JPH06506015A - ジフルオロメタン、１，１，１−トリフルオロエタン、又はプロパンを含んで成る非共沸冷媒組成物 - Google Patents

ジフルオロメタン、１，１，１−トリフルオロエタン、又はプロパンを含んで成る非共沸冷媒組成物

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JPH06506015A JP4508154A JP50815492A JPH06506015A JP H06506015 A JPH06506015 A JP H06506015A JP 4508154 A JP4508154 A JP 4508154A JP 50815492 A JP50815492 A JP 50815492A JP H06506015 A JPH06506015 A JP H06506015A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジフルオロメタン、　１，１．１−トリフルオロエタン、又はプロパン を含む新規な非共沸組成物に関する。これらの混合物は加熱及び冷却のための改 善された効率及び能力を有する。
発明の背景 フッ化炭素を基本とした流体は、冷却、空気調節及びヒートポンプの用途のため の産業において発見された広汎な用途を有する。蒸気圧縮サイクルは冷却の一形 態である。その最も単純な形態において、蒸気圧縮サイクルは、低圧における熱 吸収を通して冷媒を液体から蒸気相に、そして次に高圧において放熱を通して蒸 気から液体相に変化することを含む。第一に、冷媒は冷却されるべき物体を接触 している蒸発機内で蒸発される。蒸発機内の圧力は、冷媒の沸点が冷却されるべ き物体の温度より低いようなものである。したがって、熱は物体から冷媒へ流れ 、そして冷媒を蒸発させる。形成された蒸気は次に蒸発機内の低圧を維持するた めに圧縮機によって除去される。蒸気の温度及び圧力は次に圧縮機の機械エネル ギーの加入を通して上昇する。高圧の蒸気は次に、そこで冷却機媒体と熱交換す る凝縮機に通じる。顕熱及び潜熱は続いて起こる圧縮によって除去される。加熱 液体冷媒は次に膨張バルブに通じ、再度サイクルするｔ；めに準備される。
冷却の第一の目的が低温におけるエネルギーの除去であるのに対し、熱ポンプの 第一の目的はより高い温度において熱を加えることである。熱ポンプ類は、加熱 のために凝縮機の動作が冷却蒸発機のそれと置き替わるので、逆サイクル系と考 えられる。
特定のクロロフルオロカーボン類が、その独特の化学的物理的特性ゆえに空気調 節及び熱ポンプを含む広汎な用途を獲得してきた。上記圧縮系に利用される冷媒 の大多数は単一の組成の流体か又は共沸混合物である。後者は二成分混合物であ るが、全ての冷却目的のために単一成分の流体として挙動する。非共沸混合物は 冷媒として、例えば米国特許第４，３０３，５３６号及び４，８１０，４０３号 に開示されてさたが、いまだに商業的用途における広汎な用途は見いだされてい ない。
単一成分の流体の凝縮と蒸発の温度は明確に定義される。もし、我々が冷媒線（ ｒｓｆｒｉ（ｅｒｉｎｔ　１ｉｎｅ）の小さな圧力降下を無視すれば、凝縮又は 蒸発温度に相当する単一温度において凝縮又は蒸発が起こる。冷媒として採用さ れている混合物において、単一の相変化温度は存在しないが、温度範囲は存在す る。この範囲は混合物の蒸気−液体平衡挙動によって支配される。混合物のこの 特質は、非共沸混合物が冷却サイクル内で使用されたときに、もし圧力降下を無 視したとしても凝縮機又は蒸発機内の温度がもはや奉−で均一の値を有しないと いう事実の原因となる。代わりに、圧力降下に関係なく温度が装置を横切って変 化する。本技術分野において、この装置を横切る温度の変化は温度滑り（ｔｅｍ ｐｅｒａｔｗｒｅ　（ｔｉｄｅ）として公知である。
