包含二氟甲烷、四氟丙烯和二氧化碳的组合物及其用途制造技术

根据本发明专利技术，公开了制冷剂组合物。所述组合物包含基本上由HFC‑32、HFO‑1234yf和CO

Composition containing difluoromethane, tetrafluoropropylene and carbon dioxide and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含二氟甲烷、四氟丙烯和二氧化碳的组合物及其用途
技术介绍
1.
：本公开涉及用于空调系统或热泵系统的组合物。具体地讲，本专利技术的组合物可用于制冷和制热的方法，和用于替换R-32的方法，以及空调和热泵设备。2.相关技术：制冷业在过去几十年内一直在努力探寻由于蒙特利尔议定书逐步淘汰的臭氧消耗型氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的替代制冷剂。大多数制冷剂生产者的解决方案是使氢氟烃(HFC)制冷剂商业化。这些HFC制冷剂(包括-134a、R-32和R-410A等等)具有零臭氧损耗潜势，因此不受当前由于初始蒙特利尔议定书逐步淘汰规定的影响。随着蒙特利尔议定书的基加利修正案的实施，正在寻求甚至更低GWP的替代制冷剂。
技术实现思路
已发现包含二氟甲烷、四氟丙烯和二氧化碳的特定组合物具有合适的特性，以允许它们用作具有相对高GWP的目前可用商业制冷剂，具体地讲R-32的替代物。因此，本专利技术人已发现不消耗臭氧且具有比R-32显著更小的直接全球变暖潜能值并且匹配R-32的性能的制冷剂气体，因此为环境可持续另选方案。根据本专利技术，公开了制冷剂组合物。所述组合物包含基本上由二氟甲烷、四氟丙烯和二氧化碳组成的制冷剂混合物。在制冷或制热的过程中，在用于替换制冷剂R-32的方法中，并且具体地讲在空调和热泵设备中，制冷剂可用作还包含非制冷剂组分(例如，润滑剂和/或添加剂)的组合物中的组分。具体实施方式在解决下面描述的实施方案的细节之前，对一些术语进行定义或澄清。定义如本文所用，术语热传递流体(也称为热传递介质)意指组合物用于将热量从热源携带至散热器。热源定义为期望从其增加、传递、移动或移除热量的任何空间、位置、对象或物体。热源的示例为需要制冷或冷却的空间(敞口或封闭)，诸如超市的制冷机或冷冻机情形、运输冷藏集装箱、需要空气调节的建筑空间、工业用水冷却器或需要空气调节的汽车乘客室。在一些实施方案中，热传递组合物可在整个传递过程中保持常态(即不蒸发或冷凝)。在其它实施方案中，蒸发冷却工艺也可利用热传递组合物。散热器定义为能够吸热的任何空间、位置、对象或物体。蒸气压缩制冷系统是此类散热器的一个示例。制冷剂定义为经历液体到气体的相变的热传递流体，并在用于传递热的循环期间返回。热传递系统是用于在特定空间中产生加热或冷却效果的系统(或设备)。热传递系统可为移动式系统或固定式系统。热传递系统的示例为任何类型的制冷系统和空调系统，包括但不限于固定式热传递系统、空调、冷冻机、制冷机、热泵、水冷却器、满液式蒸发器冷却器、直接膨胀式冷却器、步入式冷藏柜、移动式制冷机、移动式热传递系统、移动式空调机组、除湿机、以及它们的组合。制冷量(也称为冷却量)是定义蒸发器中制冷剂的焓变/磅循环制冷剂，或者蒸发器中制冷剂移除的热量/单位体积离开蒸发器的制冷剂蒸气(体积容量)的术语。制冷量测量了制冷剂或热传递组合物制冷的能力。因此，容量越高，产生的冷却越多。冷却速率是指每单位时间的蒸发器中的制冷剂去除的热量。性能系数(COP)是去除的热量的量除以操作循环所需的能量输入。COP越高，能量效率就越高。COP与能量效率比(EER)，即对具体设定的内部和外部温度下制冷或空调设备的效率评价正相关。术语“过冷”是指液体的温度降低到低于给定压力时的液体饱和点。饱和点是如下温度：蒸气完全冷凝为液体，但过冷继续使液体在给定压力下冷却为低温液体。通过将液体冷却到低于饱和温度(或泡点温度)，净制冷量可增大。过冷从而改善系统的制冷量和能量效率。过冷量是冷却到低于饱和温度(以度计)的量。过热是定义蒸气组合物被加热超出其饱和蒸气温度(如果使组合物冷却，形成第一滴液体时的温度，也称为“露点”)多远的术语。温度滑移(有时简单称为“滑移”)是制冷剂系统的组分内的制冷剂相变过程的起始温度与终止温度之间差值的绝对值，不包括任何过冷或过热。该术语可用于描述近共沸物或非共沸组合物的冷凝或蒸发。当提及制冷系统、空调系统或热泵系统的温度滑移时，常见的是提供平均温度滑移，即蒸发器中温度滑移和冷凝器中温度滑移的平均值。净制冷效果是蒸发器中每千克制冷剂吸收的热量以产生可用冷却。质量流速是在给定时间段内循环通过制冷系统、热泵系统或空调系统的制冷剂的量(以千克计)。如本文所用，术语“润滑剂”意指任何添加至组合物或压缩机(并且接触任何热传递系统内使用的任何热传递组合物)的材料，其提供给压缩机润滑性以助于防止部件卡住。如本文所用，增容剂是改善所公开的组合物的氢氟烃在热传递系统润滑剂中的溶解度的化合物。在一些实施方案中，增容剂改善压缩机的回油性。在一些实施方案中，组合物与系统润滑剂一起使用以降低富油相粘度。如本文所用，回油性是指热传递组合物携载润滑剂通过热传递系统并使其返回压缩机的能力。换言之，在使用中，并不少见的是压缩机润滑剂的一部分由热传递组合物从压缩机运送到系统的其它部分中。在此类系统中，如果润滑剂未有效地返回压缩机，压缩机将因缺乏润滑性而最终失效。如本文所用，“紫外线”染料定义为吸收电磁光谱的紫外或“近”紫外区域的光的UV荧光或磷光组合物。可检测到在UV光照射下由UV荧光染料产生的荧光，该UV光发出波长范围为10纳米至约775纳米的至少一些辐射。易燃性是用于指组合物点燃火焰和/或蔓延火焰的能力的术语。对于制冷剂及其它热传递组合物，较低可燃下限(“LFL”)是指在ASTM(美国测试与材料协会(AmericanSocietyofTestingandMaterials))E681中规定的测试条件下，能够通过组合物与空气的均匀混合物使火焰蔓延的空气中热传递组合物的最小浓度。可燃上限(“UFL”)是指在相同测试条件下，能够通过组合物与空气的均匀混合物使火焰蔓延的空气中热传递组合物的最大浓度。测定制冷剂化合物或混合物是否易燃或不易燃也在ASTM-681的条件下经由测试进行。在制冷剂泄漏期间，混合物中的较低沸点组分可倾向泄漏。因此，系统中的组成以及蒸气泄漏可在泄漏时间段内变化。因此，不易燃混合物可在泄漏情形下变得易燃。并且为了被ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师协会(AmericanSocietyofHeating，RefrigerationandAir-conditioningEngineers))分类为不易燃，如所配制的制冷剂或热传递组合物必须不易燃，而且在泄漏条件下也是如此。全球变暖潜能值(GWP)是用于估算与排放一千克二氧化碳相比，由于大气排放一千克特定温室气体而造成的相对全球变暖贡献的指标。可计算不同的时间范围内的GWP，显示出对于给定气体的大气寿命的影响。对于100年时间范围内的GWP通常是参考值。对于混合物，加权平均数可基于每种组分的各个GWP进行计算。臭氧损耗潜势(ODP)为指物质所引起的臭氧损耗的量的数。ODP是化学制品对臭氧的影响相比于类似质量的CFC-11(三氯氟甲烷)的影响的比率。因此，CFC-11的ODP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于替换R-32的包含制冷剂混合物的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至约59重量％的二氟甲烷、约28重量％至约53重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约4重量％至约17重量％的二氧化碳组成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 US 62/571472;20180202 US 62/6253751.一种用于替换R-32的包含制冷剂混合物的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至约59重量％的二氟甲烷、约28重量％至约53重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约4重量％至约17重量％的二氧化碳组成。


2.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至约59重量％的二氟甲烷、约31重量％至约49重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约4重量％至约17重量％的二氧化碳组成。


3.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至约59重量％的二氟甲烷、约33重量％至约48重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约6重量％至约15重量％的二氧化碳组成。


4.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至59重量％的二氟甲烷、约33重量％至46重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约6重量％至17重量％的二氧化碳组成。


5.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约47重量％至59重量％的二氟甲烷、约32重量％至47重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约8重量％至13重量％的二氧化碳组成。


6.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约47重量％至59重量％的二氟甲烷、约28重量％至46重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约4重量％至16重量％的二氧化碳组成。


7.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约47重量％至59重量％的二氟甲烷、约31重量％至44重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约6重量％至13重量％的二氧化碳组成。


8.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约47重量％至59重量％的二氟甲烷、约32重量％至42重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约8重量％至12重量％的二氧化碳组成。


9.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至59重量％的二氟甲烷、约32重量％至45重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约6重量％至15重量％的二氧化碳组成。


10.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至44重量％的二氟甲烷、约45重量％至50重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约6重量％至13重量％的二氧化碳组成。


11.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂混合物基本上由约42重量％至44重量％的二氟甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：J休斯，BH米诺尔，
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