专利名称：基于氢氟烷的组合物及其应用的利记博彩app
技术领域：
本发明主题是一种基于HFC(氢氟烷)的组合物、其在制冷和/或空调中的应用以及含有该组合物的传热系统。
传热系统具体包括制冷机、热泵和调节空气系统。
在这种装置中，具有适宜沸点的制冷剂在低压下蒸发，从第一周围介质(或区域)吸热。然后，通过压缩机对这样形成的蒸汽进行压缩并随后进入冷凝器中，其在冷凝器中转变为液态，使热量释放到第二周围区域中。随后通过减压阀去除这样冷凝的液体，在减压阀的出口处，该冷凝的液体转变为气-液两相混合物，最后将其引入蒸发器中，在蒸发器中，液体再次在低压下蒸发，完成该循环。
通过电动机或内燃机提供确保蒸汽压缩和流体循环所需的机械能。与在任何机械装置中一样，有必要对运动部件进行适当的润滑。所使用的润滑剂形成传热系统的整体组成部分，并通过长期维持适当的润滑来改善传热系统的性能及寿命。
具体地说，制冷剂每次通过压缩机以与存在于其运动部件上的润滑剂相接触时，往往带走一定量的润滑剂，这些润滑剂与制冷剂一起进行循环并从而出现在蒸发器中。实际上，后者通常导致低的温度，在该温度下，润滑剂粘度特别高，从而存在润滑剂在蒸发器内积累且从而润滑剂不再能返回压缩机的风险，在本申请中，将这种返回称为“回油”。
因而，如果回油不充分，则存在于压缩机运动部件上的润滑剂的量不能长期保持恒定，从而影响所述压缩机的令人满意的操作及其寿命。
因此，有必要使用完全相容的制冷剂/油对，特别是考虑到回油时更是如此。
R-22或一氯二氟甲烷是广泛用于传热应用的HCFC(氢化氯氟烃)型制冷剂，该传热应用包括固定空调、商用和工业制冷、和热泵。目前存在许多为R-22而设计的传热系统；特别是考虑到回油，所使用的适用于R-22的润滑剂为矿物油或烷基苯油。
虽然R-22具有非常低的臭氧损耗潜势(在下文中称为ODP)，然而，其应用仍受到限制且已开发出基于HFC(氢氟烷)的新产品，由于HFC具有零ODP，因而这些新产品对于同温层臭氧层是特别有利的。
在这些产品中，已特别开发了R-407C，代替空调应用中的R-22。该产品为含有比例为23/25/52重量％的R-32、R-125和R-134a的混合物。R-32是二氟甲烷的常用商品名，R-125为五氟乙烷，且R-134a表示1，1，1，2-四氟乙烷。R-407C具有非常类似于R-22的热力学性质。因此，R-407C可用于为了以R-22进行操作而设计的老式系统，因而可用HFC流体代替HCFC流体，在转化这些老式系统的过程中，就同温层臭氧层而言，HFC流体更为安全。有关的热力学性质是本领域技术人员公知的且特别是制冷能力、性能系数(或COP)及冷凝压力。
对于给定的压缩机而言，制冷能力代表可通过制冷剂获得的制冷功率。为了代替R-22，必须具有可获得的具有接近于R-22的制冷能力的高制冷能力的流体。
COP表示供应的制冷能量与施加到压缩机以将制冷剂压缩为蒸汽态的能量之比。就取代R-22而言，如果设备的耗电量增加是可接受的，则制冷剂的低于R-22的COP值是适宜的。
最后，冷凝压力显示了制冷剂施加在制冷回路的相应机械部件上的应力。在为R-22而设计的制冷系统中，能够代替R-22的制冷剂的冷凝压力一定不能显著高于R-22的冷凝压力。
然而，在机械部件的润滑方面，这些新型的基于HFC的产品(特别是R-407C)不能与用R-22操作的系统的矿物油或烷基苯油相适合，特别是因为回油不充分。因而，它们需要使用多元醇酯(POE)或聚亚烷基二醇(PAG)型的新油。
因而，在许多现有所设计的以R-22进行操作的传热系统中，除了替换该制冷剂、改变润滑油，甚至改变制冷回路的某些组件(例如连接管工件和封口)以外，需要以具有相似的热力学性能和零臭氧损耗潜势的制冷剂代替后一制冷剂。实质上，对于某些广泛使用的压缩装置类型(例如密封压缩机)，这种转换过程是不可能的。在任何情况下，这种转换过程均是漫长、困难且昂贵的，为了去除所有的油，必须以新油冲洗几次，则该转换过程就更是如此。
