JP2005532899A

JP2005532899A - 移動中の流体のブレンドの分留を最小化するための方法および装置

Info

Publication number: JP2005532899A
Application number: JP2004521704A
Authority: JP
Inventors: リチャード，ロバート; ヴァン・デール・マーテン，ヘンク
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-11-04
Also published as: WO2004007281A1; AU2003251872A1; EP1551707A1; CN1681705A; US7028488B2; US20040031538A1

Abstract

通常は沸騰の際に分留するような第一の組成を有する流体のブレンドを含む原料容器から、液体材料を分配する方法である。第二の組成を有する材料（第一の組成を有する材料とは異なり、原料容器中に残存する材料の第一の組成を維持することができる）が、原料容器からの液体の移動中に、原料容器に添加される。この、移動中の第二の組成を有する材料の供給容器への添加は、原料タンク中の液体の分留を最小化することができ、および／または、原料タンク中の液体の分留をなくすこともできる。

Description

関連出願
本願は、２００２年７月１２日付で出願された米国仮出願第６０／３９５，７４７号の利益を主張し、当該仮出願は参照により開示に含まれる。

発明の分野
本発明は、分配中の流体のブレンドの分留を最小化するための方法および装置に関し、より特定には、原料容器中での分留を最小化しながら流体のブレンドを分配するための方法および装置に関する。

発明の背景
ＨＦＣＲ４０７Ｃ、ＨＣＦＣＲ４０９Ａのような高いグライドの冷媒のブレンドや、その他の非共沸冷媒のブレンド（より少ない程度の、ＨＦＣＲ４１０ＡおよびＨＦＣＲ５０７）は、１つの容器（例えばタンクまたはシリンダー）から他の容器へブレンドを移動させる際に分留し、それによりブレンド組成の変化が起こる。この組成変化により、生成物は、明細事項から逸脱して性能が変化し、および／または、材料を危険なものとする可能性がある。

冷却および空調産業は、ＣＦＣ（オゾン層破壊物質を含む）以外の相を用いて、多数の異なる特性に基づき最適化された代用ブレンドを用いなければならなかった。理想的には、代替の冷媒組成は、置き換えられた組成と同じ熱力学的特性、同様に、化学的安定性、低い毒性、不燃性、および、使用中の効率を有するべきである。遺憾ながら、単一の成分を代替した冷媒はしばしば、望ましい特性の全てを提供することはできない。冷媒の置き換えられた特性を釣り合わせるために、最良の可能な性能、キャパシティー、効率および安全性、同様に、最小限のコストを達成できるように環境的に許容できる冷媒のブレンドが開発されてきた。しかしながら、液体のブレンドは分留してしまう。

沸点を超えて加熱された液体は、相を蒸気に変化させ、蒸気は、凝結点未満に冷却され、相を液体に変化させる。純粋な単一の成分からなる流体では、所定の圧力での沸点および凝結点温度は同じであり、このような流体の組成は、その蒸気状態と液体状態とで同じである。流体はまた、圧力変化によって状態を変化させ得る。液体にかかる圧力が蒸発圧力より低い場合は、その液体は蒸気になり、圧力がその凝結圧力を超えて増加する場合は、その液体は液体になる。純粋で単一の成分からなる流体では、所定の温度における蒸発および凝結点の圧力は同じであり、このような流体の組成も一定のままである。

しかしながら、冷媒のブレンドのような異なる熱力学的特性を有する流体のブレンドでは、蒸発と凝結との関係はより複雑である。このような流体混合物において、沸騰または凝結は、単一の固定点ではなく、温度範囲を超えて起こり得る。例えば、非共沸（ｎｏｎ−ａｚｅｏｔｒｏｐｉｃ）ブレンド（または、非共沸（ｚｅｏｔｒｏｐｉｃ）ブレンドともいう）では、このような液体状態の流体混合物の温度が上昇するにつれて、より沸点の成分が優先的に蒸発していく。液体が最初に気化し始める点は泡立ち点といい、すなわち泡が最初に形成される点である。泡立ち点は、その温度を超えると一定圧力の液体が気化し始める温度で示すことができ、または、その圧力未満で一定温度の液体が気化し始める圧力で示すこともでき、または、泡立ち点圧力ともいう。逆に、このような蒸気状態のブレンドでは、蒸気の温度が低くなれば、最も高い凝結温度の成分が最初に凝結し始める。蒸気が最初に凝結し始める点は、露点という。露点は、その温度未満で一定圧力の蒸気が気化し始める温度で示すことができ、または、その圧力を超えて一定温度の蒸気が凝結し始める圧力で示すこともでき、または、露点圧力ともいう。従って、流体ブレンドはその泡立ち点で気化し始め、その露点で蒸発を終えるが、逆もまた同様である。泡立ち点と露点との範囲はしばしば「グライド」ともいう。

