传热流体和其在逆流热交换器中的用途制造技术

本发明专利技术涉及传热流体和其在逆流热交换器中的用途。本发明专利技术涉及三元组合物，其包括二氟甲烷、1,3,3,3‑四氟丙烯和烃衍生的化合物，所述烃衍生的化合物包含至少两个氟原子且具有‑30－‑20℃的沸点，其选自1,1‑二氟乙烷、1,1,1,2‑四氟乙烷和2,3,3,3‑四氟丙烯。该组合物特别适合用作在逆流热交换器存在下的传热流体。

Heat transfer fluid and its application in counterflow heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
传热流体和其在逆流热交换器中的用途本申请是申请号为201610439926.X、申请日为2011年04月18日、专利技术名称为“传热流体和其在逆流热交换器中的用途”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及适合在逆流热交换器中使用的传热流体。
技术介绍
基于氟烃(fluorocarbon)的流体广泛地用于蒸气-压缩热传输系统，特别是空气调节、热泵、制冷和冷冻装置。这些装置具有的共同特征是它们基于如下的热力学循环：使流体在低压下蒸发(其中流体吸收热量)；将经蒸发的流体压缩至高压；使经蒸发的流体在高压下凝结成流体(其中流体放出热量)；和膨胀所述流体以完成循环。蒸气压缩传热系统包含至少两个热交换器，流体在其中一个中蒸发，和在另一个中凝结。热交换器可为顺流(cocurrent)型或逆流(countercurrent)型。传热流体(其可以是纯的化合物或化合物的混合物)的选择一方面由流体的热力学性质决定且另一方面由另外的限制决定。因此，一个特别重要的标准是考虑的流体对环境的影响。特别地，氯化化合物(氯氟烃和氢氟氯烃)具有破坏臭氧层的缺点。此后，通常优选非氯化化合物，例如氢氟烃、氟醚和氟烯烃而不是它们。目前使用的传热流体是HFC-134a、R404a(52％的HFC-143a、44％的HFC-125和4％的HFC-134a的三元混合物)、R407c(52％的HFC-134a、25％的HFC-125和23％的HFC-32的三元混合物)和R410a(50％的HFC-32和50％的HFC-125的二元混合物)。然而，研发具有比上述流体具有更低全球变暖潜势(GWP)且具有相等或改善的性能水平的其它传热流体是必要的。文献WO2007/002625描述了各种用途的，且特别作为传热流体的基于氟烯烃，且特别地基于HFO-1234yf或基于HFO-1234ze的组合物。所述文献没有指定所使用的热交换器的类型。文献WO2007/126414总体上描述了的各种各样的基于氟烯烃的组合物和这些组合物的各种各样的用途。所述文献没有指定所使用的热交换器的类型。文献WO2009/107364、WO2009/110228和WO2009/116282描述了这样的制冷装置，在所述制冷装置中所使用的制冷剂是基于HFO-1234yf和基于HFC-32的，任选地用其它化合物如HFC-125补充或替换的混合物。没有指定所使用的热交换器的类型。文献US2009/0158771描述了包含HFC-32、HFC-134a和HFO-1243zf的三元混合物在传热应用中的用途。所获得的性能系数低于作为参考的流体即HFC-134a的性能系数。没有指定所使用的热交换器的类型。文献WO2009/150763描述了具有逆流热交换器的空调装置，其中传热流体是HFO-1234与HFC-32或HFC-41的混合物。文献WO2010/000993描述了包含HFO-1234yf、HFC-32和HFC-134a的三元混合物作为传热流体的用途。所述文献没有指定所使用的热交换器的类型。文献WO2010/000994描述了包含HFO-1234yf、HFC-32和HFC-152a的三元混合物作为传热流体的用途。所述文献没有指定所使用的热交换器的类型。然而，对于研发特别地在使用逆流热交换器的应用中具有相对更低GWP和具有良好能量性能水平的其它传热流体仍存有需求。
技术实现思路
本专利技术第一涉及包含二氟甲烷、1,3,3,3-四氟丙烯和烃衍生的化合物的三元组合物，所述烃衍生的化合物包含至少两个氟原子和具有-30－-20℃的沸点，其选自1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和2,3,3,3-四氟丙烯。根据一个实施方式，所述组合物包含二氟甲烷、1,1-二氟乙烷和1,3,3,3-四氟丙烯，优选包含2-96％的二氟甲烷、2-96％的1,1-二氟乙烷和2-96％的1,3,3,3-四氟丙烯，和特别优选地：－25-50％的二氟甲烷、2-35％的1,1-二氟乙烷和15-73％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地35-50％的二氟甲烷、2-10％的1,1-二氟乙烷和40-63％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－65-96％的二氟甲烷、2-20％的1,1-二氟乙烷和2-25％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地65-93％的二氟甲烷、2-10％的1,1-二氟乙烷和5-25％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－2-20％的二氟甲烷、2-85％的1,1-二氟乙烷和10-96％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地5-15％的二氟甲烷、2-35％的1,1-二氟乙烷和50-93％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－20-50％的二氟甲烷、2-65％的1,1-二氟乙烷和5-78％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地25-50％的二氟甲烷、2-15％的1,1-二氟乙烷和35-73％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－65-93％的二氟甲烷、2-30％的1,1-二氟乙烷和5-33％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地65-93％的二氟甲烷、2-10％的1,1-二氟乙烷和5-33％的1,3,3,3-四氟丙烯。根据另一实施方式，所述组合物包含二氟甲烷2,3,3,3-四氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯，优选2-96％的二氟甲烷、2-96％的2,3,3,3-四氟丙烯和2-96％的1,3,3,3-四氟丙烯，和特别优选地：－5-70％的2,3,3,3-四氟丙烯，20-60％的二氟甲烷和5-75％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地5-70％的2,3,3,3-四氟丙烯、25-50％的二氟甲烷和5-55％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－2-50％的2,3,3,3-四氟丙烯，50-96％的二氟甲烷和2-40％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地5-30％的2,3,3,3-四氟丙烯、65-90％的二氟甲烷和5-25％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－5-75％的2,3,3,3-四氟丙烯，2-20％的二氟甲烷和10-83％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地10-75％的2,3,3,3-四氟丙烯、5-15％的二氟甲烷和10-75％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－5-75％的2,3,3,3-四氟丙烯，15-70％的二氟甲烷和5-80％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地5-65％的2,3,3,3-四氟丙烯、25-50％的二氟甲烷和10-70％的1,3,3,3-四氟丙烯；或－5-45％的2,3,3,3-四氟丙烯，50-90％的二氟甲烷和5-45％的1,3,3,3-四氟丙烯，理想地5-30％的2,3,3,3-四氟丙烯、65-90％的二氟甲烷和5-30％的1,3,3,3-四氟丙烯。根据另一实施方式，所述组合物包含二氟甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷和1,3,3,3-四氟丙烯，优选2-96％的二氟甲烷、2-96％的1,1,1,2-四氟乙烷和2-96％的1,3,3,3-四氟丙烯，和特别优选地：－25-60％的二氟甲烷、2-60％的1,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三元组合物，其包含2-96重量％的二氟甲烷、2-96重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和2-96重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。/n

