包含z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯和2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷的组合物及其使用方法_4

文档序号:8344220阅读:来源:国知局
踪剂的总浓度含量为约IOOppm至约300ppm。
[0078] 所述示踪剂可选自氢氟烃(HFC)、氘代氢氟烃、全氟烃、氟代醚、溴化化合物、碘化 化合物、醇、醛和酮、一氧化二氮、以及它们的组合。另选地,所述示踪剂可选自氟乙烷、1, 1-二氟乙烷、1,1,1-三氟乙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1, 3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷、1,1,1,2,2,3,4, 5, 5,6,6, 7, 7, 7-十三氟庚烷、三氟碘甲烷、氘代烃、氘代氢氟烃、全氟烃、氟代醚、溴化化合 物、碘化化合物、醇、醛、酮、一氧化二氮(N 20)、以及它们的混合物。在一些实施例中,所述示 踪剂为包含两种或更多种氢氟烃、或一种氢氟烃与一种或多种全氟烃的组合的共混物。
[0079] 所述示踪剂可以预先确定的量添加到本发明的组合物中,以能够检测组合物的任 何稀释、污染或其它改变。
[0080] 另选地,可与本发明的组合物一起使用的添加剂可为如US2007-0284555中详述 的全氟聚醚,所述文献以引用方式并入本文。
[0081] 应当理解,某些上述适于作为非制冷剂组分的添加剂已被识别为可能的制冷剂。 然而,根据本发明,当使用这些添加剂时,它们不会以影响本发明的制冷剂混合物的新颖特 征和基本特征的量存在。
[0082] 在一个实施例中,本文所公开的组合物可通过将所需量的单独组分组合的任何便 利方法制备。优选的方法为称量所需组分量,然后在适当的容器中将组分组合。如果需要, 可使用搅拌。
[0083] 方法和伸用方法
[0084] 在制冷、空调、热泵或动力循环设备的正常使用期间,制冷剂(或工作流体)可逸 出系统,从而降低设备的性能。为恢复所述性能,可添加新的制冷剂以替代损耗的制冷剂。 维护良好的HCFC-123冷却器系统的年制冷剂损耗一般为制冷剂容量的约1至3重量%。意 外排放可导致较大的制冷剂损耗,例如制冷剂容量的40重量%或甚至制冷剂容量全部损 耗。已发现,设备中HCFC-123损耗的替代可通过添加 Z-1,1,1,4,4,4-六氟_2_ 丁稀来实 现并且系统性能的损失忽略不计或仅具有微量损失。
[0085] 在一个实施例中,提供用于加满或补充制冷剂容量的方法。所述方法包括向包含 HCFC-123作为第一制冷剂的制冷、空调、热泵或动力循环系统中添加第二制冷剂,其中所述 第二制冷剂包含Z-HF0-1336mzz和任选地HCFC-123,因此制备包含所述第一制冷剂和所述 第二制冷剂的制冷剂组合物。
[0086] 在一个实施例中,第二制冷剂包含Z-HF0-1336mzz。在另一个实施例中,第二制冷 剂包含约1至约99重量%的Z-HF0-1336mzz和约99至约1重量%的HCFC-123。在另一个 实施例中,第二制冷剂包含约1至约60重量%的Z-HF0-1336mzz和约99至约40重量%的 HCFC-123。在另一个实施例中,第二制冷剂包含约1至约50重量%的Z-HF0-1336mzz和约 99至约50重量%的HCFC-123。在另一个实施例中,第二制冷剂包含约1至约40重量%的 Z-HF0-1336mzz 和约 99 至约 60 重量% 的 HCFC-123。
[0087] 在所述方法的一个实施例中,包含Z-HF0-1336mzz和任选地HCFC-123的第二制冷 剂还包含至少一种具有3至15个碳原子的烃。此类烃包括丙烷、丙烯、环丙烷和选自正丁 烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷、辛烷、壬烷和癸烷等的其它物质。在另一个实施例中,包 含Z-HF0-1336mzz和任选地HCFC-123的第二制冷剂还包含至少一种具有4至7个碳原子 的烃。具体地,这些烃包括正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷和庚烷。
[0088] 蒸气压缩空调和热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置。制冷循环在多 个步骤中重复使用制冷剂,从而在一个步骤中产生冷却效应,而在不同的步骤中产生加热 效应。
