▶ ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-08
(54)【発明の名称】熱伝達方法、システム、及び流体
(51)【国際特許分類】
C09K 5/04 20060101AFI20220201BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20220201BHJP
【ＦＩ】
C09K5/04 E
F25B1/00 396Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021535240
(86)(22)【出願日】2019-12-19
(85)【翻訳文提出日】2021-07-19
(86)【国際出願番号】 US2019067623
(87)【国際公開番号】W WO2020132335
(87)【国際公開日】2020-06-25
(31)【優先権主張番号】62/784,020
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/784,035
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/784,041
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/784,049
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500575824
【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100120754
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 豊治
(72)【発明者】
【氏名】フルス、リャン ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】スチュワート、ロバート ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】シン、ラジヴ ラタナ
(72)【発明者】
【氏名】クローズ、ジョシュア
(57)【要約】
不燃性であり（かつ１００°Ｆを下回る引火点を有さず）、低毒性、０．０１未満のＯＤＰ、並びに４４のＧＷＰを有し、誘電性であり、かつ電気的に安定である、高温熱伝達用途及び環境並びに安全要件のための１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱伝達流体。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子デバイス内で動作している発熱構成要素を冷却するための方法であって、（ａ）前記電子デバイスを動作させることと、
（ｂ）前記動作している電子デバイスの前記発熱構成要素と熱接触する１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱管理流体を提供することと、
（ｃ）前記ＴＦＭＣＢとの熱接触によって、前記動作している発熱構成要素から前記熱管理流体に熱を伝達することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記熱管理流体が、前記発熱構成要素と直接接触し、熱を伝達する前記工程が、前記ＴＦＭＣＢを気化させること、又は前記ＴＦＭＣＢに顕熱を加えること、若しくはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記熱管理流体が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記熱管理流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記ＴＦＭＣＢが、前記伝達工程（ｃ）中、約５５℃より高い温度である、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記熱管理流体が、３０未満の誘電率及び１５ｎＳ／ｃｍ未満の導電率を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記発熱構成要素が、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するために使用されるウェハ、電力制御用半導体、配電用スイッチギヤ、電源トランス、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化若しくは非パッケージ化半導体デバイス、半導体集積回路、燃料電池、レーザー（従来の又はレーザーダイオード）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び、例えば、高電力用途、例えばハイブリッド車又は電気自動車などで使用される電気化学セルなど、半導体集積回路（ＩＣ）、電気化学セル、パワートランジスタ、抵抗器、及びエレクトロルミネセンス素子から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記電子デバイスが、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、据置並びに車載の両方のバッテリ、ハイブリッド車若しくは電気自動車、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記電子デバイスが、ハイブリッド車又は電気自動車である、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのプロセスであって、前記方法が、ｉ）作動流体を熱源で気化させ、前記結果得られる蒸気を膨張させる工程と、次いで、ｉｉ）前記作動流体をヒートシンクで冷却して、前記蒸気を凝縮させる工程と、を含み、前記作動流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、プロセス。
【請求項11】
熱伝達流体を備える高温ヒートポンプであって、前記熱伝達流体が、約２１～２７重量％のＴＦＭＣＢと、６４～７２重量％のｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレンと、約５～１１重量％のメタノールとの混合物である共沸混合物でないこと、及び前記熱伝達流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、前記熱伝達流体が、ＴＦＭＣＢを含む、高温ヒートポンプ。
【請求項12】
ＴＦＭＣＢを含む冷媒を備える二次ループシステム。
【請求項13】
熱伝達流体と、潤滑剤と、を含む熱伝達組成物であって、前記熱伝達流体が、ＴＦＭＣＢを含む、熱伝達組成物。
【請求項14】
前記潤滑剤が、少なくとも１つのポリオールエステル（ＰＯＥ）と、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）と、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）と、を含む、請求項１３に記載の熱伝達流体。
【請求項15】
熱伝達システム内の既存の冷媒を置き換える方法であって、（ａ）前記システムから前記既存の冷媒の少なくとも一部を除去する工程と、続いて、
（ｂ）前記システム内に、ＴＦＭＣＢを含む冷媒を導入する工程と、を含む、方法。
【請求項16】
物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、（ａ）約７０℃を上回る温度で熱を生成している高温熱源を提供することと、
（ｂ）ＴＦＭＣＢ液との熱接触によって、前記高温熱源から熱を除去することと、を含み、前記ＴＦＭＣＢ液の温度が、約５５℃を上回る、方法。
【請求項17】
前記熱伝達流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記熱伝達流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記熱伝達流体が、実質的にＴＦＭＣＢからなり、３０未満の誘電率及び１５ｎＳ／ｃｍ未満の導電率を有する不燃性の熱伝達流体である、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
熱を除去する前記工程が、前記ＴＦＭＣＢを気化させること、又は前記ＴＦＭＣＢに顕熱を加えること、若しくはこれらの組み合わせを含む、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、動作している電子デバイス並びにシステムから熱を除去する、及び／又は動作している電子デバイス並びにシステムに熱を加えるための方法並びにシステム、そのような動作している電子デバイス及びシステムの熱管理、及び二次ループシステム、有機ランキンサイクル（「organic Rankine cycle、ＯＲＣ」）用途、並びに高温熱ポンプのような他の高温熱伝達用途に関する。
【背景技術】
【0002】
放熱は、多くの用途においてますます困難な問題となっている。携帯型で手持ち式の電子デバイスでは、例えば、機能性を追加しながら小型化するという要望が、動作中にデバイスの熱出力密度を増加させ、それにより、バッテリなど、それらの中の電子構成要素の冷却をより困難にする。デスクトップコンピュータ、データセンター、及び電気通信センター内で計算能力が増加するにつれて、熱出力も増加し、この場合もやはり、そのような電子デバイスの熱管理がますます重要になる。モビリティの電動化の加速もまた、熱管理（例えば、電気自動車内のキャビン、バッテリ）の新たな課題をもたらす。電気自動車では、比較的狭い温度範囲内で、及び高信頼性で、効率的かつ安全な方法で、バッテリを冷却する重要性を含む様々な理由で、熱管理機能が、特に重要である。有効な熱電池管理を提供するための課題は、より広い範囲及びより速い充電を伴うバッテリ駆動車両に対する需要が高まるにつれて大きくなる。
【0003】
バッテリ、特に電気自動車に電力を提供するバッテリの効率及び有効性は、それらが動作する動作温度の関数である。したがって、熱管理システムは、運転中及び／又は充電中にバッテリから熱を単に除去する以上のことができなければならず、熱管理システムは、可能な限り低コストであり、可能な限り軽量である装置を使用して、比較的狭い温度範囲で冷却を達成しなければならない。これにより、物理的特性と性能特性との達成し難い組み合わせを有する、そのようなシステムの熱伝達流体の必要性が生じる。更に、いくつかの重要な用途では、熱管理システムは、特に自動車が寒い天気に始動されるときに、バッテリに熱を加えることができなければならず、このことが、そのようなシステムで使用するための熱伝達流体の選択を更に困難にする。
【0004】
電気自動車のバッテリの熱管理のための１つの頻繁に使用されるシステムは、熱管理に使用される流体にバッテリを浸漬することを伴う。そのようなシステムは、そのようなシステム内で使用される流体が、バッテリ又はデバイスが動作中である間、バッテリ又は他の電子デバイスとの密接な接触に電子的に適合していなければならないという更なる制約を加える。一般に、これは、流体が不燃性でなければならないことだけでなく、流体が、バッテリ又は他の電子構成要素と接触している一方で構成要素が動作していて、動作中に比較的高い温度が存在する間、低導電性及び高レベルの安定性も有しなければならないことも意味する。出願人らは、任意のそのような流体の漏れが、動作している電子構成要素との接触をもたらし得るため、動作している電子デバイス及びバッテリの間接冷却においても、そのような特性が望ましいことを理解するようになった。
【0005】
浸漬冷却などのバッテリ冷却のために一般的に使用されてきた熱管理流体は、水／グリコールの組み合わせであるが、クロロフルオロカーボン、フルオロ炭化水素、クロロ炭化水素、及びハイドロフルオロエーテルなど、他のクラスの材料が使用可能として言及されている。例えば、米国特許第２０１８／０１９１０３８号を参照されたい。
【0006】
フルオロ炭化水素など、上記のクラスの化合物を含む多くの流体が、一般に冷媒として使用されてきた、又は使用することを提案されてきたが、動作している電子デバイスの熱管理分野の当業者は、フルオロ炭化水素のほとんどではないにしても多くが、動作している電子システムの冷却で使用するため、特に浸漬冷却技術のために有効である望ましい特性について、完全な賛辞を得られないことを理解するであろう。例えば、米国特許第５，０２６，４９９号は、２１～２７重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）と、６４～７２重量％のｔｒａｎｓジクロロエチレンと、５～１１重量％のメタノールとを含む流体を含む共沸組成物を開示しており、そのような流体は、一般に、溶媒、エアロゾル、発泡剤、及び冷媒用であることを示唆している。しかしながら、以下により詳細に説明されるように、本発明による特殊な方法及びシステムにおけるそのような非共沸組成物の使用に言及、又は使用を示唆する開示は、米国特許第５，０２６，４９９号に存在しない。
【0007】
したがって、出願人らは、環境的に受容可能、不燃性であり、低毒性又は無毒性を有し、優れた絶縁特性を有し、低コスト、高信頼性、及び軽量である装置を使用して比較的狭い温度範囲で、動作している電子構成要素の有効冷却及び／又は熱を提供する熱特性を有する熱伝達流体を使用する熱管理方法及びシステムの必要性を理解するようになった。したがって、例えば、出願人らは、比較的低い沸点（例えば、５０℃未満）を有する流体は、そのような流体の使用が、多くのバッテリ及び／又は電子冷却用途のための冷却装置のコスト及び／又は重量を増加させる傾向があり、また、以下に説明するように、信頼性も低下させ得るので、多くの用途において望ましくないことを見出した。
【0008】
ランキンサイクルは、発電のために一般的に使用される標準的な熱力学サイクルである。ランキンサイクルシステムの必須要素は、１）高圧で液体を蒸気に変えるためのボイラーと、２）蒸気を膨張させて機械エネルギーを導出するためのタービンと、３）タービンからの低圧排出蒸気を低圧液体に変えるための復水器と、４）凝縮液を高圧でボイラーに戻すためのポンプと、である。
【0009】
ランキンサイクルの作動流体として、ＨＦＣ－２４５ｆａなど、様々な作動流体が提案されている。しかしながら、環境的に受容可能であり、優れた熱力学特性を有し、例えば、少なくとも約２００℃、例えば、約２００℃～約４００℃など、広範囲の熱源温度にわたって効率的に動作し得る作動流体を提供することが業界で望まれている。
【0010】
環境的に受容可能であり、優れた熱力学特性を有し、不燃性である熱伝達流体（例えば、冷媒）を提供することも、業界で望まれている。
【発明の概要】
【0011】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、又は１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、又は１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0012】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体を気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体を気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0013】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0014】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0015】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）ＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）ＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0016】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、又は１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、又は１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、方法、を含む。
【0017】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0018】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）少なくとも約５０重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0019】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなる、方法、を含む。
【0020】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、不燃性であり、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなり、３０未満（＜３０）の誘電率並びに１５ｎＳ／ｃｍ未満（＜１５ｎＳ／ｃｍ）の導電率を有する、方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で熱伝達液に顕熱を加えることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含み、この熱伝達液が、不燃性であり、実質的に１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）からなり、３０未満（＜３０）の誘電率並びに１５ｎＳ／ｃｍ未満（＜１５ｎＳ／ｃｍ）の導電率を有する、方法、を含む。
【0021】
本発明は、物品、デバイス、又は流体から熱を除去するための方法であって、
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）実質的にＴＦＭＣＢからなり、３０未満（＜３０）の誘電率並びに１５ｎＳ／ｃｍ未満（＜１５ｎＳ／ｃｍ）の導電率を有する不燃性の熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）高温熱源を提供することと、
（ｂ）実質的にＴＦＭＣＢからなり、３０未満（＜３０）の誘電率並びに１５ｎＳ／ｃｍ未満（＜１５ｎＳ／ｃｍ）の導電率を有する不燃性の熱伝達流体を約５０℃超、約５５℃超、又は約６０℃超の温度で気化させることによって、当該高温熱源から熱を除去することと、を含む方法、を含む。
【0022】
本発明はまた、特にバッテリなど、動作している電子デバイスから熱を除去し、かつ任意選択で、動作している電子デバイスに熱を加えるための方法であって、
（ａ）電子デバイスを動作させることによって熱を生成することと、
（ｂ）ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体に熱を伝達することによって、動作のこの生成された熱の少なくとも一部を除去することと、を含む方法、を含む。