【技术特征摘要】
20100511 FR 10536751.三元组合物，其包含2-96重量％的二氟甲烷、2-96重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和2-96重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


2.权利要求1的所述组合物，其包含：
－20-60重量％的二氟甲烷、2-60重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-78重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－50-93重量％的二氟甲烷、2-45重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-48重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－2-25重量％的二氟甲烷、5-88重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-93重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－15-50重量％的二氟甲烷、5-65重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-80重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－50-93重量％的二氟甲烷、2-45重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-48重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


3.权利要求2的所述组合物，其包含：
－25-50重量％的二氟甲烷、5-60重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-70重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－65-93重量％的二氟甲烷、2-30重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-33重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－5-15重量％的二氟甲烷、5-60重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和25-90重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－15-35重量％的二氟甲烷、5-55重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-80重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－65-93重量％的二氟甲烷、2-25重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-33重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


4.权利要求1的所述组合物，包含80-98重量％的二氟甲烷、1-18重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和1-12重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


5.权利要求1-4任一项中的组合物作为蒸汽压缩回路中的传热流体的用途。


6.权利要求5的所述用途，其中所述蒸汽压缩回路包含逆流热交换器。


7.传热组合物，其包含作为传热流体的权利要求1-4任一项中的所述组合物，和选自润滑剂、稳定剂、表面活性剂、示踪剂、荧光剂、气味剂、增溶剂和它们的混合物的一种或多种添加剂。


8.包含蒸汽压缩回路的传热设备，所述蒸汽压缩回路包含作为传热流体的权利要求1-4任一项中的组合物，或包含权利要求7的传热组合物。


9.权利要求8的所述设备，其包含逆流热交换器。


10.权利要求8或9的所述设备，其选自用于通过热泵加热的、用于空气调节、用于制冷和用于冷冻的可移动或固定设备。


11.通过包含传热流体的蒸汽压缩回路加热或冷却流体或形体的方法，所述方法相继包括所述传热流体的蒸发、所述传热流体的压缩、所述加热流体的凝结和所述传热流体的膨胀，其中所述传热流体是权利要求1-4任一项的组合物。


12.权利要求11的所述方法，其为用于冷却流体或形体的方法，其中经冷却的所述流体或形体的温度为-40℃－-10℃，和其中所述传热流体包含：
－20-60重量％的二氟甲烷、2-60重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-78重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－50-93重量％的二氟甲烷、2-45重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-48重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


13.权利要求12的所述方法，其中经冷却的所述流体或形体的温度为-35℃－-25℃。


14.权利要求13的所述方法，其中经冷却的所述流体或形体的温度为-30℃－-20℃。


15.权利要求12的所述方法，其中所述传热流体包含：
－25-50重量％的二氟甲烷、5-60重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-70重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－65-93重量％的二氟甲烷、2-30重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-33重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。


16.权利要求11的所述方法，其为用于冷却流体或形体的方法，其中经冷却的所述流体或形体的温度为-15℃－15℃，和其中所述传热流体包含：
－2-25重量％的二氟甲烷、5-88重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-93重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－15-50重量％的二氟甲烷、5-65重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和10-80重量％的1,3,3,3-四氟丙烯；或
－50-93重量％的二氟甲烷、2-45重量％的1,1,1,2-四氟乙烷和5-48重量％的1,3,3,3-四氟丙烯。
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【专利技术属性】
技术研发人员：W雷切德，
申请(专利权)人：阿克马法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR