CN101124311A

CN101124311A - 蒸汽压缩空调或制冷系统清洗组合物及方法

Info

Publication number: CN101124311A
Application number: CNA2005800028326A
Authority: CN
Inventors: D·J·巴特曼
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2008-02-13
Also published as: UA85213C2

Abstract

本发明涉及基本上由1，1，1，2，2，3，4，5，5，5－十氟戊烷和多元醇酯组成的适合除去或减少蒸汽压缩空调或制冷系统中的残余物的组合物，以及该组合物的使用方法。

Description

蒸汽压缩空调或制冷系统清洗组合物及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年1月20日提交的美国临时申请60/538009的优先权权益。

发明领域

本发明涉及用于清洗加润滑油的蒸汽压缩系统的组合物及方法。

背景技术

制造和维修期间需要清洗加润滑油的蒸汽压缩系统及其部件。

蒸汽压缩空调和制冷系统是本领域公知的。它们广泛用于诸如加热、空调和制冷的应用。通过压缩和膨胀传热剂或制冷剂，这些系统根据具体应用的需要吸收和放出热量。蒸汽压缩系统的常用部件包括：蒸汽或气体压缩机；液体泵；诸如气体冷却器、中间冷却器、后冷却器、热交换器、节热器的传热装置；诸如往复式活塞压缩机、旋转式螺杆压缩机、离心压缩机和蜗杆压缩机的蒸汽压缩机；蒸发器；液体冷却器和接收器；膨胀器；诸如毛细管和孔管的控制阀和压降节流装置；制冷剂混合物分离室；以及连接管和绝缘层。这些部件一般由铝、铜、黄铜、钢、各种塑料和常规垫圈和O形圈材料制成。

由于蒸汽压缩系统有滑动、旋转或其他运动部件，大部分都要求使用与制冷剂混合在一起的润滑剂。经常需要通过从其表面除去润滑剂以及其他污物和碎片来清洗这些系统和它们的部件。在例如氯氟烃(CFC)向氢氯氟烃(HCFC)或氢氟烃(HFC)的改型，或HCFC制冷剂向HFC制冷剂的改型期间，以及维修期间，特别是在诸如压缩机烧蚀或机械故障的灾难性事故后，就提出了这种要求。

迄今为止，都用诸如三氯甲烷(R-11)的CFC和诸如1，1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)的HCFC作为清洗剂用于这种系统。尽管CFC和HCFC都有效，但现在认为它们是环境不可接受的，因为它们被认为应对平流层臭氧层的消耗负责。随着CFC和HCFC的使用减少，并最终逐步淘汰，就需要不仅使用良好，而且不对臭氧层造成威胁的新型清洗剂。

已经提出了各种环境可接受的溶剂，但它们的应用仅获得了有限的成功。例如，诸如己烷的有机溶剂具有良好的清洗性能，而且不会消耗臭氧层，但它们是可燃的。水基清洗组合物没有臭氧消耗潜力，而且是不可燃的，但由于它们较低的挥发性和其中存在留下残余物的添加剂，往往使其很难从被清洗表面除去。另外，水基清洗组合物往往不足以清洗蒸汽压缩系统中存在的典型有机污物。萜基溶剂也像水基清洗组合物那样，很难从系统中除去。

因此，就需要鉴定出能有效清洗蒸汽压缩系统的环境可接受的清洗剂。本发明满足了这种需要。

发明概述

本文公开了减少和除去蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的组合物，所述组合物基本上由1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组成，其中所述多元醇酯选自新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇与通式HOC(O)R¹代表的羧酸的酯，其中R¹是C_6-12饱和的、环状的、直链的或分支的烃基。

还公开了减少蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的方法，所述方法包括：从所述蒸汽压缩空调或制冷系统中基本上除去所有制冷剂和润滑剂，使所述蒸汽压缩空调或制冷系统与本发明的组合物接触达足以减少所述系统中残余物的量的时间，并从所述系统除去所述组合物。