過去において、非恒温熱源及び冷却用放熱器のために、混合中のこの温度滑りが より良い効率を与えるために利用され得るということが指摘されてきた。しかし 、この効果から利益を受けるために、慣用の冷却サイクルは設計変更しなければ ならない［例えば、ティーアトウッド（Ｔ、＾ｔｖ・・ｄ）のｒＮＡＲＢｓ−将 来の見込みと問題」論文８６−ＷＡ／ＨＴ−６１，アメリカンソサイエティーオ ブメカニカルエンジニアーズ（Ａｍｃｒｉｃｕ＋　５ｏｃＩｅｔｒ　ａｆ　Ｍｅ ｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅａ（ｉａｅｅｒｓ）を参照］０はとんどの存在する冷却装 置の設計において、温度滑りは問題の原因である。
よって、非共沸冷媒混合物は広い用途を見いだせなかった。小さな温度滑り及び 他の公知の純粋流体を越えた冷却能六における利点を有する、環境的に受容でき る非共沸混合物は一般的な商業的関心を有するだろう。
クロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）は広く使用されている冷媒である。
ＨＣＦＣ−２２は一部のみがハロゲン化されているが、それはまだ塩素を含んで おり、よってオゾン破壊の性質を有する。冷媒技術分野において必要とされてい るものは、低い温度滑りを有し、そしてオゾンを破壊する塩素原子を含まないＨ ＣＦＣ−２２と同様な冷却特性を有する代替である。
米国特許第４，８１０，４０３号は、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２ ）に代わるハロ炭素冷媒の３成分以上のブレンドを教示する。ブレンドは、大気 圧で一５０℃〜−３０℃の沸点をもつ第一の成分、大気圧で一３０’Ｃ〜−５℃ の沸点をもつ第二の成分、及び大気圧で一１５℃〜３０℃の沸点をもつ第三の成 分を１′−１する。好ましいブレンドはクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２ ２）、ｌ。
五−ジフルオロメタン（ＲＦＣ−１５２ａ）　、及び１．２−ジクｏロー１，１ ，２゜２−テトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）を含む。この文献は可能な 冷媒と１．７でＨＣＦＣ−２２を挙げているので、この文献はＨＣＦＣ−２２に 代替となる冷媒を教示しない。
このように、本技術分野は、冷却及び熱ポンプの用途におけるＨＣＦＣ−２２の 代替を提供する、新しいフッ化炭素を基本とした混合物を探している。一般に、 地球を保護しているオゾン層と関連して環境的問題を引き起こすことが考えられ る現在使用されている水素化塩化フッ化炭素類の、環境的に受容できる代替であ ると考えられるフッ化炭素を基本とした混合物に特別の関心がある。数学的モデ ルは、１，１．１−トリフルオロエタン（Ｈｐｃ−ｔ４ａａ）又はジフルオロメ タン（ＨＦＣ−３２）のような水素化フッ化炭素類は成層圏オゾン破壊及び地球 の温暖化に対する否定的な寄与者であり、大気の化学に悪影響しないであろうこ とを立証してきた。
代替物質は化学的安定性、低毒性、不燃性、及び使用に際しての有効性を含む、 ＣＦＣに独特のそれらの特質をも所有しなければならない。例えば電気二不ルギ ーの増大しｔ；要求から起こる増大した化石燃料の使用を通して冷媒の熱力学的 性能又はエネルギー効率における損失が二次的な環境の衝撃を有するかもしれな いところの空気調節及び冷却において、後者の特質は重要である。
前述の環境的に受容できる冷媒ＨＦＣ−３２及びＨＦＣ−１４３ａは易燃性で事 ・す、それらの一般的用途は限られる。これらの冷媒は、直接クロロジフルオロ メタン（ＨＣＦＣ−２２）を置換するには沸点が低すぎる流体として認識されて いる。
ＨＦＣ−３２の易燃性を克服するため、我々はＲＦＣ−３２を１．１，１．２− トリフルオロエタン（ＲＦＣ−１３４ａ）とブレンドしそして結果物はＨＣＦＣ −２２の宵月な代替であるオゾン破壊の可能性がゼロである組成物であった。し かし、ＲＦＣ−３２の高い量においても、ＲＦＣ−３２及びＲＦＣ−１３４ａの 組成物は易燃性であった。そのような組成物の易燃性を完全に除去するために、 我々は不燃性の第三成分を加えることを決定した。第三成分を加えることに８い て、我々は結果として得られる３成分組成物がゼロのオゾン破壊可能性及びＨＣ ＦＣ−２２の沸点に匹敵する沸点を有することを要求した。ゼロのオゾン破壊Ｙ 能性３５及び大気圧で一９０℃〜−６０℃の範囲である沸点を有する化合物の一 覧表の一員は、低い臨界温度を有するトリフルオロメタン（ＲＦＣ−２３）でた り、本技術分野における当業者に公知であるように、低い臨界温度を有する化合 物は、室温で凝縮せずそして冷媒ブレンド中で実質的にブレンドの冷却効率及能 力を減じると予想されるので、冷媒として使用されない。。我々は思いがけず不 燃性に加えて、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１３４ａ、及びＲＦＣ−２３のブレンド がＨＦＣ−３２及びＨＦＣ−１３４ａのブレンドと実質的に同じ冷却効率及び能 力を有することを発見しｔ；。
及吸立Ａ！ したがって、我々はＨＣＦＣ−２２に代替となる冷媒ブレンドを発見したのであ る。これらの非共沸冷媒組成物は、１．１．１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ− ｔ４３ａ）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、プロパン、及びこれらの混合 物より成る群から選択される約２〜約４０重量％の第一成分：１〜３個の炭素原 子を有する水素化フッ化炭素、１〜３個の炭素原子を有するフッ化炭素、無機化 合物、及びこれらの混合物より成る群から選択され、大気圧において約−９０℃ 〜−５０℃未満の範囲の沸点を有する約１０〜約５０重量％の第二成分；１〜３ 個の炭素原子ををする１、１．１−１−リフルオロエタン以外の水素化フッ化炭 素であって、大気圧において約−５０℃〜約−１０℃の範囲の沸点をもつ、約１ ０〜約５０重量％の第三成分を含んで成る。冷媒組成物はＨＣＦＣ−２２の蒸気 圧に実質的に等しい蒸気圧を有する。
本明細書中で使用される用語「水素化フッ化炭素」は、炭素、水素、及びフッ素 原子を有する化合物を意味する。本明細書中で使用される用語「フッ化炭素」は 、炭素及び７７素原子を有する化合物を意味する。第二成分として、１〜３個の 炭素原子を有する水素化フッ化炭素、１〜３個の炭素原子を有するフッ化炭素１ 、又は無機化合物であって、大気圧において約−９０℃〜−５０℃未満の範囲の 沸点を有するいずれのものも本発明において使用されることができる。第三成分 として、１〜３個の炭素原子を有する１、１．１−トリフルオロエタン以外の水 素化フッ化炭素であって、大気圧において約−５０℃〜約−１０℃の範囲の沸点 をもついずれの水素化フッ化炭素も使用されることができる。
好ましい第一成分はジフルオロメタンである。
好ましくは、第二成分はトリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３）、ヘキサフルオロ エタン（ＦＣ−１１６）、二酸化炭素又は六フッ化硫黄より成る群より選択され る。好ましい第二成分はトリフルオロメタンである。第二成分として列挙された 全員は不燃性で一般にＲＦＣ−３２又はＲＦＣ−１４３ａより低い温度で沸騰す る。
好ましくは、第三成分は、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（ＲＦＣ−１３４）、１．１．ｌ、２−テトラフ ルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、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−２２７ｃａ）、又は１．１．１，２．２−ペンタフル オロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）より成る鮮から選択される。好ましい第三 成分は１，１，１．２−テトラフルオロエタンである。第三成分として列挙され た全員は不燃性で一般にＨＦＣ−３２又はＨＦＣ−１４３ａより低い温度で沸騰 する。
少量のＨＦＣ−２２７ｃａ％ＨＦＣ−２２７ｃａ及びＨＦＣ−２４５ｃｂはＰＣ Ｒ及びハロカーボンプロダクツ（■５ｌｏｃｓｒｂｏ＋＋　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ） から市販されている。
本発明の全ての他の成分は商業的な量で入手できる。また、ＨＦ　Ｃ−２２７ｅ 　ａ　５ＨＦＣ−２２７ｃａ、及びＨＦＣ−２４５ｃｂは、国際出版醤号ＷＯ９ ０１０８７５４号に開示されているもののような公知の方法によって製造できる 。例えば、ＨＦＣ−２２７ｃａは１．１，１，３．３−ペンタクロロ−２，２− ジフルオロプロパンを五塩化ニオブと１２０℃において反応させることによって 製造できる。
ＲＦＣ−２４５ｃｂは１．１，１，２．２−ペンタクロロプロパンを五フッ化タ ンタルと１２０℃において反応させることによって製造できる。
「クロロジフルオロメタンの蒸気圧に実質的に等しい蒸気圧」又は「類似の冷却 特性」によって意味されるのは、約Ｏ″Ｃ〜約１００°Ｃの温度範囲にわたり、 同温度においてＨＣＦＣ−２２の蒸気圧のプラス又はマイナス３０％である蒸気 圧である。
追加の成分は、必要によって混合物の特性を作成するために混合物に添加される 。
図は本発明の不燃性組成物を例示する。
発明の詳細な説明 本発明の好ましい成分の特性は下記の表１に列挙されている。表１のＢＰは沸点 を示し、一方ＣＴＩよ臨界温度を示す。表１の★は１気圧における昇華を示しそ して沸点は三重点である。
ＲＦＣ−３２ｃＨ，Ｆ、　−５１，７７８，４ＲＦＣ−１４３ａ　Ｃ，ＦｓＣＨ ｓ　−４７，６７３，１プロパン　Ｃ，Ｈ，−４２，１’１６．７ＲＦＣ−２３ ＣＨＦ５　−８２．１　２５．９ＦＣ−１１６ＣＪａ　−７８，１２４，３−− −Ｃｏ、　−７８，５３１，３ −−−ｓｐａ　−６４，０４５，５ ＨＦＣ−１２５Ｃｚ）（Ｆｓ　−４８，５８６，３ＨＦＣ−１３４ＣＨＦｔＣＨ Ｆ２　−１９．７　１１８．９ＲＦ　Ｃ−１３４ａ　ＣＦ　３ＣＨｚ　Ｆ　−２ ６、５１０１、１ＲＦＣ−２２７ｅａ　ＣＦｓＣＦＨＣＦｓ　−１６，５１０２ ，０ＲＦＣ−２２７ｃａ　ＣＦｓＣＦ２ＣＨＦ２−１５．６　１０４．７ＲＦＣ −２４５ｃｂ　ＣＦ３ＣＦ、ＣＨｓ　−１７，５１０７，０最も好ましい組成物 は、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、及び１，１゜１．２−テトラフル オロエタンを含んで成る。
発明の好ましい態様においては、組成物は約２０〜約８０重量％の第一成分、約 ２〜約４０重量％の第二成分、及び約２〜約４０重量％の第三成分を含んで成る 。
発明の一方法の態様においては、発明の組成物は、組成物を含む冷媒を凝縮し、 その後に冷媒を冷却すべき物体の近傍で蒸発することを含む、冷却の製造方法に おいて使用され得る。
発明の他の方法の態様においては、発明の組成物は組成物を含む冷媒を加熱すべ き物体の近傍で凝縮し、その後冷媒を蒸発することを含む加熱の製造方法におい て使用され得る。
多分、使用される成分は系の特性に悪影響の導入を避けるように十分に高い純度 のものであるべきである。
上述のように冷媒組成物がＲＦＣ−３２、ＲＦＣ−１４３ａ又はプロパンのよう な易燃性の成分を含むとき、漏れた蒸気又は残部の液体のどちらかが易燃性にな るという可能性は非常に望ましくない危険である。ＲＦＣ−３２、ＨＦＣ−１４ ３ａ、又はプロパンのいずれかを含む請求される冷媒ブレンドの２つの不燃性の 群からの成分により、もとの組成物が不燃性でそして漏れた蒸気及び残った液体 がけっして易燃性にならないように配合され得るということを我々は発見した。
