JP6799039B2 - ジフルオロメタン及びフッ素置換オレフィンを含有する組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2007年7月6日付けで出願された11/773959の優先権の利益を請求する2008年7月3日付けで出願された国際出願番号PCT/US2008/069139に関連し(一部継続出願として)、またその優先権の利益を請求する。本出願は、また、2005年6月24日付で出願された仮出願60/693853の優先権の利益を請求し、かつ、それぞれ2003年10月27日付で出願された以下の通常の米国出願:10/694,273;10/695,212;10/694,272のそれぞれに一部継続出願として関連する、2006年6月26日付で出願された同時係属する米国出願11/475605に関連し(一部継続出願として)、それに基づく優先権の利益を請求する。本出願は、また、以下の米国出願:2003年10月23日付で出願され現在放棄されている10/695,212の利益を請求する、2006年3月20日付で出願され現在係属する11/385,259;及び、2003年10月27日付で出願され係属する10/694,272の優先権の利益を請求する、2006年6月4日付で出願され係属する11/757782にも関連し、その優先権の利益を請求する。本出願は、また、以下の米国仮出願:2008年9月23日付で出願された61/099,382及び2008年7月30日付で出願された61/084,997にも関連し、その優先権の利益を請求する。本段落において特定した出願はそれぞれ、以下に完全に示すかのように、参照することにより本明細書中に援用する。
本発明は、特に、冷媒系などの熱移動系を含む、数多くの用途において有用性を有する組成物、方法、及び系に関する。好ましい側面において、本発明は、ジフルオロメタンと少なくとも1つの多フッ素化されたオレフィン及び/又は少なくとも1つのフルオロヨードカーボンとを含む冷媒組成物、また、かかる組成物の固定式冷却・空調装置における好ましい使用に向けられている。
に利用されている冷媒の多くは、単一成分の流体か、非共沸(zeotropic)混合物か、共
沸混合物のいずれかである。
Smutnyに記載されたフッ素化されたオレフィンは、熱移動用途においていくらかのレベルの有効性を有し得るが、そのような化合物は同時に一定の不都合も有し得ると考えられる。例えば、これらの化合物のうちいくつかのものは、基板、特にアクリル樹脂やABS樹脂などの汎用プラスチックを攻撃する傾向がある。そのうえ、Smutnyに記載される高級オレフィン化合物はまた、Smutnyにおいて注目されている殺虫剤活性の結果として生じ得る、かかる化合物の潜在的なレベルの毒性のために、一定の用途において望ましくない場合がある。また、かかる化合物は、一定の用途においてそれら化合物を冷媒として有用なものとするには高すぎる沸点を有し得る。
法及び系は、現行の熱移動系における以下の熱移動流体:R−22、R−134a、R−404A、R−407C、R−410A、R−507、及びこれらの任意の二種又はそれより多い組み合わせ:のうちひとつ又はそれより多くを置き換えることを含む。
本発明の一定の態様の利益のひとつは、格別の可燃性特性を有しながら他の重要な特性を所望の範囲内に維持する組成物を提供することである。出願人は、R−32及びHFO−1234yfの両方が室温において適度な可燃限界(flame limit)を有することを認
識するに至った。しかし、出願人は、本組成物中の化合物の燃焼の危険は、都合のよいことに、R−152aなどの他のHFC及びR−290などの他のHCに匹敵することに注目している。これらの材料の可燃性を位置付けるひとつのやり方は、各化合物の燃焼速度
を測定することである。R−32、R−152a、及びR−290の最大燃焼速度は、それぞれ、6.7、23.0、及び38.5cm/sと報告されている(Jabbour)。HF
O−1234yfの燃焼速度は、1.5cm/sと測定されている。燃焼速度の測定は、室温で測定するように設計されている。HFO−1234ze(E)は室温で非可燃性であるから、燃焼速度を直接、他の値と比較することはできないが、HFO−1234ze(E)の燃焼速度はHFO−1234yfの燃焼速度より低いと予測するのが妥当である。これは、R−32及びHFO−1234ze及び/又はHFO−1234yfのすべての混合物が6.7cm/sより低い燃焼速度を有することを意味するであろう。異なる材料と比較する際、第一の材料が第二の材料より低い燃焼速度を有する場合は、第一の材料は、第二の材料と比較して安定した火炎伝搬の可能性が低いということになる。
R’は(CR2)nYであり、
YはCRF2であり、
そして、nは0、1、2、又は3であるが、化合物中にBrが存在する場合は当該化合物中に水素が存在しないことが一般に好ましい。一定の態様においては、Brは化合物中に存在しない。
