[发明专利]包含四氟丙烯和二氟甲烷的制冷剂混合物及其用途

说明书

背景技术

1.技术领域

本公开涉及用于制冷系统的组合物，其中所述组合物包含四氟乙烯和二氟甲烷。本发明的组合物可用于制冷的方法，用于替换制冷剂的方法以及空调和热泵设备中。

2.相关领域的说明

由于蒙特利尔议定书规定逐步停止使用损耗臭氧层的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)，因此在过去几十年来，制冷工业一直致力于寻找制冷剂替换物。对于大多数制冷剂生产者，解决方案一直是氢氟烃(HFC)制冷剂的商品化。当前使用最广泛的新HFC制冷剂HFC-134a具有零臭氧损耗潜势，并且因此不受当前《蒙特利尔议定书》逐步淘汰规定的影响。

另外的环保法规可能最终引起全球逐步淘汰某些HFC制冷剂。目前，工业正面临与用于移动式空调中的制冷剂的全球变暖潜能值(GWP)有关的法规约束。如果对例如固定式空调和制冷系统的法规在将来更加广泛地应用，则对于能够用于制冷和空调工业的所有领域中的制冷剂的需求将感到甚至更大。由于尚无法确定对于GWP的最终法规要求，已经迫使工业考虑多种候选的化合物和混合物。

先前提出用于替换HFC制冷剂和制冷剂共混物的制冷剂包括HFC-152a、纯烃类诸如丁烷或丙烷、或“天然”制冷剂如CO₂。提出的这些替换物中的每一种均具有问题，包括毒性、可燃性、低能量效率、或需要进行主要设备的设计变更。还提出了HCFC-22、R-134a、R-404A、R-507A、R-407C和R-410A等的新替换物。对于最终采用的GWP法规要求的不确定性，已经迫使工业考虑多种候选的化合物和混合物，它们在低GWP、大于400ppm的OEL和现有系统性能参数的需求间达到平衡。

具体地讲，需要在配制时和渗漏之后OEL均大于400ppm的制冷剂。

发明内容

已发现某些包含四氟丙烯和二氟甲烷的组合物具有合适的特性，使它们能够用作当前使用的较高GWP制冷剂(具体地讲R410A)的替换物。具体地讲，本发明具有经鉴定在配制时和渗漏之后均具有大于400ppm的OEL的制冷剂。

根据本发明公开了组合物。所述组合物由以下组成：(A)制冷剂组分，所述制冷剂组分基本上由以下组成：(1)具有小于400的OEL的至少一种制冷剂；和(2)制冷剂的组合，所述制冷剂各自具有大于400的OEL，所述制冷剂组合基本上由以下组成：(i)HFC-32；和(ii)反式-HFO-1234ze；以及任选地(B)非制冷剂组分；其中所述制冷剂组分的组分(A)(2)以足以为所述制冷剂组分提供至少400的总体OEL的量存在。

在产生制冷的工艺中，在用于替换制冷剂R-410A的方法中，以及在空调和热泵设备中，制冷剂组分的制冷剂混合物可用作还包含非制冷剂组分(例如润滑剂)的组合物中的组分。

附图说明

图1为受权利要求书保护的组合物范围的一个实施例的曲线图以及具体的其它已知数据点。三角形的每个顶点对应于100％的经标记的组分，HFO-1234yf、HFC-32和反式-HFO-1234ze。

具体实施方式

在提出下述实施例的详情之前，定义或阐明一些术语。

定义

如本文所用，术语热传递流体是指用于将热从热源携带至散热器的组合物。

热源被定义为希望从其添加、传递、移动或去除热的任何空间、位置、对象或物体。热源的例子为需要制冷或冷却的空间(开放或封闭的)，诸如超市中的冷藏机或冷冻机、需要空调的建筑空间、工业水冷却器、或需要空调的汽车乘客室。在一些实施例中，热传递组合物可在整个传递过程中保持恒定状态(即不蒸发或冷凝)。在其它实施例中，蒸发冷却工艺也可利用热传递组合物。

散热器被定义为能够吸收热的任何空间、位置、对象或物体。蒸汽压缩制冷系统为此类散热器的一个例子。

制冷剂定义为热传递流体，其在用于热传递的循环中经历相变从液体变成气体，然后又变回液体。

热传递系统为用于在特定空间中产生加热或冷却效应的系统(或设备)。热传递系统可为移动式系统或固定式系统。

热传递系统的例子为任何类型的制冷系统和空调系统，包括但不限于空调、冷冻机、冷藏机、热泵、水冷却器、溢流式蒸发冷却器、直接膨胀式冷却器、步入式冷藏柜、移动式冷藏机、移动式空调机组、除湿机、以及它们的组合。