（ａ）電子デバイスを動作させることによって熱を生成することと、
（ｂ）ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体に熱を伝達することによって、動作のこの生成された熱の少なくとも一部を除去することと、を含む方法、を含む。
【0023】
本明細書で使用される場合、用語「動作している電子デバイス」及び関連語の形態は、電気エネルギー及び／又は電子信号を受信及び／又は伝送及び／又は生成することによって、意図される機能を実行する過程にあるデバイス、又はデバイスの構成要素を意味する。したがって、本明細書で使用される場合、用語「動作している電子デバイス」は、例えば、電気エネルギーのソースを別の構成要素に提供する過程にあるバッテリ、及び充電又は再充電されているバッテリを含む。
【0024】
本発明はまた、動作している電子デバイスから熱を除去し、かつ任意選択で、動作している電子デバイスに熱を加えるための方法であって、
（ａ）電子デバイスを動作させることによって熱を生成することと、
（ｂ）動作している電子デバイスを、ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体内に浸漬された状態に維持することと、を含む方法、を含む。
（ａ）電子デバイスを動作させることによって熱を生成することと、
（ｂ）動作している電子デバイスを、ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体内に浸漬された状態に維持することと、を含む方法、を含む。
【0025】
本発明はまた、バッテリの温度を熱的に調節するための方法であって、
（ａ）ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体と熱接触した状態で、バッテリを提供することと、
（ｂ）当該熱伝達流体から熱を除去するために、二次流体、又は当該バッテリ以外の物品を提供することと、
（ｃ）当該熱伝達流体に熱を加えるために、二次流体、又は当該バッテリ以外の物品を提供することと、を含み、工程（ｂ）の二次流体又は物品が、工程（ｃ）の二次流体又は物品と同じであるか、又は異なっていてもよい、方法、を含む。
（ａ）ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる熱伝達流体と熱接触した状態で、バッテリを提供することと、
（ｂ）当該熱伝達流体から熱を除去するために、二次流体、又は当該バッテリ以外の物品を提供することと、
（ｃ）当該熱伝達流体に熱を加えるために、二次流体、又は当該バッテリ以外の物品を提供することと、を含み、工程（ｂ）の二次流体又は物品が、工程（ｃ）の二次流体又は物品と同じであるか、又は異なっていてもよい、方法、を含む。
【0026】
本発明はまた、熱的に調節されるバッテリであって、
（ａ）動作中にバッテリによって生成される熱の少なくとも一部を保持するであろうバッテリの表面と、
（ｂ）当該表面と熱接触している熱伝達流体と、を備え、熱伝達流体が、ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる、熱的に調節されるバッテリ、を含む。
（ａ）動作中にバッテリによって生成される熱の少なくとも一部を保持するであろうバッテリの表面と、
（ｂ）当該表面と熱接触している熱伝達流体と、を備え、熱伝達流体が、ＴＦＭＣＢを含む、実質的にＴＦＭＣＢからなる、又はＴＦＭＣＢからなる、熱的に調節されるバッテリ、を含む。
【0027】
本明細書で使用される場合、用語「熱接触」及びその関連する形態は、表面との直接接触、及び表面と、流体との間の熱の流れを促進する別の物体若しくは流体を介する間接接触を含む。
【0028】
出願人らは、ＴＦＭＣＢが、高温熱伝達用途のための及び電子冷却のための困難な性能要件を満たすだけでなく、厳しい環境及び安全要件も満たすことを予期せず発見した。具体的には、出願人らは、ＴＦＭＣＢが、不燃性であり（かつ１００°Ｆ未満の引火点を有さず）、低毒性、０．０１未満のＯＤＰ、及び４４のＧＷＰを有し、誘電性かつ電気的に安定していることを発見した。特に、出願人らは、ＴＦＭＣＢが、ＡＳＴＭ Ｄ２４７７－０７によって測定されたときに２２℃で２０の測定誘電率を有し、ＡＳＴＭ Ｄ ２６２４によって測定されたときに２２℃で１０ｎＳ／ｃｍ未満の測定導電率を有することを確定した。
【0029】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含み、かつ実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、沸点を約５０℃を下回って、約５５℃を下回って、又は約６０℃を下回って低下させない、少なくとも１つの共熱伝達流体成分と、を含む。
【0030】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、又は実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、沸点を約５０℃を下回って、約５５℃を下回って、又は約６０℃を下回って低下させず、かつ熱伝達組成物の導電率を２２℃で１５ｎＳ／ｃｍを上回って上昇させない、少なくとも１つの共熱伝達流体成分と、を含む。
【0031】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、又は実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、沸点を約５０℃を下回って、約５５℃を下回って、又は約６０℃を下回って低下させず、かつ約３０を下回る、熱伝達組成物の誘電率をもたらさない、少なくとも１つの共熱伝達流体成分と、を含む。
【0032】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、又は実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、熱伝達組成物を可燃性にしない、少なくとも１つの共熱伝達流体成分と、を含む。
【0033】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、又は実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、熱伝達組成物を毒性にしない、少なくとも１つの共熱伝達流体成分と、を含む。
【0034】
本発明はまた、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、又は実質的にＴＦＭＣＢからなる熱伝達組成物と、少なくとも１つの共熱伝達流体成分とを、当該少なくとも１つの共熱伝達成分が、（ｉ）熱伝達流体の沸点を約５０℃を下回って、約５５℃を下回って、又は約６０℃を下回って低下させること、又は（ｉｉ）約３０を下回る、熱伝達組成物の誘電率をもたらすこと、又は（ｉｉｉ）熱伝達組成物を可燃性にすること、又は（ｉｖ）熱伝達組成物を毒性にすること、のないタイプのものであり、かつそのようなことのない量で存在することを条件に、含む。出願人らは、本明細書に含まれる教示を考慮すると、共熱伝達流体の選択及びその量は、過度の実験を行うことなく、当業者によって行われ得ると考える。
【0035】
例えば、本発明の熱伝達流体は、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、メタノール、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群より選択される少なくとも１つの共熱伝達成分を追加的に含み得る。
【0036】
熱伝達は、約１０００以下の地球温暖化係数（Global Warming Potential、ＧＷＰ）を有し得る。
【0037】
熱伝達流体は、クラス１冷媒、クラスＡ冷媒、又はクラスＡ１冷媒であってもよい。
【0038】
熱伝達流体は、約１００°Ｆ（３７．８℃）を超える引火点を有し得る。
【0039】
本発明は、熱伝達流体と、潤滑剤とを含む熱伝達組成物を更に開示する。潤滑剤は、熱伝達流体の約５重量％～約３０％の量で存在し得る。潤滑剤は、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油、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、及びポリ（α－オレフィン）（ＰＡＯ）からなる群より選択される少なくとも１つの潤滑剤を含み得る。潤滑剤は、少なくとも１つのポリオールエステル（ＰＯＥ）を含み得る。
【0040】
電子デバイスは、熱伝達流体を含み得、加熱又は冷却の方法は、熱伝達流体を使用し得る。熱伝達システムは、熱伝達流体を含み得、熱伝達システムは、蒸発器と、復水器と、流体連通する圧縮機と、を含む蒸気圧縮システムであり得る。
【0041】
その別の形態では、本発明は、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換する方法を提供し、この方法は、ｉ）熱伝達流体を熱源で気化させ、結果得られた蒸気を膨張させる工程と、ｉｉ）熱伝達流体をヒートシンクで冷却して蒸気を凝縮させる工程と、を含む。熱源温度は、約９０℃～約８００℃であり得るか、又は熱源温度は、約９０℃～約１０００℃であり得る。
【0042】
「地球温暖化係数」（以下「ＧＷＰ」）は、様々な気体の地球温暖化への影響を比較することを可能にするために開発された。これは、ある気体の１トンの放出が、二酸化炭素の１トンの放出に対して相対的に、所与の期間にわたってどのくらいのエネルギーを吸収するかの尺度である。ＧＷＰが大きいほど、所与の気体は、ＣＯ２と比較して、その期間にわたって地球をより一層温めることになる。ＧＷＰに通常使用される期間は、１００年である。ＧＷＰは、アナリストが異なる気体の放出推定値を合計することを可能にする、一般的な尺度を提供する。気候変動に関する政府間パネル（Intergovernmental Panel on Climate Change、ＩＰＣＣ）の２０１４年の第５次評価報告書（ＡＲ５）を参照されたい。ＴＦＭＣＢは、大気寿命及び放射効率から計算したときに、４４のＧＷＰを有する（手順についての参照は、Ｈｏｄｎｅｂｒｏｇ，Ｅｔｍｉｎａｎ，Ｆｕｇｌｅｓｔｖｅｄｔ，Ｍａｒｓｔｏｎ，Ｍｙｈｒｅ，Ｎｉｅｌｓｅｎ，Ｓｈｉｎｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｔｏｎ「Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ ａｎｄ Ｒａｄｉａｔｉｖｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｏｆ Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ａ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｒｅｖｉｅｗ」Ｒｅｖｉｅｗｓ ｏｆ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，５１，２０１３。ＤＯＩ：８７５５－１２０９／１３／１０．１００２／Ｒｏｇ．２００１３。
【0043】
ＬＣ５０は、化合物の急性毒性の尺度である。化合物の急性吸入毒性は、ＯＥＣＤ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｎｏ．４０３ 「Ａｃｕｔｅ Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ」（２００９），Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ．２．（Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ）ｏｆ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ（ＥＣ）Ｎｏ．４４０／２００８に記載された方法を使用して評価され得る。ＴＦＭＣＢは、１９．１５ｍｇ／Ｌ超のＬＣ５０を有する。
【0044】
熱管理流体のフラッシュピントは、ＡＳＴＭ Ｄ３８２８に従って決定される、点火源が除去された後に液体の蒸気が燃焼し続ける最低温度を指す。１００°Ｆ（３７．８℃）を下回る引火点を有さない熱管理流体は、ＮＦＰＡ ３０：Ｆｌａｍｍａｂｌｅ ａｎｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｏｄｅに従って、「不燃性」として分類される。
【0045】
熱管理組成物又は流体の文脈における「不燃性」は、不燃性であると判定される化合物又は組成物を意味する。熱管理組成物又は流体の引火点は、ＡＳＴＭ Ｄ３８２８に従って決定される、点火源が除去された後に組成物の蒸気が燃焼し続ける最低温度を指す。１００°Ｆ（３７．８℃）を下回る引火点を有さない熱管理組成物又は流体は、ＮＦＰＡ ３０：Ｆｌａｍｍａｂｌｅ ａｎｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｏｄｅに従って、「不燃性」として分類される。
【0046】
冷媒組成物の文脈における「無毒性又は低毒性」という語句は、ＡＳＨＲＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ３４－２０１６ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓによる、及びＡＳＨＲＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ３４－２０１６の付属文書Ｂ１に記載されたクラス「Ａ」として分類される。
【0047】
冷媒組成物の文脈において、不燃性かつ低毒性又は無毒性である化合物又は組成物は、ＡＳＨＲＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ３４－２０１６ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓによる、及びＡＳＨＲＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ３４－２０１６の付属文書Ｂ１に記載された「Ａ１」として分類される。
【0048】
「能力」という用語は、冷房システムにおいて冷媒によって提供される、ＢＴＵ／ｈｒ単位の冷却の量である。これは、冷媒が蒸発器を通る際の冷媒のエンタルピー（ＢＴＵ／ｌｂ）の変化を、冷媒の質量流量で乗じることによって実験的に決定される。エンタルピーは、冷媒の圧力及び温度の測定から決定することができる。冷房システムの能力は、冷却される領域を特定の温度に維持する能力に関連する。冷媒の能力は、冷媒が提供する冷却又は加熱の量を表し、冷媒の所与の体積流量に対する熱量を送出する圧縮機のある程度の性能を提供する。換言すれば、特定の圧縮機を考慮すると、より高い能力を有する冷媒は、より多くの冷却又は加熱力を供給するであろう。
【0049】
「成績係数」（以下「Coefficient of Performance、ＣＯＰ」）は、冷媒の気化又は凝縮を伴う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表すのに特に有用な、広く受け入れられている冷媒性能の尺度である。冷蔵工学では、この用語は、蒸気の圧縮時に圧縮機によって印加されるエネルギーに対する有効な冷蔵又は冷却能力の比率を表し、したがって冷媒などの熱伝達流体の所与の体積流量に対する熱量を送出する所与の圧縮機の能力を表す。換言すれば、特定の圧縮機を考慮すると、より高いＣＯＰを有する冷媒は、より多くの冷却又は加熱力を供給するであろう。特定の運転条件における冷媒のＣＯＰを推定するための１つの手段が、標準的な冷蔵サイクル分析技術を用いる冷媒の熱力学的特性からのものである（例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｒ．Ｃ．Ｄｏｗｎｉｎｇ，ＦＬＵＯＲＯＣＡＲＢＯＮ ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＮＴＳ ＨＡＮＤＢＯＯＫ，Ｃｈａｐｔｅｒ ３，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ－Ｈａｌｌ，１９８８を参照されたい）。
【0050】
「熱効率」は、熱源からのエネルギーを仕事に、いかに効率的に変換することができるかの尺度である。この特性は、蒸気圧縮システムの効率を測定するためにＣＯＰが使用されるように、一般に、有機ランキンサイクルシステムの性能を特徴付けるために使用される。特定の運転条件における冷媒のＣＯＰを推定するための１つの手段が、標準的な冷蔵サイクル分析技術を用いた冷媒の熱力学的特性からのものである（例えば、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｍｉｌｏ Ｄ．Ｋｏｒｅｔｓｋｙ．Ｗｉｌｅｙ ２００４，ｐａｇｅ １３８を参照されたい）。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の熱管理システムの概略図である。
【0052】
【図2A】本発明による、浸漬冷却システムの概略図である。
【0053】
【図2B】本発明による、別の浸漬冷却システムの概略図である。
【0054】
【図3】実施例９で報告されたデータのグラフである。
【0055】
【図4】本発明の一実施形態による、バッテリ熱管理システムの概略図である。
【0056】
【図5】例示的な有機ランキンサイクルの回路図である。
【0057】
【図6】例示的なヒートポンプの回路図である。
【0058】
【図7】例示的な二次ループシステムの回路図である。
【0059】
【図8】実施例１０による、例示的な浸漬冷却システムである。
【発明を実施するための形態】
【0060】
熱伝達流体は、冷媒又は熱管理流体であり得る。
【0061】
化合物１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（「ＴＦＭＣＢ」）は、以下の化学構造を有する。
１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（「ＴＦＭＣＢ」）はまた、１，２，２－トリフルオロ－１－トリフルオロメチルシクロブタン、１，２，２－トリフルオロ－１－トリフルオロメチルシクロブタン、１，１，２－トリフルオロ－２－トリフルオロメチル－シクロブタン、又はヘキサフルオロプロピレン／エチレン環状二量体など、代替名で呼ばれることがある。
【化1】
【0062】
ＴＦＭＣＢは、任意の適切な方法によって製造され得る。好適な方法としては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第ＵＳ－Ａ－９８５６１９３号及び同第ＵＳ－Ａ－１０００５７０５号に記載されているものが挙げられる。
熱伝達流体
熱伝達流体
【0063】
本発明は、ＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体を使用する様々な方法、プロセス、及び使用を提供する。
【0064】
熱伝達流体が熱管理（例えば、電子冷却）で使用される場合、熱伝達流体は、熱管理流体と呼ばれる。熱伝達流体が熱伝達システム（例えば、蒸気圧縮熱伝達システム）で使用される場合、熱伝達流体は、冷媒と呼ばれる。熱伝達流体が有機ランキンサイクルで使用される場合、熱伝達流体は、作動流体と呼ばれる。
