(57)【要約】  ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、から本質的になる冷媒を含有する、熱伝達組成物及び方法及びシステム、並びにジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、ＣＯ２と、から本質的になる冷媒を含有する、熱伝達組成物及び方法及びシステムが開示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、から本質的になる、冷媒。
【請求項２】
前記冷媒が不燃性である、請求項１に記載の冷媒。
【請求項３】
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、からなる、請求項１に記載の冷媒。
【請求項４】
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５８重量％＋／−０．５重量％〜５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜３．５重量％のＣＯ２と、から本質的になる、請求項１に記載の冷媒。
【請求項５】
３８重量％＋／−０．５重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
３重量％＋／−０．５重量％のＣＯ２と、から本質的になる、請求項１に記載の冷媒。
【請求項６】
蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を含む熱伝達システムにおける冷却方法であって、プロセスが、ｉ）請求項１に記載の冷媒を凝縮する工程と、ｉｉ）冷却される本体又は物品の付近で前記冷媒を蒸発させる工程と、を含み、前記冷媒が約−４０℃〜約−１０℃の範囲の温度で蒸発する、方法。
【請求項７】
蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を含む熱伝達システムにおける冷却方法であって、プロセスが、ｉ）請求項１に記載の冷媒を凝縮する工程と、ｉｉ）冷却される本体又は物品の付近で前記冷媒を蒸発させる工程と、を含み、前記冷媒が約−３０℃〜約５℃の範囲の温度で蒸発する、方法。
【請求項８】
前記空調システムが、約０〜約１０℃の範囲の蒸発器温度を有する住宅用空調システムである、請求項１１に記載の方法。
【請求項９】
約３４重量％〜約３８重量％のＨＦＣ−３２と、約６２重量％〜約６６重量％のＣＦ３Ｉと、から本質的になる、冷媒。
【請求項１０】
ポリオールエステル（ＰＯＥ）潤滑剤を含む、請求項１８に記載の熱伝達組成物。
【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、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年５月５日出願の米国仮出願第６２／５０２，４０６号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ヒートポンプ、空調、及び冷凍用途を含む熱交換システムにおいて有益性を有する組成物、方法、及びシステムに関し、特定の態様では、冷媒Ｒ−４１０Ａが使用されたであろう種類の熱伝達システムにおいて加熱及び冷却用途の冷媒Ｒ−４１０Ａの代替品のための組成物、並びにＲ−４１０Ａとの使用のために設計されたシステムを含む熱交換システムの改修に関する。
【背景技術】
【０００３】
産業用、商用、及び家庭用の使用について、冷媒液を使用した機械冷凍システム、並びにヒートポンプ及び空調機などの関連する熱伝達デバイスが当該技術分野で周知である。クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）は、かかるシステムのための冷媒として１９３０年代に開発された。しかしながら、１９８０年代以降、成層圏オゾン層に対するＣＦＣの影響が多くの注目を集めるようになった。１９８７年には、ＣＦＣ製品の段階的削減のためのタイムテーブルを定めた、地球環境を保護するためのモントリオール議定書に多くの政府が署名した。水素を含有する、より環境的に許容される材料、すなわちヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）がＣＦＣに取って代わった。
【０００４】
最も一般的に使用されたヒドロクロロフルオロカーボンの１つが、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）であった。しかしながら、モントリオール議定書のその後の改正は、ＣＦＣの段階的削減を加速させ、ＨＣＦＣ−２２を含むＨＣＦＣの段階的削減もスケジュールされた。
【０００５】
ＣＦＣ及びＨＣＦＣに代わる不燃性、非毒性の代替物の要求に応じて、業界では、オゾン破壊係数がゼロであるいくつかのヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）が開発された。オゾン破壊に寄与しないため、空調及び冷却器用途におけるＨＣＦＣ−２２の産業用代替品としてＲ−４１０Ａ（ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）及びペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）の５０：５０ｗ／ｗブレンド）が採用された。しかしながら、Ｒ−４１０Ａは、Ｒ２２のドロップイン代替品ではない。したがって、Ｒ−４１０ＡでのＲ−２２の置き換えは、Ｒ−２２と比較した、Ｒ−４１０Ａのより高い動作圧力及び容積に適用させるための圧縮機の置き換え及び再設計を含む、熱交換システム内の主要な構成要素の再設計を必要とした。
【０００６】
Ｒ−４１０Ａは、Ｒ−２２よりも許容されるオゾン破壊係数（ＯＤＰ）を有する一方、２０８８というその高い地球温暖化係数に起因して、Ｒ−４１０Ａの継続使用には問題が伴う。したがって、より環境的に許容される代替品でのＲ−４１０Ａの置き換えが当該技術分野で必要とされている。
【０００７】
任意の代替の熱伝達流体は、中でも優れた熱伝達特性、特に特定の用途の必要性に十分に適合する熱伝達特性、化学安定性、低毒性若しくは無毒性、不燃性、潤滑剤適合性、及び／又は潤滑剤混和性を含む、特性のモザイクを保有することが非常に望ましいことが当該技術分野で理解されている。更に、Ｒ−４１０Ａの任意の代替品は、理想的には、システムの修正又は再設計を回避するために、Ｒ−４１０Ａの動作条件に対して良好な一致となるものである。その多くが予測できないものであるこれらの要求の全てを満たす熱伝達流体の識別は、大きな課題である。
【０００８】
効率及び使用に関しては、冷媒の熱力学性能又はエネルギー効率の喪失は、電気エネルギーの需要の増加の結果として化石燃料の使用量の増加をもたらし得ることに留意することが重要である。したがって、かかる冷媒の使用は、環境に対して二次的な悪影響を有することになる。
【０００９】
可燃性は重要であると考えられ、場合によっては、多くの熱伝達用途のための重大な特性であると考えられ、したがって、そのような達成すべき組成物（可能であれば冷媒）で不燃性である化合物を使用することがしばしば有益である。本明細書で使用するとき、「不燃性」という用語は、ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４−２０１３に記載され、かつＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４−２０１３の付録Ｂ１に記載された条件でＡＳＴＭ  ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅ−６８１−２００１に従って不燃性であると判定された化合物又は組成物を指す。
【００１０】
蒸気圧縮式熱伝達システム中を循環する潤滑剤がその意図される潤滑機能を行うために圧縮機に戻されることが、システム効率、及び圧縮機の適切かつ確実な働きについて重要である。そうでなければ、潤滑剤が堆積し、熱伝達部品中を含む、システムのコイル及びパイプの中に留まる可能性がある。更に、潤滑剤が蒸発器の内面に堆積すると、蒸発器の熱交換効率が低下し、それによりシステムの効率が低減される。
【００１１】
Ｒ４１０Ａは、かかるシステムの使用中に生じる温度でポリオールエステル（ＰＯＥ）と混和性であるため、Ｒ４１０Ａは現在、空調用途においてＰＯＥ潤滑油と共に使用されている。しかしながら、Ｒ４１０Ａは、低温冷凍システム及びヒートポンプシステムの動作中に典型的に生じる温度ではＰＯＥと非混和性である。したがって、この非混和性を軽減する対策が講じられない限り、ＰＯＥ及びＲ４１０Ａを低温冷凍又はヒートポンプシステムに使用することはできない。
【００１２】
したがって、ヒートポンプ及び低温冷凍システムにおいてＲ４１０Ａの代替品として使用され得るが、これらのシステムの動作中に生じる温度でＰＯＥとの非混和性の不利益を被らない、組成物を使用できることが望ましい。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、Ｒ−４１０Ａの代替品として使用され得、かつ許容される地球温暖化係数（ＧＷＰ）及びほぼゼロのＯＤＰと併せて、優れた熱伝達特性、化学安定性、低毒性若しくは無毒性、不燃性、潤滑剤適合性、及び／又は潤滑剤混和性の所望の特性のモザイクを示す、冷媒組成物を提供する。
【００１４】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、から本質的になる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒１と呼ばれることがある。
【００１５】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、から本質的になる冷媒を含み、冷媒は不燃性である。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒２と呼ばれることがある。
【００１６】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、からなる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒３と呼ばれることがある。
【００１７】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、からなる冷媒を含み、冷媒は不燃性である。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒４と呼ばれることがある。
【００１８】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５８重量％＋／−０．５重量％〜５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜３．５重量％のＣＯ２と、から本質的になる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒５と呼ばれることがある。
【００１９】
本発明はまた、
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５８重量％＋／−０．５重量％〜５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜３．５重量％のＣＯ２と、からなる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒６と呼ばれることがある。
【００２０】
本発明はまた、
３８重量％＋／−０．５重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
３重量％＋／−０．５重量％のＣＯ２と、から本質的になる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒７と呼ばれることがある。
【００２１】
本発明はまた、
３８重量％＋／−０．５重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５９重量％＋／−０．５重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
３重量％＋／−０．５重量％のＣＯ２と、からなる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒８と呼ばれることがある。
【００２２】
本発明は、
約３４重量％〜約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
約６２重量％〜約６６重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、から本質的になる冷媒を含む。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒９と呼ばれることがある。
【００２３】
本発明は、
約３４重量％〜約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
約６２重量％〜約６６重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、から本質的になる冷媒を含み、冷媒は不燃性である。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒１０と呼ばれることがある。
【００２４】
好ましくは、冷媒は、
約３４重量％〜約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
約６２重量％〜約６６重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、からなる。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒１１と呼ばれることがある。
【００２５】
本発明によると、
約３６重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
約６４重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、から本質的になる冷媒が提供される。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒１２と呼ばれることがある。
【００２６】
好ましくは、冷媒は、
約３６重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
約６４重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、からなる。本段落による冷媒は、本明細書において便宜上、冷媒１３と呼ばれることがある。
【００２７】
「からなる」という用語は、冷媒が３つの成分ＨＦＣ−３２及びＣＦ３Ｉを指示量で含有し、微量又は汚染濃度を超える量の他の成分の存在を排除することを意味することが理解されよう。
【００２８】
重量パーセントに関して本明細書で使用するとき、特定成分の量に対する「約」という用語は、特定成分の量が＋／−１重量％の量で変化し得ることを意味する。本発明の冷媒及び組成物は、好ましい実施形態では、「約」であるものとして指定された量の特定化合物又は成分を含み、この量は、特定量の＋／−０．５重量％、又は＋／−０．３重量％である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例７の結果を示す混和性のグラフである。
【図２】実施例７の結果を示す混和性のグラフである。
【図３】実施例１０の結果を示す混和性のグラフである。
【図４】実施例１３の結果を示す混和性のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
出願人らは、本明細書に記載の冷媒１〜１３を含む本発明の冷媒が、特にＲ−４１０Ａの代替品として本発明の冷媒を使用することにより、非常に有利な特性、特に不燃性を提供し得ることを見出した。
【００３１】
本発明の冷媒の特定の利点は、ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４−２０１３によって要求され、かつＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４−２０１３の付録Ｂ１に記載されるように、ＡＳＴＭ  Ｅ６８１−２００９試験手順に従って判定した場合に、それらが不燃性であることである。燃焼性は、発火及び／又は炎を広げる組成物の能力として定義される。冷媒の燃焼性が多くの商業的に重要な熱伝達用途のための重要な特徴であることは当業者には理解されるであろう。したがって、優れた熱伝達特性、化学安定性、低毒性若しくは無毒性、潤滑剤適合性、及び／又は潤滑剤混和性を有し、かつ使用中に不燃性を維持する、Ｒ−４１０Ａの代替品として使用され得る冷媒組成物を提供することが、当該技術分野において望まれている。この要件は、本発明の冷媒によって達成される。
【００３２】
冷媒１〜１３を含む本発明の冷媒のそれぞれは、熱伝達組成物に組み込むことができる。したがって、本発明は更に、冷媒１〜１３のそれぞれを含む本発明の冷媒である冷媒を含む熱伝達組成物に関する。
【００３３】
好ましくは、熱伝達組成物は、熱伝達組成物の約４０重量％超、又は熱伝達組成物の約５０重量％超、又は熱伝達組成物の約７０重量％超、又は熱伝達組成物の約８０重量％超、又は熱伝達組成物の約９０重量％超、又は熱伝達組成物の約９５重量％超、又は熱伝達組成物の約９７．５重量％超の量で、冷媒１〜１３を含む本発明の任意の冷媒を含む。熱伝達組成物は、冷媒から本質的になってもよい。
【００３４】
本発明の熱伝達組成物は、ある特定の機能性を増強させるか、又はそれを組成物に提供する目的で他の成分を含んでもよい。かかる他の成分又は添加剤には、潤滑剤、染料、可溶化剤、相溶化剤、安定化剤、抗酸化剤、腐食抑制剤、極圧添加剤、及び耐摩耗剤のうちの１つ以上が含まれ得る。
【００３５】
安定化剤
本発明の熱伝達組成物は、特に、冷媒１〜１３を含む本明細書に記載の任意の冷媒と、安定化剤とを含む。好ましい安定化剤の例としては、ジエン系化合物、及び／又はフェノール系化合物、及び／又はリン化合物、及び／又は窒素化合物、及び／又は芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシドからなる群から選択されるエポキシドが挙げられる。
【００３６】
ジエン系化合物は、Ｃ３〜Ｃ１５ジエン、及び任意の２種以上のＣ３〜Ｃ４ジエンの反応によって形成された化合物を含む。好ましくは、ジエン系化合物は、アリルエーテル、プロパジエン、ブタジエン、イソプレン、及びテルペンからなる群から選択される。ジエン系化合物は、好ましくはテルペンであり、これにはテレベン、レチナール、ゲラノイル、テルピネン、デルタ−３カレン、テルピノレン、フェランドレン、フェンケン、ミルセン、ファルネセン、ピネン、ネロール、シトラル、カンフル、メントール、リモネン、ネロリドール、フィトール、カルノシン酸、及びビタミンＡ１が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、安定化剤は、ファルネセンである。
【００３７】
好ましいテルペン安定化剤は、参照により本明細書に組み込まれている、２００４年１２月１２日出願の米国仮特許出願第６０／６３８，００３号に開示されている。
【００３８】
好ましくは、安定化剤は、０を超える量で、好ましくは０．０００１重量％〜約５重量％、好ましくは０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは０．１〜約１重量％の量で熱伝達組成物中に提供される。各々の場合において、重量パーセンテージは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００３９】
好ましくは、安定化剤は、０を超える量で、好ましくは０．０００１重量％〜約５重量％、好ましくは０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは０．１〜約１重量％の量で熱伝達組成物中に提供される。各々の場合において、重量パーセンテージは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００４０】
ジエン系化合物は、約０．００１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１〜１重量％の量で熱伝達組成物中に提供され得る。各々の場合において、重量によるは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００４１】
ジエン系化合物は、好ましくは、リン化合物と組み合わせて提供される。
【００４２】
リン化合物は、亜リン酸化合物又はリン酸化合物であり得る。本発明の目的では、亜リン酸化合物は、ジアリール、ジアルキル、トリアリール、及び／又はトリアルキルホスファイト、特にヒンダードホスファイト、トリス−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジ−ｎ−オクチルホスファイト、イソ−デシルジフェニルホスファイト、及びジフェニルホスファイトから選択される１種以上の化合物、特にジフェニルホスファイトであり得る。
【００４３】
リン酸化合物は、トリアリールホスフェート、トリアルキルホスフェート、アルキルモノ酸ホスフェート、アリール二酸ホスフェート、アミンホスフェート、好ましくはトリアリールホスフェート及び／又はトリアルキルホスフェート、特にトリ−ｎ−ブチルホスフェートであり得る。
【００４４】
リン化合物は、約０．００１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１〜１重量％の量で熱伝達組成物中に提供され得る。各々の場合において、重量によるは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００４５】
したがって、本発明の熱伝達組成物は、冷媒１〜１３を含む本発明の任意の冷媒と、テルペン及びリン酸塩又は亜リン酸塩から選択されるリン化合物を含む安定化剤組成物、特にテルペン及び亜リン酸塩を含む安定化剤組成物と、を含む。便宜のために、テルペン及びリン酸塩又は亜リン酸塩から選択されるリン化合物を含む安定化剤は、本明細書では便宜上、安定化剤１と呼ばれることがある。便宜のために、テルペン及び亜リン酸塩を含む安定化剤は、本明細書では便宜上、安定化剤１Ａと呼ばれることがある。
【００４６】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００４７】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒２及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００４８】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒３及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００４９】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒４及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５０】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒５及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５１】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒６及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５２】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒７及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５３】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒８及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５４】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒９及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５５】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１０及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５６】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１１及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５７】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１２及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５８】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１３及び安定化剤１又は安定化剤１Ａを含み得る。
【００５９】
好ましくは、熱伝達組成物は、冷媒１〜１３を含む本明細書に記載の冷媒と、ファルネセン、並びにジアリールホスファイト、ジアルキルホスファイト、トリアリールホスフェート、又はトリアルキルホスフェート、より好ましくはジフェニルホスファイト及び／又はトリ−ｎ−ブチルホスフェートから選択されるリン化合物を含む安定化剤組成物と、を含む。より好ましくは、熱伝達組成物は、本明細書に記載される冷媒と、ファルネセン、及びジアリールホスファイト又はジアルキルホスファイトのうちの１種以上、より好ましくはジフェニルホスファイトを含む安定化剤組成物と、を含む。
【００６０】
代替的には、又は更には、安定化剤は、窒素化合物である。本発明の目的では、窒素化合物は、ジニトロベンゼン、ニトロベンゼン、ニトロメタン、ニトロソベンゼン、及びＴＥＭＰＯ［（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−イル）オキシル］から選択される１種以上の化合物であり得る。好ましくは、安定化剤は、ジニトロベンゼンである。
【００６１】
代替的には、又は更には、窒素化合物は、アミン系化合物である。本発明の目的では、アミン系化合物は、ジフェニルアミン、ｐ−フェニレンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、及びトリイソブチルアミンから選択される１種以上の二級又は三級アミンであり得る。本発明の目的では、アミン系化合物は、アミン抗酸化剤、例えば、置換ピペリジン化合物、すなわち、アルキル置換ピペリジル、ピペリジニル、ピペラジノン、又はアルキオキシピペリジニルの誘導体、特に、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリドン、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノール；ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジル）セバケート；ジ（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ポリ（Ｎ−ヒドロキシエチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシ−ピペリジルスクシネート；アルキル化パラフェニレンジアミン、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチル−ブチル）−ｐ−フェニレンジアミン又はＮ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、並びにヒドロキシルアミン、例えば、獣脂アミン、メチルビス獣脂アミン、及びビス獣脂アミン、又はフェノール−アルファ−ナフチルアミン、若しくはＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７６５（Ｃｉｂａ）、ＢＬＳ（登録商標）１９４４（Ｍａｙｚｏ  Ｉｎｃ）、及びＢＬＳ（登録商標）１７７０（Ｍａｙｚｏ  Ｉｎｃ）から選択される１種以上のアミン抗酸化剤であり得る。本発明の目的では、アミン系化合物は、ビス（ノニルフェニルアミン）などのアルキルジフェニルアミン又は（Ｎ−（１−メチルエチル）−２−プロピルアミンなどのジアルキルアミンであり得る。代替的には、又は更には、窒素化合物は、フェニル−アルファ−ナフチルアミン（ＰＡＮＡ）、アルキル−フェニル−アルファ−ナフチル−アミン（ＡＰＡＮＡ）、又はビス（ノニルフェニル）アミンであり得る。好ましくは、窒素化合物は、フェニル−アルファ−ナフチルアミン（ＰＡＮＡ）、アルキル−フェニル−アルファ−ナフチル−アミン（ＡＰＡＮＡ）、及びビス（ノニルフェニル）アミンから選択される。
【００６２】
窒素化合物は、約０．００１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１〜１重量％の量で熱伝達組成物中に提供され得る。各々の場合において、重量によるは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００６３】
したがって、本発明の熱伝達組成物は、冷媒１〜１３を含む本発明による任意の冷媒と、安定化剤組成物とを含んでもよく、安定化剤組成物は、ジニトロベンゼン、ニトロベンゼン、ニトロメタン、ニトロソベンゼン、及びＴＥＭＰＯ［（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−イル）オキシル］から選択される窒素化合物、ジフェニルアミン、ｐ−フェニレンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、及びトリイソブチルアミンから選択される二級又は三級アミン；アミン抗酸化剤、例えば、置換ピペリジン化合物、すなわち、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリドン、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールから選択される、アルキル置換ピペリジル、ピペリジニル、ピペラジノン、又はアルキオキシピペリジニルの誘導体；ビス−（１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジル）セバケート；ジ（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ポリ（Ｎ−ヒドロキシエチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシ−ピペリジルスクシネート；アルキル化パラフェニレンジアミンン、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチル−ブチル）−ｐ−フェニレンジアミン又はＮ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、及びヒドロキシルアミン、例えば、獣脂アミン、メチルビス獣脂アミン、及びビス獣脂アミン、又はフェノール−アルファ−ナフチルアミン、若しくはＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７６５（Ｃｉｂａ）、ＢＬＳ（登録商標）１９４４（Ｍａｙｚｏ  Ｉｎｃ）、及びＢＬＳ（登録商標）１７７０（Ｍａｙｚｏ  Ｉｎｃ）；ビス（ノニルフェニルアミン）などのアルキルジフェニルアミン、（Ｎ−（１−メチルエチル）−２−プロピルアミンなどのジアルキルアミン；フェニル−アルファ−ナフチルアミン（ＰＡＮＡ）、アルキル−フェニル−アルファ−ナフチル−アミン（ＡＰＡＮＡ）、又はビス（ノニルフェニル）アミンを含む。好ましくは、窒素化合物は、フェニル−アルファ−ナフチルアミン（ＰＡＮＡ）、アルキル−フェニル−アルファ−ナフチル−アミン（ＡＰＡＮＡ）、及びビス（ノニルフェニル）アミンから選択される。
【００６４】
代替的には、又は更には、安定化剤は、フェノール、好ましくはヒンダードフェノールを含み得る。本発明の目的では、フェノールは、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を含む２，２−又は４，４−ビフェニルジオール；２，２−又は４，４−ビフェニルジオールの誘導体；２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール：２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−アルファ−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンジル）スルフィド；ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、トコフェロール、ヒドロキノン、２，２’，６，６’−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４’−メチレンジフェノール、及びｔ−ブチルヒドロキノンから選択される１種以上の化合物であり得る。好ましくは、フェノール化合物は、ＢＨＴである。
【００６５】
フェノール化合物は、約０．００１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１〜１重量％の量で熱伝達組成物中に提供され得る。各々の場合において、重量によるは、熱伝達組成物の重量を指す。
【００６６】
ＢＨＴは、約０．００１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約２重量％、より好ましくは約０．１〜１重量％の量で熱伝達組成物中に提供され得る。各々の場合において、重量によるは、熱伝達組成物の重量を指す。熱伝達組成物の重量に基づいて０．０００１重量％〜約５重量％の量であるＢＨＴは、便宜上、安定化剤２と呼ばれることがある。
【００６７】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１及び安定化剤２を含み得る。
【００６８】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒２及び安定化剤２を含み得る。
【００６９】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒３及び安定化剤２を含み得る。
【００７０】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒４及び安定化剤２を含み得る。
【００７１】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒５及び安定化剤２を含み得る。
【００７２】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒６及び安定化剤２を含み得る。
【００７３】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒７及び安定化剤２を含み得る。
【００７４】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒８及び安定化剤２を含み得る。
【００７５】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒９及び安定化剤２を含み得る。
【００７６】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１０及び安定化剤２を含み得る。
【００７７】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１１及び安定化剤２を含み得る。
【００７８】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１２及び安定化剤２を含み得る。
【００７９】
本発明の熱伝達組成物は、好ましくは、冷媒１３及び安定化剤２を含み得る。
【００８０】
上記に定義される本発明の熱伝達組成物の各々は、潤滑剤を更に含み得る。一般に、熱伝達組成物は、熱伝達組成物の約１０〜約６０重量％、好ましくは熱伝達組成物の約２０〜約５０重量％、代替的には熱伝達組成物の約２０〜約４０重量％、代替的には熱伝達組成物の約２０〜約３０重量％、代替的には熱伝達組成物の約３０〜約５０重量％、代替的には熱伝達組成物の約３０〜約４０重量％、代替的には熱伝達組成物の約１〜約１０重量％、代替的には熱伝達組成物の約１〜約８重量％、代替的には熱伝達組成物の約１〜約５重量％の量で潤滑剤を含む。
【００８１】
ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、シリコーン油、鉱物油、アルキルベンゼン（ＡＢ）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、及びポリ（アルファ−オレフィン）（ＰＡＯ）などの一般的に使用される冷媒潤滑剤は、冷媒１〜１３を含む本発明の任意の冷媒組成物と共に使用され得る。
【００８２】
しかしながら、潤滑剤はポリオールエステルであることが特に好ましい。驚くべきことに、本発明の組成物が、幅広い温度、例えば、約−５０℃〜＋７０℃の温度にわたってＰＯＥ潤滑剤と混和性であることが発見された。これにより、本発明の組成物がＲ４１０Ａよりも幅広い熱伝達用途に使用されることが可能となる。例えば、本発明の組成物は、冷凍、空調、及びヒートポンプ用途に使用され得る。
【００８３】
温度に関する「約」という用語は、指定された温度が、＋／−５℃の量で、好ましくは＋／−２℃の量で、より好ましくは＋／−１℃の量で、最も好ましくは＋／−０．５℃の量で変動し得ることを意味する。
【００８４】
したがって、本発明は、潤滑剤と、冷媒１〜１３を含む本発明の任意の冷媒による冷媒と、を含む熱伝達組成物を提供し、冷媒及び潤滑剤の総量に対して５重量％、２０重量％、及び／又は５０重量％の潤滑剤を冷媒に添加するとき、混合物は、約−２５〜約−５０℃の範囲及び／又は約＋５０〜約＋７０℃の範囲のうちの少なくとも１つの温度で１つの液相を有する。
【００８５】
したがって、本発明は、ＰＯＥ潤滑剤と、冷媒１〜１３を含む本発明の任意の冷媒による冷媒と、を含む熱伝達組成物を提供し、冷媒及び潤滑剤の総量に対して５重量％、２０重量％、及び／又は５０重量％の潤滑剤を冷媒に添加するとき、混合物は、約−２５〜約−５０℃の範囲及び／又は約＋５０〜約＋７０℃の範囲のうちの少なくとも１つの温度で１つの液相を有する。
【００８６】
潤滑剤はまた、鉱物油潤滑剤を含んでもよく、鉱物油潤滑剤から本質的になってもよく、又は鉱物油潤滑剤からなってもよい。市販の鉱物油には、ＷｉｔｃｏのＷｉｔｃｏ  ＬＰ  ２５０（登録商標）、ＷｉｔｃｏのＳｕｎｉｓｏ  ３ＧＳ、及びＣａｌｕｍｅｔのＣａｌｕｍｅｔ  Ｒ０１５が含まれる。
【００８７】
潤滑剤はまた、アルキルベンゼン潤滑剤を含んでもよく、アルキルベンゼン潤滑剤から本質的になってもよく、又はアルキルベンゼン潤滑剤からなってもよい。市販のアルキルベンゼン潤滑剤には、Ｓｈｒｉｅｖｅ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＺｅｒｏｌ  １５０（登録商標）及びＺｅｒｏｌ  ３００（登録商標）が含まれる。
【００８８】
潤滑剤はまた、エステル潤滑剤を含んでもよく、エステル潤滑剤から本質的になってもよく、又はエステル潤滑剤からなってもよい。市販のエステルには、Ｅｍｅｒｙ  ２９１７（登録商標）及びＨａｔｃｏｌ  ２３７０（登録商標）として入手可能なジペラルゴン酸ネオペンチルグリコールが含まれる。他の有用なエステルには、リン酸エステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが含まれる。
【００８９】
本発明の目的では、熱伝達組成物は、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明による冷媒と、安定化剤１、安定化剤１Ａ、又は安定化剤２のいずれかを含む本明細書で開示される安定化剤組成物と、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、鉱物油、アルキルベンゼン（ＡＢ）、及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）から、より好ましくはポリオールエステル（ＰＯＥ）、鉱物油、アルキルベンゼン（ＡＢ）、及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）から、特にポリオールエステル（ＰＯＥ）、鉱物油、及びアルキルベンゼン（ＡＢ）から、最も好ましくはポリオールエステル（ＰＯＥ）から選択される潤滑剤と、を含み得る。
【００９０】
好ましい実施形態では、潤滑剤は、冷凍業界の慣習に従ってＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定するとき、４０Ｃにおける粘度（ｃＳｔ）が約２５〜約５０、より好ましくは約３０〜約５０であり、好ましくはまた、冷凍業界規格に従って承認された冷凍業界規格によりＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定するとき、１００Ｃにおける粘度（ｃＳｔ）が約０〜約１５、より好ましくは約５〜約１０である、合成ポリオールエステル（ＰＯＥ）潤滑剤である。本段落に記載の好ましいＰＯＥと一致する市販製品は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌにより商品名Ｅｍｋａｒａｔｅ  ＲＬ  ３２０３ＭＡＦで販売されている市販の潤滑剤である。本段落の説明と一致する潤滑剤は、本明細書では潤滑剤１と呼ばれる。
【００９１】
モバイル空調における使用のために本発明の組成物が提供される場合、潤滑剤は、好ましくはポリアルキレングリコール潤滑剤である。あるいは、冷凍用途、定置型空調用途、又はヒートポンプ用途のために本発明の組成物が提供される場合、潤滑剤は、好ましくはポリオールエステル、アルキルベンゼン、又は鉱物油、より好ましくはポリオールエステルである。冷媒１〜１３のいずれかなどの本発明の任意の冷媒を含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物が、冷凍用途、定置型空調用途、又はヒートポンプ用途のために提供されるか、又はこれらの用途において潤滑剤と共に使用される、システム及び方法については、潤滑剤は、好ましくはポリオールエステル、より好ましくは潤滑剤１である。
【００９２】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒２及び潤滑剤１を含む。
【００９３】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒３及び潤滑剤１を含む。
【００９４】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒４及び潤滑剤１を含む。
【００９５】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒５及び潤滑剤１を含む。
【００９６】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒６及び潤滑剤１を含む。
【００９７】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒７及び潤滑剤１を含む。
【００９８】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒８及び潤滑剤１を含む。
【００９９】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒９及び潤滑剤１を含む。
【０１００】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒１０及び潤滑剤１を含む。
【０１０１】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒１１及び潤滑剤１を含む。
【０１０２】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒１２及び潤滑剤１を含む。
【０１０３】
好ましい熱伝達組成物は、冷媒１３及び潤滑剤１を含む。
【０１０４】
本発明の熱伝達組成物は、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の任意の冷媒と、安定化剤１、１Ａ、及び２を含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物と、潤滑剤１を含む本明細書に記載の任意の潤滑剤と、から本質的になるか又はこれらからなり得る。
【０１０５】
本発明の新規及び基本的な特徴から逸脱することなく、本明細書に含まれる教示を考慮して、本明細書において言及されていない他の添加剤もまた含まれ得る。
【０１０６】
また、参照により組み込まれている米国特許第６，５１６，８３７号に開示されるように、油溶性を補助するために、界面活性剤及び可溶化剤の組み合わせが本発明の組成物に添加されてもよい。
【０１０７】
出願人らは、本発明の組成物が、とりわけ低いＧＷＰを含む、達成するのが困難な特性の組み合わせを達成することができることを見出した。したがって、本発明の組成物は、約５００以下、好ましくは約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有し、本発明の特に好ましい特徴において、本発明の組成物は、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。
【０１０８】
更に、本発明の組成物は、低いオゾン破壊係数（ＯＤＰ）を有する。したがって、本発明の組成物は、約０．０５以下、好ましくは約０．０２以下、より好ましくは約ゼロのオゾン破壊係数（ＯＤＰ）を有する。
【０１０９】
更に、本発明の組成物は、許容可能な毒性を示し、好ましくは約４００より大きい職業暴露限界（ＯＥＬ）を有する。
【０１１０】
本明細書に開示される組成物は、空調、冷凍、及びヒートポンプを含む熱伝達用途における使用のために提供される。
【０１１１】
本発明の熱伝達組成物へのいずれかの言及は、冷媒１〜１３のいずれかなどの本発明の任意の冷媒を含む全ての熱伝達組成物を含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれ及びいずれかについて言及している。したがって、以下の本発明の組成物の使用又は用途の考察に関して、熱伝達組成物は、特にＰＯＥ及び潤滑剤１を含む本明細書に記載の任意の潤滑剤と組み合わせて、及び／又は安定化剤１、１Ａ、若しくは２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤と組み合わせて、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒を含むか又はこれらから本質的になり得る。
【０１１２】
本発明の目的では、本明細書に記載される熱伝達組成物は各々いずれも、空調システム、冷凍システム、又はヒートポンプなどの熱伝達システムにおいて使用され得る。本発明による熱伝達システムには、互いに接続した圧縮機、蒸発器、凝縮器、膨張デバイスが含まれ得る。
【０１１３】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１４】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１５】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１６】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒４を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１７】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒５を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１８】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒６を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１１９】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒７を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２０】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒８を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２１】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒９を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２２】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒１０を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２３】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒１１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２４】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒１２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２５】
したがって、本発明は、空調システムにおける、冷媒１３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２６】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２７】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２８】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１２９】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒４を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３０】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒５を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３１】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒６を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３２】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒７を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３３】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒８を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３４】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒９を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３５】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒１０を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３６】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒１１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３７】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒１２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３８】
したがって、本発明は、冷凍システムにおける、冷媒１３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１３９】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４０】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４１】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４２】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒４を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４３】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒５を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４４】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒６を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４５】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒７を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４６】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒８を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４７】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒９を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４８】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒１０を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１４９】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒１１を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１５０】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒１２を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１５１】
したがって、本発明は、ヒートポンプシステムにおける、冷媒１３を含む熱伝達組成物の使用を含む。
【０１５２】
一般的に使用される圧縮機の例としては、本発明の目的では、往復動式、回転式（ローリングピストン及び回転弁を含む）、スクロール式、ねじ式、及び遠心式圧縮機が挙げられる。したがって、本発明は、往復動式、回転式（ローリングピストン及び回転翼を含む）、スクロール式、ねじ式、又は遠心式圧縮機を含む熱伝達システムにおける使用のために、冷媒１〜１３のいずれかを含む任意の熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれ及びいずれかを提供する。
【０１５３】
一般的に使用される拡張デバイスの例としては、本発明の目的では、キャピラリーチューブ、固定オリフィス、温度膨張弁、及び電子膨張弁が挙げられる。したがって、本発明は、キャピラリーチューブ、固定オリフィス、温度膨張弁、又は電子膨張弁を含む熱伝達システムにおける使用のために、冷媒１〜１３のいずれかを含む任意の熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれ及びいずれかを提供する。
【０１５４】
本発明の目的では、蒸発器及び凝縮器は、好ましくはフィンチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式、プレート式熱交換器、及びチューブインチューブ式（ｔｕｂｅ−ｉｎ−ｔｕｂｅ）熱交換器から選択される熱交換器を一緒に形成する。したがって、本発明は、蒸発器及び凝縮器が、フィンチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式、プレート式熱交換器、又はチューブインチューブ式熱交換器を一緒に形成する熱伝達システムにおける使用のために、冷媒１〜１３のいずれかを含む任意の熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれ及びいずれかを提供する。
【０１５５】
本発明の熱伝達組成物は、加熱及び冷却用途に使用することができる。
【０１５６】
本発明の特定の特徴では、冷媒１〜１３のいずれかを含む任意の熱伝達組成物などの熱伝達組成物は、冷却方法において使用されることができ、この方法は、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒を凝縮することと、次いで冷却される物品又は本体の付近でこの冷媒を蒸発させることとを含む。
【０１５７】
したがって、本発明は、蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を含む熱伝達システムにおける冷却方法に関し、このプロセスは、ｉ）冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒を凝縮する工程と、
ｉｉ）冷却される本体又は物品の付近で前記冷媒を蒸発させる工程と、を含み、
冷媒の蒸発温度は、約−４０℃〜約＋１０℃の範囲であり、冷媒は、所望によるが好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２を含む本明細書に記載の安定化剤との混合物であり、また所望により好ましくはＰＯＥ及び潤滑剤１を含む潤滑剤との混合物である。
【０１５８】
代替的には、又は更には、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の任意の熱伝達組成物は、加熱方法において使用されることができ、この方法は、加熱される物品又は本体の付近で冷媒１〜１３のいずれかなどの本発明の冷媒を凝縮することと、次いでこの冷媒を蒸発させることとを含む。
【０１５９】
したがって、本発明は、蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を含む熱伝達システムにおける加熱方法に関し、このプロセスは、ｉ）加熱される本体又は物品の付近で冷媒１〜１３のいずれかなどの本発明の冷媒を凝縮する工程と、
ｉｉ）冷媒を蒸発させる工程と、を含み、
熱伝達システムの蒸発器温度は、約−３０℃〜約５℃の範囲であり、冷媒は、所望によるが好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２を含む本明細書に記載の安定化剤との混合物であり、また所望により好ましくはＰＯＥ及び潤滑剤１を含む潤滑剤との混合物である。
【０１６０】
本発明の熱伝達組成物は、モバイル及び定置型空調用途の両方を含む空調用途における使用のために提供される。本発明の熱伝達組成物はまた、ヒートポンプ用途にも使用され得る。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の任意の熱伝達組成物を含む本明細書に記載の任意の熱伝達組成物は、
−モバイル空調、特に自動車用空調を含む、空調用途、
−モバイルヒートポンプ、特に電気自動車用ヒートポンプ、
−冷却器、特に容積型冷却器、とりわけ空冷又は水冷直接膨張式冷却器、モジュラー式又は従来法で単独包装されているもの、
−住宅用空調システム、特にダクトスプリット型及びダクトレススプリット型空調システム、
−住宅用ヒートポンプ、
−住宅用空気−水ヒートポンプ／温水システム、
−産業用空調システム、並びに
−商用空調システム、特にパッケージ式ルーフトップユニット及び可変冷媒流（ＶＲＦ）システム、
−商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステム、のうちのいずれか１つにおいて使用され得る。
【０１６１】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の任意の熱伝達組成物を含む本発明の熱伝達組成物は、冷凍システムで使用するために提供される。「冷凍システム」という用語は、冷却を提供するために冷媒を用いる任意のシステム若しくは装置、又はかかるシステム若しくは装置の任意の部品若しくは部分を指す。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む任意の熱伝達組成物などの本明細書に記載の任意の熱伝達組成物は、
−低温冷凍システム、
−中温冷凍システム、
−商用冷蔵庫、
−商用冷凍庫、
−製氷機、
−自動販売機、
−輸送冷凍システム、
−家庭用冷凍庫、
−家庭用冷蔵庫、
−産業用冷凍庫、
−産業用冷蔵庫、及び
−冷却器、のうちのいずれか１つにおいて使用され得る。
【０１６２】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、住宅用空調システム（冷却のために約０〜約１０℃の範囲、特に約７℃、及び／又は加熱のために約−３０〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）、特に往復動式、回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機を有する空調システムにおける使用のために特に提供される。
【０１６３】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、空冷式冷却器（約０〜約１０℃の範囲、特に約４．５℃の蒸発器温度を有する）、特に容積型圧縮機を有する空冷式冷却器、とりわけ往復動式又はスクロール式圧縮機を有する空冷式冷却器における使用のために特に提供される。
【０１６４】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、住宅用空気−水ヒートポンプ温水システム（約−３０〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）における使用のために特に提供される。
【０１６５】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、中温冷凍システム（約−１２〜約０℃の範囲、特に約−８℃の蒸発器温度を有する）における使用のために特に提供される。
【０１６６】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、低温冷凍システム（約−４０〜約−１２℃の範囲、特に約−２３℃の蒸発器温度を有する）における使用のために特に提供される。
【０１６７】
したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、住宅用空調システムにおける使用のために提供され、住宅用空調システムは、例えば、夏季に冷気（当該空気は、例えば、約１０℃〜約１７℃、特に約１２℃の温度を有する）を建物に供給するために使用される。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型、ダクトレススプリット型、ウィンドウ型、及びポータブル型空調システムである。システムは通常、空気−冷媒蒸発器（室内コイル）、圧縮機、空気−冷媒凝縮器（室外コイル）、及び膨張デバイスを有する。蒸発器及び凝縮器は通常、フィンチューブ式又はマイクロチャネル熱交換器である。圧縮機は通常、往復動式、又は回転式（ローリングピストン又は回転弁）、又はスクロール式圧縮機である。膨張デバイスは通常、キャピラリーチューブ、温度膨張弁、又は電子膨張弁である。冷媒蒸発温度は、好ましくは０℃〜１０℃の範囲内である。冷媒凝縮温度は、好ましくは４０℃〜７０℃の範囲内である。
【０１６８】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、住宅用ヒートポンプシステムにおける使用のために提供され、住宅用ヒートポンプシステムは、冬季に温風（当該空気は、例えば、約１８℃〜約２４℃、特に約２１℃の温度を有する）を建物に供給するために使用される。これは通常、住宅用空調システムと同じシステムであるが、ヒートポンプシステムでは冷媒流が反転し、室内コイルが凝縮器となり、室外コイルが蒸発器となる。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型及びダクトレススプリット型ヒートポンプシステムである。蒸発器及び凝縮器は通常、フィンチューブ式又はマイクロチャネル熱交換器である。圧縮機は通常、往復動式、又は回転式（ローリングピストン又は回転弁）、又はスクロール式圧縮機である。膨張デバイスは通常、キャピラリーチューブ、温度膨張弁、又は電子膨張弁である。冷媒蒸発温度は、好ましくは約−３０℃〜約５℃の範囲内である。冷媒凝縮温度は、好ましくは約３５℃〜約５０℃の範囲内である。
【０１６９】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、商用空調システムにおける使用のために提供され、商用空調システムは、オフィス及び病院などの大きな建物に冷水（当該水は、例えば、約７℃の温度を有する）を供給するために使用される冷却器であり得る。用途に応じて、冷却器システムは通年稼働している場合がある。冷却器システムは、空冷式又は水冷式であり得る。空冷式冷却器は通常、冷水を供給するためのプレート、チューブインチューブ式、又はシェルアンドチューブ式蒸発器、往復動式又はスクロール式圧縮機、熱を周囲空気と交換するためのフィンチューブ式又はマイクロチャネル凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。水冷式システムは通常、冷水を供給するためのシェルアンドチューブ式蒸発器、往復動式、スクロール式、ねじ式、又は遠心式圧縮機、熱を冷却塔又は湖、海、及び他の天然源からの水と交換するためのシェルアンドチューブ式凝縮器、並びに温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、好ましくは約０℃〜約１０℃の範囲内である。凝縮温度は、好ましくは約４０℃〜約７０℃の範囲内である。
【０１７０】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、住宅用空気−水ヒートポンプ温水システムにおける使用のために提供され、住宅用空気−水ヒートポンプ温水システムは、冬季に床暖房又は同様の用途のために温水（当該水は、例えば、約５５℃の温度を有する）を建物に供給するために使用される。温水システムは通常、熱を周囲空気と交換するためのフィンチューブ式又はマイクロチャネル蒸発器、往復動式、回転式、又はスクロール式圧縮機、水を加熱するためのプレート、チューブインチューブ式、又はシェルアンドチューブ式凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、好ましくは約−３０℃〜約５℃の範囲内である。凝縮温度は、好ましくは約５０℃〜約９０℃の範囲内である。
【０１７１】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、中温冷凍システムにおける使用のために提供され、中温冷凍システムは、好ましくは、冷蔵庫又はボトルクーラーなどにおいて食べ物又は飲み物を冷やすために使用される。システムは通常、食べ物又は飲み物を冷やすための空気−冷媒蒸発器、往復動式、スクロール式、又はねじ式圧縮機、熱を周囲空気と交換するための空気−冷媒凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、好ましくは約−１２℃〜約０℃の範囲内である。凝縮温度は、好ましくは約２０℃〜約７０℃の範囲内である。
【０１７２】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物は、低温冷凍システムにおける使用のために提供され、当該低温冷凍システムは、好ましくは、冷凍庫又はアイスクリーム製造機において使用される。システムは通常、空気−冷媒蒸発器、往復動式、スクロール式、又はねじ式圧縮機、熱を周囲空気と交換するための空気−冷媒凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、好ましくは約−４０℃〜約−１２℃の範囲内である。凝縮温度は、好ましくは約２０℃〜約７０℃の範囲内である。
【０１７３】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本明細書に開示される熱伝達組成物は、冷媒Ｒ−４１０Ａの低地球温暖化（ＧＷＰ）代替品として提供される。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの熱伝達組成物は、既存のシステムの実質的な工学的変更を必要とすることなく、とりわけ凝縮器、蒸発器、及び／又は膨張弁の変更を伴わずに、Ｒ−４１０Ａ冷媒を含有するように設計されているか、又はそれを含有する既存の熱伝達システムを改修する方法に使用することができる。
【０１７４】
本明細書で使用するとき、本発明の特定の熱伝達組成物又は冷媒に関しての「改修品」という用語は、システムから少なくとも部分的に除去されるか又は除去された異なる冷媒組成物を内部に含有していた、かつ、本発明の指定された組成物が導入されている、熱伝達システムでの、本発明の指定された組成物の使用を意味する。
【０１７５】
本明細書で使用するとき、特定の先行冷媒の「代替品」として、本発明の特定の熱伝達組成物又は冷媒に関しての「代替品」という用語は、これまでその先行冷媒と共に一般的に使用されていた熱伝達システムでの本発明の指定された組成物の使用を意味する。例として、Ｒ４１０Ａと共に一般的に使用されてきた熱伝達システムには、住宅用空調システム及び冷却器システムが挙げられる。
【０１７６】
代替的には、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの熱伝達組成物は、Ｒ４１０Ａ冷媒を含有するように設計されているか又はそれを含有する既存の熱伝達システムを改修する方法に使用することができ、システムは、本発明の冷媒用に変更される。
【０１７７】
代替的には、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの熱伝達組成物は、Ｒ４１０Ａ冷媒との使用に好適である熱伝達システムにおいて使用することができる。
【０１７８】
したがって、本発明はまた、Ｒ−４１０Ａの代替品として、特に住宅用空調冷媒におけるＲ−４１０Ａの代替品として、既存のシステムの実質的な工学的変更を必要とすることなく、とりわけ凝縮器、蒸発器、及び／又は膨張弁の変更を伴わずに、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の冷媒又は熱伝達組成物を使用する方法も含む。
【０１７９】
したがって、本発明はまた、Ｒ−４１０Ａの代替品として、特に冷凍システムにおけるＲ−４１０Ａの代替品として、既存のシステムの実質的な工学的変更を必要とすることなく、とりわけ凝縮器、蒸発器、及び／又は膨張弁の変更を伴わずに、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の冷媒又は熱伝達組成物を使用する方法も含む。
【０１８０】
したがって、本発明はまた、Ｒ−４１０Ａの代替品として、特にヒートポンプにおけるＲ−４１０Ａの代替品として、既存のシステムの実質的な工学的変更を必要とすることなく、とりわけ凝縮器、蒸発器、及び／又は膨張弁の変更を伴わずに、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の冷媒又は熱伝達組成物を使用する方法も含む。
【０１８１】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物などの本発明の熱伝達組成物が、Ｒ−４１０Ａの低地球温暖化代替品として使用されるか、又はＲ４１０Ａ冷媒を含有するように設計されているか若しくはそれを含有する既存の熱伝達システムを改修する方法に使用されるか、又はＲ４１０Ａ冷媒との使用に好適である熱伝達システムに使用される場合、熱伝達組成物が本発明の冷媒から本質的になり得ることが理解されよう。代替的には、本発明は、本明細書に記載するように、Ｒ−４１０Ａの低地球温暖化代替品としての冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒の使用、又はＲ４１０Ａ冷媒を含有するように設計されているか若しくはそれを含有する既存の熱伝達システムを改修する方法における使用、又はＲ４１０Ａ冷媒との使用に好適である熱伝達システムにおける使用を包含する。
【０１８２】
熱伝達組成物が上記のように既存の熱伝達システムを改修する方法で使用するために提供されるとき、熱伝達組成物は、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の任意の冷媒を含み得ることが、当業者であれば理解されよう。
【０１８３】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含む、既存の熱伝達組成物を改修する方法で使用するために提供される熱伝達組成物は、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む。
【０１８４】
したがって、本発明は、熱伝達システムに収容された既存の冷媒を置き換える方法に関し、この方法は、当該システムから当該既存の冷媒の少なくとも一部を除去し、当該既存の冷媒がＲ−４１０Ａであることと、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２を含む本明細書に記載の安定化剤組成物と組み合わせた、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明による冷媒を、当該システムに導入することによって当該既存の冷媒の少なくとも一部を置き換えることと、を含む。
【０１８５】
上記のように、この方法は、既存のＲ−４１０Ａ冷媒の少なくとも一部をシステムから取り出すことを含む。好ましくは、この方法は、Ｒ−４１０Ａの少なくとも約５重量％、約１０重量％、約２５重量％、約５０重量％又は約７５重量％をシステムから除去することと、それを、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本発明の熱伝達組成物で置き換えることと、を含む。
【０１８６】
冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒は、既存の又は新規の熱伝達システムなどの、Ｒ−４１０Ａ冷媒と共に使用されるか又はそれとの使用に好適であるシステムにおいて用いられ得る。
【０１８７】
冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒は、Ｒ−４１０Ａの所望の特性の多くを示すが、Ｒ−４１０Ａよりも実質的に低いＧＷＰを有し、同時に、Ｒ−４１０Ａと実質的に同様であるか又はそれと実質的に一致し、より好ましくはそれと同等に高いか又はそれよりも高い動作特性、すなわち効率（ＣＯＰ）を有する。これにより、例えば凝縮器、蒸発器、及び／又は膨張弁の大きなシステム変更を一切必要とすることなく、既存の熱伝達システムにおいて、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒がＲ４１０Ａに代わることが可能となる。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒は、Ｒ４１０Ａと共に使用されているか又はそれとの使用に好適である熱交換システムの改修において直接的な代替品として使用され得る。Ｒ４１０Ａを冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒で置き換えるとき、既存の圧縮機をより大きな圧縮機に置き換えることが望ましい場合がある。
【０１８８】
本発明の組成物は、既存の又は新規の熱伝達システムなどの、Ｒ−４１０Ａ冷媒と共に使用されるか又はそれとの使用に好適であるシステムにおいて代替品として用いられ得る。
【０１８９】
したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒組成物は、本発明の冷媒がＲ４１０Ａ冷媒と置き換わる熱伝達システムにおいて、好ましくはＲ４１０Ａと比較して以下の動作特性を示す。
−組成物の効率（ＣＯＰ）は、Ｒ４１０Ａの効率の９５〜１０５％である。
【０１９０】
「ＣＯＰ」という用語は、エネルギー効率の尺度であり、冷凍又は冷却能力対冷凍システムのエネルギー必要量、すなわち圧縮機、ファンなどを動かすためのエネルギーの割合を意味する。ＣＯＰは冷凍システムの有用な出力であり、この場合、冷凍能力又はどれ程の冷却が提供されているかを、この出力を得るために必要な電力で割ったものである。本質的に、これはシステムの効率の尺度である。
【０１９１】
「能力」という用語は、冷凍システムにおいて冷媒によって提供される冷却の量（ＢＴＵ／ｈｒ）である。これは、冷媒が蒸発器を通る際の冷媒のエンタルピー（ＢＴＵ／ｌｂ）の変化を、冷媒の質量流量で乗じることによって実験的に決定される。エンタルピーは、冷媒の圧力及び温度の測定から決定することができる。凍システムの能力は、冷却される領域を特定の温度に維持する能力に関連する。
【０１９２】
「質量流量」という用語は、所与の時間で所与の大きさの導管を通過する冷媒の量（「ポンド」）である。
【０１９３】
熱伝達システムの信頼性を維持するために、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒組成物は、Ｒ−４１０Ａと比較して以下の特性を更に示すことが好ましい。
吐出温度は、本発明の組成物がＲ−４１０Ａ冷媒を置き換えるために使用される熱伝達システムにおいて、Ｒ−４１０Ａよりも１０℃を超えて高くない。
【０１９４】
Ｒ４１０Ａは、共沸様組成物であることが理解されよう。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒組成物がＲ４１０Ａの動作特性について良好な一致となるために、組成物は低い勾配レベルを示すことが望ましい。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒組成物は、約７℃以下、好ましくは約５℃未満の蒸発器勾配を提供し得る。
【０１９５】
Ｒ−４１０Ａと共に使用される既存の熱伝達組成物は、好ましくは、モバイル及び定置型空調システムの両方を含む空調熱伝達システムである。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、
−モバイル空調システム、特に自動車用空調システムを含む、空調システム、
−モバイルヒートポンプ、特に電気自動車用ヒートポンプ、
−冷却器、特に容積型冷却器、とりわけ空冷又は水冷直接膨張式冷却器、モジュラー式又は従来法で単独包装されているもの、
−住宅用空調システム、特にダクトスプリット型及びダクトレススプリット型空調システム、
−住宅用ヒートポンプ、
−住宅用空気−水ヒートポンプ／温水システム、
−産業用空調システム、並びに
−商用空調システム、特にパッケージ式ルーフトップユニット及び可変冷媒流（ＶＲＦ）システム、
−商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステム、のうちのいずれか１つにおいてＲ−４１０Ａを置き換えるために使用され得る。
【０１９６】
冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明の冷媒組成物は、冷凍システムにおいてＲ４１０Ａを置き換えるために代替的に提供される。したがって、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、
−低温冷凍システム、
−中温冷凍システム、
−商用冷蔵庫、
−商用冷凍庫、
−製氷機、
−自動販売機、
−輸送冷凍システム、
−家庭用冷凍庫、
−家庭用冷蔵庫、
−産業用冷凍庫、
−産業用冷蔵庫、及び
−冷却器、のうちのいずれか１つにおいてＲ４１０Ａを置き換えるために使用され得る。
【０１９７】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、住宅用空調システム（冷却のために約０℃〜約１０℃の範囲、特に約７℃、及び／又は加熱のために約−３０℃〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）においてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。代替的には、又は更には、冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、往復動式、回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機を有する住宅用空調システムにおいてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。
【０１９８】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、空冷式冷却器（約０〜約１０℃の範囲、特に約４．５℃の蒸発器温度を有する）、特に容積型圧縮機を有する空冷式冷却器、とりわけ往復動式又はスクロール式圧縮機を有する空冷式冷却器においてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。
【０１９９】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、住宅用空気−水ヒートポンプ温水システム（約−３０〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）においてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。
【０２００】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、中温冷凍システム（約−１２〜約０℃の範囲、特に約−８℃の蒸発器温度を有する）においてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。
【０２０１】
冷媒１〜１３のいずれかを含む熱伝達組成物を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含む、本明細書に記載の熱伝達組成物のそれぞれは、低温冷凍システム（約−４０〜約−１２℃の範囲、特に約−２３℃の蒸発器温度を有する）においてＲ４１０Ａを置き換えるために特に提供される。
【０２０２】
本発明は、流体連通した圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を含む熱伝達システムと、当該システム中の熱伝達組成物と、を更に提供し、当該熱伝達組成物は、冷媒１〜１３のいずれかを含む冷媒を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含み、当該凝縮器は、−２０℃〜１０℃の動作温度を有し、当該蒸発器は、４０℃〜７０℃の動作温度を有する。
【０２０３】
好ましくは、流体連通した圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を含む熱伝達システムと、当該システム中の熱伝達組成物と、が提供され、当該熱伝達組成物は、冷媒１〜１３のいずれかを含む本発明による冷媒を含み、好ましくは安定化剤１、１Ａ、又は２のいずれかを含む本明細書に記載の任意の安定化剤組成物を更に含み、当該蒸発器は、−４０℃〜＋１０℃の動作温度を有し、当該凝縮器は、＋２０℃〜＋７０℃の動作温度を有する。
【０２０４】
熱伝達システムは、好ましくは、ヒートポンプ又は空調システム、例えば、モバイル空調システム、特に自動車用空調システム、モバイルヒートポンプ、特に電気自動車用ヒートポンプ、冷却器、特に容積型冷却器、とりわけ空冷又は水冷直接膨張式冷却器、モジュラー式又は従来法で単独包装されているもの、住宅用空調システム、特にダクトスプリット型及びダクトレススプリット型空調システム、住宅用ヒートポンプ、住宅用空気−水ヒートポンプ／温水システム産業用空調システム、商用空調システム、特にパッケージ式ルーフトップ及び可変冷媒流（ＶＲＦ）システム、並びに商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステムである。
【０２０５】
特に、熱伝達システムは、住宅用空調システム（冷却のために約０〜約１０℃の範囲、特に約７℃、及び／又は加熱のために約−３０〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）、特に、往復動式、回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機を有する空調システムである。
【０２０６】
特に、熱伝達システムは、空冷式冷却器（約０〜約１０℃範囲、特に約４．５℃の蒸発器温度を有する）、特に、容積型圧縮機を有する空冷式冷却器、とりわけ往復動式又はスクロール式圧縮機を有する空冷式冷却器である。
【０２０７】
特に、熱伝達システムは、住宅用空気−水ヒートポンプ温水システム（約−３０〜約５℃の範囲、特に約０．５℃の蒸発器温度を有する）である。
【０２０８】
熱伝達システムは、冷凍システム、例えば、低温冷凍システム、中温冷凍システム、商用冷蔵庫、商用冷凍庫、製氷機、自動販売機、輸送冷凍システム、家庭用冷凍庫、家庭用冷蔵庫、産業用冷凍庫、及び冷却器であり得る。
【０２０９】
特に、熱伝達システムは、中温冷凍システム（約−１２〜約０℃の範囲、特に約−８℃の蒸発器温度を有する）である。
【０２１０】
特に、熱伝達システムは、低温冷凍システム（約−４０〜約−１２℃の範囲、特に約−２３℃の蒸発器温度を有する）である。
【０２１１】
Ｒ−４１０Ａの動作条件と望ましくかつ予想外に一致する本発明の冷媒組成物の能力は、以下の非限定的な実施例によって例証される。
【０２１２】
実施例−Ｒ３２／ＣＦ３Ｉ
以下の表１で特定されるＲ−３２／ＣＦ３Ｉの二成分冷媒組成物を、本明細書に記載のとおりに判定した。各組成物を熱力学的分析に供して、様々な冷凍システムにおいてＲ−４１０４Ａの動作特性と一致するその能力を判定した。組成物中に使用されている成分の様々な二成分対の特性について収集した実験データを使用して分析を実施した。実験評価において各二成分対の組成を一連の相対百分率にわたって変化させ、各二成分対の混合パラメーターを実験的に得られたデータに回帰させた。分析を行うために使用した仮定は以下のとおりであった：全ての冷媒について同じ圧縮機容積、全ての冷媒について同じ動作条件、全ての冷媒について同じ圧縮機断熱効率及び容積効率。各実施例では、測定された気液平衡データを使用してシミュレーションを行った。各実施例についてシミュレーション結果を報告する。
【０２１３】
【表１】
2020518694.tif 000003
【０２１４】
【表２】
2020518694.tif 000004
【０２１５】
実施例１−住宅用空調システム（冷却）
説明：
住宅用空調システムは、夏季に冷気（約１２℃）を建物に供給するために使用される。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型、ダクトレススプリット型、ウィンドウ型、及びポータブル型空調システムである。システムは通常、空気−冷媒蒸発器（室内コイル）、圧縮機、空気−冷媒凝縮器（室外コイル）、及び膨張デバイスを有する。蒸発器及び凝縮器は通常、フィンチューブ式又はマイクロチャネル熱交換器である。圧縮機は通常、往復動式、回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機である。膨張デバイスは通常、キャピラリーチューブ、温度膨張弁、又は電子膨張弁である。冷媒蒸発温度は、約０〜約１０℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約４０〜約７０℃の範囲内である。
【０２１６】
動作条件：
１．凝縮温度＝４６℃、対応する室外周囲温度＝３５℃
２．凝縮器過冷却＝５．５℃
３．蒸発温度＝７℃、対応する室内周囲温度＝２６．７℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝５．５℃
【０２１７】
【表３】
2020518694.tif 000005
【０２１８】
実施例２−住宅用ヒートポンプシステム（加熱）
説明：
住宅用ヒートポンプシステムは、冬季に温風（約２１℃）を建物に供給するために使用される。これは通常、住宅用空調システムと同じシステムであるが、システムがヒートポンプモードにあるときには冷媒流が反転し、室内コイルが凝縮器となり、室外コイルが蒸発器となる。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型及びダクトレススプリット型ヒートポンプシステムである。蒸発器及び凝縮器は通常、フィンチューブ式又はマイクロチャネル熱交換器である。圧縮機は通常、往復動式、又は回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機である。膨張デバイスは通常、キャピラリーチューブ、温度膨張弁、又は電子膨張弁である。冷媒蒸発温度は、約−３０〜約５℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約３５〜約５０℃の範囲内である。
【０２１９】
動作条件：
１．凝縮温度＝４１℃、対応する室内周囲温度＝２１．１℃
２．凝縮器過冷却＝５．５℃
３．蒸発温度＝０．５℃、対応する室外周囲温度＝８．３℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝５．５℃
【０２２０】
【表４】
2020518694.tif 000006
【０２２１】
実施例３−商用空調システム−空冷式冷却器
説明：
商用空調システム（冷却器）は、オフィス、病院などの大きな建物に冷水（約７℃）を供給するために使用される。用途に応じて、冷却器システムは、通年稼働している場合がある。冷却器システムは、空冷式又は水冷式であり得る。空冷式冷却器は通常、冷水を供給するためのプレート、チューブインチューブ式、又はシェルインチューブ式蒸発器、往復動式又はスクロール式圧縮機、熱を周囲空気と交換するための丸管プレートフィン又はマイクロチャネル凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。水冷式システムは通常、冷水を供給するためのシェルアンドチューブ式蒸発器、往復動式又はスクロール式圧縮機、熱を冷却塔又は湖、海、及び他の天然源からの水と交換するためのシェルアンドチューブ式凝縮器、並びに温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、約０〜約１０℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約４０〜約７０℃の範囲内である。
【０２２２】
動作条件：
１．凝縮温度＝４６℃、対応する室外周囲温度＝３５℃
２．凝縮器過冷却＝５．５℃
３．蒸発温度＝４．５℃、対応する冷却退出水温度＝７℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝２℃
【０２２３】
【表５】
2020518694.tif 000007
【０２２４】
実施例４−住宅用空気−水ヒートポンプ温水システム
説明：
住宅用空気−水ヒートポンプ温水システムは、冬季に床暖房又は同様の用途のために温水（約５５℃）を建物に供給するために使用される。温水システムは通常、熱を周囲空気と交換するためのフィン付又はマイクロチャネル蒸発器、往復動式、回転式、又はスクロール式圧縮機、水を加熱するためのプレート、チューブインチューブ式、又はシェルアンドチューブ式凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、約−３０〜約５℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約５０〜約９０℃の範囲内である。
【０２２５】
動作条件：
１．凝縮温度＝６０℃、対応する室内退出水温度＝５０℃
２．凝縮器過冷却＝５．５℃
３．蒸発温度＝０．５℃、対応する室外周囲温度＝８．３℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝２℃
【０２２６】
【表６】
2020518694.tif 000008
【０２２７】
実施例５−中温冷凍
説明：
中温冷凍システムは、冷蔵庫及びボトルクーラーなどにおいて食べ物又は飲み物を冷やすために使用される。システムは通常、食べ物又は飲み物を冷やすための空気−冷媒蒸発器、往復動式、スクロール式、又はねじ式圧縮機、熱を周囲空気と交換するための空気−冷媒凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、約−１２〜約０℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約２０〜約７０℃の範囲内である。
【０２２８】
動作条件：
１．凝縮温度＝４０．６℃、対応する室外周囲温度＝３５℃
２．凝縮器過冷却＝５．５℃
３．蒸発温度＝−６．７℃、対応する庫内温度＝２℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝１５℃
【０２２９】
【表７】
2020518694.tif 000009
【０２３０】
実施例６−低温冷凍
説明：
低温冷凍システムは、食べ物を冷凍するために、例えば冷凍庫又はアイスクリーム製造機において使用される。システムは通常、空気−冷媒蒸発器、往復動式、スクロール式、又はねじ式圧縮機、熱を周囲空気と交換するための空気−冷媒凝縮器、及び温度膨張弁又は電子膨張弁を有する。冷媒蒸発温度は、約−４０〜約−１２℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約２０〜約７０℃の範囲内である。
【０２３１】
動作条件：
１．凝縮温度＝４０．６℃、対応する室外周囲温度＝３５℃
２．凝縮器過冷却＝１℃
３．蒸発温度＝−３１．６℃、対応する庫内温度＝−２０．６℃
４．蒸発器過熱＝５．５℃
５．断熱効率＝７０％
６．容積効率＝１００％
７．吸気ライン中の温度上昇＝３０℃
【０２３２】
【表８】
2020518694.tif 000010
【０２３３】
実施例７−ＰＯＥとの混和性
ＰＯＥ油は、空調及び冷凍システムにおいて広く使用されている。
【０２３４】
図１に示すように、Ｒ４１０Ａは、−２２℃未満でＰＯＥ油と非混和性である。したがって、ＰＯＥ油が蒸発器内に堆積することになるため、Ｒ４１０Ａを低温冷凍用途に使用することはできない。
【０２３５】
更に、図１は、Ｒ４１０Ａが５０℃超でＰＯＥ油と非混和性であることを示す。これは、高い周囲条件でＲ４１０Ａを使用する場合に凝縮器及び送液ラインにおいて問題を引き起こす（例えば、分離したＰＯＥ油が閉じ込められて堆積するであろう）。
【０２３６】
逆に、本発明の冷媒、すなわち、約３４重量％〜約３８重量％のＨＦＣ−３２及び約６２重量％〜約６６重量％のＣＦ３Ｉから本質的になるか又はそれらからなる冷媒は、−５０℃〜７０℃の温度範囲にわたってＰＯＥ油と完全に混和性である。これは、図２に示され、ＨＦＣ−３２及びＣＦ３Ｉの総量に対してＣＦ３Ｉの質量分率が６０％を超える組成物は、−５０℃〜７０℃の温度範囲にわたってＰＯＥと完全に混和性であることを示す。
【０２３７】
本発明は好ましい実施形態を参照して記載されているが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、その要素に相当する等価物に置換することができることが当業者によって理解されよう。更に、特定の状況又は材料に適合させために、本発明の必須の範囲から出発して、本発明の教示に対する多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲又は後に追加される任意の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことが意図される。
【０２３８】
実施例−Ｒ３２／ＣＦ３Ｉ／ＣＯ２
以下の表９で特定されるＲ−３２／ＣＦ３Ｉ／ＣＯ２の三成分冷媒組成物を、本明細書に記載のとおりに判定した。各組成物を熱力学的分析に供して、様々な冷凍システムにおいてＲ−４１０４Ａの動作特性と一致するその能力を判定した。組成物中に使用されている成分の様々な二成分対の特性について収集した実験データを使用して分析を実施した。実験評価において各二成分対の組成を一連の相対百分率にわたって変化させ、各二成分対の混合パラメーターを実験的に得られたデータに回帰させた。分析を行うために使用した仮定は以下のとおりであった：全ての冷媒について同じ圧縮機容積、全ての冷媒について同じ動作条件、全ての冷媒について同じ圧縮機断熱効率及び容積効率。各実施例では、測定された気液平衡データを使用してシミュレーションを行った。各実施例についてシミュレーション結果を報告する。
【０２３９】
【表９】
2020518694.tif 000011
【０２４０】
【表１０】
2020518694.tif 000012
【０２４１】
７Ｃ以下の蒸発器勾配を有する冷媒ブレンドが、非常に望ましい。したがって、ＣＯ２が約３％の量で存在する本発明の冷媒について、出願人らは、冷媒が３８％以下のＲ−３２を含むことが一般的に好ましいと判断した。
【０２４２】
実施例８−住宅用空調システム（冷却）−ＴＸＶ、０％及び１％ＣＯ２を有する
住宅用空調システムは、夏季に冷気（約１２℃）を建物に供給するために使用される。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型、ダクトレススプリット型、ウィンドウ型、及びポータブル型空調システムである。システムは通常、空気−冷媒蒸発器（室内コイル）、圧縮機、空気−冷媒凝縮器（室外コイル）、及び膨張デバイスを有する。蒸発器及び凝縮器は通常、フィンチューブ式又はマイクロチャネル熱交換器である。圧縮機は通常、往復動式、回転式（ローリングピストン若しくは回転翼）、又はスクロール式圧縮機である。膨張デバイスは通常、キャピラリーチューブ、温度膨張弁、又は電子膨張弁である。冷媒蒸発温度は、約０〜約１０℃の範囲内である一方、凝縮温度は、約４０〜約７０℃の範囲内である。本実施例では、システムは温度膨張弁（ＴＸＶ）を含む。
【０２４３】
動作条件：
凝縮温度＝４６℃
凝縮器過冷却＝５．５℃
蒸発温度＝７℃
蒸発器過熱＝５．５℃
断熱効率＝７０％
容積効率＝１００％
吸気ライン中の温度上昇＝５．５℃
【０２４４】
３８％のＲ３２及び６２％のＣＦ３Ｉを含む冷媒（ＣＯ２を含まない）と、３８％のＲ３２、６１％のＣＦ３Ｉ、及び１％のＣＯ２を含む冷媒とを配合し、以下の表１３に示す結果を生じることが見出された。
【０２４５】
【表１３】
2020518694.tif 000013
【０２４６】
上記の結果から分かるように、３８％のＲ３２及び６２％のＣＦ３Ｉからなる配合物と、３８％のＲ３２、６１％のＣＦ３Ｉ、及び１％のＣＯ２からなる配合物とは、出願人の熱力学的データ及び試験作業に基づいて推定された値に近い実際の能力及び実際の効率を達成する。見て取れるように、推定値は、ＣＯ２の添加により能力が向上し、ＣＯ２添加時の推定効率には変化がないことを示す。
【０２４７】
３８％のＲ３２、７％のＣＯ２、及び５５％のＣＦ３Ｉからなる配合物を検討する以外は、推定作業を繰り返す。結果を以下の表１４に報告する。
【０２４８】
【表１４】
2020518694.tif 000014
【０２４９】
上記の結果から分かるように、Ｒ３２の量を約３８％に維持したままＣＯ２濃度を７％に上昇させると、予想された能力の向上が生じ、効率（ＣＯＰ）は実質的に変わらないままであるという予想を与え続ける。この結果は、約３８％のＲ３２を含むが７％以上のＣＯ２濃度を有する配合物を使用すると、７％未満を含む配合物と比較して、電力消費の実質的な利益が予想されることを導くであろう。
【０２５０】
実施例９−住宅用空調システム（冷却）−ＴＸＶ、３％〜５％ＣＯ２を有する
説明：
実施例８に従って試験した同じ住宅用空調システムを使用して、以下の表１５で特定される３８％のＲ−３２を含む本発明の冷媒組成物を試験する。
【０２５１】
【表１５】
2020518694.tif 000015
【０２５２】
出願人が実施した推定作業に基づいて、表１５の配合物の作動効率（ＣＯＰ）は、約７％のＣＯ２を含有する配合物を含む実施例８の配合物の推定ＣＯＰとほぼ同じであろうことが予想された。表１５の冷媒は、以下の表１６に示す熱力学的シミュレーションに基づく予想結果及び実際の結果を生じることが見出された。
【０２５３】
【表１６】
2020518694.tif 000016
【０２５４】
表１６は、Ｒ４１０Ａシステムと比較した住宅用空調システムの熱力学的（推定）性能を示し、この表は、実際の能力及び推定された能力がこれらの配合物について比較的近似した一致を維持することを明らかにし、ＣＯ２濃度が３．５％（Ｂ４Ａ）を超えて上昇すると、予想外の効率の低下が見られ始め、この低下は、ＣＯ２濃度が５％に近づくにつれてより顕著かつ予想外なものになる（５％ＣＯ２ではわずか９６％のＣＯＰを示す）。これらの結果はまた、３％〜５％未満のＣＯ２と、５７％〜５９％のＣＦ３Ｉと、約３８％のＲ−３２とを含む、及びこれらから本質的になるか又はこれらからなる冷媒について、商業的に有意で重要かつ予想外の作動利益（１０４％以下の電力消費など）を示す。これらの結果はまた、３％〜約３．５％のＣＯ２と、５８．５％〜約５９％のＣＦ３Ｉと、約３８％のＲ−３２とを含む、及びこれらから本質的になるか又はこれらからなる冷媒について、商業的に有意で重要かつ予想外の作動利益（１００％以下の電力消費など）を示す。
【０２５５】
実施例１０−住宅用空調システム（冷却）−ＴＸＶ、７％ＣＯ２を有する
以下の表１７に示す冷媒配合物を使用して実際の結果を生じるように実施例８を繰り返し、表に報告する結果を生じ、便宜のために実施例８で報告した推定結果を再度記載した。
【０２５６】
【表１７】
2020518694.tif 000017
【０２５７】
上記の結果から分かるように、約３８％のＲ３２を含むがＣＯ２濃度を７％に上昇させた配合物は、ＣＯ２濃度が５％を超えると生じる予想外だが有意な効率の低下のため、予想外にもシステムの電力消費の実質的かつ不要な上昇を生じる。
【０２５８】
予想外の結果を示すこの試験の結果を、本明細書の図３に要約する。
【０２５９】
実施例１１−住宅用空調システム（冷却）−キャピラリーチューブ並びに０％及び１％ＣＯ２
システムが温度膨張弁（ＴＸＶ）の代わりにキャピラリーチューブを含み、動作条件が以下のとおりであることを除いて、実施例８に記載の住宅用空調システムを使用する。
凝縮温度＝４８℃
凝縮器過冷却＝５．５℃
蒸発温度＝１１℃
蒸発器過熱＝４．５℃
断熱効率＝７０％
容積効率＝１００％
吸気ライン中の温度上昇＝５．５℃
【０２６０】
３８％のＲ３２及び６２％のＣＦ３Ｉを含む冷媒（ＣＯ２を含まない）と、３８％のＲ３２、６１％のＣＦ３Ｉ、及び１％のＣＯ２を含む冷媒とを配合し、以下の表１８に示す結果を生じることが見出された。
【０２６１】
【表１８】
2020518694.tif 000018
【０２６２】
上記の結果から分かるように、３８％のＲ３２及び６２％のＣＦ３Ｉからなる配合物と、３８％のＲ３２、６１％のＣＦ３Ｉ、及び１％のＣＯ２からなる配合物とは、出願人の熱力学的データ及び試験作業に基づいて推定された値に近い実際の能力及び実際の効率を達成する。見て取れるように、推定値は、ＣＯ２の添加により能力が向上し、ＣＯ２添加時の推定効率には変化がないことを示す。
【０２６３】
３８％のＲ３２、７％のＣＯ２、及び５５％のＣＦ３Ｉからなる配合物を検討する以外は、推定作業を繰り返す。結果を以下の表１９に報告する。
【０２６４】
【表１９】
2020518694.tif 000019
【０２６５】
上記の結果から分かるように、Ｒ３２の量を約３８％に維持したままＣＯ２濃度を７％に上昇させると、予想された能力の向上が生じ、効率（ＣＯＰ）は実質的に変わらないままであるという予想を与え続ける。この結果は、約３８％のＲ３２を含むが７％以上のＣＯ２濃度を有する配合物を使用すると、７％未満を含む配合物と比較して、電力消費の実質的な利益が予想されることを導くであろう。
【０２６６】
実施例１２−住宅用空調システム（冷却）−キャピラリーチューブ及び３％〜５％ＣＯ２
説明：
実施例１１に従って試験した同じ住宅用空調システムを使用して、以下の表２０で特定される３８％のＲ−３２を含む本発明の冷媒組成物を試験する。
【０２６７】
【表２０】
2020518694.tif 000020
【０２６８】
出願人が実施した推定作業に基づいて、表２０の配合物の作動効率（ＣＯＰ）は、約７％のＣＯ２を含有する配合物を含む実施例１１の配合物の推定ＣＯＰとほぼ同じであろうことが予想された。表２０の冷媒は、以下の表２１に示す熱力学的シミュレーションに基づく予想結果及び実際の結果を生じることが見出された。
【０２６９】
【表２１】
2020518694.tif 000021
【０２７０】
表２１は、Ｒ４１０Ａシステムと比較した、キャピラリーチューブを使用する住宅用空調システムの熱力学的（推定）性能を示し、この表は、実際の能力及び推定された能力がこれらの配合物について比較的近似した一致を維持することを明らかにし、ＣＯ２濃度が３．５％（Ｂ４Ａ）を超えて上昇すると、予想外の効率の低下が見られ始め、この低下は、ＣＯ２濃度が５％に近づくにつれてより顕著かつ予想外なものになる（５％ＣＯ２ではわずか９５％のＣＯＰを示す）。これは、商業的に有意で重要かつ予想外の効率の低下であり、一部には、３％〜５％未満のＣＯ２と、５７％〜５９％のＣＦ３Ｉと、約３８％のＲ−３２とを含む、及びこれらから本質的になるか又はこれらからなる冷媒について、予想外の利益（約１０５％以下の電力消費など）の発見の根拠を形成する。これらの結果はまた、３％〜約３．５％のＣＯ２と、５８．５％〜約５９％のＣＦ３Ｉと、約３８％のＲ−３２とを含む、及びこれらから本質的になるか又はこれらからなる冷媒について、商業的に有意で重要かつ予想外の作動利益（１００％以下の電力消費など）を示す。これらの好ましい組成物の範囲のそれぞれは、不燃性で４００未満の非常に望ましいＧＷＰを有する組成物を含む。
【０２７１】
実施例１３−住宅用空調システム（冷却）−７％ＣＯ２
以下の表１７に示す冷媒配合物を使用して実際の結果を生じるように実施例１０を繰り返し、表に報告する結果を生じ、便宜のために実施例１０で報告した推定結果を再度記載した。
【０２７２】
【表１７】
2020518694.tif 000022
【０２７３】
上記の結果から分かるように、約３８％のＲ３２を含むがＣＯ２濃度を７％に上昇させた配合物は、ＣＯ２濃度が５％を超えると生じる予想外だが有意な効率の低下のため、予想外にもシステムの電力消費の実質的かつ不要な上昇を生じる。
【０２７４】
予想外の結果を示すこの試験の結果を、本明細書の図４に要約する。
【図１】
2020518694.tif 000023
【図２】
2020518694.tif 000024
【図３】
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【図４】
2020518694.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月6日(2020.1.6)
【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】
約３８重量％のジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）と、
５７重量％〜５９重量％のトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）と、
２重量％〜５重量％のＣＯ２と、から本質的になる、冷媒。
【請求項２】
蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を含む住宅用空調システムにおける加熱及び冷却方法であって、プロセスが、ｉ）請求項１に記載の冷媒を凝縮する工程と、ｉｉ）冷却モードにおいて冷却される本体又は物品の付近で前記冷媒を蒸発させる工程であって、前記冷媒が約−３０℃〜約１０℃の範囲の温度で蒸発する工程と、を含み、ｉｉｉ）前記システムが約０℃〜約１０℃の範囲の蒸発器温度で動作する加熱モードを有する、方法。
【請求項３】
（ａ）約３４重量％〜約３８重量％のＨＦＣ−３２と、約６２重量％〜約６６重量％のＣＦ３Ｉと、から本質的になる冷媒と、（ｂ）ポリオールエステル（ＰＯＥ）潤滑剤と、を含む、熱伝達組成物。
【国際調査報告】
2020518694.tif 000027
2020518694.tif 000028
2020518694.tif 000029
2020518694.tif 000030