[发明专利]用于低温制冷的不消耗臭氧层且全球暖化潜势低的制冷剂

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂成分，特别但非仅涉及以100年综合时间长度(Integrated Time Horizon(ITH))计全球暖化潜势(Global Warming Potential(GWP))为低于2,000、并对平流层臭氧有极小不利影响的成分。本发明涉及特别但非仅用于在制冷系统中取代R404A和R507、并为不可燃、节能且低毒性的成分。

背景技术

众所周知，氯氟烃(chlorofluorocarbons(CFCs))例如CFC12和CFC502以及含氢氯氟烃(hydrochlorofluorocarbons)例如HCFC22会进入平流层，其在平流层会被紫外线分解，以攻击臭氧层。这些消耗臭氧层物质(Ozone Depleting Substances(ODS))正渐被不消耗臭氧层替代品，如不可燃、高效能且低毒性的氢氟烃(hydrofluorocarbons(HFCs))取代。在某些应用(特别但非仅涉及在超市中常见的低温制冷系统)中，R502为制冷剂的主要选择，主要原因是其排出温度比R22低。在《蒙特利尔议定书》所制定的全球环境协议下，许多国家已经禁用R502，余下的协议签署国亦会在2010年底前逐步禁用R502。

R502的主要不消耗臭氧层的取代品是HFC成分，其具有制冷剂编号R404A和R507，其虽然就能效、不可燃性、低毒性和热力学性质而言为优良的制冷剂，但其GWP值却达常用的HFC的GWP范围的高端值。根据政府间气候变化专门委员会的第四次评估报告，R134a的GWP为1,300，但R404A和R507的GWP则分别为3,982和3,985。

US-A-5722256公开了用作制冷剂和作其他用途的恒沸混合物，其包含R125、R32和R134a。丙烷或R227ea可被替代或与这些混合物结合。

发明内容

本发明的优选实施例提供了在ASHRAE(美国采暖、制冷和空调工程师学会(American Society for Heating Refrigeration and Air conditioning Engineers))标准34定义的所有分馏条件下都为不可燃的制冷剂成分。本发明的优选实施例在取代R404A和R507而大幅降低GWP的同时，亦使到能于现有机组中取代消耗臭氧层物质，而又无须更换润滑剂或对系统硬件作出任何重大改动。在使用含氧油时遇到的水分进入和其他问题，该些新成分便允许以烃油取代这些油。

本发明的优选方面亦涉及使用这些制冷剂成分并以逆朗肯循环(reverse Rankine Cycle)操作的制冷、空调和热泵装置。

本发明的另一优选方面进一步涉及使用这些制冷剂成分并以劳伦兹循环(Lorentz Cycle)操作的制冷、空调和热泵装置。

根据本发明的第一方面，当中提供了一种主要由氢氟烃组分并连同可选的烃组分组成的制冷剂成分，该氢氟烃组分由以下各项组成

其中该些量是以重量计且所选的百分比总计为100％。

在本发明的优选实施例中，该氢氟烃组分由以下各项组成：

优选的烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

另一烃组分主要由以下各项组成：

在特别优选的成分中，除本说明书公开的氢氟烃外，不存在另外的氢氟烃。

本发明的成分主要由这些化合物组成，在这个意义上来说可存在少量杂质或添加剂，但前提是该些成分的主要性质不受到不利影响。

本发明的优选实施例涉及HFC和可选地GWP为2,000或更低的烃的制冷剂掺合物，但其在制冷机组中的性能与R404A和R507相近，同时亦是不可燃且低毒性的。