JP2003013051A - ジフルオロメタンとテトラフルオロエタンの組成物 - Google Patents

ジフルオロメタンとテトラフルオロエタンの組成物

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JP2003013051A JP2002105140A JP2002105140A JP2003013051A JP 2003013051 A JP2003013051 A JP 2003013051A JP 2002105140 A JP2002105140 A JP 2002105140A JP 2002105140 A JP2002105140 A JP 2002105140A JP 2003013051 A JP2003013051 A JP 2003013051A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジフルオロメタンと１，１，１，２−テトラ
フルオロエタンの組成物を提供すること。 【解決手段】 ジフルオロメタンおよび１，１，１，２
−テトラフルオロエタンを含んでなる組成物は、冷媒、
エーロゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体状誘電体、消火
剤、ポリオレフィン類およびポリウレタン類などの如き
ポリマー類用発泡剤、およびパワーサイクル流体として
有効性を示す。共沸に近い組成物は、共沸に近い組成物
を生じるのに有効な量でジフルオロメタンとテトラフル
オロエタンの混合物を含んでなる。該組成物は、冷媒、
洗浄剤、ポリオレフィン類およびポリウレタン類用発泡
剤、冷媒、エーロゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体状誘電
体、消火剤、パワーサイクル作動油、重合媒体、粒子除
去用流体、担体流体、バフ研磨剤および置換乾燥剤とし
て有効性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素化炭化水素
の組成物、より詳細にはジフルオロメタンとテトラフル
オロエタンを含んでいる組成物に関する。ここで用いる
テトラフルオロエタンには１，１，１，２−テトラフル
オロエタンまたは１，１，２，２−テトラフルオロエタ
ンまたはそれらの混合物が含まれる。上記組成物は洗浄
剤、ポリオレフィン類およびポリウレタン類用発泡剤、
冷媒、エーロゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体状誘電体、
消火剤、パワーサイクル作動油、重合媒体、粒子除去用
流体、担体流体、バフ研磨剤および置換乾燥剤として有
効性を示す。これらの組成物は、市販冷媒であるRefrig
erant-22のための、環境上安全と考えられる代替物であ
る。
【０００２】
【従来の技術及び課題】特定のハロカーボン類がオゾン
を欠乏させる可能性があることに関する関心の結果、オ
ゾン欠乏を生じさせる可能性が低い代替化合物に対する
研究が始まった。最近、クロロフルオロカーボン類およ
びヒドロクロロフルオロカーボン類でさえそれらが示す
長期環境上の影響が本質的科学的再調査下に置かれるよ
うになった、と言うのは、これらの材料は紫外線放射の
影響下、成層圏内で分解して塩素原子を放出すると見な
されていたからである。塩素原子は成層圏内で化学反応
を受け、これが、有害な紫外線放射から地球を保護して
いる成層圏オゾン層に欠乏を生じさせ得ると理論付けさ
れている。成層圏のオゾンが実質的に少なくなると、地
上生命の性質に重大な悪影響が起こり得る。
【０００３】この技術分野では、上述した用途で用いる
に適した特性の新しい組み合わせを示す新規材料に対す
る必要性が継続して存在している。成層圏オゾン欠乏に
関連して起こり得る環境上の問題を鑑み、本主題出願で
用いることを有効にしそしてまた環境上安全と考えられ
る特性を有する新規材料に対して特別な必要性が存在し
ている。
【０００４】環境上安全な材料として候補となり得る単
一のフッ素化炭化水素物質の数は限定されている。しか
しながら、一定の混合物の中に所望の特性組み合わせが
見いだされ得るならば、公知材料の混合物も用いられ得
るであろう。また、熱交換器を通るとき作り出される温
度降下から極めて高い有効性を示す、即ち熱交換器の入
り口温度と出口温度の差から極めて高い有効性を示す、
特定の種類の組成物を調合することが可能である。これ
