(57)【要約】冷却システムは、冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを含み、システムは、約２〜約３０トンの能力を有し、少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む冷媒を含む熱伝達組成物を含む。【選択図】図１Ａ
2019507304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約２〜約３０トンの能力を有し、
（ａ）少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む冷媒を含む熱伝達組成物；
（ｂ）約４５〜約７５ｋＰａの圧力の低圧冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約１００〜約５２０ｋＰａの圧力の高圧冷媒蒸気を吐出するための吐出口を有し、少なくとも約０．６５の効率を有する遠心圧縮機；
（ｃ）高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約１０℃〜約６０℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器；
（ｄ）高圧冷媒液の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている膨張器；
（ｅ）低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、膨張器に流体接続されていている蒸発器；及び
（ｆ）蒸発器と圧縮機の冷媒吸入口の間で流体接続されていて、蒸発器からの低圧冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、低圧冷媒蒸気を加熱して、少なくとも１つの熱交換器に導入される蒸気の温度よりも少なくとも約５℃高い温度を有する低圧冷媒蒸気を生成させる少なくとも１つの熱交換器（少なくとも１つの熱交換器からの高温冷媒蒸気は、低圧冷媒蒸気を圧縮機に供給するための圧縮機吸入口と流体接続されている）；
を含む冷却システム。
【請求項２】
冷媒が少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
冷媒が少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）を含む、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項４】
冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約２〜約３０トンの能力を有し、
（ａ）少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）、又は少なくとも約７０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む冷媒を含む熱伝達組成物；
（ｂ）第１段及び少なくとも第２段を有し、かかる段のそれぞれは、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約１００〜約５２０ｋＰａの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約０．６５の効率を有する遠心圧縮機；
（ｃ）少なくとも第２段からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約１０℃〜約６０℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の少なくとも第２段の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器；
（ｄ）高圧冷媒液の少なくとも第１の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の第１の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第１の膨張器；
（ｅ）高圧冷媒液の少なくとも第２の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約１００〜約５２０ｋＰａの圧力の第２の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第２の膨張器；
（ｆ）第１の低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約１００〜約５２０ｋＰａの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第１の膨張器に流体接続されていている蒸発器（蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は第１段圧縮機吸入口に流体接続されている）；及び
（ｇ）第２の低圧冷媒液の少なくとも一部を受容し、それからほぼ第２の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気を吐出するための、第２の膨張器と少なくとも第２段の吸入口の間で流体接続されている少なくとも１つ熱交換器及び／又は少なくとも１つのフラッシュタンク（ほぼ第２の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気は第２段圧縮機吸入口に流体接続されている）；
を含む冷却システム。
【請求項５】
冷媒が少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む、請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
冷媒が少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）を含む、請求項４に記載の冷却システム。
【請求項７】
冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約２〜約５トンの能力を有し、
（ａ）少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む冷媒を含む熱伝達組成物；
（ｂ）約４５〜約７５ｋＰａの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約１００〜約５２０ｋＰａの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約０．６５の効率を有する遠心圧縮機；
（ｃ）圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約４５〜約７５ｋＰａの範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器；
（ｄ）高圧冷媒液の少なくとも第１の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の第１の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第１の膨張器；
（ｅ）低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液の少なくとも一部を蒸発させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第１の膨張器に流体接続されていている蒸発器（蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されており、凝縮器及び蒸発器の少なくとも１つは本質的な部分がアルミニウムで形成されている）；
を含む冷却システム。
【請求項８】
冷媒が少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む、請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
冷媒が少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）を含む、請求項７に記載の冷却システム。
【請求項１０】
冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約２〜約３０トンの能力を有し、
（ａ）少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む冷媒を含む熱伝達組成物；
（ｂ）約４５〜約７５ｋＰａの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約１００ｋＰａ〜約５２０ｋＰａの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約０．６５の効率を有する遠心圧縮機；
（ｃ）圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約１０℃〜約６０℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器；
（ｄ）高圧冷媒液の少なくとも第１の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の冷媒液と冷媒蒸気の組合せを含む低圧流を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第１の膨張器；
（ｅ）少なくとも、かかる少なくとも第１の膨張器からの冷媒蒸気と冷媒液の組合せを受容し、ほぼかかる低圧の液体冷媒を含み、実質的に蒸気の冷媒を含まない少なくとも１つの液体流出流、及びほぼかかる低圧の冷媒蒸気を含み、実質的に液体の冷媒を含まない低圧蒸気流を生成させるための分離器；及び
（ｆ）分離器からの少なくとも１つの液体流出流の少なくとも一部に流体接続されていて、冷却される熱源から熱を吸収することによってかかる流れの少なくとも一部を蒸発させて、約４５〜約７５ｋＰａの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための蒸発器（蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されている）；
を含む冷却システム。
【請求項１１】
冷媒が少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む、請求項１０に記載の冷却システム。
【請求項１２】
冷媒が少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）を含む、請求項１０に記載の冷却システム。
【請求項１３】
冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約２〜約３０トンの能力を有し、
（ａ）好ましくは少なくとも約９５重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（トランス−１２３３ｚｄ）又は少なくとも約８０％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（トランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む燃焼抑制特性を有する冷媒を含む、閉止ループ冷却回路内の熱伝達組成物；
（ｂ）冷却される熱源に近接している領域内に配置されている、かかる近接領域内における炎又は火災の存在を感知するための少なくとも１つのセンサー；
（ｃ）冷却システム内に含まれる相対的に高圧の冷媒蒸気と連絡している、閉止ループ冷却回路内のポート；
（ｄ）センサーに応答し、冷却システムから冷媒蒸気の少なくとも一部を吐出するためのポートに流体連絡しているバルブ；及び
（ｅ）かかる近接領域に冷媒蒸気を送るための導管；
を含む冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年１月６日出願の米国仮出願６２／２７５，３８２（その全部を参照として本明細書中に包含する）に関連し、その優先権の利益を主張する。
本発明は、概して空調システムに関し、より詳しくは、遠心圧縮機を用い、約３０トンまでの範囲の冷却能力を有するかかるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ）及び１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）などの幾つかのハロゲン化オレフィンは、蒸気圧縮冷却システムにおいて用いることが提案されている。ＵＳ−７，８３３，４３３を参照。‘４３３特許においては、標準的な蒸気圧縮システムが、冷媒蒸気を圧縮して相対的に上昇した圧力及び温度の蒸気を生成させるための圧縮機を含むものとして記載されている。かかるシステムの例を本明細書において図Ｐとして示す。かかるシステムにおいては、導管１９Ａを通して冷媒を相対的に低い圧力で圧縮機１１の吸入側の中に導入し、高圧の冷媒を吐出して、導管１９Ｂを通して凝縮器１２に送る。凝縮器１２内において冷媒蒸気を凝縮させることによってこの高温の冷媒蒸気から熱を除去して、相対的に高い圧力の液体冷媒を生成させて、これを導管１５Ａに導入する。次に、相対的に高い圧力の液体を、膨張装置１４内でみかけの等エンタルピー圧力低下にかけて、相対的に低い温度で低い圧力の液体を生成させ、これを次に蒸発器２４内において冷却される物体又は流体から移動される熱によって気化させる。かくして生成する低圧の蒸気は、導管１９Ａを通して圧縮機の吸入側に戻して、これによってサイクルが完結する。
【０００３】
