(57)【要約】  本発明は、圧縮に要する力を気体へ直接伝える、気体媒体の圧縮用の液体に関する。当該液体は、１０−３ミリバール未満の蒸気圧を有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮に要する力を気体に直接移行させる気体媒体圧縮用液体であって、１０−３ミリバール未満の蒸気圧を有することを特徴とする気体媒体圧縮用液体。
【請求項２】
１０−６ミリバール未満、特に１０−９ミリバール未満の蒸気圧を有する請求項１に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項３】
圧縮プロセスの温度及び圧力の範囲で熱的に安定である請求項１又は２に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項４】
前記の圧縮する気体に対して溶解性を有さないか、又はごくわずかの溶解性を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項５】
一般式［Ｑ＋］ｎ［Ｚｎ−］
（式中、関連陽イオン［Ｑ＋］は、第四級化又はプロトン化アンモニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋］、ホスホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｐ＋］又はスルホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓ＋］陽イオン或いは類似の第四級化又はプロトン化窒素、リン又は硫黄複素芳香族化合物であり；
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は全て同じか、部分的に同じか、又は異なり；
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、プロトン（水素原子）、直鎖状、環状、分岐状、飽和又は不飽和アルキル基、単環式若しくは多環式の芳香族又は複素芳香族基、或いは他の官能基で置換されたこれらの基の誘導体であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はまた互いに結合することができ（多重結合基）；
［Ｚｎ−］は、負原子価数ｎ−を有する陰イオンであるか、又はｍ個の水素原子でプロトン化された陰イオン［ＨｍＺ（ｎ−ｍ）−］である）
を有するイオン化合物又は複数のイオン化合物の混合物である請求項１〜４のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項６】
［Ｚｎ−］が、気体媒体の圧縮に好適な［Ｑ＋］とのイオン化合物を形成する陰イオンである請求項５に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項７】
［Ｚｎ−］が、以下の陰イオン：テトラフルオロホウ酸イオン［ＢＦ４−］、ヘキサフルオロリン酸イオン［ＰＦ６−］、ビス−（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−］、トリス−（トリフルオロメチルスルホニル）メチドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−］、トリフルオロメタンスルホン酸イオン［ＣＦ３ＳＯ２−］、トリフルオロ酢酸イオン［ＣＦ３ＣＯ３−］、メタンスルホン酸イオン［ＣＨ３ＳＯ２−］、ジシアナミドイオン［ＮＣＮＣＮ−］、トリシアナミドイオン［Ｃ（ＣＮ）３−］、ギ酸イオン、プロパン酸イオン、ブタン酸イオン、ヘプタフルオロブタン酸イオン、ペンタン酸イオン、ヘキサン酸イオン、ヘプタン酸イオン、オクタン酸イオン、ノナン酸イオン、デカン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、プロパンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン、ペンタンスルホン酸イオン、ヘキサンスルホン酸イオン、ヘプタンスルホン酸イオン、オクタンスルホン酸イオン、ノナンスルホン酸イオン、デカンスルホン酸イオン、酢酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭素酸イオン、過臭素酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アルキル硫酸イオン、アリール硫酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ジアリールリン酸陰イオン、アルキルホスホン酸イオン、アリールホスホン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、アリールカルボン酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、アルキル炭酸イオン、アリール炭酸イオン、グルコン酸イオン、酒石酸イオン、アスコルビン酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、安息香酸イオン、サリチル酸イオン等、或いはそれらの誘導体の１つである請求項５又は６に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項８】
