(57)【要約】  本発明は、冷却、空調、及びヒートポンプ装置で使用するための組成物に関し、該組成物は２，３，３，３−テトラフルオロプロペンと少なくとも１種の他の成分を含む。本発明の組成物は、冷却又は熱を生成するプロセスにおいて、伝熱流体、発泡剤、エアロゾル噴霧剤、並びに火災抑制剤及び消火剤として有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１０重量％〜３５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
０重量％〜２０重量％のＲ１２５；
２０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン；
０重量％〜１０重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜１０重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
【請求項２】
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％のテトラフルオロエタン；
３重量％から７重量％のヘプタフルオロプロパン；及び
０重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
【請求項３】
２５重量％〜２６重量％のＲ３２；
３０重量％〜３１重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１５重量％〜１６重量％Ｒ１２５
２５重量％〜２６重量％のＲ１３４ａ；及び
５重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物。
【請求項４】
２８重量％〜３２重量％のＲ３２；
１２重量％〜１６重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１２重量％のＲ１２５；
４３重量％〜４７重量％のＲ１３４ａ；及び
０重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
【請求項５】
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１５重量％のＲ１２５；及び
４０重量％〜５０重量％の１３４ａ
を含む冷媒組成物。
【請求項６】
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％の１３４ａ；及び
３重量％〜７重量％のＲ１５２ａ
を含む冷媒組成物。
【請求項７】
３０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２３４ｙｆ；
４２重量％〜４８重量％の１３４ａ；及び
４重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物。
【請求項８】
地球温暖化係数が１５００未満である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【請求項９】
非共沸組成物である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【請求項１０】
４０４Ａの代替物として使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、冷却、空調、及びヒートポンプ装置で使用するための組成物に関し、当該組成物はフルオロオレフィン及び少なくとも１種の他の成分を含む。本発明の組成物は、冷却又は熱を生成するプロセスにおいて、伝熱流体、発泡剤、エアロゾル噴霧剤、並びに火災抑制剤及び消火剤として有用である。
【発明の背景】
【０００２】
低温産業は、モントリオール議定書により段階的に廃止される、オゾン層を破壊するクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）及びハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）の代替冷媒を見つけるために、過去数十年にわたって取り組んできた。ほとんどの冷媒製造者にとっての解決策は、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）冷媒の商品化であった。現在最も広く使用されているＨＦＣ−１３４ａのようなＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊係数がゼロであるため、モントリオール議定書による現在の段階的廃止の影響を受けない。
【０００３】
冷媒は、熱力学的サイクルにおいて作動流体として使用される物質であり、液体から蒸気へと相変化を起こし、冷却を生成する。これらは、冷却、空調、及びヒートポンプ装置で使用される。それらは、空調空間などのある空間から熱を吸収し、屋外などの他の空間へ熱を放出し、通常はそれぞれ蒸発と凝縮によって行われる。このような相変化は、吸収式及び機械式の両方の蒸気圧縮式の冷却装置で起こるが、空気などの流体を使用したガスサイクルで動作する装置では起こらない。
【０００４】
冷却装置の重要な一つのタイプは、「低温冷却装置」として知られている。そのような装置は、消費者に届く食品の鮮度及び食べ頃の両方を確保するために重要な役割を果たしているという点で、食品の製造、流通、輸送、及び小売の業界に特に重要である。そのような低温冷却装置では、一般に使われる冷媒溶液はＲ−４０４Ａ（Ｒ１２５．Ｒ１４３ａ．Ｒ１３４ａの約４４：５２：４の重量比の混合物を当技術分野ではＲ４０４Ａとよぶ）である。Ｒ４０４Ａは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が３９２２と高く見積もられている。
