JPH0834974A - 冷媒に使用される共沸様組成物 - Google Patents

冷媒に使用される共沸様組成物

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ペンタフルオロエタン及び１,１,１−トリフ
ルオロエタンと、クロロジフルオロメタン、１−クロロ
−１,１,２,２−テトラフルオロエタン、１−クロロ−
１,２,２,２−テトラフルオロエタン、１,１,１,２,３,
３,３−ヘプタフルオロプロパン、１,１,１,２,２,３,
３−ヘプタフルオロプロパン及びペルフルオロシクロプ
ロパンのうち１つまたはそれ以上；クロロジフルオロメ
タン及びペンタフルオロエタンと、ジメチルエーテル、
プロピレン及びジフルオロメタンのうち１つまたはそれ
以上；クロロジフルオロメタンと、１,１,１−トリフル
オロエタン及び１,２,２,２−テトラフルオロエタン、
または１,１,１−トリフルオロエタン及びオクタフルオ
ロプロパン；及びペンタフルオロエタンと、フルオロエ
タン及び１,２,２,２−テトラフルオロエタンの共沸様
組成物。 【効果】 上記したいずれの組成物も冷却されるべき物
体の近傍で蒸発させることで冷凍を起す方法に用いら
れ、Ｒ−２０５の代替物として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、３成分の及び多成分のフッ素
化炭化水素混合物、特に共沸様定沸点混合物に係り、米
国特許第４,３１０,４０３号に記載したように、冷凍及
び加熱用の冷媒組成物について詳しく述べるものであ
る。このような混合物は、冷媒、熱媒体、ガス状誘電
体、発泡剤、エアゾール噴射剤、及びパワーサイクル作
動流体として有用である。ハロカーボンのオゾン減損能
に関する関心は、低いオゾン減損能を有する化合物を探
すことにあった。今日、スーパーの冷蔵庫に使用される
一般的な２成分共沸混合物は、４８.８重量％のクロロ
ジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）及び５１.２重量
％クロロペンタフルオロエタン（ＣＦＣ−１１５)から
なり、一般的に冷媒−５０２といわれる。ＣＦＣ−１１
５及びＣＣｌＦ2ＣＦ3は、その中の塩素の存在による高
いオゾン減損能のために、その使用を低減されることが
予測される。使用を減らされるであろう低温冷媒に添加
される塩素含有媒体は、明細書中に記載される全てのＨ
ＦＣ含有混合物で代用され得る。
【０００２】冷凍の適用において、冷媒は、例えば軸シ
ール、ホース接続部、はんだ連結部、及び壊れたライン
等による操作中のリークにより失われることがある。ま
た、冷媒は、冷凍装置上で行われるメンテナンス作業中
に大気中へ放出され得る。純粋流体または共沸混合物と
して現在使用される市販の冷媒の多くは、大気中に放出
されたときオゾン減損能を有する。また、非共沸混合物
の冷媒のいくつかは、使用できるが、これらの冷媒は、
冷媒充填部の一部が大気にリークまたは流出したとき、
組成が変化するという不利益がある。これらの混合物
は、引火性成分を含み、冷凍装置からの蒸気のリーク中
に引き起こされる組成の変化により、可燃性になり得
る。また、冷凍装置の操作は、組成の変化及び分別によ
る蒸気圧により悪影響を受け得る。このように、必要な
ものは、低減されたオゾン減損能を有し、かつ広範な組
成にわたり重要な冷媒特性である蒸気圧及び難燃性を維
持する代用冷媒である。
【０００３】
【発明の概要】本発明によれば、有効量のペンタフルオ
ロエタン（ＨＦＣ−１２５）及び１,１,１−トリフルオ
ロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）と表Ｉにあげた化合物の
うち１種以上を含む共沸様定沸点混合物が見出された。
【表１】
【０００４】共沸様定沸点組成物は、上述のようなＨＦ
Ｃ−１２５及びＨＦＣ−１４３ａと、ＨＣＦＣ−２２、
ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１３４、ＨＦＣ−１２４
ａ、ＨＦＣ−１２４、ＨＦＣ−２２７ｅａ、ＨＦＣ−２
２７ｃａ、ＦＣ−Ｃ２１６またはその混合物のうちのい
ずれか１つとの混合物である。組成物は、その混合物
が、冷媒として使用される際に遭遇する温度範囲例えば
−５０〜１００℃で、冷媒−５０２及び他の低温冷媒の
媒体の蒸気圧と実質的に等しい蒸気圧を有するように選
択される。この組成物は、オゾン減損能（ＯＤＰ）０な
いし０.０２及び地球温暖能（ＧＷＰ）０.５ないし１.
０を有し、各々実質的に冷媒−５０２の値０.２５の０.