このようなブレンドの成分の沸点が異なるために、流体は、沸騰中に分離または分留する傾向がある。すなわち、温度が増加するにつれて、より低い沸点の成分が優先的に気化する。これにより、液体に比べて、より低い沸点の成分が高い濃度で含まれ、かつ、より高い沸点の成分がより低い濃度で含まれる蒸気が生じる。この作用は、分離または分留という。結果として、このような流体ブレンドを密閉容器で保存すると（多量の液体の上部に蒸気のスペースがある）、蒸気の組成と、液体の組成とが異なる。このようなブレンドを保存後に容器から取り出すと、容器中に残存する液体の分留が、残存する液体の組成変化を伴って生じる可能性がある。混合物の組成変化は、かなり重大である可能性があり、特定の状況では比較的わずかな組成変化でも許容されない場合もある。このような変化により、冷媒は規定された限定の範囲外の組成を有することとなり、そのために、異なる性能特性を有したり、さらに危険になることもある（例えば可燃性になることによって）。

分留の問題は、高いグライドの冷媒に特有の問題であり、なぜなら低沸点および高沸点の成分が分離する傾向が高いためである。一方で、純粋な単一成分の流体のグライドはゼロである。初期の蒸気の組成は、液体が蒸発しきったときの最終的な蒸気の組成と同じである。それゆえに、純粋な単一成分の流体は、蒸発の際に、高いグライドの流体ブレンドの組成変化を経ない。

大きいタンク中でブレンドを作製し、次に、このブレンドを用いて、販売および使用のためのシリンダーに充填することが標準的な実施である。上述したように、バルクまたは原料タンクから移動させる際、原料タンク中に残存する液体の組成は変化する可能性がある。液化したブレンド上の蒸気は、液体とは異なる組成を有する。これにより、残存する液体が異なる容量を占めるように容器から液体を除去した際に、組成変化を起こす可能性がある。この組成のシフトは、ブレンドの性能、効率および安全性を変化させる可能性があるため望ましくない。

ＡＳＨＲＡＥ（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｏｆＨｅａｔｉｎｇ，ＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）、および、ＡＲＩ（Ａｉｒ−ＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）は、これら問題を認識し、組成シフトの作用を試験した。認識された問題は、通常に移動させると、このような分留によって、冷媒ブレンドの組成が変化し、その結果、ブレンドが当初設定された許容範囲内ではなくなる可能性があることである。この望ましくない作用を防ぐことができる移動手段が必要である。

この問題を処理する１つの手段は、１回使用のパッケージを用いることであった。この場合、シリンダーは、所定の用途で必要となる正確な量の材料を含み、液体材料は、１回使用で完全に使用される範囲内で用意される。これは、多種多様な備品とチャージサイズが必要とされるため、空調および冷却産業において実用的ではない。異なるサイズのパッケージの数が多すぎて、経済的にストックし管理することが困難である。

分留を防ぐその他の既知の手段は、冷媒のシリンダー中に１つの相のみを存在させることである。シリンダー中で単一の液体を用いることは、温度変化のため実用的ではなく、使用中に、液体を充填した状態が維持されない。蒸気のみを用いる場合、極めて少量の材料しかタンクに含ませることができないか、または、タンクをかなり大きくしなければならない。それゆえに、このアプローチはあまり実用的ではない。

一般的な方法は、容器から液体のみを除去することであった。これは、理想的ではない。ある種の状況では、液体のみの除去によって、蒸気を除去するよりはずっと分留を少なくすることができるが、その組成は、依然として、冷却および空調産業で許容できる範囲以上にシフトする。このアイデアの改善法は、米国特許第３，６５６，６５７号で説明されているように、穴あきディップチューブを用いて液体を除去する際に数種の蒸気を液体と混合することであった。この方法は、おそらく流量に依存するため、広く用いられていない。

