本发明专利技术涉及用于R‑22基制冷系统的制冷剂替代品。本发明专利技术公开了一种设备和方法，其中将主要在住宅制冷中的氯二氟甲烷基的空气冷却系统中的潜在破坏臭氧层的氯二氟甲烷(制冷剂R‑22)用对环境较少破坏的制冷剂五氟乙烷和四氟乙烷的混合物替代。尽管制冷剂替代品比氯二氟甲烷对环境的破坏较少，但是其具有与氯二氟甲烷相似的温度‑压力关系，使得制冷剂替代品适用于含有氯二氟甲烷基的空气冷却系统。在该情况下，它与较少百分比的润滑油混合，该润滑油与设备制冷剂和典型的R‑22系统设计是匹配的。
【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2006年03月07日、申请号为200680054434.3、专利技术名称为“用于R-22基制冷系统的制冷剂替代品”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及将在被设计用于制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的系统中用对臭氧层较少破坏的混合制冷剂来代替制冷剂R-22(氯二氟甲烷)。更特别地，本专利技术涉及一种用于制冷的改进的制冷剂组合物、方法和设备，其中将两种非制冷剂R-22的制冷剂以确定的比例混合使得混合物的温度-压力关系接近于制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的温度-压力关系。该混合物与制冷剂R-22(氯二氟甲烷)是相容的，使得它可以被加入以补充和代替制冷剂R-22(氯二氟甲烷)。本专利技术另外的特别之处涉及用于制冷的改进的方法和设备，其中将制冷剂混合物与可溶的润滑油混合以提供对设备的润滑。该润滑剂在本专利技术的混合物以及制冷剂R-22(氯二氟甲烷)中是可溶的。
技术介绍
直到最近，R-22制冷剂氯二氟甲烷(以下有时称为“制冷剂R-22(氯二氟甲烷)”)如果不是唯一的制冷剂，其也是用于住宅的空调器、冰箱、冷冻箱和窗式空调设备中主要制冷剂。制冷剂R-22(氯二氟甲烷)是E.I.du Pont de Nemours和Co公司的氯二氟甲烷的商标。以下在说明书中使用的“制冷剂R-22(氯二氟甲烷)”表示任何来源的氯二氟甲烷。不过，近来制冷剂R-22(氯二氟甲烷)作为破坏臭氧层的化学物质已遭到国内和国际上抨击。在最近几年，无论是国内还是国际科学界已经将制冷剂R-22(氯二氟甲烷)与破坏保护地球的臭氧层联系起来。据信含有R-22的空调器、冰箱/冷冻机和窗式空调设备将是全球性的破坏臭氧物质的源头。为了回应对于在空调系统中过度使用制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的科学关注以及国家和全球的呼吁，美国国会已采取行动，首先在空调设备中减少使用制冷剂R-22(氯二氟甲烷)，然后禁止使用。作为逐步淘汰在空调设备中使用制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的第一步，国会正在在有效期至01/01/2015的新装置中逐步淘汰使用制冷
剂R-22(氯二氟甲烷)，并截止到01/01/2020为止禁止出售在任何尺寸容器中的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)。第一个要被淘汰使用制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的领域是在面包店合伙项目下的面包业。逐步淘汰使用R-22的另一步是在2003年开始限制进口，限制可以被进口到美国的R-22的量。在该应用之时，在美国所使用的大多数住宅的窗式设备和冷冻机中都含有制冷剂R-22(氯二氟甲烷)。在禁止销售大量的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)之前，装有制冷剂R-22(氯二氟甲烷)基空调设备的装置的所有者仅需要由清洁空气法案需要的制冷剂许可证，就能够购买在他们设备中的制冷剂水平。在由国会和国际社会提出开始强制性淘汰之前，已经在美国销售了数百万的含有制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的设备。再装填制冷剂R-22(氯二氟甲烷)典型地包括在HVAC/R工业中典型地使用30磅罐或缸。这些缸装有一个与可商购的制冷歧管匹配的分配出口。为了向空调系统中再装填，客户仅需要将该罐或缸接至歧管并且排放，或将制冷剂物料直接“加至”空调系统中。在国会禁止销售制冷剂R-22(氯二氟甲烷)之后，数百万的具有制冷剂R-22(氯二氟甲烷)基的空调设备的装备的所有者将别无选择，只能去寻求制冷剂替代品以服务这些设备。根据清洁空气法案提出的标准，随意将制冷剂混合目前是非法的。这种应用的一个实例是目前R-22设备将不能与本专利技术随意混合。为了回应国会禁止在空调器中使用制冷剂R-22(氯二氟甲烷)，售后经销商已开始用新的非R-22制冷剂对现有的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)基的空调设备进行翻新，所述的非R-22制冷剂如R410A(50/50的二氟甲烷和五氟乙烷的混合物)、R417(46/50/4的五氟乙烷、1，1，1，2-四氟乙烷和丁烷的混合物)或R407C(23/25/52的二氟甲烷、五氟乙烷和1，1，1，2-四氟乙烷的混合物)。在制备时，这些替代品中没有一种含有润滑剂。由环境保护署(EPA)授权的替代在空调器中的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)的制冷剂目前正在被审查，并会演变到需要一个象此处描述的本专利技术的具有0odp因素的环境安全的制冷剂。遗憾的是，大多数R-22替代品在大部分运行温度下与制冷剂R-22氯二氟甲烷)有显
