JP2015527466A - テトラフルオロプロペンおよびジフルオロメタンを含む冷媒混合物ならびにその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で使用される場合、伝熱流体という用語は、熱源からヒートシンクへ熱を運ぶために使用される組成物を意味する。
1/(mf1/OEL1+mf2/OEL2+...+mfn/OELn)
であり、式中、mfnは成分「n」のモル分率であり、OELnは成分「n」のOELである。
(A)(1)400未満のOELを有する少なくとも1つの冷媒と、(2)(i)HFC−32および(ii)トランス−HFO−1234zeから本質的になり、それぞれが400を超えるOELを有する冷媒の組み合わせとから本質的になる冷媒成分、ならびに任意選択で(B)非冷媒成分からなる組成物が開示されており、冷媒成分の成分(A)(2)は、少なくとも400である冷媒成分の総OELを提供するのに十分な量で存在する。
A 40wt%のHFO1234yf、40wt%のHFC−32、および20wt%のトランス−HFO−1234zeと、
B 30wt%のHFO1234yf、40wt%のHFC−32、および30wt%のトランス−HFO−1234zeと、
C 20wt%のHFO1234yf、40wt%のHFC−32、および40wt%のトランス−HFO−1234zeと、
D 28wt%のHFO1234yf、70wt%のHFC−32、および2wt%のトランス−HFO−1234zeと、
E 23wt%のHFO1234yf、75wt%のHFC−32、および2wt%のトランス−HFO−1234zeと、
F 20wt%のHFO1234yf、70wt%のHFC−32、および10wt%のトランス−HFO−1234zeと、
G 15wt%のHFO1234yf、75wt%のHFC−32、および10wt%のトランス−HFO−1234zeとである。
本明細書に開示される組成物は、伝熱組成物または冷媒として有用である。特に、HFO−1234yf、HFC−32およびHFO−1234zeを含む組成物は冷媒として有用である。また、HFO−1234yf、HFC−32およびHFO−1234zeを含む組成物は、空調システムおよびヒートポンプシステムにおいて、R410Aの代替品として有用である。
HFC−32/HFO−1234yf/HFO−1234ze組成物の蒸気漏出
本発明の組成物は、非引火性および少なくとも400ppmの職業暴露限界(OEL)の必要条件を満たし得るシナリオを評価するために、ASHRAE標準34「冷媒の名称および安全性分類(Designation and Safety Classification of Refrigerants)」に記載されるような蒸気漏出条件下で評価される。これは、HVAC&R産業により好まれるASHRAEA1クラスの非引火性でより低い毒性の等級を可能にするであろう。この標準に従って、公称配合物が開発され、そして製造許容差が割り当てられる(商業的実施では精密な配合物は作られないので)。個々の成分の引火性およびOELに基づいて最も引火性かつ最も毒性であり得る配合物を表すように最悪ケースの配合物(Worst Case Formulation)(WCF)が選択される。WCFに対する変化は、本発明の組成物の場合は標準に従ってWCFの泡立ち点+10℃または−40℃のいずれか高い温度である最悪条件における蒸気漏出に対して決定される。蒸気漏出条件は、配合物が大気圧に到達する(約89〜95%の漏出後)まで継続され、最悪ケースの分画配合物(Worst Case Fractionated Formulation)(WCFF)が決定され、最も引火性または最も毒性であることが予想される残留液体または蒸気組成物が示される。OELが400ppmよりも高く、WCFFが非引火性であることが予想される場合には、好ましい混合物であると考えられる。50ppm、100ppm、150ppm、および200ppmにおけるHFO−1234yfに対して可能性のあるOELの範囲についての結果は以下の表1に示され、組成物はそれに応じてA1クラスの必要条件を満たすように調整される。
HFC−32/HFO−1234yf/HFO−1234ze組成物の冷却性能
本発明の組成物の冷却性能が決定され、R−404A、R−507A、R−407F、およびR−407Aと比較して表2に示される。圧縮器排出温度、COP(エネルギー効率)および冷却容量(cap)は、以下の特定条件(空調に典型的である)に対する物理特性の測定値から計算される。
蒸発器温度 4℃
凝縮器温度 40℃
過冷却量 6°K
戻りガス温度 18℃
圧縮器効率 70%
比較例:他のHFC−32/HFO−1234yf/HFO−1234ze組成物の蒸気漏出
実施例1における上記の蒸気漏出条件下で、HFO−1234yf、HFC−32、およびトランス−HFO−1234zeを含有する他の組成物が評価される。蒸気漏出条件は、配合物が大気圧に到達する(この例では、約67〜97%漏出後)まで継続され、最悪ケースの分画配合物(WCFF)が決定され、最も毒性であることが予想される残留液体または蒸気組成物が示される。WCFFのOELが計算される。それが400ppmよりも高ければ、組成物は、ASHRAEによりAクラスの毒性(より低毒性)の冷媒であると分類され得る。結果は、50ppmおよび100ppmにおけるHFO−1234yfのOELについて、以下の表3に示される。
