包含四氟丙烯和二氟甲烷的组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及用于制冷、空调和热泵系统的组合物，其中所述组合物包含四氟丙烯和二氟甲烷。本发明专利技术的组合物作为热传递流体、泡沫发泡剂、气溶胶推进剂、防燃剂、灭火剂，作为动力循环工作流体而用于制冷或制热的方法中，以及用于旨在替代HFC-134a、R410A、R404A或R507的方法中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含四氟丙烯和二氟甲烷的组合物及其用途
技术介绍
I.公开领域本公开涉及用于制冷、空调和热泵系统的组合物，其中所述组合物包含四氟丙烯和二氟甲烷。本专利技术的组合物可作为热传递流体、泡沫发泡剂、气溶胶推进剂和动力循环工作流体用于制冷或制热工艺中。2.相关领域由于蒙特利尔议定书规定逐步停止使用损耗臭氧层的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃 (HCFC)，因此在过去几十年来，制冷产业一直致力于寻找替代制冷剂。对大多数制冷剂产商而言，解决方案一直是氢氟烃(HFC)制冷剂的商品化。目前应用最广泛的新型HFC制冷剂 HFC-134a具有零臭氧损耗潜势，因此不受当前《蒙特利尔议定书》逐步淘汰规定的影响。另外的环保法规可能会最终导致全球性地逐步淘汰某些HFC制冷剂。目前，工业正面临与用于移动空调中的制冷剂的全球变暖潜能值(GWP)有关的法规约束。如果对例如固定式空调和制冷系统的法规约束在将来更加广泛实施，则对能够用于制冷和空调产业所有领域的制冷剂的需求将感到甚至更加迫切。关于相对于GWP的最终管理机构要求的不确定性已迫使工业考虑多种候选化合物和混合物。HFC制冷剂和制冷剂共混物的目前建议的替代制冷剂包括HFC_152a、纯烃如丁烷或丙烷、或“天然”制冷剂如co2。这些建议的替代品中的每一个具有包括毒性、易燃性、低能效的问题，或需要主要设备设计的修改。对于HCFC-22、R-134a、R-404A、R-507、R-407C 和R-410A等等也提出了新的替代品。由于不确定有哪些针对GWP的法规要求将最终通过， 因此已迫使工业考虑多种能够平衡低GWP、非易燃性或低易燃性和现有的系统性能参数的候选化合物和混合物。专利技术概沭已发现，包含2，3，3，3-四氟丙烯和二氟甲烷的组合物具有某些特性以容许替代目前使用的具有较高GWP的制冷剂，包括R_134a、R404A和R410A。因此，本文提供包含约I重量％至约80重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约99重量％至约20重量％的二氟甲烷。本文还公开了制冷和制热方法来用于替代制冷剂诸如R-134a、R410A和R404A的方法，以及装有包含2，3，3，3-四氟丙烯和二氟甲烷的组合物的空调和制冷设备。专利技术详沭在提出下述实施方案详情之前，先定义或阐明一些术语。定义 如本文所用，术语热传递组合物是指用于将热量从热源传送递散热器的组合物。热源被定义为希望从此处添加、转移、迁移或转运热量的任何空间、场所、物体 (object)或主体(body)。热源的实例为需要制冷或冷却的空间(打开或封闭的)，如超市里的冷藏机或冷冻机、需要空调的建筑空间、工业水冷却器或需要空调的汽车的乘客室。在一些实施方案中，热传递组合物可在整个转移过程中保持恒定状态(即不气化或冷凝)。在其它实施方案中，蒸发冷却工艺也可使用热传递组合物。散热器被定义为能够吸热的任何空间、场所、物体或主体。蒸气压缩制冷系统是此类散热器的一个实例。热传递系统是用于在特定空间内产生加热或冷却效应的系统(或设备)。热传递系统可以是移动式系统或固定式系统。热传递系统的实例包括但不限于空调、冷冻机、冷藏机、热泵、水冷却器、溢流式蒸发冷却器、直接膨胀式冷却器、步入式冷藏柜、移动式冷藏机、移动式空调装置，除湿器、以及它们的组合。 如本文所用，移动式热传递系统是指合并到公路、铁路、海洋或空中运输装置中的任何制冷、空调或加热设备。此外，移动式冷藏或空调装置包括独立于任何移动载体并被称为“联合运输”系统的那些设备。此类联合运输系统包括“集装箱”(海路/陆路联合运输) 以及“可折卸货厢”(公路/铁路联合运输)。如本文所用，固定式热传递系统是在运转期间固定在一个地方的系统。固定式热传递系统可结合到任何类型建筑之中或连接到其上，或者可以是位于门外的独立式装置， 诸如软饮料自动贩卖机。这些固定式应用可以是固定式空调和热泵，包括但不限于冷却器， 高温热泵，住宅、商业或工业空调系统(包括住宅用热泵)，并且包括窗式冷却器、无管式冷却器、导管式冷却器、整装式末端冷却器，以及在建筑外部但与建筑连接的那些如屋顶系统)。