本発明は、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１４３ａ、又はプロパンのいずれかを基本と する３成分以上のブレンドであって、ＨＣＦＣ−２２の蒸気圧と実質上同じ蒸気 圧を有し、例えば５０重量％までの実質的な蒸発による損失後においてもこの関 係を保持する前記ブレンドを含んで成る。ＨＣＦＣ−２２に類似した蒸気圧と温 度との関係は、ＨＣＦＣ−２２の蒸気圧と温度との関係において設計された現在 の冷却装置における最少量の変更だけを必要とするので特に望ましい。
本組成物は、新しい組成物を形成するような追加の成分を包含し得ることが理解 されるべきである。そのようないかなる組成物も、同じ特性を有しそして本明細 書中に記述した全ての本質的な成分を含む本発明は、次の限定されない実施例に よってさらに十分に例証される。
実施例１ この実施例は、状態式を使用する技術から３成分混合物の熱力学的性質を計算す ることが可能であることを示しｔ；ものである。これらは実施例３において論じ るように冷媒の理論的性能を評価するために重要である。使用された状態式パッ ケージはメリーランド州ガイサーズバーグ（Ｇａｉｔｋｅｒｓｂｅｒｏ　２０８ ９９のナシＢナルインスティテユートオブスタンジーズアンドテクノロジー社（ Ｎａｔｉｏｎ＆＋　Ｉｎ５ｔｉｔａｔｅ　ｏｔ　５ｔａｎｄ！ｒｄｓ　ｓａｄ　 ＴｅｃｈｎｏｌＢＦ）から市販されているＮｌ５Ｔ混合物特性形式（Ｍｉｘｔｕ ｒｅｓ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｆｏｒｍａｌｉｓｍ）　（ＤＤＭ　Ｉ　Ｘ）に 基づいていた。
４８．１重量％のＨＦＣ−２３，１９，３重量％のＨＦＣ−３２及び３２．６重 量％のＨＦＣ−１３４ａの３成分非共沸ブレンドの測定されそして計算されたバ ブル（ｂｕｂｂｌｅ）圧力を表２に示す。非常に良好な一致は、理論及び実験の 結果に高い程度の信頼をおくことができることを示す。
致ｌ バブル圧力　バブル圧力 １」り（、ｌ梗竪ユ１± 試験、ｐｓ’ ２６３．５４　１５４．２　１５１．８２６８．４９　１７６．４　１７４．８ ２７８．３８　２３０．０　２２８．２２８８．０９　２９３．４　２９０．９ ２９８．０Ｂ　３６７．９　３６６．９３０８．０９　４５３．４　４５５．３ ３１　Ｂ、１２　５５０．７　５５６．１実施例２ ＲＦＣ−１３４ａ／ＨＦＣ−３２／ＲＦＣ−２３の種々の組成物を空気中におい て製造しそしてその易燃性を決定することによって、空気中におけるそれらが易 燃性である範囲を描き出すことができる。例えば。ピーニーサンダース（Ｐ、Ａ 。
５ａｎｄｅｒｓ）著、エーロゾル技術ハンドブック（Ｔｈｅ　ｉａｍｄｂｏｏｋ 　ｏｆ　Ａｅｒｏｓｏｌ　Ｔｅｃｂｎｏｌｏｇｙ）　（第２版、１９７９年）の １４６頁を参照されたい。ＨＦＣ−１３４ａ及びＨＦＣ−２３とブレンドできそ して空気中においてすべての比率で不燃性を保持するＲＦＣ−３２の最大量は、 そのようなプロットから決定され得る。２成分混合物のための、ＲＦＣ−１３４ ａ及びより高い圧力の成分（例えば、ＨＦＣ−２３、ＨＦ−１１６、ＳＦ、、及 びＣＯ，）と−緒に達成し得るＲＦＣ−３２の最大又は臨界組成を表３に要約し た。ＣＦＲは臨界易燃性比であり、ＨＦＣ−３２／Ｘの混合物が含むことができ そして空気中において全ての比率で不燃性のままである、ＮＦＣ−３２の最大量 である。Ｘは、表３に列挙したより高い圧力成分成分を示す。これら２成分易燃 性データはさらに複雑な３成分と空気のこの混合物の易燃性を予想するのに用い ることができる。３成分及び空気の複雑な混合物はそれ自身単純な３成分線図を 与えない。したがって、我々がデータを図式的に示すことができるように空気は 含めない。空気の比率はそれ自身、混合物が空気とある比率で易燃性であろうと なかろうと重要ではない。図１はＨＣＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−３２、及びＨＦ Ｃ−２３の組成を示す。線Ａ−Ｂの上部（ＨＦＣ−３２多量）においてそれらの 組成物は空気とのある比率で易燃性であるが、線Ａ−Ｈの下部（ＨＦＣ−３２少 量）において空気とのいかなる比率においても易燃性ではない。さらに、この図 式は、蒸気漏が起こった場合に不燃性を保持するであろう組成を図示している。
