CN114656925A - 含有制冷剂的组合物、以及使用该组合物的冷冻方法、冷冻装置的运转方法和冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含有制冷剂的组合物,其具有具备R404A同等或以上的制冷性能系数(COP)和冷冻能力、并且GWP足够小的特性。具体而言,本发明提供一种含有制冷剂的组合物,该制冷剂含有反式‑1,2‑二氟乙烯(HFO‑1132(E))和2,3,3,3‑四氟丙烯(HFO‑1234yf),相对于HFO‑1132(E)和HFO‑1234yf的总质量,HFO‑1132(E)的含有比例为35.0~65.0质量%、HFO‑1234yf的含有比例为65.0~35.0质量%,该制冷剂用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转。
Description
本案是申请日为2019年12月24日、申请号为201980063995.7(PCT/JP2019/ 050501)、发明名称为含有制冷剂的组合物、以及使用该组合物的冷冻方法、冷冻装置的运转方法和冷冻装置的分案申请。
技术领域
本发明涉及含有制冷剂的组合物、以及使用该组合物的冷冻方法、冷冻装置的运转方法和冷冻装置。
背景技术
地球变暖作为严峻的课题在全世界范围内热议,开发对环境的负担小的空调、冷冻装置等的重要性与日俱增。
目前,提出了各种各样的能够代替作为家庭用空调等的空调用制冷剂使用的R404A的、低全球变暖潜值(GWP:Global Warming Potential)的混合制冷剂。例如,专利文献1和2中,作为R404A的替代制冷剂,公开了含有二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、2,3,3,3-四氟丙烯(R1234yf)和1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)的制冷剂组合物。
并且还提出了各种各样的能够代替作为家庭用空调等的空调用制冷剂使用的1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a或R134a)的、低GWP的混合制冷剂(例如专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/059677号
专利文献2:国际公开第2011/163117号
专利文献3:国际公开第2005/105947号
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种含有制冷剂的组合物,其具有具备R404A同等或以上的制冷性能系数[Coefficient of Performance(COP)]和冷冻能力[RefrigerationCapacity(Cooling Capacity、有时也记作Capacity)]、以及GWP足够小的特性。本发明的目的在于提供一种含有制冷剂的组合物,其具有具备R134a同等或以上的制冷性能系数[Coefficient of Performance(COP)]和冷冻能力[Refrigeration Capacity(CoolingCapacity、有时也记作Capacity)]、并且GWP足够小的特性。本发明的目的还在于提供使用上述组合物的冷冻方法、冷冻装置的运转方法和冷冻装置。
用于解决技术问题的技术手段
本发明提供以下方式的发明。
项1.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为35.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为65.0~35.0质量%,上述制冷剂用于使蒸发温度为-75℃~-5℃的冷冻循环运转。
项2.如项1所述的组合物,其中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为41.3~53.5质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~46.5质量%。
项3.如项1或2所述的组合物,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项4.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为40.5~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为59.5~50.8质量%。
项5.如项4所述的组合物,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项6.如项4或5所述的组合物,其中,上述制冷剂用于使蒸发温度为-75℃~15℃的冷冻循环运转。
项7.如项1~6中任一项所述的组合物,作为R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507或R513A的替代制冷剂使用。
项8.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~39.8质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~60.2质量%。
项9.如项8所述的组合物,其中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~62.1质量%。
项10.如项8或9所述的组合物,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项11.如项8~10中任一项所述的组合物,其中,上述制冷剂用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。
