BR112020010501A2 - composição contendo refrigerante, uso para a mesma, máquina de refrigeração tendo a mesma e método para operação da máquina de refrigeração - Google Patents

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Mitsushi Itano
Daisuke Karube
Yuuki YOTSUMOTO
Kazuhiro Takahashi
Tatsuya TAKAKUWA
Yuzo Komatsu
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Daikin Industries, Ltd.
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Abstract

A invenção refere-se ao problema de provisão de um refrigerante misto tendo uma combinação de quatro tipos de desempenho, isto é, o coeficiente de desempenho e capacidade de refrigeração do mesmo equivalentes àqueles de R410A, um PAG suficientemente baixo e inflamabilidade baixa (classe 2L) de acordo com o padrão ASHRA. Um meio para resolver o problema é prover uma composição incluindo um refrigerante, em que o refrigerante contém 99,5% em massa ou mais da soma de trans-1,2-difluoretileno (HFO-1132(E)) e trifluoretileno (HFO-1123) com relação ao refrigerante todo e também contém 62,0-7,20% em massa de HFO-1132(E) com relação ao refrigerante todo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “COMPO- SIÇÃO CONTENDO REFRIGERANTE, USO PARA A MESMA, MÁ-
QUINA DE REFRIGERAÇÃO TENDO A MESMA E MÉTODO PARA OPERAÇÃO DA MÁQUINA DE REFRIGERAÇÃO”. CAMPO DA TÉCNICA
[0001] A presente invenção refere-se a uma composição compre- endendo um refrigerante, uso da composição, uma máquina de refrige- ração tendo a composição e um método para operação da máquina de refrigeração.
TÉCNICA ANTERIOR
[0002] R410A é atualmente usado como um refrigerante para ar condicionado para aparelhos de ar condicionado domésticos, etc. R410A é um refrigerante misto de dois componentes de difluorometano (CH2F2: R32) e pentafluoroetano (C2HF5: R125) e é uma composição pseudoazeotrópica.
[0003] No entanto, o potencial de aquecimento global (PAG) do R410A é 2088. Devido às crescentes preocupações com o aquecimento global, R32, que tem um PAG de 675, tem sido usado cada vez mais.
[0004] Por essa razão, vários refrigerantes mistos de baixo PAG que substituem R410A foram propostos (LPT 1).
LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA PATENTÁRIA
[0005] LPT 1: LPT 1: WO2015/141678
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO
[0006] Os presentes inventores realizam exame independente e compreenderam que nenhuma técnica anterior tinha desenvolvido com- posições refrigerantes tendo quatro tipos de desempenho, isto é, um coeficiente de desempenho (CDD) e uma capacidade de refrigeração (também referida como “capacidade de refrigeração ” ou “capacidade”)
que fossem equivalentes àqueles do R410A, um PAG suficientemente baixo e uma inflamabilidade menor (Classe 2L) de acordo com os pa- drões da American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditio- ning Engineers (ASHRAE). Um objetivo da presente invenção é resolver esse problema único.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA Item 1.
[0007] Uma composição compreendendo um refrigerante, o refrigerante compreendendo trans-1,2-difluoroetileno (HFO-1132(E)) e trifluoroetileno (HFO-1123) em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante todo, e o refrigerante compreendendo 62,0% em massa a 72,0% em massa de HFO-1132(E) com base no refrigerante total. Item 2 Uma composição compreendendo um refrigerante, o refrigerante compreendendo trans-1,2-difluoroetileno (HFO-1132(E)) e trifluoroetileno (HFO-1123) em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante todo, e o refrigerante compreendendo 45,1% em massa a 47,1% em massa de HFO-1132(E) com base no refrigerante todo. Item 3 A composição de acordo com o Item 1 ou 2, para uso como um fluido de trabalho para uma máquina de refrigeração, em que a com- posição compreende ainda um óleo de refrigeração. Item 4 A composição de acordo com qualquer um dos Itens 1 a 3, para uso como um refrigerante alternativo para R410A. Item 5 Uso da composição de acordo com qualquer um dos Itens 1 a 3 como um refrigerante alternativo para R410A.