著不同的温度-压力关系。正因为制冷剂R-22(氯二氟甲烷)与目前制冷剂替代品在温度-压力关系方面的差别，现有的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)基的系统典型地不能互换。因此，非翻新的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)基设备需要一种能够满足系统设计需要，同时也满足EPA和国际社会需要的制冷剂。简单地将制冷剂与现有制冷剂R-22(氯二氟甲烷)混合以补充或“完成”这个水平是违背法律和不可行的。当将其它的制冷剂与制冷剂R-22(氯二氟甲烷)混合时，该混合物可以具有可能对装置或操作者有害的物质的压力特征。该温度-压力关系在正常制冷剂运行温度范围和典型地使用R-22的温度下显著地不同于R-22(氯二氟甲烷)。因此，在缺少制冷剂R-22(氯二氟甲烷)时，装有R-22(氯二氟甲烷)的空调装置的所有者只面临一个选择：当他们的空调冷却剂的水平较低时，专业的服务-以相当数量的花费来除去现有的制冷剂R-22(氯二氟甲烷)，并将系统翻新成与一些种类制冷剂气体相容。开发了R-22制冷剂以替代之前、现在禁止的R-12制冷剂或二氯二氟甲烷。R-12有时被称为FREON这是E.I.du Pont de Nemours和Co.的二氯二氟甲烷的商标。Thomas等人(美国专利号5254280)公开了研制的用于与已知的制冷剂如R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)一起使用的润滑剂，以及该润滑剂与制冷剂的组合，作为R-12的替代物。润滑剂包含聚氧亚烷基二醇，其为亲水性的并可能损害如下讨论的系统。Wilczek(美国专利号5384057)、Gorski(美国专利号4971712)和DuPont的Anton(美国专利号5145594号)公开了在各种R134a和R134a/R125制冷剂系统中某些合成的润滑剂共混物形式的其他R-12替代品。DuPont公司的专利，讨论了被称为R125(五氟乙烷)的已知气体。R125是五个氟原子键合至一个乙烷分子上。这是一个用于制冷剂的非常大的分子。目前仅被生产用于制冷。Anton公开了至少包含一种氰碳化合物的润滑剂的用途。Wilczek公开了作为润滑剂的氟硅氧烷。Gorski公开了聚亚烷基二醇作为润滑剂。今天包含R-22或R-12替代品的系统仍然被生产。这些较旧的系统有着共同的组分：R-22、R-22矿物油润滑剂和螯合到干燥剂中
的水。如果将R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)添加到系统中，它会如下破坏系统：(1)如果不将润滑剂添加到R 134a(如在Tamura等人的美国专利号4,953,312)中，则R-22系统将会急需润滑油，由于R134a气体与矿物油润滑剂不易混合；(2)如果将合成润滑油添加到R134a(如在Thomas等人)中，则出现了不同的问题-湿度问题。较旧的系统能够将水截留至它们的干燥器中。这些合成的润滑剂(如聚乙二醇基的或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种被设计成用于与氯二氟甲烷制冷剂一起使用的设备，其改进包括用含有润滑剂的混合制冷剂替代品来代替氯二氟甲烷，所述的制冷剂替代品包括：约40％至约45％重量的四氟乙烷和约55％至约60％重量的五氟乙烷；所述的制冷剂替代品与占所述的制冷剂约0％至约20％重量的含有易溶于氯二氟甲烷、五氟乙烷和四氟乙烷的润滑油包装在一起。
【技术特征摘要】
1.一种被设计成用于与氯二氟甲烷制冷剂一起使用的设备，其改进包括用含有润滑剂的混合制冷剂替代品来代替氯二氟甲烷，所述的制冷剂替代品包括：约40％至约45％重量的四氟乙烷和约55％至约60％重量的五氟乙烷；所述的制冷剂替代品与占所述的制冷剂约0％至约20％重量的含有易溶于氯二氟甲烷、五氟乙烷和四氟乙烷的润滑油包装在一起。2.根据权利要求1的设备，所述润滑油具有以下组分：65-88％的氢化处理的轻质萘蒸馏物，和10-20％的溶剂精制的轻质萘蒸馏石油。3.根据权利要求1的设备，其中在所述制冷剂替代品中，所述四氟乙烷以约40％重量的比例存在，相比之下，所述五氟乙烷以约60％重量的量存在。4.根据权利要求1的设备，其中在所述制冷剂替代品中，所述四氟乙烷以约42％重量的比例存在，相比之下，所述五氟乙烷以约58％重量的量存在。5.根据权利要求1的设备，其中在所述制冷剂替代品中，所述四氟乙烷以约45％重量的比例存在，相比之下，所述五氟乙烷以约55％重量的量存在。6.一种用于再装填被设计成用于与氯二氟甲烷制冷剂一起使用的设备的方法，该方法包括：(1)在压力下，在一个装配有与设备的氯二氟甲烷加料歧管匹配的出口的圆筒形罐中提供制冷剂替代品；以及(2)经由歧管将替代氯二氟甲烷的制冷剂替代品加入至设备中，其中所述制冷剂替代品包括：约40％至约45％重量的四氟乙烷；和约55％至约60％重量的五氟乙烷；所述制冷剂替代品与占所述的制冷剂约0％至约20％重量的易溶于氯二氟甲烷、五氟乙烷和四氟乙烷的润滑油包装在一起。7.根据权利要求6的方法，所述润滑油具有以下组分：65-85％氢化处理的轻质萘蒸馏物，10-20％的溶剂精制的轻质萘蒸馏石油。8.根据权利要求6的方法，其中在所述的制冷剂替代品中，所述四氟乙烷以约40％重量的比例存在，相比之下，所述的五氟乙烷以约60％重量的量存...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·庞德，S·小托马斯，
申请(专利权)人：斯蒂弗科财产有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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