JP6555456B1 - 冷媒を含む組成物、その使用、並びにそれを有する冷凍機及びその冷凍機の運転方法 - Google Patents

冷媒を含む組成物、その使用、並びにそれを有する冷凍機及びその冷凍機の運転方法 Download PDF

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Abstract

R410Aと同等の冷凍能力（Refrigeration Capacity。Cooling Capacityともいう。）及び成績係数［Coefficient of Performance（COP）］を有し、かつGWPが十分に小さい、という三種の性能を兼ね備える混合冷媒を提供する。その課題の解決手段として、冷媒を含む組成物であって、該冷媒が、トランス−１，２−ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）、トリフルオロエチレン（HFO-1123）及び２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（R1234yf）を含む、組成物を提供する。

Description

本開示は、冷媒を含む組成物、その使用、並びにそれを有する冷凍機及びその冷凍機の運転方法に関する。
家庭用エアコン等の空調用冷媒として現在、R410Aが用いられている。R410Aは、ジフルオロメタン（CH2F2；HFC-32又はR32）とペンタフルオロエタン（C2HF5；HFC-125又はR125）との２成分混合冷媒であり、擬似共沸組成物である。
しかし、R410Aの地球温暖化係数（GWP）は2088であり、地球温暖化への懸念の高まりからGWPが675のR32がより多く使用されつつある。
このため、R410Aに代替可能な低GWP混合冷媒が種々提案されている（特許文献１）。
国際公開第２０１５／１４１６７８号
本発明者らは、独自の検討により、従来技術においては、R410Aと同等の冷凍能力［Refrigeration Capacity（Cooling Capacity又はCapacityと表記されることもある）］及び成績係数［Coefficient of Performance（COP）］を有し、かつGWPが十分に小さい、という三種の性能を兼ね備える冷媒組成物の開発には至っていないと着想するに至った。本開示はかかる独自の課題を解決することを目的とするものである。
項１．
冷媒を含む組成物であって、
前記冷媒が、トランス−１，２−ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）、トリフルオロエチレン（HFO-1123）及び２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（R1234yf）を含む、組成物。
項２．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0)、
点C(32.9, 67.1, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の７点をそれぞれ結ぶ線分AA’、A’B、BD、DC’、C’C、CO及びOAで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BD、CO及びOA上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分BD、CO及びOAが直線である、
項１に記載の組成物。
項３．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点G(72.0, 28.0, 0.0)、
点I(72.0, 0.0, 28.0)、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の８点をそれぞれ結ぶ線分GI、IA、AA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCGで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分IA、BD及びCG上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分GI、IA、BD及びCGが直線である、
項１に記載の組成物。
項４．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点J(47.1, 52.9, 0.0)、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点N(68.6, 16.3, 15.1)、
点K(61.3, 5.4, 33.3)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PN、NK、KA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BD及びCJ上の点は除く）、
前記線分PNは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分NKは、
座標（x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91）
で表わされ、
前記線分KA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分JP、BD及びCJが直線である、
項１に記載の組成物。
項５．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点J(47.1, 52.9, 0.0)、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PL、LM、MA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BD及びCJ上の点は除く）、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分JP、LM、BD及びCJが直線である、
項１に記載の組成物。
項６．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
点T(35.8, 44.9, 19.3)
の７点をそれぞれ結ぶ線分PL、LM、MA’、A’B、BF、FT及びTPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BF上の点は除く）、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分FTは、
座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
で表わされ、
前記線分TPは、
座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
で表わされ、かつ
前記線分LM及びBFが直線である、
項１に記載の組成物。
項７．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点Q(62.8, 29.6, 7.6) 及び
点R(49.8, 42.3, 7.9)
の４点をそれぞれ結ぶ線分PL、LQ、QR及びRPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分RPは、
座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
で表わされ、かつ
前記線分LQ及びQRが直線である、
項１に記載の組成物。
項８．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点S(62.6, 28.3, 9.1)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
点T(35.8, 44.9, 19.3)
の６点をそれぞれ結ぶ線分SM、MA’、A’B、BF、FT、及びTSで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分FTは、
座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
で表わされ、
前記線分TSは、
座標（x, 0.0017x2-0.7869x+70.888, -0.0017x2-0.2131x+29.112）
で表わされ、かつ
前記線分SM及びBFが直線である、