【0065】
熱伝達流体は、非熱伝達成分を除き、少なくとも約５０重量％、又は少なくとも約７０重量％、又は少なくとも約９０重量％、又は少なくとも約９５重量％、又は少なくとも約９９重量％の量でＴＦＭＣＢを含み得るか、又は熱伝達流体は、実質的にＴＦＭＣＢからなるか、若しくはＴＦＭＣＢからなり得る。
【0066】
熱伝達流体が、有機ランキンサイクルで作動流体として使用される場合、作動流体は、好ましくは、熱伝達成分の重量に基づいて、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む。好ましくは、作動流体は、熱伝達成分の重量に基づいて、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢ、より好ましくは、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢ、より好ましくは、少なくとも約９０重量％のＴＦＭＣＢを含む。
【0067】
本発明の特に好ましい特徴では、熱伝達流体が有機ランキンサイクルで作動流体を使用される場合、作動流体は、実質的にＴＦＭＣＢからなる。より好ましくは、熱伝達流体が有機ランキンサイクルで作動流体を使用される場合、作動流体は、ＴＦＭＣＢからなる。
【0068】
あるいは、熱伝達流体が有機ランキンサイクルで作動流体として使用される場合、作動流体が、約２１～２７重量％のＴＦＭＣＢと、６４～７２重量％のｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレンと、約５～１１重量％のメタノールとの混合物である共沸混合物でないこと、及び作動流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、作動流体は、好ましくは、ＴＦＭＣＢを含む。
【0069】
より好ましくは、熱伝達流体が有機ランキンサイクルで作動流体を使用される場合、作動流体は、熱伝達成分の重量に基づいて、及び作動流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、好ましくは、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む。
【0070】
好ましくは、作動流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、作動流体は、好ましくは、熱伝達成分の重量に基づいて、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢを含む。より好ましくは、作動流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、作動流体は、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢを含む。
【0071】
熱伝達流体が高温ヒートポンプで冷媒として使用される場合、冷媒が、約２１～２７重量％のＴＦＭＣＢと、６４～７２重量％のｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレンと、約５～１１重量％のメタノールとの混合物である共沸混合物でないこと、及び冷媒が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、冷媒は、好ましくは、ＴＦＭＣＢを含む。
【0072】
好ましくは、冷媒は、潤滑剤などの非冷媒成分を除き、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢ、好ましくは、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢ、より好ましくは、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢ、より好ましくは、少なくとも約９０％重量のＴＦＭＣＢを含む。
【0073】
本発明の特に好ましい特徴では、熱伝達流体が高温ヒートポンプで使用される冷媒を含む場合、冷媒は、実質的にＴＦＭＣＢからなる。より好ましくは、熱伝達流体が高温ヒートポンプで冷媒を使用される場合、冷媒は、ＴＦＭＣＢからなる。
【0074】
より好ましくは、熱伝達流体が高温ヒートポンプで冷媒として使用される場合、冷媒は、冷媒成分の重量に基づいて、及び冷媒が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、好ましくは、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む。
【0075】
好ましくは、冷媒が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、冷媒は、好ましくは、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢを含む。より好ましくは、冷媒が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、冷媒は、好ましくは、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢを含む。
【0076】
熱伝達流体は、１つ以上の共流体を含み得る。例えば、熱伝達流体は、ＴＦＭＣＢと、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群より選択される１つ以上の共流体と、を含み得る。
【0077】
熱伝達流体が熱管理流体として使用される場合、共流体は、好ましくは、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、メタノール、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）である。
【0078】
熱伝達流体が冷媒として使用される場合、共流体は、好ましくは、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）である。
【0079】
熱伝達流体がＴＦＭＣＢと、共流体とを含む場合、熱伝達流体は、少なくとも約５重量％、又は少なくとも約１５重量％、又は少なくとも約５０重量％、又は少なくとも約７０重量％、又は少なくとも約９０重量％、又は少なくとも９５重量％、又は少なくとも９９重量％の量で、ＴＦＭＣＢを含み得る。１つ以上の共流体は、熱伝達流体の少なくとも約５重量％、又は少なくとも約１０重量％の量で存在し得る。
【0080】
熱伝達流体は、実質的にＴＦＭＣＢと、１つ以上の共流体とからなり得る。熱伝達流体は、ＴＦＭＣＢと、１つ以上の共流体とからなり得る。
【0081】
熱伝達流体は、実質的にＴＦＭＣＢからなり得ることが理解されるであろう。熱伝達流体は、ＴＦＭＣＢからなり得ることも理解されるであろう。
【0082】
驚いたことに、ＴＦＭＣＢは不燃性であり（かつ引火点を有さず）、約４４のＧＷＰを有することが発見された。これは、ＧＷＰと可燃性とは、一般的に逆相関であるため、特に驚くべきことである。
【0083】
したがって、本発明は、好ましくは不燃性である熱伝達流体を含む。
【0084】
熱伝達流体が冷媒である場合、冷媒は、好ましくは、クラス１冷媒であることが理解されるであろう。
【0085】
熱伝達流体が熱管理流体である場合、熱管理流体は、好ましくは、引火点を有しないか、又は約１００°Ｆ（３７．８℃）を上回る引火点を有しないことが理解されるであろう。
【0086】
驚いたことに、ＴＦＭＣＢが低レベルの毒性を示すことも発見された。
【0087】
したがって、熱伝達流体は、好ましくは、低毒性又は無毒性の熱伝達流体である。
【0088】
熱伝達流体が冷媒である場合、冷媒は、好ましくは、クラスＡ冷媒であることが理解されるであろう。
【0089】
熱伝達流体が不燃性であり、低毒性又は無毒性の熱伝達流体であることも好ましい。
【0090】
熱伝達流体が冷媒である場合、冷媒は、好ましくは、クラスＡ１冷媒であり、低毒性又は無毒性の冷媒であることが理解されるであろう。
【0091】
好ましくは、熱伝達流体は（したがって、熱管理流体、作動流体、又は冷媒も）、低ＧＷＰを有する。例えば、熱伝達流体は、約１０００以下、又は約７００以下、又は約５００以下、又は約３００以下、又は約１５０以下のＧＷＰを有し得る。好ましくは、熱伝達流体は（したがって、熱管理流体又は冷媒も）、約１５０以下のＧＷＰを有する。
【0092】
熱伝達流体は（したがって、熱管理流体、作動流体、又は冷媒も）、上記の特性のうちの１つ以上の組み合わせを有し得ることが理解されるであろう。
熱伝達組成物
熱伝達組成物
【0093】
本発明は、本発明の熱伝達流体を含む熱伝達組成物も提供する。
【0094】
熱伝達組成物は、少なくとも約５０重量％、又は少なくとも約７０重量％、又は少なくとも約９０重量％の熱伝達流体を含み得る。
【0095】
熱伝達組成物は、特定の機能性を高めるか、又は特定の機能性を組成物に提供する目的で、他の成分を含み得る。
【0096】
好ましくは、熱伝達組成物は、潤滑剤を含む。潤滑剤は、冷媒を使用して冷媒圧縮機を潤滑する。潤滑剤は、熱伝達組成物の約５重量％～約３０重量％の量で、熱伝達組成物中に存在し得る。ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、ＰＡＧ油、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、及びポリ（α－オレフィン）（ＰＡＯ）、並びにこれらの組み合わせなどの潤滑剤が、本発明の熱伝達組成物中に使用され得る。
【0097】
好ましい潤滑剤としては、ＰＯＥ及びＰＶＥ、より好ましくはＰＯＥが挙げられる。当然ながら、異なる種類の潤滑剤の異なる混合物が使用されてもよい。例えば、冷媒が移動式空調用途で使用される場合、潤滑剤は、ＰＡＧであり得る。
【0098】
したがって、熱伝達組成物は、本発明の冷媒と、ＰＯＥ、ＰＡＧ、又はＰＶＥから選択される潤滑剤と、を含む。
【0099】
本発明の熱伝達組成物は、上記のように、実質的に熱伝達流体及び潤滑剤からなり得るか、又は熱伝達流体及び潤滑剤からなり得る。
【0100】
市販の鉱油としては、ＷｉｔｃｏのＷｉｔｃｏ ＬＰ ２５０（登録商標）、Ｓｈｒｉｅｖｅ ＣｈｅｍｉｃａｌのＺｅｒｏｌ ３００（登録商標）、ＷｉｔｃｏのＳｕｎｉｓｃｏ ３ＧＳ、及びＣａｌｕｍｅｔのＣａｌｕｍｅｔ Ｒ０１５が挙げられる。市販のアルキルベンゼン潤滑剤としては、Ｚｅｒｏｌ １５０（登録商標）が挙げられる。市販のエステルとしては、Ｅｍｅｒｙ ２９１７（登録商標）及びＨａｔｃｏｌ ２３７０（登録商標）として入手可能なジペラルゴン酸ネオペンチルグリコールが挙げられる。他の有用なエステルとしては、リン酸エステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが挙げられる。
【0101】
熱伝達組成物は、潤滑剤の相溶性及び／又は溶解性を促進する目的で、相溶化剤を含み得る。好適な相溶化剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、及び／又はヘキサンが挙げられ得る。存在する場合、相溶化剤は、好ましくは、熱伝達組成物の約０．５重量％～約５重量％の量で存在する。また、その開示が参照により組み込まれる米国特許第６，５１６，８３７号に開示されるように、油溶性を促進するために、界面活性剤と、可溶化剤との組み合わせが本発明の組成物に添加されてもよい。
使用、方法、及びシステム
使用、方法、及びシステム
【0102】
本発明は、本明細書に記載される、熱を伝達するための方法を含み、上記及び以下に具体的に記載される方法を含んだ。
【0103】
本発明はまた、本明細書に記載される、熱を伝達するためのデバイス及びシステムを含み、上記及び以下に具体的に記載されるデバイス及びシステムを含んだ。
【0104】
本発明の熱伝達流体、熱管理流体、冷媒、作動流体、及び熱伝達組成物は、以下に記載されるように、加熱及び／又は冷却に使用するために提供される。
【0105】
したがって、本発明は、本発明の熱伝達流体、熱管理流体、冷媒、作動流体、又は熱伝達組成物を使用して流体又は物体を加熱又は冷却する方法を記載する。
熱管理方法、装置、システム、及び使用
熱管理方法、装置、システム、及び使用
【0106】
電子機器のほとんどあらゆる現代の用途で、熱の放散は、重要な考慮事項である。例えば、携帯型で手持ち式のデバイスでは、機能性を追加しながら小型化したいという要望が、熱出力密度を増加させ、デバイス内の電子機器を冷却する課題を増大させる。デスクトップコンピュータ、データセンター、及び電気通信センター内で計算能力が増大するにつれて、熱出力も増加する。プラグイン電気自動車又はハイブリッド自動車、風力タービン、列車エンジン、発電機、及び様々な産業プロセスにおけるトラクションインバータなどのパワー電子デバイスは、より高い電流及び熱流速で動作するトランジスタを使用する。
【0107】
上述のように、上記の熱伝達流体が、電子デバイス内で冷却及び／又は加熱する方法又は装置又はシステムにおいて使用される場合、熱伝達流体は、本明細書では、熱管理流体と呼ばれることがある。したがって、熱管理流体は、本出願で考察される熱伝達流体に対応する。記載される熱伝達流体の全ての好適な特徴は、本明細書に記載の断熱流体に当てはまる。
【0108】
本発明の熱管理方法の好適な実施形態が、図１に関連して以下に説明され、図１では、動作している電子デバイスは、１０として概略的に示されており、デバイス１０内に流入する及び／又はデバイス１０から流出するソース電気エネルギー及び／又は信号２０を有し、電気エネルギー及び／又は信号２０に基づく動作の結果として熱を生成する。本発明の熱管理流体は、流出する矢印３０によって表される熱を熱管理流体が除去するように、動作しているデバイス２０と熱接触して提供される。熱は、本発明の液状熱管理流体に加えられる顕熱（すなわち、液体の温度を上昇させる）によって、又は温度管理液内で相変化（すなわち、液体を気化する）を引き起こすことによって、若しくはこれらの組み合わせによって、動作している電子デバイスから除去される。好適な実施形態では、方法は、本発明の熱伝達流体３０を通る、デバイス１０からの熱の流れが、動作している電気デバイスを好適な動作温度範囲に、又は好適な動作温度範囲内に維持するように、デバイス１０への熱伝達流体の供給を提供する。好適な実施形態では、電気デバイスの好適な動作温度範囲は、約７０℃～約１５０℃、更により好ましくは、約７０℃～約１２０℃であり、本発明の熱伝達流体エネルギーを通る、デバイス１０からの熱３０の流れが、動作している電気デバイスをそのような好適な温度範囲に、又はそのような好適な範囲内に維持する。好ましくは、デバイスから熱を吸収した本発明の熱伝達流体３０は、熱伝達流体３０の温度を下回る温度にある、４０として概略的に表されるヒートシンクと熱接触し、それにより、デバイス１０によって生成された熱をヒートシンク４０に伝達する。このようにして、本発明の熱減損した熱伝達流体５０は、冷却のサイクルを繰り返すために、電子デバイス１０に戻され得る。
【0109】
本発明の方法の好適な実施形態では、本発明の熱伝達組成物を介して熱を除去する工程は、電子デバイスの動作によって生成された熱を使用して、本発明の熱伝達流体を気化させることを含み、その熱を熱伝達組成物からヒートシンクに伝達する工程は、熱をヒートシンクに放出することによって、熱伝達流体を凝縮させることを含む。そのような方法では、気化工程中の熱伝達流体の温度は、５０℃超、又は好ましくは約５５℃超、又は好ましくは約５５℃～約８５℃、又は好ましくは約６５℃～約７５℃の範囲である。出願人らは、本発明の熱伝達流体が、そのような方法において優れた性能を提供すると同時に、以下の図２Ａに関連して記載される特定の実施形態に関連して更に説明されるように、比較的低コストで軽量かつ信頼性の高い装置を使用して、必要な冷却を提供することを可能にすることを見出した。
【0110】
本発明の方法の更に好適な実施形態では、本発明の熱伝達組成物を介して熱を除去する工程は、電子デバイスの動作によって生成された熱を使用して、本発明の液体熱伝達組成物に顕熱を加えることと（例えば、最高約７０℃以下まで液体の温度をほぼ大気圧で上昇させる、すなわち、流体は高圧容器又はベッセル内にある必要はない）、その熱を熱伝達組成物からヒートシンクに伝達し、それにより、ヒートシンクに熱を放出することによって液体温度を低下させる工程と、を含む。冷却された液体は、次に、電気デバイスとの熱接触に戻されて、サイクルがやり直される。好適な実施形態では、ヒートシンクに熱を伝達した熱伝達液の温度は、５０℃超、又は好ましくは約５５℃超、又は好ましくは約４５℃～約７０℃、又は好ましくは約４５℃～約６５℃の範囲内であり、好ましくは、ほぼ大気圧である圧力においてである。出願人らは、本発明の熱伝達液が、そのような方法において優れた性能を提供すると同時に、以下の図２Ｂに関連して記載される特定の実施形態に関連して更に説明されるように、比較的低コストで軽量かつ信頼性の高い装置を使用して、必要な冷却を提供することを可能にすることを見出した。
【0111】
当業者であれば、本発明は、上述のように、顕熱伝達及び相変化熱伝達の両方を使用するシステム及び方法を含むことが理解されるであろう。
【0112】
ここで、本発明による特定の方法が、図２Ａ及び図２Ｂに関連して説明され、図では、電子デバイス１０が、適切な容器１２、好ましくは密封容器に収容され、本発明の液状熱伝達組成物１１Ａ（グレーの陰影で概略的に示される）と直接接触しており、好ましくは完全に浸漬される。動作している電子デバイス１０は、容器１２に流入及び／又は容器１２から流出し、かつデバイス１０に流入及び／又はデバイス１０から流出する電気エネルギー及び／又は信号２０のソースを有し、電気エネルギー及び／又は信号２０に基づいた動作の結果として熱を生成する。当業者であれば理解されるように、流体は、上述した他の特性の全てを提供しなければならないだけでなく、動作している電子デバイス、すなわち、電流／信号の流れを伴う電子デバイスと密接に接触している間、そうすることができなければならないので、そのような用途において効果的に機能し得る熱伝達流体を発見することが、重要な課題である。そのような用途で使用するためにその他の点では有望であり得る多くの流体は、電子デバイスの動作によって生じる条件に曝されるとデバイスをショートさせ、劣化させるか、又は動作している電子デバイスと接触すると動作に有害な何らかの他の特性を有しているかのいずれかであろうため、使用に適さないであろうことが理解されるであろう。
【0113】
対照的に、本発明の方法は、本発明の熱管理流体を、デバイス１０が動作しているときにデバイス１０と直接熱的及び物理的に接触した状態で提供することによって、優れた結果をもたらす。この動作の熱は、（ａ）流体の液相を気化させて、蒸気１１Ｂを形成させること、又は（ｂ）液状熱管理流体１１Ａの温度を上昇させること、又は（ｃ）（ａ）と（ｂ）との組み合わせ、によって、熱管理流体１１Ａに安全かつ効果的に伝達される。
【0114】