らの組成物は、冷却装置のエネルギー効率向上で有効性
を示し得る新規な特性を表す。
【０００５】フッ素化炭化水素類は数多くの用途を有し
ており、それらの１つは冷媒としてである。冷却用途で
は、シャフトシール、ホース連結、ハンダ継手およびラ
イン破壊による漏れを通して運転中にしばしば冷媒が失
われる。加うるに、冷却装置の保全操作を行っている間
にその冷媒が大気中に放出される可能性がある。従っ
て、可能ならば単一のフッ素化炭化水素、共沸物、或は
１種以上のフッ素化炭化水素を含んでいる共沸に近い組
成物を冷媒として用いることが望ましい。
【０００６】フッ素化炭化水素の共沸に近い組成物はま
た、例えば電子回路ボードなどを奇麗にするための洗浄
剤としてか、或は独立気泡ポリウレタン、フェノール系
および熱可塑性フォームを製造する時の発泡剤としても
有効性を示す。絶縁用フォームでは、このポリマーを発
泡させるばかりでなく、より重要なことは、この発泡剤
が示す低い蒸気熱伝導率を利用する目的で発泡剤が必要
とされており、これは、絶縁値にとって重要な特質であ
る。
【０００７】エーロゾル製品では、単一成分のフッ素化
炭化水素、およびフッ素化炭化水素の共沸に近い組成物
の両方が、エーロゾルシステムにおける噴射蒸気圧減衰
体として用いられている。本質的に一定の組成と蒸気圧
を有する共沸に近い混合物は、エーロゾルにおける溶媒
および噴射剤として有効性を示す。
【０００８】フッ素化炭化水素が含まれている共沸に近
い組成物はまた、熱伝達媒体、気体状誘電体、消火剤、
例えばヒートポンプ用のパワーサイクル作動油、重合反
応用の不活性媒体、金属表面から粒子を除去するための
流体、並びに例えば金属部品の上に潤滑剤の薄層を位置
させる目的で用いられ得る担体流体などとしても有効性
を示す。
【０００９】フッ素化炭化水素が含まれている共沸に近
い組成物はまた更に例えば１，１，１−トリクロロエタ
ンまたはトリクロロエチレンの如きクロロヒドロカーボ
ンなどと一緒に用いられた時、金属の如き光沢のある表
面からバフ研磨化合物を除去するためのバフ研磨洗浄剤
として、宝石または金属部品などから水を除去するため
の置換乾燥剤として、塩素型の現像剤が用いられている
通常の回路製造技術におけるレジスト現像剤として、並
びにフォトレジスト用ストリッパーとして有効性を示
す。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジフルオロメ
タン、１，１，１，２−テトラフルオロエタンおよび
１，１，２，２−テトラフルオロエタンを含んでいる冷
媒組成物の発見に関係している。本発明はまた、共沸に
近い組成物を生じるに有効量でジフルオロメタンとテト
ラフルオロエタンを含んでいる共沸に近い冷媒組成物の
発見に関係している。ここで用いるテトラフルオロエタ
ンには１，１，１，２−テトラフルオロエタンまたは
１，１，２，２−テトラフルオロエタンまたはそれらの
混合物が含まれる。
【００１１】本発明の組成物は洗浄剤、ポリオレフィン
類およびポリウレタン類用発泡剤、エーロゾル噴射剤、
熱伝達媒体、気体状誘電体、消火剤、パワーサイクル作
動油、重合媒体、粒子除去用流体、担体流体、バフ研磨
剤および置換乾燥剤としても用いられ得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明の１つの面において、これら
の組成物または混合物は、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−
３２またはＣＨ2Ｆ2）を５−９０重量％、１，１，１，
２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａまたはＣ
Ｈ2ＦＣＦ3）を５−９０重量％、そして１，１，２，２
−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４またはＣＨＦ
2ＣＨＦ2）を５−９０重量％含んでいる。本発明の好適
な組成物は、ジフルオロメタンを２０−６０重量％、
１，１，１，２−テトラフルオロエタンを１０−７０重
量％、そして１，１，２，２−テトラフルオロエタンを
１０−７０重量％含んでいる。特に好適な組成物は、ジ
フルオロメタンを１９から２４重量％、１，１，１，２
−テトラフルオロエタンを２８から４８重量％、そして
１，１，２，２−テトラフルオロエタンを２８から４８
重量％含んでいる。
【００１３】本発明の組成物を用い、これらの組成物を