２５ ＯＤＰ及び５.１ ＧＷＰよりも実質的に低い。
【０００５】さらに、共沸様定沸点混合物は、有効量の
クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）及び／また
はペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）と、表Ｉ及
びIIにあげる化合物のうち１以上とを含むことが見出さ
れた。
【表２】
【０００６】共沸様定沸点組成物は、ＨＣＦＣ−２２と
プロパンとの、ＨＦＣ−１２５、ＨＣＦＣ−２２とＨＦ
Ｃ−１４３ａ及びＨＦＣ−１３４ａとの、またはＨＣＦ
Ｃ−２２とＨＦＣ−１４３ａ及びＦＣ−２１８との混合
物である。また、共沸様定沸点組成物は、ＨＦＣ−１２
５と、ＨＦＣ−１６１及びＨＦＣ−１３４ａとの混合物
である。組成物は、その混合物が冷媒として使用される
際に遭遇する温度例えば−５０〜１００℃にわたって、
冷媒−５０２及び他の低温冷媒の媒体の蒸気圧と実質的
に等しい蒸気圧を有するように選択される。組成物は、
冷媒−５０２よりも低いオゾン減損能を有するが、オク
タフルオロプロパンによる混合物は、オクタフルオロプ
ロパンの組成によって、冷媒−５０２よりも低いかまた
は同等の地球温暖能を有し得る。
【０００７】共沸様混合物はまた、加熱されるもののそ
ばでこの組成物を濃縮し、その後濃縮物を蒸発すること
により、熱を発生するために使用され得る。ほぼ、共沸
性の混合物の使用は、成分の分別およびシステムの操作
処理の問題を最小限にする。最終的に、共沸様混合物
は、公式化されて冷媒−５０２及び低温冷媒のための他
の媒体と同様の例えば室温及び大気圧で難燃性であるよ
うな利点を提供する。
【０００８】
【発明の詳述】冷凍とは、冷凍または加熱効果を生じる
物質における物理的変化の利用を意味する。冷媒とは、
冷凍中に物理的変化を起こす物質を意味する。オゾン減
損能とは、１.０に設定されたＣＦＣ−１１と同様な放
出比に由来するオゾン減損能と比較される化合物の放出
に由来する成層圏で計算されたオゾン減損比を意味す
る。オゾン減損能を計算する方法は、D.J. Wuebbles, L
awrence,Livermore Laboratory Report, UCID-18924, J
anuary 1981による「The Relative Effeciency of a Nu
mber of Halocarbons for Destroying Stratosphric Oz
one」およびD.J. Wuebbles, Journal Geophysic Reseac
h, 88, 1433-1443, 1983による“Chlorocarbon Emissio
n Scenarios: Potencial Impact on StratosphricOzon
e”に述べられている。
【０００９】難燃性とは、Bulletin 503, H.F. Coward
et al., US Bureau of Mines, Washington, D.C. 1952
による“Limits of Flammability Gases and Vapours”
に述べられているように空気中のガス混合物が点火器で
点火したときに燃えないことを意味する。“冷媒−５０
２及び低温冷媒の他の媒体の蒸気圧と実質的に同じ”と
は、約−５℃〜１００℃の温度範囲に亘る同じ温度にお
ける冷媒−５０２及び低温冷媒の他の媒体の蒸気圧の約
±２５％である蒸気圧を意味する。冷媒−５０２のオゾ
ン減損能に比べて実質的に低いとは、冷媒−５０２のオ
ゾン減損能より約５０％低いすなわち０.１２５未満の
オゾン減損能を意味する。冷媒−５０２の地球温暖能よ
りも地球温暖能が低いとは、冷媒−５０２の地球温暖能
より約５０％低いすなわち２.５５未満の地球温暖能を
意味する。
【００１０】上述のように、冷媒混合物が可燃性成分を
含むとき、充填された蒸気またはリークにより残存する
冷媒のいずれかがリークにより可燃性になる可能性は、
非常に不所望に安全性を危険にさらす。本発明の組成物
は、低沸点及び高沸点成分が難燃性で、中間沸点成分が
可燃性であるときでさえ、もとの組成物が難燃性である
のみならずさらにリークする蒸気も残存する冷媒も可燃
性にならないということが明確に表され得る。本発明
は、なんと、８０重量％の蒸発損失後でさえ、冷媒−５
０２及び低温冷媒の他の媒体に近似の蒸気圧を有する共
沸様混合物を提供する。また、冷媒−５０２及び低温冷
媒の他の媒体を使用するために設計された多くの現存の
冷凍装置は、ほとんど変更せずに本発明の冷媒に用いる
ことができるので、冷媒−５０２及び低温冷媒の他の媒
体と同様の蒸気圧／温度関係が特に好ましい。
【００１１】好ましいハロカーボン成分を下記表IIIに
あげる。
【表３】 本発明の混合物は、ＨＣＦＣ−２２及び／またはＨＦＣ
−１２５と、表IIIのうち１つ以上とを含む。本発明の
共沸様混合物は、所望の成分量と混合または化合するこ
とを含む通常の方法で製造される。好ましい方法は、好
ましい成分量を量り、その後適当な容器内で化合するこ
とである。
【００１２】本発明の共沸様混合物は、以下の組成を有