本発明の相変化熱伝達システムの場合には、本明細書では、図２Ａを参照する。そのような動作では、熱は、液体が気化し、蒸気が容器１２内の残りの熱管理液を通って上昇するにつれて、デバイス１０から運び去られる。次いで、熱管理流体蒸気１１Ｂが、吸収した熱を、閉じたヒートシンク４０Ａ及び／又は外部ヒートシンク４０Ｂであり得るヒートシンク４０に放出する。容器１２の内部にあるヒートシンクの一例が、熱管理流体蒸気の凝縮温度を下回る温度の、水などの循環液を有する凝縮器コイル３０Ａ及び３０Ｂである。容器１２の外部にあるヒートシンクの一例が、容器１２（この場合、好ましくは、冷却フィンなどを含む）の上を比較的冷たい周囲空気を通過させることであり、これは、容器の内面上で、熱伝達蒸気１１Ｂを凝縮させる働きをするであろう。この凝縮の結果、液状熱管理流体は、デバイス１０が動作中に浸漬されたままである液状流体１１Ａのプールに戻される。
【0115】
本発明の顕熱伝達システムの場合には、本明細書では、図２Ｂを参照する。そのような動作では、本発明の熱管理流体１１Ａに浸漬された、好ましくは、実質的に完全に浸漬されたデバイスによって生成される熱を受け入れる際に、液体の温度が上昇するにつれて、熱が、デバイスから運び去られる。次いで、より高温の熱管理流体液１１Ａが、吸収した熱を、閉じたヒートシンク４０Ａ及び／又は外部ヒートシンク４０Ｂであり得るヒートシンク４０に放出する。容器１２の内部にあるヒートシンクの一例が、加熱された液体の温度を下回る温度の、水などの循環液を有する冷却コイル３０Ａ及び３０Ｂである。容器１２の外部にあるヒートシンクの一例が、加熱された液体１１Ａを、導管４５を通じて容器から除去することであり、導管４５は、比較的冷たい周囲空気又は冷媒によって提供され得るなどの冷たい流体と熱接触され、これが、液体の温度を下げるように機能する。次いで、冷却された液体が、導管４６を介して戻される。
【0116】
任意選択的に、しかし好ましくは、電気自動車で使用されるバッテリの熱管理を伴う特定の実施形態では、熱管理システムは、例えば、同様に熱管理流体中に浸漬される電気加熱要素６０など、熱管理流体を加熱することができる加熱要素を含む。当業者には理解されるように、電気自動車内のバッテリ（図２Ａ及び図２Ｂの動作している電子デバイス１０に対応する）は、冬月に多くの地理的位置で屋外に駐車されている間に比較的低温に到達し得、そのような低温条件は、バッテリ動作に望ましくないことがよくある。したがって、本発明の熱管理システムは、バッテリ温度が所定のレベルを下回ると加熱素子をオンにするセンサー及び制御モジュール（図示せず）を含み得る。そのような場合、ヒータ６０が作動され、熱管理液体１１Ａが加熱され、それにより、最小温度に達するまで、この熱を電子デバイス１０に伝達するであろう。その後、動作中、本発明の熱管理流体が、上記のように冷却機能を果たすであろう。
【0117】
本発明の目的のために、熱管理流体は、発熱構成要素と直接接触され得るか、又は発熱構成要素と間接的に接触され得る。
【0118】
熱管理流体が発熱構成要素と間接的に接触する場合、熱管理流体は、少なくとも２つの熱交換器を含み得る、電子デバイス内の閉じたシステム内で使用され得る。熱管理流体が、発熱構成要素を冷却するために使用される場合、通常、構成要素の少なくとも一部と接触している熱交換器を通じて、熱が、構成要素から熱管理流体へ伝達され得るか、又は熱管理流体と熱接触している熱交換器に熱を伝導することができる循環空気に、熱が伝達され得る。
【0119】
本発明の特に好適な特徴では、熱管理流体は、発熱構成要素と直接接触している。特に、発熱構成要素は、熱管理流体中に完全に又は部分的に浸漬される。好ましくは、発熱構成要素は、熱管理流体中に完全に浸漬される。熱管理流体は、次いで、温められた流体として、又は蒸気として熱交換器に循環され得、熱交換器は、流体又は蒸気から熱を取り込み、その熱を外部環境に伝達する。この熱伝達の後、冷却された熱管理流体（冷却又は凝縮された）は、発熱構成要素を冷却するために、システム内に戻されて再循環される。
【0120】
熱管理流体が単相液体である場合、熱管理流体は、発熱構成要素によって加熱されたときに液状のままであろう。したがって、熱管理流体は、発熱構成要素と接触され得、発熱構成要素からの熱の除去、及びより高温の熱管理流体の産出もたらす。次いで、熱管理流体が、ラジエータ又は別の冷蔵システムなどの二次冷却ループに移送される。そのようなシステムの一例が図２に示されており、図では、熱管理流体は、いくつかのセルを収容するバッテリパックエンクロージャに入り、バッテリパックから熱を奪ってエンクロージャから出る。
【0121】
熱管理流体が２つの相を有する場合、発熱構成要素は、熱管理流体と熱接触し、熱管理流体に熱を伝達し、熱管理流体の沸騰をもたらす。次いで、熱管理流体が、凝縮される。そのようなシステムの一例が、発熱構成要素が熱管理流体中に浸漬され、外部冷却回路が、沸騰している流体を液体状態に凝縮させる場合である。
【0122】
熱管理流体の導電率は、流体が、電子デバイスの電子構成要素と直接接触する場合（直接浸漬冷却など）、又は熱管理流体が、冷却ループから漏出するか、メンテナンス中にこぼれて、電気回路と接触する場合に、重要となる。したがって、熱管理流体は、好ましくは、電気絶縁性の熱管理流体である。
【0123】
熱管理流体は、例えば、ポンプなどの機械装置を使用することによって、受動的又は能動的にデバイス内で再循環され得る。本発明の好適な特徴では、熱管理流体は、デバイス内で受動的に再循環される。
【0124】
受動的な再循環システムは、典型的には熱管理流体が気化するまで、熱を発熱構成要素から熱管理流体に伝達することによって機能し、加熱された蒸気が、熱交換面に進み、熱を熱交換器表面に伝達し、凝縮して液体に戻る。熱交換面は、例えば、図２に関連して上述したように、別個の熱交換ユニットの一部であってもよく、及び／又は容器と一体であってもよいことが理解されるであろう。次いで、凝縮された液体が、好ましくは、重力によって完全に受動的に、発熱構成要素と接触している熱管理流体内に戻る。したがって、本発明の好適な特徴では、発熱構成要素から熱管理流体に熱を伝達する工程は、熱管理流体を気化させる。
【0125】
受動的な再循環システムの例としては、ヒートパイプ又は熱サイフォンが挙げられる。そのようなシステムは、重力を使用して、熱管理流体を受動的に再循環する。そのようなシステムでは、熱管理流体は、発熱構成要素によって加熱されて、より密度が低く、より浮力が高い加熱された熱管理流体になる。この熱管理流体は、熱管理流体が冷えて凝縮するタンクなどの貯蔵容器に移動する。冷却された熱管理流体は、次に、熱源に戻る。
【0126】
電子デバイスは、発熱構成要素を含む。発熱構成要素は、その動作の一部として熱を発生する電子的要素を含む任意の構成要素であり得る。本発明の目的のために、発熱構成要素は、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するために使用されるウェハ、電力制御用半導体、配電用スイッチギヤ、電源トランス、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化若しくは非パッケージ化半導体デバイス、半導体集積回路、燃料電池、レーザー（従来の又はレーザーダイオード）、発光ダイオード（light emitting diodes、ＬＥＤ）、及び、例えば、高電力用途、例えばハイブリッド車又は電気自動車などで使用される電気化学セルなど、半導体集積回路（integrated circuits、ＩＣ）、電気化学セル、パワートランジスタ、抵抗器、及びエレクトロルミネセンス素子から選択され得る。
【0127】
本発明の目的のために、電子デバイスは、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、据置並びに車載の両方のバッテリ、ハイブリッド車若しくは電気自動車、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択され得る。好ましくは、電子デバイスは、ハイブリッド車又は電気自動車である。
【0128】
本発明は更に、本発明の熱管理流体を備える電子デバイスに関する。本発明の目的のために、熱管理流体は、電子デバイスを冷却及び／又は加熱するために提供される。
【0129】
本発明は更に、発熱構成要素と、本発明の熱管理流体と、を備える電子デバイスに関する。本発明の目的のために、電子デバイスは、熱交換器を更に含み得、特に、熱交換器は、発熱構成要素の少なくとも一部と接触している。
【0130】
本発明は更に、発熱構成要素と、熱交換器と、ポンプと、本発明の熱管理流体と、を備える電子デバイスに関する。
【0131】
本発明の目的のために、発熱構成要素は、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するために使用されるウェハ、電力制御用半導体、配電用スイッチギヤ、電源トランス、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化若しくは非パッケージ化半導体デバイス、半導体集積回路、燃料電池、レーザー（従来の又はレーザーダイオード）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び、例えば、高電力用途、例えばハイブリッド車又は電気自動車などで使用される電気化学セルなど、半導体集積回路（ＩＣ）、電気化学セル、パワートランジスタ、抵抗器、及びエレクトロルミネセンス素子から選択され得る。
【0132】
本発明の目的のために、電子デバイスは、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、ハイブリッド車若しくは電気自動車、据置並びに車載の両方のバッテリ、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択され得、好ましくは、電子デバイスは、ハイブリッド車又は電気自動車である。
【0133】
本発明は更に、電子デバイスを冷却するための、本発明の熱管理流体の使用に関する。本発明の目的のために、電子デバイスは、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、ハイブリッド車若しくは電気自動車、据置並びに車載の両方のバッテリ、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択され得、好ましくは、電子デバイスは、ハイブリッド車又は電気自動車である。
冷媒及び熱伝達組成物の使用
冷媒及び熱伝達組成物の使用
【0134】
本発明はまた、本発明の冷媒又は熱伝達組成物を備える熱伝達システムを提供する。本明細書に記載の熱伝達システムは、流体連通している蒸発器と、凝縮器と、圧縮機と、を有する蒸気圧縮システムであり得ることが理解されるであろう。
【0135】
本発明の冷媒又は熱伝達組成物は、二次流体として使用され得る。
【0136】
本発明の冷媒又は熱伝達組成物は、様々な異なる熱伝達用途で使用され得ることが理解されるであろう。
有機ランキンサイクルシステム
有機ランキンサイクルシステム
【0137】
上述のように、上記の熱伝達流体が有機ランキンサイクルで使用される場合、熱伝達流体は、作動流体と呼ばれる。したがって、作動流体は、本出願で考察される熱伝達流体に対応する。熱伝達流体の全ての好適な特徴は、本明細書に記載の作動流体に当てはまる。
【0138】
ランキンサイクルシステムは、熱エネルギーを機械的軸動力に変換するための単純かつ信頼性の高い手段であることが知られている。工業環境では、特に工業環境が既に現場で作業中又は保管中の大量の可燃物を有する場合に、トルエン及びペンタンなどの可燃性作動流体を使用することが可能であり得る。しかしながら、人口の多い地域又は建物付近での発電など、可燃性かつ／又は有毒な作動流体の使用に関連するリスクが許容されない場合、作動流体として不燃性かつ／又は非毒性冷媒を使用する必要がある。また、ＧＷＰの観点から業界内にはこれらの材料を環境的に許容可能なものにする動きもある。
【0139】
有機ランキンサイクルで廃熱を回収するためのプロセスは、液相の作動流体を、ボイラーを通してポンプ圧送することを伴い、ボイラーで、プロセスストリームなどの外部（廃）熱源が作動流体を加熱し、作動流体を気化させて、飽和蒸気又は過熱蒸気にする。この蒸気が、タービンを通って膨張し、廃熱エネルギーが、機械エネルギーに変換される。続いて、気相作動流体を液体に凝縮し、熱抽出サイクルを繰り返すためにボイラーにポンプバックする。
【0140】
図６を参照すると、例示的な有機ランキンサイクルシステム７０では、作動流体は、蒸発装置７１と、凝縮器７５との間を循環され、ポンプ装置７２及び膨張装置７４が、それらの間に機能的に配設されている。例示の実施形態では、流体の外部流れは、外部の温かい導管７６を介して蒸発器７１に向けられる。外部の温かい導管７６は、工業プロセス（例えば、発電）、煙道ガス、排ガス、地熱源などからの廃熱源などの温かい熱源から流体を運び得る。
【0141】
蒸発器７１は、熱交換器として構成されており、熱交換器は、例えば、温かい導管７６からの流体及び作動流体導管７７Ｂからの流体をそれぞれ運ぶ一連の熱的に接続されているが流体的に隔離されたチューブを含み得る。したがって、蒸発器７１は、外部の温かい導管７６から到着する温かい流体から、膨張装置７４から作動流体導管７７Ｂを介して到着する相対的により冷たい（例えば、「低温」）作動流体への熱ＱＩＮの伝達を促進する。
【0142】
このようにして熱ＱＩＮの吸収によって温められた、蒸発器７１から放出される作動流体は、次に、作動流体導管７８Ａを通ってポンプ７２へ移動する。ポンプ７２は、作動流体を加圧し、それにより、外部エネルギー入力（例えば、電気）を通じて流体を更に温める。結果得られた「高温」流体は、導管７８Ｂを介し、任意選択で、以下に説明されるように再生器７３を介して、凝縮器７５の入力に移動する。
【0143】
凝縮器７５は、蒸発器７１と同様の熱交換器として構成されており、例えば、冷たい導管７９からの流体及び作動流体導管７８Ｂからの流体をそれぞれ運ぶ一連の熱的に接続されているが流体的に隔離されたチューブを含み得る。凝縮器７５は、ポンプ７２から作動流体導管７８Ｂを介して到着する比較的温かい（例えば、「高温」）作動流体に、外部冷却導管７９から到着する冷たい流体への熱ＱＯＵＴの伝達を促進する。
【0144】
このようにして熱ＱＯＵＴの損失によって冷却された、凝縮器７５から放出される作動流体は、次に、作動流体導管７７Ａを通って膨張装置７４へ移動する。膨張装置７４は、作動流体が膨張して、それによって流体を更に冷却することを可能にする。この段階では、流体は、例えば、タービンを駆動することによって、仕事をし得る。結果得られた「低温」流体は、導管７７Ｂを介し、任意選択で、以下に説明されるように再生器７３を介して、蒸発器７１の入力に移動し、サイクルが、新たに始まる。
【0145】
したがって、作動流体導管７７Ａ、７７Ｂ、７８Ａ、及び７８Ｂは、閉ループを画定し、その結果、それらの中に収容された作動流体は、無期限に、又は経路のメンテナンスが必要になるまで、再利用され得る。
【0146】
例示の実施形態では、再生器７３は、蒸発器７１と、凝縮器７５との間に機能的に配設され得る。再生器７３は、ポンプ７２から放出された「高温」作動流体と、膨張装置７４から放出された「低温」作動流体とが、高温作動流体からの熱の堆積と、低温作動流体へのその熱の放出との間のタイムラグを潜在的に伴って、多少の熱を交換することを可能にする。いくつかの用途では、これにより、ランキンサイクルシステム７０の全体的な熱効率が高められ得る。
【0147】
したがって、本発明は、本発明の作動流体を備える有機ランキンサイクルに関する。
【0148】
本発明は更に、有機ランキンサイクルでの本発明の作動流体の使用に関する。
【0149】
本発明はまた、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのプロセスを提供し、この方法は、ｉ）本発明の作動流体を熱源で気化させ、結果得られた蒸気を膨張させる工程と、次いで、ｉｉ）作動流体をヒートシンクで冷却して蒸気を凝縮させる工程と、を含み、作動流体は、本発明の冷媒又は熱伝達組成物である。
【0150】
機械仕事は、発電機などの電気装置に送信されて電力を生成することができる。
【0151】
熱源は、産業廃熱、太陽エネルギー、地熱温水、低圧蒸気、燃料電池を利用する分散型発電設備、原動機、又は内燃機関から選択される熱エネルギー源によって提供され得る。低圧蒸気は、低圧の地熱蒸気であるか、又は化石燃料を動力源とする発電プラントによって提供される。
【0152】
熱源は、好ましくは、産業廃熱、又は内燃機関から選択される熱エネルギー源によって提供される。
【0153】
熱源温度は、例えば、約９０℃～８００℃超など、広範に変化し得、特定の燃焼ガス及びいくつかの燃料電池については、地理、時節など、無数の要因に依存し得ることが理解されるであろう。
【0154】
例えば、プラスチック製造プラントからの、及び／又は化学プラント若しくは他の工業プラント、石油精製所、及び関連する語形からの廃水若しくは低圧蒸気、並びに地熱源などのソースに基づくシステムは、約１７５℃以下、又は約１００℃以下、及び場合によっては、約９０℃程度に低い、又は更には約８０℃程度に低いソース温度を有し得る。微粒子及び／又は腐食種を除去するための後続の処理が低温をもたらす燃焼プロセスからの、又は任意の熱源からの排ガスなどのガス状熱源は、２００℃以下、約１７５℃以下、約１３０℃以下、約１２０℃以下、約１００℃以下、約１００℃以下、及び場合によっては、約９０℃程度に低い、又は更には約８０℃程度に低いソース温度も有し得る。
【0155】
しかしながら、熱源は、少なくとも約２００℃、例えば、約２００℃～約４００℃の温度を有することが好ましい。
【0156】
代替的な好適な実施形態では、熱源は、４００～８００℃、より好ましくは、４００～６００℃の温度を有する。
ヒートポンプ
ヒートポンプ
【0157】
上述のように、上記の熱伝達流体がヒートポンプで使用される場合、熱伝達流体は、冷媒と呼ばれる。したがって、冷媒は、本出願が考察される熱伝達流体に対応する。記載の熱伝達流体の全ての好適な特徴は、本明細書に記載の冷媒に当てはまる。
【0158】
本発明の冷媒又は熱伝達組成物は、高温ヒートポンプシステムで使用され得る。
【0159】
図６を参照すると、１つの例示的なヒートポンプシステムでは、ロータリ、ピストン、スクリュー、又はスクロール圧縮機などの圧縮機８０が、冷媒を圧縮し、冷媒は、凝縮器８２に運ばれて第１の位置に熱ＱＯＵＴを放出し、その後、冷媒を膨張装置８４を通過させて冷媒圧力を低下させ、続いて、冷媒を蒸発器８６を通過させて、第２の位置から熱ＱＩＮを吸収する。続いて、冷媒が、圧縮のために、圧縮機８０に戻される。
【0160】
本発明は、高温ヒートポンプを使用して、流体又は物体を加熱する方法も提供し、この方法は、（ａ）物体の流体の周辺で本発明の冷媒組成物を凝縮させる、又は加熱される工程と、（ｂ）冷媒を気化させる工程と、を含む。
【0161】
高温ヒートポンプの例としては、ヒートポンプ式タンブル乾燥機又は工業用ヒートポンプが挙げられる。ヒートポンプは、サクションライン／液体ライン熱交換器（ＳＬ－ＬＬ ＨＸ）を備え得ることが理解されるであろう。「高温ヒートポンプ」は、少なくとも約８０℃、好ましくは、少なくとも約９０℃、好ましくは、少なくとも約１００℃、より好ましくは、少なくとも約１１０℃の温度を生成することができるヒートポンプを意味する。
二次ループシステム
二次ループシステム
【0162】
