(57)【要約】吸収パワーサイクルシステムは、吸収回路からの作動流体を利用して、機械仕事を生じさせるものである。かかるシステムは、様々な吸収サイクル用途に有用である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）作動流体を吸収剤に吸収して、吸収剤と作動流体との混合物を形成するための吸収器と、
（ｂ）前記吸収剤および作動流体を前記吸収器から受けて予熱するために、前記吸収器と流体連通して配置された第１の熱交換器と、
（ｃ）前記吸収剤と作動流体との混合物を、前記吸収器から前記第１の熱交換器までポンピングするための液体ポンプと、
（ｄ）前記第１の熱交換器から前記予熱混合物を受け、追加の熱を前記予備混合物に移すことによって前記作動流体の高圧蒸気を放出するための、前記第１の熱交換器と流体連通して配置された発電機発生器と、
（ｅ）前記高圧作動流体から機械仕事を生じさせるために、前記発電機発生器と流体連通して配置された機械仕事を生じさせるためのデバイスと
を含み、前記吸収剤がイオン液体を含む、吸収パワーサイクルシステム。
【請求項２】
（ａ）前記機械仕事を生じさせるためのデバイスから出る前記高圧作動流体を凝縮する凝縮器と、
（ｂ）前記圧力を減じ、前記作動流体を部分的に蒸発させるための膨張デバイスと、
（ｃ）前記作動流体を完全に蒸発させて、冷却を行うための蒸発器と
をさらに含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項３】
前記イオン液体が、カチオンとアニオンとを含み、前記カチオンが、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、および以下の式
【化１】
2012512991.tif 000019
【化２】
2012512991.tif 000020
【化３】
2012512991.tif 000021
からなる群から選択され、
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ12およびＲ13は、
（ｉ）Ｈ、
（ｉｉ）ハロゲン、
（ｉｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｖ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｖ）Ｃ6〜Ｃ20非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25非置換ヘテロアリール、および
（ｖｉ）  Ｃ6〜Ｃ25置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25置換ヘテロアリールであって、前記置換アリールまたは置換ヘテロアリールが、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有するもの
からなる群から独立して選択され、
Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、
（ｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉｉ）Ｃ6〜Ｃ25非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25非置換ヘテロアリール、および
（ｉｖ）Ｃ6〜Ｃ25置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25置換ヘテロアリールであって、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する置換アリールまたは置換ヘテロアリール
からなる群から独立して選択され、
任意選択的に、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の少なくとも２つが一緒になって、環状または二環式のアルカニルまたはアルケニル基を形成することができ、
前記アニオンが、
［ＣＨ3ＣＯ2］-、［ＨＳＯ4］-、［ＣＨ3ＯＳＯ3］-、［Ｃ2Ｈ5ＯＳＯ3］-、［ＡｌＣｌ4］-、［ＣＯ3］2-、［ＨＣＯ3］-、［ＮＯ2］-、［ＮＯ3］-、［ＳＯ4］2-、［ＰＯ3］3-、［ＨＰＯ3］2-、［Ｈ2ＰＯ3］1-、［ＰＯ4］3-、［ＨＰＯ4］2-、［Ｈ2ＰＯ4］-、［ＨＳＯ3］-、［ＣｕＣｌ2］-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＳＣＮ-、ＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4、ＢＯＲ1ＯＲ2ＯＲ3ＯＲ4、任意選択的にアルキルまたは置換アルキルで置換されたカーボレート（１−カルバドデカボレート（１−））、任意選択的にアルキルアミン、置換アルキルアミン、アルキルまたは置換アルキルで置換されたカーボラン（ジカルバドデカボレート（１−））、［ＢＦ4］-、［ＰＦ6］-、［ＳｂＦ6］-、［ＣＦ3ＳＯ3］-、［ＨＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＨＦＣＣＦ2ＳＯ3］-、［ＨＣＣｌＦＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ］-、［ＣＦ3ＣＯ2］-、［ＣＦ3ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦＨＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＨＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＩＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ2ＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、Ｆ-および式
【化４】
2012512991.tif 000022
のアニオンからなる群から選択され、
（式中、Ｒ11は、
（ｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉｉ）Ｃ6〜Ｃ10非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ10非置換ヘテロアリール、および
（ｉｖ）Ｃ6〜Ｃ10置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ10置換ヘテロアリールであって、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する置換アリールまたは置換ヘテロアリール
からなる群から独立して選択され、
任意選択的により、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の少なくとも２つが一緒になって、環状または二環式のアルカニルまたはアルケニル基を形成することができる）
請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項４】
前記作動流体が水またはアンモニアを含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項５】
前記作動流体が、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、フルオロカーボン、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ2）、フッ素化されていないヒドロカーボン、メタノールおよび前述したもののいずれかの混合物からなる群から選択される作動流体を含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項６】
前記フッ素化されていないヒドロカーボンは、Ｃ1〜Ｃ7の直鎖状、分枝状または環状のアルカンおよびＣ1〜Ｃ7の直鎖状、分枝状または環状のアルケンからなる群から選択される、請求項５に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項７】
前記作動流体が、
（ｉ）式Ｅ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2またはＺ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2（式中、Ｒ1およびＲ2は、独立に、Ｃ1〜Ｃ6パーフルオロアルキル基である）のフルオロオレフィン、
（ｉｉ）式シクロ−［ＣＸ＝ＣＹ（ＣＺＷ）n−］（式中、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＷは、独立に、ＨまたはＦであり、ｎは２〜５の整数である）の環状フルオロオレフィン、および
（ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン（ＣＦ2＝ＣＦ2）、ヘキサフルオロプロペン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ3）、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦ2）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ3）、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨ2Ｆ）、１，１，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＨＣＨＦ2）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ3）、２，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＨ2）、１，１，２−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，２，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2ＦＣＨ＝ＣＦ2）、１，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＨＦ）、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，４−オクタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＦ）、１，１，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨ2）、１，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，１，２，３，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，２，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，２，３，３，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨ2Ｆ）、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦＣＨＦ2）、３，３，３−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，４−ペンタフルオロ−���−ブテン（ＣＨ2ＦＣＨ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＨ2Ｆ）、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，３−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨＦ2）、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，２，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−メチル−１−プロペン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、２−（ジフルオロメチル）−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）（ＣＦ3））、２，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨ2ＣＦ3）、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＨＦＣＦ3）、１，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦ2）、１，２，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦＣＨＦ2）、３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１−ジフルオロ−２−（ジフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）（ＣＨ3））、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン（ＣＨＦ＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、３，３−ジフルオロ−２−（ジフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）2）、１，１，１，２−テトラフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，２，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ（ＣＦ3）2）、２，３，３，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2ＣＦ3）、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＨ＝ＣＨ2）、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、２，３，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，３，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＨ2ＣＦ3）、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−３−メチル−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＨ（ＣＦ3）2）、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，４−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＨ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＨ3）、３，４，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−ブテン（ＣＦ3Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨＣＦ3）、３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ
2＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦＣＦ3）、４，４，４−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−１−ヘキセン（ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−３−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２，３−ビス（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣ2Ｆ5）、１，１，１，３，４，５，５，５−オクタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、４，４，４−トリフルオロ−３，３−ビス（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＨＣ（ＣＦ3）3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−メチル−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3）（ＣＦ3））、２，３，３，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−３−メチル−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、３，４，４，５，５，６，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、３，３，４，４，５，５，６，６−オクタフルオロ１−ヘキセン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＦ2ＣＨ3）、４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2Ｃ2Ｆ5）、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−メチル−１−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2）、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−２−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3）、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１−ヘキセン（ＣＨ2＝ＣＨＣＨ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，３，４−ヘプタフルオロ−３−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣ2Ｈ5）、４，５，５，５−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＨＣＨ2ＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−メチル−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＦＣ2Ｈ5）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，３，４���５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＦＣＦ2Ｃ2Ｆ5）および１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＦ2Ｃ2Ｆ5）からなる群から選択されるフルオロオレフィンからなる群から選択される少なくとも１つのヒドロフルオロカーボンまたはフルオロカーボンを含む、請求項５に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項８】
前記フルオロオレフィンが、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブタ−２−エン、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロペンタ−２−エン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，６−デカフルオロヘキサ−２−エン、１，１，１，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ペンタ−２−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロヘキサ−３−エン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，７，７，７−ドデカフルオロヘプタ−２−エン、１，１，１，４，４，５，６，６，６−ノナフルオロ−５−（トリフルオロメチル）ヘキサ−２−エン、１，１，１，４，５，５，６，６，６−ノンフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ヘキサ−２−エン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−４，４−ビス（トリフルオロメチル）ペンタ−２−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，７，７−ドデカフルオロヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，５，６，６，６−ノナフルオロ−５−（トリフルオロメチル）ヘキサ−３−エン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−テトラデカフルオロオクタ−２−エン、１，１，１，４，４，５，５，６，７，７，７−ウンデカフルオロ−６−（トリフルオロメチル）ヘプタ−２−エン、１，１，１，５，５，６，６，６−オクタフルオロ−４，４−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサ−２−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，７，８，８，８−テトラデカフルオロオクタ−３−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，７，７，７−ウンデカフルオロ−６−（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，５，６，６，７，７，７−ウンデカフルオロ−５−（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，６，６，６−オクタフルオロ−５，５−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサ−３−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，６，７，７，８，８，８−テトラデカフルオロオクタ−４−エン、１，１，１，２，５，６，６，６−オクタフルオロ−２，５−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサ−３−エン、１，１，１，２，５，５，６，６，７，７，７−ウンデカフルオロ−２−（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ヘキサデカフルオロノナ−２−エン、１，１，１，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ヘプタ−２−エン、１，１，１，６，６，６−オクタフルオロ−４，４−ビス（トリフルオロメチル）ヘプタ−２−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ヘキサデカフルオロノナ−３−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，８，８，８−トリデカフルオロ−７−（トリフルオロメチル）オクタ−３−エン、１，１，１，２，２，６，６，７，７，７−デカフルオロ−５，５−ビス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ヘキサデカフルオロノナ−４−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，６，７，８，８，８−トリデカフルオロ−７−（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−６−（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，５，５，６，６，７，７，７−デカフルオロ−２，２−ビス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−２（トリフルオロメチル）オクタ−３−エン、１，１，１，２，５，５，６，７，７，７−デカフルオロ−２，６−ビス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，５，６，６，７，７，７−デカフルオロ−２，５−ビス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，６，６，６−ヘプタフルオロ−２，５，５−トリス（トリフルオロメチル）ヘキサ−３−エン、１，１，１，２，２，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−オクタデカフルオロデカ−３−エン、１，１，１，２，２，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ペンタデカフルオロ−５−（トリフルオロメチル）ノナ−３−エン、１，１，１，２，２，６，６，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−５，５−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−３−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−オクタデカフルオロデカ−４−エン、１，１，１，２，２，３，３，６，６，７，７，８，９，９，９−ペンタデカフルオロ−８−（トリフルオロメチル）ノナ−４−エン、１，１，１，２，２，３，３，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−６，６−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，２，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ペンタデカフルオロ−２−（トリフルオロメチル）ノナ−３−エン、１，１，１，２，５，５，６，６，７，８，８，８−ドデカフルオロ−２，７−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−３−エン、１，１，１，２，６，６，７，７，７−ノナフルオロ−２，５，５−トリス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，３，３，４，４，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−オクタデカフルオロデカ−５−エン、１，１，１，２，３，３，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ペンタデカフルオロ−２−（トリフルオロメチル）ノナ−４−エン、１，１，１，２，２，３，６，６，７，７，８，８，９，９，９−ペンタデカフルオロ−３−（トリフルオロメチル）ノナ−４−エン、１，１，１，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−２，２，−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−３−エン、１，１，１，２，３，３，６，６，７，８，８，８−ドデカフルオロ−２，７−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，２，３，３，６，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−２，６−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，５，５，６，７，７，７−ノナフルオロ−２，２，６−トリス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エン、１，１，１，２，２，３，６，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−３，６−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，２，２，３，６，７，７，８，８，８−ドデカフルオロ−３，６−ビス（トリフルオロメチル）オクタ−４−エン、１，１，１，５，６，６，７，７，７−ノナフルオロ−２，２，５−トリス（トリフルオロメチル）ヘプタ−３−エンおよび１，１，１，６，６，６−ヘキサフルオロ−２，２，５，５−テトラキス（トリフルオロメチル）ヘキサ−３−エンからなる群から選択される、請求項７に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項９】
前記フルオロオレフィンが、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロシクロブテン、３，３，４，４−テトラフルオロシクロブテン、３，３，４，４，５，５，−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロシクロペンテンおよび１，２，３，３，４，４，５，５，６，６−デカフルオロシクロヘキセンからなる群から選択される、請求項７に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項１０】
前記作動流体が、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロヘプタン（ＨＦＣ−６３−１４ｍｃｅｅ）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）、１，２，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｅ）、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｚｆ）、１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｙｅ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｚｃ）、１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＨＦＯ−１６２−１３ｍｃｚｙ）および１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＨＦＯ−１６２−１３ｍｃｙｚ）、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、フルオロトリクロロメタン（ＣＦＣ−１１）、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）、１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ）、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ）、パーフルオロメタン（ＦＣ−１４）、パーフルオロエタン（ＦＣ−１１６）、パーフルオロプロパン（ＦＣ−２１８）、パーフルオロシクロブタン（ＦＣ−Ｃ３１８）、オクタフルオロ−２−ブテン（ＦＯ−１３１８ｍｙ）、メタン、エタン、エチレン、プロパン、シクロプロパン、プロピレン、ｎ−ブタン、ブタン、イソブタン、シクロブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）、アンモニア（ＮＨ3）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ2）およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの作動流体を含む、請求項５に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項１１】
前記発電機発生器と前記第１の熱交換器の間、および前記第１の熱交換器と前記吸収器の間に、前記吸収剤と作動流体との混合物を、前記吸収器に戻して再循環するための再循環ラインをさらに含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項１２】
前記作動流体が、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、シス−またはトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−トリフルオロメチル−１−ブテン、シス−またはトランス−１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの作動流体を含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項１３】
前記作動流体が、
約５１重量パーセント〜約７０重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約４９重量パーセント〜約３０重量パーセントのイソペンタン、
約６２重量パーセント〜約７８重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約３８重量パーセント〜約２２重量パーセントのｎ−ペンタン、
約７５重量パーセント〜約８８重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約２５重量パーセント〜約１２重量パーセントのシクロペンタン、
約２５重量パーセント〜約３５重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約７５重量パーセント〜約６５重量パーセントのＨＣＦＣ−１２３、
約６７重量パーセント〜約８７重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約３３重量パーセント〜約１３重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレン、ならびに
約６１重量パーセント〜約７８重量パーセントのトランス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚおよび約３９重量パーセント〜約２２重量パーセントのイソペンタン
からなる群から選択される少なくとも１つの共沸または共沸様組成物を含む、請求項１に記載の吸収パワーサイクルシステム。
【請求項１４】
（ａ）吸収器において吸収剤／作動流体混合物を形成する工程と、
（ｂ）前記吸収剤／作動流体混合物を加熱して、作動流体蒸気を放出する工程と、
（ｃ）前記作動流体蒸気を機械仕事を生じさせるためのデバイスに送る工程と、
（ｄ）前記加熱された吸収剤／作動流体混合物を改良再形成する工程と
を含む機械仕事を生じさせる方法。
【請求項１５】
工程（ｃ）と（ｄ）の間に、
（ｃ−ｉ）凝縮器において前記作動流体を凝縮する工程と、
（ｃ−ｉｉ）膨張デバイスにおいて前記作動流体を部分的に蒸発させる工程と、
（ｃ−ｉｉｉ）蒸発器において前記作動流体を完全に蒸発させて、冷却を行う工程と
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
工程（ｃ）と（ｄ）の間に、
（ｃ−ｉ）凝縮器において前記作動流体を凝縮して熱を生成する工程と、
（ｃ−ｉｉ）膨張デバイスにおいて前記作動流体を部分的に蒸発させる工程と、
（ｃ−ｉｉｉ）蒸発器において前記作動流体を完全に蒸発させる工程と
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
工程（ｃ）と（ｄ）の間に、冷却するストリームからの熱を第２の熱交換器で吸収して、前記冷却するストリームを冷却する工程をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００８年１２月１９日出願の米国仮特許出願第６１／１３９，１８０号明細書の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、機械仕事を生じさせる、吸収回路からの作動流体を用いる吸収パワーサイクルシステムに関する。かかるシステムは、様々な吸収サイクル用途に有用である。
【背景技術】
【０００３】
吸収サイクルシステムは、冷蔵、空調および発電分野において公知である。典型的な吸収サイクルシステムにおいて、作動流体は、吸収剤混合物に吸収されてから、吸収剤混合物から放出される。吸収器は、液体ポンプ、熱交換器、膨張すなわち減圧デバイスおよび発生器を含む吸収回路の一部であり、そこでは、作動流体は吸収剤混合物から放出された後、冷却を行うために凝縮器および蒸発器に入るか、または機械動力を生成するためにタービンに入る。吸収回路は、主に、発生器に供給された熱および液体ポンプに供給された最小機械動力の使用により、高圧蒸気を生成する。吸収サイクルのタービンにより生成された電力を用いて、発電のための設備をはじめとする様々なタイプの設備を駆動することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、タービンまたはエキスパンダ等の機械仕事を生じさせるためのデバイスを駆動する吸収サイクルシステムを提供することである。用いる作動流体は、オゾン層破壊の可能性が無視できる、および地球温暖化の可能性の低い、ヒドロフルオロオレフィンまたはヒドロクロロフルオロオレフィンであるか、またはこれを含有することができる。吸収回路に用いる吸収剤は、１００℃未満またはさらに周囲温度より低い融点を有するイオン液体を含むイオン化合物であるか、またはこれを含有することができる。吸収剤としてイオン液体を用いる１つの利点は、ほとんど純粋な作動流体を発生器から放出し、さらなる精留を全く必要とせずに、タービンに供給することを可能にする、その無視できる揮発性である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明によれば、作動流体を吸収剤に吸収して、吸収剤と作動流体との混合物を形成するための吸収器と、吸収剤および作動流体を、吸収器から受けて予熱するために、吸収器と流体連通して配置された第１の熱交換器と、吸収剤と作動流体との混合物を、吸収器から、第１の熱交換器までポンピングするための液体ポンプと、第１の熱交換器から予熱混合物を受け、追加の熱を予備混合物に移すことによって作動流体の高圧蒸気を放出するための、第１の熱交換器と流体連通して配置された発生器と、高圧作動流体から機械仕事を生じさせるために、発生器と流体連通して配置された機械仕事を生じさせるためのデバイスとを含み、吸収剤が、イオン液体を含む、吸収パワーサイクルシステムが提供される。
【０００６】
本発明は、以下の図面を参照するとより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による吸収パワーサイクルシステムの概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態による同時冷却を含む吸収パワーサイクルシステムの概略図である。
【図３】本発明の他の実施形態による同時に冷却を行う吸収パワーサイクルシステムの概略図である。作動流体の凝縮および蒸発を含まないという点で図２の実施形態と異なる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による吸収システムの概略図を、概して、図１の１０に示す。システムは、図１に２０−１で示される吸収回路を含み、作動流体を吸収剤と混合して、吸収剤と作動流体との混合物を形成し、吸収剤と作動流体との混合物をその中を通して循環させる。システムはまた、吸収回路と流体連通して配置された、第１の熱交換器２０−３と、第１の熱交換器と流体連通して配置された、発生器２０−４と、発生器と流体連通して配置された、機械仕事を生じさせるためのデバイス１０−２とを含む。
【０００９】
吸収器２０−１は、作動流体蒸気を分配する入口を有し、そこでは、作動流体蒸気が、ライン２５を介して分配された低作動流体含量の作動流体および吸収剤の混合物と結合して、高作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物を形成する。吸収剤は、イオン化合物であっても、それを含有していてもよい。一般に、作動流体の吸収剤への吸収によってまた、熱（吸収熱）も生成される。冷却水は、吸収器の管の束（図示せず）を通って移動して、システムからのこの吸収熱を除去する。高作動流体含量の混合物は、吸収器の下部で集められ、吸収サイクルを再び始めることができる。
【００１０】
高作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物は、吸収器から、出口ライン２１を通って出て、液体ポンプ２０−２に送られ、この混合物は、第１の熱交換器２０−３へポンピングされる。第１の熱交換器は、混合物が発生器に入る前に混合物を予熱する。第１の熱交換器は、例えば、シェルアンドチューブタイプ熱交換器またはプレートアンドフレームタイプ熱交換器であってよい。第１の熱交換器を出た後、混合物は、ライン２２を通って、発生器へ流れる。発生器には、任意の好適な外部源から熱を供給する。必要に応じて、第２の高温発生器を用いて、プロセス効率を改善してもよい。一実施形態において、発生器内には管の束（図示せず）があって、温水またはその他の熱伝達流体、スチームまたは燃焼ガスを運び、ライン２３を介して、発生器へ供給する。温水またはその他の熱伝達流体、スチームまたは燃焼ガスは、高作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物へ、熱を移す。熱によって、この混合物からは作動流体蒸気が放出され、発生器からライン２６を通って出て、低作動流体含量の混合物が後に残る。ここで、発生器を出る作動流体は、高圧蒸気である。場合によっては、ライン２４を介して発生器を出る液体混合物には微量の作動流体が残る。他の場合においては、無視できない量の作動流体が、発生器から出る吸収剤／作動流体混合物に残り、その量は、約１重量パーセント〜約８０重量パーセントである。いずれの場合においても、ライン２４を介して発生器を出た混合物中の作動流体の量は、ライン２１を介して吸収器を出た混合物におけるよりも少ない。発生器を出る混合物に残る作動流体の正確な量は、吸収剤における作動流体の溶解度をはじめとする多くの因子に応じて異なる。
【００１１】
低作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物は、ライン２４を介して、第１の熱交換器へ戻るように流れ、そこで、吸収器からポンピングされた高作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物により冷却される。低作動流体含量の吸収剤／作動流体混合物は、第１の熱交換器から、膨張または減圧デバイス２０−５を通って、吸収器までライン２５を介して流れ、吸収回路サイクルが開始された吸収器の下部で集められて、吸収器、ポンプ、第１の熱交換器および発生器を通るサイクルが繰り返される。
【００１２】
上述したとおり、高蒸気圧である作動流体は、ライン２６を介して発生器２０−４を出る。高圧作動流体蒸気は、図１に示すとおり、タービン１０−２等の、機械仕事を生じさせるためのデバイスへ流れる。タービンにおいて、高圧作動流体を用いて、シャフトを駆動するか、またはその他の機械仕事を生じさせる。作動流体は、低圧蒸気としてタービンから出て、吸収器に入り、全体の作動流体サイクルが繰り返される。
【００１３】
本発明によって、概して、エネルギー管理を最適化し、それによってサイクルエネルギー効率、および、特に、機械仕事を生じさせるためのデバイスに用いることのできる高温高圧作動流体からの熱回収を増大させる、様々な構成が可能となる。タービンを、図１、図２および図３に示し、上述したが（および以下の他の実施形態の説明において）、機械仕事を生じさせるためのデバイスの様々な構成が本発明の範囲内であることが理解される。
【００１４】
変形実施形態において、本発明の吸収サイクルを用いて、機械仕事と加熱または冷却の両方を行ってよい。本発明の他の実施形態による同時冷却を含む吸収パワーシステムの概略図を、概して、図２の３０に示す。この場合、システムは、凝縮器１０−３、膨張デバイス（図２においては膨張バルブ１０−４として示されているが、毛細管またはその他当該技術分野において一般的に知られたものであってよい）および蒸発器１０−５を、この順番で、タービン１０−２と吸収器２０−１の間に有する。発生器２０−４からの高圧蒸気作動流体は、まず、ライン２６を通って、タービン１０−２へ流れて、発電する。蒸気作動流体は、凝縮器１０−３へ流れ、冷却水（例えば、凝縮器内に位置する管のコイル（図示せず）に含まれる）によって、蒸気作動流体が、液体作動流体を形成する。液体作動流体は、凝縮器から膨張バルブ１０−４へライン１６を通って流れ、そこで、ある程度の蒸発がなされ、結合した蒸気および液体作動流体が、ライン１４を通って、蒸発器１０−５へ流れ、そこで、完全に蒸発した作動流体となって、冷却がなされ、液体は残らない。蒸発器からの蒸気作動流体は、ライン１３を通って、吸収器へ移動して、ここで上記した第１の実施形態のようにサイクルが繰り返される。
【００１５】
作動流体蒸気を、吸収剤／作動流体混合物から放出するために、発生器に供給された温水またはその他熱伝達流体、スチームまたは燃焼ガスは、特に、燃焼エンジンからの廃熱（燃焼ガス）により加熱された水、地熱により加熱された水および太陽加熱水をはじめとする様々な源により供給することができる。さらに、同時冷却を含む吸収パワーサイクルについて記載した変形実施形態の蒸発器において作動流体を蒸発させるには、ある熱源（例えば、建物等の冷却する物体からの熱）が必要である。
【００１６】
冷却水は、上述したとおり、実施形態において、吸収器および凝縮器で用いられる。簡素化のために、吸収器と凝縮器を通る冷却水の流れは示していない。一実施形態において、冷却水は、吸収器に流れ、そこで、作動流体が吸収剤に吸収される際に放出された吸収熱により温められる。吸収器から、冷却水は、図示しない冷却塔へ流れ、吸収器へポンピングにより戻される。
【００１７】
一実施形態において、本明細書に開示されているのは、吸収剤／作動流体混合物を、吸収器で形成することを含む機械仕事を生じさせ、吸収剤／作動流体混合物を加熱して、作動流体蒸気を放出し、作動流体蒸気を、機械仕事を生じさせるためのデバイスへ送り、加熱した吸収剤／作動流体混合物を再形成するプロセスである。再形成とは、濃縮した吸収剤／作動流体混合物を、作動流体蒸気の吸収により、再び希釈して、発生器へ作動流体を移す混合物の能力を回復することを意味する。
【００１８】
他の実施形態において、機械仕事を生じさせるこのプロセスは、（機械仕事を生じさせた後、加熱した吸収剤／作動流体混合物を再形成する前に）この作動流体を凝縮器において凝縮し、この作動流体を膨張デバイスにおいて部分的に蒸発させ、この作動流体を蒸発器において完全に蒸発させて、冷却を行うことをさらに含む。
【００１９】
さらに他の実施形態において、図２のサイクルは、機械動力と発熱に同時に用いることができる。加熱サイクルは、本明細書において上述した図２の冷却サイクルと同様に機能し、加熱工程は、凝縮器１０−３でなされる。加熱は、凝縮器における凝縮および吸収器における吸収の際に、作動流体により放出される熱によりなされる。本実施形態において、蒸発器は、周囲空気、湖や池の底の水をはじめとする天然水域、または地表下の比較的安定した温度の地面等のサイクル外の源（図２に図示せず）からの熱を抽出する。このように、サイクルの加熱機能は、ヒートポンプのものと同様である。本実施形態において、機械仕事を生じさせるこのプロセスは、（機械仕事を生じさせた後、加熱した吸収剤／作動流体混合物を再形成する前に）この作動流体を凝縮器において凝縮して熱を生成し、この作動流体を膨張デバイスにおいて部分的に蒸発させ、この作動流体を蒸発器において完全に蒸発させることをさらに含む。
【００２０】
図３に示すさらに他の実施形態において、同時機械動力および冷却が凝縮器なしでなされる。本実施形態において、作動流体は、タービンまたは機械仕事を生じさせるその他膨張器を通して膨張し、凝縮せずに、周囲温度より低い温度まで冷却される。次に、冷却された作動流体蒸気が、第２の熱交換器（図３に１０−６で図示）を通過して、冷却されるストリーム（特に、水を含む熱伝達流体等、図３に図示せず）から熱を吸収する。本実施形態において、機械仕事を生じさせるこのプロセスは、（機械仕事を生じさせた後、加熱した吸収剤／作動流体混合物を再形成する前に）第２の熱交換器において冷却するストリームから熱を吸収して、冷却するストリームの冷却を行うことをさらに含む。
【００２１】
作動流体／吸収剤対：
作動流体
本発明は、同時冷却または加熱による、またはよらない、吸収パワーサイクルに用いる作動流体／吸収剤対を提供する。一実施形態において、水を本発明における作動流体として用いる。他の実施形態において、作動流体は、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、フルオロカーボン、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）、アンモニア（ＮＨ3）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ2）、フッ素化されていないヒドロカーボンまたはメタノールまたはこれらの混合物、すなわち、この段落において前述した作動流体のいずれかの混合物であってよい。フッ素化されていないヒドロカーボンは、Ｃ1〜Ｃ7直鎖状、分枝状または環状アルカンおよびＣ1〜Ｃ7直鎖状、分枝状または環状アルケンからなる群から選択され、本発明の範囲内でもある。
【００２２】
本発明のヒドロフルオロカーボンおよびフルオロカーボン作動流体は、
（ｉ）式Ｅ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2またはＺ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2（式中、Ｒ1およびＲ2は、独立に、Ｃ1〜Ｃ6パーフルオロアルキル基である）のフルオロオレフィン、
（ｉｉ）式シクロ−［ＣＸ＝ＣＹ（ＣＺＷ）n−］（式中、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＷは、独立に、ＨまたはＦであり、ｎは２〜５の整数である）の環状フルオロオレフィン、および
（ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン（ＣＦ2＝ＣＦ2）、ヘキサフルオロプロペン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ3）、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦ2）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ3）、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，２，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨ2Ｆ）、１，１，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ2＝ＣＨＣＨＦ2）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ3）、２，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＨ2）、１，１，２−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，２，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2ＦＣＨ＝ＣＦ2）、１，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＨＦ）、１，１，１，２，３，４，４，４−オクタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，４−オクタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＦ）、１，１，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨ2）、１，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，１，２，３，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，２，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，３，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，２，３，３，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨ2Ｆ）、１，１，２，３，４，４−ヘキサフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨＦＣＨＦ2）、３，３，３−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，４−ペンタフルオロ−���−ブテン（ＣＨ2ＦＣＨ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＨ2Ｆ）、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＨ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，３−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨＦ2）、１，１，２，３，３−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，２，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＦ＝ＣＦＣＨＦ2）、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−メチル−１−プロペン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、２−（ジフルオロメチル）−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）（ＣＦ3））、２，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨ2ＣＦ3）、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＨＦＣＦ3）、１，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦ2）、１，２，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＨＦＣＨＦ2）、３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１−ジフルオロ−２−（ジフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）（ＣＨ3））、１，３，３，３−テトラフルオロ−２−メチル−１−プロペン（ＣＨＦ＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、３，３−ジフルオロ−２−（ジフルオロメチル）−１−プロペン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨＦ2）2）、１，１，１，２−テトラフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５，５−デカフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＦ3）、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，２，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＨＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，２，３，４，４，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＨＦＣＦ3）、１，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，２，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＦＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，３，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ（ＣＦ3）2）、２，３，３，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3）、１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、１，３，４，４，４−ペンタフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，４，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＦ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2ＣＦ3）、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＨ＝ＣＨ2）、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、２，３，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，３，３，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ2＝ＣＨＣＦ2ＣＨ2ＣＦ3）、１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−３−メチル−２−ブテン（ＣＦ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、２，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＨ（ＣＦ3）2）、１，４，４，４−テトラフルオロ−３−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨＦ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，４−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＨ2ＦＣＨ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（ＣＨ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＨ3）、３，４，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−ブテン（ＣＦ3Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨＣＦ3）、３，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−１−ペンテン（ＣＨ
2＝ＣＨＣＦ2ＣＨＦＣＦ3）、４，４，４−トリフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2ＣＦ3）、１，１，２，３，３，４，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−１−ヘキセン（ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＦ＝ＣＦ2）、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，６−ドデカフルオロ−３−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２，３−ビス（トリフルオロメチル）−２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝Ｃ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，３，４，５，５，５−ノナフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＦ＝ＣＦＣＦ3）、１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣ2Ｆ5）、１，１，１，３，４，５，５，５−オクタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＦ＝ＣＨＣＦ3）、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）、４，４，４−トリフルオロ−３，３−ビス（トリフルオロメチル）−１−ブテン（ＣＨ2＝ＣＨＣ（ＣＦ3）3）、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−３−メチル−２−（トリフルオロメチル）−  ２−ブテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3）（ＣＦ3））、２，３，３，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＦＣＦ2ＣＨ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−３−メチル−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＦ2ＣＦ3）、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）2）、３，４，４，５，５，６，６，６−オクタフルオロ−２−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＨ3）、３，３，４，４，５，５，６，６−オクタフルオロ１−ヘキセン（ＣＨ2＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨＦ2）、１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＨＣＦ2ＣＨ3）、４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝Ｃ（ＣＦ3）ＣＨ2Ｃ2Ｆ5）、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−メチル−１−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2）、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−２−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨＣＨ3）、４，４，５，５，６，６，６−ヘプタフルオロ−１−ヘキセン（ＣＨ2＝ＣＨＣＨ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，３，４−ヘプタフルオロ−３−ヘキセン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣ2Ｈ5）、４，５，５，５−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−１−ペンテン（ＣＨ2＝ＣＨＣＨ2ＣＦ（ＣＦ3）2）、１，１，１，２，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−メチル−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＨ（ＣＦ3）（ＣＨ3））、１，１，１，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−２−ペンテン（（ＣＦ3）2Ｃ＝ＣＦＣ2Ｈ5）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，３，��，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＦＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−２−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5）、１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＦＣＦ2Ｃ2Ｆ5）および１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ＝ＣＨＣＦ2Ｃ2Ｆ5）からなる群から選択されるフルオロオレフィンからなる群から選択してよい。
【００２３】
ある実施形態において、これらのフルオロオレフィンは、炭素原子、フッ素原子、および任意選択により水素または塩素原子、少なくとも１つの二重結合を含む。一実施形態において、本発明の組成物に用いるフルオロオレフィンは、２〜１２個の炭素原子を備えた化合物を含む。他の実施形態において、フルオロオレフィンは、３〜１０個の炭素原子を備えた化合物を含み、さらに他の実施形態において、フルオロオレフィンは、３〜７個の炭素原子を備えた化合物を含む。代表的なフルオロオレフィンとしては、これらに限られるものではないが、表１、表２および表３に挙げた全ての化合物が挙げられる。
【００２４】
本発明の一実施形態において、作動流体は、式Ｅ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2またはＺ−Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2（式中、Ｒ1およびＲ2は、独立に、Ｃ1〜Ｃ6パーフルオロアルキル基である）を有するフルオロオレフィンから選択される。Ｒ1およびＲ2基としては、これらに限られるものではないが、ＣＦ3、Ｃ2Ｆ5、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ（ＣＦ3）2、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）2、Ｃ（ＣＦ3）3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）2、Ｃ（ＣＦ3）2Ｃ2Ｆ5、ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5およびＣ（ＣＦ3）2ＣＦ2Ｃ2Ｆ5が例示される。一実施形態において、式（ｉ）のフルオロオレフィンは、分子中に少なくとも４つの炭素原子を有する。他の実施形態において、作動流体は、分子中に少なくとも５つの炭素原子を有する式（ｉ）のフルオロオレフィンから選択される。さらに他の実施形態において、作動流体は、分子中に少なくとも６つの炭素原子を有する式（ｉ）のフルオロオレフィンから選択される。限定されない例の式（ｉ）化合物を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2012512991.tif 000003
【００２６】
【表２】
2012512991.tif 000004
【００２７】
【表３】
2012512991.tif 000005
【００２８】
式（ｉ）の化合物は、式Ｒ1Ｉのヨウ化パーフルオロアルキルを、式Ｒ2ＣＨ＝ＣＨ2のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと接触させて、式Ｒ1ＣＨ2ＣＨＩＲ2のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを形成することにより調製してよい。このトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを脱ヨウ化水素化して、Ｒ1ＣＨ＝ＣＨＲ2を形成することができる。あるいは、オレフィンＲ1ＣＨ＝ＣＨＲ2は、同様に、式Ｒ2Ｉのヨウ化パーフルオロアルキルを、式Ｒ1ＣＨ＝ＣＨ2のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと反応させることにより形成された式Ｒ1ＣＨＩＣＨ2Ｒ2のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンの脱ヨウ化水素化により調製してもよい。
【００２９】
ヨウ化パーフルオロアルキルと、パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの接触は、反応温度で、反応物および生成物の自生圧下で操作可能な好適な反応容器にて、反応物を化合することによりバッチモードで行ってよい。好適な反応容器としては、ステンレス鋼、特に、オーステナイトタイプのもの、および周知された高ニッケル合金、例えば、Ｍｏｎｅｌ（登録商標）ニッケル−銅合金、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）ニッケル系合金およびＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）ニッケル−クロム合金から作製されたものが挙げられる。
【００３０】
あるいは、反応は、パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィン反応物を、反応温度で、ポンプ等の好適な添加装置により、ヨウ化パーフルオロアルキル反応物に添加するセミバッチモードで行ってもよい。
【００３１】
ヨウ化パーフルオロアルキル対パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの比は、約１：１〜約４：１、好ましくは、約１．５：１〜２．５：１である。１．５：１未満の比だと、Ｊｅａｎｎｅａｕｘら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４、２６１−２７０頁（１９７４）に報告されているとおり、２：１付加物が大量となる傾向がある。
【００３２】
ヨウ化パーフルオロアルキルを、パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと接触させるのに好ましい温度は、好ましくは、約１５０℃〜３００℃、好ましくは、約１７０℃〜約２５０℃、最も好ましくは、約１８０℃〜約２３０℃の範囲内である。
【００３３】
ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンとの反応に好適な接触時間は、約０．５時間〜１８時間、好ましくは、約４〜約１２時間である。
【００３４】
ヨウ化パーフルオロアルキルとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの反応により調製されたトリヒドロヨードパーフルオロアルカンは、脱ヨウ化水素化工程に直接用いる、または、好ましくは、脱ヨウ化水素化工程の前に回収および蒸留により精製してもよい。
【００３５】
脱ヨウ化水素化工程は、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンを、塩基性物質と接触させることにより実施される。好適な塩基性物質としては、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム）、アルカリ金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム）、アルカリ土類金属水酸化物（例えば、水酸化カルシウム）、アルカリ土類金属酸化物（例えば、酸化カルシウム）、アルカリ金属アルコキシド（例えば、ナトリウムメトキシドまたはナトリウムエトキシド）、水性アンモニア、ナトリウムアミドまたはソーダ石灰等の塩基性物質の混合物が挙げられる。好ましい塩基性物質は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。
【００３６】
トリヒドロヨードパーフルオロアルカンと、塩基性物質の接触は、液相において、好ましくは、両物質の少なくとも一部を溶解可能な溶剤の存在下で行うことができる。脱ヨウ化水素化工程に好適な溶剤としては、１つ以上の極性有機溶剤、例えば、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールおよび第３級ブタノール）、ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリルまたはアジポニトリル）、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはスルホランが挙げられる。溶剤の選択は、沸点生成物および精製中の生成物からの微量の溶剤の分離のし易さに応じて異なり得る。典型的に、エタノールまたはイソプロパノールが反応にとって良好な溶剤である。
【００３７】
典型的に、脱ヨウ化水素化反応は、反応物の一方（塩基性物質か、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンのいずれか）を、他方の反応物へ好適な反応容器において添加することにより行うことができる。この反応は、ガラス、セラミックまたは金属から作製でき、好ましくは、インペラまたは攪拌機構により攪拌される。
【００３８】
脱ヨウ化水素化反応に好適な温度は、約１０℃〜約１００℃、好ましくは、約２０℃〜約７０℃である。脱ヨウ化水素化反応は、周囲圧力、減圧または高圧で行うことができる。注目すべきは、式（ｉ）の化合物が、形成されると、反応容器から蒸留される脱ヨウ化水素化反応である。
【００３９】
あるいは、脱ヨウ化水素化反応は、この塩基性物質の水溶液を、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンの水溶液と、１つ以上の低極性有機溶剤、例えば、アルカン（例えば、ヘキサン、ヘプタンまたはオクタン）、芳香族ヒドロカーボン（例えば、トルエン）、ハロゲン化ヒドロカーボン（例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素またはパークロロエチレン）またはエーテル（例えば、ジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリムまたはテトラグリム）中で、相間移動触媒の存在下で、行うことができる。好適な相間移動触媒としては、第４級アンモニウムハロゲン化物（例えば、臭化テトラブチルアンモニウム、硫酸（ｈｙｄｒｏｓｕｌｆａｔｅ）テトラブチルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウムおよび塩化トリカプリルイルメチルアンモニウム）、第４級ホスホニウムハロゲン化物（例えば、臭化トリフェニルメチルホスホニウムおよび塩化テトラフェニルホスホニウム）またはクラウンエーテルとして当該技術分野において知られた環状ポリエーテル化合物（例えば、１８−クラウン−６および１５−クラウン−５）が挙げられる。
【００４０】
あるいは、脱ヨウ化水素化反応は、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンを、固体または液体塩基性物質に添加することにより、溶剤なしで行ってもよい。
【００４１】
脱ヨウ化水素化反応に好適な反応時間は、反応物の溶解度に応じて、約１５分〜約６時間以上である。典型的に、脱ヨウ化水素化反応は迅速であり、完了までに、約３０分〜約３時間必要とする。式（ｉ）の化合物は、水の添加後、相分離により、蒸発により、またはこれらの組み合わせにより、脱ヨウ化水素化反応混合物から回収することができる。
【００４２】
本発明の他の実施形態において、作動流体は、環状フルオロオレフィン（シクロ−［ＣＸ＝ＣＹ（ＣＺＷ）n−］（式（ｉｉ））、式中、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＷは、ＨおよびＦから独立に選択され、ｎは２〜５の整数である）を含むフルオロオレフィンから選択される。一実施形態において、式（ｉｉ）のフルオロオレフィンは、分子中に少なくとも約３つの炭素原子を有する。他の実施形態において、式（ｉｉ）のフルオロオレフィンは、分子中に少なくとも約４つの炭素原子を有する。他の実施形態において、式（ｉｉ）のフルオロオレフィンは、分子中に少なくとも約５つの炭素原子を有する。さらに他の実施形態において、式（ｉｉ）のフルオロオレフィンは、分子中に少なくとも約６つの炭素原子を有する。式（ｉｉ）の代表的な環状フルオロオレフィンを表２に挙げる。
【００４３】
【表４】
2012512991.tif 000006
【００４４】
本発明の作動流体は、例えば、表１または表２の化合物の１つである、式（ｉ）または式（ｉｉ）の単一化合物を含む、または式（ｉ）または式（ｉｉ）の化合物の組み合わせを含むことができる。
【００４５】
他の実施形態において、作動流体は、表３に挙げた化合物を含むフルオロオレフィンから選択される。
【００４６】
【表５】
2012512991.tif 000007
【００４７】
【表６】
2012512991.tif 000008
【００４８】
【表７】
2012512991.tif 000009
【００４９】
【表８】
2012512991.tif 000010
【００５０】
【表９】
2012512991.tif 000011
【００５１】
【表１０】
2012512991.tif 000012
【００５２】
【表１１】
2012512991.tif 000013
【００５３】
【表１２】
2012512991.tif 000014
【００５４】
表２および表３に挙げた化合物は、市販されている、あるいは当該技術分野に公知の、または本明細書に記載されたプロセスにより調製することができる。
【００５５】
１，１，１，４，４−ペンタフルオロ−２−ブテンは、室温での蒸気相中固体ＫＯＨによる、１，１，１，２，４，４−ヘキサフルオロブタン（ＣＨＦ2ＣＨ2ＣＨＦＣＦ3）からの脱フッ化水素化により調製することができる。１，１，１，２，４，４−ヘキサフルオロブタンの合成は、米国特許第６，０６６，７６８号明細書に記載されている。１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンは、約６０℃で相間移動触媒を用いたＫＯＨとの反応により、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ヨードブタン（ＣＦ3ＣＨＩＣＨ2ＣＦ3）から調製することができる。１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ヨードブタンの合成は、ヨウ化パーフルオロメチル（ＣＦ3Ｉ）と、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨ2）の反応により、約８時間、約２００℃、自生圧下で、行うことができる。
【００５６】
３，４，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２−ペンテンは、２００〜３００℃で、固体ＫＯＨを用いて、または炭素触媒により、１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロペンタン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ3）の脱フッ化水素化により調製することができる。１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロペンタンは、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−１−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）の水素化により調製することができる。
【００５７】
１，１，１，２，３，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンは、固体ＫＯＨを用いた１，１，１，２，３，３，４−ヘプタフルオロブタン（ＣＨ2ＦＣＦ2ＣＨＦＣＦ3）の脱フッ化水素化により調製することができる。
【００５８】
１，１，１，２，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンは、固体ＫＯＨを用いた１，１，１，２，２，４，４−ヘプタフルオロブタン（ＣＨＦ2ＣＨ2ＣＦ2ＣＦ3）の脱フッ化水素化により調製することができる。
【００５９】
１，１，１，３，４，４−ヘキサフルオロ２−ブテンは、固体ＫＯＨを用いた１，１，１，３，３，４，４−ヘプタフルオロブタン（ＣＦ3ＣＨ2ＣＦ2ＣＨＦ2）の脱フッ化水素化により調製することができる。
【００６０】
１，１，１，２，４−ペンタフルオロ−２−ブテンは、固体ＫＯＨを用いた１，１，１，２，２，３−ヘキサフルオロブタン（ＣＨ2ＦＣＨ2ＣＦ2ＣＦ3）の脱フッ化水素化により調製することができる。
【００６１】
１，１，１，３，４−ペンタフルオロ−２−ブテンは、固体ＫＯＨを用いた１，１，１，３，３，４−ヘキサフルオロブタン（ＣＦ3ＣＨ2ＣＦ2ＣＨ2Ｆ）の脱フッ化水素化により調製することができる。
【００６２】
１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテンは、１２０℃で１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＣＦ3ＣＨ2ＣＦ2ＣＨ3）を水性ＫＯＨと反応させることにより調製することができる。
【００６３】
１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテンは、約６０℃で相間移動触媒を用いたＫＯＨとの反応により、（ＣＦ3ＣＨＩＣＨ2ＣＦ2ＣＦ3）から調製することができる。４−ヨード−１，１，１，２，２，５，５，５−オクタフルオロペンタンの合成は、約２００℃、自生圧力下、約８時間にわたるヨウ化パーフルオロエチル（ＣＦ3ＣＦ2Ｉ）と３，３，３−トリフルオロプロペンの反応により行うことができる。
【００６４】
１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロ−３−ヘキセンは、約６０℃で、相間移動触媒を用いた、ＫＯＨとの反応により、１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロ−３−ヨードヘキサン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨＩＣＨ2ＣＦ2ＣＦ3）から調製することができる。１，１，１，２，２，５，５，６，６，６−デカフルオロ−３−ヨードヘキサンの合成は、約２００℃で、自生圧力下、約８時間にわたるヨウ化パーフルオロエチル（ＣＦ3ＣＦ2Ｉ）および３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨ2）の反応により行うことができる。
【００６５】
１，１，１，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−（トリフルオロメチル）−２−ペンテンは、イソプロパノール中ＫＯＨにより、１，１，１，２，５，５，５−ヘプタフルオロ−４−ヨード−２−（トリフルオロメチル）−ペンタン（ＣＦ3ＣＨＩＣＨ2ＣＦ（ＣＦ3）2）の脱フッ化水素化により調製することができる。ＣＦ3ＣＨＩＣＨ2ＣＦ（ＣＦ3）2は、高温、例えば、約２００℃での（ＣＦ3）2ＣＦＩと、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨ2の反応から作製される。
【００６６】
１，１，１，４，４，５，５，６，６，６−デカフルオロ−２−ヘキセンは、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＣＦ3）と、テトラフルオロエチレン（ＣＦ2＝ＣＦ2）および五フッ化アンチモン（ＳｂＦ5）の反応により調製することができる。
【００６７】
２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテンは、フッ素化アルミナによる、高温での１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロブタンの脱フッ化水素化により調製することができる。
【００６８】
２，３，３，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテンは、固体ＫＯＨによる２，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロペンタンの脱フッ化水素化により調製することができる。
【００６９】
１，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンテンは、フッ素化アルミナによる、高温での２，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロペンタンの脱フッ化水素化により調製することができる。
【００７０】
式１、式２、表１、表２および表３の化合物の多くが、異なる構成の異性体または立体異性体として存在する。特定のイソマーが指定されていないときは、本発明は、全ての単一構成異性体、単一立体異性体またはこれらの任意の組み合わせを含むものとする。例えば、Ｆ１１Ｅは、Ｅ−異性体、Ｚ−異性体または任意の比の両異性体の任意の組み合わせまたは混合物を表わすものとする。他の例を挙げると、ＨＦＯ−１２２５ｙｅは、Ｅ−異性体、Ｚ−異性体または任意の比の両異性体の任意の組み合わせまたは混合物を表わすものとする。
【００７１】
さらに、作動流体は、式（ｉ）、式（ｉｉ）、表１、表２および表３の単一フルオロオレフィンのいずれか、または式（ｉ）、式（ｉｉ）、表１、表２および表３からの異なるフルオロオレフィンの任意の組み合わせであってよい。
【００７２】
ある実施形態において、作動流体は、式（ｉ）、式（ｉｉ）、表１、表２および表３から選択される単一フルオロオレフィンまたは多数のフルオロオレフィンと、ヒドロフルオロカーボン、フルオロエーテル、ヒドロカーボン、ＣＦ3Ｉ、アンモニア（ＮＨ3）、二酸化炭素（ＣＯ2）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）および上述した化合物の任意の混合物を意味するこれらの混合物から選択される少なくとも１つの追加の冷媒の任意の組み合わせであってよい。
【００７３】
ヒドロフルオロカーボン作動流体は、水素およびフッ素と炭素の任意の組み合わせを有する化合物をさらに含んでいてよく、炭素−炭素二重の化合物を含む。本発明に有用なヒドロフルオロカーボン作動流体としては、これらに限られるものではないが、トリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、フルオロメタン（ＨＦＣ−４１）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）、１，１，１，２，２，３，４，５，５，６，６，７，７，７−テトラデカフルオロヘプタン（ＨＦＣ−６３−１４ｍｃｅｅ）、シス−またはトランス−１，２−ジフルオロエテン（ＨＦＯ−１１３２）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）、シス−またはトランス−１，２，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｅ）、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｚｆ）、シス−またはトランス−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｙｅ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｚｃ）、シス−またはトランス−１，１，１，２，４，４，４−ヘプタフルオロ−２−ブテン（ＨＦＯ−１３２７ｍｙ）、シス−またはトランス−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ）、３，４，４，４−テトラフルオロ−３−トリフルオロメチル−１−ブテン（（ＣＦ3）2ＣＦＣＨ＝ＣＨ2、ＨＦＯ−１４４７ｆｚｙ）、シス−またはトランス−１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテン（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ＝ＣＨＣＦ3、ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚ）、シス−またはトランス−１，１，１，２，２，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＨＦＯ−１６２−１３ｍｃｚｙ）およびシス−またはトランス−１，１，１，２，２，３，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−３−ヘプテン（ＨＦＯ−１６２−１３ｍｃｙｚ）およびこれらの混合物が例示される。本発明の一実施形態において、ヒドロフルオロカーボン作動流体は、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００７４】
クロロフルオロカーボン作動流体は、塩素およびフッ素と炭素の任意の組み合わせを有する化合物を含み、０℃未満の通常の沸点を有する炭素−炭素二重結合を備えた化合物を含むことができる。本発明に有用な代表的なクロロフルオロカーボン作動流体としては、これらに限られるものではないが、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、フルオロトリクロロメタン（ＣＦＣ−１１）、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）、１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）およびこれらの混合物が挙げられる。
【００７５】
ヒドロクロロフルオロカーボン作動流体は、水素、塩素およびフッ素と炭素の任意の組み合わせを有する化合物を含み、０℃未満の通常の沸点を有する炭素−炭素二重結合を備えた化合物を含むことができる。本発明に有用な代表的なヒドロクロロフルオロカーボン作動流体としては、これらに限られるものではないが、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ、ＣＦ3ＣＣｌ＝ＣＨ2）、シス−またはトランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＣｌ）およびこれらの混合物が挙げられる。
【００７６】
フルオロカーボン作動流体は、フッ素および炭素の任意の組み合わせを有する化合物を含み、炭素−炭素二重結合を備えた化合物および環状化合物を含むことができる。本発明に有用なフルオロカーボン作動流体としては、これらに限られるものではないが、パーフルオロメタン（ＦＣ−１４）、パーフルオロエタン（ＦＣ−１１６）、パーフルオロプロパン（ＦＣ−２１８）、パーフルオロシクロブタン（ＦＣ−Ｃ３１８）、オクタフルオロ−２−ブテン（ＦＯ−１３１８ｍｙ）およびこれらの混合物が例示される。
【００７７】
本発明に有用なフッ素化されていないヒドロカーボン作動流体としては、これらに限られるものではないが、メタン、エタン、エチレン、プロパン、シクロプロパン、プロピレン、ｎ−ブタン、ブタン、イソブタン、シクロブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタンおよびこれらの混合物を挙げることができる。
【００７８】
一実施形態において、本明細書で用いる作動流体はまた、水、水とその他水溶性化合物、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールおよびブタノールおよびこれらの混合物を含むアルコールとの混合物からなる群から選択することもできる。その他の化合物はまた、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３４、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ-１４３ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−１６１、ＨＣＦＣ−２２、ＦＣ−１４、ＦＣ−１１６、ＣＦＣ−１２、ＮＨ3、ＣＯ2、Ｎ2、Ｏ2、Ｈ2、Ａｒ、メタン、エタン、プロパン、シクロプロパン、プロピレン、ブタン、ブテンおよびイソブタンを挙げることもできる。
【００７９】
作動流体の混合物もまた、吸収設備に適切な適正な沸点または圧力を得るのにも有用である。特に、共沸混合物、共沸様組成物または定沸点混合物を形成する混合物が好ましいことがある。作動流体が吸収冷却システムから漏れても、混合物の分別が生じるのが最少あるいは生じないからである。
【００８０】
他の実施形態において、ヒドロフルオロカーボン作動流体は、ヒドロフルオロカーボンと、他の化合物、例えば、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロカーボンまたはその他化合物との混合物またはブレンドを含むことができる。かかる作動流体ブレンドとしては、以下の組成物が挙げられる。
【００８１】
ＨＦＯ−１４４７ｆｚｙと、シス−またはトランス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚ、シス−またはトランス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆおよびシス−またはトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄからなる群から選択される少なくとも１つの化合物、
シス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚと、トランス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚ、シス−またはトランス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆおよびシス−またはトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄからなる群から選択される少なくとも１つの化合物、
トランス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚと、シス−またはトランス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ、シス−またはトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄおよびイソペンタンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物、
シス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚと、トランス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ、シス−またはトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ、イソペンタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、ギ酸メチル、１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）およびトランス−１，２−ジクロロエチレンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物、ならびに
トランス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚと、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆおよびシス−またはトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄからなる群から選択される少なくとも１つの化合物、
ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆと、シス−およびトランス−ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄからなる群から選択される少なくとも１つの化合物。
【００８２】
他の実施形態において、混合物である作動流体は、以下のような共沸または共沸様組成物であってよい。
【００８３】
約５１重量パーセント〜約７０重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約４９重量パーセント〜約３０重量パーセントのイソペンタン、
約６２重量パーセント〜約７８重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約３８重量パーセント〜約２２重量パーセントのｎ−ペンタン、
約７５重量パーセント〜約８８重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約２５重量パーセント〜約１２重量パーセントのシクロペンタン、
約２５重量パーセント〜約３５重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約７５重量パーセント〜約６５重量パーセントのＨＣＦＣ−１２３、
約６７重量パーセント〜約８７重量パーセントのシス−ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚおよび約３３重量パーセント〜約１３重量パーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレン、ならびに
約６１重量パーセント〜約７８重量パーセントのトランス−ＨＦＯ−１４３８ｍｚｚおよび約３９重量パーセント〜約２２重量パーセントのイソペンタン。
【００８４】
吸収剤
本発明の吸収サイクルの好ましい実施形態において、用いる吸収剤は、主に、選択した作動流体（例えば、アンモニアまたはＣＯ2、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚまたはＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＣＦＯ−１２３３ｚｄまたはＨＣＦＯ−１２３３ｘｆまたはこれらの混合物）を吸収する任意のイオン液体とすることのできるイオン化合物である。作動流体を吸収する好適なイオン化合物は、少なくともある程度、作動流体が混和性であるイオン液体である。吸収パワーサイクルのエネルギー効率は、概して、イオン液体の作動流体に対する吸収性（すなわち、作動流体が高混和性を有する、または作動流体が、かなりの程度、可溶である）が増大するにつれて、増大する。
【００８５】
多くのイオン液体は、窒素含有複素環、好ましくは、ヘテロ芳香族環と、アルキル化剤（例えば、ハロゲン化アルキル）と反応させて、第四級アンモニウム塩を形成し、様々なルイス酸またはその共役塩基とのイオン交換またはその他好適な反応を実施して、イオン化合物を形成することにより形成される。好適なヘテロ芳香族環としては、置換ピリジン、イミダゾール、置換イミダゾール、ピロールおよび置換ピロールが例示される。これらの環は、実質的にいずれの直鎖状、分枝状または環状Ｃ1-20アルキル基によってもアルキル化することができるが、好ましくは、アルキル基は、Ｃ1-16基である。様々なトリアリールホスフィン、チオエーテル、環状および非環状第四級アンモニウム塩もまた、この目的に用いてよい。用いてよい対イオンとしては、クロロアルミン酸塩、ブロモアルミン酸塩、塩化ガリウム、テトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、硝酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、メチルスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ヘキサフルオロアンチモン酸塩、ヘキサフルオロヒ酸塩、テトラクロロアルミン酸塩、テトラブロモアルミン酸塩、過塩素酸塩、水酸化物アニオン、二塩化銅アニオン、三塩化鉄アニオン、三塩化亜鉛アニオンおよび様々なランタン、カリウム、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガンおよびその他金属含有アニオンが例示される。
【００８６】
イオン液体は、塩メタセシスにより、酸−塩基中和反応により、または選択した窒素含有化合物の四級化により合成してもよいし、Ｍｅｒｃｋ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）またはＢＡＳＦ（Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）等の数社より市販のものを入手してもよい。
【００８７】
ここで有用なイオン液体の代表例としては、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，６８：３５１-３５６（１９９７）、Ｃｈｅｍ．Ｉｎｄ．，６８：２４９−２６３（１９９６）、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｍａｔｔｅｒ，５：（ｓｕｐｐ  ３４Ｂ）：Ｂ９９−Ｂ１０６（１９９３）、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ，Ｍａｒ．３０，１９９８，３２−３７、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，８：２６２７−２６３６（１９９８）；Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，９９：２０７１−２０８４（１９９９）および国際公開第０５／１１３，７０２号パンフレット等の源（およびその中に引用されている参考文献）に記載されているものが挙げられる。一実施形態において、イオン化合物のライブラリ、すなわち、組み合わせライブラリは、例えば、第四級アンモニウムカチオンの様々なアルキル誘導体を調製し、関連のアニオンを変えることにより作製してよい。イオン化合物の酸性度は、モル等量、種類およびルイス酸の組み合わせを変えることにより調節することができる。
【００８８】
吸収剤として用いるのに好適なイオン液体としては、以下から選択されるカチオンおよびこれらの混合物が挙げられる。リチウム、ナトリウム、カリウム、セリウムおよび以下の式：
【００８９】
【化１】
2012512991.tif 000015
【００９０】
【化２】
2012512991.tif 000016
【００９１】
【化３】
2012512991.tif 000017
【００９２】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ12およびＲ13は、
（ｉ）Ｈ、
（ｉｉ）ハロゲン、
（ｉｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｖ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｖ）Ｃ6〜Ｃ20非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25非置換ヘテロアリール、および
（ｖｉ）Ｃ6〜Ｃ25置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25置換ヘテロアリールであって、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する置換アリールまたは置換ヘテロアリール
からなる群から独立して選択され、
Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、
（ｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉｉ）Ｃ6〜Ｃ25非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25非置換ヘテロアリール、
（ｉｖ）Ｃ6〜Ｃ25置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ25非置換ヘテロアリールであって、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ25の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有する置換アリールまたは置換ヘテロアリール
からなる群から独立して選択され、
任意選択的に、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の少なくとも２つが一緒になって、環状または二環式のアルカニルまたはアルケニル基を形成することができる。
【００９３】
吸収剤として用いるのに好適なイオン液体としては、以下およびそれらの混合物から選択されるアニオンを有するものが挙げられる。［ＣＨ3ＣＯ2］-、［ＨＳＯ4］-、［ＣＨ3ＯＳＯ3］-、［Ｃ2Ｈ5ＯＳＯ3］-、［ＡｌＣｌ4］-、［ＣＯ3］2-、［ＨＣＯ3］-、［ＮＯ2］-、［ＮＯ3］-、［ＳＯ4］2-、［ＰＯ3］3-、［ＨＰＯ3］2-、［Ｈ2ＰＯ3］1-、［ＰＯ4］3-、［ＨＰＯ4］2-、［Ｈ2ＰＯ4］-、［ＨＳＯ3］-、［ＣｕＣｌ2］-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＳＣＮ-、ＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4、ＢＯＲ1ＯＲ2ＯＲ3ＯＲ4、任意選択的にアルキルまたは置換アルキルで置換されたカーボレート（１−カルバドデカボレート（１−））、任意選択的にアルキルアミン、置換アルキルアミン、アルキルまたは置換アルキルで置換されたカーボラン（ジカルバドデカボレート（１−））および、好ましくは、任意のフッ素化アニオン。ここで有用なフッ素化アニオンとしては、［ＢＦ4］-、［ＰＦ6］-、［ＳｂＦ6］-、［ＣＦ3ＳＯ3］-、［ＨＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＨＦＣＣＦ2ＳＯ3］-、［ＨＣＣｌＦＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ］-、［ＣＦ3ＣＯ2］-、［ＣＦ3ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦＨＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＨＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＩＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ2ＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-およびＦ-が挙げられる。その他好適なアニオンとしては、式
【００９４】
【化４】
2012512991.tif 000018
【００９５】
のものが挙げられ、
式中、Ｒ11は、
（ｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉ）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、Ｏ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から選択される１〜３個のヘテロ原子を含む−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（ｉｉｉ）Ｃ6〜Ｃ10非置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ10非置換ヘテロアリール、および
（ｉｖ）Ｃ6〜Ｃ10置換アリール、またはＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳからなる群から独立して選択される１〜３個のヘテロ原子を有するＣ3〜Ｃ10置換ヘテロアリールであって、この置換アリールまたは置換ヘテロアリールが、
（１）任意選択的にＣｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ2およびＳＨからなる群から選択される少なくとも１つの要素で置換された、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5またはＣ3〜Ｃ10の直鎖状、分枝状または環状のアルカンまたはアルケン、
（２）ＯＨ、
（３）ＮＨ2および
（４）ＳＨ
からなる群から独立して選択される１〜３個の置換基を有するもの
からなる群から独立して選択される。
【００９６】
他の実施形態において、ここで用いるのに好適なイオン液体は、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、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、トリアゾリウム、ホスホニウム、アンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、セシウム、コリン、ジメチルイミダゾリウム、グアニジウム、リチウム、ホスホニウムコリン（ヒドロキシエチルトリメチルホスホニウム）、カリウム、ナトリウム、テトラメチルアンモニウム、テトラメチルホスホニウムからなる群から選択されるカチオン、およびアミノ酢酸（グリシン）、アスコルビン酸塩、安息香酸塩、カテコレート、クエン酸塩、リン酸ジメチル、ギ酸塩、フマル酸塩、没食子酸塩、グリコール酸塩、グリオキシル酸塩、イミノ二酢酸塩、イソ酪酸塩、コウジ酸塩（５−ヒドロキシ−２−ヒドロキシメチル−４−ピロンイオン）、乳酸塩、レブリン酸塩、シュウ酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ピルビン酸塩、サリチル酸塩、サクシナメート、コハク酸塩、チグリン酸塩（ＣＨ3ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＯＯ-）、テトラフルオロホウ酸塩、テトラフルオロエタンスルホン酸塩およびトロポロナート（２−ヒドロキシ−２，４，６−シクロヘプタトリエン−１−オンイオン）、［ＣＨ3ＣＯ2］-、［ＨＳＯ4］-、［ＣＨ3ＯＳＯ3］-、［Ｃ2Ｈ5ＯＳＯ3］-、［ＡｌＣｌ4］-、［ＣＯ3］2-、［ＨＣＯ3］-、［ＮＯ2］-、［ＮＯ3］-、［ＳＯ4］2-、［ＰＯ4］3-、［ＨＰＯ4］2-、［Ｈ2ＰＯ4］-、［ＨＳＯ3］-、［ＣｕＣｌ2］-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＳＣＮ-、［ＢＦ4］-、［ＰＦ6］-、［ＳｂＦ6］-、［ＣＦ3ＳＯ3］-、［ＨＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＨＦＣＣＦ2ＳＯ3］-、［ＨＣＣｌＦＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ］-、［ＣＦ3ＣＯ2］-、［ＣＦ3ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦＨＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦＨＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＨＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ2ＩＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2ＳＯ3］-、［（ＣＦ2ＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、［（ＣＦ3ＣＦＨＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ］-、Ｆ-および任意のフッ素化アニオンからなる群から選択されるアニオンを有していてよい。
【００９７】
作動流体は、吸収システムの操作の温度範囲、特に、蒸発器の操作温度から発生器の操作温度まで、ここで用いるイオン液体と混和性である、または可溶であるのが好ましいであろう。その結果、吸収システムの温度範囲にわたって、吸収サイクルにおいて、様々な異なるレベルの相対含量の作動流体および吸収剤が好適であり、それから形成された組成物中の作動流体かイオン液体のいずれかの濃度は、イオン液体と作動流体を併せた重量の約１重量％〜約９９重量％の範囲となればよい。
【００９８】
本発明の様々な実施形態において、本明細書に記載または開示した個々のカチオンのいずれかを選択し、カチオンと対をなす、本明細書に記載または開示した個々のアニオンを選択することにより形成されたイオン化合物を、吸収パワーサイクルにおいて吸収剤として用いてよい。それに対応して、さらに他の実施形態において、（ｉ）合計群の個々の部類の全ての様々な異なる組み合わせにおいて、本明細書に記載および開示したカチオンの合計群から採った任意のサイズのカチオンの下位群および（ｉｉ）合計群の個々の部類の全ての様々な異なる組み合わせにおいて、本明細書に記載および開示したアニオンの合計群から採った任意のサイズのアニオンの下位群を選択することにより形成されたイオン液体の下位群を、吸収剤として用いてよい。前述したとおり選択を行うことにより、イオン液体またはイオン液体の下位群を形成する際、イオン液体または下位群は、選択を行うのに合計群から除外されたカチオンおよび／またはアニオンの群の部類なしで用いられ、望ましい場合には、選択は、使用される群の部類からよりも、使用から除外された合計群の部類に関して行ってよい。
【００９９】
吸収パワーサイクルに用いる吸収剤は、望ましくは、作動流体（例えば、アンモニア）に高溶解度、同じく、作動流体に比べて非常に高い沸点を有する化合物である。
【０１００】
本発明に用いる吸収剤は、イオン液体を含有または、それから実質的になり（必ずしもではないが）、すなわち、非イオン化合物を含有または、それから実質的になる可能性がある。好適な非イオン化合物吸収剤としては、これらに限られるものではないが、エーテル、エステル、アミドおよびケトンが挙げられる。
【０１０１】
イオン液体または非イオン化合物の混合物または非イオン化合物およびイオン液体の混合物を、ここでは吸収剤として用いてもよく、かかる混合物は、例えば、適切な吸収挙動を達成するのが望ましい。
【０１０２】
添加剤、例えば、潤滑剤、結晶化抑制剤、サビ止剤、安定剤、染料およびその他適切な材料を、それらが、作動流体がイオン液体吸収剤に可溶となる程度まで、望ましくない影響を与えないのであれば、様々な目的で、本発明に有用な作動流体／吸収剤対組成物に添加してよい。本発明の作動流体／吸収剤対組成物は、所望量の各成分を適切な容器で、例えば、回転混合要素を有する公知の種類の攪拌器を用いて混合または化合することをはじめとする、何らかの簡便な方法により調製してよい。
【０１０３】
結晶化抑制剤としては、２００９年１１月６日出願の同時係属ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０９／６３５９９号明細書ならびに２００９年３月３１日出願の同時係属米国特許仮出願第６１／１６５，０８９号明細書、第６１／１６５，０９３号明細書、第６１／１６５，１４７号明細書、第６１／１６５，１５５号明細書、第６１／１６５，１６０号明細書、第６１／１６５，１６１号明細書、第６１／１６５，１６６号明細書および第６１／１６５，１７３号明細書に記載された化合物が挙げられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2012512991.tif 000027
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