する。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＨＦＣ−１３
４ａ。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＨＦＣ−１３
４。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＨＦＣ−１２
４ａ。
【００１３】− ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、
及び最も好ましくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；
３０〜６０、好ましくは３５〜４５、及び最も好ましく
は４０.０重量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好
ましくは３〜１０、及び最も好ましくは５.０重量％の
ＨＦＣ−１２４。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＨＦＣ−２２
７ｅａ。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＨＦＣ−２２
７ｃａ。
【００１４】− ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、
及び最も好ましくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；
３０〜６０、好ましくは３５〜４５、及び最も好ましく
は４０.０重量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好
ましくは３〜１０、及び最も好ましくは５.０重量％の
ＨＦＣ−２２７ｃａ。 − ３５〜６５、好ましくは５０〜６０、及び最も好ま
しくは５５.０重量％のＨＦＣ−１２５；３０〜６０、
好ましくは３５〜４５、及び最も好ましくは４０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％のＦＣ−Ｃ２１
６。 − ３５〜５５、好ましくは４０〜５０、及び最も好ま
しくは４５.０重量％のＨＣＦＣ−２２；３０〜６０、
好ましくは４５〜５５、及び最も好ましくは５０.０重
量％ＨＦＣ−１４３ａ；及び３〜１５、好ましくは３〜
１０、及び最も好ましくは５.０重量％ＨＦＣ−１３４
ａ。
【００１５】− １〜９８.９、好ましくは３０〜８
５、及び最も好ましくは４５〜６５重量％のＨＣＦＣ−
２２；０.１〜１５、好ましくは１〜１０、及び最も好
ましくは２〜５重量％、及び１〜９８.９、好ましくは
１４〜６９、及び最も好ましくは３３〜５３重量％ＨＦ
Ｃ−１２５。 − ６０〜９０、好ましくは７５〜８５、及び最も好ま
しくは８０.０重量％のＨＦＣ−１２５；５〜２０、好
ましくは１０〜１５、及び最も好ましくは１５.０重量
の％ＨＦＣ−１６１；及び３〜１５、好ましくは３〜１
０、及び最も好ましくは５.０重量％ＨＦＣ−１３４
ａ。 − ３０〜５０、好ましくは３５〜４５、及び最も好ま
しくは３７．０重量％のＨＣＦＣ−２２；２０〜６０、
好ましくは２５〜４０、及び最も好ましくは２８．０重
量の％ＨＦＣ−１４３ａ；及び１０〜４５、好ましくは
３０〜４０、及び最も好ましくは３５.０重量％のＦＣ
−２１８。
【００１６】他に、ここで定義及び例示されたハロカー
ボンから当業者によって考えられるこれらの所望の特性
を有する三成分及び多成分混合物がある。例えば、本発
明の目的のために考えられる他の混合物は、以下のとお
りである。
【表４】
【００１７】さらに、１つ以上のハロカーボンを種々の
温度範囲の中から選択し得る。この説明の目的は、全て
の可能な混合物組成を同定することではないが、我々の
発見した予期できない特性すなわち成分及び選択された
組成物により、３成分（または多成分）の混合物を使用
することを説明することにある。本発明の冷媒は、当業
者に良く知られた単純な混合プロセスにより製造でき
る。
【００１８】本発明に特有の実施例をここに示す。別に
記述がないかぎり、すべてのパーセンテージは重量％で
ある。 実施例１ ２４℃における蒸気リークの蒸気圧への影響
【００１９】
【表５】
【００２０】実施例１は、本発明の共沸様混合物は、充
填の８０重量％またはそれ以上がリークした後、非常に
低い蒸気圧変化を示したことを表わす。このリーク動作
に対する蒸気圧は、冷媒−５０２単独の蒸気圧にほぼ近
似している。この蒸気圧動作は、共沸様混合物が、その
８０重量％の冷媒が損失されたときでさえ、その蒸気圧
特性を維持していることを示す。ＨＦＣ−２２７ｃａ
は、ＨＦＣ−２２７ｅａと非常に良く似ており、同様に
比率で代用され得る。
【００２１】実施例２
【表６】
【００２２】実施例２のデータは、共沸様混合物が市販
の冷媒−５０２の冷凍動作と全く都合良く同等であるこ
とを示す。また、冷凍工業で冷媒−５０２の良好な代用
品として知られる冷媒、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ
−１２５）は、エネルギー効率において１０〜１５％の
