JP2007538222A - 吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器のための新規の作業物質組み合わせ - Google Patents
吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器のための新規の作業物質組み合わせ Download PDFInfo
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Abstract
Description
1.吸収ヒートポンプ(AWP)および吸収冷凍機(AKM)
これらの方法変法では、熱は比較的高い温度水準(始動熱)で、循環プロセスに供給され、中程度の温度水準(加熱温度)で熱は放出され、かつ熱は低い温度水準で周囲から吸収される(周囲の冷却)。AWPおよびAKMは、熱が周囲から吸収され、ひいては周囲において冷却が行われる、つまり「冷たさ」が発生する異なった温度水準によって区別されるのみである。
この方法変法では、中程度の温度水準で生じる熱を循環プロセスに接続し、その一部を比較的高い温度水準に変換し、かつ利用熱として放出する。供給される熱の他方の部分は、低い温度水準で周囲に放出される。
− 高温 80〜150℃、
− 中温 50〜80℃、
− 低温 −20〜20℃(AWPの場合は0℃より低い温度)。
− 非毒性および非爆発性、
− 約150℃までの化学的な安定性、
− 作業媒体、たとえば水の高い蒸発エンタルピー、
− 吸収剤中での作業媒体の高い溶解度、
− 吸収剤中に溶解した時の作業媒体の明らかな蒸気圧の低減、
− 吸収剤のごくわずかな蒸気圧、
− 作業媒体および吸収剤のできる限り完全な混和性、
− 作業媒体および吸収剤の良好な熱伝導性、
− 吸収剤および作業媒体と吸収剤とからなる混合物の低い粘度、
− 作業媒体も吸収剤も腐食性であってはならない。
− 多数の物質に対する良好な溶解特性、
− 実質的に蒸気圧を生じない(このことにより共沸混合物を形成しない)−非燃焼性、
− −60℃〜400℃の広い液状範囲。
作業物質組み合わせは、
A)作業物質
B)イオン性液体
を含有する。
B1)[A]n +[Y]n- (I)
[式中、nは1、2、3または4を表し、[A]+は、第四級アンモニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを表し、かつ[Y]n-は、一価、二価、三価または四価のアニオンを表す]
B2)一般式(II)の混合された塩
B3)一般式(III)の混合された塩
またはこれらの混合物である。
●基Rは、1個の炭素を有する有機の飽和または不飽和の、非環式または環式、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族の、置換されていないか、または1〜5個のヘテロ原子または官能基により中断されているか、または置換された、1〜20個の炭素原子を有する基を表し、かつ
●基R1〜R9は、相互に無関係に水素、スルホ基または1個の炭素を有する有機の、飽和または不飽和の、非環式または環式、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族の、置換されていないか、または1〜5個のヘテロ原子または官能基により中断されているか、または置換された、1〜20個の炭素原子を有する基を表し、その際、上記の式(IV)中で炭素原子に結合している(かつヘテロ原子に結合していない)基R1〜R9は、さらにハロゲンまたは官能基を表してもよく、または
R1〜R9の群からの2つの隣接する基は一緒になって炭素を有する二価の有機の、飽和または不飽和の、非環式または環式、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族の、置換されていないか、または1〜5個のヘテロ原子または官能基により中断されているか、または置換されている、1〜30個の炭素原子を有する基を表す。
●非分枝鎖状または分枝鎖状の、置換されていないか、または1〜複数のヒドロキシ、ハロゲン、フェニル、シアノ、C1〜C6−アルコキシカルボニルおよび/またはスルホン酸により置換されている、合計して1〜20個の炭素原子を有するC1〜C18−アルキル、たとえばメチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、2−メチル−1−プロピル(イソブチル)、2−メチル−2−プロピル(t−ブチル)、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−1−ブチル、3−メチル−1−ブチル、2−メチル−2−ブチル、3−メチル−2−ブチル、2,2−ジ−メチル−1−プロピル、1−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、1−ヘプチル、1−オクチル、1−ノニル、1−デシル、1−ウンデシル、1−ドデシル、1−テトラデシル、1−ヘキサデシル、1−オクタデシル、2−ヒドロキシエチル、ベンジル、3−フェニルプロピル、2−シアノエチル、2−(メトキシカルボニル)−エチル、2−(エトキシカルボニル)−エチル、2−(n−ブトキシ−カルボニル)−エチル、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、ノナフルオロブチル、ノナフルオロイソブチル、ウンデシルフルオロペンチル、ウンデシルフルオロイソペンチル、6−ヒドロキシヘキシルおよびプロピルスルホン酸;
●グリコール、ブチレングリコールおよび1〜100個の単位および1個の水素またはC1〜C8−アルキルを末端基として有するこれらのオリゴマー、たとえばRAO−(CHRB−CH2−O)p−CHRB−CH2−または
