(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、
ｂ．１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、
ｃ．９重量パーセントから４２重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、又は１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの混合物、並びに、
ｄ．３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含む、組成物であって
ここで、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、最大１．５：１であり、かつ、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１以上である、組成物。
【請求項２】
ａ．３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、
ｂ．２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、
ｃ．２６重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、
ｄ．３４重量パーセントから５３重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ａ．１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、
ｂ．６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、
ｃ．１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、
ｄ．３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
ａ．１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、
ｂ．１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、
ｃ．２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、
ｄ．４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、組成物。
【請求項５】
ａ．１１重量パーセント〜１３重量パーセントのジフルオロメタン、
ｂ．１４重量パーセント〜１５重量パーセントのペンタフルオロエタン、
ｃ．５重量パーセント〜２８重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１５重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、
ｄ．４４重量パーセント〜４６重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、作動用流体冷却器(working fluid cooler)において、請求項１又は４に記載の組成物を含む作動用流体から熱を取り出すことによって、冷却した作動用流体を製造する工程を含む、方法。
【請求項７】
冷却を生じさせる方法であって、請求項１又は４に記載の組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮する工程とを含む、方法。
【請求項８】
蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含む伝熱システムであって、前記システムが請求項１又は４に記載の組成物を含む、伝熱システム。
【請求項９】
ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、並びに、１，１，２，２−テトラフルオロエタン又は１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの混合物を含む冷媒組成物であって、前記組成物が、
Ａ．１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、
Ｂ．１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、
Ｃ．０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、
Ｄ．２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、
Ｅ．４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含み、前記組成物が、エアーコンディショニング設備において３５℃以上の環境温度にて用いられる、冷媒組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多くの用途に、特に、高温熱ポンプ及び、高い環境温度の環境にてのエアーコンディショニングを含むエアーコンディショニングを含む、熱ポンプに有用な、組成物、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
組成物は、次世代の、地球温暖化係数が低い材料への継続的探索の一部である。そのような材料は、環境への負荷が低くあるべきで、それは、低い地球温暖化係数及び、ゼロ又は無視し得るオゾン層破壊係数として測定されるものである。エアーコンディショニング用及び熱ポンプ用の新規な作動用流体が必要とされている。
【０００３】
部屋暖房、家庭内用又は他の用水用の湯沸かし、食品乾燥、プロセス用加熱その他を含む、広範囲の用途において加熱が必要である。目下、この加熱は大部分が化石燃料（例えば、重油、天然ガスその他）を用いる加熱器によって提供されている。そのため、エネルギー効率の良い熱ポンプにおける加熱を提供し得る作動用流体が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアーコンディショニングは、住居用及びより広い大きさの建物用として必要である。特に、高い環境温度の領域において、冷媒は、必ずしも必要なエネルギー効率を提供するものではない。そのため、新規な地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い冷媒及び作動用流体が、エアーコンディショニング用として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、作動用流体として、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び／又は１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン及び／又はＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、組成物を用いるエアーコンディショニング用及び熱ポンプ用のシステム及び方法に関する。
【０００６】
本発明により、組成物が提供される。組成物は、（ａ）１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、又はそれらの混合物、並びに（ｄ）３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含み、ここで、組成物が２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含有する場合、この組成物はまた、少なくともいくらかの１，１，２，２−テトラフルオロエタンも含有し、ここで、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、最大１．５：１であり、かつ、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１以上である。
【０００７】
組成物は、冷却及び加熱を生じさせる方法において、エアーコンディショニングを作り出す方法において、ＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＣＦＣ−１２及びＨＣＦＣ−１２４を代替する方法において、並びに、熱ポンプ及びエアーコンディショナーを含む伝熱システムにおいて有用である。特に、組成物は、高温熱ポンプ及び高温環境という環境におけるエアーコンディショニングにおける、加熱方法及び装置において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】作動用流体として、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び／又は１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン及び／又はＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む組成物を利用する、満液式蒸発器による熱ポンプ装置の一つの実施形態の概念図である。
【図２】作動用流体として、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び／又は１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン及び／又はＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む組成物を利用する、直膨式熱ポンプ装置の一つの実施形態の概念図である。
【図３】少なくとも一つの段における作動用流体として、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び／又は１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン及び／又はＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、組成物を用いる、カスケード型熱ポンプシステムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下述べる実施形態の詳細に触れる前に、いくつかの用語を、定義又は明確化する。
【００１０】
地球温暖化係数（ＧＷＰ）は、１キログラムの二酸化炭素の排出に対しての、１キログラムの特定の温室効果ガスの大気への排出による相対的な地球温暖化への寄与率を推定するための指数である。ＧＷＰは、様々な対象期間について計算可能であり、所定の気体についての大気中での寿命の効果を示す。１００年という対象期間についてのＧＷＰが、一般的に参照される値である。
【００１１】
オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）は、「Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｏｚｏｎｅ  Ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ，２００２，Ａ  ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｗｏｒｌｄ  Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ’ｓ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｏｚｏｎｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｐｒｏｊｅｃｔ，」節１．４．４、ページ１．２８〜１．３１において定義される（この節の最初の段落を参照）。ＯＤＰは、フルオロトリクロロメタン（ＣＦＣ−１１）に対する相対値として、一つの化合物から見込まれる成層圏におけるオゾン層破壊の、質量対質量の基準での程度を表す。
【００１２】
冷蔵容量（時には冷却容量と呼ぶ）は、循環する冷媒の単位質量当たりの、蒸発器における冷媒のエンタルピー変化を定義する用語である。体積冷却容量は、蒸発器から出る冷媒蒸気の単位体積当たりの、蒸発器における冷媒により除去された熱量を指す。冷蔵容量は、冷媒又は伝熱組成物が、冷却を生じさせる能力の尺度である。冷却速度は、単位時間当たりの、蒸発器における冷媒により除去される熱を指す。
【００１３】
同様に、体積加熱容量（volumetric heating capacity）は、圧縮機に入る冷媒又は作動用流体蒸気の単位体積当たりの、凝縮器における冷媒又は作動用流体により供給された熱量を定義する用語である。冷媒又は作動用流体の体積加熱容量が高いほど、所定の圧縮機によって達成可能な最大体積流量によっての、凝縮器にて実現する加熱速度が速くなる。
【００１４】
成績係数（ＣＯＰ）は、蒸発器において除去された熱量を、圧縮機を運転するのに必要なエネルギーで除したものである。ＣＯＰが高いほど、システムにおける作動用流体のエネルギー効率が高くなる。ＣＯＰは、エネルギー効率比（ＥＥＲ）に直接関係するものであり、すなわち内部温度及び外部温度の特定の対にての、冷蔵又はエアーコンディショニング設備についての効率評価である。
【００１５】
本明細書にて用いる場合、伝熱媒体は組成物を含有する。その組成物は、熱源から（例えば、冷却すべき物体から）、熱ポンプの作動用流体加熱器（例えば蒸発器）まで、又は熱ポンプの作動用流体冷却器（例えば、凝縮器又は超臨界作動用流体冷却器）から、加熱すべき物体まで熱を運ぶために用いられる。
【００１６】
本明細書にて用いる場合、作動用流体は、化合物又は化合物の混合物を含有し、それは一つのサイクルにおいて伝熱機能を持つ。ここで、作動用流体は、繰り返されるサイクルにおいて、液体から蒸気へ、そして液体へ戻る相変化を経る。
【００１７】
過冷却は、所定の圧力にての、液体の飽和点を下回る温度への、その液体の温度低下である。飽和点は、蒸気組成物がちょうど完全に液体へ凝縮する温度である（また、沸騰点とも呼ぶ）。しかし、過冷却は、所定の圧にて、液体を冷却し続け、より低温の液体となる。過冷却度合は、飽和温度を下回る冷却の度合（度単位）、又は液体組成物が冷却されその飽和温度を下回る度合である。
【００１８】
過熱は、蒸気組成物が加熱され、その飽和蒸気温度（組成物が冷却される場合に液体の最初の一滴が生成する温度、「露点」とも呼ばれる）を超える度合を定義する用語である。
【００１９】
温度グライド（時には単に「グライド」と呼ぶ）は、冷蔵システムの構成要素内における冷媒による相変化プロセスの、開始温度及び終了温度の間の差異の絶対値である。但し、任意の過冷却化又は過熱化を除く。この用語は、擬似共沸混合物又は非共沸組成物の、凝縮又は蒸発について述べるため用いられる場合がある。
【００２０】
本明細書にて用いる場合、熱交換器は、熱が移される熱ポンプ又はエアーコンディショニング装置の構成要素である。熱交換器としては、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）を挙げ得、そこで、作動用流体から伝熱媒体まで、又は、冷却されるべき若しくは加熱されるべき対象を快適に加熱する若しくは冷却する空気まで、又は、から熱が伝達される。作動用流体が冷却時に凝縮を経る際、作動用流体冷却器は凝縮器である。熱交換器としては、作動用流体加熱器（例えば蒸発器）を挙げ得、そこで作動用流体まで熱が伝達される。作動用流体が加熱又は冷却サイクルの間に蒸発する際、作動用流体加熱器は蒸発器である。
【００２１】
本明細書にて用いる場合、用語「〜を含む／〜を包含する（comprises）」、「〜を含む／〜を包含する（comprising）」、「〜を含む（includes）」、「〜を含む（including）」、「〜を有する（has）」、「〜を有する（having）」、又はこれらの他の任意の変化形は、非排他的に含む意味で述べる意図である。例えば、列挙する要素を包含する、組成物、プロセス、方法、物品、若しくは装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されない他の組成物又は、プロセス、方法、物品、若しくは装置などに内在するものを含み得る。更に、反対と明示されていない限り、「又は（or）」は、包括的な又はを示し、排他的な又はを示すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれかのものを満足する。Ａは真であり（又は存在し）かつＢは偽である（又は存在しない）、Ａは偽であり（又は存在しないものであり）かつＢは真である（又は存在する）、並びに、Ａ及びＢの両者が真である（又は存在する）。
【００２２】
移行句「〜からなる（consisting of）」は、特定していない任意の要素、工程、又は構成成分を排出する。特許請求の範囲における場合には、材料に通常付随する不純物を除き、このような句は列挙された材料以外の材料を包むこと対して特許請求の範囲を限る。語句「〜からなる（consists）」が、特許請求の範囲の序文直後にではなく、特許請求の範囲の本文の項において現れる場合、この語句は、その項において示される要素のみを制限するものであり、他の要素は特許請求の範囲全体から除外されるものではない。
【００２３】
移行句「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」は、材料、工程、特徴、構成要素、若しくは要素を含むものであるところの、組成物、方法、又は装置を定義するために用いる。但し、文字通り開示されたものに加えて、これらの付加的に含まれる材料、工程、特徴、構成要素、又は装置は、特許請求される発明の基本的な又は新規性を有する特性（複数可）に大いに影響を及ぼす。用語「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」は、「〜を含有する／〜を包含する（comprising）」及び「〜からなる（consisting of）」の間の中間の立場を占める。
【００２４】
出願人が、発明又はその一部分を、「〜を含有する／〜を包含する（comprising）」などの非限定的な用語により定義した場合、（他に明記しない限り）その記載はまた、用語「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」又は「〜からなる（consisting of）」を用いる発明をも述べていると解釈されるべきであることを、すぐに理解すべきである。
【００２５】
また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書において述べる要素及び構成要素を、述べるために採用される。これは単に便宜上為されるものであり、本発明の範囲の一般的な意味内容を与えるためのものである。この記載は、１つ又は１つ以上を含むように読まれるべきであり、単数形は、別の意味とすることが明白でない限り、複数形も含む。
【００２６】
他に定義していない限り、本明細書で用いる全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書において記載されるものと同様又は同等の方法及び材料を、本発明の実施形態の実践又は試験において用い得るが、好適な方法及び材料を以下に述べる。本明細書内で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、特定の一節が引用されない限り、その全体が参照により本明細書に援用される。矛盾が生じた場合は、定義を含め、本明細書の特定が優先される。加えて、材料、方法、及び実施例は単に説明であり、限定することを意図するものではない。
【００２７】
ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２又はＲ３２）は市販されており、又は、メチレンクロライドの脱クロロフッ化など、この技術分野において公知の方法により作製可能である。
【００２８】
ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５又はＲ１２５）は市販されており、又は、本明細書にて援用する米国特許第５，３９９，５４９号において述べている２，２−ジクロロ−１，１，１−トリフルオロエタンの脱クロロフッ化など、この技術分野において公知の方法により作製可能である。
【００２９】