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルフェート（ＣＡＳ  ３４２５７３−７５−５）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルフェート（ＣＡＳ  ４０１７８８−９８−５）又は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３３１７１７−６３−６）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３４４７９０−８７−０）又はメチルトリブチルアンモニウムジブチルホスフェート或いはこれらの物質の少なくとも２つからなる混合物を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項９】
分子性液体である請求項１〜４のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１０】
ペルフルオロポリエーテル、ポリフェニルエーテル又はポリフェニルチオエーテル、シリコーン油、鉱油、合成油又はこれらの物質の少なくとも２つからなる混合物である請求項９に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１１】
少なくとも１種のイオン化合物と、少なくとも１種の分子性液体との混合物である請求項１〜７及び請求項９〜１０のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１２】
例えば、防食添加剤、酸化防止添加剤、還元防止添加剤、ｐＨ緩衝物質及び／又は酸遮断薬、錯体形成剤、乳化剤、分散剤、洗浄剤、磨耗防止添加剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、ゲル化剤、シーリング添加剤、防腐剤、流動点添加剤、防泡剤、ラジカル遮断薬、水調節剤のような少なくとも１種のイオン性添加剤又は分子性添加剤を含有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１３】
エマルジョンである請求項１〜１２のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１４】
液晶性であるか、或いはミクロ結晶性からナノ結晶性までの固体と、少なくとも１種のイオン性液体及び／又は少なくとも１種の分子性液体との混合物である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体。
【請求項１５】
気体媒体を圧縮するためのコンプレッサシステムにおける請求項１〜１４のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体の使用方法。
【請求項１６】
前記の圧縮すべき気体媒体と直接的に相境界を形成する請求項１５に記載の気体媒体圧縮用液体使用方法。
【請求項１７】
前記の圧縮すべき気体との相境界に膜を組み込む請求項１５に記載の気体媒体圧縮用液体の使用方法。
【請求項１８】
前記コンパクター又はコンプレッサシステムの弁、計測ユニット、調節ユニット及び制御ユニット、冷却システム、可動性機械部品或いはシールを作動させるための手段として追加的に使用する請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の気体媒体圧縮用液体の使用方法。
【請求項１９】
作動条件下で液体であり、前記コンパクター又はコンプレッサの始動前は凝集体の固体状態で存在する請求項１５に記載の気体媒体圧縮用液体の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮に要求される力を気体に直接移行させる気体媒体圧縮用液体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、気体媒体を圧縮するための既知の方法及び装置では、ピストンコンプレッサやピストンコンプレッサシステムが通常使用されている。ピストンコンプレッサは、圧縮すべき媒体を、ピストンを駆動させる媒体と分離させるものに相当するシーリングシステム、例えば油圧オイルを必要とする。
【０００３】
例えば、ピストン及び対応して有効な動的シーリングシステムを有する特別に適合されたシリンダが、水素、天然ガス及び高純度媒体の圧縮に必要とされ、これらは通常、高い生産費及び維持費を招く。