上述のように、上記の熱伝達流体が二次ループシステムで使用される場合、熱伝達流体は、冷媒と呼ばれる。したがって、冷媒は、本出願で考察される熱伝達流体に対応する。セクション１に記載の熱伝達流体の全ての好適な特徴は、本明細書に記載の冷媒に当てはまる。
【0163】
本発明の冷媒は、二次ループシステム内の二次冷媒流体として使用され得る。
【0164】
二次ループシステムは、一次冷媒を使用し、その蒸気が二次ループの流体を冷却する一次蒸気圧縮システムループを含む。次いで、二次流体が、用途のために必要な冷却を提供する。そのようなループ内の流体は、冷却空間付近でヒトに曝露される可能性があるため、二次冷媒流体は、不燃性であり、かつ低毒性を有しなければならない。すなわち、本発明の冷媒又は熱伝達組成物は、二次ループシステムで「二次冷媒流体」として使用され得る。
【0165】
図７を参照すると、１つの例示的な二次ループシステムは、一次ループ９０と、二次ループ９２と、を含む。一次ループ９０では、ロータリ、ピストン、スクリュー、又はスクロール圧縮機などの圧縮機９４が、冷媒を圧縮し、冷媒は、凝縮器９６に運ばれて第１の位置に熱ＱＯＵＴを放出し、その後一次冷媒を、膨張装置９８を通過させて冷媒圧力を低下させ、続いて一次冷媒を、冷媒／二次流体熱交換器１００を通過させて二次流体と熱ＱＩＮを交換し、二次流体は、ポンプ１０２を介して、二次ループ９２を通って二次ループ熱交換器１０４へポンプ圧送され、例えば、さらなる位置に冷却を提供することに対して、熱ＱＩＮ－Ｓを吸収する。
【0166】
一次ループ（ループの蒸気圧縮サイクル、外部／屋外部分）で使用される一次流体は、以下に限定されないが、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、プロパン、Ｒ４５５Ａ、Ｒ３２、Ｒ４６６Ａ、Ｒ４４Ｂ、Ｒ２９０、Ｒ７１７、Ｒ４５２Ｂ、Ｒ４４８Ａ、及びＲ４４９Ａから選択され得、好ましくは、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、又はプロパンである。
【0167】
二次ループシステムは、冷蔵又は空調用途で使用され得る、すなわち、
二次ループシステムは、二次ループ冷蔵システム又は二次ループ空調システムであり得る。
二次ループシステムは、二次ループ冷蔵システム又は二次ループ空調システムであり得る。
【0168】
二次ループ冷蔵システムを含み得る冷蔵システムの例としては、
・低温冷蔵システム、
・中温冷蔵システム、
・商用冷蔵庫、
・商用冷凍庫、
・産業用冷凍庫、
・産業用冷蔵庫、及び
・チラー、が挙げられる。
・低温冷蔵システム、
・中温冷蔵システム、
・商用冷蔵庫、
・商用冷凍庫、
・産業用冷凍庫、
・産業用冷蔵庫、及び
・チラー、が挙げられる。
【0169】
二次ループ空調システムを含み得る空調システムの例としては、移動式空調システム又は固定式空調システム内が挙げられる。自動車、トラック、及びバスなどの路上走行車の空調、並びにボート、及び列車の空調を含む移動式空調システム。例えば、車両がバッテリ又は電源を含む場合。
【0170】
固定式空調システムの例としては、
・チラー、特に容積型チラー、とりわけモジュラー式であるか又は従来式に単独でパッケージ化されているかのいずれかの空冷又は水冷直接膨張式チラー、
・住宅用空調システム、特に、ダクトスプリット型又はダクトレススプリット型空調システム、
・住宅用ヒートポンプ、
・住宅用空気－水ヒートポンプ／温水システム、
・産業用空調システム、
・商用空調システム、特に、パッケージ式ルーフトップユニット及び可変冷媒流（variable refrigerant flow、ＶＲＦ）システム、
・商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステム、が挙げられる。
・チラー、特に容積型チラー、とりわけモジュラー式であるか又は従来式に単独でパッケージ化されているかのいずれかの空冷又は水冷直接膨張式チラー、
・住宅用空調システム、特に、ダクトスプリット型又はダクトレススプリット型空調システム、
・住宅用ヒートポンプ、
・住宅用空気－水ヒートポンプ／温水システム、
・産業用空調システム、
・商用空調システム、特に、パッケージ式ルーフトップユニット及び可変冷媒流（variable refrigerant flow、ＶＲＦ）システム、
・商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステム、が挙げられる。
【0171】
本発明による特に好適な熱伝達システムは、蒸気圧縮システム（一次ループ）と、二次ループ空調システムと、を備える自動車用空調システムであり、一次ループは、冷媒としてＨＦＯ－１２３４ｙｆを含み、第２のループは、本発明の冷媒又は熱伝達組成物を含む。特に、二次ループは、バッテリなど、自動車エンジン内の構成要素を冷却するために使用され得る。
【0172】
二次ループ空調又は冷蔵システムは、サクションライン／液体ライン熱交換器（ＳＬ－ＬＬ ＨＸ）を備え得ることが理解されるであろう。
方法
方法
【0173】
本発明の熱伝達流体又は熱伝達組成物は、既存の流体の代替として使用され得る。
【0174】
本発明は、熱伝達システム内の既存の熱伝達流体を置き換える方法を提供し、この方法は、（ａ）システムから既存の熱伝達流体の少なくとも一部分を除去する工程と、続いて、（ｂ）本発明の熱伝達流体をシステム内に導入する工程と、を含む。
【0175】
工程（ａ）は、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％、少なくとも約９９重量％、又は少なくとも約９９．５重量％、又は実質的に全てをシステムから除去することを含み得る。
【0176】
この方法は、工程（ａ）を実施した後、及び導入工程（ｂ）の前に、システムを溶媒でフラッシングする工程を、任選択で含み得る。
【0177】
本発明の目的のために、熱伝達流体は、電子デバイス内の、有機ランキンサイクル内の、高温ヒートポンプ内の、又は二次ループ内の既存の流体を置き換えるために使用され得る。
【0178】
例えば、本発明の熱管理流体は、ＨＦＣ－４３１０ｍｅｅ、ＨＦＥ－７１００、及びＨＦＥ－７２００などの既存の流体の代替として使用され得る。あるいは、熱管理流体は、水及びグリコールを置き換えるために使用され得る。代替品は、既存のシステム内、又は既存の流体で機能するように設計された新しいシステム内にあってもよい。あるいは、熱管理流体は、既存の冷媒が以前に使用された用途で使用され得る。
【0179】
例えば、本発明の冷媒は、ＨＦＣ－２４５ｆａ、ＨＦＣ－１３４ａ、ＨＦＣ－４０４Ａ、及びＨＦＣ－４１０Ａなどの既存の冷媒の代替として使用され得る。この冷媒は、既存の冷媒が以前に使用された用途で使用され得る。あるいは、この冷媒は、既存のシステム内の既存の冷媒を改良するために使用され得る。あるいは、この冷媒は、既存の冷媒で機能するように設計された新しいシステムで使用され得る。
【0180】
本発明は、熱伝達システム内の既存の冷媒を置き換える方法を提供し、この方法は、（ａ）システムから既存の冷媒の少なくとも一部分を除去する工程と、続いて（ｂ）本発明の冷媒をシステム内に導入する工程と、を含む。既存の冷媒は、ＨＦＣ－２４５ｆａ、ＨＦＣ－１３４ａ、ＨＦＣ－４０４Ａ、及びＨＦＣ－４１０Ａから選択され得る。
【0181】
工程（ａ）は、工程（ｂ）の前に、既存の冷媒の少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％、少なくとも約９９重量％、又は少なくとも約９９．５重量％をシステムから除去することを含み得る。
【0182】
この方法は、工程（ａ）を実施した後、及び導入工程（ｂ）の前に、システムを溶媒でフラッシングする工程を、任選択で含み得る。
【実施例】
【0183】
実施例１
有機ランキンサイクル
有機ランキンサイクル
【0184】
この実施例は、有機ランキンサイクルにおける様々な作動流体の推定熱効率の比較に基づいて、ＴＦＭＣＢが、有機ランキンサイクルにおける作動流体として有用であることを示す。
【0185】
ＯＲＣシステムは、凝縮器と、ポンプと、ボイラーと、タービンと、を含むと仮定された。表１に定義されるような、各単位動作の指定された条件での各作動流体の特性を使用して、熱効率が評価された。結果を以下の表１に示す。
【表1】
【0186】
条件１は、ＴＦＭＣＢ、ＨＦＣ－２４５ｆａ、及びＨＦＣＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）の熱効率を、同じボイラー温度１４４℃で比較する。条件１での試験は、ＴＦＭＣＢが、この温度で、ＨＦＣ－２４５ｆａ及びＨＦＣＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）と同程度の熱効率を有することを示す。より高いボイラー温度条件（条件２）では、結果は、ＴＦＭＣＢが、ＨＦＣ－２４５ｆａ及びＨＦＣＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）よりも効率的な作動流体であることを示す。
実施例２
熱交換器におけるＴＦＭＣＢ及び３Ｍ Ｎｏｖｅｃ ７２００の熱伝達及び圧力損失
実施例２
熱交換器におけるＴＦＭＣＢ及び３Ｍ Ｎｏｖｅｃ ７２００の熱伝達及び圧力損失
【0187】
電気自動車のバッテリは、充電及び放電時の動作中に熱を発生する。車両用バッテリの典型的な設計は、３つのタイプ、すなわち、円筒形セル、パウチセル、及びプリズムセルの間で異なる。３つのタイプは全て、それらの形状に起因する熱伝達に関して、異なる考慮事項を有する。プリズムセル及びパウチセルは、真っ直ぐな外面のために、冷却板と共に使用されることが多い。円筒形セルは、セルの外殻と熱接触する冷却リボンを使用する。セルの充電及び放電中の多大な発熱は、性能を低下させ、バッテリ寿命を低減させる可能性のある温度の上昇につながり得る。
【0188】
バッテリ冷却板セットアップを使用して、バッテリに能動的冷却を提供し、熱を除去する（例えば、電気自動車のバッテリから熱を除去する）ことができる。この実施例では、２つの流体、３Ｍ Ｎｏｖｅｃ ７２００及びＴＦＭＣＢの性能が、単相熱伝達における冷却を提供する能力について分析された。
【0189】
対流性熱伝達は、直接接触によって、すなわち、バッテリエンクロージャを通ってポンプ圧送され得る流体中にバッテリが浸漬されるときか、又は間接的に、すなわち、対流性熱伝達と、伝導性熱伝達との組み合わせを伴う冷却板を使用することによってのいずれかで起こり得ることが理解されるであろう。
【0190】
本実施例は、０．５５インチの内径を有する円形チューブを使用して、１０２４６ ＢＴＵ／ｈ（３ｋＷ）の冷却負荷を提供した。チューブの長さは、２．９ＰＳＩ（２０ｋＰａ）の推定圧力損失を伴う３０ｆｔ（９．１４ｍ）であった。流体温度は、７．２Ｃ（４５Ｆ）であった。内部熱伝達率を乱流について決定した。冷却負荷を除去するために必要な質量流量が、両方の流体について決定された。シミュレーションの結果が、表２に示されている。生成された熱を除去するための必要な質量流量は、３Ｍ Ｎｏｖｅｃ ７２００よりもＴＦＭＣＢが低いことが、結果から理解され得る。これは、低減された入力で熱交換器セットアップから熱を除去することを示す。有用な出力（すなわち、熱伝達率）は、３Ｍ Ｎｏｖｅｃ ７２００と比較して、ＴＦＭＣＢの方が７％高い。
実施例３
二次ＡＣシステムの熱力学的性能
【表2】
二次ＡＣシステムの熱力学的性能
【0191】
推定成績係数（ＣＯＰ）によって決定された二次ループ空調システムの効率が、Ｒ１２３４ＺＥ（Ｅ）、Ｒ１２３４ｙｆ、及びプロパンを主冷媒オプションとし、ＴＦＭＣＢを二次冷媒として使用した場合について、評価された。このシステムは、蒸気圧縮一次ループと、内部熱交換器によって熱的に接続されたポンプ式二相二次ループとで構成された。この内部熱交換器は、一次ループに対しては蒸発器として、及び二次ループに対しては凝縮器として作用する。表３Ａに定義される、各単位動作の指定条件での一次冷媒及び二次冷媒の熱力学特性を使用して、ＣＯＰが、空調システムにおけるＲ４１０Ａの性能に対して評価された。
・表３Ｂは、異なる一次冷媒を有し、ＴＦＭＣＢを二次冷媒として使用する二次ＡＣシステムの熱力学的性能を示す。
・二次ＡＣシステムの容量は、全ての場合において、Ｒ４１０Ａシステムと一致した。
・効率（ＣＯＰ）を一致させるために、凝縮温度を低下し得、それにより効率を向上し得る熱伝達面積が、凝縮器に追加され得る。
・凝縮器のサイズは、効率を一致させるために必要な凝縮温度に反比例するので、より高い凝縮温度が望ましい。
・表３Ｃは、異なる冷媒で効率を一致させるために必要な凝縮温度を示す。
・表３Ｄは、３５℃の周囲温度と比較した、上昇した周囲温度における異なる冷媒での二次ＡＣシステムの性能を示す。
【表3】
【表4】
・二次ＡＣシステムの容量は、全ての場合において、Ｒ４１０Ａシステムと一致した。
【表5】
・凝縮器のサイズは、効率を一致させるために必要な凝縮温度に反比例するので、より高い凝縮温度が望ましい。
・表３Ｃは、異なる冷媒で効率を一致させるために必要な凝縮温度を示す。
【表6】
【0192】
全ての冷媒が、周囲温度が３５℃から５５℃に上昇すると、Ｒ４１０Ａと比較して、より少ない効率低下を示す。
実施例４
ＴＦＭＣＢを使用する高温ヒートポンプ用途
実施例４
ＴＦＭＣＢを使用する高温ヒートポンプ用途
【0193】
高温ヒートポンプは、廃熱を利用して、高いヒートシンク温度を提供することができる。ＴＦＭＣＢは、試験された全ての凝縮温度にわたって、Ｒ２４５ｆａより優れた効率の便益をもたらす。
【0194】
動作条件：
・凝縮温度は、９０℃、１００℃、及び１１０℃の間で変えられた
・過冷却：１０℃
・蒸発温度：２５℃
・蒸発器過熱：１５℃
・等エントロピ効率：６５％
実施例５
二次ループの熱力学的性能
中温冷蔵システム、
・凝縮温度は、９０℃、１００℃、及び１１０℃の間で変えられた
・過冷却：１０℃
・蒸発温度：２５℃
・蒸発器過熱：１５℃
・等エントロピ効率：６５％
【表7】
二次ループの熱力学的性能
中温冷蔵システム、
【0195】
推定成績係数（ＣＯＰ）によって決定された二次ループ中温冷蔵システムの効率が、Ｒ１２３４ＺＥ（Ｅ）、Ｒ１２３４ｙｆ、及びプロパンを主冷媒オプションとし、ＴＦＭＣＢを二次冷媒として使用した場合について、評価された。このシステムは、蒸気圧縮一次ループと、内部熱交換器によって熱的に接続されたポンプ式二相二次ループとで構成された。この内部熱交換器は、一次ループに対しては蒸発器として、及び二次ループに対しては凝縮器として作用する。表５Ａに定義される、各単位動作の指定条件での一次冷媒及び二次冷媒の熱力学特性を使用して、ＣＯＰが、空調システムにおけるＲ１３４ａの性能に対して評価された。
【0196】
したがって、本発明の組成物を使用する二次中温冷蔵システムは、超低ＧＷＰで不燃性の冷媒をストア内に使用するシステム設計変更で、Ｒ１３４ａの効率と一致することができる。
・表５Ｂは、異なる一次冷媒を有し、ＴＦＭＣＢを二次冷媒として使用する二次冷蔵システムの熱力学的性能を示す。
・二次冷蔵システムの容量は、全ての場合において、Ｒ１３４ａシステムと一致した。
・効率（ＣＯＰ）を一致させるために、凝縮温度を低下し得、それにより効率を向上し得る熱伝達面積が、凝縮器に追加され得る。
・凝縮器のサイズは、効率を一致させるために必要な凝縮温度に反比例するので、より高い凝縮温度が望ましい。
・表５Ｃは、異なる冷媒で効率を一致させるために必要な凝縮温度を示す。
・表５Ｄは、３５℃の周囲温度と比較した、上昇した周囲温度における異なる冷媒での二次冷蔵システムの性能を示す。
【表8】
【表9】
・二次冷蔵システムの容量は、全ての場合において、Ｒ１３４ａシステムと一致した。
【表10】
・凝縮器のサイズは、効率を一致させるために必要な凝縮温度に反比例するので、より高い凝縮温度が望ましい。
・表５Ｃは、異なる冷媒で効率を一致させるために必要な凝縮温度を示す。
【表11】
【0197】
全ての冷媒が、周囲温度が３５℃から５５℃に上昇すると、Ｒ１３４ａと比較して、同様の効率低下を示す。
実施例６
ＴＦＭＣＢの混和性
実施例６
ＴＦＭＣＢの混和性
【0198】
様々な冷蔵潤滑剤とのＴＦＭＣＢの混和性が、試験される。試験された潤滑剤は、ポリオールエステル油（Ｍｏｂｉｌ ＥＡＬ ２２ ｃｃ及びＳｏｌｅｓｔ １２０）、及びポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）油（Ｔｏｙｏｔａ ＮＤ－ｏｉｌ ８）である。各冷媒／油の組み合わせについて、３つの組成物、すなわち、各々の残部が、試験される本発明の化合物である、５、２０、及び５０重量％の潤滑剤が試験される。
【0199】
潤滑剤組成物が、重壁ガラス管内に入れられる。管が排気され、本発明による冷媒化合物が添加され、次いで、チューブが密閉される。次いで、チューブが、空気浴環境チャンバ内に入れられ、チャンバの温度が、約－５０℃から７０℃に変えられる。およそ１０℃の間隔で、チューブ内容物の視覚的観察が、１つ以上の液相の存在について行われる。２つ以上の液相が観察される場合、混合物は不混和性であると報告される。観察される液相が１つだけの場合、混合物は混和性であると報告される。２つの液相が観察されたが、液相のうちの１つが非常に小さい体積しか占めない場合、混合物は部分的に混和性であると報告される。
【0200】
ポリアルキレングリコール及びエステル油潤滑剤は、全温度範囲にわたって、試験された全ての割合において混和性であると判定される。
実施例７
ＴＦＭＣＢの相溶性
実施例７
ＴＦＭＣＢの相溶性
【0201】
本発明の冷媒化合物及び組成物のＰＡＧ潤滑油との相溶性が、冷蔵及び空調システムで使用される金属と接触させながら、多くの冷蔵及び空調用途で見られるよりもはるかに厳しい条件を表す３５０°Ｆで、試験される。
【0202】
アルミニウム、銅、及び鋼のクーポンが、重壁ガラス管に添加される。２グラムの油が、チューブに添加される。次いで、チューブが排気され、１グラムの冷媒が添加される。チューブが、３５０°Ｆのオーブンに１週間入れられ、目視観察が行われる。暴露期間の終了時に、チューブが取り出される。
【0203】
この手順が、油と、本発明の化合物との以下の組み合わせ、すなわち、
ａ．ＴＦＭＣＢ及びＴｏｙｏｔａ Ｎｄ－ｏｉｌ ８、
ｂ．ＴＦＭＣＢ及びＭｏｂｉｌ ＥＡＬ ２２ ｃｃ、
ｃ．ＴＦＭＣＢ及びＳｏｌｅｓｔ １２０、について実施された。
ａ．ＴＦＭＣＢ及びＴｏｙｏｔａ Ｎｄ－ｏｉｌ ８、
ｂ．ＴＦＭＣＢ及びＭｏｂｉｌ ＥＡＬ ２２ ｃｃ、
ｃ．ＴＦＭＣＢ及びＳｏｌｅｓｔ １２０、について実施された。
【0204】
全ての場合において、チューブの内容物の外観の変化はわずかである。これは、本発明の化合物及び組成物が、冷蔵及び空調システムに見られるアルミニウム、鋼、及び銅、並びにそのような組成物に含まれる、又はこれらのタイプのシステムにおいてそのような組成物と共に使用される可能性があるタイプの潤滑油と接触して安定であることを示す。
実施例８
ＴＦＭＣＢの相溶性
ＴＦＭＣＢ及びエラストマーサンプルが、４０ｃｍ３のステンレス鋼シリンダに入れられ、ステンレス鋼シリンダが、８０℃のオーブン内で１４日間加熱された。
実施例８
ＴＦＭＣＢの相溶性
ＴＦＭＣＢ及びエラストマーサンプルが、４０ｃｍ３のステンレス鋼シリンダに入れられ、ステンレス鋼シリンダが、８０℃のオーブン内で１４日間加熱された。
【表12】
【0205】