此外，文献JP8-100170公开了用于代替R-502的包含二氟甲烷、三氟乙烷、四氟乙烷和五氟乙烷的四组合物。
本发明主题为基本上由15-35重量％的R-32、10-50重量％的R-125、30-50重量％的R-134a和5-20重量％的R-143a组成的组合物。优选基本上由15-30重量％的R-32、20-40重量％的R-125、35-50重量％的R-134a和5-15重量％的R-143a组成的组合物。R-143a表示1，1，1-三氟乙烷。
该组合物可在其各种应用(特别是用于空调)中取代R-22。其显示出有利的热力学性能，这使得其可在所设计的以制冷剂R-22进行操作的传热设置中替代R-22而没有R-22的缺点，特别是可获得令人满意的回油，尽管在漂洗(或清洗)操作后，在POE型新油中存在残余量的旧的矿物油或烷基苯油。因而，可简化漂洗操作。
下列具体组合物是特别有利的(单位为重量％)-R-32＝25％，R-125＝25％，R 134a＝40％且R 143a＝10％-R-32＝20％，R-125＝35％，R 134a＝35％且R 143a＝10％-R-32＝20％，R-125＝30％，R 134a＝35％且R 143a＝15％-R-32＝15％，R-125＝25％，R 134a＝50％且R 143a＝10％因而，本发明组合物可用作适用于R-22的传热系统的制冷剂且包含POE或PAG油作为润滑剂。该润滑剂可包含由漂洗操作产生的残余量的矿物油或烷基苯油。本发明的另一主题是该应用。
可通过本领域技术人员公知的方法制备本发明主题的组合物，例如通过以所需的比例混合其每种液态组分。
最后，本发明的主题为适用于R-22的传热系统，且包含上述组合物作为制冷剂。
在这样的系统中所使用的润滑剂有利地为多元醇酯类的油或聚亚烷基二醇类的油。
传热系统为制冷系统、空调系统或热泵。特别优选空调系统。
当在使用本发明组合物之前，使用包含一种或多种不可燃的HFC型推进剂A和一种或多种化合物B的漂洗液以去除旧的润滑油时，可显著降低用于转换适用于R-22的传热系统的过程持续时间，其中该推进剂A有利地选自R-134a、R-125和R-227a(1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷)，且化合物B选自丙烷、丁烷、异丁烷、丙烯、反式-1，2-二氯乙烯、氯乙烷、二甲醚或甲氧基甲烷和二氧化碳。
优选，漂洗液包含80-99重量％的推进剂A和1-20重量％的化合物B。有利地，其包含90-99重量％的A和1-10重量％的B。
有利地优选的漂洗液包含12-94重量％的推进剂A、0.15％-19重量％的化合物B和5-85重量％的POE或PAG油。
更优选的漂洗液包含54-79重量％的推进剂A、0.6-8重量％的化合物B和20-40重量％的POE或PAG油。
下列实施例仅用以进行说明。
实施例制备各种本发明组合物并对其进行下列测试。
a)回油将10g矿物油(M)或烷基苯油(AB)与多元醇酯(POE)油的混合物进料引入制冷盘管(1)中，该制冷盘管置于0℃的低温恒温器(2)内。
该盘管向上游(upstream)经装配有截止阀(3)和压力传感器(4)的管，与含有待测定的本发明组合物的圆筒(cylinder)(5)相连，该盘管装配有浸渍管且置于30℃的浴中。
该盘管向下游(downstream)延伸，经装配有调节阀(6)和截止阀(7)的管，达到收集圆筒(collecting cylinder)(8)的底部，该收集圆筒置于60℃热浴内。从该收集圆筒顶部引出的管装配有气量计(9)。
图1中所描述的回路表示蒸发器附近的制冷回路，且回油测试是测定通过制冷剂带走的置于该盘管内的油进料的分数。
通过初始打开截止阀(7)以及其后的截止阀(3)，经上述回路且特别是经含有流量为约1m3/h的油进料的盘管，使待测试的本发明组合物流循环15分钟，在环境温度和1个大气压下测定。