[0089] 用于制冷、空调或热泵系统的压缩机包括动态(例如轴流式或离心式)压缩机或 容积式(例如往复式、螺杆式或涡旋式)压缩机。在一个实施例中,制冷、空调或热泵系统 包括离心式压缩机。在另一个实施例中,制冷、空调或热泵系统包括容积式压缩机。
[0090] 在一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统包括离心式压缩机并且所述离 心式压缩机包括叶轮。
[0091] 用于动力循环系统的膨胀器包括动态(例如轴流式或离心式)膨胀器或容积式 (例如往复式、螺杆式或涡旋式)膨胀器。在一个实施例中,动力循环系统包括离心式膨胀 器(即,涡轮)。在另一个实施例中,动力循环系统包括容积式膨胀器。
[0092] 在本发明方法的一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统包括冷却器。在 另一个实施例中,冷却器为离心式冷却器。
[0093] 在本发明方法的一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统包括热泵。在另 一个实施例中,所述热泵为离心式热泵。
[0094] 在本发明方法的一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统包括有机 Rankine循环系统。
[0095] 为了从目前公开的方法中获得全部有益效果,包含HCFC-123作为制冷剂的现有 设备将与添加的第二制冷剂一起使用。相比于用HCFC-123制冷剂的最佳条件,用第二制冷 剂加满或补充必须提供在一定限制内的性能。因此,在一个实施例中,平均温度滑移保持小 于约1°C。在另一个实施例中,平均温度滑移保持小于约0.7°C。在另一个实施例中,平均 温度滑移保持小于约〇. 5°C。在另一个实施例中,平均温度滑移保持小于约0. 15°C。
[0096] 在一个实施例中,在添加所述第二制冷剂之后,所述系统的冷却容量保持为在装 满HCFC-123的情况下操作的系统的冷却容量的约16%以内。在另一个实施例中,冷却容量 保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统的冷却容量的约12%以内。在另一个实施例 中,冷却容量保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统的冷却容量的约8%以内。在另 一个实施例中,冷却容量保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统的冷却容量的约5% 以内。在另一个实施例中,冷却容量保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统的冷却容 量的约2%内。在另一个实施例中,冷却容量保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统 的冷却容量的约1 %以内。
[0097] 在一个实施例中,当制冷、空调、热泵或动力循环系统包括离心式压缩机时,离心 式压缩机的叶轮外缘速度保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统中离心式压缩机的 叶轮外缘速度的约10%以内。在另一个实施例中,所述离心式压缩机的叶轮外缘速度保持 为在装满HCFC-123的情况下操作的系统中离心式压缩机的叶轮外缘速度的约7%以内。在 另一个实施例中,所述离心式压缩机的叶轮外缘速度保持为在装满HCFC-123的情况下操 作的系统中离心式压缩机的叶轮外缘速度的约5%以内。在另一个实施例中,所述离心式压 缩机的叶轮外缘速度保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系统中离心式压缩机的叶轮 外缘速度的约3 %以内。在另一个实施例中,所述离心式压缩机的叶轮外缘速度保持为在装 满HCFC-123的情况下操作的系统中离心式压缩机的叶轮外缘速度的约2%以内。在另一个 实施例中,所述离心式压缩机的叶轮外缘速度保持为在装满HCFC-123的情况下操作的系 统中离心式压缩机的叶轮外缘速度的约1%以内。
[0098] 蒸汽压缩制冷、空调、热泵或动力循环系统还包含至少一种润滑剂,所述润滑剂用 于润滑压缩机或膨胀器移动部件。润滑剂基于待用于系统的制冷剂来选择。使用HCFC-123 作为制冷剂的系统一般使用矿物油型润滑剂。在Z-HF0-1336mzz作为加满或补充制冷剂 (第二制冷剂)添加到此类系统中时,与矿物油型润滑剂的混溶性将减小。为了维持系统 的正确操作,可能必须添加与HFO型制冷剂更易混溶的另一种润滑剂。因此,在一个实施例 中,所述方法还包含添加至少一种润滑剂。在另一个实施例中,所述制冷、空调、热泵或动力 循环系统包含第一润滑剂,并且所述方法还包括用第二润滑剂替代第一润滑剂的至少一部 分。