１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ、ＣＦ3ＣＨ2Ｆ）は、多くの冷媒製造業者及び流通業者より市販されており、又は、この技術分野において公知の方法により調製可能である。ＨＦＣ−１３４ａは、１，１−ジクロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン（すなわち、ＣＣｌ2ＦＣＦ3又はＣＦＣ−１１４ａ）の１，１，１，２−テトラフルオロエタンへの水素化により作製可能である。加えて、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４、ＣＨＦ2ＣＨＦ2）は、１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン（すなわち、ＣＣｌＦ2ＣＣｌＦ2又はＣＦＣ−１１４）の１，１，２，２−テトラフルオロエタンへの水素化により作製可能である。
【００３０】
Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（Ｅ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ又はトランス−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）は、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｅｂ、ＣＦ3ＣＨＦＣＨ2Ｆ）又は１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＣＦ3ＣＨ2ＣＨＦ2）の脱フッ化水素により調製可能である。脱フッ化水素反応は、気相中、触媒が存在してもしなくても起こり得、そしてまた液相中においてもＮａＯＨ又はＫＯＨなどの苛性物質との反応によって起こり得る。これらの反応について、米国特許出願公開第２００６／０１０６２６３号においてより詳細に述べており、本明細書にて援用する。ＨＦＯ−１２３４ｚｅは、二つの幾何異性体Ｅ−又はＺ−（又、それぞれトランス及びシス異性体と呼ばれる）の一方として存在し得る。ＨＦＯ−１２３４ｚｅはいくつかのフルオロカーボン生産業者（例えば、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ社、ニュージャージー州モリスタウン）より市販されている。
【００３１】
２，３，３，３−テトラフルオロプロペンもまた、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＣ−１２３４ｙｆ又はＲ１２３４ｙｆと呼び得る。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）又は１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）の脱フッ化水素などの、この技術分野において公知の方法によりにより作製可能である。ＨＦＯ−１２３４ｙｆもまた、いくつかのフルオロカーボン生産業者（例えば、Ｅ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ社、デラウェア州ウィルミントン）より市販されている。
【００３２】
組成物
本発明により、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を供給する。一つの実施形態においては、組成物、（ａ）１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、又はそれらの混合物、並びに、（ｄ）３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含みここで、組成物が２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む場合、この組成物はまた、少なくともいくらかの１，１，２，２−テトラフルオロエタンも含有し、ここで、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、最大１．５：１であり、かつ、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１以上である。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００３３】
他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００３４】
他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００３５】
他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００３６】
ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含む、組成物の一つの実施形態においては、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は１：１以上である。他の実施形態においては、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、１：１から１．５：１の範囲内にある。
【００３７】
組成物が、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含有する一つの実施形態においては、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、最大０．８０：１である。他の実施形態においては、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１から０．８０：１である。他の実施形態においては、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．２３：１から０．８０：１の範囲内にある。他の実施形態においては、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１から０．２３：１である。
【００３８】
一つの実施形態においては、組成物は、意図する用途の代表的な一連のサイクル条件にて、ＨＦＣ−１３４ａの体積加熱容量に対し１０５％以上の体積加熱容量を提供する。
【００３９】
一つの実施形態においては、組成物は、６０℃にてＡＳＴＭ−Ｅ６８１により定められる場合に非可燃性である。非可燃性冷媒はいくつかの用途において望ましい。
【００４０】
一つの実施形態においては、組成物は１０００未満のＧＷＰを有する。
【００４１】
一つの実施形態においては、組成物は、（ａ）３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２６重量パーセントから４２重量パーセントのテトラフルオロエタン、及び（ｄ）３４重量パーセントから５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００４２】
一つの実施形態においては、組成物は、（ａ）１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００４３】
一つの実施形態においては、組成物は、（ａ）９重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから１６重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４２重量パーセントから６８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）１３重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１３重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから１３重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４４重量パーセントから６５重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は（ａ）１５重量パーセントから２５重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１４重量パーセントから１７重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）１０重量パーセントから１３重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４５重量パーセントから６１重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。他の実施形態においては、ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する比率は、１．３：１から１．５：１である。
【００４４】
一つの実施形態においては、組成物は、（ａ）１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、（ｄ）４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）１１重量パーセント〜１３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１４重量パーセント〜１５重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）５重量パーセント〜２８重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１５重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、（ｄ）４４重量パーセント〜４６重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００４５】
いくつかの実施形態においては、冷媒組成物は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、並びに、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、又は１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの混合物を含み、ここで、ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する重量比は、１：０．９から１：１．６（これは１．１１：１から０．６２：１と同じである）の範囲内にある。他の実施形態において、ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する重量比は、１：１．２０から１：１．４（これは１．１１：１から０．８３：１から０．７１：１と同じである）の範囲内にある。
【００４６】
他の実施形態においては、冷媒組成物は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、並びに、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、又は１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの混合物を含み、ここで、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び１，１，２，２−テトラフルオロエタンの合計の、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比は、１：１．３７から１：１．９（これは０．７３：１から０．５２：１と同じである）の範囲内にある。他の実施形態においては、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び１，１，２，２−テトラフルオロエタンの合計の、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比は、１：１．４から１：１．６（これは０．７１：１から０．６２：１と同じである）の範囲内にある。
【００４７】
他の実施形態においては、冷媒組成物は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含み、ここで、１，１，２，２−テトラフルオロエタンの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比は、１：１．３から１：２３（これは０．７７：１から０．０４３：１と同じである）の範囲内にある。他の実施形態においては、１，１，２，２−テトラフルオロエタンの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比は、１：５．５から１：１０（これは０．１８：１から０．１０：１と同じである）の範囲内にある。
【００４８】
いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は非可燃性である。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物はエアーコンディショニング設備において用いる場合、約５Ｋ以下の平均グライド（average glide）を有する。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は約１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は非可燃性であり、かつ、エアーコンディショニング設備において用いる場合、約５Ｋ以下の平均グライドを有する。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は非可燃性であり、かつ、約１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は、エアーコンディショニング設備において用いる場合、約５Ｋ以下の平均グライドを有し、かつ、約１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。いくらかの実施形態においては、冷媒組成物は非可燃性であり、エアーコンディショニング設備において用いる場合、約５Ｋ以下の平均グライドを有し、かつ、約１０００未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。
【００４９】
いくらかの実施形態においては、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンに加え、本明細書にて開示する組成物は任意の非冷媒成分を含有し得る。
【００５０】
いくらかの実施形態においては、本明細書にて開示される組成物における任意の非冷媒成分（本明細書においては添加剤とも呼ぶ）として、潤滑剤、色素（ＵＶ色素を含む）、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサ、パーフルオロポリエーテル、耐摩耗剤、極圧剤、腐食防止剤及び抗酸化剤、金属表面エネルギー低減剤、金属表面不活性化剤、フリーラジカル捕捉剤、発泡制御剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、洗剤、粘度調整剤、及びそれらの混合物からなる群から選択される一種以上の成分を挙げ得る。確かに、これら任意の非冷媒成分の多くは、それらの一種以上の分類に適し、それら自身が一種以上の特徴的な性能を発揮するために役立つ品質を有し得る。
【００５１】
いくらかの実施形態においては、一種以上の非冷媒成分は、組成物全体に対して少量存在する。いくらかの実施形態においては、開示される組成物における添加剤（複数可）の濃度としての含量は、全組成物に対して、約０．１重量パーセントから約５重量パーセントまでもの大きさまでである。本発明のいくらかの実施形態においては、添加剤は、本明細書にて開示される組成物において、全組成物に対して、約０．１重量パーセントから約５重量パーセントの含量で、又は約０．１重量パーセントから約３．５重量パーセントの含量で存在する。本明細書にて開示される組成物のために選択される添加剤成分（複数可）は、有用性及び／又は個々の設備構成要素若しくはシステムの必要条件に基いて選択される。
【００５２】
ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物はまた、ポリアルキレングリコール、ポリオールエステル、ポリビニルエーテル、鉱油、アルキルベンゼン、合成パラフィン、合成ナフテン、及びポリ（アルファ）オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤を含有し得、及び／又は組合せて用い得る。
【００５３】
有用な潤滑剤としては、高温熱ポンプ装置で用いるのに好適なものが挙げられる。これらの潤滑剤には、クロロフルオロカーボン冷媒を利用する蒸気圧縮冷蔵装置において従来用いられているものがある。一つの実施形態においては、潤滑剤は、圧縮冷蔵のための潤滑の分野において「鉱油（mineral oils）」として一般に公知のものを含有する。鉱油は、パラフィン（すなわち、直鎖及び分枝炭素鎖の飽和炭化水素）、ナフテン（すなわち、環状パラフィン）、並びに芳香族（すなわち、交互二重結合を特徴とする一種以上の環を含む不飽和環状炭化水素）を含む。一つの実施形態においては、潤滑剤は、圧縮冷蔵のための潤滑の分野において「合成油（synthetic oils）」として一般に公知のものを含有する。合成油は、アルキルアリール（すなわち、直鎖状及び分枝状アルキルアルキルベンゼン）、合成パラフィン及びナフテン、並びにポリ（アルファオレフィン）を含有する。従来の代表的な潤滑剤は、市販のＢＶＭ  １００  Ｎ（ＢＶＡ  Ｏｉｌｓ社より販売のパラフィン系鉱油）、商標Ｓｕｎｉｓｏ（登録商標）３ＧＳ及びＳｕｎｉｓｏ（登録商標）５ＧＳとしてＣｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏ．社より市販のナフテン系鉱油、商標Ｓｏｎｔｅｘ（登録商標）３７２ＬＴとしてＰｅｎｎｚｏｉｌ社より市販のナフテン系鉱物油、商標Ｃａｌｕｍｅｔ（登録商標）ＲＯ−３０としてＣａｌｕｍｅｔ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ社より市販のフテン系鉱油、商標Ｚｅｒｏｌ（登録商標）７５、Ｚｅｒｏｌ（登録商標）１５０、及びＺｅｒｏｌ（登録商標）５００としてＳｈｒｉｅｖｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社より市販の直鎖状アルキルベンゼン、並びにＨＡＢ  ２２（新日本石油社より販売の分枝状アルキルベンゼン）である。
【００５４】
有用な潤滑剤としてはまた、ハイドロフルオロカーボン冷媒と共に用いるため設計されたもの、及び、圧縮冷蔵及びエアーコンディショニング装置の運転条件下で本発明の冷媒と混和可能なものも挙げ得る。そのような潤滑剤としては、特に以下に限定されるものではないが、Ｃａｓｔｒｏｌ（登録商標）１００（Ｃａｓｔｒｏｌ社、英国）などのポリオールエステル（ＰＯＥｓ）、Ｄｏｗ社（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、ミシガン州ミッドランド）よりのＲＬ−４８８Ａなどのポリアルキレングリコール（ＰＡＧｓ）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥｓ）、及びポリカーボネート（ＰＣｓ）が挙げられる。
【００５５】
潤滑剤は、所定の圧縮機の必要条件、及び潤滑剤がいずれ曝される環境を考慮して選択される。
【００５６】
高温にての安定性を持つ高温用潤滑剤に注目すべきである。熱ポンプが達する最高温度が、どの潤滑剤が必要かを定める。一つの実施形態においては、潤滑剤は５０℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は７５℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は１００℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は１２５℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は１５０℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は１５５℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は１７５℃以上の温度にて安定であるべきである。他の実施形態においては、潤滑剤は２００℃以上の温度にて安定であるべきである。