在该测试的结尾，对圆筒(8)中的回收的油量进行称重。
回收或“回油”的程度(表示为百分数)等于这样回收的油的重量除以初始置于该盘管内的油进料的重量。POE油中的矿物油或烷基苯油的最大允许水平为这样的水平在相同测试条件下，超过该水平，该混合物的回油低于R-22的回油。
b)热力学性能在制冷环路上对本发明组合物的性能进行评价，其操作条件如下蒸发温度为0℃，压缩机进气温度为15℃，冷凝温度为40℃和冷凝器出口处的液体过冷为5K。
在表1中对所制备的各种组合物的R-32、R-125、R-134a和R-143a的含量及其热力学性能进行了整理。作为参考，还显示了R-22和R-407C的含量及其热力学性能。已列出R-407C、所制备的各种组合物和用于POE油与烷基苯油(表2)或矿物油(表3)的各种混合物的R-22的回油。通过外推至相当于R-22存在下的回油，可获得POE中的烷基苯油或矿物油的最大允许水平，该回油不低于R-22存在下的回油(表4)。
很明显，所述组合物的制冷能力大于R-407C的制冷能力，且与R-407C相比，经受更高的矿物油或烷基苯油的最大允许水平。
表1
表2POE和烷基苯油的混合物的回油(单位为％)
表3POE和矿物油的混合物的回油(单位为％)
表4M或AB油的最大水平
M油Suniso 3GSAB油Barelf AL55POE油Planetelf ACD 32实施例6
本实施例的过程与上述实施例相同，除了本发明组合物含有15重量％的R-32、25重量％的R-125、50重量％的R-134a和10重量％的R-143a以外。
这种组合物的制冷能力为3240kJ/m3，COP为5.6且冷凝压力为15.5巴。
矿物油的最大允许水平为10.7％且烷基苯的最大允许水平为14％。
实施例7(比较)本实施例的过程与上述相同，除了使用含有20重量％的R-32、45重量％的R-125、15重量％的R-134a和20重量％的R-143a的组合物以外。
这种组合物的制冷能力为3950kJ/m3，COP为5.3且冷凝压力为19.7巴。
矿物油的最大允许水平为7.3％且烷基苯的最大允许水平为14％。
权利要求
1.一种组合物，基本上由15-35重量％的R-32、10-50重量％的R-125、30-50重量％的R-134a和5-20重量％的R-143a组成。
2.权利要求1的组合物，特征在于其由15-30重量％的R-32、20-40重量％的R-125、35-50重量％的R-134a和5-15重量％的R-143a构成。
3.一种制冷剂，包含权利要求1或2的组合物。
4.一种传热系统，包含权利要求3的制冷剂。
5.一种适用于R-22的传热系统的转换方法，特征在于，在使用权利要求1或2的组合物之前，使用包含一种或多种不可燃的HFC型推进剂A和一种或多种选自丙烷、丁烷、异丁烷、丙烯、反式-1，2-二氯乙烯、氯乙烷、二甲醚或甲氧基甲烷和二氧化碳的化合物B的漂洗液。
6.权利要求5的转换方法，特征在于使用包含80-99重量％，优选90-99重量％的推进剂A和1-20重量％，优选1-10重量％的化合物B的漂洗液。
7.权利要求5的转换方法，特征在于使用包含12-94重量％，优选54-79重量％的推进剂A，0.15％-19重量％，优选0.6-8重量％的化合物B和5-85重量％，优选20-40重量％的POE或PAG油的漂洗液。
全文摘要
本发明涉及基于氢氟烷(HFC)的组合物、其在制冷和/或空调中的应用以及含有该组合物的传热系统。
文档编号C09K5/04GK1852963SQ200480027155
公开日2006年10月25日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月19日
发明者杰勒德·吉尔佩因, 劳伦特·卡伦 申请人:阿克马公司