JP2022524001A - R-1225ye(E)、HFO-1234yfYF、R-32、R-125、及びCO2を含む熱伝達組成物 - Google Patents

R-1225ye(E)、HFO-1234yfYF、R-32、R-125、及びCO2を含む熱伝達組成物 Download PDF

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Abstract

本出願は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて有用な、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン(すなわち、R-1225ye(E)又はHFO-1225ye(E))と、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCO2から選択される1つ以上の追加の成分とを含む、組成物に関する。冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法もまた、提供される。

Description

本出願は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムで使用するための、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン(すなわち、R-1225ye(E)又はHFO-1225ye(E))と、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物と、を含む組成物に関する。本発明の組成物は、冷却及び加熱を生成する方法、並びに冷媒を置き換える方法、並びに冷蔵、空調、及びヒートポンプ装置において有用である。
多くの現在の市販の冷媒は、ヒドロクロロフルオロカーボン(hydrochlorofluorocarbon、「HCFC」)又はヒドロフルオロカーボン(hydrofluorocarbon、「HFC」)を用いる。HCFCは、オゾン層破壊の一因であり、モントリオール議定書の下で最終的な段階的廃止が予定されている。HFCは、オゾン層破壊の一因ではないが、地球温暖化の一因であり得、そのような化合物の使用は、環境規制機関による綿密な調査の対象となっている。
したがって、オゾン層破壊係数(ozone depletion potential、ODP)がなく、地球温暖化に対する影響が低いことを特徴とする冷媒が必要とされている。本出願は、このニーズ及び他のニーズに対応する。
本出願は、とりわけ、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン(すなわち、R-1225ye(E)又はHFO-1225ye(E))と、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物とを含む、組成物を提供する。
本出願は、本明細書で提供される組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍でかかる組成物を蒸発させることと、を含む、冷却を生成するためのプロセスを更に提供する。
本出願は、本明細書で提供される組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍でかかる組成物を凝縮させることと、を含む、加熱を生成するためのプロセスを更に提供する。
本出願は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、かかるR-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、本明細書で提供される組成物を提供することを含む、方法を更に提供する。
本出願は、本明細書で提供される組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、及び冷蔵システムを更に提供する。
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する当該技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本発明で使用するための方法及び材料が本明細書に記載されており、また、当該技術分野において既知の他の好適な方法及び材料を使用してもよい。材料、方法、及び実施例は、単なる例証であり、限定することを意図するものではない。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、配列、データベースエントリ、及び他の参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。矛盾が生じた場合には、定義を含め、本明細書が優先される。
本開示は、冷却及び加熱を生成するための方法、並びに冷蔵、空調、及びヒートポンプシステムにおいて使用される現用冷媒を代替する方法であって、かかる現用冷媒を、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン(すなわち、R-1225ye(E)又はHFO-1225ye(E))と、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物とを含む組成物で代替することを含む、方法を提供する。
定義及び略語
本明細書で使用される際、「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」という用語、又はこれらの他の任意の変化形は、非排他的な包含を網羅することを意図する。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、これらの要素に必ずしも限定されるものではなく、そのようなプロセス、方法、物品、又は装置に対して明示的に記載されていない、又はこれらに固有のものではない、他の要素も含む場合がある。更に、明示的にこれに反する記載がない限り、「又は」は、包括的な「又は」を指し、排他的な「又は」を指すものではない。例えば、条件A又はBは、以下、すなわち、Aが真であり(又は存在し)かつBが偽である(又は存在しない)、Aが偽であり(又は存在しない)かつBが真である(又は存在する)、並びにA及びBの両方が真である(又は存在する)のいずれか1つにより満たされる。
本明細書で使用される際、「から本質的になる」は、これらの追加的に含まれる材料、工程、特徴、成分、又は要素が、特許請求される発明の基本的及び新規の特徴(複数可)、特に本発明のプロセスのいずれかの所望の結果を達成するための作用機序に実質的に影響を及ぼさないことを条件に、文字どおり開示されているものに加えて、材料、工程、特徴、成分、又は要素を含む、組成物、方法を定義するために使用される。「から本質的になる(consists essentially of)」又は「から本質的になる(consisting essentially of)」という用語は、「含む」と「からなる」との間の中間の立場をとる。
また、「a」又は「an」の使用は、本明細書に記載された要素及び成分を説明するために用いられる。これは、単に便宜上なされるものであり、本発明の範囲の一般的な意味を与えるためのものである。この記載は、1つ又は少なくとも1つを含むものと解釈されるべきであり、単数形は、別の意味を有することが明白でない限り、複数形も含む。
本明細書で使用される際、「約」という用語は、実験誤差による変動(例えば、示された値のプラスマイナス約10%)を考慮することを意味する。本明細書で報告される全ての測定値は、特に明記しない限り、「約」という用語が明示的に使用されているか否かに関わらず、「約」という用語によって修飾されるものと理解される。
量、濃度、又は他の値若しくはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、又は好ましい上方値及び/若しくは好ましい下方値のリストのいずれかとして与えられている場合に、これらは、範囲が別個に開示されているかに関わらず、任意の範囲上限値又は好ましい上方値及び任意の範囲下限値又は好ましい下方値の任意の対から形成される全ての範囲を、具体的に開示するものとして、理解されるものとする。本明細書に数値範囲が記述されている場合、特に指示しない限り、この範囲は、その端点を包含し、かつその範囲内の全ての整数及び分数を包含することが意図される。
地球温暖化係数(global warming potential、GWP)は、1キログラムの二酸化炭素の排出と比較して、1キログラムの特定の温室効果ガスの大気排出に起因する相対的な地球温暖化への関与を推定するための指数である。GWPは、様々な対象期間について計算することができ、所与のガスの大気寿命の影響を示す。100年間を対象期間とするGWPが、一般的に参照される値である。
本明細書で使用される際、「オゾン層破壊係数(ODP)」という用語は、「The Scientific Assessment of Ozone Depletion,2002,A report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project」のセクション1.4.4、ページ1.28~1.31(このセクションの最初の段落を参照)で定義されている。オゾン層破壊係数(ODP)は、フルオロトリクロロメタン(CFC-11)の質量に対する質量を基準とした化合物から予想される成層圏オゾン層破壊の度合いを表す。
冷蔵能力(冷却能力と称されることもある)は、循環する冷媒又は作動流体の単位質量当たりの、蒸発器中の冷媒又は作動流体のエンタルピーの変化を定義する用語である。体積冷却能力は、蒸発器を出る冷媒蒸気の単位体積当たりの、蒸発器中の冷媒又は作動流体によって除去された熱の量を指す。冷蔵能力は、冷媒、作動流体、又は熱伝達組成物の冷却を生成する能力の尺度である。したがって、作動流体の体積冷却能力が高いほど、所定の圧縮機で達成可能な最大体積流量で蒸発器において生成することができる冷却率が大きくなる。冷却率は、蒸発器内の冷媒によって除去される単位時間当たりの熱を指す。
同様に、体積加熱能力は、圧縮機に入る冷媒又は作動流体蒸気の単位体積当たりの、凝縮器中の冷媒又は作動流体によって供給される熱の量を定義する用語である。冷媒又は作動流体の体積加熱能力が高いほど、所定の圧縮機で達成可能な最大体積流量で凝縮器において生成される加熱率が大きくなる。
性能係数(coefficient of performance、COP)は、圧縮機を動作させるのに必要なエネルギーで割った、蒸発器で除去された熱の量である。COPが高いほど、エネルギー効率が高くなる。COPは、エネルギー効率比(energy efficiency ratio、EER)、すなわち特定の組の内部温度及び外部温度での冷蔵又は空調設備についての効率評定に直接的に関連する。
本明細書で使用される際、伝熱媒体は、熱源からヒートシンクまで熱を運ぶために使用される組成物を含む。例えば、冷却される物体から冷却機蒸発器へ、又は冷却機凝縮器から冷却塔、若しくは熱が周囲に放出され得る他の構成への熱。
本明細書で使用される際、作動流体又は冷媒は、あるサイクルで熱を伝達するように機能する化合物又は化合物の混合物(例えば、本明細書で提供される組成物)を含み、作動流体は、繰り返しサイクルで液体から気体へ、そして液体へ戻るという相変化を経る。
過冷却は、液体が、その液体の所定の圧力での飽和点を下回る温度へ低下することである。飽和点は、蒸気組成物が完全に液体へと凝縮される温度である(泡立ち点とも称される)。しかし、過冷却は、所定の圧力において、液体をより低温の液体に冷却し続ける。液体を飽和温度を下回る温度に冷却することで、正味冷蔵能力が上昇し得る。それにより、過冷却は、システムの冷蔵能力及びエネルギー効率を改善する。過冷却量は、飽和温度未満の冷却の量(度単位)、又は液体組成物がその飽和温度をどれだけ下回って冷却されるかである。
「過熱」という用語は、蒸気組成物が、蒸気組成物の飽和蒸気温度をどれだけ上回って加熱されるかを定義する。飽和蒸気温度は、蒸気組成物が冷却される場合に、最初に液滴が形成される温度であり、「露点」とも称される。
化学物質、略語、及び頭字語
HFC:ヒドロフルオロカーボン
HCFC:ヒドロクロロフルオロカーボン
HFO:ヒドロフルオロオレフィン
R-22又はHCFC-22:クロロジフルオロメタン
R-32又はHFC-32:ジフルオロメタン
R-125又はHFC-125:1,1,1,2,2-ペンタフルオロエタン
R-134a又はHFC-134a:1,1,1,2-テトラフルオロエタン
R-143a又はHFC-143a:1,1,1-トリフルオロエタン
R-1225ye(E)、HFO-1225yeE、又は1225yeE:(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン
R-1234yf、HFO-1234yf、又は1234yf:2,3,3,3-テトラフルオロプロペン
R-22:クロロ(ジフルオロ)メタン
R-407C:23重量%のHFC-32、25重量%のHFC-125、及び52重量%のHFC-134aの混合物
R-404A:44重量%のHFC-125、4重量%のHFC-134a、及び52重量%の143aの混合物
CAP:冷却(又は加熱)能力
COP:性能係数
GWP:地球温暖化係数
ODP:オゾン層破壊係数
組成物