凝縮させた後、冷却すべき物体の近くでこの凝縮物を蒸
発させることによって冷却を生じさせる。
【００１４】本発明の組成物を用いてまた、加熱すべき
物体の近くでこの冷媒を凝縮させた後、この冷媒を蒸発
させることによって熱を生じさせることも可能である。
【００１５】向流熱交換器を通った時温度降下を示す組
成物を用いると、純粋な成分または共沸組成物が示し得
ないポテンシャルエネルギー効率に関する利点が得られ
る。
【００１６】本発明の組成物が示すオゾン欠乏ポテンシ
ャル（ＯＤＰ）は、表１に示すようにゼロである。これ
らの組成物は、地球温暖化ポテンシャルに対してほとん
どか或は全く影響を示さない。これらの組成物の成分が
示す地球温暖化ポテンシャル（ＧＷＰ）を表１に示し、
比較としてRefrigerant-22を与える。
【００１７】 表１ 冷媒 化学式 ＯＤＰ ＧＷＰ ＨＣＦＣ−２２ ＣＨＦ2Ｃｌ .０５ .３４ ＨＦＣ−１３４ａ ＣＦ3ＣＨ2Ｆ .０ .２８ ＨＦＣ−１３４ ＣＨＦ2ＣＨＦ2 .０ * ＨＦＣ−３２ ＣＨ2Ｆ2 .０ .１１ ＊ 測定されず。
【００１８】本発明の別の面において、これらの共沸に
近い組成物または混合物は、本質的に定沸点の共沸に近
い組成物を生じるに有効量でジフルオロメタン（ＨＦＣ
−３２）とテトラフルオロエタンを含んでいる。ここで
用いる言葉テトラフルオロエタンはＨＦＣ−１３４また
はＨＦＣ−１３４ａか或はＨＦＣ−１３４とＨＦＣ−１
３４ａとの混合物を意味しているものとする。
【００１９】共沸に近い組成物を生じるに有効量のジフ
ルオロメタンとテトラフルオロエタンは、特定の圧力ま
たは温度におけるこれらの成分の重量％で定義すると、
下記を含んでいる。
【００２０】ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａを含んで
いる、本質的に定沸点の共沸に近い組成物は、１１１．
５＋／−１０．６ｐｓｉａ（７６８．８＋／−７３．１
ｋＰａ）において、ＨＦＣ−３２を１から１０重量％そ
してＨＦＣ−１３４ａを９０から９９重量％含んでい
る。これらの組成物はこの圧力において２５℃で沸騰す
る。本発明の好適な組成物はＨＦＣ−３２を１０重量％
そしてＨＦＣ−１３４ａを９０重量％含んでいる。
【００２１】ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４を含んでい
る、本質的に定沸点の共沸に近い組成物は、８４．５＋
／−６ｐｓｉａ（５８２．６＋／−４１．４ｋＰａ）に
おいて、ＨＦＣ−３２を１から６重量％そしてＨＦＣ−
１３４を９４から９９重量％含んでいる。これらの組成
物はこの圧力において約２５℃で沸騰する。本発明の好
適な組成物はＨＦＣ−３２を６重量％そしてＨＦＣ−１
３４を９４重量％含んでいる。
【００２２】ＨＦＣ−３２およびＨＦＣ−１３４ａとＨ
ＦＣ−１３４との混合物を含んでいる、本質的に定沸点
の共沸に近い組成物は、１１７．９−１１９．５ｐｓｉ
ａにおいて、ＨＦＣ−３２を９重量％、ＨＦＣ−１３４
を１−７重量％そしてＨＦＣ−１３４ａを８４−９０重
量％含んでおり；１１１．５−１１７．３ｐｓｉａにお
いて、ＨＦＣ−３２を８重量％、ＨＦＣ−１３４を１−
２３重量％そしてＨＦＣ−１３４ａを６９−９１重量％
含んでおり；１０２．８−１１５．０ｐｓｉａにおい
て、ＨＦＣ−３２を７重量％、ＨＦＣ−１３４を１−５
０重量％そしてＨＦＣ−１３４ａを４３−９２重量％含
んでおり；９０．７−１１２．６ｐｓｉａにおいて、Ｈ
ＦＣ−３２を６重量％、ＨＦＣ−１３４を１−９３重量
％そしてＨＦＣ−１３４ａを１−９３重量％含んでお
り；８８．４−１１０．３ｐｓｉａにおいて、ＨＦＣ−
３２を５重量％、ＨＦＣ−１３４を１−９４重量％そし
てＨＦＣ−１３４ａを１−９４重量％含んでおり；８
６．０−１０７．９ｐｓｉａにおいて、ＨＦＣ−３２を
４重量％、ＨＦＣ−１３４を１−９５重量％そしてＨＦ
Ｃ−１３４ａを１−９５重量％含んでおり；８３．６−
１０５．５ｐｓｉａにおいて、ＨＦＣ−３２を３重量
％、ＨＦＣ−１３４を１−９６重量％そしてＨＦＣ−１
３４ａを１−９６重量％含んでおり；８１．２−１０
３．０ｐｓｉａにおいて、ＨＦＣ−３２を２重量％、Ｈ
ＦＣ−１３４を１−９７重量％そしてＨＦＣ−１３４ａ
を１−９７重量％含んでおり；そして７８．８−１０
０．６ｐｓｉａにおいて、ＨＦＣ−３２を１重量％、Ｈ
ＦＣ−１３４を１−９８重量％そしてＨＦＣ−１３４ａ
を１−９８重量％含んでいる。これらの組成物は上記圧