【００５７】
約２００℃までの安定性を持つポリアルファオレフィン（ＰＯＡ）潤滑剤、及び約２００℃から２２０℃までもの温度にての安定性を持つポリエステル（ＰＯＥ）潤滑剤に、特に注目すべきである。約２２０℃から約３５０℃までの温度にての安定性を有するパーフルオロポリエーテル潤滑剤にも特に注目すべきである。ＰＦＰＥ潤滑剤としては、Ｄｕ  Ｐｏｎｔ社（デラウェア州ウィルミントン）よりの、商標Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）の約３００℃から約３５０℃までの熱的安定性を持つＸＨＴシリーズなどとして入手可能なものが挙げられる。他のＰＦＰＥ潤滑剤としては、ダイキン工業社（日本）より商標Ｄｅｍｎｕｍ（商標）として販売されている約２８０℃から約３３０℃までもの熱的安定性を持つもの、並びに、Ａｕｓｉｍｏｎｔ社（イタリアのミラン）より入手可能な、商標Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）及びＧａｌｄｅｎ（登録商標）の、商標Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）−Ｙ、商標Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）−Ｚとして入手可能な約２２０℃から２６０℃までもの熱的安定性を持つものなどが挙げられる。
【００５８】
作動用流体を高温へ曝すサイクル（例えば、高温にての引き上げ及び高い圧縮機吐出温度を伴うサイクル）の運転のためには、作動用流体（例えば、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体）、並びに高い熱的安定性を持つ潤滑剤（油冷又は他の緩和措置との組合せ可能）の配合物が有利となる。高温にての引き上げを伴う運転のためには、段間流体注入（例えば、ここで、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）から出る液体冷媒の一部が、圧縮の段間の中間的な圧まで膨張し、少なくとも部分的に第１の圧縮の段から出た蒸気の過熱を解消する）を伴う多段圧縮が好ましいと考えられる。一つの実施形態においては、組成物は更に、約０．０１重量パーセントから約５重量パーセントまでの安定剤（例えば、フリーラジカル捕捉剤、酸捕捉剤又は酸化防止剤）を、高温にて起こる劣化を防ぐため含有し得る。そのような他の添加剤としては、以下に限定されるものではないが、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、ホスファイト又はラクトンが挙げられる。約０．１重量パーセントから約３重量パーセントまでの安定剤を含有する組成である組成物に注目すべきである。単一の安定剤又は組合せを用い得る。
【００５９】
任意のものとして、他の実施形態においては、冷蔵用、エアーコンディショニング用、又は熱ポンプシステム用のいくつかの添加剤を添加可能であり、望ましくは、性能及びシステム安定性を高めるために本明細書にて開示される作動用流体へ添加可能である。これらの添加剤は、冷蔵及びエアーコンディショニングの分野において公知であり、また以下に限定されるものではないが、耐摩耗剤、極圧潤滑剤、腐食防止剤及び抗酸化剤、金属表面不活性化剤、フリーラジカル捕捉剤、発泡制御剤が挙げられる。一般に、これらの添加剤は、作動用流体において、組成物全体に対して少量存在し得る。典型的には、約０．１重量パーセント未満から約３重量パーセントまでもの濃度の各添加剤を用いる。これらの添加剤は、個々のシステムの必要条件に基づいて選択される。これらの添加剤としては、ＥＰ（極圧）潤滑剤用添加剤のトリアリルホスフェート類のものが挙げられ、それは、ブチル化トリフェニルホスフェート（ＢＴＰＰ）又は他のリン酸アルキル化トリアリールエステル、例えば、Ａｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社よりのＳｙｎ−０−Ａｄ  ８４７８、トリクレジルホスフェート及び関連化合物などである。加えて、ジアルキルジチオリン酸金属塩（例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛塩（又はＺＤＤＰ））、すなわちルーブリゾール及びこの類の化成品の他のものを本発明の組成物において用い得る。他の耐摩耗添加剤としては、天然物油、及びＳｙｎｅｒｇｏｌ  ＴＭＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ社）などの非対称ポリヒドロキシル潤滑添加剤が挙げられる。同様に、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤、及び水捕捉剤などの安定剤を採用し得る。この分類の化合物としては、以下に限定されるものではないが、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、エポキシド、及びそれらの混合物を挙げ得る。腐食防止剤としては、ドデシルコハク酸（ＤＤＳＡ）、アミンホスフェート（ＡＰ）、オレイン酸サルコシン、イミダゾン（imidazon）誘導体、及び置換スルホネート（ｓulfphonate）が挙げられる。金属表面不活性化剤としては、アレオキサリルビス（ベンジリデン）ヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナモイルヒドラジン、２，２’−オキサミドビス−エチル−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート、Ｎ，Ｎ’−（ジサリチリデン）−１，２−ジアミノプロパン、並びにエチレンジアミンテトラ酢酸及びその塩、並びにそれらの混合物が挙げられる。
【００６０】
５０℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、７５℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、８５℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、１００℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、１１８℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、１３７℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、１５０℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、１７５℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。また、２００℃以上の温度にての劣化を防止する安定剤に注目すべきである。
【００６１】
ヒンダードフェノール、チオホスフェート、チオリン酸ブチル化トリフェニル、有機リン酸エステル若しくは亜リン酸エステル、アリールアルキルエーテル、テルペン、テルペノイド、エポキシド、フッ化エポキシド、オキセタン、アスコルビン酸、チオール、ラクトン、チオエーテル、アミン、ニトロメタン、アルキルシラン、ベンゾフェノン誘導体、アリールスルフィド、ジビニルテレフタル酸、ジフェニルテレフタル酸、イオン性液体、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含む安定剤に注目すべきである。代表的な安定剤化合物としては、トコフェロール、ヒドロキノン、ｔ−ブチルヒドロキノン、モノチオホスフェート、及びジチオホスフェート、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、スイスのバーゼル、以下「チバ（Ciba）社」より、商標Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）６３として市販。ジアルキルチオリン酸エステル、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３５３及び商標Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３５０としてそれぞれ市販。チオリン酸ブチル化トリフェニル、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）２３２として市販。アミンホスフェート、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３４９（Ｃｉｂａ）として市販。ヒンダードホスファイト、Ｃｉｂａ社よりＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８として市販。（トリス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）などのホスフェート、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＯＰＨ（ジーｎ−オクチルホスファイト）として市販、及びＣｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）として市販。並びにイソデシルジフェニルホスファイト、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＤＤＰＰとして市販。アニソール、１，４−ジメトキシベンゼン、１，４−ジエトキシベンゼン、１，３，５−トリメトキシベンゼン、ｄ−リモネン、レチナール、ピネン、メントール、ビタミンＡ、テルピネン、ジペンテン、リコペン、ベータカロテン、ボルナン、１，２−プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、トリフルオロメチルオキシラン、１，１−ビス（トリフルオロメチル）オキシラン。３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、ＯＸＴ−１０１（東亜合成社）など。３−エチル−３−（（フェノキシ）メチル）−オキセタン、ＯＸＴ−２１１（東亜合成社）など。３−エチル−３−（（２−エチル−ヘキシルオキシ）メチル）−オキセタン、ＯＸＴ−２１２（東亜合成社）など。アスコルビン酸、メタンチオール（メチルメルカプタン）、エタンチオール（エチルメルカプタン）、補酵素Ａ、ジメルカプトコハク酸（ＤＭＳＡ）、グレープフルーツメルカプタン（（Ｒ）−２−（４−メチルシクロシクロヘキセン−３−イル）プロパン−２−チオール）、システイン（（Ｒ）−２−アミノ−３−スルファニル−プロピオン酸）、リポアミド（１，２−ジチオラン−３−ペンタンアミド）。５，７−ビス（１，１−ジメチルエチル）−３−［２，３（又は３，４）−ジメチルフェニル］−２（３Ｈ）−ベンゾフラノン、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＨＰ−１３６として市販。ベンジルフェニルスル���ィド、ジフェニルスルフィド、ジイソプロピルアミン、ジオクタデシル３，３’−チオジプロピオネート、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＰＳ  ８０２（Ｃｉｂａ）として市販。ジドデシル３，３’−チオプロピオネート、Ｃｉｂａ社より商標Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＰＳ  ８００として市販。ジ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバセート、Ｃｉｂａ社より商標Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０として市販。ポリ−（Ｎ−ヒドロキシエチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシ−ピペリジルスクシネート、Ｃｉｂａ社より商標Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）６２２ＬＤ（Ｃｉｂａ）として市販。獣脂アミンのメチルビス体、獣脂アミンのビス体、フェノール−アルファ−ナフチルアミン、ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン（ＤＭＡＭＳ）、トリス（トリメチルシリル）シラン（ＴＴＭＳＳ）、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、２，５−ジフルオロベンゾフェノン、２’，５’−ジヒドロキシアセトフェノン、２−アミノベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ベンジルフェニルスルフィド、ジフェニルスルフィド、ジベンジルスルフィド、イオン性液体、並びにその他が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６２】
また、少なくとも一種のイン性液体を含む、イオン性液体の安定剤にも注目すべきである。イオン性液体は、液体であるか、又は１００℃未満の融点を有する有機塩である。他の実施形態においては、イオン性液体の安定剤は、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジウム、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、及びトリアゾリウムからなる群より選択されるカチオンを含有する塩を含むものであって、並びに、ＢＦ4−、ＰＦ6−、ＳｂＦ6−、ＣＦ3ＳＯ3−、（ＨＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3）−、（ＣＦ3ＨＦＣＣＦ2ＳＯ3）−、（ＨＣＣｌＦＣＦ2ＳＯ3）−、［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ］−、［（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］−、［（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ］−、（ＣＦ3ＣＯ2）−、及びＦ−からなる群より選択されるアニオンを含む塩を含有するものである。代表的なイオン性液体の安定剤としては、ｅｍｉｍ  ＢＦ4（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート）、ｂｍｉｍ  ＢＦ4（１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート）、ｅｍｉｍ  ＰＦ6（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート）、及びｂｍｉｍ  ＰＦ6（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）が挙げられ、それらの全てはＦｌｕｋａ社（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社）より市販されている。
【００６３】
組成物は、望ましい量の混合又は組合せを含む任意の便利の良い方法により調製し得る。この発明の一つの実施形態においては、組成物を、望ましい成分量を秤量し、そしてその後それらを適切な器において組合せることにより調製し得る。
【００６４】
熱ポンプによる方法
この発明により、熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法を提供する。本方法は、作動用流体冷却器（これは凝縮器であってもよい）において、作動用流体から熱を取り出すことによって、冷却した作動用流体を製造する工程を含み、ここで、この作動用流体は、（ａ）１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン若しくはその混合物、並びに、３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含む。熱ポンプにおいて加熱を生じさせるための本方法の一つの実施形態においては、熱ポンプは高温熱ポンプであって、ここにおいて、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約５０℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約６５℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約７５℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約１００℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約１２５℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約１５０℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約１７５℃より高い温度にて運転する。本方法の他の実施形態においては、作動用流体冷却器は、作動用流体から熱を取り出すものであり、約２００℃より高い温度にて運転する。
【００６５】
本方法のいくつかの実施形態においては、作動用流体冷却器は凝縮器である。このように、熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含む蒸気の作動用流体を、凝縮器において凝縮することによって、液体の作動用流体を製造する方法を提供する。本質的にジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及びＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる蒸気の作動用流体を凝縮する方法に注目すべきである。他の実施形態においては、作動用流体は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンからなる。他の実施形態においては、作動用流体は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。他の実施形態においては、作動用流体は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及びＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。他の実施形態においては、作動用流体は、１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの両者を含む。他の実施形態においては、作動用流体は、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン及び２，３，３，３−テトラフルオロプロペンの両者を含む。この従来のサイクルにおいて、作動用流体の圧は、サイクル全体を通じて作動用流体の臨界圧より低く保たれる。
【００６６】
更に、他の実施形態においては、低いＧＷＰの作動用流体が、熱ポンプにおける加熱を生じさせる方法において望ましい。（ａ）１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、（ｄ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、又はそれらの混合物、並びに、３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含む作動用流体に注目すべきであり、この作動用流体は、１０００未満のＧＷＰを有し、本発明の方法に有用である。
【００６７】