‘４３３特許においては、概して、そこに開示する冷媒組成物は、遠心圧縮機を用いるチラーシステムを含む蒸気圧縮システムを用いる種々の異なる冷却運転において用いることができることが示唆されている。通常は、遠心式チラーは、大能力のシステム、即ち５０トンよりも高い能力を有するシステムである。最も通常的には、かかるシステムは５０〜１５０トンの範囲の冷却能力のものであり、幾つかのシステムは８５００トンの高さに至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ−７，８３３，４３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願人らは、高効率の遠心圧縮機を用いる小能力空調システムにおいてトランス−ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ及び／又はトランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅを用いる試みに関して幾つかの予期しなかった問題が存在することを認識するに至った。下記において詳細に記載するように、本出願人らは、予期しなかったことに、高効率の圧縮機及び蒸発器を含む高効率の装置を用いることを可能にする１以上の特別な構成を空調システムにおいて用いることによって、かかるシステムにおいてトランス−ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ及び／又はトランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅを用いることに関して本出願人らが認識している問題を同時に克服しながら、これらの問題を克服することができることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願人らは、高効率の遠心圧縮機及び高効率の蒸発器を用いる低能力の空調システムを提供することが多くの用途において非常に望ましいことを認識するに至った。しかしながら、本出願人らはまた、高い割合（例えば約８０重量％超）のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）又は高い割合（例えば約８０重量％超）のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）を含む冷媒組成物を用いると、かかるシステムの信頼性及び／又は有効性及び／又は効率に関して重大な問題をもたらす可能性があることも認識するに至った。
【０００７】
例えば、幾つかの空調システムにおいては満液式蒸発器を用いることが非常に望ましい。これは、かかる熱交換装置は液体冷媒への高効率の熱移動が可能であるからである。この高効率の運転は、少なくとも部分的には、かかる装置においては伝熱面が液体冷媒によって実質的に十分に覆われているという事実のためである。しかしながら、かかる高効率の装置を用いる結果として、かかる蒸発器から排出される蒸気は実質的に飽和状態であり、即ち過熱を少ししか有しないか又は全く有しない。これは効率の観点からは有利であるが、かかる状況においては飽和又は飽和付近の状態で圧縮機に導入される蒸気が凝縮しないことを確実にすることが特に重要になる。これは、圧縮機内にかかる液体冷媒が存在することは圧縮機運転の効率及び／又は信頼性に対してマイナスの結果を与えるからである。高効率の圧縮機内で起こるみかけの等エントロピー膨張中においては、熱が冷媒蒸気に加えられて、圧縮機からの吐出の際に少なくとも約５℃の過熱が生成するので、他の冷媒を用いる通常の運転条件下においては、圧縮機吸入口において飽和又は飽和付近の冷媒蒸気を用いることは問題を示さない。
【０００８】
しかしながら、本出願人らは、本発明において好ましいタイプの条件下で高効率の遠心圧縮機を用いるシステムにおいて本発明の好ましい冷媒組成物を用いる場合には問題が生じることを認識するに至った。より具体的には、本出願人らは、本発明の好ましい冷媒組成物は、通常の条件下において、高効率の圧縮中に通常の量又は予期される量の過熱を生成しないことを見出した。実際には、本出願人らは、高効率の遠心圧縮機の運転に関して、本発明において与える１つ又は複数の解決策が存在しない場合には、圧縮機から「湿潤蒸気」が吐出されることを見出した。本明細書において用いる「湿潤蒸気」という用語は、凝縮液がその中に同伴している蒸気を指す。当業者に周知なように、圧縮機内にかかる蒸気が存在することは、遠心圧縮機の効率的及び／又は信頼できる運転にとって非常に有害である可能性がある。したがって、本出願人らは、本発明の好ましい形態による冷媒を用いると、本解決手段が存在しない場合には、特に高効率の低過熱又は無過熱の蒸発器も用いる用途においては、高効率の遠心圧縮機の運転において予期しなかった問題が生成する可能性があることを見出した。しかしながら、本出願人らはまた、本発明の好ましい熱伝達組成物を用いてかかるシステムを運転することは、有利で環境に優しい運転を与えることができるので非常に望ましいことも認識するに至った。
【０００９】
本出願人らが認識するに至った問題及び困難性を克服するために、本発明の一形態は、冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
好ましくは約２〜約３０トンの能力を有し、
（ａ）少なくとも約８０重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ））、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ））を含む冷媒を含む熱伝達組成物；
（ｂ）（ｉ）約４０〜約３５０ｋＰａの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口(refrigerant suction)、及び（ｉｉ）所定圧力の相対的に高圧の冷媒蒸気を吐出するための吐出口(discharge)を有し、吐出口：吸入口の圧力比が少なくとも約２：１である遠心圧縮機；
（ｃ）圧縮機吐出冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分、好ましくは冷媒蒸気の実質的に全部を凝縮させて、約１０℃〜約６０℃の範囲の温度の相対的に高圧の冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器；
（ｄ）高圧冷媒液の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約４０〜約３５０ｋＰａの圧力の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている膨張器；
（ｅ）膨張器からの低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約４０〜約３５０ｋＰａの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を生成させるための、膨張器に流体接続されていている高効率蒸発器、好ましくは満液式蒸発器（蒸発器から排出される冷媒蒸気は好ましくは実質的に過熱を有しない）；