結論：全体的に見て、材料サンプルの外観に変化はない。ＴＦＭＣＢは、プラスチック及びエラストマとの良好な相溶性を示す。
実施例９
ＴＦＭＣＢを使用する顕熱浸漬冷却用途
実施例９
ＴＦＭＣＢを使用する顕熱浸漬冷却用途
【0206】
電気自動車のバッテリは、充電及び放電時の動作中に熱を発生する。車両用バッテリの典型的な設計は、３つのタイプ、すなわち、円筒形セル、パウチセル、及びプリズムセルの間で異なる。３つのタイプは全て、それらの形状に起因する熱伝達に関して、異なる考慮事項を有する。セルの充電及び放電中の多大な発熱は、性能を低下させ、電池寿命を低減させる可能性のある温度の上昇につながり得る。
【0207】
ＴＦＭＣＢは、流体中に浸漬されるバッテリセルの直接冷却を可能にする誘電性及び不燃性の流体であることが理解されるであろう。
【0208】
本実施例は、１８６５０タイプの１７９２個の円筒形バッテリセルからなるバッテリモジュールを考察する。ある場合には、バッテリモジュールは、バッテリセルと接触しているフラットチューブ熱交換器内の水／グリコールの５０／５０混合物によって冷却される。他の場合には、セルは、ＴＦＭＣＢ内に浸漬される、すなわち、流体と直接接触する。バッテリモジュールの廃熱は８７５０Ｗで、セルの総数にわたって均一に分布する。仮定及び動作条件が、表６に列挙されている。
【0209】
表７に列挙され、図１の図についての最小及び最大セル温度の結果から、ＴＦＭＣＢを使用する浸漬冷却が、水／グリコールを使用する熱交換器と比較して、より低い最大セル温度を提供することが理解され得る。これは、バッテリセルの性能及び寿命に対して有益な効果を有する。
実施例１０
データセンター内にＴＦＭＣＢを使用する二相浸漬冷却用途
【表13】
【表14】
データセンター内にＴＦＭＣＢを使用する二相浸漬冷却用途
【0210】
データセンターの冷却の一例が、図９を参照しながら、提供される。一般的に２００で示されるデータセンターは、電子機器ラック２１０のうちの１つ以上に収容されている複数の電子サブシステム２２０を含む。電子サブシステム２２０のうちの少なくとも１つ、好ましくは複数、好ましくは全ては、垂直に延在する液体－空気熱交換器２４３と、液体－空気熱交換器２４３を横切って冷却空気流２４４を方向付けるための供給及び戻りダクト２４１、２４２と、を（一実施形態では）含む冷却ステーション２４０に関連付けられている。冷却サブシステム２１９は、複数の電子サブシステム２２０のうちの少なくとも１つ、好ましくは複数、好ましくは全てに関連付けられている。好適な実施形態では、図９に示されるように、サブシステム２２０の全てが、冷却ステーション２４０及び冷却サブシステム２１９と関連付けられる。各冷却サブシステム２１９は、複数の電子構成要素２２３を備えるそれぞれの電子サブシステム２２０を囲むハウジング２２１（好ましくは低圧ハウジングである）を備える。電子構成要素は、データセンターの一部として動作しており、データセンター内でそれらの機能を実行する結果として発生している。構成要素は、一例として、プリント回路基板、マイクロプロセッサモジュール、及びメモリデバイスを含む。各電子サブシステムは、動作しているとき、本発明の熱管理流体２２４内に浸漬されている発熱構成要素を有する。流体２２４は、典型的な動作中に沸騰し、本発明による誘電蒸気２２５を生成する。例示的な実施形態では、電子サブシステム２２０は、電子サブシステム２２０を斜めに収容するために、電子機器ラック２１０内に上向きに傾斜した支持レール２２２を提供することによって、角度付けされている。例示された電子サブシステムの角度付けは、冷却サブシステム２１９と、関連付けられたローカル冷却ステーション２４０の液体－空気熱交換器２４３との間の蒸気２２５の浮力駆動循環を促進する。しかしながら、本発明及び本実施例による優れた結果は、そのような角度付けが使用されない場合、めったには同様にうまく達成されない。複数の冷却剤ループ２２６は、液冷式電子サブシステム及び液体－空気熱交換器２４３のそれぞれの部分と流体接触及び熱接触して連結されている。具体的には、複数のチューブ部分３００が、液体－空気熱交換器２４３を貫通し、液体－空気熱交換器２４３は、この実施例では、複数の空冷フィン３１０を含む。蒸気２２５は、ハウジング２２１から液体－空気熱交換器２４３の対応するチューブ部分３００へ浮力駆動され、そこで蒸気が凝縮し、次いで、関連付けられた液冷式電子機器サブシステムに液体として戻される。冷却空気流２４４は、データセンター２００の複数のローカル冷却ステーション２４０の供給ダクト２４１と平行に提供され、加熱された気流が、戻りダクト２４２を介して排気される。本発明の流体ではないが、本明細書に記載の装置が、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第２０１３／００１９６１４号に開示されている。
【0211】
上述のシステムは、ＴＦＭＣＢからなる熱管理流体と、凝縮器のためのヒートシンクとしての周囲空気と、を用いて動作され、このシステムは、システムが、動作しているデータセンター内で機能を実行している間、電子構成要素を最も所望の動作温度範囲に効果的に、効率的に、安全に、かつ高信頼性で維持するように動作する。
態様
態様
【0212】
本発明は、以下の番号付けした実施形態によって更に例示される。番号付けした実施形態の主題は、本明細書又は特許請求の範囲の１つ以上の主題と更に組み合わされてもよい。
【0213】
番号付けされた実施形態１：（ａ）冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約５０重量％の１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む冷媒成分、を含む、熱伝達組成物。
【0214】
番号付けされた実施形態２：冷媒成分が、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約５０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１に記載の熱伝達組成物。
【0215】
番号付けされた実施形態３：冷媒成分が、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約７０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１又は２に記載の熱伝達組成物。
【0216】
番号付けされた実施形態４：冷媒成分が、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約９０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１～３に記載の熱伝達組成物。
【0217】
番号付けされた実施形態５：冷媒成分が、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約９５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１～４の記載の熱伝達組成物。
【0218】
番号付けされた実施形態６：冷媒成分が、冷媒成分の重量に基づいて、少なくとも約９９重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１～５に記載の熱伝達組成物。
【0219】
番号付けされた実施形態７：冷媒成分が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１～６に記載の熱伝達組成物。
【0220】
番号付けされた実施形態８：冷媒成分が、ＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１～７に記載の熱伝達組成物。
【0221】
番号付けされた実施形態９：潤滑剤を更に含む、番号付けされ実施形態１～８に記載の熱伝達組成物。
【0222】
番号付けされた実施形態１０：潤滑剤が、熱伝達組成物の約５重量％～約３０重量％の量で熱伝達組成物中に存在する、番号付けされた実施形態９に記載の熱伝達組成物。
【0223】
番号付けされた実施形態１１：潤滑剤が、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、ＰＡＧ油、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）、及びポリ（α－オレフィン）（ＰＡＯ）、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、番号付けされた実施形態９又は１０に記載の熱伝達組成物。
【0224】
番号付けされた実施形態１２：潤滑剤が、ＰＯＥ又はＰＶＥである、番号付けされた実施形態１１に記載の熱伝達組成物。
【0225】
番号付けされた実施形態１３：潤滑剤がＰＯＥである、番号付けされた実施形態１１に記載の熱伝達組成物。
【0226】
番号付けされた実施形態１４：潤滑剤がＰＶＥである、番号付けされた実施形態１１に記載の熱伝達組成物。
【0227】
番号付けされた実施形態１５：熱伝達流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１～１４のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0228】
番号付けされた実施形態１６：熱伝達流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、メタノール、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１～１４のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0229】
番号付けされた実施形態１７：１つ以上の共流体が、熱伝達組成物の少なくとも約５重量％の量で熱伝達流体中に存在する、番号付けされた実施形態１５又は１６に記載の熱伝達組成物。
【0230】
番号付けされた実施形態１８：１つ以上の共流体が、熱伝達組成物の少なくとも約１０重量％の量で熱伝達流体中に存在する、番号付けされた実施形態１５又は１６に記載の熱伝達組成物。
【0231】
番号付けされた実施形態１９：
【0232】
実質的にＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１５～１８に記載の熱伝達組成物。
【0233】
番号付けされた実施形態２０：
【0234】
ＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１５～１８に記載の熱伝達組成物。
【0235】
番号付けされた実施形態２１：クラス１熱伝達流体である、番号付けされた実施形態１～２０のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0236】
番号付けされた実施形態２２：クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態１～２１のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0237】
番号付けされた実施形態２３：クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態１～２２のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0238】
番号付けされた実施形態２４：約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１～２２のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0239】
番号付けされた実施形態２５：約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１～２３のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0240】
番号付けされた実施形態２６：約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１～２３のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0241】
番号付けされた実施形態２７：約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１～２３のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0242】
番号付けされた実施形態２８：約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１～２３のいずれか１つに記載の熱伝達組成物。
【0243】
番号付けされた実施形態２９：動作している電子デバイス内の発熱構成要素を冷却するための方法であって、電子デバイスが、電子デバイスと熱接触しているＴＦＭＣＢを含む熱管理流体を備え、この方法が、熱管理流体を気化することによって、動作中に電子デバイスによって生成された熱を熱管理流体に伝達することを含む、方法。
【0244】
番号付けされた実施形態３０：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0245】
番号付けされた実施形態３１：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約１５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0246】
番号付けされた実施形態３２：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約５０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0247】
番号付けされた実施形態３３：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約７０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0248】
番号付けされた実施形態３４：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約９０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0249】
番号付けされた実施形態３５：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約９５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0250】
番号付けされた実施形態３６：熱管理流体が、熱管理流体の少なくとも約９９重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0251】
番号付けされた実施形態３７：熱管理流体が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0252】
番号付けされた実施形態３８：熱管理流体が、ＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態２９に記載の方法。
【0253】
番号付けされた実施形態３９：熱管理流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態２９～３６のいずれか１つに記載の方法。
【0254】
番号付けされた実施形態４０：熱管理流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、メタノール、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態２９～３６のいずれか１つに記載の方法。
【0255】
番号付けされた実施形態４１：１つ以上の共流体が、熱管理流体の少なくとも約５重量％の量で存在する、番号付けされた実施形態３９又は４０のいずれか１つに記載の方法。
【0256】
番号付けされた実施形態４２：１つ以上の共流体が、熱管理流体の少なくとも約１０重量％の量で存在する、番号付けされた実施形態３９又は４０のいずれか１つに記載の方法。
【0257】
番号付けされた実施形態４３：熱管理流体が、実質的にＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態３９～４２のいずれか１つに記載の方法。
【0258】
番号付けされた実施形態４４：熱管理流体が、ＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態３９～４２のいずれか１つに記載の方法。
【0259】
番号付けされた実施形態４５：熱管理流体が、クラス１冷媒である、番号付けされた実施形態２９～４４のいずれか１つに記載の方法。
【0260】
番号付けされた実施形態４６：熱管理流体が、クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態２９～４５のいずれか１つに記載の方法。
【0261】
番号付けされた実施形態４７：熱管理流体が、クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態２９～４６のいずれか１つに記載の方法。
【0262】
番号付けされた実施形態４８：熱管理流体が、引火点を有さない、番号付けされた実施形態２９～４７のいずれか１つに記載の方法。
【0263】
番号付けされた実施形態４９：熱管理流体が、約１００°Ｆ（３７．８℃）を上回る引火点を有する、番号付けされた実施形態２９～４８のいずれか１つに記載の方法。
【0264】
番号付けされた実施形態５０：熱管理流体が、電気絶縁性熱管理流体である、番号付けされた実施形態２９～４９のいずれか１つに記載の方法。
【0265】
番号付けされた実施形態５１：熱管理流体が、約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態２９～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0266】
番号付けされた実施形態５２：熱管理流体が、約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態２９～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0267】
番号付けされた実施形態５３：熱管理流体が、約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態２９～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0268】
番号付けされた実施形態５４：熱管理流体が、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態２９～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0269】
番号付けされた実施形態５５：熱管理流体が、約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態２９～５０のいずれか１つに記載の方法。
