[发明专利]传热组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年2月13日提交的美国临时专利申请号61/598,056的优先权，在此将其内容全部引入作为参考。

本申请还涉及2011年5月2日提交的美国申请13/099,218 (目前未决)的部分延续并要求其优先权，该美国申请是2010年5月7日提交的国际申请号PCT/US2010/034120的部分延续，该国际申请进而要求2009年5月8日提交的美国临时申请序列号61/176,773 (届满)；2009年9月9日提交的61/240,786 (届满)，2009年10月1日提交的61/247,816 (届满)，2010年4月30日提交的61/329,955 (届满)的权利。国际申请号PCT/US2010/034120还是2009年7月29日提交的美国申请12/511,954 (目前未决)的延续。在此将以上认明的申请的每一个全部引入作为参考。

本申请涉及2011年7月14日提交的美国申请13/182,591 (目前未决)的部分延续并要求其优先权，该美国申请进而要求2010年7月14日提交的美国临时申请号61/364,373 (届满)的优先权，在此将其内容引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于致冷应用，特别是可用于中和低温致冷应用的组合物、方法和体系，特别是涉及用于加热和冷却应用的致冷剂HFC-404A的替代的致冷剂组合物以及改造中和低温致冷剂系统，包括为使用HFC-404A而设计的系统。

背景技术

对于工业、商业和家用用途而言，使用致冷液的机械致冷系统，以及有关的传热设备，例如热泵和空调，在本领域中是公知的。氟烃基流体已经在许多住宅、商业和工业应用中得到广泛应用，包括在例如空调、热泵和致冷系统的系统中作为工作流体。因为某些推测的环境问题，包括与迄今为止已经在这些应用中使用的一些组合物的用途有关的较高全球变暖潜势，已经日益变得理想的是使用具有低或甚至零臭氧消耗和全球变暖潜势的流体，例如氢氟烃(“HFC”)。例如，一些政府已经签署Kyoto Protocol来保护全球环境和着手减少CO₂排放(全球变暖)。因此，需要低可燃性或不燃性无毒替代物来替代某些高全球变暖HFC。

一种重要的致冷系统类型被称为“低温致冷系统”。这种系统对食品制造、配送和零售工业来说是特别重要的，即它们在确保送达消费者的食品新鲜且适于食用方面扮演重要作用。在这种低温致冷系统中，通常使用的致冷液已经有HFC-404A (以大约44:52:4重量比的HFC-125:HFC-143a:HFC134a的组合，在本领域中称为HFC-404A或R-404A)。R-404A具有3922的概算高全球变暖潜势(GWP)。

因此对于新的氟烃和氢氟烃化合物和组合物存在越来越多的需求，其是迄今为止这些和其它应用中使用的组合物的有吸引力的替代物。例如，已经变得理想的是通过用不消耗臭氧层的不含氯致冷剂化合物，例如氢氟烃(HFC)替代含氯致冷剂来改造含氯致冷系统。一般工业和特别是传热工业不断寻求新的氟烃基混合物，其为CFC和HCFC提供可选方案并且被认为是CFC和HCFC的环境上更安全的替代物。但是通常认为重要的是至少相对于传热流体，任何潜在的替代物还必须具有许多最广泛使用的流体中存在的那些性能，例如优异的传热性能，化学稳定性，低-或无毒性，不可燃性和/或润滑剂相容性等。

在使用中的效率方面，重要的是应注意由于对电能的需求增加而导致化石燃料用量增加，致冷剂热力性能或能量效率的损失可能具有次生环境影响（secondary environmental impact）。

此外，通常认为理想的是在对目前使用CFC致冷剂的常规蒸汽压缩技术没有较大工程改变的基础上，CFC致冷剂替代物有效。

对于许多应用而言，可燃性是另一个重要性能。也即在许多应用中，包括特别是在传热应用中被考虑重要的或必要的是使用不可燃的组合物。因此，经常有利的是在这种组合物中使用不可燃的化合物。如在此使用的，术语“不可燃”表示被确定为不可燃的化合物或组合物，如根据标注为2002的ASTM标准E-681测定的，在此将其引入作为参考。令人遗憾地，在其它方面用于致冷剂组合物中可能理想的许多HFC并非如在此使用的术语那样不可燃。例如，氟烷烃二氟乙烷(HFC-152a)和氟烯烃1,1,1-三氟丙烯(HFO-1243zf)都是可燃的，因此不可用于许多应用。