JP2009539060A - イオン性液体を圧縮器潤滑剤として用いる蒸気圧縮 - Google Patents

イオン性液体を圧縮器潤滑剤として用いる蒸気圧縮 Download PDF

Info

Publication number
JP2009539060A
JP2009539060A JP2009513278A JP2009513278A JP2009539060A JP 2009539060 A JP2009539060 A JP 2009539060A JP 2009513278 A JP2009513278 A JP 2009513278A JP 2009513278 A JP2009513278 A JP 2009513278A JP 2009539060 A JP2009539060 A JP 2009539060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
butene
chf
refrigerant
cfcf
hfc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009513278A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009539060A5 (ja
JP5371747B2 (ja
Inventor
マーク・ブランドン・シフレット
アキミチ・ヨコゼキ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2009539060A publication Critical patent/JP2009539060A/ja
Publication of JP2009539060A5 publication Critical patent/JP2009539060A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5371747B2 publication Critical patent/JP5371747B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/002Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/08Inorganic acids or salts thereof
    • C10M2201/0803Inorganic acids or salts thereof used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/08Inorganic acids or salts thereof
    • C10M2201/081Inorganic acids or salts thereof containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/08Inorganic acids or salts thereof
    • C10M2201/084Inorganic acids or salts thereof containing sulfur, selenium or tellurium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/085Phosphorus oxides, acids or salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/085Phosphorus oxides, acids or salts
    • C10M2201/0853Phosphorus oxides, acids or salts used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/087Boron oxides, acids or salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/087Boron oxides, acids or salts
    • C10M2201/0873Boron oxides, acids or salts used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/121Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms
    • C10M2207/1213Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/121Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms
    • C10M2207/122Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms monocarboxylic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/023Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/2203Heterocyclic nitrogen compounds used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/221Six-membered rings containing nitrogen and carbon only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/223Five-membered rings containing nitrogen and carbon only
    • C10M2215/224Imidazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/223Five-membered rings containing nitrogen and carbon only
    • C10M2215/224Imidazoles
    • C10M2215/2245Imidazoles used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/225Heterocyclic nitrogen compounds the rings containing both nitrogen and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/0406Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/044Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/10Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring
    • C10M2219/101Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/10Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring
    • C10M2219/104Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring containing sulfur and carbon with nitrogen or oxygen in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/06Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having phosphorus-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/06Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/0603Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having phosphorus-to-carbon bonds used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/06Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/063Ammonium or amine salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/077Ionic Liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

