(57)【要約】  本発明は、本願明細書における開示の、冷凍および空調システムにおいて、特に遠心コンプレッサシステムにおいて用いられる３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン組成物に関する。共沸または近共沸である３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンの炭化水素との組み合わせもまた開示されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンと、
２，２−ジメチルブタン；
２，３−ジメチルブタン；
２−メチルペンタン；
３−メチルペンタン；
シクロペンタン；および
メチルシクロペンタン
からなる群から選択される少なくとも１種のヒドロフルオロカーボンとを含むことを特徴とする冷媒または伝熱流体組成物。
【請求項２】
前記組成物が、
ＰＦＢＥおよび２，２−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２，３−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよび３−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよびシクロペンタン；および
ＰＦＢＥおよびメチルシクロペンタン
からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の冷媒または伝熱流体組成物。
【請求項３】
前記組成物が、
約１〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約９９重量パーセントの２，２−ジメチルブタン；
約１〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約９９重量パーセントの２，３−ジメチルブタン；
約１〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約９９重量パーセントの２−メチルペンタン；
約１〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約９９重量パーセントの３−メチルペンタン；
約２９〜約８５重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１５〜約７１重量パーセントのシクロペンタン；および
約４９〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約５１重量パーセントのメチルシクロペンタン
からなる群から選択される共沸または近共沸組成物であることを特徴とする請求項１に記載の冷媒または伝熱流体組成物。
【請求項４】
前記組成物が、
約４０〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約６０重量パーセントの２，２−ジメチルブタン；
約４０〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約６０重量パーセントの２，３−ジメチルブタン；
約４０〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約６０重量パーセントの２−メチルペンタン；
約４０〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約６０重量パーセントの３−メチルペンタン；
約４０〜約８５重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１５〜約６０重量パーセントのシクロペンタン；および
約６０〜約９９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび約１〜約４０重量パーセントのメチルシクロペンタン
からなる群から選択される共沸または近共沸組成物であることを特徴とする請求項１に記載の冷媒または伝熱流体組成物。
【請求項５】
前記組成物が、
約５７．２℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する６１．７重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび３８．３重量パーセントの２，３−ジメチルブタン；
約５８．１℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する７９．１重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび２０．９重量パーセントの２−メチルペンタン；
約５８．７℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する９０．０重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび１０．０重量パーセントの３−メチルペンタン；
約４２．５℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する６１．９重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび３８．１重量パーセントのシクロペンタン；および
約５７．６℃の温度で約１４．７ｐｓｉａ（１０１ｋＰａ）の蒸気圧を有する８８．３重量パーセントの３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセンおよび１１．７重量パーセントのメチルシクロペンタン
からなる群から選択される共沸組成物であることを特徴とする請求項１に記載の冷媒または伝熱流体組成物。
【請求項６】
請求項１に記載の冷媒または伝熱組成物を、冷却される物体の近傍において蒸発させるステップと、その後に前記組成物を凝縮させるステップとを含むことを特徴とする冷却をもたらす方法。
【請求項７】
請求項１に記載の冷媒または伝熱組成物を、加熱される物体の近傍において凝縮させるステップと、その後に前記組成物を蒸発させるステップとを含むことを特徴とする熱を生成させる方法。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物を、熱源からヒートシンクへ移送するステップを含むことを特徴とする熱を伝達させる方法。
【請求項９】
ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン、前記染料の誘導体およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の紫外蛍光染料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１０】
炭化水素、ジメチルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、アミド、ケトン、ニトリル、クロロカーボン、エステル、ラクトン、アリールエーテル、ヒドロフルオロエーテル、および１，１，１−トリフルオロアルカンからなる群から選択される少なくとも１種の可溶化剤をさらに含む組成物であって、前記冷媒および可溶化剤が同一の化合物ではないことを特徴とする請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記可溶化剤が、
ａ）式Ｒ１［（ＯＲ２）ｘＯＲ３］ｙ（式中、ｘが１〜３の整数であり；ｙが１〜４の整数であり；Ｒ１は、水素と、１〜６個の炭素原子およびｙ結合部位を有する脂肪族炭化水素ラジカルとから選択され；Ｒ２は、２〜４個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビレンラジカルから選択され；Ｒ３は、水素と、１〜６個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルとから選択され；Ｒ１およびＲ３の少なくとも１つが前記炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるポリオキシアルキレングリコールエーテルであって、約１００〜約３００原子質量単位の分子量を有するポリオキシアルキレングリコールエーテルと、
ｂ）式Ｒ１Ｃ（Ｏ）ＮＲ２Ｒ３およびシクロ−［Ｒ４ＣＯＮ（Ｒ５）−］（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、独立に、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカル、および６〜１２個の炭素原子を有する最大で１種の芳香族ラジカルから選択され、Ｒ４は、３〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビレンラジカルから選択される）によって表されるアミドであって、約１００〜約３００原子質量単位の分子量を有するアミドと、
ｃ）式Ｒ１Ｃ（Ｏ）Ｒ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立に、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式およびアリール炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるケトンであって、約７０〜約３００原子質量単位の分子量を有するケトンと、
ｄ）式Ｒ１ＣＮ（式中、Ｒ１は、５〜１２個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式またはアリール炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるニトリルであって、約９０〜約２００原子質量単位の分子量を有する前記ニトリルと、
ｅ）式ＲＣｌｘ（式中、ｘは１または２であり、Ｒは、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるクロロカーボンであって、約１００〜約２００原子質量単位の分子量のクロロカーボンと、
ｆ）式Ｒ１ＯＲ２（式中、Ｒ１は、６〜１２個の炭素原子を有するアリール炭化水素ラジカルから選択され、Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるアリールエーテルであって、約１００〜約１５０原子質量単位の分子量のアリールエーテルと、
ｇ）式ＣＦ３Ｒ１（式中、Ｒ１は、約５〜約１５個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択される）によって表される１，１，１−トリフルオロアルカンと、