本出願は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物とを含む、組成物を提供する。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物と、から本質的になる。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物とからなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びR-125から本質的になる。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びR-125からなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、例えば、約28、約30、約32、約35、又は約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約30重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約35重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約34重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yf、例えば、約27、約30、約33、約35、約36、又は約39重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約30重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約35重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約33重量パーセントのHFO-1234yfを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約14~約30重量パーセントのR-32、例えば、約14、約20、約25、又は約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約24~約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約20~約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約22~約30重量パーセントのR-32を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約7~約15重量パーセントのR-125、例えば、約7、約10、約12、又は約15重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約15重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約15重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約10~約15重量パーセントのR-125を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約7~約15重量パーセントのR-125とを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125とを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約35重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約35重量パーセントのHFO-1234yfと、約20~約30重量パーセントのR-32と、約10~約15重量パーセントのR-125とを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約34重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約33重量パーセントのHFO-1234yfと、約22~約30重量パーセントのR-32と、約11~約15重量パーセントのR-125とを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125とを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びCOから本質的になる。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、及びCOからなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、約35~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、例えば、約35、約40、約42、又は約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40~約43重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約37~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約35~約44重量パーセントのHFO-1234yf、例えば、約35、約40、約42、又は約44重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約39~約41重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約39~約42重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約36~約41重量パーセントのHFO-1234yfを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約8~約20重量パーセントのR-32、例えば、約8、約10、約15、又は約20重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約14重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約10~約14重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約16重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約18重量パーセントのR-32を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約4~約10重量パーセントのCO、例えば、約4、約5、約8、又は約10重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約6~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約6重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約5~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約6~約8重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約6~約9重量パーセントのCOを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約35~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約35~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約20重量パーセントのR-32と、約4~約10重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約40~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約14重量パーセントのR-32と、約6~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約40~約43重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約42重量パーセントのHFO-1234yfと、約10~約14重量パーセントのR-32と、約5~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約6~約8重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約37~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約36~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約18重量パーセントのR-32と、約6~約9重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、R-125、及びCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、R-125、及びCOから本質的になる。いくつかの実施形態では、組成物は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、HFO-1234yf、R-32、R-125、及びCOからなる。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペン、例えば、約28、約30、約35、約40、又は約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約44重量パーセントのHFO-1234yf、例えば、約27、約30、約35、約40、約42、又は約44重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約44重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約8~約30重量パーセントのR-32、例えば、約8、約10、約15、約20、約25、又は約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約14~約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約8~約16重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約14~約16重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約30重量パーセントのR-32を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約12~約16重量パーセントのR-32を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約14重量パーセントのR-125、例えば、約1、約2、約5、約10、又は約14重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約2重量パーセントのR-125を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量パーセントのR-125を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約10重量パーセントのCO、例えば、約1、約3、約5、約7、又は約10重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約3~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約6~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約5~約7重量パーセントのCOを含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1~約7重量パーセントのCOを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約10重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約16重量パーセントのR-32と、約1~約2重量パーセントのR-125と、約3~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約5~約7重量パーセントのCOとを含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される。
いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(cooling capacity、CAP)の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈する。
いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±20%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±15%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±10%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±5%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約750未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約400未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約250未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表1A~1Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約150未満のGWPを呈する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される。
いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈する。
いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±20%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±15%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±10%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±5%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約750未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約400未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約250未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表2A~2Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約150未満のGWPを呈する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される。
いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈する。
いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±20%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±15%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±10%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力(CAP)の約±5%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約750未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約400未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約250未満のGWPを呈する。いくつかの実施形態では、組成物は、表3A~3Cに提供される組成物の群から選択される組成物であり、組成物は、約150未満のGWPを呈する。
使用方法
本明細書で提供される組成物は、熱源からヒートシンクに熱を運ぶために使用される作動流体として作用することができる。そのような熱伝達組成物は、流体が相転移するサイクル、すなわち、例えば、流体が液体から気体に変化し、再び液体に戻る、又はその逆に変化するサイクルにおける冷媒としても有用であり得る。伝熱システムの例としては、空調機、冷凍庫、冷蔵庫、ヒートポンプ、冷水機、満液式蒸発器冷却機、直接膨張冷却機、ウォークインクーラ、高温ヒートポンプ、移動式冷蔵庫、移動式空調ユニット、浸漬冷却システム、データセンタ冷却システム、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。したがって、本出願は、本明細書で提供される組成物を含む、本明細書に記載される伝熱システム(例えば、伝熱装置)を提供する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、伝熱装置内の作動流体(例えば、冷蔵又は加熱用途のための作動流体)として有用である。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、高温ヒートポンプを含む装置又はシステムにおいて有用である。いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、遠心圧縮機を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、冷却機装置を含む装置又はシステムにおいて有用である。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、遠心冷却機装置を含む装置又はシステムにおいて有用である。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、遠心高温ヒートポンプにおいて有用である。
機械的な蒸気-圧縮冷蔵、空調、及びヒートポンプシステムは、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含む。冷蔵サイクルは、1つの工程において冷却効果を生成し、かつ、異なる工程において加熱効果を生成する、多重の工程において冷媒を再使用する。サイクルは、以下のように説明することができる:液体冷媒が、膨張装置を通って蒸発器に入り、液体冷媒が、低温で、環境から熱を奪うことによって蒸発器内で沸騰して、気体を形成し、冷却を生成する。多くの場合、空気又は伝熱流体は、蒸発器の上を、又は周囲を流れ、蒸発器内の冷媒の蒸発によって生じる冷却効果を、冷却される物体まで伝達する。低圧の気体は、圧縮機へ入り、そこで気体は圧縮され、その圧力及び温度が上昇する。次いで、高圧の(圧縮された)気体状の冷媒は、凝縮器へ入り、そこで冷媒は凝縮され、その熱を環境へ放出する。冷媒は膨張装置に戻り、それを通じて液体は凝縮器におけるより高圧レベルから蒸発器における低圧レベルに膨張し、このようにして、サイクルを繰り返す。
冷却される又は加熱される物体は、冷却又は加熱を提供することが望ましい任意の空間、場所、対象物、又は物体として定義され得る。例としては、アパート建物、総合大学の寮、一軒家、若しくは他の付属の家屋若しくは単身者世帯住宅、病院、オフィスビル、スーパーマーケット、単科大学若しくは総合大学の教室若しくは管理棟、及び自動車又はトラックのパッセンジャー・コンパートメントなどの、部屋、アパート、又は建物などの、空調、冷却、又は加熱を必要とする(開放された若しくは閉鎖された)空間などが挙げられる。更に、冷却される物体としては、とりわけ、コンピュータ設備、中央処理ユニット(central processing unit、cpu)、データセンタ、サーババンク、及びパーソナルコンピュータなどの電子機器を挙げることができる。
「近傍」とは、蒸発器を介して移動される空気が、冷却される物体内又は周囲を移動するように、冷媒を含有するシステムの蒸発器が、冷却される物体内又は物体に近接してのいずれかに位置していることを意味する。加熱を生成するためのプロセスでは、「近傍」とは、蒸発器を介して移動される空気が、加熱される物体内又は周囲を移動するように、冷媒を含有するシステムの凝縮器が、加熱される物体内又は物体に近接してのいずれかに位置していることを意味する。いくつかの実施形態では、伝熱のために、「近傍」とは、例えば、冷却される物体が、熱伝達組成物に直接浸漬されるか、又は熱伝達組成物を含有する管が、内部でその内若しくは周囲を流れ、例えば、電子設備から出ることを意味し得る。
例示的な冷蔵システムとしては、商業用、工業用、又は住宅用冷蔵庫及び冷凍庫、製氷機、内蔵型クーラ及び冷凍庫、自動販売機、満液式蒸発器冷却機、直接膨張冷却機、冷水機、遠心冷却機、ウォークイン及びリーチインクーラ及び冷凍庫、並びに組み合わせシステムを含む設備が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、スーパーマーケットの冷蔵システムにおいて使用され得る。更に、固定型用途は、1つの位置において、冷却を生成するために一次冷媒を使用し、二次伝熱流体を介して、この冷却を遠隔地に移動させる、二次ループシステムを利用し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステム又は装置を含む移動式伝熱システムにおいて有用である。いくつかの実施形態では、組成物は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステム又は装置を含む固定式伝熱システムにおいて有用である。
本明細書で使用される際、移動式冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムとは、道路、鉄道、海上、又は航空の輸送ユニットに組み込まれる、任意の冷蔵、空調、又はヒートポンプ装置を指す。移動式空調又はヒートポンプシステムは、自動車、トラック、列車、又は他の輸送システムに使用され得る。移動式冷蔵庫は、トラック、飛行機、又は列車の輸送用冷蔵庫を含み得る。加えて、「複合一貫輸送」システムとして知られている、任意の移動式キャリアに依存しないシステムに冷蔵を提供することが意図される装置が、本発明に含まれる。かかる複合一貫輸送システムとしては、「コンテナ」(海上/陸上複合輸送)、並びに「スワップボディ」(道路及び鉄道複合輸送)が挙げられる。
本明細書で使用される際、固定式空調又はヒートポンプシステムは、動作中に適所に固定されるシステムである。固定式空調又はヒートポンプシステムは、いずれかの様々な建物に関連付けられ得るか、又は取り付けられ得る。これらの固定式の用途としては、冷却機、住宅用及び高温ヒートポンプを含むヒートポンプ、住宅用、商業用、又は工業用空調システムを含み、かつダクトの有無に関わらず、屋上システムなどの建物に接続される窓付のパッケージ型端末及びそれらの外部を含むがこれらに限定されない、固定式空調及びヒートポンプであり得る。
固定式伝熱は、浸漬冷却システム、浸水冷却システム、相転移冷却システム、データセンタ冷却システム、又は単純に液体冷却システムなどの電子機器を冷却するためのシステムを指し得る。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物を伝熱流体として使用するための方法が提供される。本方法は、かかる組成物を熱源からヒートシンクに輸送することを含む。
いくつかの実施形態では、冷却を生成するための方法が提供され、冷却される物体の近傍で本化合物又は組成物のいずれかを蒸発させることと、その後、かかる組成物を凝縮することとを含む。
いくつかの実施形態では、加熱を生成するための方法が提供され、加熱される物体の近傍で本組成物のいずれかを凝縮することと、その後、かかる組成物を蒸発させることとを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、伝熱において有用であり、作動流体は、伝熱成分である。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、冷蔵又は空調において使用するためのものである。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、本明細書で提供される可燃性冷媒(例えば、R-22、R-407C、又はR-404A)の可燃性を低減又は排除するのに有用であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される本出願は、可燃性冷媒の可燃性を低減するための方法であって、本明細書に開示される組成物を含む組成物を可燃性冷媒に添加することを含む。
本明細書で提供される組成物は、現在使用されている(「現用」)冷媒の代替品として有用であり得る。本明細書で使用される際、「現用冷媒」という用語は、伝熱システムがそれに対して動作するように設計された冷媒、又は伝熱システム内に存在する冷媒を意味するものとして理解される。いくつかの実施形態では、現用冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aである。いくつかの実施形態では、現用冷媒は、R-22である。いくつかの実施形態では、現用冷媒は、R-407Cである。いくつかの実施形態では、現用冷媒は、R-404Aである。いくつかの実施形態では、代替冷媒は、本明細書に提供される組成物である。
多くの場合、異なる冷媒用に、例えば、システム変更が最小から全くない状態で設計された最初の冷蔵設備において使用することができる場合には、代替冷媒は、最も有用である。多くの用途では、開示の組成物のいくつかの実施形態は、冷媒として有用であり、代替品が求められる冷媒として、少なくとも同等の冷却性能(冷却能力を意味する)を提供する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒(すなわち、本明細書で提供される組成物)は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±20%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±15%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±10%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±5%以内である冷却能力を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%以内である冷却能力を呈する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒(すなわち、本明細書で提供される組成物)は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈し、約750未満のGWPを有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈し、約400未満のGWPを有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈し、約250未満のGWPを有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±3%~約±20%以内である冷却能力を呈し、約150未満のGWPを有する。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの冷却能力の約±5%以内である冷却能力を呈し、約150未満のGWPを有する。
いくつかの実施形態では、方法は、高温ヒートポンプのR-22、R-407C、又はR-404Aを、本明細書で提供される代替冷媒組成物で代替することを含む。いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、遠心高温ヒートポンプである。
いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、約50℃超の温度で動作する凝縮器を備える。いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、約100℃超の温度で動作する凝縮器を備える。いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、約120℃超の温度で動作する凝縮器を備える。いくつかの実施形態では、高温ヒートポンプは、約150℃超の温度で動作する凝縮器を備える。
いくつかの実施形態では、代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404Aの性能係数(COP)の約±5%以内である加熱COPを示す。いくつかの実施形態では、代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404AのCOPの約±3%以内であるCOPを示す。いくつかの実施形態では、代替冷媒は、R-22、R-407C、又はR-404AのCOPにほぼ等しいCOPを示す。