本発明は、冷却または加熱用蒸気圧縮システムにおける潤滑剤としてのイオン性液体の使用に関する。本発明はまた、蒸気圧縮サイクルを作動させる温度調節用装置に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、すべての目的のために、その全体が本明細書の一部として援用される、2006年5月31日に出願された米国仮特許出願第60/809,622号明細書の利益を主張する。
本発明は、少なくとも1種のイオン性液体が圧縮器用の潤滑剤として提供される、圧縮器を用いる蒸気圧縮サイクルの操作または実施に関する。
冷凍、加熱ならびに、空気冷却および空気加熱システムの多くは、蒸気圧縮サイクルを利用して作動される。このサイクルは、低圧から高圧への冷媒ガスの圧縮から構成される。高圧ガスが、典型的には圧縮器といった冷媒の圧力を高めるために用いられる装置を出て、これが、冷媒から熱が除去される典型的には凝縮器と呼ばれる熱交換器により液体に凝縮される。高圧液体冷媒の圧力が膨張装置(弁または毛細管)を介して低下され、冷媒液体が、冷媒により熱が吸収される蒸発器と呼ばれる第2の熱交換器を介して気体に膨張される。この熱の除去および熱の吸収プロセスは加熱および冷却効果をもたらし、これは、冷凍、空調、および加熱に用いることが可能である。
これらの工程のすべてが重要であるが、圧縮工程がこのサイクルのきわめて重要な部分である(フルオロカーボン冷媒ハンドブック(Fluorocarbon Refrigerants Handbook)、R.C.ダウニング(R.C.Downing)、プレンティスホール社(Prentice−Hall,Inc.)1988年)。圧縮器が用いられて冷媒の圧力が機械的に昇圧される場合、圧縮器のベアリングおよび他の可動部を潤滑化するために圧縮器は潤滑剤(すなわち油)が必要であり、ならびにこの油の特性は、この目的のために好適でなければならない。度々、油は、レシプロ圧縮器におけるピストンリングを超えた滑り(すなわち漏れ)により、冷媒との飛沫同伴により、および冷媒の溶液から油中への放出に伴う過剰な発泡により、圧縮器から流出する。冷媒と共に循環する油は少量であれば特に顕著な問題を生じさせ得ないが;しかしながら、油がシステム中に経時的に蓄積された場合には、圧縮器中の油レベルが非常に低くなり、圧縮器ベアリングおよび他の可動部が過熱して故障する可能性がある。多くの封止された(気密性の)圧縮器が、冷蔵庫、窓空調機、家庭用ヒートポンプおよび商業用空調機用に用いられている。これらの圧縮器には、正しい量の油が予め工場で充填されており、油レベルの低下はこれらの機械の平均余命を低減させる可能性がある。
蒸気圧縮システムにおける圧縮器油の移動に関する問題は、油が蒸発器内に蓄積して、システムの冷却容量を低下させ得るという事実に関連している。冷凍および空調システムの設計者は、度々、圧縮器の吐出管内に油分離器を設けて油を捕捉し、圧縮器クランクケースに戻させる。この油は、液体冷媒により、凝縮器、ならびに蒸発器および吸込管に沿って押され、冷媒ガスの速度によって圧縮器に戻される。冷媒管はまた、油が、重力を利用して流下して圧縮器に戻らされるよう設計されることも可能である。油が圧縮器から流出する場合、しかしながら、油は冷媒に可溶性であっても可溶性でなくてもよく、冷媒が油により可溶性であるほど、圧縮器への油の戻りは良くなる。冷媒が油中に溶解すると油の粘度が低減され、これが、配管を通って圧縮器へ戻る油の移動を補助する。これらの処置は有益である可能性があるが、これらは100%有効ではなく、この問題を完全に解決するのではなく、むしろ先送りであり得る。例えば、システムの冷却容量が低下した場合、圧縮器中の高温は、熱的破壊および弁表面上での銅めっきをもたらし、それ故、圧縮器の適切な作動が妨害される可能性がある。スラッジングおよび酸形成がこのシステムの寿命を制限し得る。
種々の分類の市販の油が存在する。歴史的に、最も一般的な潤滑剤は、天然または鉱物系油(MO)であった。初期において、冷媒のほとんどがクロロフルオロカーボン(CFC)ベースであったとき、冷媒中の塩素内容物[すなわちフルオロトリクロロメタン(CFC−11)およびジフルオロジクロロメタン(CFC−12)]が、鉱物油との優れた溶解性を提供していた。CFCを置き換えるヒドロフルオロカーボン(HFC)冷媒の発達で、鉱物油は、新たな冷媒[例えば1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)]との溶解性をほとんど乃至まったく有していなかった。従って、ポリアルケングリコール−ベースの油(PAG)およびポリエステルベースの油(PO)などの新たな合成ベースの潤滑剤が開発された。新たな合成油はHFC冷媒と以前よりは良い溶解性を有していたものの、この溶解性は未だなお、CFCおよび鉱物系油のものほど良くはない。しかも、PAGおよびPO油は潤滑剤として同等に有効ではなく、これらの潤滑性能を向上させるために、添加剤パッケージが合成油に混合されなければならない。非フッ素化炭化水素および二酸化炭素(CO)などのHFC以外の冷媒ガスが提案されてきている。非フッ素化炭化水素はMO中に優れた溶解性を有するが、しかしながら、CO冷凍および空調圧縮器用に好適な潤滑剤は見出されていない。
イオン性液体が、可能性のある潤滑剤として記載されてきている。ワン(Wang)ら[WEAR(2004年)256:44〜48ページ]およびイー(Ye)ら[「Chem.Comm.」(2001年)21:2244〜2245ページ]は、アルキルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸およびアルキルイミダゾリウムテトラフルオロボレートの減摩特性および予期される潤滑剤機能を、それぞれ説明している。国際公開第05/35702号パンフレットは、ベース油としてイオン性液体を含有する潤滑油の耐熱性および摩擦特徴を開示する。
それにもかかわらず、蒸気圧縮システムにおいて用いられている現在のおよび新規な冷媒と併せて用いるために良好である潤滑剤に対する必要性が残っている。例えばHFCおよびCOについて高い溶解性を有する潤滑剤が、蒸気圧縮システムの作動耐用年数を延ばすために、PAGおよびPOなどの従来の合成油を置き換えるまたはこれらと混合されるために望ましいであろう。その結果、蒸気圧縮システムにおける種々の冷媒と一緒に用いられるためのイオン性液体が、現行の合成潤滑剤より優れているバランスの特性を有する圧縮器潤滑剤のタイプとして、本明細書において開示されている。
本発明は、冷却または加熱をもたらす蒸気圧縮システムの圧縮器における潤滑剤としてのイオン性液体の使用に関する。
一実施形態において、本発明は、
(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器であって、少なくとも1種のイオン性液体によって潤滑化される可動部を含む圧縮器;
(b)前記圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、該蒸気を圧力下で液体に凝縮する凝縮器;
(c)前記凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、該液体の圧力を低下させ、もって液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;
(d)前記減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との前記混合物を受け入れて、該混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および
(e)前記蒸発器から出る冷媒蒸気を前記圧縮器に戻す導管
を含む温度調節装置を提供する。
他の実施形態において、本発明は、
(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器;
(b)前記圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、該蒸気を圧力下で液体に凝縮する凝縮器;
(c)前記凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、該液体の圧力を低下させ、もって液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;
(d)前記減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との前記混合物を受け入れて、該混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および
(e)前記蒸発器から出る冷媒蒸気を前記圧縮器に戻す導管;
を含み、
冷媒が少なくとも1種のイオン性液体と混合されている、温度調節装置を提供する。
これらの装置のいずれも、物体、媒体または空間から熱を吸収することにより、またはこれらに熱を輸送することにより温度を調節し得る。このような装置において、凝縮器が、例えば、加熱されるべき物体、媒体または空間に近接して配置され得;または蒸発器が、冷却されるべき物体、媒体または空間に近接して配置され得る。
さらなる実施形態において、本発明は、
(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高めるための可動部を有する機械的装置を提供すると共に、この装置の可動部を潤滑化するために少なくとも1種のイオン性液体を提供する工程;
(b)前記冷媒蒸気を圧力下で液体に凝縮する工程;
(c)前記液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;
(d)前記液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;および
(e)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程
により物体、媒体または空間の温度を調節する方法を提供する。
さらに他の実施形態において、本発明は、
(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める工程;
(b)前記冷媒蒸気を圧力下で液体に凝縮する工程;
(c)前記液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;
(d)前記液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;
(e)前記冷媒蒸気中に存在するあらゆるイオン性液体を前記冷媒蒸気から分離する工程;および
(f)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程
により物体、媒体または空間の温度を調節する方法を提供する。
このような方法にいずれにおいても、温度は、物体、媒体または空間からの吸熱またはこれらへの熱の輸送により調節され得る。このような方法において、冷媒蒸気は、工程(b)において、加熱されるべき物体、媒体または空間に近接して液体に凝縮され得る;または液体冷媒は、工程(d)において、冷却されるべき物体、媒体または空間に近接して気化されて冷媒蒸気を形成し得る。
さらに他の実施形態において、本発明は、イオン性液体を可動部用の潤滑剤として提供することによる、可動部を有する機械的圧縮器を操作する方法を提供する。
単純な蒸気圧縮サイクルの概略図である。 単純な蒸気圧縮器の概略図である。 系HFC−32+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−125+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−134a+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−143a+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−152a+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[bmim][BF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−23+[bmim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−23+[emim][PF]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒四角(■)は60℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[dmpim][TMeM]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[emim][BEI]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[emim][BMeI]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[pmpy][BMeI]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32+[bmpy][BMeI]の実測等温溶解度データ(モル分率で)を圧力の関数として示す。黒丸(●)は10℃での実測等温データを表し、黒三角(▲)は25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)は50℃での実測等温データを表し、および黒菱形(◆)は75℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 比較のために、系HFC−32+8種の異なるイオン性液体の25℃での実測等温溶解度データを、圧力の関数として示す。白菱形(◇)はHFC−32+1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミドについての実測等温データを表し、白丸(○)はHFC−32+1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチドについての25℃での実測等温データを表し、白四角(■)はHFC−32+1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドについての25℃での実測等温データを表し、黒菱形(◆)はHFC−32+3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドについての実測等温データを表し、白三角(△)はHFC−32+1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸についての25℃での実測等温データを表し、黒丸(●)はHFC−32+1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートについての25℃での実測等温データを表し、黒四角(■)はHFC−32+ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウムについての25℃での実測等温データを表し、および黒三角(▲)はHFC−32+ヨウ化1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムについての25℃での実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表す。 系HFC−32、HFC−152a、HFC−134a、HFC−125およびHFC−143a+[bmim][PF]の10℃での実測等温溶解度データ(モル分率で)を比(P/P)により示される10℃でのガス飽和圧(P)で除した絶対圧の関数で示す。白菱形(◇)はHFC−32についての10℃、P=11.069バールでの実測等温データを表し、バツ印(×)はHFC−152aについての10℃、P=3.7277バールでの実測等温データを表し、黒丸(●)はHFC−134aについての10℃、P=4.1461バールでの実測等温データを表し、白四角(■)はHFC−125についての10℃、P=9.0875バールでの実測等温データを表し、黒丸(●)はHFC−143aについての10℃、P=8.3628バールでの実測等温データを表す。中実線はデータトレンドを表し、破線はラウールの法則を表す。 イオン性液体におけるガス吸収を計測するために用いた重量微量天秤の概略図を示す。図において、j、jおよびjは、それぞれ、分銅、フックおよび鎖を指し;i、iおよびiは、それぞれ、サンプルコンテナ、ワイヤおよび鎖を指し、Wは重力による力を指し;ならびにBは浮力による力を指す。
本発明の記載においては、明細書中の種々の場所において利用されている一定の用語について以下の定義構造が提供されている。
「イオン性液体」は、「サイエンス(Science)」(2003年)、302:792〜793ページにより具体的に記載されているとおり、約100℃以下で流体である有機塩である。「フッ素化イオン性液体」は、カチオンまたはアニオンの一方に少なくとも1つのフッ素を有するイオン性液体である。「フッ素化カチオン」または「フッ素化アニオン」は、それぞれ、少なくとも1つのフッ素を含むカチオンまたはアニオンである。
「ハロゲン」は、臭素、ヨウ素、塩素またはフッ素である。
「ヘテロアリール」はヘテロ原子を有するアルキル基である。
「ヘテロ原子」は、アルカニル、アルケニル、環状または芳香族化合物の構造における炭素以外の原子である。
「ヒドロフルオロカーボン」は、フッ素、炭素、および少なくとも1つの水素原子を含む化合物である。ヒドロフルオロカーボン化合物(HFC)はヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)を含み、ここで、HFCおよびHCFCは冷媒を定義するために用いられる一般用語である[例えば、ラルフC.ダウニング(Ralph C.Downing)、「フルオロカーボン冷媒ハンドブック(Fluorocarbon Refrigerants Handbook)」、プレンティスホール社(Prentice−Hall,Inc.)、ニュージャージー州エングルウッドクリフ(Englewood Cliffs,NJ)(1988年)を参照のこと]。ヒドロフルオロカーボン化合物としてはまた、ヒドロフルオロエーテル、ヒドロフルオロケトン、ヒドロフルオロ芳香族およびヒドロフルオロオレフィンからなる群から選択される化合物が挙げられ;これらの代表例としては、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、メチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、および3−エトキシ−1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−2−トリフルオロメチルへキサンが挙げられる。ヒドロフルオロカーボン化合物はまた、1つ以上の置換基が臭素、塩素またはヨウ素である化合物を含む。
「からなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で任意により置換される」とは、アルカン、アルケン、アルコキシ、フルオロアルコキシ、パーフルオロアルコキシ、フルオロアルキル、パーフルオロアルキル、アリールまたはヘテロアリールラジカルまたは部分を参照している場合には、ラジカルまたは部分の炭素鎖上の1つ以上の水素が、置換基の引用された群の構成要素の1つ以上で独立して置換され得ることを意味する。例えば、置換された−Cラジカルまたは部分は、これらに限定されないが、基または置換基がF、IおよびOHからなる、−CFCF、−CHCHOHまたは−CFCFIであり得る。
「冷媒」は、フルオロカーボン(FC)、ヒドロフルオロカーボン(HFC)、クロロフルオロカーボン(CFC)、ヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、または二酸化炭素などの、熱エネルギー輸送ビヒクルとして用いられ得る流体物質である。冷媒は、液体から蒸気(気化)に相変化するときに、周囲から熱を奪い;蒸気から液体(凝縮)に相変化するときに、周囲に熱を加える。冷媒という用語は、典型的には、冷却のためのみに用いられる物質という内包的な意味を有し得るが、この用語は、本明細書においてにおいては、選択された位置での熱の吸収または放出により加熱または冷却に用いられ得るシステムまたは装置における使用に適用可能である熱エネルギー輸送ビヒクルまたは物質という汎用的な意味で用いられる。本発明について、「冷媒」という用語は、上述のとおりの1種の流体物質を示すために用いられることが可能であり、またはこのような流体物質の2種以上のブレンドまたは混合物を示し得る。
「真空」とは、1バール未満の圧力であるが、抽出蒸留器具における実用的用途については10−4バール超の圧力である。
本発明は、冷却または加熱をもたらす蒸気圧縮システムにおける圧縮器の作動中の潤滑剤としてのイオン性液体の使用に関する。本発明はまた、それ故、蒸気圧縮サイクルを作動させまたは実行する、温度調節装置に関する。本発明はまたイオン性液体が潤滑剤として用いられている蒸気圧縮システムを利用する、冷却または加熱のいずれかの温度調節方法を提供する。
冷却または加熱のための蒸気圧縮サイクルは、「回収熱を用いた吸収冷却/冷凍のためのアプリケーションガイド(Application Guide for Absorption Cooling/Refrigeration Using Recovered Heat)」[ドルガンCb(Dorgan Cb)ら、(米国暖房冷凍空調学会(American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers,Inc.)、1995年、ジョージア州アトランタ(Atlanta,GA)、チャプター5)]などの文献から技術分野において公知である。単純な蒸気圧縮システムについての概略図が図1に示されている。このシステムは、膨張弁を含む蒸凝縮器および発器ユニット、ならびに蒸気圧縮器から構成されている。図2は、単純な蒸気圧縮器についての概略図を提供する。
図1において、1種以上の冷媒の蒸気の圧力は、圧縮器の作動により機械的に高められる。圧縮器は、潤滑剤により潤滑化される可動部を有する。本発明において、1種以上のイオン性液体が潤滑剤として役立つ。高い圧力を有する冷媒は、凝縮器へ導管を通過し、ここで液体形態に凝縮される。冷媒の凝縮は熱を発生させ、これは加熱されるべき物体、媒体または空間であり得る周囲に輸送され、または放出される。液体形態に凝縮された冷媒は凝縮器を出て、液体のいくらかが冷媒蒸気に転換されて液体および蒸気形態での冷媒の混合物が形成される、膨張弁などの減圧装置に受け入れられる。ここから、この混合物は減圧装置を流出して、液体冷媒が蒸気形態に気化される蒸発器によって受け入れられる。液体から蒸気形態への冷媒の形質転換によって熱が吸収されて蒸発器に流れるに伴って、周囲(物体、媒体または空間など)は熱を失い、冷却される。冷媒は、この時点ではすべてがまたは基本的にすべてが蒸気形態にあり、同一のサイクルが再度開始される圧縮器に戻される。この様式での蒸気圧縮サイクルの作動または実施は、それ故、所望のとおり、吸熱または排熱により、物体(例えば導管またはコンテナ)、媒体(例えば空気または水などの流体)または空間を加熱または冷却することが可能である温度調節のために用いられることが可能である。
一実施形態においては、従って、本発明は、上述の蒸気圧縮サイクルを作動させまたは実施するための温度調節装置を提供し、これは、(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器であって、少なくとも1種のイオン性液体によって潤滑化される可動部を含む圧縮器;(b)圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、この蒸気を圧力下で液体に凝縮する凝縮器;(c)凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、液体の圧力を低下させ、もって液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;(d)減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との混合物を受け入れて、混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および(e)蒸発器から出る冷媒蒸気を圧縮器に戻す導管を含む。
他の実施形態において、本発明は、(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器;(b)圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、この蒸気を圧力下で液体に凝縮する凝縮器;(c)凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、液体の圧力を低下させ、もって液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;(d)減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との混合物を受け入れて、混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および(e)蒸発器から出る冷媒蒸気を圧縮器に戻す導管;を含み、冷媒が少なくとも1種のイオン性液体と混合される温度調節装置を提供する。イオン性液体が機械的圧縮器用の潤滑剤として用いられている蒸気圧縮システムにおいて、蒸気圧縮サイクル中を循環している冷媒は、いくらかの量のイオン性液体潤滑剤を含有し得、ここで、潤滑剤は、その通常の位置から、概念的には意図されないこのシステムの他の部分に漏出している。
このような装置のいずれも、物体、媒体または空間から熱を吸収し、またはこれらに熱を輸送することにより温度を調節し得る。このような装置において、凝縮器は、例えば、加熱されるべき物体、媒体または空間に近接して配置され得;または蒸発器は、冷却されるべき物体、媒体または空間に近接して配置され得る。
本発明の装置は、冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、エアコンディショナ、産業冷却システム、ヒータまたはヒートポンプにおいて用いられるために、またはこれらとして製作され、あるいはこれらとして操作されるために配備され得る。これらの機器の各々は、住宅用、商業用または産業用設置に配置され得、または乗用車、トラック、バス、電車、飛行機などの移動装置、あるいは輸送用の他の装置に組み込まれ得、または医学機器などの器具の一部に組み込まれ得る。
他の実施形態において、本発明は、(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める、可動部を有する機械的装置を提供すると共に、少なくとも1種のイオン性液体をこの装置の可動部を潤滑化するために提供する工程;(b)冷媒蒸気を圧力下で液体に凝縮する工程;(c)液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;(d)液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;(e)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程により、物体、媒体または空間の温度を調節する方法を提供する。
他の実施形態において、本発明は、(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気を冷媒蒸気の圧力を高めるための可動部を有する圧縮器を通過させると共に、少なくとも1種のイオン性液体をこの圧縮器の可動部を潤滑化するために提供する工程;(b)圧縮器を出る冷媒蒸気を凝縮器に通過させて、冷媒蒸気を圧力下で液体に凝縮する工程;(c)凝縮器からである液体形態の冷媒を減圧装置に通過させて、液体冷媒の圧力を低下させて液体および蒸気形態の冷媒の混合物を形成する工程;(d)混合物を蒸発器に通過させて、液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;(e)冷媒蒸気を圧縮器への導管全体に通過させて、工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程により、物体、媒体または空間の温度を調節する方法を提供する。
さらに他の実施形態において、本発明は、(a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める工程;(b)冷媒蒸気を圧力下で液体に凝縮する工程;(c)液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;(d)液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;(e)冷媒蒸気中に存在するあらゆるイオン性液体を冷媒蒸気から分離する工程;および(f)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程により、物体、媒体または空間の温度を調節する方法を提供する。イオン性液体が機械的圧縮器用の潤滑剤として用いられている蒸気圧縮システムにおいて、蒸気圧縮サイクルを通って循環している冷媒は、いくらかの量のイオン性液体潤滑剤を含有し得、ここで、潤滑剤は、その通常の位置から、概念的には意図されないこのシステムの他の部分に漏出している。それ故、イオン性液体と混合された冷媒が再加圧のために圧縮器に戻される場合、周囲温度は、イオン性液体が液体形態であるであろうレベルではなく、冷媒が蒸気形態であるであろうレベルになるであろう。戻り導管は、それ故、冷媒蒸気が、蒸気として、単独で再加圧のために圧縮器を通過する一方で、イオン性液体が、液体として、潤滑剤サンプへの開口を通って排出されることにより冷媒から分離されるよう、設計され得る。
このような方法にいずれにおいても、物体、媒体または空間から熱を吸収し、またはこれらに熱を輸送することにより温度は調節され得る。このような方法において、冷媒蒸気は、工程(b)において、加熱されるべき物体、媒体または空間に近接して液体に凝縮され得;または液体冷媒は、工程(d)において、冷却されるべき物体、媒体または空間に近接して気化されて冷媒蒸気を形成し得る。
本発明の一実施形態において、本明細書における蒸気圧縮システムにおける使用に好適である冷媒は、CHClF(R−22)、CHF(R−23)、CH(R−32)、CHF(R−41)、CHFCF(R−125)、CHFCF(R−134a)、CHFOCHF(E−134)、CHCClF(R−142b)、CHCF(R−143a)、CHCHF(R−152a)、CHCHF(R−161)、CHOCH(E170)、CF3CFCF(R−218)、CFCHFCF(R−227ea)、CFCHCF(R−236fa)、CHFCFCHF(R−245ca)、CHFCHCF(R−245fa)、CHCHCH(R−290)、CHCHCHCH(R−600)、CH(CHCH(R−600a)、CHCHCHCHCH(R−601)、(CH)2CHCHCH(R−601a)、CHCHOCHCH(R−610)、NH、CO、およびCHCH=CHからなる群の構成要素の1種以上から選択され得、ここで、化学式に続く括弧中には慣用名が示されている。本発明の他の実施形態において、本発明について有用な冷媒は、R−125/R−143a/R−134a(44.0/52.0/4.0)(R−404A)、R−32/R−125/R−134a(20.0/40.0/40.0)(R−407A)、R−32/R−125/R−134a(10.0/70.0/20.0)(R−407B)、R−32/R−125/R−134a(23.0/25.0/52.0)(R−407C)、R−32/R−125/R−134a(15.0/15.0/70.0)(R−407D)、R−32/R−125/R−134a(25.0/15.0/60.0)(R−407E)、R−32/R−125(50.0/50.0)(R−410A)、R−32/R−125(45.0/55)(R−410B)、R−218/R−134a/R−600a(9.0/88.0/3.0)(R−413A)、R−125/R−134a/R−600(46.6/50.0/3.4)(417A)、R−125/R−134a/E170(77.0/19.0/4.0)(R−419A)、R−134a/R−142b(88.0/12.0)(R−420A)、R−134a/R−142b(80.6/19.4)、R−125/R−134a(58.0/42.0)(R−421A)、R−125/R−134a(85.0/15.0)(R−421B)、R−125/R−134a/R−600a(85.1/11.5/3.4)(R−422A)、R−125/R−134a/R−600a(55.0/42.0/3.0)(R−422B)、R−125/R−134a/R−600a(82.0/15.0/3.0)(R−422C)、R−125/R−134a/R−600a(65.1/31.5/3.4)(R−422D)、R−134a/R−227ea(52.5/47.5)(R423A)、R−125/R−134a/R−600a/R−600/R−601a(50.5/47.0/0.9/1.0/0.6)(R−424A)、R−32/R−134a/R−227ea(18.5/69.5/12.0)(R−425A)、R−125/R−134a/R−600/R−601a(5.1/93.0/1.3/0.6)(R−426A)、R−32/R−125/R−143a/R−134a(15.0/25.0/10.0/50.0)(R−427A)、R−32/R−125/R−143a/R−134a(2.0/41.0/50.0/7.0)、R−32/R−125/R−143a/R−134a(10.0/33.0/36.0/21.0)、R−125/R−143a/R−290/R−600a(77.5/20.0/0.6/1.9)(R−428A)、およびR−125/R−143a(50.0/50.0)(R−507A)からなる群から選択されるブレンドであることが可能であり、ここで、ブレンドにおける他の冷媒構成成分と相対的な個別の構成成分の重量パーセントおよび慣用名が、各ブレンドに続く括弧内に示されている。
本発明の他の実施形態において、冷媒は、R−22、R−32、R−125、R−134a、R−404A、R−410A、R−413A、R−422A、R−422D、R−423A、R−426A、R−427AおよびR−507Aからなる群の構成要素の1種以上から選択されることが可能である。
本発明の他の実施形態において、本明細書において冷媒として使用するためのヒドロフルオロカーボンは、トリフルオロメタン(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、R−404A、R−407C、およびR−410Aからなる群の構成要素の1種以上から選択される。
他の実施形態において、ヒドロフルオロカーボンは、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、R−404A、R−407C、およびR−410Aからなる群の構成要素の1種以上から選択される。
冷媒の混合物またはブレンドもまた用いられ得る。
他の実施形態において、冷媒は:
(i)式E−またはZ−RCH=CHRのフルオロオレフィン(式中、RおよびRは、独立して、C〜Cパーフルオロアルキル基であり、ならびに、化合物中の炭素の総数は少なくとも5である)、
(ii)式シクロ−[CX=CY(CZW)−]の環状フルオロオレフィン(式中、X、Y、ZおよびWは、独立して、HまたはFであり、ならびにnは2〜5の整数である)、および
