(57)【要約】  イオン性液体を使用して一次冷凍システムのシャットダウン後に二酸化炭素などの二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するおよび回収するための方法およびシステムが記載される。本方法は、環境中への二次冷媒の放出と、一次冷凍システムのシャットダウン後に二次ループに再装填する必要性とを排除する。
2013511020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次冷媒を含有する一次冷凍ループと、二次冷媒を含有する二次冷凍ループと、一次および二次冷凍ループの両方に接触した熱交換器とを含む二次ループ冷凍システムにおける、（ａ）二次冷媒の少なくとも一部を二次ループから補助容器に流す工程と；（ｂ）流された二次冷媒の少なくとも一部を補助容器中のイオン液体で吸収してそれらの混合物を形成する工程とを含む、二次冷媒の貯蔵方法。
【請求項２】
第二冷媒をイオン液体から分離する工程と、分離した二次冷媒を補助容器から二次ループに逆に流し込む工程とをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
二次冷媒をイオン液体から分離する工程が前記イオン液体と吸収された二次冷媒との混合物を加熱することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
一次冷媒を圧縮する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
一次冷媒をイオン液体に吸収する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
二次冷媒が二酸化炭素を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
イオン液体が次式：
【化１】
2013511020.tif 000011
【化２】
2013511020.tif 000012
【化３】
2013511020.tif 000013
［式中、
Ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ１２およびＲ１３は独立して、
（ｖｉｉ）Ｈ；
（ｖｉｉｉ）ハロゲン；
（ｉｘ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘｉ）Ｃ６〜Ｃ２０非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；
（ｘｉｉ）Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールが
、
（Ａ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２、および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；および
（ｖｉｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）；
からなる群から選択され：
Ｂ）Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は独立して：
（ｖｉｉｉ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘ）Ｃ６〜Ｃ２５非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；および
Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールが、
（Ｅ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｆ）ＯＨ、
（Ｇ）ＮＨ２、および
（Ｈ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；および
（ｘｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）；
からなる群から選択され：そして
Ｃ）任意選択的にＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０のうち少なくとも２つは一緒になって環式または二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成することができる］：
の構造で表されるカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
イオン液体が、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ３］３−、［ＨＰＯ３］２−、［Ｈ２ＰＯ３］１−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されるカルボラート；アルキルアミン、置換アルキルアミン、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されるカルボラン；およびフッ素化アニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
イオン液体が、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、アンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、コリン、ジメチルイミダゾリウム、グアニジニウム、ホスホニウムコリン、テトラメチルアンモニウム、およびテトラメチルホスホニウムからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるカチオンを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
イオン液体が、アミノアセテート、アスコルベート、ベンゾエート、カテコレート、シトレート、ジメチルホスフェート、ホルメート、フマレート、ガレート、グリコレート、グリオキシレート、イミノジアセテート、イソブチレート、コウジ酸アニオン、ラクテート、レブリネート、オキサレート、ピバレート、プロピオネート、ピルベート、サリチレート、スクシナメート、スクシネート、チグレート、テトラフルオロボレート、テトラフルオロエタンスルホネート、トロポロネート、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、［ＢＦ４］−、［ＰＦ６］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｆ−、および次式：
【化４】
2013511020.tif 000014
［式中、Ｒ１１は、
（ｖ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｖｉ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｖｉｉ）Ｃ６〜Ｃ１０非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ１０非置換ヘテロアリール；および
（ｖｉｉｉ）Ｃ６〜Ｃ１０置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ１０置換ヘテロアリールが、
（Ａ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２、および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；
からなる群から選択される］
の構造で表されるアニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
