[發(fā)明專利]制冷劑組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510584080.4
• 申請(qǐng)日: 2007-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105238358A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·愛(ài)德華·普爾;理查德·鮑威爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: RPL控股有限公司
• 主分類號(hào): C09K5/04
• 分類號(hào): C09K5/04
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本專利申請(qǐng)為分案申請(qǐng)；其原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2007年03月05日，申請(qǐng)?zhí)枮?00780007644.1，發(fā)明名稱為“制冷劑組合物”。原申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)，其國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/GB2007/000747，國(guó)際申請(qǐng)日為2007年03月05日，進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段日為2008年09月03日。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷劑組合物。本發(fā)明尤其涉及對(duì)平流層臭氧無(wú)不利影響的制冷劑組合物。本發(fā)明還涉及用于為使用消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)包括HCFC22(氯二氟甲烷)設(shè)計(jì)的制冷和空調(diào)系統(tǒng)中以及用于新型設(shè)備的組合物。這些制冷劑組合物與制冷和空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)常用的潤(rùn)滑劑相容，也與新型合成潤(rùn)滑劑(如多元醇酯油)相容。

背景技術(shù)

雖然人們相當(dāng)小心地防止制冷劑泄漏到大氣中，但是這種情況還是時(shí)有發(fā)生。在一些地區(qū)烴的排放受到控制，這是為了將因烴和氧混合后在陽(yáng)光的作用下導(dǎo)致的對(duì)流層臭氧的產(chǎn)生減到最少。要將本發(fā)明所指的組合物的泄漏而引起的烴對(duì)大氣的作用減到最少，烴的含量?jī)?yōu)選地應(yīng)少于5％，若少于3.5％則更佳。

本發(fā)明的組合物也可用于為非消耗臭氧層物質(zhì)設(shè)計(jì)的設(shè)備。

眾所周知，雖然氯氟烴(CFCs)例如CFC12和CFC502以及氫氯氟烴例如HCFC22是節(jié)能的，不可燃的且毒性低的，但這些物質(zhì)會(huì)移往平流層，在此處它們會(huì)由于紫外線的作用而分解以攻擊臭氧層。宜用不消耗臭氧的替代物如同樣不可燃的、節(jié)能的且毒性低的氫氟烴(HFCs)代替消耗臭氧層物質(zhì)。有六種主要的HFCs，即HFC134a、HFC32、HFC125、HFC143a、HFC227ea和HFC152a，其能夠以或單獨(dú)或混合成混合物的形式代替CFCs和HCFCs。HFC134a、HFC227ea和HFC152a可直接用來(lái)代替ODS，而HFC32、HFC143a和HFC125則通常在混合物中代替ODS。然而，因?yàn)镠FCs在傳統(tǒng)的潤(rùn)滑劑如礦物油和烷基苯油中不具備足夠的溶解性，所以合成的含氧潤(rùn)滑劑已被特別地引入新型設(shè)備中。這些新型的潤(rùn)滑劑價(jià)格昂貴且具有吸濕性。

制冷劑混合物如R404A,R507,R410A,R407C和其它制冷劑混合物作為CFCs和HCFCs的替代物已商業(yè)化。但是，因?yàn)檫@些組合物僅包括HFC成分，所以不能和經(jīng)常與CFCs和HCFCs一起使用的傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑一起使用。如果用這些混合物代替現(xiàn)有設(shè)備中的CFCs和HCFCs，大型化工制造商推薦在系統(tǒng)中保留不超過(guò)5％的傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑，這樣可能需要把潤(rùn)滑劑幾乎全部換為合成的含氧潤(rùn)滑劑，甚至把系統(tǒng)全面翻新。這經(jīng)常價(jià)格昂貴，且在技術(shù)上難以讓人滿意。

雖然設(shè)備制造商已使其機(jī)組適應(yīng)用HFC混合物工作，但是已發(fā)現(xiàn)可商購(gòu)的HFC產(chǎn)品不如CFCs和HCFCs那樣令人滿意。特別是為了保證油的充分回流，烴潤(rùn)滑劑如礦物油等已被含氧的潤(rùn)滑劑特別是多元醇酯及聚烷撐二醇所代替。遺憾的是，這些材料易于吸收大氣中的水分，尤其是在維護(hù)期間；該水分可造成設(shè)備的過(guò)度的腐蝕及磨損，從而使設(shè)備的耐用性降低。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可在現(xiàn)有設(shè)備和新型設(shè)備中都能繼續(xù)使用烴油的HFC/烴混合物。

在尋找易于用來(lái)代替新型和現(xiàn)有設(shè)備中R22的制冷劑混合物時(shí)，特別重要的是該新的混合物應(yīng)具有足夠的制冷容量。該容量在類似的工作條件下應(yīng)至少為其替代的流體的90％，至少為其替代的流體的95％為優(yōu)選，最優(yōu)選為與其替代的流體相等或更多。本發(fā)明涉及的制冷劑組合物在通常使用R22的高溫至低溫空調(diào)和制冷應(yīng)用范圍中具有與R22類似的容量。

某些制冷劑如R407C，其在蒸發(fā)器和冷凝器中具有較寬的溫度滑移(>4℃)。設(shè)備制造者基于他們?cè)贑FC/HCFC單一流體或共沸混合物上所得的經(jīng)驗(yàn)，更愿意選擇溫度滑移低的制冷劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能夠代替HCFC22和HFC混合物(如R407C)的HFC/烴混和物，以使烴潤(rùn)滑劑可繼續(xù)在設(shè)備中使用，并通過(guò)提供共沸的混合物和近共沸的混合物將熱交換機(jī)中的溫度滑移減到最小。

專利文獻(xiàn)中使用了不同術(shù)語(yǔ)描述制冷劑混合物。以下定義來(lái)自美國(guó)供暖制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)標(biāo)準(zhǔn)34；

共沸混合物：共沸混合物是包含兩種或更多種的制冷劑，在一定壓力下，這些制冷劑在平衡的蒸汽相和液相中的組成是相同的。共沸混合物在另外一些條件下顯示某程度成分的分離。分離程度取決于特定的共沸混合物以及其應(yīng)用。

共沸溫度：在特定壓力下，處于平衡狀態(tài)的混合物的液相中各組分和氣相中各組分具有相同的摩爾分?jǐn)?shù)時(shí)的溫度。

近共沸混合物：在特定的應(yīng)用的分析中，溫度滑移小到可以忽略而不致產(chǎn)生誤差的非共沸混合物。