Item 6 Uma máquina de refrigeração compreendendo a composi- ção de acordo com qualquer um dos Itens 1 a 3 como um fluido de tra- balho. Item 7 Um método para operação de uma máquina de refrigeração, compreendendo a etapa de circulação da composição de acordo com qualquer um dos Itens 1 a 3 como um fluido de trabalho em uma má- quina de refrigeração.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
[0008] O refrigerante de acordo com a presente invenção tem qua- tro tipos de desempenho, isto é, um coeficiente de desempenho e uma capacidade de refrigeração que são equivalentes àqueles do R410A, um PAG suficientemente baixo e uma inflamabilidade menor (Classe 2L) de acordo com o padrão ASHRAE.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
[0009] A Fig. 1 é uma vista esquemática de um aparelho usado em um teste de inflamabilidade.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES
[0010] Os presentes inventores conduziram estudos intensivos para resolver o problema acima e, consequentemente, constataram que uma composição compreendendo um refrigerante, o refrigerante compreen- dendo trans-1,2-difluoroetileno (HFO-1132(E)) e trifluoroetileno (HFO- 1123) em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante total, e o refrigerante compreendendo uma razão espe- cífica de HFO-1132(E) com base no refrigerante todo, tem as proprie- dades acima.
[0011] A presente invenção foi concluída como um resultado de uma pesquisa adicional com base nessa constatação. A presente inven- ção inclui as modalidades que seguem.
Definição de Termos
[0012] No presente relatório, o termo “refrigerante” inclui pelo me- nos compostos que são especificados na ISO 817 (International Orga- nization for Standardization), e que recebem um número de refrigerante (número ASHRAE) representando o tipo de refrigerante com “R” no iní- cio; e inclui ainda refrigerantes que têm propriedades equivalentes àquelas de tais refrigerantes, embora um número refrigerante não seja ainda dado. Os refrigerantes são amplamente divididos em compostos de fluorcarboneto e compostos não fluorcarboneto em termos da estru- tura dos compostos. Compostos de fluorcarboneto incluem clorofluor- carbonetos (CFC), hidroclorofluorcarbonetos (HCFC) e hidrofluorcarbo- netos (HFC). Compostos não fluorcarboneto incluem propano (R290), propileno (R1270), butano (R600), isobutano (R600a), dióxido de car- bono (R744), amônia (R717) e similar.
[0013] No presente relatório, a expressão “composição compreen- dendo um refrigerante” inclui pelo menos (1) um refrigerante em si (in- cluindo uma mistura de refrigerantes) e (2) uma composição que com- preende ainda outros componentes e que pode ser misturada com pelo menos um óleo de refrigeração para obter um fluido de trabalho para uma máquina de refrigeração e (3) um fluido de trabalho para uma má- quina de refrigeração contendo um óleo de refrigeração. No presente pedido, dessas três modalidades, a composição (2) é referida como uma “composição refrigerante” de modo a distingui-la de um refrigerante em si (incluindo uma mistura de refrigerantes). Ainda, o fluido de trabalho para uma máquina de refrigeração (3) é referido como um “fluido de tra- balho contendo óleo de refrigeração” de modo a distingui-lo da “compo- sição refrigerante”.
[0014] No presente relatório, quando o termo “alternativo” é usado em um contexto em que o primeiro refrigerante é substituído com o se-
gundo refrigerante, o primeiro tipo de “alternativo” significa que equipa- mento projetado para operação usando o primeiro refrigerante pode ser operado usando o segundo refrigerante sob condições ótimas, opcio- nalmente com mudanças de apenas algumas partes (pelo menos uma das que seguem: óleo de refrigeração, junta, vedação, válvula de ex- pansão, secador e outras partes) e ajuste do equipamento. Em outras palavras, esse tipo de alternativo significa que o mesmo equipamento é operado com um refrigerante alternativo. Modalidades desse tipo de “al- ternativo” incluem “alternativo integrado”, “alternativo quase integrado” e “adaptação”, a fim de que o grau de mudanças e ajuste necessários para substituição do primeiro refrigerante com o segundo refrigerante seja menor.