もし、漏れが液相からのものであるなら、いくらかの液体が蒸発して空いた部分 を満たす。蒸気は液体の２５分の１の密度であり、そしてほとんど蒸発が起こら ないので、したがって分別はほとんど起こらない。
対照的に、蒸気相が除去されると、液体が結果として蒸発し、著しい量の分別を 生ずる。液体の漏れは混合物の組成において単なる小さな変化を生ずる。このよ うに、液体の漏れは問題ではなく、そして蒸気の漏れの場合だけが考慮されなけ ればならない。
漏れの間の蒸気及び液体の組成における移動は理想的な溶液の挙動を用いて計算 された。これらのタイプの計算は、どのような出発組成物が蒸発において不燃性 を保持するかを決定するのに使用された。図１中の線Ｄ−Ｃは、不燃性を保持す る組成物から易燃性の液相組成物を有することができる組成物を分離する。ＨＦ Ｃ−１３４ａに富む組成物（線の右側）は、蒸発において不燃性を保持する液相 組成物を有する。線Ｃ−Ｅは、易燃性の蒸気を生じない組成物から、与えられｊ ；易燃性の蒸気を分別する組成物を分離する。もつと多くのＲＦＣ−２３を有す る組成物（線の左側）は凝離において不燃性の蒸気を保持する。したがって、線 Ｄ−Ｃ−Ｈの下側の組成物は、分別して易燃性の液相又は蒸気のいずれも生じる ことはない。
ＨＦＣ−３２中のガス　最大ＨＦＣ−３２組成　ＣＦＲにおける％空気（モル又 は重量％）　（モル又は重量％）ＨＦＣ−１３４ａ　７２．９　２０ ＨＦＣ−２３７５，３１９ ＨＦＣ−１１６８８，１２０ Ｃｏ、　５５．２　２９ 実施例３ 本実施例は、ＨＦＣ−３２を含むブレンドがＨＦＣ−２２に類似した性能をもつ が実質的な蒸気漏れの後でさえ不燃性であることを示す。
特定の操作状態において冷媒の理論的性能が標準の冷却サイクル分析技術、例え ば、Ｒ，Ｃ，トーニング（ＤｏｖｍｉＢ）著、「フッ化炭素冷媒ハンドブツクＪ 　Ｃｈ。
３、プレンティカルホール（Ｐｒｓ＋＋ｔｉｃｉｌ−［１＊ｌり社（１９８８年 ）を参照、を使用した冷媒の熱力学的特性から推算できる。性能係数は一般に受 け入れられている尺度であゐ、特に冷媒の蒸発又は凝縮を含む特定の加熱又は冷 却サイクルにおいて冷媒の相対的な熱力学的効率を示すことにおいて有用である 。冷却工学において、蒸気圧縮においてこの用語は有用な溶媒の圧縮機により適 用される力に対する比を示す。冷媒の能力は冷媒の容量効率を示す。圧縮機技術 者にとって、この値は、冷媒の与えられた容量７０−速度のための熱量を吸入排 出するための圧縮機の能力を示す。言い換えれば、特定の圧縮機が与れられれば 、より高い能力をもつ冷媒がさらに大きい冷却又は加熱力を発揮する。類似の計 算も非冷媒ブレンド用に行われ得る。
我々は、凝縮機温度が典型的に１１５”Ｆでありそして蒸発様温度が典型的に４ ０’　Ｆであるところの密閉された（ｐａｃｋｋｅｄ）空気調整サイクル用にこ のタイプの計算を行ってきた。等エントロピー的圧縮及び６０’Ｆの圧縮機入口 温度を想定してきた。そのような計算はＲＦＣ−２３、ＲＦＣ−３２及び−１３ ４ａの重量比０．７２／２８．７１／７０．５７として行われた。温度滑りは、 典型的なＨＣＦＣ−２２の用途においていかなる場合にも１５°Ｆを越えなかっ た。性能係数（ＣＯＰ）、すなわち流体のエネルギー効率の測定値は、同じ条件 においてＨＣＦＣ−２２について見いだされた５、５１と比較して５．３６であ ると見いだされた。