HCFC-22代替,HFC系混合冷媒 R 407C R 410Ads.esco-net.com/volume/00003/imag/file16194/t010001619330.pdf · r-410a...

化 学 事 業 部

HCFC-22代替,HFC系混合冷媒

R－407CR－410A

K-24d

R-410A

・圧力がHCFC-22の1.6倍と高いため、比較的大きな設計変更が必要です。・高圧冷媒のため、大きな冷暖房能力を発揮できます。・対HCFC-22比理論COP=89（最適化されたシステムでのCOP=101）。・疑似共沸なので、HCFC-22なみの取り扱いが可能です。

－1－

はじめにモントリオール議定書によるCFCの1995年末全廃に対して、弊社では関連する産業分野の代替品開

発に、積極的に取り組んでまいりました。

また、オゾン層への影響をさらに軽減するため、HCFCも1996年から総量規制されることとなり、

早期全廃に向けた代替技術開発が活発におこなわれています。特に、冷凍空調分野で幅広く使用され

ているHCFC-22の代替冷媒として、オゾン破壊係数がゼロ、地球温暖化係数が小さく、エネルギー効率

の高い新しい冷媒の開発を重点的におこなってまいりました。

弊社は主に空調用用途を対象として、HFC-32、HFC-125、HFC-134aからなる3成分系非共沸混合冷媒

R-407C及びHFC-32、HFC-125からなる2成分系疑似共沸混合物冷媒R-410Aを商品化しました。これ

らの冷媒は、冷凍能力、エネルギー効率に優れ、トータルとして地球環境への影響が小さな代替冷媒

で、AREP/JAREP＊でも詳細に評価がすすんでいるものです。＊註）AREP ：米国空調冷凍工業会代替冷媒評価プログラム

JAREP：（社）日本冷凍空調工業会代替冷媒評価プログラム

〈特徴及び用途〉

1.性質

1－1 一般的性質

1－2 化学的安定性

1－3 水分溶解性

1－4 組成変化

1－5 乾燥剤

1－6 潤滑油

1－7 高分子材料への影響

2.安全性

3.取扱い上の注意

（付）－1 熱力学特性（飽和表）

（付）－2 圧力・エンタルピ線図

目次

2

3

3

4

5

5

6

7

7

8

10

R-407C

・圧力がHCFC-22に近く、比較的設計変更が少なくてすみます。・対HCFC-22比理論COP=97（最適化されたシステムでのCOP=99）。・非共沸なので、液充填することが必要等、サービス面で若干の配慮が必要です。

ルームエアコン、パッケージエアコン、業務用低温機器

ルームエアコン、パッケージエアコン

特　　　　徴 主 な 用 途

R-407C蒸発圧力kPa

凝縮圧力kPa

温度グライド＊℃

吐出温度℃

COP

冷凍能力kJ/m3

COP

暖房能力kJ/m3

R-407C R-410A HCFC-22

499

2112

4.3

67.4

4.03

3014

5.03

3762

804

3061

0.07

72.5

3.69

4190

4.69

5326

498

1943

0

70.3

4.14

3010

5.14

3737

95 86 86.47

-43.6 -51.6 -40.8

-115 － -160

85.62 71.47 96.15

4.613 4.923 4.99

495 486 513

1136 1061 1191

0.0229 0.0153 0.0225

0.164 0.178 0.178

0.0128 0.0132 0.0128

1.554 1.711 1.256

0.835 0.818 0.662

250.3 274.8 233.5

0.0863 0.0801 0.0869

0.0131 0.0128 0.0113

1000 1000 1000

不燃性 不燃性 不燃性

0 0 0.055

1530 1730 1700

2000 2700 3000

1250 1600 1300

1－1 一般的性質

＊冷媒充填量、膨張弁開度、

インバーター制御、熱交対向流など

成　 分

混合比率 mass%

分 子 量

沸　 点 ℃

凝 固 点 ℃

臨界温度 ℃

臨界圧力 MPa

臨 界密度 ㎏/m3

飽和液体密度 ㎏/m3

飽和蒸気比容積 m3/㎏

粘　 度 飽和液 mPa.s

常圧蒸気 mPa.s

比　 熱 飽和液 kJ/㎏・K

常圧蒸気 kJ/㎏・K

蒸 発潜熱 (沸点) kJ/㎏

熱 伝導率 飽和液 W/m.K

常圧蒸気 W/m.K

作業環境曝露限界濃度 ppm

燃焼性※1

オゾン破壊係数 CFC11=1

地球温暖化係数※2 CO2=1

水への溶解度 ppm

水の飽和溶解度 ppm

R-407C R-410A HCFC-22

・データは特に記載のない限り、25℃の値を示す。

・理論冷凍サイクル特性

蒸発温度

凝縮温度

過熱温度

過冷却温度

0℃

50℃

0℃

0℃

JIS標準条件　同一能力時のHCFC-22との性能比較

（システムCOP比）

・実機性能比較

機器仕様

ﾄﾞﾛｯﾌﾟｲﾝ

最適化＊

冷房 暖房

90 89

99 98

機器仕様

ﾄﾞﾛｯﾌﾟｲﾝ

最適化＊

冷房 暖房

94 93

101 101

R-410A

1.性質

－2－

＊露点沸点温度差

（この場合は凝縮圧力における値を示す）

※1 高圧ガス保安法（一般則）ならびにASHRAE34規格に基づく。※2 地球温暖化対策の推進に関する法律施行令に基づく値。※3 IPCC,2001に基づく積分期間100年値を示す。