ｈ）式Ｒ１ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（式中、Ｒ１は、約５〜約１５個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式および芳香族炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるフルオロエーテル、またはフルオロオレフィンおよびポリオールから誘導されるフルオロエーテル（ここで前記フルオロオレフィンは、タイプＣＦ２＝ＣＸＹ（式中、Ｘは水素、塩素またはフッ素であると共に、Ｙは塩素、フッ素、ＣＦ３またはＯＲｆである（式中、ＲｆはＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、またはＣ３Ｆ７である））のものであると共に、前記ポリオールは直鎖または分岐であって、ここで前記直鎖ポリオールはタイプＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｘ（ＣＲＲ’）ｙＣＨ２ＯＨ（式中、ＲおよびＲ’は水素、ＣＨ３またはＣ２Ｈ５であり、ｘは０〜４の整数であり、ｙは０〜３の整数であり、およびｚは０または１のいずれかである）のものであり、前記分岐ポリオールはタイプＣ（ＯＨ）ｔ（Ｒ）ｕ（ＣＨ２ＯＨ）ｖ［（ＣＨ２）ｍＣＨ２ＯＨ］ｗ（式中、Ｒは水素、ＣＨ３またはＣ２Ｈ５であり得、ｍは０〜３の整数であり、ｔおよびｕは０または１であり、ｖおよびｗは０〜４の整数であり、また、ｔ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝４である）のものである）と、
ｉ）構造［Ｂ］、［Ｃ］、および［Ｄ］によって表されるラクトン
【化１】
2008539313.tif 000014
（式中、Ｒ１からＲ８は、独立に、水素、直鎖、分岐、環状、二環状、飽和および不飽和ヒドロカルビルラジカルから選択される）であって、分子量が約１００〜約３００原子質量単位であるラクトンと、
ｊ）一般式Ｒ１ＣＯ２Ｒ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立に、直鎖および環状、飽和および不飽和、アルキルおよびアリールラジカルから選択される）によって表されるエステルであって、約８０〜約５５０原子質量単位の分子量を有するエステルと
からなる群から選択されることを特徴とする請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
圧縮冷凍または空調装置における請求項９に記載の組成物を検出する方法であって、前記組成物を前記装置に提供するステップと、漏出ポイントまたは前記装置の近傍において前記組成物を検出するための好適な手段を提供するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記冷媒または伝熱組成物が、ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン、前記染料の誘導体およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の紫外蛍光染料をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の冷却をもたらす方法。
【請求項１４】
前記冷媒または伝熱組成物が、ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン、前記染料の誘導体およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の紫外蛍光染料をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の熱を生成させる方法。
【請求項１５】
安定化剤、水捕捉剤、または臭気マスキング剤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１６】
前記安定化剤が、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、ホスファイトおよびラクトンからなる群から選択されることを特徴とする請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
多段遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調装置において冷却をもたらすステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１８】
前記多段遠心コンプレッサが２段遠心コンプレッサであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
多段遠心コンプレッサを用いる冷凍装置において熱を生成させるステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項２０】
前記多段遠心コンプレッサが２段遠心コンプレッサであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記水捕捉剤がオルトエステル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２２】
エンジン排気ガス駆動式タービンによって電源供給されるミニ遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調装置において冷却をもたらすステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項２３】
レシオベルトドライブを備えるレシオギアドライブアセンブリによって電源供給されるミニ遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調装置において冷却をもたらすステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項２４】
（ａ）パーフルオロブチルエチレン（３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ））と、２，２−ジメチルブタン；
２，３−ジメチルブタン；
２−メチルペンタン；
３−メチルペンタン；
シクロペンタン；および
メチルシクロペンタン；
からなる群から選択される少なくとも１種のヒドロフルオロカーボンとを含む共沸または共沸物様組成物に表面を接触させるステップと、
（ｂ）前記表面を前記組成物から回収するステップと
を含むことを特徴とする表面から残渣を除去する方法。
【請求項２５】
前記残渣が油を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記残渣がロジンフラックスを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記表面が集積回路デバイスであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱、冷凍および空調システムにおける使用のための、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ）および少なくとも１種の炭化水素を含む組成物に関し、遠心コンプレッサを用いる冷凍および空調システムを含む。本発明の組成物は共沸または近共沸であり得る。これらの組成物はまた、デフラックス剤として洗浄用途において、および油または残渣の表面からの除去について有用である。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年４月２６日出願の米国仮特許出願第６０／６７４，９２１号明細書に基づく優先権の利益を主張する。
【０００３】
冷凍産業は、モントリオール議定書（Ｍｏｎｔｒｅａｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の結果として段階的に廃止されつつあるオゾン破壊クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）およびヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）の代替冷媒を見出すために過去二、三十年の間努力してきた。ほとんどの冷媒製造業者にとっての解決策は、ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）冷媒の商業化であった。現時点で最も広く使用されつつある新たなＨＦＣ冷媒、ＨＦＣ−１３４ａは、ゼロのオゾン破壊係数を有し、従って、モントリオール議定書（Ｍｏｎｔｒｅａｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の結果としての現行規制上の段階的廃止による影響は受けない。
【０００４】
さらなる、環境規制は究極的には、ある種のＨＦＣ冷媒のグローバルな段階的廃止をもたらし得る。現在、自動車産業は、可搬式空調に用いられる冷媒に対する地球温暖化係数（ＧＷＰ）にかかわる規制に直面している。従って、可搬式空調市場向けに低減されたＧＷＰの新たな冷媒を特定する、大きな現在の必要性が存在する。将来において、規制がより広く適用されれば、冷凍および空調産業の分野のすべてにおいて用いることができる低ＧＷＰ冷媒に対するさらにより大きい必要性が感じられることになるであろう。
【０００５】
現在提案されているＨＦＣ−１３４ａについての代替冷媒としては、ＨＦＣ−１５２ａ、ブタンまたはプロパンなどの純炭化水素、またはＣＯ２またはアンモニアなどの「天然」冷媒が挙げられる。これらの提案された代替品の多くは有毒であり、引火性であり、および／または低いエネルギー効率を有する。従って、新たな代替品が継続的に探求されている。
【０００６】
本発明は、低またはゼロオゾン破壊係数、およびより低いＧＷＰの要求を満たすための固有の特徴を有する冷媒組成物および伝熱流体を提供する。
【０００７】
本発明はまた、半導体チップおよび回路基板洗浄、デフラックス、および脱脂プロセスにおいて有用である共沸および共沸物様組成物を提供する。本組成物は非引火性であると共に、これらは使用中に分画しないため、これらは引火性組成物を使用中に生成しないであろう。さらに、用いられた共沸溶媒混合物は、組成無く、再蒸留されおよび再使用され得る。
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６００３０７１９号明細書
【特許文献２】米国再発行特許第ＲＥ３６，９５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０６５，９９０号明細書
【特許文献４】米国特許出願第１１／３６７，５１７号明細書