いくつかの実施形態では、本出願は、現用冷媒を含む伝熱システム又は装置のエネルギー効率を向上させるための方法であって、現用冷媒を、本明細書で提供される代替冷媒組成物で実質的に代替し、それによって伝熱システムの効率を向上させることを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態では、伝熱システムは、本明細書で提供される冷却機システム又は冷却機装置である。
いくつかの実施形態では、空のシステムに本発明の組成物を充填することにより、又は現用冷媒を本発明の組成物で実質的に代替することにより、現用冷媒を用いて動作するように設計された伝熱システムを動作させる方法又は熱を伝導するための方法が提供される。
本明細書で使用される際、「実質的に代替する」という用語は、現用冷媒をシステムから排出させるか又は現用冷媒をシステムから圧送した後、システムに本発明の組成物を充填することを意味するものとして理解される。システムは、充填する前に1回以上の量の代替冷媒でフラッシングすることができる。いくつかの実施形態では、システムが本発明の組成物で充填された後にも幾分の少量の現用冷媒がシステム内に存在してもよい点は理解されるであろう。
別の実施形態では、現用冷媒及び潤滑剤を含有する伝熱システムを再充填するための方法であって、潤滑剤の相当部分をかかるシステム内に保持しつつ現用冷媒を伝熱システムから実質的に除去することと、本組成物の1つを伝熱システムに導入することと、を含む、方法が提供される。いくつかの実施形態では、システム内の潤滑剤は、部分的に代替される。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、冷却機内の冷媒の補充に使用してよい。例えば、R-22、R-407C、又はR-404Aを使用する冷却機の性能が、冷媒の漏出により低下した場合、本来の仕様に性能を戻すために、本明細書に開示される組成物を添加することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物のうちのいずれか1つ以上を含有する熱交換システムであって、空調機、冷凍庫、冷蔵庫、ヒートポンプ、冷水機、満液式蒸発器冷却機、直接膨張冷却機、ウォークインクーラ、ヒートポンプ、移動式冷蔵庫、移動式空調ユニット、及びこれらの組み合わせを有するシステムからなる群から選択されるシステムが、提供される。更に、本明細書で提供される組成物は、これらの組成物が一次冷媒として機能することで二次伝熱流体の冷却を提供し、この二次伝熱流体が遠隔地を冷却する、二次ループシステムにおいて有用であり得る。
本発明の組成物は、熱交換器内に温度勾配をいくらか有し得る。これにより、向流モード又は向流傾向を有する十字流(cross-current)モードで熱交換器が動作している場合、システムは、より効率的に動作し得る。向流傾向とは、熱交換器が向流モードに可能な限り近づくほど、伝熱がより効率的であることを意味する。したがって、空調熱交換器、特に蒸発器は、向流傾向のいくつかの態様を提供するように設計される。
したがって、空調又はヒートポンプシステムが本明細書で提供され、かかるシステムは、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器(蒸発器、凝縮器のいずれか又は両方)を含む。
いくつかの実施形態では、冷蔵システムが本明細書で提供され、かかるシステムは、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器(蒸発器、凝縮器のいずれか又は両方)を含む。
いくつかの実施形態では、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムは、固定式冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムである。いくつかの実施形態では、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムは、移動式冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムである。
更に、いくつかの実施形態では、開示される組成物は、水、塩水溶液(例えば、塩化カルシウム)、グリコール、二酸化炭素、又はフッ素化炭化水素流体(HFC、HCFC、ヒドロフルオロオレフィン(hydrofluoroolefin、「HFO」)、ヒドロクロロフルオロオレフィン(hydrochlorofluoroolefin、「HCFO」)、クロロフルオロオレフィン(chlorofluoroolefin、「CFO」)若しくはパーフルオロカーボン(「perfluorocarbon、PFC」)を意味する)を含み得る二次伝熱流体の使用によって、遠隔地に冷却を提供する二次ループシステムにおいて一次冷媒として機能し得る。この場合、二次伝熱流体は、蒸発器に隣接しており、冷却される第2の遠隔物体に移動させる前に冷却されることから、冷却される物体である。他の実施形態では、開示される組成物は、二次伝熱流体として機能し、したがって遠隔地に冷却(又は加熱)を伝達又は提供することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、潤滑剤、染料(紫外線染料を含む)、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサ、パーフルオロポリエーテル、摩耗防止剤、極圧添加剤、腐食及び酸化防止剤、重合阻害剤、金属表面エネルギー還元剤(metal surface energy reducer)、金属表面不活性化剤、フリーラジカル捕捉剤、泡制御剤、粘度指数改善剤、流動点降下剤、洗剤、粘度調節剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される1つ以上の非冷媒成分(本明細書では添加剤とも称される)を更に含む。実際に、これらの任意選択的な非冷媒成分の多くは、1つ以上のこれらの分類に適合し、それら自体が1つ以上の性能特徴の達成に役立つ品質を有し得る。
いくつかの実施形態では、1つ以上の非冷媒成分は、組成物全体に対して少ない量で存在する。いくつかの実施形態では、開示される組成物における添加剤(複数可)の濃度の量は、全組成物の、約0.1重量パーセント未満~約5重量パーセントと同程度までである。本発明のいくつかの実施形態では、添加剤は、開示される組成物において、全組成物の、約0.1重量パーセント~約5重量パーセントの量で、又は約0.1重量パーセント~約3.5重量パーセントの量で存在する。開示される組成物に対して選択される添加剤成分(複数可)は、実用性及び/又は個々の設備構成要素、若しくはシステムの要件に基づいて選択される。
いくつかの実施形態では、潤滑剤は、鉱油、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、パーフルオロポリエーテル、シリコーン、ケイ酸エステル、リン酸エステル、パラフィン、ナフテン、ポリアルファ-オレフィン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
本明細書に開示される潤滑剤は、市販の潤滑剤であってよい。例えば、潤滑剤は、BVM 100NとしてBVA Oilより販売されているパラフィン鉱油、商標名Suniso(登録商標)1GS、Suniso(登録商標)3GS及びSuniso(登録商標)5GSでCrompton Co.より販売されているナフテン系鉱油、商標名Sontex(登録商標)372LTでPennzoilにより販売されているナフテン系鉱油、商標名Calumet(登録商標)RO-30でCalumet Lubricantsにより販売されているナフテン系鉱油、商標名Zerol(登録商標)75、Zerol(登録商標)150及びZerol(登録商標)500でShrieve Chemicalsにより販売されている直鎖アルキルベンゼン、HAB22としてNippon Oilより販売されている分枝鎖アルキルベンゼン、商標名Castrol(登録商標)100でCastrol,United Kingdomにより販売されているポリオールエステル(POE)、Dow(Dow Chemical,Midland,Michigan)のRL-488Aなどのポリアルキレングリコール(PAG)、及びこれらの混合物(本段落で開示される潤滑剤のうちの任意のものの混合物を意味する)であってもよい。
本明細書に開示される組成物の上記重量比にも関わらず、いくつかの伝熱システムでは、本組成物が使用されている間、そのような伝熱システムの1つ以上の設備構成要素から追加の潤滑剤が得られる可能性があることが理解されている。例えば、いくつかの冷蔵、空調、及びヒートポンプシステムでは、圧縮機及び/又は圧縮機潤滑サンプ内に潤滑剤を充填してもよい。このような潤滑剤は、任意の潤滑添加剤に加えて、このようなシステムの冷媒中に存在する。使用中、圧縮機内にあるとき、冷媒は、ある量の設備潤滑剤を捕捉して、冷媒-潤滑剤組成物を出発比率から変更してもよい。
本発明の組成物と共に使用される非冷媒成分は、少なくとも1つの染料を含んでいてよい。染料は、少なくとも1つの紫外線(ultra-violet、UV)染料であってもよい。本明細書で使用される際、「紫外線」染料は、電磁スペクトルの紫外線又は「近」紫外線領域内の光を吸収する紫外線蛍光性組成物又はリン光性組成物として定義される。10ナノメートル~約775ナノメートルの範囲内の波長を有する、少なくともいくらかの放射線を放出する紫外線照射下において、紫外線蛍光染料によって生成された蛍光が検出され得る。
紫外線染料は、装置(例えば、冷蔵ユニット、空調機、又はヒートポンプ)中での漏出点又は漏出点近傍において染料の蛍光を観察することができることから、組成物の漏出を検出するにあたって有用な成分である。紫外線発光(例えば、染料からの蛍光)は、紫外線光下で観察されてもよい。したがって、こうした紫外線染料を含有する組成物が装置中の所与の点から漏出した場合、蛍光は、漏出点又は漏出点の近傍で検出され得る。
いくつかの実施形態では、紫外線染料は、蛍光染料であってもよい。いくつかの実施形態では、蛍光染料は、ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン(phenanthracene)、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン及びかかる染料の誘導体、並びにそれらの組み合わせ(本段落で開示される前述の染料又はそれらの誘導体のうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択される。
本発明の組成物と共に使用され得る別の非冷媒成分は、本開示の組成物中において1つ以上の染料の溶解度を改善するために選択される少なくとも1つの可溶化剤を含めてもよい。いくつかの実施形態では、染料の可溶化剤に対する重量比は、約99:1~約1:1の範囲である。可溶化剤としては、炭化水素、炭化水素エーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル(例えば、ジプロピレングリコールジメチルエーテル)、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン(例えば、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム、又はこれらの混合物)、エステル、ラクトン、芳香族エーテル、フルオロエーテル、及び1,1,1-トリフルオロアルカン、並びにこれらの混合物(本段落で開示される可溶化剤のうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択される少なくとも1つの化合物が挙げられる。
いくつかの実施形態では、非冷媒成分は、1つ以上の潤滑剤と開示する組成物との相溶性を改善するために少なくとも1つの相溶化剤を含む。相溶化剤は、炭化水素、炭化水素エーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル(例えば、ジプロピレングリコールジメチルエーテル)、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン(例えば、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム又はこれらの混合物)、エステル、ラクトン、芳香族エーテル、フルオロエーテル、1,1,1-トリフルオロアルカン、及びこれらの混合物(本段落で開示される相溶化剤のうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択されてもよい。
可溶化剤及び/又は相溶化剤は、ジメチルエーテル(dimethyl ether、DME)など、炭素、水素及び酸素のみを含むエーテルからなる炭化水素エーテル、並びにこれらの混合物(本段落で開示される炭化水素エーテルのうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択されてもよい。
相溶化剤は、3~15個の炭素原子を含有する直鎖又は環式脂肪族又は芳香族炭化水素相溶化剤であり得る。相溶化剤は、中でも、少なくとも、プロピレン及びプロパンを含むプロパン、n-ブタン及びイソブテンを含むブタン、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン及びシクロペンタンを含むペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン、並びにデカンからなる群から選択され得る少なくとも1つの炭化水素であり得る。市販の炭化水素相溶化剤としては、これらに限定されるものではないが、Exxon Chemical(USA)から商標名Isopar(登録商標)Hで販売されているもの、ウンデカン(C11)とドデカン(C12)との混合物(高純度C11~C12イソ-パラフィン)、Aromatic 150(C~C11芳香族)(Aromatic 200(C~C15芳香族)及びNaptha 140(C~C11パラフィン、ナフテン及び芳香族炭化水素の混合物)、並びにそれらの混合物(本段落で開示される炭化水素のうちいずれかの混合物を意味する)が挙げられる。