HFC32/125/134a HFC32/125 HCFC-22

23/25/52 50/50 100

冷

房

暖

房

※3

175℃、2ヶ月HCFC-22/鉱油、R-407C/エステル油、鉄、銅、アルミ共存

R-410Aの水分溶解度は

やや高く、R-407Cの水分

溶解度は、HCFC-22とほ

ぼ同等です。

10

100

1000

10000

0 25 50

温度（℃）

水分溶解度

ppm

HCFC-22R-407CR-410A

1－3 水分溶解性

－3－

1－2 化学的安定性

R-407CとR-410Aの化学安定性に影響を与える要因は、潤滑油、水分、共存金属、乾燥剤などです。

下記データはR-407C/エステル油系のシールドチューブ試験例です。

R-410AもR-407Cと同様の傾向を示します。

シールドチューブ試験結果

冷媒

HCFC-22

R-407C

水分

(ppm)

50100200500

酸生成物＊濃度

HCl,HF(ppm)

35＜1＜1＜1

＊冷媒の分解によって生じる酸性物質

色相(ASTM No.)1.50.50.51.0

全酸価(mg KOH／g）0.00.00.21.4

油の劣化度

◯R-407Cの気相漏洩／補充後の

理論冷媒性能は右図の通りです。

機器からの漏洩は、気相側と

液相側の両ケースがありますが、

気相側のほうが組成変化が

大きくなります。しかし、初期

組成の補充により組成はかなり

回復し、冷凍能力低下は最大

で初期能力の5％です。

逆に、COPは若干向上します。

◯液側からの移充填が必要です。

液相より抜き出した場合の

組成変化はごくわずかですが、

気相からの場合は大きく変動

します。

①R-407Cは非共沸混合冷媒

であるため、気液が共存す

る場合、気相と液相では組

成が異なりますので、移充

填時には、注意ください。

②R-410Aは疑似共沸混合冷媒の

ため、組成変化は非常に小さ

いですが、移充填は液側から

行ってください。

605550454035302520

00 5 10 20 30 40 50 60 70 80 9015 25 35 45 55 65 75 85

移充填率％

移充填時の組成変化（25℃） 液相移充填

組成　％

HFC-32

HFC-134aHFC-125

85

4550556065707580

4035302520151050

0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 9015 25 35 45 55 65 75 85

移充填率％

組成　％

HFC-32

HFC-134aHFC-125

移充填時の組成変化（25℃） 気相移充填

60

50

40

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90

移充填率％

移充填時の組成変化（25℃） HFC-32組成

組成　％

液相 気相

1－4 組成変化と移充填操作

－4－

50

0

100

20 40 60 80漏洩率％

COP 冷凍能力

冷媒性能比

気相漏洩/補充後の理論冷媒性能

HFC系冷媒に適合する潤滑油と

しては、主にエステル系冷凍機油

（POE）およびエーテル系冷凍機

油（PVE）が推奨されています。

CFC及びHCFC系冷媒との組合

せで使用されていたナフテン系、

パラフィン系等の鉱油系潤滑油

（MO）は、溶け合わないため基本

的には適合しません。

1－6 潤滑油

0

10

20

油濃度 mass％

温度 ℃

臨界溶解温度 R-410A

20 30 40 50

－20

－40

40

60

80

100

POE（下限）

POE（上限）

PVE（下限）

22/MO（下限）

0 60

0

10

20

油濃度 mass％

温度 ℃

臨界溶解温度 R-407C

20 30 40 50

－20

－40

40

60

80

100

0 60

POE（下限）

POE（上限）

22/MO（下限）

冷凍システム中の水分を除去し

て、氷結によるキャピラリー詰

りを防止し、更にエステル油の

加水分解を防止するため、乾燥

剤を使用する場合があります。

水分吸着に有効な乾燥剤として

合成ゼオライト（モレキュラ

ー・シーブス®など）がありま

すが、冷媒は吸着せず水分のみ

を選択吸着させるために冷媒の

分子径より小さい細孔径のモレ

キュラー・シーブスが適切です。

異なる混合冷媒成分の分子径と

モレキュラー・シーブスの適合

性を示します。

4A-NRG＊

4

×

×

×

◯

XH-9＊

3

△

◯

◯

◯

XH-10C＊

3

◯

◯

◯

◯

HFC－32

HCFC－22

HFC－134a

HFC－125

3.3

3.8

4.2

4.2

1－5 乾燥剤

注）乾燥剤は冷媒を劣化させる一因子ともなりますので

その選択には十分注意ください。

－5－

＊）ユニオン昭和（株）製

◯　適切

△　要注意

× 不適切

参考：水の分子径　2.8

冷媒/分子径（　）

モレキュラー・シーブス＊

細孔径（　）

