低gwp的传热组合物的制作方法_3

文档序号:9251981阅读:来源:国知局
psi的压力。对于容量和效率 的实验不确定性是平均±5%。容量值代表所述空气侧的测量,其使用参考流体(R-410A)小 心地校准。在此热泵内以冷却和加热模式将开发的混合物L-41与所述基准制冷剂R-410A 一起进行测试。
[0044] 表1.冷却模式下的标准操作条件
*在整个表中DB指干球温度和WB指湿球温度。
[0045] 表2.加热模式下的标准操作条件
[0046] 表3.容量评估
o
[0047] 较低量的R32增加滑移(HDR-89),其在加热模式下尤其是在低温条件(H3)下影 响性能。这甚至发生在标准操作条件(A和H1)下满容量恢复之后。添加R125(HDR-92)降 低滑移,得到更好的传热流体。这使得在所有操作条件下满容量恢复。这对于含有较少量 R125 (HDR-95)的共混物也是有效的,它也经历整个范围内的容量恢复。
[0048] 表4 -效率

[0049] 容量恢复后所有制冷剂维持效率。
[0050] 表5在极端操作条件下(AHRI M0C)的可靠性
)
[0051] 所述AHRI M0C条件在极端环境温度下测试所述设备以验证所有参数不超过对于 所述设备的设计极限。重要的参数之一是排放温度,如果使用目前的压缩机技术,其应当低 于 115deg C。
[0052] 表5清楚地示出了含较低量R32的组合物(实施例:具有68%±2%的HDR92)维持 此参数在可接受的范围内。
[0053] 实施例2 -燃烧速度 申请人已经发现HFC/HF0混合物组合物的燃烧速度通常基本上根据式I与所述组分的 重均燃烧速度线性相关; BVcomp = E (wt%i ? BVi) 其中BVcomp是所述组合物的燃烧速度,和 i是所述组合物中上面所列各组分的总和,优选选择上面所列组分的每一种的量以确 保BV小于约10,更优选小于约4,因为具有如此低BV的制冷剂呈现不稳定的火焰。
[0054] 下面的表6中给出了通常的纯组分制冷剂的燃烧速度。
[0055] 表6:纯组分的燃烧速度
[0056] 表7中所有混合物的燃烧速度使用上述线性关系计算。所有所述混合物均具有小 于lOcm/s的燃烧速度,和因此将预计分类为A2L制冷剂。然而,测试时,含较少量R125的 共混物呈现出出乎意料的低燃烧速度,非由线性关系所预测。
[0057] 表7 :混合物的燃烧速度
[0058] 实施例3-危害评价 按照本文中描述的方法进行所述立方体试验。具体而言,将每一待测的材料单独释放 到内部体积为lft3的透明立方体室内。使用低功率的电扇混合各组分。使用具有的能量 足以点燃所述试验流体的电火花。使用摄像机记录所有的试验结果。所述立方体用待测的 组合物填充以确保对于每个测试的制冷剂的化学计量浓度。使用电扇混合所述组分。使用 火花发生器努力点燃所述流体1分钟。使用HD摄像机记录所述试验。
[0059] 同样如上所述,本发明的组合物应该呈现出尽可能低的危害值程度。如本文中所 用,通过观测使用所讨论的组合物的立方体试验结果和将值应用于如通过下表中提供的指 南所述的试验来测量危害度。
[0060] 危害值指南表
[0061] 计算所有混合物的危害等级值并示于下表8中。所有混合物具有小于7的危害等 级值,和因此预期将安全地用于空调系统中。
[0062] 表8:混合物的危害值
[0063]一^本领域技术人员将理解前述说明和实施例意在说明本发明而不必要限制本发明 的完整真实的宽范围,这将由此处或下文中提出的所附权利要求表明。
[0064] 实施例4 -固定制冷的性能(商业制冷)_中温应用: 相对其它制冷剂组合物在典型的中温制冷条件下评价有些优选的组合物的性能。此应 用涵盖新鲜食物的制冷。评价所述组合物的条件示于表9 :
表9〇
[0065] 表10比较了在典型的中温应用中对所述基准制冷剂R-410A,R-32和R-125的50 / 50近共沸共混物有意义的组合物。
表10〇
[0066] 可以看出,所述组合物超出了所述基准制冷剂R-410A的效率且在10%的容量范围 内。此外,在所述压缩机排量中温和增加12%,达到了相等容量。
[0067] 实施例5-固定制冷的性能(商业制冷)_低温应用: 相对其它制冷剂组合物在典型的低温制冷条件下评价某些优选的组合物的性能。此应 用涵盖冷冻食物的制冷。评价所述组合物的条件示于表11:
表11。