相溶化剤は、代替的に、少なくとも1つのポリマー性相溶化剤であってもよい。ポリマー相溶化剤は、フッ素化アクリレート及び非フッ素化アクリレートのランダムコポリマーであり得、このポリマーが、式CH=C(R)CO、CH=C(R)C、及びCH=C(R)CXRで表される少なくとも1つのモノマーの反復単位を含む(式中、Xが酸素又は硫黄であり、R、R、及びRが、H及びC~Cのアルキルラジカルからなる群から独立して選択され、並びにR、R、及びRがC及びFを含有する炭素鎖系ラジカルからなる群から独立して選択され、チオエーテル、スルホキシド、又はスルホン基及びそれらの混合物の形態でH、Cl、エーテル酸素、若しくは硫黄を更に含有し得る)。そのようなポリマー相溶化剤の例としては、商標名Zonyl(登録商標)PHSでE.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE,19898,USA)から市販されているようなものが挙げられる。Zonyl(登録商標)PHSは、40重量パーセントのCH=C(CH)COCHCH(CFCFF(Zonyl(登録商標)フルオロメタクリレート又はZFMとも称される)であり、式中、mが、1~12、主に2~8であるものと、60重量パーセントのラウリルメタクリレート(CH=C(CH)CO(CH11CH(LMAとも称される)とを重合することによって作製されたランダムコポリマーである。
いくつかの実施形態では、相溶化剤成分は、潤滑剤の金属への粘着性を低下させる方法で、熱交換器中で見出される金属銅、アルミニウム、鋼、又は他の金属及びそれらの合金の表面エネルギーを低下させる(相溶化剤の総量に基づいて)約0.01~30重量パーセントの添加剤を含有する。金属表面エネルギーを低下させる添加剤の例としては、商標名Zonyl(登録商標)FSA、Zonyl(登録商標)FSP及びZonyl(登録商標)FSJにてDuPontから市販されているものが挙げられる。
本発明の組成物と共に使用され得る別の非冷媒成分は、金属表面不活性化剤であってもよい。金属表面不活性化剤は、アレオキサリル(areoxalyl)ビス(ベンジリデン)ヒドラジド(CAS登録番号6629-10-3)、N,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナモイルヒドラジン(CAS登録番号32687-78-8)、2,2,’-オキサミドビス-エチル-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナマート(CAS登録番号70331-94-1)、N,N’-(ジサリシクリデン(disalicyclidene))-1,2-ジアミノプロパン(CAS登録番号94-91-7)、及びエチレンジアミンテトラ-酢酸(CAS登録番号60-00-4)及びその塩、並びにそれらの混合物(本段落に開示される金属表面不活性化剤のうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択される。
本発明の組成物と共に使用される非冷媒成分は、代替的には、ヒンダードフェノール、チオホスフェート、ブチル化トリフェニルホスホロチオネート、オルガノホスフェート又はホスファイト、アリールアルキルエーテル、テルペン、テルペノイド、エポキシド、フッ素化エポキシド、オキセタン、アスコルビン酸、チオール、ラクトン、チオエーテル、アミン、ニトロメタン、アルキルシラン、ベンゾフェノン誘導体、アリールスルフィド、ジビニルテレフタル酸、ジフェニルテレフタル酸、アセトアルデヒドジメチルヒドラゾンなどのヒドラゾン、イオン性液体、及びそれらの混合物(本段落に開示される安定剤のうちのいずれかの混合物を意味する)からなる群から選択される安定剤であり得る。テルペン又はテルペノイド安定剤は、ファルネセンを含んでもよい。ホスファイト安定剤は、ジフェニルホスファイトを含んでもよい。
安定剤は、以下からなる群から選択され得る:トコフェロール;ヒドロキノン;t-ブチルヒドロキノン;モノチオホスフェート、及びジチオホスフェート(Ciba Specialty Chemicals,Basel,Switzerland(以後「Ciba」)から商標名Irgalube(登録商標)63として市販);ジアルキルチオリン酸エステル(Cibaからそれぞれ商標名Irgalube(登録商標)353及びIrgalube(登録商標)350として市販);ブチル化トリフェニルホスホロチオネート(Cibaから商標名Irgalube(登録商標)232として市販);アミンホスフェート(Cibaから商標名Irgalube(登録商標)349(Ciba)として市販);ヒンダードホスファイト(CibaからIrgafos(登録商標)168として市販)、及びトリス-(ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(Cibaから商標名Irgafos(登録商標)OPHとして市販);(Di-n-オクチルホスファイト);及びイソ-デシルジフェニルホスファイト(Cibaから商標名Irgafos(登録商標)DDPPとして市販);トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、及びトリ(2-エチルヘキシル)ホスフェートなどのトリアルキルホスフェート;トリフェニルホスフェート、リン酸トリクレシル及びトリキシレニルホスフェートを含むトリアリールホスフェート、並びにイソプロピルフェニルホスフェート(IPPP)及びビス(t-ブチルフェニル)フェニルホスフェート(TBPP)を含む混合アルキルアリールホスフェート;Syn-O-Ad(登録商標)8784など、商標名Syn-O-Ad(登録商標)にて市販されているものなどのブチル化トリフェニルホスフェート;商標名Durad(登録商標)620にて市販されているものなどのtert-ブチル化トリフェニルホスフェート;商標名Durad(登録商標)220及びDurad(登録商標)110にて市販されているものなどのイソプロピル化トリフェニルホスフェート;アニソール;1,4-ジメトキシベンゼン;1,4-ジエトキシベンゼン;1,3,5-トリメトキシベンゼン;ミルセン、アロオシメン、リモネン(特にd-リモネン);レチナール;ピネン(α又はβ);メントール;ゲラニオール;ファルネソール;フィトール;ビタミンA;テルピネン;δ-3-カレン;テルピノレン;フェランドレン;フェンチェン;ジペンテン;リコピンなどのカラテノイド(caratenoids)、βカロチン、及びゼアキサンチンなどのキサントフィル;ヘパキサンチン及びイソトレチノインなどのレチノイド;ボルナン;1,2-プロピレンオキシド;1,2-ブチレンオキシド;n-ブチルグリシジルエーテル;トリフルオロメチルオキシラン;1,1-ビス(トリフルオロメチル)オキシラン;3-エチル-3-ヒドロキシメチル-オキセタン(例えば、OXT-101(Toagosei Co.,Ltd));3-エチル-3-((フェノキシ)メチル)-オキセタン(例えば、OXT-211(Toagosei Co.,Ltd));3-エチル-3-((2-エチル-ヘキシルオキシ)メチル)-オキセタン(例えば、OXT-212(Toagosei Co.,Ltd));アスコルビン酸;メタンチオール(メチルメルカプタン);エタンチオール(エチルメルカプタン);コエンザイムA;ジメルカプトコハク酸(DMSA);グレープフルーツメルカプタン((R)-2-(4-メチルシクロヘキサ-3-エニル)プロパン-2-チオール));システイン((R)-2-アミノ-3-スルファニル-プロパン酸);リポアミド(1,2-ジチオラン-3-ペンタンアミド);5,7-ビス(1,1-ジメチルエチル)-3-[2,3(又は3,4)-ジメチルフェニル]-2(3H)-ベンゾフラノン(Cibaから商標名Irganox(登録商標)HP-136にて市販);ベンジルフェニルスルフィド;ジフェニルスルフィド;ジイソプロピルアミン;ジオクタデシル3,3’-チオジプロピオネート(Cibaから商標名Irganox(登録商標)PS802(Ciba)にて市販);ジドデシル3,3’-チオプロピオネート(Cibaから商標名Irganox(登録商標)PS800にて市販);ジ-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート(Cibaから商標名Tinuvin(登録商標)770にて市販);ポリ-(N-ヒドロキシエチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシ-ピペリジルスクシネート(Cibaから商標名Tinuvin(登録商標)622LD(Ciba)にて市販);メチルビスタローアミン;ビスタローアミン;フェノール-α-ナフチルアミン;ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン(DMAMS);トリス(トリメチルシリル)シラン(TTMSS);ビニルトリエトキシシラン;ビニルトリメトキシシラン;2,5-ジフルオロベンゾフェノン;2’,5’-ジヒドロキシアセトフェノン;2-アミノベンゾフェノン;2-クロロベンゾフェノン;ベンジルフェニルスルフィド;ジフェニルスルフィド;ジベンジルスルフィド;イオン性液体;並びにこれらの混合物及びこれらの組み合わせ。
本発明の組成物と共に使用される添加剤は、代替的にはイオン性液体安定剤であってもよい。イオン性液体安定剤は、室温(およそ25℃)で液体である有機塩からなる群から選択され得、それらの塩は、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、及びトリアゾリウム、並びにそれらの混合物からなる群から選択された陽イオン;並びに[BF、[PF、[SbF、[CFSO、[HCFCFSO、[CFHFCCFSO、[HCClFCFSO、[(CFSON]、[(CFCFSON]、[(CFSOC]、[CFCO、及びF、並びにそれらの混合物からなる群から選択される陰イオンを含有する。いくつかの実施形態では、イオン性液体安定剤は、emim BF(1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート)、bmim BF(1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラボラート);emim PF(1-エチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート);及びbmim PF(1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート)からなる群から選択され、これらの全ては、Fluka(Sigma-Aldrich)より入手可能である。
いくつかの実施形態では、安定剤は、ヒンダードフェノールであり得、これは、例えば、アルキル化モノフェノール、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール;2,4-ジメチル-6-tertブチルフェノール;トコフェロールなど、ヒドロキノン及びアルキル化ヒドロキノン、例えば、t-ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンの他の誘導体など、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、例えば、4,4’-チオ-ビス(2-メチル-6-tert-ブチルフェノール);4,4’-チオビス(3-メチル-6-tertブチルフェノール);2,2’-チオビス(4メチル-6-tert-ブチルフェノール);など、アルキリデン-ビスフェノール、例えば、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール);4,4’-ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール);2,2-、又は4,4-ビフェノールジオール誘導体;2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tertブチルフェノール);2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tertブチルフェノール);4,4-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール);4,4-イソプロピリデンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール);2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-ノニルフェノール);2,2’-イソブチリデンビス(4,6-ジメチルフェノール;2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール、2,2-又は4,4-ビフェニルジオール、例えば、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール);ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT、又は2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、ヘテロ原子を含むビスフェノール、例えば、2,6-ジ-tert-アルファ-ジメチルアミノ-p-クレゾール、4,4-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾールなど、アシルアミノフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4(N,N’-ジメチルアミノメチルフェノール);スルフィド、例えば、ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルベンジル)スルフィド;ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、並びにこれらの混合物(本段落に開示されるフェノールのうちのいずれかの混合物を意味する)など、1つ以上の置換又は環状、直鎖又は分岐鎖脂肪族置換基を含むフェノールなどの任意の置換フェノール化合物である。
本発明の組成物と共に使用される非冷媒成分は、代替的にトレーサであってもよい。トレーサは、同一の分類の化合物又は異なる分類の化合物の2つ以上のトレーサ化合物であってもよい。いくつかの実施形態では、トレーサは、全組成物の重量に基づいて、約50重量百万分率(ppm)~約1000ppmの合計濃度で組成物中に存在する。他の実施形態では、トレーサは、約50ppm~約500ppmの合計濃度で存在する。代替的に、トレーサは、約100ppm~約300ppmの合計濃度にて存在する。
