JP7218349B2 - 組成物 - Google Patents
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Description
しかしながら、R-32は、多くの欠点を有し、その圧縮機吐出温度は、R-410Aよりも大幅に高く、その動作圧力もまた、R-410Aよりも高い場合がある。例えば、「要求冷却」または液体注入技術を使用することにより、これらのより高い吐出温度を補完することが可能である。しかしながら、これらは、システムの能力およびエネルギー効率を低減する可能性がある。R-32のさらなる欠点は、テトラフルオロプロペンなどのハイドロフルオロオレフィン冷媒、またはプロパンなどの炭化水素のGWPと比較した場合、そのGWP(675)が依然として高いことである。
熱力学モデルを構築して、蒸気圧縮冷却または空調サイクルでのR-1132aまたはCO2を含む組成物の性能の推定を可能にした。R-1132aの臨界温度は、約30℃であり、CO2の臨界温度は、約31℃であり、両方とも、R-410Aの多くの用途で経験される凝縮温度よりも低く、凝縮温度は、30~60℃の範囲にわたる。したがって、混合物中のいくつかの成分の臨界温度を超える温度で混合物の気液平衡を予測することができる熱力学モデルが開発された。
・R-410Aの少なくとも約90%の能力
・R-410AのCOPと同等またはそれより高いCOP
・R-32の動作圧力以下である凝縮器内での動作圧力
・R-32の圧縮機吐出温度より低い圧縮機吐出温度
・約10K未満の蒸発器および凝縮器内での温度「勾配」
・ASHRAE Standard 34による10cm/秒未満の最悪組成物燃焼速度
Claims (63)
- 熱伝達組成物であって、
(i)3~30重量%の1,1-ジフルオロエテン(フッ化ビニリデン、R-1132a)と、
(ii)5~85重量%のジフルオロメタン(R-32)と、
(iii)5~90重量%の2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(R-1234yf)と、を含む、熱伝達組成物。 - 3~25重量%のR-1132aを含む、請求項1に記載の組成物。
- 5~25重量%のR-1132aを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 3~20重量%のR-1132aを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 5~20重量%のR-1132aを含む、請求項4に記載の組成物。
- 10~80重量%のR-32を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 15~70重量%のR-32を含む、請求項6に記載の組成物。
- 7~85重量%のR-1234yfを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 10~75重量%のR-1234yfを含む、請求項8に記載の組成物。
- 10~65重量%のR-1234yfを含む、請求項9に記載の組成物。
- 3~30重量%のR-1132aと、10~85重量%のR-32と、6~87重量%のR-1234yfと、を含む、請求項1に記載の組成物。
- 4~25重量%のR-1132aと、15~85重量%のR-32と、8~81重量%のR-1234yfと、を含む、請求項11に記載の組成物。
- 二酸化炭素(CO2、R-744)をさらに含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- CO 2 が、1~30重量%の量で存在する、請求項13に記載の組成物。
- CO 2 が、2~20重量%の量で存在する、請求項14に記載の組成物。
- R-1132aおよびCO2が、4~50重量%の合計量で存在する、請求項13に記載の組成物。
- R-1132aおよびCO 2 が、4~40重量%の合計量で存在する、請求項16に記載の組成物。
- R-1132aおよびCO 2 が、4~30重量%の合計量で存在する、請求項17に記載の組成物。
- R-1132aおよびCO 2 が、5~20重量%の合計量で存在する、請求項18に記載の組成物。
- 1,1,2-トリフルオロエテン(R-1123)をさらに含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の組成物。
- R-1123が、1~30重量%の量で存在する、請求項20に記載の組成物。
- R-1123が、5~20重量%の量で存在する、請求項21に記載の組成物。
- 前記組成物が、1,1,2-トリフルオロエテン(R-1123)を実質的に有しない、請求項1~19のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、1,1,2-トリフルオロエテン(R-1123)を含まない、請求項23に記載の組成物。
- 上記成分から本質的になる、請求項1~24のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-1132a単独よりも可燃性が低い、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-1132a単独と比較して、
a.より高い可燃限界、
b.より高い発火エネルギー、および/または
c.より低い火炎速度を有する、請求項26に記載の組成物。 - 前記組成物が、不燃性である、請求項1~27のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、周囲温度で不燃性である、請求項28に記載の組成物。