【特許文献５】米国特許出願第１１／３７８，８３２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態においては、本発明は、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ）と、：
２，２−ジメチルブタン；
２，３−ジメチルブタン；
２−メチルペンタン；
３−メチルペンタン；
シクロペンタン；および
メチルシクロペンタン
からなる群から選択される少なくとも１つの炭化水素化合物とを含む冷媒または伝熱流体組成物に関する。
【００１０】
他の実施形態において、本発明は、遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調システムにおける使用のための上記の組成物に特定的に関する。
【００１１】
さらに他の実施形態において、本発明は、２段遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調システムにおける使用のための上記の組成物に特定的に関する。
【００１２】
さらに他の実施形態において、本発明は、シングルパス／シングルスラブ熱交換器を用いる冷凍または空調システムにおける使用のための上記の組成物に特定的に関する。
【００１３】
さらに他の実施形態において、本発明は、伝熱、冷凍または空調システムにおいて有用である共沸または近共沸組成物に関する。組成物はまた、遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調システムにおいて有用である。
【００１４】
さらに他の実施形態において、本発明は、漏出検出用紫外蛍光染料を含有する冷媒または伝熱流体組成物に関する。
【００１５】
さらに他の実施形態において、本発明は、本発明の組成物を用いて、冷却をもたらし、熱を生成させ、および熱源からヒートシンクに熱を伝導させる方法に関する。
【００１６】
さらに他の実施形態において、本発明は、集積回路デバイスなどの表面洗浄および表面からの残渣の除去についての方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本明細書において、量、濃度、または他の値またはパラメータが、範囲、好ましい範囲、または上位の好ましい値および下位の好ましい値の列挙のいずれかとして与えられているとき、これは、範囲が個別に開示されていることにかかわらず、いずれかの範囲上限または好ましい上位値といずれかの範囲下限または好ましい下位値とのいずれかの対から形成されるすべての範囲を特定的に開示しているとして理解される。数値の範囲が本願明細書において言及されている場合、他に記載の無い限りにおいて、範囲は、その終点と共に、範囲内のすべての整数および少数を含むことを意図している。本発明の範囲が、範囲を定義するときに言及された特定の値に限定されることは意図されない。
【００１８】
本発明の冷媒または伝熱流体組成物は、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＰＦＢＥ）および少なくとも１種の炭化水素化合物を含む。
【００１９】
ＰＦＢＥは、ＣＡＳ登録番号［１９４３０−９３−４］のヒドロフルオロカーボン化合物である。これは、本願特許出願人から市販されている。
【００２０】
本発明の炭化水素は、水素および炭素を含有する化合物を含む。このような炭化水素は直鎖、分岐鎖または環状化合物であり得ると共に、約５〜１０個の炭素原子を有し得る。好ましい炭化水素は５〜７個の炭素原子を有する。本発明の代表的な炭化水素が表１に列挙されている。
【００２１】
【表１】
2008539313.tif 000002
【００２２】
表１に列挙した化合物は、当業者によって容易に形成され、多くの化学卸業者から入手可能である。
【００２３】
本発明の組成物は、所望の量の個別の成分を組み合わせるいずれかの簡便な方法によって調製され得る。好ましい方法は、所望の成分量を計量すると共に、その後に成分を適切な容器中に組み合わせることである。所望の場合には、攪拌が用いられ得る。
【００２４】
本発明の冷媒または伝熱流体組成物は、
２，２−ジメチルブタン；
２，３−ジメチルブタン；
２−メチルペンタン；
３−メチルペンタン；
シクロペンタン；および
メチルシクロペンタン
からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を有するＰＦＢＥを含む。
【００２５】
本発明の冷媒または伝熱流体組成物は共沸または近共沸組成物であり得る。共沸組成物とは、単一の物質として挙動する２つ以上の物質の定沸混合物を意味する。共沸組成物を特徴付ける一つの方法は、液体の部分蒸発または蒸留によって生成される蒸気が、それが蒸発した、または蒸留された液体と同一の組成を有する、すなわち、混合物は、組成変化を起こさずに蒸留／還流されることである。定沸組成物は、同一成分の非共沸混合物と比較すると、極大または極小沸点の一方を示すために共沸として特徴付けられる。共沸組成物は、作動中に、冷凍または空調システム中において分画せず、それ故、システムの効率が維持されるであろう。さらに、共沸組成物は、冷凍または空調システムから漏出しても分画しないであろう。混合物の１成分が引火性である状況では、漏出中の分画は、システム内またはシステムの外部のいずれかにおいて引火性組成物をもたらす可能性がある。
【００２６】
時々「共沸様組成物」とも称される近共沸組成物は、基本的に単一の物質として挙動する、実質的に２つ以上の物質の定沸液体混和物である。近共沸組成物を特徴付ける一つの方法は、液体の部分蒸発または蒸留によって精製される蒸気が、それが蒸発した、または蒸留された液体と実質的に同一の組成を有する、すなわち、混和物は、実質的に組成変化を起こさずに蒸留／フラックスされることである。近共沸組成物を特徴付ける他の方法は、特定の温度での組成物の泡立ち点蒸気圧および露点蒸気圧が、実質的に同一であることである。本願明細書において、蒸発または煮沸などによって５０重量パーセントの組成物が除去された後に、元の組成物と、元の組成物の５０重量パーセントが除去された後に残った組成物との蒸気圧の差が約１０パーセント未満であれば、組成物は近共沸である。
【００２７】
本発明の共沸ＰＦＢＥ冷媒または伝熱流体組成物が表２に列挙されている。
【００２８】
【表２】
2008539313.tif 000003
【００２９】
本発明の近共沸冷媒および伝熱流体組成物および濃度範囲が表３に列挙されている。
【００３０】
【表３】
2008539313.tif 000004
【００３１】
本発明の他の実施形態において、本発明の近共沸冷媒および伝熱組成物および可燃限界を低減させる濃度範囲が表４に列挙されている。
【００３２】
【表４】
2008539313.tif 000005
【００３３】
本発明の組成物は、約０．０１重量パーセント〜約５重量パーセントの安定化剤、フリーラジカル捕捉剤または酸化防止剤をさらに含み得る。このような添加剤としては、限定されないが、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、ホスファイト、またはラクトンが挙げられる。単一の添加剤または組み合わせが用いられ得る。
【００３４】
本発明の組成物は、約０．０１重量パーセント〜約５重量パーセントの水捕捉剤（乾燥化合物）をさらに含み得る。このような水捕捉剤は、トリメチル−、トリエチル−、またはトリプロピルオルトホルメートなどのオルトエステルを含み得る。
【００３５】
本発明の組成物は、紫外（ＵＶ）染料および任意により可溶化剤をさらに含み得る。ＵＶ染料は、漏出ポイントまたは冷凍または空調装置の近傍で、冷媒または伝熱流体組成物中の染料の蛍光を誰かに観察させることによって冷媒および伝熱流体組成物の漏出を検出するために有用な成分である。紫外光下に染料の蛍光を観察してもよい。可溶化剤は、このようなＵＶ染料の、いくつかの冷媒および伝熱流体における溶解度を高めるために必要とされ得る。
【００３６】
「紫外」染料とは、電磁スペクトルの紫外または「近」紫外領域における光を吸収するＵＶ蛍光組成物を意味する。１０ナノメートル〜７５０ナノメートルのいずれかの波長の放射線を放射するＵＶ光による照射下で、ＵＶ蛍光染料によってもたらされる蛍光が検出され得る。従って、このようなＵＶ蛍光染料を含有する冷媒または伝熱流体が冷凍または空調装置における所与のポイントから漏出している場合、漏出ポイントで蛍光を検出することができる。このようなＵＶ蛍光染料としては、限定されないが、ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン、および誘導体またはこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の可溶化剤は、炭化水素、炭化水素エーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン、エステル、ラクトン、アリールエーテル、フルオロエーテルおよび１，１，１−トリフルオロアルカンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む。
【００３７】
本発明の炭化水素可溶化剤は、１６個以下の炭素原子を含有すると共に、他の官能基を含有せず水素だけを含有する、直鎖、分岐鎖または環状アルカンまたはアルケンを含む炭化水素を含む。代表的な炭化水素可溶化剤は、プロパン、プロピレン、シクロプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、オクタン、デカン、およびヘキサデカンを含む。冷媒が炭化水素である場合、可溶化剤は同一の炭化水素ではあり得ないことに留意すべきである。
【００３８】
本発明の炭化水素エーテル可溶化剤は、炭素、水素および酸素のみを含有する、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などのエーテルを含む。
【００３９】
本発明のポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤は、式Ｒ１［（ＯＲ２）ｘＯＲ３］ｙ（式中、ｘは１〜３の整数であり；ｙは１〜４の整数であり；Ｒ１は、１〜６個の炭素原子およびｙ結合部位を有する水素および脂肪族炭化水素ラジカルから選択され；Ｒ２は、２〜４個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビレンラジカルから選択され；Ｒ３は、水素と、１〜６個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルとから選択され；Ｒ１およびＲ３の少なくとも１つは、前記炭化水素ラジカルから選択される）によって表され、ここで、前記ポリオキシアルキレングリコールエーテルは、約１００〜約３００原子質量単位の分子量を有する。本願明細書において用いられるところ、結合部位とは、他のラジカルと共有結合の形成に利用可能であるラジカル部位を意味する。ヒドロカルビレンラジカルは二価炭化水素ラジカルを意味する。
