代替フロン類の熱伝導率および屈折率に関する研究

オゾン層を破壊するフロン(CFCs)は現在冷媒等に広く用いられているが、1995年には、全面的に使用禁止となる予定であり、これに代わる代替フロン(HCFCs,HFCs)については、すべてに亘って系統的に熱物性研究を行っておくことが急務である。本研究では、特に、代替フロン類の液相での熱伝導率、および常温から臨界温度までの気液両相に亘る屈折率の挙動についての研究を行った。(1)液相の熱伝導率については、非定常細線加熱法によって、HCFC-22の代替品と見なされるHFC-32(メタン系)、HFC-125(エタン系)、CFC-113の代替候補であるHCFC-225caおよびHCFC-225cb(プロパン系)について測定を行った。HFC-32の熱伝導率の値は、代替フロン類の中では、格段に高く、HFC-125の値は最も低い部類に属することが分かった。エタン系フロン類の飽和液の熱伝導率について、従来の結果も総合し、HFC-125を含む11種類のフロン類の値を、ほぼ5%以内で表示できる相関式を作成した。(2)屈折率については、HFC-23、HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HCFC-142b、HFC-143aおよびHFC-152aについて、常温から臨界温度にいたる範囲で、プリズム状ガラスを用いた試料容器により飽和蒸気および飽和液の測定を行い、気液共存曲線を求めた。臨界温度付近では重力の影響により高さ方向に屈折率の分布ができるので、高さ方向にスリットを移動させ局所的な値を測定した。屈折率についての臨界指数を0.35と仮定して臨界屈折率および臨界温度を決定した。また、Lorentz-Lorenzの式を適用して、臨界点付近で密度を計算し、密度の挙動を明らかにし、密度の直接測定値との比較検討を行った。

オゾン層を破壊するフロン(CFCs)は現在冷媒等に広く用いられているが、1995年には、全面的に使用禁止となる予定であり、これに代わる代替フロン(HCFCs,HFCs)については、すべてに亘って系統的に熱物性研究を行っておくことが急務である。本研究では、特に、代替フロン類の液相での熱伝導率、および常温から臨界温度までの気液両相に亘る屈折率の挙動についての研究を行った。(1)液相の熱伝導率については、非定常細線加熱法によって、HCFC-22の代替品と見なされるHFC-32(メタン系)、HFC-125(エタン系)、CFC-113の代替候補であるHCFC-225caおよびHCFC-225cb(プロパン系)について測定を行った。HFC-32の熱伝導率の値は、代替フロン類の中では、格段に高く、HFC-125の値は最も低い部類に属することが分かった。エタン系フロン類の飽和液の熱伝導率について、従来の結果も総合し、HFC-125を含む11種類のフロン類の値を、ほぼ5%以内で表示できる相関式を作成した。(2)屈折率については、HFC-23、HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HCFC-142b、HFC-143aおよびHFC-152aについて、常温から臨界温度にいたる範囲で、プリズム状ガラスを用いた試料容器により飽和蒸気および飽和液の測定を行い、気液共存曲線を求めた。臨界温度付近では重力の影響により高さ方向に屈折率の分布ができるので、高さ方向にスリットを移動させ局所的な値を測定した。屈折率についての臨界指数を0.35と仮定して臨界屈折率および臨界温度を決定した。また、Lorentz-Lorenzの式を適用して、臨界点付近で密度を計算し、密度の挙動を明らかにし、密度の直接測定値との比較検討を行った。