特許 7339334 ＨＦＯ－１２３４ＹＦ及び炭化水素の共沸組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】ＨＦＯ－１２３４ＹＦ及び炭化水素の共沸組成物

(51)【国際特許分類】

   C09K 5/04 20060101AFI20230829BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20230829BHJP

   F25B 45/00 20060101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

C09K5/04 F

C09K5/04 B

F25B1/00 396Z

F25B45/00 Z

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2021518484

(86)(22)【出願日】2019-10-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-13

(86)【国際出願番号】 US2019054171

(87)【国際公開番号】W WO2020072564

(87)【国際公開日】2020-04-09

【審査請求日】2022-07-27

(31)【優先権主張番号】62/741,243

(32)【優先日】2018-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515269383

【氏名又は名称】ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マリー イー．コーバン

(72)【発明者】

【氏名】ルーク デイビッド シモーニ

【審査官】井上 恵理

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０９３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０８５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００６９１７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】ZHONG, Q. et al.，J. Chem. Thermodynamics，(2018), vol.118，pp.77-81，DOI 10.1016/j.jct.2017.10.016

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｋ ５／００－ ５／２０

Ｃ０９Ｋ ３／００

Ｃ０９Ｋ ３／３０

Ｆ２５Ｂ １／００－ ７／００

Ｆ２５Ｂ４３／００－４９／０４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒組成物であって、
２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と、エタン（Ｒ－１７０）、又は１～１５重量パーセントの量で存在するプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含み、
前記組成物は－３０℃から４０℃の温度範囲にわたって近共沸である、冷媒組成物。

【請求項2】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さく、ＯＤＰは０である、請求項１に記載の組成物。

【請求項3】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物のＧＷＰは５よりも小さい、請求項２に記載の組成物。

【請求項4】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で０．３５ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する、請求項１に記載の組成物。

【請求項5】

前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＮＡＬ１の前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、
前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＮＡＨ１の前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である、
請求項１に記載の組成物。

【請求項6】

前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＡＬＬ１の前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、
前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＡＬＨ１の前記２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である、
請求項１に記載の組成物。

【請求項7】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、前記エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大３６．５重量パーセントの量で存在する、請求項１に記載の組成物。

【請求項8】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、前記エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大１０重量パーセントの量で存在する、請求項７に記載の組成物。

【請求項9】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、前記エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて１～７重量パーセントの量で存在する、請求項８に記載の組成物。

【請求項10】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、前記エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大５重量パーセントの量で存在する、請求項９に記載の組成物。

【請求項11】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、前記エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大１重量パーセントの量で存在する、請求項１０に記載の組成物。

【請求項12】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及び前記エタン（Ｒ－１７０）を含み、前記冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも５％～７０％大きい、請求項１に記載の組成物。

【請求項13】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及び前記エタン（Ｒ－１７０）を含み、前記冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも５％～５４％大きい、請求項１に記載の組成物。

【請求項14】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及び前記エタン（Ｒ－１７０）を含み、前記冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さい、請求項１に記載の組成物。

【請求項15】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及び前記エタン（Ｒ－１７０）を含み、前記冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で３ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する、請求項１に記載の組成物。

【請求項16】

前記冷媒組成物の熱容量と２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）の熱容量の比が、同じ温度及び圧力で１．０５～１．５０である、請求項１に記載の組成物。

【請求項17】

冷媒組成物であって、
２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、
前記プロパン（Ｒ－２９０）は、総冷媒組成物に基づいて１～１５重量パーセントの量で存在する、冷媒組成物。

【請求項18】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さく、ＯＤＰは０である、請求項１７に記載の組成物。

【請求項19】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物のＧＷＰは５よりも小さい、請求項１８に記載の組成物。

【請求項20】

２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、前記冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で０．３５ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する、請求項１７に記載の組成物。

【請求項21】

車両電気システムと組み合わせた、ＨＥＶ、ＭＨＥＶ、ＰＨＥＶ、又はＥＶヒートポンプシステムにおける請求項１に記載の冷媒組成物の使用。

【請求項22】

従来のオンサイトの自動車回収、リサイクル、再充電装置を使用して、請求項１の冷媒組成物を整備する方法。

【請求項23】

冷媒組成物からの総汚染物質を改善する方法であって、
第１の冷媒組成物を提供する工程であって、前記第１の冷媒組成物は、近共沸ではなく、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と、エタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含む、工程と、
２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、エタン（Ｒ－１７０）、又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つを前記第１の冷媒組成物に供給して、第２の冷媒組成物を形成する工程であって、前記第２の冷媒組成物は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と、エタン（Ｒ－１７０）、又は１～１５重量パーセントの量で存在するプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含み、前記第２の冷媒組成物は－３０℃から４０℃の温度範囲にわたって近共沸である、工程と、
を含む、方法。

【請求項24】

前記第２の冷媒組成物が、従来型のオンサイト自動回収、リサイクル、再充填装置を使用せずに、前記第１の冷媒組成物から形成される、請求項２３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年１０月４日に出願された米国特許仮出願第６２／７４１２４３号の利益を主張しており、その全内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとプロパン（Ｒ－２９０）との共沸組成物及び近共沸組成物、並びにＨＦＯ－１２３４ｙｆとエタン（Ｒ－１７０）との共沸組成物及び近共沸組成物を対象とする。

【背景技術】

【0003】

自動車業界は、推進に内燃エンジン（ＩＣＥ）を使用することから、推進に電池を使用することへのアーキテクチャプラットフォームの活性化を経験しているところである。このプラットフォームの活性化により、ハイブリッド、プラグインハイブリッド車の内燃エンジン（ＩＣＥ）のサイズが大幅に制限される、又は純粋な電気車両においてＩＣＥが完全に排除される可能性がある。一部の車両は、依然としてＩＣＥを維持しており、ハイブリッド電気車両（hybrid electric vehicle、ＨＥＶ）又はプラグインハイブリッド電気車両（plug-in hybrids electric vehicle、ＰＨＥＶ）又はマイルドハイブリッド電気車両（mild hybrids electric vehicles、ＭＨＥＶ）として知られている。完全に電動であり、ＩＣＥがない車両は、完全な電気車両（electric vehicles、ＥＶ）と呼ばれる。全てのＨＥＶ、ＰＨＥＶ、ＭＨＥＶ、及びＥＶは、少なくとも１つの電気モーターを使用する。この電気モーターは、ガソリン／ディーゼル車に見られる内燃エンジン（ＩＣＥ）によって通常提供される、何らかの形の推進力を車両に提供する。

【0004】

電動車両では、ＩＣＥは通常、サイズを縮小するか（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ、又はＭＨＥＶ）、又は排除（ＥＶ）して、車両の重量を減らし、それによって電気駆動サイクルを増やす。ＩＣＥの主な機能は車両の推進力を提供することであるが、また、副次的な機能として客室に必要な熱を提供する。通常、周囲条件が１０℃以下の場合は加熱が必要である。電動でない車両では、ＩＣＥからの過剰な熱があり、これを捕捉して、客室を加熱するために使用できる。ＩＣＥは、加熱して発熱するまでに時間がかかる場合があるが、－３０℃の温度で十分に機能することに留意すべきである。したがって、電動車両では、ＩＣＥのサイズの縮小又は排除により、加熱及び冷却が必要な客室及びバッテリー管理の要件から、ヒートポンプタイプ流体、すなわち、加熱モードで、及び／又は冷却モードで使用することができる伝熱流体又は作動流体を使用して、客室を効果的に加熱することが求められる。

【0005】

環境圧力により、現在の自動車用冷媒であるＲ－１３４ａ、ハイドロフルオロカーボンつまりＨＦＣは段階的に廃止され、ＧＷＰ＜１５０の地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒が採用されている。ハイドロフルオロオレフィンであるＨＦＯ－１２３４ｙｆは、低ＧＷＰ要件（パパディミトリウあたりＧＷＰ＝４、ＡＲ５あたりＧＷＰ＜１）を満たしているが、冷蔵能力が低く、通常、ある種のシステムの改変又は作動流体の変更を伴わずに、低（－１０℃）から非常に低い（－３０℃）周囲温度での必要性を完全に満たすことができない。

