CN101166804B - 包含3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己烯和氟醚的传热和制冷组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及其中公开的用于制冷和空调系统，特别是离心压缩机系统的3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯组合物。还公开了3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯与氟醚组合的共沸或近共沸组合物。

Description

包含3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯和氟醚的传热和制冷组合物
相关申请的交叉参考
本申请要求享有2005年4月26日提交的美国临时申请60/674,929的优先权。
发明背景
1.技术领域
本发明涉及用于传热、制冷和空调系统的组合物，其中包含3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯(PFBE)和至少一种氟醚，所述系统包括采用离心压缩机的制冷和空调系统。本发明组合物可以是共沸或近共沸的。这些组合物还可以作为除焊剂用于清洁或用于从表面除去油或残余物。
2.相关技术描述
过去的数十年中，制冷工业一直在寻求替代蒙特利尔协议规定淘汰的耗费臭氧的氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)的制冷剂。大多数制冷剂生产商的解决方案是工业化氢氟烃(HFC)制冷剂。新的HFC制冷剂，目前最广泛使用的HFC-134a，具有零臭氧消耗的趋势，因此不受目前蒙特利尔协议规定的关于淘汰的条款的影响。
此外，环境规章最后可能引起全球淘汰某些HFC制冷剂。目前，汽车工业因汽车空调使用的制冷剂而面临着与全球变暖趋势(GWP)有关的限制条例。因此，汽车空调市场存在着发现具有减弱GWP的新制冷剂的巨大需求。将来，限制条例的应用将更加广泛，对能够用于制冷和空调工业所有领域的低GWP制冷剂的需求将更大。
目前建议的HFC-134a替代制冷剂包括HFC-152a、纯烃如丁烷或丙烷，或“天然”制冷剂如CO2或氨。建议的替代品中许多是有毒、可燃的，和/或具有低能效。因此，还在继续寻找新的替代品。
本发明提供具有完美的满足低或零臭氧消耗趋势和较低的GWP要求的特性的制冷组合物和传热流体。
本发明还提供适用于半导体芯片和电路板清洁、除焊和脱脂过程的共沸或类共沸的组合物。本发明组合物是非易燃的，而且由于它们在使用中不发生分馏，在使用中将不会产生易燃组合物。另外，所使用的共沸溶剂混合物可再蒸馏和再使用，不存在组成变化。
发明概述
在一种实施方案中，本发明涉及制冷剂或传热流体组合物，其中包含3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯(PFBE)至少一种选自下述化合物的氟醚化合物：
C4F9OCH3；
1-(二氟甲氧基)-1，2，2-三氟乙烷；
2-氟甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-甲氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
2-甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-二氟甲氧基-2，2-二氟乙烷；
2-甲氧基-1，1，2-三氟乙烷；
1，1-二氟-2-甲氧基乙烷；
1，1，1，2-四氟-2-(1，1，2，2-四氟乙氧基)乙烷；
1，1′-氧双(1，2，2，2-四氟)乙烷；
2-(二氟甲氧基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2，3-六氟丙烷；
1，1，2，2-四氟-3-(三氟甲氧基)丙烷；
1-(2，2-二氟乙氧基)-1，1，2，2，2-五氟乙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2-五氟丙烷；
1，1，1，3，3，3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷；
1，1，2-三氟-1-甲氧基-2-(三氟甲氧基)乙烷；
1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲氧基丙烷；
1，1，2，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，2，2-四氟丙烷；
1，1，1，2，2-五氟-3-甲氧基丙烷；
2-(二氟甲氧基)-1，1，1-三氟丙烷；
2-乙氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-乙氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
1，1，1-三氟-2-乙氧基乙烷；
1，1，1-三氟-3-甲氧基丙烷；
1，1，1-三氟-2-甲氧基丙烷；
1-乙氧基-1，2，2-三氟乙烷；
2-乙氧基-1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷；
3-乙氧基-1，1，1，2，2，3，3-七氟丙烷；
1-(1，1，2，2-四氟乙氧基)丙烷和
2，3-二氟-4-(三氟甲基)氧杂环丁烷。
在另一种实施方案中，本发明涉及具体用于采用离心压缩机的制冷或空调系统的上述组合物。
在另一种实施方案中，本发明涉及具体用于采用两级离心压缩机的制冷或空调系统的上述组合物。
在另外一种实施方案中，本发明涉及具体用于采用单程/单板换热器的制冷或空调系统的上述组合物。
在另外一种实施方案中，本发明涉及用于传热、制冷或空调系统的共沸或近共沸的组合物。所述组合物还适用于采用离心压缩机的制冷或空调系统。
在另外一种实施方案中，本发明涉及其中包含用于泄漏探测的紫外荧光染料的制冷剂或传热流体组合物。
在另外一种实施方案中，本发明涉及利用本发明组合物产生冷、热和从热源向散热器传递热量的方法。
在另外一种实施方案中，本发明涉及清洁表面和从表面，例如集成电路设施除去残留物的方法。
发明详述
在本说明书中，在量、浓度、或其它值或参数以范围、优选范围、或上限优选值或下限优选值清单给出时，应理解为具体公开了由任何上限范围限定值或优选值和任何下限范围限定值或优选值组成的任何对形成的所有范围，不考虑这些范围是否单独披露。这里所引用的数值范围，除非另有说明，该范围旨在包括其端点，和该范围内所有的整数和所有分数。本发明的范围并不限于当定义范围时所列的具体值。
本发明制冷剂或传热流体组合物包含3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯(PFBE)和至少一种氟醚化合物。
PFBE是一种CAS登记号为[19430-93-4]的氢氟烃化合物。其可商业地由DuPont公司获得。