以前は、ブラッダーの使用が、パッケージに用いられており、これは、この問題を解決する可能性がある。これは、蒸気のスペースが形成されないようにすることによって分配中の冷媒ブレンドの分留を防ぐという構想が用いられている（例えば、米国特許第６，２３４，３５２号を参照）。

従って、本発明の目的は、分留を最小にして冷媒ブレンドの分配を可能にする方法および装置を提供することである。

以下の本発明の説明で、本発明のその他の目的および利点を詳述する。
発明の要約
分留が最小化されるように液体材料を分配する新規の方法を開示する。液体材料は、沸騰の際に通常分留する第一の組成を有する流体ブレンドを含む。本方法の実行に際し、分配しようとする液体を含む原料容器が提供される。原料容器は、液相と蒸気相を保持する。受取り容器（ここに、原料容器から液体を移動または分配することができる）も提供される。原料容器中の液体材料の一部が外部へ（例えば受取り容器に）移動し、原料容器中の液体材料の残りが残存する。第一の組成と異なる第二の組成を有する第二の材料（この第二の材料は、原料容器に添加される際に、原料容器中の材料の残りの組成が第一の組成と実質的に同じ組成を維持する）が、原料容器に移動する。この第二の組成を有する材料の移動は、原料容器から受取り容器への流体の移動と同時に行われてもよいし、または、異なる時点で行われてもよい。その上、第二の材料は、初期に原料容器中で液体の上部にある蒸気と同じ組成であってもよく、または、原料容器中で移動によって液体から減損した成分を置き換える必要のある成分のみを含んでもよい。この方法は、高いグライドの冷媒で特に有用である。本発明を実行するための装置も提供される。

図面の簡単な説明
本発明のこれら、およびその他の特徴、形態および利点は、以下の説明、添付された請求項、および、添付された図面を参照しながらよりよく理解される：
図１は、本発明の方法を説明する概略図である；
図２は、本発明を実行するための装置の概略図である；および、
図３は、本発明の実施例の１つから得られた結果のグラフである。

発明の詳細な説明
本発明は、移動中の液体のブレンドの分留（組成の変化）を最小化する方法を開示する。本発明を説明する目的で、１つの容器から他の容器へ移動させようとする高いグライドの冷媒のブレンドを以下で考察する。しかしながら、当然ながら、本発明は冷媒に限定されず、沸騰の際に分留する可能性のあるあらゆる液体のブレンドに適用することができる。

図１を参照すると、原料容器１０（例えば、タンクまたはシリンダー）は、液状の複数の成分材料１２、すなわち、特定の組成を有する流体ブレンドを含む。例えば、この流体ブレンドは、Ｒ４０７Ｃが可能であり、これは、以下の組成（重量）を有する３種の冷媒のブレンドであり、Ｒ３２は、２３±２％、Ｒ１２５は、２５±２％、および、Ｒ１３４ａは、５３±２％である。原料容器１０は、液体１２と蒸気１４との両方を保持することができる密閉容器であり、好ましくは、複数のより小さい受取り容器を充填するのに適した量の液体１２を保持するのに十分な程度に大きい。

受取り容器１６（例えば、タンクまたはシリンダー）は、一般的に、原料容器１０より少ない容積容量を有し、これは、原料タンク１０から液体１２で充填されるものである。同様に、受取り容器１６は、液体１８と蒸気２０の両方を保持できる密閉容器である。流体導管２２およびポンプ２４は、当業者既知の流体の流量を制御し各容器を閉鎖する当業者既知である適切なバルブ２３と共に、液体１２を原料容器１０から受取り容器１６へ移動させるのに用いられる。液相１２の移動は、受取り容器１６を充填するのに用いられ、容量の利用とポンプ速度を最大化し、かつ、移動中の組成のシフトを最小化することができる。一度充填されると、受取り容器１６は、使用のために導管２２から取り外され、新しい受取り容器１６がこの導管２２に連結され、原料容器１０から液体１２を充填することができる。

液体１２の容量が原料容器１０から除去されるので、充填されなければならない空隙（除去された容量）が残存する。通常、この空隙は、容器１０内に残存する液体１２の蒸発によって充填される。上で考察した理由から、一般的に、この蒸気１４は、液体１２とは異なる組成を有し、これは、原料容器１０中に残存する液体と蒸気相の両方の組成が変化し、原料容器１０が用いられる際の液体１２の組成のシフトが起こることを意味する。その上、それぞれの連続的な充填に伴い、組成のシフトがどんどん大きくなる。本発明では、この問題を修正する。