イオン液体が、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］、および１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート［ｂｍｉｍ］［アセテート］からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
物体、媒体もしくは空間の温度を調節するための装置であって：
（ａ）一次冷媒を含有する一次冷凍ループ、凝縮器および膨張弁を含む一次冷凍モジュール；
（ｂ）二次冷媒を含有する二次冷凍ループ、およびエバポレーターを含む二次冷凍モジュール；
（ｃ）および一次および二次冷凍ループの両方に接触した熱交換器；および
（ｄ）少なくとも１つのイオン液体を含有し、流れ断続器を通して二次冷凍ループと流体連結している補助容器；
を含み、
ここで凝縮器が、加熱しようとする物体、媒体もしくは空間の近くに位置するか、またはエバポレーターが、冷却しようとする物体、媒体もしくは空間の近くに位置する、上記装置。
【請求項１３】
凝縮器が、加熱しようとする物体、媒体または空間の近くに位置する請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
エバポレーターが、冷却しようとする物体、媒体または空間の近くに位置する請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
一次冷媒を圧縮するための圧縮機をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
一次冷媒をイオン液体に吸収するための吸収器をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
補助容器と熱接触した熱源をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
流れ断続器が弁を含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
弁が圧力リリーフ弁を含む請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
二次冷媒が二酸化炭素を含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
イオン液体が、次式：
【化５】
2013511020.tif 000015
【化６】
2013511020.tif 000016
【化７】
2013511020.tif 000017
［式中、
Ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ１２およびＲ１３は独立して、
（ｘｉｉｉ）Ｈ；
（ｘｉｖ）ハロゲン；
（ｘｖ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘｖｉ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘｖｉｉ）Ｃ６〜Ｃ２０非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；
（ｘｖｉｉｉ）Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリー
ルが、
（Ａ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２、および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；および
（ｖｉｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）；
からなる群から選択され：
Ｂ）Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は独立して：
（ｖｉｉｉ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘ）Ｃ６〜Ｃ２５非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；および
Ｃ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールが、
（Ｅ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｆ）ＯＨ、
（Ｇ）ＮＨ２、および
（Ｈ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；および
（ｘｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）；
からなる群から選択され：そして
Ｃ）任意選択的にＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０のうち少なくとも２つは一緒になって環式または二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成することができる］：
の構造で表されるカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２２】
イオン液体が、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ３］３−、［ＨＰＯ３］２−、［Ｈ２ＰＯ３］１−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されるカルボラート；アルキルアミン、置換アルキルアミン、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されるカルボラン；およびフッ素化アニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２３】
イオン液体が、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、アンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、コリン、ジメチルイミダゾリウム、グアニジニウム、ホスホニウムコリン、テトラメチルアンモニウム、およびテトラメチルホスホニウムからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるカチオンを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２４】
イオン液体が、アミノアセテート、アスコルベート、ベンゾエート、カテコレート、シトレート、ジメチルホスフェート、ホルメート、フマレート、ガレート、グリコレート、グリオキシレート、イミノジアセテート、イソブチレート、コウジ酸アニオン、ラクテート、レブリネート、オキサレート、ピバレート、プロピオネート、ピルベート、サリチレート、スクシナメート、スクシネート、チグレート、テトラフルオロボレート、テトラフルオロエタンスルホネート、トロポロネート、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、［ＢＦ４］−、［ＰＦ６］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｆ−、および次式：
【化８】
2013511020.tif 000018
［式中、Ｒ１１は、
（ｉｘ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘｉ）Ｃ６〜Ｃ１０非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ１０非置換ヘテロアリール；ならびに
（ｘｉｉ）Ｃ６〜Ｃ１０置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ３〜Ｃ１０置換ヘテロアリールが、
