JPH07504889A - 冷媒組成物およびその使用方法 - Google Patents
冷媒組成物およびその使用方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
冷媒組成物およびその使用方法
発明の分野
本発明は一般に冷媒に関し、さらに特に、ヒドロフルオロプロパンおよびヒドロ
フルオロエーテルを含む共沸およびゼオトロープ混合物並びに炭化水素に基づい
た冷媒の組成物に関する。
発明の背景
最も一般的に用いられてきた冷媒は、塩素含有フルオロカーボン(CFC)、例
えばCFC−11、CFC−12、CFC−114およびCFC−115であっ
た。これらの化合物中に塩素が存在することにより、これらが大気中に放出され
た際に、成層圏オゾン層の破壊が発生する。これらの有害な影響の結果、CFC
の使用は、生産から徐々に削減されている。例えば、米国において、CFCの使
用を減少させることが、モントリオール プロトコル(MonLreal Pr
otocol)、米国が関係する多国間協定により要求されており;この条約の
合意は、1990年のクリーン エア アクト(C1ean Air Act)
により成文化された。
他の非塩素化冷媒に関する研究が行われている。理想的な冷媒の物理的性質は、
低沸点、低または不燃性、高熱安定性、これが曇蕗される他の化合物に対する高
化学安定性、低毒性および高エネルギー効率を含む。逼案されているCFCの代
賛は、ヒト0フルオロエーテル(HFE) (1!1sasan、 Jr、、米
国特許第3.362゜180号明細書;O’Ne111等、米国特許第4.96
1.321号明細書;Powell、米国特許第4.559.154号明細書参
照):ヒドロフルオロカーボン(RFC)(lla口era s米国特許第4.
157.979号明細書:日本国特許第2272−186号明細書参照);HF
EおよびHFCとCFCおよびヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)との
共沸混合物(Fellows等、米国特許!!4.948.526号明細嘗;
Murphy等、米国特許第4、054.036号明細書; 5nider等、
米国特許第3.536.627号明細書; Eiseman、 Jr。
、米国特許第3.409.555号明細書(HCFCは1990年のクリーン
エア アクトにより削減されている力り;並びに単離された共沸混合物(Eis
eman、米国特許第3.394.878号明細書(トリフルオロメチルメチル
エーテルとトリフルオロメチルペンタフルオロエチルエーテルとの混合物) :
5hankland等、米国特許第4,978、467号明細書(ペンタフル
オロエタンとジフルオロメタンとの混合物) ;Hutchinson、米国特
許第3.922.228号明細書(ジフルオロメチルトリフルオロメチルエーテ
ルとジメチルエーテルとの混合物)参照)を含んでいた。
これらの代替冷媒は、広範囲の沸点を示す:しかし、すべてのCFCおよびHC
FC冷媒に対する適切な代替は存在しない。研究者が遭遇した問題は、これらの
冷媒を製造することが困難であることおよびこれらの多くに関してエネルギー効
率が比較的低いことを含む。従って、特定の冷却の要求を満足する新規な冷媒が
常に望まれている。新規な冷媒の特性を完全に利用する対応する方法もまた望本
発明は、冷媒として有用である、2種の共沸成分を含む。第1の共沸成分は、弐
C宜F−H+s−+ (式中nは2.3.4.5.6または7である)で表され
るヒドロフルオロプロパンあるいは式Ct F、 Hts−+ O(式中nは2
.3.4または5である)で表されるヒドロフルオロエーテルである。第2の共
沸成分は、式CM F −Hta−+ O(式中nは2.3.4または5である
)で表されるヒドロフルオロエーテル、式Cw F ++ Hut+2−ml
(式中Xは2または3であり、nは2.3.4.5.6または7である)で表さ
れるヒドロフルオロカーボンあるいは3.4または5個の炭素原子を含む飽和ま
たは不飽和炭化水素である。好ましい共沸混合物は、CFx 0CHs および
cF* HCHs 、CF30CHzおよびCFy HCF y HSCF3
CF2 CHs オJ−UCFs CF HCFs 、CF z CFICH3
およびCFt HCFt H,CF−0CFt Hおよびシクロプロパン、CF
)CFH2およびCF30CHj並びにCF30CFt HおよびCF、CFH
7を含むものである。
本発明の第2の概念は、上記に列挙した共沸冷媒のいずれかを凝縮させ、次に冷
却する物体の付近で蒸発させる冷却方法である。さらに、同一の方法を用いて、
凝縮させる冷媒の付近の物体を加熱することができる。ここで、加熱および冷却
工程の両方は、加熱する第1の領域で冷媒を凝縮させ、冷却する第2の領域に冷
媒を移動させ、冷却する領域で冷媒を蒸発させることにょる熱移動工程として特
徴づけられることに注!されたい。
本発明はまた、冷媒として有用なゼオトロープ混合物を含み、これは、式cIF
、Hn□+O(式中nは2.3.4または5である)で表されるエーテル並びに
、式C,F、Hn−−−+ (式中Xは1,2または3であり、nは2.3.4
.5.6または7である)で表されるヒドロフルオロカーボン、式C* F、H
+s−+ 0(式中nは2.3.4または5である)で表されるヒドロフルオロ
エーテルおよび3.4または5個の炭素原子を含む飽和または不飽和炭化水素か
ら成る群から選ばれた第2の化合物を含む。好ましいエーテルはCF s OC
Hsおよ°びCF。
OCF、Hを含む。好ましい第2の化合物は、CFt HCFt CFHt 、
CFsCHz CF t HおよびCFtH,を含む。
本発明の他の概念は、上記に列挙したヒドロフルオロエーテルに基づくゼオトロ
ープを凝縮させ、次に冷却する物体の付近で蒸発させる方法である。熱を、冷媒
向流熱交換器からまたはこれに移動させる方法が好ましい。共沸混合物を、種々
の冷却温度が要求される複数の蒸発器中で蒸発させる方法もまた好ましい。所望
の操作に依存して、同一の混合物の種々の組成を用いることが好都合である、組
成の変化を用いる方法もまた好ましい。また、本方法を用いて、凝縮させる冷媒