【０００５】
そのため、これらの用途及びその他の用途で従来使用されてきた組成物の魅力的な代替物となる、新しいフルオロカーボン及びハイドロフルオロカーボン化合物、並びに組成物の必要性が高まっている。例えば、塩素含有冷媒をハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）のようなオゾン層を破壊しない非塩素含有冷媒化合物に置き換えることで、塩素含有冷却装置を改良することが望ましいとされてきた。一般の産業及び伝熱産業では、ＣＦＣ及びＨＣＦＣの代替となり、かつ環境的により安全な代替品と考えられる新しいフルオロカーボンベースの混合物を特に求め続けている。しかし、少なくとも伝熱流体に関しては、優れた熱伝達特性、化学的安定性、低又は無毒性、不燃性、及び／又は潤滑剤適合性など、最も広く使用されている流体の多くに存在する特性を備えていることが重要であると一般的に考えられている。
【０００６】
使用効率に関して、冷媒の熱力学的性能又はエネルギー効率の低下が、電気エネルギー需要の増加に起因する化石燃料使用量の増加による二次的な環境影響を及ぼし得ることに留意することが重要である。
【０００７】
可燃性とは、組成物の炎を発火する及び／又は伝播する性質を意味するために使われる用語である。冷媒及びその他の伝熱組成物において、燃焼下限値（ＬＦＬ）は、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ｅ６８１−０４で規定された試験条件で、伝熱組成物と空気の均質な混合物に炎を伝播させることができる空気中の伝熱組成物の最小濃度である。燃焼上限値（ＵＦＬ）は、同じ試験条件で伝熱組成物と空気の均質な混合物に炎を伝播させることができる空気中の伝熱組成物の最大濃度である。
【０００８】
可燃性は、多くの用途において重要な特性である。すなわち、特に伝熱用途を含む多くの用途において、不燃性の組成物を使用することは重要又は必須であると考えられている。したがって、そのような組成物において、不燃性の化合物を使用することはしばしば有益である。本明細書では、「不燃性」という用語は、本明細書で援用される２００２年のＡＳＴＭ標準Ｅ−６８１に準拠して不燃性であると定められた化合物又は組成物を指す。しかし、冷媒組成物にその他の点で使用するのに適した多くのＨＦＣは、本明細書でその語が使用されているような不燃性ではない。例えば、フルオロアルケンである１，１，１−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）は可燃性であるため、多くの用途で使用することはできない。
【０００９】
米国特許公開２００４／００６１０９１号は、４５〜５０重量％のＲ１３４ａ、４５〜５０重量％のＲ１２５、３〜５重量％のＲ３２、及び１〜４重量％の炭化水素成分を含む冷媒組成物であって、該炭化水素成分は、グループＡから選択される１つ以上の炭化水素及びグループＢから選択される１つ以上の炭化水素を含み、該グループＡの炭化水素はＲ２９０を含み、該グループＢの炭化水素はＲ６００ａを含む冷媒組成物を開示している。
【００１０】
ＥＰ特許１９８５６８１Ｂ１号公報は、
ｉ）Ｒ３２（２３重量％）、Ｒ１２５（２５重量％）及びＲ１２３４ｙｆ（５２重量％）、
ｉｉ）Ｒ３２（１５重量％）、Ｒ１２５（４５重量％）及びＲ１２３４ｙｆ（４０重量％）、又は
ｉｉｉ）Ｒ３２（１０重量％）、Ｒ１２５（６０重量％）及びＲ１２３４ｙｆ（３０重量％）
を含む組成物を特に開示している。
【００１１】
米国特許９９８２１８０号公報は、ａ）約１０重量％のＲ３２、（ｂ）約６９重量％のＲ１２５、（ｃ）約８重量％のＨＦＯ１２３４ｙｆ、及び（ｄ）約１３重量％のトランスＨＦＯ１２３４ｚｅからなる伝熱組成物を開示し、重量％は組成物中の（ａ）〜（ｄ）の成分の合計に基づいてる。
【００１２】
上記のすべての組成物は、これらの組成物のより高いＧＷＰに寄与する有意量のＲ１２５を有する。
【００１３】
本出願人は、このようにして、加熱及び冷却装置及び方法、特に蒸気圧縮加熱及び冷却装置、さらに特にＲ−４０４Ａと共に使用される装置及び／又はＲ−４０４Ａと共に使用するために設計された装置を含む低温冷却装置において非常に有利な組成物、特に伝熱組成物の必要性を理解するに至った。
【００１４】
本発明は、
１０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１０重量％〜３５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
０重量％〜２０重量％のＲ１２５；
２０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン；
０重量％〜１０重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜１０重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【発明の目的】
【００１５】
本発明の主な目的は、フルオロオレフィンと、Ｒ３２、Ｒ１２５、テトラフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、ジフルオロエタン及びＣＯ２から選択される少なくとも１種の他の成分とを含む、冷却、空調及びヒートポンプ装置に使用するための組成物を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、蒸気圧縮冷凍サイクルを示すＴＳダイアグラムである。
【発明の概要】
【００１７】
本発明は、
１０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１０重量％〜３５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
０重量％〜２０重量％のＲ１２５；
２０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン；
０重量％〜１０重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜１０重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【発明の詳細な説明】
【００１８】
本発明において本明細書で使用される用語「テトラフルオロエタン」は、１，１，２，２−テトラフルオロエタン又は１，１，１，２−テトラフルオロエタンのいずれかを指す。
【００１９】
本発明において本明細書で使用される用語「ジフルオロエタン」は、１，１−ジフルオロエタン又は１，２−ジフルオロエタンのいずれかを指す。
【００２０】
本発明において本明細書で使用される用語「ヘプタフルオロプロパン」は、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン又は１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパンのいずれかを指す。
【００２１】
本発明において本明細書で使用される用語「約」は、指定値から両側での１０％の偏りを指す。
【００２２】
本発明で使用される各種冷媒を以下の表１に示す。
【表１】
2022502551.tif 000002
【００２３】
一つの態様において、本発明は、
２５重量％〜３５重量％のＲ３２；
１２重量％〜３０重量％のＲ１２３４ｙｆ；
２重量％〜１５重量％のＲ１２５；
２５重量％〜４８重量％のテトラフルオロエタン；
０重量％〜５重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜５重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【００２４】
一つの実施形態において、本発明は、
２０重量％〜２５重量％のＲ３２；
２５重量％〜３０重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２５；
２５重量％〜４５重量％のテトラフルオロエタン；及び
２重量％〜５重量％のヘプタフルオロプロパン
を含む冷媒組成物を提供する。
【００２５】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、及びＲ２２７ｅａを含む冷媒組成物を提供し、
ａ）２２７ｅａ、１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して混合物を得る工程；
ｂ）Ｒ１２５及びＲ３２を工程ａ）の混合物に添加する工程
を含み、ここで前記混合は再循環又は撹拌機で補助される。
前記Ｒ１２５及びＲ３２の添加は、好ましくは、１つずつ行われ、すなわち、Ｒ１２５の添加に続いてＲ３２の添加が行われる。
【００２６】
別の実施形態において、本発明は、
約２５重量％のＲ３２；
約３０重量％のＲ１２３４ｙｆ；
約１５重量％のＲ１２５；
約２５重量％のテトラフルオロエタン；及び
約５重量％のヘプタフルオロプロパン
を含む冷媒組成物１（Ｃ−１）を提供する。
【００２７】
別の実施形態において、本発明は、
２０重量％〜２５重量％のＲ３２；
２０重量％〜２８重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２５；
２０重量％〜２５重量％の１３４ａ；
２重量％〜５重量％の２２７ｅａ；及び
０．５重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【００２８】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ２２７ｅａ、及び二酸化炭素を含む冷媒組成物を提供し、
ａ）２２７ｅａ、１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して第１の混合物を得る工程；
ｂ）Ｒ１２５及びＲ３２を工程ａ）の混合物に添加して第２の混合物を得る工程；
ｃ）二酸化炭素を前記第２の混合物に添加する工程
を含み、ここで、前記混合は、再循環又は撹拌機で補助される。
前記Ｒ１２５及びＲ３２の添加は、好ましくは、１つずつ行われ、すなわち、Ｒ１２５の添加に続いてＲ３２の添加が行われる。
【００２９】
別の実施形態において、本発明は、
約２５重量％のＲ３２；
約２８重量％のＲ１２３４ｙｆ；
約１５重量％のＲ１２５；
約２５重量％の１３４ａ；
約５重量％の２２７ｅａ；
約２重量％のＣＯ２；
を含む冷媒組成物１ａ（Ｃ−１ａ）を提供する。
【００３０】
別の実施形態において、本発明は、
２８重量％〜３２重量％のＲ３２；
１２重量％〜１６重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１２重量％のＲ１２５；
４３重量％〜４７重量％の１３４ａ；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【００３１】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、及び二酸化炭素を含む冷媒組成物を提供し、
ａ）１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して第１の混合物を得る工程
ｂ）Ｒ１２５及びＲ３２を工程ａ）の混合物に添加して第２の混合物を得る工程
ｃ）二酸化炭素を前記第２の混合物に添加する工程
を含み、ここで、前記混合は再循環又は撹拌機で補助される。
前記Ｒ１２５及びＲ３２の添加は、好ましくは１つずつ行われ、すなわち、Ｒ１２５の添加に続いてＲ３２の添加が行われる。
【００３２】
別の実施形態において、本発明は、
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１２重量％のＲ１２５；
３０重量％から５０重量％のテトラフルオロエタン；及び
２重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物を提供する。
【００３３】
別の実施形態において、本発明は、
約２８重量％のＲ３２；
約１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
約１０重量％のＲ１２５；
約４５重量％の１３４ａ；及び
約２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物２ａ（Ｃ−２ａ）を提供する。
【００３４】
別の実施形態において、本発明は、
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１５重量％のＲ１２５；及び
４０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン
を含む冷媒組成物を提供する。
【００３５】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２５、及びＲ１３４ａを含む冷媒組成物を提供し、
ａ）１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して第１の混合物を得る工程；
ｂ）Ｒ１２５及びＲ３２を工程ａ）の混合物に添加して該組成物を得る工程
を含み、ここで、前記混合は、再循環又は撹拌機で補助される。
前記Ｒ１２５及びＲ３２の添加は、好ましくは、１つずつ行われ、すなわち、Ｒ１２５の添加に続いてＲ３２の添加が行われる。
【００３６】
別の実施形態において、本発明は、
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１５重量％のＲ１２５；及び
４０重量％〜５０重量％の１３４ａ
を含む冷媒組成物を提供する。
【００３７】
特定の実施形態において、本発明は、
約３０重量％のＲ３２；
約１５重量％のＲ１２３４ｙｆと；
約１０重量％のＲ１２５；及び
約４５重量％の１３４ａ
を含む冷媒組成物２（Ｃ−２）を提供する。
【００３８】
別の実施形態において、本発明は、
２０重量％〜２５重量％のＲ３２；
２５重量％〜３０重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１０重量％〜１５重量％Ｒ１２５；
２０重量％〜３０重量％のテトラフルオロエタン；及び
２重量％〜１０重量％のジフルオロエタン
を含む冷媒組成物を提供する。
【００３９】
別の実施形態において、本発明は、
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％の１３４ａ；及び
３重量％〜７重量％のＲ１５２ａ
を含む冷媒組成物を提供する。
【００４０】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、及び１５２ａを含む冷媒組成物を提供し、
ａ）１５２ａ、１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して混合物を得る工程；
ｂ）Ｒ１２５及びＲ３２を工程ａ）の混合物に添加して、組成物を得る工程
を含み、ここで、前記混合は、再循環又は撹拌機で補助される。
前記Ｒ１２５及びＲ３２の添加は、好ましくは１つずつ行われ、すなわち、Ｒ１２５の添加に続いてＲ３２の添加が行われる。
【００４１】
別の実施形態において、本発明は、
約２５重量％のＲ３２；
約３０重量％のＲ１２３４ｙｆ；
約１５重量％のＲ１２５；
約２５重量％の１３４ａ；及び
約５重量％のＲ１５２ａ
を含む冷媒組成物３（Ｃ−３）を提供する。
【００４２】
別の実施形態において、本発明は、
３０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１２重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
４２重量％〜４８重量％のテトラフルオロエタン；及び
２重量％〜５重量％のヘプタフルオロプロパン
を含む冷媒組成物を提供する。
【００４３】
別の実施形態において、本発明は、
３０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２３４ｙｆ；
４２重量％〜４８重量％の１３４ａ；及び
４重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物を提供する。
【００４４】
別の実施形態において、本発明は、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１３４ａ、及びＲ２２７ｅａを含む冷媒組成物を提供し、
ａ）２２７ｅａ、１３４ａ及び１２３４ｙｆを混合して混合物を得る工程；
ｂ）Ｒ３２を工程ａ）の混合物に加えて該組成物を得る工程
を含み、ここで、前記混合は、再循環又は撹拌機で補助される。
【００４５】
別の実施形態において、本発明は、
約３３．７重量％のＲ３２；
約１４．７重量％のＲ１２３４ｙｆ；
約４６．６重量％の１３４ａ；及び
約５重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物４（Ｃ−４）を提供する。
【００４６】
本発明の組成物は、好ましくは非共沸組成物である。
【００４７】
本明細書では、冷媒は、熱の伝導に使用されるサイクル中に液体から気体への相変化を受け、再び戻る伝熱流体と定義される。
【００４８】
再循環は、組成物の均質性を確保するためにポンプを使用して行われる。
【００４９】
非共沸組成物とは、単一の物質ではなく、単純な混合物として振る舞う２種以上の物質の混合物のことである。非共沸組成物を特徴づける１つの方法は、液体の部分的な蒸発又は蒸留によって生成された蒸気が、それが蒸発又は蒸留された元の液体と実質的に異なる組成を有すること、すなわち、その混合物が実質的な組成変化を伴って蒸留／還流することである。
【００５０】
本発明の組成物は、低分子量を有するため、蒸発のエンタルピーが大きい。その結果、冷却能力がより高くなる。冷却能力が高ければ高いほど、圧縮時のエネルギー損失がより少なくなり、ＣＯＰ値がより高くなる。蒸発のエンタルピーの比較データを以下の表２に示す。
【表２】
2022502551.tif 000003
【００５１】
成績係数（ＣＯＰ）は、除去された熱量をサイクルを作動させるために必要なエネルギー入力で割ったものである。ＣＯＰが高ければ高いほど、エネルギー効率はより高くなる。ＣＯＰは、内部及び外部の温度の特定の組での冷却又は空調設備の効率評価であるエネルギー効率比（ＥＥＲ）に直接関連する。
【００５２】
本発明の組成物２は、約１１０〜１１３のＣＯＰを有する。
【００５３】
本発明の組成物３は、約１００〜１０５のＣＯＰを有する。
【００５４】
可燃性とは、組成物が炎を発火及び／又は伝播させる能力を意味すべく用いられる用語である。冷媒化合物又は混合物が可燃性又は非可燃性であるかどうかの決定は、ＡＳＴＭ−６８１の条件下で試験することによって行うことができる。本発明の組成物は、大部分が不燃性である。
【００５５】
地球温暖化係数（ＧＷＰ）は、二酸化炭素１キログラムの大気放出と比較して、特定の温室効果ガス１キログラムの大気放出による相対的な地球温暖化の寄与を見積もるための指標である。ＧＷＰは、特定のガスの大気寿命の影響を示す異なる期間について計算することができる。１００年の期間のＧＷＰが一般的に参照される値である。混合物の場合、各成分の個々のＧＷＰに基づいて加重平均を算出することができる。Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１２５、及びテトラフルオロエタンの標準的なＧＷＰ値は、ＩＩＰＣＣ第５次評価報告書２０１４（ＡＲ５）から引用している。冷媒混合物のＧＷＰは、質量分率及び対応するＧＷＰ値から誘導されている。
【００５６】
本発明の組成物は、以下の表３に示すＲ−４０４と比較して、より低いＧＷＰ値を有する。
【表３】
2022502551.tif 000004
【００５７】
オゾン破壊係数（ＯＤＰ）は、物質によって引き起こされるオゾン層破壊の量を示す数値である。ＯＤＰは、化学物質がオゾンに与える影響を、同質量のＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン）が与える影響と比較した比率である。したがって、ＣＦＣ−１１のＯＤＰは１．０と定義されている。その他のＣＦＣとＨＣＦＣは、０．０１から１．０までの範囲のＯＤＰを有する。ＨＦＣは、塩素又はその他のオゾン層破壊ハロゲンを含まないため、ＯＤＰはゼロである。本発明の組成物は、ＯＤＰ値がゼロである。
【００５８】
本発明のこの態様の別の実施形態において、冷媒組成物は、潤滑剤、染料（ウルトラバイオレット染料を含む）、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサー、パーフルオロポリエーテル、摩耗防止剤、極圧剤、腐食及び酸化防止剤、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、泡制御剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、洗剤、粘度調整剤、並びにこれらの混合物からなる群から選択される任意の成分を含んでもよい。実際、これらの任意の他の成分の多くは、これらのカテゴリーの１つ又は複数に適合し、１つ又は複数の性能特性を達成するのに適した品質を有し得る。
【００５９】
本発明のこの態様の別の実施形態において、冷媒組成物は非共沸混合物である。
【００６０】
本発明のこの態様の別の実施形態において、冷媒組成物は、好ましくは液体の形態で装入される。
【００６１】
さらに本発明の組成物は、組成物の可燃性を低減するために、リン系材料及び非リン系材料から選択される難燃剤を含む。
【００６２】
非リン系材料は、炭酸カルシウム、三水和アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び炭酸カルシウムなどの不活性充填材料を含む。同様に、リン系難燃剤は、メラミン及びビス（リン酸ペンタエリトリトール）リン酸の塩、並びにポリリン酸アンモニウムを含む。
【００６３】
本発明の冷媒組成物は、以下の表４に示すように、より高い比熱容量を有する。Ｃｐ（定圧比熱）とは、一定の圧力で熱を与えたとき、温度を１℃上昇させるのに必要な熱量のことであり、Ｃｖ（定積比熱）とは、一定の体積で熱を与えたとき、温度を１℃上昇させるのに必要な熱量のことである。
【表４】
2022502551.tif 000005
【００６４】
この態様の別の実施形態において、本発明は、
ａ）冷媒組成物を凝縮する工程；
ｂ）冷媒組成物を蒸発させる工程
の工程を含む、冷媒組成物を使用する冷却プロセスを提供する。
【００６５】
蒸気圧縮冷凍サイクルは、図１に示されている。
【００６６】
さらに、本発明の冷媒組成物は、より高い熱伝導率を有する。
【表５】
2022502551.tif 000006
【００６７】
本発明の冷媒組成物は、固定式又は移動式の空調装置、又は熱交換装置に使用することができる。好ましくは、本発明の冷媒組成物は、家庭の室内空調システムに利用されるであろう。
【００６８】
したがって、本発明は、既存の鉱油及び同様の潤滑剤と互換性があり、レガシーシステムにおける高価な装置の交換を必要としない、Ｒ４０４ａ代替冷媒組成物を提供する。
【００６９】
Ｒ３２は、市販されているか、又は塩化メチレンの脱塩素フッ素化など、当技術分野で知られている方法で調製することができる。
【００７０】
Ｒ１２５は、市販されているか、又は参照により本明細書に援用する米国特許第５，３９９，５４９号に記載されている２，２−ジクロロ−１，１，１−トリフルオロエタンの脱塩素フッ素化など、当技術分野で知られている方法で調製することができる。
【００７１】
テトラフルオロエタンは、市販されているか、又は１，１−ジクロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（すなわち、ＣＣＩ２ＦＣＦ３又はＣＦＣ−１１４ａ）を水素化して１，１，１，２−テトラフルオロエタンにするなど、当技術分野で知られている方法で調製することができる。
【００７２】
ヘプタフルオロプロパンは、市販されているか、又は当技術分野で知られている方法で調製することができる。
【００７３】
Ｒ１２３４ｙｆは、市販されているか、又は当技術分野で知られている方法で調製することができる。
【００７４】
完全な明細書において詳細な方法で提出すべきこのような背景を踏まえて、しかるべく、本発明を以下の非限定的な実施例に基づいて明らかにし、説明する。
【００７５】
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明及び本明細書に記載された具体的な例に様々な修飾及び変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、任意の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に入る本発明の修飾及び変形に及ぶことが意図されている。
【００７６】
例
Ｒ１２５：Ｒ１３４ａ：Ｒ３２：Ｒ２２７ｅａ：Ｒ１２３４ｙｆの組成を有する本発明による冷媒組成物を、大気圧で２０℃〜３０℃で調製し、屋内を乾球温度（ＤＢＴ）５℃、湿球温度（ＷＢＴ）４℃、屋外をＤＢＴ３５℃、ＷＢＴ２４℃に維持する標準ＡＳＨＲＡＥモデリングプログラムで試験した。
【００７７】
様々な冷媒組成の分析結果を以下の表に示す。
【表６】
2022502551.tif 000007
【表７】
2022502551.tif 000008
【表８】
2022502551.tif 000009
【表９】
2022502551.tif 000010
【図１】
2022502551.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月10日(2021.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０重量％〜３５重量％のＲ３２：
１０重量％〜３５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
２０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン；並びに、
０重量％〜２０重量％のＲ１２５；
０重量％〜１０重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜１０重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
から選択される１種以上の追加化合物
を含む冷媒組成物。
【請求項２】
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重慮％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％のテトラフルオロエタン；
３重量％〜７重量％のヘプタフルオロプロパン；及び
０．５重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項３】
２５重量％〜２６重量％のＲ３２；
３０重量％〜３１重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１５重量％〜１６重量％のＲ１２５；
２５重量％〜２６重量％のＲ１３４ａ；及び
５重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項４】
２８重量％〜３２重量％のＲ３２；
１２重量％〜１６重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１２重量％のＲ１２５；
４３重量％〜４７重量％のＲ１３４ａ；及び
０．５重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項５】
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１５重量％のＲ１２５；及び
４０重量％〜５０重量％のＲ１３４ａ
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項６】
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％のＲ１３４ａ；及び
３重量％〜７重量％のＲ１５２ａ
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項７】
３０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２３４ｙｆ；
４２重量％〜４８重量％のＲ１３４ａ；及び
４重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む請求項１に記載の冷媒組成物。
【請求項８】
地球温暖化係数が１５００未満である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【請求項９】
非共沸組成物である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【請求項１０】
４０４Ａの代替物として使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷媒組成物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明及び本明細書に記載された具体的な実施例に様々な修飾及び変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、任意の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に入る本発明の修飾及び変形に及ぶことが意図されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
１０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１０重量％〜３５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
０重量％〜２０重量％のＲ１２５；
２０重量％〜５０重量％のテトラフルオロエタン；
０重量％〜１０重量％のヘプタフルオロプロパン；
０重量％〜１０重量％のジフルオロエタン；及び
０重量％〜８重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
［２］
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％のテトラフルオロエタン；
３重量％から７重量％のヘプタフルオロプロパン；及び
０重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
［３］
２５重量％〜２６重量％のＲ３２；
３０重量％〜３１重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１５重量％〜１６重量％Ｒ１２５
２５重量％〜２６重量％のＲ１３４ａ；及び
５重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物。
［４］
２８重量％〜３２重量％のＲ３２；
１２重量％〜１６重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１２重量％のＲ１２５；
４３重量％〜４７重量％のＲ１３４ａ；及び
０重量％〜２重量％のＣＯ２
を含む冷媒組成物。
［５］
２５重量％〜３０重量％のＲ３２；
１０重量％〜１５重量％のＲ１２３４ｙｆ；
８重量％〜１５重量％のＲ１２５；及び
４０重量％〜５０重量％の１３４ａ
を含む冷媒組成物。
［６］
２３重量％〜２７重量％のＲ３２；
２８重量％〜３２重量％のＲ１２３４ｙｆ；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２５；
２３重量％〜２７重量％の１３４ａ；及び
３重量％〜７重量％のＲ１５２ａ
を含む冷媒組成物。
［７］
３０重量％〜３５重量％のＲ３２；
１３重量％〜１７重量％のＲ１２３４ｙｆ；
４２重量％〜４８重量％の１３４ａ；及び
４重量％〜６重量％のＲ２２７ｅａ
を含む冷媒組成物。
［８］
地球温暖化係数が１５００未満である、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の冷媒組成物。
［９］
非共沸組成物である、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の冷媒組成物。
［１０］
４０４Ａの代替物として使用される、［１］〜［９］のいずれか１つに記載の冷媒組成物。
【国際調査報告】
2022502551.tif 000012
2022502551.tif 000013