【０００４】
公文書ファイル参照第１０２００４０４６３１６．６号を有するドイツ国特許出願（未公開）には、気体媒体を圧縮するための方法及び装置が記載されており、ここで気体媒体の圧縮は、気体媒体が溶解せず、且つ／又は任意の残留物を含むことなく気体媒体と分離し得る液体により達成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、圧縮に要求される力を気体へ直接移行させるための作動手段として特に好適である気体媒体圧縮液体を提供することである。さらに、かかる気体媒体圧縮用液体はまた従来のコンパクター及びコンプレッサで使用するのに好切なものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は本発明により達成され、液体は１０−３ミリバール未満の蒸気圧を有する。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、液体は１０−６ミリバール未満、特に１０−９ミリバール未満の蒸気圧を有する。
【０００８】
かかる低い蒸気圧を有する液体は、気化により圧縮される気体中に液体が随伴することを回避するため、「液体コンプレッサピストン」として使用されるのに特に適している。低い可燃性、低い圧縮性及び良好な伝導度は低い蒸気圧と好適に関連付けられる。
【０００９】
圧縮プロセスの温度及び圧力の範囲で熱的に安定であり、且つ圧縮すべき気体に対して溶解性を有さないか、又はほんのごくわずかしか溶解性を有さない液体は、本発明の範囲内で気体媒体の圧縮に特に適している。
【００１０】
一般式［Ｑ＋］ｎ［Ｚｎ−］
（式中、関連陽イオン［Ｑ＋］は、第四級化又はプロトン化アンモニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋］、ホスホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｐ＋］又はスルホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓ＋］陽イオン或いは類似した第四級化又はプロトン化窒素、リン又は硫黄複素芳香族化合物であり；
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は全て同じであるか、部分的に同じであるか、又は異なっており；
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、プロトン（水素原子）、直鎖状、環状、分岐状、飽和又は不飽和アルキル基、単環式若しくは多環式の芳香族又は複素芳香族基、或いは他の官能基で置換されたこれらの基の誘導体であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はまた、互いに結合することができ（多重結合基）；
［Ｚｎ−］は、負原子価数ｎ−を有する陰イオンであるか、又はｍ個の水素原子でプロトン化された陰イオン［ＨｍＺ（ｎ−ｍ）−］である）
を有するイオン化合物又は複数のイオン化合物の混合物である液体が特に好適である。
【００１１】
正確には、これらのイオン化合物は、イオン化合物を気体媒体の圧縮にとって理想的なものにする特性、即ち構成材料の温度及び圧力の範囲内における熱安定性、並びに気体媒体に対する不溶性又はほんのごくわずかだけの溶解性を有する。
【００１２】
これに関して、イオン性液体、イオン性固体又はそれらの混合物を生産する方法に関する国際公開第ＷＯ  ２００５／０２１４８４  Ａ２号を参照されたい。本発明の範囲内で使用されるイオン化合物は、この文献に記載される方法を使用して効率的に且つ高い費用効率で生産することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態において、［Ｚｎ−］は、気体媒体を圧縮するのに適した［Ｑ＋］とのイオン化合物を形成する陰イオンであり得る。
【００１４】
代替的には、これに対して［Ｚｎ−］は、以下の陰イオン：テトラフルオロホウ酸イオン［ＢＦ４−］、ヘキサフルオロリン酸イオン［ＰＦ６−］、ビス−（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−］、トリス−（トリフルオロメチルスルホニル）メチドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−］、トリフルオロメタンスルホン酸イオン［ＣＦ３ＳＯ２−］、トリフルオロ酢酸イオン［ＣＦ３ＣＯ３−］、メタンスルホン酸イオン［ＣＨ３ＳＯ２−］、ジシアナミドイオン［ＮＣＮＣＮ−］、トリシアナミドイオン［Ｃ（ＣＮ）３−］、ギ酸イオン、プロパン酸イオン、ブタン酸イオン、ヘプタフルオロブタン酸イオン、ペンタン酸イオン、ヘキサン酸イオン、ヘプタン酸イオン、オクタン酸イオン、ノナン酸イオン、デカン