トレーサは、ヒドロフルオロカーボン(HFC)、重水素化ヒドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、フルオロエーテル、臭素化化合物、ヨウ化化合物、アルコール、アルデヒド及びケトン、亜酸化窒素及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。代替的に、トレーサは、トリフルオロメタン(HFC-23)、フルオロエタン(HFC-161)、1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロプロパン(HFC-227ca)、1,1,1,2,2,3-ヘキサフルオロプロパン(HFC-236cb)、1,1,1,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン(HFC-236ea)、1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロパン(HFC-245cb)、1,1,2,2-テトラフルオロプロパン(HFC-254cb)、1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(HFC-254eb)、1,1,1-トリフルオロプロパン(HFC-263fb)、2,2-ジフルオロプロパン(HFC-272ca)、2-フルオロプロパン(HFC-281ea)、1-フルオロプロパン(HFC-281fa)、1,1,1,2,2,3,3,4-ノナフルオロブタン(HFC-329p)、1,1,1-トリフルオロ-2-メチルプロパン(HFC-329mmz)、1,1,1,2,2,4,4,4-オクタフルオロブタン(HFC-338mf)、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブタン(HFC-338pcc)、1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロブタン(HFC-347s)、ヘキサフルオロエタン(パーフルオロエタン、PFC-116)、パーフルオロ-シクロプロパン(PFC-C216)、パーフルオロプロパン(PFC-218)、パーフルオロ-シクロブタン(PFC-C318)、パーフルオロブタン(PFC-31-10mc)、パーフルオロ-2-メチルプロパン(CFCF(CF)、パーフルオロ-1,3-ジメチルシクロブタン(PFC-C51-12mycm)、トランス-パーフルオロ-2,3-ジメチルシクロブタン(PFC-C51-12mym、トランス)、シス-パーフルオロ-2,3-ジメチルシクロブタン(PFC-C51-12mym、シス)、パーフルオロメチルシクロペンタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロジメチルシクロヘキサン(オルト、メタ又はパラ)、パーフルオロエチルシクロヘキサン、パーフルオロインダン、パーフルオロトリメチルシクロヘキサン及びその異性体、パーフルオロイソプロピルシクロヘキサン、シス-パーフルオロデカリン、トランス-パーフルオロデカリン、シス-又はトランス-パーフルオロメチルデカリン、並びにこれらの混合物からなる群から選択され得る。いくつかの実施形態では、トレーサは、2つ以上のヒドロフルオロカーボン、又は1つ以上のパーフルオロカーボンと組み合わされた1つのヒドロフルオロカーボンを含有するブレンドである。
組成物の何らかの希釈、汚染、又は他の変更の検出を可能にするために、所定の量でトレーサが本発明の組成物に添加されてもよい。
本発明の組成物と共に使用され得る添加剤は、代替的には、米国特許出願公開第2007/0284555号(その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に詳細に説明されているようにパーフルオロポリエーテルであってもよい。
非冷媒成分に好適であると上で記載した特定の添加剤は、冷媒として可能性があるものとして特定されていることが理解されるであろう。しかしながら、本発明によれば、これらの添加剤が使用される場合、本発明の冷媒混合物の新規かつ基本的特徴に影響を及ぼし得る量では存在しない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される冷媒組成物は、当該技術分野において標準であるように、所望の量の個々の成分を組み合わせるための任意の簡便な方法によって調製されてもよい。好ましい方法は、所望の成分量を計量し、その後、適切な容器内で成分を組み合わせることである。所望される場合、撹拌を使用してもよい。
本発明を、具体的な実施例によって、より詳細に説明する。以下の実施例は、例示目的のために提供され、いかなる意味でも、本発明を限定することを意図するものではない。当業者は、本質的に同じ結果を得るために変更又は修正することができる様々な重要でないパラメータを、容易に認識するであろう。表Aに示すように、R-22、R-407C、及びR-404Aの比較データを計算するための基準として、以下のパラメータを使用した:Tcondenser=40.0℃、Tevaporator=4.0℃、圧縮機クリアランス:0.05、圧縮機排気量0.1m/分、冷却負荷=1.0トン、効率:75%、Treturn=18℃、過冷却=8K。
Figure 2022524001000001
実施例1:R-22、R-407C、又はR-404Aの代替冷媒としてのR-1225ye(E)/R-1234yf/R-32/R-125ブレンド
R-1225ye(E)、R-1234yf、R-32、及びR-125を含有する混合物の、吸引圧力(吸引P)、吐出圧力(吐出P)、圧縮機吐出温度(吐出T)、並びに蒸発器及び凝縮器の平均温度勾配(平均勾配)などの冷却性能を決定した。R22、R-407C、及びR-404Aと比較した、混合物の相対エネルギー効率(COP)及び体積冷却能力(CAP)も決定した。以下のパラメータを使用して、表1A~1Cに示すデータを計算した:Tcondenser=40.0℃、Tevaporator=4.0℃、圧縮機クリアランス:0.05、圧縮機排気量0.1m/分、冷却負荷=1.0トン、効率:75%、Treturn=18℃、過冷却=8K。
Figure 2022524001000002
Figure 2022524001000003
Figure 2022524001000004
表1A、1B、及び1Cの結果は、本実施例で分析された混合物が、同様の冷却能力及びエネルギー効率(COP)を有し、R-22、R-407C、及びR-404Aの良好な代替物であることを示す。好ましい混合物は、各現用冷媒の±20%、最も好ましくは±10%以内の冷却能力を有する。好ましい混合物はまた、各現用冷媒の-2/+5%のCOPを有する。混合物の圧縮機吐出温度もまた、R22、R-407C、及びR-404Aと同様である。
実施例2:R-22、R-407C、又はR-404Aの代替冷媒としてのR-1225ye(E)/R-1234yf/R-32/COブレンド
R-1225ye(E)、R-1234yf、R-32、及びCOを含有する混合物の冷却性能を、実施例1と同じアプローチを用いて決定した。
以下のパラメータを使用して、表2A~2Cに示すデータを計算した:Tcondenser=40.0℃、Tevaporator=4.0℃、圧縮機クリアランス:0.05、圧縮機排気量0.1m/分、冷却負荷=1.0トン、効率:75%、Treturn=18℃、過冷却=8K。
Figure 2022524001000005
Figure 2022524001000006
Figure 2022524001000007
表1A、1B、及び1Cの結果は、本実施例で分析された混合物が、同様の冷却能力及びエネルギー効率(COP)を有し、R-22、R-407C、及びR-404Aの良好な代替物であることを示す。好ましい混合物は、各現用冷媒の±20%、最も好ましくは±10%以内の冷却能力を有する。好ましい混合物はまた、各現用冷媒の-2/+5%%のCOPを有する。混合物の圧縮機吐出温度もまた、R22、R-407C、及びR-404Aと同様である。
実施例3:R-22、R-407C、又はR-404Aの代替冷媒としてのR-1225ye(E)/R-1234yf/R-32/R-125/COブレンド
R-1225ye(E)、R-1234yf、R-32、R-125、及びCOを含有する混合物の冷却性能を、実施例1と同じアプローチを用いて決定した。
以下のパラメータを使用して、表3A~3Cに示すデータを計算した:Tcondenser=40.0℃、Tevaporator=4.0℃、圧縮機クリアランス:0.05、圧縮機排気量0.1m/分、冷却負荷=1.0トン、効率:75%、Treturn=18℃、過冷却=8K。
Figure 2022524001000008
Figure 2022524001000009
Figure 2022524001000010
Figure 2022524001000011
Figure 2022524001000012
Figure 2022524001000013
表3A、3B、及び3Cの結果は、本実施例で分析された混合物が、同様の冷却能力及びエネルギー効率(COP)を有し、R-22、R-407C、及びR-404Aの良好な代替物であることを示す。混合物の圧縮機吐出温度もまた、R22、R-407C、及びR-404Aと同様である。
他の実施形態
1.いくつかの実施形態では、本出願は、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物とを含む、組成物を提供する。
2.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、実施形態1に記載の組成物。
3.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約7~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態1又は2に記載の組成物。
4.組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態1又は2に記載の組成物。
5.組成物が、約28~約35重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約35重量パーセントのHFO-1234yfと、約20~約30重量パーセントのR-32と、約10~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態1又は2に記載の組成物。
6.組成物が、約28~約34重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約33重量パーセントのHFO-1234yfと、約22~約30重量パーセントのR-32と、約11~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態1又は2に記載の組成物。
7.組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態1又は2に記載の組成物。
8.組成物のGWPが、約150未満である、実施形態2~7のいずれか1つに記載の組成物。
9.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、実施形態1に記載の組成物。
10.組成物が、約35~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約35~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約20重量パーセントのR-32と、約4~約10重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は9に記載の組成物。
11.組成物が、約40~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約14重量パーセントのR-32と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は9に記載の組成物。
12.組成物が、約40~約43重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約42重量パーセントのHFO-1234yfと、約10~約14重量パーセントのR-32と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は9に記載の組成物。
13.組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約6~約8重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は9に記載の組成物。
14.組成物が、約37~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約36~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約18重量パーセントのR-32と、約6~約9重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は9に記載の組成物。
15.組成物のGWPが、約150未満である、実施形態9~14のいずれか1つに記載の組成物。
16.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、実施形態1に記載の組成物。
17.組成物が、約28~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約10重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
18.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
19.組成物が、約38~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約16重量パーセントのR-32と、約1~約2重量パーセントのR-125と、約3~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
20.組成物が、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
21.組成物が、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