の付近の物体を加熱することができる。
本発明はまた、ゼオトロープ組成物を含み、これは、弐Cs F−H+a−+
(式中nは2.3.4.5.6または7である)で表されるヒドロフルオロプロ
パンおよび式C,F、Hn−r−+ (式中Xは1.2または3であり、nは2
.3.4.5.6または7である)で表されるヒドロフルオロカーボン並びに3
.4または5個の炭素原子を含む飽和または不飽和炭化水素から成る群から選ば
れた第2の化合物を含む。これらのゼオトロープの好ましい組成物は、CFt
HCFt CFH2とcF* HCH3、CFs CFt CHs 、CFs
CHI CFt H,CFs CFHCFs −CF3 CFHt 、CFt
Ht 、ンクロプロパンおよびCs Hs ト(Dl昆合物; CF3 CHI
CFt HとCFz CFHt 、CFy Hs −CFt HCHs、ノク
ロブロバンおよびCsH*との混合物; CF i CF 2 CHsとCFy
Htとの混合物、並びにCF、CFHCF、とCFyHtとの混合物を含む。
本発明の池の概念は、これらのヒドロフルオロプロパンに基づくゼオトロープを
凝縮させ、次に冷却する物体または領域の付近で蒸発させる方法である。向流熱
交換器中の冷媒にまたはこれがら熱を移動させることによりこの方法を実施する
のが好ましい。この方法の他の好ましい実施は、種々の温度が要求される複数の
蒸発器中での複数の蒸発工程を含む。組成変化を含む方法もまた好ましい。また
、本方法を用いて、凝縮させる冷媒の付近の物体を加熱することができる。
図面の簡単な説明
図1は、ゼオトロープ混合物の分析に用いられる、ローレンッーモイッナー(L
orenz−Meulzner)冷却システムの図式図である。
発明の詳細な説明
本発明は、ヒドロフルオロエーテル(HFE)、ヒドロフルオロカーボン(HF
C)および炭化水素(HC)の組み合わせの新規な冷媒混合物を含む。開示する
混合物は、共沸混合物およびゼオトロープ混合物を含む。「第1の成分」と呼称
されるlftの成分は必ずしも、工業において一般的であるように、混合物中で
沸点が最も低い成分ではないことを理解するべきである。
熱力学的用語において、共沸混合物は、相変化の間、液体および蒸気成分組成が
同一のままである多成分混合物である。この結果、成分は、相変化の間互いに分
離せず、代わりに均質混合物のままであり、従って多くの冷却操作に望ましい0
共沸混合物は、極めて小さい組成物質量比および温度範囲にわたり正確に共沸混
合物としての挙動を示す:しかし、多くの共沸混合物は、本質的に、比較的広い
組成物質量比および温度範囲にわたり共沸混合物としての挙動を示し、しばしば
「共沸混合物状」と呼称される。ここで用いる「共沸混合物Jとは、真正の共沸
混合物と、上記に定義した共沸混合物状混合物の両方をいうことを理解するべき
である。
本発明は、HFE、HFCまたは炭化水素成分を含む共沸混合物組成物を含む。
共si合物の第1の成分は、式Cs F、H’n−+ (式中nは2.3.4.
5.6または7である)で表されるヒドロフルオロプロパンおよび式C! F−
Hn−+0(式中nは2.3.4または5である)で表されるヒドロフルオロエ
ーテルから成る群から選ばれる。共沸混合物の第2の成分は、式C2F、 H+
g−+ O(式中nは2.3.4または5である)で表されるヒドロフルオロエ
ーテル、式C8F、 H+t−4t−+ (式中Xは2または3であり、nは4
.5.6または7である)で表されるヒドロフルオロカーボンおよび3.4また
は5個の炭素原子を含む飽和または不飽和炭化水素から成る群から選ばれる。第
1および第2の成分が共にHFEであるかまたは共にHFCである場合には、第
1の成分および第2の成分は同一の化合物ではないことを理解するべきである。
本発明は、好ましい組成物として、式C,FいH+a−@+ O(式中nは2.
3.4または5である)で表されるヒドロフルオロエーテルと、式C−F−Hn
□+f−71(式中Xは2または3であり、nは4.5.6または7である)で
表されるヒドロフルオロカーボンとの混合物を含む共沸混合物を含む。このタイ
プのさらに好ましい混合物は、CF s OCHs トCF t HCHsとの
混合物であり、O,S:t〜1.5+1のCFsOCH+対CF、HCH2の質
量組成比を有するのが最も好ましい。この共沸混合物は、101.3kPaで約
−25℃の沸点を有する。第2の好ましい組成物は、CF30CHsとCF!H
CF!Hとの混合物を含む共沸混合物であり、1・1〜4:lのCF、OCH,
対CF2 HCF、Hの質量組成比を有するのが最も好ましい。この最も好まし
い共沸混合物は、101.3kPaで約−26℃の沸点を有する。このタイプの
第3の好ましい混合物は、CFt OCF* HとCF、CFH7との混合物を
含む共沸混合物である。CF、ocp、HとCF3CF)(、との最も好ましい
質量組成比は、2,51〜4.5+1であり、この混合物は、101.3kPa
で約−39°Cの沸点を有する。第4の好ましい組成物は、CF、CFH,とC
Fs OCH,との混合物である。最も好ましい混合物は、約l:l〜8・Iの
CFz 0CH5対CF、CFH,の質量組成比を有する。この共沸混合物は、
101.3kPaで約−27℃の沸点を有する。
また、本発明は、好ましい組成物として、式C2F、 H+−−−+ O(式中
nは2.3.4または5である)で表されるヒドロフルオロエーテルと、弐C,
F、H(−−+ O(式中nは2.3.4または5である)で表されるヒドロフ
ルオロエーテルとの混合物を含む共沸?昆合物を含み、これらのヒドロフルオロ
エーテルは、同一の化合物ではないことを理解するべきである。
本発明の他の共沸混合物は、式Cr F、 Hn−+ O(式中nは2.3.4
または5である)で表されるヒドロフルオロエーテルと、3.4または511の
炭素原子を含む飽和または不飽和炭化水素との混合物を含む。CFs OCF*
Hとシクロプロパンとの混合物が比較的好ましく、2.5:l〜9+1のCF
I 0CFI H対シクロプロパンの質量組成比を有する混合物が最も好ましい
。この最も好ましい共沸混合物は、lot、 3kP@で約−59℃の沸点を有
する。
本発明に含まれる他の共沸混合物は、式Cs F −H+s−0(式中nは2.