公知の技術（Ｄ、Ａディジ鍔ン［Ｄｉｄｉｅｍ］及びり、Ｍ 、リベンス［Ｌｉｖｓｍｓ］著、ＣＦＣにおける「代替としての冷媒混合物の役 割」　：今日の選択０５０９．明日の溶液（”ＴｋＣＲｏｌｅ　ｏｆ　Ｒｅｒｒ ｉＨｅｒａｍｔ　Ｍｉｘｔｌｒｅｓ　＊ｓ　Ａｌｔｅｒ■ｔｉｖｅｓ”　ｉｎ　 ＣＦＣ’ｓ：　Ｔ盾р≠■ ’ｓ　Ｏｐ＋ｉｏｍｓ、、、、、　Ｔｏｍａｒｒｅｖ’ｓ　Ｓ＋Ｉｍｔｉｏｍｓ ）　、Ｎ　Ｉ　Ｔｓ　１９９０年）によれば、ｌＯ″Ｆのオーダーの温度滑りは 、請求される混合物組成物にとって近−共沸と呼ばれるのに十分に小さい。した がって、請求される混合物組成物の温度滑りは十分に小さくそして慣用の冷却装 置について問題を定期しない。ＡＳＴＭ６８１装置により測定されたＲＦＣ−２ ３、ＨＦＣ−３２及びＨＦＣ−１３４ａの３成分ブレンドの易燃性の限界を与え る添付の図１から分かるように、ブレンドは不燃性である。その蒸気圧は２５℃ において１１．３７バールであり、ＨＣＦＣ−２２の蒸気圧の１０５以内である 。冷却能力はＨＣＦＣ−２２の約９５％である。
蒸気の漏れにより冷媒の５０重量％が失われた後、ブレンドの蒸気圧は９．４４ バールであり、まだＨＣＦＣ−２２の値の１０％以内である。冷却能力はＨＣＦ Ｃ−２２の値の８３％に減少したに過ぎない。残部の流体のＣＯＰは実質的に５ ゜３７と同じに維持された。４６容量％のＨＦＣ−３２における蒸気及び２８容 量％における液体は図１から分かるように不燃性を保持している。
実施例４ 我々は、凝縮後温度が典型的に１１５’Ｆでありそして蒸発機温度が典型的に４ ０”Ｆであるところの密閉された空気調整サイクル用に実施例３にむいて与えら れたタイプの他の計算を行ってきた。我々はさらに等エントロピー的圧縮及び６ ０°Ｆの圧縮機入口温度を想定してきた。今度はそのような計算は０．０３８４ モルのＨＦＣ−２３，０，４６４８モルのＨＦＣ−３２、及び０．４９６８モル のＲＦＣ−１３４ａのブレンド７７．５６グラム用に行われた。温度滑りは、典 型的なＨＣＦＣ−２２の用途においていかなる場合にも１７’Ｆを越えなかった 。
ＡＳＴＭ６８１装置により測定されたＲＦＣ−２３、ＨＦＣ−３２及びＲＦＣ− １３４ａの３成分ブレンドの易燃性の限界を与える添付の図１から分かるように 、ブレンドは不燃性である。その蒸気圧は２５℃において１２．４３バールであ り、ＨＣＦＣ−２２の蒸気圧の２５％以内である。冷却能力はＨＣＦＣ−２２と 実質的に同じである。ＣＯＰは５．１３である。蒸気の漏れにより冷媒の５０重 量％が失われｔ；後、ブレンドの蒸気圧は１０．０８バールであり、まだＨＣＦ Ｃ−２２の値の２％以内である。冷却能力はＨＣＦＣ−２２の値の８７％に減少 したに過ぎない。残部の流体のＣＯＰはかろうじて５．３５に増加した。５１容 量％のＨＦＣ−３２における蒸気及び３３容量％における液体は図１から分かる ように不燃性を保持している。
実施例５ 我々は、先に与えられた状態下に、実施例３及び４において与えられたタイプの 他の計算を行ってきた。今度はそのような計算はｏ、ｏ　ｓ　ｓ　ｔモルのＨＦ Ｃ−２３，０，４８６５モルのＲＦＣ−３２、及び０．４４８４モルのＲＦＣ− １３４ａのブレンド７５．６２グラム用に行われた。温度滑りは、典型的なＨＣ ＦＣ−２２の用途においていかなる場合にも２０”Ｆを越えなかった。ＡＳＴＭ ６８１装置により測定されたＨＦＣ−２３、ＲＦＣ−３２及びＲＦＣ−１３４ａ の３成分ブレンドの易燃性の限界を与える添付の図１から分かるように、ブレン ドは不燃性である。その蒸気圧は２５℃において１３．３８バールであり、ＨＣ ＦＣ−２２の蒸気圧の３０％以内である。冷却能力はＨＣＦＣ−２２と実質的に 同じである。ＣＯＰは５．０２である。蒸気の漏れにより冷媒の５０重量％が失 われた後、ブレンドの蒸気圧は１０．７８バールであり、まだＨＣＦＣ−２２の 値の４％以内である。冷却能力はＨＣＦＣ−２２の値の９１％に減少したに過ぎ ない。
