(57)【要約】  本発明は、冷凍システム、空調システムおよび伝熱システムの油戻り、潤滑またはエネルギー効率を維持または改善するためにパーフルオロポリエーテルを用いる組成物およびパーフルオロポリエーテルを用いる方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１）飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエーテル、炭化水素、二酸化炭素、ジメチルエーテル、アンモニアおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される冷媒または伝熱流体と、
２）パーフルオロポリエーテルと
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、カーボネート、ポリ−α−オレフィンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される鉱油または合成油である潤滑油をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
有効量の前記パーフルオロポリエーテルを含有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記冷媒または伝熱流体を基準にして４０重量％未満であることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記冷媒または伝熱流体を基準にして１０重量％未満であることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項６】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記冷媒または伝熱流体を基準にして１重量％未満であることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項７】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つが、エステル、ヒドロキシル、アミン、アミド、シアノ、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される官能基であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがカルボン酸であることを特徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがスルホン酸であることを特徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記冷媒または伝熱流体が、Ｒ−４０７Ｃ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−５０７Ａ、Ｒ−５０８ＡおよびＨＦＣ−１３４ａからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記冷媒または伝熱流体が不飽和フルオロカーボンであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記冷媒または伝熱流体が、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，２−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３，４，４，４−オクタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン、１，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，２，３，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−プロペン、１，１，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，３，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、３，３，３−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン、１，１，１，２，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３−ペンタフルオロ−２−ブテン、２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，２，３，３，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−メチル−１−プロペン、２−（ジフルオロメチル）−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン、１，１，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン、２−（ジフルオロメチル）−３，３−ジフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２−テトラフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−２−ペンテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−１−ペンテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，２，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，２，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、２，３，３，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテン、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、２，３，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、１，１，３，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−３−メチル−２−ブテン、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、３−（トリフルオロメチル）−４，４，４−トリフルオロ−２−ブテン、３，４，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−ブテン、３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−１−ペンテン、４，４，４−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−１−ヘキセン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−３−ヘキセン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２，３−ビス（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−トリフルオロメチル−２−ペンテン、１，１，１，３，４，５，５，５−オクタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，１，１，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，６−デカフルオロ−２−ヘキセン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロ−３−ヘキセン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン、４，４，４−トリフルオロ−３，３−ビス（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−メチル−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、２，３，３，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−３−メチル−２−ペンテン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、３，４，４，５，５，６，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン、３，３，４，