【0006】

同様に、据え置き型の住宅及び商業用構造物の加熱及び冷却も、現在使用されている古い高ＧＷＰ冷媒に代わる適切な低ＧＷＰ冷媒の不足に悩まされている。

【0007】

自動車の修理又は整備の方法により、液体の勾配は低いか無視できる程度でなければならない。現在、車両のエアコンの修理又はサービスプロセス中に、冷媒は特定の自動車整備マシンを通して取り扱われる。このマシンは、冷媒を回収し、冷媒を断続的な品質レベルまでリサイクルして、全体的な汚染物質を除去し、修理又は整備が完了した後に車両に冷媒を再充填する。これらのマシンは、冷媒を回収（recover）、リサイクル（recycle）、再充填（recharge）するため、Ｒ／Ｒ／Ｒマシンと呼ばれる。車両のメンテナンス又は修理中の、冷媒のこの現場での回収、リサイクル、及び再充填では、低勾配が好ましく、無視できる程度の勾配が最も好ましい。現在の自動車整備マシンは、高勾配の、又は勾配のある冷媒を取り扱うように設定されていない。冷媒は車両修理工場で「現場で」取り扱われるため、冷媒リサイクル業者が行うようにブレンド冷媒を正しい組成物に再構成する機会はない。勾配が高い冷媒は、元の配合に「再構成」する必要がある場合がある。そうでなければ、サイクル性能が低下する。ヒートポンプ流体は空調流体と同じ方法で取り扱われるため、低いか勾配がないというこの要件は、ヒートポンプタイプの流体にも適用される。これは、従来の空調流体と同じ方法で取り扱われ、及び／又は整備されるためである。したがって、自動車用途では、勾配が少ない又は勾配がない冷媒が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】米国特許仮出願第６２／７４１２４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、ハイブリッド、マイルドハイブリッド、プラグインハイブリッド及び電気車両、電化大量輸送、並びに住宅及び商業用構造物における、冷却及び加熱を提供できる熱管理の増え続けるニーズを満たすために、低ＧＷＰヒートポンプタイプの流体が必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、ハイブリッド、マイルドハイブリッド、プラグインハイブリッド、又は完全な電気車両において、車室の熱管理（車両の一部から別の部分への熱の伝達）に使用して、空調（Ａ／Ｃ）を提供し、又は客室を加熱するための、超低ＧＷＰ（ＧＷＰが１０ＧＷＰ以下）、低毒性（ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４又はＩＳＯ規格８１７に準拠したクラスＡ）、低温度勾配（３Ｋ未満）又はほぼ無視できる勾配（０．７５Ｋ未満）で低可燃性（ＡＳＨＲＡＥ３４又はＩＳＯ８１７に準拠したクラス２又はクラス２Ｌ）の環境保全性の高い冷媒ブレンドの組成物に関する。これらの冷媒はまた、客室エリアのヒートポンプタイプの加熱及び冷却の恩恵を受ける大量輸送モバイルアプリケーションにも使用できる。大量輸送モバイルアプリケーションは、救急車、バス、シャトル、及び電車などの輸送車両を含み得るが、これらに限定されない。

【0011】

本発明の組成物は、車両の熱管理システムの動作条件にわたって低温度勾配を示す。本発明の一態様では、冷媒組成物は、近共沸挙動を示すＨＦＯ－１２３４ｙｆとプロパンとの混合物を含む。本発明の一態様では、冷媒組成物は、共沸様挙動を示すＨＦＯ－１２３４ｙｆとエタンとの混合物を含む。

【0012】

本発明は、以下の態様及び実施形態を含む。
一実施形態では、本明細書に開示されるのは、冷媒及び伝熱流体として有用な組成物である。本明細書に開示される組成物は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）とエタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含み、組成物は近共沸である。

【0013】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、共沸混合物様である組成物である。

【0014】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、プロパンＮＡＬ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、プロパンＮＡＨ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である組成物である。

【0015】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、プロパンＡＬＬ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、プロパンＡＬＨ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である組成物である。

【0016】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）が、総冷媒組成物に基づいて最大２２重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0017】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）が、総冷媒組成物に基づいて１～２０重量パーセントである組成物である。

【0018】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）が、総冷媒組成物に基づいて１～１０重量パーセントである組成物である。

【0019】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、組成物が、－３０℃～４０℃の温度範囲にわたって近共沸特性を示す組成物である。

【0020】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、冷媒組成物がヒートポンプ流体である組成物である。

【0021】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）が、総冷媒組成物に基づいて１～５重量パーセントである組成物である。

【0022】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）が、総冷媒組成物に基づいて１～２重量パーセントである組成物である。

【0023】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも２％～２２％大きい組成物である。

【0024】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さく、ＯＤＰは０である組成物である。

【0025】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物のＧＷＰは５よりも小さい組成物である。

【0026】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で０．３５ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する組成物である。

【0027】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＮＡＬ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＮＡＨ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である組成物である。

【0028】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＡＬＬ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以上であり、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度が、エタンＡＬＨ１の２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）濃度以下である組成物である。

【0029】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大３６．５重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0030】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大１０重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0031】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて１～７重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0032】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大５重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0033】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、エタン（Ｒ－１７０）が、総冷媒組成物に基づいて最大１重量パーセントの量で存在する組成物である。

【0034】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも５％～７０％大きい組成物である。

【0035】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも５％～５４％大きい組成物である。

【0036】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さい組成物である。

【0037】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタン（Ｒ－１７０）を含み、冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で３ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する組成物である。

【0038】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、冷媒組成物の熱容量と２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）の熱容量の比が、同じ温度及び圧力で１．０５～１．５０である組成物である。

【0039】

別の実施形態では、本明細書に開示されるのは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）は、総冷媒組成物に基づいて０．１～１５重量パーセントの量で存在する冷媒組成物である。

【0040】

別の実施形態では、本明細書に開示されるのは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、プロパン（Ｒ－２９０）は、総冷媒組成物に基づいて０．１～２２重量パーセントの量で存在する冷媒組成物である。

【0041】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物の熱容量は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）単独の熱容量よりも２％～２２％大きい組成物である。

【0042】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物のＧＷＰは１０よりも小さく、ＯＤＰは０である組成物である。

【0043】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物のＧＷＰは５よりも小さい組成物である。

【0044】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含み、冷媒組成物は、－３０℃～最大１０℃の温度で０．３５ケルビン（Ｋ）未満の温度勾配を有する組成物である。

【0045】

別の実施形態では、本明細書に開示されるのは、加熱システム又は冷却システム又は可逆冷却システム又は可逆加熱システム又はヒートポンプシステムであって、動作可能に接続された、コンデンサと、蒸発器と、コンプレッサと、を直列配置で備え、コンデンサ、蒸発器、及びコンプレッサのそれぞれを通って、前述の実施形態のいずれかの冷媒組成物が循環される、加熱システム又は冷却システム又は可逆冷却システム又は可逆加熱システム又はヒートポンプシステムである。

【0046】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、システムが、自動車システム用のエアコンである、加熱又は冷却システムである。

【0047】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、システムが、据え置き型冷却システム用のエアコンである、加熱又は冷却システムである。

【0048】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、四方弁を更に備える、加熱又は冷却システムである。

【0049】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、システムが、自動車システム用のヒートポンプである、加熱又は冷却システムである。

【0050】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、システムが、据え置き型加熱又は冷却システム用のヒートポンプである、加熱又は冷却システムである。

【0051】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、温度勾配が１ケルビン（Ｋ）未満である、加熱又は冷却システムである。

【0052】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、ヒートポンプシステム、可逆冷却ループシステム、又は独立した加熱システム、又は独立した冷却システムにおける前述の実施形態のいずれかの冷媒組成物の使用である。

【0053】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、ハイブリッド電気車両（ＨＥＶ）、マイルドハイブリッド電気車両（ＭＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気車両（ＰＨＥＶ）、又は電気車両（ＥＶ）ヒートポンプシステムにおける前述の実施形態のいずれかの冷媒組成物の使用である。

【0054】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、ハイブリッド電気車両（ＨＥＶ）、マイルドハイブリッド電気車両（ＭＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気車両（ＰＨＥＶ）、又は電気車両（ＥＶ）ヒートポンプシステムにおける冷媒組成物の使用である。

【0055】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、車両電気システムと組み合わせた、ＨＥＶ、ＭＨＥＶ、ＰＨＥＶ、又はＥＶヒートポンプシステムにおける冷媒組成物の使用である。

【0056】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、冷媒組成物を自動車システムに充填する方法であって、前述の実施形態のいずれかの組成物を自動車の加熱又は冷却システムに提供することを含む、方法である。

【0057】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、従来のオンサイト自動車回収、リサイクル、再充電装置を使用して、前述の実施形態のいずれかの冷媒組成物を整備する方法である。

【0058】

別の実施形態では、本明細書に開示される、冷媒組成物から総汚染物質を改善する方法であって、第１の冷媒組成物を提供する工程であって、第１の冷媒組成物は、近共沸ではなく、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と、エタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含む、工程と、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、エタン（Ｒ－１７０）、又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つを第１の冷媒組成物に供給して、第２の冷媒組成物を形成することであって、第２の冷媒組成物は近共沸である、工程と、を含む、方法である。

【0059】

前述の実施形態のいずれかによれば、本明細書に開示されるのはまた、第２の冷媒組成物が、従来型のオンサイト自動回収、リサイクル、再充填装置を使用せずに、第１の冷媒組成物から形成される、方法である。

【0060】

本発明の他の特徴及び利点は、例として本発明の原理を例示する好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0061】

【図1】一実施形態による、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとプロパンとのブレンドの気液平衡特性を示す図である。

【図2】一実施形態による、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとプロパンとのブレンドの気液平衡特性を示す図である。

【図3】一実施形態による、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとエタンとのブレンドの気液平衡特性を示す図である。

【図4】一実施形態による、ＨＦＯ－１２３４ｙｆとエタンとのブレンドの気液平衡特性を示す図である。

【図5】一実施形態による、可逆冷却又は加熱ループシステムを示す図である。

【図6】一実施形態による、可逆冷却又は加熱ループシステムを示す図である。

【図7】一実施形態による、可逆冷却又は加熱ループシステムを示す図である。

【図8】一実施形態による、可逆冷却又は加熱ループシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0062】

定義
本明細書で使用するとき、伝熱組成物という用語は、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。

【0063】

熱源は、そこから熱を加える、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。この実施形態における熱源の例は、車両の、空調を必要とする車室である。

【0064】

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。この実施形態におけるヒートシンクの例は、車両の、加熱を必要とする車室である。

【0065】

伝熱システムは、特定の場所において加熱又は冷却効果を生じるために使用されるシステム（又は機器）である。本発明の伝熱システムは、客室の加熱又は冷却を提供する可逆加熱又は冷却システムを意味する。このシステムは、ヒートポンプシステム、可逆加熱ループ、又は可逆冷却ループと呼ばれることもある。

【0066】

伝熱流体は、少なくとも１つの冷媒と、潤滑油、安定剤、及び火炎抑制剤からなる群から選択される少なくとも１つの部材とを含む。

【0067】

冷蔵能力（システムの推奨要件に応じて、冷却容量又は加熱容量とも呼ばれる）は、循環している冷媒１キログラム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。冷蔵能力は、冷却又は加熱を生成する冷媒又は伝熱流体組成物の能力の尺度である。したがって、容量が高いほど、生成される冷却又は加熱が大きくなる。冷却率は、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を指す。加熱率は、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を指す。

【0068】

性能係数（Coefficient of performance、ＣＯＰ）は、除去された熱を、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が高いほど、冷媒又は伝熱流体のエネルギー効率が高くなる。ＣＯＰは、内部温度と外部温度との特定の組み合わせでの冷蔵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。

【0069】

過冷却は、所定の圧力で、その液体の飽和点を下回るまで液体の温度を低下させることを指す。液体飽和点は、蒸気が完全に液体に凝結する温度である。過冷却は、所定の圧力において、液体をより低温の液体に冷却し続ける。飽和温度（又は沸点温度）を下回る温度まで液体を冷却することで、正味の冷蔵能力を増大させ得る。それにより、過冷却は、システムの冷蔵能力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。

【0070】

過熱は、所定の圧力で、その蒸気の飽和点を上回るまで蒸気の温度を上昇させることを指す。蒸気飽和点は、液体が完全に蒸気に蒸発する温度である。過熱は、所定の圧力において、蒸気をより高温の蒸気に加熱し続ける。飽和温度（又は露点温度）を上回る温度まで蒸気を加熱することで、正味の冷蔵能力を増大させ得る。それにより、過熱は、システムの冷蔵能力及びエネルギー効率を向上させる。過熱量は、飽和温度（度）を上回る加熱量である。

【0071】

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、冷媒システムの熱交換器（蒸発器又はコンデンサ）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、近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。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。勾配は、ブレンド冷媒、すなわち、少なくとも２つの成分で構成される冷媒に適用できる。

【0072】

本明細書で使用するとき、低勾配という用語は、対象の動作範囲にわたって３ケルビン（Ｋ）未満であると理解されるべきである。いくつかの実施形態では、勾配は、対象の動作範囲にわたって２．５Ｋよりも、又は更には対象の動作範囲にわたって０．７５Ｋ未満であり得る。

【0073】

共沸組成物とは、単一の物質として挙動する２種以上の物質の定沸点混合物を意味する。共沸組成物の特性を決定する１つの方法は、液体の部分的蒸発又は蒸留によって生成された蒸気が、蒸発又は蒸留させた液体（すなわち、組成変化を伴わない混合蒸留物／還流物）と同じ組成物を有することである。定沸点組成物は、共沸であると特徴付けられるが、その理由は、同一化合物の非共沸混合物と比較して、最高沸点又は最低沸点のいずれかを示すためである。動作中、空調システム又は加熱システム内で共沸組成物が分留されることはない。更に、空調システム又は加熱システムからの漏出時に、共沸組成物が分留されることはない。

【0074】

本明細書で使用するとき、「近共沸組成物」という用語は、特定の温度での組成物の沸点圧力（ＢＰ）と露点圧力（ＤＰ）との差が、沸点圧力に基づいて５％以下であるような組成物を意味するものとして理解される（すなわち［（ＢＰ－ＤＰ）／ＢＰ］×１００≦５）。

【0075】

本明細書で使用するとき、「共沸混合物様組成物」という用語は、特定の温度での組成物の沸点圧力（ＢＰ）と露点圧力（ＤＰ）との差が、沸点圧力に基づいて３％以下であるような組成物を意味するものとして理解される（すなわち［（ＢＰ－ＤＰ）／ＢＰ］×１００≦３）。

【0076】

本明細書で使用するとき、「第１の近共沸低ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＮＡＬ１）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の近共沸挙動を示す組成範囲の最低濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0077】

本明細書で使用するとき、「第１の近共沸高ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＮＡＨ１）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の近共沸挙動を示す組成範囲の最高濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0078】

本明細書で使用するとき、「第１の共沸混合物様低ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＡＬＬ１）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の共沸混合物様挙動を示す組成範囲の最低濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0079】

本明細書で使用するとき、「第１の共沸混合物様高ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＡＬＨ１）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の共沸混合物様挙動を示す組成範囲の最高濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0080】

本明細書で使用するとき、「第２の近共沸低ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＮＡＬ２）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の近共沸挙動を示す組成範囲の最低濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0081】

本明細書で使用するとき、「第２の近共沸高ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＮＡＨ２）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の近共沸挙動を示す組成範囲の最高濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0082】

本明細書で使用するとき、「第２の共沸混合物様低ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＡＬＬ２）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の共沸混合物様挙動を示す組成範囲の最低濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0083】

本明細書で使用するとき、「第２の共沸混合物様高ＨＦＯ－１２３４ｙｆ組成物（ＡＬＨ２）」という用語は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン混合物又はＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン混合物の共沸混合物様挙動を示す組成範囲の最高濃度のＨＦＯ－１２３４ｙｆを意味すると理解されるべきである。

【0084】

本明細書で使用するとき、「含む（comprises）」、「含む（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」という用語、又はこれらの他の任意の変化形は、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、若しくは機器は、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伴われる他の要素を包含し得る。更に、明示的にこれに反する記載がない限り、「又は」は、包括的な「又は」を指し、排他的な「又は」を指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下、すなわち、Ａが真であり（又は存在し）かつＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在しない）かつＢが真である（又は存在する）、並びにＡ及びＢの両方が真である（又は存在する）のいずれか１つにより満たされる。

【0085】

移行句「からなる（consisting of）」は、特定されていないあらゆる要素、工程、又は成分を除外する。特許請求の範囲における場合には、このような語句は、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の包含を特許請求項から締め出すものである。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。

【0086】

移行句「から本質的になる（consisting essentially of）」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、成分、又は要素を含む、組成物、方法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、成分、又は要素は、請求される発明の基本的及び新規の特徴、特に本発明のプロセスのいずれかの所望の結果を達成するための行動様式に実質的に影響を及ぼす。用語「から本質的になる」は、「含む」と「からなる」との間の中間の意味を持つ。

【0087】

出願人らが、発明又はその一部を、「含む」などの非限定的な用語で定義していた場合、（特に明記しない限り）その記載は、用語「から本質的になる」又は「からなる」を使用する発明もまた含むと解釈すべきであることが容易に理解されるべきであろう。

【0088】

また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書に記載された要素及び成分を記述するために用いられる。これは、単に便宜上なされるものであり、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。

【0089】

冷媒ブレンド（クラスＡ２、ＧＷＰ＜１０及び０ ＯＤＰ）
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て、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関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影響を示す。１００年間を対象期間とするＧＷＰが、一般的にこの業界で参照される値であり、本明細書で使用する。流体混合物又は冷媒混合物については、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。国連の気候変動に関する政府間パネル（Intergovernmental Panel on Climate Control、ＩＰＣＣ）は、公式の評価レポート（assessment report、ＡＲ）で冷媒ＧＷＰの精査された値を提供している。４番目の評価レポートはＡＲ４として示され、５番目の評価レポートはＡＲ５として示される。規制機関は現在、公式の立法目的でＡＲ４を使用している。

【0090】

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の量を指す数値である。ＯＤＰは、化学物質がオゾンに及ぼす影響を、類似の質量のＲ－１１又はフルオロトリクロロメタンによる影響と比較した比率である。Ｒ－１１はクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）の一種であり、オゾン層破壊の原因となる塩素を有する。更に、ＣＦＣ－１１のＯＤＰが１．０と定義される。他のＣＦＣ及びハイドロフルオロクロロカーボン（ＨＣＦＣ）は、０．０１～１．０の範囲のＯＤＰを有する。本明細書に記載された炭化水素（ＨＣ）とハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）は、オゾン層分解及び破壊に寄与することが知られている種である、塩素、臭素、又はヨウ素を含有しないため、ＯＤＰはゼロである。炭化水素（ＨＣ）も、定義上、塩素、臭素、又はヨウ素を含有しないため、ＯＤＰを有さない。

【0091】

冷媒ブレンド組成物は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）などの少なくとも１つのハイドロフルオロオレフィンと、エタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）などの少なくとも１つの炭化水素と、を含む。

【0092】

不飽和ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）冷媒成分も、ＧＷＰが非常に低く、全てのＨＦＯ成分のＧＷＰが１０未満である。炭化水素（ＨＣ）冷媒成分は、エタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）が含まれる。ＨＣ成分はまた、ＧＷＰが非常に低い。例えば、エタン（Ｒ－１７０）のＧＷＰは６で、プロパン（Ｒ－２９０）のＧＷＰは３である。