相でフッ素化することによりCF3CH=CH2などのフルオロプロペンを製造することが、各々を参照により本明細書中に援用する米国特許第2,889,379号;第4,798,818号;及び第4,465,786号に記載されている。また、参照により本明細書中に援用するEP974,571は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(H
FC−245fa)を、気相でクロムを基材とする触媒と高温にて接触させることにより、又は液相でKOH、NaOH、Ca(OH)2、又はMg(OH)2のアルコール溶液と接触させることにより、1,1,1,3−テトラフルオロプロペンを調製することを開示している。加えて、本発明にしたがった化合物を製造するための方法は、一般には、代理人ドケット番号(H0003789(26267))の「フルオロプロペン類を製造するための方法」と題する係属する米国特許出願に記載されており、これもまた参照により本明細書中に援用する。
本発明の組成物に含めてもよく、そのような化合物及び成分はすべて本発明の広い範囲に含まれる。
本組成物の第二の成分は、また、本発明の広い範囲内で広く変動してもよい。好ましい態様において、特定的な第二の成分及びその組成物中の量は、当該組成物全体の燃焼性を低減できるということに基づいて選択される。現行の冷媒群において一種又はそれより多い冷媒に関して使用するために当初設計された系において、当該組成物を使用する、又は使用することを意図する態様について、第二の成分は、組成物の重量基準で好ましくは約5%〜約99%の量で組成物中に存在する。他の好ましい態様において、第二の成分は、組成物の重量基準で約20〜約95パーセントの量で存在する。
本発明の組成物は、一般的に、熱移動用途、すなわち、気化冷却剤を含む、加熱及び/又は冷却媒体として使用するために適合可能である。
又は導管に接続された系に対して点検又は他の作業を行うことを可能とするということに関して、明確な利点を有する。
らのCalumet R015が挙げられる。商業的に入手可能なアルキルベンゼン潤滑剤としては、Zerol 150(登録商標)が挙げられる。商業的に入手可能なエステルとしては、Emery 2917(登録商標)として入手可能なネオペンチルグリコールジペラルゴネート、及びHatcol 2370(登録商標)が挙げられる。他の有用なエステルとしては、燐酸エステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが挙げられる。一部の場合において、炭化水素を基材とする油は、ヨードカーボンから構成される冷媒に関して充分な溶解性を有し、ヨードカーボンと炭化水素油の組み合わせは他のタイプの潤滑剤より安定である。したがって、そのような組み合わせは有利であり得る。好ましい潤滑剤としては、ポリアルキレングリコール及びエステルが挙げられる。ポリアルキレングリコールは、移動式空調などの特定の用途において現在使用されていることから、一定の態様において非常に好ましい。もちろん、異なるタイプの潤滑剤の異なる混合物を使用してもよい。
約90重量%のR−32とを含む。
HFC−32/HFO−1234yfをベースとする組成物
本発明のひとつの好ましい態様において、本組成物は、主要な割合を構成し、好ましくは本質的にHFC−32からなり、更により好ましくはHFC−32からなる、第一の成分と、HFO−1234yfを含み、好ましくは本質的にHFO−1234yfからなり、更により好ましくはHFO−1234yfからなる、第二の成分とを含む。そのような態様においては、当該組成物中に存在するHFC−32の量は、HFC−32及びHFO−1234yfの全重量に基づいて、組成物の約10重量%〜約90重量%、より好ましくは組成物の約20重量%〜約90重量%、更により好ましくは組成物の約25重量%〜約85重量%であることが一般的に好ましい。しかし、出願人は、一定の態様においては更にHFC−32が10重量%未満であることが好ましいということに注目している。例えば、組成物をHFC−134aの代用品としての使用のために意図されているか、又はその代用品として使用される態様について、HFC−32は、約5%未満、更により好ましくは約3%未満などの、比較的少量で組成物中に含まれる。実際、そのような一定のHFC−134a代用品態様においては、組成物中のHFC−32の量は、HFC−32及びHFO−1234yfの全重量に基づいて、約1%未満の量で含むことが望ましい。
FC−32の全重量に対して、約20〜約40重量%のHFO−1234yf、更により好ましくは約30重量%のHFO−1234yfを含む組成物が、特に好ましい。
