(57)【要約】  ７１重量％から７９重量％の濃度のプロパンと、２１重量％から２９重量％の濃度のイソブテン及びブテ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、Ｒ１３４ａ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Ｒ１３４ａ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】
７１重量％から７９重量％の濃度のプロパンと、２１重量％から２９重量％の濃度のイソブテン及びブテ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、Ｒ１３４ａ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Ｒ１３４ａ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、７５重量％のプロパンと、２５重量％のイソブテンとからなる、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記ガス状混合物が、７５重量％のプロパンと、２５重量％のブテンとからなる、請求項１に記載の使用。
【請求項４】
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３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項５】
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３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
７１重量％から７９重量％の濃度のプロパンと、２１重量％から２９重量％の量のイソブテン及びブテ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冷媒ガス状混合物。
【請求項７】
請求項６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８】
冷媒としての請求項６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７に記載の空調又は冷却設備。
【請求項９】
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７に記載の空調又は冷却設備。
【請求項１０】
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、７１重量％から７９重量％の濃度のプロパンと、２１重量％から２９重量％の濃度のイソブテン及びブテ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Ｒ１３４ａ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】
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は実質的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おり、Ｒ１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）はそれらの置換冷媒ガスとして１９９０年代の初頭以来用いられているヒドロフルオロカーボンである。
【０００３】
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とは異なり、Ｒ１３４ａは、実質的なＯＤＰを有さず、特に空調又は冷却のための冷媒としての用途を見出されている。
【０００４】
しかしながら、Ｒ１３４ａには高い地球温暖化係数（以下、ＧＷＰ）を有する。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】
本発明の主要な目的はＲ１３４ａの置換又は代替として用いることが可能である冷媒ガス混合物、及び／又は、Ｒ１３４ａと比較して、低い生産コスト及び特にＧＷＰに関して環境影響特性を有し、それとともに自動車空調、及び家庭内、商業的、工業的空調及び冷却のような用途において改善した特徴を有する置換冷媒ガスとしての使用に適している熱力学的特性も併せ持っている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Ｒ１３４ａの他の置換又は代替冷媒を提供することである。
【０００６】
とても限られた範囲内の混合物の構成炭化水素の相対的濃度を有する非フッ化炭化水素のガス状混合物を使用することで上記目的は達成するという認識に、本発明は基づいている。
【０００７】
炭化水素のバイナリ混合物は、冷媒ガスとして従来技術においてすでに提案されている。例えば、米国特許１，４９７，６１５号はイソブタンと、低分子量の他の炭化水素化合物との冷媒混合物であって、４５℃を上回る沸点を有する冷媒混合物に関する。
【０００８】
ＣＮ１０１４０２８４７号には、Ｒ２２の置換物である冷媒混合物の成分としてイソブタンとプロパンとからなる混合物が記載され、前記混合物には、８０重量％から８９重量％の濃度のプロパン及び１１重量％から２０重量％の濃度のイソブタンが存在することができる。
【０００９】
ＣＮ１６９３４０８号には、Ｒ１３４ａの置換冷媒として、５５重量％から６２重量％の量のプロパンと、３８重量％から４５重量％の量のイソブタンとを含む混合物が記載されている。
【００１０】
文献（Ｓｈｉｎ  Ｊ．Ｙら、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．４、１９９７年６月１日、ページ２６７−２７５；Ｃｈａｎｇ  Ｙ．Ｓ．ら、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．３，２０００年５月１日、ページ２３２−２４２、及びＧｒａｎｒｙｄ  Ｅ．、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．２４、Ｎｏ．１、２００１年１月１日、ページ１５−２４）は、７５／２５の重量比のプロパン／イソブタンからなる冷媒混合物を記載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この点で、本発明は、使用する炭化水素の濃度範囲の特定の選択によって、Ｒ１３４ａを置換するのに特に適切でそして改善された熱力学的特徴を得ることを可能にする混合物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の主題は、このように、以下のガス状混合物の使用である：
・空調又は冷却設備における、特にＲ１３４ａの使用のために設計された自動車空調における、Ｒ１３４ａの置換又は代替冷媒ガスとしての、７１重量％から７９重量％の濃度のプロパンと、２１重量％から２９重量％の濃度のイソブテン及びブテン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ガス状混合物。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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、Ｒ１３４ａの対応する曲線と比較している。対応する数値は、表３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、Ｒ１３４ａの対応する曲線と比較している。対応する数値は、表４に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書、実施例、及び特許請求の範囲において、用語「ブテン」は、１−ブテンと、シス及びトランス−２−ブテンとを含む。
本発明による混合物は可燃性であるため、新装置において及び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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の他の主題は、７１重量％から７９重量％のプロパンと、２１重量％から２９重量％のイソブテン、ブテン又はそれらの混合物とからなる冷媒混合物である。
【００１８】
混合物の構成ガスの限定した濃度範囲の範囲内で、好適な混合物は：
・７４重量％−７９重量％の、特に７５重量％のプロパンと、２１重量％−２６重量％の、特に２５重量％のイソブテン又はブテン
からなる群から選択されるガスからなる群から選択されるものである。
【００１９】
本明細書において提案される混合物は、適度な及び高い温度の用途のための冷却サイクルのＲ１３４ａの使用に対して、改善した特徴を有している。
【００２０】
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、Ｒ１３４ａ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。
【００２１】
【表１】
2015529705.tif 000002
【００２２】
上記の表から見られるように、本発明による使用した混合物は、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。
【００２３】
Ｒ１３４ａと比較すると、混合物は、ＧＷＰを１３００から通常３を超えない値までに大幅に減らす。
【００２４】
加えて、混合物が炭化水素のみからなるので、それらは低コスト原料の広い入手性を有することを可能にする。
【００２５】
添付の図面において、：
・図１及び図２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、Ｒ１３４ａの対応する曲線と比較している。対応する数値は、表３及び表４に示されている。
【００２６】
Ｒ１３４ａ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。
【００２７】
【表２】
2015529705.tif 000003
【００２８】
表は、本発明の主題である特定の混合物の性能係数（ＣＯＰ）を、Ｒ１３４ａと比較して記載している。
【００２９】
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。
【００３０】
値は、冷却における６ＫＷの熱容量、５００Ｗｅの補助電源、及び５℃の過冷却を有する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。
【００３１】
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。
【００３２】
すべての場合において、提案される混合物のＣＯＰがＲ１３４ａのそれに完全に一致していることが観察することができる。
【００３３】
【表３】
2015529705.tif 000004
【００３４】
【表４】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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