(iii):2,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CH);1,1,2−トリフルオロ−1−プロペン(CHCF=CF);1,2,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CF);1,1,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CF);1,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CHF);1,1,1,2,3,4,4,4−オクタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CFCF);1,1,2,3,3,4,4,4−オクタフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCF);1,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,3,3,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン((CFC=CHF);1,1,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCF);1,1,2,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCF);1,1,2,3,3,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);2,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CH);1,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCF);1,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,1,2,3,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,1,1,2,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);1,1,2,3,3,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCHF);3,3,3−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CF);1,1,1,2,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CFCFCH=CH);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CHCF);1,1,1,2,3−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHCF=CFCF);2,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCFCHF);1,1,2,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CHCHF);1,1,2,3,3−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHCFCF=CF);1,1,2,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CF=C(CF)(CH));2−(ジフルオロメチル)−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CH=C(CHF)(CF));2,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCHFCF);1,2,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHCF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCHFCF);1,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCHF);1,2,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCHF);3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン(CH=CHCFCHF);1,1−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CF=C(CHF)(CH));1,3,3,3−テトラフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CHF=C(CF)(CH));3,3−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CHF);1,1,1,2−テトラフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCH);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン(CHCF=CHCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCH=CFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCF);1,1,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CHCFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCHF);1,1,2,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CHFCF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCHF);1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCHFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CFCF(CF);1,1,2,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CFCH(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CFCH=C(CF);1,1,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCF(CF);2,3,3,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CFCF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCH(CF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCF(CF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=C(CF)CHCF);3,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン((CFCFCH=CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CFCFCFCH=CH);2,3,3,4,4,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCHF);1,1,3,3,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCHCF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−3−メチル−2−ブテン(CFCF=C(CF)(CH));2,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CFCH(CF);1,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCH(CF);1,1,1,4−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHFCH=C(CF);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHCF=C(CF);1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCH);3,4,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−2−ペンテン(CFCFCF=CHCH);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−ブテン(CFC(CH)=CHCF);3,3,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−1−ペンテン(CH=CHCFCHFCF);4,4,4−トリフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CHCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−1−ヘキセン(CF(CFCF=CF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2,3−ビス(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=C(CF);
1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CFCF);1,1,1,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHC);1,1,1,3,4,5,5,5−オクタフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CHCF);3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン(CFCFCFCFCH=CH);4,4,4−トリフルオロ−3,3−ビス(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CHC(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−3−メチル−2−ブテン((CFC=C(CH)(CF));2,3,3,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CFCFCH(CF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−3−メチル−2−ペンテン(CFCF=C(CH)CFCF);1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン(CFCH=CHCH(CF);3,4,4,5,5,6,6,6−オクタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCF=CHCH);3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロ1−ヘキセン(CH=CHCFCFCFCHF);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHCFCH);4,4,5,5,5−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=C(CF)CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−メチル−1−ペンテン(CFCFCFC(CH)=CH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCH=CHCH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−ヘキセン(CH=CHCHCF);1,1,1,2,2,3,4−ヘプタフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFC);4,5,5,5−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CHCHCF(CF);1,1,1,2,5,5,5−ヘプタフルオロ−4−メチル−2−ペンテン(CFCF=CHCH(CF)(CH));1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CFC);1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CFCFCF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCH=CFCFCF);1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCH=CFCF);1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CHCF);CF=CFOCFCF(PEVE)およびCF=CFOCF(PMVE)からなる群から選択されるフルオロオレフィン、からなる群から選択されるフルオロオレフィンの少なくとも1種であることが可能である。
さらに他の実施形態において、冷媒は、すべての目的についてその全体が本明細書の一部として援用される米国仮特許出願第60/732,581号明細書に記載のとおり、引火性冷媒と共に上に定義されているフルオロオレフィンを含む組成物であることが可能である。引火性冷媒は、温度、圧力および組成の特定の条件下で空気と混合された場合に火炎の伝播を示し得るいずれかの化合物を含む。引火性冷媒は、ASHRAE(米国暖房冷凍空調学会(American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.))規格34−2001により特定された条件下で、ASTM(米国材料試験協会(American Society of Testing and Materials))E681−01で、電子発火源を用いてテストされることにより示され得る。このような引火性テストは、テスト化合物の空気中での爆発下限界(LFL)および爆発上限界(UFL)を判定するために、101kPa(14.7psia)および特定の温度(典型的には100℃(212°F)、または室温(約23℃(73°F))で、空気中に種々の濃度での冷媒で実施される。引火性冷媒としては、ジフルオロメタン(HFC−32)などのヒドロフルオロカーボン、1,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFC−1234ye)などのフルオロオレフィン、COCなどのフルオロエーテル、ジメチルエーテルなどの炭化水素エーテル、プロパンなどの炭化水素、アンモニア、およびこれらの組み合わせが挙げられる。フルオロオレフィン冷媒を引火性冷媒と共に含む冷媒組成物の一実施例は、約99.0重量パーセント〜約63.0重量パーセントCHF(HFC−1225ye)および約1.0重量パーセント〜約37.0重量パーセントHFC−32を含む冷媒組成物である。
本発明に有用な冷媒はまた、すべての目的についてその全体が本明細書の一部として援用される米国仮特許出願第60/876,406号明細書に記載のとおり、ペンタフルオロエタン(R−125)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)、および8個以下の炭素原子を各々有する少なくとも2種の炭化水素を含む組成物を含む。いくつかの実施形態において、炭化水素はブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、C〜Cアルケン、C〜Cシクロアルカン、またはこれらの混合物などのC〜C炭化水素である。一定の実施形態において、炭化水素構成成分はn−ブタン(R−600)およびn−ペンタン(R−601)からなる。いくつかの実施形態において、ペンタフルオロエタンが組成物の約13%〜約20重量%で用いられ、およびいくつかの実施形態において、1,1,1,2−テトラフルオロエタンが組成物の約70%〜約80重量%で用いられる。いくつかの実施形態において、炭化水素構成成分は、約1%〜約6重量%で用いられる。
本発明において有用な冷媒は、商業的に入手することが可能であり、または米国仮特許出願第60/732,581号明細書に記載の方法により合成することが可能である。
本明細書において潤滑剤として有用なイオン性液体は、原理上は、ヒドロフルオロカーボンまたはCOなどの冷媒を吸収する任意のイオン性液体であることが可能である。理想的には、圧縮器への最大の油の戻りのために、イオン性液体−ベースの潤滑剤は、冷媒に対する高い溶解度および良好な摩擦/磨耗特徴を有するべきである。
イオン性液体は、室温で(およそ25℃)液体である有機化合物である。これらは、これらがきわめて低い融点を有し、これらが広い温度範囲にわたって液体である傾向にあり、および高い熱容量を有することを示している点で、ほとんどの塩とは異なる。イオン性液体は基本的に蒸気圧を有さず、これらは、中性、酸性または塩基性のいれかであることが可能である。イオン性液体の特性は、カチオンおよびアニオンを変えることにより調節されることが可能である。本発明に有用なイオン性液体のカチオンまたはアニオンは、原理上は、カチオンおよびアニオンが一緒になって約100℃以下で液体である有機塩を形成するような、任意のカチオンまたはアニオンであることが可能である。
多くのイオン性液体は、好ましくは芳香族複素環といった窒素含有複素環と、アルキル化剤(例えば、ハロゲン化アルキル)とを反応させて第4級アンモニウム塩を形成し、イオン交換または種々のルイス酸またはこれらの共役塩基との他の好適な反応を実施してイオン性液体を形成することにより形成される。好適な芳香族複素環の例としては、置換ピリジン、イミダゾール、置換イミダゾール、ピロールおよび置換ピロールが挙げられる。これらの環は、事実上すべての直鎖、分岐または環状C1〜20アルキル基でアルキル化されることが可能であるが、好ましくは、アルキル基は、これより大きい基はイオン性液体ではなく低融点固形分を生成し得るため、C1〜16基である。種々のトリアリールホスフィン、チオエーテルおよび環状および非環状第4級アンモニウム塩もまた本目的のために用いられ得る。用いられ得る対イオンとしては、クロロアルミネート、ブロモアルミネート、塩化ガリウム、テトラフルオロボレート、テトラクロロボレート、ヘキサフルオロリン酸イオン、硝酸イオン、トリフルオロメタンスルホネート、メチルスルホネート、p−トルエンスルホネート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロひ酸、テトラクロロアルミネート、テトラブロモアルミネート、過塩素酸イオン、水酸化物アニオン、二塩化銅アニオン、三塩化鉄アニオン、三塩化亜鉛アニオン、ならびに種々のランタン、カリウム、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、および他の金属含有アニオンが挙げられる。
イオン性液体はまた、塩メタセシスにより、酸−塩基中和反応により、または選択された窒素含有化合物の4級化により合成され得;または、これらは、メルック(Merck)(独国、ダルムスタット(Darmstadt,Germany)またはBASF(ニュージャージー州マウントオリーヴ(Mount Olive,NJ)などの数々の会社から商業的に入手し得る。
本明細書において有用であるイオン性液体の代表例は、「J.Chem.Tech.Biotechnol.」、68:351〜356ページ(1997年);「Chem.Ind.」、68:249〜263ページ(1996年);「J.Phys.Condensed Matter」、5:(追補34B):B99−B106(1993年);「ケミカルおよびエンジニアリングニュース(Chemical and Engineering News)」、1998年3月30日、32〜37ページ;「J.Mater.Chem.」、8:2627〜2636ページ(1998年);「Chem.Rev.:、99:2071〜2084ページ(1999年);および国際公開第05/113,702号パンフレット(およびその中の引用文献)などの資料に記載されているもののを含む。一実施形態においては、例えば第4級アンモニウムカチオンの種々のアルキル誘導体を調製し、および関連するアニオンを変更することにより、イオン性液体のライブラリ、すなわち複合ライブラリが調製され得る。イオン性液体の酸性度は、モル当量およびタイプならびにルイス酸の組み合わせを変更することにより調節されることが可能である。
本発明の他の実施形態において、本明細書における使用に好適なイオン性液体は、以下の式から選択されるカチオンを有し得る。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
式中、R、R、R、R、RおよびRは、独立して:
(i)H、
(ii)ハロゲン、
(iii)任意によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換される、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(iv)Cl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で任意により置換される、O、N、SiおよびSからなる群から選択される1〜3個のヘテロ原子を含む、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(v)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択される1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C20非置換アリール、またはC〜C25非置換ヘテロアリール、および
(vi)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択される1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25置換アリール、またはC〜C25置換ヘテロアリールであって、
(1)任意によりCl、Br、F I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換される−CH、−C、またはC〜C
直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(2)OH、
(3)NH、および
(4)SH
からなる群から独立して選択される1〜3個の置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から選択され、
、R、RおよびR10は、独立して、
(vii)任意によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換される、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(viii)Cl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で任意により置換される、O、N、SiおよびSからなる群から選択される1〜3個のヘテロ原子を含む、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(ix)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択される1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25非置換アリール、またはC〜C25非置換ヘテロアリール、および
(x)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択される1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25置換アリール、またはC〜C25置換ヘテロアリールであって、
(1)任意によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換される、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐または環状アルカンまたはアルケン、
(2)OH、
(3)NH,および
(4)SH
からなる群から独立して選択される1〜3個の置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
からなる群から選択され、ならびに
式中、任意により、R、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10の少なくとも2つは一緒に環状または二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成していてもよい。
他の実施形態において、本発明に有用であるイオン性液体はフッ素化カチオンを含み、ここで、R、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10から選択される構成要素の少なくとも1つがFを含む。
他の実施形態において、イオン性液体は、[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCNからなる群から選択されるアニオン;および好ましくは任意のフッ素化アニオンを有する。本発明のフッ素化アニオンとしては、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、[(CFCFHCFSON];およびFが挙
げられる。他の実施形態において、イオン性液体は、上述のとおり、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンと;[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN;および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンとを含む。さらに他の実施形態において、イオン性液体は、上述のピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンと;[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、[(CFCFHCFSON]、およびFからなる群から選択されるアニオンとを含む。
他の実施形態において、イオン性液体は、上述のとおり、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンと(ここで、R、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10から選択される構成要素の少なくとも1つがFを含み);および[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN;および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンとを含む。さらに他の実施形態において、イオン性液体は、上述のとおり、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、およびアンモニウムからなる群から選択されるカチオンと(ここで、R、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10から選択される構成要素の少なくとも1つがFを含む);[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、[(CFCFHCFSON]、およびFからなる群から選択されるアニオンとを含む。
他の実施形態において、イオン性液体は、カチオンとして、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジオク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−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム、3−メチル−1−プロピルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、テトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウム、またはトリブチル(テトラデシル)ホスホニウムを含み、ならびに、[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む。
さらなる特定の実施形態において、少なくとも1種のイオン性液体は、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド[dmpim][TMeM]、ヨウ化1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム[omim][I]、ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[doim][I]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[dmpim][BMeI]、3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[pmpy][BMeI]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[emim][PF]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BMeI]、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[bmpy][BMeI]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[emim][TFES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][TFES]、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[dmim][TFES]、1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[hmim][TFES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート[bmim][Ac]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム2−(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][FS]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート[bmim][MeSO]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート[bmim][SCN]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、テトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[6,6,6,14−P][TPES]、トリブチル(テトラデシル)ホスホニウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[4,4,4,14−P][HFPS]からなる群から選択される。
イオン性液体の混合物もまた潤滑剤として有用であり得る。
他の実施形態において、本明細書における蒸気圧縮システムは、CHClF(R−22)、CHF(R−23)、CH(R−32)、CHF(R−41)、CHFCF(R−125)、CHFCF(R−134a)、CHFOCHF(E−134)、CHCClF(R−142b)、CHCF(R−143a)、CHCHF(R−152a)、CHCHF(R−161)、CHOCH(E170)、CFCFCF(R−218)、CFCHFCF(R−227ea)、CFCHCF(R−236fa)、CHFCFCHF(R−245ca)、CHFCHCF(R−245fa)、CHCHCH(R−290)、CHCHCHCH(R−600)、CH(CHCH(R−600a)、CHCHCHCHCH(R−601)、(CHCHCHCH(R−601a)、CHCHOCHCH(R−610)、NH、CO、およびCHCH=CHからなる群から選択される冷媒の少なくとも1種と;ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、またはアンモニウムをカチオンとして、ならびに[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む少なくとも1種のイオン性液体と
を利用し得る。
蒸気圧縮システムはまた、R−404A;R−407A;R−407B;R−407C;R−407D;R−407E;R−410A;R−410B;R−413A;417A;R−419A;R−420A;80.6%R−134aおよび19.4%R−142b(重量基準);R−421A;R−421B;R−422A;R−422B;R−422C;R−422D;R423A;R−424A;R−425A;R−426A;R−427A;2.0%R−32、41.0%R−125、50.0%R−143aおよび7.0%R−134a(重量基準);10.0%R−32、33.0%R−125、36.0%R−143aおよび21.0%R−134a(重量基準);R−428A;およびR−507Aからなる群から選択される冷媒ブレンドの少なくとも1種と;ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、またはアンモニウムをカチオンとして、ならびに[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む少なくとも1種のイオン性液体とを利用し得る。
蒸気圧縮システムはまた、トリフルオロメタン(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、R−404A、R−407C、R−410A、およびCOからなる群から選択される冷媒の少なくとも1種と;ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、またはアンモニウムをカチオンとして、ならびに[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む少なくとも1種のイオン性液体とを利用し得る。
蒸気圧縮システムはまた:
(i)式E−またはZ−RCH=CHRのフルオロオレフィン(式中、RおよびRは、独立して、C〜Cパーフルオロアルキル基であり、ならびに化合物中の炭素の総数は少なくとも5である)、
(ii)式シクロ−[CX=CY(CZW)−]の環状フルオロオレフィン(式中、X、Y、Z、およびWは、独立して、HまたはFであり、ならびにnは2〜5の整数である)、および
(iii)2,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CH);1,1,2−トリフルオロ−1−プロペン(CHCF=CF);1,2,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CF);1,1,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CF);1,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CHF);1,1,1,2,3,4,4,4−オクタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CFCF);1,1,2,3,3,4,4,4−オクタフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCF);1,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,3,3,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン((CFC=CHF);1,1,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCF);1,1,2,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCF);1,1,2,3,3,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);2,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CH);1,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCF);1,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,1,2,3,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,1,1,2,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);1,1,2,3,3,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCHF);3,3,3−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CF);1,1,1,2,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CFCFCH=CH);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CHCF);1,1,1,2,3−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHCF=CFCF);2,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCFCHF);1,1,2,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CHCHF);1,1,2,3,3−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHCFCF=CF);1,1,2,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CF=C(CF)(CH));2−(ジフルオロメチル)−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CH=C(CHF)(CF));2,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCHFCF);1,2,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHCF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCHFCF);1,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCHF);1,2,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCHF);3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン(CH=CHCFCHF);1,1−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CF=C(CHF)(CH));1,3,3,3−テトラフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CHF=C(CF)(CH));3,3−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CHF);1,1,1,2−テトラフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCH);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン(CHCF=CHCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCH=CFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCF);1,1,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CHCFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCHF);1,1,2,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CHFCF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCHF);1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCHFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CFCF(CF);1,1,2,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CFCH(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CFCH=C(CF);1,1,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCF(CF);2,3,3,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CFCF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCH(CF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCF(CF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=C(CF)CHCF);3,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン((CFCFCH=CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CFCFCFCH=CH);2,3,3,4,4,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCHF);1,1,3,3,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCHCF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−3−メチル−2−ブテン(CFCF=C(CF)(CH));2,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CFCH(CF);1,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCH(CF);1,1,1,4−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHFCH=C(CF);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHCF=C(CF);1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCH);3,4,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−2−ペンテン(CFCFCF=CHCH);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−ブテン(CFC(CH)=CHCF);3,3,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−1−ペンテン(CH=CHCFCHFCF);4,4,4−トリフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CHCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−1−ヘキセン(CF(CFCF=CF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2,3−ビス(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=C(CF);