減少を起こす。エネルギー効率は、性能係数(ＣＯＰ)に
よって測定される。このため、クロロジフルオロメタン
（ＨＣＦＣ−２２）及び／またはペンタフルオロエタン
（ＨＦＣ−１２５）と、１つ以上の添加成分との混合物
は、エネルギー効率において実質的な改良を示す。すべ
ての混合物は、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２
５）単独よりも良好なエネルギー効率を示し、さらにそ
のいくつかは冷媒−５０２よりも良好である。ＨＣＦＣ
−１２４ａは、ＨＣＦＣ−１２４に非常に良く似てお
り、このため、同様の比率で代用し得、ＨＦＣ−２２７
ｃａはＨＦＣ−２２７ｅａに非常に良く似ており、この
ため、同様の比率で代用し得、かつＦＣ−Ｃ２１６は同
様の冷凍動作を与える第３の成分として代用し得る。
【００２３】実施例３（比較例） ５７.９％のペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）
及び４２.１％の１,１,１−トリフルオロエタン（ＨＦ
Ｃ−１４３ａ）の液体濃度からなる他の混合物を調製し
た。この混合物の蒸気圧は、２４℃で１８５.５psia
（１２７９Pa）であった。８４.６％の初期混合物充填
が蒸気リークにより損失した後の液体組成物は、ＨＣＦ
−１２５が５３.２％、ＨＦＣ−１４３ａが４６.８％で
あった。最初３９.１％であったＨＦＣ−１４３ａの組
成は、４４.３％に増加した。蒸気圧は、１７２.５psia
（１１８９KPa）に減少した。この試験の結果、リーク
し続けている間中、ＨＦＣ−１４２ａ組成が増加しつづ
け、この混合物は、可燃性になるであろう。このため、
ＨＦＣ−１２５及びＨＦＣ−１４３ａを混合するとき、
この混合物が可燃性になることを防ぐためには、第３の
成分が必要となる。
【００２４】実施例４（比較例） ５５.８％のペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２
５）、３８.４％の１,１,１−トリフルオロエタン（Ｈ
ＦＣ−１４３ａ）、及び５.８％の１,２,２,２−テトラ
フルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）の液体濃度からな
る他の混合物を調製した。この混合物のオゾン減損能
は、０であり、地球温暖能は０.６８と算定された。冷
媒−５０２と比較して、この混合物は、オゾン減損能を
もたず、地球温暖能の減少は８７％である。蒸気圧は、
−５０〜１００℃の温度にわたって、冷媒−５０２の蒸
気圧の５％以内である。２４℃の冷媒−５０２の蒸気圧
１７１.１psia（１１８０KPa）に比較して、この混合物
は１７６.２psia（１２１５KPa）の蒸気圧を有する。
【００２５】蒸気リークを起こす組成の変化に対する蒸
気圧の非常に小さい変化を示すために、蒸気は液体混合
物及び平衡する蒸気を収容する適当な容器から漏れさせ
ておく。蒸気のリークにより初期混合物重点の９６％が
損失した後、液体組成物は、４５.９％のＨＦＣ−１２
５、３７.３％のＨＦＣ−１４３ａ及び１６.８％のＨＦ
Ｃ−１３４ａに変化した。蒸気圧は、８０％のリークの
後、２４℃で１６５.２（１１３９KPa）に減少し、冷媒
−５０２の蒸気圧の３.５以内になった。
【００２６】混合物の難燃性を示すために、液体及び蒸
気試料をリーク試験の初めと終りと同様に、５から９５
％までの混合物充填重量損失について５％毎に採られた
蒸気試料についても分析した。最高のＨＦＣ−１４３ａ
濃度は、６９.６％の重量損失において蒸気中３９.２％
であった。この点において、全蒸気含有量は、ＨＦＣ−
１２５ ５３.８％、ＨＦＣ−１４３ａ ３９.２％、及び
ＨＦＣ−１３４ａ７.０％であった。ＨＦＣ−１２５と
ＨＦＣ−１４３ａのこの点における低可燃性限界は室温
で３９.２％を越えることから、３９.２％のＨＦＣ−１
４３ａを有するときのみ、混合物は室温及び大気圧で難
燃性である。
【００２７】実施例５（比較例） ５３.７％のペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２
５）、４１.０％の１,１,１−トリフルオロエタン、
（ＨＦＣ−１４３ａ）、及び５.３％の１,１,２,２−テ
トラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）の液体組成から
なる他の混合物を調製した。混合物のオゾン減損能は、
０であり、地球温暖能は、０.６８と算定された。冷媒
−５０２と比較するとこの混合物は、オゾン減損能がな
く、８７％の地球温暖能減少がある。この混合物の蒸気
圧は、２４℃で、冷媒−５０２が１７１.１psia（１１
８０KPa）であるのに比較して１７６.３psia（１２１６
KPa）であった。９７.７％の初期混合物充填が損失され
た後、液体組成物は、４３.３％のＨＦＣ−１２５、３
９.０％のＨＦＣ−１４３ａ、及び１７.７％のＨＦＣ−
１３４に変化した。蒸気圧は、８０％のリークの後、２
４℃で１６４.３（１１３３KPa）に減少し、冷媒−５０
２の蒸気圧の６.４％以内になった。最高のＨＦＣ−１
４３ａ濃度は、８５％の重量損失において蒸気中４２.