本发明氟醚包含其中含氢、氟、碳和至少一个醚基氧的化合物。氟醚可由式R1OR2表示，其中R1和R2独立地选自直链或支链脂族氟化烃基。R1和R2可连接形成环状氟醚环。所述氟醚可包含约2-8个碳原子。优选的氟醚具有3-6个碳原子。可以是本发明组合物组分的代表性的氟醚列于表1。
表1
Figure 200680014316XA00800041
Figure 200680014316XA00800051
表1所列化合物可商业获得或者以本领域公知的方法制备。如表1所示，C4F9OCH3是异构体的混合物并且可从3MTM(St.Paul，Minnesota)商业获得。
本发明组合物具有低或零臭氧消耗趋势和较低的全球变暖趋势。例如氟醚和PFBE，单独或以混合物的形式，具有的全球变暖趋势低于目前使用的许多HFC制冷剂。
本发明组合物可通过混合期望数量的各种组分的任何方便的方法制备。优选的方法是称取期望量的组分，之后在合适的容器内混合这些组分。如果期望的话，可以使用搅拌器。
本发明制冷剂或传热组合物包含PFBE和至少一种选自下述的氟醚：
C4F9OCH3；
1-(二氟甲氧基)-1，2，2-三氟乙烷；
2-氟甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-甲氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
2-甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-二氟甲氧基-2，2-二氟乙烷；
2-甲氧基-1，1，2-三氟乙烷；
1，1-二氟-2-甲氧基乙烷；
1，1，1，2-四氟-2-(1，1，2，2-四氟乙氧基)乙烷；
1，1′-氧双(1，2，2，2-四氟)乙烷；
2-(二氟甲氧基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2，3-六氟丙烷；
1，1，2，2-四氟-3-(三氟甲氧基)丙烷；
1-(2，2-二氟乙氧基)-1，1，2，2，2-五氟乙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2-五氟丙烷；
1，1，1，3，3，3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷；
1，1，2-三氟-1-甲氧基-2-(三氟甲氧基)乙烷；
1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲氧基丙烷；
1，1，2，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
3-(二氟甲氧基)-1，1，2，2-四氟丙烷；
1，1，1，2，2-五氟-3-甲氧基丙烷；
2-(二氟甲氧基)-1，1，1-三氟丙烷；
2-乙氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
1-乙氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
1，1，1-三氟-2-乙氧基乙烷；
1，1，1-三氟-3-甲氧基丙烷；
1，1，1-三氟-2-甲氧基丙烷；
1-乙氧基-1，2，2-三氟乙烷；
2-乙氧基-1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷；
3-乙氧基-1，1，1，2，2，3，3-七氟丙烷；
1-(1，1，2，2-四氟乙氧基)丙烷；
2，3-二氟-4-(三氟甲基)氧杂环丁烷。
本发明制冷剂或传热流体组合物可以是共沸的或近共沸的组合物。共沸组合物意味着两种或多种物质的恒沸混合物，其表现得如同一种物质。表征共沸组合物的一个途径是，通过液体部分蒸发或蒸馏产生的蒸汽具有与被蒸发或蒸馏液体相同的组成，即，混合物蒸馏物/回流物没有组分变化。恒沸组合物以共沸为特征，原因在于与相同组分的非共沸混合物相比它们显示了或最高或最低沸点。共沸组合物在操作期间不会在制冷或空调系统内分馏，因此保持系统效率不变。另外，共沸组合物也不会在从制冷或空调系统泄漏时分馏。在混合物的一种组分为易燃的情况下，泄漏期间的分馏可能在系统内或系统外产生易燃组合物。
近共沸组合物，有时又称为“类共沸组合物”，是一种基本恒沸的两种或多种物质的液体混合物，其表现基本与单一物质相同。表征近共沸组合物的一个途径是，通过液体部分蒸发或蒸馏产生的蒸汽具有与被蒸发或蒸馏液体基本相同的组成，即混合物蒸馏物/回流物基本基本没有组分变化。表征近共沸组合物的另一个途径是，组合物在特定温度下的起泡点蒸汽压和露点蒸汽压基本相同。在这里，如果在组合物的50重量％被除去后，例如通过蒸发或沸腾除去，原始组合物的蒸汽压与除去50重量％原始组分后剩余的组合物的蒸汽压的差别小于约10％，那么该组合物是近共沸的。
本发明共沸PFBE制冷剂或传热流体组合物列于表2。
表2
Figure 200680014316XA00800081
本发明近共沸制冷剂和传热流体组合物及其浓度范围列于表3。
表3
Figure 200680014316XA00800091
在本发明的另一种实施方案中，本发明具有减弱可燃性的近共沸制冷剂和热传导组合物及其浓度范围列于表4。
表4
Figure 200680014316XA00800101
Figure 200680014316XA00800111
本发明组合物可进一步包含约0.01重量％-约5重量％稳定剂、自由基清除剂或抗氧化剂。此类添加剂包括但不限于硝基甲烷、位阻酚、羟胺、硫醇、亚磷酸酯(盐)或内酯。可以使用单一添加剂或组合。
本发明组合物可进一步包含约0.01重量％-约5重量％除水剂(干燥化合物)。此类除水剂可包含原酸酯，例如原甲酸三甲酯、三乙酯或三丙酯。
本发明组合物可进一步包含紫外(UV)染料和可选择地增溶剂。UV染料是一种适合探测制冷剂和传热流体组合物泄漏的有用组分，通过在泄漏点或制冷或空调设备周围观察制冷剂或传热流体组合物中的染料的荧光，能够进行检漏。可以在紫外光下观察染料的荧光。增溶剂可能需要，目的在于提高这类UV染料在某些制冷剂和传热流体中的溶解度。
所谓″紫外″染料指吸收电磁波谱中紫外或“近”紫外区域内光线的UV荧光组合物。UV荧光染料在以波长10纳米-750纳米辐射的UV光照射下产生的荧光可以被探测。因此，如果包含此类UV荧光染料的制冷剂或传热流体在制冷或空调设备的特定点泄漏，可以在泄漏点探测到荧光。此类UV荧光染料包括但不限于萘二甲酰亚胺、二萘嵌苯、香豆素、蒽、菲蒽(phenanthracenes)、咕吨、噻吨、苯并夹氧杂蒽、荧光素，及其衍生物或其组合物。本发明的增溶剂包含至少一种选自下述的化合物：烃、烃醚、聚氧化亚烷基二醇醚、酰胺、腈、酮、氯烃、酯、内酯、芳基醚、氟醚和1，1，1-三氟烷烃。
本发明烃类增溶剂包括其中包含16个碳原子或较少碳原子和仅仅氢而无其它官能团的直链、支链或环状烷烃或烯烃的烃。代表性的烃增溶剂包括丙烷、丙烯、环丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、辛烷、癸烷和十六烷。应该指出的是，如果制冷剂是烃，那么增溶剂不能是相同的烃。
本发明烃醚增溶剂包括其中仅包含碳、氢和氧的醚，例如二甲醚(DME)。