1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CFCF);1,1,1,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHC);1,1,1,3,4,5,5,5−オクタフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CHCF);3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン(CFCFCFCFCH=CH);4,4,4−トリフルオロ−3,3−ビス(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CHC(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−3−メチル−2−ブテン((CFC=C(CH)(CF));2,3,3,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CFCFCH(CF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−3−メチル−2−ペンテン(CFCF=C(CH)CFCF);1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン(CFCH=CHCH(CF);3,4,4,5,5,6,6,6−オクタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCF=CHCH);3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロ1−ヘキセン(CH=CHCFCFCFCHF);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHCFCH);4,4,5,5,5−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=C(CF)CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−メチル−1−ペンテン(CFCFCFC(CH)=CH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCH=CHCH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−ヘキセン(CH=CHCHCF);1,1,1,2,2,3,4−ヘプタフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFC);4,5,5,5−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CHCHCF(CF);1,1,1,2,5,5,5−ヘプタフルオロ−4−メチル−2−ペンテン(CFCF=CHCH(CF)(CH));1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CFC);1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CFCFCF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCH=CFCFCF);1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCH=CFCF);1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CHCF);CF=CFOCFCF(PEVE)およびCF=CFOCF(PMVE)からなる群から選択されるフルオロオレフィン、からなる群から選択されるフルオロオレフィン冷媒の少なくとも1種と;ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、またはアンモニウムをカチオンとして、ならびに[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む少なくとも1種のイオン性液体とを利用し得る。
蒸気圧縮システムはまた、ペンタフルオロエタン(R−125)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)、および8個以下の炭素原子を各々有する少なくとも2種の炭化水素を含む少なくとも1種の冷媒(ここで、前記少なくとも2種の炭化水素はC〜C炭化水素、より具体的にはn−ブタンおよびn−ペンタンであることが可能である)と;ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、またはアンモニウムをカチオンとして、ならびに[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されるアニオンを含む少なくとも1種のイオン性液体とを利用し得る。
蒸気圧縮システムはまた、トリフルオロメタン(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、R−404A、R−407C、HFC−410A、およびCOからなる群から選択される冷媒の少なくとも1種と;1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド[dmpim][TMeM]、ヨウ化1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム[omim][I]、ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[doim][I]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[dmpim][BMeI]、3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[pmpy][BMeI]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[emim][PF]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BMeI]、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[bmpy][BMeI]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[emim][TFES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][TFES]、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[dmim][TFES]、1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[hmim][TFES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート[bmim][Ac]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム2−(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][FS]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート[bmim][MeSO]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート[bmim][SCN]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、テトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[6,6,6,14−P][TPES]、およびトリブチル(テトラデシル)ホスホニウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[4,4,4,14−P][HFPS]からなる群から選択されるイオン性液体の少なくとも1種とを利用し得る。
他の実施形態において、蒸気圧縮システムについて有用な冷媒と潤滑剤との組み合わせとしては、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]、ペンタフルオロエタン(HFC−125)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド[dmpim][TMeM]、ジフルオロメタン(HFC−32)およびヨウ化1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム[omim][I]、ジフルオロメタン(HFC−32)およびヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[doim][I]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[dmpim][BMeI]、ジフルオロメタン(HFC−32)および3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[pmpy][BMeI]、トリフルオロメタン(HFC−23)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、トリフルオロメタン(HFC−23)および1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[emim][PF]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BMeI]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[bmpy][BMeI]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[emim][TFES]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][TFES]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[dmim][TFES]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[hmim][TFES]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート[bmim][Ac]、(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム2−(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][FS]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート[bmim][MeSO]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート[bmim][SCN]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、ジフルオロメタン(HFC−32)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)および1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)およびテトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[6,6,6,14−P][TPES]、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)およびトリブチル(テトラデシル)ホスホニウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[4,4,4,14−P][HFPS]、二酸化炭素(CO)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]、二酸化炭素(CO)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]が挙げられ得る。
本発明の代替的実施形態において、冷媒は、本明細書に開示の冷媒の総ての群のすべての構成要素のいずれか1種以上であり得る。これらの実施形態において、冷媒はまた、しかしながら、本明細書に開示の冷媒の総ての群のサブグループのこれらの構成要素のいずれか1種以上であり得、ここで、サブグループは、いずれか1種以上の他の構成要素を総ての群から除外することにより形成される。その結果、これらの実施形態における冷媒は、総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせで冷媒の総ての群から選択され得るいずれかのサイズのいずれかのサブグループにおける冷媒のいずれか1種以上であり得るのみではなく、いずれかのサブグループ中の構成要素は、それ故、サブグループを形成するために除外された総ての群の構成要素の1種以上が無くても用いられ得る。種々の構成要素を冷媒の総ての群から除外することにより形成されるサブグループは、しかも、冷媒は、選択された個別の構成要素を除く、総ての群のすべての他の構成要素が無くても用いられるよう、総ての群の個別の構成要素であり得る。
対応して、本発明のさらなる代替的実施形態において、イオン性液体は、本明細書に開示のイオン性液体の総ての群のすべての構成要素のいずれか1種以上であり得る。これらの実施形態において、液体はまた、しかしながら、本明細書に開示のイオン性液体の総ての群のサブグループのこれらの構成要素のいずれか1種以上であり得、ここで、サブグループは、いずれか1種以上の他の構成要素を総ての群から除外することにより形成される。その結果、これらの実施形態におけるイオン性液体は、総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせでイオン性液体の総ての群から選択され得るいずれかのサイズのいずれかのサブグループにおけるイオン性液体のいずれか1つ以上であり得るのみではなく、いずれかのサブグループ中の構成要素は、それ故、サブグループを形成するために除外された総ての群の構成要素の1種以上が無くても用いられ得る。種々の構成要素をイオン性液体の総ての群から除外することにより形成されるサブグループは、しかも、イオン性液体は、選択された個別の構成要素を除く、総ての群のすべての他の構成要素が無くても用いられるよう、総ての群の個別の構成要素であり得る。
その結果、本発明のさらに他の代替的実施形態において、1種以上の特定の冷媒と、1種以上の特定のイオン性液体との対合は、(i)単一の構成要素として、またはその総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせで、冷媒の総ての群から得られるいずれかのサイズのいずれかのサブグループとして、上述のとおり選択された、本明細書に開示の冷媒の総ての群のすべての構成要素のいずれか1種以上から、(ii)単一の構成要素として、またはその総ての群の個別の構成要素のすべての種々の異なる組み合わせで、イオン性液体の総ての群から得られるいずれかのサイズのいずれかのサブグループとして、上述のとおり選択された、本明細書に開示のイオン性液体の総ての群のすべての構成要素のいずれか1種以上と一緒に形成され得る。
以下の実施例は、本発明の利点を例示すると共に、これの形成および使用において当業者を補助するために提示されている。これらの実施例は、開示または添付の特許請求の範囲の範囲をいずれの方法で、そうでなくても制限することを意図しない。本発明の実施が、種々の冷媒のおよび種々のイオン性液体の相互での溶解度の程度の観点で例示されている。
一般的方法および材料
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸([bmim][PF]、C15P、分子量284g mol−1)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート([bmim][BF]、C15B、分子量226g mol−1)、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド([dmpim][tTFMSメチド]、C1215、分子量550g mol−1)、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([dmpim][bTFMSimide]、C1015、分子量419g mol−1)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド([emim][bPFESイミド]、C101110、分子量491.33g mol−1)、1−プロピル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([pmpy][bTFMSimide]、C1114、分子量416.36g mol−1)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸([emim][PF]、C11P、分子量265.13g mol−1)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([emim][BMeI]、C11、分子量197.98g mol−1)、1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([BMPy][bTFMSimide]、C1216、分子量430.39g mol−1)を、各々フルカケミカ(Fluka Chemika)(ミズーリ州セントルイスのシグマアルドリッチ(Sigma−Aldrich,St.Louis,Missouri)から入手し得る)から、それぞれ>96〜97%の純度で入手した。トリフルオロメタン(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−32、CH、分子量52.02g mol−1)、ペンタフルオロエタン(HFC−125、CHF、分子量120.02g mol−1)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a、C、分子量102.03g mol−1)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a、C、分子量82.04g mol−1)、および1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a、C、分子量66.05g mol−1)は、デュポンフルオロケミカルズ(DuPont Fluorochemicals)(デラウェア州ウィルミントン(Wilmington,Delaware))から99.99%の最低純度で入手した。モレキュラーシーブトラップを微量の水をガスから除去するために設けると共に、テストしたイオン性液体の各々は溶解度計測の前に脱気した。
以下の命名および略語が用いられている:
C=濃度(mol・m−3
=浮力(N)
=補正因数(kg)
=初期濃度(mol・m−3
=飽和濃度(mol・m−3
<C>=空間平均濃度(mol・m−3
D=拡散定数(m・s−1
g=重力加速度(9.80665m・s−2
L=長さ(m)
=吸収された質量(kg)
=天秤のサンプル側のi番目の種の質量(kg)
=天秤の分銅側のj番目の種の質量(kg)
IL=イオン性液体サンプルの質量(kg)
MW=i番目の種の分子量(kg・mol−1
N=n番目のコンポーネント
P=圧力(MPa)
=初期圧力(MPa)
t=時間(s)
ci=i番目の種の臨界温度(K)
=i番目の種の温度(K)
=j番目の種の温度(K)
=サンプルの温度(K)
=i番目の種の体積(m
IL=イオン性液体の体積(m
=液体サンプル体積(m
Figure 2009539060
=i番目の種のモル分率
z=深さ(m)
λ=固有値(m−1
ρ=ガスの密度(kg・m−3
ρ=天秤のサンプル側のi番目のコンポーネントの密度(kg・m−3
ρ=天秤の分銅側のj番目の構成部品の密度(kg・m−3
ρair=空気の密度(kg・m−3
ρ=サンプルの密度(kg・m−3
単位
Pa≡パスカル
MPa≡メガパスカル
mol≡モル
m≡メートル
cm≡センチメートル
K≡ケルビン
N≡ニュートン
J≡ジュール
kJ≡キロジュール
kg≡キログラム
mg≡ミリグラム
μg≡マイクログラム
T≡温度
P≡圧力
mbar≡ミリバール
mim≡分
℃またはC≡摂氏温度
°F≡華氏度
sec≡秒
kW≡キロワット
kg/s≡キログラム/秒
以下の記載において、(A)〜(D)は、本発明のために潤滑剤として有用であるイオン性液体のアニオンについての合成を提供すると共に、(E)〜(W)は、本発明のための潤滑剤として有用であるイオン性液体についての合成を提供する。
一般に商業的に入手可能ではないアニオンの調製
(A)カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K)([HCFCFSO)の合成:
1−ガロンハステロイ(Hastelloy)(登録商標)C276反応容器を、亜硫酸カリウム水和物(176g、1.0mol)、メタ重亜硫酸カリウム(610g、2.8mol)および脱イオン水(2000ml)の溶液で充填した。この溶液のpHは5.8であった。容器を18度Cに冷却し、0.10MPaに排気し、窒素でパージした。排気/パージサイクルをさらに2回繰り返した。次いで、この容器に、テトラフルオロエチレン(TFE、66g)を添加すると共に、これを100度Cに加熱したところ、その時点において内部圧力は1.14MPaであった。反応温度を125度Cに昇温させると共に3時間維持した。反応によりTFE圧力が低下するに伴って、さらなるTFEを少量のアリコート(各々20〜30g)で添加して、作動圧力をおよそ1.14および1.48MPaの間に維持した。初期の66gの事前充填後に一旦500g(5.0mol)のTFEを供給したら、容器を通気し、および25度Cに冷却した。清透な明るい黄色の反応溶液のpHは10〜11であった。この溶液を、メタ重亜硫酸カリウム(16g)を添加を介してpH7に緩衝した。
減圧中にロータリー蒸発器で水を除去して濡れた固体を生成した。次いで、固体を凍結乾燥器(バーティスフリーズモバイル(Virtis Freezemobile)35xl;ニューヨーク州のガーディナー(Gardiner,NY))中に72時間置いて、含水量をおよそ1.5重量%(1387g粗材料)に低減させた。総固形分の理論的質量は1351gであった。質量バランスは理想にきわめて近く、単離した固体は水分のためにわずかに高い質量を有していた。この追加した凍結乾燥工程は易流動性の白色の粉末を生成するという利点を有し、一方で、真空オーブン中での処理はとりだすのがきわめて困難である石鹸状の固体ケークをもたらし、フラスコから出すために削りおよび破砕しなければならなかった。
粗TFES−Kは、試薬グレードアセトンでの抽出、ろ過および乾燥によって、さらに精製および単離されることができる。
19F NMR(DO)δ。−122.0(dt,JFH=6Hz,JFF=6Hz,2F);−136.1(dt,JFH=53Hz,2F)。
H NMR(DO)δ。6.4(tt,JFH=53Hz,JFH=6Hz,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:580ppm。
HOSKについての分析的計算値:C,10.9:H,0.5:N,0.0実験結果:C,11.1:H,0.7:N,0.2。
Mp(DSC):242度C。
TGA(空気):367度Cで10重量%損失、375度Cで50重量%損失。
TGA(N):363度Cで10重量%損失、375度Cで50重量%損失。
(B)カリウム−1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(TPES−K)の合成:
1−ガロンハステロイ(Hastelloy)(登録商標)C276反応容器を、亜硫酸カリウム水和物(88g、0.56mol)、メタ重亜硫酸カリウム(340g、1.53mol)および脱イオン水(2000ml)の溶液で充填した。容器を7度Cに冷却し、0.05MPaに排気し、窒素でパージした。排気/パージサイクルをさらに2回繰り返した。次いで、この容器に、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE、600g、2.78mol)を添加し、これを125度Cに加熱したところ、この時点で内部圧力は2.31MPaであった。反応温度を125度Cで10時間維持した。圧力を0.26MPaに低下したら、この時点で、容器を通気し、25度Cに冷却した。粗反応生成物はその上に無色の水性層(pH=7)を伴う白色の結晶性沈殿物であった。
白色の固体の19F NMRスペクトルは純粋な所望の生成物を示したが、一方で、水性層のスペクトルは、少量ではあるが検知可能な量のフッ素化不純物を示した。所望の異性体は、水中への溶解性に劣るため異性体的に純粋な形態で沈殿していた。
生成物スラリーをフリットガラス漏斗を通して吸引ろ過し、濡れたケークを真空オーブン(60度C、0.01MPa)中に48時間乾燥させた。生成物を、オフホワイトの結晶(904g、97%収率)として得た。
19F NMR(DO)δ−86.5(s,3F);−89.2、−91.3(サブスプリットABq,JFF=147Hz,2F);
−119.3、−121.2(サブスプリットABq,JFF=258Hz,2F);−144.3(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(DO)δ6.7(dm,JFH=53Hz,1H)。
Mp(DSC)263度C。
HOSKについての分析的計算値:C,14.3:H,0.3実験結果:C,14.1:H,0.3。
TGA(空気):359度Cで10重量%損失、367度Cで50重量%損失。
TGA(N):362度Cで10重量%損失、374度Cで50重量%損失。
(C)カリウム−1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート(TTES−K)の合成
1−ガロンハステロイ(Hastelloy)(登録商標)C276反応容器を、亜硫酸カリウム水和物(114g、0.72mol)、メタ重亜硫酸カリウム(440g、1.98mol)および脱イオン水(2000ml)の溶液で充填した。この溶液のpHは5.8であった。容器を−35度Cに冷却し、0.08MPaに排気し、窒素でパージした。排気/パージサイクルをさらに2回繰り返した。次いで、この容器に、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE、600g、3.61mol)を添加し、これを125度Cに加熱したところ、この時点で内部圧力は3.29MPaであった。反応温度を125度Cで6時間維持した。圧力が0.27MPaに低下したら、この時点で容器を通気し、25度Cに冷却した。冷却したところ、無色の清透水溶液(pH=7)をその上に残留させて所望の生成物の白色の結晶性沈殿物が形成された。
白色の固体の19F NMRスペクトルは純粋な所望の生成物を示したが、一方で、水性層のスペクトルは、少量ではあるが検知可能な量のフッ素化不純物を示した。
溶液をフリットガラス漏斗を通して6時間吸引ろ過して、ほとんどの水を除去した。濡れたケークを、次いで、真空オーブン中に0.01MPaおよび50度Cで48時間乾燥させた。これは、854g(83%収率)の白色の粉末をもたらした。所望されない異性体はろ過中に水中に残留していたため、最終生成物は異性体的に純粋(19Fおよび
NMRにより)であった。
19F NMR(DO)δ−59.9(d,JFH=4Hz,3F);−119.6、−120.2(サブスプリットABq,J=260Hz,2F);−144.9(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(DO)δ6.6(dm,JFH=53Hz,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:71ppm。
HFSOKについての分析的計算値:C,12.6:H,0.4:N,0.0実験結果:C,12.6:H,0.0:N,0.1。
Mp(DSC)257度C。
TGA(空気):343度Cで10重量%損失、358度Cで50重量%損失。
TGA(N):341度Cで10重量%損失、357度Cで50重量%損失。
(D)ナトリウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート(HFPS−Na)の合成
1−ガロンハステロイ(Hastelloy)(登録商標)C反応容器を、無水亜硫酸ナトリウム(25g、0.20mol)、亜硫酸水素ナトリウム73g、(0.70mol)および脱イオン水(400ml)の溶液で充填した。この溶液のpHは5.7であった。容器を4度Cに冷却し、0.08MPaに排気し、次いで、ヘキサフルオロプロペン(HFP、120g、0.8mol、0.43MPa)で充填した。容器を掻き混ぜながら120度Cに加熱すると共にそこに3時間維持した。圧力は最大で1.83MPaに昇圧し、次いで0.27MPaに30分間内に低下した。最後に、容器を冷却し、残留しているHFPを通気し、反応器を窒素でパージした。最終溶液は7.3のpHを有していた。
減圧中にロータリー蒸発器で水を除去して濡れた固体を生成した。次いで、固体を真空オーブン(0.02MPa、140度C、48時間)中において、およそ1重量%の水を含有する、219gの白色の固体を生成した。総固形分の理論的質量は217gであった。
粗HFPS−Naは、試薬グレードアセトンでの抽出、ろ過および乾燥によって、さらに精製および単離されることができる。
19F NMR(DO)δ−74.5(m,3F);−113.1、−120.4(ABq,J=264Hz,2F);−211.6(dm,1F)。
H NMR(DO)δ5.8(dm,JFH=43Hz,1H)。
Mp(DSC)126度C。
TGA(空気):326度Cで10重量%損失、446度Cで50重量%損失。
TGA(N):322度Cで10重量%損失、449度Cで50重量%損失。
イオン性液体の調製
E)1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム(22.8g、0.121モル)を、試薬−グレードアセトン(250ml)と大型丸底フラスコ中に混合すると共に激しく攪拌した。カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、26.6g、0.121モル)を、別の丸底フラスコ中の試薬グレードアセトン(250ml)に添加し、この溶液を注意深く塩化1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム溶液に添加した。大型フラスコを油浴中に下げ、60度Cで還流下に10時間加熱した。反応混合物を、次いで、大型フリットガラス漏斗を用いてろ過して、形成された白色のKCl沈殿物を除去し、濾液をロータリー蒸発器に4時間かけてアセトンを除去した。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
F)1−ブチル−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(60.0g)および高純度の乾燥アセトン(>99.5%、アルドリッチ(Aldrich)、300ml)を1lフラスコ中に組み合わせ、固体が完全に溶解するまで還流で、磁気攪拌しながら温めた。室温で、個別の1lフラスコで、カリウム−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、75.6g)を高純度乾燥アセトン(500ml)中に溶解した。これらの2つの溶液を室温で組み合わせ、2時間、正窒素圧力下で磁気的に攪拌させた。攪拌を止め、およびKCl沈殿物を沈殿させ、次いで、セライトパッドを備えたフリットガラス漏斗を通して吸引ろ過することにより除去した。アセトンを減圧中で除去して黄色の油を得た。油を、高純度アセトン(100ml)での希釈および脱色炭(5g)との攪拌によりさらに精製した。混合物を再度吸引ろ過し、アセトンを減圧中で除去して無色の油を得た。これを、さらに4Paおよび25度Cで6時間乾燥させて、83.6gの生成物を得た。
19F NMR(DMSO−d)δ−124.7(dt,J=6Hz,J=8Hz,2F);−136.8(dt,J=53Hz,2F)。
H NMR(DMSO−d)δ0.9(t,J=7.4Hz,3H);1.3(m,2H);1.8(m,2H);3.9(s,3H);4.2(t,J=7Hz,2H);6.3(dt,J=53Hz,J=6Hz,1H);7.4(s,1H);7.5(s,1H);8.7(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.14%。
12Sについての分析的計算値:C,37.6:H,4.7:N,8.8。実験結果:C,37.6:H,4.6:N,8.7。
TGA(空気):380度Cで10重量%損失、420度Cで50重量%損失。
TGA(N):375度Cで10重量%損失、422度Cで50重量%損失。
G)1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
500mL丸底フラスコに、塩化1−エチル−3メチルイミダゾリウム(Emim−Cl、98%、61.0g)および試薬グレードアセトン(500ml)を添加した。混合物を、Emim−Clのほとんどすべてが溶解するまで穏やかに温めた(50度C)。個別の500mLフラスコに、カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、90.2g)を、試薬グレードアセトン(350ml)と共に添加した。この2番目の混合物を24度Cで、TFES−Kのすべてが溶解するまで磁気的に攪拌した。
これらの溶液を1lフラスコ中で組み合わせて乳白色の懸濁液を生成した。混合物を24度Cで24時間攪拌した。次いで、KCl沈殿物を沈殿させて、清透な緑色の溶液をその上に残留させた。
反応混合物を、セライト/アセトンパッドを通して1回ろ過し、フリットガラス漏斗を通して再度ろ過してKClを除去した。アセトンを、先ず、ロトバップで減圧中で、次いで高真空ライン(4Pa、25度C)で2時間除去した。生成物は、粘性の明るい黄色の油(76.0g、64%収率)であった。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