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、プロパンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン、ペンタンスルホン酸イオン、ヘキサンスルホン酸イオン、ヘプタンスルホン酸イオン、オクタンスルホン酸イオン、ノナンスルホン酸イオン、デカンスルホン酸イオン、酢酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭素酸イオン、過臭素酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アルキル硫酸イオン、アリール硫酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ジアリールリン酸陰イオン、アルキルホスホン酸イオン、アリールホスホン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、アリールカルボン酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、アルキル炭酸イオン、アリール炭酸イオン、グルコン酸イオン、酒石酸イオン、アスコルビン酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、安息香酸イオン、サリチル酸イオン等、或いはそれらの誘導体の１つであることができる。
【００１５】
また、イオン化合物の中でも、相互に組み合わせて、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルフェート（ＣＡＳ  ３４２５７３−７５−５）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルフェート（ＣＡＳ  ４０１７８８−９８−５）又は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３３１７１７−６３−６）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３４４７９０−８７−０）又はメチルトリブチルアンモニウムジブチルホスフェートが特に好適である。
【００１６】
ある特定の分子性液体もまた１０−４〜１０−１０のオーダーの低い蒸気圧を有する。パーフルオロポリエーテル、ポリフェニルエーテル又はポリフェニルチオエーテル、シリコーン油、鉱油、合成油又はこれらの物質の少なくとも２つからなる混合物はこれら液体の種類に特に好適である。
【００１７】
少なくとも１種のイオン化合物と、少なくとも１種の分子性液体との混合物を含む液体もまた本発明の範囲内で使用することができる。
【００１８】
気体媒体を圧縮するための本発明の範囲内ですでに記載している特に好適な液体の大部分が、好適な潤滑特性、腐食防止特性及びシーリング特性を有する。しかしながら、ある特定の用途に関して、またある特定の物質を使用する場合、例えば、防食添加剤、酸化防止添加剤、還元防止添加剤、ｐＨ緩衝物質及び／又は酸遮断剤(            acid interceptors)、錯体形成剤、乳化剤、分散剤、洗浄剤、磨耗防止添加剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、ゲル化剤、シーリング添加剤、防腐剤、流動点添加剤、防泡剤、ラジカル遮断薬、水調節剤のようなイオン性添加剤又は分子性添加剤を物質又は液体へ添加することが好適であり得る。
【００１９】
好ましい実施形態においては、液体はエマルジョンであり、別の好ましい実施形態においては、液体は液晶性であるか、或いはミクロ結晶性からナノ結晶性までの固体と少なくとも１種のイオン性液体及び／又は少なくとも１種の分子性液体との混合物であり得る。それらの固有値によっては、かかる液体では、それらを気体媒体の圧縮で使用するのに特に適したものにする固体として挙動する傾向にある。
【００２０】
本発明により提供される液体は、気体媒体を圧縮するためのコンパクター又はコンプレッサシステムにおいて好ましく用いられる。この場合、液体は、圧縮すべき気体媒体と直接に相境界を形成することができるか、又は圧縮すべき気体との相境界に膜が組み込まれ得る。
【００２１】
他の特性に基づき、使用する液体は同時に、コンパクター又はコンプレッサシステムの弁、計測ユニット、調節ユニット及び制御ユニット、冷却システム、可動性機械部品或いはシールを作動させるための手段として特に好適である。
【００２２】
さらに、使用する液体は一般的な作動条件又は与えられた作動条件下では液体であり得るが、コンパクター又はコンプレッサを始動させる前は凝集体の固体状態で存在し得る。このようにして、コンパクター又はコンプレッサを始動させる前に凝集体の固体状態で存在するイオン性固体もまた使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のさらなる特徴、利点及び詳細は、以下の説明から得られる。