RAO−(CH2CH2CH2CH2O)p−CH2CH2CH2CH2O−(式中、RAおよびRBは有利には水素、メチルまたはエチルであり、かつpは有利には0〜3、特に3−オキサブチル、3−オキサペンチル、3,6−ジオキサヘプチル、3,6−ジオキサオクチル、3,6,9−トリオキサデシル、3,6,9−トリオキサウンデシル、3,6,9,12−テトラオキサトリデシルおよび3,6,9,12−テトラオキサテトラデシル;
●ビニル;および
●N,N−ジ−C1〜C6−アルキルアミノ、たとえばN,N−ジメチルアミノおよびN,N−ジエチルアミノを表す。
●水素;
●ハロゲン;
●官能基;
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されているか、かつ/または1もしくは複数の酸素原子および/または硫黄原子および/または1もしくは複数の置換されているか、または置換されていないイミノ基により中断されているC1〜C18−アルキル;
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されているか、かつ/または1もしくは複数の酸素原子および/または硫黄原子および/または1もしくは複数の置換されているか、または置換されていないイミノ基により中断されているC2〜C18−アルケニル;
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されているC6〜C12−アリール;
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されているC5〜C12−シクロアルキル;
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されているC5〜C12−シクロアルケニル;または
●場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されている5員〜6員の、酸素原子、窒素原子および/または硫黄原子を有する複素環を表すか、または
2つの隣接する基が一緒になって、
●不飽和、飽和または芳香族の、場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されており、かつ場合により1もしくは複数の酸素原子および/または硫黄原子および/または1もしくは複数の置換されているか、または置換されていないイミノ基により中断されている環を表す。
●水素;
●非分枝鎖状または分枝鎖状の、置換されていないか、または1もしくは複数のヒドロキシ、ハロゲン、フェニル、シアノ、C1〜C6−アルコキシカルボニルおよび/またはスルホン酸により置換されている、合計で1〜20個の炭素原子を有するC1〜C18−アルキル、たとえばメチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、2−メチル−1−プロピル(イソブチル)、2−メチル−2−プロピル(t−ブチル)、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−1−ブチル、3−メチル−1−ブチル、2−メチル−2−ブチル、3−メチル−2−ブチル、2,2−ジメチル−1−プロピル、1−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、1−ヘプチル、1−オクチル、1−ノニル、1−デシル、1−ウンデシル、1−ドデシル、1−テトラデシル、1−ヘキサデシル、1−オクタデシル、2−ヒドロキシエチル、ベンジル、3−フェニルプロピル、2−シアノエチル、2−(メトキシカルボニル)−エチル、2−(エトキシカルボニル)−エチル、2−(n−ブトキシ−カルボニル)−エチル、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、ノナフルオロブチル、ノナフルオロイソブチル、ウンデシルフルオロペンチル、ウンデシルフルオロイソペンチル、6−ヒドロキシヘキシルおよびプロピルスルホン酸;
●グリコール、ブチレングリコールおよび1〜100個の単位および1個の水素またはC1〜C8−アルキルを末端基として有するこれらのオリゴマー、たとえばRAO−(CHRB−CH2−O)p−CHRB−CH2−または
RAO−(CH2CH2CH2CH2O)p−CH2CH2CH2CH2O−(その際、RAおよびRBは有利には水素、メチルまたはエチルであり、かつpは有利には0〜3であり、特に3−オキサブチル、3−オキサペンチル、3,6−ジオキサヘプチル、3,6−ジオキサオクチル、3,6,9−トリオキサデシル、3,6,9−トリオキサウンデシル、3,6,9,12−テトラオキサトリデシルおよび3,6,9,12−テトラオキサテトラデシル;
●ビニル;および
●N,N−ジ−C1〜C6−アルキル−アミノ、たとえばN,N−ジメチルアミノおよびN,N−ジエチルアミノ。
●基R1〜R5が、メチル、エチルまたは塩素であり、かつ残りの基R1〜R5が水素である;
●R3が、ジメチルアミノであり、かつ残りの基R1、R2、R4およびR5が水素である;
●すべての基R1〜R5が水素である;
●R2が、カルボキシまたはカルボキサミドであり、かつ残りの基R1、R2、R4およびR5が水素である;または
●R1およびR2またはR2およびR3が、1,4−ブタ−1,3−ジエニレンであり、かつ残りの基R1、R2、R4およびR5が、水素である;
であるピリジニウムイオン(IVa)であるイオン性液体、および特に
●R1〜R5が、水素である;または
●基R1〜R5の1つが、メチルまたはエチルであり、かつ残りの基R1〜R5が水素である
ピリジニウムイオン(IVa)であるイオン性液体である。
●R1〜R4が、水素である;または
●基R1〜R4の1つが、メチルまたはエチルであり、かつ残りの基R1〜R4が水素である
のピリダジニウムイオン(IVb)であるイオン性液体である。