実施形態A1。(A)(1)400未満のOELを有する少なくとも1つの冷媒と、(2)(i)HFC−32および(ii)トランス−HFO−1234zeから本質的になり、それぞれが400を超えるOELを有する冷媒の組み合わせとから本質的になる冷媒成分、ならびに任意選択で(B)非冷媒成分からなる組成物であって、冷媒成分の成分(A)(2)は、少なくとも400である冷媒成分の総OELを提供するのに十分な量で存在する。
Claims (20)
- (A)(1)400未満のOELを有する少なくとも1つの冷媒と、
(2)(i)HFC−32、および
(ii)トランス−HFO−1234ze
から本質的になり、それぞれが400を超えるOELを有する冷媒の組み合わせとから本質的になる冷媒成分、
ならびに任意選択で
(B)非冷媒成分
からなる組成物であって、前記冷媒成分の成分(A)(2)が、少なくとも400である前記冷媒成分の総OELを提供するのに十分な量で存在する組成物。 - 前記冷媒成分の最悪ケースの分画配合物が、少なくとも400である総OELを有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記冷媒成分が500未満のGWPを有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記成分(A)(1)がオレフィン系冷媒から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記成分(A)(1)がHFO−1234yfから本質的になる、請求項4に記載の組成物。
- 前記冷媒成分がR410Aの代替品として使用するために適切であり、
3〜12質量パーセントのHFO−1234yfと、
70.5〜74.5質量パーセントのHFC−32と、
15.5〜24.5質量パーセントのトランス−HFO−1234zeと
から本質的になる、請求項1に記載の組成物。 - 前記成分(A)(1)が、約200以下のOELを有する冷媒から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記成分(A)(1)が、約100以下のOELを有する冷媒から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記成分(A)(1)が、約50以下のOELを有する冷媒から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記冷媒成分がR410Aの代替品として使用するために適切であり、
3〜12質量パーセントのHFO−1234yfと、
68〜74.5質量パーセントのHFC−32と、
15.5〜24.5質量パーセントのトランス−HFO−1234zeと
から本質的になる、請求項1に記載の組成物。 - 約−5℃〜約20℃の間の冷媒蒸発温度のために設計された蒸発器を含む空調またはヒートポンプ設備において、R410Aを置換するための方法であって、
前記R410Aを請求項6に記載の組成物によって置換することを含む方法。 - R410Aを冷媒として使用するのに適した空調またはヒートポンプ設備において冷却をもたらすための方法であって、
前記設備において請求項6に記載の組成物を冷媒として用いて冷却をもたらすことを含む方法。 - R410Aを冷媒として使用するのに適したヒートポンプ設備において加熱をもたらすための方法であって、
前記設備において請求項6に記載の組成物を冷媒として用いて加熱をもたらすことを含む方法。 - 冷媒組成物を含有し、冷媒組成物を使用するのに適した空調またはヒートポンプ装置であって、R410Aが前記冷媒組成物の冷媒成分であり、請求項6に記載の冷媒組成物を含有することを特徴とする装置。
- 冷媒組成物を含有し、約−5℃〜約20℃の間の冷媒蒸発温度のために設計された蒸発器を含む空調またはヒートポンプ装置であって、請求項6に記載の冷媒組成物を含有することを特徴とする装置。
- 約−5℃〜約20℃の間の冷媒蒸発温度のために設計された蒸発器を含む空調またはヒートポンプ設備において、R410Aを置換するための方法であって、
前記R410Aを請求項10に記載の組成物によって置換することを含む方法。 - R410Aを冷媒として使用するのに適した空調またはヒートポンプ設備において冷却をもたらすための方法であって、
前記設備において請求項10に記載の組成物を冷媒として用いて冷却をもたらすことを含む方法。 - R410Aを冷媒として使用するのに適したヒートポンプ設備において加熱をもたらすための方法であって、
前記設備において請求項10に記載の組成物を冷媒として用いて加熱をもたらすことを含む方法。 - 冷媒組成物を含有し、冷媒組成物を使用するのに適した空調またはヒートポンプ装置であって、R410Aが前記冷媒組成物の冷媒成分であり、請求項10に記載の冷媒組成物を含有することを特徴とする装置。
- 冷媒組成物を含有し、約−5℃〜約20℃の間の冷媒蒸発温度のために設計された蒸発器を含む空調またはヒートポンプ装置であって、請求項10に記載の冷媒組成物を含有することを特徴とする装置。
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