本発明のひとつの好ましい態様において、本組成物は、主要な割合を構成し、好ましくは本質的にHFC−32からなり、更により好ましくはHFC−32からなる、第一の成分と、HFO−1234zeを含み、好ましくは本質的にHFO−1234zeからなり、更により好ましくはHFO−1234zeからなる、第二の成分とを含む。そのような態様においては、当該組成物中に存在するHFC−32の量は、組成物の約3重量%〜約98重量%、より好ましくは組成物の約10重量%〜約95重量%、更により好ましくは、一定の態様において、特に404a又は410Aの代用品として意図又は使用する態様において、組成物の約40重量%〜約95重量%であることが一般的に好ましい。
組成物中のHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して、約5〜約30重量%のHFO−1234zeを含む本発明の組成物は、放出温度に関して許容可能な性能パラメータをなおも達成しながら、R−410Aなどの冷媒に対して容量及び効率のパラメータにおいてすぐれた一致を提供できることを発見した。そのような態様について、組成物中のHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して、約5〜約25重量%のHFO−1234ze、更により好ましくは約10重量%のHFO−1234zeを含む組成物が、特に好ましい。
本発明のひとつの好ましい態様において、本組成物は、主要な割合を構成し、好ましくは本質的にHFC−32からなり、更により好ましくはHFC−32からなる、第一の成分を含む。そのような態様においては、当該組成物中に存在するHFC−32の量は、組成物の約1重量%〜約60重量%であることが一般的に好ましい。
4重量%の量で存在することが好ましい。第二の成分が本質的にCF3Iからなる態様、すなわち、組成物に実質的な量のHFO−1225が含まれない態様について、第三成分が必要であり、組成物の少なくとも約1重量%の量で存在することが好ましい。
本発明のこれらの態様において、本組成物は、主要な割合を構成し、好ましくは本質的にHFC−32からなり、更により好ましくはHFC−32からなる、第一の成分を含む。そのような態様においては、当該組成物中に存在するHFC−32の量は、組成物の約1重量%〜約60重量%であることが一般的に好ましい。
,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze、すべての異性体を含む)、及び1,1,1,2−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)のうち一種又はそれより多くを含む、一定の好ましい態様においては、存在する場合はそのような成分は以下の表2(示した量は、「約」という修飾語が前にあり、組成物における重量パーセントに基づくと理解すべきものと意図している)に示す範囲内から選択することが好ましい。
本発明のひとつの側面は、現行の熱移動系に関して使用するための熱移動組成物を選択するための方法を包含する。本明細書中で使用するように、「現行の熱移動系」という用語は、建設されておりしかるべき場所にある実際の熱移動系だけでなく、まだ建設されていないが想定されている及び/又は設計段階にある系も含む。ひとつの好ましい態様は、これまでに知られている組成物に関して使用するために設計されている現行の熱移動系に関して使用するための熱移動組成物を選択するための方法を提供する。そのような場合において、これまでに知られている組成物は、一般には、所望の又は予期される熱容量を有するが、一又はそれより多い望ましくなく特性も示す。例えば、以下のこれまでに知られている冷媒は各々、それらが使用される系について望ましい熱容量を有するが以下に示すような望ましくないほど高いGWPを示す。
本発明の組成物は、冷凍系、空調系、及びヒートポンプ系において使用する冷媒などの、熱を移動するための方法及び系における熱移動流体を含む数多くの方法及び系に関して有用である。本組成物は、好ましくはかかる系及び方法においてエアロゾル推進剤を含むかそれからなる、エアロゾルを発生させる系及び方法において使用する際に有利である。フォームを形成する方法、並びに、火炎を消火及び抑制する方法も本発明の一定の側面に含まれる。本発明は、また、一定の側面において、物品から残留物を除去する方法であって、本組成物をかかる方法及び系において溶媒組成物として使用する方法も提供する。