●R1が水素、メチルまたはエチルであり、かつR2〜R4が相互に無関係に水素またはメチルである;または
●R1が、水素、メチルまたはエチルであり、R2およびR4が、メチルであり、かつR3が水素である
ピリミジニウムイオン(IVc)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチルまたはエチルであり、かつR2〜R4が、相互に無関係に水素またはメチルである;
●R1が、水素、メチルまたはエチルであり、R2およびR4が、メチルであり、かつR3が、水素である;
●R1〜R4が、メチルである;または
●R1〜C4が、メチル、水素である
ピラジニウムイオン(IVd)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチル、エチル、1−プロピル、1−ブチル、1−ペンチル、1−ヘキシル、1−オクチル、2−ヒドロキシエチルまたは2−シアノエチルであり、かつR2〜R4が相互に無関係に水素、メチルまたはエチルである
イミダゾリウムイオン(IVe)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチルまたはエチルであり、かつR2〜R4が相互に無関係に水素またはメチルである
ピラゾリウムイオン(IVf)、(IVg)もしくは(IVg′)であるイオン性液体である。
●R1〜R4が、相互に無関係に水素またはメチルである
ピラゾリウムイオン(IVh)であるイオン性液体である。
●相互に無関係にR1〜R6が水素またはメチルである
1−ピラゾリウムイオン(IVi)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR2〜R6が相互に無関係に、水素またはメチルである
2−ピラゾリニウムイオン(IVj′)であるイオン性液体である。
●R1およびR2が、相互に無関係に水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR3〜R6が相互に無関係に水素またはメチルである
3−ピラゾリニウムイオン(IVk)もしくは(IVk′)であるイオン性液体である。
●R1およびR2が、相互に無関係に水素、メチル、エチル、1−ブチルまたはフェニルであり、R3およびR4が、相互に無関係に水素、メチルまたはエチルであり、かつR5およびR6が、相互に無関係に水素またはメチルである
イミダゾリニウムイオン(IvI)であるイオン性液体である。
●R1およびR2が、相互に無関係に水素、メチルまたはエチルであり、かつR3〜R6が相互に無関係に水素またはメチルである
イミダゾリニウムイオン(IVm)もしくは(IVm′)であるイオン性液体である。
●R1〜R3が相互に無関係に水素、メチルまたはエチルであり、かつR4〜R6が、相互に無関係に水素またはメチルである
イミダゾリニウムイオン(IVn)もしくは(IVn′)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR2およびR3が相互に無関係に水素またはメチルである
チアゾリウムイオン(IVo)もしくは(IVo)ならびにオキサゾリウムイオン(IVp)であるイオン性液体である。
●R1およびR2が相互に無関係に水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR3が水素、メチルまたはフェニルである
1,2,4−トリアゾリウムイオン(IVq)、(IVq′)もしくは(IVq″)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチルまたはエチルであり、かつR2およびR3が相互に無関係に水素またはメチルである、またはR2およびR3が一緒になって1,4−ブタ−1,3−ジエニレンである
1,2,3−トリアゾリウムイオン(IVr)、(IVr′)もしくは(IVr″)であるイオン性液体である。
●R1が、水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR2〜R9が相互に無関係に水素またはメチルである
ピロリジニウムイオン(IVs)であるイオン性液体である。
●R1〜R4が、相互に無関係に水素、メチル、エチルまたはフェニルであり、かつR2およびR3ならびにR5〜R8が相互に無関係に水素またはメチルである
イミダゾリジニウムイオン(IVt)であるイオン性液体である。
●R1〜R3が、相互に無関係にC1〜C18−アルキルである、または
●R1〜R3が、相互に無関係に水素またはC1〜C18−アルキルであり、かつR4が2−ヒドロキシエチルである、または
●R1およびR2が、一緒になって1,5−ペンチレンまたは3−オキサ−1,5−ペンチレンであり、かつR3がC1〜C18−アルキル、2−ヒドロキシエチルまたは2−シアノエチルである
アンモニウムイオン(IVu)であるイオン性液体である。
●R1〜R5が、メチルである
グアニジニウムイオン(IVv)であるイオン性液体である。
●R1およびR2が、相互に無関係にメチル、エチル、1−ブチルまたは1−オクチルであり、かつR3が、水素、メチル、エチル、アセチル、−SO2OHまたは−PO(OH)2であり、
●R1が、メチル、エチル、1−ブチルまたは1−オクチルであり、R2が、−CH2−CH2−OR4−基であり、かつR3およびR4が、相互に無関係に水素、メチル、エチル、アセチル、−SO2OHまたは−PO(OH)2であるか、または
●R1が、−CH2−CH2−OR4−基であり、R2が、−CH2−CH2−OR5−基であり、かつR3〜R5が、相互に無関係に水素、メチル、エチル、アセチル、−SO2OHまたは−PO(OH)2である
コリニウムイオン(IVw)であるイオン性液体である。
●R1〜R3が、相互に無関係にC1〜C18−アルキル、特にブチル、イソブチル、1−ヘキシルまたは1−オクチルである