【００４０】
本発明において、好ましいポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤は、Ｒ１［（ＯＲ２）ｘＯＲ３］ｙ（式中、ｘは好ましくは１〜２であり；ｙは好ましくは１であり；Ｒ１およびＲ３は、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有する水素および脂肪族炭化水素ラジカルから独立に選択され；Ｒ２は、好ましくは、２または３個の炭素原子、最も好ましくは３個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビレンラジカルから選択される）によって表され、ポリオキシアルキレングリコールエーテル分子量は好ましくは約１００〜約２５０原子質量単位、最も好ましくは約１２５〜約２５０原子質量単位である。１〜６個の炭素原子を有するＲ１およびＲ３炭化水素ラジカルは、直鎖、分岐または環状であり得る。代表的なＲ１およびＲ３炭化水素ラジカルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルが挙げられる。本ポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤上の遊離ヒドロキシルラジカルが、構造の一定の圧縮冷凍装置材料（例えばマイラー（Ｍｙｌａｒ）（登録商標））と非適合性であり得る場合、Ｒ１およびＲ３は、好ましくは、１〜４個の炭素原子、最も好ましくは１個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素ラジカルである。２〜４個の炭素原子を有するＲ２脂肪族ヒドロカルビレンラジカルは、反復するオキシアルキレンラジカル−（ＯＲ２）ｘ−を形成し、これは、オキシエチレンラジカル、オキシプロピレンラジカル、およびオキシブチレンラジカルを含む。１つのポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤分子中にＲ２を含むオキシアルキレンラジカルは同一であってもよく、または１つの分子が異なるＲ２オキシアルキレン基を含有していてもよい。本ポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤は、好ましくは、少なくとも１つのオキシプロピレンラジカルを含む。Ｒ１が１〜６個の炭素原子およびｙ結合部位を有する脂肪族または脂環式炭化水素ラジカルである場合、ラジカルは直鎖、分岐または環状であり得る。２つの結合部位を有する代表的なＲ１脂肪族炭化水素ラジカルとしては、例えば、エチレンラジカル、プロピレンラジカル、ブチレンラジカル、ペンチレンラジカル、ヘキシレンラジカル、シクロペンチレンラジカルおよびシクロヘキシレンラジカルが挙げられる。３つまたは４つの結合部位を有する代表的なＲ１脂肪族炭化水素ラジカルとしては、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどのポリアルコール、１，２，３−トリヒドロキシシクロヘキサンおよび１，３，５−トリヒドロキシシクロヘキサンから誘導される、それらのヒドロキシルラジカルを除去することによる残渣が挙げられる。
【００４１】
代表的なポリオキシアルキレングリコールエーテル可溶化剤としては、限定されないが：ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ（ＨまたはＣＨ３）（プロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、ＣＨ３Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］２（ＨまたはＣＨ３）（ジプロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、ＣＨ３Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］３（ＨまたはＣＨ３）（トリプロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、Ｃ２Ｈ５ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ（ＨまたはＣ２Ｈ５）（プロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ２Ｈ５Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］２（ＨまたはＣ２Ｈ５）（ジプロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ２Ｈ５Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］３（ＨまたはＣ２Ｈ５）（トリプロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ３Ｈ７ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ（ＨまたはＣ３Ｈ７）（プロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ３Ｈ７Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］２（ＨまたはＣ３Ｈ７）（ジプロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ３Ｈ７Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］３（ＨまたはＣ３Ｈ７）（トリプロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＨ（プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル）、Ｃ４Ｈ９Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］２（ＨまたはＣ４Ｈ９）（ジプロピレングリコールｎ−ブチル（またはジ−ｎ−ブチル）エーテル）、Ｃ４Ｈ９Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］３（ＨまたはＣ４Ｈ９）（トリプロピレングリコールｎ−ブチル（またはジ−ｎ−ブチル）エーテル）、（ＣＨ３）３ＣＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＨ（プロピレングリコールｔ−ブチルエーテル）、（ＣＨ３）３ＣＯ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］２（Ｈまたは（ＣＨ３）３）（ジプロピレングリコールｔ−ブチル（またはジ−ｔ−ブチル）エーテル）、（ＣＨ３）３ＣＯ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］３（Ｈまたは（ＣＨ３）３）（トリプロピレングリコールｔ−ブチル（またはジ−ｔ−ブチル）エーテル）、Ｃ５Ｈ１１ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＨ（プロピレングリコールｎ−ペンチルエーテル）、Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）ＯＨ（ブチレングリコールｎ−ブチルエーテル）、Ｃ４Ｈ９Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）Ｏ］２Ｈ（ジブチレングリコールｎ−ブチルエーテル）、トリメチロールプロパントリ−ｎ−ブチルエーテル（Ｃ２Ｈ５Ｃ（ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３ＣＨ３）３）およびトリメチロールプロパンジ−ｎ−ブチルエーテル（Ｃ２Ｈ５Ｃ（ＣＨ２ＯＣ（ＣＨ２）３ＣＨ３）２ＣＨ２ＯＨ）が挙げられる。
【００４２】
本発明のアミド可溶化剤は、式Ｒ１Ｃ（Ｏ）ＮＲ２Ｒ３およびシクロ−［Ｒ４Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ５）−］（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、独立に、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択され；Ｒ４は、３〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビレンラジカルから選択される）によって表されるものを含み、ここで、前記アミドは約１００〜約３００原子質量単位の分子量を有する。前記アミドの分子量は、好ましくは約１６０〜約２５０原子質量単位である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、任意により置換炭化水素ラジカル、すなわち、ハロゲン（例えば、フッ素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含有するラジカルを含み得る。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、任意により、ヘテロ原子−置換炭化水素ラジカル、すなわち、原子窒素（アザ−）、酸素（オキサ−）または硫黄（チア−）をラジカル鎖中に含有する、そうでなければ炭素原子から組成されるラジカルを含み得る。普通、３つ以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、および好ましくは１つ以下が、Ｒ１〜３における１０個の炭素原子毎に存在することとなり、およびこのような非炭化水素置換基のいずれかおよびヘテロ原子の存在を、前述の分子量限界の適用に考慮しなければならない。好ましいアミド可溶化剤は、炭素、水素、窒素および酸素から構成される。代表的なＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの立体配置異性体が挙げられる。アミド可溶化剤の好ましい実施形態は、前述の式シクロ−［Ｒ４Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ５）−］におけるＲ４がヒドロカルビレンラジカル（ＣＲ６Ｒ７）ｎによって表され得るものであって、換言すると、式シクロ−［（ＣＲ６Ｒ７）ｎＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ５）−］（式中、分子量についての既述の値が適用され、ｎは３〜５の整数であり、Ｒ５は１〜１２個の炭素原子を含有する飽和炭化水素ラジカルであり、Ｒ６およびＲ７は、独立に、上に提示したＲ１〜３を定義する規則によって（各ｎについて）選択される）である。式：シクロ−［（ＣＲ６Ｒ７）ｎＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ５）−］によって表されるラクタムにおいて、すべてのＲ６およびＲ７は、好ましくは水素であり、またはｎメチレン単位の中に単一の飽和炭化水素ラジカルを含有し、およびＲ５は３〜１２個の炭素原子を含有する飽和炭化水素ラジカルである。例えば、１−（飽和炭化水素ラジカル）−５−メチルピロリジン−２−オン。
