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旭硝子(AGC)、低GWPの新冷媒を開発
2016/03/28

    旭硝子(AGC)はターボ冷凍機やバイナリ発電用の新しい低圧冷媒を開発した。その新冷媒はAGCのAMOLEAシリーズの一環で同社商品名はAMOLEA ydという名称の、HCFO-1224yd冷媒で、不燃性で低い地球温暖化係数(GWP)、かつ理論効率も優れている。同社はこの新冷媒をHFC-245faをはじめとした低圧系の次世代冷媒と位置付けている。

    ターボ冷凍機の冷媒として現在高圧系ではR134a、低圧系ではR123が主流だが、HFC-245faも使われている。カーエアコンにも使われているR134aに対してはGWPが高いHFCsのフェーズダウン(段階的削減)の規制の動きがあり、欧州ではすでに新型車のカーエアコンには使用禁止となっている。米国でも2025年にはチラーへの使用禁止になる可能性が高い。R123はすでにモントリオール議定書で先進国では2019年末をもって廃止されることが決まっている。他社より提案されているHFO-1233zd(E)やHFO-1336mzzと同様に、HCFO-1224ydも不燃かつ低毒性が大きな特長であり、加えて熱安定性に優れ、理論能力が高い等の特長も有する。尚、HFO-1234ze(E)等の高圧冷媒も次世代冷媒として他社より提案されているが、それらはいずれも微かな燃焼性を有している。

    2月25日、東京で開かれたHVAC&R JAPAN 2016との同時開催セミナーでAGC技術統括本部の福島正人氏が同社の低GWP冷媒 ’AMOLEA’の開発についてプレゼンテーションをした。福島氏のプレゼンテーションによると、新冷媒は次のような特徴をもつ:
    ・地球温暖化への影響が極めて小さいこと ⇒ GWP <1*
    ・オゾン層への影響がないこと ⇒ ODP ほぼ0*
    ・使用温度領域にて長期安定であること⇒ 他のHFO類よりも安定性が高い(HFC-245faと同等の安定性)
    ・使用温度領域での効率が良いこと⇒ HFC-245fa同等の物性、理論性能
    ・冷凍機油となじみがよいこと(相互溶解性)⇒ 鉱物油、合成油との適合性良好
    ・人体に有害でないこと⇒ LC50 >213,000ppm(暫定AEL=500ppm)
    ・不燃性であること ⇒ 燃焼性なし(不燃性)
    *産業技術総合研究所が評価したデータ

    HCFO-1224ydは、次世代冷媒の要求性能をすべて満たす、HFC-245faをはじめとした低圧系用途の代替に最も適した低GWP冷媒といえる。



冷媒セミナー(東京、2月25日)

空調用HFO-1123 ブレンド
    福島氏は空調用のR410A代替冷媒についてHFO-1123をベースとした混合冷媒の開発についても言及した。この新冷媒については2014年に、AGCは2016年生産開始と発表したが、現在ASHRAE34の認証取得申請中であり、要求された一部追加データの試験を実施中であり、2017年1月には認証取得できるとのことである。

    このHFO-1123混合冷媒は、冷凍能力を大幅に改善し、冷媒性能と低GWPとを両立する、画期的なソリューションになると期待される。

    現在、空調機器メーカーでのシミュレーション、実機評価等が進行中であり、並行して、AGCでは量産の準備中である。

    HFO-1123ブレンドはXシリーズとYシリーズがあり、XシリーズはHFO-1123/HFC?32の2成分系混合、YシリーズはHFO-1123/HFC-32/aの多成分混合冷媒である。前者は疑似共沸混合物で温度グライドが小さく単一冷媒のような変化をするので扱いやすいが、圧力が高い。後者は非共沸混合物で、バランスの取れた性能を示すが、温度グライドがやや大きい。両シリーズとも微燃性冷媒だが、GWPはおよそ300~370程度である。

    理論成績係数はR410Aを1.00とした場合、Xシリーズは0.97~0.98、Yシリーズは0.96~0.97、冷凍能力は0.97から1.14となる。

    冷凍機油(POE油)との適合性(相互溶解性)も良好で、化学的安定性も問題なく、空調用途に適した低GWP冷媒であると、福島氏は強調した。

    同社は実用化に向けた取り組みを加速し、Globalでの購買を実現するため各国の物質登録を更に推進し、地球にやさしい冷凍・冷蔵・空調機器の早期実現に貢献していく意向である。

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