好ましい熱移動方法は、一般に、本発明の組成物を提供し、顕熱移動、相変化熱移動、又はこれらの組み合わせのいずれかにより、組成物に又は組成物から熱を移動させることを含む。例えば、一定の好ましい態様において、本方法は、本発明の冷媒を含む冷凍系、及び、本発明の組成物を凝縮及び/又は蒸発することにより加熱又は冷却をもたらす方法を提供する。一定の好ましい態様において、他の流体を直接又は間接に冷却するか、あるいは物体を直接又は間接に冷却することを含む、冷却するための方法は、本発明の組成物を含む冷媒組成物を凝縮し、その後、前記冷媒組成物を冷却すべき物品の近傍で蒸発させることを含む。本明細書中で使用するように、「物体」という用語は、無生物の物だけでなく、一般に動物組織、特にヒト組織を含む、生体組織も言う。例えば、本発明の一定の側面は、鎮痛手法、予備的麻酔、又は、治療する身体の温度を低減することを含む治療の一部などの、一又はそれより多い治療目的のために、本組成物をヒト組織に適用することを包含する。一定の態様において、物体への適用は、好ましくは一方放出弁及び/又はノズルを有する加圧容器において、本組成物を圧力下で液体形態で提供し、組成物を物体に噴霧し、さもなければ適用することにより、加圧容器から液体を放出することを含む。噴霧される表面から液体が蒸発すると、その表面が冷える。
量流量の少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%であり、かつ好ましくは約130%以下、更により好ましくは約115%以下、更により好ましくは約110%以下である。
実施例1− HFC−32及びCF 3 Iの中温系
熱移動組成物(及び特に冷媒)の容量は、冷却又は加熱の能力を示し、冷媒の所与の体積流速に関して圧縮機が熱量を供給する能力の指標を提供する。言い換えれば、具体的な圧縮機がある場合に、冷媒の容量が高いと、より多くの冷却又は加熱の出力が送達される。
熱移動組成物の第一成分が3重量%のCO2及び97重量%のHFC−32からなること、その容量が匹敵すべき冷媒がR−410Aであることを除いて、実施例1を繰り返す。図2のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が1重量%のCO2及び99重量%のHFC−32からなること、その容量が匹敵すべき冷媒がR−410Aであることを除いて、実施例1を繰り返す。図3のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が3重量%のCO2及び99重量%のHFC−32からなること、その容量が匹敵すべき冷媒がR−410Aであること、条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例1を繰り返す。図4のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が1重量%のCO2及び99重量%のHFC−32からなること、その容量が匹敵すべき冷媒がR−410Aであること、条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例1を繰り返す。図5のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
凝縮器温度を約40℃、蒸発器温度を約2℃、過熱を約10℃、過冷温度を約5℃、圧縮機効率を0.7として(これらは通常は典型的な「中温」条件と考えられる)、冷却/空調サイクル系をシミュレート又は提供する。本発明のいくつかの組成物を、HFC−32からなる第一の成分、HFO−1225ye−Zからなる第二の成分、これまでに説明したような一連の第三の成分のうちひとつに基づいて、シミュレート及び/又は試験する。各々の第三の成分について、これまでに説明した条件下でR−410Aの容量に実質的に匹敵する三成分すべての相対濃度を決定する。次いで、容量が実質的にR−410Aの容量に匹敵する各成分の種々の濃度の曲線を引き、又はシミュレートする(視覚的に、数学的に、又は各々の組み合わせ)。次いで、この曲線にアステリクシスを置いて、1000又はそれ未満のGWPを有する組成物を示し、次いで、曲線にダイアモンドを置いて、1000より大きいGWPを有する組成物を示す。この手順を上記の三成分の化合物すべて、また第二成分化合物であるHFO−1225ye−Zについて繰り返す。この系のための冷媒を選択するための「ツール」のひとつの例をこのように作成し、図6にチャートとして示す。図6のチャートを分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWP
が約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例6を繰り返す。図7のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が3重量%のCO2及び97重量%のHFC−32からなることを除いて、実施例6を繰り返す。図8のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が1重量%のCO2及び97重量%のHFC−32からなること、その容量が匹敵すべき冷媒がR−410Aであることを除いて、実施例6を繰り返す。図9のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が3重量%のCO2及び97重量%のHFC−32からなること、条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例6を繰り返す。図10のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
