BRPI0706862B1 - Compositions, method of cooling production, method of producing heat, process of heat transfer, process of replacement of refrigerant or heat transfer fluid, refrigeration system, air conditioning appliances and heating pumps with transfer surfaces of heat - Google Patents

Description

“COMPOSIÇÃO, MÉTODOS DE PRODUÇÃO DE REFRIGERAÇÃO E DE CALOR, PROCESSOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR, DE SUBSTITUIÇÃO DE REFRIGERANTE OU DE FLUIDO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E APARELHOS DE REFRIGERAÇÃO E DE AR CONDICIONADO’’ Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a composições e processos para uso em sistemas de transferência de calor, refrigeração e ar condicionado para aumentar o retorno de óleo, lubrificação, eficiência energética ou reduzir o desgaste do compressor, utilizando perfluoro poli éter como aditivo na composição refrigerante ou fluido de transferência de calor.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Lubrificantes vêm sendo utilizados com os fluidos em sistemas de transferência de calor, refrigeração e ar condicionado para fornecer lubrificação para o compressor e outras partes móveis e reduzir o desgaste do compressor. Nem todos os refrigerantes ou fluidos de transferência de calor, entretanto, são compatíveis com todos os lubrificantes. Particularmente, muitos fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de HFC possuem baixa capacidade de mistura ou baixa capacidade de dispersão com lubrificantes eomumente utilizados, tais como óleo mineral e alquilbenzeno. Como os fluídos de transferência de calor não podem transportar facilmente lubrificantes de óleo mineral através dos trocadores de calor, os óleos lubrificantes acumulam-se sobre a superfície das bobinas de troca de calor, o que resulta em baixo retorno de óleo, má troca de calor, baixa eficiência energética e desgaste acelerado dos compressores. Como resultado, as indústrias de refrigeração e ar condicionado vêm necessitando recorrer ao uso de lubrificantes sintéticos mais caros e de utilização mais difícil, tais como poliol ésteres e polialquileno glicóis.

[003] Existe, portanto, a necessidade de aditivos refrigerantes para aumentar o retorno de óleo, lubrificação, eficiência energética ou reduzir o desgaste do compressor, permitindo ao mesmo tempo o uso de óleo mineral convencional com refrigerantes.

Descrição Resumida dâ Invenção [004] A presente invenção refere-se a uma composição que inclui; (1) refrigerante ou fluido de transferência de calor selecionado a partir do grupo que consiste em fluorocarbonos saturados, fluorocarbonos insaturados, hidroclorofluorocarbonos, fluoroéteres, hidrocarbonetos, dióxido de carbono, dimetil éter, amônia e suas combinações; e (2) perfluoropoliéter. A presente invenção ainda refere-se a uma composição que compreende: (1) óleo mineral; e (2) perfluoropoliéter.

[005] A presente invenção refere-se ainda a métodos de uso das composições de refrigeração ou fluidos de transferência de calor de acordo com a presente invenção para a produção de refrigeração ou aquecimento.

[006] A presente invenção refere-se ainda a processos de transferência de calor de uma fonte de calor para um sifão de calor em que as composições de acordo com a presente invenção servem como fluidos de transferência de calor.

[007] A presente invenção refere-se ainda a processos de uso do perfluoropoliéter para manter ou aumentar o retorno de óleo, lubrificação ou eficiência energética do sistema de refrigeração, ar condicionado e transferência de calor.

Descricão Detalhada da Invenção [008] Os refrigerantes ou fluidos de transferência de calor utilizados na presente invenção são selecionados a partir do grupo que consiste em fluorocarbonos saturados, fluorocarbonos in saturados, clorofluorocarbonos, hidroclorofluorocarbonos, fluoroéteres, hid roca rbo netos, dióxido de carbono, dimetil éter, amônia e suas combinações. Refrigerantes ou fluidos de transferência de calor preferidos incluem hidrofluorocarbonos e fluorocarbonos saturados e insaturados.

[009] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de fluorocarbono saturados representativos incluem tetrafluorometano (PFC-14), hexafluoroetano (PFC-116), octafluoropropano (PFC-218), decafluorobutano (PFC-31-10), fluorometano (HFC-41), difluorometano (HFC-32), trifluorometano (HFC-23), fluoroetano (HFC-161), 1,1-difluoroetano (HFC-152a), 1,1,1- trifluoroetano (HFC-143a), 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a), 1,1,2,2- tetrafluoretano (HFC-134a), 1,1,1,2,2-pentafluoroetano (HFC-125), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano (HFC-236fa), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC- 227ea), 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa), R-404A (mistura de 44% em peso de HFC-125, 52% em peso de HFC-143a e 4% em peso de HFC-134a), R-410A (mistura de 50% em peso de HFC-32 e 50% em peso de HFC-125), R-417A (mistura de 46,6% em peso de HFC-125, 50% em peso de HFC-134a e 3,4% em peso de n-butano), R-422A (mistura de 85,1% em peso de HFC-125, 11,5% em peso de HFC-134a e 3,4% em peso de isobutano), R-407C (mistura de 23% em peso de HFC-32, 25% em peso de HFC-125 e 52% em peso de HFC-134a), R-507A (mistura de 50% de R-125 e 50% de R-143a) e R-508A (mistura de 39% de HFC-23 e 61% de PFC-116).