（Ａ）Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換される、−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２、および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する、該置換アリールまたは置換ヘテロアリール；
からなる群から選択される］
の構造で表されるアニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２５】
イオン液体が、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］、および１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート［ｂｍｉｍ］［アセテート］からなる群から選択される請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、あらゆる目的のために本明細書の一部として全体をこの参照により援用される、２００９年１１月１１日出願の米国仮特許出願第６１／２６０，３６９号からの米国特許法第１１９条（ｅ）項の下での優先権を主張し、かつ、その利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は冷凍システムの分野に関する。より具体的には、本発明は、イオン性液体を使用して二酸化炭素などの二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
二次ループ冷凍システムは、スーパーマーケットおよび貯蔵庫において広範に使用されてきた。このタイプの冷凍システムは、一次冷凍システムと二次ループとを組み込んでいる。一次冷凍システムは多くの場合、相変化冷媒と一次冷媒を循環させるための圧縮機とを使用する伝統的な直接膨張設計である。二次ループは、二酸化炭素またはプロピレングリコールなどの非毒性および不燃性冷媒を含有する。熱交換器が一次冷媒と二次ループ中の冷媒との間でエネルギーを移動させるために使用される。使用に当たって、一次冷凍システムは、孤立した場所、たとえば空調設備室または屋根頂上に典型的には限定されており、二次ループは、冷蔵品を貯蔵するための収納区画、たとえばスーパーマーケット展示ケースを通り抜けている。二次ループ冷凍システムは、従来型冷凍システムより多くの利点を提供し、最も重要なものの１つは、エネルギー効率の著しい改善である。さらに、二次ループ冷凍システムはより小型であり、冷媒の少しの装填で動作し、かつ、冷媒漏洩の影響を最小限にする。
【０００４】
二酸化炭素がこれらの冷凍システムの二次ループ中の二次冷媒として広く使用されている。たとえば電力喪失のために、一次冷凍システムのシャットダウンがあるときに問題が生じる。二次ループ中の二次冷媒は圧力が増加し、二次ループの破壊を防ぐために二次冷媒がガス抜きされる必要があるかもしれないように、非常に高い圧力につながり得る。典型的には、安全開放装置がこれらのシステムにおいて使用され、圧力が開放装置の設定点に達すると、この装置が大気に開放されて二次冷媒を放出する。二次冷媒が損失すると、運転が再開されるときに二次ループが適切に機能するために、システムに再装填することが必要となる。
【０００５】
イオン性液体は二酸化炭素などの冷媒を吸収することが知られており、二酸化炭素をガス混合物から除去するために使用されてきた。たとえば、Ｍｏｒｉｙａ（特許文献１）は、イオン性液体を使用してガス混合物から、二酸化炭素などの、ガスを選択的に吸収するためのガス収集方法を記載している。さらに、Ｔｏｎｋｏｖｉｃｈ（特許文献２）は、イオン性液体を使用してメタンおよび二酸化炭素をガス混合物から分離するための方法を記載している。しかし、二次ループ冷凍システムにおける二酸化炭素などの二次冷媒のための貯蔵媒体として、イオン性液体は使用されてこなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００８４３４４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／００７１３３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故、一次冷凍システムのシャットダウン後に二酸化炭素を二次ループ冷凍システムに貯蔵するおよび回収するための方法が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、イオン性液体を使用して、二酸化炭素などの二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するおよび回収するための方法および装置を提供することによって述べられた問題を解決するものである。
【０００９】
一実施形態においては、本発明は、一次冷媒を含有する一次冷凍ループと、二次冷媒を含有する二次冷凍ループと、一次および二次冷凍ループの両方によって接触される熱交換器とを含む二次ループ冷凍システムにおける、（ａ）二次冷媒の少なくとも一部を二次ループから補助容器に流す工程と；（ｂ）流された二次冷媒の少なくとも一部を補助容器中のイオン性液体で吸収してそれらの混合物を形成する工程とを含む、二次冷媒の貯蔵方法を提供する。
【００１０】
別の実施形態においては、本発明は、（ａ）一次冷媒を含有する一次冷凍ループ、凝縮器および膨張弁を含む一次冷凍モジュール；（ｂ）二次冷媒を含有する二次冷凍ループ、およびエバポレーターを含む二次冷凍モジュール；（ｃ）および一次および二次冷凍ループの両方によって接触される熱交換器；ならびに（ｄ）流れ断続器を通して二次冷凍ループと流体連結している補助容器であって、少なくとも１つのイオン性液体を含有する前記補助容器を含む、物体、媒体もしくは空間の温度を調節するための装置であって、凝縮器が、加熱される物体、媒体もしくは空間の近くに置かれるか、またはエバポレーターが、冷却される物体、媒体もしくは空間の近くに置かれる装置を提供する。
【００１１】
さらなる実施形態においては、本発明は、（ａ）二酸化炭素を含有する二次ループを含む二次ループ冷凍システムを提供する工程と；（ｂ）二酸化炭素を二次ループから放出する工程と；（ｃ）二次ループから放出された二酸化炭素を少なくとも１つのイオン性液体と接触させ、それによって二酸化炭素の少なくとも一部がイオン性液体によって吸収される工程とを含む二酸化炭素を二次ループ冷凍システムに貯蔵するための方法を提供する。
【００１２】
さらに別の実施形態においては、本発明は、（ａ）冷却される物体、空間もしくは媒体；（ｂ）一次冷媒を含有する一次冷凍システムであって、圧縮機、凝縮器、および膨張弁を含む前記一次冷凍システム；（ｃ）二酸化炭素を含有する第二冷凍ループ；（ｄ）前記物体、空間もしくは媒体から二酸化炭素に熱を移動させるための、第二冷凍ループと開放連結しているエバポレーター；（ｅ）第二冷凍ループ中の二酸化炭素から一次冷凍システム中の前記一次冷媒に熱を移動させるための熱交換器；ならびに（ｆ）流れ断続器を通して第二冷凍ループと流体連結している膨張タンクであって、少なくとも１つのイオン性液体を含有する前記膨張タンクを含む冷凍システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書に開示される方法で使用するための例示的な二次ループ冷凍システムの略図である。
【図２】蒸気圧縮サイクルの構成要素のレイアウトである。
【図３】吸収サイクルの構成要素のレイアウトである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上におよび本発明の説明の全体にわたって用いられるところでは、以下の用語は、特に明記しない限り、次の通り定義されるものとする：