力において約２５℃で沸騰する。好適な組成物は、ＨＦ
Ｃ−３２を９重量％、ＨＦＣ−１３４を７重量％そして
ＨＦＣ−１３４ａを８４重量％含んでおり、これは、２
５℃で１１７．９ｐｓｉａ（８１３ｋＰａ）の蒸気圧を
有する。
【００２３】本発明の目的で、「有効量」を、本発明の
組成物が有する各成分を一緒にした時共沸に近い組成物
の生成をもたらす量として定義する。この定義には各成
分の量が含まれているが、これらの量は、これらの共沸
に近い組成物が異なる圧力で連続して存在している限
り、この組成物にかけられた圧力に応じて変化し得る
が、これらの組成物は異なる沸点を有する可能性があ
る。従って、「有効量」には、ここに記述した圧力以外
の圧力で共沸に近い組成物を生じる本発明の組成物が有
する各成分の量が含まれている。
【００２４】「共沸に近い」組成物は、本質的に単一物
質として挙動するところの、２種以上の物質を含んでい
る、本質的に定沸点の（constant boiling）液体混合物
を意味している。
【００２５】蒸発または沸騰除去などにより組成物の５
０重量％を除去した後、その元の組成物とこの元の組成
物の５０重量％を除去した後残存している組成物との間
の蒸気圧差が、絶対単位で測定して１０％以下であるな
らば、組成物が共沸に近いものであると本技術で認識さ
れている。「絶対単位」は、例えばｐｓｉａ、気圧、バ
ール、トール、平方ｃｍ当たりのダイン、水銀のｍｍ、
水のインチ、並びに本技術でよく知られている相当する
言葉で表す、圧力の測定値を意味している。
【００２６】従って、本発明に包含されるものは、蒸発
または沸騰除去により元の組成物の５０重量％を除去し
て残存組成物を生じさせた後、その元の組成物とその残
存している組成物との間の蒸気圧差が１０％以下である
ような、有効量のＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａか、
或は有効量のＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４か、或は有
効量のＨＦＣ−３２およびＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−
１３４との混合物を含んでいる組成物である。
【００２７】共沸に近い組成物を生じさせるに有効量の
ジフルオロメタンとテトラフルオロエタンはまた、一定
温度でこの組成物が示す露点（dew point）圧力と泡立
ち点（bubble point）圧力に関するパーセント差が約１
０％以下であるような量で上記成分を含んでいるとして
定義され得る。一定温度におけるこの露点圧力と泡立ち
点圧力に関するパーセント差が小さい、例えばその差が
約１０％以下であることは、この組成物が共沸に近いも
のであることを示していると本技術で認識されている。
予想外に、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａ；ＨＦＣ−
３２とＨＦＣ−１３４；並びにＨＦＣ−３２およびＨＦ
Ｃ−１３４ａとＨＦＣ−１３４の混合物；を含んでいる
特定の組成物は、それが示す一定温度における露点圧力
と泡立ち点圧力に関する差が約１０％以下であることが
見いだされた。
【００２８】従って、本発明に包含されるものは、組成
物が示す一定温度における露点圧力と泡立ち点圧力に関
する差が約１０％以下であるような、有効量のＨＦＣ−
３２とＨＦＣ−１３４ａを含んでいる組成物か、或は有
効量のＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４を含んでいる組成
物か、或は有効量のＨＦＣ−３２およびＨＦＣ−１３４
ａとＨＦＣ−１３４との混合物を含んでいる組成物であ
る。
【００２９】本発明の共沸に近い組成物は、所望量を混
合するか或は組み合わせることを含む何らかの通常方法
で調製され得る。好適な方法は、所望成分量の重量を測
定した後、それらを適当な容器内で一緒にする方法であ
る。
【００３０】
【実施例】本発明を説明する特定実施例を以下に示す。
そこに特に明記されていない限り、全てのパーセントは
重量である。これらの実施例は単に説明的であり、如何
なる様式でも本発明の範囲を限定するものとして解釈す
べきでないと理解されるべきである。
【００３１】実施例１ Refrigerant-22、およびＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４