７％であった。この点において、全蒸気含有量は、ＨＦ
Ｃ−１２５ ５１.０％、ＨＦＣ−１４３ａ ４２.７％、
及びＨＦＣ−１３４ａ ６.３％であった。また、実験上
では、どのような空気濃度でもＨＦＣ−１２５中のＨＦ
Ｃ−１４３ａの最高難燃性濃度は、室温で４２.７％を
越えることから、４２.７％のＨＦＣ−１４３ａを有す
るときのみ、混合物は室温及び大気圧で難燃性である。
【００２８】実施例６（比較例） ２０.７％のペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２
５）、３５.７％の１,１,１−トリフルオロエタン、
（ＨＦＣ−１４３ａ）、及び４３.６％のクロロジフル
オロメタン（ＨＣＦＣ−２２）の液体組成からなる他の
混合物を調製した。混合物のオゾン減損能は、０.０２
であり、地球温暖能は、０.５６と算定された。各々９
２％のオゾン減損能減少、及び８９％の地球温暖能減少
がある。２４℃で、冷媒−５０２の蒸気圧が１７１.１p
sia（１１８０KPa）であるのに対し、混合物の蒸気圧
は、１７０.３psia（１１７４KPa）であった。８７％の
初期混合物充填が損失された後、液体組成物は、８.６
％のＨＦＣ−１２５、３０.３％のＨＦＣ−１４３ａ、
及び６１.１％のＨＣＦＣ−２２に変化した。蒸気圧
は、２４℃で１６０.１（１１０４KPa）に減少し、冷媒
−５０２蒸気圧の６.５％以内になった。最高のＨＦＣ
−１４３ａ濃度は、４６.４％の重量損失で蒸気中３６.
９％であり、再び混合物は室温及び大気圧で難燃性であ
る。
【００２９】実施例７（比較例） ３７.２％のクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２
２）、２８.１％の１,１,１−トリフルオロエタン、
（ＨＦＣ−１４３ａ）、及び３４.７％のオクタフルオ
ロプロパン（ＨＦＣ−２１８）の液体組成からなる混合
物を調製した。混合物のオゾン減損能は、０.０２であ
り、地球温暖能は、ＦＣ−２１８の濃度に依存する。混
合物は、冷媒−５０２に比べてオゾン減損能が低く、地
球温暖能が冷媒−５０２よりも低いかまたは同等であ
る。２４℃で、冷媒−５０２の蒸気圧が１７.１psia
（１２０５KPa）であるのに対し、混合物の蒸気圧は１
７４.７psia（１１８１KPa）であった。
【００３０】蒸気リークを起こす組成の変化に対する蒸
気圧の非常に小さい変化を示すために、蒸気は液体混合
物及び平衡する蒸気を収容する適当な容器から漏れさせ
ておく。蒸気のリークにより初期混合物充填の９５.６
％が損失した後、液体組成物は、５０.３％のＨＣＦＣ
−２２、３０.３％のＨＦＣ−１４３ａ及び１９.４％の
ＦＣ−２１８に変化した。蒸気圧は、８０％のリークの
後、２４℃で１６８.４（１１６１KPa）に減少し、冷媒
−５０２の蒸気圧の２％以内になった。ＨＦＣ−１４３
ａの増加に依存して蒸気をリークさせた。初期液体組成
を再び測定したところ、５０.７％のＨＣＦＣ−２２、
３０.９％のＨＦＣ−１４３ａ、及び１８.４％のＦＣ−
２１８であった。蒸気液体組成で９４.５％の混合物充
填が損失した後、液体組成は、７４.０％のＨＣＦＣ−
２２、２５.４％のＨＦＣ−１４３ａ、及び０.６％のＦ
Ｃ−２１８に変化した。また、８０％リーク後の蒸気圧
は、２４℃で１６０.０psia（１１０３KPa）に減少し、
冷媒−５０２の蒸気圧の６.５％以内になった。
【００３１】混合物の難燃性を示すために、液体及び蒸
気試料をリーク試験の初めと終りと同様に、５から９５
％までの混合物充填重量損失について５％毎に採られた
蒸気試料についても分析した。最高のＨＦＣ−１４３ａ
濃度は、７８.８％の重量損失について蒸気中３３.４％
であった。この点において、全蒸気含有量は、ＨＦＣ−
２２ ５６.４％、ＨＦＣ−１４３ａ ３３.４％、及びＦ
Ｃ−２１８ １０.２％であった。また、実験上では、ど
のような空気濃度でもＨＦＣ−１２５中のＨＦＣ−１４
３ａの最高難燃性濃度は、室温で３３.４％を越えるこ
とから、３３.４％のＨＦＣ−１４３ａを有するときの
み、混合物は室温及び大気圧で難燃性である。
【００３２】実施例８（比較例） 冷媒−５０２の性能を評価するために、市販の製氷機を
用いた。コンデンサ、エバポレータ、及びコンプレッサ
の入口及び出口温度と同様に高圧側と低圧側を測定し
た。エネルギー消費、製造された氷の品質及び量を計測
した。同様の操作条件で、ＨＣＦＣ−２２／ＨＦＣ−１
４３ａ／ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−１
４３ａ／ＨＦＣ−１３４ａ、及びＨＦＣ−１２５／プロ
パン／ＨＣＦＣ−２２は、実質的に冷媒−５０２と同様
の性能を有する。
【００３３】実施例９（比較例） 実験は、ＨＣＦＣ−２２、プロパン、及びＨＦＣ−１２
５が以下の組成で定沸点を有することを示す。混合物の
５０重量％を蒸気としてリークさせると、蒸気圧は１０
％未満に変化する。（ＩＱ）は初期液体組成であり、
（ＦＱ）は最終液体組成であり、（１−５）は蒸気組成
であり、（ＶＰ）は蒸気圧、（ＤＰ）はもとの混合物か
らの蒸気圧の変化であり、及び（リーク）はリークの重
量％を表わす。
【００３４】
【表７】
【００３５】
【表８】
【００３６】
【表９】
【００３７】
【表１０】
【００３８】
【表１１】
【００３９】
【表１２】
【００４０】
【表１３】
【００４１】
【表１４】
【００４２】
【表１５】
【００４３】
【表１６】
【００４４】
【表１７】
【００４５】
【表１８】
【００４６】
【表１９】
【００４７】