本発明によれば、原料容器１０中の液体１２の組成と異なる組成を有する材料が原料容器１０に添加され、分留の発生がなくなるように、または、少なくとも最小限になるように冷媒ブレンドの組成を維持することができる。この方法は、冷媒ブレンド、特に高いグライドを有する冷媒ブレンドのパッケージングに有用である。

この組成のシフトを防ぐ、または、最小化するために、原料容器１０中の液体１２の組成と異なる組成で、特定の量の材料（ここでは冷媒）が原料容器１０に添加すされる。この材料は、初期の液体１２を、充填／移動手順の後に移動させる際に、原料容器１０中に実質的に同じ組成で残存する液体の組成を維持できるように予め決定された特定の組成および質量を有する。この材料は、液体１２の気化、液体を原料容器１０から移動させる際の形成された空隙の充填によって生じる組成の不均衡を修正する。従って、原料容器１０中の液体１２が外部へ移動し、受取り容器１６を充填する際に、原料容器１０中に残存する液体１２の組成は、実質的に同じままであり、すなわち、その液体に関する望ましい規定範囲内である。

例として、Ｒ４０７Ｃは、冷媒Ｒ３２、Ｒ１２５、および、Ｒ１３４ａのブレンドである。Ｒ４０７を含む原料容器１０を用いて受取り容器１６を充填する場合、液体材料１２が外部へ移動する際に、より低い沸点の成分であるＲ３２とＲ１２５が気化して、より高い沸点のＲ１３４ａより高い割合で空隙を充填する。Ｒ３２およびＲ１２５の特定の組成を有する材料（Ｒ４０７Ｃの組成とは異なる組成を有する）を特定の量添加することによって、Ｒ４０７Ｃのもとの組成を実質的に維持することができる。この「第二の組成」を有する添加された材料は、原料容器１０中の液体の組成を維持するように予め決められている。

本発明を実行する様々な手段があり、これらを以下でさらに詳細に説明する。第一の手段では、原料タンク１０中の空隙を充填するのに必要であり、そこで液体１２の望ましい組成を維持できるように予め決められた蒸気が、原料容器１０に添加される。この簡単な例を、さらに図２を参照しながら説明する。

図２は、図１と同じ参照番号で認識される同じ構成要素で示される。ここでは、液体１２を原料容器１０から受取り容器１６に移動させる前に、受取り容器１６を、蒸気３０で予備充填させる。いかなる充填操作の前に、原料容器１０は、第一の組成で液体１２、および、第二の組成で平衡状態の蒸気１４を含む。蒸気３０は、第二の組成での蒸気１４の組成と同じ組成を有する。この蒸気３０の原料は、示されたような供給容器２６が可能であり、この供給容器２６は、望ましい組成で蒸気３０、同じ組成の液体の上部の蒸気３０、または、原料容器１０中の蒸気１４と同じ組成を有する液化した気体２８を保持することができる。前記液化した気体２８の場合、液相２８は、受取り容器１６にフラッシングされることとなり、蒸気３０での受取り容器１６の望ましい予備充填を提供することができる。

従って、充填しようとする受取り容器１６は、排出され、供給容器２６から流体移動導管３２を通じて蒸気３０で予備充填される。好ましくは、受取り容器１６に添加された蒸気３０の量は、原料タンク１０中で圧力を釣り合わせるのに十分であるべきであり、または、受取り容器１６中で圧力を蒸気３０の飽和圧力にするのに十分であるべきである。これは、原料および受取り容器中の圧力を実質的にを等しくするものである。次に、供給容器２６は、受取り容器１６から単離され、例えば、流体移動導管３２が受取り容器１６から取り外されるか、または、バルブが閉じられる。

充填操作に関しては、２つの移動ライン、すなわち液体１２を移動させるための流体導管２２、および、蒸気３０を移動させるための流体導管３４が用いられる。液体１２が容器１０から受取り容器１６へ移動すると（例えば、ポンプでくみ出されると）、受取り容器１６中で移動した液体によって置き換えられる蒸気は、流体導管３４を通じて原料容器１０に移動する。受取り容器１６から原料容器１０に移動した蒸気は、原料容器１０中に残存する液体１２のフラッシングを防ぎ、さらに、蒸気３０は液体１２の上部にすでにある蒸気１４と同じ組成であるため、液体１２の組成を維持する。