[0068] 表12比较了在典型的中温应用中对所述基准制冷剂R-410A,R-32和R-125的50 / 50近共沸共混物有意义的组合物。
表12〇
[0069] 可以看出,所述组合物同样超出了所述基准制冷剂R-410A的效率且在10%的容量 范围内。此外,在所述压缩机排量中温和增加12%,在低温条件下达到了相等容量。
[0070] 实施例6-与常用压缩机润滑剂的可混合性: 实验评价有意义的组合物之一,HDR-95 (68% R-32 / 28% R-1234ze(E) / 4% R-125), 以测定其与润滑剂的可混合性,所述润滑剂由Emerson's Copeland division供应,称作 "Ultra 22'T0E润滑剂,其在40°C下具有22 cST的粘度。它显示出比纯R-32显著的改善, 除了少量制冷剂(在12°C到62°C油中< 5%的制冷剂)外,纯R-32在此试验范围内(_40°C 到70°C)是不可混合的。在_5°C到65°C,所述73% R-32/ 27% 1234ze(E)共混物是可混合 的,但HDR-95在低至-10 °C和高达75 °C对于所有浓度都表现出可混合性,和其在低至-30 °C 对于在油中5%的制冷剂显示出可混合性。此改进的低温可混合性对于热泵和制冷应用尤 其重要。
【主权项】
1. 传热组合物,包含: (a) 约60重量%到约70重量%的HFC-32 ; (b) 约20重量%到约40重量%的HF0-1234ze ;和 (c) 大于约0重量%到约10重量%的HFC-125, 条件是组分(c)的量有效地改善所述组合物滑移、所述组合物热容、所述组合物燃烧 速度和/或所述组合物的危害值中的一种或多种。2. 权利要求1的传热组合物,其中所述组分(b)进一步包含除HF0-1234ze之外的化合 物,所述化合物选自不饱和的CF3封端丙烯、不饱和的CF3封端丁烯及其组合。3. 权利要求1的传热组合物,包含约63重量%到约69重量%的HFC-32 ;约25重量% 到约37重量%的HF0-1234ze ;和大于约0重量%到约6重量%的HFC-125。4. 权利要求1的传热组合物,包含约1重量%到约8重量%的HFC-125。5. 权利要求1的传热组合物,包含约3重量%到约6重量%的HFC-125。6. 制冷剂组合物,包含 (a) 约60重量%到约70重量%的HFC-32 ; (b) 约20重量%到约40重量%的HF0-1234ze ;和 (c) 大于约0重量%到约10重量%的HFC-125, 条件是组分(c)的量有效地改善所述组合物滑移、所述组合物热容、所述组合物燃烧 速度和/或所述组合物的危害值中的一种或多种。7. 替代传热系统中所含的现有传热流体的方法,包括从所述系统中去除至少一部分所 述现有传热流体,所述现有传热流体是HFC-410A,和通过将权利要求1-6任一项的传热组 合物引入到所述系统中替代至少一部分所述现有传热流体。8. 传热系统,包含流体交流中的压缩机、冷凝器和蒸发器,和所述系统中的传热组合 物,所述传热组合物包含权利要求1-6中任一项的组合物。9. 将热传递到流体或物体或由流体或物体传热的方法,包括在权利要求1-6任一项的 组合物中引起相变,和在所述相变过程中与所述流体或物体交换热。10. 制冷系统,包含根据权利要求1-6中任一项的组合物,所述系统选自下组:汽车空 调系统、住宅空调系统、商业空调系统、住宅制冷机系统、住宅冷冻机系统、商业制冷机系 统、商业冷冻机系统、冷却器空调系统、冷却器制冷系统、热泵系统和这些的两种或多种的 组合。
【专利摘要】本发明部分地涉及包括HFC-32、HFO-1234ze和HFC-125的传热和制冷剂组合物和方法。
【IPC分类】F25B1/00, C09K5/04
【公开号】CN104968756
【申请号】CN201380070489
【发明人】S.F.亚纳莫塔, M.W.斯帕茨, E.D.C.贝拉贝塞拉, A.塞蒂, T.莫里斯
【申请人】霍尼韦尔国际公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2013年10月29日
【公告号】CA2890628A1, EP2922931A1, US8940180, US20140137578, US20150121910, WO2014081539A1
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