【0270】
番号付けされた実施形態５６：
【0271】
熱管理流体が、発熱構成要素と直接接触している、番号付けされた実施形態２９～５５のいずれか１つに記載の方法。
【0272】
番号付けされた実施形態５７：発熱構成要素が、熱管理流体中に浸漬されている、番号付けされた実施形態２９～５６のいずれか１つに記載の方法。
【0273】
番号付けされた実施形態５８：発熱構成要素から熱管理流体に熱を伝達する工程が、熱管理流体を気化させる、番号付けされた実施形態２９～５７のいずれか１つに記載の方法。
【0274】
番号付けされた実施形態５９：熱管理流体が、デバイス内で受動的に循環される、番号付けされた実施形態２９～５８のいずれか１つに記載の方法。
【0275】
番号付けされた実施形態６０：熱管理流体が、例えば、ポンプなどの機械的装置を使用することによって、デバイス内で能動的に循環される、番号付けされた実施形態２９～５８のいずれか１つに記載の方法。
【0276】
番号付けされた実施形態６１：発熱構成要素が、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するために使用されるウェハ、電力制御用半導体、配電用スイッチギヤ、電源トランス、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化若しくは非パッケージ化半導体デバイス、半導体集積回路、燃料電池、レーザー（従来の又はレーザーダイオード）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び、例えば、高電力用途、例えばハイブリッド車又は電気自動車などで使用される電気化学セルなど、半導体集積回路（ＩＣ）、電気化学セル、パワートランジスタ、抵抗器、及びエレクトロルミネセンス素子から選択される、番号付けされた実施形態２９～６０のいずれか１つに記載の方法。
【0277】
番号付けされた実施形態６２：電子デバイスが、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、ハイブリッド車若しくは電気自動車、据置並びに車載の両方のバッテリ、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択され、好ましくは、電子デバイスが、ハイブリッド車又は電気自動車である、番号付けされた実施形態２９～６１のいずれか１つに記載の方法。
【0278】
番号付けされた実施形態６３：番号付けされた実施形態２９～５５のいずれか１つに定義された熱管理流体を備える電子デバイス。
【0279】
番号付けされた実施形態６４：発熱構成要素を備える、番号付けされた実施形態６３に記載の電子デバイス。
【0280】
番号付けされた実施形態６５：発熱構成要素が、マイクロプロセッサ、半導体デバイスを製造するために使用されるウェハ、電力制御用半導体、配電用スイッチギヤ、電源トランス、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージ化若しくは非パッケージ化半導体デバイス、半導体集積回路、燃料電池、レーザー（従来の又はレーザーダイオード）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び、例えば、高電力用途、例えばハイブリッド車又は電気自動車などで使用される電気化学セルなど、半導体集積回路（ＩＣ）、電気化学セル、パワートランジスタ、抵抗器、及びエレクトロルミネセンス素子から選択される、番号付けされた実施形態６４に記載の電子デバイス。
【0281】
番号付けされた実施形態６６：少なくとも１つの熱交換器を備える、番号付けされた実施形態６３～６５のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【0282】
番号付けされた実施形態６７：ポンプなど、熱管理流体を能動的に循環させるための手段を備える、番号付けされた実施形態６３～６６のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【0283】
番号付けされた実施形態６８：電子デバイスが、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、ハイブリッド車若しくは電気自動車、据置並びに車載の両方のバッテリ、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択され、好ましくは、電子デバイスが、ハイブリッド車又は電気自動車である、番号付けされた実施形態６３～６７のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【0284】
番号付けされた実施形態６９：番号付けされた実施形態５６～６２のいずれか１つに定義された電子デバイス内の発熱構成要素を冷却するための、番号付けされた実施形態２９～５５のいずれか１つに定義された熱管理流体の使用。
【0285】
番号付けされた実施形態７０：ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのプロセスであって、この方法が、ｉ）作動流体を熱源で気化させ、結果得られた蒸気を膨張させる工程と、次いで、ｉｉ）作動流体をヒートシンクで冷却して、蒸気を凝縮させる工程と、を含み、作動流体が、番号付けされた実施形態１～２８に定義された熱伝達組成物である、プロセス。
【0286】
番号付けされた実施形態７１：ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのプロセスであって、この方法が、ｉ）作動流体を熱源で気化させ、結果得られた蒸気を膨張させる工程と、次いで、ｉｉ）作動流体をヒートシンクで冷却して、蒸気を凝縮させる工程と、を含み、作動流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、プロセス。
【0287】
番号付けされた実施形態７２：ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのプロセスであって、この方法が、ｉ）作動流体を熱源で気化させ、結果得られた蒸気を膨張させる工程と、次いで、ｉｉ）作動流体をヒートシンクで冷却して、蒸気を凝縮させる工程と、を含み、作動流体が、約２１～２７重量％のＴＦＭＣＢと、６４～７２重量％のｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレンと、約５～１１重量％のメタノールとの混合物である共沸混合物でないこと、及び作動流体が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、作動流体が、ＴＦＭＣＢを含む、プロセス。
【0288】
番号付けされた実施形態７３：作動流体が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0289】
番号付けされた実施形態７４：作動流体が、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0290】
番号付けされた実施形態７５：作動流体が、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0291】
番号付けされた実施形態７６：作動流体が、少なくとも約９０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0292】
番号付けされた実施形態７７：作動流体が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0293】
番号付けされた実施形態７８：作動流体が、ＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態７２に記載のプロセス。
【0294】
番号付けされた実施形態７９：作動流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１～８のいずれか１つに記載のプロセス。
【0295】
番号付けされた実施形態８０：作動流体が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、メタノール、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１～８のいずれか１つに記載のプロセス。
【0296】
番号付けされた実施形態８１：１つ以上の共流体が、作動流体の少なくとも約５重量％の量で作動流体中に存在する、番号付けされた実施形態７９又は８０に記載のプロセス。
【0297】
番号付けされた実施形態８２：１つ以上の共流体が、作動流体の少なくとも約１０重量％の量で作動流体中に存在する、番号付けされた実施形態７９又は８０に記載のプロセス。
【0298】
番号付けされた実施形態８３：
【0299】
作動流体が、実質的にＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態７９～８２に記載のプロセス。
【0300】
番号付けされた実施形態８４：作動流体が、ＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態７９～８２に記載のプロセス。
【0301】
番号付けされた実施形態８５：作動流体が、クラス１冷媒である、番号付けされた実施形態７９～８４のいずれか１つに記載のプロセス。
【0302】
番号付けされた実施形態８６：作動流体が、クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態７９～８５のいずれか１つに記載のプロセス。
【0303】
番号付けされた実施形態８７：作動流体が、クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態７１～８６のいずれか１つに記載のプロセス。
【0304】
番号付けされた実施形態８８：作動流体が、約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態７１～８７のいずれか１つに記載のプロセス。
【0305】
番号付けされた実施形態８９：作動流体が、約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態７１～８７のいずれか１つに記載のプロセス。
【0306】
番号付けされた実施形態９０：作動流体が、約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態７１～８７のいずれか１つに記載のプロセス。
【0307】
番号付けされた実施形態９１：作動流体が、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態７１～８７のいずれか１つに記載のプロセス。
【0308】
番号付けされた実施形態９２：作動流体が、約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態７１～８７のいずれか１つに記載のプロセス。
【0309】
番号付けされた実施形態９３：機械仕事が、発電機などの電気装置に送られて、電力を生成する、番号付けされた実施形態７１～９２に記載のプロセス。
【0310】
番号付けされた実施形態９４：熱源が、産業廃熱、太陽エネルギー、地熱温水、低圧蒸気、燃料電池を利用する分散型発電設備、原動機、又は内燃機関から選択される熱エネルギー源によって提供される、番号付けされた実施形態７１～９３に記載のプロセス。
【0311】
番号付けされた実施形態９５：熱源温度が、約９０℃～８００℃超である、番号付けされた実施形態７１～９４に記載のプロセス。
【0312】
番号付けされた実施形態９６：熱源温度が、約４００℃～８００℃である、番号付けされた実施形態７１～９５に記載のプロセス。
【0313】
番号付けされた実施形態９７：熱源温度が、約４００℃～６００℃である、番号付けされた実施形態７１～９６に記載のプロセス。
【0314】
番号付けされた実施形態９８：熱源温度が、少なくとも約２００℃、例えば、約２００℃～約４００℃である、番号付けされた実施形態７９～９７に記載のプロセス。
【0315】
番号付けされた実施形態９９：番号付けされた実施形態７１～９２に定義される作動流体、又は態様１から２８に定義される熱伝達組成物を備える、有機ランキンサイクル。
【0316】
番号付けされた実施形態１００：態様１から２８に定義される熱伝達組成物を備える高温ヒートポンプ。
【0317】
番号付けされた実施形態１０１：冷媒を備える高温ヒートポンプであって、冷媒が、約２１～２７重量％のＴＦＭＣＢと、６４～７２重量％のｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレンと、約５～１１重量％のメタノールの混合物である共沸混合物でないこと、及び冷媒が、約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のメタノールとの混合物、若しくは約８２～９２重量％のＴＦＭＣＢと、約８～１８重量％のエタノールとの混合物である共沸組成物でないことを条件に、冷媒が、ＴＦＭＣＢを含む、高温ヒートポンプ。
【0318】
番号付けされた実施形態１０２：冷媒が、少なくとも約５０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0319】
番号付けされた実施形態１０３：冷媒が、少なくとも約７０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0320】
番号付けされた実施形態１０４：冷媒が、少なくとも約８０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0321】
番号付けされた実施形態１０５：冷媒が、少なくとも約９０重量％のＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0322】
番号付けされた実施形態１０６：冷媒が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0323】
番号付けされた実施形態１０７：冷媒が、ＴＦＭＣＢからなる、実施形態１０１に記載の高温ヒートポンプ。
【0324】
番号付けされた実施形態１０８：冷媒が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１０１～１０７のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0325】
番号付けされた実施形態１０９：冷媒が、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１０１～１０７のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0326】
番号付けされた実施形態１１０：１つ以上の共流体が、冷媒の少なくとも約５重量％の量で冷媒中に存在する、番号付けされた実施形態１０８又は１０９に記載の高温ヒートポンプ。
【0327】
番号付けされた実施形態１１１：１つ以上の共流体が、冷媒の少なくとも約１０重量％の量で冷媒中に存在する、番号付けされた実施形態１０８又は１０９に記載の高温ヒートポンプ。
【0328】
番号付けされた実施形態１１２：冷媒が、実質的にＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１０８～１１１に記載の高温ヒートポンプ。
【0329】
番号付けされた実施形態１１３：
【0330】
冷媒が、ＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１０８～１１１に記載の高温ヒートポンプ。
【0331】
番号付けされた実施形態１１４：冷媒が、クラス１冷媒である、番号付けされた実施形態１０１～１１３のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0332】
番号付けされた実施形態１１５：冷媒が、クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態１０１～１１４に記載の高温ヒートポンプ。
【0333】
番号付けされた実施形態１１６：冷媒が、クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態１０１～１１５のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0334】
番号付けされた実施形態１１７：冷媒が、約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１０１～１１６のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0335】
番号付けされた実施形態１１８：冷媒が、約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１０１～１１６のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0336】
番号付けされた実施形態１１９：冷媒が、約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１０１～１１６のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0337】
番号付けされた実施形態１２０：冷媒が、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１０１～１１６のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0338】
番号付けされた実施形態１２１：冷媒が、約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１０１～１１６のいずれか１つに記載の高温ヒートポンプ。
【0339】
番号付けされた実施形態１２２：高温ヒートポンプを使用して流体又は物体を加熱する方法であって、（ａ）物体の流体の周辺で番号付けされた実施形態１０１～１２０に定義される冷媒を凝縮させる、又は加熱される工程と、（ｂ）冷媒を気化させる工程と、を含む、方法。
【0340】
番号付けされた実施形態１２３：ヒートポンプが、ヒートポンプ式タンブル乾燥機、工業用ヒートポンプ、可逆ヒートポンプ、空気対空気ヒートポンプ、ヒートポンプ給湯機、又は高温水ヒータから選択される、番号付けされた実施形態１００～１２１に記載のヒートポンプ、又は番号付けされた実施形態１２２に記載の方法。
【0341】
番号付けされた実施形態１２４：番号付けされた実施形態１～２８のいずれか１つに定義される熱伝達組成物を備える二次ループシステム。
【0342】
番号付けされた実施形態１２５：一次冷媒と、二次冷媒と、を備える二次ループシステムであって、二次冷媒が、番号付けされた実施形態１から２８に定義される熱伝達組成物である、二次ループシステム。
【0343】
番号付けされた実施形態１２６：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0344】
