(57)【要約】テトラフルオロエタンとヘプタフルオロプロパンの濃度の合計が組成物の少なくとも９０重量％であるようにテトラフルオロエタンを少なくとも３５重量％とヘプタフルオロプロパンを少なくとも２０重量％含んで成る液状冷媒組成物を開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状冷媒組成物であって、テトラフルオロエタンとヘプタフルオロプロパンの濃度の合計が組成物の少なくとも９０重量％であるようにテトラフルオロエタンを少なくとも３５重量％とヘプタフルオロプロパンを少なくとも２０重量％含んで成る液状冷媒組成物。
【請求項２】
本質的にテトラフルオロエタンとヘプタフルオロプロパンから成る請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記テトラフルオロエタンが１，１，１，２−テトラフルオロエタンである請求項１または２記載の組成物。
【請求項４】
前記ヘプタフルオロプロパンが１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパンである請求項１記載の組成物。
【請求項５】
本質的に８０から３５重量％のテトラフルオロエタンと２０から６５重量％のヘプタフルオロプロパンからなる請求項１記載の組成物。
【請求項６】
本質的に７０から４５重量％のテトラフルオロエタンと３０から５５重量％のヘプタフルオロプロパンからなる請求項５記載の組成物。
【請求項７】
本質的に６０から５０重量％のテトラフルオロエタンと４０から５０重量％のヘプタフルオロプロパンからなる請求項６記載の組成物。
【請求項８】
本質的に約５２．５重量％のテトラフルオロエタンと約４７．５重量％のヘプタフルオロプロパンからなる請求項１記載の組成物。
【請求項９】
ヘプタフルオロプロパンの含有量が４５重量％未満である請求項６記載の組成物。
【請求項１０】
本質的にヘプタフルオロプロパンを３５から４５重量％含有する請求項９記載の組成物。
【請求項１１】
本質的にヘプタフルオロプロパンを３５から４０重量％含有する請求項９記載の組成物。
【請求項１２】
遠心圧縮機が組み込まれている冷却装置であって、前記圧縮機内の液体が請求項１記載の組成物である冷却装置。
【請求項１３】
遠心圧縮機が用いられている冷却装置の近くに物体を置くことを含んで成る物体冷却方法であって、前記圧縮機に供給される液状冷媒が請求項１記載の組成物である方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は冷媒組成物（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）に関する。より詳細には、本発明は、遠心圧縮機が用いられている圧縮冷却装置におけるＲ１２の代わりに使用可能な冷媒組成物に関する。
【０００２】
Ｒ１２（ＣＣｌ２Ｆ２）が長年に亘って冷媒組成物として用いられてきた。しかしながら、ＣＦＣガスの使用に関する懸念を考慮して、その使用量を低くするか或は使用量をゼロにする試みがいろいろなされてきた。言い換えれば、Ｒ１２を環境を害さない配合物に置き換える方法が探求されてきた。
【０００３】
ある程度の効果を伴ってＲ１２の代わりに用いられてきた一つの炭化水素はテトラフルオロエタン（Ｒ１３４）である。その理由はその圧力−温度の関係および冷却効果がＲ１２のそれに類似していることによる。実際、容積移送式圧縮機ではＲ１３４がＲ１２の良好な代替品である。
【０００４】
不幸なことには、遠心圧縮機の使用を伴う装置ではＲ１２の代わりにＲ１３４を用いたのでは満足されない。その理由は、同様な熱力学特性を有する必要があるばかりでなくまた同様な蒸気密度特性も有する必要がある点で冷媒に追加的制約が課せられることにある。おおざっぱに言って、蒸気密度は分子量に関係する。Ｒ１２の分子量は１２１であるが、Ｒ１３４の分子量は僅か１０２である。このような差から遠心圧縮機装置で用いられる圧縮機翼車の寸法を変える必要があるばかりでなくその速度も変える必要がある。明らかに、現存装置を改造することなく使用可能な組成物が求められている。
【０００５】
遠心圧縮機を使用する時に冷媒を用いることに関するさらなる複雑さは、遠心圧縮機に「溢れ（ｆｌｏｏｄｅｄ）」蒸発装置が用いられていることにある、即ち冷却サイクル全体に亘って冷媒液がいくらか残存することにある。その結果として、一般に、この装置に含まれている液状組成物の組成とこの装置の中を循環している蒸気の組成が異なる。
【０００６】
本発明の目的は、圧縮機翼車の寸法も速度も変える必要なく遠心圧縮機が用いられている装置で使用可能な冷媒組成物を提供することにある。明らかに、現存装置を改造することなく使用可能な組成物が求められている。