ａの組成物に対する、本発明の三成分系組成物が示す冷
却特性の評価を表２に示す。これらのデータは、２５度
Ｆのサブクーリング、０度Ｆのスーパーヒート、および
３．５立方フィートの容積式圧縮器を備え、凝縮温度を
１２０度Ｆにしそして蒸発温度を４０度Ｆにして運転さ
せた冷却サイクルを基準にして得たものである。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】性能係数（Ｃ．Ｏ．Ｐ．）は、圧縮器の仕
事量に対する冷却能力の比率を意味することを意図して
いる。これは、冷媒のエネルギー効率の尺度である。
【００３５】これらの三成分系組成物は、この凝縮器と
蒸発器を通った時、理想的挙動を示さず温度降下（入り
口と出口温度の差）を表す。このような温度降下は、そ
の組成に応じて３度Ｆから１８度Ｆで変化する。共沸物
に関する温度降下は０であり、そして非共沸混合物の場
合の温度降下の方が高い。しかしながら、これらの温度
降下は、装置製造業者に何らかの有意な問題を与えるも
のであってはならず、そして実際これは設計者にとっ
て、冷却装置のエネルギー効率を増大させるに有効であ
り得る。
【００３６】また、これらの組成物は、その組成に応じ
て、Ｒ−２２に比較して同様な冷却能力とエネルギー効
率を示し得る。
【００３７】ここで図１に転じて、これには、ＨＦＣ−
３２、ＨＦＣ−１３４ａおよびＨＦＣ−１３４を含んで
いる種々の組み合わせに関する、冷媒の組成に対するＣ
ＯＰのグラフが示されている。このグラフは、表２に示
したデータの要約である。このグラフのｘ軸からＨＦＣ
−３２の重量％を選択し、そしてこのｘ軸からの垂直線
と図１に示す曲線との交点からＨＦＣ−１３４の重量％
を選択し、そしてこのＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４の
重量％を合計した値を１００から引くことによってＨＦ
Ｃ−１３４ａの重量％を決定することによって、図１中
の冷媒組成を決定した。この図は、ＨＦＣ−３２／ＨＦ
Ｃ−１３４ａ組成物にＨＦＣ−１３４を添加するとＨＦ
Ｃ−３２とＨＦＣ−１３４ａの組成物が示すＣＯＰが上
昇することを示している。従って、本発明は、ＨＦＣ−
３２／ＨＦＣ−１３４ａよりも高いエネルギー効率（Ｃ
ＯＰ）を示すＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１３４ａ／ＨＦＣ
−１３４の組成物を提供する。
【００３８】本発明の組成物に好適な範囲は、ＨＣＦＣ
−２２が示す冷却能力の約２５％以内の冷却能力を与え
る組成物である。好適な範囲には、約２０−６０重量％
のジフルオロメタン、１０−７０重量％の１，１，１，
２−テトラフルオロエタンおよび１０−７０重量％の
１，１，２，２−テトラフルオロエタンが含まれる。
【００３９】特に好適な組成物には、１９から２４重量
％のジフルオロメタン、２８から４８重量％の１，１，
１，２−テトラフルオロエタンおよび２８から４８重量
％の１，１，２，２−テトラフルオロエタンが含まれ
る。これらの組成物は、不燃性を維持しながらこれらの
３種成分に関する能力とＣＯＰとの間の最良均衡を達成
することから特に好適である。ジフルオロメタンは、
１，１，１，２−テトラフルオロエタンと１，１，２，
２−テトラフルオロエタンとの混合物が示す能力を増大
させるが、また可燃性を増大させると共にＣＯＰを低く
する。従って、この組成物がＲ−２２のための適切な置
き換えになるような可燃性、能力およびＣＯＰの間の均
衡を示す、ジフルオロメタンと１，１，１，２−テトラ
フルオロエタンと１，１，２，２−テトラフルオロエタ
ンを含んでいる組成物を選択することが重要である。
【００４０】実施例２ １時間当たり１８，０００ＢＴＵの公称能力を有する窓
型エアコンを用いて、ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１３４ａ
の冷媒組成物に対する、ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１３４
ａ／ＨＦＣ−１３４の冷媒組成物が示すエネルギー効率
を評価した。
【００４１】このエアコンに、３０重量％がＨＦＣ−３
２であり７０重量％がＨＦＣ−１３４ａである組成物を
仕込んだ後、条件が９０度Ｆの一定温度に維持されてい
る環境調節部屋の中に置いた。試験の間一定に維持する
この部屋の湿度を、約３０から８０％の相対湿度で変化
させることができた。湿度範囲に渡ってこの冷媒が示す