在固定式制冷应用中，所公开的组合物可用于设备中，所述设备包括商业、工业或住宅冷藏机和冷冻机、制冰机、整装式冷却机和冷冻机、溢流式蒸发冷却器、直接膨胀式冷却器、 步入式和手取式冷藏柜和冷冻机、以及各系统的组合。在一些实施方案中，所公开的组合物可用于超市制冷系统中。此外，固定式应用可使用二次回路系统，该系统使用初级制冷剂在一个位置制冷，然后通过次级热传递流体将其传送到远处的位置。术语“制冷量”(还被称为冷却容量)用来定义蒸发器中每磅循环的制冷剂所导致的制冷剂焓变，或用来定义蒸发器中单位体积(体积容量)离开蒸发器的制冷剂蒸气的制冷剂所移除的热量。制冷量是制冷剂或热传递组合物产生冷却的能力的量度。因此，制冷量越高，产生冷却效果就越大。冷却速率是指每单位时间内被蒸发器内制冷剂移除的热量。性能系数(COP)是移除的热量与运转循环所需的能量输入的比值。COP越高，能量效率越高。COP与能量效率比率(EER)直接相关，所述能量效率比率为制冷设备或空调设备在一组具体内温和外温下的效率等级。术语“过冷”是指液体温度降至给定压力下的液体饱和点以下。饱和点是在给定压力下蒸气完全冷凝成液体，但过冷继续使液体冷却成更低温度的液体的温度。通过将液体冷却至饱和温度(或泡点温度)以下可增加净制冷量。因而，过冷改善了系统的制冷量和能量效率。过冷量是冷却到饱和温度以下的量(单位为度)。“过热”是用来定义蒸气组合物被加热超过其饱和蒸气温度(在该温度下，如果组合物冷却，将形成第一滴液体，也称为“露点”)的程度的术语。温度滑移(有时被简称为“滑移”)是除任何过冷或过热外，因制冷系统组件内的制冷剂而致的相变过程中起始温度与最终温度间的绝对差值。该术语可用于描述近共沸或非共沸组合物的冷凝或蒸发。当涉及制冷系统、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，其为在蒸发器中的平均温度滑移和在冷凝器中的平均温度滑移。共沸组合物是指行为如同单一物质的两种或更多种物质的恒沸混合物。一种表征共沸组合物的方法是由液体部分蒸发或蒸馏产生的蒸气与从其中蒸发或蒸馏的液体具有相同的组成，即混合物蒸馏/回流，而不发生组分变化。恒沸组合物具有共沸特征，因为与相同化合物的非共沸混合物的沸点相比，它们表现出最高或最低沸点。操作期间，制冷或空调系统中的共沸组合物不分馏。此外，共沸组合物在从制冷和或空调系统中漏出时不会发生分馏。近共沸组合物(还通常被称为“类共沸组合物”)是行为基本上如同单一物质的两种或更多种物质的基本上恒沸的液体混合物。一种表征近共沸组合物的方法是，由液体部分蒸发或蒸馏产生的蒸气与从其中蒸发或蒸馏的液体具有基本上相同的组成，即所述混合物蒸馏/回流，而组成没有显著改变。表征近共沸组合物的另一种方法是，具体温度下组合物的泡点蒸气压和露点蒸气压基本上相同。本文中，如果在通过诸如蒸发或煮沸移除50重量％的组合物后，原组合物与50重量％原组合物被移除后的剩余组合物之间的蒸气压差小于约10%，则组合物是近共沸的。非共沸组合物是行为如同简单混合物而不是单一物质的两种或更多种物质的混合物。表征非共沸组合物的一种方法是，由液体部分蒸发或蒸馏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.21 US 61/288,5041.组合物,包含约I重量％至约80重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约99重量％至约20重量％的二氟甲烷。2.权利要求I的组合物,包含约30重量％至约80重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约70重量％至约20重量％的二氟甲烷。3.权利要求I的组合物,包含约45重量％至约80重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约55重量％至约20重量％的二氟甲烷。4.权利要求I的组合物,包含约55重量％至约80重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约45重量％至约20重量％的二氟甲烷。5.权利要求I的组合物，包含约45重量％至约55重量％的2，3，3，3-四氟丙烯和约55重量％至约45重量％的二氟甲烷。6.权利要求I的组合物，还包含至少一种润滑剂，所述润滑剂选自矿物油、烷基苯、合成链烷烃、合成环烷烃、聚a烯烃、聚亚烷基二醇、二元酸酯、聚酯、新戊基酯、聚乙烯醚、有机硅、硅酸酯、氟化化合物、磷酸酯以及它们的混合物。7.权利要求I的组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·勒克，B·H·米诺尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：