４，５，５，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−メチル−１−ペンテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン、１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−２−ヘキセン、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１−ヘキセン、１，１，１，２，２，３，４−ヘプタフルオロ−３−ヘキセン、４，５，５，５−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、１，１，１，２，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−メチル−２−ペンテン、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロシクロブテン、３，３，４，４−テトラフルオロシクロブテン、３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシクロペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５，６，６−デカフルオロシクロヘキセン、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、ペンタフルオロエチルトリフルオロビニルエーテル、トリフルオロメチルトリフルオロビニルエーテルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記冷媒または伝熱流体が、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３，−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテンおよび１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンからなる群から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
（１）鉱油と、
（２）パーフルオロポリエーテルと
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項１５】
有効量の前記パーフルオロポリエーテルを含有することを特徴とする請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記鉱油を基準にして５０重量％未満であることを特徴とする請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記鉱油を基準にして２０重量％未満であることを特徴とする請求項１５に記載の組成物。
【請求項１８】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記鉱油を基準にして５重量％未満であることを特徴とする請求項１５に記載の組成物。
【請求項１９】
飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエーテル、炭化水素、二酸化炭素、ジメチルエーテル、アンモニアおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される冷媒または伝熱流体を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の組成物。
【請求項２０】
前記冷媒または伝熱流体が、Ｒ−４０７Ｃ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−５０７Ａ、Ｒ−５０８ＡおよびＨＦＣ−１３４ａからなる群から選択されることを特徴とする請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つが、エステル、ヒドロキシル、アミン、アミド、シアノ、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される官能基であることを特徴とする請求項１４に記載の組成物。
【請求項２２】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがカルボン酸であることを特徴とする請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがスルホン酸であることを特徴とする請求項２１に記載の組成物。
【請求項２４】
冷凍をもたらす方法であって、冷却される物体の近傍で請求項１、２または１９のいずれか一項に記載の冷媒組成物または伝熱流体組成物を蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
熱をもたらす方法であって、加熱される物体の近傍で請求項１、２または１９のいずれか一項に記載の冷媒組成物または伝熱流体組成物を凝縮させる工程と、その後、前記組成物を蒸発させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
熱を伝達する方法であって、熱源から熱シンクに請求項１、２または１９のいずれか一項に記載の組成物を伝達する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記組成物が、
ａ）鉱油、
ｂ）パーフルオロエーテル、および
ｃ）Ｒ−４０７Ｃ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−５０７Ａ、Ｒ−５０８ＡおよびＨＦＣ−１３４ａからなる群から選択される伝熱流体
を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
パーフルオロポリエーテルを冷凍システムまたは空調システムに添加する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つが、エステル、ヒドロキシル、アミン、アミド、シアノ、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される官能基であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがカルボン酸であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがスルホン酸であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
冷媒または伝熱流体を取り替える方法であって、
冷凍システムまたは空調システムから既存の冷媒または伝熱流体を除去する工程と、
（ａ）飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエーテル、炭化水素、二酸化炭素、ジメチルエーテル、アンモニアおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される取り替え用冷媒または取り替え用伝熱流体と、
（ｂ）有効量のパーフルオロポリエーテルと
を含む組成物を前記冷凍システムまたは空調システムに導入する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記取り替え用冷媒または取り替え用伝熱流体を基準にして４０重量％未満であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記取り替え用冷媒または取り替え用伝熱流体を基準にして１０重量％未満であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記パーフルオロポリエーテルの量が前記取り替え用冷媒または取り替え用伝熱流体を基準にして１重量％未満であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つが、エステル、ヒドロキシル、アミン、アミド、シアノ、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される官能基であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがカルボン酸であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記パーフルオロポリエーテルの末端基の少なくとも１つがスルホン酸であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
請求項１、２または１９のいずれか一項に記載の組成物を用いる冷凍装置。
【請求項４０】