項１に記載の組成物。
項９．
冷媒を含む組成物であって、
前記冷媒が、HFO-1132(E)及びR1234yf、並びに必要に応じてHFO-1123を含み、
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点d(87.6, 0.0, 12.4)、
点g(18.2, 55.1, 26.7)、
点h(56.7, 43.3, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分Od、dg、gh及びhOで囲まれる図形の範囲内又は前記線分Od、dg及びgh上にあり（ただし、点O及び点hは除く）、
前記線分dgは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分ghは、
座標（-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z）
で表わされ、かつ
前記線分hO及びOdが直線である、
組成物。
項１０．
前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点l(72.5, 10.2, 17.3)、
点g(18.2, 55.1, 26.7)、
点h(56.7, 43.3, 0.0)及び
点i72.5, 27.5, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分lg、gh、hi及びilで囲まれる図形の範囲内又は前記線分lg、gh及びil上にあり（ただし、点h及び点iは除く）、
前記線分lgは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分ghは、
座標（-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z）
で表わされ、かつ
前記線分hi及びilが直線である、
項１に記載の組成物。
項１１．
さらに、冷凍機油を含有し、冷凍機用作動流体として用いられる、項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
項１２．
R410Aの代替冷媒として用いられる、項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
項１３．
項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物の、R410Aの代替冷媒としての使用。
項１４．
項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物を作動流体として含む、冷凍機。
項１５．
冷凍機の運転方法であって、
項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物を作動流体として冷凍機において循環させる工程を含む、方法。
本開示の冷媒は、R410Aと同等の冷凍能力及び成績係数を有し、かつGWPが十分に小さい、という三種の性能を兼ね備える。
燃焼性試験に用いた装置の模式図である。 HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図に、点A〜T並びにそれらを互いに結ぶ線分を示した図である。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、トランス−１，２−ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）、トリフルオロエチレン（HFO-1123）及び２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（R1234yf）を含む混合冷媒が、上記特性を有することを見出した。
本開示は、かかる知見に基づきさらに研究を重ねた結果完成されたものである。本開示は、以下の実施形態を含む。
＜用語の定義＞
本明細書において用語「冷媒」には、ISO817（国際標準化機構）で定められた、冷媒の種類を表すRで始まる冷媒番号（ASHRAE番号）が付された化合物が少なくとも含まれ、さらに冷媒番号が未だ付されていないとしても、それらと同等の冷媒としての特性を有するものが含まれる。冷媒は、化合物の構造の面で、「フルオロカーボン系化合物」と「非フルオロカーボン系化合物」とに大別される。「フルオロカーボン系化合物」には、クロロフルオロカーボン（CFC）、ハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）及びハイドロフルオロカーボン（HFC）が含まれる。「非フルオロカーボン系化合物」としては、プロパン（R290）、プロピレン（R1270）、ブタン（R600）、イソブタン（R600a）、二酸化炭素（R744）及びアンモニア（R717）等が挙げられる。
本明細書において、用語「冷媒を含む組成物」には、（１）冷媒そのもの（冷媒の混合物を含む）と、（２）その他の成分をさらに含み、少なくとも冷凍機油と混合することにより冷凍機用作動流体を得るために用いることのできる組成物と、（３）冷凍機油を含有する冷凍機用作動流体とが少なくとも含まれる。本明細書においては、これら三態様のうち、（２）の組成物のことを、冷媒そのもの（冷媒の混合物を含む）と区別して「冷媒組成物」と表記する。また、（３）の冷凍機用作動流体のことを「冷媒組成物」と区別して「冷凍機油含有作動流体」と表記する。
本明細書において、用語「代替」は、第一の冷媒を第二の冷媒で「代替」するという文脈で用いられる場合、第一の類型として、第一の冷媒を使用して運転するために設計された機器において、必要に応じてわずかな部品（冷凍機油、ガスケット、パッキン、膨張弁、ドライヤその他の部品のうち少なくとも一種）の変更及び機器調整のみを経るだけで、第二の冷媒を使用して、最適条件下で運転することができることを意味する。すなわち、この類型は、同一の機器を、冷媒を「代替」して運転することを指す。この類型の「代替」の態様としては、第二の冷媒への置き換えの際に必要とされる変更乃至調整の度合いが小さい順に、「ドロップイン（drop in）代替」、「ニアリー・ドロップイン（nealy drop in）代替」及び「レトロフィット（retrofit）」があり得る。
第二の類型として、第二の冷媒を用いて運転するために設計された機器を、第一の冷媒の既存用途と同一の用途のために、第二の冷媒を搭載して用いることも、用語「代替」に含まれる。この類型は、同一の用途を、冷媒を「代替」して提供することを指す。
本明細書において用語「冷凍機（refrigerator）」とは、物あるいは空間の熱を奪い去ることにより、周囲の外気よりも低い温度にし、かつこの低温を維持する装置全般のことをいう。言い換えれば、冷凍機は温度の低い方から高い方へ熱を移動させるために、外部からエネルギーを得て仕事を行いエネルギー変換する変換装置のことをいう。
本明細書において冷媒が「WCF微燃」であるとは、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い最も燃えやすい組成（Worst case of formulation for flammability; WCF）が、燃焼速度が10cm/s以下であることを意味する。また、本明細書において冷媒がASHRAE微燃であるとは、WCFの燃焼速度が10cm/s以下で、かつ、WCFを用いてANSI/ASHRAE34-2013に基づいた貯蔵、輸送、使用時の漏洩試験を行うことで特定される最も燃えやすい分画組成（Worst case of fractionation for flammability; WCFF）が、燃焼速度が10cm/s以下であり、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格の燃焼性区分が「2Lクラス」と判断されることを意味する。
本明細書において冷媒について「RCLがx%以上」というときは、かかる冷媒についての、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い算出される冷媒濃度限界（Refrigerant Concentration Limit; RCL）がx%以上であることを意味する。RCLとは、安全係数を考慮した空気中における濃度限界であり、人間が存在する密閉空間において、急性毒性、窒息及び可燃性の危険度を低減することを目的とした指標である。RCLは上記規格に従って決定される。具体的には、上記規格7.1.1、7.1.2及び7.1.3に従いそれぞれ算出される、急性毒性曝露限界（Acute-Toxicity Exposure Limit; ATEL）、酸欠濃度限界（Oxygen Deprivation Limit; ODL）及び可燃濃度限界（Flammable Concentration Limit; FCL）のうち、最も低い濃度がRCLとなる。
