(57)【要約】  ９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレンと、１重量％から１０重量％の濃度のブテン、エチレン及びエタンからなる群から選択されるガス又はその混合物と、からなる群から選択されるガス状混合物の使用であって、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及び／又はＲ４０７Ｃの、及び／又はＨＦＣ（ハイドロフロオロカーボン）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）及びＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を含むＲ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃの他の置換又は代替冷媒の、置換又は代替冷媒ガスとしての使用。【特許請求の範囲】
【請求項１】
９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレンと、１重量％から１０重量％の濃度のブテン、エチレン及びエタンからなる群から選択されるガス又はその混合物と、
からなる群から選択されるガス状混合物の使用であって、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及び／又はＲ４０７Ｃの、及び／又はＨＦＣ（ハイドロフロオロカーボン）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）及びＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を含むＲ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃの他の置換又は代替冷媒の、置換又は代替冷媒ガスとしての使用。
【請求項２】
前記ガス状混合物が、９３重量％から９７重量％のプロピレンと、７重量％から３重量のブテン、エチレン及びエタンからなる群から選択されるガス又はその混合物とからなる、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記ガス状混合物が、９５重量％のプロピレンと、５重量％のブテンとからなる、請求項１又は２に記載の使用。
【請求項４】
前記ガス状混合物が、９５重量％のプロピレンと、５重量％のエチレンとからなる、請求項１又は２に記載の使用。
【請求項５】
前記ガス状混合物が、９５重量％のプロピレンと、５重量％のエタンとからなる、請求項１に記載の使用。
【請求項６】
前記ガス状混合物が、空調又は冷却設備で使用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の使用。
【請求項７】
前記ガス状混合物が、自動車の空調システム、スーパーマーケットの冷却庫、冷却倉庫、家庭用冷蔵庫、遠心冷却機、家庭用、商業用及び工業用空調設備、家庭用、商業用及び工業用冷却機、プロセス工業の空調及び冷却設備、冷却輸送、冷水器、商業用製氷機、並びに家庭用、商業用及び工業用除湿器において使用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の使用。
【請求項８】
９３重量％から９７重量％の濃度のプロピレンと、７重量％から３重量％の濃度のエチレンからなる選択される冷媒ガス状混合物。
【請求項９】
９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレンと、１重量％から１０重量％の濃度のブテンからなる冷媒ガス状混合物。
【請求項１０】
請求項１乃至５、８及び９のいずれか一項に記載のガス状混合物を冷媒として含む空調又は冷却設備。
【請求項１１】
冷媒としての請求項１乃至５、８及び９のいずれか一項に記載の混合物の使用のために設計又は適応させた請求項１０に記載の空調又は冷却設備。
【請求項１２】
自動車の空調システム、スーパーマーケットの冷却庫、冷却倉庫、家庭用冷蔵庫、遠心冷却機、家庭用、商業用及び工業用空調設備、家庭用、商業用及び工業用冷却機、プロセス工業の空調及び冷却設備、冷却輸送、冷水器、商業用製氷機、並びに家庭用、商業用及び工業用除湿器からなる、請求項１０に記載の空調又は冷却設備。
【請求項１３】
存在する空調又は冷却装置の改良プロセスであって、上記設備で使用される冷媒ガスを、９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレンと、１重量％から１０重量％の濃度のブテン、エチレン、エタン及びプロパンからなる群から選択されるガス又はその混合物と、からなる群から選択されるガス状混合物に置換することを含む、改良プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃ混合物の置換又は代替冷媒として有用であるガス状混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃは、クロロフルオロカーボン類又はヒドロクロロフルオロカーボン類の置換冷媒ガスとして用いられているヒドロフルオロカーボンの混合物であるが、大きなオゾン層破壊係数（以下、ＯＤＰ）を有し、モントリオール議定書により規制されている。
【０００３】