（ｆ）蒸発器と圧縮機の冷媒吸入口の間で流体接続されていて、蒸発器からの低圧冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、低圧冷媒蒸気を加熱して、少なくとも１つの熱交換器に導入される蒸気の温度よりも少なくとも約５℃高い温度を有する低圧冷媒蒸気を生成させる少なくとも１つの熱交換器（少なくとも１つの熱交換器からの高温冷媒蒸気は、低圧冷媒蒸気を圧縮機に供給するための圧縮機吸入口と流体接続されている）；
を含む上記冷却システムを提供する。
【００１０】
本明細書において用いる、「トン」の数値の単位で規定される「能力」という用語は、１トン（２０００ポンド；９０７ｋｇ）の０℃（３２°Ｆ）の氷を２４時間で融解させるために必要な熱の量に等しい熱伝達率を指し、一般に約１２，０００ＢＴＵ／時に等しい。
【００１１】
本発明の他の態様及び形態を下記に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図Ｐは従来技術の熱伝達システムの図である。
【図１Ｂ】図１は、本発明による空調システムの１つの好ましい態様の一般化したプロセスフロー図である。
【図２】図２は、本発明による空調システムの他の好ましい態様の一般化したプロセスフロー図である。
【図３】図３は、本発明による空調システムの他の好ましい態様の一般化したプロセスフロー図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明による空調システムの他の好ましい態様の一般化したプロセスフロー図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の一形態による燃焼抑制機構を有する空調システムの好ましい態様のより具体的なプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
好ましい熱伝達組成物：
本明細書に記載する複数の態様のそれぞれにおいて、本システムは、冷媒、及び好ましくは（必須ではないが）圧縮機のための潤滑剤を含む熱伝達組成物を含む。好ましくは、冷媒は、少なくとも約７０重量％、又は少なくとも約８０重量％のトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ））、又はトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ））を含み、好ましくはＡＳＨＲＡＥ標準規格２０１３にしたがってクラスＡの毒性、及びＡＳＨＲＡＥ標準規格３４−２０１３にしたがい、且つＡＳＨＲＡＥ標準規格３４−２０１３への付表Ｂ１に記載されているクラス１又はクラス２或いはクラス２Ｌの燃焼性を有する低燃焼性及び低毒性の冷媒である。
【００１４】
システム及び方法に燃焼抑制機構を与えることを含む本明細書に開示するタイプの複数の態様などの非常に好ましい態様においては、冷媒は、少なくとも約９５重量％のＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を含み、幾つかの態様においてはこれから実質的に構成されるか、又はこれから構成される。
【００１５】
他の非常に好ましい態様においては、冷媒は、約１重量％〜約５重量％の５炭素飽和炭化水素、好ましくはイソペンタン、ｎ−ペンタン、又はネオペンタンの１以上を含み、かかる態様の好ましい形態においては、ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）とペンタンの組み合わせは共沸性組成物の形態である。かかる共沸混合物及び共沸混合物様の組成物は、米国特許８，８０２，８７４、米国特許８，１６３，１９６、及び米国特許８，７０３，００６（これらのそれぞれを参照として本明細書中に包含する）において開示されている。このパラグラフに記載する冷媒組成物を含む本発明の熱伝達組成物は、好ましくはＰＯＥ及び／又は鉱油及び／又はアルキルベンゼンを含むか、或いはこれらから構成される潤滑剤を含む。
【００１６】
システム及び方法に燃焼抑制機構を与えることを含む本明細書に開示するタイプの複数の態様などの非常に好ましい態様においては、冷媒は、約８５重量％〜約９０重量％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ））及び約１０重量％〜約１５重量％の１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、更により好ましくは幾つかの態様においては約８８％のトランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ））及び約１２重量％の１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）を含む。このパラグラフに記載する冷媒組成物を含む本発明の熱伝達組成物は、好ましくはＰＯＥを含むか、又はこれから構成される潤滑剤を含む。
【００１７】
当業者であれば、本明細書に含まれる開示事項を考慮して、本発明の幾つかの態様は、比較的安全（低い毒性及び低い燃焼性）で低いＧＷＰ（これにより、これらは空調用途において通常遭遇する居室に居住する人又は他の動物に近接する位置において用いるのに非常に好ましくなる）の冷媒のみを用いる有利性を与える。
【００１８】
本発明の熱伝達組成物は、一般に潤滑剤を含む。しかしながら、本発明の複数の態様は、潤滑剤を必要とせず、及び／又は潤滑剤を冷媒と組み合わせる必要がない圧縮機を用いるシステム及び方法を包含する。しかしながら、潤滑剤と冷媒をシステム内の１以上の位置において混合物として一緒に含ませる好ましい態様に関しては、潤滑剤は、好ましくは、システム内の冷媒の総重量及びシステム内の潤滑剤の総重量を基準として熱伝達組成物の約３０〜約５０重量％の量でシステム内に存在させ、以下に記載する他の随意的な成分も場合によっては存在させる。好ましい態様においては、特に圧縮機からのキャリーオーバー蒸気の形態、及び凝縮器からの液体の形態で蒸発器に導入される本発明の熱伝達組成物は、約９７重量％〜約９９．５重量％の本発明の冷媒、及び約０．５〜約３重量％の潤滑剤を含み、かかる潤滑剤は好ましくはＰＯＥ潤滑剤及び／又は鉱油潤滑剤である。
【００１９】
他の随意的な成分としては、潤滑剤の相溶性及び／又は溶解性を促進する目的のプロパンのような相溶化剤が挙げられる。存在させる場合には、プロパン、ブタン類、及びペンタン類などのかかる相溶化剤は、好ましくは組成物の約０．５〜約５重量％の量で存在させる。また、米国特許６，５１６，８３７（その開示事項を参照として本明細書中に包含する）によって開示されているように、界面活性剤と相溶化剤の組み合わせを本組成物に加えて油溶性を促進させることもできる。ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）冷媒と共に冷却機内で用いられるポリオールエステル（ＰＯＥ）及びポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、シリコーン油、鉱油、アルキルベンゼン類（ＡＢ）、及びポリ（α−オレフィン）（ＰＡＯ）のような通常用いられる冷却潤滑剤を、本発明の冷媒組成物と共に用いることができる。本発明の好ましい潤滑剤は、ＰＯＥ及び鉱油並びにアルキルベンゼン類から選択される。