19F NMR(DMSO−d)δ−124.7(dt,JFH=6Hz,JFF=6Hz,2F);−138.4(dt,JFH=53Hz,2F)。
H NMR(DMSO−d)δ1.3(t,J=7.3Hz,3H);3.7(s,3H);4.0(q,J=7.3Hz,2H);
6.1(tt,JFH=53Hz,JFH=6Hz,1H);7.2(s,1H);7.3(s,1H);8.5(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.18%。
12Sについての分析的計算値:C,32.9:H,4.1:N,9.6実測値:C,33.3:H,3.7:N,9.6。
Mp45〜46度C。
TGA(空気):379度Cで10重量%損失、420度Cで50重量%損失。
TGA(N):378度Cで10重量%損失、418度Cで50重量%損失。
H)1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネートの合成
1l丸底フラスコに、塩化1−エチル−3−メチルイミダゾリウム(Emim−Cl、98%、50.5g)および試薬グレードアセトン(400ml)を添加した。混合物を、Emim−Clのほとんどすべてが溶解するまで穏やかに温めた(50度C)。個別の500mLフラスコに、カリウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート(HFPS−K、92.2g)を、試薬グレードアセトン(300ml)と共に添加した。この2番目の混合物を、すべてのHFPS−Kが溶解するまで室温で磁気的に攪拌した。
これらの溶液を組み合わせ、正N圧下に、26度Cで12時間攪拌して乳白色の懸濁液を生成した。KCl沈殿物を一晩沈殿させて、その上に清透な黄色の溶液を残留させた。
反応混合物を、セライト/アセトンパッドを通して1回ろ過し、フリットガラス漏斗を通して再度ろ過した。アセトンを、先ず、ロトバップで減圧中で、次いで高真空ライン(4Pa、25度C)で2時間除去した。生成物は、粘性の明るい黄色の油(103.8g、89%収率)であった。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
19F NMR(DMSO−d)δ−73.8(s,3F);−114.5、−121.0(ABq,J=258Hz,2F);−210.6(m,1F,JHF=41.5Hz)。
H NMR(DMSO−d)δ1.4(t,J=7.3Hz,3H);3.9(s,3H);4.2(q,J=7.3Hz,2H,);
5.8(m,JHF=41.5Hz,1H);7.7(s,1H);7.8(s,1H);9.1(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.12%。
12Sについての分析的計算値:C,31.5:H,3.5:N,8.2。実験結果:C,30.9:H,3.3:N,7.8。
TGA(空気):342度Cで10重量%損失、373度Cで50重量%損失。
TGA(N):341度Cで10重量%損失、374度Cで50重量%損失。
I)1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム(10g、0.0493モル)を、試薬−グレードアセトン(100ml)と、大型丸底フラスコ中で混合すると共に、窒素雰囲気下で激しく攪拌した。カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、10g、0.0455モル)を、個別の丸底フラスコ中で試薬グレードアセトン(100ml)に添加し、この溶液を注意深く塩化1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム/アセトン混合物に添加した。混合物を一晩攪拌下に放置した。次いで、反応混合物を大型フリットガラス漏斗を用いてろ過して、形成された白色のKCl沈殿物を除去し、濾液をロータリー蒸発器に4時間かけてアセトンを除去した。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
J)1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム(34.16g、0.119モル)を、大型丸底フラスコ中で試薬−グレードアセトン(400ml)中に部分的に溶解し、激しく攪拌した。カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、26.24g、0.119モル)を、個別の丸底フラスコ中で試薬グレードアセトン(400ml)に添加し、およびこの溶液を注意深く塩化1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム溶液に添加した。反応混合物を、60度Cで還流下におよそ16時間加熱した。次いで、反応混合物を大型フリットガラス漏斗を用いてろ過して、形成された白色のKCl沈殿物を除去し、濾液をロータリー蒸発器に4時間かけてアセトンを除去した。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
K)1−ヘキサデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−ヘキサデシル−3−メチルイミダゾリウム(17.0g、0.0496モル)を、大型丸底フラスコ中で試薬−グレードアセトン(100ml)中に部分的に溶解し、激しく攪拌した。カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、10.9g、0.0495モル)を、個別の丸底フラスコ中で試薬グレードアセトン(100ml)に添加した、およびこの溶液を注意深く塩化1−ヘキサデシル−3−メチルイミダゾリウム溶液に添加した。反応混合物を、60度Cで還流下におよそ16時間加熱した。次いで、反応混合物を大型フリットガラス漏斗を用いてろ過して、形成された白色のKCl沈殿物を除去し、濾液をロータリー蒸発器に4時間かけてアセトンを除去した。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
L)1−オクタデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
塩化1−オクタデシル−3−メチルイミダゾリウム(17.0g、0.0458モル)を、大型丸底フラスコ中で試薬−グレードアセトン(200ml)中に部分的に溶解し、激しく攪拌した。カリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート(TFES−K、10.1g、0.0459モル)を、個別の丸底フラスコ中で試薬グレードアセトン(200ml)に添加し、この溶液を注意深く塩化1−オクタデシル−3−メチルイミダゾリウム溶液に添加した。反応混合物を、60度Cで還流下におよそ16時間加熱した。次いで、反応混合物を大型フリットガラス漏斗を用いてろ過して、形成された白色のKCl沈殿物を除去し、濾液をロータリー蒸発器に4時間かけてアセトンを除去した。
反応体系が以下に示されている。
Figure 2009539060
M)1−プロピル−3−(1,1,2,2−TFES)イミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートの合成
イミダゾール(19.2g)を、テトラヒドロフラン(80ml)に添加した。ガラス振盪機チューブ反応容器を、THF含有イミダゾール溶液で充填した。容器を18℃に冷却し、0.08MPaに排気し、窒素でパージした。排気/パージサイクルをさらに2回繰り返した。テトラフルオロエチレン(TFE、5g)を、次いで容器に添加し、これを100度Cに加熱したところ、この時点で内部圧力は約0.72MPaであった。反応によりTFE圧力が低下するに伴って、さらなるTFEを少量のアリコート(各々5g)で添加して、作動圧力をおよそ0.34MPa〜0.86MPaの間に維持した。一旦40gのTFEを供給したら、容器を通気し、25度Cに冷却した。次いで、THFを真空下に除去し、生成物を40度Cで真空蒸留して、Hおよび19F NMRによって示されるとおり純粋な生成物を得た(収率44g)。ヨードプロパン(16.99g)を、1−(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)イミダゾール(16.8g)と乾燥アセトニトリル(100ml)中で混合し、混合物を3日間還流した。溶剤を減圧中で除去して、黄色のワックス状の固体(収率29g)を得た。生成物、ヨウ化1−プロピル−3−(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)イミダゾリウムを、1H NMR(CDCN中に)[0.96(t,3H);1.99(m,2H);4.27(t,2H);6.75(t,1H);7.72(d,2H);9.95(s,1H)]で確認した。
次いで、ヨウ素(24g)を60mLの乾燥アセトンに添加し、続いて75mLの乾燥アセトン中の15.4gのカリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートを添加した。混合物を60度Cで一晩加熱し、濃度の濃い白色の沈殿物を形成した(ヨウ化カリウム)。混合物を冷却し、ろ過し、濾液からの溶剤をロータリー蒸発器を用いて除去した。いくらかのさらなるヨウ化カリウムをろ過で除去した。生成物を、50gのアセトン、1gのチャコール、1gのセライトおよび1gのシリカゲルを添加することによりさらに精製した。混合物を2時間攪拌し、ろ過し、溶剤を除去した。これは、NMRによって所望の生成物であることが示された15gの液体をもたらした。
N)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート(Bmim−HFPS)の合成
塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Bmim−Cl、50.0g)および高純度乾燥アセトン(>99.5%、500ml)を1lフラスコ中で組み合わせ、および固体がすべて溶解するまで、磁気攪拌しながら還流に温めた。室温で、個別の1lフラスコ中に、カリウム−1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート(HFPS−K)を高純度乾燥アセトン(550ml)に溶解した。これらの2つの溶液を室温で組み合わせ、12時間、正窒素圧下で磁気的に攪拌させた。攪拌を止め、KCl沈殿物を沈殿させた。この固体を、セライトパッドを備えたフリットガラス漏斗を通して吸引ろ過することにより除去した。アセトンを減圧中で除去して黄色の油を得た。油を、高純度アセトン(100ml)で希釈し、脱色炭(5g)と共に攪拌することによりさらに精製した。混合物を吸引ろ過し、アセトンを減圧中で除去して無色の油を得た。これを、4Paおよび25度Cで2時間さらに乾燥させて、68.6gの生成物を得た。
19F NMR(DMSO−d)δ−73.8(s,3F);−114.5、−121.0(ABq,J=258Hz,2F);−210.6(m,J=42Hz,1F)。
H NMR(DMSO−d)δ0.9(t,J=7.4Hz,3H);1.3(m,2H);1.8(m,2H);3.9(s,3H);4.2(t,J=7Hz,2H);5.8(dm,J=42Hz,1H);7.7(s,1H);7.8(s,1H);9.1(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.12%。
12Sについての分析的計算値:C,35.7:H,4.4:N,7.6。実験結果:C,34.7:H,3.8:N,7.2。
TGA(空気):340度Cで10重量%損失、367度Cで50重量%損失。
TGA(N):335度Cで10重量%損失、361度Cで50重量%損失。
イオンクロマトグラフィによって抽出可能な塩素:27ppm。
O)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート(Bmim−TTES)の合成
塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Bmim−Cl、10.0g)および脱イオン水(15ml)を、200mLフラスコ中で室温で組み合わせた。室温で、個別の200mLフラスコ中に、カリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート(TTES−K、16.4g)を脱イオン水(90ml)中に溶解した。これらの2つの溶液を室温で組み合わせ、30分間、正窒素圧下に磁気的に攪拌させて、底相として所望のイオン性液体を有する2相性混合物を得た。層を分離し、水性相を2×50mL分量の塩化メチレンで抽出した。組み合わせた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧中に濃縮した。無色の油生成物を4時間、5Paおよび25度Cで乾燥させて15.0gの生成物を得た。
19F NMR(DMSO−d)δ−56.8(d,JFH=4Hz,3F);−119.5、−119.9(サブスプリットABq,J=260Hz,2F);−142.2(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(DMSO−d)δ0.9(t,J=7.4Hz,3H);1.3(m,2H);1.8(m,2H);3.9(s,3H);4.2(t,J=7.0Hz,2H);6.5(dt,J=53Hz,J=7Hz,1H);7.7(s,1H);7.8(s,1H);9.1(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:613ppm。
C11H16F6N2O4Sについての分析的計算値:C,34.2:H,4.2:N,7.3。実験結果:C,34.0:H,4.0:N,7.1。
TGA(空気):328度Cで10重量%損失、354度Cで50重量%損失。
TGA(N):324度Cで10重量%損失、351度Cで50重量%損失。
イオンクロマトグラフィによって抽出可能な塩素:<2ppm。
P)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(Bmim−TPES)の合成
塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(Bmim−Cl、7.8g)および乾燥アセトン(150ml)を室温で、500mLフラスコ中で組み合わせた。室温で、個別の200mLフラスコ中に、カリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(TPES−K、15.0g)を乾燥アセトン(300ml)中に溶解した。これらの2つの溶液を組み合わせ、12時間、正窒素圧下で磁気的に攪拌させた。KCl沈殿物を、次いで、沈殿させてその上に無色の溶液を残留させた。反応混合物をセライト/アセトンパッドを通して1回ろ過し、フリットガラス漏斗を通して再度ろ過してKClを除去した。アセトンを、先ず、ロトバップで減圧中で、次いで高真空ライン(4Pa、25度C)で2時間除去した。残存KClはまだ溶液から沈殿しており、従って塩化メチレン(50ml)を粗生成物に添加し、次いで、これを脱イオン水(2×50ml)で洗浄した。溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、および溶剤を減圧中で除去して、生成物を粘性の明るい黄色の油(12.0g、62%収率)として得た。
19F NMR(CDCN)δ−85.8(s,3F);−87.9、−90.1(サブスプリットABq,JFF=147Hz,2F);
−120.6、−122.4(サブスプリットABq,JFF=258Hz,2F);−142.2(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(CDCN)δ1.0(t,J=7.4Hz,3H);1.4(m,2H);1.8(m,2H);3.9(s,3H);
4.2(t,J=7.0Hz,2H);6.5(dm,J=53Hz,1H);7.4(s,1H);7.5(s,1H);
8.6(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.461。
C12H16F8N2O4Sについての分析的計算値:C,33.0:H,3.7。実験結果:C,32.0:H,3.6。
TGA(空気):334度Cで10重量%損失、353度Cで50重量%損失。
TGA(N):330度Cで10重量%損失、365度Cで50重量%損失。
Q)テトラデシル(トリ−n−ブチル)ホスホニウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート([4.4.4.14]P−HFPS)の合成
4l丸底フラスコに、イオン性液体塩化テトラデシル(トリ−n−ブチル)ホスホニウム(サイフォス(Cyphos)(登録商標)IL167、345g)および脱イオン水(1000ml)を添加した。混合物を、1相となるまで磁気的に攪拌した。個別の2lフラスコ中で、カリウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート(HFPS−K、214.2g)を脱イオン水(1100ml)中に溶解した。これらの溶液を組み合わせ、正N圧下に26度Cで1時間攪拌して、乳白色の油を生成した。油を徐々に固化させ(439g)、吸引ろ過によって除去し、次いでクロロホルム(300ml)中に溶解した。残留する水性層(pH=2)を、クロロホルム(100ml)で1回抽出した。クロロホルム層を組み合わせ、炭酸ナトリウム水溶液(50ml)で洗浄して、いずれかの酸性不純物を除去した。次いで、これらを硫酸マグネシウムで乾燥させ、吸引ろ過し、先ず、減圧中にロトバップで、次いで高真空ライン(4Pa、100度C)で16時間低減させて、白色の固体として最終生成物(380g、76%収率)を得た。
19F NMR(DMSO−d)δ−73.7(s,3F);−114.6、−120.9(ABq,J=258Hz,2F);−210.5(m,JHF=41.5Hz,1F)。
H NMR(DMSO−d)δ0.8(t,J=7.0Hz,3H);0.9(t,J=7.0Hz,9H);1.3(br s,20H);1.4(m,16H);2.2(m,8H);5.9(m,JHF=42Hz,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:895ppm。
C29H57F6O3PSについての分析的計算値:C,55.2:H,9.1:N,0.0。実験結果:C,55.1:H,8.8:N,0.0。
TGA(空気):373度Cで10重量%損失、421度Cで50重量%損失。
TGA(N):383度Cで10重量%損失、436度Cで50重量%損失。
R)テトラデシル(トリ−n−ヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート([6.6.6.14]P−TPES)の合成
500mL丸底フラスコに、アセトン(分光学的グレード、50ml)およびイオン性液体塩化テトラデシル(トリ−n−ヘキシル)ホスホニウム(サイフォス(Cyphos)(登録商標)IL101、33.7g)を添加した。混合物を、1相となるまで磁気的に攪拌した。個別の1lフラスコ中で、カリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(TPES−K、21.6g)をアセトン(400ml)中に溶解した。これらの溶液を組み合わせ、正N圧下に、26度Cで12時間攪拌してKClの白色の沈殿物を生成した。沈殿物を吸引ろ過によって除去し、アセトンをロトバップで減圧中で除去して、曇った油として粗生成物(48g)を生成した。クロロホルム(100ml)を添加し、溶液を脱イオン水(50ml)で1回洗浄した。次いで、これを硫酸マグネシウムで乾燥させ、先ず、減圧中にロトバップで、次いで高真空ライン(8Pa、24度C)で8時間低減させてわずかに黄色の油として最終生成物(28g、56%収率)を得た。
19F NMR(DMSO−d)δ−86.1(s,3F);−88.4、−90.3(サブスプリットABq,JFF=147Hz,2F);−121.4、−122.4(サブスプリットABq,JFF=258Hz,2F);−143.0(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(DMSO−d)δ0.9(m,12H);1.2(m,16H);1.3(m,16H);1.4(m,8H);
1.5(m,8H);2.2(m,8H);6.3(dm,JFH=54Hz,1H)。カールフィッシャー滴定による%水:0.11。
C36H69F8O4PSについての分析的計算値:C,55.4:H,8.9:N,0.0。実験結果:C,55.2:H,8.2:N,0.1。
TGA(空気):311度Cで10重量%損失、339度Cで50重量%損失。
TGA(N):315度Cで10重量%損失、343度Cで50重量%損失。
S)テトラデシル(トリ−n−ヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート([6.6.6.14]P−TTES)の合成
100mL丸底フラスコに、アセトン(分光学的グレード、50ml)およびイオン性液体塩化テトラデシル(トリ−n−ヘキシル)ホスホニウム(サイフォス(Cyphos)(登録商標)IL101、20.2g)を添加した。混合物を、1相となるまで磁気的に攪拌した。個別の100mLフラスコ中で、カリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート(TTES−K、11.2g)をアセトン(100ml)中に溶解した。これらの溶液を組み合わせ、正N圧下に、26度Cで12時間攪拌してKClの白色の沈殿物を生成した。
沈殿物を吸引ろ過によって除去し、アセトンをロトバップで減圧中で除去して、曇った油として粗生成物を生成した。生成物をエチルエーテル(100ml)で希釈し、次いで脱イオン水(50ml)で1回洗浄し、炭酸ナトリウム水溶液(50ml)で2回洗浄して、いずれかの酸性不純物を除去し、脱イオン水(50ml)でさらに2回洗浄した。次いで、エーテル溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、先ず、減圧中にロトバップで、次いで高真空ライン(4Pa、24度C)で8時間低減させて、油として最終生成物(19.0g、69%収率)を得た。
19F NMR(CDCl)δ−60.2(d,JFH=4Hz,3F);−120.8、−125.1(サブスプリットABq,J=260Hz,2F);−143.7(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(CDCl)δ0.9(m,12H);1.2(m,16H);1.3(m,16H);1.4(m,8H);1.5(m,8H);2.2(m,8H);6.3(dm,JFH=54Hz,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:412ppm。
C35H69F6O4PSについての分析的計算値:C,57.5:H,9.5:N,0.0。実験結果:C,57.8:H,9.3:N,0.0。
TGA(空気):331度Cで10重量%損失、359度Cで50重量%損失。
TGA(N):328度Cで10重量%損失、360度Cで50重量%損失。
T)1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ペンタフルオロエトキシ)スルホネート(Emim−TPENTAS)
500mL丸底フラスコに、塩化1−エチル−3−メチルイミダゾリウム(Emim−Cl、98%、18.0g)および試薬グレードアセトン(150ml)を添加した。混合物を、すべてのEmim−Clが溶解するまで穏やかに温めた(50度C)。個別の500mLフラスコ中で、カリウム1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ペンタフルオロエトキシ)スルホネート(TPENTAS−K、43.7g)を試薬グレードアセトン(450ml)に溶解した。
これらの溶液を1lフラスコ中で組み合わせて、白色の沈殿物(KCl)を生成した。混合物を24度Cで8時間攪拌した。次いで、KCl沈殿物を沈殿させて、清透な黄色の溶液をその上に残留させた。KClをセライト/アセトンパッドを通したろ過によって除去した。アセトンを減圧中で除去して黄色の油を得、次いで、これをクロロホルム(100ml)で希釈した。クロロホルムを、脱イオン水(50ml)で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、および先ず、減圧中にロトバップで、次いで高真空ライン(4Pa、25度C)で8時間低減させた。生成物は明るい黄色の油(22.5g)であった。
19F NMR(DMSO−d)δ−82.9(m,2F);−87.3(s,3F);−89.0(m,2F);−118.9(s,2F)。
H NMR(DMSO−d)δ1.5(t,J=7.3Hz,3H);3.9(s,3H);4.2(q,J=7.3Hz,2H);
7.7(s,1H);7.8(s,1H);9.1(s,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.17%。
C10H11N2O4F9Sについての分析的計算値:C,28.2:H,2.6:N,6.6実験結果:C,28.1:H,2.9:N,6.6。
TGA(空気):351度Cで10重量%損失、401度Cで50重量%損失。
TGA(N):349度Cで10重量%損失、406度Cで50重量%損失。
U)テトラブチルホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(TBP−TPES)の合成
200mL丸底フラスコに、脱イオン水(100ml)および臭化テトラ−n−ブチルホスホニウム(サイテックカナダ社(Cytec Canada Inc.)、20.2g)を添加した。混合物を、固体がすべて溶解するまで磁気的に攪拌した。個別の300mLフラスコ中で、カリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート(TPES−K、20.0g)を、脱イオン水(400ml)中に溶解し、70度Cに加熱した。これらの溶液を組み合わせ、正N圧下に26度Cで2時間攪拌して、油状の下層を生成した。生成物油層を分離し、クロロホルム(30ml)で希釈し、次いで炭酸ナトリウム水溶液(4ml)で1回洗浄して、いずれかの酸性不純物を除去すると共に、脱イオン水(20ml)で3回洗浄した。次いで、これを硫酸マグネシウムで乾燥させ、先ず、減圧中にロトバップで、次いで高真空ライン(8Pa、24度C)で2時間低減させて、無色の油として最終生成物(28.1g、85%収率)を得た。
19F NMR(CDCl)δ−86.4(s,3F);−89.0、−90.8(サブスプリットABq,JFF=147Hz,2F);
−119.2、−125.8(サブスプリットABq,JFF=254Hz,2F);−141.7(dm,JFH=53Hz,1F)。
H NMR(CDCl)δ1.0(t,J=7.3Hz,12H);1.5(m,16H);2.2(m,8H);6.3(dm,JFH=54Hz,1H)。
カールフィッシャー滴定による%水:0.29。
C20H37F8O4PSについての分析的計算値:C,43.2:H,6.7:N,0.0。実験結果:C,42.0:H,6.9:N,0.1。
イオンクロマトグラフィによって抽出可能な臭素:21ppm。
(V)ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[doim][I]の調製
ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[ooim][I]を、L.スー(Xu)ら、「有機金属化学ジャーナル(Journal of Organometallic Chemistry)」、2000年、598、409〜416ページに記載のとおり調製した。
イミダゾール(2.72g;0.04mmol)および臭化オクチル(3.1g;0.016mmol)を、55mLの酢酸エチル中に溶解した。混合物を窒素雰囲気下に還流した。初期においては、溶液は清透および無色であったが、しかしながらおよそ1時間の還流で、混合物は黄褐色に曇った。混合物を、一晩還流させた。次いで、混合物を室温(RT)に冷却したところ、白色の沈殿物が形成された。混合物を水(2×:30ml)で抽出した。溶剤を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶剤を真空を用いて除去し、黄褐色の油を得た。
油状の残渣に、60mLのトルエン、続いて1−ヨードオクタン(4.8g;0.02)を添加した。混合物を窒素雰囲気下で一晩還流して、暗い黄色の混合物をもたらした。黄色の油を分離漏斗で回収し、トルエン(2×:20ml)ですすぎ、真空下で乾燥させた。
(W)ヨウ化1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム[omim][I]の調製
ヨウ化1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム[omim][I]を、L.スー(Xu)ら、「有機金属化学ジャーナル(Journal of Organometallic Chemistry)」、2000年、598、409〜416ページ)に記載のとおり調製した。
1−メチルイミダゾール(1.65g;0.02mmol)および1−ヨードオクタン(5.31g;0.022mmol)を、30mLのトルエン中に溶解した。反応を還流し、これで、混合物は直ぐに黄色に変色すると共に、曇った。混合物を一晩還流し、その間に、黄色っぽい油状の沈殿物が形成された。黄色っぽい油を回収すると共に、真空下で乾燥させた。
重量微量天秤
ガス溶解度および拡散係数計測を、重量微量天秤(英国ウォーリントン(Warrington,UK)のハイデンアイソケマ(Hiden Isochema Ltd)、IGA003)を用いて行った。IGA設計は、重量変化、圧力および温度の正確なコンピュータ制御ならびに計測を統合して、ガス吸収−脱離等温線および等圧線の完全に自動かつ再現可能な測定を可能とする。微量天秤は、図18に示されているとおり、および実施例38、表31に記載のとおりサンプルおよび分銅コンポーネントをステンレス鋼圧力容器中に有する電子天秤からなる。天秤は、0〜100mgの重量範囲を0.1μgの感度限界で有する。20.0バールおよび100℃での作動が可能である、強化圧力ステンレス鋼(SS316LN)反応器が設けられている。およそ60mgのイオン性液体サンプルをサンプルコンテナに添加し、反応器を封止した。サンプルを乾燥させると共に、先ず、ダイヤフラム・ポンプ(ファイファー(Pfeiffer)、モデルMVP055−3、独国アッスラー(Asslar,Germany))でサンプルを粗真空に引き、次いで、ターボポンプ(ファイファー(Pfeiffer)、モデルTSH−071)で反応器を10−8バールに完全に排気することによって脱気した。深真空(deep vacuum)下にある間に、遠隔制御された定温浴に接続された外部水ジャケット(フーバーミニスタット(Huber Ministat)、モデルcc−S3、独国オッフェンバーグ(Offenburg,Germany))で、サンプルを75℃に10時間加熱した。体積基準での30パーセントエチレングリコールおよび70パーセント水混合物を、5〜90℃の温度範囲で再循環流体として用いた。サンプル質量は、残存水およびガスが除去されるに伴って徐々に減少した。一旦質量が少なくとも60分間安定したら、サンプル乾燥質量を記録した。テストした種々のイオン性液体についてのパーセント重量損失は1〜3%の範囲であった。
IGA003は、動的および静的モードの両方で作動することができる。動的モード作動は、サンプルを通過するガスの連続流(最大500cm−1)を提供し、排気弁が
設定点圧力を制御する。静的モード作動は、天秤の頂部にサンプルから離間するようガスを導入し、吸気および排気弁の両方が設定点圧力を制御する。すべての吸収計測を静的モードで実施した。サンプル温度を、タイプK熱電対で±0.1℃の精度で計測した。熱電対は、反応器中においてサンプルコンテナに隣接させて配置させた。水ジャケットが、設定点温度を、自動的に、±0.1℃の典型的な管理精度内に維持した。4つの等温線(10、25、50、および75℃で)を10℃から開始して計測した。一旦所望の温度が達成されて安定したら、吸気および排気弁が自動的に開閉されて、圧力が第1の設定点に調節される。10−9〜10−1バールの圧力は、キャパシタンスマノメータ(ファイファー(Pfeiffer)、モデルPKR251)を用いて計測し、および10−1〜20.0バールの圧力はピエゾ抵抗ひずみゲージ(ディラック(Druck)、モデルPDCR4010、コネチカット州ニューフェアフィールド(New Fairfield,CT))を用いて計測した。管理は反応器圧力設定点を±4〜8ミリバール内に維持した。圧力ランプ速度を200ミリバール 分−1に設定し、温度ランプ速度を1℃分−1に設定した。ステンレス鋼反応器の圧力上限は20.0バールであり、10バール以下(すなわち、0.1、0.5、1、4、7、10バール)の数々の等圧線を計測した。気体−液体平衡について十分な時間を保障するために、イオン性液体サンプルを設定点で、最短でも3時間維持し、最大で8時間とした。
IGA法は、圧力および温度変化に続く緩和挙動を利用して、時間依存吸収および漸近的消費を同時に評価する。リアルタイムプロセッサを用いて、各等温線についての終点を測定した。リアルタイム分析についての終点として用いた緩和割合は、99パーセントであった。リアルタイム分析についての最低重量変化は1μgに設定し、得られたデータからのモデルの許容可能な平均偏差が7μgに設定し、および重量取得についての目標間隔は1μgの典型値で設定した。等温線中の温度変化は、0.1℃分−1未満に維持した。
IGA003の安全特性は、反応器についての圧力リリーフ弁および過温制御を含む。工場に配置されているリリーフ弁を、デュポン(DuPont)ガイドラインリリーフ弁(サークルシール(Circle−Seal)、設定点圧力24.5バール;デラウェア州ウィルミントン(Wilmington,Delaware)のデュポン(DuPont))で置き換えた。微量天秤システムを過圧からさらに保護するために、追加的なリリーフ弁を、カスタムガスマニホルドおよび各ガスシリンダーに設けた;これらのリリーフ弁は、圧力が25バールを超えたら開放されるよう設定した。IGA003に標準装備される反応器過温連動制御装置は、温度が100℃を超えたら水浴の電源を切るよう設定した。テストしたガスのいくつかが引火性(すなわちHFC−32、HFC−143aおよびHFC−152a)であるという事実により、IGA003は、火災の可能性を最低限とする窒素でパージしたカスタムステンレス鋼キャビネット中に配備した。
熱重量計測値は、ピンカートンE.P.(Pinkerton,E.P.)ら(「蒸気−成長炭素ナノファイバーおよび関連材料における水素容量の高圧重量計測(High−pressure gravimetric measurement of hydrogen capacity in vapor−grown carbon nanofibers and related materials)」、第11回カナダ水素会議の予稿集、ブリティッシュコロンビア州ビクトリア(Victoria,BC)、2001年、633〜642ページ)に記載のとおり、高圧で導入される多数の重力平衡力について補正した。これらとしては以下が挙げられる:
(1)圧力および温度における変化による浮力変化。
(2)気体の流れによって形成される空力的流体抵抗。
(3)温度および圧力の変化による天秤感度変化。
(4)膨張によるサンプルの体積変化。
既述の重力平衡力は、度々、サンプルにおける全重量変化と同程度(0.1〜5mg)のものであり、正確に考慮されなければ不正確な結果をもたらす可能性がある。少量および度々制限されたサンプル量において0.01重量%の精度で質量変化を識別するためには、約5〜10μgまでサンプル重量を知っている必要がある。
浮力補正はアルキメデスの原理に従う:置き換えられた流体の質量に均等である物体に作用される上向きの力がある。浮力による上向きの力(C)は式1を用いて算出され、ここで、置き換えられたガスの質量は、浸漬された物体の体積(V)と、所与の(T,P)および重力加速度(g)でのガスの密度(ρ)との積と均等である。物体の体積が一定のままであれば、Vは、物体の質量(m)および密度(ρ)を知ることにより算出することができる。
Figure 2009539060
ハイデンイソケマ(Hiden Isochema)IGAソフトウェアに提供されたガス密度を用いる代わりに、各ガスについてのガス密度は、標準技術局(NIST)(レモンEW(Lemmon EW)ら[NIST文献、流体熱力学および輸送特性−REFPROP、バージョン7.0ユーザーズガイド、米商務省技術庁国家標準技術局、標準参照データプログラム、メリーランド州ゲイサーズバーグ(Gaithersburg,Maryland)、2002年])によって開発されたコンピュータプログラム(REFPROP v.7)を用いて算出した。
IGA003システムを用いる浮力補正は、サンプルを計量するために多数の追加の物体を含む。表31は、物体重量、材料、密度、および温度と共に各重要なコンポーネントのリストを提供する。図18におけるコンポーネント配置は、式2によって示される質量バランスをもたらす。この表記は、すべてのコンポーネントの総和ならびに吸収されたガス質量(m)およびT、Pに対する天秤感度を考慮した補正因数(C)の寄与を考慮している。コンポーネントは初期に空気中において計量したため、周囲温度および圧力での空気の密度(ρair)をρおよびρから減じた。
Figure 2009539060
式2における最大の寄与は、典型的には、サンプルコンテナ、サンプル、および分銅のものであり;表31における他の参照した物体の寄与は、それらの大きな密度(式2における分母)のため少ない。イオン性液体の物理的密度は、±0.001g cm−3の精度を有するマイクロメリティックスアキュピック(Micromeritics Accupyc)1330ヘリウムピクノメータ(ジョージア州ノークロスのマイクロメリティックスインスツルメント社(Micromeritics Instrument Corp.,Norcross,GA))を用いて計測した。初期において、各サンプルの体積(VIL)は、その比重密度(ρ)および乾燥質量サンプル重量(ρ)から算出したが、浮力効果をより正確に測定するために、ガス吸収による体積膨張
Figure 2009539060