【００４３】
代表的なアミド可溶化剤としては、限定されないが、１−オクチルピロリジン−２−オン、１−デシルピロリジン−２−オン、１−オクチル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ブチルカプロラクタム、１−シクロヘキシルピロリジン−２−オン、１−ブチル−５−メチルピペリジ−２−オン、１−ペンチル−５−メチルピペリジ−２−オン、１−ヘキシルカプロラクタム、１−ヘキシル−５−メチルピロリジン−２−オン、５−メチル−１−ペンチルピペリジ−２−オン、１，３−ジメチルピペリジ−２−オン、１−メチルカプロラクタム、１−ブチル−ピロリジン−２−オン、１，５−ジメチルピペリジ−２−オン、１−デシル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ドデシルピロリジ−２−オン、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミドおよびＮ，Ｎ−ジイソプロピルアセタミドが挙げられる。
【００４４】
本発明のケトン可溶化剤は、式Ｒ１Ｃ（Ｏ）Ｒ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立に、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式およびアリール炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるケトンを含み、ここで、前記ケトンは約７０〜約３００原子質量単位の分子量を有する。前記ケトンにおけるＲ１およびＲ２は、好ましくは、独立に、１〜９個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択される。前記ケトンの分子量は、好ましくは、約１００〜２００原子質量単位である。Ｒ１およびＲ２は、共に、接続されたヒドロカルビレンラジカルを形成し得ると共に、五、六、または七−員環環状ケトン、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、およびシクロヘプタノンを形成し得る。Ｒ１およびＲ２は、任意により、置換炭化水素ラジカル、すなわち、ハロゲン（例えば、フッ素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含有するラジカルを含み得る。Ｒ１およびＲ２は、任意により、ヘテロ原子−置換炭化水素ラジカル、すなわち、原子窒素（アザ−）、酸素（ケト−、オキサ−）または硫黄（チア−）をラジカル鎖中に含有する、そうでなければ炭素原子で組成されるラジカルを含み得る。普通、３つ以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、および好ましくは１つ以下が、Ｒ１およびＲ２における１０個の炭素原子毎に存在することとなり、およびこのような非炭化水素置換基のいずれかおよびヘテロ原子の存在を、前述の分子量限界の適用に考慮しなければならない。一般式Ｒ１Ｃ（Ｏ）Ｒ２における代表的なＲ１およびＲ２脂肪族、脂環式およびアリール炭化水素ラジカルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの立体配置異性体、ならびにフェニル、ベンジル、クメニル、メシチル、トリル、キシリルおよびフェネチルが挙げられる。
【００４５】
代表的なケトン可溶化剤としては、限定されないが、２−ブタノン、２−ペンタノン、アセトフェノン、ブチロフェノン、ヘキサノフェノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−オクタノン、３−オクタノン、ジイソブチルケトン、４−エチルシクロヘキサノン、２−ノナノン、５−ノナノン、２−デカノン、４−デカノン、２−デカロン、２−トリデカノン、ジヘキシルケトンおよびジシクロヘキシルケトンが挙げられる。
【００４６】
本発明のニトリル可溶化剤は、式Ｒ１ＣＮ（式中、Ｒ１は、５〜１２個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式またはアリール炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるニトリルを含み、ここで、前記ニトリルは約９０〜約２００原子質量単位の分子量を有する。前記ニトリル可溶化剤中のＲ１は、好ましくは、８〜１０個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択される。前記ニトリル可溶化剤の分子量は、好ましくは、約１２０〜約１４０原子質量単位である。Ｒ１は、任意により、置換炭化水素ラジカル、すなわち、ハロゲン（例えば、フッ素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含有するラジカルを含み得る。Ｒ１は、任意により、ヘテロ原子−置換炭化水素ラジカル、すなわち、原子窒素（アザ−）、酸素（ケト−、オキサ−）または硫黄（チア−）をラジカル鎖中に含有する、そうでなければ炭素原子で組成されるラジカルを含み得る。普通、３つ以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、および好ましくは１つ以下が、Ｒ１における１０個の炭素原子毎に存在することとなり、およびこのような非炭化水素置換基のいずれかおよびヘテロ原子の存在を、前述の分子量限界の適用に考慮しなければならない。一般式Ｒ１ＣＮ中の代表的なＲ１脂肪族、脂環式およびアリール炭化水素ラジカルとしては、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの立体配置異性体、ならびにフェニル、ベンジル、クメニル、メシチル、トリル、キシリルおよびフェネチルが挙げられる。
【００４７】
代表的なニトリル可溶化剤としては、限定されないが、１−シアノペンタン、２，２−ジメチル−４−シアノペンタン、１−シアノヘキサン、１−シアノヘプタン、１−シアノオクタン、２−シアノオクタン、１−シアノノナン、１−シアノデカン、２−シアノデカン、１−シアノウンデカンおよび１−シアノドデカンが挙げられる。
【００４８】
本発明のクロロカーボン可溶化剤は、式ＲＣｌｘ（式中、ｘは１または２であり；Ｒは、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるクロロカーボンを含み、ここで、前記クロロカーボンは、約１００〜約２００原子質量単位の分子量を有する。前記クロロカーボン可溶化剤の分子量は、好ましくは、約１２０〜１５０原子質量単位である。一般式ＲＣｌｘ中の代表的なＲ脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの立体配置異性体が挙げられる。
【００４９】
代表的なクロロカーボン可溶化剤としては、限定されないが、３−（クロロメチル）ペンタン、３−クロロ−３−メチルペンタン、１−クロロヘキサン、１，６−ジクロロヘキサン、１−クロロヘプタン、１−クロロオクタン、１−クロロノナン、１−クロロデカン、および１，１，１−トリクロロデカンが挙げられる。
【００５０】
本発明のエステル可溶化剤は、一般式Ｒ１Ｃ（Ｏ）ＯＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、独立に、直鎖および環状、飽和および不飽和、アルキルおよびアリールラジカルから選択される）によって表されるエステルを含む。基本的に元素Ｃ、ＨおよびＯから構成される好ましいエステルは、約８０〜約５５０原子質量単位の分子量を有する。
【００５１】
代表的なエステルとしては、限定されないが、（ＣＨ３）２ＣＨＣＨ２Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ２）２〜４（Ｏ）ＣＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２（ジイソブチル二塩基性エステル）、エチルヘキサノエート、エチルヘプタノエート、Ｎ−ブチルプロピオネート、Ｎ−プロピルプロピオネート、エチル安息香酸塩、ジ−ｎ−プロピルフタレート、安息香酸エトキシエチルエステル、ジプロピルカーボネート、「エクセート（Ｅｘｘａｔｅ）７００」（市販のＣ７アルキルアセテート）、「エクセート（Ｅｘｘａｔｅ）８００」（市販のＣ８アルキルアセテート）、ジブチルフタレート、およびｔ−酢酸ブチルが挙げられる。
【００５２】
本発明のラクトン可溶化剤は、構造［Ａ］、［Ｂ］、および［Ｃ］によって表されるラクトンを含む。
【００５３】
【化１】
2008539313.tif 000006
【００５４】
これらのラクトンは、官能基−Ｃ（Ｏ）Ｏ−を、６個（Ａ）、または好ましくは５個の原子（Ｂ）の環中に含有し、ここで、構造［Ａ］および［Ｂ］について、Ｒ１からＲ８は、独立に、水素または直鎖、分岐、環状、二環状、飽和および不飽和ヒドロカルビルラジカルから選択される。各Ｒ１からＲ８は、他のＲ１からＲ８と接続されて環を形成し得る。ラクトンは、構造［Ｃ］（式中、Ｒ１からＲ６は、独立に、水素または直鎖、分岐、環状、二環状、飽和および不飽和ヒドロカルビルラジカルから選択される）にあるとおり、環外アルキリデン基を有し得る。各Ｒ１からＲ６は、他のＲ１からＲ６と接続されて環を形成し得る。ラクトン可溶化剤は、約８０〜約３００原子質量単位、好ましくは約８０〜約２００原子質量単位の分子量範囲を有する。
【００５５】
代表的なラクトン可溶化剤としては、限定されないが、表５に列挙した化合物が挙げられる。
【００５６】
【表５】
2008539313.tif 000007
【００５７】
【表６】
2008539313.tif 000008
【００５８】
【表７】
2008539313.tif 000009
【００５９】
ラクトン可溶化剤は、一般に、約７センチストークス未満の運動力学的粘度を４０℃で有する。例えば、γ−ウンデカラクトンは、５．４センチストークスの運動力学的粘度を有し、およびシス−（３−ヘキシル−５−メチル）ジヒドロフラン−２−オンは、４．５センチストークスの粘度を有する（共に４０℃で）。ラクトン可溶化剤は、商業的に入手可能であり得、または本願明細書において、その全体が参照により援用される、公開された米国特許公報（特許文献１）に記載の方法によって調製され得る。
【００６０】