用語「二次ループ冷凍システム」は、二次ループ中に含有される熱エネルギー移動媒体が熱源から一次冷凍システムに熱エネルギーを輸送するために使用される冷凍システムを意味する。
【００１５】
用語「二次ループ」は、熱エネルギー移動媒体が熱源と一次冷凍システムとの間を循環している間にそれが移動する経路を意味する。
【００１６】
用語「二次冷媒」は、二次ループ中の熱エネルギー移動媒体を意味する。
【００１７】
用語「一次冷凍システム」は、熱が、圧縮機または吸収器／発生器システムを用いて、外部環境などの、物体、媒体もしくは空間に移動させられる二次ループ冷凍システムの一部を意味する。
【００１８】
用語「一次冷媒」は、一次冷凍システム中の熱エネルギー移動媒体を意味する。
【００１９】
用語「イオン性液体」は、約１００℃以下で流体である有機塩を意味する。
【００２０】
用語「冷媒」は、フルオロカーボン（ＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、またはアンモニア、アルカン、アルケン、芳香族化合物、二酸化炭素、もしくは熱エネルギー移動媒体として使用されてもよい水素、酸素、窒素、およびアルゴンなどのその他のガスなどの流体物質を意味する。冷媒は、それが液体から蒸気に相を変える（蒸発する）とき、環境から熱を除去し；それが蒸気から液体に相を変える（凝縮する）とき、それは環境に熱を加える。用語冷媒は冷却のためだけに使用される物質の意味合いを持ってもよいが、この用語は本明細書においては、加熱するまたは冷却するために用いられてもよい方法、装置またはシステムでの使用に適用できる熱エネルギー移動媒体という包括的な意味で用いられる。
【００２１】
二次冷媒を吸収するために１つ以上のイオン性液体を使用して二酸化炭素などの、二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するおよび回収するための方法および装置が本明細書に開示される。本明細書の発明は、たとえば、一次冷凍システムのシャットダウンが存在する状況において用いられてもよい。本明細書の方法および装置は、環境中への二次冷媒の放出と、一次冷凍システムのシャットダウン後に二次ループに再装填する必要性とを排除する。二次ループ冷凍システムは、スーパーマーケット展示ケースおよび倉庫貯蔵容器などの冷凍用途に実用性がある。
【００２２】
二次ループ冷凍システム
二次ループ冷凍システムは、当該技術分野においてよく知られている［たとえば、（それらのそれぞれがあらゆる目的のために本明細書の一部として全体をこの参照により援用される）米国特許第５，５２４，４４２号明細書および同第５，８１９，５４９号明細書を参照されたい］。手短に言えば、二次ループ冷凍システムは、一次冷凍システムと二次ループとを含む。一次冷凍システムは、相変化冷媒と、冷媒を循環させるための、圧縮機、または吸収器／発生器システムとを用いる伝統的な直接膨張設計である。
【００２３】
任意の好適な相変化冷媒が一次冷媒として使用されてもよい。好適な一次冷媒の例としては限定なしに、アンモニア、テトラフルオロメタン（フレオン（Ｆｒｅｏｎ）１４）、フルオロホルム（フレオン２３）、およびヘキサフルオロエタン（フレオン１１６）などのフルオロカーボン；ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、１，１−ジフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、および１，１，１，３、３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）などのハイドロフルオロカーボン；２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）などのフルオロオレフィン；ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００２４】
一次冷凍システムは、このシステムが冷却するために用いられ、そして熱を環境に放棄することが望ましいときには、孤立した場所、たとえば空調設備室または屋根頂上に典型的には含有される。しかし、その他の実施形態においては、このシステムは加熱するために用いられてもよく、凝縮器は、加熱される物体、媒体もしくは空間の近くに置かれる。二次ループは、二次冷媒を含有し、それは二酸化炭素であることが多い。しかし、その他の好適な二次冷媒としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、アンモニア、パーフルオロアルカン、エチレングリコール、およびハイドロフルオロエーテルが挙げられる。二次ループが冷蔵品を貯蔵するための収納区画（たとえばスーパーマーケット展示ケース）を通り抜けているときなど、このシステムが冷却のために用いられるとき、エバポレーターは、冷却される物体、媒体もしくは空間の近くに置かれる。
【００２５】
冷却実施形態の運転において、食品収納区画からの熱エネルギーは、冷媒コイルを含有するエバポレーターを用いて二次ループ中の二次冷媒に移動させられる。二次冷媒への伝熱は、空気を収納区画中に循環させる、ファンの使用によって容易にされてもよい。二次冷媒は、循環ポンプによって熱交換器に二次ループにおいて循環させられる。熱交換器において、二次冷媒からの熱エネルギーは、一次冷凍システム中に含有される一次冷媒に移動させられる。冷却された二次冷媒は、二次ループを経由して収納区画に戻される。暖められた一次冷媒は、圧縮機、または吸収器／発生器システムを通って、凝縮器に循環させられ、凝縮器で一次冷媒は液化し、冷却される。このプロセスによって、熱エネルギーは、一次冷媒から抽出され、環境中へ放棄される。一次冷媒は次に、膨張弁を通って膨張させられ、熱交換器に戻される。
【００２６】
一次冷媒は、蒸気圧縮サイクルか吸収サイクルかのどちらかによって凝縮器に送られてもよい。蒸気圧縮および吸収サイクル、ならびにそれらが行われるシステムは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｃｏｏｌｉｎｇ／Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ  Ｈｅａｔ（回収熱を使用する吸収冷却／冷凍のための適用指針）［Ｄｏｒｇａｎら（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｈｅａｔｉｎｇ，Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．，１９９５，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ，Ｃｈａｐｔｅｒ  ５）］に記載されている。単純蒸気圧縮サイクルが行われるシステムについての略図は図２に示される。このシステムは、凝縮器と膨張弁付きエバポレーター装置と、冷媒蒸気の圧力を機械的に増加させることができる蒸気圧縮機とからなる。単純吸収サイクルについての略図は図３に示される。このシステムは、図２に示される普通の蒸気圧縮サイクルに似ている凝縮器と膨張弁付きエバポレーター装置とからなるが、吸収器−発生器溶液回路が圧縮機に取って替わっている。この回路は、吸収器、発生器、熱交換器、圧力制御装置（Ａ）と溶液を循環させるためのポンプとからなってもよい。ある実施形態においては、吸収剤による冷媒の吸収時に吸収器によって放出される熱は、発生器において冷媒と吸収剤との混合物を加熱して吸収剤から蒸気形態の冷媒を分離するために使用されてもよい。様々な実施形態において、吸収剤は、任意のイオン性液体であることができる。
【００２７】