を、以下に記載のとおり後に考慮した。
システムは、気体流によるいかなる空力的流体抵抗も基本的に排除される静的モードで作動させた。電子天秤は、ビームアームおよび内部電子部における温度および圧力変動に敏感である。この影響を最低限とするために、天秤電子部は、バンドヒータで45±0.1℃の温度に外部的に加熱されている。さらに、表31に提供されるコンポーネント温度は、サンプル(T)について計測され、他のすべては推測値である。従って、補正因数(C)は、サンプル無しで浮力効果を計測すると共に、天秤の風袋についての最小二乗適合を算出することにより、T、Pの関数として測定した。補正因数はおよそ0.1〜0.3mgであり、予期されるとおり、温度の低下および圧力の上昇に伴って大きくなった。
初期において、イオン性液体サンプル体積は一定であるとみなされ、モル分率溶解度をサンプル膨張による浮力効果を考慮せずに算出した。液体体積変化による適切な浮力補正するために、モル体積
Figure 2009539060

についての単純なモル分率平均を用いた。
Figure 2009539060
式中、
Figure 2009539060

およびxは溶液中のガスのモル分率を表す。
Figure 2009539060
最初の概算として、式3および4を用いて、計測されたT、P条件での液体サンプル体積Vの変化を推定した。サンプル膨張に関連する浮力変化を考慮するために、式5を式2に代入することができる。
均衡溶解度に加えて、時間依存吸収データもまた、T、P設定点の各々についてハイデン(Hiden)重量微量天秤を用いて得た。液体に溶解するガスの時間依存挙動を理解するために、単純化した質量拡散プロセスに基づく数学的モデルを適用した。イオン性液体で一定の液体レベル高さ(L)に充填された平底サンプルコンテナを想定する。高さは、サンプルコンテナの円柱形の幾何学的形状、排気および加熱後の乾燥サンプル重量、ならびに適切な温度でのイオン性液体密度を知ることにより測定される。排気後、所与の温度、ガスがパイレックス(Pyrex)(登録商標)サンプルコンテナ中に、定圧で導入される。少量のガスがイオン性液体中に溶解し始めることとなり、十分な時間の後、これは、所与のTおよびPにおけるガスのイオン性液体中への溶解度限界である熱力学的平衡に達することとなる。この時間との過渡的挙動は、シフレットM.B.(Shiflett,M.B.)およびヨコゼキA.(Yokozeki,A)(「Ind.Eng.Chem.Research」2005年、44、4453〜4464ページ)ならびに、ヨコゼキA.(Yokozeki,A)(「Int.J.Refrigeration」、2002年、22、695〜704ページ)に記載されているとおりモデルされる。
液体へ溶解するガスのプロセスは、混合熱の発生の可能性、局所的温度差によるその後の液体対流、ならびに密度差による自然対流、および液体の熱物理特性の変化の可能性のために高度に複雑な現象であり得る。以下の仮定を、ガスの溶解のためにした(シフレットM.B.(Shiflett,M.B.)、およびヨコゼキA.(Yokozeki,A.)(前述の);およびヨコゼキA.(Yokozeki,A.)(「潤滑油中へのガス吸収の時間依存挙動(Time−dependent behavior of gas absorption in lubricant oil)」[Int.J.Refrigeration(2002年)、22、695〜704ページ]):
(1)ガスは、液体中に対流のない1次元的(垂直)拡散プロセスを介して溶解する。
(2)ガスと液体相との間に薄い境界層が存在し、飽和濃度(C)で熱力学的平衡が瞬間的に確立され、ここで、濃度は、所与の温度および圧力において常に一定である。
(3)温度および圧力は一定に維持される。
(4)ガスが溶解した液体は高度に希釈された溶液であり、従って、溶液の関連する熱物理特性は変化しない。
次いで、プロセスは、局所的濃度差による1次元的質量拡散によって説明される。支配的な微分方程式は:
Figure 2009539060

であり、式中、Cは時間tおよび垂直位置zの関数としてのイオン性液体中の溶解物質の濃度であり、ここでLは、コンテナ中におけるイオン性液体の深さであり、およびz=0は、蒸気−液体境界に相当する。Cは溶解ガスの初期均質濃度であり、t>0ではゼロ(初期)、または小さい有限量である。Dは、一定であると仮定される拡散係数である。
式6は、初期および境界条件式7〜9について、分離可変要素またはラプラス変換などの標準的な方法によって分析的に解くことができ、以下が得られる。
Figure 2009539060
特定の時間での実験的に観察された量は、イオン性液体中の溶解したガスの合計濃度(または質量)であり、zにおける濃度プロファイルではない。所与の時間でのこの空間平均濃度<C>は、式11から算出することができる。
Figure 2009539060
式12は無限総和を含むが、実際の適用においては、初期の短時間を除き最初の数項のみで十分である。この研究において、<C>における総和に対する数的な寄与が10−12未満になった場合、総和は10項後に終結させた。実験データをこの式で分析することにより、Cが既知である場合、所与のTおよびPで飽和濃度(C)および拡散定数(D)を得た。
潤滑剤および潤滑剤/冷媒混合物の特性
蒸気圧縮冷凍および空調用途について、潤滑油の粘度、密度、および分子量は重要な特性である。油の粘度および油中の冷媒の溶解度が、良好な圧縮器への油の戻りにおける2つの基本要因である。油の粘度は、油が低目の温度で粘性となるほどに高く、または高温で圧縮器を適当に潤滑化しないほどに低くてはいけない。37.8℃(100°F)で約150セーボルトユニバーサル流出秒数(SUS)または約30〜35センチポアズ(cP)の粘度が、一般に、低温および中温冷凍用途に用いられる。37.8℃(100°F)で約300SUSまたは約50〜60cPの粘度が、一般に、より高温の空調用途について用いられる。区分けは、しかしながら、厳密ではなく、両方の粘度が低温用途について用いられることが可能である。500SUSなどのさらに高い粘度の油が、移動用空調用途において用いられる。クロロフルオロカーボン(CFC)冷媒と共に通例用いられる鉱物油の例は、それぞれ、150、300、および500SUSの粘度を有する、スニソ(Suniso)3GS、4GS、および5GS(サンオイルカンパニー(Sun Oil Company))である。
3種のスニソ(Suniso)油の密度は、21.1℃(70°F)で約0.91〜0.92g cm−3である。分子量は、約300〜330g gmol−1で異なる可能性がある。これらの生成物の特性は、化学化合物の複雑な混合物である地中石油源由来の天然または鉱物系油(MO)であるため、異なっている可能性があり;組成がまた、掘削場所および時期(ダウニングR.C.(Downing,R.C.)「フルオロカーボン冷媒ハンドブック(Fluorocarbon Refrigerants Handbook)」、プレンティスホール(Prentice−Hall)、1988年)により変化し得る。
実施例1、表1に示されているとおり、多くのイオン性液体が、潤滑剤として用いられるために適切な粘度、密度および分子量範囲を有する。蒸気圧縮加熱または冷却システムについて、潤滑剤は、圧縮器から流出して、冷媒に混入することになる潤滑剤が圧縮器に戻されるよう、冷媒に可溶性でなければならない。加えて、冷媒と潤滑剤との混合物特性が、圧縮器において適切に潤滑剤として機能しなければならない。
溶解した冷媒を伴う油の粘度は、油は流れる冷媒の力によって移動され、薄い油は、濃いまたは粘性の油より良好に移動するために、油の戻りにおける基本要因である。温度もまた重要な要因であるが、最終的には、油と冷媒との混合物粘度特性が油の圧縮器に戻る性能を支配する。
油−冷媒溶液の粘度の数々の計測値が報告されている(ダウニングR.C.(Downing,R.C.)「フルオロカーボン冷媒ハンドブック(Fluorocarbon Refrigerants Handbook)」、プレンティスホール(Prentice−Hall)、1988年)。圧縮器において適切な潤滑を得るために、混合物粘度は、従来の冷媒−油作動流体の混合物粘度と同様であるべきである。例示のために、冷媒クロロジフルオロメタン(HCFC−22)と、数々のSUNISO潤滑剤との混合物の粘度を、本発明に有用である冷媒−イオン性液体作動流体のものと比較した。(実施例2、表2を参照のこと)。
実施例1
イオン性液体と、SUNISO 3GS、4GS、および5GS鉱物油との粘度、密度、および分子量比較が表1に示されている(前述のダウニングR.C.(Downing,R.C.))。
Figure 2009539060
実施例2
イオン性液体(または油)中の冷媒の濃度、ならびに冷媒およびイオン性液体(または油)混合物の粘度を算出し、クロロジフルオロメタン(HCFC−22)および3種のSUNISO潤滑剤(3GS、4GS、および5GS)と比較した(ダウニングR.C.(Downing,R.C.)を参照のこと(前述の))。すべての場合における温度は40℃であり、表2に示されるとおりHCFC−22およびSUNISO潤滑剤と比して混合物の粘度がどの程度近似するかに基づいて、優、良、平均、または劣と、潤滑効果を評価した。5種の混合物を「優」として評価した:HFC−134aおよび[bmim][PF]、HFC−152aおよび[bmim][PF]、HFC−134aおよび[bmim][TPES]、HFC−134aおよび[bmim][TTES]、ならびにHFC−134aおよび[4,4,4,14−P][HFPS]。3種の冷媒−イオン性液体混合物を「良」の潤滑性能と評価した:HFC−143aおよび[bmim][PF]、HFC−134aおよび[bmim][HFPS]、ならびにHFC−134aおよび[6,6,6,14−P][TPES]。加えて、4種の冷媒−イオン性液体混合物を「平均」の潤滑性能を有すると評価した:HFC−134aおよび[emim][BEI]、HFC−32および[bmim][BF]、HFC−125および[bmim][PF]、ならびにHFC−32および[bmim]PF]。最後に、数々の混合物が、混合物の粘度がHCFC−22およびSUNISO潤滑剤と比して低すぎたため、「劣」の潤滑性能を有することを見出した。これらの混合物としては、HFC−32と、[dmpim][TMeM]、[emim][BEI]、[pmpy][BMeI]、[emim][BMeI]、[bmim][HFPS]、[bmim][TPES]、および[bmim][TTES]が挙げられる。HFC−32は、混合物の粘度を低減させる、高い溶解度をイオン性液体中に有するが、これはまた、混合物粘度が圧縮器において適切な潤滑を提供するには低すぎるまでに粘度を低減させてはならない。従って、より大きい分子量を有するイオン性液体が、HFC−32冷媒と共に、圧縮器を潤滑化するために良好に機能し得る。
Figure 2009539060
実施例3〜35は、数々のヒドロフルオロカーボン冷媒についての溶解度および拡散係数結果を提供する。これらのデータは、実施例1および2における潤滑剤との溶解度について用いられる。
実施例3〜7および図3〜7は、10、25、50、および75℃での、数々のヒドロフルオロカーボン(HFC−32、HFC−125、HFC−134a、HFC−143a、およびHFC−152a)についての、1種のイオン性液体[bmim][PF]における溶解度および拡散係数結果を示す。HFC−32および[bmim][PF
から構成される組成物(約0.3〜約81.2モルパーセントのHFC−32)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−125および[bmim][PF]から構成される組成物(約0.1〜約65.1モルパーセントのHFC−125)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−134aおよび[bmim][PF]から構成される組成物(約0.1〜約72.1モルパーセントのHFC−134a)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜3.5バールの圧力で調製した。HFC−143aおよび[bmim][PF]から構成される組成物(約0.1〜約26.5モルパーセントのHFC−143a)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜7.5バールの圧力で調製した。HFC−152aおよび[bmim][PF]から構成される組成物(約0.5〜約79.7モルパーセントのHFC−152a)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜4.5バールの圧力で調製した。
実施例8〜14および17〜29および図8、11〜16は、HFC−32についての数々の追加のイオン性液体における溶解度および拡散係数結果を示す。実施例15および16および図9および10は、HFC−23についてのイオン性液体[bmim][PF]および[emim][PF]における溶解度および拡散係数結果を示す。
実施例30〜35は、HFC−134aについての数々のイオン性液体における溶解度および拡散係数結果を示す。
HFC−32および[bmim][BF]から構成される組成物(約0.1〜約76.5モルパーセントのHFC−32)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[dmpim][TMeM]から構成される組成物(約0.9〜約66モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[omim][I]から構成される組成物(約0.4〜約41.6モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[doim][I]から構成される組成物(約0.7〜約46.8モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[emim][BEI]から構成される組成物(約1.0〜約66.6モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[dmpim][TMeM]から構成される組成物(約0.8〜約64.5モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[pmpy][BMeI]から構成される組成物(約1.0〜約63.9モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[emim][BMeI]から構成される組成物(約0.1〜約78.5モルパーセントのHFC−32)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[bmpy][BMeI]から構成される組成物(約1.0〜約64.8モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[emim][TFES]から構成される組成物(約1.0〜約47.1モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[bmim][TFES]から構成される組成物(約1.0〜約55.0モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[odmim][TFES]から構成される組成物(約1.0〜約56.2モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−32および[hmim][TFES]から構成される組成物(約1.0〜約58.6モルパーセントのHFC−32)を、25℃の温度および約0.1〜10バールの圧力で調製した。HFC−23および[bmim][PF]から構成される組成物(約0.1〜約52.8モルパーセントのHFC−23)を、10〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜20バールの圧力で調製した。HFC−23および[emim][PF]から構成される組成物(約0.1〜約15.1モルパーセントのHFC−23)を、60〜75℃の温度範囲にわたって約0.1〜20バールの圧力で調製した。
図17は、系HFC−32、HFC−152a、HFC−134a、HFC−125、およびHFC−143a+[bmim][PF]の10℃での実測等温溶解度データ(モル分率で)を、比(P/P)により示される10℃でのガス飽和圧(P)で除した絶対圧の関数で示す。HFC−32、HFC−125、HFC−134a、HFC−143aおよびHFC−152aについての10℃での飽和圧は、それぞれ、P=11.069バール、P=3.7277バール、P=4.1461バール、P=9.0875、およびP=8.3628バールである。ラウールの法則からの負の偏差(すなわち破線より下の曲線)は冷媒とイオン性液体との間の強い相互作用を示し、これは、高い溶解度を示す。特にHFC−32は、図17に示されるとおりラウールの法則から負の偏差を有する。組成物は、10℃および約0.1〜約0.63のP/Pで、HFC−32および[bmim][PF]を含む(約0.1〜63モルパーセントのHFC−32)。ラウールの法則からの強い正の偏差(すなわち破線の上の曲線)がより典型的であり、冷媒およびイオン性液体は溶解性に劣り、ならびに最終的には、液体−液体相分離を形成し得ることを示す。組成物は、10℃および0.1〜約0.86のP/Pで、HFC−152aおよび[bmim][PF]を含む(約0.1〜約80モルパーセントのHFC−152a)。組成物は、10℃および約0.1〜約0.84のP/Pで、HFC−134aおよび[bmim][PF]を含む(約0.1〜約72モルパーセントのHFC−134a)。組成物は、10℃および約0.1〜約0.88のP/Pで、HFC−125および[bmim][PF]を含む(約0.1モル〜約65モルパーセントのHFC−125)。組成物は、10℃および約0.1〜約0.90のP/Pで、HFC−143aおよび[bmim][PF]を含む(約0.1〜約25モルパーセント)。
実施例36は、微量天秤の構成部品についての詳細を提供する。
実施例37〜38は、COについての2種の異なるイオン性液体における溶解度および拡散係数結果を示す。
実施例3
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表4a、4b、4cおよび4dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例4
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]におけるペンタフルオロエタン(HFC−125)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表5a、5b、5cおよび5dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例5
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜3.5バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表6a、6b、6cおよび6dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例6
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]における1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜7.5バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表7a、7b、7cおよび7dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例7
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]における1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜4.5バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表8a、8b、8cおよび8dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例8
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表9a、9b、9cおよび9dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例9
1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド[dmpim][TMeM]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表10a、10b、10cおよび10dは、それぞれ10、25、50および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例10
ヨウ化1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム[omim][I]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表11は、25℃の温度でのC、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
実施例11
ヨウ化1,3−ジオクチルイミダゾリウム[doim][I]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表12は、25℃の温度でのC、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
実施例12
1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表13a、13b、13cおよび13dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例13
1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[dmpim][BMeI]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表14は、25℃の温度でのC、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
実施例14
3−メチル−1−プロピルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[pmpy][BMeI]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表15a、15b、15c、および15dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例15
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]におけるトリフルオロメタン(HFC−23)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜20バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表16a、16b、16c、および16dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例16
1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[emim][PF]におけるトリフルオロメタン(HFC−23)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を60、および75℃の温度で、0〜20バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表17a、および17bは、それぞれ60℃、および75℃の温度でのC、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例17
1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BMeI]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表18a、18b、18c、および18dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例18
1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド[bmpy][BMeI]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表19に提供されている。
Figure 2009539060
実施例19
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[emim][TFES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表20に提供されている。
Figure 2009539060
実施例20
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][TFES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表21に提供されている。
Figure 2009539060
実施例21
1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[dmim][TFES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表22に提供されている。
Figure 2009539060
実施例22
1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[hmim][TFES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表23に提供されている。
Figure 2009539060
実施例23
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート[bmim][Ac]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表24に提供されている。
Figure 2009539060
実施例24
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム2−(1,2,2,2−テトラフルオロエトキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート[bmim][FS]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表25に提供されている。
Figure 2009539060
実施例25
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2、3、3、3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表26に提供されている。
Figure 2009539060
実施例26
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート[bmim][MeSO]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表27に提供されている。
Figure 2009539060
実施例27
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート[bmim][SCN]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表28に提供されている。
Figure 2009539060
実施例28
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表29に提供されている。
Figure 2009539060
実施例29
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1、1、2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]におけるジフルオロメタン(HFC−32)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を25℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)がまた表30に提供されている。
Figure 2009539060
実施例30
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(トリフルオロメトキシ)エタンスルホネート[bmim][TTES]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表18a、18b、18c、および18dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例31
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[bmim][TPES]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表32a、32b、32c、および32dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例32
1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド[emim][BEI]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表33a、33b、33c、および33dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例33
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[bmim][HFPS]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表34a、34b、34c、および34dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例34
テトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウム1,1,2−トリフルオロ−2−(パーフルオロエトキシ)エタンスルホネート[6,6,6,14−P][TPES]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表35a、35b、35c、および35dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例35
トリブチル(テトラデシル)ホスホニウム1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンスルホネート[4,4,4,14−P][HFPS]における1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜10バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表36a、36b、36c、および36dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例36
図18に示される微量天秤構成部品の説明が以下に提供されている。
Figure 2009539060
実施例37
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸[bmim][PF]における二酸化炭素(CO)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜20バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表38a、38b、38c、および38dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
実施例38
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート[bmim][BF]における二酸化炭素(CO)の溶解度
溶解度および拡散係数試験を10、25、50、および75℃の温度で、0〜20バールの圧力範囲にわたって行い、ここで、溶解度(Xmeas.)は重量微量天秤を用いて計測し、拡散係数(D)は1次元拡散モデル分析を用いて算出した。初期濃度(C)、最終飽和濃度(C)、および算出溶解度(Xcalc.)もまた提供されている。
表39a、39b、39c、および39dは、それぞれ10℃、25℃、50℃および75℃の温度での、C、C、D、Xcalc、およびXmeasについてのデータを提供する。
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
Figure 2009539060
不定冠詞「a」または「an」が、本発明の組成物、装置または方法における特徴、構成成分または工程の存在の記述または説明に関して用いられている場合、記述または説明が明らかにそうでないとされていない限り、このような不定冠詞の使用は、組成物、装置または方法における特徴、構成成分または工程の存在を1の数に限定しないと理解されるべきである。
本発明の装置または方法が、一定の特徴、構成成分または工程を含み、包含し、含有し、有し、これらを含んでなり、またはこれらから構成されるとして記述または説明されている場合、記述または説明が明らかにそうでないとされていない限り、明らかに記述または説明されたものに追加して、1つ以上の特徴、構成成分または工程が装置または方法に存在し得ると理解されるべきである。代替的な実施形態において、しかしながら、本発明の装置または方法は、基本的に、一定の特徴、構成成分または工程から構成されるとして記述または説明され得、この実施形態においては、作動の原理、または組成物、装置あるいは方法の特色的な特徴を物的要素的に変更するであろう特徴、構成成分または工程はそこには存在しない。さらなる代替的実施形態において、本発明の装置または方法は、基本的に一定の特徴、構成成分または工程から構成されるとして記述または説明され得、この実施形態においては、明記されたもの以外の特徴、構成成分または工程はそこには存在しない。