他の実施形態においては、加熱を生じさせる方法において用いる作動用流体は、（ａ）３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２６重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３４重量パーセントから５３重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、作動用流体は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００６８】
他の実施形態においては、加熱を生じさせる方法において用いる作動用流体は、（ａ）１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、作動用流体は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００６９】
他の実施形態においては、加熱を生じさせる方法において用いる作動用流体は、（ａ）９重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから１６重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４２重量パーセントから６８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、作動用流体は（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００７０】
他の実施形態においては、加熱を生じさせる方法において用いる作動用流体は、（ａ）１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、作動用流体は、（ａ）１１重量パーセント〜１３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１４重量パーセント〜１５重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）５重量パーセント〜２８重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１５重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）４４重量パーセント〜４６重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン。他の実施形態においては、作動用流体は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【００７１】
加熱を生じさせる方法は、作動用流体冷却器を通じ第１の伝熱媒体を通すことによって、作動用流体から熱を取り出し、これにより第１の伝熱媒体を加熱する工程と、加熱した第１の伝熱媒体を作動用流体冷却器より加熱すべき物体まで通す工程を含む。
【００７２】
熱ポンプにおける加熱を生じさせる方法においては、加熱すべき物体としては、加熱し得る任意の空間、目標、プロセス流、又は流体を挙げ得る。一つの実施形態においては、加熱すべき物体としては、部屋、集合住宅又は建物を挙げ得る。それは、集合住宅の建物、大学の寮、都市住宅、又は付設住宅若しくは一戸建て住宅、オフィスビル、スーパーマーケット、単科大学若しくは大学の教室若しくは管理棟などである。他の実施形態においては、加熱すべき物体としては、自動車の車室を挙げ得る。あるいは、他の実施形態においては、加熱すべき物体としては、二次的ループの流体、伝熱媒体又は伝熱流体を挙げ得る。
【００７３】
一つの実施形態においては、第１の伝熱媒体は水であり、かつ、加熱すべき物体は水である。他の実施形態においては、第１の伝熱媒体は水であり、かつ、加熱すべき物体は空間加熱用の空気である。他の実施形態においては、第１の伝熱媒体は産業用伝熱液体であり、かつ、加熱すべき物体は化学的なプロセス流である。一つの実施形態においては、第１の伝熱媒体は水であり、かつ、加熱すべき物体は乾燥用若しくは除湿用の空気である。
【００７４】
加熱を生じさせる方法の他の実施形態においては、方法は、冷却した作動用流体を膨張させる工程と、膨張して冷却した作動用流体を加熱器において加熱する工程を含む。いくらかの実施形態においては、冷却した作動用流体を、作動用流体の臨界圧より低い圧まで膨張させるものであり、加熱器は蒸発器である。そのため、他の実施形態においては、加熱を生じさせる方法は、冷却した作動用流体を膨張させる工程と、作動用流体加熱器（蒸発器であってもよい）において作動用流体を加熱する工程を更に含み、これにより作動用流体蒸気を製造する。
【００７５】
更なる他の実施形態は、加熱を生じさせる方法は、動的（例えば、軸流若しくは遠心）圧縮機又は体積式（例えば、往復動、スクリュー若しくはスクロール）圧縮機において、作動用流体蒸気を圧縮する工程を含む。圧縮工程は、作動用流体の臨界圧より低い圧まででも、又は臨界圧より高い圧まででも作動用流体蒸気を圧縮し得る。圧縮工程が、作動用流体を、作動用流体の臨界圧より低い圧から、作動用流体の臨界圧より高い圧まで圧縮することを含む場合、その時はそのサイクルを遷臨界サイクルと呼び得る。
【００７６】
一つの実施形態においては、加熱は、作動用流体冷却器を含む熱プンプにおいて実現し、加熱すべき第１の伝熱媒体を、作動用流体冷却器を通すこと、それにより、第１の伝熱媒体を加熱する工程を更に含む。一つの実施形態においては、第１の伝熱媒体は空気であり、作動用流体冷却器から加熱すべき空間まで通される。他の実施形態においては、第１の伝熱媒体はプロセス流の一部であり、作動用流体冷却器からプロセスへ返される。
【００７７】
いくらかの実施形態においては、第１の伝熱媒体は、水又はグリコール（エチレングリコール又はプロピレングリコールなど）から選択され得る。第１の伝熱媒体が、空間冷却用の空気などの冷却すべき物体から、熱を取り出す水である実施形態に特に注目すべきである。
【００７８】
他の実施形態においては、伝熱媒体として産業用伝熱液体であってもよく、ここで、加熱すべき物体は化学的なプロセス流であって、プロセスのライン及び蒸留カラムなどのプロセス設備が挙げられる。他の実施形態においては、伝熱媒体は産業用伝熱液体であってもよく、ここで、加熱すべき物体としては化学的なプロセス流であって、化学反応器、乾燥器、結晶化装置、蒸発器、ボイラ及び液体ポンプが挙げられる。産業用伝熱液体として、イオン性液体、塩化カルシウム水溶液若しくは塩化ナトリウム水溶液などの様々な塩水、プロピレングリコール若しくはエチレングリコールなどのグリコール、メタノール、アンモニア、トリクロロエチレン、ｄ−リモネン、メチレンクロライド、及び、ｔｈｅ  ２００６  ＡＳＨＲＡＥ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｎ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎの４節において列挙されたものなどの他の伝熱媒体が挙げられることに注目すべきである。
【００７９】
この発明の一つの実施形態においては、作動用流体は、作動用流体加熱器（蒸発器であってもよい）において、第２の伝熱媒体により加熱され、加熱した作動用流体を生成する。第２の伝熱媒体は、水などの温かい液体であって、低温の熱源から作動用流体加熱器へ移される。温かい第２の伝熱媒体は、作動用流体加熱器において冷却され、そして、低温の熱源まで帰され、又は建物などの冷却すべき物体まで通される。加熱した作動用流体は次に、圧縮機において圧縮され、高圧の作動用流体を製造する。高圧の作動用流体は次に、作動用流体冷却器において第１の伝熱媒体により冷却され、この第１の伝熱媒体は加熱すべき物体（ヒートシンク）の近傍より運び込まれた冷却した液体である。この方法においては、熱ポンプを、家庭用水若しくは上水又はプロセス流を加熱するため用い得る。この方法においてはまた、熱ポンプを、地域暖房用水を加熱するため用い得る。他の実施形態においては、熱ポンプは、高温熱ポンプであって、そのため、作動用流体冷却器（例えば、亜臨界サイクルにおいて用いられる場合は、凝縮器）を有するものであり、その温度は約５０℃より高い。更なる他の実施形態においては、熱ポンプは、高温熱ポンプであって、そのため、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）を有するものであり、その温度は約７５℃より高い。また更なる他の実施形態においては、熱ポンプは、高温熱ポンプであって、そのため、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）を有するものであり、その温度は約１００℃より高い。
【００８０】
加熱を生じさせる方法の他の実施形態においては、液体の作動用流体は、作動用流体加熱器（亜臨界サイクルにおいて用いられる場合は、蒸発器であってもよい）まで通され、第２の液体の伝熱媒体により加熱され、それにより蒸発し、加熱した作動用流体蒸気を製造する。第２の液体の伝熱媒体は、作動用流体を加熱することによって冷却され、作動用流体加熱器の外へ出て、低温の熱源又は冷却すべき物体まで通される。加熱した作動用流体蒸気は次に、圧縮機において圧縮され、高圧の作動用流体蒸気を製造する。高圧の作動用流体蒸気は次に、作動用流体冷却器において、第１の伝熱媒体により冷却され、それは加熱すべき物体（ヒートシンク）の近傍より運び込まれた冷却した液体であって、それにより冷却した作動用流体液体を生成する。この方法においては、熱ポンプはまた、家庭用水若しくは上水又はプロセス流を加熱するため用い得る。この方法においては、熱ポンプを、地域暖房用水をまた、加熱するため用い得る。他の実施形態においては、熱ポンプは高温熱ポンプであって、そのため、凝縮器を有するものであり、その温度は約５０℃より高い。他の実施形態においては、熱ポンプは高温熱ポンプであって、そのため、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）を有するものであり、その温度は約７５℃より高い。更なる他の実施形態においては、熱ポンプは高温熱ポンプであって、そのため、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）を有するものであり、その温度は約１００℃より高い。
【００８１】
加熱を生じさせる方法の一つの実施形態においては、熱ポンプとしては、圧縮機が挙げられ、それは動的又は体積式圧縮機である。動的圧縮機としては、軸流又は遠心圧縮機が挙げられる。体積式圧縮機としては、往復動、スクリュー及びスクロール圧縮機が挙げられる。
【００８２】
前述の従来の加熱サイクルは、作動用流体の圧がその作動用流体の臨界圧を超過せず、亜臨界加熱サイクルと呼び得る。亜臨界加熱サイクルにおいて、液体の作動用流体を、蒸発器（熱交換器又は作動用流体加熱器）において蒸発させ、そして凝縮器（異なる熱交換器又は作動用流体冷却器）において凝縮させ、それにより液体及び蒸気の作動用流体間の転移が、サイクルを繰り返す時に、繰り返される。
【００８３】
遷臨界加熱サイクルにおいて、サイクルにおいて用いる作動用流体は、作動用流体の臨界圧より低い圧力にて、作動用流体加熱器（亜臨界サイクルの蒸発器に相当する）において蒸発することにから熱を受け取る（又は、加熱されるとも言い得る）。作動用流体蒸気は次に、作動用流体の臨界圧より高い圧まで圧縮され、そして次に、作動用流体冷却器（亜臨界サイクルにおける凝縮器に相当する）において凝縮することなく冷却され、このため、熱を放出して冷却した作動用流体を製造する。この冷却した作動用流体の圧は、その臨界圧より低くまで低下する。このため、作動用流体の圧は、サイクルのいくらかの部分のみ（但し、全体を通じてではない）にて、その臨界圧を超過する。
【００８４】
超臨界サイクルは、作動用流体の臨界圧より高い圧にて、サイクル全体を通じて運転され、そして、以下の工程、すなわち、作動用流体の圧縮、冷却、膨張及び加熱を包含する。
【００８５】
本発明の他の実施形態においては、二段以上のカスケードによる加熱用の段の間にて熱を交換する熱ポンプにおいて、加熱を生じさせる方法を提供する。方法は、第１のカスケードによる加熱用の段において選択されたより低い温度にて、第１の作動用流体における熱を吸収する工程と、この熱を、より高い作動用流体温度にての熱を排出する第２のカスケードによる加熱用の段の第２の作動用流体に、移す工程とを含み、第１の作動用流体又は第２の作動用流体のうちの少なくとも１つは、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を含む。多段の熱ポンプシステム（又はカスケード型熱ポンプシステム）は、一つより多いサイクル又はカスケードの段を通じて熱を段階的に上げることにより、より高い水準まで、低温の熱を高めることを可能とする。
【００８６】
作動用流体冷却器（又は凝縮器）を運転するための最大限に適した温度は、用いる作動用流体の性質（例えば、流体の化学的分解、異性化若しくは他の化学変化の速度が許容不可能な速さとなる温度、流体の臨界温度、流体の飽和圧）、並びに、いくつかの装置的限界（例えば、最大設計作動圧若しくは圧縮機の最大許容吐出温度）に依存する。組成物は、ＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ若しくはＨＦＣ−１３４ａなどのより低い臨界温度若しくはより高い圧を有する他の作動用流体によって、初めに設計及び／又は運転した熱ポンプの作動用流体冷却器（例えば凝縮器）にて配給した熱の温度を高めることを可能なものとした。
【００８７】
この発明により、高温熱ポンプ作動用流体（例えば、前述の高温熱ポンプのためにシステムにおいて初めに設計した作動用流体）を、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体によって代替することが可能である。そのため、作動用流体のために設計した高温熱ポンプにおけるＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ、ＨＦＣ−１３４ａ若しくはＣＦＣ−１２による作動用流体を代替する方法が提供され、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する、代替の作動用流体を供給する。他の実施形態においては、方法は、本質的に、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる、代替の作動用流体を供給する工程を含む。他の実施形態においては、方法は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる、代替の作動用流体を供給することを包含する。ＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ、ＨＦＣ−１３４ａ又はＣＦＣ−１２を代替する本発明の方法の一つの実施形態においては、前述の熱ポンプは、作動用流体冷却器又は凝縮器を有する、約５０℃より高い温度で運転する高温熱ポンプである。本方法の他の実施形態においては、熱ポンプは、作動用流体冷却器又は凝縮器を有する、約７５℃より高い温度で運転する高温熱ポンプである。本方法の他の実施形態においては、熱ポンプは、作動用流体冷却器又は凝縮器を有する、約１００℃より高い温度で運転する高温熱ポンプである。
【００８８】
一つの実施形態においては、カスケード型熱ポンプシステムにおいて加熱及び冷却を同時に供給する方法を提供する。一つの実施形態においては、本方法は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−Ｅ、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１４３ａ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１３４、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−２４５ｃｂ、プロピレン、プロパン、シクロプロパン、ＣＯ2、ＮＨ3、及びそれらの混合物からなる群から選択される作動用流体を含む低温のカスケードによる段（又はより低温の段）を供給する工程と、本発明のジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含む作動用流体を含有する高温のカスケードによる段を供給する工程を含み、低温のカスケードによる段及び高温のカスケードによる段は、熱的に接している。
【００８９】
他の実施形態においては、方法は、本発明のジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を含む低温のカスケードによる段（又はより低温の段）を供給する工程と、イソブタン、ｎ−ブタン、ネオペンタン、シクロブタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ−Ｅ、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ−Ｚ、ＨＦＣ−２４５ｃｂ、ＨＦＣ−１３４、ＨＦＣ−２２７ｃａ、ＨＦＣ−２２７ｅａ、ＨＦＣ−２３６ｃａ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−２４５ｅｂ、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆ、ＨＦＣ−２４５ｃａ、ＨＦＣ−２４５ｅａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＨＦＥ−７０００、ＨＦＥ−Ｅ３４７ｍｃｃ、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ−Ｅ、ＨＦＯ−１２３４ｙｃ、ＨＦＯ−１２３４ｙｅ−Ｅ、ＨＦＯ−１３３６ｍｃｙｆ、ＨＦＯ−１２４３ｙｆ、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ−Ｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−Ｚ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−Ｅ、ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚ−Ｅ、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ−Ｚ、ＨＦＯ−１２４３ｙｅ−Ｅ、ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚ−Ｚ及びそれらのブレンド物からなる群から選択される作動用流体を含む高温のカスケードによる段を供給する工程を含み、前述の低温のカスケードによる段及び前述の高温のカスケードによる段は、熱的に接している。
【００９０】
この発明によりまた、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を、従来の冷凍機用の作動用流体を用いる冷凍機（例えば、ＨＦＣ−１３４ａ若しくはＨＣＦＣ−２２若しくはＨＦＣ−２４５ｆａを用いる冷凍機）として初めに設計したシステムにおいて、このシステムを熱ポンプシステムへ転換する目的で用いることが可能である。例えば、現存する冷凍機のシステムにおいて、従来の冷凍機用の作動用流体を、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体によって代替し、この目的を達成し得る。
【００９１】
この発明によりまた、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を、ＨＦＯ（例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ又はＥ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む、冷凍機用の作動用流体を用いる冷凍機として初めに設計したシステムにおいて、このシステムを熱ポンプシステムへ転換する目的で用いることが可能である。例えば、現存する冷凍機のシステムにおいて、ＨＦＯを含む冷凍機用の作動用流体を、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体によって代替し、この目的を達成し得る。
【００９２】