本发明聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂由式R1[(OR2)xOR3]y表示，其中x是1-3的整数；y是1-4的整数；R1选自氢及具有1-6个碳原子和y个键合位点的脂族烃基；R2选自具有2-4个碳原子的脂族亚烃基；R3选自氢，及具有1-6碳原子的脂族和脂环族烃基；R1和R3中至少一个选自所述的烃基；而且其中所述的聚氧化亚烷基二醇醚具有约100-约300原子单位质量的分子量。正如这里所用，键合位点意味着能够与其它基团形成共价键的可利用的基团位点。亚烃基意味着二价烃基。
在本发明中，优选的聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂由R1[(OR2)xOR3]y表示，其中x优选是1-2的整数；y优选是1；R1和R3优选独立地选自氢和具有1-4个碳原子的脂族烃；R2优选选自具有2或3个碳原子、最优选3个碳原子的脂族亚烃基；聚氧化亚烷基二醇醚的分子量优选为约100-约250原子质量单位，最优选约125-约250原子质量单位。具有1-6个碳原子的R1和R3烃基可以是线性、支化或环状。代表性R1和R3烃基包括甲基、甲基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基和环己基。在本发明聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂上的自由羟基可与某些压缩制冷设备结构材料(如Mylar)不相容的情况下，R1和R3优选是具有1-4个碳原子、最优选1个碳原子的脂族烃基。具有2-4个碳原子的R2脂族亚烃基形成重复氧化烯基团-(OR2)x-，其中包括氧化乙烯基团、氧化丙烯基团和氧化丁烯基团。一个聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂分子中包含R2的氧化烯基团可以相同，或者一个分子可以包含不同的R2的氧化烯基团。本发明聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂优选包含至少一个氧化丙烯基团。在R1是具有1-6个碳原子和y键合位点的脂族或脂环族基团的情况下，所述基团可以是线性、支化或环状的。代表性的具有两个键合位点的R1脂族烃基团包括，例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚环戊基和亚环己基。代表性的具有三个或四个键合位点的R1脂族烃基包括由多元醇通过除去其羟基衍生的残基，例如三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1，2，3-三羟基环己烷和1，3，5-三羟基环己烷。
代表性的聚氧化亚烷基二醇醚增溶剂包括，但不限于：CH3OCH2CH(CH3)O(H或CH3)(丙二醇甲基(或二甲基)醚)、CH3O[CH2CH(CH3)O]2(H或CH3)(二丙二醇甲基(或二甲基)醚)、CH3O[CH2CH(CH3)O]3(H或CH3)(二缩三丙二醇甲基(或二甲基)醚)、C2H5OCH2CH(CH3)O(H或C2H5)(丙二醇乙基(或二乙基)醚)、C2H5O[CH2CH(CH3)O]2(H或C2H5)(二丙二醇乙基(或二乙基)醚)、C2H5O[CH2CH(CH3)O]3(H或C2H5)(二缩三丙二醇乙基(或二乙基)醚)、C3H7OCH2CH(CH3)O(H或C3H7)(丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)、C3H7O[CH2CH(CH3)O]2(H或C3H7)(二丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)、C3H7O[CH2CH(CH3)O]3(H或C3H7)(二缩三丙二醇正丙基(或二正丙基)醚)、C4H9OCH2CH(CH3)OH(丙二醇正丁醚)、C4H9O[CH2CH(CH3)O]2(H或C4H9)(二丙二醇正丁基(或二正丁基)醚)、C4H9O[CH2CH(CH3)O]3(H或C4H9)(二缩三丙二醇正丁基(或二正丁基)醚)、(CH3)3COCH2CH(CH3)OH(丙二醇叔丁醚)、(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]2(H或(CH3)3)(二丙二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)、(CH3)3CO[CH2CH(CH3)O]3(H或(CH3)3)(二缩三丙二醇叔丁基(或二叔丁基)醚)、C5H11OCH2CH(CH3)OH(丙二醇正戊醚)、C4H9OCH2CH(C2H5)OH(丁二醇正丁醚)、C4H9O[CH2CH(C2H5)O]2H(二丁二醇正丁醚)、三羟甲基丙烷三正丁醚(C2H5C(CH2O(CH2)3CH3)3)和三羟甲基丙烷二正丁醚(C2H5C(CH2OC(CH2)3CH3)2CH2OH)。
本发明酰胺增溶剂包括由式R1C(O)NR2R3和环-[R4C(O)N(R5)-]代表的那些，其中R1、R2、R3和R5独立地选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基；R4选自具有3-12个碳原子的脂族亚烃基；而且其中所述的酰胺具有约100-约300原子质量单位的分子量。所述酰胺的分子量优选为约160-约250原子质量单位。R1、R2、R3和R5可任选包括取代的烃基，即，包含选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)的非烃取代基的基团。R1、R2、R3和R5可任选包括杂原子取代的烃基，即，除由碳原子构成之外，基团链中还包含原子氮(氮杂-)、氧(氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。在R1-3中，每10个碳原子通常存在不超过三个，优选不超过一个非烃取代基和杂原子，而且在应用上述分子量限制时，必须考虑任何此类非烃取代基和杂原子的存在。优选的酰胺增溶剂由碳、氢、氮和氧组成。代表性的R1、R2、R3和R5脂族和脂环族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体。酰胺增溶剂的优选实施方案为上述式环-[R4C(O)N(R5)-]中的R4可以由亚烃基(CR6R7)n表示的那些，换句话说，在式环-[(CR6R7)nC(O)N(R5)-]中，先前指出的分子量值适用；n为3-5的整数；R5为包含1-12个碳原子的饱和烃基；R6和R7独立地依照先前提供的定义R1-3的规则选择(对于每个n值)。在以式：环-[(CR6R7)nC(O)N(R5)-]代表的内酯中，R6和R7全部优选为氢，或在n个亚甲基单元中包含单个饱和烃基，而且R5是包含3-12个碳原子的饱和烃基。例如，1-(饱和烃基)-5-甲基吡咯烷-2-酮。
代表性的酰胺增溶剂包括，但不限于：1-辛基吡咯烷-2-酮，1-癸基吡咯烷-2-酮，1-辛基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-丁基己内酰胺，1-环己基吡咯烷-2-酮，1-丁基-5-甲基哌啶-2-酮，1-戊基-5-甲基哌啶-2-酮，1-己基己内酰胺，1-己基-5-甲基吡咯烷-2-酮，5-甲基-1-戊基-哌啶-2-酮，1，3-二甲基哌啶-2-酮，1-甲基己内酰胺，1-丁基-吡咯烷-2-酮，1，5-二甲基哌啶-2-酮，1-癸基-5-甲基吡咯烷-2-酮，1-十二烷基吡咯烷-2-酮，N，N-二丁基甲酰胺和N，N-二异丙基乙酰胺。