本明細書において温度グライド（Temperature Glide）とは、冷媒システムの熱交換器内における本開示の冷媒を含む組成物の相変化過程の開始温度と終了温度の差の絶対値を意味する。
１．冷媒
１．１ 冷媒成分
本開示の冷媒は、トランス−１，２−ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）、トリフルオロエチレン（HFO-1123）及び２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（R1234yf）を含む混合冷媒である。
本開示の冷媒は、R410Aと同等の冷凍能力及び成績係数を有し、かつGWPが十分に小さい、という、R410A代替冷媒として望ましい諸特性を有する。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)及びR1234yf、並びに必要に応じてHFO-1123を含む組成物であって、さらに以下の要件を満たすものであってもよい。この冷媒もR410Aと同等の冷凍能力及び成績係数を有し、かつGWPが十分に小さい、という、R410A代替冷媒として望ましい諸特性を有する。
要件：
HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0)、
点C(32.9, 67.1, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の７点をそれぞれ結ぶ線分AA’、A’B、BD、DC’、C’C、CO及びOAで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分CO上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分BD、CO及びOAが直線である。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点G(72.0, 28.0, 0.0)、
点I(72.0, 0.0, 28.0)、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の８点をそれぞれ結ぶ線分GI、IA、AA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCGで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分CG上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分GI、IA、BD及びCGが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となるだけでなく、さらにASHRAEの規格でWCF微燃性（WCF組成の燃焼速度が10cm/s以下）を示す。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点J(47.1, 52.9, 0.0)、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点N(68.6, 16.3, 15.1)、
点K(61.3, 5.4, 33.3)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PN、NK、KA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分CJ上の点は除く）、
前記線分PNは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分NKは、
座標（x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91）
で表わされ、
前記線分KA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分JP、BD及びCJが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となるだけでなく、さらにASHRAEの規格で微燃性（2Lクラス（WCF組成及びWCFF組成の燃焼速度が10cm/s以下））を示す。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点J(47.1, 52.9, 0.0)、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0) 及び
点C(32.9, 67.1, 0.0)
の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PL、LM、MA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分CJ上の点は除く）、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分JP、LM、BD及びCJが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となるだけでなく、さらにRCLが40g/m3以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
点T(35.8, 44.9, 19.3)
の７点をそれぞれ結ぶ線分PL、LM、MA’、A’B、BF、FT及びTPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BF上の点は除く）、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分FTは、
座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
で表わされ、
前記線分TPは、
座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
で表わされ、かつ
前記線分LM及びBFが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が95％以上となるだけでなく、さらにRCLが40g/m3以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L(63.1, 31.9, 5.0)、
点Q(62.8, 29.6, 7.6) 及び
点R(49.8, 42.3, 7.9)
の４点をそれぞれ結ぶ線分PL、LQ、QR及びRPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
前記線分PLは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分RPは、
座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
で表わされ、かつ
前記線分LQ及びQRが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とするCOP比が95％以上となり、かつRCLが40g/m3以上となるだけでなく、さらに凝縮温度グライドが1℃以下となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点S(62.6, 28.3, 9.1)、
点M(60.3, 6.2, 33.5)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
点T(35.8, 44.9, 19.3)
の６点をそれぞれ結ぶ線分SM、MA’、A’B、BF、FT、及びTSで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
前記線分MA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分FTは、
座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
で表わされ、
前記線分TSは、
座標（x, 0.0017x2-0.7869x+70.888, -0.0017x2-0.2131x+29.112）
で表わされ、かつ
