用于有效加热和/或冷却并具有低气候变化影响的系统的制作方法
【专利说明】用于有效加热和/或冷却并具有低气候变化影响的系统
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/799, 598的优先权，其内 容通过引用W其全部内容并入本文。 发明领域
[0002] 本发明设及（至少部分地）传热组合物，特别是可适合作为现有制冷剂HFC-134a 的替代的传热和/或制冷剂组合物。
[000引发明背景 使用制冷剂液体的机械制冷系统W及相关的传热装置（例如热累和空调）用于工业、 商业和家庭用途是本领域众所周知的。基于氣碳化合物的流体已经广泛使用在许多住宅、 商业和工业应用中，包括作为在诸如空调、热累和制冷系统的系统中的工作流体，所述制冷 系统包括商业制冷、冷却器和例如用于家用冰箱和冰柜和汽车空调中的相对小的系统。因 为与使用一些此前已经在运些应用中使用的组合物相关联的某些疑似的环境问题，包括相 对高的全球变暖潜势，越来越希望使用具有低或者甚至零臭氧消耗潜势的流体，如氨氣控 ("HFC")。例如，许多政府已经签署了京都议定书（KyotoProtocol),W保护全球环境，并 提出了C02排放（全球变暖）的减少。因此，存在对代替某些具有高全球变暖的HFC的低 可燃或不可燃的、无毒的替代品的需要。
[0004] 因而存在日益增加的对是此前在运些和其他应用中使用的组合物的有吸引力的 替代品的新的氣碳化合物和氨氣控化合物和组合物的需求。例如，越来越希望通过用不会 消耗臭氧层的不含氯的制冷剂化合物（例如氨氣控（HFC))代替含氯制冷剂来改造含氯制 冷系统。笼统而言的工业W及特别是传热工业正在不断寻求提供对CFCs和HCFCs的替代 品并且被认为是环境安全的取代品的新的基于碳氣化合物的混合物。然而，通常被认为重 要的是（至少对于传热流体而言），任何潜在的取代品还必须具备存在于许多最广泛使用 的流体中的那些性质，例如优异的传热性质、化学稳定性、低或无毒性、不可燃性和/或润 滑剂相容性等等。
[0005]关于利用效率，重要的是注意制冷剂热力学性能或能量效率中的损失可W具有经 由因对电能的需求增加而增加的对化石燃料的使用所产生的二次环境影响。
[0006] 此外，CFC制冷剂取代品在没有对目前使用CFC制冷剂的常规蒸气压缩技术作出 重大工程改变的情况下是有效的通常被认为是理想的。
[0007]可燃性对于许多应用而言是另一个重要性质。也就是说，在许多应用中（特别包 括在传热应用中）使用不可燃的组合物被认为是重要或必要的。因此，在此类组合物中使 用不可燃的化合物常常是有益的。如本文所用的术语"不可燃的"是指如按照ASHRAE标准 34-2007 (包括ANSI/AS皿I附录，其通过引用并入本文)被确定为在1类中的化合物或组合 物。不幸的是，可能合意地用于制冷剂组合物中的许多HFC不是不可燃的和/或非1类的。 例如，氣代烧控二氣乙烧（HFC-152a)和氣代締控1，1，1-S氣丙締（HF0-1243zf的）各自 是可燃的，并因此对于许多应用中的用途是不可行的。
[0008] 因而申请人已开始意识到需要组合物、系统和方法W及特别是传热组合物，其为 高度有利的各种加热和冷却系统及方法，特别是制冷剂，W及此前已经使用或设计成使用 HFC-134a的类型的热累系统。
[0009] 概述 本申请人已发现上面提到的需要及其他需要可通过本发明的组合物、方法和系统来 满足。在某些方面，本发明设及传热组合物，其包含：（a)按重量计大于约0%至约15%的 HF0-1233zd;化）按重量计约65%至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234W、或其组合； 及（C)按重量计大于约0%至约20%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分（a) - (C)在 所述组合物中的总量。
[0010] 在某些优选的方面，所述传热组合物包含（a)按重量计大于约0%至约10%的 HF0-1233zd;化）按重量计约75%至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234W、或其组合； 及（C)按重量计大于约0%至约15%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分（a)-(c)在 所述组合物中的总量。在进一步优选的方面，所述传热组合物包含（a)按重量计大于约0% 至约5%的HF0-1233zd;化）按重量计约85%至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234W、 或其组合；及（C)按重量计大于约0%至约10%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分 (a)-(c)在所述组合物中的总量。在还进一步优选的方面，所述传热组合物包含（a)按重 量计大于约0%至约5%的HF0-1233zd;化）按重量计约90%至小于约100%的HF0-1234ze、 或HF0-1234yf、或其组合；及（C)按重量计大于约0%至约5%的HFC-125,其中所述重量百 分比基于组分（a)-(c)在所述组合物中的总量。在还进一步优选的方面，所述传热组合物 包含（a)按重量计大于约0%至约3. 5%的HF0-1233zd;化）按重量计约92%至小于约100% 的HF0-1234ze、或HF0-1234W、或其组合；和（C)按重量计大于约0%至约4. 5%的HFC-125， 其中所述重量百分比基于组分（a)-(c)在所述组合物中的总量。