本发明酮增溶剂包括由式R1C(O)R2表示的酮，其中R1和R2独立地选自具有1-12个碳原子的脂族、脂环族和芳族烃基，而且其中所述的酮具有约70-约300原子质量单位的分子量。所述酮中的R1和R2优选彼此独立地选自具有1-9个碳原子的脂族和脂环族烃基。所述酮的分子量优选为约100-200原子质量单位。R1和R2可一起形成连接的亚烃基并且形成5-、6-或7元环酮，例如环戊酮、环己酮和环庚酮。R1和R2可任选包括取代的烃基，即，包含选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)的非烃取代基的基团。R1和R2可任选包括杂原子取代的烃基，即，除由碳原子构成之外，基团链中还包含原子氮(氮杂-)、氧(氧代；氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。在R1和R2中，每10个碳原子通常存在不超过三个，优选不超过一个非烃取代基和杂原子，而且在应用上述分子量限制时，必须考虑任何此类非烃取代基和杂原子的存在。通式R1C(O)R2的代表性R1和R2脂族、脂环族和芳族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体，以及苯基、苄基、枯烯基、
Figure 200680014316X_1
基、甲苯基、二甲苯基和苯乙基。
代表性的酮增溶剂包括但不限于：2-丁酮、2-戊酮、苯乙酮、丁酰苯、己酰苯(hexanophenon)、环己酮、环庚酮、2-庚酮、3-庚酮、5-甲基-2-己酮、2-辛酮、3-辛酮、二异丁基酮、4-乙基环己酮、2-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、4-癸酮、2-萘烷酮、2-十三烷酮、二己基酮和二环己基酮。
本发明腈增溶剂包含由式R1CN表示的腈，其中R1选自具有5-12个碳原子的脂族、脂环族或芳族烃，而且其中所述的腈具有约90-约200原子质量单位的分子量。所述腈增溶剂中的R1优选选自具有8-10个碳原子的脂族和脂环族烃基。所述腈增溶剂的分子量优选为约120-约140原子质量单位。R1可任选包括取代的烃基，即，包含选自卤素(例如氟、氯)和烷氧基(例如甲氧基)的非烃取代基的基团。R1可任选包括杂原子取代的烃基，即，除由碳原子构成之外，基团链中还包含原子氮(氮杂-)、氧(氧代-，氧杂-)或硫(硫杂-)的基团。在R1中，每10个碳原子通常存在不超过三个，优选不超过一个非烃取代基和杂原子，而且在应用上述分子量限制时，必须考虑任何此类非烃取代基和杂原子的存在。在通式R1CN中，代表性R1脂族、脂环族和芳族烃基包括戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体，以及苯基、苄基、枯烯基、
Figure 200680014316X_2
基、甲苯基、二甲苯基和苯乙基。
代表性的腈增溶剂包括但不限于：1-氰基戊烷、2，2-二甲基-4-氰基戊烷、1-氰基己烷、1-氰基庚烷、1-氰基辛烷、2-氰基辛烷、1-氰基壬烷、1-氰基癸烷、2-氰基癸烷、1-氰基十一烷和1-氰基十二烷。
本发明氯烃增溶剂包括由式RClx表示的氯烃，其中x为1或2；R选自具有1-12个碳原子的脂族和脂环族烃基；而且其中所述的氯烃具有约100-约200原子质量单位的分子量。所述氯烃增溶剂的分子量优选为约120-150原子质量单位。通式RClx中，代表性的R脂族和脂环族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和它们的构型异构体。
代表性的氯烃增溶剂包括但不限于：3-(氯甲基)戊烷、3-氯-3-甲基戊烷、1-氯己烷、1，6-二氯己烷、1-氯庚烷、1-氯辛烷、1-氯壬烷、1-氯癸烷和1，1，1-三氯癸烷。
本发明酯增溶剂包含由通式R1C(O)OR2表示的酯，其中R1和R2独立地选自线性和环状、饱和和不饱和烷基和芳基。优选的酯主要由C、H和O组成，具有约80-约550原子质量单位的分子量。
代表性的酯包括但不限于：(CH3)2CHCH2O(O)C(CH2)2-4(O)COCH2CH(CH3)2(二异丁基二酸酯)、己酸乙酯、庚酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸正丙酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二正丙酯、苯甲酸乙氧基乙酯、碳酸二丙酯、“Exxate 700″(一种商品化的乙酸C7烷基酯)、″Exxate 800″(一种商品化的乙酸C8烷基酯)，、邻苯二甲酸二丁酯和乙酸叔丁酯。
本发明内酯增溶剂包括由结构式[A]、[B]和[C]表示的内酯：
Figure S200680014316XD00161
这些内酯在6(A)、或优选5原子(B)环中包含官能团-C(O)O-，其中结构[A]和[B]，R1-R8彼此独立地选自氢或线性、支化、环状、双环饱和与不饱和烃基。R1-R8中的每一个都可以与R1-R8中的另一个连接形成环。所述内酯还可以包含环外亚烷基，如结构[C]，其中R1-R6独立地选自氢或线性、支化、环状、双环饱和与不饱和烃基。R1-R6中的每一个都可以与R1-R6中的另一个连接形成环。内酯稳定剂具有约80-约300原子质量单位、优选约80-约200原子质量单位的分子量。
代表性的内酯增溶剂包括但不限于表5所列化合物。
表5
Figure S200680014316XD00171
Figure S200680014316XD00181
Figure S200680014316XD00191
内酯增溶剂通常具有的运动粘度在40℃下小于约7厘沲。例如，γ-十一内酯在40℃下具有的运动粘度为5.4厘沲，顺-(3-己基-5-甲基)二氢呋喃-2-酮在40℃下具有的粘度为4.5厘沲。内酯增溶剂可商业获得或通过U.S.专利申请20060030719公开的方法制备，所述专利申请通过参考在此全文引用。
本发明芳基醚增溶剂包含式R1OR2表示的芳醚，其中：R1选自具有6-12个碳原子的芳烃基；R2选自具有1-4个碳原子的脂族烃基；而且其中所述的芳基醚具有约100-约150原子质量单位的分子量。通式R1OR2中的代表性R1芳基包括苯基、联苯基、枯烯基、枯烯基、基、甲苯基、二甲苯基、萘基和吡啶基。通式R1OR2中的代表性R2脂族烃基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。代表性的芳族醚增溶剂包括但不限于：甲基苯基醚(苯甲醚)、1，3-二甲氧基苯、乙基苯基醚和丁基苯基醚。
本发明氟醚增溶剂包括通式R1OCF2CF2H表示的那些增溶剂，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族、脂环族和芳族烃基，优选线性饱和伯烷基。代表性的氟醚增溶剂包括但不限于：C8H17OCF2CF2H和C6H13OCF2CF2H。应该指出的是，如果制冷剂是氟醚，那么增溶剂不能是相同的氟醚。
