特許ウォッチ

公開番号2024045386
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2024014179,2020550463
出願日2024-02-01,2019-10-01
発明の名称熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C09K 5/04 20060101AFI20240326BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】1,1,2-トリフルオロエチレンを含む熱サイクルシステム用組成物において、地球温暖化への影響を抑えながら、R410Aと代替が可能なサイクル性能を有する作動媒体を含む熱サイクルシステム用組成物、および該組成物を用いた熱サイクルシステムの提供。
【解決手段】1,1,2-トリフルオロエチレン、CF₃I並びにヒドロフルオロカーボン、前記1,1,2-トリフルオロエチレン以外のヒドロフルオロオレフィンおよびヒドロカーボンから選ばれる少なくとも1種の化合物を含み、温度勾配が7℃以下である熱サイクル用作動媒体を有するおよび該熱サイクルシステム用組成物を用いた、熱サイクルシステム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１，１，２－トリフルオロエチレン、ＣＦ
３
Ｉ並びにヒドロフルオロカーボン、前記１，１，２－トリフルオロエチレン以外のヒドロフルオロオレフィンおよびヒドロカーボンから選ばれる少なくとも１種の化合物を含み、
前記１，１，２－トリフルオロエチレン及び前記ＣＦ
３
Ｉの合計含有量は、熱サイクル用作動媒体の全量に対して、８０質量％以下であり、
前記ヒドロフルオロカーボンは、フルオロエタン、ジフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ペンタフルオロブタン、及びヘプタフルオロシクロペンタンからなる群より選択される少なくとも１種であり、
前記ヒドロフルオロオレフィンは、１，１－ジフルオロエチレン、トランス－１，２－ジフルオロエチレン、シス－１，２－ジフルオロエチレン、２－フルオロプロペン、１，１，２－トリフルオロプロペン、トランス－１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン、シス－１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン、シス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン、及び３，３，３－トリフルオロプロペンからなる群より選択される少なくとも１種であり、
温度勾配が７℃以下である熱サイクル用作動媒体を有することを特徴とする熱サイクルシステム用組成物。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記ヒドロフルオロカーボンが、フルオロエタンである請求項１に記載の熱サイクルシステム用組成物。
【請求項３】
前記ヒドロフルオロカーボンが、ジフルオロエタンである請求項１または２に記載の熱サイクルシステム用組成物。
【請求項４】
前記ヒドロフルオロオレフィンが、トランス－１，２－ジフルオロエチレンである、請求項１～３のいずれか１項に記載の熱サイクルシステム用組成物。
【請求項５】
前記ヒドロフルオロオレフィンが、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペンである、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱サイクルシステム用組成物。
【請求項６】
不燃性である請求項１～５のいずれか１項に記載の熱サイクルシステム用組成物。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１項に記載の熱サイクルシステム用組成物を用いた、熱サイクルシステム。
【請求項８】
前記熱サイクルシステムが冷凍・冷蔵機器、空調機器、発電システム、熱輸送装置または二次冷却機である請求項７に記載の熱サイクルシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は熱サイクルシステム用組成物および該組成物を用いた熱サイクルシステムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍機用冷媒、空調機器用冷媒、発電システム（廃熱回収発電等）用作動媒体、潜熱輸送装置（ヒートパイプ等）用作動媒体、二次冷却媒体等の熱サイクルシステム用の作動媒体としては、クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、クロロジフルオロメタン等のヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）が用いられてきた。しかし、ＣＦＣおよびＨＣＦＣは、成層圏のオゾン層への影響が指摘され、現在、規制の対象となっている。
【０００３】
このような経緯から、熱サイクルシステム用作動媒体としては、ＣＦＣやＨＣＦＣに代えて、オゾン層への影響が少ない、ジフルオロメタン（ＨＦＣ－３２）、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ－１２５）等のヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）が用いられるようになった。例えば、Ｒ４１０Ａ（ＨＦＣ－３２とＨＦＣ－１２５の質量比１：１の擬似共沸混合冷媒）等は従来から広く使用されてきた冷媒である。しかし、ＨＦＣは、地球温暖化の原因となる可能性が指摘されている。
【０００４】
Ｒ４１０Ａは、冷凍能力の高さからいわゆるパッケージエアコンやルームエアコンと言われる通常の空調機器等に広く用いられてきた。しかし、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が２０８８と高く、そのため低ＧＷＰ作動媒体の開発が求められている。この際、Ｒ４１０Ａを単に置き換えて、これまで用いられてきた機器をそのまま使用し続けることを前提にした作動媒体の開発が求められている。
【０００５】
最近、炭素－炭素二重結合を有しその結合が大気中のＯＨラジカルによって分解されやすいことから、オゾン層への影響が少なく、かつ地球温暖化への影響が少ない作動媒体である、ヒドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、すなわち炭素－炭素二重結合を有するＨＦＣに期待が集まっている。本明細書においては、特に断りのない限り飽和のＨＦＣをＨＦＣといい、ＨＦＯとは区別して用いる。また、ＨＦＣを飽和のヒドロフルオロカーボンのように明記する場合もある。
【０００６】
ＨＦＯを用いた作動媒体として、例えば、特許文献１には上記特性を有するとともに、優れたサイクル性能が得られる１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）を用いた作動媒体に係る技術が開示されている。特許文献１においては、さらに、該作動媒体の不燃性、サイクル性能等を高める目的で、ＨＦＯ－１１２３に、各種ＨＦＣやＨＦＯを組み合わせて作動媒体とする試みもされている。
【０００７】
ここで、ＨＦＯ－１１２３は、高温または高圧下で着火源があるといわゆる自己分解することが知られている。そこで、ＨＦＯ－１１２３の自己分解を抑制する安定化剤を配合することが種々検討されており、この安定化剤としてＣＦ
３
Ｉを含有した作動媒体も知られている（例えば、特許文献２～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２０１２／１５７７６４号
国際公開第２０１５／１２５８８５号
特開２０１８－１０４５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＨＦＯ－１１２３とＣＦ
３
Ｉを併用することで、ＨＦＯ－１１２３の自己分解を抑制しつつ、その有する高い熱サイクル性能を利用可能とできるものの、ＣＦ
３
Ｉの含有量が増えると作動媒体の温度勾配が大きくなってしまい、熱サイクルシステム内での組成の変動が生じるため実用上問題となることがあった。
【００１０】
そこで、本発明は、ＨＦＯ－１１２３とＣＦ
３
Ｉを含む熱サイクルシステム用組成物において、その高い熱サイクル性能を有効利用しつつ、温度勾配を所定の範囲内のものとする作動媒体を含む熱サイクルシステム用組成物および該組成物を用いた熱サイクルシステムの提供を目的とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許