この発明によりまた、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を、従来の快適な加熱用の熱ポンプ用の作動用流体を用いる、快適な加熱用の（すなわち低温又は住宅用の）熱ポンプシステムとして初めに設計したシステム（例えば、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ又はＲ−４０７Ｃを用いる熱ポンプ）において、このシステムを約５０℃以上の凝縮器温度を有する高温熱ポンプシステムへ転換する目的で用いることが可能である。例えば、現存する快適な加熱用の熱ポンプシステムにおいて、従来の快適な加熱用の熱ポンプ用の作動用流体を、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体によって代替し、この目的を達成し得る。
【００９３】
ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体は、動的（例えば遠心）又は体積式（例えばスクリュー若しくはスクロール）熱ポンプの設計及び運転を可能とし、低温にて利用し得る熱を、より高温にての加熱の要請に合致するところまで、良化させ得る。低温にて利用し得る熱を、蒸発器に供給し、高温の熱は凝縮器にて取り出すものとする。例えば、８５℃にて運転して水を加熱する（例えば、温水による空間加熱又は他の用）ため用い得た場所（例えば病院）で、２５℃にて運転している熱ポンプの蒸発器へ、廃熱を２５℃にて供給し得た。
【００９４】
いくらかの場合、更に高い温度にての加熱が必要とされ得る場合であっても、前に示唆したより高い温度にて、様々な他の源（例えば、プロセス流よりの廃熱、地熱又は太陽熱）より、熱を利用可能である。例えば、産業用途に対し１３０℃にての加熱が必要とされ得る場合に、７５℃にて廃熱を利用可能である。動的（例えば遠心）又は容積式熱ポンプの作動用流体加熱器（例えば蒸発器）へ、より低温の熱を供給し、望ましい１３０℃の温度まで高め、作動用流体冷却器にて供給することが可能であった。
【００９５】
エアーコンディショニング方法
一つの実施形態においては、冷却を生じさせる方法が提供される。その方法は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させることを、並びにその後、前述の組成物を凝縮する工程を含む。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度が少なくとも３５℃を超過し得る領域において特に有用である。
【００９６】
環境温度が高い地域において、エアーコンディショニングは必須となり、高い臨界温度及び高い熱的安定性を持つ冷媒組成物が望ましい。Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ又はＲ−３２などの、現在市販されているハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）冷媒は、比較的低い臨界温度を有する。結果として、これらの冷媒は暑い環境においてよい性能を発揮しない。冷媒のエネルギー効率は一般に、高い環境温度にての運転中、凝縮温度がその冷媒の臨界温度に達すると下がる。加えて、Ｒ−３２は、ａｎ  ＡＳＨＲＡＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｈｅａｔｉｎｇ，ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ  ａｎｄ  Ａｉｒ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）による燃焼性等級がクラス２Ｌの可燃性気体であって、現在の建物及び安全既定が課されるいくつかの領域におけるいくつかの用途について使用に制限があるという条件付のものである。暑い気候において、Ｒ−２２は、広いエアーコンディショニング及び冷媒への用途について大いに好まれる冷媒であり続けてきた。それが、非可燃性であり、かつ、暑い気候において、Ｒ−４１０Ａ若しくはＲ−３２と比べ、より高い冷却容量及びより高いエネルギー効率を供するほどの、より高い臨界温度を供するためである。しかし、Ｒ−２２は、オゾン層破壊を低減するためのモントリオール議定書における、オゾン層破壊物質である。そのため、Ｒ−２２は、エアーコンディショニング用及び冷媒用の量産及び使用を廃止することが定められ、登録されたところである。実測の（direct）ＧＷＰがぎりぎりまで低く、しかしながら非可燃性及び低毒性の基本的な安全面の必要条件に合致し、かつまた暑い気候（又は高温の環境）の温度の領域においても性能をよく発揮する冷媒を見出すことに関心が持たれている。
【００９７】
冷却を生じさせる方法においては、冷却すべき物体は、冷却を提供するのに望ましい任意の空間、場所、目標又は対象として定義し得る。例として空間が挙げられ、開放されていても又は囲われていてもよく、集合住宅あるいは集合住宅の建物、大学の寮、都市住宅あるいは付設住宅、又は一戸建て住宅などの住居などの冷却を必要とする。又は、冷却すべき物体としては、オフィスビル、スーパーマーケット、単科大学若しくは大学の教室若しくは管理棟などの他の任意の建物であってよい。
【００９８】
他の実施形態において、高い環境温度においてエアーコンディショニングを作り出す方法を提供する。方法は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を蒸発させること、並びにその後、前述の組成物を凝縮する工程を含む。本方法は、環境温度が３５℃以上を超過し得る領域において特に有用である。
【００９９】
他の実施形態においては、方法は、高温環境用エアーコンディショニング装置におけるＨＣＦＣ−２２を代替するために、前述の装置へ、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を供給する工程を含むものである。ＨＣＦＣ−２２を代替する方法は、環境温度が３５℃以上を超過し得る領域において特に有用である。
【０１００】
同様に、いくらかの産業用エアーコンディショニング装置においては、高い環境温度の環境において、熱を放出しなければならない。ＨＣＦＣ−１２４は、そのような用途において作動用流体として用いられてきた。ＨＣＦＣ−１２４はまた、モントリオール議定書に従い、オゾン層破壊物質として規制され、より環境の持続可能性がある代替物質が望ましい。そのため、方法は、産業用エアーコンディショニング装置においてＨＣＦＣ−１２４を代替するために提供されるものであり、それは、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を前述の装置に供給する工程を含むものである。ＨＣＦＣ−１２４を代替する方法は、環境温度が３５℃以上を超過し得る領域において特に有用である。
【０１０１】
他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法、並びに、ＨＣＦＣ−２２若しくはＨＣＦＣ−１２４を代替する方法は、環境温度４０℃以上において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度４５℃以上において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度５０℃以上において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度５５℃以上において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度６０℃以上において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度３５℃〜５０℃において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度３５℃〜６０℃において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度４０℃〜６０℃において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度４５℃〜６０℃において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、環境温度５０℃〜６０℃において運転するシステムについて有用である。
【０１０２】
伝熱システム
一つの実施形態においては、伝熱システムが提供される。伝熱システムは、蒸発器、圧縮機、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）、及び膨張装置を含み、また前述の伝熱システムは、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物を含む。他の実施形態においては、伝熱システムは、本質的に、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる組成物を含む。他の実施形態においては、伝熱システムは、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる組成物を含む。
【０１０３】
一つの実施形態においては、伝熱システムは、熱ポンプ装置である。一つの実施形態においては、伝熱システムは、高温熱ポンプである。高温熱ポンプ装置は、約５０℃より高い、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の最高運転温度を実現し得る。
【０１０４】
本発明の一つの実施形態においては、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を含む高温熱ポンプ装置を提供する。また、作動用流体が本質的に、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる実施形態に注目すべきである。また、作動用流体が、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンからなる実施形態に注目すべきである。
【０１０５】
熱ポンプは、加熱及び／又は冷却を生じさせるための装置の一型式である。熱ポンプは、作動用流体加熱器（例えば蒸発器）、圧縮機、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）、及び膨張装置を包含する。作動流体は、繰り返しサイクルにおいて、これらの構成要素を通って循環する。作動用流体冷却器（例えば凝縮器）にて加熱を実現し得、ここで、作動用流体が冷却されて冷却した作動用流体を生成した時、エネルギーが（熱の形において）作動用流体より取り出される。作動用流体加熱器（例えば蒸発器）にて、冷却を生じさせることができ、ここで、エネルギーが吸収され、作動用流体を加熱し（たいていの場合、蒸発させ）、加熱した作動用流体（たいていは作動用流体蒸気）を生成する。作動用流体が凝縮及び蒸発する実施形態は、亜臨界サイクルと呼び得、並びに、そのような亜臨界サイクルに用いる装置としては、蒸発器、圧縮機又は凝縮器、並びに前述の膨張装置が挙げられる。
【０１０６】
遷臨界加熱サイクルにおいては、サイクルにおいて用いる作動用流体液体は、蒸発器において熱を受け取り、そして作動用流体の臨界圧より低い圧にて蒸発する。次に、加熱した作動用流体液体蒸気は、その臨界圧より高い圧まで圧縮される。作動用流体は次に、その臨界圧より高い流体として作動用流体冷却器に入り、そして（凝縮することなく）冷却され、冷却した作動用流体を製造する。冷却した作動用流体が冷却器を出た後、その圧は、その臨界圧より低い圧まで低下する。遷臨界サイクルにおける作動用流体は、それ故、サイクルの一部にてはその臨界圧より高い圧にてあり、及びサイクルの他の一部にてはその臨界圧より低い圧にてある。
【０１０７】
超臨界加熱サイクルにおいては、サイクルにおいて用いる作動用流体は、加熱器において作動用流体の臨界圧より高い圧において熱を受け取る。作動用流体は次に、より更に高い圧まで圧縮され、そして作動用流体冷却器において冷却され、それにより熱を放出する。次に、作動用流体の圧は加熱器の圧まで低下し、そしてそれにより、作動用流体の圧は作動用流体の臨界圧より高くあり続ける。そのため、作動用流体の圧は、超臨界サイクルを通じてその臨界圧より高くあり続ける。
【０１０８】
熱ポンプとしては、満液式蒸発器を挙げ得、それは、図１に示す一つの実施形態である。又は、直膨式蒸発器を挙げ得、それは、図２に示す一つの実施形態である。
【０１０９】
熱ポンプには、体積式圧縮機又は動的圧縮機を利用し得る。体積式圧縮機としては、往復動、スクリュー及びスクロール圧縮機が挙げられる。スクリュー圧縮機を用いる熱ポンプに注目すべきである。動的圧縮機としては、軸流及び遠心圧縮機が挙げられる。また、遠心圧縮機を用いる熱ポンプにも注目すべきである。
【０１１０】
住居用熱ポンプは、住居又は住宅（一戸建て又は付設集合住宅を含む）を暖めるための、並びに、約３０℃〜約５０℃までの最大凝縮器運転温度を実現するための、加熱した空気を製造するため用いる。
【０１１１】
空気、水、他の伝熱媒体、又は設備、貯蔵区域、若しくはプロセス流の一部分などの産業用プロセスの何らかの部分を加熱するため用い得る高温熱ポンプに注目すべきである。これらの高温熱ポンプは、約５０℃より高い、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の最高運転温度を実現し得る。高温熱ポンプにおいて達し得る、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の最高運転温度は、用いる作動用流体に依るものとなる。この作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の最高運転温度は、作動用流体の通常の沸騰特性によって制限され、及びまた、蒸気の作動用流体の圧を上昇させるため設計された、熱ポンプの圧縮機の圧によっても制限される。許される最大の作動用流体の設計圧もまた、熱ポンプにおいて用いる任意の作動用流体についての最高運転温度を制限する。
【０１１２】
約５０℃以上の作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の温度にて運転する、高温熱ポンプ装置には特に価値がある。ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する組成物は、遠心又は体積式圧縮機の設計を可能とする。それは、現在用いられている多くの作動用流体に許容される作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の温度と同等若しくはより高温にて運転され得る。ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を用い、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の約６５℃までもの温度にて運転する実施形態に注目すべきである。また、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を用い、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の約７５℃までもの温度にて運転する実施形態にも注目すべきである。また、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を用い、作動用流体冷却器（例えば凝縮器）の約１００℃までもの温度にて運転する実施形態にも注目すべきである。また、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を用い、作動用流体冷却器の約１２５℃までもの温度にて運転する実施形態にも注目すべきである。また、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を用い、作動用流体冷却器の約１５０℃までもの温度にて運転する実施形態にも注目すべきである。また、加熱及び冷却を同時に実現するため使用いる熱ポンプにも注目すべきである。例えば、単一の熱ポンプユニットは、家庭内で用いる湯を製造し得、また、夏において快適なエアーコンディショニングのための冷却をも実現し得る。
【０１１３】
熱ポンプとしては、満液式及び直膨式蒸発器の両者が挙げられ、空気処理及び配分システムと連結可能であり、快適なエアーコンディショニング（冷却及び空気の除湿）並びに／又は、住居（一戸建て若しくは付設住宅）及びホテル、オフィスビル、病院、大学などを含む広い商業用の建物の加熱を提供し得る。他の実施形態においては、高温熱ポンプを、水を加熱するため用い得る。他の実施形態においては、高温熱ポンプを、多世帯住宅の建物（例えば高層集合住宅の建物）を加熱するため用い得る。
【０１１４】
高温熱ポンプを運転する方法を図示するため、図を参照する。満液式蒸発器型熱ポンプを図１に示す。満液式蒸発器型の熱ポンプを図１に示す。この熱ポンプにおいて、第２の伝熱媒体は温かい液体であって、水、そしていくらかの実施形態においては、添加剤及びグリコール（例えばエチレングリコール若しくはプロピレングリコール）などの他の伝熱媒体を含有するものであって、建物用空気処理システム、又は冷凍機プラントの凝縮器より冷却塔へ流れる暖められた水などの低温の源より、熱を運ぶ熱ポンプへ入る。図に示すように矢印３にて入り、管束又はコイル９を通って、蒸発器６中へ入る。熱ポンプは、インレット及びアウトレットを有する。温かい第２の伝熱媒体は、蒸発器へ配給され、そこで液体の作動用流体によって冷却される。これを蒸発器のより低温の部分において示す。液体の作動用流体は、管束又はコイル９を通って流れる温かい第２の伝熱媒体より低い温度にて蒸発する。冷却した第２の伝熱媒体は、再循環され、管束又はコイル９の帰路部分を通り、矢印４で示す低温の熱源まで戻る。液体の作動用流体は、図１における蒸発器６のより低温の部分において示されるように、蒸発して圧縮機７へ引き入れられ、作動用流体蒸気の圧及び温度が増大する。圧縮機は、この作動用流体蒸気を圧縮し、それは、作動用流体蒸気が蒸発器から出る際の圧及び温度より、高圧高温にて凝縮器５において凝縮可能なものである。第１の伝熱媒体は、家庭用水若しくは上水若しくは温水による加熱システムなどの、高温の熱が供給される場所（ヒートシンク（heat sink））より、図１における矢印１にて入り、凝縮器５における管束又はコイル１０を通って、凝縮器へ入る。第１の伝熱媒体は、プロセスにおいて温められ、管束又はコイル１０の帰路ループを通り、そして矢印２を通ってヒートシンクへ帰る。この第１の伝熱媒体は、凝縮器において作動用流体蒸気を冷却し、蒸気の、液体の作動用流体への凝縮が起こり、それにより、凝縮器のより低温の部分において、図１に示すように液体の作動用流体があることとなる。凝縮器において凝縮した液体の作動用流体は、膨張装置８を通って流れ、蒸発器まで戻る。この機器としては、オリフィス、キャピラリ管又は膨張弁を挙げ得る。膨張装置８は、液体の作動用流体の圧を低下させ、液体の作動用流体を部分的に蒸気へ転換する。すなわち、凝縮器及び蒸発器の間で圧が降下する時、液体の作動用流体が、噴出すると言える。噴出は、作動用流体を、すなわち、液体の作動用流体及び作動用流体蒸気の両者を、蒸発器の圧にて飽和温度まで冷却し、それにより、液体の作動用流体及び作動用流体蒸気の両者が、蒸発器において存在することとなる。
【０１１５】
前述の図１の記載は亜臨界熱ポンプサイクルに係るものであるが、サイクルが遷臨界熱ポンプサイクル又は超臨界熱ポンプサイクルである実施形態が、本発明の範囲内に属することを意図している。遷臨界サイクルにおいて、凝縮器は、作動用流体冷却器によって代替されるものとなり、そして作動用流体は冷却器において凝縮することなく冷却されるものとなる。超臨界サイクルにおいて、凝縮器は、作動用流体冷却器によって代替されるものとなり、そして作動用流体は冷却器において凝縮することなく冷却されるものとなる。そしてまた、蒸発器は、作動用流体加熱器によって代替されるものとなり、そして作動用流体は加熱器において蒸発することなく加熱されるものとなる。いくらかの実施形態においては、作動用流体蒸気は超臨界状態まで圧縮される。そして図１における容器５は、気体冷却器を表現し、ここで、作動用流体蒸気が凝縮することなく液体状態まで冷却される。
【０１１６】
いくらかの実施形態においては、図１に描かれた装置において用いる第２の伝熱媒体は冷水であって、エアーコンディショニングが提供される建物より、又は、他の何らかの冷却すべき物体より帰ってくる。帰ってくる第２の伝熱媒体より、蒸発器６にて熱が取り出され、そして冷却した第２の伝熱媒体は建物又は他の冷却すべき物体まで戻って供給される。この実施形態において、図１に描かれた装置は、冷却すべき物体（例えば建物の空気）への冷却を提供するものである第２の伝熱媒体を冷却し、同時に、加熱すべき物体（例えば、家庭用水若しくは上水又はプロセス流）への加熱を提供するものである第１の伝熱媒体を加熱する機能を果たす。