[010] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de fluorocarbono insaturados representativos incluem 1,2,3,3,3-pentafluoro-1-propeno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 2,3,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,1,2,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,1,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 2,3,3-trifluoro-1-propeno, 3,3,3-trifluoro-1-propeno, 1,1,2-trifluoro-1-propeno, 1,1,3-trifluoro-1 -propeno, 1,2,3-trifluoro-1 -propeno, 1,3,3-trifluoro-1 -propeno, 1,1,1,2,3,4,4,4-octafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3,4,4,4- octafluoro-1 -buteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-2-buteno, 1,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 1,1,1,2,3,4,4-heptafluoro-2-buteno, 1,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluorometil)-2-propeno, 1,1,3,3,4,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,3,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 2,3,3,4,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 1,3,3,4,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,2,3,4,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,2,3,3,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1.1.2.3.4.4- hexafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3,4-hexafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3,3- hexafluoro-2-buteno, 1,1,1,3,4,4-hexafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 3,3,3-trifluoro-2-(trifluorometil)-1 - propeno, 1,1,1,2,4-pentafluoro-2-buteno, 1,1,1,3,4-pentafluoro-2-buteno, 3.3.4.4.4- pentafluoro-1-buteno, 1,1,1,4,4-pentafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3-pentafluoro-2-buteno, 2,3,3,4,4-pentafluoro-1-buteno, 1,1,2,4,4-pentafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4-pentafluoro-2-buteno, 1.2.3.3.4- pentafluoro-1-buteno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-2-metil-1-propeno, 2- (difluorometil)-3,3,3-trifluoro-1 -propeno, 3,3,4,4-tetrafluoro-1 -buteno, 1,1,3,3-tetrafluoro-2-metil-1-propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-2-metil-1-propeno, 2- (difluorometil)-3,3-difluoro-1 -propeno, 1,1,1,2,-tetrafluoro-2-buteno, 1,1,1,3-tetrafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro-2-penteno, 1.1.2.3.3.4.4.5.5.5- decafluoro-1 -penteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2- (trifluorometil)-2-buteno, 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-2-penteno, 1.1.1.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoro-1 -penteno, 1.1.3.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-1 -penteno, 1,1,2,3,3,4,4,5,5-nonafluoro-1 -penteno, 1.1.2.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,1,1,2,3,4,4,5,5-nonafluoro-2-penteno, 1.1.1.2.3.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,2,3,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)- 1 -buteno, 1,1,2,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 1,1,3,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 2,3,3,4,4,5,5,5-octafluoro-1-penteno, 1,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1- penteno, 3,3,4,4,4-pentafluoro-2-(trifluorometil)-1-buteno, 1,1,4,4,4-pentafluoro- 3- (trifluorometil)-1 -buteno, 1,3,4,4,4-pentafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1.1.4.4.4- pentafluoro-2-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,5,5,5-octafluoro-2- penteno, 3,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoro-1 -penteno, 2,3,3,4,4,5,5-heptafluoro-1 -penteno, 1,1,3,3,5,5,5-heptaf luoro-1 -penteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptaf luoro-3-metil-2-buteno, 2,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 - buteno, 1,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 2,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 3-(trifluorometil)-4,4,4-trifluoro-2-buteno, 3,4,4,5,5,5-hexafluoro-2-penteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-metil-2-buteno, 3,3,4,5,5,5-hexafluoro-1 -penteno, 4,4,4-trifluoro-2-(trifluorometil)-1 -buteno, 1.1.2.3.3.4.4.5.5.6.6.6- dodecafluoro-1 -hexeno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6- dodecafluoro-3-hexeno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2,3-bis(trifluorometil)-2-buteno, 1,1,1,4,4,5,5,5-octafluoro-2-trifluorometil-2-penteno, 1,1,1,3,4,5,5,5-octafluoro- 4- (trifluorometil)-2-penteno, 1,1,1,4,5,5,5-heptafluoro-4-(trifluorometil)-2- penteno, 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-decafluoro-2-hexeno, 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6- decafluoro-3-hexeno, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1 -hexeno, 4,4,4-trifluoro-3,3-bis(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-3-metil-2-(trifluorometil)-2-buteno, 2,3,3,5,5,5-hexafluoro-4-(trifluorometil)-1 -penteno, 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-3-metil-2-penteno, 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-4-(trifluorometil)-2- penteno, 3,4,4,5,5,6,6,6-octafluoro-2-hexeno, 3,3,4,4,5,5,6,6-octafluoro-2- hexeno, 1,1,1,4,4-pentafluoro-2-(trifluorometil)-2-penteno, 4,4,5,5,5-pentafluoro-2-(trifluorometil)-1 -penteno, 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoro-2-metil-1 -penteno, 1.1.1.2.3.4.4.5.5.6.6.7.7.7- tetradecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7 -tetradecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-2-hepteno, 1.1.1.2.4.4.5.5.6.6.7.7.7- tridecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-3-hepteno, 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-3-hepteno, 4.4.5.5.6.6.6- heptafluoro-2-hexeno, 4,4,5,5,6,6,6-heptafluoro-1-hexeno, 1.1.1.2.2.3.4- heptafluoro-3-hexeno, 4,5,5,5-tetrafluoro-4-(trifluorometil)-1 - penteno, 1,1,1,2,5,5,5-heptafluoro-4-metil-2-penteno, 1,1,1,3-tetrafluoro-2-(trifluorometil)-2-penteno, 1,2,3,3,4,4-hexafluorociclobuteno, 3,3,4,4-tetrafluorociclobuteno, 3,3,4,4,5,5-hexafluorociclopenteno, 1,2,3,3,4,4,5,5-octafluorociclopenteno, 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluorociclohexeno, 1,1,1,2,3,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorometil)-2-penteno, pentafluoroetil trifluorovinil éter, trifluorometil trifluorovinil éter.

[011] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de clorofluorocarbono representativos incluem triclorofluorometano (CFC-11), diclorodifluorometano (CFC-12), 1,1,1-triclorotrifluoroetano (CFC-113a), 1,1,2-triclorotrifluoroetano (CFC-113) e cloropentafluoroetano (CFC-115).

[012] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de hidroclorofluorocarbono representativos incluem clorodifluorometano (HCFC-22), 2-cloro-1,1,1 -trifluoroetano (HCFC-123), 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoroetano (HCFC-124) e 1-cloro-1,1-difluoroetano (HCFC-142b).

[013] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de fluoroéter representativos incluem CF30CHF2, CF30CH3, CF30CH2F, CHF20CHF2, ciclo-(CF2CF2CF20-), CF3CF20CH3, CHF20CHFCF3, CHF2CF20CH3, C4F90CH3, C4F90C2H5, CF30CF3, CF30C2F5, C2F50C2F5 e CF30CF(CF3)CF(CF3)0CF3.

[014] Fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de hidrocarboneto representativos incluem isômeros de metano, etano, propano, ciclopropano, propileno, n-butano, ciclobutano, 2-metilpropano, metilciclopropano, n-pentano, ciclopentano, 2-metilbutano, metilciclobutano, 2,2-dimetilpropano e dimetilciclopropano.

[015] A presente invenção fornece perfluoropoliéteres na forma de aditivo que é miscível com fluidos de transferência de calor ou refrigerantes de clorofluorocarbono e hidrofluorocarbono. Uma característica comum de perfluoropoliéteres é a presença de porções de perfluoroalquil éter.

Perfluoropropil éter é sinônimo de perfluoropolialquil éter. Outros termos sinônimos freqüentemente utilizados incluem “PFPE”, “PFAE”, “óleo de PFPE”, “fluido de PFPE” e “PFPAE”. KRYTOX disponível por meio da DuPont, por exemplo, é perfluoropoliéter que possui a fórmula CF3-(CF2)2-0-[CF(CF3)-CF2-0]j’-R’f. Na fórmula, j’ é 2 a 100, inclusive, e R’f é CF2CF3, grupo perfluoroalquila C3 a C6 ou suas combinações.

[016] Outros PFPEs que incluem os fluidos FOMBLIN e GALDEN, disponíveis por meio da Ausimont, Milão, Itália, e produzidos por meio de fotooxidação de perfluoroolefinas, podem também ser utilizados. FOMBLIN-Y pode possuir a fórmula CF30(CF2CF(CF3)-0-)m’(CF2-0-)n’-R1f. Também é apropriado CF30[CF2CF(CF3)0]m’(CF2CF20)o’(CF20)n’-R1f. Nas fórmulas, R1f é CF3, C2F5, C3F7 ou combinações de dois ou mais destes; (m’ + n’) é 8 a 45, inclusive; e m/n é 20 a 1000, inclusive; o’ é 1; (m’+n’+o’) é 8 a 45, inclusive; e m’/n’ é 20 a 1000, inclusive.

[017] FOMBLIN-Z pode possuir a fórmula CF30(CF2CF2-0-)p’(CF2-0)q’CF3 em que (p’ + q’) é 40 a 180 e p’/q’ é 0,5 a 2, inclusive.