3.4.5.6または7である)で表されるヒドロフルオロプロパンと、弐〇、
F。
H(、+1−wl (式中Xは2または3であり、nは4.5.6または7であ
る)で表されるヒドロフルオロカーボンとの混合物を含む。CFs CFt C
HsとCFsCHFCFsとの混合物が比較的好ましい。0.25:1〜l:l
のCFs CFt CHs対CF、CF)IcF、の質1組成比を有するCF糞
CFtCH2とCF、CHFCF sとの混合物が最も好ましい。この鰻も好ま
しい共沸混合物は、101.3kPaで約−20℃の沸点を有する。他の比較的
好ましい組成物は、CFI CF2 CHsとCFI HCFt Hとの混合物
である。0.6:1〜2.5:1のCFs HCFt H対CFs CFs C
Hsの質量組成比を有する混合物が最も好ましい。この最も好ましい共沸混合物
は、101.3kPaで約−21″Cの沸点を有する。
さらに、本発明には、式Cs F−Hn−+ (式中nは2.3.4.5.6ま
たは7である)で表されるヒドロフルオロプロパンと、3.4または5個の炭素
原子を含む飽和または不飽和炭化水素とを含む共沸混合物が含まれる。
特定的に共沸混合物の範囲内に含まれる、上記した化合物の製造は、CF3CF
tCHs以外は、冷媒合成の当業者に知られている。この化合物は、CFjCF
、CH,OHを塩化トンルと塩基中で反応させて、次に生成物を85〜90℃で
LiAIH,と反応させることにより製造することができる。反応により、86
%のCFs CFt CHsが得られる。
本発明は、上記の共沸混合物を、物体または領域を冷却する冷媒として用いる方
法を含む。この方法は、冷媒を凝縮させ、次に冷媒を、冷却する物体の付近で蒸
発させる工程を含む。この方法は、標準の冷却サイクルを用いる装置において実
施することができ、この装置は一般に、蒸気相の冷媒を加圧する圧縮器、冷媒を
凝縮させる凝縮器、液体冷媒の圧力を減少させる膨張弁および冷媒が蒸気相に戻
る蒸発器を備える。蒸発器での相転移の結果、冷媒が周囲の熱を吸収し、従って
隣接部の冷却効果を有する。しかし、上記の共沸混合物冷媒は、既知のCFCま
たはHCFC冷媒を一般的に用いる任意の冷却操作に用いるのに適する・標準の
冷却システムの修正は、蒸発器および凝縮器に加えて、1つ以上の熱交換器を含
むことができる。この方法を用いることができる装置の例は、遠心冷却機、家庭
用冷蔵庫/冷凍庫、自動空調装置、冷蔵輸送手段、熱ポンプ、スーパーマーケッ
トの食料冷却機および陳列ケース並びに低温倉庫を含むがこれらに限定されない
。
また、上記の方法を用いて、共沸混合物が凝縮する際に、この付近の物体または
領域を加熱することができる。凝縮工程の間、共沸混合物は熱を周囲に移動させ
、従って隣接部を加熱する。上記の通り、この方法を用いることは、標準の冷却
サイクルを用いる装置に限定されず;この方法は、CFCまたはHCFC冷媒を
用いる任意の加熱装置における使用に適することを理解するべきである。
本発明はまた、冷媒として宵用であるゼオトロープ混合物を含む。単一の沸点を
有する共沸混合物に対して、ゼオトロープ混合物は、混合物が蒸発する温度範囲
にわたる沸点を有する。ゼオトロープが沸騰するに従い、蒸気は、2種の成分の
混合物から成るが、定義より、蒸気混合物は、液相とは異なる成分質量組成比を
有する。沸騰の初期段階において、高沸点成分(M B C)より大きい割合の
低沸点成分(LBC)が蒸発し、この結果、蒸気相におけるLBC対HBCの質
量比は、液相におけるより高くなり、液相におけるLBC対HBCの質量比は低
くなる。液体組成におけるこの変化により、残りの液体の沸点が、より高1とな
る。液体が沸騰する限りはこの方法はこのようにして継続し、蒸発の温度は・液
相中のHBCの割合が増加するに従って増加し続ける。従って、沸騰の後期の段
階において、比較的高い割合のHBCが沸騰し;従って、この相転移は、最初の
沸騰より高い1度で発生する。
このような沸点範囲又は1度「滑り(glide)Jの存在は冷却及び加熱の適
用において非常に有利である。11成変化の完全分析及び向流熱交換のために、
ディプイオンrThe Role of Refrigerant Mixtu
res as^IternativesJ ASHRAECFCテクノロジー
コンファレンスの会報、メリーランド州ゲイザースノクーグ(1989)参照。
温度滑りが有利な装置の例としては、冷媒へ及び冷媒からの向流熱交換を包含す
るものがある。ゼオトロープの温度滑りは、純粋な冷媒又は共沸混合物を用いる
方法において本来の定aM移動方法の不可逆性をかなり減するために使用できる
。また、ゼオトロープは異なる温度にて異なる場所を冷却する多重の蒸発器を包
含する装置、及び熱ポンプのような組成変化を利用する装置に特に適している。
本発明は少なくとも2成分を含むゼオトロープ混合物を包含し、その第1は式C
!F、H11−1Oのヒドロフルオロエーテル(式中、nは2. 3. 4又は
5である)であり、その第2は式C−F、lH,tx−+Oのヒドロフルオロカ
ーボン(式中、Xは1.2又は3であり、nは2. 3. 4. 5. 6又は
7である。)又は3.4又は5炭素原子を含む飽和又は不飽和炭化水素である。
好ましい組成は式(、F、Hts−、I Oのヒドロフルオロエーテル(式中、
nは2、 3. 4又は5である)及び式CX F@ H+tx−m+のヒドロ
フルオロカーボン(式中、Xは1. 2又は3であり、nは2. 3. 4.