【０１１７】
図１に描かれた装置は、太陽、地熱若しくは廃熱を含む広く多様な熱源より、蒸発器６にて熱を取り出し得、並びに、凝縮器５より広範囲のヒートシンクまで熱を供給し得ると理解すべきである。
【０１１８】
直膨式熱ポンプの一つの実施形態を、図２に図示する。図２に図示した熱ポンプにおいて、液体の第２の伝熱媒体は、温かい水などの温かい液体でありインレット１４にて蒸発器６’へ入る。大部分が液体の作動用流体は（少量の作動用流体蒸気と共に）、矢印３’にてコイル９’へ入り蒸発する。結果として、液体の第２の伝熱媒体は、蒸発器において冷却され、冷却した液体の第２の伝熱媒体は、アウトレット１６にて蒸発器から出て、そして低温の熱源（例えば冷却塔まで流れる温かい水）まで送られる。作動用流体蒸気は、矢印４’にて蒸発器から出て、そして圧縮機７’まで送られ、ここで圧縮され、そして高温高圧の作動用流体蒸気として出る。この作動用流体蒸気は、凝縮器のコイル又は管束１０’を通って、１’にて凝縮器５’へ入る。作動用流体蒸気は、水などの、液体の第１の伝熱媒体により、凝縮器において冷却され、液体となる。液体の第１の伝熱媒体は、凝縮器の伝熱媒体用インレット２０を通って、凝縮器へ入る。液体の第１の伝熱媒体は、凝縮しつつある作動用流体蒸気から熱を取り出し、その作動用流体蒸気は、液体の作動用流体となり、これが、凝縮器において、液体の第１の伝熱媒体を加熱する。液体の第１の伝熱媒体は、凝縮器の伝熱媒体用アウトレット１８を通って、凝縮器より出る。凝縮した作動用流体は、図２に示す、より低温のコイル又は管束１０’を通って、凝縮器から出て、そして膨張装置１２を通って流れる。この膨張装置としては、オリフィス、キャピラリ管又は膨張弁を挙げ得る。膨張装置１２は、液体の作動用流体の圧を低下させる。少量の蒸気が膨張の結果として製造され、コイル９’を通って液体の作動用流体と共に蒸発器へ入り、サイクルを繰り返す。
【０１１９】
いくらかの実施形態において、作動用流体蒸気は超臨界状態まで圧縮される。そして図２における容器５’は、気体冷却器を表現し、ここで、作動用流体蒸気が凝縮することなく液体状態まで冷却される。
【０１２０】
いくらかの実施形態においては、図２に描かれた装置において用いる第２の伝熱媒体は、冷水であって、エアーコンディショニングが提供される建物より、又は、他の何らかの冷却すべき物体より帰ってくる。帰ってくる第２の伝熱媒体より、蒸発器６’にて熱が取り出され、そして冷却した第２の伝熱媒体は建物又は他の冷却すべき物体まで戻って供給される。この実施形態において、図２に描かれた装置は、冷却すべき物体（例えば建物の空気）への冷却を提供するものである第２の伝熱媒体を冷却し、同時に、加熱すべき物体（例えば、家庭用水若しくは上水又はプロセス流）への加熱を提供するものである第１の伝熱媒体を加熱する機能を果たす。
【０１２１】
図２に描かれた装置は、太陽、地熱若しくは廃熱を含む広く多様な熱源より、蒸発器６’にて熱を取り出し得、並びに、凝縮器５’より広範囲のヒートシンクまで熱を供給し得ると理解すべきである。
【０１２２】
本発明において有用な圧縮機としては、動的圧縮機が挙げられる。動的圧縮機の例としては、遠心圧縮機に注目すべきである。遠心圧縮機は回転要素を用いて作動用流体を径方向に加速させ、典型的には、ケーシングに格納された羽根車及びディフューザが挙げられる。通常、遠心圧縮機は、作動用流体を、羽根車目玉にて、若しくは回転する羽根車の中心部のインレットにて取り込み、そしてそれを径の外方向へ加速する。羽根車の箇所において、静圧がいくらか上がるが、大部分の圧上昇は、ディフューザの箇所において起こり、ここで速度が圧に転換される。羽根車−ディフューザの各対は、圧縮機の段である。遠心圧縮機は１から１２以上の圧縮機の段より出来ていて、それは、望ましい最終的な圧及び処理すべき冷媒の体積に依る。
【０１２３】
圧縮機の、圧力比又は圧縮比は、絶対吸入圧に対する絶対吐出圧の比である。遠心圧縮機によって配給される圧は、比較的広範囲の容量にわたって事実上一定である。遠心圧縮機が発現可能な圧は、羽根車の先端速度に依る。先端速度は、羽根車のその先端にて測定される速度であり、羽根車の直径及びその毎分回転数に関係する。特定の用途において必要な先端速度は、蒸発器よりの作動用流体の熱力学的状態を、凝縮器の条件まで高くするのに必要な、圧縮機の仕事量に依存する。遠心圧縮機の体積流量を、羽根車を通る流路の大きさによって定める。これにより、圧縮機の大きさは、必要な体積流量よりも、必要な圧力に、より一層依るものとなる。
【０１２４】
また、動的圧縮機の例としては、軸流圧縮機にも注目すべきである。流体が軸方向に出入りする圧縮機を、軸流圧縮機と呼ぶ。軸流圧縮機は回転する、エーロフォイル若しくはブレード系の圧縮機であって、ここで、作動用流体は主として回転軸に対し平行に流れる。これは他の回転式圧縮機と対照的である。ここでの他の圧縮機は、作動用流体が軸方向に入り得るが、出る際にかなり径方向成分を有するものとなる、遠心又は斜流圧縮機などである。軸流圧縮機は、圧縮された気体の継続的な流れを実現し、並びに、特にその横断面に関して高効率及び大きな質量流量という利点を有する。しかし、これら軸流圧縮機は、大きな圧上昇を達成するために数列のエーロフォイルを切実に必要とし、これにより、他の設計に対して軸流圧縮機を複雑かつ高価にしている。
【０１２５】
本発明において有用な圧縮機としてはまた、体積式圧縮機も挙げられる。体積式圧縮機は、蒸気をチャンバ中へ引き入れ、チャンバの体積が減少して蒸気を圧縮する。圧縮された後、チャンバの体積をゼロ又はほぼゼロまで更に減少させることによって、蒸気はチャンバより押し出される。
【０１２６】
体積式圧縮機の例としては、往復動圧縮機に注目すべきである。往復動圧縮機は、クランクシャフトによって駆動するピストンを用いる。往復動圧縮機としては、固定式の若しくは携帯式のいずれも挙げ得、単段若しくは多段のものを挙げ得、かつ、電気モータ若しくは内燃機関によって駆動可能である。５馬力から３０馬力までの小さな往復動圧縮機は、自動車用途において見られ、典型的には断続使用のためのものである。１００馬力までものより大きな往復動圧縮機は、広範な産業用途において見られる。吐出圧は、低圧から非常に高圧（５０００ｐｓｉを超える、又は３５ＭＰａを超える）までの範囲内であり得る。
【０１２７】
また、体積式圧縮機の例としては、スクリュー圧縮機にも注目すべきである。スクリュー圧縮機は、２つのかみ合って回転する、体積式用の螺旋状スクリューを用いるものであって、気体をより小さな空間に押し込める。スクリュー圧縮機は通常、商業用途及び産業用途における継続的運転のためにあり、固定式の若しくは携帯式のいずれをも挙げ得る。それらの用途としては、５馬力（３．７ｋＷ）から５００馬力（３７５ｋＷ）を凌ぐまでのものを挙げ得、そして低圧から非常に高圧（１２００ｐｓｉを超える、若しくは８．３ＭＰａを超える）までのものを挙げ得る。
【０１２８】
また、体積式圧縮機の例として、スクロール圧縮機にも注目すべきである。スクロール圧縮機はスクリュー圧縮機と同様であり、２つの交互配置された渦巻き形状のスクロールを含み、気体を圧縮するものである。出口量は、回転式であるスクリュー圧縮機の出口量よりも脈動する。
【０１２９】
一つの実施形態においては、熱ポンプ装置として、一種以上の加熱用循環路（又はループ若しくは段）を挙げ得る。作動用流体としての、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンによって、運転する熱ポンプの性能（加熱性能の係数及び体積加熱容量）は、作動用流体用冷却器の用途に必要な温度に接近した温度にて、作動用流体用加熱器を運転する場合、劇的に向上する。
【０１３０】
加熱に必要な温度に比較的近い（例えば、約５０℃の範囲内）温度にて熱を利用可能な場合、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンによって運転する単段の（又は単一ループの）熱ポンプが好ましいと考えられる。例えば、プロセス又は低質の地熱熱源よりの、７５℃にての熱は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンによって運転する単段の熱ポンプによって高められ得、９０℃にての加熱要望に合致する。
【０１３１】
加熱に必要な温度より実質的に低い（例えば、７５℃を超える差）温度にて熱を利用可能な場合、カスケード構成において二段以上の段を持つ熱ポンプが好ましいと考えられる。一つの実施形態においては、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を、上方のカスケードにおいて用い得る。この実施形態においては、低温のカスケードの段（又はサイクル）は、ＣＯ2、ＨＦＣ−３２、Ｒ−４１０Ａ（５０重量パーセントのＨＦＣ−３２及び５０重量パーセントのＨＦＣ−１２５の混合物）、ＨＦＣ−３２及びＨＦＯ−１２３４ｙｆの混合物、並びにＨＦＣ−３２及びＥ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅの混合物からなる群より選択された作動用流体を含むものとなる。低温のカスケードの段（複数可）について好ましい作動用流体は、利用可能な熱源の温度に依るものとなる。他の実施形態においては、上方のカスケードの段（又はサイクル）は、Ｅ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、Ｚ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、Ｅ−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ（Ｅ−１，１，１，４，４，４，−ヘキサフルオロ−２−ブテン）、Ｚ−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ（Ｚ−１，１，１，４，４，４，−ヘキサフルオロ−２−ブテン）、Ｅ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ及びＨＦＣ−１３４の混合物、Ｅ−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｅ−１−クロロ−３，３，３−テトラフルオロプロペン）、及びＨＦＣ−２４５ｆａ（１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロパン）からなる群より選択された作動用流体を含有するものとなり、より低温のカスケードの段（又はサイクル）は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含有する作動用流体を含有するものとなる。
【０１３２】
他の実施形態においては、低温の熱源（例えば、冬の環境の空気）用に、ＣＯ2、Ｎ2Ｏ、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１４３ａ、ＨＦＣ−２２７ｅａ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、Ｅ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１３４、ＨＦＣ−１６１、ＨＦＣ−１５２ａ及びそれらのブレンド物などの低沸点の作動用流体が有利なものとなる。例えば、上方のカスケードの段において、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペン。そして、より低いカスケードの段において、ＨＦＣ−３２、ＣＯ2、Ｒ−４１０Ａ、ＨＦＣ−３２及びＨＦＯ−１２３４ｙｆの混合物、並びに、ＨＦＣ−３２及びＥ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅの混合物より選択される作動用流体を含む作動用流体を二段のカスケード型熱ポンプに用いて、冬の環境の空気よりの−１０℃にての熱を高めることができ、家庭用水若しくは他の用水用に６５℃〜８５℃の湯を製造することができる。カスケードのサイクルの、低温の循環路（又は低温の、ループ若しくはカスケードの段）は、利用可能な低温の熱を蒸発器にて受け取り、受け取った熱を、利用可能な低温の熱の温度及び必要な加熱動作のより高い温度の間の、中間的な温度まで引き上げ、そして、カスケード型熱交換器にてのカスケードシステムの、高い段まで若しくは高温の循環路（若しくは高温のループ）まで、熱を伝達する。次に、高温の循環路は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンによって運転され、更に、カスケード型熱交換器にて受け取った熱を、意図する加熱動作に合致するのに必要な作動用流体冷却器の温度まで引き上げる。カスケードの概念は、より広い温度範囲にわたって熱を引き上げる三個以上の循環路を持ち、かつ、性能を最適化するために、複数の細分範囲の温度にわたって、複数の流体を用いる構成にまで拡張し得る。
【０１３３】
それ故、本発明により、カスケードによるシステムとして配置された、二段以上の加熱用の段を有する熱ポンプ装置が提供される。これを通って、その各段は作動用流体液体を循環させ、ここで、前段より最終の段まで、熱を伝達し、そしてここで、段の一つにおける少なくとも一種の作動用流体は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含有する。二段以上の加熱用の段を有する熱ポンプ装置の他の実施形態においては、段の一つにおける作動用流体は、本質的に、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンからなる。二段以上の加熱用の段を有する熱ポンプ装置の他の実施形態においては、段の一つにおける作動用流体は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンからなる。
【０１３４】
一つの実施形態においては、前述のような作動用流体によって運転する二段のカスケード型熱ポンプの、より低温のカスケードの段（又はより低温のループ）は、冷蔵を提供可能と考えられる。他方、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンによって運転する、より高温の段は、同時に加熱を提供可能と考えられる。そこで、カスケード型熱ポンプシステムにおいて加熱及び冷却を同時に供給する方法であって、ＣＯ2、ＨＦＣ−３２、Ｒ−４０４Ａ、ＨＦＣ−３２及びＨＦＯ−１２３４ｙｆの混合物、ＨＦＣ−３２及びＥ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅの混合物からなる群より選択される作動用流体を含有する低温のカスケードの段を共有する工程と、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンを含む作動用流体を含有する高温のカスケードの段を供給する工程とを含む、方法を提供する。
【０１３５】
本発明により、各ループを通って作動用流体を循環させるための２つ以上の加熱用ループを有するカスケード型熱ポンプシステムを提供する。そのようなカスケード型システムの一つの実施形態は、一般に図３における１１０にて示すものである。本発明のカスケード型熱ポンプシステムは、２つ以上のループを有するものであって、それは、図３に示す第１の、若しくはより低温のループ１１２を含み、これは低温のループであり、並びに、図３に示す第２の、若しくは上方のループ１１４を含み、これは高温のループ１１４である。各々を通って作動流体が循環する。
【０１３６】
図３に示すように、カスケード型熱ポンプシステムは第１の膨張装置１１６を含む。第１の膨張装置はインレット１１６ａ及びアウトレット１１６ｂを有する。第１の膨張装置は、第１の作動用流体液体の圧及び温度を低下させ、これが第１の低温のループを通って循環する。
【０１３７】
また、図３に示すカスケード型熱ポンプシステムは蒸発器１１８も含む。蒸発器はインレット１１８ａ及びアウトレット１１８ｂを有する。第１の膨張装置よりの、第１の作動用流体液体は、蒸発器のインレットを通って蒸発器へ入り、蒸発器において蒸発し、第１の作動用流体蒸気が生成する。第１の作動用流体蒸気は次に、蒸発器のアウトレットまで循環する。
【０１３８】
図３に示すカスケード型熱ポンプシステムはまた、第１の圧縮機１２０も含む。第１の圧縮機はインレット１２０ａ及びアウトレット１２０ｂを有する。蒸発器よりの第１の作動用流体蒸気は、第１の圧縮機のインレットまで循環して圧縮され、それによって第１の作動用流体蒸気の圧及び温度が増大する。圧縮した第１の作動用流体蒸気は次に、第１の圧縮機のアウトレットまで循環する。
【０１３９】
図３に示すカスケード型熱ポンプシステムはまた、カスケード型熱交換器システム１２２も含む。カスケード型熱交換器は、第１のインレット１２２ａ及び第１のアウトレット１２２ｂを有する。第１の圧縮機よりの、第１の作動用流体蒸気は、熱交換器の第１のインレットへ入り、カスケード型熱交換器において凝縮し、第１の作動用流体液体が生成し、そのことによって、熱を排出する。第１の作動用流体液体は次に、カスケード型熱交換器の第１のアウトレットまで循環する。カスケード型熱交換器はまた、第２のインレット１２２ｃ及び第２のアウトレット１２２ｄを含む。第２の作動用流体液体は、カスケード型熱交換器の、第２のインレットより第２のアウトレットまで循環して蒸発し、第２の作動用流体蒸気が生成し、このことによって、第１の作動用流体が（凝縮の際に）排出した熱を吸収する。第２の作動用流体蒸気は次に、カスケード型熱交換器の第２のアウトレットまで循環する。そのため、図３の実施形態において、第１の作動用流体によって排出された熱は、第２の作動用流体によって直接吸収される。図３に示すカスケード型熱ポンプシステムはまた、第２の圧縮機１２４も含む。第２の圧縮機は、インレット１２４ａ及びアウトレット１２４ｂを有する。カスケード型熱交換器よりの第２の作動用流体蒸気は、インレットを通って圧縮機まで引き入れられ、それにより、第２の作動用流体蒸気の圧及び温度が増大する。第２の作動用流体蒸気は次に、第２の圧縮機のアウトレットまで循環する。
【０１４０】
図３に示すカスケード型熱ポンプシステムはまた、インレット１２６ａ及びアウトレット１２６ｂを有する、凝縮器１２６も含む。第２の圧縮機よりの、第２の作動用流体は、インレットより循環し、凝縮器において凝縮して、第２の作動用流体液体が生成し、そして熱を製造する。第２の作動用流体液体は、アウトレットを通って凝縮器から出る。
【０１４１】
図３に示すカスケード型熱ポンプシステムはまた、インレット１２８ａ及びアウトレット１２８ｂを有する、第２の膨張装置１２８を含む。第２の作動用流体液体は、第２の膨張装置を通り、それによって、凝縮器から出る第２の作動用流体液体の圧及び温度が低下する。この液体は、この膨張中に部分的に蒸発し得る。圧及び温度が低下した第２の作動用流体液体は、膨張装置より、カスケード型熱交換器システムの第２のインレットまで循環する。
【０１４２】
更にまた、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する、作動用流体液体が、それらの臨界温度より高い温度にて化学的に安定であるという場合において、そのことによりこれらの作動用流体は、超臨界及び／又は遷臨界サイクルに従って運転する熱ポンプの設計を可能とする。このサイクルにおいて、超臨界状態において作動用流体によって熱が排出され、（ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン及びテトラフルオロプロペンを含有する、作動用流体の臨界温度より高い温度を含む）幅広い温度にわたっての使用に利用可能なものとし得る。超臨界流体は、等温凝縮による相転移なしに液体状態まで冷却される。
【０１４３】
（高温にての引き上げ及び高い凝縮器の吐出温度と関連する）高温にての凝縮器の運転のため、作動用流体配合物（例えば、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンの混合物）及び高い熱的安定性を持つ潤滑剤（油冷又は他の緩和措置との組合せ可能）が有利と考えられる。
【０１４４】
（高温にての引き上げ及び高い凝縮器の吐出温度と関連する）高温にての凝縮器の運転のため、潤滑剤を用いることを必要としない磁気式遠心圧縮機（例えば、Ｄａｎｆｏｓｓ−Ｔｕｒｂｏｃｏｒ型）を用いることが有利と考えられる。
【０１４５】