[018] Fluidos DEMNUM, outra família de PFPE disponível por meio da Daikin Industries, Japão, podem também ser utilizados. Ele pode ser produzido por meio de oligomerização seqüencial e fluoretação de 2,2,3,3-tetrafluorooxetano, gerando a fórmula F-[(CF2)3-0]t’-R2f, em que R2f é CF3, C2F5 ou suas combinações e t’ é 2 a 200, inclusive.

[019] Os dois grupos terminais do perfluoropoliéter, independentemente, podem ser funcionalizados ou não funcionalizados. Em perfluoropoliéter não funcionalizado, o grupo terminal pode ser grupo terminal de radical perfluoroalquila de cadeia linear ou ramificada. Exemplos desses perfluoropoliéteres podem possuir a fórmula Cr’F(2r’+1)-A-Cr’F(2r’+1), em que cada r’ é independentemente 3 a 6; A pode ser 0-(CF(CF3)CF2-0)w’, 0-(CF2-0)x’(CF2CF2-0)y’, 0-(C2F40)w’, 0-(C2F4-0)x’(C3F6-0)y’, 0-(CF(CF3)CF2- 0)x’(CF2-0)y\ 0-(CF2CF2CF2-0)w’, 0-(CF(CF3)CF2-0)x’(CF2CF2-0)y’-(CF2-0)z’ ou combinações de dois ou mais destes; preferencialmente, A é O-(CF(CF3)CF2-0)w\ 0-(C2F4-0)w’, 0-(C2F4-0)x’(C3F6-0)y’, 0-(CF2CF2CF2-0)w’ ou combinações de dois ou mais destes; w’ é 4 a 100; x’ e y’ são, independentemente entre si, 1 a 100. Exemplos específicos incluem, mas sem limitar-se a F(CF(CF3)-CF2-0)9-CF2CF3, F(CF(CF3)-CF2-0)9-CF(CF3)2 e suas combinações. Nesses PFPEs, até 30% dos átomos de halogênio podem ser halogênios diferentes de flúor, tais como átomos de cloro.

[020] Os dois grupos terminais do perfluoropoliéter, independentemente, podem também ser funcionalizados. Grupo final funcionalizado típico pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em ésteres, hidroxilas, aminas, amidas, cianos, ácidos carboxílicos e ácidos sulfônicos.

[021] Grupos terminais éster representativos incluem -COOCH3, -COOCH2CH3, -CF2COOCH3, -CF2COOCH2CH3, -CF2CF2COOCH3, -CF2CF2COOCH2CH3, -CF2CH2COOCH3, -CF2CF2CH2COOCH3, CF2CH2CH2COOCH3, -CF2CF2CH2CH2COOCH3.

[022] Grupos terminais hidroxila representativos incluem -CF20H, -CF2CF20H, -CF2CH20H, -CF2CF2CH20H, -CF2CH2CH20H, -CF2CF2CH2CH20H.

[023] Grupos terminais amina representativos incluem - CF2NR1R2, -CF2CF2NR1R2, -CF2CH2NR1R2, -CF2CF2CH2NR1R2, - CF2CH2CH2NR1R2, -CF2CF2CH2CH2NR1R2, em que R1 e R2 são independentemente H, CH3 ou CH2CH3.

[024] Grupos terminais amida representativos incluem - CF2C(0)NR1R2, -CF2CF2C(0)NR1 R2, -CF2CH2C(0)NR1 R2, CF2CF2CH2C(0)NR1R2, -CF2CH2CH2C(0)NR1 R2, CF2CF2CH2CH2C(0)NR1 R2, em que R1 e R2 são independentemente H, CH3 ou CH2CH3.

[025] Grupos terminais ciano representativos incluem -CF2CN, -CF2CF2CN, -CF2CH2CN, -CF2CF2CH2CN, -CF2CH2CH2CN, CF2CF2CH2CH2CN.

[026] Grupos terminais ácido carboxílico representativos incluem -CF2COOH, -CF2CF2COOH, -CF2CH2COOH, -CF2CF2CH2COOH, -CF2CH2CH2COOH, -CF2CF2CH2CH2COOH.

[027] Grupos terminais ácido sulfônico representativos incluem - S(0)(0)0R3, -S(0)(0)R4, -CF20S(0)(0)0R3, -CF2CF20S(0)(0)0R3, -CF2CH20S(0)(0)0R3, -CF2CF2CH20S(0)(0)0R3, CF2CH2CH20S(0)(0)0R3, -CF2CF2CH2CH20S(0)(0)0R3, CF2S(0)(0)0R3, -CF2CF2S(0)(0)0R3, -CF2CH2S(0)(0)0R3, CF2CF2CH2S(0)(0)0R3, -CF2CH2CH2S(0)(0)0R3, CF2CF2CH2CH2S(0)(0)0R3, -CF20S(0)(0)R4, -CF2CF20S(0)(0)R4, - CF2CH20S(0)(0)R4, -CF2CF2CH20S(0)(0)R4, -CF2CH2CH20S(0)(0)R4, -CF2CF2CH2CH20S(0)(0)R4, em que R3 é H, CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3 ou CF2CF3, R4 é CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3 ou CF2CF3.

[028] A combinação de refrigerante e aditivo de perfluoropoliéter de acordo com a presente invenção melhora o desempenho de sistemas de refrigeração, ar condicionado e transferência de calor em um ou mais aspectos. Em um aspecto, ela permite o retorno de óleo adequado ao compressor, de forma que os níveis de óleo sejam mantidos no nível operativo apropriado, evitando acúmulo de óleo nas bobinas trocadoras de calor. Em outro aspecto, o refrigerante-perfluoropoliéter pode também melhorar o desempenho de lubrificação de óleo mineral e óleos lubrificantes sintéticos. Em ainda outro aspecto, o refrigerante-perfluoropoliéter também aumenta a eficiência de transferência de calor e, desta forma, a eficiência energética. Também se demonstrou que o refrigerante-perfluoropoliéter reduz a fricção e o desgaste na lubrificação de limites, o que se espera resultar em vida mais longa do compressor. As vantagens relacionadas acima não se destinam a ser exaustivas.

[029] Referência a “quantidade eficaz de perfluoropoliéter” no presente pedido indica quantidade de aditivo de perfluoropoliéter para fornecer retorno de óleo suficiente para o compressor, a fim de manter ou melhorar o desempenho de lubrificação ou eficiência energética ou ambos, em que a mencionada quantidade de perfluoropoliéter é ajustada pelos técnicos no assunto em nível apropriado para o sistema de refrigeração/transferência de calor individual (bobina, compressor etc.) e refrigerante empregado.

[030] Em uma realização da presente invenção, a quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 40% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor. Preferencialmente, a quantidade de aditivo de perfluoropoliéter é de menos de cerca de 20 a 30% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor. De maior preferência, o aditivo de perfluoropoliéter é menos de cerca de 10% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor. De maior preferência, o aditivo de perfluoropoliéter é menos de cerca de 1 a cerca de 2% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor. De maior preferência, o aditivo de perfluoropoliéter é cerca de 0,01% em peso a 1,0% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor. De preferência superior, o aditivo de perfluoropoliéter é cerca de 0,03 a 0,80% em peso com relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor.