5. 6又は7である)の混合物である。特に好ましいのは、第1成分としては
CF s OCHs及びCF、QCF、Hであり、第2成分としてはCFI H
CFI CFHt 、CFs CHt CFIH及びCF+Hzである。より好
ましいのは、CFs 0CHs /CFt HCFtCFH,混合物では最も好
ましいのは質量組成比1:l及び2・lの間であり、CFff OCH,/CF
、CHI CF、H混合物では最も好ましいのは質量組成比1:1及び2.lの
間であり、CFjOCH! /CFt H2混合物では最も好ましいのは質量組
成比0.5+1及びl:Iの間であり、CF3 ocF、H/CFr HCFy
CFHr混合物では、最も好ましいのは質量組成比3:l及び5+1の間であ
り、CF+ 0CFI H/CF3 CH2CFt H混合物では最も好ましい
のは質量組成比2 l及び3 lである。
別の好ましい組成は式C,F、Hζa−ml oのヒドロフルオロエーテル(式
中、nは2. 3. 4又は5である)及び式Ct F −H+s−+ Oの別
のヒドロフルオロエーテル(式中、nは2. 3. 4又は5である)の混合物
を包含し、第1及び第2成分は同じ化合物ではなく、及び式C+ F−Hn−+
Oのヒドロフルオロエーテル(式中、nは2. 3. 4又は5である)及び
3.4又は5炭素原子を含む飽和又は不飽和炭化水素の混合物を包含する。これ
らのヒドロフルオロエーテル基ゼオトロープの成分の調製は、CFf CHI
CFt Hを除いては冷媒合成の技術における当業者にはわかるであろう。この
化合物は500ps iのH8の存在下で100℃にて炭素上でCF s CH
’= CF tを0.5%Pdと反応させることにより調製できる。この反応で
は約90%のCFs CHy CFI Hを得る。
本発明はこれらのゼオトロープが冷媒として機能する冷却方法を包含する。この
方法はゼオトロープ冷媒を凝縮し、その後冷却されるべき目的物または場所の近
傍にてこの冷媒を蒸発させることからなる。より好ましくは向流熱交換器におけ
る冷媒へ及び冷媒から熱が移動する方法である。別の好ましい方法は冷媒が多重
蒸発段階を受け、この各々で冷媒の一部を蒸発させる方法である。また好ましく
は組成変化を使用する方法である。より好ましくは冷媒へ及び冷媒から熱が移動
し、多重冷却1度を有する多重蒸発を要求する方法である。このような方法の例
としては、図1に示すように、ロレンツ及びミュツナーのron Applic
ationof Non−^zeotropic Two−Component
Refrigerants in Domestic Refriq■窒≠狽
盾窒■
and Ho+me FreeZerS Jインターナショナル インステイテ
ユート オブ lJ7リジヤレイシヨン コンベンンヨンからの会報、モスクワ
(1975)に開示されている。この装置は単一の圧tan、凝縮器及び膨張弁
を有し、2の蒸発器を有する。図1に示した装置は2の熱交換器を示し、その1
つは蒸発器の間で、もう一つは第2蒸発器と圧縮器の間であり、これらのうちい
ずれか又は両方を任意に備える。
第1蒸発器において、液体と比べてLBCに対してMBCのパーセンテージを上
げたものを含んだ冷媒の一部を蒸発させ、このようにして蒸発器周囲の場所又は
目的物を冷却する。この後、混合物を向流熱交換器を介して通し、凝縮器から膨
張弁へ凝縮した混合物を通すことにより加熱する。一度加熱すると、混合物を第
2蒸発器に通し、ここでより高いパーセンテージのHBCを含む冷媒の残部を第
1蒸発の温度より高い温度で蒸発させる。その結果、目的物近傍の冷却は第1蒸
発によりなされたよりも高い温度となる。このような方法の有利な点は同じ冷媒
混合物を用いながら異なる温度で2の場所を冷却できることであるということを
当業者には認識できる。例として、このような方法は冷凍器室ではより低い沸騰
成分が蒸発し冷却器室ではより高いep騰酸成分蒸発する冷却器−冷凍器の組合
せにおいて使用できる。
この方法は凝縮した冷媒の近傍で目的物を加熱するためにも使用できる。より好
ましくは向流熱交換器において冷媒へ及び冷媒から熱が移動する方法である。
またより好ましくは、組成変化を採用し、多重蒸発器を用いる方法である。加熱
のみならず冷却できる冷媒が必要なので熱ポンプはこの操作に特に適しており、
こうしてかなり大きい温度滑りを有するゼオトロープは加熱に必要な体積容量及
び経済的な冷却に要求される高効率を提供できる。
また、本発明は2成分よりなるゼオトロープを包含し、その第1は式cm F。
H1l−sl のヒドロフルオロプロパン(式中、nは2. 3. 4. 5.
6又は7である)であり、その第2は弐Cx F−Hnx。−1)のヒドロフ
ルオロカーボン(式中、Xは1. 2又は3であり、nは2. 3. 4. 5
. 6又は7である)であるか又は3.4又は5炭素原子を含む飽和又は不飽和
炭化水素である。好ましくは式CI F s HII−aI のヒドロフルオロ
プロパン(式中、nは2. 3. 4. 5. 6又は7である)及び式C1F
、 Hf2Xl−mlのヒドロフルオロカーボン(式中、XI!1.2又は3で
ありnは2. 3. 4. 5. 6又は7である)の混合物であり、及び式C
s FS Hts−s+ のヒドロフルオロプロパン(式中、nは2. 3.
4. 5. 6又は7である)及び3.4又は5炭素原子を含む飽和又は不飽和
炭化水素の混合物である。特に好ましいヒドロフルオロプロパンはCFg HC
Ft CFHt 、CFs CHt CFt H1CF3 CF2 CHI 、
およびCFs CFHCFIである。
特に好ましいヒドロフルオロカーボンはCFg HCHs 、CFs CFt
CHs、CFz CHs CFt H%CF! CFHCFI 、CFz CF
Ht及びCFtHtであるが、CFx CHt CFs H,CFs CFg
CHs又はCFs CFHCFsを第1成分として使用した場合は、第2成分と
しては使用しないことは理解されることである。特に好ましい炭化水素はシクロ
プロパン及びC,H−である。より好ましいのはCF t HCF s CF
H2及びCFt HCHs 、CFjCFz CHs、CFs CHI CFt
H−CFjCFHCFJ 、CFs CFHt 、CFg Ht、シクロプロ
パン又はC5Hsのゼオトロープ混合物; CF、CH,CF、H及びCFs
CFHs 、CFz Ht 、CFt HCHs 、シクロプロパン又はcs
H,のゼオトロープ混合物; CFjCFt CHs及びCFI Hzのゼオト
ロープ混合物;及びCF s CF HCF s及びCFyH*のゼオトロープ
混合物である。これらの混合物に対する最も好ましい質量組成比を表1に示す。
また、本発明は上記ゼオトロープを、目的物又は場所を冷却するために使用する
冷却方法を包含する。この方法の段階は、冷媒を凝縮し、その後冷却されるべき
目的物の近傍で冷媒を蒸発させることからなる。より好ましくは、多重蒸発段階
又は冷媒へ及び冷媒からの向流熱移動を用いる方法である。また、好ましくはツ
ナ−装置について上記した向流熱交換器において、凝縮器から膨張弁へ通る冷媒
及び第1から第2蒸発器へ通る冷媒の間に少な(ともlの熱移動段階を飽和する
ことである。
本発明は以下の制限的でない例においてより詳細に説明され、ここ1こお(1て
、rkPa」はキロパスカルを、rkJJはキロジニールを、rmJζよメート
ルを意味し、温度は摂氏で、体積はm’/キログラム−モノCで、双極子モーメ
ント6嘘デバイ(debeyes)で、圧力はキロパスカルで示される。
実施例1
共沸混合物の存在を予測するために 用される経験的分析及びコンピューターサ
イクルシミュレーションの説明
本発明の共沸混合物はCarnahan−8tarling−DesantLs
(CS D)状態方程式(EO3) 、即ち、混合物の熱力学的性質を予測で
きる状態方程式を含むコンピュータープログラムの使用を介して予測される。こ
の型の使用の説明のためにアメリカ合衆国間業省NBSテクニカル ノート12
26のrApplicaLion of a HardSphere Egua
Lion of 5LaLe to RefriqeranLs and Re
frigerant Mixtur■刀@j参照。
純粋な化合物では、C9D方程式は、与えられた材料の経験的データをC3DE
O3により正確に予測されるべき化合物の圧力一体積一温度の関係を満たす温度
依存EOSパラメータのセットの形態で入力することを要求する。E OS i
t以下の形態を有し、
PV 1+y+y” −y” a
RT (1−y)’ RT (V+b)式中、rPJは圧力であり、ryJは体
積であり、rR」l!基体常数であり、「T」は温度であり、ryJ=b/4V
及びrbJは分子相互作用及び分子体積を表わす材料の温度依存タームである。
与えられた温度で11、raj及びrbJtiaIIlIaa exp (aI
T+at T” )b口be +b+ T+by T’
により計算され、式中rat j 、r3.J 、’as j 、 rb@j
、rb+ j及びrb、Jはその熱力学的性質に基づく与えられた材料の定数で
ある。これらの値は極一般的な冷凹材料については知られているが、知られて(
1な(1もの番二つ(1ては計算して表2に示す。
混合物では、C5D EO5は、混合物の成分の分子間の分子相互作用をモデル
する温度非依存1相互作用パラメータ」の追加の入力を必要とする。本発明では
、12の知られた冷媒の双極子モーメント及び分子体積の経験的データは数学的
に回帰されて相互作用パラメータを計算するために以下の関数を作った。