前記線分SM及びBFが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、R410Aを基準とするCOP比が95％以上となり、かつRCLが40g/m3以上となるだけでなく、さらにR410Aを基準とする吐出圧力比が105%以下となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点d(87.6, 0.0, 12.4)、
点g(18.2, 55.1, 26.7)、
点h(56.7, 43.3, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分Od、dg、gh及びhOで囲まれる図形の範囲内又は前記線分Od、dg及びgh上にあり（ただし、点O及びhは除く）、
前記線分dgは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分ghは、
座標（-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z）
で表わされ、かつ
前記線分hO及びOdが直線であれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が92.5％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点l(72.5, 10.2, 17.3)、
点g(18.2, 55.1, 26.7)、
点h(56.7, 43.3, 0.0)及び
点i(72.5, 27.5, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分lg、gh、hi及びilで囲まれる図形の範囲内又は前記線分lg、gh及びil上にあり（ただし、点h及び点iは除く）、
前記線分lgは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分ghは、
座標（-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z）
で表わされ、かつ
前記線分hi及びilが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が92.5％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となるだけでなく、さらにASHRAEの規格で微燃性（2Lクラス）を示す。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点d(87.6, 0.0, 12.4)、
点e(31.1, 42.9, 26.0)、
点f(65.5, 34.5, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分Od、de、ef及びfOで囲まれる図形の範囲内又は前記線分Od、de及びef上にあり（ただし、点O及び点fは除く）、
前記線分deは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分efは、
座標（-0.0064z2-1.1565z+65.501, 0.0064z2+0.1565z+34.499, z）
で表わされ、かつ
前記線分fO及びOdが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が93.5％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が93.5％以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点l(72.5, 10.2, 17.3)、
点e(31.1, 42.9, 26.0)、
点f(65.5, 34.5, 0.0)及び
点i(72.5, 27.5, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分le、ef、fi及びilで囲まれる図形の範囲内又は前記線分le、ef及びil上にあり（ただし、点f及び点iは除く）、
前記線分LEは、
座標（0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402）
で表わされ、
前記線分efは、
座標（-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z）
で表わされ、かつ
前記線分fi及びilが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が93.5％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が93.5％以上となるだけでなく、さらにASHRAEの規格で微燃性（2Lクラス）を示す。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点a(93.4, 0.0, 6.6)、
点b(55.6, 26.6, 17.8)、
点c(77.6, 22.4, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の４点をそれぞれ結ぶ線分Oa、ab、bc及びcOで囲まれる図形の範囲内又は前記線分Oa、ab及びbc上にあり（ただし、点O及び点cは除く）、
前記線分abは、
座標（0.0052y2-1.5588y+93.385, y, -0.0052y2+0. 5588y+6.615）
で表わされ、
前記線分bcは、
座標（-0.0032z2-1.1791z+77.593, 0.0032z2+0.1791z+22.407, z）
で表わされ、かつ
前記線分cO及びOaが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が95％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が95％以上となる。
本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点k(72.5, 14.1, 13.4)、
点b(55.6, 26.6, 17.8)及び
点j(72.5, 23.2, 4.3)
の３点をそれぞれ結ぶ線分kb、bj及びjkで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、前記線分kbは、
座標（0.0052y2-1.5588y+93.385, y, -0.0052y2+0. 5588y+6.615）
で表わされ、
前記線分bjは、
座標（-0.0032z2-1.1791z+77.593, 0.0032z2+0.1791z+22.407, z）
で表わされ、かつ
前記線分jkが直線であるものであれば好ましい。本開示の冷媒は、上記要件が満たされる場合、R410Aを基準とする冷凍能力比が95％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が95％以上となるだけでなく、さらにASHRAEの規格で微燃性（2Lクラス）を示す。
本開示の冷媒は、上記の特性や効果を損なわない範囲内で、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfに加えて、さらに他の追加的な冷媒を含有していてもよい。この点で、本開示の冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含むことが好ましく、99.75質量%以上含むことがより好ましく、99.9質量%以上含むことがさらに好ましい。
また、本開示の冷媒は、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含むものであってよく、99.75質量%以上含むものであってもよく、さらに99.9質量%以上含むものであってもよい。
追加的な冷媒としては、特に限定されず、幅広く選択できる。混合冷媒は、追加的な冷媒として、一種を単独で含んでいてもよいし、二種以上を含んでいてもよい。
１．２ 用途
本開示の冷媒は、冷凍機における作動流体として好ましく使用することができる。
本開示の組成物は、R410Aの代替冷媒としての使用に適している。
２． 冷媒組成物
本開示の冷媒組成物は、本開示の冷媒を少なくとも含み、本開示の冷媒と同じ用途のために使用することができる。また、本開示の冷媒組成物は、さらに少なくとも冷凍機油と混合することにより冷凍機用作動流体を得るために用いることができる。