氟醚增溶剂可进一步包含由氟烯烃和多元醇衍生的醚。氟烯烃可以是CF2＝CXY型，其中X为氢、氯或氟，Y是氯、氟、CF3或ORf，其中Rf是CF3、C2F5或C3F7。代表性的氟烯烃为四氟乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯和全氟代甲基乙烯基醚。多元醇可以是线性或支化的。线性多元醇可以是HOCH2(CHOH)x(CRR′)yCH2OH型，其中R和R′为氢、或CH3、或C2H5，其中的x为0-4的整数，y为0-4的整数。支化多元醇可以是C(OH)t(R)u(CH2OH)v[(CH2)mCH2OH]w型，其中R可以是氢、CH3或C2H5，m可以是0-3的整数，t和u可以为0或1，v和w为0-4的整数，而且其中的t+u+v+w＝4。代表性的多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇、丁二醇和乙二醇。
本发明1，1，1-三氟烷烃增溶剂包含通式CF3R1表示的1，1，1-三氟烷烃，其中R1选自具有约5-约15个碳原子的脂族和脂环族烃基，优选线性饱和伯烷基。代表性的1，1，1-三氟烷烃增溶剂包括但不限于：1，1，1-三氟己烷和1，1，1-三氟十二烷。
本发明增溶剂可作为单一化合物存在，或者作为1种以上增溶剂的混合物存在。增溶剂混合物可以包含两种相同类别化合物的增溶剂，例如两种内酯，或两种不同类别化合物的增溶剂，例如内酯和聚氧化亚烷基二醇醚。
在包含制冷剂和UV荧光染料，或包含传热流体和UV荧光染料的本发明组合物中，约0.001重量％-约1.0重量％的组合物为为UV染料，优选约0.005重量％-约0.5重量％、最优选0.01重量％-约0.25重量％。
这些UV荧光染料在制冷剂和传热流体中的溶解性可能是差的。因此，将这些染料引入制冷或空调设备的方法一直是笨拙、昂贵且耗时的。US专利No.RE 36,951描述了一种方法，该方法利用可以嵌入制冷或空调设备部件的染料粉末、固体小球或染料浆体。随着制冷剂和润滑剂经由设备进行循环，染料溶解或分散并且传输在整个设备中。文献中已经描述了大量的将染料引入制冷或空调设备的方法。
理想地，所述UV荧光染料可溶于制冷剂自身，从而不需要任何特殊方法引入制冷或空调设备。本发明涉及包括UV荧光染料的组合物，其可以随制冷剂引入系统。本发明组合物甚至允许在低温下储存和运输含染料制冷剂和传热流体，同时将染料保持在溶液中。
在包含制冷剂、UV荧光染料和增溶剂，或包含传热流体、UV荧光染料和增溶剂的本发明组合物中，约1-约50重量％、优选约2-约25重量％、最优选约5-约15重量％合并组分是在制冷剂或传热流体中的增溶剂。在本发明组合物中，UV荧光染料在制冷剂或传热流体的存在浓度为约0.001重量％-约1.0重量％，优选0.005重量％-约0.5重量％，最优选0.01重量％-约0.25重量％。
任选地，根据需要，可以将通常用于制冷或空调系统的添加剂加入本发明组合物以增强性能和系统稳定性。这些添加剂是制冷和空调领域公知的，包括但不限于：抗磨剂、极压润滑剂、腐蚀和氧化抑制剂、金属表面减活化剂、自由基清除剂和泡沫控制剂。通常，这些添加剂以相对整体组合物较少的量存在于本发明组合物。各种添加剂的典型使用浓度为小于约0.1重量％至最多约3重量％。这些添加剂基于单独系统要求选择。这些添加剂包括EP(极端压力)润滑添加剂的磷酸三芳基酯(家族成员)，例如丁基化的磷酸三苯基酯(BTPP)，或其它烷基化的磷酸三芳基酯，例如来自Akzo Chemicals的Syn-0-Ad8478，磷酸三甲苯基酯和相关化合物。另外，二烷基二硫代磷酸金属盐(例如二烷基二硫代磷酸锌(即ZDDP)、Lubrizol 1375和该类化工产品中其它成员可应用于本发明组合物。其它的抗磨剂包括天然产物油和不对称多羟基润滑添加剂，例如Synergol TMS(InternationalLubricants)。同样地，可以使用稳定剂如抗氧化剂、自由基清除剂和除水剂。该类别的化合物包括但不限于丁基化的羟甲苯(BHT)和环氧化物。
增溶剂如酮类可能具有令人讨厌的气味，可通过添加遮味剂或香料遮蔽。遮味剂或香料的典型实例可能包括长绿树(Evergreen)、新鲜柠檬(Fresh Lemon)、樱桃(Cherry)、肉桂(Cinnamon)、薄荷(Peppermint)、鲜花香(Floral)或柑桔皮(Orange Peel)，全部可商业获得，以及右旋柠檬烯和蒎烯。此类遮味剂的使用浓度为基于遮味剂与增溶剂总重的约0.001％直最多约15重量％。
本发明进一步涉及一种在制冷或空调设备中使用进一步包含紫外荧光染料和，任选地，增溶剂的制冷剂或传热流体组合物的方法。该方法包括将制冷剂或传热流体组合物引入制冷或空调设备。所述方法可通过在增溶剂存在下将UV荧光染料溶于制冷剂或传热流体组合物并将混合物引入设备完成。作为选择，也可以如下述进行，混合增溶剂和UV荧光染料并将所得组合引入包含制冷剂和/或传热流体的制冷或空调设备。所获得的组合物可用于制冷或空调设备。
本发明进一步涉及一种使用包含用于探测泄漏的紫外荧光染料的制冷剂或传热流体组合物的方法。存在于组合物的染料能够探测制冷或空调设备中的制冷剂泄漏。泄漏探测有助于确定、解决或防止装置低效率操作或系统或设备故障。泄漏探测还有助于包含用于设备操作的化学品。
所述方法包括向制冷和空调设备提供如这里所述包含制冷剂和紫外荧光染料，或如这里所述包含传热流体和紫外荧光染料，或如这里所述任选包含增溶剂的组合物并且采用合适的工具探测含UV荧光染料的制冷剂。适合探测染料的工具包括但不限于紫外灯，经常称为″黑光″或″蓝光″。此类紫外灯可从多种具体指明用于该目的来源商业获得。一旦含紫外荧光染料组合物已经引入制冷或空调设备并且已经允许通过系统循环，可通过用所述紫外灯照射设备部分并且观察任何泄漏点附近的染料荧光发现泄漏。
本发明进一步涉及一种利用本发明组合物产生制冷或加热作用的方法，其中包括通过在要冷却的物体附近蒸发所述组合物然后冷凝所述组合物产生制冷作用；或者通过在要加热的物体附近冷凝所述组合物然后蒸发所述组合物产生加热作用。在所述制冷或传热流体组合物包含紫外荧光染料和/或增溶剂的情况下，组合物的制冷剂或传热流体组分先蒸发然后冷凝以产生制冷，或先冷凝然后蒸发以产生热量。
机械制冷首先是一种热力学应用，其中冷却介质，例如制冷剂，循环流动以便可回收再利用。普遍采用的循环包括蒸汽压缩、吸收、蒸汽喷嘴或蒸汽喷射器和空气。
蒸汽-压缩制冷系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置。蒸汽-压缩循环以多步骤再使用制冷剂，在一个步骤产生冷却效果，在不同的步骤产生加热效果。该循环可简单地描述如下。液体制冷剂通过膨胀装置进入蒸发器，而且液体制冷剂在低温下于蒸发器中沸腾以形成气体并产生冷却。低压气体进入压缩机，在其中压缩以提高其压力和温度。然后高压(压缩)气体制冷剂进入冷凝器在其中冷凝制冷剂并且将热量释放到环境中。制冷剂返回膨胀装置，通过该装置液体由冷凝器中的较高压力水平膨胀达到蒸发器中的低压水平，从而重复循环。
存在着多种类型的可用于制冷设施的压缩机。压缩机通常分为往复、旋转、喷射、离心、涡旋、螺杆或轴流，具体取决于压缩流体的机械方式，或者分为容积式(例如，往复、涡旋或螺杆)或动力式(例如，离心或喷射)，具体取决于机械元件如何在要压缩的流体上发挥作用。