（高温にての引き上げ及び高い凝縮器の吐出温度と関連する）高温にての凝縮器の運転のため、高い熱的安定性を持つ凝縮器用材料（例えばシャフトのシールなど）を用いることもまた必要と考えられる。
【０１４６】
他の実施形態においては、伝熱システムは、エアーコンディショニングシステムを含む。
【０１４７】
蒸気を凝縮するエアーコンディショニングシステムは、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含む。冷蔵サイクルは、多重の工程において冷媒を再使用し、一つの工程において冷却効果を実現し、かつ、別の工程において加熱効果を実現する。このサイクルは、以下のように単純に記載し得る。液体の冷媒が、膨張装置を通って蒸発器に入り、液体の冷媒は蒸発器において沸騰し、環境から熱を奪うことによって、低温にて気体が生成し、冷却が実現される。しばしば、空気又は伝熱流体は、蒸発器の上を、若しくは回りを流れ、蒸発器中における冷媒の蒸発によって生じる冷却効果を、冷却すべき物体まで伝達する。低圧の気体は、圧縮機へ入り、そこで気体は圧縮され、その圧力及び温度が上がる。次に、高圧の（圧縮された）気体の冷媒は、凝縮器へ入り、そこで冷媒は凝縮し、その熱を環境へ吐出する。冷媒は、膨張装置まで帰り、それを通って、凝縮器における高圧水準から蒸発器における低圧水準まで、液体が膨張し、それによりサイクルを繰り返す。
【０１４８】
特に、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンの混合物を含む組成物を含むエアーコンディショニングシステムは、高い環境温度の領域において有用である。それ故、本発明はまた、伝熱システムも提供し、それは、３５℃より高い環境温度において用いるため設計されたエアーコンディショニングシステムを包含する。特にこれらの冷媒組成物は３５℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、４０℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、４５℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、５０℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、５５℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、６０℃以上の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、３５℃〜５０℃の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、３５℃〜６０℃の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、４０℃〜６０℃の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、４５℃〜６０℃の環境温度において運転するシステムについて有用である。他の実施形態においては、冷却を生じさせる方法は、５０℃〜６０℃の環境温度において運転するシステムについて有用である。
【０１４９】
高い環境温度にての運転のためには、凝縮器の温度は、環境温度を約１０℃超えると算定され得る。そのため、３５℃の環境温度の場合、凝縮器の温度は、約４５℃の温度を必要とするものとなる。
【０１５０】
一つの実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、４５℃以上の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、５０℃以上の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、５５℃以上の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、６０℃以上の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、６５℃以上の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、７０℃以上の温度にて運転する。
【０１５１】
他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、４５℃〜７０℃の温度にて運転する。−他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、５０℃〜７０℃の温度にて運転する。−他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、５５℃〜７０℃の温度にて運転する。他の実施形態においては、エアーコンディショニングシステム用の凝縮器を、６０℃〜７０℃の温度にて運転する。
【０１５２】
一つの実施形態においては、高温環境の領域においてのエアーコンディショニングシステムにおける使用のために、組成物は、（ａ）３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２６重量パーセントから４２重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３４重量パーセントから５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【０１５３】
他の実施形態においては、高温環境の領域においてのエアーコンディショニングシステムにおける使用のために、組成物は、（ａ）１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【０１５４】
他の実施形態においては、高温環境の領域においてのエアーコンディショニングシステムにおける使用のために、組成物は、（ａ）９重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから１６重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４２重量パーセントから６８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む。他の実施形態においては、組成物は、（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる。
【０１５５】
組成物は、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、及びテトラフルオロプロペンの混合物を含有するものであって、湿気を除くことを促進するため、モレキュラーシーブと組合せて伝熱システムにおいて用い得る。乾燥剤としては、活性アルミナ、シリカゲル、又はゼオライト系モレキュラーシーブの組成が挙げられる。いくらかの実施形態においては、モレキュラーシーブは、おおよそ３オングストローム、４オングストローム又は５オングストロームの孔径を持つと最も有用である。代表的なモレキュラーシーブとしては、ＭＯＬＳＩＶ  ＸＨ−７、ＸＨ−６、ＸＨ−９、及びＸＨ−１１（ＵＯＰ  ＬＬＣ社、イリノイ州のデスプレーンズ）が挙げられる。
【実施例】
【０１５６】
本明細書にて記載した概念を更に、以下の実施例において記載するものであるが、それはこの発明の範囲を限定するものではない。
【０１５７】
以下の実施例において、組成物の呼称を以下のものとする。
【０１５８】
【表１】
0006462672.tif 000002
【０１５９】
（実施例１）
冷却性能
本発明の組成物についての、典型的なエアーコンディショニング条件にての冷却性能を求め、Ｒ−２２及びＲ−４１０Ａとの比較として、表２に表示する。圧縮機の吐出温度、ＣＯＰ（エネルギー効率）及び冷却容量（ｃａｐ）を、以下の特定条件にての物理的性質の測定より計算する。
【０１６０】
【表２】
0006462672.tif 000003
【０１６１】
ＧＷＰもまた、入手可能なＩＰＣＣ  ＡＲ４の値に基づいて計算した。
【０１６２】
【表３】
0006462672.tif 000004
【０１６３】
本発明の組成物が、エアーコンディショニング装置において、典型的なエアーコンディショニング条件にて、Ｒ−２２の性能に近い性能によっての冷却を提供可能であることが、及び、その組成物が１０００未満のＧＷＰによってそれを為すことが、データより実証される。事実、本発明の進歩性を有する組成物は、従来のＲ−４１０Ａ冷媒よりもＲ−２２の性能に近い。すべての場合において、圧縮機の吐出温度は、Ｒ−４１０のより高い吐出温度と同等のＲ−２２の吐出温度より低いことが注目される。加えて、このＣＯＰ（エネルギー効率の尺度）は、Ｒ−２２のそれにほぼ近くまで一致する。他方、Ｒ−４１０Ａは相当により低い。本発明にて特許請求した組成物についての平均温度グライドは、大部分のエアーコンディショニングシステムが許容可能なものである。
【０１６４】
（実施例２）
高い環境温度にての冷却性能
本発明の組成物にとって高い環境温度のためのエアーコンディショニング条件にての冷却性能を求め、Ｒ−２２との比較として表３に表示する。圧縮機の吐出温度、ＣＯＰ（エネルギー効率）及び冷却容量（ｃａｐ）を、以下の特定条件にての物理的性質の測定より計算する。
【０１６５】
【表４】
0006462672.tif 000005
【０１６６】
ＧＷＰもまた、入手可能なＩＰＣＣ  ＡＲ４の値に基づいて計算した。
【０１６７】
【表５】
0006462672.tif 000006
【０１６８】
これらの条件にて、本発明の組成物が、許容可能な温度グライド及び、Ｒ−２２に対し数パーセント以内の差のＣＯＰ（エネルギー効率）を提供可能であることを、データにて示す。加えて、冷却容量は、Ｒ−２２に対し２０％以内の差であり、かつ、吐出温度はＲ−２２のそれよりも、なおより低い。（環境温度は、凝縮器の温度より約１０度低いと算定されるものであり、そしてそのため、約４０℃若しくは華氏１０４度の環境である。）
【０１６９】
（実施例３）
より高い（例えば熱帯の）環境温度にての冷却効率
本発明の組成物についての、例えば赤道及び熱帯の領域において実験した場合などの、エアーコンディショニング条件にての冷却性能を求め、Ｒ−２２との比較として表４に表示する。圧縮機の吐出温度、ＣＯＰ（エネルギー効率）及び冷却容量（ｃａｐ）を、以下の特定条件にての物理的性質の測定より計算する。
【０１７０】
【表６】
0006462672.tif 000007
【０１７１】
ＧＷＰもまた、入手可能なＩＰＣＣ  ＡＲ４の値に基づいて計算した。
【０１７２】
【表７】
0006462672.tif 000008
【０１７３】
（環境温度が凝縮器の温度より約１０度低く算定されるものであり、そしてそのため、約４８℃若しくは華氏１１８度の環境である、）これらの高い環境温度の極端な条件にてですら、組成物は、非可燃性の、非毒性の、環境の持続可能性がある任意の選択枝を提供する。それは、妥当な温度グライド、より低い吐出温度、Ｒ−２２の冷却容量に対し１５％以内の差の冷却容量、及びＲ−２２のＣＯＰ（エネルギー効率）に対し３％以内の差のＣＯＰによって、Ｒ−２２を代替するためのものである。
【０１７４】
（実施例４）
加熱性能
本発明の組成物についての、住居用熱ポンプにおける加熱性能を求め、Ｒ−２２との比較として表５に表示する。加熱、ＣＯＰ（エネルギー効率）、及び加熱容量（ｃａｐ）を、以下の特定条件にての物理的性質の測定より計算する。
【０１７５】
【表８】
0006462672.tif 000009
【０１７６】
ＧＷＰもまた、入手可能なＩＰＣＣ  ＡＲ４の値に基づいて計算した。
【０１７７】
【表９】
0006462672.tif 000010
【０１７８】
組成物は、低ＧＷＰの、非可燃性の、非毒性の、環境の持続可能性がある任意の選択枝を提供する。それは、加熱のための熱ポンプにおけるＲ−２２を代替するためのものであり、Ｒ−２２の加熱容量に対し１０％以内の差の加熱容量を提供するものであって、並びに熱ポンプをＲ−２２によって運転する場合に可能なエネルギー効率を凌ぐまで改善された、加熱のエネルギー効率（ＣＯＰ）を提供する。
【０１７９】
（実施例５）
加熱性能
加熱サイクルにおける本発明の組成物の性能を、表６及び表７にまとめる。これらの表において、ＣＡＰhは加熱容量であり、Ｔcrは臨界温度であり、そしてＰcondは凝縮器における圧である。以下の条件について、データを計算する。
【０１８０】
【表１０】
0006462672.tif 000011
【０１８１】
【表１１】
0006462672.tif 000012
【０１８２】
【表１２】
0006462672.tif 000013
【０１８３】
本発明にて特許請求した組成物は、配合の際に非可燃性と見込まれる。組成物は、ＨＦＣ−１３４ａと比較してかなり若しくは少しの程までに低下したＧＷＰを持ち、ＨＦＣ−１３４ａより少し若しくはかなりの程までにより高い加熱容量を提供可能であることが、また他方、加熱の際のＣＯＰをＨＦＣ−１３４ａのそれと比較してほとんど同列に維持可能であることが、表６及び表７における結果より実証される。更にまた、組成物は、比較の組成物Ｕ及びＶよりかなり高い臨界温度を有し、ＧＷＰ及び体積加熱容量の値は同列である。そのため、組成物は、加熱用途においてより高い凝縮温度を配給可能であった。特に本発明の組成物の中でも、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ−Ｅ及びＨＦＣ−１３４を最大の割合で含む組成物（例えば、表６及び表７における、組成物Ｐ及びＳ）は、最高の臨界温度を提供可能であった。それにより、ＧＷＰ及び体積加熱容量の値が同列であって、最高の加熱温度を可能とし得た。
【０１８４】
（実施例６）
高い環境温度にての冷却性能
本発明の組成物にとって高い環境温度のためのエアーコンディショニング条件にての冷却性能を、表８にまとめる。以下の条件について、データを計算する。
【０１８５】
【表１３】
0006462672.tif 000014
【０１８６】
【表１４】
0006462672.tif 000015
【０１８７】
組成物Ｅは、ＨＦＣ−１３４ａと比較して、６．４％高い冷却容量及び０．３％高い冷却ＣＯＰをもたらし、他方、ＧＷＰを５８．５５％低下させる。組成物Ｆは、ＨＦＣ−１３４ａと同列の性能を、並びに、蒸発器及び凝縮器の低いグライドをもたらし、他方、ＧＷＰを５９．７％低下させる。
【０１８８】
選択された実施形態
実施形態Ａ１：（ａ）１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、又はそれらの混合物、並びに（ｄ）３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、又はそれらの混合物を含む組成物であって、ここで、この組成物が２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む場合、この組成物はまた、少なくともいくらかの１，１，２，２−テトラフルオロエタンも含む。ここで、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、最大１．５：１であり、かつ、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１以上である。
【０１８９】
実施形態Ａ２：成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、０．２３：１以上である、実施形態Ａ１に記載の組成物。
【０１９０】
実施形態Ａ３：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２のいずれかに記載の組成物。
【０１９１】
実施形態Ａ４：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ３のいずれかに記載の組成物。
【０１９２】
実施形態Ａ５：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ４のいずれかに記載の組成物。
【０１９３】
実施形態Ａ６：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１〜Ａ５のいずれかに記載の組成物。
【０１９４】
実施形態Ａ７：成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率が、１：１以上である、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ６のいずれかに記載の組成物。
【０１９５】
実施形態Ａ８：成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率が、１：１から１．５：１の範囲内にある、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ７のいずれかに記載の組成物。
【０１９６】
実施形態Ａ９：成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、最大０．８０：１である、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ８のいずれかに記載の組成物。
【０１９７】
実施形態Ａ１０：成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、０．２３：１から０．８０：１の範囲内にある、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ９のいずれかに記載の組成物。
【０１９８】
実施形態Ａ１１：同じサイクル条件にて、ＨＦＣ−１３４ａの体積加熱容量に対し１０５％以上の体積加熱容量を提供する、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ１０のいずれかに記載の組成物。
【０１９９】
実施形態Ａ１２：組成物が６０℃にてＡＳＴＭ−Ｅ６８１により定められる場合に非可燃性である、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ１１のいずれかに記載の組成物。
【０２００】
実施形態Ａ１３：組成物が１０００未満のＧＷＰを有する、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ１２のいずれかに記載の組成物。
【０２０１】
実施形態Ａ１４：（ａ）３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２６重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３４重量パーセントから５３重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ５、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０２０２】
実施形態Ａ１５：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ５、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１４のいずれかに記載の組成物。
【０２０３】
実施形態Ａ１６：（ａ）１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ４、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０２０４】
実施形態Ａ１７：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ５又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３又は実施形態Ａ１６のいずれかに記載の組成物。
【０２０５】
実施形態Ａ１８：（ａ）９重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）９重量パーセントから１６重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）４２重量パーセントから６８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ４、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０２０６】