【0093】

したがって、最終的なブレンドのＯＤＰは０で、ＧＷＰは非常に低い、又はＧＷＰは１０未満である。以下に示す表１は、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、エタン（Ｒ－１７０）、プロパン（Ｒ－２９０）、及びこれらの様々な組み合わせについての気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）が実施した４回目及び５回目の評価ごとのタイプ、ＯＤＰ、及びＧＷＰを示す要約表である。

【0094】

ブレンドの場合、ＧＷＰは、式（１）に示すように、ブレンド内の各成分（１－ｎ）の量（例えば、重量％）を考慮して、ブレンド内の個々のＧＷＰ値の加重平均として計算できる。

【0095】

式（１）：ＧＷＰブレンド＝量１（成分１のＧＷＰ）＋量２（ＧＷＰ成分２）＋量ｎ（成分ｎのＧＷＰ）。

【0096】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－１７０の対象となるいくつかのブレンドの結果として得られるＧＷＰが以下に記載されている。Ｒ－１７０とのブレンドは３６．５重量％に制限されていたため、結果として得られたブレンドはＡＳＨＲＡＥクラス２の可燃性要件を満たしていた。同様に、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－２９０の対象となるいくつかのブレンドの結果として得られるＧＷＰも以下に記載されている。Ｒ－２９０とのブレンドは２２重量％に制限されていたため、結果として得られたブレンドはＡＳＨＲＡＥクラス２の可燃性要件を満たしていた。ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－１７０の両方のＧＷＰが非常に低いため、最大３６．５重量％のＲ－１７０を含有するブレンドの最終ＧＷＰはＩＰＣＣ ＡＲ４に基づいて１０未満、更により好ましくは５未満になる。同様に、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－１９０の両方のＧＷＰが非常に低いため、最大２２重量％のＲ－２９０を含有するものの最終ＧＷＰはＩＰＣＣ ＡＲ４に基づいて１０未満、更により好ましくは５未満、更に４未満になる。

【0097】

【表1】

【0098】

冷媒潤滑油
本発明の冷媒又は伝熱組成物は、潤滑油と混合することができ、本発明の「完全な作動流体組成物」として使用することができる。本発明の伝熱又は作動流体及び潤滑油を含有する本発明の冷媒組成物は、安定剤、漏れ検出材料、及び他の有益な添加剤などの公に知られている添加剤を含有し得る。潤滑油が、得られる化合物の可燃性レベルに影響を与える可能性もある。

【0099】

この組成物のために選択された潤滑油は、好ましくは、潤滑油が蒸発器からコンプレッサに戻り得ることを確実にするために、車両のＡ／Ｃ冷媒中で十分な可溶性を有する。更に、潤滑油が冷たい蒸発器内を通過することができるように、潤滑油は好ましくは低温で相対的に低い粘度を有する。好ましい一実施形態では、潤滑油とＡ／Ｃ冷媒とは、幅広い温度範囲にわたって混和性である。

【0100】

好ましい潤滑油は、１つ以上のポリオールエステル型潤滑剤（ＰＯＥ）であってもよい。本明細書で使用するとき、ポリオールエステルは、約３～２０個のヒドロキシル基を有するジオール又はポリオールと、約１～２４個の炭素原子を有する脂肪酸とのエステルを含有する化合物を含み、好ましくは、ポリオールとして使用される。基油として使用できるエステル。（Ａｒｔ．１５３（４）欧州特許第２ ７２７ ９８０（Ａ１）号に従って公開された欧州特許出願であり、これは参照により本明細書に組み込まれる）。ここで、ジオールの例としては、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，２－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，７－ヘプタンジオール、２－メチル－２－プロピル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１１－ウンデカンジオール、１，１２－ドデカンジオールなどが挙げられる。

【0101】

上記ポリオールの例としては、多価アルコール、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ（トリメチロールプロパン）、トリ（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ（ペンタエリスリトール）、トリ（ペンタエリスリトール）、グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの二量体から二十量体）、１，３，５－ペンタントリオール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトール－グリセリン縮合体、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなど；多糖類、例えば、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトースなど；これらの部分的エーテル化生成物及びメチルグルコシドなどが挙げられる。これらの中でも、ヒンダードアルコール、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ（トリメチロールプロパン）、トリ（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ（ペンタエリスリトール）、又はトリ（ペンタエリスリトール）がポリオールとして好ましい。

【0102】

脂肪酸の炭素数は特に限定されないが、一般に、１～２４個の炭素原子を有する脂肪酸が使用される。１～２４個の炭素原子を有する脂肪酸では、潤滑特性の観点から、３個以上の炭素原子を有する脂肪酸が好ましく、４個以上の炭素原子を有する脂肪酸がより好ましく、５個以上の炭素原子を有する脂肪酸が更により好ましく、１０個以上の炭素原子を有する脂肪酸が最も好ましい。更に、冷媒との適合性の観点から、１８個以下の炭素原子を有する脂肪酸が好ましく、１２個以下の炭素原子を有する脂肪酸がより好ましく、９個以下の炭素原子を有する脂肪酸が更により好ましい。

【0103】

更に、脂肪酸は、直鎖脂肪酸及び分枝鎖脂肪酸のいずれであってもよく、脂肪酸は、潤滑特性の観点からは直鎖脂肪酸が好ましく、一方、加水分解安定性の観点からは分枝鎖脂肪酸が好ましい。更に、脂肪酸は、飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸のいずれであってもよい。具体的には、上記脂肪酸の例としては、直鎖又は分枝鎖脂肪酸、例えば、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、オレイン酸など；カルボン酸基が四級炭素原子に結合している、いわゆるネオ酸などが挙げられる。より具体的には、その好ましい例としては、吉草酸（ｎ－ペンタン酸）、カプロン酸（ｎ－ヘキサン酸）、エナント酸（ｎ－ヘプタン酸）、カプリル酸（ｎ－オクタン酸）、ペラルゴン酸（ｎ－ノナン酸）、カプリン酸（ｎ－デカン酸）、オレイン酸（ｃｉｓ－９－オクタデカン酸）、イソペンタン酸（３－メチルブタン酸）、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、３，５，５－トリメチルヘキサン酸などが挙げられる。ちなみに、ポリオールエステルは、ポリオールのヒドロキシル基が完全にエステル化されずに残っている部分エステル；全てのヒドロキシル基がエステル化されている完全なエステル；又は部分エステルと完全エステルとの混合物であってもよく、完全エステルが好ましい場合がある。

【0104】

ポリオールエステルにおいて、より優れた加水分解安定性の観点から、ヒンダードアルコール、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ（トリメチロールプロパン）、トリ（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ（ペンタエリスリトール）、トリ（ペンタエリスリトール）などのエステルがより好ましく、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、又はペンタエリスリトールのエステルが更により好ましく；冷媒との特に優れた適合性及び加水分解安定性の観点から、ペンタエリスリトールのエステルが最も好ましい。

【0105】

ポリオールエステルの好ましい具体例としては、ネオペンチルグリコールと、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、及び３，５，５－トリメチルヘキサン酸から選択される１種又は２種以上の脂肪酸とのジエステル；トリメチロールエタンと、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、及び３，５，５－トリメチルヘキサン酸から選択される１種又は２種以上の脂肪酸とのトリエステル；トリメチロールプロパンと、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、及び３，５，５－トリメチルヘキサン酸から選択される１種又は２種以上の脂肪酸とのトリエステル；トリメチロールブタンと、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、及び３，５，５－トリメチルヘキサン酸から選択される１種又は２種以上の脂肪酸とのトリエステル；ペンタエリスリトールと、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、２－メチルヘキサン酸、２－エチルペンタン酸、２－エチルヘキサン酸、及び３，５，５－トリメチルヘキサン酸から選択される１種又は２種以上の脂肪酸とのテトラエステルが挙げられる。ちなみに、２種以上の脂肪酸とのエステルは、１種の脂肪酸とポリオールとの２種以上のエステルの混合物、及びその２種以上の混合脂肪酸とポリオールとのエステルであってもよく、特に、混合脂肪酸とポリオールとのエステルは、低温特性及び冷媒との適合性において優れている。

【0106】

好ましい実施形態では、潤滑油は、約－３５℃～約１００℃、より好ましくは約－３０℃～約４０℃の範囲内、更により具体的には－２５℃～４０℃の温度で冷媒に可溶性である。別の実施形態では、コンプレッサ内で潤滑剤を維持しようとする試みは優先ではないので、高温不溶性は好ましくない。

【0107】

電化自動車の空調用途のために使用される潤滑油は、７５～１１０ｃＳｔ、理想的には約８０ｃＳｔ～１００ｃＳｔ、最も具体的には８５ｃｓｔ～９５ｃＳｔの動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５に準拠して４０℃で測定）を有してもよい。しかし、本発明を限定することを望むものではないが、電動車両のＡ／Ｃコンプレッサのニーズに応じて、他の潤滑油粘度が使用されていてもよいことに留意すべきである。

【0108】

潤滑油の加水分解を抑えるためには、電気タイプの車両の加熱／冷却システムの水分濃度を制御する必要がある。したがって、この実施形態の潤滑剤は、水分が少なく、典型的には１００重量ｐｐｍ未満である必要がある。