全ての液体１２が原料容器１０から取り出されたら、流体導管３２に連結された流体導管３４はまた、原料容器１０中の蒸気３０を排出させることもできる。これは、コンプレッサーによって行うことができ、コンプレッサーは、原料容器１０中の蒸気を排出させ、その蒸気を凝結させ、供給容器２６に移動させて戻すことができる。

受取り容器１６を予備充填する代替法として、原料容器１０および受取り容器１６の蒸気のスペースに連結させないで、供給容器２６から原料容器１０に蒸気３０を直接添加することができる。ここで、受取り容器１６は、蒸気で予備充填させる必要はない。液体１２は原料容器１０から受取り容器１６へ移動するため、蒸気３０は、供給容器２６から原料容器１０へ直接添加される。蒸気３０の正確な量が、受取り容器１０に添加されたことを確かめるために、１つの可能性は、予め決められた質量の蒸気３０を、原料容器１０から受取り容器１６に移動した液体１２の質量を各ユニットで添加することである。この代替法を用いて、蒸気３０は、液体が受取り容器１６に移動されると同時に添加してもよいし、または、１以上の充填（移動）操作が完了した後に添加してもよく、これは評価することができる。あらゆる充填操作で少量の液体のみを移動する場合、充填操作中の液体の組成変化は最小限であり、充填操作の後の蒸気３０の添加は、原料容器１０中の液体１２が規定範囲内に保たれるのに十分であるべきである。その他の代替法として、蒸気３０の添加は、予め計画された増加量で行うことができ、例えば、原料容器１０中の液体１２のもとの質量の２５％が移動した後、続いて、７５％が移動した後に行うことができる。添加しようとする蒸気３０の量を決定する手段を、以下でさらに詳細に考察する。

本発明を実行するその他の手段を図１を参照しながら考察する。この方法は、排出された受取り容器１６の予備充填必要としないが、残存する液体１２の望ましい第一の組成を維持するために原料容器１０に添加しようとする第二の組成を有する材料３６の量の決定が必要である。この実施形態において、液体１２が受取り容器１６に移動する際に、原料容器１０中の液体１２の部分的な蒸発が生じ得ることが評価される。ここで、添加された材料３６は、単に、この蒸発により液体から減損し得る原料容器１０中の流体成分を置き換えるのに必要なものである。添加しようとする材料３６の組成、および、分配された液体１２のユニットあたりの量は、予め決定することができ、以下でより詳細に考察する。この材料３６の添加は、液体１２が外部へ移動する際に、またあるいは、各移動後または数回の移動後のようなインターバルで、または、予め決められたインターバルで行うことができる。材料の組成は原料容器１０中でわずかにシフトするだけであり、続いて、もとの組成を維持するために添加された材料によって修正される。この修正は、余分な材料が原料容器１０から除去され、組成のシフトが液体１２の組成を基準に戻すように、わずかに正確な量を上回るように合わせることができる。

供給容器２６は、減損した成分を置き換えるための材料３６を含み、移動ライン３８によって原料容器１０に流動的に連結可能である。液体１２が原料容器１０から移動する際に、通常形成され得る空隙が、供給容器２６から供給された材料で充填される。この実施形態において、供給容器２６からの液体が原料容器に添加される場合、液体の一部は気化しない場合があるが、液状のままでもよく、容器１６への流体移動プロセスの際に気化したと思われる原料容器１０中の液体材料の一部を置き換えることが評価される。

本発明の様々な実施形態を、以下で考察するように数学的に示すことができる。本発明に従って、移動した液体１２の後に残存する空隙は、液体と平衡状態の蒸気の初期の組成を維持する材料で置き換えられる。これは、以下の方程式で説明するように、組成を維持する。

空隙の容量のサイズは、受取り容器１６に送られた液体１２の容量と、原料容器中でフラッシングされた残存する液体１２の容量とのの合計によって得られる：

式中、
ｍＲ＝タンクから除去または移動された質量、
ｍｆ＝フラッシングされた材料の質量（注：この材料は添加されなかった）、
ｄｌ＝液体密度、
Ｖ_ｖｏｉｄ：液体が除去された後に生じた空隙の容量。