- 前記組成物が、60℃で不燃性である、請求項29に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-410Aの体積冷却能力の少なくとも90%である体積冷却能力を有する、請求項1~30のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-410Aの成績係数(COP)と同等またはそれより高い成績係数を有する、請求項1~31のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-32の動作圧力以下である凝縮器内での動作圧力を有する、請求項1~32のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、R-32の圧縮機吐出温度よりも低い圧縮機吐出温度を有する、請求項1~33のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、10K未満である蒸発器または凝縮器内での温度勾配を有する、請求項1~34のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、5K未満である蒸発器または凝縮器内での温度勾配を有する、請求項35に記載の組成物。
- 前記組成物が、ASHRAE Standard 34によって測定される燃焼速度が10cm/秒未満である、請求項1~36のいずれか一項に記載の組成物。
- 潤滑剤と、請求項1~37のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
- 前記潤滑剤が、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン(PAB)、ポリオールエステル(POE)、ポリアルキレングリコール(PAG)、ポリアルキレングリコールエステル(PAGエステル)、ポリビニルエーテル(PVE)、ポリ(アルファ-オレフィン)、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項38に記載の組成物。
- 前記潤滑剤がPAGまたはPOEから選択される、請求項39に記載の組成物。
- 安定剤と、請求項1~40のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
- 前記安定剤が、ジエン系化合物、ホスフェート、フェノール化合物およびエポキシド、ならびにそれらの混合物から選択される、請求項41に記載の組成物。
- 難燃剤と、請求項1~42のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
- 前記難燃剤が、トリ-(2-クロロエチル)-ホスフェート、(クロロプロピル)ホスフェート、トリ-(2,3-ジブロモプロピル)-ホスフェート、トリ-(1,3-ジクロロプロピル)-ホスフェート、リン酸二アンモニウム、様々なハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム三水和物、ポリ塩化ビニル、フッ素化ヨードカーボン、フッ素化ブロモカーボン、トリフルオロヨードメタン、ペルフルオロアルキルアミン、ブロモフルオロアルキルアミン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項43に記載の組成物。
- 請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物を含む、熱伝達装置。
- 前記熱伝達装置が、冷却装置である、請求項45に記載の熱伝達装置。
- 前記熱伝達装置が、住宅用もしくは商業用の空調システム、ヒートポンプ、または商業用もしくは産業用の冷却システムを含む、請求項45または46に記載の熱伝達装置。
- 熱伝達装置における、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物の使用。
- 冷却装置における、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物の使用。
- 物品を冷却するための方法であって、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物を凝縮することと、その後、冷却される前記物品の近くで前記組成物を蒸発させることと、を含む、方法。
- 物品を加熱するための方法であって、加熱される前記物品の近くで、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物を凝縮することと、その後、前記組成物を蒸発させることと、を含む、方法。
- 請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物を含む、機械的動力発生装置。
- ランキンサイクルまたはその修正を使用して、熱から仕事を発生させるように適合されている、請求項52に記載の機械的動力発生装置。
- 熱伝達装置を改造する方法であって、既存の熱伝達組成物を除去するステップと、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物を導入するステップと、を含む、方法。
- 前記熱伝達装置が、商業用もしくは産業用の冷却装置、ヒートポンプ、または住宅用もしくは商業用の空調システムである、請求項54に記載の方法。
- 既存の化合物または組成物を含む製品の動作から生じる環境影響を低減するための方法であって、前記既存の化合物または組成物を、請求項1~44のいずれか一項に記載の組成物に少なくとも部分的に置換することを含む、方法。
- 本発明の前記組成物の使用が、前記既存の化合物または組成物の使用によって達成されるものよりも、低い総等価温暖化影響および/または低いライフサイクル炭素排出量をもたらす、請求項56に記載の方法。
- 空調、冷却、熱伝達、および膨張用途の分野の製品に対して実施される、請求項56または57に記載の方法。
- 前記製品が、熱伝達装置または機械的動力発生装置から選択される、請求項56または57に記載の方法。
- 前記製品が、熱伝達装置である、請求項59に記載の方法。
- 前記製品が、住宅用もしくは商業用空調システム、ヒートポンプ、または商業用もしくは産業用冷却システムである、請求項60に記載の方法。
- 前記既存の化合物または組成物が、熱伝達組成物である、請求項56~61のいずれか一項に記載の方法。
- 前記既存の化合物または組成物が、R-410A、R-454B、R-452B、およびR-32から選択される冷媒である、請求項62に記載の方法。
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