本開示の冷媒組成物は、本開示の冷媒に加え、さらに少なくとも一種のその他の成分を含有する。本開示の冷媒組成物は、必要に応じて、以下のその他の成分のうち少なくとも一種を含有していてもよい。上述の通り、本開示の冷媒組成物を、冷凍機における作動流体として使用するに際しては、通常、少なくとも冷凍機油と混合して用いられる。したがって、本開示の冷媒組成物は、好ましくは冷凍機油を実質的に含まない。具体的には、本開示の冷媒組成物は、冷媒組成物全体に対する冷凍機油の含有量が好ましくは0〜1質量%であり、より好ましくは0〜0.1質量%である。
２．１ 水
本開示の冷媒組成物は微量の水を含んでもよい。冷媒組成物における含水割合は、冷媒全体に対して、0.1質量％以下とすることが好ましい。冷媒組成物が微量の水分を含むことにより、冷媒中に含まれ得る不飽和のフルオロカーボン系化合物の分子内二重結合が安定化され、また、不飽和のフルオロカーボン系化合物の酸化も起こりにくくなるため、冷媒組成物の安定性が向上する。
２．２ トレーサー
トレーサーは、本開示の冷媒組成物が希釈、汚染、その他何らかの変更があった場合、その変更を追跡できるように検出可能な濃度で本開示の冷媒組成物に添加される。
本開示の冷媒組成物は、トレーサーとして、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
トレーサーとしては、特に限定されず、一般に用いられるトレーサーの中から適宜選択することができる。
トレーサーとしては、例えば、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、フルオロカーボン、重水素化炭化水素、重水素化ハイ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、ヨウ素化化合物、アルコール、アルデヒド、ケトン、亜酸化窒素（N2O）等が挙げられる。トレーサーとしては、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、フルオロカーボン及びフルオロエーテルが特に好ましい。
トレーサーとしては、以下の化合物が好ましい。
FC-14（テトラフルオロメタン、CF4）
HCC-40（クロロメタン、CH3Cl）
HFC-23（トリフルオロメタン、CHF3）
HFC-41（フルオロメタン、CH3Cl）
HFC-125（ペンタフルオロエタン、CF3CHF2）
HFC-134a（１，１，１，２−テトラフルオロエタン、CF3CH2F）
HFC-134（１，１，２，２−テトラフルオロエタン、CHF2CHF2）
HFC-143a（１，１，１−トリフルオロエタン、CF3CH3）
HFC-143（１，１，２−トリフルオロエタン、CHF2CH2F）
HFC-152a（１，１−ジフルオロエタン、CHF2CH3）
HFC-152（１，２−ジフルオロエタン、CH2FCH2F）
HFC-161（フルオロエタン、CH3CH2F）
HFC-245fa（１,１,１,３,３−ペンタフルオロプロパン、CF3CH2CHF2）HFC-236fa（１,１,１,３,３,３−ヘキサフルオロプロパン、CF3CH2CF3）HFC-236ea（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン、CF3CHFCHF2）HFC-227ea(１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン、CF3CHFCF3)HCFC-22（クロロジフルオロメタン、CHClF2）
HCFC-31（クロロフルオロメタン、CH2ClF）
CFC-1113（クロロトリフルオロエチレン、CF2=CClF）
HFE-125（トリフルオロメチル−ジフルオロメチルエーテル、CF3OCHF2）HFE-134a（トリフルオロメチル−フルオロメチルエーテル、CF3OCH2F）HFE-143a（トリフルオロメチル−メチルエーテル、CF3OCH3）
HFE-227ea（トリフルオロメチル−テトラフルオロエチルエーテル、CF3OCHFCF3）HFE-236fa（トリフルオロメチル−トリフルオロエチルエーテル、CF3OCH2CF3）
本開示の冷媒組成物は、トレーサーを合計で、冷媒組成物全体に対して、約１０重量百万分率（ｐｐｍ）〜約１０００ｐｐｍ含んでいてもよい。本開示の冷媒組成物は、トレーサーを合計で、冷媒組成物全体に対して、好ましくは約３０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍ、より好ましくは約５０ｐｐｍ〜約３００ｐｐｍ含んでいてもよい。
２．３ 紫外線蛍光染料
本開示の冷媒組成物は、紫外線蛍光染料として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
紫外線蛍光染料としては、特に限定されず、一般に用いられる紫外線蛍光染料の中から適宜選択することができる。
紫外線蛍光染料としては、例えば、ナフタルイミド、クマリン、アントラセン、フェナントレン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン及びフルオレセイン、並びにこれらの誘導体が挙げられる。紫外線蛍光染料としては、ナフタルイミド及びクマリンのいずれか又は両方が特に好ましい。
２．４ 安定剤
本開示の冷媒組成物は、安定剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
安定剤としては、特に限定されず、一般に用いられる安定剤の中から適宜選択することができる。
安定剤としては、例えば、ニトロ化合物、エーテル類及びアミン類等が挙げられる。
ニトロ化合物としては、例えば、ニトロメタン及びニトロエタン等の脂肪族ニトロ化合物、並びにニトロベンゼン及びニトロスチレン等の芳香族ニトロ化合物等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、1,4-ジオキサン等が挙げられる。
アミン類としては、例えば、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルアミン、ジフェニルアミン等が挙げられる。
その他にも、ブチルヒドロキシキシレン、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
安定剤の含有割合は、特に限定されず、冷媒全体に対して、通常、0.01〜5質量％とすることが好ましく、0.05〜2質量％とすることがより好ましい。
２．５ 重合禁止剤
本開示の冷媒組成物は、重合禁止剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
重合禁止剤としては、特に限定されず、一般に用いられる重合禁止剤の中から適宜選択することができる。
重合禁止剤としては、例えば、4-メトキシ-1-ナフトール、ヒドロキノン、ヒドロキノンメチルエーテル、ジメチル-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
重合禁止剤の含有割合は、特に限定されず、冷媒全体に対して、通常、0.01〜5質量％とすることが好ましく、0.05〜2質量％とすることがより好ましい。
３． 冷凍機油含有作動流体
本開示の冷凍機油含有作動流体は、本開示の冷媒又は冷媒組成物と、冷凍機油とを少なくとも含み、冷凍機における作動流体として用いられる。具体的には、本開示の冷凍機油含有作動流体は、冷凍機の圧縮機において使用される冷凍機油と、冷媒又は冷媒組成物とが互いに混じり合うことにより得られる。冷凍機油含有作動流体には冷凍機油は一般に10〜50質量％含まれる。
３．１ 冷凍機油
本開示の組成物は、冷凍機油として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
冷凍機油としては、特に限定されず、一般に用いられる冷凍機油の中から適宜選択することができる。その際には、必要に応じて、前記混合物との相溶性（miscibility）及び前記混合物の安定性等を向上する作用等の点でより優れている冷凍機油を適宜選択することができる。
冷凍機油の基油としては、例えば、ポリアルキレングリコール（PAG）、ポリオールエステル（POE）及びポリビニルエーテル（PVE）からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
冷凍機油は、基油に加えて、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、酸化防止剤、極圧剤、酸捕捉剤、酸素捕捉剤、銅不活性化剤、防錆剤、油性剤及び消泡剤からなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。