この空隙を充填するのに必要な蒸気の質量は、空隙の容量と蒸気密度とをかけた値である：
Ｖ_ｖｏｉｄ＊ｄｖ＝ｍｖ
式中、
ｄｖ＝蒸気密度、
ｍｖ＝蒸気の質量。

空隙を充填するのに必要な蒸気の各成分「ｉ」の質量は、その蒸気の組成と、蒸気の質量とをかけた積である（各成分について方程式が与えられる：すなわちｉ個の方程式）：
ｙ_ｉ＊ｍｖ＝ｍ_ｉ
式中：
ｙ_ｉ＝蒸気の組成：ｉ番目の成分の蒸気における質量分率。

添加しようとする蒸気の各成分「ｉ」の質量は、添加された質量と、フラッシングされた質量との和である（添加しようとする蒸気の各成分について方程式が耐えられる：すなわち、ｉ個の方程式が存在する）：
ｍ_ｉ＝ｍａ＊ｘａ_ｉ＋ｘ_ｉ＊ｍｆ
式中：
ｍ_ｉ＝ｉ番目の成分の蒸気中の質量、
ｘ_ｉ＝ｉ番目の成分の液体中の質量分率、
ｘａ_ｉ＝添加された質量分率（ｉ番目の成分）、
ｍａ＝添加された材料の質量。

上記方程式の条件：
ケース１：全ての蒸気の置き換え、すなわち、図２の実施形態で説明されるように、液体１２の上部にもともとあった蒸気１４の全成分を添加して、空隙を充填する：
ｍｆ＝０。

ケース２：図１を用いた実施形態で説明されるように、より揮発性の材料だけを置き換える（原料容器１０中で減損した成分）：
ｘａ_ｉ＝０（ｉは、あまり揮発性ではない成分である）。

本発明をさらに説明するために、様々な実施例を以下で考察する。

実施例１
第一の実施例は、原料容器１０中にＲ４０７Ｃを提供し、原料容器１０中の全蒸気が置き換えられることが想定されている。第二の組成を有する全材料を、に添加して、液体１２が容器１０から移動することによって残存した空隙を充填する。これは、ｍｆ（フラッシングされた材料が添加されない場合のの質量）をゼロに設定することに等しい。従って、原料容器１０に添加された材料は、初期の液体１２の上部の蒸気１４と同じ組成を有することとなる。従ってこれは、図２で示された方法（充填中に、受取り容器１６から原料容器１０へ蒸気３０を予備充填させ、移動させる）によって、または、直接の原料２６からの液体の上部に最初からある蒸気１４と同じ組成を有する蒸気３０を添加することによってのいずれかでなされる。

解答は以下の通りである：

冷媒Ｒ４０７Ｃは、以下の組成を有する流体ブレンドである：
Ｒ３２２３重量％、
Ｒ１２５２５重量％、
Ｒ１３４ａ５２重量％。

原料容器１０に添加しようとする第二の組成を有する材料ブレンドの質量は以下の通りである：
添加しようとする質量：ｍＲ＊ｄｖ／ｄｌ＝１００＊（４８．８２ｋｇ／ｍ^３）／（１１３８ｋｇ／ｍ^３）＝ｍａ＝４．２９ｌｂであり、これは、原料容器１０から移動した液体１２の１００ｌｂ毎に、以下の組成を有する；
Ｒ３２３２．５９重量％、
Ｒ１２５３１．４７重量％、
Ｒ１３４ａ３５．９４重量％。

２５℃でのＲ４０７Ｃの液体と蒸気の密度は、それぞれ１１３８、および、４８．８２ｋｇ／ｍ^３である。蒸気１４の組成は、原料チャンバー１０に添加しようとする第二の組成を有する蒸気３０の組成と同じである。蒸気１４と液体１２の特性は、１０の内容物の分析によって、または、ＰＶＴ、ＶＬＥ修正データベース（ＮＩＳＴデータベース２３ＲＥＦＰＲＯＰなど）から得ることができる。

図２の実施形態に関して、供給容器１６は、この蒸気３０で予備充填され、これは、液体１２が移動した際に置き換えられることによって、原料容器１０に自動的に移動する。
実施例２
この実施例において、容器１０中で残存する液体１２が蒸発することにより減損した（液体から）成分のみが置き換えられる。それゆえに、ほとんど揮発性ではない成分の濃度はゼロに設定される。

これはケース２の条件であるため以下の通り：
ｘａ_ｉ＝０（あまり揮発性ではない成分）。
例としてＲ４０７Ｃを用い、液体は以下のブレンドを含む：
Ｒ３２２３重量％
Ｒ１２５２５重量％
Ｒ１３４ａ５２重量％。