ホスホニウムイオン(IVx)であるイオン性液体である。
●式F-、Cl-、Br-、I-、BF4 -、PF6 -、AlCl4 -、Al2Cl7 -、Al3Cl10 -、AlBr4 -、FeCl4 -、BCl4 -、SbF6 -、AsF6 -、ZnCl3 -、SnCl3 -、CuCl2 -、CF3SO3 -、(CF3SO3)2N-、CF3CO2 -、CCl3CO2 -、CN-、SCN-、OCN-、NO2-、NO3-、N(CN)-のハロゲン化物およびハロゲン含有化合物の群;
●一般式SO4 2-、HSO4 -、SO3 2-、HSO3 -、RaOSO3 -、RaSO3 -の硫酸イオン、亜硫酸イオンおよびスルホン酸イオンの群;
●一般式PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、RaPO4 2-、HRaPO4 -、RaRbPO4 -のリン酸イオンの群;
●一般式RaHPO3 -、RaRbPO2 -、RaRbPO3 -のホスホン酸イオンおよびホスフィン酸イオンの群;
●一般式PO3 3-、HPO3 2-、H2PO3 -、RaPO3 2-、RaHPO3 -、RaRbPO3 -の亜リン酸イオンの群;
●一般式RaRbPO2 -、RaHPO2 -、RaRbPO-、RaHPO-のホスホニットおよびホスフィニットの群;
●一般式RaCOO-のカルボン酸イオンの群;
●一般式BO3 3-、HBO3 2-、H2BO3 -、RaRbBO3 -、RaHBO3 -、RaBO3 2-、B(ORa)(ORb)(ORc)(ORd)-、B(HSO4)-、B(RaSO4)-のホウ酸イオンの群;
●一般式RaBO2 2-、RaRbBO-のボロン酸イオンの群;
●一般式HCO3 -、CO3 2-、RaCO3 -の炭酸イオンおよび炭酸エステルの群;
●一般式SiO4 4-、HSiO4 3-、H2SiO4 2-、H3SiO4 -、RaSiO4 3-、RaRbSiO4 2-、RaRbRcSiO4 -、HRaSiO4 2-のケイ酸イオンおよびケイ酸エステルの群;
●一般式RaSiO3 3-、RaRbSiO2 2-、RaRbRcSiO-、RaRbRcSiO3 -、RaRbRcSiO2 -、RaRbSiO3 2-のアルキル−もしくはアリールシラン塩の群;
●一般式
●一般式
●一般式RaO-のアルコキシドおよびアリールオキシドの群;
●一般式[MrHalt]s-(式中、Mは金属を表し、かつHalはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素を表し、rおよびtは、正の整数であり、かつ錯体の化学量論比を表し、かつsは、正の整数であり、かつ錯体の電荷を表す)のハロゲン化金属の群;
●一般式S2-、HS-、[Sv]2-、[HSv]-、[RaS]-(式中、vは2〜10の正の整数である)の硫化物、硫化水素、多硫化物、多硫化水素およびチオレートの群;
●Fe(CN)6 3-、Fe(CN)6 4-、MnO4 -、Fe(CO)4 -の錯体の金属イオンの群。
●水素、
●C1〜C30−アルキルおよびこれらのアリール−、ヘテロアリール−、シクロアルキル−、ハロゲン−、ヒドロキシ−、アミノ−、カルボキシ−、ホルミル−、−O−、−CO−、−CO−O−または−CO−N<置換された成分、たとえばメチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、2−メチル−1−プロピル(イソブチル)、2−メチル−2−プロピル(t−ブチル)、1−ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−1−ブチル、3−メチル−1−ブチル、2−メチル−2−ブチル、3−メチル−2−ブチル、2,2−ジメチル−1−プロピル、1−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル、フェニルメチル(ベンジル)、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、2−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、シクロペンチルメチル、2−シクロペンチルエチル、3−シクロペンチルプロピル、シクロヘキシルメチル、2−シクロヘキシルエチル、3−シクロヘキシルプロピル、メトキシ、エトキシ、ホルミル、アセチルまたはCqF2(q-a)+(1-b)H2a+b(式中、q≦30、0≦a≦qおよびb=0または1(たとえばCF3、C2F5、CH2CH2-C(q-2)F2(q-2)+1、C6F13、C8F17、C10F21、C12F25);
●C3〜C12−シクロアルキルおよびこれらのアリール−、ヘテロアリール−、シクロアルキル−、ハロゲン−、ヒドロキシ−、アミノ−、カルボキシ−、ホルミル−、−O−、−CO−または−CO−O−置換された成分、たとえばシクロペンチル、2−メチル−1−シクロペンチル、3−メチル−1−シクロペンチル、シクロヘキシル、2−メチル−1−シクロヘキシル、3−メチル−1−シクロヘキシル、4−メチル−1−シクロヘキシルまたはCqF2(q-a)-(1-b)H2a-b(式中、q≦30、0≦a≦qおよびb=0または1である);
●C2〜C30−アルケニルおよびこれらのアリール−、ヘテロアリール−、シクロアルキル−、ハロゲン−、ヒドロキシ−、アミノ−、カルボキシ−、ホルミル−、−O−、−CO−または−CO−O−置換された成分、たとえば2−プロペニル、3−ブテニル、シス−2−ブテニル、トランス−2−ブテニルまたはCqF2(q-a)-(1-b)H2a-b(式中、q≦30、0≦a≦qおよびb=0または1である);