fB=fa +[、(DP+ DPt )+ft (DP+ DPt )+fs
/v+ v=
式中、rf+tJは混合物についての相互作用パラメータであり、’DP+Jt
tLBCの双極子モーメントであり、rDP* JはHBCの双極子モーメント
であり、「vlJは25℃におけるLBCの分子体積であり、rVt jは25
℃(こおCする)(BCの分子体積である。’fed、’f+J、rf*Jおよ
び[f、j番ネ定数であり、これらは上記数学的回帰により作られ、各々−0,
0105822、0.01988274.0.03316451及び0.000
102909に各々等しい。fllに対する値を以下の方程式に入力し、C3D
EO3に入力すべきraJに対する適切な値を決定した。
a+*= (1−fll)(aua*t)””式中、ra++J及び「a□」は
単一成分材料に付いてのrajの値を示す。allの値をC3D方程式にraJ
として入力し、混合物に対してなされる熱力学的計算を行う。
この手順の結果、両方とも実験することなく単一試料成分に対して計算可能な量
である単一成分の双極子モーメント及び分子体積にのみ基づいて、与えられた混
合物に対する相互作用パラメータの計算が可能となる。これらの相互作用パラメ
ータは、混合物の更なる計算のためにC3D状態方程式に入力される。
本発明では、混合物の共沸混合物組成物の存在を決定するためのC3D方程式を
使用する手順は、液体組成物の規格及び混合物の試料温度から始められた。また
、状態は液層と蒸気相との間で平衡であることを規格した。計算値の収束が起こ
る圧力の上下限値を飽和圧力について決めた。収束ループ(即ち、圧力の各見積
りに対する)における各段階において、C3D EO3を、規格温度及び圧力見
積りにて液体及び蒸気体積を計算するために使用した。飽和圧力についての収束
は、各混合物の蒸気相及び液相間の化学ポテンシャルが等しい場合に達成された
。蒸気組成が液体組成と0.1%以内で合致した場合に共沸混合物の存在を決定
した。液相と蒸気相の間で組成の合致が生じなかった場合は、共沸混合物は存在
しないことになる。その後、新しい温度選定に対してこの手順を繰り返した。
分析においては、混合物の存在は、液相の質量組成が実質的に蒸気相のものと等
しい(01%以内で)蒸気厚平衡において示された。この挙動は共沸混合物の指
標となる。
本発明の共沸混合物の質量組成比を、実施例1に記載した方法により計算した。
2種の異なる温度における各組成のこれらのおよその比率を、表3に示し、予測
された熱力学的データの可能な不正確さのため、比率はおよそである。
共沸混合物の熱力学的性能の計算
代表的な冷却サイクルに基づいたコンピュータモデルを用いることにより、共沸
混合物の熱力学的性能を、既知の冷媒のものと比較した。モデルとしたシステム
は、圧縮器、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備えていた。自流熱交換器は、蒸発
器から排出した冷媒と凝縮器から排出したものの間の熱を移動させた。圧縮器は
、100%等エントロピーであると仮定した。冷媒を、凝縮器内で32℃で凝縮
し、ここで27℃で適冷されると仮定した。冷媒は、−40℃で蒸発器に進入し
、ここで−35゛Cに過熱された。蒸発器から排出する冷媒蒸気を、向流熱交換
器内でさらに加熱して28℃とした。蒸発した冷媒に対向して移動する凝縮した
冷媒を、これが凝縮器から排出した温度である27°Cから、熱交換器の周囲の
全体的なエネルギー収支における冷媒の液体および蒸気の熱容量を用いて計算し
た温度まで適冷し試料の熱力学的特性をモデルに導入し、このようなシステム内
のそれぞれの性能を、状態のC3D方程式に基づいて分析した。冷媒の容積冷却
能力、所要の吸引圧力、圧縮比(圧縮器から排出する冷媒の圧力対圧縮lこ進入
する冷媒の圧力の比率として定義される)並びに共沸混合物およびこのシステム
番ご用(Xられる既知の冷媒に関する性能の係数(蒸発器内で移動するエネルギ
ー対圧縮器書こより移動するエネルギーの比率として定義され、これは、モチ1
1により予ff1llされた蒸発器内のエンタルピー変化を、モデルにより予測
された圧縮器内のエンタルピー変化で除することにより計算した)を、実施例4
に震己載する。
典型的な冷凍サイクル内における本発明の共沸混合物の熱力学的特性を、例3に
示すようにして算出した。各化合物につ(1て、必要な容積当たりの冷却容量、
圧力比及び特性係数を、!!4に示すと共に、既知のCFC冷却JIIR−tz
lこつ0て、これらと同じ特性を示した。表4の値から、特に特性係数の値力翫
ら明白なように、これらの共沸混合物の働きは、既知のCFC冷却11+二匹敵
する。
実施例5
エーテルベース及びヒドロフルオロプロパンベースのゼオトロープ混合物の熱力
学的特性の算出
エーテルベース及びヒドロフルオロプロパンベースのゼオトロープ混合物の熱力
学的特性を測定するために、図1に示すようなローレンツ−ミューツナ−(L。
rentz−MeuLzner)装置を、典型的な冷凍サイクルを示すものとし
て、モデル化した。このモデル化のために、C3D状態方程式を使用した。この
モデル装置が特定するところでは、二次流体が一15℃で低温蒸発器に入り、−
20℃でこの低温蒸発器から排出され、2℃で高温蒸発器に入り、−2℃でこの
高温蒸発器から排出される。この凝縮器においては、この二次流体が32℃で入
り、40℃で排出される。10℃の低温熱交換器についての平均温度差のログは
、高温熱交換器についての10℃の平均温度差のログであるものと、仮定した。
この圧縮器は、55%の等エントロピー効率で動作するものと仮定した。高温蒸
発器に対する低温蒸発器の負荷比率は1. 0であった。
エーテルベース及びヒドロフルオロプロパンベースのゼオトロープ混合物の熱力
学的特性を、このモデルの中に入れ、この装置内での各々の特性を、C3D状態
方程式から算出した熱力学的特性を使用して、予測した。各ゼオトロープに対す
る測定値を、これと同じ装置内における既知の冷却剤の特性と比較した。
実施例6
エーテルベース及びヒドロフルオロプロパンベースのゼオトロープ混合物の熱力
学的特性
例5に示したモデル装置内における、エーテルベース及びヒドロフルオロプロパ
ンベースのゼオトロープ混合物の熱力学的特性を、表5及び6に示した。上記し
たゼオトロープについての、圧舘比串、凝縮器における吸い出し圧力、冷媒の容
積当たりの冷却容量、及び特性係数を、既知の冷却剤R−12について予測され
る特性と共に、配列した0表に示す特性係数の値から明白なように、すべての表
示したエーテルベース及びヒドロフルオロプロパンベースのゼオトロープ混合物
が、このモデル化した装置内において、特性の点でR−12に匹敵するか又は一
層優れていた。
前記の各例は、本発明を例示するものであり、本発明の制限を意図したものでは
ない。本発明は、次の請求の範囲と、この請求の範囲に含まれるべき均等物とに
よって、限定される。
四
国際調査報告
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML、
MR,SN、 TD。
TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH。
C3,DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR,LK、LU、
MG、MN、MW、NL、N。
、NZ、PL、PT、R○、RU、SD、SE、UA(72)発明者 ベアー
ジーン シーアメリカ合衆国 ノース カロライナ州27510 カルポロ シ
ダーウッド レイン(72)発明者 レジスター ジェームス エイ ザ サー
ド
アメリカ合衆国 ノース カロライナ州27609 ローリ−ランプルウッド
109アパートメント 謁
(72)発明者 スミス ノーマン ディーンアメリカ合衆国 ノース カロラ
イナ州27607 ローリ−ベー力− ロード1701
Claims (104)
- 1.共沸組成物が、第一及び第二の成分を含有しており、前記第一の成分が、式 C3F■H(■−■)(ここでnは2〜7である)のヒドロフルオロプロパン及 び式C2F■H(■−■)O−(ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエ ーテルからなる群より選ばれており、前記共沸組成物の前記第二の成分が、式C 2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテル、 式CxFnH(■■+2−■)(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である )のヒドロフルオロカーボン及び3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は 不飽和の炭化水素からなる群より選ばれており、前記第一の成分と前記第二の成 分とが同ヒ化学物質ではないことを例外とする、共沸組成物。
- 2.前記第一の成分が式C2FnH(■−■)O(ここでnは2〜5である)の ヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式C2F■H(■−■)O( ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテルであり、前記第一の成分と 前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外とする、請求項1記載の共 沸組成物。