【０００７】
本発明に従い、驚くべきことに、Ｒ１３４とＲ２２７（ヘプタフルオロプロパン）の特定の液状配合物が遠心圧縮冷却装置におけるＲ１２の代替品として良好に挙動することを見いだした。本発明に従い、テトラフルオロエタンとヘプタフルオロプロパンの濃度が組成物の少なくとも９０重量％であるようにテトラフルオロエタンを少なくとも３５重量％とヘプタフルオロプロパンを少なくとも２０重量％含んで成る液状冷媒組成物を提供する。
【０００８】
テトラフルオロエタンは２種類の形態で存在する。即ち対称的な１，１，２，２−テトラフルオロエタンとＲ１３４ａとして知られる１，１，１，２−テトラフルオロエタンの形態である。この後者が本発明で用いるに好適である。
【０００９】
ヘプタフルオロプロパンも同様に２種類の異性体形態で存在する。即ちＲ２２７ｅａとして知られる１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（これが好適である）およびＲ２２７ｃａとして知られる１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパンの形態である。
【００１０】
この上に示したように、気相中の組成と液相中の組成が異なる。Ｒ２２７を２０から５２重量％含有し、従ってＲ１３４ａを８０から４８重量％含有して成る配合物は蒸気相中でＲ１２の挙動に±１０％のばらつきの範囲で類似した様式の挙動を示す組成を与えることを見いだした。
【００１１】
本発明の好適な組成物は本質的にＲ１３４とＲ２２７、特にＲ１３４ａとＲ２２７ｅａから成る（即ちこれは２成分系組成物である）が、３番目の成分を少量含有させることも可能である。任意の追加的成分、即ち３番目または高級（ｈｉｇｈｅｒ）成分を本組成物の１０重量％以下、好適には５重量％以下、より好適には２重量％以下の量で存在させることもできる。追加的成分を２種以上用いる場合には、これらの成分の総量を１０重量％以下にする。このような配合の主な目的は全体としての分子量を高くし、それにより蒸気密度を高くすることにあることから、Ｒ２２７をいくらか置き換えるのではなくＲ１３４ａをいくらか置き換える方がより一般的である。可能な追加的成分にはＣ３１８（オクタフルオロシクロブタン）、Ｒ２１８（オクタフルオロプロパン）およびＲ１２５（ペンタフルオロエタン）が含まれる。Ｒ１３４の濃度を一般に８０から３５重量％、好適には７０から４５重量％、より好適には５０から６０重量％にする。Ｒ２２７の濃度を一般に２０から６５重量％、好適には３０から５５重量％、特に４０から５０重量％にする。特に好適な配合物はＲ１３４ａを５２．５％とＲ２２７ｅａを４７．５％からなる配合物である。この好適な配合は、全体としての分子量がＲ１２のそれ、即ち１２１に相当するような配合を得る必要があると言った仮定が基になっている。これはＲ１３４ａが約６０％でＲ２２７ｅａが約４０％の蒸気組成を用いて達成される。
【００１２】
しかしながら、この上に示したように、分子量のみでは、ある配合物が蒸気相中でどのような挙動を示すかが完全には描写されない。それを行うには、また、蒸気密度および蒸気圧特性も訂正する必要がある。
【００１３】
他の好適な配合物はそれを考慮に入れることを試みた配合物、即ちＲ２２７含有量が４５重量％に等しいか或はそれ以下、特に３０から４０、４２．５もしくは４５重量％、好適には３５から４２．５もしくは４５重量％、または３５から４０重量％で残りがＲ１３４の配合物であることを見いだした。特に好適な配合物はＲ１３４ａを約６３．３重量％とＲ２２７ｅａを約３６．７重量％含んで成る。Ｒ２２７ｅａの方がＲ１３４ａより高価なことからそのような配合物の方がより安価である。
【００１４】
本発明は、また、遠心圧縮機が用いられている冷却装置の近くに目的物を置くことを含んで成る物体冷却方法も提供し、この方法では、本発明の組成物が前記圧縮機に供給する液状冷媒であり、そして遠心圧縮機が組み込まれている冷却装置も提供し、この装置では、本発明の組成物が前記圧縮機における液体である。
【００１５】
以下に示す実施例で本発明のさらなる説明を行う。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
分かるであろうように、実施例２および４の配合物が特に良好な蒸気圧および蒸気密度値を与え、これらの値はＲ１２の値に匹敵するか、或は特に３０℃から４０℃（この温度は通常の凝縮温度であることから一般に最も重要である）の時にはＲ１２の値よりも良好でさえある。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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