本发明专利技术题为“使用较低或低GWP制冷剂或制冷剂共混物将POE润滑剂引入到电动(HEV、PHEV、EV)汽车空调/加热系统或固定式空调/加热系统或固定式制冷系统中的组合物、系统和方法”。本发明专利技术公开了用于引入润滑剂和添加剂的组合物、系统和方法，所述润滑剂和添加剂被设计成与环境友好制冷剂在车辆热管理系统中一起工作，所述车辆热管理系统包括乘客室空调(A/C)系统。还公开了使用环境理想的(低GWP)制冷剂或制冷剂共混物组合物将润滑剂和特定添加剂装到环境友好系统中诸如使用HFO‑1234yf的系统的方法。
Compositions, systems and methods for introducing lubricants into automotive or stationary air conditioning or refrigeration systems
【技术实现步骤摘要】
将润滑剂引入到汽车或固定式空调或制冷系统中的组合物、系统和方法
本专利技术整体涉及引入润滑剂和添加剂的组合物、系统和方法，润滑剂和添加剂被设计成与环境友好制冷剂在常规、混合式、插电式混合动力或电动车辆热管理系统中一起工作，包括乘客室空调(A/C)或电动车辆热泵系统或固定式空调或固定式制冷系统。更具体地，本专利技术涉及使用环境理想的(低GWP)制冷剂或制冷剂共混物组合物将润滑剂和特定添加剂装到环境友好系统中诸如使用HFO-1234yf、HFO-1234ze、HFO-1234ze、HFO-1233zd、HFO-1336mzzZ、HFO-1336mzzE或包含这些制冷剂或其他低GWP制冷剂共混物组分(即包含R-32、CO2等的那些)的共混物的系统的方法。本专利技术还涉及使用环境将包含润滑剂和特定添加剂的制冷剂装到环境友好A/C系统中诸如使用HFO-1234yf的A/C系统的方法。
技术介绍
自20世纪90年代中期以来，汽车空调(A/C)系统使用制冷剂R-134a进行蒸汽压缩循环。现在，由于环境和社会压力，全球汽车制造商正在转向低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂HFO-1234yf(2，3，3，3-四氟丙烯)作为车辆A/C制冷剂。在传统的蒸汽压缩A/C系统中，A/C压缩机使制冷剂循环通过A/C系统以实现冷却。因此，A/C压缩机对于A/C系统操作至关重要。A/C压缩机充当A/C系统的核心，用于将操作流体泵送通过系统。如果A/C压缩机没有正确操作，A/C系统就会故障。为了相应地操作，A/C压缩机需要具有正确物理参数(粘度、湿度、TAN等)的润滑剂。润滑剂必须完全循环通过A/C系统。润滑剂必须由制冷剂从系统的一部分运送到下一部分，并且润滑剂还必须能够将制冷剂从系统的一部分运送到系统的不同部分，同时在压缩机内部提供润滑。因此，在A/C系统0℃至40℃的操作范围内，相互制冷剂/润滑剂的相容性对系统的有效运行至关重要。随着汽车行业努力满足不断增加的环境目标，车辆平台正在发生变化。传统车辆使用汽油或柴油内燃机(ICE)用于车辆推进。然而，由于环境效益，存在朝向车辆电气化的绝对转变。汽车OEM正在设计用电动机和电池替换全部或部分推进需求的新车辆。一些车辆仍然保持ICE并且被称为混合动力电动车辆(HEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)或轻度混合动力电动车辆(MHEV)。其他车辆是完全电动的并且没有ICE，并且这些被称为全EV。所有HEV、PHEV、MHEV和EV都使用至少一个电动机，其中电动机取代了汽油/柴油动力车辆上的皮带驱动滑轮。在各种出版物中已经注意到，聚亚烷基二醇(PAG)润滑剂不能用于HEV/PHEV/MHEV/EV系统。由于使用PAG，电动压缩机的绝缘电阻可以降低到接近零。更具体地，通过使用1％PAG润滑剂，电动压缩机的绝缘电阻可以从超过10兆欧降低到1兆欧以下。另一方面，多元醇酯或POE型润滑剂提供高介电属性，这有助于保持压缩机电绕组的完整性。汽车原始设备制造商(OEM)通常在初始车辆A/C填充过程期间添加A/C润滑剂。A/C系统可能需要维修，由于组件故障(软管或管线破裂)或车辆事故，这会危害A/C系统。通常，汽车售后或服务行业采用回收、再循环、再充注或“R/R/R”机器，以在维修后将制冷剂和润滑剂重新注射/重新填充到A/C系统中。然而，目前设计与HFO-1234yf一起使用的R/R/R机器，其基于SAEJ2843，特别是所述SAE标准的第8.9.5.1节(在此以引用方式并人)，不允许自动注射润滑剂到由R/R/R机器修复后的系统中。润滑剂必须“手动注射”或“机械注射”。对于这些选项中的每一种，将润滑剂填充到注射器中，并且然后将软管连接到A/C系统的低侧。车辆开启，并且A/C系统设定为最大冷却，这也启动A/C压缩机。当A/C压缩机开始循环时，连接的注射器转到打开位置，并且润滑剂沿软管输送到A/C系统。虽然可以使用这种方法，但这是一个繁琐的过程，并且需要使用手动泵型机构，该机构将润滑剂从连接的软管向下推到A/C服务端口。通过A/C压缩机将润滑剂吸到系统中。在递送过程期间润滑剂可粘附到软管的壁，从而使得难以将适量的润滑剂递送到系统中。因此，本领域需要一种在不使用手动注射器的情况下将润滑剂输送到A/C或加热系统中的快速且方便的方法。本领域还需要一种在不使用手动注射器或真空泵的情况下将润滑剂输送到固定式A/C或加热系统或制冷剂中的快速且方便的方法。对于某些应用，使用类似的递送方法以使用相同的输送方法将制冷剂、含润滑剂的制冷剂或包含其他性能增强添加剂的制冷剂递送到固定式A/C系统中可能是有利的。