[0015] O termo “alternativo” também inclui um segundo tipo de “al- ternativo”, que significa que o equipamento projetado para operação usando o segundo refrigerante é operado para o mesmo uso que o uso existente com o primeiro refrigerante usando o segundo refrigerante. Esse tipo de alternativo significa que o mesmo uso é obtido com um refrigerante alternativo.
[0016] No presente relatório, o termo “máquina de refrigeração” se refere a máquinas em geral que retiram calor de um objeto ou espaço para tornar sua temperatura menor do que a temperatura de ar ambi- ente, e mantêm uma temperatura baixa. Em outras palavras, máquinas de refrigeração se referem a máquinas de conversão que obtêm energia a partir do exterior para trabalhar, e que realizam conversão de energia, a fim de transferir calor de onde a temperatura é menor para onde a temperatura é maior.
[0017] Na presente invenção, um refrigerante tendo uma “inflama- bilidade menor PCF” significa que a composição mais inflamável (pior caso de formulação para inflamabilidade: PCF) tem uma velocidade de queima de 10 cm/s ou menos de acordo com o Padrão US
ANSI/ASHRAE 34-2013. Ainda, na presente invenção, um refrigerante tendo “inflamabilidade menor ASHRAE” significa que a velocidade de queima de PCF é 10 cm/s ou menos, que a composição de fração mais inflamável (pior caso de fracionamento para inflamabilidade: PCFI), que é especificado pela realização de um teste de escoamento durante ar- mazenamento, transporte ou uso com base em ANSI/ASHRAE 34-2013 usando PCF, tem uma velocidade de queima de 10 cm/s ou menos, e que classificação de inflamabilidade de acordo com o Padrão US ANSI/ASHRAE 34-2013 é determinada ser “Classe 2L.”
1. Refrigerante
1.1 Componente Refrigerante
[0018] O refrigerante de acordo com a presente invenção é um re- frigerante misto compreendendo trans-1,2-difluoroetileno (HFO- 1132(E)) e trifluoroetileno (HFO-1123) em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante todo, e o refrige- rante compreendendo 62,0% em massa a 72,0% em massa ou 45,1% em massa a 47,1% em massa de HFO-1132(E) com base no refrige- rante todo.
[0019] O refrigerante de acordo com a presente invenção tem várias propriedades que são desejáveis como um refrigerante alternativo para R410A, isto é, (1) um coeficiente de desempenho equivalente àquele do R410A, (2) uma capacidade de refrigeração equivalente àquela do R410A, (3) um GAP suficientemente baixo e (4) uma inflamabilidade menor (Classe 2L) de acordo com o padrão ASHRAE.
[0020] Quando o refrigerante de acordo com a presente invenção é um refrigerante misto compreendendo 72,0% em massa ou menos de HFO-1132(E), ele tem uma inflamabilidade menor PCF. Quando o refri- gerante de acordo com a presente invenção é uma composição com- preendendo 47,1% ou menos de HFO-1132(E), ele tem inflamabilidade menor PCF e inflamabilidade menor PCFI, e é determinado ser “Classe
2L”, que é um refrigerante de inflamabilidade menor de acordo com o padrão ASHRAE, e que é ainda mais fácil de manusear.
[0021] Quando o refrigerante de acordo com a presente invenção compreende 62,0% em massa ou mais de HFO-1132(E), ele se torna superior com um coeficiente de desempenho de 95% ou mais em rela- ção àquele de R410A, a reação de polimerização de HFO-1132(E) e/ou HFO-1123 é suprimida mais, e a estabilidade é melhorada, quando o refrigerante de acordo com a presente invenção compreende 45,1% em massa ou mais de HFO-1132(E), ele se torna superior com um coefici- ente de desempenho de 93% ou mais em relação àquele de R410A, a reação de polimerização de HFO-1132(E) e/ou HFO1123 é suprimida mais, e a estabilidade é melhorada ainda mais.
[0022] O refrigerante de acordo com a presente invenção pode compreender ainda outros refrigerantes adicionais em adição a HFO- 1132(E) e HFO-1123, contanto que as propriedades e efeitos acima não sejam prejudicados. Com relação a isso, o refrigerante de acordo com a presente invenção compreende preferivelmente HFO-1132(E) e HFO- 1123 em uma quantidade total de 99,75% em massa ou mais e mais preferivelmente 99,9% em massa ou mais, com base no refrigerante to- tal.
[0023] Tais refrigerantes adicionais não são limitados, e podem ser selecionados de uma ampla gama de refrigerantes. O refrigerante misto pode compreender um refrigerante adicional único ou dois ou mais re- frigerantes adicionais.
1.2 Uso
[0024] O refrigerante de acordo com a presente invenção pode ser preferivelmente usado como um fluido de trabalho em uma máquina de refrigeração.
[0025] A composição de acordo com a presente invenção é ade- quada para uso como um refrigerante alternativo para refrigerantes de
HFC, tais como R410A, R407A e R404A, bem como para refrigerantes de HCFC, tal como R22.
2. Composição Refrigerante
[0026] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção compreende pelo menos o refrigerante de acordo com a presente invenção, e pode ser usada para o mesmo uso que o refrigerante de acordo com a presente invenção. Além disso, a composição refrigerante de acordo com a presente invenção pode ser misturada mais com pelo menos um óleo de refrigeração para dessa maneira obter um fluido de trabalho para uma máquina de refrigeração.
[0027] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção compreende ainda pelo menos um outro componente em adição ao refrigerante de acordo com a presente invenção. A composição refrige- rante de acordo com a presente invenção pode compreender pelo me- nos um dos outros componentes que seguem, se necessário. Como descrito acima, quando a composição refrigerante de acordo com a pre- sente invenção é usada como um fluido de trabalho em uma máquina de refrigeração, ela é geralmente usada como uma mistura com pelo menos um óleo de refrigeração. Portanto, é preferível que a composição refrigerante de acordo com a presente invenção não compreenda subs- tancialmente um óleo de refrigeração. Especificamente, na composição refrigerante de acordo com a presente invenção, o teor do óleo de refri- geração com base na composição refrigerante total é preferivelmente 0 a 1% em massa e mais preferivelmente 0 a 0,1% em massa.
2.1 Água
[0028] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção pode conter uma quantidade pequena de água. O teor de água da composição refrigerante é preferivelmente 0,1% em massa ou menos com base no refrigerante todo. Uma quantidade pequena de água con-
tida na composição refrigerante estabiliza ligações duplas nas molécu- las de compostos de fluorcarboneto insaturados que possam estar pre- sentes no refrigerante, e torna menos provável que os compostos de fluorcarboneto insaturados serão oxidados, então aumentando a esta- bilidade da composição refrigerante.
2.2 Rastreador
[0029] Um rastreador é adicionado à composição refrigerante de acordo com a presente invenção em uma concentração detectável de modo que quando a composição refrigerante foi diluída, contaminada ou sofreu outras mudanças, o rastreador pode rastrear as mudanças.
[0030] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção pode compreender um rastreador único ou dois ou mais rastreado- res.
[0031] O rastreador não é limitado, e pode ser adequadamente se- lecionado de rastreadores comumente usados. É preferível que um composto que não pode ser uma impureza inevitavelmente misturada no refrigerante de acordo com a presente invenção seja selecionado como o rastreador.
[0032] Exemplos de rastreadores incluem hidrofluorcarbonetos, hi- droclorofluorcarbonetos, clorofluorcarbonetos, hidroclorocarbonetos, fluorcarbonetos, hidrocarbonetos deuterados, hidrofluorcarbonetos deu- terados, perfluorcarbonetos, fluoréteres, compostos brominados, com- postos iodados, álcoois, aldeídos, cetonas e óxido nitroso (N2O). O ras- treador é particularmente preferivelmente um hidrofluorcarboneto, um hidroclorofluorcarboneto, um clorofluorcarboneto, um hidroclorocarbo- neto, um fluorcarboneto ou um fluoréter.
[0033] Especificamente, os compostos que seguem são preferíveis como o rastreador. FC-14 (tetrafluorometano, CF4) HCC-40 (clorometano, CH3Cl)
HFC-23 (trifluorometano, CHF3) HFC-41 (fluorometano, CH3Cl) HFC-125 (pentafluoroetano, CF3CHF2) HFC-134a (1,1,1,2-tetrafluoroetano, CF3CH2F) HFC-134 (1,1,2,2-tetrafluoroetano, CHF2CHF2) HFC-143a (1,1,1-trifluoroetano, CF3CH3) HFC-143 (1,1,2-trifluoroetano, CHF2CH2F) HFC-152a (1,1-difluoroetano, CHF2CH3) HFC-152 (1,2-difluoroetano, CH2FCH2F) HFC-161 (fluoroetano, CH3CH2F) HFC-245fa (1,1,1,3,3-pentafluoropropano, CF3CH2CHF2) HFC-236fa (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano, CF3CH2CF3) HFC-236ea (1,1,1,2,3,3-hexafluoropropano, CF3CHFCHF2) HFC-227ea (1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano, CF3CHFCF3) HCFC-22 (clorodifluorometano, CHClF2) HCFC-31 (clorofluorometano, CH2ClF) CFC-1113 (clorotrifluoroetileno, CF2=CClF) HFE-125 (trifluorometil-difluorometil éter, CF3OCHF2) HFE-134a (trifluorometil-fluorometil éter, CF3OCH2F) HFE-143a (trifluorometil-metil éter, CF3OCH3) HFE-227ea (trifluorometil-tetrafluoroetil éter, CF3OCHFCF3) HFE-236fa (trifluorometil-trifluoroetil éter, CF3OCH2CF3)
[0034] O composto rastreador pode estar presente na composição refrigerante em uma concentração total de cerca de 10 partes por milhão em peso (ppm) a cerca de 1000 ppm. O composto rastreador está pre- ferivelmente presente na composição refrigerante em uma concentra- ção total de cerca de 30 ppm a cerca de 500 ppm e sobretudo preferi- velmente cerca de 50 ppm a cerca de 300 ppm.
2.3 Corante Fluorescente Ultravioleta
[0035] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção pode compreender um corante fluorescente ultravioleta único ou dois ou mais corantes fluorescentes ultravioleta.
[0036] O corante fluorescente ultravioleta não é limitado, e pode ser adequadamente selecionado de corantes fluorescentes ultravioleta co- mumente usados.
[0037] Exemplos de corantes fluorescentes ultravioleta incluem naf- talimida, coumarina, antraceno, fenantreno, xanteno, tioxanteno, nafto- xanteno, fluoresceína e derivados dos mesmos. O corante fluorescente ultravioleta é particularmente preferivelmente ou naftalimida ou couma- rina ou ambos.
2.4. Estabilizador
[0038] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção pode compreender um estabilizador único ou dois ou mais estabili- zadores.
[0039] O estabilizador não é limitado, e pode ser adequadamente selecionado de estabilizadores comumente usados.
[0040] Exemplos de estabilizadores incluem compostos nitro, éteres e aminas.
[0041] Exemplos de compostos nitro incluem compostos nitro alifá- ticos, tais como nitrometano e nitroetano; e compostos nitro aromáticos, tais como nitro benzeno e nitro estireno.
[0042] Exemplos de éteres incluem 1,4-dioxana.
[0043] Exemplos de aminas incluem 2,2,3,3,3-pentafluoropropila- mina e difenilamina.
[0044] Exemplos de estabilizadores também incluem butil hidroxixi- leno e benzotriazol.
[0045] O teor do estabilizador não é limitado. Em geral, o teor do estabilizador é preferivelmente 0,01 a 5% em massa, e mais preferivel- mente 0,05 a 2% em massa, com base no refrigerante total.
2.5. Inibidor de Polimerização
[0046] A composição refrigerante de acordo com a presente inven- ção pode compreender um inibidor de polimerização único ou dois ou mais inibidores de polimerização.
[0047] O inibidor de polimerização não é limitado, e pode ser ade- quadamente selecionado de inibidores de polimerização comumente usados.
[0048] Exemplos de inibidores de polimerização incluem 4-metoxi- 1-naftol, hidroquinona, metil éter de hidroquinona, dimetil-t-butilfenol, 2,6-di-terc-butil-p-cresol e benzotriazol.
[0049] O teor do inibidor de polimerização não é limitado. Em geral, o teor do inibidor de polimerização é preferivelmente 0,01 a 5% em massa, e mais preferivelmente 0,05 a 2% em massa, com base no re- frigerante total.
3. Fluido de Trabalho Contendo Óleo de Refrigeração
[0050] O fluido de trabalho contendo óleo de refrigeração de acordo com a presente invenção compreende pelo menos o refrigerante ou composição refrigerante de acordo com a presente invenção e um óleo de refrigeração para uso como um fluido de trabalho em uma máquina de refrigeração. Especificamente, o fluido de trabalho contendo óleo de refrigeração de acordo com a presente invenção é obtido misturando um óleo de refrigeração usado em um compressor de uma máquina de refrigeração com o refrigerante ou a composição refrigerante. O fluido de trabalho contendo óleo de refrigeração geralmente compreende 10 a 50% em massa de óleo de refrigeração.
3.1. Óleo de Refrigeração
[0051] A composição de acordo com a presente invenção pode compreender um óleo de refrigeração único ou dois ou mais óleos de refrigeração.
[0052] O óleo de refrigeração não é limitado, e pode ser selecionado adequadamente de óleos de refrigeração comumente usados. Nesse caso, óleos de refrigeração que são superiores na ação de aumento da miscibilidade com a mistura e a estabilidade da mistura, por exemplo, são adequadamente selecionados conforme necessário.
[0053] O óleo de base do óleo de refrigeração é preferivelmente, por exemplo, pelo menos um membro selecionado do grupo consistindo em polialquileno glicóis (PAG), ésteres de poliol (POE) e éteres de poli- vinila (PVE).
[0054] O óleo de refrigeração pode conter ainda aditivos em adição ao óleo de base. O aditivo pode ser pelo menos um membro selecio- nado do grupo consistido em antioxidantes, agentes de extrema pres- são, sequestrantes de ácido, sequestrantes de oxigênio, desativadores de cobre, inibidores de ferrugem, agentes de óleo e agentes antiespu- mantes.
[0055] Um óleo de refrigeração com uma viscosidade cinemática de 5 a 400 cSt a 40ºC é preferível do ponto de vista de lubrificação.
[0056] O fluido de trabalho contendo óleo de refrigeração de acordo com a presente invenção pode conter ainda opcionalmente pelo menos um aditivo. Exemplos de aditivos incluem agentes de compatibilização descritos abaixo.
3.2. Agente de Compatibilização
[0057] O fluido de trabalho contendo óleo de refrigeração de acordo com a presente invenção pode compreender um agente de compatibili- zação único ou dois ou mais agentes de compatibilização.
[0058] O agente de compatibilização não é limitado, e pode ser ade- quadamente selecionado de agentes de compatibilização comumente usados.
[0059] Exemplos de agentes de compatibilização incluem polioxial- quileno glicol éteres, amidas, nitrilas, cetonas, clorocarbonetos, ésteres, lactonas, éteres de arila, fluoréteres e 1,1,1-trifluoralcanos. O agente de compatibilização é particularmente preferivelmente um polioxialquileno glicol éter.
4. Método para Operação da Máquina de Refrigeração
[0060] O método para operação de uma máquina de refrigeração de acordo com a presente invenção é um método para operação de uma máquina de refrigeração usando o refrigerante de acordo com a pre- sente invenção.
[0061] Especificamente, o método para operação de uma máquina de refrigeração de acordo com a presente invenção compreende a etapa de circulação do refrigerante de acordo com a presente invenção em uma máquina de refrigeração.
[0062] As modalidades são escritas acima; no entanto, será com- preendido que várias mudanças em formas e detalhes podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo das reivindicações. Exemplos
[0063] A presente invenção é descrita em mais detalhes abaixo com referência aos Exemplos. No entanto, a presente invenção não é limi- tada aos Exemplos.
[0064] Refrigerantes mistos foram preparados misturando HFO- 1132(E) e HFO-1123 em % em massa baseada em sua soma mostrada nas Tabelas 1 e 2.
[0065] O PAG de composições cada uma compreendendo uma mis- tura de R410A (R32 = 50%/R125 = 50%) foi avaliado com base nos valores declarados no Intergovernmental Panel on Climate Change (IPC), quarto relatório. O PAG do HFO-1132(E), que não foi declarado nele, foi suposto ser 1 a partir do HFO-1132A (PAG = 1 ou menos) e do HFO-1123 (PAG = 0,3, descrito na LPT1). A capacidade de refrigeração de composições cada uma compreendendo R410A e uma mistura de HFO-1132(E) e HFO-1123 foi determinada realizando cálculos de ciclo de refrigeração teóricos para os refrigerantes mistos usando os Bancos de Dados do National Institute of Science and Technology (NIST) e Re- ference Fluid Thermodynamic and Transport Properties (Refprop 9.0) sob as condições que seguem. Temperatura de evaporação: 5ºC Temperatura de condensação: 45ºC Temperatura de superaquecimento: -268,15ºC (5 K) Temperatura de subresfriamento: -268,15ºC (5 K) Eficiência do compressor: 70%
[0066] A composição de cada mistura foi definida como PCF. Uma simulação de escoamento foi realizada usando NIST Standard Refe- rence Data Base Refleak Versão 4.0 sob as condições de Equipamento, Armazenamento, Transporte, Escoamento e Recarga de acordo com o Padrão ASHRAE 34-2013. A fração mais inflamável foi definida como PCFI.
[0067] As Tabelas 1 e 2 mostram PAG, CDD e capacidade de refri- geração, que foram calculados com base nesses resultados. O CDD e a capacidade de refrigeração são razões em relação a R410A.
[0068] O coeficiente de desempenho (CDD) foi determinado através da fórmula que segue. CDD = (capacidade de refrigeração ou capacidade de aquecimen- to)/consumo de energia
[0069] Para a inflamabilidade, a velocidade de queima foi medida de acordo com o Padrão ANSI/ASHRAE 34-2013. Ambos PCF e PCFI tendo uma velocidade de queima de 10 cm/s ou menos foram determi- nados ser “Classe 2L (inflamabilidade menor)”.
[0070] Um teste de velocidade de queima foi realizado usando o aparelho mostrado na Fig. 1 da maneira que segue. Primeiro, os refri- gerantes mistos usados tinham uma pureza de 99,5% ou mais, e foram desgaseificados através de repetição de um ciclo de congelamento,
bombeamento e descongelamento até que quaisquer traços de ar fos- sem observados no medidor de vácuo.
A velocidade de queima foi me- dida através do método fechado.
A temperatura inicial era temperatura ambiente.
Ignição foi realizada gerando uma faísca elétrica entre os ele- trodos no centro de uma célula de amostra.
A duração da descarga foi 1,0 a 9,9 ms, e a energia de ignição foi tipicamente cerca de 0,1 a 1,0 J.
O espalhamento da chama foi visualizado usando fotografias Schlieren.
Um recipiente cilíndrico (diâmetro interno: 155 mm, comprimento: 198 mm) equipado com duas janelas acrílicas de transmissão de luz foi usado como a célula de amostra, e uma lâmpada de xenônio foi usada como a fonte de luz.
Imagens Schlieren da chama foram registradas por uma câmara de vídeo digital de alta velocidade em uma taxa de quadro de 600 fps e armazenadas em um PC.
Tabela 1 Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Comparativo Comparativo Item Unidade Comparativo Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 5 Comparativo 1 2 3 4 R410A HFO-1132E HFO-1132E % em 100 80 72 70 68 65 62 60 (PCF) massa - HFO-1123 % em 0 20 28 30 32 35 38 40 (PCF) massa PAG - 2088 1 1 1 1 1 1 1 1 17/19 % (em re- Razão de lação a 100 99,7 97,5 96,6 96,3 96,1 95,8 95,4 95,2
CDD R410A) Razão de ca- % (em re- pacidade de lação a 100 98,3 101,9 103,1 103,4 103,8 104,1 104,5 104,8 refrigeração R410A) Pressão de Mpa 2,73 2,71 2,89 2,96 2,98 3,00 3,02 3,04 3,06 descarga Velocidade de Não inflamá- cm/seg 20 13 10 9 9 8 8 ou menos 8 ou menos queima(PCF) vel
Tabela 2 Exemplo Com- Exemplo Com- Exemplo Com- Exemplo Com- Exemplo Com- Exemplo Com- Item Unidade Exemplo 7 Exemplo 8 Exemplo 9 parativo 10 parativo 5 parativo 6 parativo 7 parativo 8 parativo 9 HFO-1123 HFO-1132E % em 50 48 47,1 46,1 45,1 43 40 25 0 (PCF) massa % em HFO-1123 (PCF) 50 52 52,9 53,9 54,9 57 60 75 100 massa PAG - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 % (em rela- Razão de CDD ção a 94,1 93,9 93,8 93,7 93,6 93,4 93,1 91,9 90,6 R410A) Razão de capa- % (em rela- cidade de refri- ção a 105,9 106,1 106,2 106,3 106,4 106,6 106,9 107,9 108,0 18/19 geração R410A) Pressão de des- Mpa 3,14 3,16 3,16 3,17 3,18 3,20 3,21 3,31 3,39 carga Armazena- Armazena- Armazena- Armazena- Armazena- Armazena- Armazena- Armazena- mento/ mento/ mento/ mento/ mento/ mento/ mento/ mento/ Transporte Transporte Transporte Transporte Transporte Transporte Transporte Transporte Condições de teste de escoa- -40C, -40C, -40C, -40C, -40C, -40C, -40C, -40C, - mento (PCFI) 92% de libera- 92% de libera- 92% de libera- 92% de libera- 92% de libera- 92% de libera- 92% de libera- 90% de libera- ção, ção, ção, ção, ção, ção, ção, ção, lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- lado da fase lí- quida quida quida quida quida quida quida quida HFO-1132E % em 74 73 72 71 70 67 63 38 - (PCFI) massa HFO-1123 % em 26 27 28 29 30 33 37 62 (PCFI) massa Velocidade de cm/seg 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos 8 ou menos queima (PCI) 5 Velocidade de cm/seg 11 10,5 10,0 9,5 9,5 8,5 8 ou menos 8 ou menos queima (PCFI) Classificação de inflamabilidade 2 2 2L 2L 2L 2L 2L 2L 2L
ASHRAE
[0071] As composições, cada uma compreendendo 62,0% em massa a 72,0% em massa de HFO-1132(E) com base na composição total, são estáveis enquanto tendo um PAG baixo (PAG = 1), e elas as- seguram inflamabilidade menor PCF. Ainda, surpreendentemente, elas podem assegurar desempenho equivalente àquele de R410A. Além disso, as composições, cada uma compreendendo 45,1% em massa a 47,1% em massa de HFO-1132(E) com base na composição total, são estáveis enquanto tendo um PAG baixo (PAG = 1), e elas asseguram inflamabilidade menor PCFI. Ainda, surpreendentemente, elas podem assegurar desempenho equivalente àquele do R410A.
DESCRIÇÃO DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA 1: Célula de amostra 2: Câmera de alta velocidade 3: Lâmpada de xenônio 4: Lentes de colimação 5: Lentes de Colimação 6: Filtro de anel

Claims (7)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende um refrigerante, o refrigerante compreendendo trans-1,2-difluoroetileno (HFO-1132(E)) e trifluoroetileno (HFO-1123) em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante todo, e o refrigerante compreendendo 62,0% em massa a 72,0% em massa de HFO-1132(E) com base no refrigerante todo.
2. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende um refrigerante, o refrigerante compreendendo HFO-1132(E) e HFO-1123 em uma quantidade total de 99,5% em massa ou mais com base no refrigerante todo, e o refrigerante compreendendo 45,1% em massa a 47,1% massa de HFO-1132(E) com base no refrigerante todo.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, para uso como um fluido de trabalho para uma máquina de refrigeração, ca- racterizada pelo fato de que compreende ainda um óleo de refrigeração.
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 3, caracterizada pelo fato de que é para uso como um refrige- rante alternativo para R410A.
5. Uso da composição , como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é como um refrige- rante alternativo para R410A.
6. Máquina de refrigeração, caracterizada pelo fato de que compreende a composição, como definida em qualquer uma das reivin- dicações 1 a 3 como um fluido de trabalho.
7. Método para operação de uma máquina de refrigeração, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de circulação da composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3 como um fluido de trabalho em uma máquina de refrigeração.
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