本発明のアリールエーテル可溶化剤は、式Ｒ１ＯＲ２（式中、Ｒ１は、６〜１２個の炭素原子を有するアリール炭化水素ラジカルから選択され；Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素ラジカルから選択される）によって表されるアリールエーテルを含み、ここで、前記アリールエーテルは約１００〜約１５０原子質量単位の分子量を有する。一般式Ｒ１ＯＲ２中の代表的なＲ１アリールラジカルとしては、フェニル、ビフェニル、クメニル、メシチル、トリル、キシリル、ナフチルおよびピリジルが挙げられる。一般式Ｒ１ＯＲ２における代表的なＲ２脂肪族炭化水素ラジカルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチルおよびｔ−ブチルが挙げられる。代表的な芳香族エーテル可溶化剤としては、限定されないが、メチルフェニルエーテル（アニソール）、１，３−ジメトキシベンゼン、エチルフェニルエーテルおよびブチルフェニルエーテルが挙げられる。
【００６１】
本発明のフルオロエーテル可溶化剤は、一般式Ｒ１ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（式中、Ｒ１は、約５〜約１５個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式、および芳香族炭化水素ラジカルから選択され、好ましくは第一級、直鎖、飽和、アルキルラジカルである）によって表されるものを含む。代表的なフルオロエーテル可溶化剤としては、限定されないが、Ｃ８Ｈ１７ＯＣＦ２ＣＦ２ＨおよびＣ６Ｈ１３ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈが挙げられる。冷媒がフルオロエーテルである場合、可溶化剤は同一のフルオロエーテルではあり得ないことに留意すべきである。
【００６２】
フルオロエーテル可溶化剤は、フルオロオレフィンおよびポリオール由来のエーテルをさらに含み得る。フルオロオレフィンは、タイプＣＦ２＝ＣＸＹ（式中、Ｘは水素、塩素またはフッ素であり、およびＹは塩素、フッ素、ＣＦ３またはＯＲｆ（式中、ＲｆはＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、またはＣ３Ｆ７である））のものであり得る。代表的なフルオロオレフィンは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、およびパーフルオロメチルビニルエーテルである。ポリオールは直鎖または分岐であり得る。直鎖ポリオールは、タイプＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｘ（ＣＲＲ’）ｙＣＨ２ＯＨ（式中、ＲおよびＲ’は水素、またはＣＨ３、またはＣ２Ｈ５であり、および式中、ｘは０〜４の整数であり、およびｙは０〜４の整数である）のものであり得る。分岐ポリオールは、タイプＣ（ＯＨ）ｔ（Ｒ）ｕ（ＣＨ２ＯＨ）ｖ［（ＣＨ２）ｍＣＨ２ＯＨ］ｗ（式中、Ｒは水素、ＣＨ３またはＣ２Ｈ５であり得、ｍは０〜３の整数であり得、ｔおよびｕは０または１であり得、ｖおよびｗは０〜４の整数、および、式中、ｔ＋ｕ＋ｖ＋ｗ＝４でもある）のものであり得る。代表的なポリオールは、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ブタンジオール、およびエチレングリコールである。
【００６３】
本発明の１，１，１−トリフルオロアルカン可溶化剤は、一般式ＣＦ３Ｒ１（式中、Ｒ１は、約５〜約１５個の炭素原子を有する脂肪族および脂環式炭化水素ラジカルから選択され、好ましくは第１級、直鎖、飽和アルキルラジカルである）によって表される１，１，１−トリフルオロアルカンを含む。代表的な１，１，１−トリフルオロアルカン可溶化剤としては、限定されないが、１，１，１−トリフルオロヘキサンおよび１，１，１−トリフルオロドデカンが挙げられる。
【００６４】
本発明の可溶化剤は、単一の化合物として存在し得、または２つ以上の可溶化剤の混合物として存在し得る。可溶化剤の混合物は、例えば２種のラクトンのように、同一のクラスの化合物から２種の可溶化剤を含有し得、または例えばラクトンおよびポリオキシアルキレングリコールエーテルのように２種の異なるクラスから２種の可溶化剤を含有し得る。
【００６５】
冷媒およびＵＶ蛍光染料を含む、または伝熱流体およびＵＶ蛍光染料を含む本組成物において、約０．００１重量パーセント〜約１．０重量パーセントの組成物が、好ましくは約０．００５重量パーセント〜約０．５重量パーセント、および最も好ましくは０．０１重量パーセント〜約０．２５重量パーセントがＵＶ染料である。
【００６６】
これらのＵＶ蛍光染料の冷媒および伝熱流体中への溶解度は、劣っている場合がある。従って、これらの染料を冷凍または空調装置へ導入する方法は、扱いにくく、費用がかかり、および時間を浪費していた。米国特許公報（特許文献２）は、冷凍または空調装置の構成部品に挿入され得る染料粉末、染料の固体ペレットまたはスラリーを用いる方法を記載している。冷媒および潤滑剤が装置を通って循環されるに伴って、染料が溶解しまたは分散されて、装置全体に運搬される。染料を冷凍または空調装置に導入する数多くの他の方法は、この文献に記載されている。
【００６７】
理想的には、ＵＶ蛍光染料は冷媒自体に溶解されることができ、これにより、冷凍または空調装置に導入するためのいずれの特殊な方法も必要とされない。本発明は、システムに、冷媒中に導入されるＵＶ蛍光染料を含む組成物に関する。本発明の組成物は、染料含有冷媒および伝熱流体の保管および運搬を、低温においても、染料を溶液中に維持しながら、許容するであろう。
【００６８】
冷媒、ＵＶ蛍光染料および可溶化剤を含む、または伝熱流体、ＵＶ蛍光染料および可溶化剤を含む本組成物において、約１〜約５０重量パーセント、好ましくは約２〜約２５重量パーセント、および最も好ましくは約５〜約１５重量パーセントの組み合わせた組成物が、冷媒または伝熱流体中の可溶化剤である。本発明の組成物において、ＵＶ蛍光染料は、約０．００１重量パーセント〜約１．０重量パーセントの濃度で冷媒中に、または伝熱流体の、好ましくは０．００５重量パーセント〜約０．５重量パーセント、および最も好ましくは０．０１重量パーセント〜約０．２５重量パーセントの濃度で存在する。
【００６９】
任意により、普通用いられる冷凍または空調システム添加剤が、所望のとおり、性能およびシステム安定性を増加させるために本発明の組成物に添加され得る。これらの添加剤は冷凍および空調分野において公知であり、および、限定されないが、磨耗防止剤、超圧滑剤、腐食および酸化抑制剤、金属表面不活性化剤、フリーラジカル捕捉剤、および発泡制御剤を含む。普通、これらの添加剤は、発明の組成物中に、組成物全体に比して少量で存在する。典型的には、約０．１重量パーセント未満から約３重量パーセントもの濃度の各添加剤が用いられる。これらの添加剤は、個別のシステム要求に基づいて選択される。これらの添加剤としては、ブチレート化トリフェニルリン酸塩（ＢＴＰＰ）、または他のアルキル化トリアリールリン酸エステル、例えばアクゾケミカルズ（Ａｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）製のＳｙｎ−０−Ａｄ  ８４７８、トリクレジルリン酸塩および関連する化合物などのＥＰ（超高圧）潤滑添加剤トリアリールリン酸ファミリーの成分が挙げられる。さらに、金属ジアルキルジチオリン酸塩（例えば亜鉛ジアルキルジチオリン酸塩（またはＺＤＤＰ）、ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）１３７５および、化学薬品のこのファミリーの他の成分が本発明の組成物において用いられ得る。他の磨耗防止添加剤としては、天然物油および非対称ポリヒドロキシル潤滑添加剤、シネルゴール（Ｓｙｎｅｒｇｏｌ）ＴＭＳ（インターナショナルルーブリカンツ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ））が挙げられる。同様に、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤、および水捕捉剤などの安定化剤が用いられ得る。このカテゴリー中の化合物としては、限定されないが、ブチレート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できる。
【００７０】
ケトンなどの可溶化剤は好ましくない臭気を有し得、これは、臭気マスキング剤または香料の添加によりマスクすることができる。臭気マスキング剤または芳香剤の典型的な例としては、エバーグリーン（Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ）、フレッシュレモン（Ｆｒｅｓｈ  Ｌｅｍｏｎ）、チェリー（Ｃｈｅｒｒｙ）、シナモン（Ｃｉｎｎａｍｏｎ）、ペパーミント（Ｐｅｐｐｅｒｍｉｎｔ）、フローラル（Ｆｌｏｒａｌ）またはオレンジピール（Ｏｒａｎｇｅ  Ｐｅｅｌ）（すべて市販されている）、ならびにｄ−リモネンおよびピネンが挙げられ得る。このような臭気マスキング剤は、臭気マスキング剤および可溶化剤の組み合わせた重量に基づいて、約０．００１％から約１５重量％もの濃度で用いられ得る。
【００７１】
本発明は、紫外蛍光染料、および任意により、可溶化剤をさらに含む冷媒または伝熱流体組成物を、冷凍または空調装置において用いる方法にさらに関する。方法は、冷媒または伝熱流体組成物を冷凍または空調装置に導入するステップを含む。これは、ＵＶ蛍光染料を冷媒または伝熱流体組成物中に、可溶化剤の存在下に溶解させると共に、組み合わせたものを装置に導入することにより行われ得る。あるいは、これは、可溶化剤およびＵＶ蛍光染料を組み合わせると共に、前記組み合わせたものを冷媒および／または伝熱流体を含有する冷凍または空調装置に導入することにより行われ得る。得られた組成物は、冷凍または空調装置において用いられ得る。
【００７２】
本発明はさらに、漏出を検出するための紫外蛍光染料を含む冷媒または伝熱流体組成物を用いる方法に関する。組成物中の染料の存在は、冷凍または空調装置における冷媒の漏出の検出を許容する。漏出検出は、装置またはシステムまたは器具破壊の非効率的な動作の解決または防止への対処を補助する。漏出検出はまた、装置の動作において用いられる化学薬品の含有を補助する。
【００７３】
方法は、本願明細書に記載のとおり、冷媒および紫外蛍光染料を含む、または伝熱流体および紫外蛍光染料を含む、および任意により、本願明細書に記載のとおり可溶化剤組成物を、冷凍および空調装置に提供するステップ、およびＵＶ蛍光染料含有冷媒を検出するための好適な手段を用いるステップを含む。染料を検出するために好適な手段としては、限定されないが、度々「ブラックライト」または「ブルーライト」として称される紫外ランプが挙げられる。このような紫外ランプは、この目的のために特定的に設計されて、数多くの供給業者から市販されている。一旦紫外蛍光染料含有組成物が冷凍または空調装置に導入され、およびシステム全体に循環させられると、前記紫外ランプで装置を照らし、染料の蛍光をいずれかの漏出ポイントの近傍で観察することにより、漏出を見つけることができる。