[031] As composições de acordo com a presente invenção podem compreender adicionalmente cerca de 0,01 % em peso a cerca de 5% em peso de estabilizante, extrator de radicais livres ou antioxidante. Esses outros aditivos incluem, mas sem limitar-se a nitrometano, fenóis obstruídos, hidroxilaminas, tióis, fosfitos ou lactonas. Podem ser utilizados aditivos isolados ou combinações.

[032] Opcionalmente, podem ser adicionados, se desejado, aditivos de sistema de refrigeração ou ar condicionado comumente utilizados a composições de acordo com a presente invenção, a fim de melhorar o desempenho e a estabilidade do sistema. Estes aditivos são conhecidos no campo de refrigeração e ar condicionado e incluem, mas sem limitar-se a agentes antidesgaste, lubrificantes sob pressão extrema, inibidores da corrosão e oxidação, desativadores da superfície metálica, extratores de radicais livres e agentes de controle de espuma. Geralmente, esses aditivos podem estar presentes nas composições de acordo com a presente invenção em pequenas quantidades com relação à composição geral. Tipicamente, são utilizadas concentrações de menos de cerca de 0,1% em peso até cerca de 3% em peso de cada aditivo. Estes aditivos são selecionados com base nas exigências de sistema individual. Estes aditivos incluem membros da família de fosfato de triarila de aditivos de lubricidade sob EP (pressão extrema), tais como fosfatos de trifenila butilados (BTPP), ou outros ésteres de fosfato de triarila alquilados, tais como Syn-O-Ad 8478 da Akzo Chemicals, fosfatos de tricresila e compostos relacionados. Além disso, os ditiofosfatos de dialquila metálicos (tais como dialquil difosfato de zinco (ou ZDDP), Lubrizol 1375 e outros membros desta família de substâncias podem ser utilizados em composições de acordo com a presente invenção. Outros aditivos antidesgaste incluem óleos de produtos naturais e aditivos de lubrificação poli-hidroxila assimétricos, tais como Synergol TMS (International Lubricants). De forma similar, estabilizantes tais como antioxidantes, extratores de radicais livres e extratores de água podem ser empregados. Os compostos desta categoria podem incluir, mas sem limitar-se a hidróxi tolueno butilado (BHT) e epóxidos.

[033] Os lubrificantes utilizados na presente invenção incluem óleos lubrificantes naturais e sintéticos. Um exemplo preferido de óleo lubrificante natural é óleo mineral. Outros óleos lubrificantes sintéticos, que incluem alquilbenzeno, poliol éster, polialquileno glicóis, polivinil éteres, carbonatos e polialfaolefina, podem também ser utilizados. Em um aspecto da presente invenção, perfluoropoliéter é utilizado junto com óleo mineral. Em outro aspecto da presente invenção, perfluoropoliéter é utilizado junto com óleos lubrificantes sintéticos.

[034] Em uma realização da presente invenção, a quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 50% em peso com relação ao óleo mineral.

[035] Preferencialmente, a quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 20% em peso com relação ao óleo mineral. De maior preferência, a quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 5% em peso com relação ao óleo mineral. De preferência superior, a quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 3% em peso com relação ao óleo mineral.

[036] Em uma realização da presente invenção, a composição de refrigeração ou fluido de troca de calor compreende óleo mineral, perfluoropoliéter e fluido de transferência de calor ou refrigeração selecionado a partir do grupo que consiste em R-407C, R-422A, R-417A, R-404A, R-410A, R-507A, R-508A, R-422A, R-417A e HFC-134a.

[037] Em outra realização da presente invenção, a composição de refrigeração ou fluido de transferência de calor compreende perfluoropoliéter e fluorocarbono insaturado tal como 1,2,3,3,3-pentafluoro-1-propeno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3-tetraf luoro-1 -propeno, 1,1,3,3-tetraf luoro-1 -propeno, 1,2,3,3-tetraf luoro-1 - propeno, 1,1,1,2,3,4,4,4-octafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-2-buteno ou 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno.

[038] A presente invenção refere-se ainda a método de uso das composições refrigeração ou de fluido de transferência de calor de acordo com a presente invenção para produzir refrigeração ou aquecimento, em que o método compreende a produção de refrigeração por meio de evaporação da mencionada composição nas proximidades do corpo a ser resfriado e, em seguida, condensação da mencionada composição; ou produção de calor por meio de condensação da mencionada composição nas proximidades do corpo a ser aquecido e evaporação em seguida da mencionada composição.

[039] A presente invenção refere-se ainda a processo de transferência de calor de fonte de calor para sifão de calor, em que as composições de acordo com a presente invenção servem de fluidos de transferência de calor. O mencionado processo de transferência de calor compreende a transferência das composições de acordo com a presente invenção de fonte de calor para sifão de calor.

[040] Fluidos de transferência e calor são utilizados para transferir, mover ou remover calor de um espaço, local, objeto ou corpo para um espaço , local, objeto ou corpo diferente por meio de radiação, condução ou convecção. Fluido de transferência de calor pode funcionar como resfriador secundário por meio do fornecimento de meios de transferência de resfriamento (ou calor) de sistema de refrigeração (ou aquecimento) remoto. Em alguns sistemas, o fluido de transferência de calor pode permanecer em estado constante ao longo de todo o processo de transferência (ou seja, sem evaporar nem condensar). Alternativamente, processos de resfriamento evaporativos podem também utilizar fluidos de transferência de calor.

[041] Fonte de calor pode ser definida como qualquer espaço, local, objeto ou corpo do qual é desejável transferir, mover ou remover calor. Exemplos de fontes de calor podem ser espaços (abertos ou fechados) que necessitam de refrigeração ou resfriamento, tais como caixas de congeladores ou refrigeradores em supermercados, espaços de construções que necessitam de ar condicionado ou compartimento de passageiros de automóvel que necessita de ar condicionado. Sifão de calor pode ser definido como qualquer espaço, local, objeto ou corpo capaz de absorver calor. Sistema de refrigeração por compressão de vapor é um exemplo desse sifão de calor.

[042] A presente invenção refere-se ainda a um método de uso de perfluoropoliéter para manter ou aumentar o retorno de óleo, lubrificação ou eficiência energética do sistema de refrigeração, ar condicionado e transferência de calor. O método compreende a adição de quantidade eficaz de perfluoropoliéter ao aparelho de refrigeração ou ar condicionado. Isso pode ser realizado por meio de mistura do perfluoropoliéter com as composições refrigerantes ou de fluido de transferência de calor de acordo com a presente invenção e introdução em seguida da combinação no aparelho. Alternativamente, isso pode ser realizado por meio da introdução direta de perfluoropoliéter em aparelho de refrigeração ou ar condicionado que contém refrigerante e/ou fluido de transferência de calor para combinação in situ com o refrigerante. A composição refrigerante pode ser utilizada no aparelho de refrigeração ou ar condicionado.

