究極の冷凍システム

高効率化への挑戦。なぜ超高効率が達成できたのか。HFC407Eの採用。

従来の冷凍サイクルとは異なるローレンツサイクルを実用化し、高効率化を達成しました。

ローレンツサイクル

HEMⅡでは、ハイエフミニ同様に非共沸混合冷媒(HFC407E)と高性能対向流プレート式熱交換器を用いた高効率冷凍サイクルを実現しました。

ローレンツサイクル

高効率冷凍サイクル(ローレンツサイクル)の実現

上図は冷凍サイクルをT(温度)-S(エントロピー)線図に模式的に表したものです。T-S線図にサイクルを描いて囲まれた面積が熱力学的にチラーを作動させるのに必要なエネルギーです。

ローレンツサイクルは、従来の逆カルノーサイクル(長方形)の内側に菱形を構成できるので、着色部の動力が不要となります。

ハイエフミニは、冷媒に非共沸混合冷媒(オゾン破壊係数“0”のHFC407E)を用い、熱交換器には1パス対向流の高性能プレート式を採用し、ローレンツサイクルを実現しました。

HFC407Eの特長

  1. HFC407Eは、HCFC22(2020年全廃)の代替冷媒です。
  2. HFC407Eは、R32(25%)、R125(15%)、R134a(60%)の非共沸混合冷媒です。
  3. HFC407EはHFC407Cに比べ冷却能力では約2%減少しますが、成績係数は約1.5%良くなります。

HFC407E(非共沸混合冷媒)

HEMⅡは、非共沸混合冷媒であるHFC407E(HFC32 25%、HFC125 15%、HFC134a 60%)またはHFC407C(HFC32 23%、HFC125 25%、HFC134a 52%)を使用することが出来ます。標準機では、地球温暖化係数の小さいHFC407Eを使用します。

(1)代替冷媒の動向

製品種類 代替冷媒
カークーラ、家庭用冷蔵庫
スクリュチラー、ターボチラー
HFC134a
業務用パッケージエアコン、ビルマルチエアコン HFC407C
家庭用エアコン HFC410A
(HFC32 50%、HFC125 50%)
ショーケース用冷凍機 HFC404A
(HFC125 44%、HFC143a 52%、HFC134a 4%)

(2)HFC407EとHFC407Cの性能差異について

HFC407Eの場合は、冷却能力が2%ほど減少し、COPが1.5%ほど向上します。

(3)組成変化について

HFC407Eの特性は、非共沸混合冷媒であるため、ガス相から冷媒が大量に漏れた場合(特に停止時漏れた場合)冷媒の成分比が変わります。一般的には、HFC32,HFC125成分が漏れ易く、HFC134a成分が多くなります。液相から漏れた場合や、運転中に漏れた場合の成分変化は、ほとんどありません。

漏れ量と性能との関係は、(初期値を100%とした場合)

  冷却能力比 COP比
全量の10%が漏れた場合 98.5% 100.0%
全量の20%が漏れた場合 97.0% 100.1%

このように、万一冷媒漏れがあっても、性能への影響は少ないと言えます。

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