●C3〜C12−シクロアルケニルおよびこれらのアリール−、ヘテロアリール−、シクロアルキル−、ハロゲン−、ヒドロキシ−、アミノ−、カルボキシ−、ホルミル−、−O−、−CO−または−CO−O−置換された成分、たとえば3−シクロペンチル、2−シクロヘキセニル、3−シクロヘキセニル、2,5−シクロヘキサジエニルまたはCqF2(q-a)-3(1-b)H2a-3b(式中、q≦30、0≦a≦qおよびb=0または1である);
●2〜30個の炭素原子を有するアリールまたはヘテロアリールおよびこれらのアルキル−、アリール−、ヘテロアリール−、シクロアルキル−、ハロゲン−、ヒドロキシ−、アミノ−、カルボキシ−、ホルミル−、−O−、−CO−または−CO−O−置換された成分、たとえばフェニル、2−メチル−フェニル(2−トリル)、3−メチル−フェニル(3−トリル)、4−メチル−フェニル、2−エチル−フェニル、3−エチル−フェニル、4−エチル−フェニル、2,3−ジメチル−フェニル、2,4−ジメチル−フェニル、2,5−ジメチル−フェニル、2,6−ジメチル−フェニル、3,4−ジメチル−フェニル、3,5−ジメチル−フェニル、4−フェニル−フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、2−ピリジニル、3−ピリジニル、4−ピリジニルまたはC6F(5-a)Ha(式中、0≦a≦5である)または
●2つの基が、不飽和、飽和または芳香族の、場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および/または複素環により置換されており、かつ場合により1もしくは複数の酸素原子および/または硫黄原子および/または1もしくは複数の置換されているか、または置換されていないイミノ基により中断されている環を表す。
メチル−トリ−(1−ブチル)−アンモニウム、2−ヒドロキシエチルアンモニウム、1−メチルイミダゾリウム、1−エチルイミダゾリウム、1−(1−ブチル)−イミダゾリウム、1−(1−オクチル)−イミダゾリウム、1−(1−ドデシル)−イミダゾリウム、1−(1−テトラデシル)−イミダゾリウム、1−(1−ヘキサデシル)−イミダゾリウム、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−ブチル)−3−エチルイミダゾリウム、1−(1−ヘキシル)−3−メチル−イミダゾリウム、1−(1−ヘキシル)−3−エチル−イミダゾリウム、1−(1−ヘキシル)−3−ブチル−イミダゾリウム、1−(1−オクチル)−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−オクチル)−3−エチルイミダゾリウム、1−(1−オクチル)−3−ブチルイミダゾリウム、1−(1−ドデシル)−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−ドデシル)−3−エチルイミダゾリウム、1−(1−ドデシル)−3−ブチルイミダゾリウム、1−(1−ドデシル)−3−オクチルイミダゾリウム、1−(1−テトラデシル)−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−テトラデシル)−3−エチルイミダゾリウム、1−(1−テトラデシル)−3−ブチルイミダゾリウム、1−(1−テトラデシル)−3−オクチルイミダゾリウム、1−(1−ヘキサデシル)−3−メチルイミダゾリウム、1−(1−ヘキサデシル)−3−エチルイミダゾリウム、1−(1−ヘキサデシル)−3−ブチルイミダゾリウム、1−(1−ヘキサデシル)−3−オクチルイミダゾリウム、1,2−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−(1−ブチル)−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、1−(1−ヘキシル)−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、1−(1−オクチル)−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、1,4−ジメチルイミダゾリウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1,4−ジメチル−3−エチルイミダゾリウム、3−ブチルイミダゾリウム、1,4−ジメチル−3−オクチルイミダゾリウム、1,4,5−トリメチル−イミダゾリウム、1,3,4,5−テトラメチルイミダゾリウム、1,4,5−トリメチル−3−エチルイミダゾリウム、1,4,5−トリメチル−3−ブチルイミダゾリウムまたは1,4,5−トリメチル−3−オクチルイミダゾリウム
を有し、かつアニオンとして
塩化物イオン、臭化物イオン、硫酸水素イオン、テトラクロロアルミン酸イオン、チオシアン酸イオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、メタンスルホン酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、ジメチルリン酸イオン、ジエチルリン酸イオン、p−トリルスルホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオンおよびヘキサフルオロリン酸イオン
を有するイオン性液体である。