【表２０】
【００４８】実施例１０ さらに、フルオロカーボン類、エーテル類、及びタンカ
スイソ類を有効量のエタン、ブタン、イソブタン、ジメ
チルエーテル（ＤＭＥ）、プロピレン、及びジフルオロ
メタン（ＨＦＣ−３２）を含むＨＣＦＣ−２２及びＨＦ
Ｃ−１２５に添加し、定沸点であり、かつ冷媒−５０２
及び他の中間から低い温度の冷媒の代用品として有効な
混合物をつくることができる。この実施例は、これらの
定沸点混合物の全ての組成を同定していないが、むしろ
これらの混合物が定沸点であることを示すものである。
実験は、以下の表ＸＸＩに示す変化量での添加化合物を
有するＨＣＦＣ−２２及びＨＦＣ−１２５の混合物が定
沸点混合物を形成することを示す。２５℃における蒸気
リークへの蒸気圧の影響
【００４９】
【表２１】 表Ｉ、II、またはIIIの添加成分を添加して、四成分ま
たはそれ以上の混合物を形成することができる。例え
ば、ＨＣＦＣ−２２／ＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−３２／
ＨＦＣ−１３４ａ及び／またはＨＦＣ−１３４の混合物
を形成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シフレット、マーク・ブランドン アメリカ合衆国、デラウエア州19711、ニ ューアーク、フィフス・ストリート609 (72)発明者 ヨコゼキ、アキミチ アメリカ合衆国、デラウエア州19807、グ リーンビル、コングレッショナル・ドライ ブ109−シー

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３５ないし６５重量％のペンタフルオロ
    エタン、３０ないし６０重量％の１,１,１−トリフルオ
    ロエタン、及び３ないし１５重量％の１−クロロ−１,
    １,２,２−テトラフルオロエタン；３５ないし６５重量
    ％のペンタフルオロエタン、３０ないし６０重量％の
    １,１,１−トリフルオロエタン、及び３ないし１５重量
    ％の１−クロロ−１,２,２,２−テトラフルオロエタ
    ン；３５ないし６５重量％のペンタフルオロエタン、３
    ０ないし６０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、
    及び３ないし１５重量％の１,１,１,２,３,３,３−ヘプ
    タフルオロプロパン；３５ないし６５重量％のペンタフ
    ルオロエタン、３０ないし６０重量％の１,１,１−トリ
    フルオロエタン、及び３ないし１５重量％の１,１,１,
    ２,２,３,３−ヘプタフルオロプロパン；３５ないし６
    ５重量％のペンタフルオロエタン、３０ないし６０重量
    ％の１,１,１−トリフルオロエタン、及び３ないし１５
    重量％のヘキサフルオロシクロプロパン；５ないし３０
    重量％のペンタフルオロエタン、３０ないし６０重量％
    の１,１,１−トリフルオロエタン、及び３０ないし５５
    重量％のクロロジフルオロメタン；３０ないし５５重量
    ％のクロロジフルオロメタン、３０ないし６０重量％の
    １,１,１−トリフルオロエタン、及び３ないし１５重量
    ％の１,２,２,２−テトラフルオロエタン；６０ないし
    ９０重量％のペンタフルオロエタン、５ないし２０重量
    ％のフルオロエタン、及び３ないし１５重量％の１,２,
    ２,２−テトラフルオロエタン；３０ないし５０重量％
    のクロロジフルオロメタン、２０ないし６０重量％の
    １,１,１−トリフルオロエタン、及び１０ないし４５重
    量％のオクタフルオロプロパン；３５ないし６５重量％
    のペンタフルオロエタン、３０ないし６０重量％の１,
    １,１−トリフルオロエタン、３ないし１５重量％の１,
    ２,２,２−テトラフルオロエタン、及び３０ないし５５
    重量％のクロロジフルオロメタン；３５ないし６５重量
    ％のペンタフルオロエタン、３０ないし６０重量％の
    １,１,１−トリフルオロエタン、３ないし２０重量％の
    １,２,２,２−テトラフルオロエタン、及び３ないし１
    ５重量％の１−クロロ−１,１,２,２−テトラフルオロ
    エタン；３５ないし６５重量％のクロロジフルオロメタ
    ン、３４ないし６４重量％のペンタフルオロエタン及び
    １ないし１５重量％のジメチルエーテル；３５ないし６
    ５重量％のクロロジフルオロメタン、３４ないし６４重
    量％のペンタフルオロエタン及び１ないし１５重量％の
    プロピレン；及び１５ないし８５重量％のクロロジフル
    オロメタン、１０ないし８０重量％のペンタフルオロエ
    タン及び５ないし４５重量％のジフルオロメタンからな
    る群から選択されるペンタフルオロエタン及びまたはク
    ロロジフルオロメタンを含む共沸様組成物。
  2. 【請求項２】 ５０ないし６０重量％のペンタフルオロ
    エタン、３５ないし４５重量％の１,１,１−トリフルオ
    ロエタン、及び３ないし１０重量％の１−クロロ−１,
    １,２,２−テトラフルオロエタンから実質的になる請求
    項１の共沸様組成物。
  3. 【請求項３】 約５５.０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約４０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、及