請求項１、２または１９のいずれか一項に記載の組成物を用いる空調装置。
【請求項４１】
請求項１９に記載の組成物を用いる内部強化された伝熱面を有するヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒組成物または伝熱流体組成物中の添加剤としてパーフルオロポリエーテルを用いることにより、油戻り、潤滑またはエネルギー効率を改善するか、または圧縮機の摩耗を減少させるために伝熱システム、冷凍システムおよび空調システムにおいて用いるための組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑剤は、圧縮機および他の可動部に潤滑を与えるとともに圧縮機の摩耗を減少させるために伝熱システム、冷凍システムおよび空調システム中で流体と合わせて用いられてきた。しかし、すべての冷媒または伝熱流体がすべての潤滑剤に適合するとは限らない。特に、多くのＨＦＣ冷媒またはＨＦＣ伝熱流体は、鉱油およびアルキルベンゼンなどの一般に用いられる潤滑剤に劣った混和性または劣った分散性を有する。伝熱流体が熱交換器を通して鉱油潤滑剤を容易に輸送できないので、潤滑油は、熱交換器のコイルの表面上に蓄積し、よって劣った油戻り、劣った熱交換、低いエネルギー効率および圧縮機の促進された摩耗および断裂をもたらす。結果として、冷凍産業および空調産業は、ポリオールエステルおよびポリアルキレングリコールなどの合成潤滑剤を用いるより高価且つより困難な使用に頼らなければならなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、冷媒と一緒に従来の鉱油の使用を可能にしつつ、油戻り、潤滑およびエネルギー効率を改善するか、または圧縮機の摩耗を減少させるために、冷媒添加剤が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、１）飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエーテル、炭化水素、二酸化炭素、ジメチルエーテル、アンモニアおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される冷媒または伝熱流体、および２）パーフルオロポリエーテルを含むことを特徴とする組成物に関する。本発明は、（１）鉱油と（２）パーフルオロポリエーテルとを含む組成物に更に関連する。
【０００５】
本発明は、冷凍または加熱をもたらすために本発明の冷媒組成物または伝熱流体組成物を用いる方法に更に関連する。
【０００６】
本発明は、熱源から熱シンクに熱を伝達する方法であって、本発明の組成物が伝熱流体として機能する方法に更に関連する。
【０００７】
本発明は、冷凍システム、空調システムおよび伝熱システムの油戻り、潤滑またはエネルギー効率を維持または改善するためにパーフルオロポリエーテルを用いる方法に更に関連する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において用いられる冷媒または伝熱流体は、飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエーテル、炭化水素、二酸化炭素、ジメチルエーテル、アンモニアおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましい冷媒または伝熱流体には、飽和フルオロカーボン、不飽和フルオロカーボンおよびヒドロフルオロカーボンが挙げられる。
【０００９】
代表的な飽和フルオロカーボン冷媒または伝熱流体には、テトラフルオロメタン（ＰＦＣ−１４）、ヘキサフルオロエタン（ＰＦＣ−１１６）、オクタフルオロプロパン（ＰＦＣ−２１８）、デカフルオロブタン（ＰＦＣ−３１−１０）、フルオロメタン（ＨＦＣ−４１）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、トリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、Ｒ−４０４Ａ（４４重量％のＨＦＣ−１２５、５２重量％のＨＦＣ−１４３ａおよび４重量％のＨＦＣ−１３４ａのブレンド）、Ｒ−４１０Ａ（５０重量％のＨＦＣ−３２と５０重量％のＨＦＣ−１２５のブレンド）、Ｒ−４１７Ａ（４６．６重量％のＨＦＣ−１２５、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａおよび３．４重量％のｎ−ブタンのブレンド）、Ｒ−４２２Ａ（８５．１重量％のＨＦＣ−１２５、１１．５重量％のＨＦＣ−１３４ａおよび３．４重量％のイソブタンのブレンド）、Ｒ−４０７Ｃ（２３重量％のＨＦＣ−３２、２５重量％のＨＦＣ−１２５および５２重量％のＨＦＣ−１３４ａのブレンド）、Ｒ−５０７Ａ（５０％のＲ−１２５と５０％のＲ−１４３ａのブレンド）およびＲ−５０８Ａ（３９％のＨＦＣ−２３と６１％のＰＦＣ−１１６のブレンド）が挙げられる。
【００１０】
代表的な不飽和フルオロカーボン冷媒または伝熱流体には、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，２−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３，４，４，４−オクタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン、１，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，２，３，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−プロペン、１，１，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，３，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン、２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン、３，３，３−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン、１，１，１，２，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３−ペンタフルオロ−２−ブテン、２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，２，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン、１，２，３，３，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−メチル−１−プロペン、２−（ジフルオロメチル）−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン、１，１，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン、２−（ジフルオロメチル）−３，３−ジフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２−テトラフルオロ−２−ブテン、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−２−ペンテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−１−ペンテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン、１，１，２，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，２，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、２，３，３，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテン、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、２，３，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、１，１，３，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−３−メチル−２−ブテン、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、３−（トリフルオロメチル）−４，４，４−トリフルオロ−２−ブテン、３，４，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２−ペンテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