【００２４】
使用する用語の幾つかは、以下のように理解されるべきである：
【００２５】
イオン性液体：イオン性液体は、定評ある文献（例えば、Wasserscheid, Peter；Welton, Tom（編）；「合成におけるイオン性液体(Ionic Liquids in Synthesis)」、Verlag Wiley-VCH 2003；ＩＳＢＮ  ３−５２７−３０５１５−７、Rogers, Robin D.；Seddon, Kenneth R.（編）；「イオン性液体−グリーンケミストリに対する産業上の利用(Ionic Liquids-Industrial Applications to Green Chemistry)」、ACS Symposium Series 818, 2002；ＩＳＢＮ  ０８４１２３７８９１）の意味では、１００℃未満の融点を有する液体有機塩、或いは有機陽イオン及び有機陰イオン又は無機陰イオンから構成される塩の混合物である。
【００２６】
イオン性固体：本願では、「イオン性固体」という用語は、１００℃以上の融点を有するイオン性液体の意味での塩を包含する。定義により指定されるこの融点範囲及び関連する凝集状態のほかに、イオン性液体と基本的な化学的な違い又は物理的な違いは存在しない。
【００２７】
イオン化合物：上記した定義の意味でのイオン性液体及びイオン性固体全てである。
【００２８】
分子性液体：イオン化合物と異なり、分子的基盤に基づいて構築される従来の液体である。したがって、分子性液体は、イオンで構成されておらず、即ち塩ではない。
【００２９】
イオン化合物（イオン性液体又はイオン性固体である化合物）は、非常に興味深い特性、例えば、極めて低いほとんど測定不可能な蒸気圧、非常に大きい液相範囲、良好な電気伝導性及び異常な溶媒和特性を有する。これらの特性は、これらの化合物を様々な分野の技術用途に用いるのに理想的なものとする。例えば、化合物は、（一般的に有機合成及び無機合成における、遷移金属の分析、生体触媒、相転移触媒において、多段階反応において、光化学において、ポリマー合成において、並びにナノテクノロジーにおける）溶媒として、（一般的に液−液及び液−気抽出、原油の脱硫、排水からの重金属の除去、液体膜による抽出における）抽出剤として、（バッテリー、燃料電池、コンデンサ、太陽電池、センサーにおいて、電気化学、電気めっき技術において、電気化学的な金属処理において、一般的に電気化学的な合成において、電気有機合成、ナノテクノロジーにおける）電解質として、潤滑剤として、熱流体として、ゲルとして、「グリーンケミストリ」において有機合成用試薬（揮発性有機化合物の代替物）として、分析（ガスクロマトグラフィ、質量分析、キャピラリーゾーン電気泳動）の特定の用途における帯電防止剤として、液晶等として用いることができる（このリストは包括的ではない）。この点から、例えばRogers, Robin D.; Seddon, Kenneth R.（編）；「イオン性液体−グリーンケミストリに対する産業上の利用(Ionic Liquids-Industrial Applications to Green Chemistry)」、ACS Symposium Series 818, 2002；ＩＳＢＮ  ０８４１２３７８９１及びWasserscheid, Peter; Welton, Tom（編）；「合成におけるイオン性液体(Ionic Liquids in Synthesis)」、Verlag Wiley-VCH 2003；ＩＳＢＮ  ３５２７３０５１５７を参照する。
【００３０】
特性は、陰イオン及び陽イオンの構造を変更させることにより、或いはそれらの組合せを変更させることにより、それぞれの用途に関して広範な限界内で最適化することができ、このことから、イオン性液体に関して「デザイナー溶媒」という用語が導入される（例えば、Freemantle, M.; Chem. Eng. News, 78, 2000, 37を参照）。
【００３１】
本発明の範囲内の特に適切なイオン化合物としては、一般式［Ｑ＋］ｎ［Ｚｎ−］
（式中、関連陽イオン［Ｑ＋］は、第四級化又はプロトン化アンモニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋］、ホスホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｐ＋］又はスルホニウム［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓ＋］陽イオン或いは類似した第四級化又はプロトン化窒素、リン又は硫黄複素芳香族化合物であり（表１を参照）；