    び約５.０重量％の１−クロロ−１,１,２,２−テトラフ
    ルオロエタンから実質的になる請求項２の共沸様組成
    物。
  4. 【請求項４】 ５０ないし６０重量％のペンタフルオロ
    エタン、３５ないし４５重量％の１,１,１−トリフルオ
    ロエタン、及び３ないし１０重量％の１−クロロ−１,
    ２,２,２−テトラフルオロエタンから実質的になる請求
    項１の共沸様組成物。
  5. 【請求項５】 約５５.０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約４０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、及
    び約５.０重量％の１−クロロ−１,２,２,２−テトラフ
    ルオロエタンから実質的になる請求項４の共沸様組成
    物。
  6. 【請求項６】 ５０ないし６０重量％のペンタフルオロ
    エタン、３５ないし４５重量％の１,１,１−トリフルオ
    ロエタン、及び３ないし１０重量％の１,１,１,２,３,
    ３,３−ヘプタフルオロプロパンから実質的になる請求
    項１の共沸様組成物。
  7. 【請求項７】 約５５.０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約４０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、及
    び約５.０重量％の１,１,１,２,３,３,３−ヘプタフル
    オロプロパンから実質的になる請求項６の共沸様組成
    物。
  8. 【請求項８】 ５０ないし６０重量％のペンタフルオロ
    エタン、３５ないし４５重量％の１,１,１−トリフルオ
    ロエタン、及び３ないし１０重量％の１,１,１,２,２,
    ３,３−ヘプタフルオロプロパンから実質的になる請求
    項１の共沸様組成物。
  9. 【請求項９】 約５５.０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約４０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、及
    び約５.０重量％の１,１,１,２,２,３,３−ヘプタフル
    オロプロパンから実質的になる請求項８の共沸様組成
    物。
  10. 【請求項１０】 ５０ないし６０重量％のペンタフルオ
    ロエタン、３５ないし４５重量％の１,１,１−トリフル
    オロエタン、及び３ないし１０重量％のヘキサフルオロ
    シクロプロパンから実質的になる請求項１の共沸様組成
    物。
  11. 【請求項１１】 約５５.０重量％のペンタフルオロエ
    タン、約４０重量％の１,１,１−トリフルオロエタン、
    及び約５.０重量％のヘキサフルオロシクロプロパンか
    ら実質的になる請求項１０の共沸様組成物。
  12. 【請求項１２】 １５ないし２５重量％のペンタフルオ
    ロエタン、３０ないし４０重量％の１,１,１−トリフル
    オロエタン、及び４０ないし５０重量％のクロロジフル
    オロメタンから実質的になる請求項１の共沸様組成物。
  13. 【請求項１３】 約２０.０重量％のペンタフルオロエ
    タン、約３５.０重量％の１,１,１−トリフルオロエタ
    ン、及び約４５.０重量％のクロロジフルオロメタンか
    ら実質的になる請求項１２の共沸様組成物。
  14. 【請求項１４】 ４０ないし５０重量％のクロロジフル
    オロメタン、４５ないし５５重量％の１,１,１−トリフ
    ルオロエタン、及び３ないし１０重量％の１,２,２,２
    −テトラフルオロエタンから実質的になる請求項１の共
    沸様組成物。
  15. 【請求項１５】 約４５.０重量％のクロロジフルオロ
    メタン、約５０重量％の１,１,１−トリフルオロエタ
    ン、及び約５.０重量％の１,２,２,２−テトラフルオロ
    エタンから実質的になる請求項１４の共沸様組成物。
  16. 【請求項１６】 ７５ないし８５重量％のペンタフルオ
    ロエタン、１０ないし１５重量％のフルオロエタン、及
    び３ないし１０重量％の１,２,２,２−テトラフルオロ
    エタンから実質的になる請求項１の共沸様組成物。
  17. 【請求項１７】 約８０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約１５重量％のフルオロエタン、及び約５重量％の
    １,２,２,２−テトラフルオロエタンから実質的になる
    請求項１６の共沸様組成物。
  18. 【請求項１８】 ３５ないし４５重量％のクロロジフル
    オロメタン、２５ないし４０重量％の１,１,１−トリフ
    ルオロエタン、及び３０ないし４０重量％のオクタフル
    オロプロパンから実質的になる請求項１の共沸様組成
    物。
  19. 【請求項１９】 約３７.０重量％のクロロジフルオロ
    メタン、約２８.０重量％の１,１,１−トリフルオロエ
    タン、及び約３５重量％のオクタフルオロプロパンから
    実質的になる請求項１８の共沸様組成物。
  20. 【請求項２０】 ３５ないし５０重量％のペンタフルオ
    ロエタン、３０ないし４０重量％の１,１,１−トリフル
    オロエタン、３ないし１０重量％の１,２,２,２−テト
    ラフルオロエタン、及び１５ないし２５重量％のクロロ