実施形態Ａ１９：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ４、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３、又は実施形態Ａ１８のいずれかに記載の組成物。
【０２０７】
実施形態Ａ２０：ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する比率が、１．２：１から１．５：１である、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ１９のいずれかに記載の組成物。
【０２０８】
実施形態Ａ２１：ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する比率が、１．３：１から１．５：１である、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２０のいずれかに記載の組成物。
【０２０９】
実施形態Ａ２２：（ａ）１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ６、又は実施形態Ａ７〜実施形態Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０２１０】
実施形態Ａ２３：（ａ）１１重量パーセント〜１３重量パーセントのジフルオロメタン、（ｂ）１４重量パーセント〜１５重量パーセントのペンタフルオロエタン、（ｃ）５重量パーセント〜２８重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１５重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）４４重量パーセント〜４６重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ６〜実施形態Ａ１３、又は実施形態Ａ２２のいずれかに記載の組成物。
【０２１１】
実施形態Ａ２４：（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、実施形態Ａ１、実施形態Ａ２、実施形態Ａ６〜実施形態Ａ１３、実施形態Ａ２２又は実施形態Ａ２３のいずれかに記載の組成物。
【０２１２】
実施形態Ｂ１：熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、作動用流体冷却器において、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を含む作動用流体から熱を取り出すことによって、冷却した作動用流体を製造する工程を包む、方法。
【０２１３】
実施形態Ｃ１：熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、二段以上のカスケードによる加熱用の段の間にて熱を交換するものであり、第１のカスケードによる加熱用の段において選択されたより低い温度にて、第１の作動用流体における熱を吸収する工程を、並びに、より高い作動用流体温度にての熱を排出する第２のカスケードによる加熱用の段の、第２の作動用流体まで、この熱を伝達することを包含する、加熱を生じさせる方法。ここで、第１の作動用流体又は第２の作動用流体の少なくとも一つは、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を含有する。
【０２１４】
実施形態Ｄ１：冷却を生じさせる方法であって、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させる工程と、その後、前述の組成物を凝縮する工程と、を含む、方法。
【０２１５】
実施形態Ｅ１：高い環境温度においてエアーコンディショニングを作り出す方法であって、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を蒸発させる工程と、その後、前述の組成物を凝縮する工程と、を含む、方法。
【０２１６】
実施形態Ｅ２：環境温度が３５℃以上である、実施形態Ｅ１に記載の方法。
【０２１７】
実施形態Ｆ１：高温熱ポンプにおけるＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ、ＨＦＣ−１３４ａ又はＣＦＣ−１２による作動用流体を代替する方法であって、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を含有する代替の作動用流体を、前述の高温熱ポンプへ提供する工程を含む方法。
【０２１８】
実施形態Ｇ１：高温環境用エアーコンディショニング装置におけるＨＣＦＣ−２２を代替する方法を提供するものであって、前述の装置へ、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を供給する工程を含む方法を提供する。
【０２１９】
実施形態Ｈ１：産業用エアーコンディショニング装置におけるＨＣＦＣ−１２４を代替する方法を提供するものであって、前述の装置へ、実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を供給する工程を含む方法を提供する。
【０２２０】
実施形態Ｉ１：蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を、包含する伝熱システムであって、前述のシステムが実施形態Ａ１〜実施形態Ａ２４のいずれかに記載の組成物を含む、伝熱システム。
【０２２１】
実施形態Ｉ２：熱ポンプ装置を包含する、実施形態Ｉ１に記載の伝熱システム。
【０２２２】
実施形態Ｉ３：エアーコンディショニング装置を包含する、実施形態Ｉ１の伝熱システム。
【０２２３】
実施形態Ｉ４：前述のエアーコンディショニング装置が、３５℃を超える環境温度のため設計されたものである、実施形態Ｉ３に記載の伝熱システム。
【０２２４】
実施形態Ｉ５：自動車用エアーコンディショニング装置を包含する、実施形態Ｉ１〜実施形態Ｉ３のいずれかに記載の伝熱システム。
本発明は以下の実施の態様を含む。
１．ａ．１重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．１重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．９重量パーセントから４２重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、又はそれらの混合物、並びに、ｄ．３４重量パーセントから６８重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン又はそれらの混合物を含む、組成物であって、ここで、前記組成物が２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含有する場合、前記組成物はまた、少なくともいくらかの１，１，２，２−テトラフルオロエタンも含有し、ここで、成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率は、最大１．５：１であり、かつ、成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率は、０．０４：１以上である、組成物。
２．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１に記載の組成物。
３．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１に記載の組成物。
４．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１に記載の組成物。
５．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１に記載の組成物。
６．成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率が、１：１以上である、前記１に記載の組成物。
７．成分（ａ）の成分（ｂ）に対する比率が、１：１から１．５：１の範囲内にある、前記１に記載の組成物。
８．成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、最大０．８０：１である、前記１に記載の組成物。
９．成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、０．０４：１から０．８０：１の範囲内にある、前記１に記載の組成物。
１０．前記組成物が、同じサイクル条件にて、ＨＦＣ−１３４ａの体積加熱容量(volumetric heating capacity)に対し１０５％以上の体積加熱容量を提供する、前記１に記載の組成物。
１１．前記組成物が、６０℃にて、ＡＳＴＭ−Ｅ６８１により定められる場合に非可燃性である、前記１に記載の組成物。
１２．前記組成物が１０００未満のＧＷＰを有する、前記１に記載の組成物。
１３．ａ．３重量パーセントから２３重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．２重量パーセントから１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．２６重量パーセントから４２重量パーセントの、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、ｄ．３４重量パーセントから５３重量パーセントの、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、前記１に記載の組成物。
１４．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１３に記載の組成物。
１５．ａ．１０重量パーセントから２８重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．１６重量パーセントから２５重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、ｄ．３８重量パーセントから５８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、前記１に記載の組成物。
１６．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１５に記載の組成物。
１７．ａ．９重量パーセントから２９重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．６重量パーセントから１９重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．９重量パーセントから１６重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び、ｄ．４２重量パーセントから６８重量パーセントのＥ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、前記１に記載の組成物。
１８．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び、（ｄ）Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記１７に記載の組成物。
１９．ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する比率が、１．２：１から１．５：１である、前記１７に記載の組成物。
２０．ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する比率が、１．３：１から１．５：１である、前記１７に記載の組成物。
２１．ａ．１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、ｄ．４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、前記１に記載の組成物。
２２．ａ．１１重量パーセント〜１３重量パーセントのジフルオロメタン、ｂ．１４重量パーセント〜１５重量パーセントのペンタフルオロエタン、ｃ．５重量パーセント〜２８重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１５重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに、ｄ．４４重量パーセント〜４６重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含む、前記２１に記載の組成物。
２３．（ａ）ジフルオロメタン、（ｂ）ペンタフルオロエタン、（ｃ）１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン、並びに（ｄ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペンからなる、前記２１に記載の組成物。
２４．熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、作動用流体冷却器(working fluid cooler)において、前記１に記載の組成物を含む作動用流体から熱を取り出すことによって、冷却した作動用流体を製造する工程を含む、方法。
２５．熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、熱は少なくとも２つのカスケード加熱段（cascade heating stage）の間にて交換され、第１のカスケード加熱段において、選択された、より低い温度にて、第１の作動用流体における熱を吸収する工程と、この熱を、より高い作動用流体温度にて熱を排出する第２のカスケード加熱段の第２の作動用流体に、移す工程とを含み、前記第１の作動用流体又は前記第２の作動用流体のうちの少なくとも一つは、前記１に記載の組成物を含有する、方法。
２６．冷却を生じさせる方法であって、前記１に記載の組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮する工程とを含む、方法。
２７．高い環境温度においてエアーコンディショニングを作り出す方法であって、前記１に記載の組成物を蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮する工程とを含む、方法。
２８．前記環境温度が３５℃以上である、前記２７に記載の方法。
２９．高温熱ポンプにおけるＨＣＦＣ−２２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０７Ｃ、ＨＦＣ−１３４ａ又はＣＦＣ−１２の作動用流体を代替する方法であって、前記１に記載の組成物を含む代替の作動用流体を、前記高温熱ポンプに供給する工程を含む、方法。
３０．高温環境用エアーコンディショニング装置におけるＨＣＦＣ−２２を代替するために提供される方法であって、前記１に記載の組成物を前記装置に供給する工程を含む、方法。
３１．産業用エアーコンディショニング装置におけるＨＣＦＣ−１２４を代替するために提供される方法であって、前記１に記載の組成物を前記装置に供給する工程を含む、方法。
３２．蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含む伝熱システムであって、前記システムが前記１に記載の組成物を含む、伝熱システム。
３３．熱ポンプ装置を含む、前記３２に記載の伝熱システム。
３４．エアーコンディショニング装置を含む、前記３３に記載の伝熱システム。
３５．前記エアーコンディショニング装置が、３５℃を超える環境温度のため設計されたものである、前記３４に記載の伝熱システム。
３６．自動車用エアーコンディショニング装置を含む、前記３２に記載の伝熱システム。
３７．成分（ｃ）の成分（ｄ）に対する比率が、０．２３：１以上である、前記１に記載の組成物。
３８．ジフルオロメタンのペンタフルオロエタンに対する重量比が、１：０．９から１：１．６の範囲内にある、前記２０に記載の冷媒組成物。
３９．１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び１，１，２，２−テトラフルオロエタンの合計の、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比が、１：１．３７から１：１．９の範囲内にある前記２０に記載の冷媒組成物。
４０．前記組成物が、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び１，１，２，２−テトラフルオロエタンを含み、１，１，２，２−テトラフルオロエタンの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンに対する重量比が、１：１．３から１：２３の範囲内にある、前記２０に記載の冷媒組成物。
４１．前記冷媒組成物が非可燃性である、前記２０に記載の冷媒組成物。
４２．前記冷媒組成物が、エアーコンディショニング設備において用いられる場合、５Ｋ以下の平均グライド（average glide）を有する、前記２０に記載の組成物。
４３．前記冷媒組成物が１０００未満のＧＷＰを有する、前記２０に記載の組成物。
４４．冷却を生じさせる方法であって、前記２０に記載の組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮する工程とを含む、方法。
４５．前記冷却すべき物体が、３５℃以上の環境温度における住居又は建物である、前記４４に記載の方法。
４６．エアーコンディショニングシステムであって、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含み、前記システムは前記２０に記載の組成物を含有する、エアーコンディショニングシステム。
４７．前記凝縮器を４５℃以上の温度にて運転する、前記４６に記載のエアーコンディショニングシステム。
４８．前記システムは、同じ条件でのＲ−２２の冷却容量に対し２０％以内の冷却容量にて運転する、前記４６に記載のエアーコンディショニングシステム。
４９．前記システムは、同じ条件でのＲ−２２のＣＯＰに対し３％以内のＣＯＰにて運転する、前記４６に記載のエアーコンディショニングシステム。
５０．エアーコンディショニングシステムにおけるＲ−２２を代替する方法であって、Ｒ−２２と置き換えて、前記２０に記載の組成物を前記エアーコンディショニングシステムに供給する工程を含む、方法。
５１．ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、並びに、１，１，２，２−テトラフルオロエタン若しくは１，１，２，２−テトラフルオロエタン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンの混合物を含む冷媒組成物であって、前記組成物が、Ａ．１０重量パーセント〜１４重量パーセントのジフルオロメタン、Ｂ．１３重量パーセント〜１６重量パーセントのペンタフルオロエタン、Ｃ．０重量パーセント〜２９重量パーセントの１，１，１，２−テトラフルオロエタン、Ｄ．２重量パーセント〜３０重量パーセントの１，１，２，２−テトラフルオロエタン、及び、Ｅ．４０重量パーセント〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペンを含み、前記組成物は、エアーコンディショニング設備において３５℃以上の環境温度にて用いられる、冷媒組成物。
５２．冷却を生じさせる方法であって、前記５１に記載の組成物を、冷却すべき物体の近傍において蒸発させる工程と、その後、前記組成物を凝縮する工程とを含む、方法。
５３．熱ポンプにおいて加熱を生じさせる方法であって、熱交換器において、前記２０に記載の組成物を含む作動用流体から熱を取り出すことによって、冷却した作動用流体を製造する工程を含む、方法。
５４．前記熱ポンプが住居用熱ポンプであり、かつ、前記熱交換器を５０℃以下の温度にて運転する、前記５３に記載の方法。
５５．前記熱ポンプが高温熱ポンプであり、かつ、前記熱交換器を、５０℃を超える温度にて運転する、前記５３に記載の方法。
５６．前記凝縮器を５０℃以上の温度にて運転する、前記３３に記載の熱ポンプシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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