项12.如项8~11中任一项所述的组合物,作为R134a、R1234yf或CO2(R744)的替代制冷剂使用。
项13.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为21.0~28.4质量%、HFO-1234yf的含有比例为79.0~71.6质量%。
项14.如项13所述的组合物,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项15.如项13或14所述的组合物,作为R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507、R513A、R1234yf或R1234ze的替代制冷剂使用。
项16.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为12.1~72.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为87.9~28.0质量%,上述制冷剂用于车载用空调设备。
项17.如项16所述的组合物,其中,上述空调设备为汽油车用、混合动力汽车用、电动汽车用或氢动力汽车用的空调设备。
项18.如项16或17所述的组合物,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项19.如项16~18中任一项所述的组合物,作为R12、R134a或R1234yf的替代制冷剂使用。
项20.如项1~19中任一项所述的组合物,其中,含有选自水、示踪剂、紫外线荧光染料、稳定剂和阻聚剂中的至少1种物质。
项21.如项1~20中任一项所述的组合物,其中,还含有冷冻机油,上述组合物用作冷冻装置用工作流体。
项22.如项21所述的组合物,其中,上述冷冻机油含有选自聚亚烷基二醇(PAG)、多元醇酯(POE)和聚乙烯醚(PVE)中的至少1种聚合物。
项23.一种冷冻方法,其包括使用项1~22中任一项所述的组合物使冷冻循环运转的工序。
项24.一种冷冻方法,其包括使用含有制冷剂的组合物使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转的工序,其中,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为35.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为65.0~35.0质量%。
项25.如项24所述的冷冻方法,其中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为41.3~53.5质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~46.5质量%。
项26.如项24或25所述的冷冻方法,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项27.一种冷冻方法,其包括使用含有制冷剂的组合物使冷冻循环运转的工序,其中,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为40.5~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为59.5~50.8质量%。
项28.如项27所述的冷冻方法,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项29.如项27或28所述的冷冻方法,其中,上述冷冻循环中的上述制冷剂的蒸发温度为-75~15℃。
项30.一种冷冻方法,其包括使用含有制冷剂的组合物使冷冻循环运转的工序,其中,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~39.8质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~60.2质量%。
项31.如项30所述的冷冻方法,其中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~62.1质量%。
项32.如项30或31所述的冷冻方法,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项33.如项30~32中任一项所述的冷冻方法,其中,上述冷冻循环中的上述制冷剂的蒸发温度为-75~15℃。
项34.一种冷冻方法,其包括使用含有制冷剂的组合物使冷冻循环运转的工序,其中,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为21.0~28.4质量%、HFO-1234yf的含有比例为79.0~71.6质量%。
项35.如项34所述的冷冻方法,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项36.一种冷冻方法,其包括使用含有制冷剂的组合物使冷冻循环运转的工序,其中,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为12.1~72.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为87.9~28.0质量%,上述制冷剂用于车载用空调设备。
项37.如项36所述的冷冻方法,其中,上述空调设备为汽油车用、混合动力汽车用、电动汽车用或氢动力汽车用的空调设备。
项38.如项36或37所述的冷冻方法,其中,上述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