これは、除去された液体１２の１００ｌｂあたり以下に示したブレンド１．３６ｌｂが原料容器１０に添加されることを必要とする：
添加しようとするブレンド
Ｒ３２５４．０４重量％
Ｒ１２５４５．９６重量％。

純粋な冷媒およびブレンド冷媒の特性に関して、ＲＥＦＰＲＯＰ６．０１を用いた。
上記結果に関する計算を以下に説明する：

原料容器１０中の材料の液体および蒸気特性を知るために、以下の結果を決定することができる（上述したように、これらは、分析またはＲＥＦＰＲＯＰのようなデータベースによって得ることができる）：
液相（原料容器１０中のＲ４０７Ｃ）
ｘ_Ｒ３２２３重量％
ｘ_Ｒ１２５２５重量％
ｘ_{Ｒｌ３４ａ} ５２重量％
ｄｌ１１３８ｋｇ／ｍ^３。

蒸気相（原料容器１０中の液相の上部）
ｙ_Ｒ３２３２．５９重量％
ｙ_Ｒ１２５３１．４７重量％
ｙ_{Ｒ１３４ａ} ３５．９４重量％
ｄｖ４８．８２ｋｇ／ｍ^３。

これから、９個の未知数（ｍｆ、Ｖ_ｖｏｉｄ、ｍｖ、ｍ_Ｒ３２、ｍ_Ｒ１２５、ｍ_{Ｒ１３４ａ}、ｍａ、ｘａ_Ｒ３２、ｘａ_Ｒ１２５、ｘａ_{Ｒ１３４ａ}）を用いた９個の方程式が得られる。これらを解いて、以下が得られる：
ｘａ_Ｒ３２５４．０４重量％、
ｘａ_Ｒ１２５４５．９６重量％、
ｘａ_{Ｒ１３４ａ} ０．００重量％、
ｍｆ３．０５６ｋｇ、
Ｖ_ｖｏｉｄ０．０９０５８ｍ^３、
ｍｖ４．４２２ｋｇ、
ｍａ１．３６５ｋｇ、
ｍ_Ｒ３２１．４４１ｋｇ、
ｍ_Ｒ１２５１．３９２ｋｇ、
ｍ_{Ｒ１３４ａ} １．５８９ｋｇ。

実施例３
この実施例において、図１を参照しながら上で説明した例と類似しており、原料容器１０は、８５％の液体が満たされるまでＲ４０７Ｃで充填される。次に、冷媒ブレンドは、修正するための第二の組成を有する材料を添加しないで受取り容器１６から移動される。容器１０中に残存する液体１２は、モニターされ、その結果を以下の表Ａに示す。これを、容器１０から移動した液体と比較し、Ｒ３２／Ｒ１２５が５４／４５重量％の第二の組成を有する修正するための材料３６（ブレンド）を、０．０１３６ｌｂ／ｌｂ（液体１２）の割合で添加し、上記実施例２で計算した通りに除去した。結果を表Ｂに示す。材料３６が添加された容器１０中の液体１２は、組成の変化は起こさなかったが、通常の移動方法（修正するための材料の添加なし）を用いた容器１０中の液体１２は変化した。Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ（それぞれ２３／２５／５２重量％）で８５％充填されたタンクから開始し、続いて、修正するための第二の組成を有する材料を添加しないで液体を移動させると、表Ａに示す通り、残存する液体１２の最終液体組成は、Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａが２１．６９／２４．０５／５４．２６重量％になる。５４／４５重量％のブレンドの添加により、表Ｂに示すように、組成シフトが防がれる。

（７０°Ｆで、分留を防ぐための材料を添加しないで移動されたＲ４０７Ｃ液体である。左側の行は、容器１０中の液体の初期の量と比較した、外部へ移動した液体１２の重量の総質量パーセンテージを示す。個々の冷媒一覧の下の行中の数字は、その成分の重量パーセンテージである。）

（７７°Ｆ（２５℃）で除去された、分留を防ぐ、または、最小限にするための材料（Ｒ３２／Ｒ１２５＝５４．０４／４５．９６重量％）を１．４６ｌｂ／１００ｌｂの割合で添加したＲ４０７Ｃ。左側の行は、容器１０中の液体の初期の量と比較した、外部へ移動した液体１２の重量の総質量パーセンテージを示す。個々の冷媒一覧の下の行中の数字は、その成分の重量パーセンテージである。）
実施例４
液体１２の組成を原料容器１０中で修正するための第二の組成を有する材料の原料容器１０への添加は、連続的ではなく、段階的に行ってもよい。例えば、一つの可能性において、容器１０中の液体１２の半分が移動した後だけに、第二の組成を有する材料が添加される。原料容器１０中の液体１２の残りは、その後に移動する。追加の材料が連続的に添加されるまで、追加の段階が追加することができ、すなわち、第二の組成を有する材料を各移動に伴い、またはその後に、添加する。