技术实现思路
本公开的某些实施方案通过提供低GWP制冷剂解决与常规组合物、系统和方法相关联的问题，所述制冷剂可用于将润滑剂注射到低GWPHFO-1234yf汽车A/C系统中，其包括通过使用典型的A/C售后再充注软管。在手动注射器或手动泵中，润滑剂流动由A/C压缩机的润滑剂粘度和吸力控制。在本专利技术的方法中，制冷剂用于沿A/C软管向下输送润滑剂和/或润滑剂添加剂包装件，而不会粘在软管上，从而确保将更多的润滑剂或润滑剂/添加剂包装件引入到A/C系统中，从而材料流动有所改善。使用手动注射器或手动泵可以导致润滑剂粘附到连接到A/C系统的软管管线。使用制冷剂将润滑剂转移到系统确保相对于手动或泵注射器更多的润滑剂被引入到A/C系统中，因为制冷剂携带润滑剂并将润滑剂输送到A/C系统中。在润滑剂和制冷剂可混溶的条件下，将润滑剂或润滑剂/添加剂和制冷剂共同包装到常规容器(例如罐)中。在离开小罐时，制冷剂的状态将从压缩的液化气体变化为制冷剂气体。在此过程期间，可与润滑剂混溶的制冷剂将使润滑剂或润滑剂/添加剂混合物雾化，并在润滑剂或润滑剂/添加剂混合物能够在A/C再充注软管壁上安顿下来之前将润滑剂或润滑剂/添加剂混合物沿软管进一步输送并到A/C系统中。本专利技术的一个方面涉及一种组合物，其包含约50重量％至约80重量％的POE润滑剂和约20重量％至约50重量％的低GWP制冷剂。本专利技术的另一方面涉及一种组合物，其包含约60重量％至约65重量％的POE润滑剂和约35重量％至约40重量％的低GWP制冷剂。本专利技术的另一方面涉及前述组合物，其还包含约1重量％至约5重量％的酸清除剂。本专利技术的另一方面涉及任何前述组合物，其还包含约1重量％至约5重量％的性能增强剂。另一方面涉及任何前述组合物，其还包含约1重量％至约10重量％的抑燃剂。本专利技术的一个方面涉及一种包含任何前述组合物的容器，其用于将组合物直接递送到车辆A/C系统中。本专利技术的一个方面涉及使用任何前述组合物或容器将POE润滑剂递送到车辆A/C系统中的方法。本专利技术的另一方面包括前述方法，并且还包括将酸清除剂递送到车辆A/C系统中。本专利技术的另一方面包括前述方法，并且还包括将性能增强剂递送到车辆A/C系统中。本专利技术的另一方面包括前述方法，并且还包括将抑燃剂递送到车辆A/C系统中。本专利技术的另一方面包括前述方法，其中所述方法在润滑剂可与制冷剂混溶的压力和温度条件下进行。本专利技术的一个方面包括用于将任何前述组合物、方法和容器递送到汽车A/C或加热系统的系统，所述系统包括：包含组合物的容器、压缩机、冷凝器、干燥器、膨胀阀和蒸发器。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合物，所述组合物包含约50重量％至约80重量％的多元醇酯(POE)润滑剂和约20重量％至约50重量％的制冷剂，其中所述制冷剂表现出小于约150的全球变暖潜能值(GWP)。
【技术特征摘要】
2018.01.23 US 62/620575;2018.10.14 US 62/745449;201.一种组合物，所述组合物包含约50重量％至约80重量％的多元醇酯(POE)润滑剂和约20重量％至约50重量％的制冷剂，其中所述制冷剂表现出小于约150的全球变暖潜能值(GWP)。2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含约1重量％至约5重量％的酸清除剂。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述酸清除剂包含选自以下的至少一个成员：六甲基二硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十甲基四硅氧烷或八甲基三硅氧烷。4.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含约1重量％至约5重量％的性能增强剂。5.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含约1重量％至约10重量％的抑燃剂。6.一种容器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：ME科班，NE格雷，H小门茨，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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