特に、Ｒ４０４Ａは、４４％のペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、５２％の１，１，１−トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）及び４％の１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）の３元混合物であり、その特徴は、１℃未満の温度グライドを有する共沸混合物の特徴と大きな違いがないところである。
【０００４】
しかしながら、それは主としてＲ１４３ａ及びＲ１２５の存在により高い地球温暖化係数（以下、ＧＷＰ）を有する混合物である。そして、京都議定書の後、ヨーロッパ規制は空調又は冷却設備において、その入手及び使用を制限し、及び段階的に制限するであろう。
【０００５】
Ｒ５０７Ａは、５０％の１，１，１−トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）及び５０％のペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）を含有する２元混合物であり、相対的に広い範囲にわたって共沸特性を有するものの、その代わり、３３００に等しいかなり高いＧＷＰを有している。
【０００６】
Ｒ４０７Ｃは、５２％の１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、２５％のペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）及び２３％のジフルオロメタン（Ｒ３２）を含有する３元混合物である。この混合物は、そのＧＷＰ値は約１６００に等しく高いという事実があるが、後者の冷媒の特性に良く対応するため、短期的にはＲ２２と置換する好ましい候補である。
【０００７】
上記混合物に関するその他の一般的な欠点は、比較的コストが高いことである。
【０００８】
米国特許出願公開公報２０００９／２６１２８９は、９０％／１０％のプロペン／プロパンの重量組成を含む、プロペン／プロパンの２元混合物を記載しており、この混合物の特性をＲ４０７Ｃと比較している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主要な目的はＲ４０４Ａ、Ｒ５０７及びＲ４０７Ｃの、及び／又はＨＦＣ（ヒドロフルオロカーボン類）、ＨＦＯ（ヒドロフルオロオレフィン）及びＨＦＥ（ヒドロフルオロエーテル）を含むＲ４０４Ａ、Ｒ５０７及びＲ４０７Ｃのその他の置換又は代替冷媒の、置換又は代替として、使用することができる冷媒ガス混合物を提供することであり、低い生産コスト及び特にＧＷＰに関して改善した環境影響特性を有し、したがって長期間であっても、環境基準を満たすことができる。
【００１０】
本発明の目的は、空調及び冷却用途の広い分野において、Ｒ２２の置換又は代替混合物として適してもいるガス混合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的の観点から、本発明の主題の１つは、
・空調又は冷却設備におけるＲ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及び／又はＲ４０７Ｃの置換又は代替冷媒ガスとしての、９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレンと、１重量％から１０重量％の濃度のブテン、エチレン及びエタン、からなる群から選択されるガス又はそれらの混合物と
からなる群から選択されるガス状混合物の使用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０４Ａ及びＲ５０７Ａに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表５に示されている。
【図２】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０７Ｃに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表５に示されている。
【図３】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０４Ａ及びＲ５０７Ａに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表６に示されている。
【図４】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０７Ｃに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表６に示されている。
【図５】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０４Ａ及びＲ５０７Ａに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表７に示されている。
【図６】本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０７Ｃに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は表７に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書において、用語「ブテン」は、１−ブテンと、シス又はトランス−２−ブテンと、イソブテンとを含むものと理解されるべきである。
本発明による混合物は可燃性であるため、新製造設備において、及び本発明による可燃性混合物である特定の構成要素の置換だけを必要とする既存の装置の改良においての両方で、本発明による混合物は使用を見出す。