エネルギー効率を測定し、この測定値から得られるデー
タを図２に示す。
【００４２】ワットで表すこのエアコンのエネルギー消
費に対する、１時間当たりのＢＴＵで表す、この蒸発器
を通る冷媒が示す冷却能力の比として、この冷媒のエネ
ルギー効率比（ＥＥＲ）を定義する。
【００４３】実施例３ この冷媒組成物を、４０重量％がＨＦＣ−３２であり３
３重量％がＨＦＣ−１３４ａでありそして２７重量％が
ＨＦＣ−１３４であるように変化させる以外は、実施例
２の操作を繰り返した。この冷媒が示すエネルギー効率
比の測定値から得られるデータを図２に示す。
【００４４】図２は、この組成物にＨＦＣ−１３４ａを
添加するとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａの冷媒組成
物が示すＥＥＲが上昇し得ることを示している。
【００４５】実施例４ ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａの初期組成物を２５℃
で容器内に仕込み、そしてこの組成物の蒸気圧を測定す
る。この温度を２５℃で一定に保ちながら、この初期組
成物の５０重量％が除去されるまで蒸気状組成物をこの
容器から漏出させ、その時点で、この容器内に残存して
いる組成物の蒸気圧を測定する。その結果を以下に要約
する。
【００４６】
【表３】
【００４７】比較として、公知の非共沸組成物、即ち５
０重量％がクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）
であり５０重量％が１，２−ジクロロ−１，１，２，２
−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）である組成
物の初期蒸気圧は２５℃で１１６．９ｐｓｉａ（８０６
ｋＰａ）である。この組成物の５０重量％を蒸気漏出で
除去した後残存している組成物が示す蒸気圧は２５℃で
９２．７ｐｓｉａ（６３９ｋＰａ）であり、２０．７％
の変化である。
【００４８】実施例５ 種々の組成物に関する露点と泡立ち点圧力に関する試験
は、公知の非共沸２成分系組成物であるＨＣＦＣ−２２
とＣＦＣ−１１４が示す露点と泡立ち点圧力差に比較し
て、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａの組成物が示す露
点と泡立ち点圧力差は非常に小さいことを示している。
これらのデータは、本発明の組成物は共沸に近い挙動を
示すことを立証している。
【００４９】
【表４】
【００５０】実施例６ 冷却性能 低い蒸発器温度、例えば−１０度Ｆ（−２３℃）未満の
温度では、ＨＦＣ−１３４ａが示す冷却能力はＣＦＣ−
１２よりも低いことから、ＨＦＣ−１３４ａはＣＦＣ−
１２の良好な代用品とはならない。低い蒸発器温度で運
転されている現存装置でＣＦＣ−１２の代わりにＨＦＣ
−１３４ａを用いるのは上記から困難である。以下に示
すように、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａの定沸点組
成物で純粋なＨＦＣ−１３４ａを置き換えることによ
り、このＨＦＣ−１３４ａが示す冷却能力が改良され
る。
【００５１】以下は、ＣＦＣ−１２、ＨＦＣ−１３４
ａ、並びにＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａを含んでい
る２種の本質的に定沸点の組成物に関する、冷却性能の
比較である。
【００５２】
【表５】
【００５３】表５内のデータは、６５度Ｆの圧縮器に戻
るガスを基準にしたものであり、圧縮器効率は７５％で
ある。
【００５４】表５内のデータは、−３０度Ｆの蒸発器の
如き低温条件下において、５％がＨＦＣ−３２であり９
５％がＨＦＣ−１３４ａである共沸に近い組成物はＣＦ
Ｃ−１２と同じ冷却能力を与えることを示している。１
０％のＨＦＣ−３２＋９０％のＨＦＣ−１３４ａから成
る共沸に近い組成物は、ＣＦＣ−１２よりも能力を１０
％上昇し、そしてＨＦＣ−１３４ａよりも２０％上昇し
ている。
【００５５】能力は、循環している冷媒１ポンド当たり
の、蒸発器内の冷媒が示すエンタルピー変化、即ちこの
蒸発器内の冷媒によって取り出される時間当たりの熱を
意味することを意図している。
【００５６】実施例７ 実施例４と同様な蒸気漏出試験は、ＨＦＣ−３２とＨＦ
Ｃ−１３４の特定組成物は共沸に近い組成物であること
を示している。
【００５７】
【表６】