- 3.前記第一の成分が式C2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である)の ヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式CxFnH(2x+2−n )(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン である、請求項1記載の共沸組成物。
- 4.前記第一の成分が、CF3OCH3であり、前記第二の成分がCF3CFH 2である、請求項3記載の共沸組成物。
- 5.前記第一の成分が、CF3OCH3であり、前記第二の成分がCF2HCH 3である、請求項3記載の共沸組成物。
- 6.前記第一の成分が、CF3OCH3であり、前記第二の成分がCF3HCF 2Hである、請求項3記載の共沸組成物。
- 7.前記第一の成分が、CF3OCF2Hであり、前記第二の成分がCF3CF H2である、請求項3記載の共沸組成物。
- 8.前記第一の成分が式C2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である)の ヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が、3、4又は5個の炭素原子 を含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項1記載の共沸組成物。
- 9.前記第一の成分がCF3OCF2Hであり、前記第二の成分がシクロプロパ ンである、請求項8記載の共沸組成物。
- 10.前記第一の成分が、式C3F■H(■−■)(ここでnは2〜7である) のヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が式CxF■H(2■+2− ■)(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボ ンであり、前記第一の成分と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例 外とする、請求項1記載の共沸組成物。
- 11.前記第一の成分がCF3CF2CH3であり、前記第二の成分がCF2H CF2Hである、請求項10記載の共沸組成物。
- 12.前記第一の成分がCF3CF2CH3であり、前記第二の成分がCF3C FHCF3である、請求項10記載の共沸組成物。
- 13.前記第一の成分が式C3F■H(■−n)(ここでnは2〜7である)の ヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が3、4又は5個の炭素原子を 含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項1記載の共沸組成物。
- 14.(a)二つの成分を含有する共沸組成物を凝縮させ、この共沸組成物の前 記第一の成分が、式C3F5H(■−n)(ここでnは2〜7である)のヒドロ フルオロプロパン及び式C2F■H(■−n)O(ここでnは2〜5である)の ヒドロフルオロエーテルからなる群より選ばれており、前記共沸組成物の前記第 二の成分が、式C2F■H(■−n)O(ここでnは2〜5である)のヒドロフ ルオロエーテル、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは2又は3であり、 nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン及び3、4又は5個の炭素原子を 含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれており、前記第一の成 分と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外としており、(b)冷 却すべき目的物の近くでこの組成物を蒸発させる各工程を有している、冷凍作用 を生じさせる方法。
- 15.(a)二つの成分を含有する共沸組成物を、加熱すべき目的物の近くで擬 縮させ、この共沸組成物の前記第一の成分が、式C3F■H(■−n)(ここで nは2〜7である)のヒドロフルオロプロパン及び式C2FnH(■−n)O( ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテルからなる群より選ばれてお り、前記共沸組成物の前記第二の成分が、式C2F■H(■−n)O(ここでn は2〜5である)のヒドロフルオロエーテル、式CxFnH(2x+5−n)( ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン及び 3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より 選ばれており、前記第一の成分と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないこと を例外としており、及び (b)この組成物を蒸発させる 各工程を有している、加熱作用を生じさせる方法。
- 16.前記第一の成分が式C2F■H(■−n)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式C2FnH(■−n)O (ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテルであり、前記第一の成分 と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外とする、請求項14記載 の方法。
- 17.前記第一の成分が式C2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式C2FnH(■−n)O (ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテルであり、前記第一の成分 と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外とする、請求項15記載 の方法。
- 18.前記第一の成分が式C2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式CxFnH(2x+■− n)(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボ ンである、請求項14記載の方法。
- 19.前記第一の成分が式C2FxH(■−n)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が式CxFnH(2x+2− n)(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボ ンである、請求項15記載の方法。
- 20.前記第一の成分が式C2FnH(6−n)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が、3、4又は5個の炭素原 子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項14記載の方法。
- 21.前記第一の成分が式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5である) のヒドロフルオロエーテルであり、前記第二の成分が、3、4又は5個の炭素原 子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項15記載の方法。
- 22.前記第一の成分が、式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である) のヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が式CxFnH(2x+2− n)(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボ ンであり、前記第一の成分と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例 外とする、請求項14記載の方法。
- 23.前記第一の成分が、式C3FNH(■−n)(ここでnは2〜7である) のヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が式CxFnH(2x+2− n)のヒドロフルオロカーボン(ここでxは2又は3であり、nは2〜7である )であり前記第一の成分と前記第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外 とする、請求項15記載の方法。
- 24.前記第一の成分が式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である)の ヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が3、4又は5個の炭素原子を 含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項14記載の方法。