番号付けされた実施形態１２７：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約１５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0345】
番号付けされた実施形態１２８：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約５０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0346】
番号付けされた実施形態１２９：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約７０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0347】
番号付けされた実施形態１３０：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約９０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0348】
番号付けされた実施形態１３１：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約９５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0349】
番号付けされた実施形態１３２：二次冷媒が、冷媒の少なくとも約９９重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0350】
番号付けされた実施形態１３３：二次冷媒が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0351】
番号付けされた実施形態１３４：二次冷媒が、ＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１２５に記載の二次ループシステム。
【0352】
番号付けされた実施形態１３５：二次冷媒が、ＨＦＥ－７０００、ＨＦＥ－７２００、ＨＦＥ－７１００、ＨＦＥ－７３００、ＨＦＥ－７５００、ＨＦＥ－７６００、ｔｒａｎｓ－１，２－ジクロロエチレン、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、エタノール、ペルフルオロ（２－メチル－３－ペンタノン）（Ｎｏｖｅｃ １２３０）、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、及びＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１２５～１３４のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0353】
番号付けされた実施形態１３６：二次媒が、ｎ－ペンタン、シクロペンタン、ｃｉｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ｔｒａｎｓ－ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）からなる群から選択される１つ以上の共流体を追加的に含む、番号付けされた実施形態１２５～１３４のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0354】
番号付けされた実施形態１３７：１つ以上の共流体が、冷媒の少なくとも約５重量％の量で存在する、番号付けされた実施形態１３５又は１３６に記載の二次ループシステム。
【0355】
番号付けされた実施形態１３８：１つ以上の共流体が、冷媒の少なくとも約１０重量％の量で存在する、番号付けされた実施形態１３５又は１３６に記載の二次ループシステム。
【0356】
番号付けされた実施形態１３９：二次冷媒が、Ｔ実質的にＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１３５～１３８に記載の二次ループシステム。
【0357】
番号付けされた実施形態１４０：二次冷媒が、ＴＦＭＣＢ及び１つ以上の共流体からなる、番号付けされた実施形態１３５～１３８に記載の二次ループシステム。
【0358】
番号付けされた実施形態１４１：二次冷媒が、クラス１冷媒である、番号付けされた実施形態１２５～１４０のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0359】
番号付けされた実施形態１４２：二次冷媒が、クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態１２５～１４１のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0360】
番号付けされた実施形態１４３：二次冷媒が、クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態１２５～１４２のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0361】
番号付けされた実施形態１４４：二次冷媒が、約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１２５～１４３のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0362】
番号付けされた実施形態１４５：二次冷媒が、約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１２５～１４３のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0363】
番号付けされた実施形態１４６：二次冷媒が、約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１２５～１４３のいずれか１つに記載の方法。
【0364】
番号付けされた実施形態１４７：二次冷媒が、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１２５～１４３のいずれか１つに記載の二次ループシステム。
【0365】
番号付けされた実施形態１４８：二次冷媒が、約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１２５～１４３のいずれか１つに記載の方法。
【0366】
番号付けされた実施形態１４９：一次冷媒を使用する一次蒸気圧縮システムループであって、その蒸発器が二次ループ流体を冷却する、一次蒸気圧縮システムループ、を含み、番号付けされた実施形態１２５から１４８に定義される冷媒、又は番号付けされた実施形態１２４に定義される熱伝達組成物が、二次ループ流体として使用される、番号付けされた実施形態１２４～１４８に記載の二次ループシステム。
【0367】
番号付けされた実施形態１５０：一次冷媒が、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、プロパン、Ｒ４５５Ａ、Ｒ３２、Ｒ４６６Ａ、Ｒ４４Ｂ、Ｒ２９０、Ｒ７１７、Ｒ４５２Ｂ、Ｒ４４８Ａ、及びＲ４４９Ａからなる群から選択され、好ましくは、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、又はプロパンである、番号付けされた実施形態１４９に記載の二次ループシステム。
【0368】
番号付けされた実施形態１５１：二次冷蔵ループシステムである、番号付けされた実施形態１２４～１５０に記載の二次ループシステム。
【0369】
番号付けされた実施形態１５２：二次空調ループシステムである、番号付けされた実施形態１２４～１５０に記載の二次ループシステム。
【0370】
番号付けされた実施形態１５３：二次冷蔵ループシステムが、低温冷蔵システム、中温冷蔵システム、市販の冷蔵庫、市販の冷凍庫、工業用冷凍庫、工業用冷蔵庫、及びチラーから選択される、番号付けされた実施形態１５１に記載の二次ループシステム。
【0371】
番号付けされた実施形態１５４：二次空調ループシステムが、移動式空調システム又は固定式空調システムから選択される、番号付けされた実施形態１５２に記載の二次ループシステム。
【0372】
番号付けされた実施形態１５５：固定式空調システムが、チラー、特に容積型チラー、とりわけモジュラー式であるか、若しくは従来式に単独でパッケージ化されているかのいずれかの空冷又は水冷直接膨張式チラー、住宅用空調システム、特にダクトスプリット型若しくはダクトレススプリット型空調システム、住宅用ヒートポンプ、住宅用空気－水ヒートポンプ／温水システム、産業用空調システム、商用空調システム、特にパッケージ式ルーフトップユニット並びに可変冷媒流（ＶＲＦ）システム、及び商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステムから選択される、番号付けされた実施形態１５４に記載の二次ループシステム。
【0373】
番号付けされた実施形態１５６：蒸気圧縮システム（一次ループ）と、二次ループ空調システムと、を備える自動車用空調システムであって、一次ループが、冷媒としてＨＦＯ－１２３４ｙｆを含み、第２のループが、番号付けされた実施形態１２５～１４８に記載の冷媒、又は番号付けされた実施形態１～２８に記載の熱伝達組成物を含む、自動車用空調システム。
【0374】
番号付けされた実施形態１５７：二次ループが、自動車エンジン内の構成要素を冷却するために使用される、番号付けされた実施形態１５６に記載の自動車用空調システム。
【0375】
番号付けされた実施形態１５８：二次ループが、バッテリを冷却するために使用される、番号付けされた実施形態１５６又は１５７に記載の自動車用空調システム。
【0376】
番号付けされた実施形態１５９：熱伝達システム内の既存の熱伝達流体を置き換える方法であって、（ａ）システムから既存の熱伝達流体の少なくとも一部分を除去する工程と、次いで、（ｂ）熱伝達流体の少なくとも約５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む熱伝達流体をシステム内に導入する工程と、を含む、方法。
【0377】
番号付けされた実施形態１６０：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約１５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0378】
番号付けされた実施形態１６１：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約５０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0379】
番号付けされた実施形態１６２：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約７０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0380】
番号付けされた実施形態１６３：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約９０重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0381】
番号付けされた実施形態１６４：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約９５重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0382】
番号付けされた実施形態１６５：熱伝達流体が、熱伝達流体の少なくとも約９９重量％の量でＴＦＭＣＢを含む、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0383】
番号付けされた実施形態１６６：熱伝達流体が、実質的にＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0384】
番号付けされた実施形態１６７：熱伝達流体が、ＴＦＭＣＢからなる、番号付けされた実施形態１５９に記載の方法。
【0385】
番号付けされた実施形態１６８：熱伝達流体が、クラス１冷媒である、番号付けされた実施形態１５９～１６７のいずれか１つに記載の方法。
【0386】
番号付けされた実施形態１６９：熱伝達流体が、クラスＡ冷媒である、番号付けされた実施形態１５９～１６８のいずれか１つに記載の方法。
【0387】
番号付けされた実施形態１７０：二次冷媒が、クラスＡ１冷媒である、番号付けされた実施形態１５９～１６９のいずれか１つに記載の方法。
【0388】
番号付けされた実施形態１７１：二次冷媒が、約１０００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１５９～１７０のいずれか１つに記載の方法。
【0389】
番号付けされた実施形態１７２：二次冷媒が、約７００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１５９～１７０のいずれか１つに記載の方法。
【0390】
番号付けされた実施形態１７３：二次冷媒が、約５００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１５９～１７０のいずれか１つに記載の方法。
【0391】
番号付けされた実施形態１７４：二次冷媒が、約３００以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１５９～１７０のいずれか１つに記載の方法。
【0392】
番号付けされた実施形態１７５：二次冷媒が、約１５０以下の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、番号付けされた実施形態１５９～１７０のいずれか１つに記載の方法。
【0393】
番号付けされた実施形態１７６：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも５重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0394】
番号付けされた実施形態１７７：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも１０重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0395】
番号付けされた実施形態１７８：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも１５重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0396】
番号付けされた実施形態１７９：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも５０重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0397】
番号付けされた実施形態１８０：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも７０重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0398】
番号付けされた実施形態１８１：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも９０重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0399】
番号付けされた実施形態１８２：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも９５重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0400】
番号付けされた実施形態１８３：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも９９重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0401】
番号付けされた実施形態１８４：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の少なくとも９９．５重量％をシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0402】
番号付けされた実施形態１８５：工程（ａ）が、工程（ｂ）の前に、既存の熱伝達流体の実質的に全てをシステムから除去することを含む、番号付けされた実施形態１５９～１７５のいずれか１つに記載の方法。
【0403】
番号付けされた実施形態１８６：工程（ａ）を実施した後、かつ工程（ｂ）を実施する前に、システムを溶媒でフラッシングする工程を含む、番号付けされた実施形態１５９～１８５のいずれか１つに記載の方法。
【0404】
番号付けされた実施形態１８７：熱伝達流体が、電子デバイス内の既存の流体に置き換わる、番号付けされた実施形態１５９～１８６のいずれか１つに記載の方法。
【0405】
番号付けされた実施形態１８８：熱伝達流体が、有機ランキンサイクル内の既存の流体に置き換わる、番号付けされた実施形態１５９～１８６のいずれか１つに記載の方法。
【0406】
番号付けされた実施形態１８９：熱伝達流体が、高温ヒートポンプ内の既存の流体に置き換わる、実施形態１５９～１８６のいずれか１つに記載の方法。
【0407】
番号付けされた実施形態１９０：熱伝達流体が、二次ループ内の既存の流体に置き換わる、実施形態１５９～１８６のいずれか１つに記載の方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2021-08-18
【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】
電子デバイス内で動作している発熱構成要素を冷却するための方法であって、（ａ）前記電子デバイスを動作させることと、
（ｂ）前記動作している電子デバイスの前記発熱構成要素と熱接触する１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン（ＴＦＭＣＢ）を含む熱管理流体を提供することと、
（ｃ）前記ＴＦＭＣＢとの熱接触によって、前記動作している熱発生構成要素から前記熱管理流体に熱を伝達することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記電子デバイスが、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、サーバ、携帯電話、タブレット、デジタル家庭電化製品（例えば、テレビ、メディアプレーヤ、ゲームコンソールなど）、パーソナルデジタルアシスタント、データセンター、据置並びに車載の両方のバッテリ、ハイブリッド車若しくは電気自動車、風力タービン、列車エンジン、又は発電機から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記電子デバイスが、ハイブリッド車又は電気自動車である、請求項２に記載の方法。【国際調査報告】