基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は全て同じであるか、部分的に同じであるか、又は異なり、これらの基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、プロトン（水素原子）、直鎖状、環状、分岐状、飽和又は不飽和アルキル基、単環式若しくは多環式の芳香族又は複素芳香族基、或いは他の官能基で置換されたこれらの基の誘導体であり得；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はまた互いに結合することができ（多重結合基）；
［Ｚｎ−］は、負原子価数ｎ−を有する陰イオンである）
を有する有機陽イオン及び有機陰イオン又は無機陰イオンから構成される低融点有機塩が挙げられる。
【００３２】
また、［Ｚｎ−］は、ｍ個の水素原子によってプロトン化される陰イオン［ＨｍＺ（ｎ−ｍ）−］であってもよい。リン酸陰イオン［ＰＯ４３−］の場合、［Ｚｎ−］は、例えば、リン酸二水素［Ｈ２ＰＯ４−］及びリン酸水素［ＨＰＯ４２−］である）。特に、［Ｚｎ−］は、気体媒体を圧縮するのに適した［Ｑ＋］とのイオン化合物を形成する陰イオンであり得る。
【００３３】
好ましくは、［Ｚｎ−］は、以下の陰イオン：テトラフルオロホウ酸イオン［ＢＦ４−］、ヘキサフルオロリン酸イオン［ＰＦ６−］、ビス−（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−］、トリス−（トリフルオロメチルスルホニル）メチドイオン［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−］、トリフルオロメタンスルホン酸イオン［ＣＦ３ＳＯ２−］、トリフルオロ酢酸イオン［ＣＦ３ＣＯ３−］、メタンスルホン酸イオン［ＣＨ３ＳＯ２−］、ジシアナミドイオン［ＮＣＮＣＮ−］、トリシアナミドイオン［Ｃ（ＣＮ）３−］、ギ酸イオン、プロパン酸イオン、ブタン酸イオン、ヘプタフルオロブタン酸イオン、ペンタン酸イオン、ヘキサン酸イオン、ヘプタン酸イオン、オクタン酸イオン、ノナン酸イオン、デカン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、プロパンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン、ペンタンスルホン酸イオン、ヘキサンスルホン酸イオン、ヘプタンスルホン酸イオン、オクタンスルホン酸イオン、ノナンスルホン酸イオン、デカンスルホン酸イオン、酢酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭素酸イオン、過臭素酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アルキル硫酸イオン、アリール硫酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ジアリールリン酸陰イオン、アルキルホスホン酸イオン、アリールホスホン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、アリールカルボン酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、アルキル炭酸イオン、アリール炭酸イオン、グルコン酸イオン、酒石酸イオン、アスコルビン酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、安息香酸イオン、サリチル酸イオン等、或いはそれらの誘導体の１つである。
【００３４】
上述した下記表１は、複素脂環式陽イオン及び複素芳香族陽イオン［Ｑ＋］の例を示すが、これは不完全な列挙である：
【００３５】
【化１】
2008540897.tif 000002
【００３６】
注釈：さらなる基Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８に関しては、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４についてしたのと同じ定義が適用される。
【００３７】
イオン化合物は、特に測定不可能なほど極めて低い蒸気圧を有するため、気体媒体の圧縮用の媒体又は液体として特に適している。低い蒸気圧は、この場合１０−３ｂａｒ未満、特に１０−６ミリバール未満又はさらには１０−９ミリバール未満の蒸気圧として理解されるべきである。低い蒸気圧は、気化の結果としての気体媒体の圧縮に使用される液体又はイオン化合物の任意の望ましくない随伴を有効に防止する役割を果たす。極めて低い蒸気圧は、非常に低い可燃性及び低い圧縮性に関連する。イオン化合物のさらに好適な特性は、静電帯電に対するそれらの低い傾向であり、それにより可燃性気体の任意の潜在的な発火を回避する。例えば水素及び一酸化炭素のような多数の気体が、多くのイオン化合物において非常に低い溶解度を有し、それにより任意の発泡及び圧縮損失を最低限に抑える。さらなる利点は、熱負荷及び化学的影響に関する達成可能な高い安定性における、陽イオン及び陰イオン並びにそれらの組合せの構造の適切な変動によるイオン化合物の化学特性及び物理特性の良好な適応性である。高い分解温度及び良好な酸化還元安定性を得ることができる。