22.組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
23.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約8重量パーセントのCOと、を含む、実施形態1又は16に記載の組成物。
24.組成物のGWPが、約150未満である、実施形態16~23のいずれか1つに記載の組成物。
25.冷却を生成するためのプロセスであって、実施形態1に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍でかかる組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
26.加熱を生成するためのプロセスであって、実施形態1に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍でかかる組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
27.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、R-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、実施形態1に記載の組成物を提供することを含む、方法。
28.実施形態1に記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
29.システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、実施形態28に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
30.システムが、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器を備える、実施形態28に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
31.冷却を生成するためのプロセスであって、実施形態2~8のいずれか1つに記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍でかかる組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
32.加熱を生成するためのプロセスであって、実施形態2~8のいずれか1つに記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍でかかる組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
33.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、R-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、実施形態2~8のいずれか1つに記載の組成物を提供することを含む、方法。
34.実施形態2~8のいずれか1つに記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
35.システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、実施形態34に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
36.システムが、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器を備える、実施形態34に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
37.冷却を生成するためのプロセスであって、実施形態9~15のいずれか1つに記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍でかかる組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
38.加熱を生成するためのプロセスであって、実施形態9~15のいずれか1つに記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍でかかる組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
39.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、R-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、実施形態9~15のいずれか1つに記載の組成物を提供することを含む、方法。
40.実施形態9~15のいずれか1つに記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
41.システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、実施形態40に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
42.システムが、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器を備える、実施形態40に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
43.冷却を生成するためのプロセスであって、実施形態16~24のいずれか1つに記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍でかかる組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
44.加熱を生成するためのプロセスであって、実施形態16~24のいずれか1つに記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍でかかる組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
45.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、R-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、実施形態16~24のいずれか1つに記載の組成物を提供することを含む、方法。
46.実施形態16~24のいずれか1つに記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
47.システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、実施形態46に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
48.システムが、向流モード又は向流傾向を有する十字流モードで動作する、1つ以上の熱交換器を備える、実施形態46に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
49.いくつかの実施形態では、本出願は、冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、R-22、R-407C、又はR-404Aの代替品として、組成物を提供することを含み、組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物と、を含む、方法を提供する。
50.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、実施形態49に記載の方法。
51.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約7~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態49又は50に記載の方法。
52.組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態49又は50に記載の方法。
53.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、実施形態49に記載の方法。
54.組成物のGWPが、約150未満である、実施形態49~53のいずれか1つに記載の方法。
55.組成物が、約35~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約35~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約20重量パーセントのR-32と、約4~約10重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、53、及び54のいずれか1つに記載の方法。
56.組成物が、約40~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約14重量パーセントのR-32と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、53、及び54のいずれか1つに記載の方法。
57.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、実施形態49に記載の方法。
58.組成物が、約28~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約10重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49又は57に記載の方法。
59.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49又は57に記載の方法。
60.組成物のGWPが、約150未満である、実施形態55~59のいずれか1つに記載の方法。
61.組成物が、約38~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約16重量パーセントのR-32と、約1~約2重量パーセントのR-125と、約3~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49及び57~60のいずれか1つに記載の方法。
62.組成物が、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49及び57~60のいずれか1つに記載の方法。
63.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22を代替する方法である、実施形態49に記載の方法。
64.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、実施形態49又は63に記載の方法。
65.組成物が、約28~約35重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約35重量パーセントのHFO-1234yfと、約20~約30重量パーセントのR-32と、約10~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態49、63、及び64のいずれか1つに記載の方法。
66.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、実施形態49又は63に記載の方法。
67.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態61~66のいずれか1つに記載の方法。
68.組成物が、約40~約43重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約42重量パーセントのHFO-1234yfと、約10~約14重量パーセントのR-32と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、63、66、及び67のいずれか1つに記載の方法。
69.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、実施形態49又は63に記載の方法。
70.組成物が、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、63、及び69のいずれか1つに記載の方法。
71.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態49、63、及び69のいずれか1つに記載の方法。
72.組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、63、69、及び71のいずれか1つに記載の方法。
73.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-407Cを代替する方法である、実施形態49に記載の方法。
74.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、実施形態49又は73に記載の方法。
75.組成物が、約28~約34重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約33重量パーセントのHFO-1234yfと、約22~約30重量パーセントのR-32と、約11~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態49、73、及び74のいずれか1つに記載の方法。
76.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、実施形態49又は73に記載の方法。
77.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態49、73、及び76のいずれか1つに記載の方法。
78.組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約6~約8重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、73、76、及び77のいずれか1つに記載の方法。