【００７４】
本発明は、さらに、冷却をもたらすまたは熱を生成させるための本発明の組成物を用いる方法に関し、ここで、方法は、前記組成物を、冷却される物体の近傍において蒸発させることにより冷却をもたらすと共に、その後前記組成物を凝縮させるステップ；または、前記組成物を、加熱される物体の近傍において凝縮させることにより熱を生成させると共に、前記組成物を蒸発させるステップを含む。冷凍または伝熱流体組成物が紫外蛍光染料および／または可溶化剤を含む場合、組成物の冷媒または伝熱流体成分は蒸発されると共にその後凝縮されて冷却をもたらし、または凝縮されると共にその後蒸発されて熱を生成させる。
【００７５】
機械的冷凍は、本質的に熱力学の適用であり、ここで、冷媒などの冷却媒体は、再使用のために回収されることができるよう、サイクルを通過する。普通用いられるサイクルとしては、蒸気圧縮、吸収、蒸気ジェットまたは蒸気エジェクタ、および空気が挙げられる。
【００７６】
蒸気圧縮冷凍システムとしては、エバポレータ、コンプレッサ、コンデンサ、および膨張デバイスが挙げられる。蒸気圧縮サイクルは、１つのステップにおいて冷却効果をもたらすと共に他のステップで熱をもたらす多段ステップにおいて、冷媒を再使用する。サイクルは、単純に以下のとおり説明することができる。液体冷媒は、膨張デバイスを通ってエバポレータに進入すると共に、エバポレータ中に低温で液体冷媒が沸騰してガスを形成して冷却をもたらす。低圧ガスはコンプレッサに進入して、ここで、ガスは圧縮されてその圧力および温度が高められる。次いで、高圧（圧縮された）気体冷媒がコンデンサに進入し、その中において冷媒は凝縮されてその熱を環境に放出する。冷媒は膨張デバイスに戻り、これを通って液体が、コンデンサ中の高圧レベルからエバポレータ中の低圧レベルに膨張され、これにより、サイクルが反復される。
【００７７】
冷凍用途において用いられ得る種々のタイプのコンプレッサがある。コンプレッサは、一般に、流体を圧縮する機械的手段に応じて、レシプロ、ロータリー、ジェット、遠心、スクロール、スクリューまたは軸流として、または圧縮される流体に機械的エレメントがどのように作用するかに応じて、容積型（例えば、レシプロ、スクロールまたはスクリュー）または動的（例えば、遠心またはジェット）としてクラス分けすることができる。
【００７８】
容積型または動的コンプレッサの一方が本発明のプロセスにおいて用いられ得る。遠心タイプコンプレッサは、本冷媒組成物についての好ましい器具である。
【００７９】
遠心コンプレッサは、回転エレメントを、冷媒を放射状に加速させるために用い、および典型的には、筐体に収納されたインペラおよびディフューザを含む。遠心コンプレッサは、通常は、回転しているインペラのインペラアイ、または中央入口に流体を送り、およびこれを放射状に外方に加速する。いくらかの静圧の上昇がインペラ中において生じるが、ほとんどの圧力上昇は、筐体のディフューザセクションにおいて生じ、ここで、速度が静圧に転換される。各インペラ−ディフューザセットは、コンプレッサのステージである。遠心コンプレッサは、所望される最終圧力および扱われる冷媒の体積に応じて、１〜１２またはそれ以上のステージで組み込まれる。
【００８０】
コンプレッサの圧力比、または圧縮比は、絶対吐出圧対絶対入口圧力の比である。遠心コンプレッサによってもたらされる圧力は、容量の比較的広い範囲にわたって実質的に一定である。
【００８１】
容積型コンプレッサは、蒸気をチャンバに引くと共に、チャンバが体積を低減させて蒸気を圧縮する。圧縮された後、蒸気は、チャンバのさらなる体積の、ゼロまたはほとんどゼロへの低減によって、チャンバから押し出される。容積型コンプレッサは、圧力を高めることができ、圧力は体積的効率および部品の耐圧強度によってのみ制限される。
【００８２】
容積型コンプレッサとは異なり、遠心コンプレッサは、インペラを通過する蒸気の圧縮に高速インペラの遠心力に完全に依存している。容積型はないが、むしろ動的圧縮と称されるものがある。
【００８３】
遠心コンプレッサが発生させることができる圧力は、インペラの先端速度に依存する。先端速度は、インペラの、その先端で計測される速度であり、インペラの直径およびその分当たりの回転速度に関連する。遠心コンプレッサの加圧能力は、インペラを通る流路のサイズによって決定される。これが、コンプレッサのサイズを加圧能力よりも要求される圧力に依存させる。
【００８４】
その高速操作のため、遠心コンプレッサは、本来大体積、低圧力マシンである。遠心コンプレッサは、トリクロロフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）または１，２，２−トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）などの低圧力冷媒で最も良く作動する。
【００８５】
大型の遠心コンプレッサは、典型的には分当たり３０００〜７０００回転（ｒｐｍ）で作動する。小型タービン遠心コンプレッサは、約４０，０００〜約７０，０００（ｒｐｍ）といった高速用に設計されており、典型的には０．１５メートル未満の小さいインペラサイズを有する。
【００８６】
コンプレッサ効率を向上させるために遠心コンプレッサにおいて多段インペラが用いられ得、それにより、使用において必要とされる電力が低減される。２段システムについて、動作中においては、第１ステージインペラの吐出は第２のインペラの吸引吸入に向かう。両方のインペラは、単一のシャフト（または軸）の使用によって動作され得る。各ステージは約４〜１の圧縮比をもたらすことができる、すなわち、絶対吐出圧が絶対吸引圧力の４倍であることができる。２段遠心コンプレッサシステムの、この場合は自動車用途用の、例が、参照により本願明細書において援用される米国特許公報（特許文献３）に記載されている。
【００８７】
遠心コンプレッサを用いる冷凍または空調システムにおける使用に好適である本発明の組成物は、
ＰＦＢＥおよび２，２−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２，３−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよび３−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよびシクロペンタン；および
ＰＦＢＥおよびメチルシクロペンタン
の少なくとも１つを含む。
【００８８】
これらの上に列挙した組成物はまた、多段遠心コンプレッサ、好ましくは２段遠心コンプレッサ装置における使用に好適である。
【００８９】
本発明の組成物は、固定型空調、ヒートポンプまたは可搬式空調および冷凍システムに用いられ得る。固定型空調およびヒートポンプ用途としては、窓、ダクトレス、ダクト、ターミナル型パッケージ、冷却機および商業が挙げられ、ルーフトップ型パッケージを含む。冷凍用途としては、国内用または家庭用冷蔵庫および冷凍庫、製氷機、内蔵式クーラーおよび冷凍庫、ウォークインクーラーおよび冷凍庫および運搬冷凍システムが挙げられる。
【００９０】
本発明の組成物は、さらに、フィンおよびチューブ熱交換器、マイクロチャネル熱交換器および垂直または水平シングルパスチューブまたはプレートタイプ熱交換器を用いる空調、加熱および冷凍システムにおいて用いられ得る。
【００９１】
従来のマイクロチャネル熱交換器は、本発明の低圧冷媒組成物については理想的ではない場合がある。低動作圧および密度は、すべての構成部品において高流速および高摩擦損失をもたらす。これらの場合において、エバポレータ設計が変更され得る。順番に接続された数々のマイクロチャネルスラブ（冷媒経路に関して）よりも、シングルスラブ／シングルパス熱交換器配置が用いられ得る。従って、本発明の低圧冷媒について好ましい熱交換器は、シングルスラブ／シングルパス熱交換器である。
【００９２】
２段または他の多段遠心コンプレッサ装置に追加して、以下の本発明の組成物は、シングルスラブ／シングルパス熱交換器を用いる冷凍または空調装置における使用について好適である：
ＰＦＢＥおよび２，２−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２，３−ジメチルブタン；
ＰＦＢＥおよび２−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよび３−メチルペンタン；
ＰＦＢＥおよびシクロペンタン；および
ＰＦＢＥおよびメチルシクロペンタン。
【００９３】
本発明の組成物は、小型タービン遠心コンプレッサ（ミニ−遠心コンプレッサ）において特に有用であり、自動および窓空調、ヒートポンプ、または運搬冷凍、ならびに他の用途において用いられることができる。これらの高効率ミニ−遠心コンプレッサは電動機によって駆動され得、および従って、エンジン速度とは独立に動作されることができる。一定のコンプレッサ速度は、比較的一定の冷却容量をすべてのエンジン速度で提供することをシステムに許容する。これは、Ｒ−１３４ａ可搬式空調システムと比して、特により速いエンジン速度で効率向上についての機会を提供する。高駆動速度での従来のシステムのサイクル動作が考慮される場合、これらの低圧システムの利点はより大きくなる。
【００９４】
あるいは、電力を用いるより、ミニ遠心コンプレッサは、エンジン排気ガス駆動式タービンまたはレシオベルトドライブを備えるレシオギアドライブアセンブリによって作動され得る。現在の自動車設計において利用可能な電力は約１４ボルトであるが、新たなミニ遠心コンプレッサは約５０ボルトの電力を必要とする。従って、代替電源の使用が有利であろう。エンジン排気ガス駆動式タービンによって作動される冷凍または空調装置が、参照により本願明細書に援用される、２００６年３月２日出願の米国特許公報（特許文献４）に詳細に記載されている。レシオギアドライブアセンブリによって作動される冷凍または空調装置が、参照により本願明細書に援用される、２００６年３月１７日出願の米国特許公報（特許文献５）に詳細に記載されている。
【００９５】
蒸気デグリーサまたはデフラクサなどのクリーニング機器において、組成物は、動作中に、シャフトシール、ホース接続部、ろう接継手および破線における漏出を介して失われ得る。さらに、作動組成物は、器具での維持管理処置中に大気に放出され得る。組成物が純粋な化合物または共沸または共沸物様組成物でない場合、器具から大気に漏出または排出するときに組成が変更し得、これは、器具中に残留する組成物を引火性にさせる、または許容できない性能を示す場合がある。従って、クリーニング組成物として、単一フッ素化炭化水素または、共沸あるいは漏出または蒸発に際してごくわずかな程度でしか分画しない共沸物様組成物を用いることが望ましい。