熱移動組成物の第一成分が1重量%のCO2及び99重量%のHFC−32からなること、条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例6を繰り返す。図11のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
条件が約45℃の凝縮器温度、約−34℃の蒸発器温度、約10℃の過熱、約5℃の過冷、0.7の圧縮機効率であること(これらは通常は典型的な「低温」条件と考えられる)を除いて、実施例1を繰り返す。図12のチャートを作成し、分析して、曲線に該当するか又はほぼ該当し、そのGWPが約1000未満である組成物を同定する。この同定の前又は後に、好ましくは、組成物の燃焼性を分析し、次いで、かかる系のもとの成分として、あるいはそのような現行の系に対する置き換え又は改良として使用するための組成物について選択する。
HFO−1234ze(E)及びR−32の混合物について蒸気液体平衡(VLE)を二つの別々の方法により測定した。第一の方法は開放式の沸点測定装置であり、これにより大気圧における混合物の泡立ち点温度を測定し、結果を表3に示す。第二の方法は密封した系であり、これにより大気圧より高い圧力を実現でき、この結果を表4に示す。
HFO−1234yf及びR−32のVLEを二つの別々の方法により測定した。第一の方法は開放式の沸点測定装置であり、これにより大気圧における混合物の泡立ち点温度を測定し、結果を表5に示す。第二の方法は密封した系であり、これにより大気圧より高い圧力を実現でき、この結果を表6に示す。
表3及び4のデータを用いて、これらの冷媒の典型的な空調用途における性能を評価した。空調サイクルの条件は、
蒸発器温度=2℃
凝縮器温度=40℃
過冷=5℃
過熱=10℃
等エントロピー圧縮機効率=0.7
であった。
表3及び4のデータを用いて、これらの冷媒の低音用途における性能を評価した。低温サイクルの条件は、
蒸発器温度=−34℃
凝縮器温度=45℃
過冷=10℃
過熱=10℃
等エントロピー圧縮機効率=0.7
であった。
本発明は以下の態様を含む。
[1]
(a)ジフルオロメタン(R−32)を含む第一の成分;
(b)多フッ素化されたC2〜C5のオレフィンから選択される第二の成分;及び
(c)場合により、フッ素化されたC2〜C3のアルカン、CF3I、及びこれらの組合せから選択される少なくとも1種の第三の成分
を含む熱伝達組成物。
[2]
前記第二の成分が、少なくとも1種の四フッ素化又は五フッ素化されたC3〜C5のオレフィンを含む、[1]記載の熱伝達組成物。
[3]
前記第二の成分が、−CF3末端基とフッ素置換基が1つ以下である不飽和末端炭素とを有する、少なくとも1種の四フッ素化又は五フッ素化されたC3〜C5のオレフィンを含む、[1]記載の熱伝達組成物。
[4]
−CF3末端基とフッ素置換基が1つ以下である不飽和末端炭素とを有する、少なくとも1種の四フッ素化又は五フッ素化されたC3〜C5の前記オレフィンが、1,1,1,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze)を含む、[3]記載の熱伝達組成物。
[5]
−CF3末端基とフッ素置換基が1つ以下である不飽和末端炭素とを有する、少なくとも1種の四フッ素化又は五フッ素化されたC3〜C5の前記オレフィンが、トランス−1,1,1,3−テトラフルオロプロペン(トランスHFO−1234ze)を含む、[4]記載の熱伝達組成物。
[6]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のトランスHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して測定して、約3〜約98重量%のHFC−32と約2〜約97重量%のトランスHFO−1234zeとを含む、[5]記載の熱伝達組成物。
[7]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のトランスHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して測定して、約45〜約55重量%のHFC−32と約45〜約55重量%のトランスHFO−1234zeとを含む、[5]記載の熱伝達組成物。