79.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、実施形態49又は73に記載の方法。
80.組成物が、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、73、及び79のいずれか1つに記載の方法。
81.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態49、73、79、及び80のいずれか1つに記載の方法。
82.組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、73、及び79~81のいずれか1つに記載の方法。
83.冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-404Aを代替する方法である、実施形態49に記載の方法。
84.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、実施形態49又は83に記載の方法。
85.組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、実施形態49、83、及び84のいずれか1つに記載の方法。
86.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、実施形態49又は83に記載の方法。
87.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態49、83、及び86のいずれか1つに記載の方法。
88.組成物が、約37~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約36~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約18重量パーセントのR-32と、約6~約9重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、83、86、及び87のいずれか1つに記載の方法。
89.組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、実施形態49又は83に記載の方法。
90.組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約8重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、83、及び89のいずれか1つに記載の方法。
91.組成物が、約150未満のGWPを有する、実施形態49、83、86、及び87のいずれか1つに記載の方法。
92.組成物が、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、実施形態49、83、86、87、及び91のいずれか1つに記載の方法。
本発明をその詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を例示することを意図し、かつ限定するものではないことを理解すべきである。他の態様、利点、及び変更は、以下の特許請求の範囲内である。本発明の任意の特定の態様及び/又は実施形態に関して本明細書に記載される特徴のいずれも、本明細書に記載される本発明の任意の他の態様及び/又は実施形態の他の特徴のいずれかのうちの1つ以上と組み合わせることができ、組み合わせの適合性を確実にするために適宜変更することができることが、本発明が関連する技術分野の当業者により理解されるべきである。このような組み合わせは、本開示により企図される本発明の一部であるとみなされる。

Claims (41)

  1. (E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125及びCOから選択される化合物又はこれらの混合物と、を含む、組成物。
  2. 前記組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約7~約15重量パーセントのR-125と、を含む、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、請求項2に記載の組成物。
  5. 前記組成物が、約28~約35重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約35重量パーセントのHFO-1234yfと、約20~約30重量パーセントのR-32と、約10~約15重量パーセントのR-125と、を含む、請求項2に記載の組成物。
  6. 前記組成物が、約28~約34重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約33重量パーセントのHFO-1234yfと、約22~約30重量パーセントのR-32と、約11~約15重量パーセントのR-125と、を含む、請求項2に記載の組成物。
  7. 前記組成物が、約28~約32重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約32重量パーセントのHFO-1234yfと、約24~約30重量パーセントのR-32と、約12~約15重量パーセントのR-125と、を含む、請求項2に記載の組成物。
  8. 前記組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、COと、を含む、請求項1に記載の組成物。
  9. 前記組成物が、約35~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約35~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約20重量パーセントのR-32と、約4~約10重量パーセントのCOと、を含む、請求項8に記載の組成物。
  10. 前記組成物が、約40~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約14重量パーセントのR-32と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項8に記載の組成物。
  11. 前記組成物が、約40~約43重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約39~約42重量パーセントのHFO-1234yfと、約10~約14重量パーセントのR-32と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項8に記載の組成物。
  12. 前記組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約6~約8重量パーセントのCOと、を含む、請求項8に記載の組成物。
  13. 前記組成物が、約37~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約36~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約18重量パーセントのR-32と、約6~約9重量パーセントのCOと、を含む、請求項8に記載の組成物。
  14. 前記組成物が、(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、HFO-1234yfと、R-32と、R-125と、COと、を含む、請求項1に記載の組成物。
  15. 前記組成物が、約28~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約10重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  16. 前記組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  17. 前記組成物が、約38~約44重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約44重量パーセントのHFO-1234yfと、約8~約16重量パーセントのR-32と、約1~約2重量パーセントのR-125と、約3~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  18. 前記組成物が、約38~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約6~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  19. 前記組成物が、約28~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  20. 前記組成物が、約38~約41重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約38~約41重量パーセントのHFO-1234yfと、約12~約16重量パーセントのR-32と、約1重量パーセントのR-125と、約5~約7重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  21. 前記組成物が、約28~約40重量パーセントの(E)-1,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロペンと、約27~約39重量パーセントのHFO-1234yfと、約14~約30重量パーセントのR-32と、約1~約14重量パーセントのR-125と、約1~約8重量パーセントのCOと、を含む、請求項14に記載の組成物。
  22. 冷却を生成するためのプロセスであって、請求項1に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
  23. 加熱を生成するためのプロセスであって、請求項1に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
  24. 冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、前記R-22、前記R-407C、又は前記R-404Aの代替品として、請求項1に記載の組成物を提供することを含む、方法。
  25. 請求項1に記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  26. 前記システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、請求項25に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  27. 冷却を生成するためのプロセスであって、請求項2に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
  28. 加熱を生成するためのプロセスであって、請求項2に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
  29. 冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、前記R-22、前記R-407C、又は前記R-404Aの代替品として、請求項2に記載の組成物を提供することを含む、方法。
  30. 請求項2に記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  31. 前記システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、請求項30に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  32. 冷却を生成するためのプロセスであって、請求項8に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
  33. 加熱を生成するためのプロセスであって、請求項8に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
  34. 冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムにおいて、R-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、前記R-22、前記R-407C、又は前記R-404Aの代替品として、請求項8に記載の組成物を提供することを含む、方法。
  35. 請求項8に記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  36. 前記システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、請求項35に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  37. 冷却を生成するためのプロセスであって、請求項14に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却される物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
  38. 加熱を生成するためのプロセスであって、請求項14に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱される物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
  39. 冷蔵、空調、又はヒートポンプシステムのR-22、R-407C、又はR-404Aを代替する方法であって、前記R-22、前記R-407C、又は前記R-404Aの代替品として、請求項14に記載の組成物を提供することを含む、方法。
  40. 請求項14に記載の組成物を含む、空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
  41. 前記システムが、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える、請求項40に記載の空調システム、ヒートポンプシステム、又は冷蔵システム。
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