- 25.前記第一の成分が式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である)の ヒドロフルオロプロパンであり、前記第二の成分が3、4又は5個の炭素原子を 含有する飽和又は不飽和の炭化水素である、請求項15記載の方法。
- 26.冷媒として有用なゼオトロープ組成物であって、式C2F■H(■−n) O(ここでnは2、3、4又は5である)のエーテルと、式C2FnH(■−n )O(ここでnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテル、式CxFnH(2 x−n)(ここでxは1、2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオ ロカーボン及び3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素 からなる群より選ばれた第二の化合物とを含有しており、前記第一の成分と前記 第二の成分とが同じ化学物質ではないことを例外とする、ゼオトロープ組成物。
- 27.前記第二の化合物が式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は3 であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項26記載 の組成物。
- 28.前記エーテルがCF3OCH3である、請求項27記載の組成物。
- 29.前記ヒドロフルオロカーボンがCF2HCF2CFH2である、請求項2 8記載の組成物。
- 30.前記ヒドロフルオロカーボンがCF3CH2CF2Hである、請求項28 記載の組成物。
- 31.前記ヒドロフルオロカーボンがCF3H2である、請求項28記載の組成 物。
- 32.前記エーテルがCF3OCF2Hである、請求項27記載の組成物。
- 33.前記ヒドロフルオロカーボンがCF2HCF2CFH2である、請求項3 2記載の組成物。
- 34.前記ヒドロフルオロカーボンがCF3CH2CF2Hである、請求項32 記載の組成物。
- 35.前記第二の化合物が3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和 の炭化水素である、請求項26記載の組成物。
- 36.前記第二の化合物が式C2F■H(■−■)O(ここでnは2〜5である )のヒドロフルオロエーテルである、請求項26記載の組成物。
- 37.(a)式C2FnH(■−n)O(ここでnは2、3、4又は5である) のエーテルと、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は3であり、n は2〜7である)のヒドロフルオロカーボン、式C2F■H(■−■)O(ここ でnは2、3、4又は5である)のヒドロフルオロエーテル、及び3、4又は5 個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二 の化合物とを含有しているゼオトロープ組成物を、凝縮手段の中で凝縮させ;( b)この組成物を前記凝縮手段から蒸発手段へと通過させ;(c)冷却すべき目 的物の近くでこの組成物を蒸発させ;及び(d)前記蒸発手段からこの組成物を 除去する各工程を有している、冷凍作用を生じさせる方法。
- 38.(e)工程(a)〜(d)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び混 合物から移動させる工程を更に有している、請求項37記載の方法。
- 39.(a)式C2FnH(■−n)O(ここでnは2、3、4又は5である) のエーテルと、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は3であり、n は2〜7である)のヒドロフルオロカーボン、式C2FnH(■−■)O(ここ でnは2〜5である)のヒドロフルオロエーテル、及び3、4又は5個の炭素原 子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二の化合物と を含有しているゼオトロープ組成物を、凝縮手段の中で凝縮させ;(b)この組 成物を前記凝縮手段から第一の蒸発手段へと通過させ;(c)冷却すべき目的物 の近くで前記第一の蒸発手段内で前記混合物の一部を蒸発させ; (d)前記混合物を前記第一の蒸発手段から第二の蒸発手段へと通過させ;及び (e)冷却すべき第二の目的物の近くで前記第二の蒸発手段内で前記混合物の残 りの部分を蒸発させる 各工程を有している、冷凍作用を生じさせる方法。
- 40.(f)工程(a)〜(e)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び混 1物から移動させる工程を更に有している、請求項39記載の方法。
- 41.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項37記 載の方法。
- 42.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項38記 載の方法。
- 43.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項39記 載の方法。
- 44.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項40記 載の方法。
- 45.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項37記載の方法。
- 46.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項38記載の方法。
- 47.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項39記載の方法。
- 48.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項40記載の方法。
- 49.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項37記載の方法。
- 50.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−■)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項38記載の方法。
- 51.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項39記載の方法。
- 52.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項40記載の方法。
- 53.(a)式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5である)のエーテル と、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は3であり、nは2〜7で ある)のヒドロフルオロカーボン、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜 5である)のヒドロフルオロエーテル、及び3、4又は5個の炭素原子を含有す る飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二の化合物とを含有して いるゼオトロープ組成物を、加熱すべき目的物の近くで、凝縮手段の中で凝縮さ せ;(b)この組成物を前記凝縮手段から蒸発手段へと通過させ;(c)この組 成物を蒸発させ;及び (d)前記蒸発手段からこの組成物を除去する各工程を有している、冷凍作用を 生じさせる方法。
- 54.(e)工程(a)〜(d)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び混 合物から移動させる工程を更に有している、請求項53記載の方法。
- 55.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項53記 載の方法。
- 56.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は 3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項54記 載の方法。
- 57.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項53記載の方法。
- 58.前記第二の化合物が、式C2FnH(■−n)O(ここでnは2〜5であ る)のヒドロフルオロエーテルである、請求項54記載の方法。
- 59.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項53記載の方法。
- 60.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項54記載の方法。
- 61.冷媒として有用なゼオトロープ組成物であって、式C3FnH(■−n) (ここでnは2〜7である)のヒドロフルオロプロパンと、式CxFnH(2x −n)(ここでxは1、2又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロ カーボン、及び3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素 からなる群より選ばれた第二の化合物とを含有している、ゼオトロープ組成物。