【００２０】
システム：
本冷却システム及び方法は、低能力の空調システム、即ち３０トン以下の能力を有するシステム、特に住居用空調システム、特に約２〜約５トンの能力を有する住居用空調システム、及び特に約５〜約３０トンの能力を有する商業用パッケージ型屋上空調ユニットにおいて用いるのに特に良く適している。
【００２１】
図１に示すタイプの態様：
概して１０で示される好ましい空調システムを図１に示す。かかる好ましい空調システムは、圧縮機１１、凝縮器１２、蒸発器２４（好ましくは満液式蒸発器）、膨張弁１４、及び吸入ライン熱交換器３０を、任意の関連する導管１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、及び１６Ｂ、並びに他の接続装置及び関連する装置（図示せず）と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機１１から吐出し、これを次に導管１９Ｃを通して凝縮器１２に送る。凝縮器１２において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲空気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器１２からの冷媒流出流は、導管１５Ａを通して吸入ライン熱交換器３０に送られて、そこで下記においてより完全に説明するように蒸発器２４からの流出流に更なる熱を取られる。吸入／液体ライン熱交換器３０からの流出流は、次に導管１５Ｂを通して膨張弁１４に送られて、ここで冷媒の圧力を好ましくは実質的に等エンタルピー低下させて、これにより冷媒の温度を低下させる。膨張弁１４からの相対的に低温の液体冷媒は、低温の液体冷媒の貯留槽を与える受液器タンク１８に流入し、これを導管１９Ａ内の制御弁（図示せず）を経由して蒸発器２４中に供給し、そこで冷却される物体又は流体、好ましくは冷却される居室又は他の空間内の周囲空気から熱を吸収する。好ましくは実質的に過熱を有しない（例えば、蒸発器から排出される蒸気の過熱は、約１℃未満、より好ましくは約０．５℃未満、更により好ましくは約０．１℃未満である）実質的に飽和状態の冷媒蒸気である蒸発器２４からの冷媒流出蒸気は、次に導管１９Ａを通して吸入／液体ライン熱交換器３０に送られ、そこで導管１５Ａからの凝縮器流出流から熱を得てより高温の冷媒蒸気が生成し、これは導管１６Ｂによって圧縮機１１の入口に送られる。好ましい態様においては、吸入ライン熱交換器から排出される蒸気は、吸入ライン熱交換器に導入される実質的に飽和状態の蒸気よりも少なくとも約５℃、更により好ましくは少なくとも約７℃高い温度を有する。次に、高温の冷媒蒸気は圧縮機１１の吸入口に送られ、そこで上記に記載したように圧縮される。
【００２２】
冷媒が少なくとも約９０重量％のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を含み、好ましくはこれから実質的に構成され、好ましくはこれから構成される好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００２３】
【表１】
2019507304.tif 000003
【００２４】
冷媒が少なくとも約８０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、更により好ましくは８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び１２重量％のＨＦＣ−２２７ｅａを含む好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００２５】
【表２】
2019507304.tif 000004
【００２６】
図２に示すタイプの態様：
概して１０で示される更なる好ましい空調システムを図２に示す。かかる好ましい空調システムは、２段圧縮機１１として示される多段圧縮機、凝縮器１２，蒸発器２４（好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器）、膨張弁１４、及び関連する中間膨張弁４１を含む蒸気注入熱交換器４０を、任意の関連する導管１５Ａ〜１５Ｃ及び１９Ａ〜１９Ｄ、並びに他の接続装置及び関連する装置（図示せず及び／又は表示せず）と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機１１から吐出し、これを次に導管１９Ｄを通して凝縮器１２に送る。凝縮器１２において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲空気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器１２からの冷媒流出流は導管１５Ａを通して送られ、冷媒流出流の一部は導管１５Ｂを通して中間膨張装置４１に送られ、流出流の他の部分、好ましくは流出流の残りは、蒸気注入熱交換器４０に送られる。
【００２７】
運転においては、中間膨張装置４１は、流出流の圧力を、ほぼ圧縮機１１の第２段吸入口の圧力か、又は熱交換器４１及び関連する導管、付属品などを通る圧力低下を計上した圧力よりも十分に高い圧力に、好ましくは実質的に等エンタルピー低下させる。膨張装置４１を横切る圧力低下の結果として、熱交換器４０に流入する冷媒の温度は、熱交換器４０に流入する高圧冷媒の温度と比べて低下する。熱交換器４０内において、熱が、高圧の流れから、膨張弁４１を通過した流れに移動する。その結果、熱交換器４０から排出される中間圧力の流れの温度は、入口流の温度よりも好ましくは少なくとも約５℃の温度高くなり、それにより過熱蒸気流が生成し、これを導管１９Ｃを通して圧縮機１１の第２段に送る。
【００２８】
導管１５Ａによって送られるより高圧の流れが熱交換器４０を通って送られる際に、それは膨張装置４１から排出されるより低圧の流れに熱を取られ、導管１５Ｃを通して熱交換器から排出され、次に、導管１９Ａ内の制御バルブ（図示せず）を経由して蒸発器２４中に供給される低温の液体冷媒の貯留槽を与える受液器タンク１８に流入する。冷却される周囲空気は、蒸発器内の低温の液体冷媒に熱を取られて、これにより液体冷媒が気化して、過熱を少ししか有しないか又は全く有しない冷媒蒸気が生成し、この蒸気を次に圧縮機１１の第１段に流入させる。
【００２９】
冷媒が少なくとも約９０重量％のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を含み、好ましくはこれから実質的に構成され、好ましくはこれから構成される好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００３０】
【表３】
2019507304.tif 000005
【００３１】