−ブテン、３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−１−ペンテン、４，４，４−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，２，３，３，４，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−１−ヘキセン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−３−ヘキセン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２，３−ビス（トリフルオロメチル）−２−ブテン、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−トリフルオロメチル−２−ペンテン、１，１，１，３，４，５，５，５−オクタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，１，１，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，６−デカフルオロ−２−ヘキセン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロ−３−ヘキセン、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン、４，４，４−トリフルオロ−３，３−ビス（トリフルオロメチル）−１−ブテン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−メチル−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン、２，３，３，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−３−メチル−２−ペンテン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、３，４，４，５，５，６，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン、３，３，４，４，５，５，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−メチル−１−ペンテン、１，１，１，２，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン、１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン、１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−２−ヘキセン、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１−ヘキセン、１，１，１，２，２，３，４−ヘプタフルオロ−３−ヘキセン、４，５，５，５−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン、１，１，１，２，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−メチル−２−ペンテン、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロシクロブテン、３，３，４，４−テトラフルオロシクロブテン、３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシクロペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５，６，６−デカフルオロシクロヘキセン、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン、ペンタフルオロエチルトリフルオロビニルエーテル、トリフルオロメチルトリフルオロビニルエーテルが挙げられる。
【００１１】
代表的なクロロフルオロカーボン冷媒または伝熱流体には、トリクロロフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、１，１，１−トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３ａ）、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）およびクロロペンタフルオロエタン（ＣＦＣ−１１５）が挙げられる。
【００１２】
代表的なヒドロクロロフルオロカーボン冷媒または伝熱流体には、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、２−クロロ−１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）、２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）および１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）が挙げられる。
【００１３】
代表的なフルオロエーテル冷媒または伝熱流体には、ＣＦ3ＯＣＨＦ2、ＣＦ3ＯＣＨ3、ＣＦ3ＯＣＨ2Ｆ、ＣＨＦ2ＯＣＨＦ2、シクロ−（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ−）、ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＨ3、ＣＨＦ2ＯＣＨＦＣＦ3、ＣＨＦ2ＣＦ2ＯＣＨ3、Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ3、Ｃ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5、ＣＦ3ＯＣＦ3、ＣＦ3ＯＣ2Ｆ5、Ｃ2Ｆ5ＯＣ2Ｆ5およびＣＦ3ＯＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ（ＣＦ3）ＯＣＦ3が挙げられる。
【００１４】
代表的な炭化水素冷媒または伝熱流体には、メタン、エタン、プロパン、シクロプロパン、プロピレン、ｎ−ブタン、シクロブタン、２−メチルプロパン、メチルシクロプロパン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、２−メチルブタン、メチルシクロブタン、２，２−ジメチルプロパンおよびジメチルシクロプロパン異性体が挙げられる。
【００１５】
本発明は、クロロフルオロカーボンおよびヒドロフルオロカーボン冷媒または伝熱流体に混和性である添加剤としてパーフルオロポリエーテルを提供する。パーフルオロポリエーテルの一般的な特徴は、パーフルオロアルキルエーテル部分の存在である。パーフルオロポリエーテルは、パーフルオロポリアルキルエーテルの同意語である。しばしば用いられる他の同意用語には、「ＰＦＰＥ」、「ＰＦＡＥ」、「ＰＦＰＥ油」、「ＰＦＰＥ流体」および「ＰＦＰＡＥ」が挙げられる。例えば、本願特許出願人から入手できる「クリトックス（ＫＲＹＴＯＸ）」は、ＣＦ3−（ＣＦ2）2−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ3）−ＣＦ2−Ｏ］j'−Ｒ’fの式を有するパーフルオロポリエーテルである。式中、ｊ’は２以上１００以下であり、Ｒ’fは、ＣＦ2ＣＦ3、Ｃ3〜Ｃ6パーフルオロアルキル基またはそれらの組み合わせである。
【００１６】
イタリア国ミラノのオーシモント（Ａｕｓｉｍｏｎｔ（Ｍｉｌａｎ，Ｉｔａｌｙ））から入手でき、パーフルオロオレフィン光酸化によって製造される「フォムリン（ＦＯＭＢＬＩＮ）」流体および「ガルデン（ＧＡＬＤＥＮ）」流体を含む他のＰＦＰＥも用いることが可能である。「フォムリン（ＦＯＭＢＬＩＮ）」−Ｙは、ＣＦ3Ｏ（ＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）−Ｏ−）m'（ＣＦ2−Ｏ−）n'−Ｒ1fの式で表され得る。ＣＦ3Ｏ［ＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）Ｏ］m'（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）o'（ＣＦ2Ｏ）n'−Ｒ1fも適する。式において、Ｒ1fは、ＣＦ3、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ7またはそれらの２つ以上の組み合わせであり、（ｍ’＋ｎ’）は８以上４５以下であり、ｍ／ｎは２０以上１０００以下であり、ｏ’は１であり、（ｍ’＋ｎ’＋ｏ’）は８以上４５以下であり、ｍ’／ｎ’は２０以上１０００以下である。