この特定の実施例に関して、第二の組成を有する材料の２回の添加は、１回目の添加を原料容器１０中に初期に存在する２５％の液体１２が移動した際に、２回目の添加を７５％の液体１２が移動した際に行うことができる。さらに、添加された材料は、上記実施例３で計算されたもとの組成を維持するための理想的なブレンドではないが、ＡＺ２０（組成はＲ３２が５０％、および、Ｒ１２５が５０％）である。それにかかわらず、これは、以下に示すように、容器１０に残存する液体１２の組成において良好な安定性を維持した。

原料容器１０中に残存するＲ４０７Ｃは、２５℃で、原料容器１０中の液体の初期の量の２５％および７５％が受取り容器１６に移動した後、ＡＺ２０（修正するための第二の組成を有する材料）用いて調節され、それにより、結果が提供された（以下の表Ｃに示す）。左側の行は、容器１０中の液体の初期の量と比較した、外部へ移動した液体１２の重量の総質量パーセンテージを示す。個々の冷媒一覧の下の行中の数字は、その成分の重量パーセンテージである。

これら結果のグラフを図３に示す。
従って、本発明は、通常起こり得る変化を修正することができる第二の材料を添加することによって、原料容器１０中に残存する液体１２の組成を実質的に同じ組成に、すなわち望ましいブレンドの範囲または規定範囲内に維持ことができる、と考えられる。

本発明で説明した実施形態における変化および改変は、本発明の範囲を逸脱することなく行うことができ、その本発明の範囲は、添付の請求項に記載の範囲によってのみ限定されるものとする。

本発明の方法を説明する概略図である。本発明を実行するための装置の概略図である。本発明の実施例の１つから得られた結果のグラフである。

Claims

沸騰の際に通常分留する流体のブレンドを含む液体材料の分配方法であって：
（ａ）分配しようとする前記液体を含む密閉した原料容器を提供すること（前記原料容器は、第一の組成を有する液相および蒸気相を保持する）；
（ｂ）前記原料容器から前記原料容器中の液体材料の一部を移動させ、前記原料容器中に液体材料の残りが残存すること；および、
（ｃ）前記第一の組成とは異なる第二の組成を有する第二の材料を、前記原料容器に移動させること、そして前記第二の組成は、前記原料容器に添加された後、前記原料容器中の前記液体材料の残りの組成を前記第一の組成と実質的に同じ組成に維持する、
を含む、前記方法。
前記原料容器に添加された前記第二の材料は、蒸気を含む、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｃ）は、蒸気を前記原料容器に移動させることによって行われ、ここで前記蒸気は、前記原料容器中の前記蒸気相の組成と実質的に同じ組成を有する、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｂ）および工程（ｃ）は、同時に行われる、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｃ）は、予め決められた量の液体を前記容器から移動させた後に行われる、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｃ）は、工程（ｂ）の後に行われる、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｂ）は、前記一部を密閉した受取り容器に移動させることによって行われる、請求項１に記載の分配方法。
工程（ｃ）の前記移動された第二の材料は、前記受取り容器からの材料を含む、請求項７に記載の分配方法。
沸騰の際に通常分留する流体のブレンドを含む液体材料の分配装置であって、
分配しようとする前記液体を含む密閉した原料容器、ここで前記原料容器は、第一の組成を有する液相および蒸気相を保持する；
前記第一の組成と異なる第二の組成を有する材料を含む供給容器、ここで前記第二の組成は、前記原料容器への添加の後、前記液体のうちのいくらかが前記原料容器から分配された際に前記原料容器中に残存する前記液体材料の前記第一の組成を維持することができる；並びに
前記供給容器を前記原料容器に連結する流体導管、
を含む、前記分配装置。
前記液体を受取り容器に移動させるための流体導管、および、前記第二の組成を有する材料を前記受取り容器から受け取るための第二の流体導管をさらに含む請求項２０に記載の装置。