冷媒が少なくとも約８０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、更により好ましくは８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び１２重量％のＨＦＣ−２２７ｅａを含む好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００３２】
【表４】
2019507304.tif 000006
【００３３】
図３に示すタイプの態様：
概して１０で示される更なる好ましい空調システムを図３に示す。かかる好ましい空調システムは、本明細書に記載されているタイプの多段圧縮機であってよいが、示されている態様においては１段圧縮機として示されている圧縮機１１、凝縮器１２，蒸発器２４（好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器）、膨張弁１４、フラッシュガス分離器１８を、任意の関連する導管１５Ａ〜１５Ｃ及び１９Ａ〜１９Ｃ、並びに他の接続装置及び関連する装置（図示せず及び／又は表示せず）と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機１１から吐出し、これを次に導管１９Ｃを通して凝縮器１２に送る。凝縮器１２において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲の外気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器１２からの冷媒流出流は、導管１５Ａを通して膨張装置１４に送られる。膨張器１４から排出されるより低圧の流れは、導管１５Ｂを通って、導管１５Ｃ内の制御バルブ（図示せず）を経由して蒸発器２４に供給される低温の液体冷媒の貯留槽を与えるフラッシュガス分離器１８に流入する。冷却される周囲空気は、蒸発器２４内の低温の液体冷媒に熱を取られて、これにより液体冷媒が気化して、過熱を少ししか有しないか又は全く有しない冷媒蒸気が生成し、この蒸気を次に圧縮機１１の第１段に流入させる。次に、膨張装置１４内における圧力低下中に生成するフラッシュガスを、導管１９Ｂを通して圧縮機１１の吸入側に流入させる。
【００３４】
冷媒が少なくとも約９０重量％のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を含み、好ましくはこれから実質的に構成され、好ましくはこれから構成される好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００３５】
【表５】
2019507304.tif 000007
【００３６】
冷媒が少なくとも約８０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、更により好ましくは８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び１２重量％のＨＦＣ−２２７ｅａを含む好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
【００３７】
【表６】
2019507304.tif 000008
【００３８】
図４Ａに示すタイプの態様：
概して１０で示される更なる好ましい空調システムを図４Ａに示す。かかる好ましい空調システムは、本明細書に記載されているタイプの多段圧縮機であってよい圧縮機１１、凝縮器１２，蒸発器２４（好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器）、膨張弁１４、高圧受液器を、任意の関連する導管１５Ａ〜１５Ｃ及び１９Ａ〜１９Ｂ、並びに他の接続装置及び関連する装置（図示せず及び／又は表示せず）と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機１１から吐出し、これを次に導管１９Ｂを通して凝縮器１２に送る。凝縮器１２において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲の外気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器１２からの冷媒流出流は、導管１５Ａを通して、液体冷媒の貯留槽を与える高圧受液器５０に送られる。センサー作動式安全弁６０が、ポート又は他の形態の接続部を介して導管１５Ａに接続されている。センサー作動式安全弁は、炎、煙、可燃性ガス濃度、又は炎が存在しているか又は発生する可能性が高いことの他の兆候を監視するセンサーを含み、及び／又はこれと通信接続されており、かかるセンサーは、冷却システムの幾つかの部分の近傍、好ましくは冷却される居室又は他の領域内に配置される。本発明の好ましい冷媒は燃焼性抑制特性を有しているので、センサーが炎及び／又は煙（又は火災の可能性又は増加した見込みが存在することの他の兆候）を検出したら、センサー作動式安全弁が開放され、それが配置されている領域中に冷媒を放出して、これにより火災の抑止及び／又は排除を助ける。高圧受液器を用いることにより、かかる非常時の場合に高圧液体冷媒の比較的大きな貯留槽を利用できるようになることが確保される。冷却システムの残りは、本明細書に記載する任意の１以上の態様にしたがって運転することができる。
【実施例】
【００３９】
実施例１：吸入ライン熱交換器を用いない１２３３ｚｄ：
従来技術と表示されている図面に示される代表的な配置にしたがう空調システムにおいて、以下のパラメーターにしたがってＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒を用いた。
【００４０】
運転条件：
１．蒸発温度：７℃；
２．凝縮温度：２０℃〜６０℃で変化；
３．等エントロピー効率：０．７〜０．８で変化；
４．過冷却又は過熱なし。
【００４１】
本実施例のシステムは蒸発器から排出される蒸気中に過熱を有しない（これは、例えば満液式蒸発器を用いる場合にあてはまる）ので、飽和蒸気が遠心圧縮機の吸入側に導入される。多くの他の冷媒を用いる通常運転においては、冷媒蒸気の等エントロピー又はほぼ等エントロピーの膨張によって、吐出圧において少なくとも約５℃の過熱を示す温度を有する吐出ガスが生成する。この過熱度は、一般に、「湿潤蒸気」が圧縮機内に存在しないことを確保する圧縮機の安全で信頼できる運転を確保するために必要であると考えられている。本実施例のシステムに関して、幾つかのレベルのほぼ等エントロピーの圧縮における運転を評価して、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を用いて安全で信頼できる運転が達成されるかどうかを求めた。これらの結果を下表１に報告する。
【００４２】
【表７】
2019507304.tif 000009
【００４３】
上表１において報告されている結果から分かるように、最も効率の良い圧縮機（等エントロピー効率＝１）を用いた場合には、圧縮機から排出される蒸気は少なくとも多少の割合の液体を含み、したがって湿潤蒸気吐出流が生成し、これは上記に記載したように効率的及び／又は信頼できる運転に関して重大なマイナス要素を与える。圧縮機効率を０．８まで低下させた場合、試験した凝縮器温度のいずれに関しても所望のレベルの過熱は未だ達成されなかった。圧縮機効率を０．７５及び０．７まで低下させた場合（それ自体は好ましいオプションではない）でも、凝縮器温度条件の全範囲に関して所望のレベルの過熱は達成されなかった。