Claims (20)

  1. (a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器であって、少なくとも1種のイオン性液体によって潤滑化される可動部を含む圧縮器;
    (b)該圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、該蒸気を加圧下で液体に凝縮する凝縮器;
    (c)該凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、該液体の圧力を低下させて液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;
    (d)該減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との該混合物を受け入れて、該混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および
    (e)該蒸発器から出る冷媒蒸気を該圧縮器に戻す導管
    を含む温度調節装置。
  2. 凝縮器が、加熱する物体、媒体または空間に近接して配置される、請求項1に記載の装置。
  3. 蒸発器が、冷却する物体、媒体または空間に近接して配置される、請求項1に記載の装置。
  4. 冷媒が、CHClF(R−22);CHF(R−23);CH(R−32);CHF(R−41);CHFCF(R−125);CHFCF(R−134a);CHFOCHF(E−134);CHCClF(R−142b);CHCF(R−143a);CHCHF(R−152a);CHCHF(R−161);CHOCH(E170);CFCFCF(R−218);CFCHFCF(R−227ea);CFCHCF(R−236fa);CHFCFCHF(R−245ca);CHFCHCF(R−245fa);CHCHCH(R−290);CHCHCHCH(R−600);CH(CHCH(R−600a);CHCHCHCHCH(R−601);(CHCHCHCH(R−601a);CHCHOCHCH(R−610);NH;CO;およびCHCH=CH;並びにこれらの組み合わせからなる群から選択されるか;または、R−404A;R−407A;R−407B;R−407C;R−407D;R−407E;R−410A;R−410B;R−413A;417A;R−419A;R−420A;80.6%R−134aおよび19.4%R−142b(質量基準);R−421A;R−421B;R−422A;R−422B;R−422C;R−422D;R423A;R−424A;R−425A;R−426A;R−427A;2.0%R−32、41.0%R−125、50.0%R−143aおよび7.0%R−134a(質量基準);10.0%R−32、33.0%R−125、36.0%R−143aおよび21.0%R−134a(質量基準);R−428A;およびR−507Aからなる群から選択される冷媒ブレンドである、請求項1に記載の装置。
  5. 冷媒が、R−22、R−32、R−125、R−134a、R−404A、R−410A、R−413A、R−422A、R−422D、R−423A、R−426A、R−427A R−507A、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項2に記載の装置。
  6. 冷媒が、トリフルオロメタン(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、R−404A、R−407C、R−410A、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも1種のヒドロフルオロカーボンを含む、請求項1に記載の装置。
  7. 冷媒が、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、R−404aA、R−407C、R−410A、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも1種のヒドロフルオロカーボンを含む、請求項4に記載の装置。
  8. 冷媒が:
    (i)式E−またはZ−RCH=CHRのフルオロオレフィン(式中、RおよびRは、独立して、C〜Cパーフルオロアルキル基であり、ならびに化合物中の炭素の総数は少なくとも5である)、
    (ii)式シクロ−[CX=CY(CZW)−]の環状フルオロオレフィン(式中、X、Y、ZおよびWは、独立して、HまたはFであり、ならびにnは2〜5の整数である)、および
    (iii)2,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CH);1,1,2−トリフルオロ−1−プロペン(CHCF=CF);1,2,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCF=CF);1,1,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CF);1,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CHFCH=CHF);1,1,1,2,3,4,4,4−オクタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CFCF);1,1,2,3,3,4,4,4−オクタフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCF);1,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4−ヘプタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,3,3,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン((CFC=CHF);1,1,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCF);1,1,2,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCF);1,1,2,3,3,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);2,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CFCFCF=CH);1,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCF);1,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,1,2,3,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCF);1,1,1,2,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);1,1,2,3,3,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCFCHF);1,1,2,3,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブテン(CF=CFCHFCHF);3,3,3−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CF);1,1,1,2,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CFCF);1,1,1,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CFCH=CFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CFCFCH=CH);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCH=CHCF);1,1,1,2,3−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHCF=CFCF);2,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCFCHF);1,1,2,4,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CHCHF);1,1,2,3,3−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHCFCF=CF);1,1,2,3,4−ペンタフルオロ−2−ブテン(CHFCF=CFCHF);1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CF=C(CF)(CH));2−(ジフルオロメチル)−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(CH=C(CHF)(CF));2,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CH=CFCHFCF);1,2,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHCF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCHFCF);1,3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CHCFCHF);1,2,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテン(CHF=CFCHFCHF);3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン(CH=CHCFCHF);1,1−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CF=C(CHF)(CH));1,3,3,3−テトラフルオロ−2−メチル−1−プロペン(CHF=C(CF)(CH));3,3−ジフルオロ−2−(ジフルオロメチル)−1−プロペン(CH=C(CHF);1,1,1,2−テトラフルオロ−2−ブテン(CFCF=CHCH);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−ブテン(CHCF=CHCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCH=CFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCF);1,1,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CHCFCFCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−1−ペンテン(CF=CFCFCFCHF);1,1,2,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CHFCF=CFCFCF);1,1,1,2,3,4,4,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCFCHF);1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテン(CFCF=CFCHFCF);1,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CFCF(CF);1,1,2,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CFCH(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CFCH=C(CF);1,1,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCF(CF);2,3,3,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCF);1,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンテン(CHF=CFCFCFCHF);3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CFCF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=CHCH(CF);1,3,4,4,4−ペンタフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCF(CF);1,1,4,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CF=C(CF)CHCF);3,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン((CFCFCH=CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CFCFCFCH=CH);2,3,3,4,4,5,5−ヘプタフルオロ−1−ペンテン(CH=CFCFCFCHF);1,1,3,3,5,5,5−ヘプタフルオロ−1−ブテン(CF=CHCFCHCF);1,1,1,2,4,4,4−ヘプタフルオロ−3−メチル−2−ブテン(CFCF=C(CF)(CH));2,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CFCH(CF);1,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CHF=CHCH(CF);1,1,1,4−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHFCH=C(CF);1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン(CHCF=C(CF);1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=CHCH);3,4,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−2−ペンテン(CFCFCF=CHCH);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−ブテン(CFC(CH)=CHCF);3,3,4,5,5,5−ヘキサフルオロ−1−ペンテン(CH=CHCFCHFCF);4,4,4−トリフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=C(CF)CHCF);1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−1−ヘキセン(CF(CFCF=CF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6−ドデカフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFCFCF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2,3−ビス(トリフルオロメチル)−2−ブテン((CFC=C(CF);
    1,1,1,2,3,4,5,5,5−ノナフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CFCF);1,1,1,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHC);1,1,1,3,4,5,5,5−オクタフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFCFCF=CHCF);3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン(CFCFCFCFCH=CH);4,4,4−トリフルオロ−3,3−ビス(トリフルオロメチル)−1−ブテン(CH=CHC(CF);1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−3−メチル−2−ブテン((CFC=C(CH)(CF));2,3,3,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CFCFCH(CF);1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−3−メチル−2−ペンテン(CFCF=C(CH)CFCF);1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン(CFCH=CHCH(CF);3,4,4,5,5,6,6,6−オクタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCF=CHCH);3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロ1−ヘキセン(CH=CHCFCFCFCHF);1,1,1,4,4−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CHCFCH);4,4,5,5,5−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=C(CF)CH);3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−メチル−1−ペンテン(CFCFCFC(CH)=CH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−2−ヘキセン(CFCFCFCH=CHCH);4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−ヘキセン(CH=CHCHCF);1,1,1,2,2,3,4−ヘプタフルオロ−3−ヘキセン(CFCFCF=CFC);4,5,5,5−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)−1−ペンテン(CH=CHCHCF(CF);1,1,1,2,5,5,5−ヘプタフルオロ−4−メチル−2−ペンテン(CFCF=CHCH(CF)(CH));1,1,1,3−テトラフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−ペンテン((CFC=CFC);1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CFCFCF);1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7−テトラデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CFCF);1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCH=CFCFCF);1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−2−ヘプテン(CFCF=CHCFCF);1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCH=CFCF);1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロ−3−ヘプテン(CFCFCF=CHCF);CF=CFOCFCF(PEVE)およびCF=CFOCF(PMVE)からなる群から選択されるフルオロオレフィン、
    からなる群から選択される少なくとも1種のフルオロオレフィンを含む、請求項1に記載の装置。
  9. 冷媒が、
    (a)ペンタフルオロエタン(R−125)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)、および8個またはそれ以下の炭素原子を各々有する少なくとも2種の炭化水素、または
    (b)ペンタフルオロエタン(R−125)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)、n−ブタン(R−600)およびn−ペンタン(R−601)
    を含む、請求項1に記載の装置。
  10. イオン性液体が、以下の11種のカチオン:
    Figure 2009539060