冷凍機油として、40℃における動粘度が5〜400 cStであるものが、潤滑の点で好ましい。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、必要に応じて、さらに少なくとも一種の添加剤を含んでもよい。添加剤としては例えば以下の相溶化剤等が挙げられる。
３．２ 相溶化剤
本開示の冷凍機油含有作動流体は、相溶化剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
相溶化剤としては、特に限定されず、一般に用いられる相溶化剤の中から適宜選択することができる。
相溶化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン、エステル、ラクトン、アリールエーテル、フルオロエーテルおよび1,1,1-トリフルオロアルカン等が挙げられる。相溶化剤としては、ポリオキシアルキレングリコールエーテルが特に好ましい。
４．冷凍機の運転方法
本開示の冷凍機の運転方法は、本開示の冷媒を用いて冷凍機を運転する方法である。
具体的には、本開示の冷凍機の運転方法は、本開示の冷媒を冷凍機において循環させる工程を含む。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
以下に、実施例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本開示は、これらの実施例に限定されるものではない。
R1234yf、及び、R410A(R32=50%/R125=50%)の混合物を含有する組成物のGWPは、IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）第4次報告書の値に基づいて評価した。HFO-1132(E)のGWPは記載がないが、HFO-1132a(GWP=1以下）、HFO-1123（GWP=0.3,特許文献１に記載）から、そのGWPを１と想定した。R410A及びHFO-1132（E）、HFO-1123、R1234yfとの混合物を含有する組成物の冷凍能力は、National Institute of Science and Technology（NIST） Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database（Refprop 9.0）を使い、下記条件で混合冷媒の冷凍サイクル理論計算を実施することにより求めた。
また、混合物のRCLは、HFO-1132(E)のLFL=4.7vol%、HFO-1123のLFL=10vol%、R1234yfのLFL=6.2vol%として、ASHRAE34-2013に基づいて求めた。
蒸発温度：5℃
凝縮温度：45℃
過熱度：5K
過冷却度：5K
圧縮機効率：70%
これらの値を、各混合冷媒についてのGWPと合わせて表１〜３４に示す。
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これらの結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点D(0.0, 80.4, 19.6)、
点C’(19.5,70.5,10.0)、
点C(32.9, 67.1, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の７点をそれぞれ結ぶ線分AA’、A’B、BD、DC’、C’C、CO及びOAで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分CO上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分DC’は、
座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
で表わされ、
前記線分C’Cは、
座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
で表わされ、かつ
前記線分BD、CO及びOAが直線である場合に、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が92.5％以上となることが判る。
線分AA’上の点は、点A、実施例１、及び点A’の3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
線分A’B上の点は、点A’、実施例３、及び点Bの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
線分DC’上の点は、点D、実施例６、及び点C’の3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
線分C’C上の点は、点C’、実施例４、及び点Cの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
また、同様に、座標（x,y,z）が、
点A(68.6, 0.0, 31.4)、
点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
点B(0.0, 58.7, 41.3)、
点F(0.0, 61.8, 38.2)、
点T(35.8, 44.9, 19.3)、
点E(58.0, 42.0, 0.0)及び
点O(100.0, 0.0, 0.0)
の７点をそれぞれ結ぶ線分AA’、A’B、BF、FT、TE、EO及びOAで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分EO上の点は除く）、
前記線分AA’は、
座標（x, 0.0016x 2 -0.9473x+57.497, -0.0016x 2 -0.0527x+42.503）
で表わされ、
前記線分A’Bは、
座標（x, 0.0029x 2 -1.0268x+58.7, -0.0029x 2 +0.0268x+41.3）
で表わされ、
前記線分FTは、
座標（x, 0.0078x 2 -0.7501x+61.8, -0.0078x 2 -0.2499x+38.2）
で表わされ、
前記線分TEは、
座標（x, 0.0067x 2 -0.7607x+63.525, -0.0067x 2 -0.2393x+36.475）
で表わされ、かつ
前記線分BF、FO及びOAが直線である場合に、R410Aを基準とする冷凍能力比が85％以上となり、かつR410Aを基準とするCOP比が95％以上となることが判る。
線分FT上の点は、点T、E’、Fの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
線分TE上の点は、点E,R,Tの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
表１〜３４の結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの混合冷媒においては、これらの総和が100質量%となる3成分組成図であって、点(0.0, 100.0, 0.0)及び点(0.0, 0.0, 100.0)を結ぶ線分を底辺とし、点(0.0, 100.0, 0.0)を左側、点(0.0, 0.0, 100.0)を右側とする3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点L(63.1, 31.9, 5.0)及び
点M(60.3, 6.2, 33.5)
を結ぶ線分LMの上、又は当該線分の下側にある場合にRCLが40g/m3以上となることが明らかとなった。
また、表１〜３４の結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの混合冷媒においては、これらの総和が100質量%となる3成分組成図であって、点(0.0, 100.0, 0.0)及び点(0.0, 0.0, 100.0)を結ぶ線分を底辺とし、点(0.0, 100.0, 0.0)を左側、点(0.0, 0.0, 100.0)を右側とする3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点Q(62.8, 29.6, 7.6) 及び
点R(49.8, 42.3, 7.9)
を結ぶ線分QRの上、又は当該線分の左側にある場合に温度グライドが1℃以下となることが明らかとなった。