[8]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のトランスHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して測定して、約70〜約95重量%のHFC−32と約5〜約30重量%のトランスHFO−1234zeとを含む、[5]記載の熱伝達組成物。
[9]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のトランスHFO−1234ze及びHFC−32の全重量に対して測定して、約3〜約20重量%のHFC−32と約80〜約97重量%のトランスHFO−1234zeとを含む、[5]記載の熱伝達組成物。
[10]
前記第二の成分が、−CF3末端基とフッ素置換基が1つ以下である不飽和末端炭素とを有する、少なくとも1種の四フッ素化又は五フッ素化されたC3〜C5のオレフィンが、1,1,1,2−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)を含む、[3]記載の組成物。
[11]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のHFO−1234yf及びHFC−32の全重量に対して測定して、約10〜約90重量%のHFC−32と約10〜約90重量%のHFO−1234yfとを含む、[10]記載の熱伝達組成物。
[12]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のHFO−1234yf及びHFC−32の全重量に対して測定して、約20〜約40重量%のHFC−32と約60〜約80重量%のHFO−1234yfとを含む、[11]記載の熱伝達組成物。
[13]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のHFO−1234yf及びHFC−32の全重量に対して測定して、約70〜約90重量%のHFC−32と約10〜約30重量%のHFO−1234yfとを含む、[11]記載の熱伝達組成物。
[14]
前記組成物が、それぞれ該組成物中のHFO−1234yf及びHFC−32の全重量に対して測定して、約3重量%未満のHFC−32と約95〜約99.5重量%のHFO−1234yfとを含む、[11]記載の熱伝達組成物。
[15]
前記第三の成分が存在し、フッ素化されたエタン、フッ素化されたアルケン、及びこれらのうち2種又はそれより多い種の組合せからなる群から選択される、[11]記載の熱伝達組成物。
[16]
前記第一の成分、前記第二の成分、及び、存在する場合は前記第三の成分が、R−22、R−404A、R−407C、R−410A、又はR−507のうち少なくとも1種、及びこれらの2種又はそれより多い種の組合せの低温用途における容量より実質的に低くない容量をもつ熱伝達組成物を提供するのに有効な量で存在する、[11]記載の方法。
[17]
前記第一の成分、前記第二の成分、及び、存在する場合は前記第三の成分が、R−22、R−134a、R−404A、R−407C、R−410A、又はR−507のうち少なくとも1種、及びこれらの2種又はそれより多い種の組合せの低温用途における容量より実質的に低くない容量をもつ熱伝達組成物を提供するのに有効な量で存在する、[1]記載の熱伝達組成物。
[18]
流体又は物質に、あるいは流体又は物質から、熱を伝達する方法であって、[1]記
載の組成物において相変化を引き起こし、前記相変化の間に前記流体又は物質と熱を交換
することを含む、前記方法。
[19]
[1]記載の組成物を含む冷凍系であって、自動車用空調系、住宅用空調系、商業用
空調系、住宅用冷却系、住宅用冷凍系、商業用冷却系、商業用冷凍系、チラー空調系、チ
ラー冷却系、ヒートポンプ系、及びこれらのうち2種又はそれより多い種の組合せからな
る群から選択される前記系。
[20]
現行の熱伝達系において使用するための組成物を選択する方法であって、
a)該現行の熱伝達系において使用される流体の容量の概算を可能とするのに充分なや
り方で該現行の熱伝達系を分析し;
b)2種又はそれより多い種の熱伝達組成物であって、
(i)ジフルオロメタン(HFC−32)を含む第一の成分;
(ii)多フッ素化されたC2〜C5のオレフィンからなる群から選択される第二の
成分;及び
(iii)場合により、フッ素化されたC2〜C3のアルカン、CF3I、及びこれ
らの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の第三の成分
を含む前記熱伝達組成物の容量を概算し;そして、
c)前記現行の熱伝達系において使用するための前記2種又はそれより多い種の熱伝達
組成物のうち少なくとも1種を選択すること
を含む前記方法。
[21]
(a)少なくとも1種の式I:
(式中、各々のRは、独立して、Cl、F、Br、I、又はHであり、R’は(CR2)
nYであり、YはCRF2であり、nは0又は1である)
のフルオロアルケン;及び