【００１７】
「フォムリン（ＦＯＭＢＬＩＮ）」−Ｚは、ＣＦ3Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2−Ｏ−）p'（ＣＦ2−Ｏ）q'ＣＦ3（式中、（ｐ’＋ｑ’）は４０〜１８０であり、ｐ’／ｑ’は０．５以上２以下である）の式で表され得る。
【００１８】
日本国のダイキン工業（Ｄａｉｋｉｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｊａｐａｎ））から入手できるＰＦＰＥのもう１つの系統である「デムナム（ＤＥＭＮＵＭ）」流体も用いることが可能である。それは、２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンの逐次オリゴマー化およびフッ素化によって製造することが可能であり、Ｆ−［（ＣＦ2）3−Ｏ］t'−Ｒ2f（式中、Ｒ2fは、ＣＦ3、Ｃ2Ｆ5またはそれらの組み合わせであり、ｔ’は２以上２００以下である）の式をもたらす。
【００１９】
パーフルオロポリエーテルの２つの末端基は、独立して、官能化されているか、官能化されていないことが可能である。非官能化パーフルオロポリエーテルにおいて、末端基は、分岐鎖または直鎖のパーフルオロアルキルラジカル末端基であることが可能である。こうしたパーフルオロポリエーテルの例は、Ｃr'Ｆ(2r'+1)−Ａ−Ｃr'Ｆ(2r'+1)（式中、各ｒ’は独立して３〜６であり、Ａは、Ｏ−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2−Ｏ）w'、Ｏ−（ＣＦ2−Ｏ）x'（ＣＦ2ＣＦ2−Ｏ）y'、Ｏ−（Ｃ2Ｆ4−Ｏ）w'、Ｏ−（Ｃ2Ｆ4−Ｏ）x'（Ｃ3Ｆ6−Ｏ）y'、Ｏ−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2−Ｏ）x'（ＣＦ2−Ｏ）y'、Ｏ−（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2−Ｏ）w'、Ｏ−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2−Ｏ）x'（ＣＦ2ＣＦ2−Ｏ）y'−（ＣＦ2−Ｏ）z'またはそれらの２つ以上の組み合わせであることが可能であり、好ましくは、Ａは、Ｏ−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2−Ｏ）w'、Ｏ−（Ｃ2Ｆ4−Ｏ）w'、Ｏ−（Ｃ2Ｆ4−Ｏ）x'（Ｃ3Ｆ6−Ｏ）y'、Ｏ−（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2−Ｏ）wまたはそれらの２つ以上の組み合わせであり、ｗ’は４〜１００であり、ｘ’およびｙ’はそれぞれ独立して１〜１００である）で表され得る。特定の例には、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ3）−ＣＦ2−Ｏ）9−ＣＦ2ＣＦ3、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ3）−ＣＦ2−Ｏ）9−ＣＦ（ＣＦ3）2およびそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。こうしたＰＦＰＥにおいて、ハロゲン原子の３０％以下は、例えば、塩素原子などのフッ素以外のハロゲンであることが可能である。
【００２０】
パーフルオロポリエーテルの２つの末端基は、独立して官能化されていることも可能である。典型的な官能化末端基は、エステル、ヒドロキシル、アミン、アミド、シアノ、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択することが可能である。
【００２１】
代表的なエステル末端基には、−ＣＯＯＣＨ3、−ＣＯＯＣＨ2ＣＨ3、−ＣＦ2ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯＣＨ2ＣＨ3、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＣＨ3が挙げられる。
【００２２】
代表的なヒドロキシル末端基には、−ＣＦ2ＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＯＨ、−ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨが挙げられる。
【００２３】
代表的なアミン末端基には、−ＣＦ2ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＨ2ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＲ1Ｒ2が挙げられる。式中、Ｒ1およびＲ2は独立してＨ、ＣＨ3またはＣＨ2ＣＨ3である。
【００２４】
代表的なアミド末端基には、−ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ1Ｒ2が挙げられる。式中、Ｒ1およびＲ2は独立してＨ、ＣＨ3またはＣＨ2ＣＨ3である。
【００２５】
代表的なシアノ末端基には、−ＣＦ2ＣＮ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＮ、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＮ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＮ、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＮ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＮが挙げられる。
【００２６】
代表的なカルボン酸末端基には、−ＣＦ2ＣＯＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＯＯＨ、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨが挙げられる。
【００２７】
代表的なスルホン酸末端基には、−Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−Ｓ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＨ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓ（Ｏ）（Ｏ）ＯＲ3、−ＣＦ2Ｏ  Ｓ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＣＦ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＳ（Ｏ）（Ｏ）Ｒ4が挙げられる。式中、Ｒ3は、Ｈ、ＣＨ3、ＣＨ2ＣＨ3、ＣＨ2ＣＦ3、ＣＦ3またはＣＦ2ＣＦ3であり、Ｒ4は、ＣＨ3、ＣＨ2ＣＨ3、ＣＨ2ＣＦ3、ＣＦ3またはＣＦ2ＣＦ3である。
【００２８】
本発明の冷媒−パーフルオロポリエーテル添加剤の組み合わせは、１つまたは複数の態様において冷凍システム、空調システムおよび伝熱システムの性能を改善する。一態様において、この組み合わせは、熱交換器コイルに油の蓄積を防止することにより、油レベルを適切な運転レベルで維持するように圧縮機への適切な油戻りを可能にする。別の態様において、冷媒−パーフルオロポリエーテルは、鉱油潤滑油および合成潤滑油の潤滑性能も改善する場合がある。更に別の態様において、冷媒−パーフルオロポリエーテルは、伝熱効率、従ってエネルギー効率も改善する。冷媒−パーフルオロポリエーテルは、境界潤滑において摩擦および摩耗を減少させることも示されてきた。それは、より長い圧縮機寿命をもたらすことが予想される。上記の利点は網羅的であることを意図していない。
【００２９】
本願において「有効量のパーフルオロポリエーテル」と言うのは、圧縮機への十分な油戻りを提供して、潤滑性能またはエネルギー効率性能あるいは両方を維持または改善するパーフルオロポリエーテル添加剤の量を意味する。ここで、パーフルオロポリエーテルの前記量は、用いられる個々の工業冷凍／伝熱システム（コイル、圧縮機など）および冷媒に対して適切なレベルに当業者によって調節される。
【００３０】
本発明の一実施形態において、パーフルオロポリエーテルの量は、冷媒または伝熱流体を基準にして４０重量％未満である。好ましくは、パーフルオロポリエーテル添加剤の量は、冷媒または伝熱流体を基準にして約２０〜３０重量％未満である。より好ましくは、パーフルオロポリエーテル添加剤は、冷媒または伝熱流体を基準にして約１０重量％未満である。より好ましくは、パーフルオロポリエーテル添加剤は、冷媒または伝熱流体を基準にして約１〜約２重量％未満である。より好ましくは、パーフルオロポリエーテル添加剤は、冷媒または伝熱流体を基準にして約０．０１重量％〜約１．０重量％の間である。最も好ましくは、パーフルオロポリエーテル添加剤は、冷媒または伝熱流体を基準にして約０．０３〜０．８０重量％の間である。