本発明はしたがって、物体、媒体もしくは空間の温度を調節するための装置であって、冷媒が、物体（たとえば導管もしくは容器）、媒体（たとえば空気もしくは水などの流体）または空間を冷却するまたは加熱するために、本明細書において記載されるような、蒸気圧縮サイクルか吸収サイクルかのどちらかによって凝縮器に送られる装置を含む。装置はしたがって、機械的圧縮機と、凝縮器と膨張弁付きエバポレーター装置とからなってもよいか；またはそれは（熱の流出および流入によって圧縮機が機械的に作動するにつれて冷媒蒸気の圧力を増加させる）吸収器−発生器溶液回路などの構成要素を含んでもよく、ここで、この回路は吸収器、発生器、熱交換器、圧力制御装置と溶液を循環させるためのポンプとからなってもよい。
【００２８】
蒸気圧縮および吸収システムは、それらのそれぞれがあらゆる目的のために本明細書の一部として全体をこの参照により援用される、米国特許出願公開第２００６／０１９７０５３号明細書および同第２００７／００１９７０８号明細書にさらに記載されている。
【００２９】
本発明の装置は、冷蔵庫、フリーザー、製氷機、エアコン、工業的冷却システム、ヒーターまたはヒートポンプに使用するために配置されても、またはそれらとして製造されてももしくは運転されてもよい。これらの機器のそれぞれは、住宅、商業または工業環境に置かれてもよいし、または自動車、トラック、バス、列車、飛行機などの動員デバイス、もしくは輸送用のその他のデバイスへ組み込まれてもよいし、または医療機器などの備品の部品中へ組み込まれてもよい。
【００３０】
イオン性液体
本明細書に開示されるような使用に好適なイオン性液体は、原則として、二酸化炭素などの二次冷媒を吸収する任意のイオン性液体であることができるが；冷媒の最小限の吸収作用を有するイオン性液体は、それほど有効ではないであろう。理想的には、選択される冷媒の高い吸収作用を有するイオン性液体が、本明細書に記載されるような効率的な使用のために望ましい。さらに、２つ以上のイオン性液体の混合物が使用されてもよい。
【００３１】
多くのイオン性液体は、窒素含有複素環、好ましくはヘテロ芳香環を、アルキル化剤（たとえば、ハロゲン化アルキル）と反応させて第四級アンモニウム塩を形成し、そしてイオン交換または様々なルイス酸もしくはそれらの共役塩基とのその他の好適な反応を行ってイオン性液体を形成することによって形成される。好適なヘテロ芳香環の例としては、置換ピリジン、イミダゾール、置換イミダゾール、ピロールおよび置換ピロールが挙げられる。これらの環は、実質的に任意の直鎖、分岐もしくは環状Ｃ１〜２０アルキル基でアルキル化することができるが、好ましくは、このアルキル基はＣ１〜１６アルキル基である。様々なトリアリールホスフィン、チオエーテルならびに環状および非環状第四級アンモニウム塩がまたこの目的のために使用されてもよい。本明細書における使用に好適なイオン性液体はまた、塩メタセシスによって、酸−塩基中和反応によってもしくは選択された窒素含有化合物を第四級化することによって合成されてもよいし；またはそれらは、Ｍｅｒｃｋ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、ＢＡＳＦ（Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）、Ｆｌｕｋａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）、およびＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）などの幾つかの会社から商業的に入手されてもよい。
【００３２】
本明細書における使用に好適なイオン性液体の代表的な例は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，６８：３５１−３５６（１９９７）；Ｃｈｅｍ．Ｉｎｄ．，６８：２４９−２６３（１９９６）；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｍａｔｔｅｒ，５：（補遺３４Ｂ）：Ｂ９９−Ｂ１０６（１９９３）；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ，１９９８年３月３０日，３２−３７；Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，８：２６２７−２６３６（１９９８）；Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，９９：２０７１−２０８４（１９９９）；および（あらゆる目的のために本明細書の一部として全体をこの参照により援用される）米国特許出願公開第２００８／００２８７７７号明細書、ならびにそれらに引用されている参考文献などの情報源に記載されているものの中に含まれている。一実施形態においては、イオン性液体のライブラリー、すなわち組み合わせライブラリーは、たとえば、第四級アンモニウムカチオンの様々なアルキル誘導体を製造し、そして関連アニオンを変えることによって製造されてもよい。イオン性液体の酸性度は、ルイス酸のモル当量およびタイプならびに組み合わせを変えることによって調節することができる。
【００３３】
本明細書における使用に好適なイオン性液体は、アニオンおよびカチオンを含む。様々な異なる実施形態においては、カチオンは、次式：
【化１】
2013511020.tif 000003
【００３４】
【化２】
2013511020.tif 000004
【００３５】
【化３】
2013511020.tif 000005
【００３６】
［式中、
ａ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ１２およびＲ１３は独立して、
（ｉ）Ｈ、
（ｉｉ）ハロゲン、
（ｉｉｉ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｖ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換されたＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｖ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２０非置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；
（ｖｉ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであ
って；
（Ａ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２，および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール；ならびに
（ｖｉｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）
からなる群から選択され；
ｂ）Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は独立して、
（ｖｉｉｉ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｘ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換されたＣ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｘ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５非置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５非置換ヘテロアリール；ならびにＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ２５置換アリール、またはＣ３〜Ｃ２５置換ヘテロアリールであって；
（Ｅ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ２５直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｆ）ＯＨ、