1,3−ジメチルイミダゾリウム−メチル硫酸塩、1,3−ジメチルイミダゾリウム−硫酸水素塩、1,3−ジメチルイミダゾリウム−ジメチルリン酸塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム−メチル硫酸塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム−硫酸水素塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアン酸塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム酢酸塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホン酸塩、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルリン酸塩、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウムメチル硫酸塩、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウムチオシアン酸塩、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウム酢酸塩、1−(1−ブチル)−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホン酸塩、1−(1−ドデシル)−3−メチルイミダゾリウムメチル硫酸塩、1−(1−ドデシル)−3−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、1−(1−テトラデシル)−3−メチルイミダゾリウムメチル硫酸塩、1−(1−テトラデシル)−3−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、1−(1−ヘキサデシル)−3−メチルイミダゾリウムメチル硫酸塩または1−(1−ヘキサデシル)−3−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩または2−ヒドロキシエチルアンモニウムギ酸塩。
Rは、水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10であり、Rxは、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキルであり、Ryは、水素であるか、または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルであり、かつXは、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基である)を表し、
R1、R2、R3、R4、R5は相互に無関係に水素、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10であり、Rxは、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキルであり、Ryは、水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルであり、
かつXは、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基である)を表す]
RおよびR1は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10であり、Rxは、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキルであり、Ryは、水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルであり、かつXは、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基である)を表し、
R2、R3およびR4は、相互に無関係に水素、ハロゲン化物、ヒドロキシを表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10であり、Rxは、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルであり、かつXは、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基である)を表す]
R、R1は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキルを表し、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表し、
R2、R3、R4は相互に無関係に水素を表すか、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキルを表し、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]
Rは水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R1、R2、R3、R4は相互に無関係に水素を表すか、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]
Rは水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R2、R3、R4、R5およびR6は相互に無関係に水素を表すか、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、かつN−R1は酸素により置換されている]
RおよびR3は相互に無関係には水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R1、R2は相互に無関係に水素を表すか、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]
RおよびR1は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R2、R3は相互に無関係に水素を表すか、ハロゲン化物、ヒドロキシ、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]