    ジフルオロメタンから実質的になる請求項１の共沸様組
    成物。
  21. 【請求項２１】 約４０.０重量％のペンタフルオロエ
    タン、約３５.０重量％の１,１,１−トリフルオロエタ
    ン、約５.０重量％の１,２,２,２−テトラフルオロエタ
    ン、及び約２０.０重量％のクロロジフルオロメタンか
    ら実質的になる請求項２０の共沸様組成物。
  22. 【請求項２２】 ４５ないし５５重量％のペンタフルオ
    ロエタン、３０ないし４０重量％の１,１,１−トリフル
    オロエタン、５ないし１５重量％の１,２,２,２−テト
    ラフルオロエタン、及び３ないし１０重量％の１−クロ
    ロ−１,１,２,２−テトラフルオロエタンから実質的に
    なる請求項１の共沸様組成物。
  23. 【請求項２３】 約５０重量％のペンタフルオロエタ
    ン、約３５.０重量％の１,１,１−トリフルオロエタ
    ン、約１０.０重量％の１,２,２,２−テトラフルオロエ
    タン、及び約５.０重量％の１−クロロ−１,１,２,２−
    テトラフルオロエタンから実質的になる請求項２２の共
    沸様組成物。
  24. 【請求項２４】 冷却されるものの付近で請求項１の共
    沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  25. 【請求項２５】 冷却されるものの付近で、請求項１２
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  26. 【請求項２６】 冷却されるものの付近で、請求項１４
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  27. 【請求項２７】 冷却されるものの付近で、請求項１６
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  28. 【請求項２８】 冷却されるものの付近で、請求項１８
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  29. 【請求項２９】 ４５ないし５５重量％のクロロジフル
    オロメタン、４４ないし５４重量％のペンタフルオロエ
    タン、及び１ないし５重量％のジメチルエーテルから実
    質的になる請求項１の共沸様組成物。
  30. 【請求項３０】 ４９重量％のクロロジフルオロメタ
    ン、４９重量％のペンタフルオロエタン、及び２重量％
    のジメチルエーテルから実質的になる請求項２９の共沸
    様組成物。
  31. 【請求項３１】 ４５ないし５５重量％のクロロジフル
    オロメタン、４４ないし５４重量％のペンタフルオロエ
    タン、及び１ないし５重量％のプロピレンから実質的に
    なる請求項１の共沸様組成物。
  32. 【請求項３２】 ４９重量％のクロロジフルオロメタ
    ン、４９重量％のペンタフルオロエタン、及び２重量％
    のプロピレンから実質的になる請求項３１の共沸様組成
    物。
  33. 【請求項３３】 ３０ないし５０重量％のクロロジフル
    オロメタン、３０ないし５０重量％のペンタフルオロエ
    タン、及び１０ないし３０重量％のジフルオロメタンか
    ら実質的になる請求項１の共沸様組成物。
  34. 【請求項３４】 ４０重量％のクロロジフルオロメタ
    ン、４０重量％のペンタフルオロエタン、及び２０重量
    ％のジフルオロメタンから実質的になる請求項３３の共
    沸様組成物。
  35. 【請求項３５】 冷却されるものの付近で、請求項２の
    共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  36. 【請求項３６】 冷却されるものの付近で、請求項４の
    共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  37. 【請求項３７】 冷却されるものの付近で、請求項６の
    共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  38. 【請求項３８】 冷却されるものの付近で、請求項８の
    共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  39. 【請求項３９】 冷却されるものの付近で、請求項１０
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  40. 【請求項４０】 冷却されるものの付近で、請求項２０
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  41. 【請求項４１】 冷却されるものの付近で、請求項２２
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  42. 【請求項４２】 冷却されるものの付近で、請求項２９
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
  43. 【請求項４３】 冷却されるものの付近で、請求項３１
    の共沸様組成物を蒸９発する工程を含む冷凍方法。
  44. 【請求項４４】 冷却されるものの付近で、請求項３３
    の共沸様組成物を蒸発する工程を含む冷凍方法。
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