試験結果はR-407C、R-410A等を構成するHFC成分の高分子材料への影響を示したものです。

R-407C、R-410Aを用いた実際の使用条件での信頼性については、個々に確認試験を行って下さい。

1－7 高分子材料への影響

－6－

質量変化率［％］

2.安全性

HFC-32,125および134aは、いずれも米国TSCA、欧州EINECSで登録済みであり、日本でも化審法の審査が終了し、

当社は製造許可を受けています。

毒性については、世界の主要フルオロカーボンメーカーが自主的に毒性を調べるべく、PAFTを結成して詳細な毒性試

験を実施しました。試験は既に終了しており、いずれの項目においても、実用上問題となるような所見は無く、HCFC-22

と同等あるいは、それ以上に安全であろうと思われます。

註）PAFT：代替フルオロカーボン国際共同安全性確認試験

HFC-32

HFC-125

HFC-134a

CAS

75-10-5

354-33-6

811-97-2

EINECS

200-839-4

206-557-8

212-377-0

作業環境曝露限界濃度＊

1000ppm

1000ppm

1000ppm

－7－

3.取扱い上の注意

（1）法規R-407C、R-410Aは、液化ガスとして、高圧ガス保安法の適用を受けます。従ってご使用前に高圧ガス保安法をご参照ください。この法規には高圧ガスによる災害を防止する為に、必要な基準を定めてあります。

（2）容器の取り扱いR-407C、R-410Aは、高圧ガスですので、高圧容器に充填されています。容器自体は安全性の高いものですが、乱暴に取り扱いますと、容器に損傷を生じたりして思わぬ事故の原因となります。落としたり、倒したり、あるいは強く打ったり、転がしたりしないように、くれぐれも注意してください。

（3）貯蔵R-407C、R-410Aのガスは、可燃性ではありませんが、一般の高圧ガス同様貯蔵には、通風の良い冷暗所を選んでください。また、高圧容器には、安全装置が設置されていて、一定温度（可溶栓）、または圧力（バネ式安全弁）以上になるとガスが噴出することがありますので、ご注意ください。

（4）換気R-407C、R-410Aのガスは、空気より重いので低部に滞まる傾向があります。ガス漏れにより室内に充満しますと酸素が必要量より少なくなって酸素欠乏症状を起こすことがあります。また、R-407Cのガスが存在する中で火を使いますと、刺激臭のある腐食性をもった有毒ガスが発生します。

（5）保健衛生上の注意R-407C、R-410Aは、一般の液化高圧ガスと同様直接皮膚に触れたり、目に入れたり、飲んだりしないようご注意ください。緊急処置法を下記に示します。●目に入ったとき・15分間以上水で洗眼し、こすったりまばたきをできるだけ避けてください。・痛みがひどい時は、薄い硼酸水などで洗眼してください。・専門医にすぐ連絡して診察を受ける。このような事故を避けるために保護眼鏡をかけることが必要です。

●直接皮膚への接触R-407C、R-410Aを液体状態で大気中に放出すると、蒸発により急激な温度低下を起こします。液体が皮膚などに触れると、凍傷を起こすことがあります。・多量に皮膚に触れた場合、凍傷を起こしますので、直ちに専門医の診察を受けてください。

＊）8時間の時間加重平均値　　　　　　 米国産業衛生協会の推奨値による

当社は、フッ素化学製品を製造する国内工場で環境マネジメントシステムに関する国際規格ISO 14001＊1の認証と、品質

保証に関するISO 9001＊2の認証を取得しています。

＊1. ISO 14001とは、ISO（国際標準化機構）が制定した、環境保全活動に適用される規格です。当事業部工場は、国際的に認定さ

れた認証機関によって、環境に配慮した活動、製品およびサービスの提供を行っていることが認められました。

＊2. ISO 9001とは、ISOが制定している品質マネジメントシステムに適用される規格です。当事業部は国際的に認定され

た認証機関によって、顧客要求事項および適用される規格要求事項を満たした製品を一貫して提供する能力を持つ

ことを認証されました。

－8－

（付）－1

－9－

（付）－2 R－407C 圧力・エンタルピ線図

－10－

●当技術資料に記載したデータは、実測値または、信頼できる技術文献等に基づくものであり、保証値ではありません。

R－410A 圧力・エンタルピ線図

化．Aug．2003 K

-24d（001）

DK

大阪市北区中崎西二丁目4－12

（梅田センタービル）電話　大　阪（06）6374－

9311（直通）郵便番号　530-8323

東京都港区港南二丁目18－

1（JR品川イーストビル）電話　東　京（03）6716－

0436（直通）郵便番号　108-0075

名古屋市東区白壁一丁目17

（ダイキン工業名古屋ビル）電話　名古屋（052）

955－0751（

直通）郵便番号　461-0011

化 学 事 業 部

［ホームページアドレス：http://w

ww.daikin.co.jp/chm］

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国内化学品営業部

名古屋営業課

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