【００４４】
実施例２Ａ：吸入ライン熱交換器を用いる１２３３ｚｄ：
図１に示すような吸入ライン熱交換器（ＳＬＨＸ）を用い、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒を用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例１と同じ運転パラメーターにしたがって、８０％の等エントロピー効率で運転する１段圧縮機に関して試験した。吸入ライン熱交換器に関する熱交換器効率の幾つかのレベルを調べて、結果を下表２Ａに報告する。
【００４５】
【表８】
2019507304.tif 000010
【００４６】
上記に報告する結果から分かるように、図１に示すような本発明の態様による運転によって、試験した凝縮温度の全範囲に関して圧縮機吐出において少なくとも約５℃の過熱が生成した。
【００４７】
実施例２Ｂ：Ｒ１２３３ｚｄとの共沸混合物：
実施例２Ａにおいて用いた１２３３ｚｄ（Ｅ）のみから構成される冷媒に代えて、下表２Ｂに記載するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）をベースとする一連の共沸性冷媒ブレンドを用いた他は、実施例２Ａを繰り返した。許容しうる運転が達成された。
【００４８】
更に、これらの更なる冷媒の輸送特性を、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒の特性と一緒に試験し、下記の表２Ｂにおいて報告する。
【００４９】
【表９】
2019507304.tif 000011
【００５０】
実施例３Ａ：吸入ライン熱交換器を用いる１２３３ｚｄ：
０．５及び０．７のＳＬＨＸ有効度を有する吸入ライン熱交換器（ＳＬＨＸ）を用い、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒を用いて、実施例１と同じ運転パラメーターにしたがって、図１に示す本発明による空調システムを試験した。この試験は、かかるシステムと、ＳＬＨＸを用いない実施例１に記載したシステム（両方のシステムとも８０％の圧縮機効率を用いる）との相対的有効性の比較を与えるものであり、この比較を下表３Ａに報告する。
【００５１】
【表１０】
2019507304.tif 000012
【００５２】
表３Ａにおいて上記で報告する結果から分かるように、湿潤蒸気の問題を克服するのに加えて、図１の構成にしたがうシステムは、試験した全ての条件に関して全システム効率（ＣＯＰ）の向上を与えた。
【００５３】
実施例４Ａ：多段圧縮機を用いる１２３３ｚｄ：
図２に示すシステム構成にしたがう２段圧縮機を用いる本発明による空調システムを、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒を用いて３０℃〜６０℃の範囲の一連の凝縮温度にわたって試験した。これらの凝縮器温度のそれぞれに関して、８０％の等エントロピー効率及び７℃の蒸発器温度における圧縮機に関する運転条件を表４Ａ１に報告する。
【００５４】
【表１１】
2019507304.tif 000013
【００５５】
多段圧縮機配置を用いる図２に示すものと同じ空調を、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒を用いて試験し、実施例１における構成にしたがう１段圧縮機の運転と比べた。更に、Ｒ１１から構成される冷媒に関して、同じ組の比較試験を行った。これらの比較試験の結果を下表４Ａ２に報告する。
【００５６】
【表１２】
2019507304.tif 000014
【００５７】
上記に報告する結果から分かるように、本発明の構成を用いるとシステム効率（ＣＯＰ）における劇的な向上が認められ、図２に示すタイプの態様によれば、２及び３段圧縮を用いる結果として１１５％までの量の向上が認められた。更に、上記に報告する試験結果は、２段及び３段圧縮機運転の両方においてＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）を用いると、同じであるがＲ−１１を用いるシステムにおいて認められる向上と比べて効率（ＣＯＰ）における実質的により良好な向上が得られたことを示している。
【００５８】
実施例５：フラッシュガス分離器を用いる１２３３ｚｄ及び１２３３ｚｄブレンド：
図３に示すフラッシュガス分離器を用い、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒、及び下表５において特定するブレンドを用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例１と同じ運転パラメーターにしたがって、８０％の等エントロピー効率で運転する１段圧縮機に関して試験した。蒸発器は満液式構成で運転し、蒸発器を横切る減少した圧力低下が与えられ、これにより圧縮機におけるより高い吸引圧力が与えられた。更に、システム内の圧力は、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒及び表５におけるブレンドを用いる結果として比較的低いので、低コスト材料で形成される小型熱交換器を用いることができる。例えば、円形チューブ／フィン及び／又はマイクロチャンネル熱交換器を、銅に代えてアルミニウムで形成することができる。この構成によって、優れた熱交換性能の低重量で小型の熱交換システムが与えられる。
【００５９】
実施例６：センサー作動式安全弁を用いる１２３３ｚｄ（Ｅ）及び１２３３ｚｄ（Ｅ）のブレンド：
図４Ａ及び４Ｂに示すセンサー作動式安全弁を用い、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ）から構成される冷媒、及び表２Ｂに開示する冷媒のそれぞれを用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを試験した。センサー作動式安全弁は、好ましくはソレノイドタイプの弁である。用いたセンサーは、家庭用暖房ヒーターユニット内の天然ガス濃度を測定するもものであった。例えば暖房ヒーターのバーナー機構の天然ガスの漏れのように燃料が漏れている場合には、センサーが例えば１０００ｐｐｍの上昇したガス濃度を検出して、ソレノイド弁を作動させる。作動した弁が開放され、Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）をこの燃焼性の天然ガス雰囲気中に放出する。Ｒ１２３３ｚｄ（Ｅ）の燃焼抑制特性のために、感知された燃焼性の雰囲気に近接して配置されている安全弁の近傍の火災状態を抑止及び／又は排除することによって火災の可能性が減少する。而して、センサーによって火災状態又は増加した火災の可能性を示す状態が検出され、安全弁が開放されて、感知された炎及び／又は感知された状態に近接して配置されている安全弁の近傍の火災状態が抑止及び／又は排除される。