(b)ジフルオロメタン(HFC−32)
を含む、熱伝達組成物。
[22]
約1000以下の地球温暖化係数を有する、[21]記載の熱伝達組成物。
[23]
前記少なくとも1種のフルオロアルケンが、少なくとも1種のテトラフルオロプロペン
(HFO−1234)を含む、[21]記載の熱伝達組成物。
[24]
[21]記載の熱伝達組成物を含む熱伝達流体であって、前記組成物が、少なくとも
70重量%の式Iにしたがった化合物と少なくとも約5流量%のHFC−32とを含む前
記流体。
Claims (18)
- 流体又は物体を直接か又は間接に冷却することを含む低温冷凍系を運転する方法であって、冷媒組成物を凝縮し、その後、冷却すべき物品の近傍において前記冷媒組成物を蒸発させることを含む方法であって、
前記冷媒組成物は、冷媒組成物の合計重量に対して
(a)30重量%の量の2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf);及び
(b)70重量%の量のジフルオロメタン(HFC−32)
からなり、前記系においてR−410Aの能力に対して0.99の能力を有し、前記系においてR−410Aの成績係数(COP)に対して1.04の成績係数(COP)を有し、 1000以下の地球温暖化係数(GWP)を有する、
前記方法。 - 前記冷媒組成物が、6.7cm/sより低い燃焼速度を有する、請求項1記載の方法。
- 前記冷媒組成物が、前記系において7℃未満の蒸発器グライドを有する、請求項1又は2記載の方法。
- 前記低温冷凍系が、−34℃の蒸発温度及び45℃の凝縮温度を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記冷媒組成物が、潤滑剤と組み合わせて提供される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記潤滑剤が、ポリアルキレングリコール(PAG)又はポリオールエステル(POE)である、請求項5に記載の方法。
- 流体又は物体を直接か又は間接に冷却することを含む低温冷凍系を運転する方法であって、冷媒組成物を凝縮し、その後、冷却すべき物品の近傍において前記冷媒組成物を蒸発させることを含む方法において、冷媒組成物の合計重量に対して
(a)30重量%の量の2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf);及び
(b)70重量%の量のジフルオロメタン(HFC−32)
からなり、前記系においてR−410Aの能力に対して0.99の能力を有し、前記系においてR−410Aの成績係数(COP)に対して1.04の成績係数(COP)を有し、1000以下の地球温暖化係数(GWP)を有する冷媒組成物の、低温冷凍系におけるR−410Aの代替物としての使用。 - 前記冷媒組成物が、6.7cm/sより低い燃焼速度を有する、請求項7記載の使用。
- 前記冷媒組成物が、前記系において7℃未満の蒸発器グライドを有する、請求項7又は8記載の使用。
- 前記低温冷凍系が、−34℃の蒸発温度及び45℃の凝縮温度を有する、請求項7〜9のいずれかに記載の使用。
- 前記冷媒組成物が、潤滑剤と組み合わせて提供される、請求項7〜10のいずれかに記載の使用。
- 前記潤滑剤が、ポリアルキレングリコール(PAG)又はポリオールエステル(POE)である、請求項11に記載の使用。
- 流体又は物体を直接か又は間接に冷却することを含む低温冷凍系を運転する方法であって、冷媒組成物を凝縮し、その後、冷却すべき物品の近傍において前記冷媒組成物を蒸発させることを含む方法において使用される低温冷凍系であって、冷媒組成物の合計重量に対して
(a)30重量%の量の2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf);及び
(b)70重量%の量のジフルオロメタン(HFC−32)
からなり、前記系においてR−410Aの能力に対して0.99の能力を有し、前記系においてR−410Aの成績係数(COP)に対して1.04の成績係数(COP)を有し、1000以下の地球温暖化係数(GWP)を有する冷媒組成物を含む低温冷凍系。 - 前記冷媒組成物が、6.7cm/sより低い燃焼速度を有する、請求項13記載の系。
- 前記冷媒組成物が、前記系において7℃未満の蒸発器グライドを有する、請求項13又は14記載の系。
- 前記低温冷凍系が、−34℃の蒸発温度及び45℃の凝縮温度を有する、請求項13〜15のいずれかに記載の系。
- 前記冷媒組成物が、潤滑剤と組み合わせて提供される、請求項13〜16のいずれかに記載の系。
- 前記潤滑剤が、ポリアルキレングリコール(PAG)又はポリオールエステル(POE)である、請求項17に記載の系。
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