【0109】

冷媒安定剤
ＨＦＯタイプの冷媒は、二重結合が存在するため、熱的に不安定になり、極端な使用、取り扱い、又は保管状況で分解する可能性がある。したがって、ＨＦＯタイプの冷媒に安定剤を添加することには利点がある場合がある。安定剤としては、特に、ニトロメタン、アスコルビン酸、テレフタル酸、トルトリアゾール又はベンゾトリアゾールなどのアゾール、トコフェロールなどのフェノール化合物、ヒドロキノン、ｔ－ブチルヒドロキノン、２，６－ジ－ｔｅｒｔブチル－４－メチルフェノール、ｎ－ブチルグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテルなどのエポキシド（おそらくフッ素化又は過フッ素化アルキルエポキシド又はアルケニル又は芳香族エポキシド）、ｄ－リモネン又はα及びβ－ピネンなどのテルペン、亜リン酸塩、リン酸塩、ホスホネート、チオール及びラクトンが挙げられ得る。

【0110】

慣例的であることを望まないが、ブレンドは、使用されているシステムの要件に応じて、安定剤を含む場合と含まない場合がある。冷媒ブレンドが安定剤を含む場合、それは、上記の安定剤のいずれかの０．０１重量パーセントから最大１重量パーセントまでの任意の量を含み得るが、最も好ましくは、トコフェロール又はｄ－リモネンである。

【0111】

冷媒ブレンドの可燃性
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又は作動流体については、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、空気中における伝熱組成物の最高濃度である。

【0112】

ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ（米国暖房冷凍空調学会）により（クラス１、火炎伝播なし）として分類されるためには、冷媒は、液体及び蒸気相内の両方で配合されたときに、ＡＳＴＭ Ｅ６８１の条件を満たさなければならず、並びに漏出時に得られる液体相及び蒸気相の両方において、非可燃性でなければならない。

【0113】

冷媒がＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ（米国暖房冷凍空調学会）により低可燃性（クラス２Ｌ）として分類されるためには、冷媒は、１）１４０°Ｆ（６０℃）及び１４．７ｐｓｉａ（１０１．３ｋＰａ）でテストしたときに火炎伝播を示し、２）ＬＦＬ＞０．００６２ｌｂ／ｆｔ^３（０．１０ｋｇ／ｍ^３）を有し、３）７３．４°Ｆ（２３．０℃）及び１４．７ｐｓｉａ（１０１．３ｋＰａ）でテストしたときに３．９インチ／秒（１０ｃｍ／秒）以下の最大燃焼速度を有し、４）８１６９Ｂｔｕ／ｌｂ（１９，０００ｋＪ／ｋｇ）未満の燃焼熱を有する。２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）は、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４クラス２Ｌの可燃性評価を備えている。

【0114】

冷媒をＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４クラス２で分類するために、冷媒は、１）１４０°Ｆ（６０℃）及び１４．７ｐｓｉａ（１０１．３ｋＰａ）でテストしたときに火炎伝播を示し、２）ＬＦＬ＞０．００６２ｌｂ／ｆｔ^３（０．１０ｋｇ／ｍ^３）を有し、３）８１６９Ｂｔｕ／ｌｂ（１９，０００ｋＪ／ｋｇ）未満の燃焼熱を有する。

【0115】

冷媒をＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４クラス３で分類するために、冷媒は、１）１４０°Ｆ（６０℃）及び１４．７ｐｓｉａ（１０１．３ｋＰａ）でテストしたときに火炎伝播を示し、２）ＬＦＬ＜０．００６２ｌｂ／ｆｔ^３（０．１０ｋｇ／ｍ^３）を有し、又は３）８１６９Ｂｔｕ／ｌｂ（１９，０００ｋＪ／ｋｇ）超の燃焼熱を有する。

【0116】

ＨＦＯ成分及びＨＣ成分が正しい比率でブレンドされると、結果として得られるブレンドは、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４及びＩＳＯ８１７で定義されているクラス２の可燃性を持つ。クラス２の可燃性は、クラス３の可燃性よりも本質的に可燃性が低く（すなわち、燃焼熱つまりＨＯＣ値で例示されるようにエネルギー放出が低い）、自動車の加熱／冷却システムで管理できる。ＡＳＨＲＡＥ規格３４は、化学量論的反応に十分な酸素を伴う１モルの冷媒の完全燃焼に基づくバランスの取れた化学量論方程式を使用して、冷媒ブレンドの燃焼熱を計算する方法を提供する。

【0117】

ＡＳＨＲＡＥ規格３４セクション６．１．３．６で提供されている燃焼熱の計算に基づく以下の表から見られるように、０．１重量％～３６．５重量％のエタンをＨＦＯ－１２３４ｙｆと組み合わせることが可能であり、ＡＳＨＲＡＥクラス２可燃性の燃焼熱要件（ＨＯＣ＜１９ＫＪ／ｋｇ）を依然として満たすことができる。同様に、０．１重量％～２２重量％のプロパンをＨＦＯ－１２３４ｙｆと組み合わせても、ＡＳＨＲＡＥクラス２可燃性（ＨＯＣ＜１９ＫＪ／ｋｇ）の燃焼熱要件を満たすことができる。

【0118】

【表2】

【0119】

９５重量％のＲ－１２３４ｙｆと５重量％のＲ－１７０とを含むブレンドを、ＡＳＴＭ Ｅ６８１に従ってテストしたところ、ＬＦＬが５体積％であることがわかった。結果として得られるＬＦＬは、ＡＳＨＲＡＥクラス２の可燃性要件を満たしている。以下の表３を参照。

【0120】

【表3】

【0121】

ＨＦＯ成分及びＨＣ成分が更に正確な比率でブレンドされると、結果として得られるブレンドは、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４及びＩＳＯ８１７で定義されているクラス２Ｌの可燃性を持つ。クラス２Ｌの可燃性は、クラス３の可燃性よりも本質的にはるかに可燃性が低く（すなわち、燃焼熱つまりＨＯＣ値で例示されるようにエネルギー放出が低い）、自動車の加熱／冷却システムで管理できる。

【0122】

結果として得られるブレンドは、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４及びＩＳＯ８１７で定義されているクラス２Ｌの可燃性を持つように、ＨＦＯ成分及びＨＣ成分をブレンドし、火炎抑制剤を追加することも可能である。クラス２Ｌの可燃性は、クラス３の可燃性よりも本質的にはるかに可燃性が低く（すなわち、燃焼熱つまりＨＯＣ値で例示されるようにエネルギー放出が低い）、自動車の加熱／冷却システムで管理できる。この例は、冷媒ブレンドの特性に影響を与えず、結果として得られるブレンドがクラス２Ｌの可燃性になるように、ＣＦ３Ｉ又はその他の既知の火炎抑制剤を追加することである。結果として得られるブレンドがクラス１であり、火炎伝播を示さないように、可燃性を低減するのに十分な火炎抑制剤を添加するが更に可能である。

【0123】

これらの成分の毒性もＷＥＥＬ又は同様の毒物学的種類の委員会によってレビューされ、４００ｐｐｍを超える毒性値があることが判明したため、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ規格３４及びＩＳＯ８１７によってクラスＡ又は低毒性レベルとして分類されている。

【0124】

本発明の組成物は、熱管理システムで望ましく使用される温度範囲にわたる共沸混合物様及び／又は近共沸特性である。共沸混合物様及び／又は近共沸組成物は、冷蔵又は空調システムなどの熱管理システムで使用される場合、低温度勾配を示す。いくつかの実施形態では、組成物は、所望の蒸発器及びコンデンサの動作温度の両方で、共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示す。

【0125】

本発明の組成物は、加熱／冷却システムの性能を更に改善することができる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物の熱容量と２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）の熱容量の比が、同じ温度及び圧力で１．０５～１．５０である。

【0126】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びプロパンの混合物は、温度及び圧力に応じて、１つ以上の濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びプロパンの冷媒組成物は、プロパンＮＡＬ１からプロパンＮＡＨ１までの濃度範囲にわたって近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びプロパンの冷媒組成物は、プロパンＮＡＬ２からプロパンＮＡＨ２までの濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、プロパンＮＡＬ１からプロパンＮＡＨ１及びプロパンＮＡＬ２からプロパンＮＡＨ２の範囲は重複している。

【0127】

近共沸特性を示す本発明の組成物は、プロパンＮＡＬ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度とプロパンＮＡＨ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン組成物の一部としてＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有し得ることも理解されよう。同様に、プロパンＮＡＬ２、プロパンＮＡＨ２に関連する組成物、及びプロパンＮＡＬ２とプロパンＮＡＨ２との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有する近共沸を示す組成物は、上記のとおりであり得る。

【0128】

いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びプロパンの冷媒組成物は、プロパンＡＬＬ１からプロパンＡＬＨ１までの濃度範囲にわたって共沸混合物様特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びプロパンの冷媒組成物は、プロパンＡＬＬ２からプロパンＡＬＨ２までの濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、プロパンＡＬＬ１からプロパンＡＬＨ１及びプロパンＡＬＬ２からプロパンＡＬＨ２の範囲は重複している。

【0129】

近共沸特性を示す本発明の組成物は、ＡＡＬ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度とＡＡＨ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパン組成物の一部としてＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有し得ることも理解されよう。同様に、プロパンＡＡＬ２、プロパンＡＡＨ２に関連する組成物、及びプロパンＡＡＬ２とプロパンＡＡＨ２との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有する近共沸を示す組成物は、上記のとおりであり得る。

【0130】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びエタン（Ｒ－１７０）の混合物は、温度及び圧力に応じて、１つ以上の濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びエタン（Ｒ－１７０）の冷媒組成物は、エタンＮＡＬ１からエタンＮＡＨ１までの濃度範囲にわたって近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びエタン（Ｒ－１７０）の冷媒組成物は、エタンＮＡＬ２からエタンＮＡＨ２までの濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、エタンＮＡＬ１からエタンＮＡＨ１及びエタンＮＡＬ２からエタンＮＡＨ２の範囲は重複していない。

【0131】

近共沸特性を示す本発明の組成物は、エタンＮＡＬ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度とエタンＮＡＨ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン（Ｒ－１７０）組成物の一部としてＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有し得ることも理解されよう。同様に、エタンＮＡＬ２、エタンＮＡＨ２に関連する組成物、及びエタンＮＡＬ２とエタンＮＡＨ２との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有する近共沸を示す組成物は、上記のとおりであり得る。

【0132】

いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びエタン（Ｒ－１７０）の冷媒組成物は、エタンＡＬＬ１からエタンＡＬＨ１までの濃度範囲にわたって共沸混合物様特性を示し得る。いくつかの実施形態では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びエタン（Ｒ－１７０）の冷媒組成物は、エタンＡＬＬ２からエタンＡＬＨ２までの濃度範囲にわたって共沸混合物様及び／又は近共沸特性を示し得る。いくつかの実施形態では、エタンＡＬＬ１からエタンＡＬＨ１及びエタンＡＬＬ２からエタンＡＬＨ２の範囲は重複していない。

【0133】

近共沸特性を示す本発明の組成物は、エタンＡＡＬ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度とエタンＡＡＨ１に対応するＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタン（Ｒ－１７０）組成物の一部としてＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有し得ることも理解されよう。同様に、エタンＡＡＬ２、エタンＡＡＨ２に関連する組成物、及びエタンＡＡＬ２とエタンＡＡＨ２との間のＨＦＯ－１２３４ｙｆ濃度を有する近共沸を示す組成物は、上記のとおりであり得る。

【0134】

本発明の一態様を図１に示す。図１の例では、０℃でのＲ－１２３４ｙｆ／プロパンの沸点圧力に基づく沸点圧力と露点圧力との間のパーセント偏差が示されている。システムは、約０℃の温度で、０のプロパンＮＡＬ１（６１０）から約７０重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＮＡＨ１（６５０）まで、及び１００～約３０重量パーセントのプロパンにおいて近共沸混合物である。システムはまた、約０℃の温度で、約９８．５のプロパンＮＡＬ２（６６０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＮＡＨ２（６４０）まで、及び約１．５～０重量パーセントのプロパンにおいて近共沸である。

【0135】

システムは、約０℃の温度で、０のプロパンＡＬＬ１（６１５）から約６７．８重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＡＬＨ１（６２０）まで、及び１００～約３２．２重量パーセントのプロパンにおいて共沸混合物様である。システムはまた、約０℃の温度で、約９９．２のプロパンＡＬＬ２（６３０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＡＬＨ２（６４５）まで、及び約０．８～０重量パーセントのプロパンにおいて共沸混合物様である。

【0136】

本発明の別の態様を図２に示す。図２の例では、４０℃でのＲ－１２３４ｙｆ／プロパンの沸点圧力に基づく沸点圧力と露点圧力との間のパーセント偏差が示されている。システムは、約４０℃の温度で、約０のプロパンＮＡＬ１（６１０）から約７９．８重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＮＡＨ１（６５０）まで、及び１００～約２０．２重量パーセントのプロパンにおいて近共沸混合物である。システムはまた、約４０℃の温度で、約９６．３のプロパンＮＡＬ２（６６０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＮＡＨ２（６４０）まで、及び約３．７～０重量パーセントのプロパンにおいて近共沸混合物である。

【0137】

システムは、約４０℃の温度で、０のプロパンＡＬＬ１（６１５）から約７３．７重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＡＬＨ１（６２０）まで、及び１００～約２６．３重量パーセントのプロパンにおいて共沸混合物様である。システムはまた、約４０℃の温度で、約９８．２のプロパンＡＬＬ２（６３０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのプロパンＡＬＨ２（６４５）まで、及び約１．８～０重量パーセントのプロパンにおいて共沸混合物様である。

【0138】

実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）を含む。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパン（Ｒ－２９０）からなり得る。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、１重量パーセントプロパン～１０重量パーセントプロパンの範囲のブレンドを含み得る。より具体的には、ブレンドは、５重量パーセント～１０重量パーセントプロパン、更により具体的には、５重量パーセント～７重量パーセントのプロパンを含有し得る。

【0139】

本発明の一態様を図３に示す。図３の例では、０℃でのＲ－１２３４ｙｆ／エタンの沸点圧力に基づく沸点圧力と露点圧力との間のパーセント偏差が示されている。システムは、約０℃の温度で、０のエタンＮＡＬ１（７１０）から約１５．１重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＮＡＨ１（７５０）まで、及び約１００～約８４．９重量パーセントのエタンにおいて近共沸混合物である。システムはまた、約０℃の温度で、約９９．８のエタンＮＡＬ２（７６０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＮＡＨ２（７４０）まで、及び約０．２～０重量パーセントのエタンにおいて近共沸である。

【0140】

システムは、約０℃の温度で、０のエタンＡＬＬ１（７１５）から約１０重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＡＬＨ１（７２０）まで、及び１００～約９０重量パーセントのエタンにおいて共沸混合物様である。システムはまた、約０℃の温度で、約９９．９のエタンＡＬＬ２（７３０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＡＬＨ２（７４５）まで、及び約０．１～０重量パーセントのエタンにおいて共沸混合物様である。

【0141】

本発明の別の態様を図４に示す。図４の例では、４０℃でのＲ－１２３４ｙｆ／エタンの沸点圧力に基づく沸点圧力と露点圧力との間のパーセント偏差が示されている。システムは、約４０℃の温度で、約３６のエタンＮＡＬ１（７１０）から約４２重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＮＡＨ１（７５０）まで、及び約６４～約５８重量パーセントのエタンにおいて近共沸混合物である。システムはまた、約４０℃の温度で、約９９．６のエタンＮＡＬ２（７６０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＮＡＨ２（７４０）まで、及び約０．４～０重量パーセントのエタンにおいて近共沸混合物である。

【0142】

システムは、約４０℃の温度で、３６のエタンＡＬＬ１（７１５）から約３８．９重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＡＬＨ１（７２０）まで、及び約６４～約６１．１重量パーセントのエタンにおいて共沸混合物様である。システムはまた、約４０℃の温度で、約９９．８のエタンＡＬＬ２（７３０）から１００重量パーセントのＲ－１２３４ｙｆのエタンＡＬＨ２（７４５）まで、及び約０．２～０重量パーセントのエタンにおいて共沸混合物様である。

【0143】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆは空調用冷媒として使用できるが、ヒートポンプタイプの流体として、すなわち、冷却及び加熱モード又は可逆サイクルシステムで機能する能力に制限がある。したがって、本明細書に記載の冷媒は、加熱動作範囲でＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも改善された容量を独自に提供し、ＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも低い加熱範囲の容量を－３０℃まで拡張し、ＧＷＰが非常に低く、可燃性が低から軽度であると同時に、低い又はほぼ無視できる程度の勾配も独自に示す。したがって、これらの冷媒は、電気化車両の用途、特に、下限加熱範囲でこれらの特性を必要とするＨＥＶ、ＰＨＥＶ、ＭＨＥＶ、ＥＶ、及び大量輸送車両で最も有用である。また、ヒートポンプタイプ流体は、空調範囲、すなわち、最大４０℃で良好に機能する必要があり、ＨＦＯ－１２３４ｙｆに対し容量の増加をもたらすことにも留意すべきである。したがって、本明細書に記載の冷媒ブレンドは、特に－３０℃から最大＋４０℃までの温度範囲にわたって良好に機能し、ヒートポンプシステムで使用されているサイクルに応じて加熱及び／又は冷却を提供することができる。

【0144】

実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタンを含む。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタンからなり得る。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びエタンを含む近共沸、共沸混合物様、又は共沸ブレンドを含み得る。

【0145】

他の実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパンを含む。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパンからなり得る。いくつかの実施形態では、冷媒ブレンドは、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）及びプロパンを含む近共沸、共沸混合物様、又は共沸ブレンドを含み得る。

【0146】

冷媒ブレンドは、様々な加熱及び冷却システムで使用できる。図５の実施形態では、加熱／冷却ループ１１０を有する加熱／冷却システム１００は、第１の熱交換器１２０、圧力調整器１３０、第２の熱交換器１４０、コンプレッサ１５０、及び四方弁１６０を備える。第１及び第２の熱交換器は、空気／冷媒タイプである。ループ１１０の冷媒、及びファンによって生成された空気の流れが第１の熱交換器１２０を通過する。この同じ空気流の全部又は一部はまた、熱交換器を通過して、エンジンなどの外部冷却回路（図５には示されていない）を通過することができる。同様に、第２の熱交換器１４０は、ファンによって生成された空気流を通過させている。この同じ空気流の全部又は一部はまた、別の外部冷却回路（図５には示されていない）を通過することができる。空気が流れる方向は、ループ１１０の動作モード及び外部冷却回路の要件に依存する。したがって、エンジンの場合、エンジンがアイドル状態であり、ループ１１０がヒートポンプモードにあるとき、空気は、エンジン冷却回路の熱交換器によって加熱され、次に熱交換器１２０に吹き付けられて、ループ１１０の流体の蒸発の速度を上げ、したがってこのループの性能を改善することができる。冷却回路の熱交換器は、エンジンに入る空気の加熱又はこのエンジンによって生成されたエネルギーを生産的に使用するなどのエンジン要件に従って、弁によって作動させることができる。