[0099] 在一个实施例中,待添加的润滑剂选自多元醇酯(POE)、聚乙烯醚(PVE)、矿物油 或它们的混合物。
[0100] 机械蒸气压缩制冷、空调和热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置。制 冷循环在多个步骤中重复使用制冷剂,从而在一个步骤中产生冷却效应,而在不同的步骤 中产生加热效应。该循环可简单描述如下。液体制冷剂通过膨胀装置进入蒸发器,并且液 体制冷剂通过从环境或流或待冷却的物体中提取热量,在低温下在蒸发器中沸腾以形成蒸 汽并制冷。通常空气或热传递流体流过或流经所述蒸发器,以将所述制冷剂在所述蒸发器 中蒸发所造成的冷却效应转移至待冷却的物体。低压蒸汽进入压缩机,其中蒸汽被压缩以 提高其压力和温度。然后,高压(压缩)气态制冷剂进入冷凝器,其中制冷剂冷凝成液体制 冷剂并将其热量排放到环境或流或待加热物体中。所述液体制冷剂返回到膨胀装置,通过 所述膨胀装置,所述液体制冷剂从冷凝器中的更高压力水平膨胀至蒸发器中的低压水平, 从而完成所述循环。
[0101] 动力循环系统包括热源、工作流体加热器、膨胀器、冷凝器和泵。工作流体由加热 器中的热源来加热。受热的工作流体在膨胀器中膨胀。膨胀过程导致由热源提供的热能的 至少一部分转换成机械轴功率。根椐期望的速度和所需的扭矩,轴功率可通过采用带、滑 轮、齿轮、传动装置或类似装置的常规配置被用于做任何机械功。离开膨胀器的仍然处于蒸 气形式的工作流体扩展到冷凝器,其中足够的散热造成流体冷凝成液体。呈液体形式的工 作流体流至泵,所述泵升高流体压力使得其能够被引回加热器中,从而完成动力循环回路。
[0102] 在用于加满或补充制冷剂容量的方法的一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循 环系统包括冷却器。在另一个实施例中,冷却器为离心式冷却器。
[0103] 在本发明方法的另一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统为热泵。在另 一个实施例中,热泵为离心式热泵。
[0104] 在本发明方法的另一个实施例中,制冷、空调、热泵或动力循环系统为有机 Rankine循环系统。
[0105] 本发明提供用于替代制冷、空调、热泵或动力循环系统设备中的HCFC-123的方 法。所述方法包括用Z-HF0-1336mzz和任选地HCFC-123替代渗漏的或以其他方式损耗的 HCFC-123〇
[0106] 在一个实施例中,本发明提供用于在适用于使用HCFC-123作为制冷剂的制冷、空 调或热泵设备中制冷的方法。所述方法包括使用HCFC-123和Z-HF0-1336mzz的组合作为 制冷剂在所述设备中制冷。在一个实施例中,制冷剂还包含至少一种具有3至15个碳原子 的烃。此类烃包括丙烷、丙烯、环丙烷和选自正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷、辛烷、壬 烷和癸烷等的其它物质。在另一个实施例中,制冷剂还包含至少一种具有4至7个碳原子 的烃。具体地,这些烃包括正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷和庚烷。
[0107] 在一个实施例中,本发明提供制冷、空调、热泵或动力循环设备,所述设备包含制 冷剂组合物并适用于使用HCFC-123作为制冷剂。所述设备的特征在于:包含本发明的制 冷剂组合物,所述制冷剂组合物由以下物质组成或基本上由以下物质组成:HCFC-123和 Z-HF〇-1336mzz以及任选地至少一种具有3至15个碳原子或4至7个碳原子的径。
[0108] 在一个实施例中,本文公开了用于制冷的方法,所述方法包括使本发明的制 冷剂组合物冷凝,所述制冷剂由以下物质组成或基本上由以下物质组成:HCFC-123和 Z-HF0-1336mzz以及任选地至少一种具有3至15个碳原子或4至7个碳原子的烃,以及然 后在邻近待冷却的物体的位置处蒸发所述制冷剂。
[0109] 待冷却的物体可定义为希望从其中除去热的任何空间、位置、物体、流或物体。例 子包括需要制冷或冷却的(开放或封闭)空间,诸如超市内的冷藏柜或冷冻柜。
[0110] 在一个实施例中,本文公开了用于产生加热的方法,所述方法包括使本发明的 制冷剂组合物蒸发
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