(57)【要約】  本発明では、冷媒組成物が開示されている。組成物は、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む。組成物は、冷却及び加熱を生じるためのプロセスにおいて、冷媒Ｒ−４１０Ａを代替する方法において、及び冷却、空調、又はヒートポンプシステムにおいて有用である。これらの本発明の組成物は、Ｒ−４１０Ａの冷却容量と±１０％以内で一致し、４００未満又は３００未満のＧＷＰを有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ−４１０Ａを代替するための冷媒混合物を含む組成物であって、前記冷媒混合物が、約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３３〜約５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約１〜約９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、組成物。
【請求項２】
前記冷媒混合物が、約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３５〜約５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約２〜約９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記冷媒混合物が、約４２〜５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜４８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記冷媒混合物が、約４２〜４７重量パーセントのジフルオロメタン、約４０〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記冷媒混合物が、約４２〜４５重量パーセントのジフルオロメタン、約４６〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約６〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記冷媒混合物が、約４２〜４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４８〜５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記冷媒混合物が、約４３〜４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４８〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７〜８重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記冷媒混合物が、約４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記冷媒混合物が、約４７〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約８重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記冷媒混合物が、約５２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４２重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約６重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記冷媒混合物が、約５７〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約３９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約５重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記冷媒混合物が、約５８重量パーセントのジフルオロメタン、約３８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約４重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
潤滑剤、染料、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサー、摩耗防止剤、極圧添加剤、腐食及び酸化防止剤、金属表面エネルギー減少剤、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、粘度調節剤、並びにこれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の成分を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記潤滑剤が、鉱物油、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、パーフルオロポリエーテル、合成パラフィン、合成ナフテン、ポリα−オレフィン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
冷却を生じるプロセスであって、請求項１に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却しようとする物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
【請求項１６】
加熱を生じるプロセスであって、請求項１に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱しようとする物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
【請求項１７】
空調又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａを代替する方法であって、請求項１に記載の組成物を、前記空調又はヒートポンプシステムにおける前記Ｒ−４１０Ａの代替品として提供することを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備えた空調又はヒートポンプシステム。
【請求項２０】
前記システムが、向流モード、十字流モード、又は向流特質を呈する十字流モードで動作する１つ以上の熱交換器を含む、請求項１８に記載の空調又はヒートポンプシステム。
【請求項２１】
冷却システムにおけるＲ−４１０Ａを代替する方法であって、請求項１に記載の組成物を、前記冷却システムにおける前記Ｒ−４１０Ａの代替品として提供することを含む、方法。
【請求項２２】
請求項１に記載の組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備えた冷却システム。
【請求項２３】
前記システムが、向流モード、十字流モード、又は向流特質を呈する十字流モードで動作する１つ以上の熱交換器を含む、請求項２２に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却システム、空調システム及びヒートポンプシステムにおいて使用するための組成物に関する。本発明の組成物は、冷却及び加熱を生じる方法及び冷媒を置換える方法、並びに冷却機器、空調機器及びヒートポンプ機器において有益である。
【背景技術】
【０００２】
冷却業界は、過去数十年の間、モントリオール議定書の結果として、段階的に廃止されるオゾンを破壊するクロロフルオロカーボン（chlorofluorocarbon、ＣＦＣ）及びヒドロクロロフルオロカーボン（hydrochlorofluorocarbon、ＨＣＦＣ）の代替冷媒を見出すことに取り組んできた。大部分の冷媒生産者の解決法は、ヒドロフルオロカーボン（hydrofluorocarbon、ＨＦＣ）冷媒の商品化であった。とりわけＨＦＣ−１３４ａ、Ｒ−３２、及びＲ−４１０Ａを含む現在広く使用されているこれらのＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊係数がゼロであることから、最初のモントリオール議定書の結果として現在の規制による段階的な廃止の影響を受けることはない。モントリオール議定書へのキガリ改正の施行により、よりＧＷＰの低い代替冷媒が求められている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
ジフルオロメタン、テトラフルオロプロペン及び二酸化炭素を含む特定の組成物は、比較的ＧＷＰが高い現在入手可能な商業用冷媒、特に、Ｒ−４１０Ａの代替としての使用を可能とする好適な性質を有することが判明した。したがって、本発明者らは、オゾンを破壊せず、直接的な地球温暖化係数が著しく小さく、Ｒ−４１０Ａの性能に匹敵し、したがって環境的に持続可能な代替品となる冷媒ガスを発見した。
【０００４】
本発明によれば、冷媒組成物を含む組成物が開示される。冷媒混合物は、本質的にジフルオロメタン、テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素からなる。
【０００５】
冷媒組成物は、冷却又は加熱を生じるプロセスにおいて、冷媒Ｒ−４１０Ａを置換する方法において、特に、空調及びヒートポンプシステムにおいて、非冷媒成分（例えば、潤滑剤）も含有する組成物の成分として有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下に記載される実施形態の詳細に言及する前に、いくつかの用語を定義又は明確化する。
【０００７】
定義
本明細書で使用するとき、伝熱流体（伝熱媒体とも呼ばれる）という用語は、熱源からヒートシンクへ熱を運ぶために使用される組成物を意味する。
【０００８】
熱源は、熱を加える、伝達する、移動させる又は除去することが望ましい任意の空間、場所、物又は物体として定義される。熱源の例としては、スーパーマーケットの冷蔵庫又は冷凍ケース、輸送用の冷却されているコンテナ、空調を必要とする建物空間、工業用水冷器又は空調を必要とする自動車の客室などの冷却（refrigeration）又は冷却（cooling）を必要とする空間（開放されているか又は囲われている）である。いくつかの実施形態では、伝熱組成物は、伝達プロセスを通して、一定の状態を維持していてもよい（すなわち、蒸発又は凝縮しない）。他の実施形態では、気化冷却プロセスにも伝熱組成物を用いてもよい。
【０００９】
ヒートシンクは、熱を吸収することができる任意の空間、場所、物又は物体として定義される。蒸気圧縮冷蔵システムは、そのようなヒートシンクの一例である。
【００１０】
冷媒は、液体から気体への相変化が行われ、熱の伝達に使用されるサイクル中に再び戻る伝熱流体として定義される。
【００１１】
伝熱システムは、特定の空間において加熱又は冷却効果を生み出すために使用されるシステム（又は機器）である。伝熱システムは、移動システム又は固定システムであり得る。
【００１２】
伝熱システムの例としては、これらに限定されないが、固定式伝熱システム、空調機、冷凍庫、冷蔵庫、ヒートポンプ、水冷機、満液式蒸発器チラー、直接膨張式チラー、ウォークインクーラー、移動式冷蔵庫、移動式伝熱システム、移動式空調ユニット、除湿器、及びこれらの組み合わせを含む、任意の種類の冷却システム及び空調システムである。
【００１３】
冷却（Refrigeration）容量（冷却（cooling）容量とも呼ばれる）は、循環している冷媒１ポンド当たりの蒸発器内の冷媒のエンタルピーの変化、又は蒸発器から出る冷媒蒸気の単位体積（容積）当たりの蒸発器内の冷媒によって除去される熱を定義する用語である。冷却容量は、冷媒又は伝熱組成物が、冷却を生み出す能力の尺度である。したがって、この容量が高ければ高いほど、より多くの冷却が生み出される。冷却速度は、蒸発器内の冷媒によって除去される単位時間当たりの熱量を指す。
【００１４】
性能係数（Coefficient of performance、ＣＯＰ）は、除去された熱量を、そのサイクルを運転するのに必要であった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、エネルギー効率がより高いということである。ＣＯＰは、特定の組の内部温度及び外部温度での冷却設備又は空調設備の効率評価であるエネルギー効率比（ＥＥＲ）と直接関連がある。
【００１５】
用語「過冷却」は、所定の圧力に対してその液体の飽和点を下回る液体の温度まで低下させることを指す。飽和点とは蒸気が完全に液体に凝縮される温度であるが、過冷却とは、液体を所与の圧力でより低い温度の液体に冷却し続ける。液体を飽和温度を下回る温度（又は沸点温度）まで冷却することで、正味冷却容量を増大させ得る。それにより、過冷却は、システムの冷却容量及びエネルギー効率を向上させる。過冷却量は、飽和温度（度）を下回る冷却量である。
【００１６】
過熱は、蒸気組成物がその飽和蒸気温度（組成物が冷却される場合に液体の最初の一滴が形成される温度、「露点」とも呼ばれる）をどの程度上回って加熱されるかを定義する用語である。
【００１７】
温度勾配（単に「勾配」と呼ばれることもある）は、任意の過冷却又は過熱を除く、冷媒システムの構成要素内の冷媒による相変化プロセスの開始温度と終了温度との間の差異の絶対値である。この用語は、擬似共沸混合物又は非共沸組成物の、凝縮又は蒸発について説明するために使用され得る。冷却システム、空調システム又はヒートポンプシステムの温度勾配を指す場合、蒸発器内の温度勾配と凝縮器内の温度勾配との平均値である平均温度勾配を提供することが一般的である。
【００１８】
正味冷却効果とは、有用な冷却を生じるために冷媒１ｋｇが蒸発器内で吸収する熱量である。
【００１９】
質量流量は、所定の時間に、冷却システム、ヒートポンプシステム又は空調システムを介して循環する冷媒の量（キログラム）である。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「潤滑剤」とは、部品の焼付き防止を補助するために圧縮機に潤滑を提供する、組成物又は圧縮機に添加される（及び任意の伝熱システム内で使用中の任意の伝熱組成物と接触する）任意の材料を意味する。
【００２１】
本明細書で使用するとき、相溶化剤は、伝熱システム潤滑剤中の、開示される組成物のヒドロフルオロカーボンの溶解度を改善する化合物である。いくつかの実施形態では、相溶化剤により圧縮機への油戻しが改善される。いくつかの実施形態では、組成物をシステム潤滑剤と共に使用して、油リッチ相の粘度を低下させる。
【００２２】
本明細書で使用するとき、油戻しとは、伝熱組成物の伝熱システムを介して潤滑剤を運び、圧縮機にその潤滑剤を戻す能力を意味する。すなわち、使用中、圧縮機潤滑剤の一部が、伝熱組成物によって圧縮機からシステムの他の部分に運び出されることは珍しいことではない。そのようなシステムでは、潤滑剤が効率良く圧縮機に戻らない場合、最終的に、潤滑の不足により圧縮機が故障する。
【００２３】
本明細書で使用するとき、「紫外線」染料は、電磁スペクトルの紫外線又は「近」紫外線領域内の光を吸収する紫外線蛍光性組成物又はリン光性組成物として定義される。１０ナノメートル〜約７７５ナノメートルの範囲内の波長を有する、少なくともいくらかの放射線を放出する紫外線照射下において、紫外線蛍光染料によって生み出された蛍光が検出され得る。
【００２４】
可燃性は、発火する及び／又は炎を伝播させる組成物の能力を意味するために使用される用語である。冷媒及び他の伝熱組成物については、燃焼下限濃度（lower flammability limit、「ＬＦＬ」）とは、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ、米国材料検査協会）Ｅ６８１に記述されている試験条件下で組成物の均質混合物及び空気を介して炎を伝播することができる、空気中の伝熱組成物の最低濃度である。可燃上限（upper flammability limit、「ＵＦＬ」）とは、同じ試験条件下で組成物の均質混合物及び空気を介して火炎伝播することができる、空気中の伝熱組成物の最高濃度である。また、ＡＳＴＭ−６８１の条件下で試験することによって、冷媒化合物又は混合物が可燃性であるか不燃性であるかが判定される。
【００２５】
冷媒が漏れる際に、混合物の低沸点成分が優先的に漏れ得る。これにより、システム内並びに蒸気漏れの組成は、漏れる時間にわたって変化する場合がある。これにより、不燃性の混合物が、漏れが想定される状況下で可燃性になり得る。また、ＡＳＨＲＡＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｈｅａｔｉｎｇ，Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｉｒ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、米国加熱冷凍エアコンディショニング工学会）によって不燃性として分類されるためには、冷媒又は伝熱組成物は、配合時のみならず漏れ条件下でも、不燃性でなければならない。
【００２６】
地球温暖化係数（ＧＷＰ）は、１キログラムの二酸化炭素の排出と比較した、１キログラムの特定の温室効果ガスの大気排出に起因する相対的な地球温暖化への寄与を推定するための指数である。ＧＷＰは、様々な対象期間について計算することができ、所与のガスの大気寿命の効果を示す。１００年間という対象期間のＧＷＰが、一般的に参照される値である。混合物については、各成分に関する個々のＧＷＰに基づいて加重平均を計算することができる。
【００２７】
オゾン破壊係数（ozone depletion potential、ＯＤＰ）は、物質によって生じるオゾン破壊係数を指す数値である。ＯＤＰは、ＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン）の類似の質量の影響と比較した化学物質がオゾンに及ぼす影響の比率である。このため、ＣＦＣ−１１のＯＤＰが１．０と定義される。他のＣＦＣ及びＨＣＦＣは、０．０１〜１．０の範囲のＯＤＰを有する。ＨＦＣ及びＨＦＯは、塩素又は他のオゾン破壊性ハロゲンを含有しないため、ＯＤＰは０である。
【００２８】
本明細書で使用するとき、用語「含む（comprises）」、「含んでいる（comprising）」、「包含する（includes）」、「包含している（including）」、「有する（has）」、「有している（having）」、又はこれらのその他の任意の変形は、非排他的な包含を網羅することを意図する。例えば、列挙する要素を含む、組成物、プロセス、方法、物品、又は機器は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されない他の要素、又はそのような組成物、プロセス、方法、物品、若しくは機器などに内在する他の要素を包含し得る。
【００２９】
移行句「からなる」は、特定されていないいかなる要素、工程、又は成分も除外する。特許請求の範囲における場合には、このような句は、材料に通常付随する不純物を除き、列挙された材料以外の材料を含むことに対する特許請求の範囲を完結することになる。語句「からなる」がプリアンブルの直後ではなく請求項の本文の節内で現れる場合、この語句はその節の中に示される要素のみを限定するものであり、他の要素が特許請求の範囲全体から除外されるわけではない。
【００３０】
移行句「から本質的になる」は、文字どおり開示されているものに加えて、材料、工程、特徴、構成成分、又は要素を含む、組成物、方法、又は機器を定義するために使用されるが、ただし、これらの追加的に含まれる材料、工程、特徴、構成成分、又は要素は、請求される発明の基本的及び新規の特性に実質的に影響を及ぼさない。用語「から本質的になる」は、「含む」と「からなる」との間の中間の立場を占める。典型的には、冷媒混合物の成分及び冷媒混合物自体は、冷媒混合物の新規及び基本的特性に実質的に影響を及ぼすことのない少量（例えば、総計約０．５重量パーセント未満）の不純物及び／又は副生成物（例えば、冷媒構成成分の産生又は他のシステムからの冷媒成分の再利用）を含有してもよい。
【００３１】
出願人が、発明又はその一部分を、「含む」などの非限定的な用語で定義する場合、（特に明記しない限り）その説明は用語「から本質的になる」又は「からなる」を用いてかかる発明も説明しているとも解釈されるべきであることが容易に理解されるべきである。
【００３２】
また、「１つ（a）」又は「１つ（an）」の使用は、本明細書に記載の要素及び構成成分を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるためのものである。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むものと解釈されるべきであり、単数形は、別の意味を有することが明白でない限り、複数形も含む。
【００３３】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する当該技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載されるものと類似又は同等の方法及び材料を、開示された組成物の実施形態の実施又は試験において使用することができるが、好適な方法及び材料を以下に記載する。本明細書において言及する全ての刊行物、特許出願、特許、及びその他の参照文献は、特定の一節を引用するものでない限り、その全文が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾が生じた場合には、定義を含め、本明細書が優先される。更に、材料、方法、及び実施例は、単なる例証であり、限定することを意図するものではない。
【００３４】
２，３，３，３−テトラフルオロプロペンは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＣ−１２３４ｙｆ、又はＲ−１２３４ｙｆとも称され得る。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）又は１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）の脱フッ化水素によるなどの、当該技術分野において既知の方法によって作製され得る。
【００３５】
ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２又はＲ−３２）は、商業的に利用可能であるか、又は例えば、塩化メチレンの脱塩素フッ素化など当該技術分野において既知の方法によって作製され得る。
【００３６】
二酸化炭素（ＣＯ２）は多くのガス供給業者から市販されているか、又は任意多数の周知の方法によって生み出され得る。
【００３７】
組成物
冷媒業界は、許容可能な性能及び環境持続可能性を提供する新規冷媒製品の開発に奮闘している。新たな地球温暖化規制により、新たな冷媒組成物に関する地球温暖化係数（ＧＷＰ）の上限が課される可能性がある。したがって、本業界では、冷却及び加熱の良好な性能も提供する、低ＧＷＰ、低毒性、低オゾン破壊係数（ＯＤＰ）である成分を見出す必要がある。長年にわたってＲ−２２の代替品としてＲ−４１０Ａ（５０重量パーセントのＨＦＣ−３２と５０重量パーセントのＨＦＣ−１２５とのブレンド）が空調及びヒートポンプに使用されてきたが、これはＧＷＰが高すぎることから代替される必要がある。本明細書に記載される組成物は、従来提案されている代替冷媒よりも低いＧＷＰを有するそのような代替品を提供するものである。
【００３８】
一実施形態では、冷媒混合物は、ＡＲ４データに基づいて４００以下のＧＷＰを有する。別の実施形態では、冷媒混合物は、ＡＲ４データに基づいて３００以下のＧＷＰを有する。
【００３９】
本発明者らは、冷却機器、空調機器、及びヒートポンプ機器におけるＲ−４１０Ａの代替品として機能する性能特性を与える不燃性組成物を特定した。これらの組成物は、ジフルオロメタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素から本質的になる冷媒混合物を含む。一実施形態では、冷媒混合物を含む組成物は、ジフルオロメタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素からなる。
【００４０】
特定の用途で求められる特性の適正なバランスを有する代替冷媒を特定することは、容易な作業ではない。当業界では、妥当な温度勾配を有する高い容量の冷媒をみつける努力がなされてきた。特に、許容される温度勾配を有し、ＧＷＰが４００以下、又は更には３００以下であるようなＲ−４１０Ａの冷却容量と一致し得るＲ−４１０Ａに代替するための冷媒が所望されている。
【００４１】
本明細書では、約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、約３３〜約５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、及び約１〜約９重量パーセントの二酸化炭素（ＣＯ２）から本質的になる、Ｒ−４１０Ａに代替するための冷媒混合物を含む組成物が開示される。
【００４２】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４２〜約５９重量パーセントのＨＦＣ−３２、約３５〜約５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約２〜約９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４３】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４２〜５９重量パーセントのＨＦＣ−３２、約３７〜４８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４４】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４２〜４７重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４０〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４５】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４４〜４７重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４０〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約５〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４６】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４２〜４５重量パーセントのジフルオロメタン、約４６〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約６〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４７】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４２〜４４重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４８〜５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４８】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４３〜４４重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４８〜５０重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７〜８重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００４９】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４４重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７重量パーセントのＣＯ２から本質的になる。
【００５０】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約４７〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約８重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる。
【００５１】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約５２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４２重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約６重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる。
【００５２】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約５７〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約３９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約５重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる。
【００５３】
別の実施形態では、上記冷媒混合物は、約５８重量パーセントのジフルオロメタン、約３８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約４重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる。
【００５４】
上記実施形態のいずれにおいても、冷媒混合物の合計は、当然ながら１００％とならなければならない。
【００５５】
一実施形態では、冷媒混合物は、Ｒ−４１０Ａの冷却容量の１０％以内の冷却容量を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。別の実施形態では、冷媒混合物は、Ｒ−４１０Ａの冷却容量の５％以内の冷却容量を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。別の実施形態では、冷媒混合物は、Ｒ−４１０Ａの冷却容量の２％以内の冷却容量を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。別の実施形態では、冷媒混合物は、Ｒ−４１０Ａの冷却容量と一致するか又はその冷却容量を改善する冷却容量を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。
【００５６】
一実施形態では、冷媒混合物は、８．０℃未満の熱交換器内での平均温度勾配を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。一実施形態では、冷媒混合物は、７．５℃未満の熱交換器内での平均温度勾配を有するＲ−４１０Ａの代替品を提供する。
【００５７】
Ｒ−４１０Ａの代替品として特に興味深いものには、表Ａに示すような組成物がある。
【００５８】
【表１】
2020537021.tif 000002
【００５９】
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、ジフルオロメタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素以外に、任意選択的に非冷媒成分を含むことができる。したがって、本明細書では、潤滑剤、染料（ＵＶ染料を含む）、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサー、摩耗防止剤、極圧添加剤、腐食及び酸化防止剤、金属表面エネルギー減少剤、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、粘度調節剤、並びにこれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の任意選択的な非冷媒成分を更に含む、ジフルオロメタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素から本質的になる冷媒混合物を含む組成物が開示される。いくつかの実施形態では、任意選択的な非冷媒成分は、添加剤と呼ぶ場合もある。実際に、これらの任意選択的な非冷媒成分の多くは、１つ以上のこれらの分類に適合し、それら自体が１つ以上の性能特徴の達成に役立つ品質を有し得る。
【００６０】
いくつかの実施形態では、１つ以上の非冷媒成分は、組成物全体に対して少ない量で存在する。いくつかの実施形態では、開示の組成物における添加剤（類）の濃度の量は、全組成物の、約０．１重量パーセント未満〜約５重量パーセントと同程度までである。本発明のいくつかの実施形態では、添加剤は、本明細書にて開示される組成物において、全組成物に対して、約０．１重量パーセントから約５重量パーセントの含量で、又は約０．１重量パーセントから約３．５重量パーセントの含量で存在する。本開示の組成物として選択される添加剤成分（類）は、実用性及び／又は個々の設備構成要素、若しくはシステムの要件に基づいて選択される。
【００６１】
一実施形態では、潤滑剤は、鉱油、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、パーフルオロポリエーテル、シリコーン、ケイ酸エステル、リン酸エステル、パラフィン、ナフテン、ポリアルファ−オレフィン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００６２】
本明細書に開示する潤滑剤は、市販の潤滑剤であってよい。例えば、潤滑剤は、ＢＶＭ  １００ＮとしてＢＶＡ  Ｏｉｌより販売されているパラフィン鉱油、商標名Ｓｕｎｉｓｏ（登録商標）１ＧＳ、Ｓｕｎｉｓｏ（登録商標）３ＧＳ及びＳｕｎｉｓｏ（登録商標）５ＧＳでＣｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏ．より販売されているナフテン系鉱油、商標名Ｓｏｎｔｅｘ（登録商標）３７２ＬＴでＰｅｎｎｚｏｉｌにより販売されているナフテン系鉱油、商標名Ｃａｌｕｍｅｔ（登録商標）ＲＯ−３０でＣａｌｕｍｅｔ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓにより販売されているナフテン系鉱油、商標名Ｚｅｒｏｌ（登録商標）７５、Ｚｅｒｏｌ（登録商標）１５０及びＺｅｒｏｌ（登録商標）５００でＳｈｒｉｅｖｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓにより販売されている直鎖アルキルベンゼン、ＨＡＢ２２としてＮｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌより販売されている分枝鎖アルキルベンゼン、商標名Ｃａｓｔｒｏｌ（登録商標）１００でＣａｓｔｒｏｌ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍにより販売されているポリオールエステル（ＰＯＥ）、Ｄｏｗ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）製のＲＬ−４８８Ａなどのポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、並びにこれらの混合物（本章で開示されている潤滑剤のいずれかの混合物を意味する）であってもよい。
【００６３】
潤滑剤を含む本発明の組成物では、潤滑剤は、全組成物の４０．０重量パーセント未満の量で存在する。他の実施形態では、潤滑剤の量は、全組成物の２０重量パーセント未満である。他の実施形態では、潤滑剤の量は、全組成物の１０重量パーセント未満である。他の実施形態では、潤滑剤のおおよその量は、全組成物の約０．１重量パーセント〜５．０重量パーセントである。
【００６４】
本明細書に開示する組成物の上記重量比にもかかわらず、いくつかの伝熱システムでは、本組成物が使用されている間、そのような伝熱システムの１つ以上の設備構成要素から追加の潤滑剤が得られる可能性があることが理解されている。例えば、いくつかの冷却システム、空調システム及びヒートポンプシステムでは、圧縮機及び／又は圧縮機潤滑サンプ内に潤滑剤を充填してもよい。このような潤滑剤は、任意の潤滑添加剤に加えて、このようなシステムの冷媒中に存在する。使用中、圧縮機内にあるとき、冷媒組成物は、ある量の装置潤滑剤を捕捉して、冷媒−潤滑剤組成物を出発比率から変更してもよい。
【００６５】
本発明の組成物と共に使用される非冷媒成分は、少なくとも１つの染料を含んでいてよい。染料は、少なくとも１つの紫外線（ultra-violet、ＵＶ）染料であってもよい。紫外線染料は、蛍光染料であってよい。蛍光染料は、ナフタルイミド、ペリレン、クマリン、アントラセン、フェナントラセン（phenanthracene）、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン、フルオレセイン、及び当該染料の誘導体、並びにこれらの組み合わせ（本章で開示されている当該染料又はこれらの誘導体のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択されてもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、開示する組成物は、約０．００１重量パーセント〜約１．０重量パーセントの紫外線染料を含有する。他の実施形態では、紫外線染料は約０．００５重量パーセント〜約０．５重量パーセントの量で存在し、他の実施形態では、紫外線染料は全組成物の０．０１重量パーセント〜約０．２５重量パーセントの量で存在する。
【００６７】
紫外線染料は、機器（例えば、冷却ユニット、空調器又はヒートポンプ）中での漏出点又は漏出点付近において染料の蛍光を観察することができることから、組成物の漏出を検出するにあたって有用な成分である。紫外線発光（例えば、染料からの蛍光）は、紫外線光下で観察されてもよい。したがって、こうした紫外線染料を含有する組成物が機器中の所与の点から漏出した場合、蛍光は、漏出点又は漏出点付近で検出され得る。
【００６８】
本発明の組成物と共に使用され得る別の非冷媒成分は、本開示の組成物中において１つ以上の染料の溶解度を改善するために選択された少なくとも１つの可溶化剤を含んでいてよい。いくつかの実施形態では、染料の可溶化剤に対する重量比は、約９９：１〜約１：１の範囲である。可溶化剤としては、炭化水素、炭化水素エーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル（例えば、ジプロピレングリコールジメチルエーテル）、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン（例えば、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム又はこれらの混合物）、エステル、ラクトン、芳香族エーテル、フルオロエーテル及び１，１，１−トリフルオロアルカン及びこれらの混合物（本章で開示されている可溶化剤のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択される少なくとも１つの化合物が挙げられる。
【００６９】
いくつかの実施形態では、非冷媒成分は、１つ以上の潤滑剤と開示する組成物との相溶性を改善するために少なくとも１つの相溶剤を含む。相溶剤は、炭化水素、炭化水素エーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル（例えば、ジプロピレングリコールジメチルエーテル）、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン（例えば、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム又はこれらの混合物）、エステル、ラクトン、芳香族エーテル、フルオロエーテル、１，１，１−トリフルオロアルカン及びこれらの混合物（本章で開示されている相溶化剤のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択されてもよい。
【００７０】
可溶化剤及び／又は相溶剤は、ジメチルエーテル（dimethyl ether、ＤＭＥ）など、炭素、水素及び酸素のみを含むエーテルからなる炭化水素エーテル及びこれらの混合物（本章で開示されている炭化水素のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択されてもよい。
【００７１】
相溶剤は、３〜１５個の炭素原子を含有する直鎖又は環式脂肪族又は芳香族炭化水素相溶剤であり得る。相溶化剤は、中でも、プロピレン及びプロパンを含む少なくともプロパン、ｎ−ブタン及びイソブテンを含むブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン及びシクロペンタンを含むペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン、並びにデカンからなる群から選択され得る少なくとも１つの炭化水素であり得る。市販の炭化水素相溶化剤としては、これらに限定されるものではないが、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＵＳＡ）から商標名Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｈで販売されているもの、ウンデカン（Ｃ１１）とドデカン（Ｃ１２）との混合物（高純度Ｃ１１〜Ｃ１２イソ−パラフィン）、Ａｒｏｍａｔｉｃ１５０（Ｃ９〜Ｃ１１芳香族）、Ａｒｏｍａｔｉｃ２００（Ｃ９〜Ｃ１５芳香族）及びＮａｐｔｈａ１４０（Ｃ５〜Ｃ１１パラフィン、ナフテン及び芳香族炭化水素の混合物）、及びこれらの混合物（本章で開示されている炭化水素のいずれかの混合物を意味する）が挙げられる。
【００７２】
相溶剤は、代替的に、少なくとも１つのポリマー相溶剤であってもよい。ポリマー相溶剤は、フッ素化アクリレート及び非フッ素化アクリレートのランダムコポリマーであり得、このポリマーが、式ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯ２Ｒ２、ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ３）Ｃ６Ｈ４Ｒ４、及びＣＨ２＝Ｃ（Ｒ５）Ｃ６Ｈ４ＸＲ６で表される少なくとも１つのポリマーの反復単位を含む（式中、Ｘは、酸素又は硫黄であり、Ｒ１、Ｒ３、及びＲ５は、独立して、Ｈ及びＣ１〜Ｃ４のアルキルラジカルからなる群から選択され、Ｒ２、Ｒ４、及びＲ６は、独立して、Ｃ及びＦを含有する炭素鎖系ラジカルからなる群から選択され、チオエーテル、スルホキシド、又はスルホン基及びこれらの混合物の形態でＨ、Ｃｌ、エーテル酸素、又は硫黄を更に含有し得る）。かかるポリマー相溶剤の例としては、商標名Ｚｏｎｙｌ（登録商標）（登録商標）ＰＨＳでＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，１９８９８，ＵＳＡ）から市販されるものが挙げられる。Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＰＨＳは、４０重量パーセントのＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２ＣＦ２）ｍＦ（Ｚｏｎｙｌ（登録商標）（登録商標）フルオロメタクリレート又はＺＦＭとも呼ばれる）（式中、ｍは１〜１２であり、主に２〜８である）、６０重量パーセントのラウリルメタクリレート（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯ２（ＣＨ２）１１ＣＨ３（ＬＭＡとも呼ばれる）を重合することによって作製されたランダムコポリマーである。
【００７３】
いくつかの実施形態では、相溶剤成分は、潤滑剤の金属への粘着性を低減する方式で、熱交換器に見られる金属銅、アルミニウム、鋼、又は他の金属及びその合金の表面エネルギーを減少させる添加剤を（相溶剤の総量に基づき）約０．０１〜３０重量パーセント含有する。金属表面エネルギーを減少させる添加剤の例としては、商標名Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＡ、Ｚｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＰ、及びＺｏｎｙｌ（登録商標）ＦＳＪにてＤｕＰｏｎｔから市販されているものが挙げられる。
【００７４】
本発明の組成物と共に使用され得る別の任意選択的な非冷媒成分は、金属表面不活性化剤であってもよい。金属表面不活性化剤には、アレオキサリル（areoxalyl）ビス（ベンジリデン）ヒドラジド（ＣＡＳ登録番号６６２９−１０−３）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナモイルヒドラジン（ＣＡＳ登録番号３２６８７−７８−８）、２，２，’−オキサミドビス−エチル−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマート（ＣＡＳ登録番号７０３３１−９４−１）、Ｎ，Ｎ’−（ジサリシクリデン（disalicyclidene））−１，２−ジアミノプロパン（ＣＡＳ登録番号９４−９１−７）、及びエチレンジアミンテトラ−酢酸（ＣＡＳ登録番号６０−００−４）及びその塩、並びにこれらの混合物（本章に開示されている金属表面不活性化剤のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択される。
【００７５】
本発明の組成物と共に使用される任意選択的な非冷媒成分は、代替的には、ヒンダードフェノール、チオホスフェート、ブチル化トリフェニルホスホロチオネート、オルガノホスフェート又はホスファイト、アリールアルキルエーテル、テルペン、テルペノイド、エポキシド、フッ素化エポキシド、オキセタン、アスコルビン酸、チオール、ラクトン、チオエーテル、アミン、ニトロメタン、アルキルシラン、ベンゾフェノン誘導体、アリールスルフィド、ジビニルテレフタル酸、ジフェニルテレフタル酸、イオン性液体、及びこれらの混合物（本章に開示されている安定剤のいずれかの混合物を意味する）からなる群から選択される安定剤であり得る。
【００７６】
安定剤は、以下からなる群から選択され得る：トコフェロール；ヒドロキノン；ｔ−ブチルヒドロキノン；モノチオホスフェート、及びジチオホスフェート（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ（以後「Ｃｉｂａ」）から商標名Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）６３として市販）；ジアルキルチオリン酸エステル（Ｃｉｂａからそれぞれ商標名Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３５３及びＩｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３５０として市販）；ブチル化トリフェニルホスホロチオネート（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）２３２として市販）；アミンホスフェート（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）３４９（Ｃｉｂａ）として市販）；ヒンダードホスファイト（ＣｉｂａからＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８として市販）、及びトリス−（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＯＰＨとして市販）；（Ｄｉ−ｎ−オクチルホスファイト）；及びイソ−デシルジフェニルホスファイト（ＣｉｂａからＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＤＤＰＰとして市販）；トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、及びトリ（２−エチルヘキシル）ホスフェートなどのトリアルキルホスフェート；トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート及びトリキシレニルホスフェートを含むトリアリールホスフェート、並びにイソプロピルフェニルホスフェート（ＩＰＰＰ）及びビス（ｔ−ブチルフェニル）フェニルホスフェート（ＴＢＰＰ）を含む混合アルキルアリールホスフェート；Ｓｙｎ−Ｏ−Ａｄ（登録商標）８７８４など、商標名Ｓｙｎ−Ｏ−Ａｄ（登録商標）にて市販されているものなどのブチル化トリフェニルホスフェート；商標名Ｄｕｒａｄ（登録商標）６２０として市販のものなどのｔｅｒｔ−ブチル化トリフェニルホスフェート；商標名Ｄｕｒａｄ（登録商標）２２０及びＤｕｒａｄ（登録商標）１１０で市販されているものなどのイソプロピル化トリフェニルホスフェート；アニソール；１，４−ジメトキシベンゼン；１，４−ジエトキシベンゼン；１，３，５−トリメトキシベンゼン；ミルセン、アロオシメン、リモネン（特にｄ−リモネン）；レチナール；ピネン；メントール；ゲラニオール；ファルネソール；フィトール；ビタミンＡ；テルピネン；δ−３−カレン；テルピノレン；フェランドレン；フェンチェン；ジペンテン；リコピンなどのカラテノイド（caratenoids）、βカロチン、及びゼアキサンチンなどのキサントフィル；ヘパキサンチン及びイソトレチノインなどのレチノイド；ボルナン；１，２−プロピレンオキシド；１，２−ブチレンオキシド；ｎ−ブチルグリシジルエーテル；トリフルオロメチルオキシラン；１，１−ビス（トリフルオロメチル）オキシラン；３−エチル−３−ヒドロキシメチル−オキセタン（例えば、ＯＸＴ−１０１（Ｔｏａｇｏｓｅｉ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ））；３−エチル−３−（（フェノキシ）メチル）−オキセタン（例えば、ＯＸＴ−２１１（Ｔｏａｇｏｓｅｉ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ））；３−エチル−３−（（２−エチル−ヘキシルオキシ）メチル）−オキセタン（例えば���ＯＸＴ−２１２（Ｔｏａｇｏｓｅｉ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ））；アスコルビン酸；メタンチオール（メチルメルカプタン）；エタンチオール（エチルメルカプタン）；コエンザイムＡ；ジメルカプトコハク酸（ＤＭＳＡ）；グレープフルーツメルカプタン（（Ｒ）−２−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）プロパン−２−チオール））；システイン（（Ｒ）−２−アミノ−３−スルファニル−プロパン酸）；リポアミド（１，２−ジチオラン−３−ペンタンアミド）；５，７−ビス（１，１−ジメチルエチル）−３−［２，３（又は３，４）−ジメチルフェニル］−２（３Ｈ）−ベンゾフラノン（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＨＰ−１３６として市販）；ベンジルフェニルスルフィド；ジフェニルスルフィド；ジイソプロピルアミン；ジオクタデシル３，３’−チオジプロピオネート（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＰＳ８０２（Ｃｉｂａ）として市販）；ジドデシル３，３’−チオプロピオネート（Ｃｉｂａから商標名Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＰＳ８００として市販）；ジ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート（Ｃｉｂａから商標名Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０として市販）；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（Ｃｉｂａから商標名Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）６２２ＬＤ（Ｃｉｂａ）として市販）；メチルビスタローアミン；ビスタローアミン；フェノール−α−ナフチルアミン；ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン（ＤＭＡＭＳ）；トリス（トリメチルシリル）シラン（ＴＴＭＳＳ）；ビニルトリエトキシシラン；ビニルトリメトキシシラン；２，５−ジフルオロベンゾフェノン；２’，５’−ジヒドロキシアセトフェノン；２−アミノベンゾフェノン；２−クロロベンゾフェノン；ベンジルフェニルスルフィド；ジフェニルスルフィド；ジベンジルスルフィド；イオン性液体；並びにこれらの混合物及び組み合わせ。
【００７７】
本発明の組成物と共に使用される任意選択的な非冷媒成分は、代替的にはイオン性液体安定剤であってもよい。イオン性液体安定剤は、室温（およそ２５℃）で液体である有機塩、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、及びトリアゾリウム、並びにこれらの混合物からなる群から選択される陽イオン；並びに［ＢＦ４］−、［ＰＦ６］−、［ＳｂＦ６］−、［ＣＦ３ＳＯ３］−、［ＨＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３］−、［ＣＦ３ＨＦＣＣＦ２ＳＯ３］−、［ＨＣＣｌＦＣＦ２ＳＯ３］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ］−、［（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ］−、［ＣＦ３ＣＯ２］−、及びＦ−、並びにこれらの混合物からなる群から選択される陰イオンを含有する塩から選択され得る。いくつかの実施形態では、イオン性液体安定剤は以下からなる群から選択される；ｅｍｉｍ  ＢＦ４（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート）、ｂｍｉｍ  ＢＦ４（１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラボラート）；ｅｍｉｍ  ＰＦ６（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート）；及びｂｍｉｍ  ＰＦ６（１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート）であり、これらの全ては、Ｆｌｕｋａ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）より入手可能である。
【００７８】
いくつかの実施形態では、安定剤は、ヒンダードフェノールであり得、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールを含むアルキル化モノフェノール；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；トコフェロールなど、ｔ−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンの他の誘導体などを含むヒドロキノン及びアルキル化ヒドロキノン、４、４’−チオ−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を含むヒドロキシル化チオジフェニルエーテル；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）など、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を含むアルキリデン−ビスフェノール；４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２−、又は４，４−ビフェノールジオール誘導体；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、２，２−又は４，４−ビフェニルジオール（２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）など）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ、又は２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、４，４−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）を含むヘテロ原子を含むビスフェノール；など、アシルアミノフェノール；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）；以下などのスルフィド；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）スルフィド及びこれらの混合物（本項に開示されているフェノールのいずれかの混合物を意味する）など、１つ以上の置換又は環状の直鎖又は分岐鎖脂肪族置換基を含むフェノールなどの任意の置換フェノール化合物である。
【００７９】
いくつかの実施形態では、安定剤は、上記に詳細に述べたような単一の安定化化合物であってよい。他の実施形態では、安定剤は、同じクラスの化合物又は異なるクラスの化合物のいずれかからの２種以上の安定化化合物の混合物であってよく、この分類については上記に詳細に述べたとおりである。
【００８０】
本発明の組成物と共に使用される任意選択的な非冷媒成分は、代替的にトレーサーであってもよい。トレーサーは、単一の化合物、又は同一のクラスの化合物若しくは異なるクラスの化合物の２種以上のトレーサー化合物であってもよい。いくつかの実施形態では、トレーサーは、全組成物の重量に基づいて、約１重量百万分率（ｐｐｍ）〜約５０００ｐｐｍの合計濃度で組成物中に存在する。他の実施形態では、トレーサーは、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの合計濃度で存在する。他の実施形態では、トレーサーは、約２０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの合計濃度で存在する。他の実施形態では、トレーサーは、約２５ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの合計濃度で存在する。他の実施形態では、トレーサーは、約５０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの合計濃度で存在する。代替的には、トレーサーは、約１００ｐｐｍ〜約３００ｐｐｍの合計濃度で存在する。
【００８１】
トレーサーは、ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、重水素化ヒドロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ヒドロフルオロクロロカーボン（ＨＣＦＣ）、クロロカーボン、パーフルオロカーボン、フルオロエーテル、臭素化化合物、ヨウ素化化合物、アルコール、アルデヒド及びケトン、亜酸化窒素及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。あるいは、トレーサーは、トリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３）、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）、塩化メチル（Ｒ−４０）、クロロフルオロメタン（ＨＣＦＣ−３１）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、クロロペンタフルオロエタン（ＣＦＣ−１１５）、１，２−ジクロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）、１，１−ジクロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４ａ）、２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）、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）、１，１，１，３，３，３−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）、１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）、１，１，２，２−テトラフルオロプロパン（ＨＦＣ−２５４ｃｂ）、１，１，１，２−テトラフルオロプロパン（ＨＦＣ−２５４ｅｂ）、１，１，１−トリフルオロプロパン（ＨＦＣ−２６３ｆｂ）、１，１−ジフルオロ−２−クロロエチレン（ＨＣＦＣ−１１２２）、２−クロロ−１，１，２−トリフルオロエチレン（ＣＦＣ−１１１３）、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、ヘキサフルオロブタジエン、３，３，３−トリフルオロプロピン、ヨードトリフルオロメタン、重水素化炭化水素、重水素化ヒドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、フルオロエーテル、臭素化化合物、ヨウ素化化合物、アルコール、アルデヒド、ケトン、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、トレーサーは、２つ以上のヒドロフルオロカーボン、又は１つ以上のパーフルオロカーボンと組み合わされた１つのヒドロフルオロカーボンを含有するブレンドである。他の実施形態では、トレーサーは、少なくとも１つのＣＦＣと、少なくとも１つのＨＣＦＣ、ＨＦＣ、又はＰＦＣとのブレンドである。
【００８２】
トレーサーは、任意の希釈、汚染又は他の組成物の変更を検出できるようにするために、所定の量で本発明の組成物に添加されてもよい。更に、トレーサーは、競合する侵害製品に対して特許権者の製品を識別することによって、既存の特許権を侵害する製品の検出を可能とし得る。更に、一実施形態では、トレーサー化合物は、製品が製造される製造プロセスの検出を可能とすることにより、特定の製造プロセス化学に対する特許の侵害の検出を可能とし得る。
【００８３】
本発明の組成物と共に使用され得る添加剤は、代替的には、本明細書において参照によって援用される米国特許出願公開第２００７／０２８４５５５号に詳細に記述されているようにパーフルオロポリエーテルであってもよい。
【００８４】
非冷媒成分に好適であると上記で参照した特定の添加剤は、潜在的冷媒として同定されていることが認識されるであろう。しかしながら、本発明によれば、これらの添加剤が使用される場合、本発明の冷媒混合物の新規かつ基本的特性に影響を及ぼし得る量では存在しない。冷媒混合物及び冷媒混合物を含有する本発明の組成物は、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２以外の冷媒を約０．５重量パーセント以下で含有することが好ましい。
【００８５】
一実施形態では、本明細書に開示する組成物は、所望の量の個々の成分を合わせるための任意の簡便な方法によって調製してよい。好ましい方法は、所望の成分量を計量し、その後、適切な容器内で成分を混合わせることである。必要に応じて、撹拌を用いてもよい。
【００８６】
本発明の組成物は、ゼロオゾン破壊係数及び低地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する。更に、本発明の組成物は、現在使用されている多くのヒドロフルオロカーボン冷媒を下回る、また更には多くの提案されている代替製品をも下回る地球温暖化係数を有することになる。
【００８７】
機器及びその使用方法
本明細書に開示する組成物は、伝熱組成物又は冷媒として有用である。特に、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物は、冷媒として有用である。また、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物は、冷却、空調、又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａの代替品として有用である。特に、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物は、空調及びヒートポンプシステム並びに機器におけるＲ−４１０Ａの代替品として有用である。あるいは、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物は、空調及びヒートポンプシステム並びに機器におけるＲ−４１０Ａの代替品として有用である。更に、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物は、冷却システム及び機器におけるＲ−４１０Ａの代替品として有用である。更に、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物は、冷却システム及び機器におけるＲ−４１０Ａの代替品として有用である。また、冷却システム及び機器における本発明の組成物の使用は、低温冷却及び中温冷却での使用に適用される。
【００８８】
したがって、本明細書では、冷却しようとする物体の近傍で、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物を蒸発させることと、その後、上記組成物を凝縮することと、を含む冷却を生じるためのプロセスが開示される。あるいは、冷却を生じるためのプロセスは、冷却しようとする物体の近傍でＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物を蒸発させることと、その後、上記組成物を凝縮することと、を含む。この方法の使用は、一実施形態では、冷却、空調、及びヒートポンプであってよい。別の実施形態では、冷却のための方法の使用は、冷却であってよい。別の実施形態では、冷却のための方法の使用は、低温冷却であってよい。別の実施形態では、冷却のための方法の使用は、中温冷却であってよい。別の実施形態では、冷却のための方法の使用は、空調であってよい。別の実施形態では、冷却のための方法の使用は、ヒートポンプであってよい。
【００８９】
別の実施形態において、本明細書では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物を蒸発させることと、その後、加熱しようとする物体の近傍で上記組成物を凝縮することと、を含む、加熱を生じるためのプロセスが開示される。あるいは、加熱を生じるためのプロセスは、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物を蒸発させることと、その後、加熱しようとする物体の近傍で上記組成物を凝縮することとを含む。この方法の使用は、一実施形態では、ヒートポンプである。
【００９０】
蒸気−圧縮冷却、空調、及びヒートポンプシステムは、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備える。冷却サイクルは、１つの工程において冷却効果を生み出し、かつ、異なる工程において加熱効果を生み出す、多重の工程において冷媒を再使用する。本サイクルは、以下のように簡単に説明することができる。液体冷媒が膨張装置を通って蒸発器に入り、液体冷媒が蒸発器で沸騰して、環境から熱を奪うことによって、低温で気体が形成され、冷却を生じる。多くの場合、空気又は伝熱流体は、蒸発器の上を、又は周囲を流れ、蒸発器内の冷媒の蒸発によって生じる冷却効果を、冷却される物体まで伝達する。低圧の気体は、圧縮機へ入り、そこで気体は圧縮され、その圧力及び温度が上昇する。次いで、高圧の（圧縮された）気体状の冷媒は、凝縮器へ入り、そこで冷媒は凝縮され、その熱を環境へ放出する。冷媒は膨張装置に戻り、それを通じて液体は凝縮機におけるより高圧レベルから蒸発機における低圧レベルに膨張し、このようにして、サイクルを繰り返す。
【００９１】
冷却される又は加熱される物体は、冷却又は加熱を提供することが望ましい任意の空間、場所、物又は物体として定義され得る。例としては、アパート建物、総合大学の寮、一軒家、若しくは他の付属の家屋若しくは単身者世帯住宅、病院、オフィスビル、スーパーマーケット、単科大学若しくは総合大学の教室若しくは管理棟、及び自動車又はトラックの客室などの、部屋、アパート、又は建物などの、空調、冷却、又は加熱を必要とする（開放された若しくは閉鎖された）空間などが挙げられる。
【００９２】
「付近」とは、蒸発器を介して移動される空気が、冷却される物体内又は周囲を移動するように、冷媒組成物を含有するシステムの蒸発器が、冷却される物体内又は物体に近接してのいずれかに位置されていることを意味する。加熱を生じるプロセスでは、「付近」とは、蒸発器を介して移動される空気が、加熱される物体内又は周囲を移動するように、冷媒組成物を含有するシステムの凝縮器が、加熱される物体内又は物体に近接してのいずれかに位置されていることを意味する。
【００９３】
空調又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａを代替するための方法が提供され、上記Ｒ−４１０Ａを、Ｒ−４１０Ａの代わりに上記空調又はヒートポンプシステムに対してＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物で代替することを含む方法が提供される。あるいは、空調又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａを代替するための方法は、上記Ｒ−４１０Ａを、Ｒ−４１０Ａの代わりに上記空調又はヒートポンプシステムに対してＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物で代替することを含む。
【００９４】
多くの場合、異なる冷媒用に設計された最初の冷却設備において使用できる場合には、代替冷媒は最も有用である。加えて、本明細書に開示のような組成物は、システムの変更が最小限であるか又はまったくないＲ−４１０Ａ用に設計された設備において、Ｒ−４１０Ａの代替品として有用であり得る。更に、組成物は、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２を含むこれらの新規組成物に対して特に改変されるか又は全体的に製造された設備においてＲ−４１０Ａを代替するうえで有用となり得る。
【００９５】
多くの用途では、開示の組成物のいくつかの実施形態は、冷媒として有用であり、代替品が求められる冷媒として、少なくとも同等の冷却性能（冷却容量を意味する）を提供する。
【００９６】
一実施形態では、空調又はヒートポンプシステムを、Ｒ−４１０Ａの代替品として、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２からなる冷媒混合物を含む組成物で充填することを含む、Ｒ−４１０Ａを代替するための方法が提供される。
【００９７】
本方法の一実施形態では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物によって与えられる冷却容量は、同じ動作条件下でＲ−４１０Ａによって生じる冷却容量の約±１０％以内である。本方法の別の実施形態では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物によって与えられる冷却容量は、同じ動作条件下でＲ−４１０Ａによって生じる冷却容量の約±５％以内である。本方法の別の実施形態では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２から本質的になる冷媒混合物を含む組成物によって与えられる冷却容量は、同じ動作条件下でＲ−４１０Ａによって生じる冷却容量の約±２％以内である。
【００９８】
更に、本明細書では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２を含む組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備えた空調又はヒートポンプシステムが開示される。
【００９９】
別の実施形態において、本明細書では、ＨＦＣ−３２、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、及びＣＯ２を含む組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を含む冷却システムが開示される。機器は、低温冷却又は中温冷却を意図したものとすることができる。
【０１００】
本発明の組成物は、熱交換器内に温度勾配をいくらか有することが見出されている。これにより、向流モード又は向流特質（counter-current tendency）を呈する十字流（cross-current）で熱交換器が動作されている場合、システムはより効率的に動作する。向流特質とは、熱交換器が向流モードに可能な限り近づくほど、伝熱がより効率的であることを意味する。したがって、空調用熱交換器、特に蒸発器は、向流特質のいくつかの態様を提供するように設計される。したがって、空調又はヒートポンプシステムが本明細書で提供され、このシステムは、向流モード又は向流特質を呈する十字流モードで動作する、１つ以上の熱交換器（蒸発器、凝縮器のいずれか又は両方）を含む。
【０１０１】
更に、本発明の組成物は、十字流モードで動作する熱交換器を備えたシステムで使用することができる。
【０１０２】
別の実施形態では、冷却、空調又はヒートポンプシステムが本明細書で提供され、このシステムは、向流モード、十字流モード又は向流特質を呈する十字流モードで動作する１つ以上の熱交換器（蒸発器、凝縮器のいずれか又は両方）を含む。
【０１０３】
一実施形態では、冷却、空調、又はヒートポンプシステムは、固定式冷却、空調、又はヒートポンプシステムである。別の実施形態では、冷却、空調、又はヒートポンプシステムは、移動式冷却、空調、又はヒートポンプシステムである。
【０１０４】
加えて、いくつかの実施形態では、開示の組成物は、水、水性食塩水、（例えば、塩化カルシウム）、グリコール、二酸化炭素、又はフッ素化炭化水素流体を含み得る二次伝熱流体の使用によって、遠隔場所に冷却を提供する二次ループシステムにおいて主要冷媒として機能し得る。この場合、二次伝熱流体は、蒸発器に隣接し、冷却すべき第２の遠隔体に移動させる前に冷却させるときに、冷却すべき本体である。
【０１０５】
空調又はヒートポンプシステムの例としては、これらに限定されないが、住宅用空調機、住宅用のヒートポンプ、満液式蒸発器チラー及び直接膨張式チラーを含むチラー、移動式空調ユニット、除湿器、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。
【０１０６】
本明細書で使用するとき、移動式冷却器、空調、又はヒートポンプシステムとは、道路、鉄道、海上、又は航空の輸送ユニットに組み込まれる、任意の冷却機器、空調機器、又はヒートポンプ機器を指す。移動式空調又はヒートポンプシステムは、自動車、トラック、列車、又は他の輸送システムに使用され得る。移動式冷却器は、トラック、飛行機、又は列車の輸送用冷却器を含み得る。加えて、「複合一貫輸送」システムとして知られている、任意の移動式キャリアに依存しないシステムに冷却を提供することを意味する機器は、本発明に含まれる。かかる複合一貫輸送システムとしては、「コンテナ」（海上／陸上複合輸送）、並びに「スワップボディ」（道路及び鉄道複合輸送）が挙げられる。
【０１０７】
本明細書で使用するとき、固定式空調又はヒートポンプシステムは、動作中に適所に固定されるシステムである。固定式空調又はヒートポンプシステムは、いずれかの様々な建物に関連付けられ得るか、又は取り付けられ得る。これらの固定式の用途としては、これらに限定されないが、チラー、住宅用高温ヒートポンプを含むヒートポンプ、住宅用、商業用、若しくは工業用空調システムを含み、かつダクトの有無に関わらず、屋上システムなどの建物に接続される窓付のパッケージ型端末及びそれらの外部を含む、固定式空調及びヒートポンプであり得る。
【０１０８】
本開示の組成物が有用であり得る冷却システムの例としては、商業用、工業用、又は住宅用冷却庫及び冷凍庫、製氷機、内蔵型クーラー及び冷凍庫、満液式蒸発器チラー、直接膨張式チラー、ウォークイン及びリーチインクーラー及び冷凍庫、並びに組み合わせシステムを含む設備であり得る。いくつかの実施形態において、開示する組成物は、スーパーマーケットの冷却システムにおいて使用され得る。更に、固定型用途は、１つの位置において、冷却を生み出す一次冷媒を使用し、それが二次伝熱流体を介して遠隔地に移動させる、二次ループシステムを利用し得る。
【０１０９】
本発明の冷却、空調、及びヒートポンプシステムでは、熱交換器は、特定の温度限界内で動作する。空調では、一実施形態において、蒸発器は、約０℃〜約２０℃の中点温度で動作する。別の実施形態では、蒸発器は、約０℃〜約１５℃の中点温度で動作する。更に別の実施形態では、蒸発器は、約５℃〜約１０℃の中点温度で動作する。
【０１１０】
中温冷却では、一実施形態において、蒸発器は、約−２５℃〜約０℃の中点温度で動作する。別の実施形態では、蒸発器は、約−１８℃〜約−１℃の中点温度で動作する。
【０１１１】
低温冷却では、一実施形態において、蒸発器は、約−４５℃〜約−１０℃の中点温度で動作する。別の実施形態では、蒸発器は、約−４０℃〜約−１８℃の中点温度で動作する。
【０１１２】
一実施形態では、凝縮器は、約１５℃〜約６０℃の平均温度で動作する。別の実施形態では、凝縮器は、約２０℃〜約６０℃の中点温度で動作する。別の実施形態では、凝縮器は、約２０℃〜約５０℃の中点温度で動作する。
【実施例】
【０１１３】
本明細書に開示する概念を以下の実施例において更に説明するが、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
【０１１４】
（実施例）
冷却性能
本発明の組成物の、空調及びヒートポンプ機器の典型的な条件における冷却性能を測定し、Ｒ−４１０Ａと比較して表１に示す。ＧＷＰ値は、Ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ  Ｐａｎｅｌ  ｏｎ  Ｃｌｉｍａｔｅ  Ｃｈａｎｇｅ（ＩＰＣＣ）Ｆｏｕｒｔｈ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔ，Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉ，２００７（ＡＲ４）からの値である。平均温度勾配（平均温度勾配：蒸発器内の温度勾配と凝縮器内の温度勾配の平均）、冷却容量（容量）、及び圧縮機放出温度（Ｃｏｍｐｒ  Ｄｉｓｃｈ  Ｔｅｍｐ）は、以下の特定の条件における本発明の組成物の物理的特性の測定値から計算される。
蒸発器温度          ５０°Ｆ（１０℃）
凝縮器温度          １１５°Ｆ（４６．１℃）
過熱量              ２０°Ｆ（１１．１Ｋ）
過冷却量            １５°Ｆ（８．３Ｋ）
圧縮機の効率        ７０％
【０１１５】
【表２】
2020537021.tif 000003
【０１１６】
表１に示される本発明の組成物はいずれも、Ｒ−４１０Ａの体積容量の±１０％以内の体積容量を与える一方で、８℃未満の平均温度勾配を与え、Ｒ−４１０Ａと比較して妥当な圧縮機放出温度を有する。表１の組成物の多くは、Ｒ−４１０Ａの体積容量の±５％内の体積容量を与える。更に、表１の組成物のいくつかは、Ｒ−４１０Ａの体積容量の±２％内の容量を与える。また、組成物のすべては、優れたエネルギー効率（Ｒ−４１０Ａに対するＣＯＰとして）を示し、本組成物の多くにおいてＲ−４１０Ａよりも改善されている。
【０１１７】
選択された実施形態
実施形態Ａ１：ジフルオロメタン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び二酸化炭素から本質的になる、Ｒ−４１０Ａを代替するための冷媒混合物を含む、組成物。
【０１１８】
実施形態Ａ２：約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３３〜約５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約１〜約９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、Ｒ−４１０Ａを代替するための冷媒混合物を含む、実施形態Ａ１に記載の組成物。
【０１１９】
実施形態Ａ３：前記冷媒混合物が、約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３５〜約５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約２〜約９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１及びＡ２のいずれかに記載の組成物。
【０１２０】
実施形態Ａ４：前記冷媒混合物が、約４２〜５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜４８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ３のいずれかに記載の組成物。
【０１２１】
実施形態Ａ５：前記冷媒混合物が、約４２〜４７重量パーセントのジフルオロメタン、約４０〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ４のいずれかに記載の組成物。
【０１２２】
実施形態Ａ６：前記冷媒混合物が、約４４〜４７重量パーセントのＨＦＣ−３２、約４０〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約５〜９重量パーセントのＣＯ２から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ５のいずれかに記載の組成物。
【０１２３】
実施形態Ａ７：前記冷媒混合物が、約４２〜４５重量パーセントのジフルオロメタン、約４６〜４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約６〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ６のいずれかに記載の組成物。
【０１２４】
実施形態Ａ８：前記冷媒混合物が、約４２〜４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４８〜５１重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７〜９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ７のいずれかに記載の組成物。
【０１２５】
実施形態Ａ９：前記冷媒混合物が、約４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１〜Ａ８のいずれかに記載の組成物。
【０１２６】
実施形態Ａ１０：前記冷媒混合物が、約４７〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約８重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１のいずれかに記載の組成物。
【０１２７】
実施形態Ａ１１：前記冷媒混合物が、約５２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３７〜約４２重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３〜約６重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１及びＡ１０のいずれかに記載の組成物。
【０１２８】
実施形態Ａ１２：前記冷媒混合物が、約５８重量パーセントのジフルオロメタン、約３８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約４重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１、Ａ１０及びＡ１１のいずれかに記載の組成物。
【０１２９】
実施形態Ａ１３：前記冷媒混合物が、約５８重量パーセントのジフルオロメタン、約３８重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約４重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、実施形態Ａ１及びＡ１０〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物。
【０１３０】
実施形態Ａ１４：潤滑剤、染料、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサー、摩耗防止剤、極圧添加剤、腐食及び酸化防止剤、金属表面エネルギー減少剤、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、粘度調節剤、並びにこれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の成分を更に含む、実施形態Ａ１〜Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０１３１】
実施形態Ａ１５：鉱物油、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、パーフルオロポリエーテル、合成パラフィン、合成ナフテン、ポリα−オレフィン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される潤滑剤を更に含む、実施形態Ａ１〜Ａ１３のいずれかに記載の組成物。
【０１３２】
実施形態Ａ１６：潤滑剤が、鉱物油、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、パーフルオロポリエーテル、合成パラフィン、合成ナフテン、ポリα−オレフィン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態Ａ１４に記載の組成物。
【０１３３】
実施形態Ｂ１：冷却を生じるプロセスであって、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却しようとする物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
【０１３４】
実施形態Ｂ２：加熱を生じるプロセスであって、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱しようとする物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
【０１３５】
実施形態Ｃ１：空調又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａを代替する方法であって、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を、前記空調又はヒートポンプシステムにおける前記Ｒ−４１０Ａの代替品としてシステムに提供することを含む、方法。
【０１３６】
実施形態Ｃ２：冷却システムにおけるＲ−４１０Ａを代替する方法であって、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を、前記空調又はヒートポンプシステムにおける前記Ｒ−４１０Ａの代替品としてシステムに提供することを含む、方法。
【０１３７】
実施形態Ｃ３：前記システムが蒸発器を含み、前記蒸発器が約０℃〜約２０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｃ１に記載の方法。
【０１３８】
実施形態Ｃ４：前記システムが蒸発器を含み、前記蒸発器が約−４５℃〜約−１０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｃ２に記載の方法。
【０１３９】
実施形態Ｃ５：前記システムが蒸発器を含み、前記蒸発器が約−２５℃〜約０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｃ２に記載の方法。
【０１４０】
実施形態Ｄ１：実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備えた空調又はヒートポンプシステム。
【０１４１】
実施形態Ｄ２：前記システムが、向流モード、十字流モード、又は向流特質を呈する十字流モードで動作する１つ以上の熱交換器を含む、実施形態Ｄ１に記載の空調又はヒートポンプシステム。
【０１４２】
実施形態Ｄ３：実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、凝縮器、圧縮機、及び膨張装置を備えた冷却システム。
【０１４３】
実施形態Ｄ４：前記システムが、向流モード、十字流モード、又は向流特質を呈する十字流モードで動作する１つ以上の熱交換器を含む、実施形態Ｄ３に記載の冷却システム。
【０１４４】
実施形態Ｄ５：前記システムが低温冷却システムを含み、前記蒸発器が約−４５℃〜約−１０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｄ３又はＤ４に記載の冷却システム。
【０１４５】
実施形態Ｄ６：前記システムが中温冷却システムを含み、前記蒸発器が約−２５℃〜約−０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｄ３又はＤ４に記載の冷却システム。
【０１４６】
実施形態Ｄ７：前記蒸発器が約０℃〜約２０℃の中点温度で動作する、実施形態Ｄ１又はＤ２に記載の空調又はヒートポンプシステム。
【０１４７】
実施形態Ｅ１：前記冷媒混合物が４００以下のＧＷＰを有する、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物、実施形態Ｂ１又はＢ２に記載のプロセス、実施形態Ｃ１〜Ｃ５に記載の方法、又は実施形態Ｄ１〜Ｄ７のいずれかに記載のシステム。
【０１４８】
実施形態Ｅ２：前記冷媒混合物が３００以下のＧＷＰを有する、実施形態Ａ１〜Ａ１２のいずれかに記載の組成物、実施形態Ｂ１又はＢ２に記載のプロセス、実施形態Ｃ１〜Ｃ５に記載の方法、又は実施形態Ｄ１〜Ｄ７のいずれかに記載のシステム。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月14日(2020.4.14)
【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】
Ｒ−４１０Ａを代替するための冷媒混合物を含む組成物であって、前記冷媒混合物が、約４２〜約５９重量パーセントのジフルオロメタン、約３３〜約５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約１〜約９重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、組成物。
【請求項２】
前記冷媒混合物が、約４４重量パーセントのジフルオロメタン、約４９重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約７重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記冷媒混合物が、約４４重量パーセントのジフルオロメタン、約５３重量パーセントの２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、及び約３重量パーセントの二酸化炭素から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
潤滑剤、染料、可溶化剤、相溶化剤、安定剤、トレーサー、摩耗防止剤、極圧添加剤、腐食及び酸化防止剤、金属表面エネルギー減少剤、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、粘度調節剤、並びにこれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の成分を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
冷却を生じるプロセスであって、請求項１に記載の組成物を凝縮させることと、その後、冷却しようとする物体の近傍で前記組成物を蒸発させることと、を含む、プロセス。
【請求項６】
加熱を生じるプロセスであって、請求項１に記載の組成物を蒸発させることと、その後、加熱しようとする物体の近傍で前記組成物を凝縮させることと、を含む、プロセス。
【請求項７】
空調又はヒートポンプシステムにおけるＲ−４１０Ａを代替する方法であって、請求項１に記載の組成物を、前記空調又はヒートポンプシステムにおける前記Ｒ−４１０Ａの代替品として提供することを含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物を含むことを特徴とする、蒸発器、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を備えた空調又はヒートポンプシステム。
【国際調査報告】
2020537021.tif 000004
2020537021.tif 000005