また、表１〜３４の結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの混合冷媒においては、これらの総和が100質量%となる3成分組成図であって、点(0.0, 100.0, 0.0)及び点(0.0, 0.0, 100.0)を結ぶ線分を底辺とし、点(0.0, 100.0, 0.0)を左側、点(0.0, 0.0, 100.0)を右側とする3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点S(62.6, 28.3, 9.1)及び
点T(35.8, 44.9, 19.3)
を結ぶ線分STの上、又は当該線分の右側にある場合にR410Aを基準とする吐出圧力比が105％以下となることが明らかとなった。
なお、これらの組成物において、R1234yfは燃焼性の低下や重合等の変質抑制に寄与しており、これを含むことが好ましい。
さらに、これらの各混合冷媒について、混合組成をWCF濃度としてANSI/ASHRAE34-2013規格に従い燃焼速度を測定した。燃焼速度が10 cm/s以下となるものは「2Lクラス（微燃性）」であるとした。
なお、燃焼速度試験は図１に示す装置を用いて、以下の通り行った。まず、使用した混合冷媒は99.5％またはそれ以上の純度とし、真空ゲージ上に空気の痕跡が見られなくなるまで凍結、ポンピング及び解凍のサイクルを繰り返すことにより脱気した。閉鎖法により燃焼速度を測定した。初期温度は周囲温度とした。点火は、試料セルの中心で電極間に電気的スパークを生じさせることにより行った。放電の持続時間は1.0〜9.9msとし、点火エネルギーは典型的には約0.1〜1.0Jであった。シュリーレン写真を使って炎の広がりを視覚化した。光を通す2つのアクリル窓を備えた円筒形容器（内径：155mm、長さ：198mm）を試料セルとして用い、光源としてはキセノンランプを用いた。炎のシュリーレン画像を高速デジタルビデオカメラで600fpsのフレーミング速度で記録し、PCに保存した。
また、WCFF濃度は、WCF濃度を初期濃度としてNIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0により漏洩シミュレーションを行うことで求めた。
結果を表３５及び表３６に示す。
Figure 0006555456
Figure 0006555456
表３５の結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの混合冷媒においては、これらの総和を基準として、HFO-1132(E)を72.0質量％以下含む場合に、WCF微燃性と判断できることが明らかとなった。
表３６の結果から、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの混合冷媒においては、これらの総和が100質量%となる3成分組成図であって、点(0.0, 100.0, 0.0)及び点(0.0, 0.0, 100.0)を結ぶ線分を底辺とする3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
点J(47.1, 52.9, 0.0)、
点P(55.8, 42.0, 2.2)、
点L（63.1,31.9,5.0）
点N(68.6, 16.3, 15.1)
点N’（65.0, 7.7, 27.3）及び
点K(61.3, 5.4, 33.3)
の６点をそれぞれ結ぶ線分JP、PN及びNKの上、又は当該線分の下側にある場合に、WCF微燃、及びWCFF微燃性と判断できることが明らかとなった。
ただし、
前記線分PNは、
座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
で表わされ、
前記線分NKは、
座標（x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91）
で表わされる。
線分PN上の点は、点P、点L、点Nの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
線分NK上の点は、点N、点N’、点Kの3点を結ぶ近似曲線を最小二乗法により求めることにより決定した。
1：試料セル
2：高速カメラ
3：キセノンランプ
4：コリメートレンズ
5：コリメートレンズ
6：リングフィルター

Claims (11)

  1. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、トランス−１，２−ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）、トリフルオロエチレン（HFO-1123）及び２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（R1234yf）を含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点G(72.0, 28.0, 0.0)、
    点I(72.0, 0.0, 28.0)、
    点A(68.6, 0.0, 31.4)、
    点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
    点B(0.0, 58.7, 41.3)、
    点D(0.0, 80.4, 19.6)、
    点C’(19.5, 70.5, 10.0) 及び
    点C(32.9, 67.1, 0.0)
    の８点をそれぞれ結ぶ線分GI、IA、AA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCGで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分IA、BD及びCG上の点は除く）、
    前記線分AA’は、
    座標（x, 0.0016x 2 -0.9473x+57.497, 0.0016x 2 -0.0527x+42.503）
    で表わされ、
    前記線分A’Bは、
    座標（x, 0.0029x 2 -1.0268x+58.7, -0.0029x 2 +0.0268x+41.3）
    で表わされ、
    前記線分DC’は、
    座標（x, 0.0082x 2 -0.6671x+80.4, -0.0082x 2 -0.3329x+19.6）
    で表わされ、
    前記線分C’Cは、
    座標（x, 0.0067x 2 -0.6034x+79.729, -0.0067x 2 -0.3966x+20.271）
    で表わされ、かつ
    前記線分GI、IA、BD及びCGが直線である、組成物。
  2. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfを含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点J(47.1, 52.9, 0.0)、
    点P(55.8, 42.0, 2.2)、
    点N(68.6, 16.3, 15.1)、
    点K(61.3, 5.4, 33.3)、
    点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
    点B(0.0, 58.7, 41.3)、
    点D(0.0, 80.4, 19.6)、
    点C’(19.5, 70.5, 10.0) 及び
    点C(32.9, 67.1, 0.0)
    の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PN、NK、KA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BD及びCJ上の点は除く）、
    前記線分PNは、
    座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
    で表わされ、
    前記線分NKは、
    座標（x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91）
    で表わされ、
    前記線分KA’は、
    座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
    で表わされ、
    前記線分A’Bは、
    座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
    で表わされ、
    前記線分DC’は、
    座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
    で表わされ、
    前記線分C’Cは、
    座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
    で表わされ、かつ
    前記線分JP、BD及びCJが直線である、組成物。
  3. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfを含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点J(47.1, 52.9, 0.0)、
    点P(55.8, 42.0, 2.2)、
    点L(63.1, 31.9, 5.0)、
    点M(60.3, 6.2, 33.5)、
    点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
    点B(0.0, 58.7, 41.3)、
    点D(0.0, 80.4, 19.6)、
    点C’(19.5, 70.5, 10.0) 及び
    点C(32.9, 67.1, 0.0)
    の９点をそれぞれ結ぶ線分JP、PL、LM、MA’、A’B、BD、DC’、C’C及びCJで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BD及びCJ上の点は除く）、
    前記線分PLは、
    座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
    で表わされ、
    前記線分MA’は、
    座標（x, 0.0016x 2 -0.9473x+57.497, 0.0016x 2 -0.0527x+42.503）
    で表わされ、
    前記線分A’Bは、
    座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
    で表わされ、
    前記線分DC’は、
    座標（x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6）
    で表わされ、
    前記線分C’Cは、
    座標（x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271）
    で表わされ、かつ
    前記線分JP、LM、BD及びCJが直線である、組成物。
  4. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfを含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点P(55.8, 42.0, 2.2)、
    点L(63.1, 31.9, 5.0)、
    点M(60.3, 6.2, 33.5)、
    点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
    点B(0.0, 58.7, 41.3)、
    点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
    点T(35.8, 44.9, 19.3)
    の７点をそれぞれ結ぶ線分PL、LM、MA’、A’B、BF、FT及びTPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり（ただし、線分BF上の点は除く）、
    前記線分PLは、
    座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
    で表わされ、
    前記線分MA’は、
    座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
    で表わされ、
    前記線分A’Bは、
    座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
    で表わされ、
    前記線分FTは、
    座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
    で表わされ、
    前記線分TPは、
    座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
    で表わされ、かつ
    前記線分LM及びBFが直線である、組成物。
  5. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfを含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点P(55.8, 42.0, 2.2)、
    点L(63.1, 31.9, 5.0)、
    点Q(62.8, 29.6, 7.6) 及び
    点R(49.8, 42.3, 7.9)
    の４点をそれぞれ結ぶ線分PL、LQ、QR及びRPで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
    前記線分PLは、
    座標（x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43）
    で表わされ、
    前記線分RPは、
    座標（x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475）
    で表わされ、かつ
    前記線分LQ及びQRが直線である、組成物。
  6. 冷媒を含む組成物であって、
    前記冷媒が、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfを含み、かつ
    HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの合計を、冷媒全体に対して99.5質量%以上含み、
    前記冷媒において、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの、これらの総和を基準とする質量%をそれぞれx、y及びzとするとき、HFO-1132(E)、HFO-1123及びR1234yfの総和が100質量%となる3成分組成図において、座標（x,y,z）が、
    点S(62.6, 28.3, 9.1)、
    点M(60.3, 6.2, 33.5)、
    点A’(30.6, 30.0, 39.4)、
    点B(0.0, 58.7, 41.3)、
    点F(0.0, 61.8, 38.2)及び
    点T(35.8, 44.9, 19.3)
    の６点をそれぞれ結ぶ線分SM、MA’、A’B、BF、FT、及びTSで囲まれる図形の範囲内又は前記線分上にあり、
    前記線分MA’は、
    座標（x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503）
    で表わされ、
    前記線分A’Bは、
    座標（x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3）
    で表わされ、
    前記線分FTは、
    座標（x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2）
    で表わされ、
    前記線分TSは、
    座標（x, 0.0017x2-0.7869x+70.888, -0.0017x2-0.2131x+29.112）
    で表わされ、かつ
    前記線分SM及びBFが直線である、組成物。
  7. さらに、冷凍機油を含有し、冷凍機用作動流体として用いられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
  8. R410Aの代替冷媒として用いられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物の、R410Aの代替冷媒としての使用。
  10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物を作動流体として含む、冷凍機。
  11. 冷凍機の運転方法であって、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物を作動流体として冷凍機において循環させる工程を含む、方法。
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