（Ｇ）ＮＨ２，および
（Ｈ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール；ならびに
（ｘｉ）−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ２）ｍＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎＳｉ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎＯＳｉ（ＣＨ３）ｍ（ここで、ｎは独立して１〜４であり、ｍは独立して０〜４である）
からなる群から選択され；そして
ｃ）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０のうち任意選択的に少なくとも２つは一緒になって環式または二環式アルカニルまたはアルケニル基を形成することができる］
の構造で表されるカチオンからなる群から選択される。
【００３７】
一実施形態においては、イオン性液体は、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ３］３−、［ＨＰＯ３］２−、［Ｈ２ＰＯ３］１−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されたカルボラート；アルキルアミン、置換アルキルアミン、アルキルもしくは置換アルキルで任意選択的に置換されたカルボラン；およびフッ素化アニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む。
【００３８】
一実施形態においては、イオン性液体は、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、ホスホニウム、アンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、コリン、ジメチルイミダゾリウム、グアニジニウム、ホスホニウムコリン、テトラメチルアンモニウム、およびテトラメチルホスホニウムからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるカチオンを含む。
【００３９】
別の実施形態においては、イオン性液体は、アミノアセテート、アスコルベート、ベンゾエート、カテコレート、シトレート、ジメチルホスフェート、ホルメート、フマレート、ガラート、グリコレート、グリオキシレート、イミノジアセテート、イソブチレート、コウジ酸アニオン（ｋｏｊａｔｅ）、ラクテート、レブリネート、オキサレート、ピバレート、プロピオネート、ピルベート、サリチレート、スクシナメート、スクシネート、チグラート、テトラフルオロボレート、テトラフルオロエタンスルホネート、トロポロネート、［ＣＨ３ＣＯ２］−、［ＨＳＯ４］−、［ＣＨ３ＯＳＯ３］−、［Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３］−、［ＡｌＣｌ４］−、［ＣＯ３］２−、［ＨＣＯ３］−、［ＮＯ２］−、［ＮＯ３］−、［ＳＯ４］２−、［ＰＯ４］３−、［ＨＰＯ４］２−、［Ｈ２ＰＯ４］−、［ＨＳＯ３］−、［ＣｕＣｌ２］−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、［ＢＦ４］−、［ＰＦ６］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、［ＣＦ３ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦＨＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＣＦＨＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＨＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ２ＩＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］、［ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ２ＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、Ｆ−、および次式：
【化４】
2013511020.tif 000006
［式中、Ｒ１１は、
（ｉ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｉ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１つ〜３つのヘテロ原子を含み、そしてＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換されたＣ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン；
（ｉｉｉ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ１０非置換アリール、またはＣ３〜Ｃ１０非置換ヘテロアリール；ならびに
（ｉｖ）Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１つ〜３つのヘテロ原子を有するＣ６〜Ｃ１０置換アリール、またはＣ３〜Ｃ１０置換ヘテロアリールであって；
（Ａ）−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、またはＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ２およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーで任意選択的に置換された、Ｃ３〜Ｃ１０直鎖、分岐もしくは環式アルカンもしくはアルケン、
（Ｂ）ＯＨ、
（Ｃ）ＮＨ２，および
（Ｄ）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１つ〜３つの置換基を有する前記置換アリールまたは置換ヘテロアリール
からなる群から選択される］
の構造で表されるアニオンからなる群の１つ以上のメンバーから選択されるアニオンを含む。
【００４０】
一実施形態においては、イオン性液体は、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］、および１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート［ｂｍｉｍ］［アセテート］からなる群から選択される。
【００４１】
二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するための方法および装置
二次冷媒を二次ループ冷凍システムに貯蔵するための本明細書に開示される方法は、次の工程を含む。第１工程は、上記のような、二次ループ冷凍システムを提供する工程である。たとえば電力の喪失のために、一次冷凍システムのシャットダウンがあるとき、二次冷媒は、二次ループから放出され、そして上記のような、少なくとも１つのイオン性液体と接触させられ、それによって二次冷媒の少なくとも一部はイオン性液体によって吸収される。吸収された二次冷媒の部分は、二次ループの圧力を軽減するのに十分である。必要とされるイオン性液体の量は、二次ループに含有される二次冷媒の量および使用されるイオン性液体の吸収能力に依存するであろう。一次冷凍システムの運転が再開するとき、吸収された二次冷媒は、イオン性液体から逆に二次ループへ放出されてもよい。二次冷媒は、二次冷媒を含有するイオン性液体を加熱することによって最も都合良くイオン性液体から放出することができる。
【００４２】