【００９６】
本発明の低圧冷媒流体のいくつかは、既存の遠心器具におけるＣＦＣ−１１３についての当座の代替として好適であり得る。
【００９７】
一実施形態において、本発明は、本発明の組成物を冷却される物体の近傍において蒸発させると共に、その後前記組成物を凝縮させるステップを含む冷却をもたらす方法に関する。
【００９８】
他の実施形態において、本発明は、本発明の組成物を加熱される物体の近傍において凝縮させると共に、その後前記組成物を蒸発させるステップを含む熱を生成させる方法に関する。
【００９９】
さらに他の実施形態において、本発明は、本発明の組成物が伝熱流体として役立つ、熱源からヒートシンクに熱を伝導させる方法に関する。伝熱についての前記方法は、本発明の組成物を熱源からヒートシンクに移送させるステップを含む。
【０１００】
伝熱流体は、熱を、１つの空間、部位、対象物または物体から異なる空間、部位、対象物または物体に、輻射、伝導、または対流によって伝導させ、移動させまたは除去するために用いられる。伝熱流体は、冷却（または加熱）を遠隔冷凍（または加熱）システムから伝導させる手段を提供することにより、第２のクーラントとして機能し得る。いくつかのシステムにおいて、伝熱流体は、伝導プロセス（すなわち、蒸発または凝縮ではない）の全体にわたって一定の状態に維持され得る。あるいは、蒸発冷却プロセスは伝熱流体をも用い得る。
【０１０１】
熱源は、熱を伝導し、移動しまたは除去することが所望されるいずれかの空間、部位、対象物または物体として定義され得る。熱源の例は、スーパーマーケットにおける冷蔵または冷凍ケースなどの冷凍または冷却を必要とする空隙（開放または密閉）、空調を必要とする建物空隙、または空調を必要とする自動車の乗員室であり得る。ヒートシンクは、吸熱可能ないずれかの空間、部位、対象物または物体として定義され得る。蒸気圧縮冷凍システムは、このようなヒートシンクの一例である。
【０１０２】
他の実施形態において、本発明は、エンジン排気ガス駆動式タービンによって作動されるミニ遠心コンプレッサにおいて本発明の組成物を圧縮するステップと、前記組成物を凝縮するステップと、その後、冷却される物体の近傍において前記組成物を蒸発させるステップとを含む冷却を行う方法に関する。
【０１０３】
さらに他の実施形態において、本発明は、レシオベルトドライブを備えるレシオギアドライブアセンブリによって作動されるミニ遠心コンプレッサにおいて本発明の組成物を圧縮するステップと、前記組成物を凝縮するステップと、その後、冷却される物体の近傍において前記組成物を蒸発させるステップとを含む冷却を行うプロセスに関する。本発明の実施形態において、本発明の共沸組成物は、効果的なクリーニング剤、デフラクサおよびデグリーサである。特に、本発明の共沸組成物は、フリップチップ、μＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、およびチップスケールなどの構成部品または他のアドバンスド高密度パッケージング構成部品を備える回路基板のデフラックスに有用である。フリップチップ、μＢＧＡ、およびチップスケールは、半導体産業において用いられる高密度パッケージング構成部品を記載する用語であり、およびこの分野に従事する者によってよく理解される。
【０１０４】
他の実施形態において本発明は、表面または基材を本発明の組成物に接触させるステップと、表面または基材を組成物から元にもどすステップとを含む残渣を表面または基材から除去する方法に関する。
【０１０５】
本発明の方法の実施形態において、表面または基材は集積回路デバイスであり得、この場合には、残渣はロジンフラックスまたは油を含む。集積回路デバイスは、フリップチップ、μＢＧＡ、またはチップスケールパッケージング構成部品などの種々のタイプの構成部品を備える回路基板であり得る。表面または基材は、さらに、ステンレス鋼などの金属表面であり得る。ロジンフラックスは、集積回路デバイスのハンダ付けにおいて普通用いられるいずれかのタイプであり得、特に限定されないが、ＲＭＡ（弱活性化ロジン）、ＲＡ（活性化ロジン）、ＷＳ（水溶性）、およびＯＡ（有機酸）を含む。油残渣としては、限定されないが、鉱物油、モータ油、およびシリコーンオイルが挙げられる。
【０１０６】
本発明の方法において、表面または基材を接触させる手段は重要ではなく、および組成物を含有する浴中へのデバイスの浸漬、デバイスへの組成物の吹付けまたはデバイスの、組成物で濡らされた基材での拭きつけによって達成され得る。あるいは、組成物はまた、このような残渣除去のために設計された蒸気脱脂またはデフラックス装置において用いられ得る。このような蒸気脱脂またはデフラックス器具は、とりわけ、フォワードテクノロジー（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（ニュージャージー州トレントンのクレストグループ（Ｃｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ，Ｔｒｅｎｔｏｎ，ＮＪ）の系列会社）、トレックインダストリーズ（Ｔｒｅｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）（カルフォルニア州アズサ（Ａｚｕｓａ，ＣＡ））、およびウルトロニックス（Ｕｌｔｒｏｎｉｘ，Ｉｎｃ．）（ペンシルバニア州ハットフィールド（Ｈａｔｆｉｅｌｄ，ＰＡ））などの種々の供給元から入手可能である。
【０１０７】
残渣を表面から除去するために効果的な組成物は、少なくとも約１０、好ましくは約４０、およびさらにより好ましくは約１００のカウリ−ブタノール価（Ｋｂ）を有するものであろう。所与の組成物についてのカウリ−ブタノール価（Ｋｂ）は、前記組成物の種々の有機残渣（例えば、マシンおよび従来の冷凍滑剤）を可溶化させる能力を反映する。Ｋｂ値は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１１３３−９４によって測定され得る。
【０１０８】
以下の実施例は、本発明を例示することを意味していると共に、限定的であることは意味しない。
【実施例】
【０１０９】
（実施例１）
（蒸気漏出の影響）
容器に初期組成物を特定の温度で充填し、および組成物の初期蒸気圧が計測される。温度を一定に保持しながら、５０重量パーセントの初期組成物が除去されるまで組成物が容器から漏出させられ、この時点で、容器中に残留する組成物の蒸気圧が計測される。結果が以下の表６にまとめられている。
【０１１０】
【表８】
2008539313.tif 000010
【０１１１】
【表９】
2008539313.tif 000011
【０１１２】
結果は、元の組成物と、５０重量パーセントが除去された後に残留する組成物との間の蒸気圧における差は、本発明の組成物について約１０パーセント未満であることを示している。これは、本発明の組成物は共沸または近共沸物であることを示している。
【０１１３】
（実施例２）
（圧力を発生させるための先端速度）
先端速度を、遠心コンプレッサを用いる冷凍器具についてのいくつかの基礎的な関係を形成することによって推定することができる。インペラが、ガスに付与する理想的なトルクは、以下のように定義される。
Ｔ＝ｍ×（ｖ２×ｒ２−ｖ１×ｒ１）  式１
式中、
Ｔ＝トルク、ニュートンメートル
ｍ＝流れの質量割合、ｋｇ／ｓｅｃ
ｖ２＝インペラから離れる冷媒の旋回速度（先端速度）、メートル／ｓｅｃ
ｒ２＝出口インペラの半径、メートル
ｖ１＝インペラに進入する冷媒の旋回速度、メートル／ｓｅｃ
ｒ１＝入口インペラの半径、メートル
である。
【０１１４】
冷媒はインペラに事実上軸方向に進入すると仮定すれば、速度の旋回成分ｖ１＝０、従って
Ｔ＝ｍ×ｖ２×ｒ２  式２
である。
【０１１５】
シャフトで要求される出力は、トルクおよび回転速度の積であり、
Ｐ＝Ｔ×ω  式３
であり、
式中、
Ｐ＝出力、Ｗ
ω＝角速度、ラジアン／ｓ
従って、
Ｐ＝Ｔ×ｗ＝ｍ×ｖ２×ｒ２×ω  式４
である。
【０１１６】
低冷媒流速では、インペラの先端速度および冷媒の旋回速度はほとんど等しい；従って
ｒ２×ｗ＝ｖ２  式５
および
Ｐ＝ｍ×ｖ２×ｖ２  式６
である。
【０１１７】
理想出力についての他の式は、流れの質量割合と、圧縮の等エントロピー仕事量の積である。
Ｐ＝ｍ×Ｈｉ×（１０００Ｊ／ｋＪ）  式７
式中、
Ｈｉ＝蒸発条件から飽和凝縮条件での飽和蒸気からの冷媒のエンタルピーにおける差、ｋＪ／ｋｇ。
【０１１８】
式６および７の２つの式を組み合わせて、
ｖ２×ｖ２＝１０００×Ｈｉ  式８
が得られる。
【０１１９】
式８は、いくつかの基礎的な仮定に基づいているが、インペラの先端速度のよい推定を提供すると共に、冷媒の先端速度を比較する重要な方法を提供する。
【０１２０】
以下の表は、１，２，２−トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）および本発明の組成物について算出される理論的先端速度を示す。この比較のために仮定した条件は：
エバポレータ温度  ４０．０°Ｆ（４．４℃）
コンデンサ温度  １１０．０°Ｆ（４３．３℃）
液体サブクール温度  １０．０°Ｆ（５．５℃）
回帰ガス温度  ７５．０°Ｆ（２３．８℃）
コンプレッサ効率は７０％である。
【０１２１】
これらは、小型タービン遠心コンプレッサが機能する典型的な条件である。
【０１２２】
【表１０】
2008539313.tif 000012
【０１２３】
この実施例は、本発明の化合物がＣＦＣ−１１３の約±４０パーセント内の先端速度を有すると共に、最低限のコンプレッサ設計変更での、ＣＦＣ−１１３の効果的な代替品であろうことを示している。ＣＦＣ−１１３の±２５パーセント内の先端速度を有する化合物が好ましい。
【０１２４】
（実施例３）
（性能データ）
以下の表は、ＣＦＣ−１１３と比較した種々の冷媒の性能を示す。データは、以下の条件に基づいている。
エバポレータ温度  ４０．０°Ｆ（４．４℃）
コンデンサ温度  １１０．０°Ｆ（４３．３℃）
サブクール温度    １０．０°Ｆ（５．５℃）
回帰ガス温度  ７５．０°Ｆ（２３．８℃）
コンプレッサ効率は７０％である。
【０１２５】
【表１１】
2008539313.tif 000013
【０１２６】
データは、本発明の組成物は、ＣＦＣ−１１３に類似するエバポレータおよびコンデンサ圧力を有していることを示している。いくつかの組成物はまた、ＣＦＣ−１１３より高い容量またはエネルギー効率（ＣＯＰ）を有している。
【０１２７】
本発明の特定の実施形態が示され、および説明されてきたが、さらなる変更および改良を当業者は成すであろう。これが理解されることが所望され、従って、本発明は示された特定の形態に限定されないことが所望され、および添付の特許請求の範囲においては、本発明の思想および範囲から逸脱しないすべての改良を包含することを意図する。
【国際調査報告】
2008539313.tif 000015
2008539313.tif 000016