今度はＣＯＰは５．３１である。５４容量％のＨＦＣ−３２における蒸気及び３ ７容量％における液体は図１から分かるように不燃性を保持している。
本発明を詳細にそしてその好ましい態様を参照して記述したが、請求の範囲によ り定義された発明の範囲から逸脱することなく修正及び変更が可能であることは 明らかであろう。
、　＋＋　−ＰＣＴ／ＬＩＳ　９２１０１１６０フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。
ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，ＦＩ、ＪＰ、　ＫＰ。
ＫＲ，ＬＫ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、５Ｄ （７２）発明者　シング、ラジブ・ラトナアメリカ合衆国ニューヨーク州１４２ ２７．ウィリアムスヴイル、パームゾール・ドライブ１４７

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. １．１，１，１−トリフルオロエタン、ジフルオロメタン、プロパン、及びこれ らの混合物より成る群から選択される約１０〜約９０重量％の第一成分；１〜３ 個の炭素原子を有する水素化フッ化炭素、１〜３個の炭素原子を有するフッ化炭 素、無機化合物、及びこれらの混合物より成る群から選択され、大気圧において 均−９０℃〜−５０℃未満の範囲の沸点を有する約１〜約５０重量％の第二成分 １，１，１−トリフルオロエタン以外の１〜３個の炭素原子を有する水素化フッ 化炭素であって、大気圧において均−５０℃〜約−１０℃の範囲の沸点をもつ、 約１〜約５０重量％の第三成分を含んで成り、蒸気圧が実質的にクロロジフルオ ロメタンの蒸気圧に等しい、冷媒組成物。
  2. ２．前記第一、第二及び第三成分、並びに第一、第二及び第三成分の重量％が、 生ずる冷媒組成物が不燃性であるように選択される、請求の範囲第１項に記載の 冷媒組成物。
  3. ３．約２０〜約８０重量％の前記第一成分、約２〜約４０重量％の前記第二成分 、及び約２〜約４０重量％の前記第三成分を含んで成る、請求の範囲第１項に記 載の冷媒組成物。
  4. ４．前記第一成分が１，１，１−トリアルオロエタンである、請求の範囲第１項 に記載の冷媒組成物。
  5. ５．前記第二成分がトリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、二酸化炭素、 及び六フッ化硫黄より選択される、請求の範囲第４項に記載の冷媒組成物。
  6. ６．前記第三成分がペンタフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエ タン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２，３，３，３− ヘプタフルオロプロパン、１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパ ン、及び１，１，１，２，２ペンタフルオロプロパンより成る群から選択される 、請求の範囲第４項に記載の冷媒組成物。
  7. ７．前記第一成分がジフルオロメタンである、請求の範囲第１項に記載の冷媒組 成物。
  8. ８．前記第一成分がジフルオロメタンであり、前記第二成分がトリフルオロメタ ンであり、そして前記第三成分が１，１，１，２−テトラフルオロエタンである 、請求の範囲第１項に記載の冷媒組成物。
  9. ９．第一成分がプロパンである、請求の範囲第１項に記載の冷媒組成物。
  10. １０．請求の範囲第１項記載のの前記冷媒組成物を凝縮し、そしてその後に前記 冷媒組成物を冷却すべき物体の近傍において蒸発させることを含んで成る冷却を 生じさせる方法。
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