【００１４】
特に、本発明による混合物は、自動車の空調システム、スーパーマーケットの冷却庫、冷却倉庫、家庭用冷蔵庫、遠心冷却機、家庭用、商業用及び工業用空調設備、家庭用、商業用及び工業用冷却機、プロセス工業の空調及び冷却設備、冷却輸送、冷水器、商業用製氷機、並びに家庭用、商業用及び工業用除湿器における用途を見出す。
【００１５】
冷媒として本発明による混合物を使用する空調又は冷却設備も、本発明の範囲内に含まれる。
【００１６】
本発明の他の主題は、
・９０重量％から９９重量％の濃度のプロピレン及び１０重量％から１重量％の濃度のブテン、又は
・９２重量％から９９重量％の濃度のプロピレン及び８重量％から１重量％の濃度のエチレン
からなる混合物である。
【００１７】
混合物の構成ガスの限定した濃度範囲内で、好適な混合物は：
・９２重量％−９７重量％の、好ましくは９３重量％−９７重量％の、特に９５重量％のプロピレンと、３重量％−８重量％の、好ましくは３重量％−７重量％の、特に５重量％のブチレン、エチレン、及びエタンからなる群から選択されるガス又はそれらの混合物
からなる群から選択されるものである。
【００１８】
下記する表は、前述の濃度範囲の範囲内における本発明による混合物の熱力学的特性に関する多くの顕著な特徴を示しており、また、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃの対応する特性と比較して顕著な環境影響特性（例えばＯＤＰ及びＧＷＰ）も併せて示している。
【００１９】
【表１】
2015524495.tif 000002
【００２０】
上記の表から見られるように、本発明による混合物は、実質的に全ての場合において低いグライド値（１気圧における沸点と露点の差）を有する。
【００２１】
ハイドロフルオロカーボン混合物と比較した時に、ＧＷＰは、通常２．２を超えない値までに大幅に減らす。一般的に、すべての混合物、特に炭化水素のみからなる混合物は、鉱物油潤滑剤との最適な親和性を有する。
【００２２】
添付の図面において、：
・図１乃至図６は、本発明による好適な混合物の圧力及び温度曲線を示す線図であり、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ及びＲ４０７Ｃに関する対応する曲線と比較している。関連する数値は、表５乃至表７に示されている。
【００２３】
［例１］
Ｒ４０４Ａと、本発明の主題である置換物との間の比較の表は、以下に示される。
【００２４】
【表２】
2015524495.tif 000003
【００２５】
表は、本特許で提案される混合物の性能係数（ＣＯＰ）を、Ｒ４０４Ａと比較して記載している。
【００２６】
加熱（ＣＯＰｈ）、そして、冷却（ＣＯＰｃ）における性能係数は、その表に示されている。
【００２７】
値は、冷却における６１ｋＷの熱容量、５℃の過冷却を有する工業用冷却設備において算出された。過剰な熱は、コンデンサへの更なる熱と考えられる。
【００２８】
示された値は、国際的に認識されたプログラムを使用する文献から得られる熱力学的データに基づく数学的シミュレーションの結果である。
【００２９】
実質的にすべての場合において、提案される混合物のＣＯＰがＲ４０４Ａのそれと完全に一致し、場合により優れていることが観察できる。
【００３０】
［例２］
Ｒ５０７Ａと、本発明の主題である置換物との間の比較の表は、以下に示される。
【００３１】
【表３】
2015524495.tif 000004
【００３２】
表は、本特許で提案される混合物の性能係数（ＣＯＰ）を、Ｒ５０７Ａと比較して記載している。
【００３３】
加熱（ＣＯＰｈ）、そして、冷却（ＣＯＰｃ）における性能係数は、その表に示されている。
【００３４】
値は、冷却における４５．５ｋＷの熱容量、５℃の過冷却を有する工業用冷却設備において算出された。過剰な熱は、コンデンサへの更なる熱と考えられる。
【００３５】
示された値は、国際的に認識されたプログラムを使用する文献から得られる熱力学的データに基づく数学的シミュレーションの結果である。
【００３６】
示された多くの場合において、提案される混合物のＣＯＰがＲ５０７Ａのそれと完全に一致していることが観察できる。
【００３７】
［例３］
Ｒ４０７Ｃと、本発明の主題である置換物との間の比較の表は、以下に示される。
【００３８】
【表４】
2015524495.tif 000005
【００３９】
表は、本特許で提案される混合物の性能係数（ＣＯＰ）を、Ｒ４０７Ｃと比較して記載している。
【００４０】
加熱（ＣＯＰｈ）、そして、冷却（ＣＯＰｃ）における性能係数は、その表に示されている。
【００４１】
値は、冷却における２２ｋＷの熱容量、５℃の過冷却を有する商業用空調設備において算出された。過剰な熱は、コンデンサへの更なる熱と考えられる。
【００４２】
示された値は、国際的に認識されたプログラムを使用する文献から得られる熱力学的データに基づく数学的シミュレーションの結果である。
【００４３】
実質的にすべての場合において、提案される混合物のＣＯＰがＲ４０７Ｃのそれと完全に一致しているか、場合により優れていることが観察できる。
【００４４】
【表５】
2015524495.tif 000006
【００４５】
【表６】
2015524495.tif 000007
【００４６】
【表７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2015524495.tif 000016
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