    Figure 2009539060

    からなる群から選択されるカチオンを含み、
    ここで、R、R、R、R、RおよびRは、独立して:
    (i)H、
    (ii)ハロゲン、
    (iii)場合によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換された、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (iv)Cl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択された少なくとも1つの構成要素で場合により置換された、O、N、SiおよびSからなる群から選択された1〜3個のヘテロ原子を含む、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (v)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択された1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C20非置換アリール、またはC〜C25非置換ヘテロアリール、および
    (vi)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択された1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25置換アリール、またはC〜C25置換ヘテロアリールであって、
    (1)場合によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択される少なくとも1つの構成要素で置換された−CH、−C、またはC〜C
    直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (2)OH、
    (3)NH、および
    (4)SH
    からなる群から独立して選択された1〜3個の置換基を有する上記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
    からなる群から選択され、
    、R、RおよびR10は、独立して:
    (vii)場合によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択された少なくとも1つの構成要素で置換された、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (viii)Cl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択された少なくとも1つの構成要素で場合により置換された、O、N、SiおよびSからなる群から選択された1〜3個のヘテロ原子を含む、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (ix)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択された1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25非置換アリール、またはC〜C25非置換ヘテロアリール、および
    (x)O、N、SiおよびSからなる群から独立して選択された1〜3個のヘテロ原子を有するC〜C25置換アリール、またはC〜C25置換ヘテロアリールであって、
    (1)場合によりCl、Br、F、I、OH、NHおよびSHからなる群から選択された少なくとも1つの構成要素で置換された、−CH、−C、またはC〜C25直鎖、分岐もしくは環状アルカンまたはアルケン、
    (2)OH、
    (3)NH、および
    (4)SH
    からなる群から独立して選択された1〜3個の置換基を有する上記置換アリールまたは置換ヘテロアリール、
    からなる群から選択され、
    ここで、R、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10の少なくとも2つは、場合により一緒になって環状もしくは二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成していてもよい、請求項1に記載の装置。
  11. 、R、R、R、R、R6、、R、RおよびR10の少なくとも1つがFを含む、請求項10に記載の装置。
  12. イオン性液体が、[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを含む、請求項1に記載の装置。
  13. イオン性液体が、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、[(CFCFHCFSON]、およびFからなる群から選択されたアニオンを含む、請求項1に記載の装置。
  14. イオン性液体が、ピリジニウムイオン、ピリダジニウムイオン、ピリミジニウムイオン、ピラジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピラゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、オキサゾリウムイオン、トリアゾリウムイオン、ホスホニウムイオンまたはアンモニウムイオンからなる群から選択されたカチオンと;[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されたアニオンとを含む、請求項1に記載の装置。
  15. イオン性液体が、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムイオン、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1,3−ジオクチルイミダゾリウムイオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−ヘプチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、3−メチル−1−プロピルピリジニウムイオン、1−ブチル−3−メチルピリジニウムイオン、テトラデシル(トリヘキシル)ホスホニウムイオン、またはトリブチル(テトラデシル)ホスホニウムイオンからなる群から選択されたカチオンと;[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されたアニオンとを含む、請求項18に記載の装置。
  16. 冷媒が、CHClF(R−22)、CHF(R−23)、CH(R−32)、CHF(R−41)、CHFCF(R−125)、CHFCF(R−134a)、CHFOCHF(E−134)、CHCClF(R−142b)、CHCF(R−143a)、CHCHF(R−152a)、CHCHF(R−161)、CHOCH(E170)、CFCFCF(R−218)、CFCHFCF(R−227ea)、CFCHCF(R−236fa)、CHFCFCHF(R−245ca)、CHFCHCF(R−245fa)、CHCHCH(R−290)、CHCHCHCH(R−600)、CH(CHCH(R−600a)、CHCHCHCHCH(R−601)、(CHCHCHCH(R−601a)、CHCHOCHCH(R−610)、NH、CO、CHCH=CH、およびこれらの組み合わせからなる群から選択され;ならびにイオン性液体が、ピリジニウムイオン、ピリダジニウムイオン、ピリミジニウムイオン、ピラジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピラゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、オキサゾリウムイオン、トリアゾリウムイオン、ホスホニウムイオンまたはアンモニウムイオンからなる群から選択されるカチオンと;[CHCO、[HSO、[CHOSO、[COSO、[AlCl、[CO2−、[HCO、[NO、[NO、[SO2−、[PO3−、[HPO2−、[HPO、[HSO、[CuCl、Cl、Br、I、SCN、[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、[CFOCFHCFSO、[CFCFOCFHCFSO、[CFCFHOCFCFSO、[CFHCFOCFCFSO、[CFICFOCFCFSO、[CFCFOCFCFSO、[(CFHCFSON]、および[(CFCFHCFSON]からなる群から選択されたアニオンとを含む、請求項1に記載の装置。
  17. 冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、空調機、産業冷却システム、ヒータまたはヒートポンプとして製作される、請求項1に記載の装置。
  18. (a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める圧縮器;
    (b)該圧縮器から出た冷媒蒸気を受け入れ、該蒸気を加圧下で液体に凝縮する凝縮器;
    (c)該凝縮器から出る液体冷媒を受け入れ、該液体の圧力を低下させて液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する減圧装置;
    (d)該減圧装置から出る液体冷媒と蒸気冷媒との該混合物を受け入れて、該混合物中の残りの液体を気化させて冷媒蒸気を形成する蒸発器;および
    (e)該蒸発器から出る冷媒蒸気を該圧縮器に戻す導管;
    を含み、
    冷媒が少なくとも1種のイオン性液体と混合されている、温度調節装置。
  19. (a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高めるための可動部を有する機械的装置を提供し、そしてこの装置の可動部を潤滑化するために少なくとも1種のイオン性液体を提供する工程;
    (b)該冷媒蒸気を加圧下で液体に凝縮する工程;
    (c)該液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;
    (d)該液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;および
    (e)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程
    を含む、物体、媒体または空間の温度を調節する方法。
  20. (a)少なくとも1種の冷媒の蒸気の圧力を高める工程;
    (b)該冷媒蒸気を加圧下で液体に凝縮する工程;
    (c)該液体冷媒の圧力を低減して液体および蒸気形態での冷媒の混合物を形成する工程;
    (d)該液体冷媒を気化させて冷媒蒸気を形成する工程;
    (e)該冷媒蒸気中に存在するあらゆるイオン性液体を該冷媒蒸気から分離する工程;および
    (f)工程(a)を反復して、工程(c)および(d)において形成された冷媒蒸気の圧力を高める工程
    を含む、物体、媒体または空間の温度を調節する方法。
JP2009513278A 2006-05-31 2007-05-31 イオン性液体を圧縮器潤滑剤として用いる蒸気圧縮 Expired - Fee Related JP5371747B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80962206P 2006-05-31 2006-05-31
US60/809,622 2006-05-31
PCT/US2007/012866 WO2007143051A2 (en) 2006-05-31 2007-05-31 Vapor compression utilizing ionic liquid as compressor lubricant

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009539060A true JP2009539060A (ja) 2009-11-12
JP2009539060A5 JP2009539060A5 (ja) 2010-03-25
JP5371747B2 JP5371747B2 (ja) 2013-12-18

Family

ID=38544347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009513278A Expired - Fee Related JP5371747B2 (ja) 2006-05-31 2007-05-31 イオン性液体を圧縮器潤滑剤として用いる蒸気圧縮

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8568608B2 (ja)
EP (2) EP2027225A2 (ja)
JP (1) JP5371747B2 (ja)
KR (1) KR20090027678A (ja)
CN (1) CN101454420B (ja)
AR (1) AR061705A1 (ja)
AU (1) AU2007254903A1 (ja)
BR (1) BRPI0711234A2 (ja)
CA (1) CA2649048A1 (ja)
WO (1) WO2007143051A2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008530275A (ja) * 2005-02-04 2008-08-07 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 作動流体としてイオン性液体を利用する吸収サイクル
JP2009057541A (ja) * 2007-08-03 2009-03-19 Idemitsu Kosan Co Ltd 潤滑油基油および潤滑油組成物
JP2013532250A (ja) * 2010-06-01 2013-08-15 エム アー エヌ トラック アンド バス アクチエンゲゼルシヤフト 潤滑された膨張機を備えた蒸気サイクルプロセスの運転方法及び運転装置
JP2016527465A (ja) * 2013-06-14 2016-09-08 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft ヒートポンプを運転する方法およびヒートポンプ
WO2023140252A1 (ja) * 2022-01-19 2023-07-27 ダイキン工業株式会社 調湿材および装置

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100557343C (zh) * 2005-05-18 2009-11-04 纳幕尔杜邦公司 混合蒸气压缩-吸收循环
AR058054A1 (es) * 2005-09-22 2008-01-23 Du Pont Utilizacion de liquidos ionicos para la separacion de hidrofluorocarburos
US7708903B2 (en) * 2005-11-01 2010-05-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising fluoroolefins and uses thereof
US20070129568A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Ngimat, Co. Ionic liquids
US8506839B2 (en) * 2005-12-14 2013-08-13 E I Du Pont De Nemours And Company Absorption cycle utilizing ionic liquids and water as working fluids
EP2027225A2 (en) * 2006-05-31 2009-02-25 E.I. Du Pont De Nemours And Company Vapor compression utilizing ionic liquid as compressor lubricant
JP2010509333A (ja) 2006-11-08 2010-03-25 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー イオン液体を用いる二酸化炭素からのテトラフルオロエチレンの分離方法
WO2008124087A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Heat transfer systems using mixtures of polyols and ionic liquids
US8075777B2 (en) * 2007-05-16 2011-12-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the separation of diastereomers
US7964760B2 (en) * 2007-05-25 2011-06-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the separation of fluorocarbons using ionic liquids
EP2190487A1 (en) * 2007-09-28 2010-06-02 E. I. du Pont de Nemours and Company Ionic liquid stabilizer compositions
US9994751B2 (en) * 2008-04-30 2018-06-12 Honeywell International Inc. Absorption refrigeration cycles using a LGWP refrigerant
AU2009268701A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising ionic liquids and fluoroolefins and use thereof in absorption cycle systems
DE102008037744A1 (de) * 2008-08-14 2010-02-25 Voith Patent Gmbh Betriebsflüssigkeit für eine Dampfkreisprozessvorrichtung und ein Verfahren für deren Betrieb
US20100154419A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Absorption power cycle system
JP5525191B2 (ja) * 2009-06-12 2014-06-18 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 超耐熱性イオン液体
US8444873B2 (en) 2009-06-12 2013-05-21 Solvay Fluor Gmbh Refrigerant composition
US9951008B2 (en) 2009-11-03 2018-04-24 University Of Notre Dame Du Lac Ionic liquids comprising heteraromatic anions
DE102011110887A1 (de) 2011-08-17 2013-02-21 Merck Patent Gmbh Verwendung von Pyrrolidinium-Triflaten in Schmiermitteln oder Sperrflüssigkeiten
US20140060089A1 (en) * 2012-02-09 2014-03-06 Manitowoc Foodservice Companies, Llc Low cost high efficiency ice machine
US9039923B2 (en) 2012-02-14 2015-05-26 United Technologies Corporation Composition of zeotropic mixtures having predefined temperature glide
WO2014168785A1 (en) 2013-04-11 2014-10-16 Carrier Corporation Combined vapor absorption and mechanical compression cycle design
US10385251B2 (en) 2013-09-30 2019-08-20 University Of Notre Dame Du Lac Compounds, complexes, compositions, methods and systems for heating and cooling
WO2015069799A1 (en) 2013-11-05 2015-05-14 University Of Notre Dame Du Lac Carbon dioxide capture using phase change ionic liquids
FR3028523B1 (fr) * 2014-11-19 2018-01-19 Nyco Procede pour ameliorer la resistance a la cokefaction d'une composition lubrifiante
US10808970B2 (en) * 2015-09-28 2020-10-20 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Ionic liquid-based absorption cooling system with high coefficient of performance
US10648365B2 (en) 2015-12-08 2020-05-12 General Electric Company Gas turbine engine bearing sump and lubricant drain line from cooling passage
JP6780965B2 (ja) * 2016-06-28 2020-11-04 デクセリアルズ株式会社 潤滑剤及び磁気記録媒体
CN111148951B (zh) * 2017-10-06 2022-06-14 开利公司 基于外部因素的响应式冷却
WO2019239528A1 (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 冷媒組成物及びこれを用いた冷凍サイクル装置
CN112313459A (zh) 2018-06-26 2021-02-02 开利公司 用于制冷压缩机的润滑的增强方法
US11034669B2 (en) 2018-11-30 2021-06-15 Nuvation Bio Inc. Pyrrole and pyrazole compounds and methods of use thereof
CN110358503A (zh) * 2019-07-22 2019-10-22 珠海格力电器股份有限公司 一种制冷剂、应用其的压缩机和空调装置或热泵装置
CN110845997B (zh) * 2019-10-16 2020-12-22 珠海格力电器股份有限公司 一种热传递介质及适用于冷却器的组合物
CN111043786A (zh) * 2019-12-23 2020-04-21 江苏苏净集团有限公司 一种二氧化碳复叠式供暖机组及其控制方法
CN113881480B (zh) * 2020-07-03 2022-07-05 中国石油天然气股份有限公司 一种离心式压缩机油添加剂组合物
CN113881479B (zh) * 2020-07-03 2022-07-05 中国石油天然气股份有限公司 一种螺杆式空气压缩机油及其添加剂组合物
CN114752359B (zh) * 2022-04-13 2023-07-04 华中科技大学 一种可替代HFC245fa的热泵锅炉用节能环保型工质
CN114752360B (zh) * 2022-04-13 2023-05-12 华中科技大学 一种用于热泵锅炉的节能环保型工质
WO2024081660A1 (en) * 2022-10-14 2024-04-18 Steelhead Composites, Inc. Ionic liquid accumulator system for delivering gas
US11655407B1 (en) * 2022-12-27 2023-05-23 The Coulan Company, L.L.C. Drop-in recycled refrigerant compositions having no net GWP replacing R-410A

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002187893A (ja) * 2000-05-30 2002-07-05 Merck Patent Gmbh イオン性液体
JP2005154755A (ja) * 2003-11-05 2005-06-16 Kyodo Yushi Co Ltd 半固体状潤滑剤組成物
JP2006037826A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷媒圧縮機

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388812A (en) * 1979-03-08 1983-06-21 Clark Silas W Variable valve for refrigeration system
US5827602A (en) * 1995-06-30 1998-10-27 Covalent Associates Incorporated Hydrophobic ionic liquids
JP3386780B2 (ja) * 2000-06-05 2003-03-17 松下冷機株式会社 冷凍サイクル装置
DE10027995A1 (de) * 2000-06-09 2001-12-13 Merck Patent Gmbh Ionische Flüssigkeiten II
WO2002074718A2 (de) * 2001-03-20 2002-09-26 Basf Aktiengesellschaft Ionische flüssigkeiten als selektive zusatzstoffe für die trennung engsiedender oder azeotroper gemische
JPWO2002076924A1 (ja) * 2001-03-26 2004-07-15 日清紡績株式会社 イオン性液体、蓄電デバイス用電解質塩、蓄電デバイス用電解液、電気二重層キャパシタ、および二次電池
US6579343B2 (en) * 2001-03-30 2003-06-17 University Of Notre Dame Du Lac Purification of gas with liquid ionic compounds
KR100999327B1 (ko) * 2002-04-05 2010-12-08 유니버시티 오브 사우스 앨라배마 관능화된 이온성 액체, 및 그의 사용 방법
US7145004B2 (en) * 2002-04-16 2006-12-05 Merck Patent Gesellschaft Method for the production of monohydro-perfluoroalkanes, bis(perfluoroalkyl)phosphinates and perfluoroalkylphosphonates
DE10316418A1 (de) * 2003-04-10 2004-10-21 Basf Ag Verwendung einer ionischen Flüssigkeit
ATE542878T1 (de) * 2003-10-10 2012-02-15 Idemitsu Kosan Co Verwendung einer ionischen flüssigkeit als basisöl einer schmierstoffzusammensetzung
DE102004024967A1 (de) 2004-05-21 2005-12-08 Basf Ag Neue Absorptionsmedien für Absorptionswärmepumpen, Absorptionskältemaschinen und Wärmetransformatoren
KR20070053265A (ko) 2004-09-17 2007-05-23 바스프 악티엔게젤샤프트 액체 고리 압축기의 작동 방법
US8715521B2 (en) * 2005-02-04 2014-05-06 E I Du Pont De Nemours And Company Absorption cycle utilizing ionic liquid as working fluid
CN100557343C (zh) * 2005-05-18 2009-11-04 纳幕尔杜邦公司 混合蒸气压缩-吸收循环
WO2006125175A2 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 University Of South Alabama Boronium-ion-based ionic liquids and methods of use thereof
DE102005026916A1 (de) 2005-06-10 2006-12-14 Linde Ag Verdichter und Verfahren zum Schmieren und/oder Kühlen eines Verdichters
DE102005028451B4 (de) * 2005-06-17 2017-02-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zum Transport von Wärme
AR058054A1 (es) * 2005-09-22 2008-01-23 Du Pont Utilizacion de liquidos ionicos para la separacion de hidrofluorocarburos
US8506839B2 (en) * 2005-12-14 2013-08-13 E I Du Pont De Nemours And Company Absorption cycle utilizing ionic liquids and water as working fluids
US8188323B2 (en) * 2006-01-13 2012-05-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant compositions containing perfluoropolyethers
US7759532B2 (en) * 2006-01-13 2010-07-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant additive compositions containing perfluoropolyethers
WO2007126760A2 (en) * 2006-03-30 2007-11-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising iodotrifluoromethane and stabilizers
EP2027225A2 (en) * 2006-05-31 2009-02-25 E.I. Du Pont De Nemours And Company Vapor compression utilizing ionic liquid as compressor lubricant
US20080153697A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 E. I. Dupont De Nemours And Company Mixtures of ammonia and ionic liquids
US8075777B2 (en) * 2007-05-16 2011-12-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the separation of diastereomers
US7964760B2 (en) * 2007-05-25 2011-06-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the separation of fluorocarbons using ionic liquids
EP2190487A1 (en) * 2007-09-28 2010-06-02 E. I. du Pont de Nemours and Company Ionic liquid stabilizer compositions
US8119818B2 (en) * 2008-12-04 2012-02-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Functionalized N-substituted pyrrolidonium ionic liquids
US8138354B2 (en) * 2008-12-04 2012-03-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company N-substituted pyrrolidonium ionic liquids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002187893A (ja) * 2000-05-30 2002-07-05 Merck Patent Gmbh イオン性液体
JP2005154755A (ja) * 2003-11-05 2005-06-16 Kyodo Yushi Co Ltd 半固体状潤滑剤組成物
JP2006037826A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷媒圧縮機

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008530275A (ja) * 2005-02-04 2008-08-07 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 作動流体としてイオン性液体を利用する吸収サイクル
JP2009057541A (ja) * 2007-08-03 2009-03-19 Idemitsu Kosan Co Ltd 潤滑油基油および潤滑油組成物
JP2013532250A (ja) * 2010-06-01 2013-08-15 エム アー エヌ トラック アンド バス アクチエンゲゼルシヤフト 潤滑された膨張機を備えた蒸気サイクルプロセスの運転方法及び運転装置
US9382816B2 (en) 2010-06-01 2016-07-05 Man Truck & Bus Ag Method and apparatus for operating a steam cycle process with a lubricated expander
JP2016527465A (ja) * 2013-06-14 2016-09-08 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft ヒートポンプを運転する方法およびヒートポンプ
WO2023140252A1 (ja) * 2022-01-19 2023-07-27 ダイキン工業株式会社 調湿材および装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101454420B (zh) 2012-07-11
US20070295478A1 (en) 2007-12-27
EP2368960A1 (en) 2011-09-28
US8568608B2 (en) 2013-10-29
AU2007254903A2 (en) 2008-11-06
EP2027225A2 (en) 2009-02-25
AU2007254903A1 (en) 2007-12-13
CA2649048A1 (en) 2007-12-13
CN101454420A (zh) 2009-06-10
WO2007143051A2 (en) 2007-12-13
AR061705A1 (es) 2008-09-17
JP5371747B2 (ja) 2013-12-18
BRPI0711234A2 (pt) 2012-03-20
KR20090027678A (ko) 2009-03-17
WO2007143051A3 (en) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5371747B2 (ja) イオン性液体を圧縮器潤滑剤として用いる蒸気圧縮
JP5270335B2 (ja) ハイブリッド蒸気圧縮吸収サイクル
AU2006210403B2 (en) Absorption cycle utilizing ionic liquid as working fluid
EP2268762B1 (en) Refrigerant compositions having a siloxane solubilizing agent
WO2014172272A1 (en) Methods and apparatus using refrigerant compositions comprising refrigerant and lubricant comprising perfluoropolyether and non-fluorinated lubricant
TR201708747T4 (tr) Florlaştırılan alken soğutkan bileşimleri.
WO2014134821A1 (en) Low gwp heat transfer compositions including co2
TWI746786B (zh) 冷凍機油
WO2024074683A1 (en) Refrigerant composition for replacing r-23
US9732262B2 (en) Compositions of 2,4,4,4-tetrafluorobut-1-ene and 1-methoxyheptafluoropropane
CN116802255A (zh) 含有润滑剂-制冷剂组合物的蒸气压缩系统

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100205

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120117

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120417

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120424

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120925

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121221

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130917

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees