(57)【要約】  本発明は、１，１−ジフルオロエテン（Ｒ−１１３２ａ）と、ジフルオロメタン（Ｒ−３２）と、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（Ｒ−１２３４ｙｆ）と、任意に、二酸化炭素（ＣＯ２、Ｒ−７４４）と、任意に、１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）と、を含む、組成物を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物であって、
（ｉ）１，１−ジフルオロエテン（フッ化ビニリデン、Ｒ−１１３２ａ）と、
（ｉｉ）ジフルオロメタン（Ｒ−３２）と、
（ｉｉｉ）２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（Ｒ−１２３４ｙｆ）と、を含む、組成物。
【請求項２】
約１〜約５０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
約２〜約５０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
約１〜約４０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
約２〜約４０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項３または４に記載の組成物。
【請求項６】
約１〜約３０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項７】
約２〜約３０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項５または６に記載の組成物。
【請求項８】
約３〜約２０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項６または７に記載の組成物。
【請求項９】
約５〜約２０重量％のＲ−１１３２ａを含む、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
約１〜約９９重量％のＲ−３２を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
約２〜約９８重量％のＲ−３２を含む、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
約５〜約９０重量％のＲ−３２を含む、請求項１０または１１に記載の組成物。
【請求項１３】
約１０〜約８０重量％のＲ−３２を含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
約１５〜約７０重量％のＲ−３２を含む、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
約１〜約９９重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
約２〜約９８重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
約５〜約９０重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む、請求項１５または１６に記載の組成物。
【請求項１８】
約１０〜約７５重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
約１０〜約６５重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
約１〜約５０重量％のＲ−１１３２ａと、約２〜約９７重量％のＲ−３２と、約２〜約９７重量％のＲ−１２３４ｙｆと、を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
約２〜約４０重量％のＲ−１１３２ａと、約４〜約９４重量％のＲ−３２と、約４〜約９４重量％のＲ−１２３４ｙｆと、を含む、請求項２０に記載の組成物。
【請求項２２】
約３〜約３０重量％のＲ−１１３２ａと、約１０〜約９１重量％のＲ−３２と、約６〜約８７重量％のＲ−１２３４ｙｆと、を含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
約４〜約２５重量％のＲ−１１３２ａと、約１５〜約８８重量％のＲ−３２と、約８〜約８１重量％のＲ−１２３４ｙｆと、を含む、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
二酸化炭素（ＣＯ２、Ｒ−７４４）をさらに含み、任意に、ＣＯ２が、約１〜約３０重量％、例えば、約２〜約２０重量％の量で存在する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２５】
Ｒ−１１３２ａおよびＣＯ２が、約２〜約５０重量％、例えば、約２〜約４０重量％、例えば、約４〜約３０重量％、例えば、約５〜約２０重量％の合計量で存在する、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２６】
１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）をさらに含み、任意に、Ｒ−１１２３が、約１〜約３０重量％、例えば、約５〜約２０重量％の量で存在する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２７】
前記組成物が、１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）を実質的に有しない、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２８】
前記組成物が、１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）を含まない、請求項２７に記載の組成物。
【請求項２９】
上記成分から本質的になる、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３０】
前記組成物が、Ｒ−１１３２ａ単独よりも可燃性が低い、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３１】
前記組成物が、Ｒ−１１３２ａ単独と比較して、
ａ．より高い可燃限界、
ｂ．より高い発火エネルギー、および／または
ｃ．より低い火炎速度を有する、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】
前記組成物が、不燃性である、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３３】
前記組成物が、周囲温度で不燃性であり、好ましくは、前記組成物が、６０℃で不燃性である、請求項３２に記載の組成物。
【請求項３４】
前記組成物が、Ｒ−４１０Ａの体積冷却能力の少なくとも９０％である体積冷却能力を有する、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３５】
前記組成物が、Ｒ−４１０Ａの成績係数（ＣＯＰ）と同等またはそれより高い成績係数を有する、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３６】
前記組成物が、Ｒ−３２の動作圧力以下である凝縮器内での動作圧力を有する、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３７】
前記組成物が、Ｒ−３２の圧縮機吐出温度よりも低い圧縮機吐出温度を有する、請求項１〜３６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３８】
前記組成物が、約１０Ｋ未満、好ましくは約５Ｋ未満である蒸発器または凝縮器内での温度勾配を有する、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項３９】
前記組成物が、ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４によって測定される燃焼速度が約１０ｃｍ／秒未満である、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項４０】
潤滑剤と、請求項１〜３９のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
【請求項４１】
前記潤滑剤が、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン（ＰＡＢ）、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、ポリアルキレングリコールエステル（ＰＡＧエステル）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、ポリ（アルファ−オレフィン）、およびそれらの組み合わせから選択され、好ましくは前記潤滑剤がＰＡＧまたはＰＯＥから選択される、請求項４０に記載の組成物。
【請求項４２】
安定剤と、請求項１〜４１のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
【請求項４３】
前記安定剤が、ジエン系化合物、ホスフェート、フェノール化合物およびエポキシド、ならびにそれらの混合物から選択される、請求項４２に記載の組成物。
【請求項４４】
難燃剤と、請求項１〜４３のいずれか一項に記載の組成物と、を含む、組成物。
【請求項４５】
前記難燃剤が、トリ−（２−クロロエチル）−ホスフェート、（クロロプロピル）ホスフェート、トリ−（２，３−ジブロモプロピル）−ホスフェート、トリ−（１，３−ジクロロプロピル）−ホスフェート、リン酸二アンモニウム、様々なハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム三水和物、ポリ塩化ビニル、フッ素化ヨードカーボン、フッ素化ブロモカーボン、トリフルオロヨードメタン、ペルフルオロアルキルアミン、ブロモフルオロアルキルアミン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項４４に記載の組成物。
【請求項４６】
請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む、熱伝達装置。
【請求項４７】
前記熱伝達装置が、冷却装置である、請求項４６に記載の熱伝達装置。
【請求項４８】
前記熱伝達装置が、住宅用もしくは商業用の空調システム、ヒートポンプ、または商業用もしくは産業用の冷却システムを含む、請求項４６または４７に記載の熱伝達装置。
【請求項４９】
熱伝達装置、好ましくは、冷却装置における、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【請求項５０】
噴霧される材料と、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む噴射剤と、を含む、噴霧可能な組成物。
【請求項５１】
物品を冷却するための方法であって、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を凝縮することと、その後、冷却される前記物品の近くで前記組成物を蒸発させることと、を含む、方法。
【請求項５２】
物品を加熱するための方法であって、加熱される前記物品の近くで、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を凝縮することと、その後、前記組成物を蒸発させることと、を含む、方法。
【請求項５３】
バイオマスから物質を抽出するための方法であって、バイオマスを請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む溶媒と接触させることと、前記溶媒から前記物質を分離することと、を含む、方法。
【請求項５４】
物品を洗浄する方法であって、前記物品を請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む溶媒と接触させることを含む、方法。
【請求項５５】
水溶液または微粒子固体マトリクスから材料を抽出する方法であって、前記水溶液または前記微粒子固体マトリクスを請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む溶媒と接触させることと、前記溶媒から前記材料を分離することと、を含む、方法。
【請求項５６】
請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を含む、機械的動力発生装置。
【請求項５７】
ランキンサイクルまたはその修正を使用して、熱から仕事を発生させるように適合されている、請求項５６に記載の機械的動力発生装置。
【請求項５８】
熱伝達装置を改造する方法であって、既存の熱伝達組成物を除去するステップと、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物を導入するステップと、を含む、方法。
【請求項５９】
前記熱伝達装置が、商業用もしくは産業用の冷却装置、ヒートポンプ、または住宅用もしくは商業用の空調システムである、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
既存の化合物または組成物を含む製品の動作から生じる環境影響を低減するための方法であって、前記既存の化合物または組成物を、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物に少なくとも部分的に置換することを含む、方法。
【請求項６１】
本発明の前記組成物の使用が、前記既存の化合物または組成物の使用によって達成されるものよりも、低い総等価温暖化影響および／または低いライフサイクル炭素排出量をもたらす、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
空調、冷却、熱伝達、エアロゾルまたは噴霧可能な噴射剤、気体誘電体、火炎抑制、溶媒、洗浄剤、局所麻酔剤、および膨張用途の分野の製品に対して実施される、請求項６０または６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記製品が、熱伝達装置、噴霧可能な組成物、溶媒、または機械的動力発生装置から選択され、好ましくは熱伝達装置である、請求項６０または６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記製品が、熱伝達装置、好ましくは住宅用もしくは商業用空調システム、ヒートポンプ、または商業用もしくは産業用冷却システムである、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記既存の化合物または組成物が、熱伝達組成物であり、好ましくは、前記熱伝達組成物が、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４５４Ｂ、Ｒ−４５２Ｂ、およびＲ−３２から選択される冷媒である、請求項５８〜６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
任意に実施例を参照して、実質的に上述された、あらゆる新規の熱伝達組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成物、好ましくは、Ｒ−４１０Ａなどの既存の冷媒の代用品として好適であり得る熱伝達組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行公開文献の列挙もしくは考察または本明細書におけるいかなる背景技術も、文献もしくは背景技術が技術水準の一部であるか、または技術常識であることの認識として必ずしも解釈されるべきではない。
【０００３】
ヒートポンプおよび空調システムなどの機械式冷却システムおよび関連熱伝達装置は、公知である。かかるシステムでは、冷媒液は低圧で蒸発し、周囲のゾーンから熱を奪う。次に、生成された蒸気は圧縮されて凝縮器に送られ、そこで凝縮されて第２のゾーンに熱が放出され、凝縮液は、膨張弁を介して蒸発器に戻され、そうしてサイクルが完了する。蒸気を圧縮して液体を汲み上げるのに必要な機械的エネルギーは、例えば、電気モーターまたは内燃機関によって提供される。
【０００４】
住宅用および小型商業用の空調およびヒートポンプユニットには、一般に、Ｒ−３２（ジフルオロメタン）とＲ−１２５（ペンタフルオロエタン）との混合物である、不燃性冷媒Ｒ−４１０Ａが充填されている。この冷媒の使用により、システム効率が高くなり、したがってエネルギー消費が低くなるが、Ｒ−４１０Ａの温室効果（または地球）温暖化係数（ＧＷＰ）は、高い（２１００、ＩＰＣＣ  ＡＲ４データセットを使用）。
【０００５】
Ｒ−３２（ジフルオロメタン）は、Ｒ−４１０Ａの代替品として提案されている。Ｒ−３２は、微燃性として分類されている（ＡＳＨＲＡＥ分類システムを使用した「２Ｌ」）。それは、適切に設計された装置でＲ−４１０Ａと同等のエネルギー効率を提供し、ＧＷＰが６７５である。
しかしながら、Ｒ−３２は、多くの欠点を有し、その圧縮機吐出温度は、Ｒ−４１０Ａよりも大幅に高く、その動作圧力もまた、Ｒ−４１０Ａよりも高い場合がある。例えば、「要求冷却」または液体注入技術を使用することにより、これらのより高い吐出温度を補完することが可能である。しかしながら、これらは、システムの能力およびエネルギー効率を低減する可能性がある。Ｒ−３２のさらなる欠点は、テトラフルオロプロペンなどのハイドロフルオロオレフィン冷媒、またはプロパンなどの炭化水素のＧＷＰと比較した場合、そのＧＷＰ（６７５）が依然として高いことである。
【０００６】
Ｒ−３２とＲ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロプロペン）またはＲ−１２３４ｚｅ（Ｅ）（Ｅ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン）との２元混合物、ならびにＲ−３２、テトラフルオロプロペン（Ｒ−１２３４ｚｅ（Ｅ）またはＲ−１２３４ｙｆ）および第３の成分の３元混合物もまた、代替流体として提案されている。かかる流体の例は、４６６のＧＷＰを有するＲ−３２／Ｒ−１２３４ｙｆ（６８．９％／３１．１％）の２元混合物であるＲ−４５４Ｂ、および６９８のＧＷＰを有するＲ−３２／Ｒ−１２５／Ｒ−１２３４ｙｆ（６７％／７％／２６％）の３元混合物であるＲ−４５２Ｂを含む。これらの流体は、Ｒ−４１０Ａと比較して低減されたＧＷＰを有し、低減された吐出温度を提供することができる。しかしながら、それらのＧＷＰ値は、Ｒ−３２と同様であり、ハイドロフルオロオレフィン冷媒または炭化水素のＧＷＰと比較した場合、依然として高い。
【０００７】
代替低温冷媒を探す場合には、いくつかの他の要因も考慮しなければならない。第一に、流体を既存の装置の改造または変換用の流体として使用する場合、または、本質的に不変のＲ−４１０Ａシステム設計を使用する新しい装置への「ドロップイン」として使用する場合、既存の設計は、不燃性流体の使用に基づいたものであろうことから、不燃性が非常に望ましい。
【０００８】
代替流体が全く新しいシステム設計で採用される場合には、ある程度の可燃性は許容可能であり得るが、可燃性の高い流体を使用すると、危険性を軽減するために、コストおよび性能ペナルティが課される場合がある。システムにおける許容範囲の充填量（冷媒質量）もまた、流体の可燃性分類によって規定され、エタンなどのクラス３の流体が最も厳しく制限されている。この場合、より弱い燃焼特性は、より多くのシステム充填を可能にするため、非常に望ましい。
【０００９】
第三に、かかる流体の典型的な用途は、残留または商業用の空調およびヒートポンプユニットにおけるものであり、それらは、通常、建物内に設置されている。したがって、流体の特性として、許容できるほど低い毒性を有することが望ましい。
【００１０】
さらに、体積能力（所与のサイズの圧縮機で達成可能な冷却力の指標）およびエネルギー効率は、重要である。
【００１１】
したがって、（冷媒漏洩の環境影響を低減するために、）ＧＷＰが低いなどの改善された特性を有し、さらに許容範囲の冷却性能、燃焼特性、および毒性を有する代替冷媒を提供する必要がある。また、ほとんどまたはまったく変更を加えずに、冷却装置などの既存の装置で使用され得る代替冷媒を提供する必要もある。
【００１２】
より具体的には、圧縮機吐出温度がＲ−４５２ＢまたはＲ−４５４Ａの圧縮機吐出温度と同等であるが、ＧＷＰがＲ−３２のＧＷＰよりも大幅に低いＲ−４１０Ａと同等の性能（ＣＯＰで表される、能力およびエネルギー効率）を有する冷媒混合物を見出すことが有利であろう。Ｒ−３２およびＲ−４５４Ｂは、両方とも微燃性混合物である（ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４によると可燃性クラス「２Ｌ」）と考えられているため、かかるより低いＧＷＰ混合物は、可燃性クラス２Ｌであることも望ましいであろう。
【発明の開示】
【００１３】
本発明は、１，１−ジフルオロエテン（Ｒ−１１３２ａ）と、ジフルオロメタン（Ｒ−３２）と、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（Ｒ−１２３４ｙｆ）と、任意に、二酸化炭素（ＣＯ２、Ｒ−７４４）と、任意に、１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）と、を含む、組成物を提供することにより、上記および他の欠陥、ならびに上記ニーズに対処する。かかる組成物は、以下、本発明の組成物と称される。
【００１４】
本発明の組成物は、通常、約１または２または３または４〜約６０重量％のＲ−１１３２ａを含む。有利には、かかる組成物は、約１または２または３または４〜約５０重量％のＲ−１１３２ａ、例えば、約１または２または３または４〜約４０重量％のＲ−１１３２ａ、例えば、約１または２または３または４〜約３０重量％のＲ−１１３２ａを含む。好都合には、本発明の組成物は、約１または２または３または４〜約２５重量％のＲ−１１３２ａ、例えば、２〜約２０重量％のＲ−１１３２ａ、例えば、３または４〜約２０％重量のＲ−１１３２ａを含む。好ましくは、かかる組成物は、約５〜約２０重量％のＲ−１１３２ａを含む。
【００１５】
本発明の組成物は、通常、約１〜約９９重量％のＲ−３２または約２〜約９８重量％のＲ−３２を含む。有利には、かかる組成物は、約２〜約９５重量％のＲ−３２、例えば、約３〜約９５重量％のＲ−３２を含む。好都合には、本発明の組成物は、約５〜約９０重量％のＲ−３２、例えば、約５〜約８５重量％のＲ−３２、例えば、約１０〜約８０重量％のＲ−３２を含む。好ましくは、かかる組成物は、約１５〜約７５重量％のＲ−３２、例えば、約１５〜約７０重量％のＲ−３２を含む。
【００１６】
本発明の組成物は、通常、約１〜約９９重量％のＲ−１２３４ｙｆまたは約２〜約９８重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。有利には、かかる組成物は、約２〜約９０重量％のＲ−１２３４ｙｆ、例えば、５〜約９０重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。好都合には、本発明の組成物は、約７〜約８５重量％のＲ−１２３４ｙｆ、例えば、約８〜約８０重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。好ましくは、かかる組成物は、約１０〜約７５重量％のＲ−１２３４ｙｆ、例えば、約１０〜約７０重量％のＲ−１２３４ｙｆ、例えば、約１０〜約６５重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００１７】
好都合には、本発明の組成物は、約１〜約６０重量％のＲ−１１３２ａ、約１〜約９９重量％のＲ−３２、および約１〜約９９重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。かかる組成物は、通常、約１〜約５０重量％のＲ−１１３２ａ、約２〜約９７重量％のＲ−３２、および約２〜約９７重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００１８】
好都合には、本発明の組成物は、約２〜約６０重量％のＲ−１１３２ａ、約１〜約９７重量％のＲ−３２、および約１〜約９７重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。かかる組成物は、通常、約２〜約５０重量％のＲ−１１３２ａ、約２〜約９６重量％のＲ−３２、および約２〜約９６重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００１９】
有利には、本発明の組成物は、約１〜約４０重量％のＲ−１１３２ａ、約５〜約９０重量％のＲ−３２、および約５〜約９０重量％のＲ−１２３４ｙｆ、または約２〜約４０重量％のＲ−１１３２ａ、約５〜約９０重量％のＲ−３２、および約５〜約９０重量％のＲ−１２３４ｙｆ、または約２〜約４０重量％のＲ−１１３２ａ、約４〜約９４重量％のＲ−３２、および約４〜約９４重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００２０】
好ましくは、本発明の組成物は、約３〜約２０重量％のＲ−１１３２ａ、約１０〜約８０重量％のＲ−３２、および約１０〜約７５重量％のＲ−１２３４ｙｆ、または約３〜約３０重量％のＲ−１１３２ａ、約１０〜約９１重量％のＲ−３２、および約６〜約８７重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００２１】
好都合には、本発明の組成物は、約５〜約２０重量％のＲ−１１３２ａ、約２０〜約７０重量％のＲ−３２、および約１０〜約６５重量％のＲ−１２３４ｙｆ、または約４〜約２５重量％のＲ−１１３２ａ、約１５〜約８８重量％のＲ−３２、および約８〜約８１重量％のＲ−１２３４ｙｆを含む。
【００２２】
上記の組成物のいずれも、二酸化炭素（Ｒ−７４４、ＣＯ２）をさらに含んでもよい。Ｒ−７４４を追加することは、気相のＲ−１１３２ａを低減させ、したがって気相の潜在的な可燃性を低減させるという利点を有するが、圧縮機吐出温度および温度勾配を増加させる傾向がある。
【００２３】
存在する場合、本発明の組成物は、通常、約１〜約２０重量％のＣＯ２を含む。好ましくは、かかる組成物は、約２〜約１５重量％のＣＯ２を含む。一実施形態では、本発明の組成物は、約２〜約５０重量％、例えば、約２〜約４０重量％、例えば、約４〜約３０重量％、例えば、約５〜約２０重量％の合計量でＲ−１１３２ａおよびＣＯ２を含む。
【００２４】
上記の組成物のいずれも、１，１，２−トリフルオロエテン（Ｒ−１１２３）をさらに含んでもよい。本発明の組成物にＲ−１１２３を使用する利点は、Ｒ−３２と同様の能力を与えるが、無視できるほどのＧＷＰを有することである。次いで、ある割合のＲ−１１２３を組み込むことにより、Ｒ−４１０Ａと同様の能力を有する組成物の全体のＧＷＰは、一定のＲ−１１３２ａおよびＲ−１２３４ｙｆ割合の同等の３元Ｒ−１１３２ａ／Ｒ−３２／Ｒ−１２３４ｙｆ組成物と比較して低減され得る。Ｒ−１１２３は、本発明の組成物中の希釈成分としてのみ安全に使用され得る。組成物中のＲ−１１２３の割合は、通常、処方された本発明の組成物またはその最悪分離組成物（ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｂで定義される）のいずれかにおいて、Ｒ−１１２３の最大モル濃度は、４０％未満でなければならない。
【００２５】
存在する場合、本発明の組成物は、通常、約１〜約３０重量％のＲ−１１２３、または約５〜約３０重量％のＲ−１１２３を含む。好ましくは、かかる組成物は、約５〜約２０重量％のＲ−１１２３、例えば、約５〜約１５重量％、例えば、約５〜約１０重量％のＲ−１１２３を含む。
【００２６】
代替的に、本発明の組成物は、約８重量％または約７重量％または約６重量％または約５重量％未満のＲ−１１２３、例えば、約４重量％または約３重量％未満のＲ−１１３２ａ、例えば、約２重量％または約１重量％未満のＲ−１１２３を含んでもよい。好ましくは、かかる組成物は、Ｒ−１１２３を実質的に有しない。有利には、本発明の組成物は（容易に検出可能な）Ｒ−１１２３を含まない。
【００２７】
上記の組成物のいずれも、炭化水素をさらに含んでもよい。有利には、炭化水素は、エタン、プロパン、プロペン、イソブタン、ｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、およびそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の化合物である。理論に拘束されるものではないが、存在する場合、エタンおよび／または追加の炭化水素化合物の含有は、油の混和性、溶解性、および／または戻り特性を向上させ得ると考えられる。通常、本発明の組成物は、約１〜約２０重量％、例えば、約１〜約１０重量％、例えば、約１〜約５重量％の炭化水素成分を含む。
【００２８】
一実施形態では、組成物は、上記成分から本質的になってもよい。「から本質的になる」という用語は、本発明の組成物が他の成分、特に、熱伝達組成物において使用されることが既知であるさらなる（ヒドロ）（フルオロ）化合物（例えば、（ヒドロ）（フルオロ）アルカンまたは（ヒドロ）（フルオロ）アルケン）を実質的に含まないことを意味する。「からなる」という用語は、「から本質的になる」の意味に含まれる。
【００２９】
一実施形態では、本発明の組成物は、熱伝達特性を有するいかなる成分（特定される成分を除く）も実質的に有しない。例えば、本発明の組成物は、いかなる他のヒドロフルオロカーボン化合物も実質的に有しなくてもよい。
【００３０】
「実質的に含まない」および「実質的に有しない」とは、本発明の組成物が組成物の総重量に基づいて０．５重量％以下、好ましくは０．４％、０．３％、０．２％、または０．１％以下の上記成分を含むという意味を含む。
【００３１】
本明細書に記載された化学物質は、すべて市販されている。例えば、フルオロケミカルは、Ａｐｏｌｌｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（英国）から入手され得、二酸化炭素は、Ｌｉｎｄｅ  ＡＧなどの液化ガス供給会社から入手され得る。
【００３２】
本明細書で使用される場合、特許請求の範囲を含む本明細書の組成物について言及されるすべての％量は、特に明記しない限り、組成物の総重量に基づく重量によるものである。
【００３３】
重量％での成分量の数値に関連して使用される「約」という用語は、±０．５重量％、例えば、±０．５重量％の意味を含む。
【００３４】
疑義を避けるため、本明細書に記載された本発明の組成物中の成分量の範囲について記載された上限値および下限値は、結果として得られる範囲が本発明の最も広い範囲内にある限り、任意の方法で置き換えることができると理解されたい。
【００３５】
本発明の組成物は、オゾン破壊係数がゼロである。
【００３６】
通常、本発明の組成物は、ＧＷＰが約６５０未満、例えば、約６００未満、例えば、約５００未満である。好ましくは、本発明の組成物は、ＧＷＰが約４８０未満、例えば、約４５０未満、例えば、約４００未満である。
【００３７】
通常、本発明の組成物は、Ｒ−１１３２ａと比較した場合、可燃性の危険性が低減されている。
【００３８】
可燃性は、２００４年付の付録３４頁による試験方法論を用いたＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅ−６８１を組み込んだＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４に従って決定することができ、その内容全体を参照により本明細書に援用する。
【００３９】
一態様において、組成物は、Ｒ−１１３２ａ単独と比較して、（ａ）より高い可燃下限界、（ｂ）より高い発火エネルギー（自然発火エネルギーまたは熱分解と称されることもある）、または（ｃ）より低い火炎速度のうちの１つ以上を有する。好ましくは、本発明の組成物は、２３℃での可燃下限界、６０℃での可燃下限界、２３℃または６０℃での燃焼範囲の幅、自然発火温度（熱分解温度）、乾燥空気中での最小発火エネルギー、または火炎速度のうちの１つ以上において、Ｒ−１１３２ａと比較して可燃性が低い。可燃限界は、ＡＳＨＲＡＥ−３４に規定された方法に従って決定され、自然発火温度は、ＡＳＴＭ  Ｅ６５９−７８の方法によって５００ｍｌガラスフラスコ中で決定される。
【００４０】
好ましい実施形態では、本発明の組成物は不燃性である。例えば、本発明の組成物は、ＡＳＨＲＡＥ−３４方法論を用いて６０℃の試験温度で不燃性である。有利には、約−２０℃〜６０℃の任意の温度で本発明の組成物と平衡状態で存在する蒸気の混合物も不燃性である。
【００４１】
一部の用途では、ＡＳＨＲＡＥ−３４方法論により配合物を不燃性と分類する必要がない場合がある。例えば、冷却装置の充填物を周囲に漏洩させて可燃性混合物を作ることが物理的に不可能な場合、その用途で使用するのに安全になるように、空気中での可燃限界が十分に低減されている流体を開発することが可能である。
【００４２】
一実施形態では、本発明の組成物は、ＡＳＨＲＡＥ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４分類法に従って、不燃性（クラス１）または１０ｃｍ／秒未満の火炎速度を有する微燃性流体（クラス２Ｌ）を示す、１または２Ｌに分類できる可燃性を有する。
【００４３】
本発明の組成物は、好ましくは、約１０Ｋ未満、さらにより好ましくは約５Ｋ未満、さらにより好ましくは約１Ｋ未満である蒸発器または凝縮器内での温度勾配を有する。
【００４４】
本発明の組成物は、低可燃性／不燃性、低ＧＷＰ、改善された潤滑剤混和性および改善された冷却性能特性の全く予想外の組み合わせを示すと考えられる。これらの冷却性能特性のいくつかについて、以下で詳しく説明する。
【００４５】
本発明の組成物は、通常、Ｒ−４１０Ａの体積冷却能力の少なくとも８０％、例えば、Ｒ−４１０Ａの体積冷却能力の少なくとも８５％である体積冷却能力を有する。好ましくは、本発明の組成物は、Ｒ−４１０Ａの体積冷却能力の少なくとも９０％、例えば、Ｒ−４１０Ａの体積冷却能力の約９５％〜約１３０％である体積冷却能力を有する。
【００４６】
一実施形態では、本発明の組成物のサイクル効率（成績係数、ＣＯＰ）は、Ｒ−４１０Ａの約７％以内、例えば、Ｒ−４１０Ａの５％以内である。好ましくは、サイクル効率は、Ｒ−４１０Ａと同等またはそれより高い。
【００４７】
好都合には、本発明の組成物の圧縮機吐出温度は、置換する既存の冷媒流体（例えば、Ｒ−４１０ＡまたはＲ−３２の約１５Ｋ以内、好ましくは約１０Ｋ、さらには約５Ｋ以内である。有利には、本発明の組成物の圧縮機吐出温度は、Ｒ−３２の圧縮機吐出温度よりも低い。
【００４８】
好都合なことに、本発明の組成物を含む凝縮器内での動作圧力は、Ｒ−３２を含む凝縮器の動作圧力よりも低い。
【００４９】
本発明の組成物は、通常、装置の既存の設計での使用に好適であり、確立されたＨＦＣ冷媒とともに現在使用されているすべての種類の潤滑剤と適合する。それらは、適切な添加剤の使用により、鉱油に対して任意に安定化または相溶化されてもよい。
【００５０】
好ましくは、本発明の組成物は、熱伝達装置で使用される場合、潤滑剤と組み合わされる。
【００５１】
好都合には、潤滑剤は、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン（ＰＡＢ）、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、ポリアルキレングリコールエステル（ＰＡＧエステル）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、ポリ（アルファ−オレフィン）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。ＰＡＧおよびＰＯＥは、現在、本発明の組成物に好ましい潤滑剤である。
【００５２】
有利には、潤滑剤は、安定剤をさらに含む。
【００５３】
好ましくは、安定剤は、ジエン系化合物、ホスフェート、フェノール化合物およびエポキシド、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
【００５４】
好都合には、本発明の組成物は、難燃剤と組み合わせてもよい。
【００５５】
有利には、難燃剤は、トリ−（２−クロロエチル）−ホスフェート、（クロロプロピル）ホスフェート、トリ−（２，３−ジブロモプロピル）−ホスフェート、トリ−（１，３−ジクロロプロピル）−ホスフェート、リン酸二アンモニウム、様々なハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム三水和物、ポリ塩化ビニル、フッ素化ヨードカーボン、フッ素化ブロモカーボン、トリフルオロヨードメタン、ペルフルオロアルキルアミン、ブロモフルオロアルキルアミン、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００５６】
一実施形態では、本発明は、本発明の組成物を含む熱伝達装置を提供する。好ましくは、熱伝達装置は、冷却装置である。
【００５７】
好都合には、熱伝達装置は、住宅用もしくは商業用空調システム、ヒートポンプ、または商業用もしくは産業用冷却システムである。
【００５８】
本発明はまた、本明細書に記載の熱伝達装置、例えば、冷却システムにおける本発明の組成物の使用を提供する。
【００５９】
本発明の他の態様によれば、噴霧される材料と、本発明の組成物を含む噴射剤と、を含む噴霧可能な組成物が提供される。
【００６０】
本発明のさらなる態様によれば、物品を冷却するための方法であって、本発明の組成物を凝縮することと、その後、冷却される物品の近くで当該組成物を蒸発させることと、を含む方法が提供される。
【００６１】
本発明の別の態様によれば、物品を加熱するための方法であって、加熱される物品の近くで本発明の組成物を凝縮することと、その後、当該組成物を蒸発させることと、を含む方法が提供される。
【００６２】
本発明のさらなる態様によれば、バイオマスから物質を抽出するための方法であって、バイオマスを本発明の組成物を含む溶媒と接触させることと、溶媒から物質を分離することと、を含む方法が提供される。
【００６３】
本発明の別の態様によれば、物品を洗浄する方法であって、物品を本発明の組成物を含む溶媒と接触させることを含む方法が提供される。
【００６４】
本発明のさらなる態様によれば、水溶液から材料を抽出するための方法であって、水溶液を本発明の組成物を含む溶媒と接触させることと、溶媒から材料を分離することと、を含む方法が提供される。
【００６５】
本発明の別の態様によれば、微粒子固体マトリクスから材料を抽出するための方法であって、微粒子固体マトリクスを本発明の組成物を含む溶媒と接触させることと、溶媒から材料を分離することと、を含む方法が提供される。
【００６６】
本発明のさらなる態様によれば、本発明の組成物を含む機械的動力発生装置が提供される。
【００６７】
好ましくは、機械的動力発生装置は、ランキンサイクルまたはその修正を使用して熱から仕事を発生させるように適合されている。
【００６８】
本発明の別の態様によれば、熱伝達装置を改造する方法であって、既存の熱伝達流体を除去するステップと、本発明の組成物を導入するステップと、を含む方法が提供される。好ましくは、熱伝達装置は、冷却装置、例えば、超低温冷却システムである。有利には、本方法は、温室効果ガス（例えば、二酸化炭素）排出権の割当を取得するステップをさらに含む。
【００６９】
上述の改造方法によると、既存の熱伝達流体は、本発明の組成物を導入する前に、熱伝達装置から完全に除去することができる。既存の熱伝達流体はまた、熱伝達装置から部分的に除去した後、本発明の組成物を導入することもできる。
【００７０】
本発明の組成物はまた、単に、望ましい割合でＲ−１１３２ａ、Ｒ−３２、Ｒ−１２３４ｙｆ（およびＲ−７４４、Ｒ−１１２３、炭化水素、潤滑剤、安定剤、または追加の難燃剤などの任意の成分）を混合することによって調製してもよい。次いで、組成物を熱伝達装置に添加する（または本明細書に定義する任意の他の方法で使用する）ことができる。
【００７１】
本発明のさらなる態様では、既存の化合物または組成物を含む製品の動作から生じる環境影響を低減するための方法であって、既存の化合物または組成物を本発明の組成物に少なくとも部分的に置換することを含む方法が提供される。
【００７２】
環境影響とは、製品の動作による温室温暖化ガスの発生および排出を含む。
【００７３】
上述のように、この環境影響には、漏洩または他の損失による重大な環境影響を与える化合物または組成物の排出だけでなく、装置が動作中に消費するエネルギーから生じる二酸化炭素の排出も含まれるとみなすことができる。このような環境影響は、総等価温暖化影響（ＴＥＷＩ）として既知である指標によって定量化してもよい。この指標は、例えば、スーパーマーケットの冷却システムなどの特定の固定された冷却装置および空調装置の環境影響の定量化に使用されてきた。
【００７４】
環境影響はさらに、化合物または組成物の合成および製造から生じる温室効果ガスの排出を含むとみなされ得る。この場合、製造時排出量がエネルギー消費および直接損失効果に加えられ、ライフサイクル炭素排出量（ＬＣＣＰ）として既知である指標が得られる。ＬＣＣＰの使用は、自動車空調システムの環境影響を評価する際に一般的である。
【００７５】
好ましい実施形態では、本発明の組成物の使用により、既存の化合物または組成物の使用によって達成されるものよりも、低い総等価温暖化影響および／または低いライフサイクル炭素排出量を有する装置をもたらす。
【００７６】
これらの方法は、例えば、空調、冷却（例えば、低温および超低温冷却）、熱伝達、エアロゾルまたは噴霧可能な噴射剤、気体誘電体、火炎抑制、溶媒（例えば、着香料および芳香料用のキャリア）、洗浄剤、局所麻酔剤、ならびに膨張用途の分野における任意の好適な製品に対して実施されてもよい。好ましくは、分野は、冷却である。
【００７７】
好適な製品の例としては、熱伝達装置、噴霧可能な組成物、溶媒、および機械的動力発生装置が挙げられる。好ましい実施形態では、製品は、冷却装置などの熱伝達装置である。
【００７８】
既存の化合物または組成物は、置換する本発明の組成物よりも高いＧＷＰおよび／またはＴＥＷＩおよび／またはＬＣＣＰによって測定されるような環境影響を有している。既存の化合物または組成物は、ペルフルオロカーボン化合物、ヒドロフルオロカーボン化合物、クロロフルオロカーボン化合物、もしくはヒドロクロロフルオロカーボン化合物などのフルオロカーボン化合物を含んでもよく、またはフッ素化オレフィンを含んでもよい。
【００７９】
好ましくは、既存の化合物または組成物は、冷媒などの熱伝達化合物または熱伝達組成物である。置換され得る冷媒の例としては、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ４５４Ｂ、Ｒ−４５２Ｂ、Ｒ−３２、好ましくはＲ−４１０Ａが挙げられる。
【００８０】
環境影響を低減するために、任意の量の既存の化合物または組成物が置換されてもよい。これは、置換される既存の化合物または組成物の環境影響、および本発明の置換組成物の環境影響に依存し得る。好ましくは、製品中の既存の化合物または組成物は、本発明の組成物によって完全に置換される。
【００８１】
本発明を以下の非限定的実施例により説明する。
【実施例】
【００８２】
Ｒ−１１３２ａ、Ｒ−３２、およびＲ−１２３４ｙｆの３元混合物
熱力学モデルを構築して、蒸気圧縮冷却または空調サイクルでのＲ−１１３２ａまたはＣＯ２を含む組成物の性能の推定を可能にした。Ｒ−１１３２ａの臨界温度は、約３０℃であり、ＣＯ２の臨界温度は、約３１℃であり、両方とも、Ｒ−４１０Ａの多くの用途で経験される凝縮温度よりも低く、凝縮温度は、３０〜６０℃の範囲にわたる。したがって、混合物中のいくつかの成分の臨界温度を超える温度で混合物の気液平衡を予測することができる熱力学モデルが開発された。
【００８３】
選択したモデルでは、混合物の熱力学的特性の計算のためにＰｅｎｇ−Ｒｏｂｉｎｓｏｎ状態方程式を使用した。混合物の気液平衡（ＶＬＥ）は、参照により本明細書に含まれるＯｒｂｅｙ，Ｈ．，＆Ｓａｎｄｌｅｒ，Ｓ．（１９９８），Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  Ｖａｐｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ：Ｃｕｂｉｃ  Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｓｔａｔｅ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓに記載されているように、Ｗｏｎｇ  ａｎｄ  Ｓａｎｄｌｅｒの混合規則と結合したＰｅｎｇ−Ｒｏｂｉｎｓｏｎ状態方程式を使用して相関付けられた。このタイプの熱力学モデルは、冷媒混合物のＶＬＥをモデル化するために、（参照により本明細書に援用する、Ｓｈｉｆｌｅｔｔ，Ｍ．，＆Ｓａｎｄｌｅｒ，Ｓ．（１９９８），Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｖａｐｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｗｏｎｇ−Ｓａｎｄｌｅｒ  Ｍｏｄｅｌ，Ｆｌｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ，１４５−１６２）、および種のうちの１つがその臨界温度を超える混合物のＶＬＥをモデル化するために、（参照により本明細書に援用する、Ｖａｌｔｚ，Ａ．，Ｃｏｑｕｅｌｅｔ，Ｃ．，＆Ｒｉｃｈｏｎ，Ｄ．（２００７）Ｖａｐｏｒ−ｌｉｑｕｉｄ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  ｄａｔａ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｅｔｈａｎｅ＋ｃａｒｂｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ｆｒｏｍ  ２５３  ｔｏ  ２９７Ｋ  ａｎｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ  ｕｐ  ｔｏ  ６．５ＭＰａ，Ｆｌｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ，１７９−１８５）使用され成功してきた。Ｗｏｎｇ−Ｓａｎｄｌｅｒモデルでは、液相の自由エネルギーのモデルを状態方程式パラメータに結合することにより、混合物パラメータの回帰で使用される実験データの生成に使用されるものよりも高い温度および圧力での混合物ＶＬＥの信頼性の高い予測も可能になる。これにより、企図された混合物の蒸気圧縮サイクル性能の推定に好適なものになる。
【００８４】
この作業では、Ｗｏｎｇ−Ｓａｎｄｌｅｒ混合規則を非ランダム２液（ＮＲＴＬ）モデルとともに使用して、液相の自由エネルギーを示した。各混合物成分のＰｅｎｇ−Ｒｏｂｉｎｓｏｎ方程式のパラメータを修正して、Ｍａｔｈｉａｓ  ａｎｄ  Ｃｏｐｅｍａｎの温度相関を使用し、成分蒸気圧を正確に示した。
【００８５】
Ｗｏｎｇ−Ｓａｎｄｌｅｒ／ＮＲＴＬモデルの相互作用パラメータを回帰して、Ｒ−１１３２ａと、ＣＯ２、Ｒ−３２、およびＲ−１２３４ｙｆとの２元混合物の気液平衡の実験測定値を得た。使用した実験測定値の温度範囲は、Ｒ−１１３２ａ／ＣＯ２混合物およびＲ−１１３２ａ／Ｒ−３２混合物の−５５〜＋１０℃から、Ｒ−１１３２ａ／Ｒ−１２３４ｙｆ混合物の−４０〜＋４０℃まで様々であった。これらの混合物、およびＲ１２３４ｙｆと、Ｒ−３２およびＣＯ２との２元混合物のデータは、静的合成平衡セルを使用して測定された。
【００８６】
文献データもまた、Ｒ−３２とＣＯ２とのＶＬＥに関して利用可能であり（参照により本明細書に援用する、Ｒｉｖｏｌｌｅｔ，Ｆ．，Ｃｈａｐｏｙ，Ｃ．，Ｃｏｑｕｅｌｅｔ，Ｃ．，＆Ｒｉｃｈｏｎ，Ｄ．（２００４），Ｖａｐｏｒ−ｌｉｑｕｉｄ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  ｄａｔａ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｃａｒｂｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ（ＣＯ２）＋ｄｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ  （Ｒ３２）ｓｙｓｔｅｍ  ａｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  ｆｏｒｍ  ２８３．１２  ｔｏ  ３４３．２５  Ｋ  ａｎｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ  ｕｐ  ｔｏ  ７．４６ＭＰａ，Ｆｌｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ，９５−１０１）（参照により本明細書に援用する、Ａｄａｍｓ  ＲＡ，Ｓｔｅｉｎ  ＦＰ．（１９７１），Ｖａｐｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ  ｆｏｒ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ−Ｄｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｄａｔａ，１１４６−１４９．）、およびＲ−１２３４ｙｆとＣＯ２（参照により本明細書に援用する、Ｊｕｎｔａｒａｃｈａｔ，Ｎ．ｅｔ  ａｌ．（２０１４），Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｖａｐｏｒ−ｌｉｑｕｉｄ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  ａｎｄ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄａｔａ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＣＯ２＋Ｒ１２３４ｙｆ  ａｎｄ  ＣＯ２＋Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）ｂｉｎａｒｙ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，１４１−１５２）、パラメータ回帰に使用された。
【００８７】
サイクルモデル化は、ＡＨＲＩのＬｏｗ−ＧＷＰ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅによって提案されたモデリングマトリクスの状態点を使用して実行された。使用される条件は、以下の表１に示されている。
【表１】
2020529505.tif 000002
【００８８】
熱力学モデルが妥当な結果をもたらしたことを検証するために、Ｒ−４１０Ａのサイクル性能をシミュレートする業界基準ＮＩＳＴ  ＲＥＦＰＲＯＰ９．１プログラムを使用して比較を実行した。次に、Ｍｅｘｉｃｈｅｍ熱力学モデルを使用してサイクル性能を計算した。結果を以下の表２に示す。
【表２】
2020529505.tif 000003
【００８９】
Ｒ−３２およびＲ−４５４Ｂの性能の比較計算は、モデルを使用して最初に実行された。結果を以下の表３に示す。
【表３】
2020529505.tif 000004
【００９０】
次に、Ｒ−１１３２ａが５〜２０％、Ｒ−３２が２０〜７０％の範囲のＲ−１１３２ａ／Ｒ−３２／Ｒ−１２３４ｙｆの一連の組成物を分析した。結果を以下の表４〜７に示す。各成分の組成物は、これらの表に重量パーセントで示されている。
【表４Ａ】
2020529505.tif 000005
【表４Ｂ】
2020529505.tif 000006
【表４Ｃ】
2020529505.tif 000007
【表４Ｄ】
2020529505.tif 000008
【００９１】
驚くべきことに、結果は、Ｒ−４１０Ａと比較した場合に許容範囲の性能を提供し、Ｒ−３２またはＲ−４５４Ｂよりも低いＧＷＰを達成するＲ−１１３２ａ／Ｒ−３２／Ｒ−１２３４ｙｆの３元混合物を処方することが可能であることを示している。
【００９２】
特に好ましい組成物は、「２Ｌ」の可燃性を有すると分類することができ、Ｒ−４１０Ａ用に設計されたシステムで「ドロップイン」または「ニアドロップイン」方式で使用することができるものである。かかる組成物は、次の基準を満たす必要があると考えられる。
・Ｒ−４１０Ａの少なくとも約９０％の能力
・Ｒ−４１０ＡのＣＯＰと同等またはそれより高いＣＯＰ
・Ｒ−３２の動作圧力以下である凝縮器内での動作圧力
・Ｒ−３２の圧縮機吐出温度より低い圧縮機吐出温度
・約１０Ｋ未満の蒸発器および凝縮器内での温度「勾配」
・ＡＳＨＲＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ３４による１０ｃｍ／秒未満の最悪組成物燃焼速度
【００９３】
許容範囲の動作圧力および可燃性を提供するが、これらの基準のすべてを満たさない他の組成物も、好適に設計された新しい装置で許容範囲の性能を与える場合がある。例えば、圧縮機容量または圧縮機速度を増加させることにより、Ｒ−４１０Ａの体積能力の９０％未満の体積能力を有する混合物を使用することができる。凝縮器および／または蒸発器の直交流−向流熱交換器設計を採用することにより、１０Ｋより大きい温度勾配を有する混合物を使用することができる。
【００９４】
優れた性能特性を有するが、クラス２の可燃性を示す混合物も、充填量および用途条件によって安全に使用できるシステムで使用することができる。
【００９５】
本発明は、特許請求の範囲によって定義される。
【国際調査報告】
2020529505.tif 000009
2020529505.tif 000010