[043] A presente invenção refere-se ainda a um método de uso do perfluoropoliéter para manter ou aumentar o retorno de óleo, lubrificação ou eficiência energética por meio da substituição dos refrigerantes ou fluidos de transferência de calor existentes sem alterar os lubrificantes existentes no aparelho de refrigeração ou ar condicionado. O método compreende a remoção do refrigerante ou fluido de transferência de calor existente do aparelho de refrigeração ou ar condicionado sem fluxo de saída do lubrificante existente. O mencionado aparelho de refrigeração ou ar condicionado é cheio em seguida com composição previamente misturada que compreende perfluoropoliéter e as composições refrigerantes ou de fluido de transferência de calor de acordo com a presente invenção.

[044] As composições de acordo com a presente invenção podem ser utilizadas em ar condicionado estático, bombas de calor ou sistemas de refrigeração e ar condicionado móveis. Aplicações de bomba de calor e ar condicionado estacionário incluem janelas, sem dutos, com dutos, terminal embalado, resfriadores e comerciais, incluindo topo de teto embalado. Aplicações de refrigeração incluem refrigeradores e congeladores domésticos, máquinas de gelo, resfriadores e congeladores embutidos, geladeiras e congeladores industriais e sistemas de supermercado, bem como sistemas de refrigeração de transporte.

[045] Em uma realização da presente invenção, as composições de acordo com a presente invenção (tais como composição que compreende óleo mineral, perfluoropoliéter e fluido de refrigeração ou transferência de calor selecionado a partir do grupo que consiste em R-704C, R-422A, R-417A, R-404A, R-410A, R-507A, R-508A e HFC-134a) podem ser utilizadas em bomba de calor com “superfícies de transferência de calor ampliadas internamente”, ou seja, bombas de calor com ranhuras finas cortadas em espiral ou padrão de fenda cruzada sobre a superfície interna do tubo.

[046] Conforme demonstrado pelos Exemplos abaixo, a adição de perfluoropoliéter ao refrigerante aumentou o retorno de óleo, eficiência energética ou capacidade de resfriamento do refrigerador e sistema de transferência de calor. Em uma realização preferida da presente invenção, Krytox® 157FSH é suficientemente miscível com refrigerantes de HFC que incluem R-134a, R-125, R-32, de tal forma que o Krytox® possa ser misturado com a mistura refrigerante e carregado para o aparelho de refrigeração ou ar condicionado na forma de líquido homogêneo.

Exemplos Exemplo 1 [047] A capacidade de mistura de 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a) com membros representativos da família de perfluoropoliéteres Krytox®, incluindo Krytox® 1531, Krytox® GPL-103, Krytox® 157 FSM e Krytox® 143AZ foi demonstrada por meio da adição de 1,0 grama do PFPE a frascos de substâncias químicas de vidro individuais sob alta pressão. Cada frasco recebeu válvula de adição selada que poderia ser acoplada a bureta de pressão a partir da qual poderia ser adicionado refrigerante liquefeito ao frasco. Isso foi seguido pela adição de parcelas de HFC-134a, em primeiro lugar um grama, depois cerca de dois gramas por parcela adicional, para gerar razões de mistura cada vez mais altas do HFC, até o máximo de 99 gramas de HFC-134a em cada frasco. Após a adição de cada parcela, o frasco e o seu conteúdo foram agitados para mistura, observou-se em seguida indicação de sinais de insolubilidade, tais como a formação de opacidade, nebulosidade ou segunda camada de líquido. Em todos os casos, o conteúdo do frasco permaneceu uma única fase líquida transparente em todas as composições. Demonstrou-se que, à temperatura ambiente, cada um dos perfluoropoliéteres era totalmente solúvel no HFC-134a ao longo de uma série de razões de mistura que variam de 50% até cerca de 1% em HFC-134a.

Exemplo 2 [048] Testes de circulação de óleo de refrigeração de linha base foram conduzidos em frigorífico do tipo comercial fabricado pela Zero Zone, Inc. de 110 North Oak Ridge Drive, North Prairie Wl, modelo nQ 2SMCP26. O compressor Copeland na unidade (Copeland modelo n5 ARE59C3CAA-901) recebeu tubo indicador do nível de óleo (vidro de observação) que exibiu o nível de óleo lubrificante no cárter do compressor. O refrigerador foi instalado em sala sob temperatura constante na qual a temperatura ambiente foi regulada a 32 eC constantes. Na línha base conduzida com R-22 (clorodifluorometano) e óleo mineral Suniso 4GS, o nível de óleo no compressor permaneceu constante após pequena redução inicial na inicialização, o que indica que o óleo que deixou o compressor com o refrigerante circulou através do sistema e retornou com o gás de sucção e, desta forma, foi mantido nível em estado firme constante no interior do cárter do compressor. Este nível de óleo constante garantiu lubrificação adequada e vedação das partes internas do compressor, enquanto alguma quantidade pequena de óleo que deixou o compressor com o gás refrigerante comprimido circulou através do condensador, da válvula de expansão térmica e da bobina evaporadora antes de retornar para o compressor com o gás de sucção. Isso indicou operação normal do circuito de resfriamento. Ao longo de toda a duração deste teste de 24 horas, o refrigerador manteve temperatura constante de 3 -G na zona de resfriamento.

Exemplo 3 (Comparativo) [049] O mesmo tipo de teste de circulação de óleo descrito no Exemplo 2 acima foi conduzido, mas desta vez o refrigerante R-22 (clorodif luo ro metan o) foi removido e substituído com Refrigerante R-422A, mistura de HFC-125 (85,1% em peso), HFC-134a (11,5% em peso) e isobutano (3,4% em peso). Quando esse refrigerante foi conduzido no refrigerador Zona Zero, o nível de óleo no cárter caiu de forma estável ao longo do tempo à medida que o sistema operava para manter temperatura padrão de 3 ®C na caixa refrigerada. Em período de seis horas, o nível de óleo havia caído para o nível mínimo permissível no interior do cárter e a condução necessitou ser encerrada para evitar danos ao compressor. Isso demonstrou que, com esta combinação de refrigerante e lubrificante, o lubrificante foi lentamente bombeado para fora do compressor e não retornou.

Exemplo 4 (Comparativo!

[050] Após o término do teste de retomo de óleo descrito no Exemplo 3 acima, o sistema refrigerante recebeu fluxo de R-22 (clorodífluorometano) para remover o excesso de óleo dos trocadores de calor e operação de linha base normal foi demonstrada com R-22. Após a nova verificação da linha base, novamente o refrigerante R-22 foi removido e substituído com carga nova de R-422A e óleo mineral Suniso 4GS conforme acima, ao qual se adicionou pequena quantidade, equivalente a cerca de 0,1% em peso, com relação à carga de refrigerante, do perfluoropolíéter Krytox® GPl-101. O refrigerador foi reiniciado e permitiu-se a sua condução conforme descrito no Exemplo 3 acima. Surpreendentemente, o sistema funcionou com exibição de óleo adequada no vidro de observação por dezoito horas, três vezes maisqueno Exemplo 3, que não continha adição de perfluoropolíéter.

Exemplo 5 (Comparativo!