容积式或动力式压缩机都可以用于本发明方法。对于本发明制冷剂组合物，优选使用离心式压缩机。
离心式压缩机使用旋转元件径向推进制冷剂，通常包括在机箱内的叶轮和扩压器。离心式压缩机通常在叶轮入口或循环叶轮的中心入口获得液体，并且径向地向外推进。一些静压升高出现在叶轮，但是大多数压力升高出现在机箱的扩压器段，在其中将速度转化为静压。每个叶轮-扩压器组为压缩机的一个级。离心压缩机由1-12或更多的级构成，具体取决于期望的最终压力和要处理的制冷剂的体积。
压缩机的压力比或压缩比是绝对排放压力与绝对进入压力的比。由离心压缩机输送的压力在较宽的功率范围内基本恒定。
容积式压缩机将蒸汽吸收到室内，减小室体积以压缩蒸汽。在压缩后，通过进一步将室体积减小到零或接近零强制蒸汽脱离室。容积式压缩机可增大压力，其仅受容积效率和承受压力的零件强度限制。
与容积式压缩机不同，离心压缩机完全取决于高速叶轮压迫蒸汽通过叶轮的离心力。其中无正位移，而称之为动力压缩。
离心压缩机可增大的压力取决于叶轮的叶端速率。叶端速率是在叶轮尖测量的叶轮速率并且与叶轮的直径和其每分钟的转数相关。离心压缩机的容积由通过叶轮的通道大小决定。这样使得压缩机的大小更依赖于期望的压力而不是容积。
由于其高速运行，从根本上说离心压缩机是一种大体积、低压机械。离心压缩机最好使用低压制冷剂工作，例如三氯氟甲烷(CFC-11)或1，2，2-三氯三氟乙烷(CFC-113)。
大型离心压缩机通常以3000-7000转/分钟(rpm)运行。小涡轮离心压缩机针对约40,000-约70,000(rpm)的高速设计，并且具有小叶轮尺寸，通常小于0.15米。
离心压缩机中可以使用多级叶轮以改善压缩机效率，从而在使用中需要较小的动力。两级系统的运行中，第一级叶轮的排放物进入第二叶轮的吸入管。两个叶轮可使用单一轴(或轮轴)运行。每级都可以建立约4-1的压缩比，即，绝对排放压力可以是绝对吸入压力的四倍。汽车应用情况下的两级离心压缩系统的实例在美国专利No.5,065,990，中描述，所述专利通过参考在此引用。
适用于采用离心压缩机的制冷或空调系统的本发明组合物至少包含下述之一：
PFBE和C4F9OCH3；
PFBE和1-(二氟甲氧基)-1，2，2-三氟乙烷；
PFBE和2-氟甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-甲氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
PFBE和2-甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-二氟甲氧基-2，2-二氟乙烷；
PFBE和2-甲氧基-1，1，2-三氟乙烷；
PFBE和1，1-二氟-2-甲氧基乙烷；
PFBE和1，1，1，2-四氟-2-(1，1，2，2-四氟乙氧基)乙烷；
PFBE和1，1′-氧双(1，2，2，2-四氟)乙烷；
PFBE和2-(二氟甲氧基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2，3-六氟丙烷；
PFBE和1，1，2，2-四氟-3-(三氟甲氧基)丙烷；
PFBE和1-(2，2-二氟乙氧基)-1，1，2，2，2-五氟乙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2-五氟丙烷；
PFBE和1，1，1，3，3，3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷；
PFBE和1，1，2-三氟-1-甲氧基-2-(三氟甲氧基)乙烷；
PFBE和1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，2，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，2，2-四氟丙烷；
PFBE和1，1，1，2，2-五氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和2-(二氟甲氧基)-1，1，1-三氟丙烷；
PFBE和2-乙氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-乙氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-2-乙氧基乙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-2-甲氧基丙烷；
PFBE和1-乙氧基-1，2，2-三氟乙烷；
PFBE和2-乙氧基-1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷；
PFBE和3-乙氧基-1，1，1，2，2，3，3-七氟丙烷；
PFBE和1-(1，1，2，2-四氟乙氧基)丙烷；
PFBE和2，3-二氟-4-(三氟甲基)氧杂环丁烷。
上述组合物还适用于多级离心压缩机，优选两级离心压缩机设备。
本发明组合物可用于固定空调、热泵或移动式空调和制冷系统。固定空调和热泵应用包括窗，无管、有管的封装终端，冷却器和商业应用，包括整装屋顶。制冷应用包括家用冰箱和冷藏箱，制冰机，独立冷却器和冷藏箱，组合冷却器和冷藏箱，和运输制冷系统。
本发明组合物还可用于使用下述换热器的空调、加热和制冷系统：管板式换热器、微通道换热器、垂直或水平单程管或板式换热器。
对于本发明低压制冷组合物，传统微通道换热器可能是不理想的。低操作压力和密度在所有元件上造成高流速和高摩擦损耗。在这些情况下，蒸发器的设计应该调整。可以使用单板/单通路换热器，而不是多个串接的微通道板(相对于制冷剂路径)换热器。因此，对于本发明低压制冷剂，优选的换热器是单板/单通路换热器。
除两级或其它多级离心压缩机设备之外，下述本发明组合物适用于采用单板/单通路换热器的制冷或空调设备：
PFBE和C4F9OCH3；
PFBE和1-(二氟甲氧基)-1，2，2-三氟乙烷；
PFBE和2-氟甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-甲氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
PFBE和2-甲氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-二氟甲氧基-2，2-二氟乙烷；
PFBE和2-甲氧基-1，1，2-三氟乙烷；
PFBE和1，1-二氟-2-甲氧基乙烷；
PFBE和1，1，1，2-四氟-2-(1，1，2，2-四氟乙氧基)乙烷；
PFBE和1，1′-氧双(1，2，2，2-四氟)乙烷；
PFBE和2-(二氟甲氧基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2，3-六氟丙烷；
PFBE和1，1，2，2-四氟-3-(三氟甲氧基)丙烷；
PFBE和1-(2，2-二氟乙氧基)-1，1，2，2，2-五氟乙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，1，2，2-五氟丙烷；