【００３８】
イオン性液体によっては、液晶性特性を示すものがあり、したがってそれらの特徴によっては液体よりも固体のように挙動し、これが特にイオン性液体を「液体コンプレッサピストン」としての適用に好適ならしめる。
【００３９】
本発明の範囲内の気体媒体の圧縮用の低蒸気圧を有する特に好適なイオン性液体としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルフェート（ＣＡＳ  ３４２５７３−７５−５）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルフェート（ＣＡＳ  ４０１７８８−９８−５）又は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３３１７１７−６３−６）又は１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート（ＣＡＳ  ３４４７９０−８７−０）又はメチルトリブチルアンモニウムジブチルホスフェートが挙げられる。これらの物質の少なくとも２つから成る混合物も有益に用いることができる。
【００４０】
本発明の範囲内の気体媒体の圧縮用のイオン性液体に対する考え得る代替物は、ほとんどのイオン化合物よりも幾らか高いが、同様に低い蒸気圧を有する他の液体である。ペルフルオロポリエーテル（例えば、Ｆｏｍｂｌｉｎｅ（登録商標）／Solvary Solexis Inc.）又はポリフェニルエーテル又はポリフェニルチオエーテル（例えば、Ｓａｎｔｏｖａｃ（登録商標）／Monsanto Co.）又はシリコーン油（例えば、テトラメチルテトラフェニルトリシロキサンＡＮ１４０／Wacker Chemie GmbH）又は鉱油（例えば、Ｂａｌｚｅｒｓ  Ｂ３／Balzers AG）又は合成油（例えば、Ａｌｃａｔｅｌ  １１１／Alcatel Hochvakuum Technik GmbH）或いは低い蒸気圧から非常に低い蒸気圧までを特徴とし、且つ例えば低い気体溶解度、熱安定性及び化学安定性、適切な液相線範囲等のような上記適用に関して適切な物理化学特性を有する任意の他の液体は、分子性液体の中で特に適切である。（このリストは包括的ではない）。
【００４１】
イオン化合物及び分子性液体はさらに、例えば腐食特性、シーリング特性、粘度、トライボロジー挙動、化学安定性及び物理安定性、例えば金属及びエラストマーのような建設材料に関する適合性のようなさらなる要件を最適化するために、イオン性添加剤及び／又は分子性添加剤と混合させることができる。以下の添加剤：防食添加剤、酸化防止添加剤、還元防止添加剤、ｐＨ緩衝物質及び／又は酸遮断薬、錯体形成剤、乳化剤、分散剤、洗浄剤、磨耗防止添加剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度調整剤、ゲル化剤、シーリング添加剤、防腐剤、流動点添加剤、防泡剤、ラジカル遮断薬、水調節剤の少なくとも１つが使用し得る。
【００４２】
本発明により使用することができる液体はまた、少なくとも１種のイオン化合物と少なくとも１種の分子性液体との混合物であり得る。この場合、液体は、エマルジョンであり得るか、或いは液晶性であり得るか、或いはミクロ結晶性からナノ結晶性までの固体と少なくとも１種のイオン性液体及び／又は少なくとも１種の分子性液体との混合物であり得る。
【００４３】
気体媒体の圧縮の機能のほかに、本発明に係る液体はさらに、コンパクター又はコンプレッサシステムにおいて他の追加の機能を果たすことができる：本発明に係る液体は、例えば、弁、計測ユニット、調節ユニット及び制御ユニット、冷却システム、可動性機械部品（例えば、ベアリング）及びシーリングシステムのようなコンプレッサシステムに関する全ての組立部品並びに構成部品における作動手段として同時に使用することができる。
【００４４】
さらに、本発明の範囲内で使用することができるある特定の液体は、例えば、水、酸素、溶媒残留物のような圧縮すべき気体に存在し得る固体、液体又は気体不純物を除去することができる。
【００４５】
コンパクター又はコンプレッサシステムで使用される本発明に係る液体は同時に、圧縮すべき気体媒体と直接に相境界を形成することができるか、或いは圧縮すべき気体との相境界に膜に組み込んで使用することができる。
【００４６】
圧縮用作用物質として使用する前には、イオン化合物はまた、その後、使用する典型的な温度範囲で液体となるイオン性固体であってもよい。
【国際調査報告】
2008540897.tif 000003
2008540897.tif 000004
2008540897.tif 000005
2008540897.tif 000006
2008540897.tif 000007
2008540897.tif 000008