本明細書の発明は、本明細書に開示される方法を実施するために用いられてもよい冷却モードでの例示的な二次ループ冷凍システムの略図を示す、図１を参照することによってより良く理解することができる。図１に例示される二次ループ冷凍システムは、たとえば、スーパーマーケットまたは食料品店での使用に好適である。類似のシステムは、その他の用途、たとえば貯蔵庫向けに有用である可能性がある。
【００４３】
図１について言及すると、二次冷媒を含有する二次ループは、破線矢印で描かれており、店１００の内部に設置されている、冷蔵展示ケース９０（冷蔵品を貯蔵するための収納区画の例）におけるエバポレーター１０を通り抜けている。エバポレーターは、展示ケースから二次冷媒に熱を移動させるために二次ループと開放連結している。図１において、一次冷凍システムは、実線矢印で描かれており、圧縮機３０、凝縮器４０、および膨張弁５０を含む。熱交換器２０は、上記のような、二次ループ中の二次冷媒から一次冷凍システム中の一次冷媒に熱エネルギーを移動させるのに役立つ。
【００４４】
一次冷凍システムのシャットダウンの場合には、二次ループの圧力が増加する。この圧力増加は、二次ループと流体連結している圧力センサ７０によって感知されてもよい。二次ループの圧力が所定の値を超えるとき、流れ断絶器、たとえば図１に描かれる圧力安全弁８０などの弁が開き、それによって二次冷媒を二次ループから放出する。放出された二次冷媒は、二次ループと流体連結している膨張タンク６０に入り、そこでそれは、タンク中に含有される少なくとも１つのイオン性液体と接触し、それによって放出された二次冷媒の少なくとも一部がイオン性液体によって吸収される。一次冷凍システムの運転が再開するとき、吸収された二次冷媒は、膨張タンクと熱接触している発熱体、天然ガスまたは油を燃料とする熱源などの、熱源６５を使用してイオン性液体を加熱することによって、イオン性液体から逆に二次ループへ放出することができる。
【実施例】
【００４５】
本発明は、以下の実施例においてさらに明確にされる。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、例示目的で示されるにすぎないことが理解されるべきである。上記の考察およびこれらの実施例から、本発明の本質的な特性を確認することができ、その精神および範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更および修正を、それを様々な使用および条件に適合させるために行うことができる。
【００４６】
用いられる省略形の意味は次の通りである：「ｍｉｎ」は分を意味し、「ｈｒ」は時間を意味し、「ｍＬ」はミリリットルを意味し、「μＬ」はマイクロリットルを意味し、「ｇ」はグラムを意味し、「ｍｇ」はミリグラムを意味し、「μｇ」はマイクログラムを意味し、「Ｐａ」はパスカルを意味し、「ｋＰａ」はキロパスカルを意味し、「ＭＰａ」はメガパスカルを意味する。
【００４７】
原材料
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］（Ｌｏｔ  Ｎｏ．１０５５４３２、Ｆｉｌｌｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ３１３０４０１０）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］（Ｌｏｔ  Ｎｏ．１０８００４５、Ｆｉｌｌｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  １１３０４０７９）、および１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート［ｂｍｉｍ］［Ａｃ］（Ｌｏｔ  Ｎｏ．Ｓ２５８０３、Ｆｉｌｌｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  ４４４０４１３０２）は、それぞれ＞９６％、＞９７％、＞９５％の純度でＦｌｕｋａ  Ｃｈｅｍｉｋａ（Ｂｕｃｈｓ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から購入した。１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］（Ｌｏｔ  ＥＱ５００８３１  ６３２）は、＞９９％の純度でＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から購入した。ＣｏｌｅｍａｎグレードＣＯ２は、９９．９９％の最低純度で、ＭＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｍａｌｖｅｒｎ，ＰＡ）から入手した。痕跡量の水をＣＯ２から除去するために、モレキュラーシーブトラップを設置した。
【００４８】
実施例１
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートへの二酸化炭素の溶解度
本実施例は、２８３．１５°Ｋ、２９８．１５°Ｋ、３２３．１５°Ｋ、および３４８．１５°Ｋの温度での１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］への二酸化炭素の溶解度を例示する。
【００４９】
ガス溶解度測定は、重量微量天秤（ＩＧＡ−００３  Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒ，Ｈｉｄｅｎ  Ｉｓｏｃｈｅｍａ  Ｌｔｄ．，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ  ＷＡ５  ７ＴＮ  ＵＫ）を用いて行った。ＩＧＡ設計は、ガス吸収等温線および等圧線の完全に自動的なおよび再現可能な測定を可能にするために重量変化、圧力および温度の正確なコンピュータ制御および測定を統合するものである。この微量天秤は、ステンレススチール圧力容器内に試料およびカウンターウェイト構成要素を備えた電子天秤からなる。この天秤は、０．１μｇの分解能で０〜１００ｍｇの重量範囲を有する。２．０ＭＰａおよび７７３．１５°Ｋまで操作可能な強化圧力ステンレススチール（ＳＳ３１６ＬＮ）反応器を設置した。約６０ｍｇの［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］イオン性液体試料を試料容器に加え、反応器を密封した。先ず隔膜ポンプ（モデルＭＶＰ０５５−３，Ｐｆｅｉｆｆｅｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｉｎｃ．，Ｎａｓｈｕａ，ＮＨ）で試料上をコース真空（ｃｏｕｒｓｅ  ｖａｃｕｕｍ）に引き、次にターボポンプ（モデルＴＳＨ−０７１，Ｐｆｅｉｆｆｅｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｉｎｃ．）で１０−９ＭＰａまで反応器を完全に排気することによって試料を乾燥させ、脱ガスした。低真空下のまま、遠隔操作する一定温度浴（Ｍｉｎｉｓｔａｔ，モデルｃｃ−Ｓ３，Ｈｕｂｅｒ−ＵＳＡ，Ｎｏｒｔｈｐｏｒｔ，ＮＹ）に連結された外側水ジャケットで３４８．１５°Ｋに試料を１０時間加熱した。容積で３０％エチレングリコールと７０％水との混合物を、２７８．１５〜３６３．１５°Ｋの温度範囲の再循環流体として使用した。試料質量は、残存水およびガスが除去されるにつれてゆっくり減少した。この質量が少なくとも６０分間安定した時点で、試料乾燥質量を記録した。イオン性液体についてのパーセント減量は約１〜３％であった。この減量は、残存水の喪失のためであるとすることができる。
【００５０】