【００５８】表６内のデータは、ＨＦＣ−３２を６％以
下の量で含んでいるＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４の組
成物は定沸点組成物であることを示している。
【００５９】実施例８ 実施例５と同様な露点と泡立ち点圧力に関する試験は、
ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４の特定組成物が示す露点
と泡立ち点圧力差は１０％以下であることを示してお
り、これは、本発明の組成物が共沸に近い挙動を示すこ
とを立証している。
【００６０】
【表７】
【００６１】実施例９ 実施例６と同様にして、６重量％がＨＦＣ−３２であり
９４重量％がＨＦＣ−１３４である共沸に近い組成物が
示す冷却能力を評価する。
【００６２】
【表８】
【００６３】この実施例において、この圧縮器の等温効
率は７５％であり、サブクーリングもスーパーヒートも
存在していない。
【００６４】表８内のデータは、ＨＦＣ−１３４単独と
比較した時、６重量％がＨＦＣ−３２であり９４重量％
がＨＦＣ−１３４である組成物が表す冷却能力は、１５
％増大していることを示している。
【００６５】実施例１０ 実施例４と同様な蒸気漏出試験は、ＨＦＣ−３２および
ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４との混合物を含んで
いる特定組成物は共沸に近い組成物であることを示して
いる。
【００６６】
【表９】
【００６７】表９内のデータは、ＨＦＣ−３２およびＨ
ＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４との混合物を含んでい
る特定組成物は共沸に近い組成物であることを示してい
る。
【００６８】実施例１１ 実施例５と同様な露点と泡立ち点圧力に関する試験は、
ＨＦＣ−３２およびＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４
との混合物を含んでいる特定組成物は共沸に近い組成物
であることを示している。
【００６９】
【表１０】
【００７０】実施例１２ 以下は、実施例６と同様にして行った、ＨＦＣ−３２お
よびＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４との混合物に関
する冷媒能力の比較である。
【００７１】
【表１１】
【００７２】これらのデータは、ＨＦＣ−３２およびＨ
ＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４との混合物を含んでい
る組成物はＨＦＣ−１３４ａ単独よりも高い冷却能力を
有することを示している。
【００７３】ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１３４ａか、ＨＦ
Ｃ−３２とＨＦＣ−１３４か、或はＨＦＣ−３２および
ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１３４との混合物を含んで
いる、新規な共沸に近い組成物は、これらの組成物を凝
縮させたあと冷却すべき物体の近くでその凝縮物を蒸発
させることによる冷却をを生じさせる目的で用いられ得
る。
【００７４】この新規な共沸に近い組成物はまた、加熱
すべき物体の近くでこの冷媒を凝縮させた後この冷媒を
蒸発させることによる熱発生の目的で用いられ得る。
【００７５】これらの共沸に近い組成物を用いると、こ
れらの組成物は本質的に単一物質として挙動することか
ら、成分の分溜に関する問題およびシステム運転に関す
る取り扱い問題がなくなる。この新規な共沸に近い組成
物のいくつかはまた、本質的に不燃性を示すことの利点
を与える。
【００７６】本発明の新規な定沸点組成物はまた、冷却
用途に加えて、エーロゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体状
誘電体、消火剤、ポリオレフィン類およびポリウレタン
類用発泡剤、およびパワーサイクル作動油としても有効
性を示す。他の添加剤および用途本発明の組成物には種
々の目的で、意図した用途に関してこの組成物に悪影響
を与えないことを条件にして、潤滑剤、腐食抑制剤、安
定剤、染料および他の適当な材料などの如き添加剤が加
えられ得る。
【００７７】本発明の定沸点組成物はまた、冷却用途に
加えて、エーロゾル噴射剤、熱伝達媒体、気体状誘電