[0011] 在某些实施方案中，所述组分化）包含、基本上由、或由HF0-1234ze组成，并且在 某些实施方案中，所述组分化）包含、基本上由、或由反式-HF0-1234ze组成。
[0012] 在进一步的实施方案中，组分化）包含、基本上由、或由HF0-1234yf组成。
[0013] 申请人还发现上面提到的需要及其他需要可通过本发明的组合物、方法和系统 来满足，其中，在某些方面，所述传热组合物包含：（a)按重量计约80%至小于约100%的 HF0-1234ze、或HF0-1234yf、或其组合的；和化）按重量计大于约0%至约20%的HFC-125， 其中所述重量百分比基于组分（a)-(b)在所述组合物中的总量。在某些优选的方面，所述 传热组合物包含（a)按重量计约85%至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234yf、或其组 合；和化）按重量计大于约0%至约15%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分（a)-化） 在所述组合物中的总量。在进一步优选的方面，所述传热组合物包含（a)按重量计约90% 至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234yf、或其组合；和化）按重量计大于约0%至约 10%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分（a)-(b)在所述组合物中的总量。在还进一 步优选的方面，所述传热组合物包含（a)按重量计约95%至小于约100%的HF0-1234ze、或 HF0-1234yf、或其组合；和化）按重量计大于约0%至约5%的HFC-125,其中所述重量百分 比基于组分（a)-(b)在所述组合物中的总量。在还进一步优选的方面，所述传热组合物包 含（a)按重量计约95. 5%至小于约100%的HF0-1234ze、或HF0-1234yf、或其组合；和化） 按重量计大于约0%至约4. 5%的HFC-125,其中所述重量百分比基于组分（a)-(b)在所述组 合物中的总量。
[0014] 在某些实施方案中，所述组分（a)包含、基本上由、或由HF0-1234ze组成，并且在 某些实施方案中，所述组分（a)包含、基本上由、或由反式-HF0-1234ze组成。
[0015] 在进一步的实施方案中，所述组分（a)包含、基本上由、或由HF0-1234yf组成。
[0016] 申请人已意外地发现组分在本发明组合物中的组合，特别是在本文中指明的优 选范围内，能够同时实现不可能通过所述组分中的任何一种单独实现的重要的且难W达 到的制冷剂的性能性质的组合。例如，本发明的优选组合物在可燃性方面是1类并同时 具有合意地低的GWP。它们还显示出与HFC-134a(本文中也称为"R-134a")相同、类 似、或在HFC-134a的商业上可容忍的偏差内的容积制冷量（volumetricrefrigeration capacity),优选如按照美国国家标准"ElnergyPerformanceandCapacityofHousehold Refrigerators,Refrigerator-FreezersandRreezers(ANSI/AHAMHRF-1-2007)测量 的，通过引用将其并入本文。
[0017] 本发明还设及利用本发明的组合物的方法和系统，包括用于传热和用于改装现有 传热系统的方法和系统。本发明的某些优选的方法方面设及在现有制冷系统中提供冷却的 方法。本发明的其他方法方面提供了改造设计成含有或含有R-134a制冷剂的现有系统的 方法，所述方法包括将本发明的组合物引入该系统中，而不对现有制冷系统作出实质性工 程修改。在某些非限制性方面，所述制冷系统可W包括选自小型制冷系统、低溫和中溫制冷 系统、固定空调机、汽车空调机、家用冰箱/冰柜、冷却器（chiller)、热累、自动贩卖机、热 累热水器、除湿机（dehumidifier)的单元。
[0018] 术语"HF0-1234"在本文中用来指所有的四氣丙締。其中所述四氣丙締包括 1，1，1，2-四氣丙締（HF0-1234yf)W及顺式和反式1，1，1，3-四氣丙締（HF0-1234ze)两者。 术语HF0-1234ze在本文中通常用于指1，1，1，3-四氣丙締，无论其是顺式或反式形式。术 语"顺式HF0-1234ze的"和"反式HF0-1234ze"在本文中用于分别描述1，1，1，3-四氣丙 締的顺式和反式形式。因此术语"HF0-1234ze"包括在其范围内的顺式HF0-1234ze、反式 HF0-1234ze、W及运些的所有组合和混合物。
[0019] 术语HFC0-1233zd在本文中通常用于指1，1，1-S氣-3-氯丙締，无论其是顺式 或反式形式。术语"顺式HFC0-1233zd"和"反式HFC0-1233zd"在本文中用于分别描述 1，1，1-S氣-3-氯丙締的顺式和反式形式。因此术语"HFC0-1233zd"包括在其范围内的顺 式HFC0-1233zd、反式HFC0-123