PFBE和1，1，1，3，3，3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷；
PFBE和1，1，2-三氟-1-甲氧基-2-(三氟甲氧基)乙烷；
PFBE和1，1，1，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，2，2，3，3-六氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和3-(二氟甲氧基)-1，1，2，2-四氟丙烷；
PFBE和1，1，1，2，2-五氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和2-(二氟甲氧基)-1，1，1-三氟丙烷；
PFBE和2-乙氧基-1，1，1，2-四氟乙烷；
PFBE和1-乙氧基-1，1，2，2-四氟乙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-2-乙氧基乙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-3-甲氧基丙烷；
PFBE和1，1，1-三氟-2-甲氧基丙烷；
PFBE和1-乙氧基-1，2，2-三氟乙烷；
PFBE和2-乙氧基-1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷；
PFBE和3-乙氧基-1，1，1，2，2，3，3-七氟丙烷；
PFBE和1-(1，1，2，2-四氟乙氧基)丙烷；
PFBE和2，3-二氟-4-(三氟甲基)氧杂环丁烷。
本发明组合物特别适用于小涡轮离心压缩机(微型离心压缩机)，后者可用于汽车和窗式空调、热泵、或运输制冷，以及其它设施。这些高效微型离心压缩机可利用电动马达驱动，因此可独立地以引擎速率运行。恒定的压缩机速率允许系统在全部引擎速率下提供相对恒定的冷却能力。与传统的R-134a汽车空调系统相比，这样就提供了在较高的引擎速率下改善效率的机会。在考虑传统系统在高驱动速率下的循环操作时，这些低压系统的优点变得更显著。
作为选择，除了使用电能，微型离心压缩机可由由引擎废气驱动的涡轮或由具有变速皮带驱动器的变速齿轮传动组驱动供能。在目前的汽车设计中可获得的电能为约14V，但是新型微型离心压缩机需要约50V的电能。因此，利用可选择能源将是有利的。由引擎废气驱动的涡轮供能的制冷或空调设备在2006年3月2日提交的美国专利申请No.11/367,517中详细描述，该专利通过参考在此引用。由变速齿轮传动组驱动供能的制冷或空调设备在2006年3月17日提交的美国专利申请No.11/378,832中详细描述，该专利通过参考在此引用。某些本发明低压制冷流体可在现有离心设备中用作CFC-113应急替代品。
在清洁过程(apparati)中，例如蒸汽脱脂剂或去焊药剂，操作过程中组合物可通过轴封、管连接件、焊缝和断裂的管线的泄漏损失。另外，施工用组合物可在设备保养期间释放到大气中。如果所述组合物不是纯化合物或共沸或类共沸组合物，当泄漏或从设备排放到大气时组成可能改变，这样可能导致保留在设备内的组合物变得易燃或显示出不可接受的性能。因此，期望使用在泄漏或蒸发过程中分馏程度可以忽略的单氟化烃或共沸或类共沸的组合物作为清洁组合物。
在一种实施方案中，本发明的涉及一种产生制冷作用的方法，其中包括在要冷却的物体周围蒸发本发明组合物，然后冷凝所述组合物。
在另一种实施方案中，本发明的涉及一种产生热量的方法，其中包括在要加热的物体周围冷凝本发明组合物，然后蒸发所述组合物。
在另外一种实施方案中，本发明涉及一种由热源向散热器传递热量的方法，其中本发明组合物用作传热流体。所述的传热方法包括将本发明组合物从热源输送到散热器。
传热流体用于通过辐射、传导或对流从一个空间、位置、物体或主体向不同的空间、位置、物体或主体传递、移动或再移动热量。传热流体可通过由远程制冷(或加热)系统提供传递冷却(加热)方式发挥辅助冷却剂的作用。在某些系统中，传热流体在整个传递过程中可保持恒定状态(即无蒸发或冷凝)。作为选择，蒸发冷却过程也可利用传热流体
热源可定义为任何期望由其传递、移动或再移动热量的空间、位置、物体或主体。热源的实例可以是需要制冷或冷却的空间(开放或封密)，例如超级市场中冷柜或冷藏箱，需要调节空气的建筑空间，或需要调节空气的汽车车厢。散热器可以定义为能够吸收热量的任何空间、位置、物体或主体。蒸汽压缩制冷系统是此类散热器的一个实例。
在另一种实施方案中，本发明涉及一种产生冷却的方法，其中包括在由引擎废气驱动的涡轮供能的微型离心压缩机中压缩本发明组合物；冷凝所述组合物；然后在要冷却的物体附近蒸发所述组合物。
在另外一种实施方案中，本发明涉及一种产生冷却的方法，其中包括在由具有变速皮带驱动的变速齿轮驱动组合供能的微型离心压缩机中压缩本发明组合物；冷凝所述组合物；然后在要冷却的物体附近蒸发所述组合物。
在本发明的一种实施方案中，本发明共沸组合物是有效清洁试剂、除焊药剂和脱脂剂。特别地，当除焊药电路板具有元件如倒装片、μBGA(焊球网格阵列)、和芯片规模(scale)或其它先进的高密度封装元件时，本发明共沸组合物是特别适合的。倒装片、μBGA和芯片规模是描述半导体工业使用的高密度封装元件的术语而且已经为本领域熟练技术人员公知。
在另一种实施方案中，本发明涉及一种从表面或基片除去残留物的方法，其中包括：使表面或基片与本发明组合物接触并且从组合物中回收所述表面或基片。
在本发明的方法实施方案中，所述表面或基片可以是集成电路装置，在该情况下，残留物包括松香焊剂或油。集成电路装置可以是具有各种类型元件，例如倒装片、μBGA、或芯片规模封装元件的电路板。所述表面或基片还可以是金属如不锈钢表面。松香焊剂可以是常用于焊接集成电路装置的任何类型，包括(但不限于)：RMA(温和活化的松香)、RA(活化松香)、WS(水溶性)和OA(有机酸)。油质残留物包括但不限于矿物油、电机油和硅油。
在本发明方法中，对与表面或基片接触的手段要求并不高，可通过下述方式完成：将装置浸入含所述组合物的浴中，用组合物喷雾处理所述装置或者用已经用组合物湿润的基材擦拭所述装置。作为选择，所述组合物还可用于专门用于清除此类残留物的蒸汽脱脂或除焊设备。此类蒸汽脱脂或除焊设备可商业地从各供应商获得，例如Forward Technology(Crest Group子公司，Trenton，NJ)、Trek Industries(Azusa，CA)和Ultronix，Inc.(Hatfield，PA)等。
从表面清除残留物的有效组合物应是具有至少约10、优选约40和甚至更优选约100的贝壳松脂丁醇值(Kb)者。特定组合物的贝壳松脂丁醇值(Kb)反映了所述组合物溶解各种有机残留物(例如，机械和传统制冷润滑剂)的能力。Kb值可通过ASTM D-1133-94测定。
下述实施例旨在说明本发明，不具有任何限制意义。
实施例
实施例1蒸汽泄漏影响
在特定温度下将初始组合物装入容器，并且测量该组合物的初始蒸气压。使该组合物从容器泄漏，同时保持温度恒定直到除去50重量％的初始组合物，测量此时保留在容器内组合物的蒸汽压。测量结果总结于下述表6。
表6
Figure 200680014316XA00800301
Figure 200680014316XA00800311
Figure 200680014316XA00800321
Figure 200680014316XA00800331
Figure 200680014316XA00800341
Figure 200680014316XA00800351
Figure 200680014316XA00800361
Figure 200680014316XA00800371
Figure 200680014316XA00800401
Figure 200680014316XA00800411
Figure 200680014316XA00800421
上述结果显示初始组合物蒸气压与除去50重量％后的剩余组合物的蒸汽压之间的差小于本发明组合物的约10％。这说明本发明组合物是共沸或近共沸的。
实施例2形成压力的叶端速率
叶端速率可通过确定使用离心压缩机的制冷设备的某些基本关系来估计。叶轮理想地给予气体的扭矩定义为
T＝m*(V2*r2-v1*r1)    公式1
其中
T＝扭矩，牛顿米
m＝质量流率，kg/sec
v2＝制冷剂离开叶轮的切线速率(叶端速率)，米/秒
r2＝叶轮出口的半径，米
v1＝制冷剂进入叶轮的切线速率，米/秒
r1＝叶轮入口的半径，米
假定制冷剂实际上沿轴向进入叶轮，速率的切向分量V1＝0，因此
T＝m*v2*r2    公式2
在轴的位置需要的功率是扭矩和转速的乘积。
P＝T*ω    公式3
其中
P＝功率，W
ω＝角速率，弧度/s
因此，
P＝T*w＝m*v2*r2*ω    公式4
在低制冷剂流率下，叶轮的叶端速率与制冷剂的切向速率几乎相同；因此
r2*w＝v2    公式5和
P＝m*v2*v2    公式6
理想功率的另一种表达是质量流率与等熵压缩功的乘积
P＝m*Hj*(1000J/kJ)    公式7
其中，
Hj＝制冷剂由蒸发条件下的饱和蒸汽至饱和冷凝条件下的焓差，kJ/kg。合并两表达式6和7获得
v2*v2＝1000*Hj    公式8
虽然公式8以某些基础假设为基础，但是其对叶轮的叶端速率提供了良好的估计值，而且为比较制冷剂的叶端速率提供了一种重要方法。
下表给出了针对1，2，2-三氯三氟乙烷(CFC-113)和本发明组合物计算的理论叶端速率。为进行该比较假定的条件如下：
蒸发器温度40.0
Figure 200680014316X_4
(4.4℃)
冷凝器温度110.0(43.3℃)
液体过冷温度10.0
Figure 200680014316X_6
(5.5℃)
回流气体温度75.0
Figure 200680014316X_7
(23.8℃)
压缩机效率为70％
这些是小涡轮离心压缩机工作的典型条件。
表7
Figure 200680014316XA00800441
Figure 200680014316XA00800451
该实施例说明本发明化合物具有在CFC-113的约+/-25％之内的叶端速率，而且可通过对压缩机设计作微小变化有效地替代CFC-113。具有在CFC-113的约+/-15％之内的叶端速率的化合物为优选。
实施例3性能数据
下表显示了各种制冷剂与CFC-113比较的性能。其中的数据以下述条件为基础。
蒸发器温度40.0
Figure 200680014316X_8
(4.4℃)
冷凝器温度110.0
Figure 200680014316X_9
(43.3℃)
过冷温度10.0
Figure 200680014316X_10
(5.5℃)
回流气体温度75.0
Figure 200680014316X_11
(23.8℃)
压缩机效率为70％
表8
Figure 200680014316XA00800461
Figure 200680014316XA00800481
数据表明本发明组合物具有与CFC-113相近的蒸发器和冷凝器压力，其中某些具有的功率或能效(COP)高于CFC-113。
虽然已经给出并且描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域熟练技术人员来说存在着进一步调整和改善的可能。因此，期望理解的是，本发明并不局限于所示的具体形式，而且不脱离本发明精神和范围的任何调整都在所附权利要求的范围之内。

Claims (19)

1.一种制冷剂组合物，其中的组合物为选自下述的近共沸组合物：1-99重量％3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯和1-99重量％CF3CF2CF2CF2OCH3和(CF3)2CFCF2OCH3的混合物。
2.如权利要求1所述的制冷剂组合物，其中的组合物为选自下述的近共沸组合物：30-99重量％3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯和1-70重量％CF3CF2CF2CF2OCH3和(CF3)2CFCF2OCH3的混合物。
3.一种产生制冷作用的方法，所述方法包括在要冷却的物体附近蒸发如权利要求1所述的制冷剂组合物，然后冷凝所述组合物。
4.一种产生热量的方法，所述方法包括在要加热的物体附近冷凝如权利要求1所述的制冷剂组合物，然后蒸发所述组合物。
5.一种传热方法，所述方法包括将如权利要求1所述的组合物由热源传递到散热器。
6.如权利要求1所述的组合物，其中进一步包含至少一种选自下述的紫外荧光染料：萘二甲酰亚胺、二萘嵌苯、香豆素、蒽、菲蒽、呫吨、噻吨、苯并夹氧杂蒽和荧光素。
7.一种在压缩制冷或空调设备中检测如权利要求6所述组合物的方法，所述方法包括向所述设备提供所述组合物，并且提供紫外灯在泄漏点或在所述设备附近检测所述组合物。
8.如权利要求3所述的产生制冷作用的方法，其中制冷剂组合物进一步包含至少一种选自下述的紫外荧光染料：萘二甲酰亚胺、二萘嵌苯、香豆素、蒽、菲蒽、呫吨、噻吨、苯并夹氧杂蒽和荧光素。
9.如权利要求4所述的产生热量的方法，其中制冷剂组合物进一步包含至少一种选自下述的紫外荧光染料：萘二甲酰亚胺、二萘嵌苯、香豆素、蒽、菲蒽、呫吨、噻吨、苯并夹氧杂蒽和荧光素。
10.如权利要求1所述的组合物，进一步包含稳定剂或遮味剂。
11.如权利要求10所述的组合物，其中所述的稳定剂选自硝基甲烷、位阻酚、羟胺、硫醇、亚磷酸酯和内酯。
12.如权利要求3所述的方法，其中所述方法包括在使用多级离心压缩机的制冷或空调设备中产生制冷作用。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述多级离心压缩机为两级离心压缩机。
14.如权利要求4所述的方法，其中所述方法包括在使用多级离心压缩机的制冷设备中产生热量。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述多级离心压缩机为两级离心压缩机。
16.如权利要求1所述的组合物，进一步包含除水剂。
17.如权利要求16所述组合物，其中所述除水剂为原酸酯。
18.如权利要求3所述的方法，其中所述方法包括在使用由引擎废气驱动的涡轮供能的微型离心压缩机的制冷或空调设备中产生制冷作用。
19.如权利要求3所述的方法，其中所述方法包括在使用由具有变速皮带驱动的变速齿轮传动组供能的微型离心压缩机的制冷或空调设备中产生制冷作用。
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