本发明还包括清洗蒸汽压缩系统的部件的方法，所述方法包括步骤：用本发明的组合物冲洗该部件；并从所述部件除去所述组合物。

详细描述

本文采用的蒸汽压缩空调或制冷系统指一个完整的系统、系统部件的组合、系统的单个部件，或系统单个部件的几个部分。本发明组合物及方法可用于除去包括诸如：蒸汽或气体压缩机；液体泵；诸如气体冷却器、中间冷却器、后冷却器、换热器、节热器的传热装置；诸如往复式活塞压缩机、旋转式螺杆压缩机、离心压缩机和蜗杆压缩机的蒸汽压缩机；蒸发器；液体冷却器和接收器；膨胀器；诸如毛细管和孔管的控制阀和压降节流装置；制冷剂混合物分离室；以及连接管和绝缘层的部件的常见压缩制冷系统中的残余物。这些部件一般由铝、铜、黄铜、钢、各种塑料和常规垫圈和O形圈材料制成。

由本发明组合物及方法除去的残余物可包括压缩机润滑剂和颗粒，包括分解的润滑剂、金属(例如来自系统部件的铝、铜、黄铜、钢颗粒)、橡胶和塑料(例如来自系统管道和O形圈)。

本发明公开了除去蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的冲洗或清洗组合物，所述组合物基本上由1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组成。该组合物可用作带有冲洗套件的冲洗组合物、用于闭环系统中，或以实现用本发明的组合物冲洗部件的任何合适方式使用。

1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷(HFC-43-10mee，CF₃CF₂CHFCHFCF₃)是E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，Delaware，USA的商品。

本发明的多元醇酯可从Hatco Co.，New Jersey，USA商购。本发明的多元醇酯是羧酸与选自新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇的至少一种多元醇的反应产物。优选的多元醇是新戊二醇。

用于制备本发明的多元醇酯的羧酸用通式HOC(O)R¹代表，其中R¹是C_6-12饱和的、环状的、直链的或分支的烃基。羧酸的实例包括2，2-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、环己烷羧酸、环戊基乙酸、2-乙基己酸、3，5-二甲基己酸、2，2-二甲基己酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、2-丙基戊酸、3，4-二甲基己酸、环己基乙酸、3-环戊基丙酸、2，2-二甲基庚酸、3，5，5-三甲基己酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-甲基辛酸、2-乙基-2，3，3-三甲基丁酸、2，2，4，4-四甲基戊酸和2，2-二异丙基丙酸，优先推荐2-甲基己酸、2-乙基己酸、3，5-二甲基己酸和3，5，5-三甲基己酸。优选的羧酸是2-乙基己酸。

优选的本发明的多元醇酯是C(CH₃)₂(CH₂OC(O)R¹)₂代表的新戊二醇酯，其中每个R¹独立地选自C_6-12饱和的、环状的、直链的或分支的烃基。R¹优选是饱和的、分支的C₇烃基，最优选1-乙基戊基。优选的新戊二醇酯是新戊二醇二-2-乙基己酸酯(C(CH₃)₂(CH₂OC(O)CH(C₂H₅)(CH₂)₃CH₃)₂)。

本发明1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组合物中1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷的含量以1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯的总重量计为约5-约25％(重量)，优选约15％(重量)，其余是多元醇酯。

优选的本发明组合物基本上由约15％(重量)的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和约85％(重量)的新戊二醇二-2-乙基己酸酯组成。

本发明的组合物通过在普通容器中(非必需地进行搅拌)加入每种成分的重量百分比。混合后得到本发明的组合物。

本发明还包括减少或除去蒸汽压缩制冷系统中残余物的方法，包括：从所述蒸汽压缩制冷系统中除去基本上所有制冷剂和润滑剂，使所述蒸汽压缩制冷系统与上述1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组合物接触达足以减少所述系统中残余物的量的时间，并从所述系统除去所述组合物。

本发明还包括清洗蒸汽压缩系统的部件的方法，包括步骤：用上述1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组合物冲洗该部件，并从所述部件除去所述组合物。

在实际应用中，本发明的组合物可首先涂抹在加润滑油的蒸汽压缩系统部件表面。涂抹技术是本领域公知的，包括将液体形式的组合物暴露于该部件或系统。然后用压缩空气或氮气从该部件或系统除去该清洗组合物。

合适的清洗技术包括将具体部件脱脂或冲洗该系统。对具体部件脱脂可在开放或封闭的脱脂器中进行。这种清洗装置是本领域公知的。用于冲洗部件的各种工艺是本领域公知的。例如，通过抽吸该清洗组合物通过部件来冲洗某一部件或一系列部件。部件冲洗后，可用氮气或其他气体吹扫该部件，从该部件上除去清洗组合物。也可用其他合适的清洗方法使本发明的清洗组合物与待清洗表面接触。在实践中，本发明的方法可按本文描述的方法进行。

可利用采用冲洗方法的方法。在采用这种方法时，将从空调或制冷系统中回收制冷剂和润滑剂，并将待冲洗或清洗的部件的入口和出口从系统脱开。该方法通过用冲洗工具注入诸如本发明组合物的合适组合物进行。一般来说，冲洗工具包括装有冲洗组合物的压力容器、向待冲洗部件提供组合物的喷嘴，以及合适的连接管，和便于分配来自容器的冲洗组合物的空气或氮气或其他合适气体。这种冲洗工具可从FJC，Inc.，Mooresville，North Carolina，USA商购。作为选择，可采用闭环方法。在该方法中，将从空调或制冷系统中回收制冷剂和润滑剂，并将待清洗或冲洗的部件的入口和出口从系统脱开。当采用闭环方法时，用合适的闭环装置实现清洗。一般来说，这些闭环装置包括装有泵的适当容积的储罐(通过空气、电或其他合适手段操作)、管、过滤器等。这种闭环装置可从例如Cliplight Co.，Toronto，Ontario，Canada商购。连接闭环装置的管子与待清洗或冲洗部件的入口/出口连接。冲洗组合物从储罐到部件的循环约用30分钟，或足以减少或除去部件中残余物的时间。然后用干燥空气或氮气吹扫部件约30-约60分钟，以除去部件中可能残留的任何冲洗组合物。如果该闭环系统装有适当的过滤器和/或分离器等，冲洗组合物就可多次使用。

Claims

1.用于除去蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的组合物，所述组合物基本上由1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和多元醇酯组成。

2.权利要求1的组合物，其中所述多元醇酯是羧酸与选自新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇的至少一种多元醇的反应产物。

3.权利要求1的组合物，其中所述多元醇酯是通式C(CH₃)₂(CH₂OC(O)R¹)₂代表的新戊二醇酯，其中每个R¹独立地选自C_6-12饱和的、环状的、直链的或分支的烃基。

4.权利要求3的组合物，其中每个R¹是饱和的、分支的C₇烃基。

5.权利要求4的组合物，其中每个R¹是1-乙基戊基。

6.权利要求1的组合物，其基本上由约5-约25重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和约75-约95重量％的多元醇酯组成。

7.权利要求1的组合物，其基本上由约15重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和约85重量％的多元醇酯组成。

8.用于除去蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的组合物，所述组合物基本上由约15重量％的1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和约85重量％的新戊二醇二-2-乙基己酸酯组成。

9.除去或减少蒸汽压缩空调或制冷系统中残余物的方法，所述方法包括：

从所述蒸汽压缩系统中除去基本上所有制冷剂和润滑剂，

使所述蒸汽压缩系统与权利要求1至8任何一项的组合物接触达足以减少所述系统中残余物量的时间，和

从所述系统除去所述组合物。

10.清洗蒸汽压缩空调或制冷系统的部件的方法，包括步骤：

用权利要求1至8任何一项的组合物冲洗该部件；和

从所述部件除去所述组合物。