【００３１】
本発明の組成物は、約０．０１重量％〜約５重量％の安定剤、ラジカル捕捉剤または酸化防止剤を更に含んでもよい。こうした他の添加剤には、ニトロメタン、ヒンダードフェノール、ヒドロキシルアミン、チオール、ホスフィットまたはラクトンが挙げられるが、それらに限定されない。
【００３２】
任意選択的に、性能およびシステム安定性を強化するために、一般に用いられている冷凍システム添加剤または空調システム添加剤を本発明の組成物に必要に応じて添加してもよい。これらの添加剤は、冷凍および空調の分野で知られており、摩耗防止剤、極圧潤滑剤、腐食抑制剤および酸化抑制剤、金属表面不活性剤、ラジカル捕捉剤および発泡調整剤が挙げられるが、それらに限定されない。一般に、これらの添加剤は全体的な組成物を基準にして少量で本発明の組成物中に存在してもよい。典型的には、約０．１重量％未満から約３重量％もの各添加剤の濃度が用いられる。これらの添加剤は個々のシステム要件に基づいて選択される。これらの添加剤には、ブチル化トリフェニルホスフェート（ＢＴＰＰ）などのＥＰ（極圧）潤滑添加剤のトリアリールホスフェート系列のメンバー、または他のアルキル化トリアリールホスフェートエステル、例えば、アクゾ・ケミカルズ（Ａｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）製のＳｙｎ−０−Ａｄ−８４７８、トリクレジルホスフェートおよび関連化合物が挙げられる。更に、金属ジアルキルジチオホスフェート（例えば、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（すなわち、ＺＤＤＰ））、「ルブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）１３７５」およびこの化学品系統の他のメンバーを本発明の組成物中に用いてよい。他の摩耗防止添加剤には、天然産物油および「シナーゴル（Ｓｙｎｅｒｇｏｌ）」ＴＭＳ（インターナショナル・ルブリカンツ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ））などの非対称ポリヒドロキシ潤滑添加剤が挙げられる。同様に、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤および水捕捉剤などの安定剤を用いてもよい。この種類の化合物には、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびエポキシドを挙げることが可能であるが、それらに限定されない。
【００３３】
本発明において用いられる潤滑剤には、天然潤滑油および合成潤滑油が挙げられる。天然潤滑油の好ましい例は鉱油である。アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、カーボネートおよびポリ−α−オレフィンを含む他の合成潤滑油も用いてよい。本発明の一態様において、パーフルオロポリエーテルは鉱油と合わせて用いられる。本発明の別の態様において、パーフルオロポリエーテルは合成潤滑油と合わせて用いられる。
【００３４】
本発明の一実施形態において、パーフルオロポリエーテルの量は鉱油を基準にして５０重量％未満である。
【００３５】
好ましくは、パーフルオロポリエーテルの量は、鉱油を基準にして２０重量％未満である。より好ましくは、パーフルオロポリエーテルの量は、鉱油を基準にして５重量％未満である。最も好ましくは、パーフルオロポリエーテルの量は、鉱油を基準にして３重量％未満である。
【００３６】
本発明の一実施形態において、冷媒組成物または伝熱流体組成物は、鉱油、パーフルオロポリエーテルおよびＲ−４０７Ｃ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−５０７Ａ、Ｒ−５０８Ａ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７ＡおよびＨＦＣ−１３４ａからなる群から選択される冷媒または伝熱流体を含む。
【００３７】
本発明の別の実施形態において、冷媒組成物または伝熱流体組成物は、パーフルオロポリエーテルと、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテンまたは１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンなどの不飽和フルオロカーボンとを含む。
【００３８】
本発明は、冷凍または加熱をもたらすために本発明の冷媒組成物または伝熱流体組成物を用いる方法であって、冷却される物体の近傍で前記組成物を蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮させることによって冷凍をもたらす工程、または加熱される物体の近傍で前記組成物を凝縮させる工程と、その後、前記組成物を蒸発させることによって熱をもたらす工程を含む方法に更に関連する。
【００３９】
本発明は、熱源から熱シンクに熱を伝達する方法であって、本発明の組成物が伝熱流体として機能する方法に更に関連する。熱伝達の前記方法は、本発明の組成物を熱源から熱シンクに伝達する工程を含む。
【００４０】
伝熱流体は、１つの空間、場所、物体から異なる空間、場所、物体に熱を放射、伝導または対流によって伝達するか、動かすか、または取り除くために用いられる。伝熱流体は、遠隔冷凍（または加熱）システムから冷却する（または加熱する）ための伝達手段を提供することにより二次冷媒として機能し得る。幾つかのシステムにおいて、伝熱流体は伝達プロセス全体を通して一定状態のままであってよい（すなわち、蒸発も凝縮もしない）。あるいは、蒸発冷却プロセスは伝熱流体も用いてよい。
【００４１】
熱源は、熱を伝達するか、動かすか、または取り除くことが望ましいあらゆる空間、場所、物体として定義してもよい。熱源の例は、スーパーマーケットの冷蔵庫ケースまたは冷凍庫ケースなどの冷凍または冷却を必要とする空間（解放または密閉）、空調を必要とする建物空間、または空調を必要とする自動車の乗員室であってもよい。熱シンクは、熱を吸収できるあらゆる空間、場所、物体として定義してもよい。蒸気圧縮冷凍システムは、こうした熱シンクの１つの例である。
【００４２】
本発明は、冷凍システム、空調システムおよび伝熱システムの油戻り、潤滑またはエネルギー効率を維持または改善するためにパーフルオロポリエーテルを用いる方法に更に関連する。この方法は、有効量のパーフルオロポリエーテルを冷凍装置または空調装置に添加する工程を含む。これは、パーフルオロポリエーテルを本発明の冷媒組成物または伝熱流体組成物と混合し、その後、その組み合わせを装置に導入することによって行ってもよい。あるいは、これは、冷媒および／または伝熱流体を含有する冷凍装置または空調装置にパーフルオロポリエーテルを直接導入して冷媒と現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で組み合わせることによって行ってもよい。得られた組成物を冷凍装置または空調装置内で用いてもよい。
【００４３】
本発明は、冷凍装置または空調装置内の既存の潤滑剤を変更せずに既存の冷媒または伝熱流体を取り替えることにより油戻り、潤滑またはエネルギー効率を維持または改善するためにパーフルオロポリエーテルを用いる方法に更に関連する。この方法は、既存の潤滑剤を洗い流さずに冷凍装置または空調装置から既存の冷媒または伝熱流体を除去する工程を含む。その後、前記冷凍装置または空調装置は本発明のパーフルオロポリエーテルと冷媒組成物または伝熱流体組成物とを含むプレミックス組成物で満たされる。
【００４４】
本発明の組成物を固定の空調システム、ヒートポンプまたは可動の空調システムおよび冷凍システム内で用いてもよい。固定の空調用途およびヒートポンプ用途には、ウィンドウ型、ダクトレス型、ダクト型、パッケージ・ターミナル型、パッケージ・ルーフトップを含む冷蔵室および業務用が挙げられる。冷凍用途は、家庭用またはホーム用の冷蔵庫およびフリーザー、製氷機、自蔵式クーラーおよび自蔵式フリーザー、立入型クーラーおよび立入型フリーザーならびにスーパーマーケットシステム、および輸送冷凍システムを含む。
【００４５】
本発明の一実施形態において、本発明の組成物（例えば、鉱油、パーフルオロポリエーテルおよびＲ−４０７Ｃ、Ｒ−４２２Ａ、Ｒ−４１７Ａ、Ｒ−４０４Ａ、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−５０７Ａ、Ｒ−５０８ＡおよびＨＦＣ−１３４ａからなる群から選択される冷媒または伝熱流体を含む組成物）は、「内部強化伝熱面」を有するヒートポンプ、すなわち、チューブの内面上に螺旋模様またはクロスハッチ模様で切られた微細な溝を有するヒートポンプ内で用いることが可能である。
【００４６】
以下の実施例によって実証されたように、冷媒へのパーフルオロポリエーテルの添加は、冷凍機システムおよび伝熱システムの油戻り、またはエネルギー効率あるいは冷却能力を増加させた。本発明の好ましい一実施形態において、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＨは、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）を冷媒ブレンドとブレンドできるように、そして均質液として冷凍装置または空調装置に投入できるように、Ｒ−１３４ａ、Ｒ−１２５、Ｒ−３２を含むＨＦＣ冷媒と十分に混和性である。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
個々のガラス製高圧化学ボトルに１．０グラムのＰＦＰＥを添加することにより、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５３１、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）ＧＰＬ−１０３、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＭおよび「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１４３ＡＺを含む「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）パーフルオロポリエーテルの系列の代表的なメンバーと１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）の混和性を実証した。各ボトルには密封添加弁が備え付けられ、この弁は圧力ビューレットに連結でき、圧力ビューレットから液化冷媒をボトルに添加できた。この後に、ＨＦＣ−１３４ａのアリコートを最初は１グラム、次に追加のアリコート当たり約２グラムを添加して、各ボトル中のＨＦＣ−１３４ａの最大で９９グラムに至るまでＨＦＣのより高い混合比をもたらした。各アリコートを添加した後、ボトルおよびボトル内容物を回転させて混合し、その後、ヘーズ、曇りまたは第２の液層の形成などの不溶解性の兆候の表れに関して観察した。あらゆる場合、ボトルの内容物はすべての組成物において１つの単一クリア液相として残った。これは、室温でパーフルオロポリエーテルの各々がＨＦＣ−１３４ａ中で５０％から約１％に及ぶ混合比の範囲にわたってＨＦＣ−１３４ａに完全に可溶性であったことを示した。
【００４８】
（実施例２）
ウィスコンシン州ノース・プレーリー、ノース・オーク・リッジ・ドライブ１１０のゼロ・ゾーン（Ｚｅｒｏ  Ｚｏｎｅ，ｉｎｃ．（１１０  Ｎｏｒｔｈ  Ｏａｋ  Ｒｉｄｇｅ  Ｄｒｉｖｅ，Ｎｏｒｔｈ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＷＩ））によって製造された商用タイプリーチイン冷蔵庫、モデル＃２ＳＭＣＰ２６内で基準冷凍油循環試験を行った。装置内の「コープランド（Ｃｏｐｅｌａｎｄ）」圧縮機（「コープランド（Ｃｏｐｅｌａｎｄ）」モデル＃ＡＲＥ５９Ｃ３ＣＡＡ−９０１）に圧縮機のクランクケース内の潤滑油のレベルを示す油レベル指示チューブ（サイトグラス）を備え付けた。室温を一定９０°Ｆで調整した定温室内に冷蔵庫を設置した。Ｒ−２２（クロロジフルオロメタン）および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油による基準運転において、圧縮機内の油レベルは、開始時に初期的な僅かの減少後に一定のままであり、油が圧縮機から出て、冷媒がシステムを通して循環し、吸気とともに戻ってきて、よって一定定常状態油レベルを圧縮機クランクケース内で維持したことを示した。この一定油レベルは、適切な潤滑および圧縮機内部部品の密封を確実にする一方で、ある少量の油が圧縮機から出て、圧縮された冷媒ガスが凝縮器、熱膨張弁および蒸発器コイルを通して循環した後、吸気とともに圧縮機に戻る。これは、冷却ループの標準運転を表した。この２４時間の継続期間全体を通して、冷凍機は冷却域において３７°Ｆの一定温度を維持した。
【００４９】
（実施例３（比較））
上の実施例２で記載されたのと同じ種類の油循環試験を行った。この時のみ、Ｒ−２２（クロロジフルオロメタン）冷媒を除去し、冷媒Ｒ−４２２Ａ（ＨＦＣ−１２５（８５．１重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ（１１．５重量％）およびイソブタン（３．４重量％）のブレンド）に取り替えた。この冷媒がゼロ・ゾーン（Ｚｅｒｏ  Ｚｏｎｅ）冷蔵庫内で作用したとき、システムが動作して冷蔵ケース内で３７°Ｆの標準温度を維持したときにクランクケース内のオイルレベルは経時的に定常的に減少した。６時間において、油レベルはクランクケース内で許容可能な最少レベルに低下した。そして、圧縮機の損傷を防止するために運転を終了しなければならなかった。これは、冷媒と潤滑剤のこの組み合わせで、潤滑剤はゆっくり圧縮機からポンプで送り出され、戻らなかったことを示した。
【００５０】
（実施例４（比較））
上の実施例３に記載された油戻り試験を終了した後、冷凍システムをＲ−２２（クロロジフルオロメタン）でフラッシュして、熱交換器から過剰の油を除去した。基準運転をＲ−２２により実証した。基準再確認後、もう一度冷媒Ｒ−２２を除去し、上のようにＲ−４２２Ａおよび「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油の新鮮使用材料に再び取り替えた。冷媒投入量を基準にして約０．１重量％に等しい少量の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）パーフルオロポリエーテルＧＰＬ−１０１を冷媒および鉱油に添加した。冷蔵庫を再スタートし、放置して上の実施例３に記載されたように運転した。意外なことに、システムはサイトグラスで示す適切な油で１８時間にわたり動作し、これは、パーフルオロポリエーテルを添加しなかった実施例３より３倍長かった。
【００５１】
（実施例５（比較））
上の実施例４に記載された油戻り試験を終了した後、冷凍システムをＲ２２でフラッシュして、熱交換器から過剰の油および残りの一切のパーフルオロポリエーテルを除去した。通常の基準運転をＲ−２２および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油により実証した。基準再確認後、もう一度冷媒Ｒ−２２を除去し、上のようにＲ−４２２Ａおよび「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油の新鮮使用材料に再び取り替えた。冷媒投入量を基準にして約０．１重量％に等しい少量の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）パーフルオロポリエーテル１５７ＦＳＬを冷媒および鉱油に添加した。冷蔵庫を再スタートし、放置して上の実施例３に記載されたように運転した。意外なことに、システムはサイトグラスで示す適切な油で２４時間にわたり動作し、これは、パーフルオロポリエーテルを添加しなかった実施例３より４倍長かった。運転を終了したとき、サイトグラスで示す適切な油レベルが依然として存在した。
【００５２】
（実施例６（比較））
上に記載されたゼロ・ゾーン（Ｚｅｒｏ  Ｚｏｎｅ）商用リーチイン冷蔵庫に熱膨張弁を再び備え付けて、ＨＦＣ冷媒Ｒ−４０４Ａ（４４重量％のＨＦＣ−１２５、５２重量％のＨＦＣ−１４３ａおよび４重量％のＨＦＣ−１３４ａのブレンド）および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油で運転することを可能にした。エネルギー消費を監視しつつ、この冷蔵庫を３８°Ｆの内部ボックス温度で運転した。前述のように、９０°Ｆの一定温度で制御された定温室内で試験を冷蔵庫に関して行った。３時間の試験期間中、冷蔵庫の電力消費は、２２．６５キロワット時間／日の率であると測定された。
【００５３】
（実施例７（比較））
冷媒投入材料を除去し、冷媒投入量を基準にして０．２重量％の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＨを含有していた冷媒Ｒ−４０４Ａと「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油の混合物を再投入することにより上の実施例６に記載された試験構成を修正した。試験チャンバを９０°Ｆで再び安定化させ、冷蔵庫を放置して運転した。３時間にわたって内部ボックス温度を３７．６°Ｆで維持した。この試験期間中冷蔵庫による平均電力使用は２１．８３キロワット時間／日の率であると測定された。これは、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）が冷媒中になかった実施例６で測定されたより３．６％少ない電力使用であった。
【００５４】
（実施例８）
ＡＳＴＭ２６７０−９５荷重／破壊試験方法に基づく試験プロトコルに準拠して、Ｖ型ブロック試験配置で「ファレックス（ＦＡＬＥＸ）」ピンを用いて境界層潤滑試験を行った。この試験で、回転するスチールピンをアルミニウム金属の２つの標準ブロックの間で圧迫した。アルミニウムブロックを、Ｖ型ノッチを入れて製造した。Ｖ型ノッチがスチールピンに接触するようにアルミニウムブロックをブラケットに取り付けた。ピンおよびブロックのアセンブリーを潤滑剤の皿に浸漬させ、トルクメータを通して連結されたモータはピンを回転させた。ブロックを調節して、５分の初期なじみ運転時間にわたって２５０ポンド圧力の低荷重で回転しているピンの表面に軽く接触させた。その後、回転しているピンを２つのＶ型ブロックの間で圧迫する機械的締付け装置によって、ブロックに加えられた押し込み荷重を分当たりもう２００ポンドの定常速度でゆっくり増加させた。ある所定の限界に、または試験片の１つの機械的破壊が起きるまで、荷重を増加させた。純「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油で試験は最初の１分内に失敗した一方で、ピンおよびブロックのアセンブリー上の機械的荷重は２５０ｌｂのみであった。意外なことに、「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」４ＧＳ鉱油に分散した０．５重量％の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＬの混合物で試験を繰り返したとき、試験は９分にわたり行い続け、その時間中に機械的荷重は２１００ポンドのレベルに増加した。この時間までに機械的部品は破壊しなかったが、発生する煙のレベルは過度になり、よって試験を終了した。これは、鉱油に分散した少量の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＬの存在が、境界潤滑条件で鉱油の荷重保持能力を、８００％を超えて増加させたことを示した。
【００５５】
（実施例９）
空調モードおよび加熱モードで冷媒および潤滑剤の性能を評価するためにスプリットシステム「キャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）」ヒートポンプを用いた。システムは、凝縮装置モデル３８ＸＹＡ０３０３２および蒸発装置モデルＦＸ４ＡＮＦ０３０から構成され、Ｒ−４１０Ａによる２・１／２トンの冷却の公称冷却能力で評価されていた。システムを二重チャンバ湿りチャンバの内部で運転し、１つのチャンバは標準ＡＲＩ２１０／２４０冷却Ａ試験条件に従って屋外条件で調節され、他方のチャンバは、冷却Ａ屋内試験条件で調節された。この装置は、圧縮機を標準Ｒ−４１０Ａ定格圧縮機からＲ−４０７Ｃによる運転のために大きさが決められた圧縮機に変更できるようにも修正された。以下の表１に引用された試験において、実験１、２および３は、Ｒ−４１０Ａ圧縮機を用いて作られ、実験４、５、６および７は、Ｒ−４０７Ｃ圧縮機により作られた。
【００５６】
この空調システムの蒸発器および凝縮器のコイルの銅チューブは、「内部強化伝熱表面」と呼ばれる特徴を有する工場から由来した。その特徴は、産業全体を通して一般に知られ用いられている。この特徴は、チューブの内面上の螺旋模様またはクロスハッチ模様に切られた細かい溝を含む。これらの溝は、チューブ表面付近の層流層の破壊を引き起こす。この破壊の結果は、銅チューブ内の蒸発する冷媒から銅チューブ自体および蒸発装置を構成する付属フィンへの改善された伝熱であると考えられる。蒸発器のフィンを通して流れる空気への伝熱は、それによって改善されると考えられ、より高いエネルギー効率の空調プロセスまたは加熱プロセスが作られる。再び、内部強化チューブ表面の使用は周知であり、空調産業およびヒートポンプ産業内で広く利用されている。殆どのより高い効率のシステムは蒸発器および凝縮器において強化された表面チューブを用いている。
【００５７】
こうした強化システム内で冷媒と混和性でない潤滑剤を用いるとき、強化チューブ表面によって通常付与される性能改善が失われることが観察された。毛管作用によって細い溝に非混和性潤滑剤が引き込まれ、より滑らかな表面を効果的に作ることが考えられる。このより滑らかな表面は、チューブ内の冷媒のより効率的でない層流への少なくとも部分的な戻りを引き起こすことが考えられる。更に、チューブ表面上の油の層は、伝熱を可能にする銅チューブの能力を減少させることが考えられ、更に運転効率を下げる。表１に示したように、本発明者らのヒートポンプシステム中の冷媒への少量のＰＦＰＥの添加は、Ｒ−４１０ＡまたはＲ−４０７ＣなどのＨＦＣ冷媒との鉱油などの非混和性潤滑剤の使用から生じる性能の欠陥を実質的に減らす。優れた効率でＨＦＣ冷媒および非混和性鉱油により運転するヒートポンプの能力を以下の表１のデータによって示している。
【００５８】
【表１】
2009523859.tif 000002
【００５９】
この表において潤滑剤「３２−３ＭＡ」および「ＲＬ３２Ｈ」は、「キャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）」空調システム中で用いられる商用ＰＯＥ潤滑剤であることに留意されたい。これらのＰＯＥ潤滑剤は、実施例で用いられた冷媒と混和性である。潤滑剤３ＧＳは、ソンボーン（Ｓｏｎｎｅｂｏｒｎ，Ｉｎｃ．）から入手できる商用ナフテン系鉱油である。鉱油潤滑剤はＨＦＣ冷媒と混和性ではない。
【００６０】
表１において、非混和性潤滑剤「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ（鉱油）をＨＦＣ冷媒Ｒ−４１０Ａと合わせて用いるとき（実験＃２）、ＰＯＥ潤滑剤による実験＃１に対してＥＥＲは１２．８％だけ減少し、容量が１２．６％だけ減少することに留意されたい。しかし、少量のＰＦＰＥ「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＬを冷媒に添加するとき（実験＃３）、ＥＥＲはＰＯＥにより達成されたそれの約２．１％内に回復し、容量はＰＯＥにより達成されたそれの約１．５％以内に回復する。非混和性鉱油の使用により引き起こされた欠陥はＰＦＰＥの使用によって殆ど完全になくされる。
【００６１】
ＨＦＣ冷媒Ｒ−４０７Ｃに関して、鉱油を用いるとき、効率および容量はＰＯＥに対してそれぞれ約３．３％および４．５％だけ減少することに表１において更に留意されたい（実験４および５）。実験＃６において、１％の「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＬの添加がＥＥＲおよび容量をＰＯＥ潤滑剤により得られた値のそれぞれ１．７％以内および１．０％以内に増加させることが分かる。再び、非混和性潤滑剤の使用により引き起こされた欠陥はＰＦＰＥの使用によって殆ど完全になくされる。
【００６２】
最後に、「クリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）」（登録商標）１５７ＦＳＬをＲ−４０７ＣおよびＰＯＥ系に添加したとき（実験６）、ＥＥＲはＰＦＰＥのない実験４で得られたそれより１％良いように改善され、容量は実験４のＰＥＯ基準ケースの１％以内であった。
【００６３】
本発明の多くの特徴および利点は上の詳細な説明から明らかであり、従って、添付した特許請求の範囲が本発明の趣旨および範囲内に入るこうしたすべての特徴および利点を包含することが意図されている。簡単に言うと、前述した説明は本発明の例示であり、本発明に限定を示唆することを意図していない。例えば、数値範囲が上で記載されている場合、約１〜約１０の範囲が数値２、３、４、５、６、７、８および９も含むように、その範囲が上限と下限との間のすべての数値を含み、そして上限と下限との間のすべての数値を本明細書で明示的に開示していることを意図している。多くの修正および変形は当業者に容易に想到されるであろう。そして、上で記載された厳密な組成、方法および用途に本発明を限定することは望ましくない。従って、適するすべての修正および等価物は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に対して適用可能であり、そして本発明の範囲内に入る。
【国際調査報告】
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2009523859.tif 000004
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