【0147】

冷却モードでは、コンプレッサ１５０によって動かされた冷媒は、弁１６０を介して、コンデンサとして機能する熱交換器１２０を通過し、すなわち、熱エネルギーを外部に放出し、次に圧力調整器１３０を通過し、蒸発器として機能している熱交換器１４０を通過して、したがって、自動車の車室内部に吹き込まれることを意図した空気の流れを冷却する。

【0148】

ヒートポンプモードでは、冷媒の流れの方向は、弁１６０を使用して逆にされる。熱交換器１４０はコンデンサとして機能し、熱交換器１２０は蒸発器として機能する。次に、熱交換器１４０を使用して、自動車の車室に向けられた空気の流れを加熱することができる。

【0149】

図６の実施形態では、加熱／冷却ループ２１０を有する加熱／冷却システム２００は、第１の熱交換器２２０、圧力調整器２３０、第２の熱交換器２４０、コンプレッサ２５０、四方弁２６０、及び分岐２７０を備え、分岐２７０は、冷却モードでの流体の流れの方向を考慮するとき、一方では熱交換器２２０の出口に、他方では熱交換器２４０の出口に取り付けられる。この分岐は、エンジンに入ることが意図されている空気の流れ又は排気ガスの流れが通過する熱交換器２８０と、圧力調整器２８０とを備える。第１の熱交換器２２０及び第２の熱交換器２４０は、空気／冷媒タイプである。ループ２１０からの冷媒、及びファンによって生成された空気の流れが第１の熱交換器２２０を通過する。この同じ空気流の全部又は一部はまた、エンジン冷却回路の熱交換器（図６には示されていない）を通過する。同様に、第２の交換器２４０は、ファンによって運ばれた空気流を通過させている。この空気流の全部又は一部はまた、エンジン冷却回路（図６には示されていない）の別の熱交換器を通過する。空気が流れる方向は、ループ２１０の動作モード及びエンジン要件に依存する。例として、燃焼エンジンがアイドル状態であり、ループ２１０がヒートポンプモードにあるとき、空気は、エンジン冷却回路の熱交換器によって加熱され、次に熱交換器２２０に吹き付けられて、ループ２１０の流体の蒸発を加速し、このループの性能を改善することができる。冷却回路の熱交換器は、エンジンに入る空気の加熱又はこのエンジンによって生成されたエネルギーを生産的に使用するなどのエンジン要件に従って、弁によって作動させることができる。

【0150】

熱交換器２８０はまた、これが冷蔵モードであろうとヒートポンプモードであろうと、エネルギー要件に従って作動させることができる。遮断弁２９０を分岐２７０に設置して、この分岐をアクティブ化又は非アクティブ化することができる。

【0151】

ファンによって運ばれる空気の流れは、熱交換器２８０を通過する。この同じ空気流は、エンジン冷却回路の別の熱交換器を通過する場合があり、また、排気ガス回路、エンジン空気入口、又はハイブリッド自動車の場合はバッテリーに配置された他の熱交換器を通過する場合がある。

【0152】

図７の実施形態では、冷蔵ループ３１０を有する冷蔵システム３００は、第１の熱交換器３２０、圧力調整器３３０、第２の熱交換器３４０、コンプレッサ３５０、及び四方弁３６０を備える。第１の熱交換器３２０及び第２の熱交換器３４０は、空気／冷媒タイプである。熱交換器３２０及び３４０が動作する方法は、図６に示される第１の実施形態と同じである。２つの流体／液体熱交換器３７０及び３８０は、冷蔵ループ回路３１０及びエンジン冷却回路又は二次グリコール－水回路の両方に設置されている。中間の気体流体（空気）を通過させることなく流体／液体熱交換器を設置すると、空気／流体熱交換器と比較して熱交換の改善に貢献する。

【0153】

図８の実施形態では、冷蔵ループ４１０を有する冷蔵システム４００は、第１シリーズの熱交換器４２０及び４３０、圧力調整器４４０、第２のシリーズの熱交換器４５０及び４６０、コンプレッサ４７０、並びに四方弁４８０を備える。分岐４９０は、冷媒モードでの流体の循環を考慮するとき、一方では熱交換器４２０の出口に、他方では熱交換器４６０の出口に取り付けられる。この分岐は、燃焼エンジンに入ることが意図されている空気の流れ又は排気ガスの流れが通過する熱交換器５００と、遮断弁５１０とを備える。この分岐が動作する方法は、図７に示される第２の実施形態と同じである。

【0154】

熱交換器４２０及び４５０は空気／冷媒タイプであり、熱交換器４３０及び４６０は液体／冷媒タイプである。これらの熱交換器が動作する方法は、図５に示される第３の実施形態と同じである。

【0155】

冷媒ブレンドはまた、冷媒組成物からの総汚染物質の相対濃度を低減するために使用され得る。一実施形態では、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）とエタン（Ｒ－１７０）又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとを含む第１の冷媒組成物は、近共沸挙動を示さず、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、エタン（Ｒ－１７０）、又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つとブレンドされ、第２の冷媒組成物を形成する。２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、エタン（Ｒ－１７０）、又はプロパン（Ｒ－２９０）のうちの少なくとも１つを追加すると、総汚染物質の相対濃度が低下し、近共沸挙動を示す第２の冷媒組成物になる。

【実施例】

【0156】

ヒートポンプシステムの熱力学的モデリングの比較
加熱モード：エタン
熱力学的モデリングプログラムであるＴｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅ３．０を使用して、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと比較したＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタンブレンドの期待される性能をモデル化した。加熱モードに使用されるモデル条件は次のとおりである。熱交換器＃２は１０℃刻みで変化させた。

【0157】

【表4】

【0158】

１重量％～１０重量％の範囲のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタンのモデリング結果。

【0159】

【表5】

【0160】

【表6】

【0161】

【表7】

【0162】

【表8】

【0163】

【表9】

【0164】

モデリングの結果は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－１７０とのブレンドが、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供することを示している。－２０℃及び－３０℃の周囲温度では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆは十分に機能しない。－３０℃では、コンプレッサ入口圧力は大気圧より低く（１０１．３ｋＰａ未満）、空気がコンプレッサに引き込まれる（表４）。したがって、ＨＦＯ－１２３４ｙｆは、何らかのシステム設計なしで、－２０℃までのヒートポンプ流体としての使用に制限されている。しかし、１重量％のＲ－１７０（エタン）でさえ、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ（９９重量％）／Ｒ－１７０（１重量％）が－３０℃までの温度で動作できるため、結果として得られるブレンドの性能が大幅に向上する。したがって、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－１７０の本発明のブレンドは、加熱範囲をΔ１０℃拡張する。

【0165】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－１７０（エタン）とのブレンドはまた、加熱容量の向上という点で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供する。モデリングの結果は、１重量％のＲ－１７０でも５％を超える熱容量の改善があり、最大１０％のエタンは最大５４％の相対熱容量を大幅に改善できることを示している。本発明のブレンドの改善された加熱容量は、新しい流体を容易に使用して、客室に適切な熱を提供できることを示している。更に、結果として得られる本発明のブレンドは、一般に、ヒートポンプの動作範囲にわたって、純粋なＨＦＯ－２１３４ｙｆに対して、同様の又は低減されたコンプレッサ吐出量比を有する。

【0166】

モデリングによると、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～５重量％のＲ－１７０（エタン）とのブレンドは、－３０℃～＋１０℃の加熱範囲で同様の性能係数（ＣＯＰ）又はエネルギー性能を有することを示す。ＨＦＯ－１２３４ｙｆと５重量％を超え最大１０重量％までのＲ－１７０（エタン）とのブレンドは、加熱範囲で適切なＣＯＰを有する。

【0167】

更に、１～１０重量％のＲ－１７０（エタン）を含有するブレンドも、所望の加熱範囲にわたって、つまり－３０℃～最大１０℃で比較的低い勾配を示す。しかし、整備は通常ガレージサービスベイで行われ、周囲温度は１０℃以上になると想定されているため、Ｒ－１７０ブレンドは非常に良好な勾配を有し、近共沸ブレンドに近いものとして整備できる。

【0168】

したがって、本明細書に記載のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－１７０冷媒ブレンドは、－３０℃～＋１０℃の加熱動作範囲でＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも５％～５４％改善された容量を独自に提供し、ＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも低い加熱範囲の容量をΔ１０℃拡張し、ＧＷＰが非常に低く（１０未満）、可燃性が低から軽度（クラス２～クラス２Ｌ）であると同時に、１０℃以上の自動車整備温度ゾーンで低い又はほぼ無視できる程度の温度勾配も独自に示す。

【0169】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－１７０の全てのブレンドが望ましいが、ヒートポンプ流体に有利な可燃性（すなわち、クラス２又はクラス２Ｌ）を有する好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～６３．５重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－１７０～３６．５重量％のＲ－１７０であり、より好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％～１０重量％のＲ－１７０であり、最も好ましいブレンドは、９９％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９３重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－１７０～７重量％のＲ－１７０である。