[051] Após o término do teste de retomo de óleo descrito no Exemplo 4 acima, o sistema refrigerante recebeu fluxo de R-22 para remover o excesso de óleo e qualquer perfluoropolíéter restante dos trocadores de calor e operação de linha base normal foí demonstrada com R-22 e óleo mineral Suniso 4GS. Após a nova verificação de linha base, novamente o refrigerante R-22 foi removido e substituído com carga nova de R-422A e óleo mineral Suniso 4GS conforme acima, ao qual se adicionou pequena quantidade, equivalente a cerca de 0,1% em peso, com relação à carga de refrigerante, do Perfluoropolíéter Krytox® 157FSL. O refrigerador foí reiniciado e mantido em funcionamento conforme descrito no Exemplo 3 acima. Surpreendente mente, o sistema funcionou com exibição de óleo adequada no vidro visor por 24 horas, quatro vezes mais que no Exemplo 3, que não continha adição de perfluoropolíéter. Houve ainda exibição de nível de óleo adequado no vidro visor ao término da condução.

Exemplo 6 (Comparativo!

[052] O frigorífico comercial ZeroZone descrito acima foi nova mente equipado com válvula de expansão térmica para permitir a sua operação com o refrigerante HFC R-404A (mistura de 44% em peso de ΗΤΟΙ 25, 52% em peso de HFC-143a e 4% em peso de HFC-134a) e óleo mineral Suniso 4GS. Este refrigerador foi operado sob temperatura de caixa interna de 3 aC mediante monitoramento do consumo de energia, Como anteriormente, o teste foi conduzido com o refrigerador em sala sob temperatura constante que foi controlada sob temperatura constante de 32 eC. Durante período de teste de três horas, o consumo de energia do refrigerador foi medido em taxa de 22,65 kWh por día.

Exemplo 7 (Comparativo) [053] O Teste estabelecido e descrito no Exemplo 6 acima foi modificado por meio de remoção da carga de refrigerante e recarga com mistura de refrigerante R-404A e óleo mineral Suniso 4GS que continha 0,2% em peso, com relação à carga de refrigerante, de Krytox® 157 FSH. A câmara de teste foi novamente estabilizada a 32 SC e permitiu-se a operação do refrigerador. Por um período de três horas, a temperatura da caixa interna foí mantida a 3,1 SC. O uso médio de energia do refrigerador durante este período de teste foi medido em taxa de 21,83 kWh por dia. Este teve uso de energia de menos 3,6% que o medido no Exemplo 6, quando não havia Krytox® no refrigerante.

Exemplo 8 [054] Testes de lubrificação de camada de limite foram conduzidos utilizando um pino FALEX sobre geometria de teste de bloco em V, de acordo com protocolo de teste com base no método de teste de Carga até a Falha ASTM 2670-95. Neste teste, um pino de aço giratório foi espremido entre dois blocos padrão de alumínio metálico. Os blocos de alumínio foram fabricados com entalhes em forma de V e montados em suporte, de tal forma que os entalhes em forma de V ficassem em contato com o pino de aço. O conjunto de pino e bloco foi imerso em recipiente de lubrificante e motor acoplado por meio de medidor de força de torção girou o pino. Os blocos foram ajustados até leve contato com a superfície do pino giratório sob carga baixa de pressão de 250 libras por período de condução inicial de cinco minutos. A carga de força aplicada aos blocos aumentou lentamente em seguida em velocidade estável de mais 200 libras por minuto por fixador mecânico que espremeu o pino giratório entre os dois blocos em V. A carga aumentou até algum limite previamente determinado ou até a ocorrência de falha mecânica de uma das peças de teste. Com óleo mineral Suniso 4GS puro, o teste falhou no primeiro minuto, enquanto a carga mecânica sobre o conjunto de pino e bloco era de apenas 250 Ib. Surpreendentemente, ao repetir-se este teste com uma mistura de 0,5% em peso de Krytox® 157 FSL disperso no óleo mineral Suniso 4GS, a condução do teste prosseguiu por nove minutos, durante o quê a carga mecânica havia aumentado para um nível de 2100 libras. Nesse momento, as partes mecânicas não haviam falhado, mas o nível de fumaça gerado tornou-se excessivo e, portanto, o teste foi encerrado. Isso demonstrou que a presença de pequena quantidade de Krytox® 157 FSL dispersa no óleo mineral aumentou a capacidade de condução de carga do óleo mineral em condições de lubrificação de limites em mais de 800%.

Exemplo 9 [055] Bomba de aquecimento Carrier de sistema dividido foi utilizada para avaliar o desempenho de refrigerante e lubrificante em modos de aquecimento e ar condicionado. O sistema consistiu de uma unidade de condensação, Modelo 38YXA03032, e uma unidade evaporadora, Modelo FX4ANF030, e foi avaliada em capacidade de resfriamento nominal de 2,5 toneladas de refrigerante com R-410A. O sistema foi operado no interior de câmara psicrométrica com duas câmaras, com uma câmara regulada em condições externas de acordo com as condições do teste de Resfriamento A ARI 210/240 padrão e a outra câmara regulada em condições de teste internas de Resfriamento A. Esta unidade também foi modificada de forma que o compressor pudesse ser alterado do compressor avaliado R-410A padrão para compressor dimensionado para operação com R-407C. Nos testes mencionados na Tabela 1 abaixo, as conduções 1, 2 e 3 foram elaboradas utilizando o compressor R-410A. As conduções 4, 5, 6 e 7 foram elaboradas com o compressor R-407C.

[056] A tubulação de cobre nas bobinas evaporadora e condensadora deste sistema de ar condicionado vem da fábrica com função denominada “superfície de transferência de calor amplificada internamente”, função que é geralmente conhecida e utilizada em toda a indústria. Esta função inclui ranhuras finas cortadas em espiral ou padrão de fenda cruzada sobre a superfície interna do tubo. Estas ranhuras causam rompimento das camadas de fluxo laminar perto da superfície de tubo. Acredita-se que o resultado deste rompimento seja a transferência de calor aprimorada do refrigerante em evaporação no interior dos tubos de cobre para os próprios tubos e as barbatanas anexas que compreendem a unidade evaporadora. Acredita-se que a transferência de calor para o ar que flui através das barbatanas do evaporador seja aumentada desta forma, com a criação de processo de condicionamento de ar ou aquecimento com uso de energia mais eficiente. Novamente, o uso de superfícies de tubo aprimoradas internamente é bem conhecido e amplamente aplicado nas indústrias de ar condicionado e bomba de aquecimento. Sistemas com eficiência mais alta empregam tubulação de superfície aprimorada em evaporadores e condensadores.