- 62.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−2−n)(ここでxは1、2 又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項6 1記載の組成物。
- 63.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3HCF2CFH2である、請求項6 2記載の組成物。
- 64.前記第二の化合物がCF2HCH3である、請求項63記載の組成物。
- 65.前記第二の化合物がCF3CF2CH3である、請求項63記載の組成物 。
- 66.前記第二の化合物がCF3CH2CF2Hである、請求項63記載の組成 物。
- 67.前記第二の化合物がCF3CFHCF3である、請求項63記載の組成物 。
- 68.前記第二の化合物がCF3CFH2である、請求項63記載の組成物。
- 69.前記第二の化合物がCF2CH2である、請求項63記載の組成物。
- 70.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項61記載の組成物。
- 71.前記ヒドロフルオロプロパンがCF2HCF2CFH2である、請求項7 0記載の組成物。
- 72.前記第二の化合物がシクロプロパンである、請求項71記載の組成物。
- 73.前記第二の化合物がC3H■である、請求項71記載の組成物。
- 74.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CH2CF2Hである、請求項62 記載の組成物。
- 75.前記第二の化合物がCF3CFH2である、請求項74記載の組成物。
- 76.前記第二の成分がCF2CH2である、請求項74記載の組成物。
- 77.前記第二の成分がCF2HCH3である、請求項74記載の組成物。
- 78.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CH2CF2Hである、請求項7. 0記載の組成物。
- 79.前記第二の成分がシクロプロパンである、請求項下記載の組成物。
- 80.前記第二の成分がC3H■である、請求項78記載の組成物。
- 81.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CF2CH3である、請求項62記 載の組成物。
- 82.前記第二の化合物がCF2H2である、請求項81記載の組成物。
- 83.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CF2CH3である、請求項70記 載の組成物。
- 84.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CFHCF3である、請求項62記 載の組成物。
- 85.前記第二の化合物がCF2H2である、請求項84記載の組成物。
- 86.前記ヒドロフルオロプロパンがCF3CFHCF3である、請求項70記 載の組成物。
- 87.(a)式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である)のヒドロフル オロプロパンと、式C2FnH(2x+2−n)(ここでxは1、2又は3であ り、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン、及び3、4又は5個の炭素 原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二の化合物 とを含有しているゼオトロープ組成物を、凝縮手段の中で凝縮させ;(b)この 組成物を前記凝縮手段から蒸発手段へと通過させ;(c)冷却すべき目的物の近 くでこの組成物を蒸発させ;及び(d)前記蒸発手段からこの組成物を除去する 各工程を有している、冷凍作用を生じさせる方法。
- 88.(e)工程(a)〜(d)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び混 合物から移動させる工程を更に有している、請求項87記載の方法。
- 89.(a)式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である)のヒドロフル オロプロパンと、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは1、2又は3であ り、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン、及び3、4又は5個の炭素 原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二の化合物 とを含有しているゼオトロープ組成物を、凝縮手段の中で凝縮させ;(b)この 組成物を前記凝縮手段から第一の蒸発手段へと通過させ;(c)冷却すべき第一 の目的物の近くで第一の蒸発手段の中で前記混合物の一部を蒸発させ; (d)この混合物を前記第一の凝縮手段から第二の蒸発手段へと通過させ;及び (e)前記混合物の残りの部分を、冷却すべき第二の目的物の近くで、前記第二 の蒸発手段の中で蒸発させる 各工程を有している、冷凍作用を生じさせる方法。
- 90.(f)工程(a)〜(e)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び混 合物から移動させる工程を更に有している、請求項89記載の方法。
- 91.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは1、2 又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項8 7記載の方法。
- 92.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは1、2 又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項8 8記載の方法。
- 93.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは1、2 又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項8 9記載の方法。
- 94.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x+2−n)(ここでxは1、2 又は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項9 0記載の方法。
- 95.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項87記載の組成物。
- 96.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項88記載の組成物。
- 97.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項89記載の組成物。
- 98.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不飽 和の炭化水素である、請求項90記載の組成物。
- 99.(a)式C3FnH(■−n)(ここでnは2〜7である)のヒドロフル オロプロパンと、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又は3であり、 nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボン、及び3、4又は5個の炭素原子 を含有する飽和又は不飽和の炭化水素からなる群より選ばれた第二の化合物とを 含有しているゼオトロープ組成物を、加熱すべき目的物の近くで、凝縮手段の中 で凝縮させ; (b)この組成物を前記凝縮手段から蒸発手段へと通過させ;(c)この組成物 を蒸発させ;及び (d)前記蒸発手段からこの組成物を除去する各工程を有している、加熱作用を 生じさせる方法。
- 100.(e)工程(a)〜(d)のいずれかの間に、熱を前記混合物へと及び 混合物から移動させる工程を更に有している、請求項99記載の方法。
- 101.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又 は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項99 記載の方法。
- 102.前記第二の化合物が、式CxFnH(2x−n)(ここでxは1、2又 は3であり、nは2〜7である)のヒドロフルオロカーボンである、請求項10 0記載の方法。
- 103.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不 飽和の炭化水素である、請求項99記載の組成物。
- 104.前記第二の化合物が、3、4又は5個の炭素原子を含有する飽和又は不 飽和の炭化水素である、請求項100記載の組成物。
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