【００６０】
実施例７Ａ：吸入ライン熱交換器を用いない１２３４ｚｅ（Ｅ）ブレンド：
従来技術と表示されている図面に示される代表的な配置にしたがう空調システムにおいて、以下のパラメーターにしたがって約８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び約１２重量％のＲ２２７ｅａから構成される冷媒を用いた。
【００６１】
運転条件−従来技術：
１．蒸発温度：７℃；
２．凝縮温度：２０℃〜６０℃で変化；
３．等エントロピー効率：０．７〜０．８；
４．過冷却又は過熱なし。
【００６２】
本実施例のシステムは蒸発器から排出される蒸気中に過熱を有しない（これは、例えば満液式蒸発器を用いる場合にあてはまる）ので、飽和蒸気が遠心圧縮機の吸入側に導入される。多くの他の冷媒を用いる通常運転においては、冷媒蒸気の等エントロピー又はほぼ等エントロピーの膨張によって、吐出圧において少なくとも約５℃の過熱を示す温度を有する吐出ガスが生成する。この過熱度は、一般に、「湿潤蒸気」が圧縮機内に存在しないことを確保する圧縮機の安全で信頼できる運転を確保するために必要であると考えられている。本実施例のシステムに関して、幾つかのレベルのほぼ等エントロピーの圧縮における運転を評価して、上記のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）とＲ−２２７ｅａのブレンドを用いて安全で信頼できる運転が達成されるかどうかを求めた。これらの結果を下表７Ａに報告する。
【００６３】
【表１３】
2019507304.tif 000015
【００６４】
上表７Ａに報告する結果から分かるように、試験した条件の５つを除いて全ては、圧縮機吐出において５℃の最小レベルの過熱を生成せず、この最小値より多い過熱を生成した条件は、高い凝縮器温度において０．７の望ましくなく低い等エントロピー効率を用いたものであった。
【００６５】
実施例７Ｂ：吸入ライン熱交換器を用いる１２３４ｚｅブレンド：
図１に示すような吸入ライン熱交換器（ＳＬＨＸ）を用い、約８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び約１２重量％のＲ２２７ｅａから構成される冷媒を用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例７と同じ運転パラメーターにしたがって、８０％の等エントロピー効率で運転している１段圧縮機に関して試験した。吸入ライン熱交換器に関する熱交換器効率の幾つかのレベルを調べて、結果を下表７Ｂに報告する。
【００６６】
【表１４】
2019507304.tif 000016
【００６７】
上表７Ｂに報告する結果から分かるように、図１に示すような本発明の態様による運転によって、試験した凝縮温度の全範囲に関して圧縮機吐出において少なくとも約５℃の過熱が生成した。
【００６８】
実施例７Ｃ：吸引ライン熱交換器を用いる１２３４ｚｅブレンド：
０．５及び０．７のＳＬＨＸ有効度を有する吸入ライン熱交換器（ＳＬＨＸ）を用い、約８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び約１２重量％のＲ２２７ｅａから構成される冷媒を用いて、実施例７Ａと同じ運転パラメーターにしたがって、図１に示す本発明による空調システムを試験した。この試験は、かかるシステムと、ＳＬＨＸを用いない実施例７Ａに記載したシステム（両方のシステムとも８０％の圧縮機効率を用いる）との相対的有効性の比較を与えるものであり、この比較を下表７Ｃに報告する。
【００６９】
【表１５】
2019507304.tif 000017
【００７０】
表７Ｃにおいて上記で報告する結果から分かるように、湿潤蒸気の問題を克服するのに加えて、図１の構成にしたがうシステムは、試験した全ての条件に関して全システム効率（ＣＯＰ）の向上を与えた。
【００７１】
実施例８Ａ：多段圧縮機を用いる１２３４ｚｅブレンド：
図２に示すシステム構成にしたがって２段圧縮機及び３段圧縮機を用い、約８８重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）及び約１２重量％のＲ２２７ｅａから構成される冷媒を用いて、本発明による空調システムを試験し、実施例１における構成にしたがって運転する１段圧縮機の運転と比べた。更に、Ｒ１３４ａから構成される冷媒に関して、同じ組の比較試験を行った。これらの比較試験の結果を下表８Ａに報告する。
【００７２】
【表１６】
2019507304.tif 000018
【００７３】
上記に報告する結果から分かるように、図２に示すタイプの態様にしたがって本発明の構成を用いると、２及び３段圧縮を用いる結果として１１５％までの量のシステム効率（ＣＯＰ）における劇的な向上が認められた。更に、上記に報告する試験結果は、２段及び３段圧縮機運転の両方においてＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）／２２７ｅａブレンドを用いると、同じであるがＲ１３４ａを用いるシステムにおいて認められる向上と比べて効率（ＣＯＰ）における実質的により良好な向上が得られたことを示している。
【００７４】
実施例９：
上記の実施例のそれぞれにおいては、システムは運転中に冷媒と接触するプラスチック部品を含む。それからこれらの部品を製造するこれらの材料は、適合性及び／又は安定である。本出願人らは、トランス−ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄに曝露した際の種々のプラスチック材料の安定性を試験した。試験は、種々のプラスチックの試料を、周囲圧力条件下、室温（約２４℃〜２５℃）においてトランス−ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄ中に２週間浸漬し、その後、試料をトランス−ＨＦＣＯ−１２３３ｚｄから取り出して２４時間脱ガスすることを含む。結果を下表９に報告する。
【００７５】
【表１７】
2019507304.tif 000019
【００７６】
上表５における結果によって示されるように、試験したプラスチック材料のそれぞれに関する平均体積変化（％）は５％未満であった。
【図１】
2019507304.tif 000020
【図１Ａ】
2019507304.tif 000021
【図２】
2019507304.tif 000022
【図３】
2019507304.tif 000023
【図４Ａ】
2019507304.tif 000024
【図４Ｂ】
2019507304.tif 000025
【国際調査報告】
2019507304.tif 000026
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2019507304.tif 000028
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2019507304.tif 000036