[057] Observou-se que, quando um lubrificante que não é miscível com o refrigerante é utilizado nesse sistema aprimorado, a melhoria de desempenho normalmente imposta pela superfície de tubo aprimorada é perdida. Acredita-se que o lubrificante não miscível seja depositado nas ranhuras finas por meio de ação capilar, criando efetivamente uma superfície mais macia. Acredíta-se que esta superfície mais macia cause retorno ao menos parcial para o fluxo laminar menos eficiente do refrigerante no interior do tubo. Além disso, acredita-se que a camada de óleo sobre a superfície do tubo reduza a capacidade do tubo de cobre de permitir transferência de calor, de forma a reduzir adicionaimente a eficiência da operação. Conforme exibido na Tabela 1, a adição de pequena quantidade de PFPE ao refrigerante no nosso sistema de bomba de aquecimento reduzirá substancial mente o déficit de desempenho resultante do uso de lubrificante não miscível, tal como óleo mineral, com um refrigerante de HFC tal como R-410A ou R-407C. Esta capacidade da bomba de aquecimento de operar com refrigerante HFC e óleo mineral não miscível com excelente eficiência é exibida pelos dados da Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 Impacto da Adição de PFPE À Bomba pe Calor Comdutora Cond. ne Refrigerante Lubrificante Adítívo EER EER Capac, Capac.

delta x kBTU/h delta x ROE POE 1 41OA 32-3MA nenhum 12,8 28,6 2 41 OA 3GS nenhum 11,1 87,2 25,0 87,4 3 410 A 3GS 0,2% 12,5 97,9 28,1 98,5 157 FSL ---------------------------------------------------------------------------; 4 R-407C RL32H nenhum 11,2 27,8 5 R-407C 3GS nenhum 10,8 96,7 26,6 95,5 6 R-407C 3GS 1%157 11,0 98,3 27,6 99,0 Cond, ne Refrigerante Lubrificante Adítívo EER EER Capac, Capac.

delta x kBTU/h delta x POE POE ___________________________________FSL _________ 7 R-407C RL32H 1% 157 11.3 101,0 27,6 99,2 ______________________________________FSL_____________________________________ [058] Observe-se que, nesta tabela, os lubrificantes “32-3MA” e “RL32H" são lubrificantes POE comerciais utilizados em sistemas de ar condicionado Carrier. Estes lubrificantes POE são miscíveis com os refrigerantes utilizados no exemplo. O lubrificante 3GS é um óleo mineral naftênico comercial disponível por meio da Sonneborn, Inc. O lubrificante óleo mineral não é miscível com refrigerantes HFC.

[059] Na Tabela 1, observe-se que, quando o lubrificante não miscível Suniso 3GS, um óleo mineral, é utilizado com o refrigerante HFC R-410A (condução nB 2), o EER é reduzido em 12,8% e a capacidade é reduzida em 12,6% em comparação com a Condução ns 1 com lubrificante POE. Quando pequena quantidade do PFPE Krytox® 157 FSL é adicionada ao refrigerante (Condução n- 3), entretanto, o EER é restaurado para até cerca de 2,1% do atingido com POE e a capacidade é restaurada para até cerca de 1,5% da atingida com POE. Os déficits causados pelo uso do óleo minerai não miscível são quase completamente eliminados pelo uso de PFPE.

[060] Merece observação adicional na Tabela 1 que, com o refrigerante HFC R-407C, ao utilizar-se um óleo mineral, a eficiência e a capacidade são reduzidas em cerca de 3,3% e 4,5%, respectiva mente, contra POE (conduções 4 e 5). Na condução nB 6, observa-se que a adição de 1% Krytox® 157 FSL aumenta o EER e a capacidade para até 1,7% e 1,0%, respectivamente, dos valores obtidos com o lubrificante POE. Nova mente, os déficits causados pelo uso de lubrificante não miscível são em grande parte eliminados pelo uso do PFPE.

[061] Observa-se, por fim, que, ao adicionar-se Krytox 157 FSL ao sistema de R-407C e POE (condução 6), o EER aumentou até 1% melhor que o obtido na Condução 4 sem PFPE e a capacidade era de até 1% da condução 4, a caixa da linha base de POE.

[062] As diversas vantagens e características da presente invenção são evidentes a partir do relatório descritivo detalhado acima e pretende-se com ele que as reivindicações anexas cubram todas as características e vantagens que se encontrem dentro do espírito e escopo da presente invenção. Em resumo, o relatório descritivo acima é ilustrativo da presente invenção e não se destina a indicar limitações sobre ela. Ao relacionar-se faixa numérica acima, por exemplo, pretende-se que a faixa inclua e descreva expressamente no presente todos os números entre os limites superior e inferior, de forma que a faixa de cerca de 1 a cerca de 10 também incluiría os números 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Numerosas modificações e variações ocorrerão facilmente para os técnicos no assunto e não se deseja limitar a presente invenção à composição, método e usos exatos descritos acima e, conseqüentemente, todas as modificações apropriadas e equivalentes podem ser empregadas e enquadram-se dentro do escopo da presente invenção descrito nas reivindicações.

Reivindicações

Claims (17)

1. COMPOSIÇÃO, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) refrigerante ou fluido de transferência de calor que consiste em fluorocarbonos insaturados; (b) óleo lubrificante, que é um óleo mineral ou um óleo sintético, e em que o óleo sintético é selecionado a partir do grupo que consiste em alquilbenzeno, poliol éster, polialquileno glicóis, polivinil éteres, carbonates, polialfaolefina e suas combinações; e (c) perfluoropoliéter, em que a quantidade do perfluoropoliéter está entre 0,01% em peso e 10% em peso, em relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor.

2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a mencionada quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 1 % em peso em relação ao mencionado refrigerante ou fluído de transferência de calor.

3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é um grupo funcionalizado selecionado a partir do grupo que consiste em ésteres, hidroxilas, aminas, amidas, cianos, ácidos carboxílicos e ácidos sulfônicos.

4. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é ácido carboxílico,

5. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é ácido sulfônico,

6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o mencionado refrigerante ou fluido de transferência de calor é selecionado a partir do grupo que consiste em 1.2.3.3.3- pentafluoro-1 -propeno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1-propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,1,2,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,1,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 2,3,3-trifluoro-1-propeno, 3.3.3- trifluoro-1 -propeno, 1,1,2-trifluoro-1 -propeno, 1,1,3-trifluoro-1 -propeno, 1.2.3- trifluoro-1 -propeno, 1,3,3-trifluoro-1 -propeno, 1,1,1,2,3,4,4,4-octafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3,4,4,4-octafluoro-1 -buteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-2-buteno, 1.2.3.3.4.4.4- heptafluoro-1 -buteno, 1,1,1,2,3,4,4-heptafluoro-2-buteno, 1,3,3,3- tetrafluoro-2-(trifluorometil)-2-propeno, 1,1,3,3,4,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 1.1.2.3.4.4.4- heptafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,3,4,4-heptafluoro-1 -buteno, 2.3.3.4.4.4- hexafluoro-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno, 1,3,3,4,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,2,3,4,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,2,3,3,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4,4-hexafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3,4-hexafluoro-2-buteno, 1.1.1.2.3.3- hexafluoro-2-buteno, 1,1,1,3,4,4-hexafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3,4-hexafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4,4-hexafluoro-1 -buteno, 3,3,3-trifluoro-2-(trifluorometil)-l -propeno, 1,1,1,2,4-pentafluoro-2-buteno, 1,1,1,3,4-pentafluoro- 2-buteno, 3,3,4,4,4-pentafluoro-1 -buteno, 1,1,1,4,4-pentafluoro-2-buteno, 1.1.1.2.3- pentafluoro-2-buteno, 2,3,3,4,4-pentafluoro-1 -buteno, 1,1,2,4,4- pentafluoro-2-buteno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1 -buteno, 1,1,2,3,4-pentafluoro-2-buteno, 1,2,3,3,4-pentafluoro-1 -buteno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-2-metil-1 -propeno, 2-(difluorometil)-3,3,3-trifluoro-1 -propeno, 3,3,4,4-tetrafluoro-1 -buteno, 1,1,3,3-tetrafluoro-2-metil-1-propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-2-metil-1-propeno, 2- (difluorometil)-3,3-difluoro-1 -propeno, 1,1,1,2-tetrafluoro-2-buteno, 1,1,1,3-tetrafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro-2-penteno, 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-decafluoro-1 -penteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2- (trifluorometil)-2-buteno, 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-2-penteno, 1.1.1.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluorol -penteno, 1.1.3.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-l -penteno, 1,1,2,3,3,4,4,5,5-nonafluoro-l -penteno, 1.1.2.3.4.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,1,1,2,3,4,4,5,5-nonafluoro-2-penteno, 1.1.1.2.3.4.5.5.5- nonafluoro-2-penteno, 1,2,3,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)- 1 -buteno, 1,1,2,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4- hexafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 1,1,3,4,4,4-hexafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 2,3,3,4,4,5,5,5-octafluoro-1-penteno, 1,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1- penteno, 3,3,4,4,4-pentafluoro-2-(trifluorometil)-1-buteno, 1,1,4,4,4-pentafluoro- 3- (trifluorometil)-1 -buteno, 1,3,4,4,4-pentafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,4,4,4-pentafluoro-2-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,5,5,5-octafluoro-2-penteno, 3,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoro-1 -penteno, 2,3,3,4,4,5,5-heptafluoro-1 -penteno, 1,1,3,3,5,5,5-heptafluoro-1 -penteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-3-metil-2-buteno, 2,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 2,4,4,4-tetrafluoro-3-(trifluorometil)-2-buteno, 3-(trifluorometil)-4,4,4-trifluoro-2-buteno, 3,4,4,5,5,5-hexafluoro-2-penteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-metil-2-buteno, 3,3,4,5,5,5-hexafluoro-1 -penteno, 4,4,4-trifluoro-2-(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-dodecafluoro-1 -hexeno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6- dodecafluoro-3-hexeno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2,3-bis(trifluorometil)-2-buteno, 1.1.1.4.4.5.5.5- octafluoro-2-trifluorometil-2-penteno, 1,1,1,3,4,5,5,5-octafluoro- 4- (trifluorometil)-2-penteno, 1,1,1,4,5,5,5-heptafluoro-4-(trifluorometil)-2- penteno, 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-decafluoro-2-hexeno, 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6- decafluoro-3-hexeno, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1 -hexeno, 4,4,4-trifluoro-3,3-bis(trifluorometil)-1 -buteno, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-3-metil-2-(trifluorometil)-2-buteno, 2,3,3,5,5,5-hexafluoro-4-(trifluorometil)-1 -penteno, 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-3-metil-2-penteno, 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-4-(trifluorometil)-2- penteno, 3,4,4,5,5,6,6,6-octafluoro-2-hexeno, 3,3,4,4,5,5,6,6-octafluoro-2- hexeno, 1,1,1,4,4-pentafluoro-2-(trifluorometil)-2-penteno, 4,4,5,5,5-pentafluoro-2-(trifluorometil)-1 -penteno, 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoro-2-metil-1 -penteno, 1.1.1.2.3.4.4.5.5.6.6.7.7.7- tetradecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6, 7.7.7- tetradecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-2- hepteno, 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-2-hepteno, 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7, 7.7- tridecafluoro-3-hepteno, 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-3-hepteno, 4,4,5,5,6,6,6-heptafluoro-2-hexeno, 4,4,5,5,6,6,6-heptafluoro-1-hexeno, 1,1,1,2,2,3,4-heptafluoro-3-hexeno, 4,5,5,5-tetrafluoro-4-(trifluorometil)-1 -penteno, 1,1,1,2,5,5,5-heptafluoro-4-metil-2-penteno, 1,1,1,3-tetrafluoro-2-(trifluorometil)-2-penteno, 1,2,3,3,4,4-hexafluorociclobuteno, 3,3,4,4-tetrafluorociclobuteno, 3,3,4,4,5,5-hexafluorociclopenteno, 1,2,3,3,4,4,5,5-octafluorociclopenteno, 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluorociclohexeno, 1,1,1,2,3,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorometil)-2-penteno, pentafluoroetil trifluorovinil éter, trifluorometil trifluorovinil éter.

7. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o mencionado refrigerante ou fluido de transferência de calor é selecionado a partir do grupo que consiste em 1,2,3,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3,3-pentafluoro-1-propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,3,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,1,2,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,1,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,2,3,3-tetrafluoro-1 -propeno, 1,1,1,2,3,4,4,4-octafluoro-2-buteno, 1,1,1,2,4,4,4-heptafluoro-2-buteno e 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno.

8. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE REFRIGERAÇÃO, caracterizado pelo fato de que compreende a evaporação da composição, conforme definida na reivindicação 1, nas proximidades de um corpo a ser resfriado e, em seguida, condensação da mencionada composição.

9. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE CALOR, caracterizado pelo fato de que compreende a condensação da composição refrigerante ou de fluido de transferência de calor, conforme definida na reivindicação 1, nas proximidades do corpo a ser aquecido e, em seguida, evaporação da mencionada composição.

10. PROCESSO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR, caracterizado pelo fato de que compreende a transferência da composição, conforme definida na reivindicação 1, de uma fonte de calor para um sifão de calor.

11. PROCESSO DE SUBSTITUIÇÃO DE REFRIGERANTE OU DE FLUIDO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR, caracterizado pelo fato de que compreende a remoção do refrigerante ou do fluido de transferência de calor existente do sistema de refrigeração ou ar condicionado, e introdução no mencionado sistema de refrigeração ou ar condicionado de uma composição que compreende: (a) refrigerante ou fluido de transferência de calor substituto de fluorocarbonos insaturados; (b) óleo lubrificante, que é um óleo mineral ou um óleo sintético, e em que o óleo sintético é selecionado a partir do grupo que consiste em alquilbenzeno, poliol éster, polialquileno glicóis, polivinil éteres, carbonatos, polialfaolefina e suas combinações; e (c) perfluoropoliéter, em que a quantidade do perfluoropoliéter está entre 0,01% em peso e 10% em peso, em relação ao refrigerante ou fluido de transferência de calor substituto.

12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a mencionada quantidade de perfluoropoliéter é de menos de 1% em peso em relação ao mencionado refrigerante ou fluido de transferência de calor substituto.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é um grupo funcionalizado selecionado a partir do grupo que consiste em ésteres, hidroxilas, aminas, amidas, cianos, ácidos carboxílicos e ácidos sulfônicos.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é ácido carboxílico.

15. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos grupos terminais do mencionado perfluoropoliéter é ácido sulfônico.

16. APARELHO DE REFRIGERAÇÃO, caracterizado pelo fato de que utiliza uma composição, conforme definida na reivindicação 1.

17. APARELHO DE AR CONDICIONADO, caracterizado pelo fato de que utiliza uma composição, conforme definida na reivindicação 1.