【0170】

加熱モード：プロパン
熱力学的モデリングプログラムであるＴｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅ３．０を使用して、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと比較したＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパンブレンドの期待される性能をモデル化した。加熱モードに使用されるモデル条件は次のとおりである。熱交換器＃２は１０℃刻みで変化させた。

【0171】

【表10】

【0172】

１重量％～１０重量％の範囲のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパンのモデリング結果。

【0173】

【表11】

【0174】

【表12】

【0175】

【表13】

【0176】

【表14】

【0177】

【表15】

【0178】

モデリングの結果は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－２９０とのブレンドが、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供することを示している。－３０℃の周囲温度では、ＨＦＯ－１２３４ｙｆは十分に機能しない。コンプレッサ入口圧力は大気圧より低く（１０１．３ｋＰａ未満）、空気がコンプレッサに引き込まれる（表４）。したがって、ＨＦＯ－１２３４ｙｆは、何らかのシステム設計なしで、－２０℃までのヒートポンプ流体としての使用に制限されている。しかし、１重量％のＲ－２９０（プロパン）でさえ、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ（９９重量％）／Ｒ－２９０（１重量％）が－３０℃までの温度で動作できるため、結果として得られるブレンドの性能が大幅に向上する。したがって、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－２９０の本発明のブレンドは、加熱範囲をΔ１０℃拡張する。

【0179】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－２９０（プロパン）とのブレンドはまた、加熱容量の向上という点で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供する。モデリングの結果は、１重量％のＲ－２９０でも２％を超える熱容量の改善があり、最大１０％のプロパンは最大２２％の相対熱容量を大幅に改善できることを示している。本発明のブレンドの改善された加熱容量は、新しい流体を容易に使用して、客室に適切な熱を提供できることを示している。更に、結果として得られる本発明のブレンドは、一般に、ヒートポンプの動作範囲にわたって、純粋なＨＦＯ－２１３４ｙｆに対して、同様の又は低減されたコンプレッサ吐出量比を有する。

【0180】

モデリングによると、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～５重量％のＲ－２９０（プロパン）とのブレンドは、－３０℃～＋１０℃の加熱範囲で同様のＣＯＰ又はエネルギー性能を有することを示す。ＨＦＯ－１２３４ｙｆと５重量％を超え最大１０重量％までのＲ－２９０（プロパン）とのブレンドは、加熱範囲で適切なＣＯＰを有する。

【0181】

更に、１～１０重量％のＲ－２９０（プロパン）を含有するブレンドはまた、所望の加熱範囲にわたって、つまり－３０℃～最大１０℃で無視できる程度の勾配を示す。したがって、この本発明のブレンドは、ほとんど全ての周囲環境で使用することができる。

【0182】

したがって、本明細書に記載のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－２９０冷媒ブレンドは、－３０℃～＋１０℃の加熱動作範囲でＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも２％～２２％改善された容量を独自に提供し、ＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも低い加熱範囲の容量をΔ１０℃拡張し、ＧＷＰが非常に低く（１０未満）、可燃性が低から軽度（クラス２～クラス２Ｌ）であると同時に、全てのヒートポンプの動作温度でほぼ無視できる程度の勾配も独自に示す。

【0183】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－２９０の全てのブレンドが望ましいが、ヒートポンプ流体に有利な可燃性を有する好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～７８重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－２９０～２２重量％のＲ－２９０であり、より好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～８０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％～２０重量％のＲ－２９０であり、最も好ましいブレンドは、９９％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－２９０～１０重量％のＲ－２９０である。

【0184】

冷却モード（プロパン）
ヒートポンプシステムの熱力学的モデリングの比較

【0185】

冷却モード：プロパン
熱力学的モデリングプログラムであるＴｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅ３．０を使用して、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／エタンと比較したＨＦＯ－１２３４ｙｆに対するブレンドの期待される性能をモデル化した。冷却モードに使用されるモデル条件は次のとおりである。熱交換器＃２は１０℃刻みで変化させた。

【0186】

【表16】

【0187】

【表17】

【0188】

【表18】

【0189】

【表19】

【0190】

ヒートポンプ流体が実行可能な候補であるためには、冷却モードでも良好に機能する必要がある。すなわち、周囲温度が高い場合は、適切な冷却を提供する必要がある。モデリングの結果は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－２９０とのブレンドが、周囲温度２０℃～最大４０℃までの冷却範囲で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供することを示している。

【0191】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－２９０（プロパン）とのブレンドはまた、冷却容量の向上という点で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供する。モデリングの結果は、１重量％のＲ－２９０でも２％を超える熱容量の改善があり、最大１０％のプロパンは最大２２％の相対冷却容量を大幅に改善できることを示している。本発明のブレンドの改善された冷却容量は、新しい流体を容易に使用して、客室に適切な冷却（空調）を提供できることを示している。更に、結果として得られる本発明のブレンドは、一般に、冷却動作範囲にわたって、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆに対して、同様のコンプレッサ吐出量比を有する。

【0192】

モデリングによると、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－２９０（プロパン）とのブレンドは、＋２０℃～＋４０℃の冷却範囲で同様のＣＯＰ又はエネルギー性能を有することを示す。

【0193】

更に、１～１０重量％のＲ－２９０（プロパン）を含有するブレンドはまた、所望の冷却範囲にわたって、つまり＋２０℃～＋４０℃で無視できる程度の勾配を示す。したがって、この本発明のブレンドは、ほとんど全ての周囲環境で使用することができる。

【0194】

したがって、本明細書に記載のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－２９０冷媒ブレンドは、＋２０℃～＋４０℃の冷却動作範囲でＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも２％～２２％改善された容量を独自に提供し、ＧＷＰが非常に低く（１０未満）、可燃性が低から軽度（クラス２～クラス２Ｌ）であると同時に、全てのヒートポンプの動作温度でほぼ無視できる程度の勾配も独自に示す。

【0195】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－２９０の全てのブレンドが望ましいが、ヒートポンプ（すなわち、加熱又は冷却モードで動作する）流体に有利な可燃性（クラス２又はクラス２Ｌ）を有する好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～７８重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－２９０～２２重量％のＲ－２９０であり、より好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～８０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％～２０重量％のＲ－２９０であり、最も好ましいブレンドは、９９％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－２９０～１０重量％のＲ－２９０である。

【0196】

冷却モード：エタン
熱力学的モデリングプログラムであるＴｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅ３．０を使用して、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ／プロパンと比較したＨＦＯ－１２３４ｙｆに対するブレンドの期待される性能をモデル化した。冷却モードに使用されるモデル条件は次のとおりである。熱交換器＃２は１０℃刻みで変化させた。

【0197】

【表20】

【0198】

【表21】

【0199】

【表22】

【0200】

【表23】

【0201】

ヒートポンプ流体が実行可能な候補であるためには、冷却モードでも良好に機能する必要がある。すなわち、周囲温度が高い場合は、適切な冷却を提供する必要がある。モデリングの結果は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－１７０とのブレンドが、周囲温度＋２０℃～最大＋４０℃までの冷却範囲で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供することを示している。

【0202】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－１７０（エタン）とのブレンドはまた、冷却容量の向上という点で、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも大きな利点を提供する。モデリングの結果は、１重量％のＲ－１７０でも６～７％％を超える熱容量の改善があり、最大１０％のエタンは最大５０～７０％の相対冷却容量を大幅に改善できることを示している。本発明のブレンドの改善された冷却容量は、新しい流体を容易に使用して、客室に適切な冷却（空調）を提供できることを示している。更に、結果として得られる本発明のブレンドは、一般に、冷却動作範囲にわたって、純粋なＨＦＯ－１２３４ｙｆに対して、同様のコンプレッサ吐出量比を有する。

【0203】

モデリングによると、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと１重量％～１０重量％のＲ－１７０（エタン）とのブレンドは、＋２０℃～＋４０℃の冷却範囲で同様のＣＯＰ又はエネルギー性能を有することを示す。

【0204】

更に、１～１０重量％のＲ－１７０（エタン）を含有するブレンドはまた、所望の冷却範囲にわたって、つまり＋２０℃～＋４０℃で無視できる程度の勾配を示す。したがって、この本発明のブレンドは、ほとんど全ての周囲環境で使用することができる。

【0205】

したがって、本明細書に記載のＨＦＯ－１２３４ｙｆ／Ｒ－１７０冷媒ブレンドは、＋２０～＋４０℃の冷却動作範囲でＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも２％～２２％改善された容量を独自に提供し、ＧＷＰが非常に低く（１０未満）、可燃性が低から軽度（クラス２～クラス２Ｌ）であると同時に、全てのヒートポンプの動作温度でほぼ無視できる程度の勾配も独自に示す。

【0206】

ＨＦＯ－１２３４ｙｆ及びＲ－１７０の全てのブレンドが望ましいが、ヒートポンプ流体に有利な可燃性を有する好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～６３．５重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－１７０～３６．５重量％のＲ－１７０であり、より好ましいブレンドは、９９重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９０重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％～１０重量％のＲ－１７０であり、最も好ましいブレンドは、９９％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ～９３重量％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ及び１重量％のＲ－１７０～７重量％のＲ－１７０である。

【0207】

本発明を好ましい実施形態を参照して説明してきたが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、その要素の代わりに同等物を使用することができることが理解されるであろう。加えて、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図される最良の形態として開示されている特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内に含まれる全ての実施形態を含むことが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】