ＩＧＡ−００３は、動的モードおよび静的モードの両方で操作することができる。すべての吸収測定は静的モードで行った。静的モード操作は、ガスを試料から離れた天秤のトップへ導入し、入場弁および排出弁の両方が設定点圧力を制御する。試料温度は、±０．１°Ｋの精度のタイプＫ熱電対で測定した。この熱電対を、試料容器に隣接した反応器内に置いた。水ジャケットは、設定点温度を自動的に±０．１°Ｋの精度内に維持した。４つの等温線（２８３．１５、２９８．１５、３２３．１５、および３４８．１５°Ｋでの）を、２８３．１５°Ｋから始めて測定した。所望の温度に達しそして安定した時点で、入場弁および排出弁は自動的に開閉して圧力を第１設定点に調節した。１０−１０から１０−２ＭＰａまでの圧力は、静電容量型圧力計（モデルＰＫＲ２５，Ｐｆｅｉｆｆｅｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｉｎｃ．）を用いて測定し、１０−２から２．０ＭＰａまでの圧力は、ピエゾ抵抗歪みゲージ（モデルＰＤＣＲ４０１０，Ｄｒｕｃｋ，Ｎｅｗ  Ｆａｉｆｉｅｌｄ，ＣＴ）を用いて測定した。反応器圧力設定点を±０．４〜０．８ｋＰａ内に維持した。圧力ランプ速度は２０ｋＰａ／分に設定し、温度ランプ速度は１°Ｋ／分に設定した。ステンレススチール反応器の圧力上限は２．０ＭＰａであり、２．０ＭＰａまでの幾つかの等圧線（０．０１、０．０５、０．１、０．４、０．７、１．０、１．３、１．５、および２．０ＭＰａ）を測定した。気−液平衡のための十分な時間を確実にするために、イオン性液体試料を、２０時間の最大タイムアウトで最小３時間設定点に維持した。
【００５１】
ＩＧＡ法は、温度および圧力変化後の緩和挙動を利用して時間依存性吸収および漸近吸収を同時に評価する。実時間処理装置を用いて各等温線について終点を測定した。実時間解析のための終点として用いたパーセント緩和は９９パーセントであった。実時間解析のための最小重量変化を１μｇに設定し、得られたデータからのモデルの許容される平均偏差を７μｇに設定し、質量取得についてのターゲット間隔を１μｇの典型的な値に設定した。等温線中の温度変動を０．１μ°Ｋ／分未満に維持した。
【００５２】
［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］での二酸化炭素についての溶解度データを表１に示す。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］が様々な温度および圧力でかなりの量の二酸化炭素を吸収すること、ならびに吸収された二酸化炭素がイオン性液体の温度を上げることによって放出され得ることを実証する。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］を二次ループ冷凍システムでの二酸化炭素のための貯蔵媒体として使用できるだろうことを示唆する。
【００５３】
【表１】
2013511020.tif 000007
【００５４】
実施例２
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートへの二酸化炭素の溶解度
本実施例は、２８３．１５°Ｋ、２９８．１５°Ｋ、３２３．１５°Ｋ、および３４８．１５°Ｋの温度での１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］への二酸化炭素の溶解度を例示する。
【００５５】
溶解度測定を行うために用いられる方法および装置は、実施例１に記載されたものと同じものであった。溶解度測定の結果を表２に示す。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］が様々な温度および圧力でかなりの量の二酸化炭素を吸収すること、ならびに吸収された二酸化炭素がイオン性液体の温度を上げることによって放出され得ることを実証する。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］を二次ループ冷凍システムでの二酸化炭素のための貯蔵媒体として使用できるだろうことを示唆する。
【００５６】
【表２】
2013511020.tif 000008
【００５７】
実施例３
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドへの二酸化炭素の溶解度
本実施例は、２８３．１５°Ｋ、２９８．１５°Ｋ、３２３．１５°Ｋ、および３４８．１５°Ｋの温度での１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］への二酸化炭素の溶解度を例示する。
【００５８】
溶解度測定を行うために用いられる方法および装置は、実施例１に記載されたものと同じものであった。溶解度測定の結果を表３に示す。これらの結果は、イオン性液体［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］が様々な温度および圧力でかなりの量の二酸化炭素を吸収すること、ならびに吸収された二酸化炭素がイオン性液体の温度を上げることによって放出され得ることを実証する。これらの結果は、イオン性液体［ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］を二次ループ冷凍システムでの二酸化炭素のための貯蔵媒体として使用できるだろうことを示唆する。
【００５９】
【表３】
2013511020.tif 000009
【００６０】
実施例４
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテートへの二酸化炭素の溶解
本実施例は、２８３．１５°Ｋ、２９８．１５°Ｋ、３２３．１５°Ｋ、および３４８．１５°Ｋの温度での１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート［ｂｍｉｍ］［アセテート］への二酸化炭素の溶解度を例示する。
【００６１】
溶解度測定を行うために用いられる方法および装置は、実施例１に記載されたものと同じものであった。溶解度測定の結果を表４に示す。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［アセテート］が様々な温度および圧力でかなりの量の二酸化炭素を吸収すること、ならびに吸収された二酸化炭素がイオン性液体の温度を上げることによって放出され得ることを実証する。これらの結果は、イオン性液体［ｂｍｉｍ］［アセテート］を二次ループ冷凍システムでの二酸化炭素のための貯蔵媒体として使用できるだろうことを示唆する。
【００６２】
【表４】
2013511020.tif 000010
【００６３】
用語「発明」は、本明細書において用いられるところでは非限定的な用語であり、本明細書の様々な発明の任意の単一の実施形態を、その他を除外して意味するのではなく、本明細書およびクレームに記載されるようなすべての可能な実施形態を包含することを意図する。
【００６４】
本明細書においては、そうでないことが明確に記載されない限り、または用法の文脈によってそれとは反対が示されない限り、その主題の実施形態が、ある種の特徴または要素を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）、有する（ｈａｖｉｎｇ）、ある種の特徴または要素からなる、またはある種の特徴または要素で構成される、もしくはそれから構成されると述べられるか、または記載される場合、明確に述べられたかまたは記載されたものに加えて、１つ以上の特徴または要素が実施形態の中に存在してもよい。しかし、本明細書の主題の別の実施形態が、ある種の特徴または要素から本質的になると述べられるかまたは記載されてもよく、その実施形態においては、操作の原理または実施形態の際立った特性を実質的に変えるであろう特徴または要素は、その中に存在しない。本明細書の主題のさらなる別の実施形態が、ある種の特徴または要素からなると述べられるかまたは記載されてもよく、その実施形態においては、またはそのごくわずかな変動においては、具体的に述べられるかまたは記載される特徴または要素のみが存在する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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