体、消火剤、ポリオレフィン類およびポリウレタン類な
どの如きポリマー類用発泡剤、およびパワーサイクル作
動油としても有効性を示す。
【００７８】上に記述した共沸組成物または共沸様組成
物には、これらの組成物が示す定沸点挙動を含むそれら
の特性を本質的に変化させることなく、他の成分、例え
ば沸点が−８０℃から０℃の脂肪族炭化水素、沸点が−
８０℃から０℃のヒドロフルオロカーボンアルカン類、
沸点が−８０℃から０℃のヒドロフルオロプロパン類、
沸点が−８０℃から０℃の炭化水素エステル類、沸点が
−８０℃から０℃のヒドロクロロフルオロカーボン類、
沸点が−８０℃から０℃のヒドロフルオロカーボン類、
沸点が−８０℃から０℃のヒドロクロロカーボン類、ク
ロロカーボン類および完全フッ素置換されている化合物
などが添加され得る。上記成分の例には下記が含まれ
る。
【００７９】 化合物 式 沸点（℃） ＨＦＣ−２３ ＣＨＦ3 −８２℃ ＨＣ−２９０ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ3 −４２℃ ＨＣＦＣ−１２４ ＣＨＣｌＦＣＦ3 −１２℃ ＦＣ−６００ ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3 ０℃
【図面の簡単な説明】
【図１】ジフルオロメタン、１，１，１，２−テトラフ
ルオロエタンおよび１，１，２，２−テトラフルオロエ
タンを含んでいる種々の組成物に関する、冷媒組成物に
対する性能係数（ＣＯＰ）のグラフである。
【図２】ジフルオロメタンと１，１，１，２−テトラフ
ルオロエタンを含んでいる組成物、並びにジフルオロメ
タン、１，１，１，２−テトラフルオロエタンおよび
１，１，２，２−テトラフルオロエタンを含んでいる組
成物に関する、相対湿度パーセントに対するエネルギー
効率比（ＥＥＲ）のグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・バーナード・ビベンス アメリカ合衆国ペンシルベニア州19348ケ ネツトスクエア・ウエストロカスストリー ト210 (72)発明者 マーク・ブランドン・シフレツト アメリカ合衆国デラウエア州19711ニユー アーク・フイフスストリート609 Ｆターム(参考） 4H003 ED20 ED21 FA46

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共沸に近い実質的に定沸点の組成物を生
    じさせるのに有効な量のジフルオロメタンと１，１，
    １，２−テトラフルオロエタンであって、温度を２５℃
    に調整した時に、該組成物がジフルオロメタンを１〜１
    ０重量％および１，１，１，２−テトラフルオロエタン
    を９０〜９９重量％含んでなるジフルオロメタンと１，
    １，１，２−テトラフルオロエタン。
  2. 【請求項２】 共沸に近い実質的に定沸点の組成物を生
    じさせるのに有効な量のジフルオロメタンと１，１，
    ２，２−テトラフルオロエタンであって、温度を２５℃
    に調整した時に、該組成物がジフルオロメタンを１〜６
    重量％および１，１，２，２−テトラフルオロエタンを
    ９４〜９９重量％含んでなるジフルオロメタンと１，
    １，２，２−テトラフルオロエタン。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の組成物を凝縮
    させた後、冷却すべき物体の近くで該組成物を蒸発させ
    ることを特徴とする、冷却を生じさせる方法。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の組成物を蒸発
    させた後、加熱すべき物体の近くで該組成物を凝縮させ
    ることを特徴とする、熱を生じさせる方法。
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CZ300678B6 (cs) * 2006-12-08 2009-07-15 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Zarízení pro zachycení a likvidaci pracovních látek z vyrazených chladicích zarízení

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