R、R1、R2、R3は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表すか、
または
RおよびR1は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R2およびR3は一緒になって3−オキサ−1,5−ペンチレン基を形成し、これは自体、ハロゲン、ヒドロキシル、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)により置換されていてもよいか、
または
RおよびR1は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これは、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表し、
R2およびR3は一緒になって1,4−ブタ−1,3−ジエニレン基を形成し、これは自体、ハロゲン、ヒドロキシル、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していていてもよい)、−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)により置換されていてもよい]
R、R1、R2、R3、R4およびR5は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、または−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]または
R、R1、R2、R3は相互に無関係に水素を表すか、線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル(これはハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、アミノまたはメルカプトから選択される1もしくは複数の基を有していてもよい)を表すか、
または
−(Rx−X)w−RY(w=1〜10、Rxは線状もしくは分枝鎖状のC1〜C20−アルキル、Ryは水素または線状もしくは分枝鎖状のC1〜C10−アルキルを表し、かつXはエーテル基、チオエーテル基、エステル基、シロキサン基またはアミド基を表す)を表す]から選択されている。
Claims (15)
- A)作業物質、
B)イオン性液体
を含有する、吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および吸収に基づいた熱変換器のための作業物質組み合わせ。 - イオン性液体が、一般式I、IIまたはIIIの塩
B1)[A]n +[Y]n- (I)
[式中、nは1、2、3または4を表し、[A]+は、第四級アンモニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを表し、かつ[Y]n-は、一価、二価、三価または四価のアニオンを表す]
B2)一般式(II)の混合された塩
B3)一般式(III)の混合された塩
またはこれらの混合物である、請求項1記載の作業物質組み合わせ。 - 成分Bとして、式I、IIまたはIIIのイオン性液体を含有する、請求項1または2記載の作業物質組み合わせ。
- 成分Bとして、少なくとも1の式I、IIまたはIIIのイオン性液体を含有する、請求項1または2記載の作業物質組み合わせ。
- イオン性液体が、−20〜200℃、有利には0〜180℃および特に有利には20〜150℃の温度範囲で液状であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の作業物質組み合わせ。
- 作業物質およびイオン性液体が、−20〜200℃、特に有利には−5〜150℃で混和性であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の作業物質組み合わせ。
- 作業物質が水であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の作業物質組み合わせ。
- 作業物質およびイオン性液体が、−60〜100℃、特に有利には−40〜50℃の温度範囲で混和性であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の作業物質組み合わせ。
- 作業物質がアンモニアであることを特徴とする、請求項1から5および8のいずれか1項記載の作業物質組み合わせ。
- 吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器中での請求項1から9までのいずれか1項記載の作業物質組み合わせの使用。
- 吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器中での吸収剤としてのイオン性液体の使用。
- 凝縮器、膨張機関、ボイラー、吸収装置および作業物質組み合わせを有し、該作業物質組み合わせは作業物質および吸収剤を含有する、吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器において、吸収剤がイオン性液体であることを特徴とする、吸収ヒートポンプ、吸収冷凍機および熱変換器。
- 作業物質の吸収を請求項2から4までのいずれか1項に記載されているイオン性液体中で行うことを特徴とする、吸収ヒートポンプ。
- 作業物質の吸収を請求項2から4までのいずれか1項に記載されているイオン性液体中で行うことを特徴とする、吸収冷凍機。
- 作業物質の吸収を請求項2から4までのいずれか1項に記載されているイオン性液体中で行うことを特徴とする、吸収熱変換器。
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