项39.一种冷冻装置的运转方法,其使用项1~22中任一项所述的组合物使冷冻循环运转。
项40.一种冷冻装置,其含有项1~22中任一项所述的组合物作为工作流体。
项41.如项40所述的冷冻装置,其为空调设备、冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏陈列柜、冷冻陈列柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库用冷冻机、车载用空调设备、涡轮冷冻机或螺杆冷冻机。
项42.如项1~22中任一项所述的组合物,其作为制冷剂使用。
项43.如项42所述的组合物,其作为冷冻装置中的制冷剂使用。
项44.如项43所述的组合物,其中,上述冷冻装置为空调设备、冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏陈列柜、冷冻陈列柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库用冷冻机、车载用空调设备、涡轮冷冻机或螺杆冷冻机。
项45.项1~22中任一项所述的组合物作为制冷剂的用途。
项46.如项45所述的用途,其为冷冻装置中的用途。
项47.如项46所述的用途,其中,上述冷冻装置为空调设备、冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏陈列柜、冷冻陈列柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库用冷冻机、车载用空调设备、涡轮冷冻机或螺杆冷冻机。
发明效果
本发明的含有制冷剂的组合物具有具备R404A同等或以上的制冷性能系数(COP)和冷冻能力、并且GWP足够小的特性。另外,本发明的含有制冷剂的组合物具有具备R134a同等或以上的制冷性能系数(COP)和冷冻能力、并且GWP足够小的特性。
附图说明
图1是用于判别燃烧性(可燃或不燃)的实验装置的示意图。
符号说明
1:加样管;2:取样管;3:温度计;4:压力计;5:电极;6:搅拌叶片(PTFE制)。
具体实施方式
为了解决上述技术问题,本发明的发明人进行了深入研究,结果发现含有包含反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的混合制冷剂的组合物具有上述特性。
本发明是基于这样的见解进一步反复进行研究而完成的。本发明包括以下的实施方式。
<术语的定义>
在本说明书中用“~”表示的数值范围表示将“~”前后记载的数值分别作为最小值和最大值包括的范围。
在本说明书中,语句“含有”和语句“包含”包括语句“实质由……构成”和语句“仅由……构成”的概念。
在本说明书中,术语“制冷剂”至少包括标注ISO817(国际标准化机构)所规定的表示制冷剂种类的以R开头的制冷剂编号(ASHRAE编号)的化合物,还包括虽未标注制冷剂编号但具有与它们同等的作为制冷剂的特性的化合物。
从化合物的结构方面考虑,制冷剂大致分为“氟碳系化合物”和“非氟碳系化合物”。“氟碳系化合物”包括氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC)。作为“非氟碳系化合物”,可以列举丙烷(R290)、丙烯(R1270)、丁烷(R600)、异丁烷(R600a)、二氧化碳(R744)和氨(R717)等。
在本说明书中,术语“含有制冷剂的组合物”至少包括:(1)制冷剂本身(包括制冷剂的混合物、即“混合制冷剂”);(2)还含有其他的成分并能够用于至少与冷冻机油混合而得到冷冻装置用工作流体的组合物;和(3)含有冷冻机油的冷冻装置用工作流体。
在本说明书中,这三种方式中,将(2)的组合物与制冷剂本身(包括混合制冷剂)区别记作“制冷剂组合物”。另外,将(3)的冷冻装置用工作流体与“制冷剂组合物”区别记作“含有冷冻机油的工作流体”。
在本说明书中,术语“替代”是指:在用第二制冷剂“替代”第一制冷剂这样的语境中使用时,作为第一类型,在以使用第一制冷剂进行运转的方式设计的设备中,根据需要只经过少量的部件(冷冻机油、密封垫(gasket)、衬垫(packing)、膨胀阀、干燥器、其他的部件中的至少一种)变更和设备调整,就能够使用第二制冷剂在最佳条件下进行运转。即,该类型是指“替换”制冷剂使同一设备运转。作为该类型的“替代”的方式,按照更换为第二制冷剂时所需要的变更以及调整的程度从小到大的顺序,可以有“直接(drop in)替代”、“近似直接(nealy drop in)替代”和“更新(retrofit)”。
作为第二类型,在以使用第二制冷剂进行运转的方式设计的设备中,搭载第二制冷剂用于与第一制冷剂的已有用途相同的用途,也包含在术语“替代”之内。该类型是指“替换”制冷剂提供相同的用途。
在本说明书中,术语“冷冻装置”在广义上是指通过夺取物体或空间的热量而形成比周围的外部气体低的温度并维持该低温的所有装置。换言之,从广义上讲,冷冻装置是指为了使热量从低温侧向高温侧移动而从外部获得能量进行工作并进行能量转换的转换装置。在本发明中,从广义上讲,冷冻装置的意义与热泵相同。
另外,在本发明中,从狭义上讲,由于所利用的温度区域和工作温度的差异,冷冻装置与热泵区别使用。在这种情况下,有时将低温热源置于低于大气温度的温度区域中的装置称为冷冻装置,与之相对,将低温热源置于接近大气的温度并驱动冷冻循环、利用由此产生的放热作用的装置称为热泵。此外,也存在如具有“制冷模式”和“制热模式”等的空调等那样的、尽管是相同的设备但兼具狭义的冷冻装置和狭义的热泵的功能的设备。在本说明书中,只要没有特别限定,“冷冻装置”和“热泵”全部以广义的意义使用。
在本说明书中,温度滑移(Temperature Glide)也可以称为热循环系统的构成要素内的本发明的含有制冷剂的组合物的相变过程的开始温度与结束温度之差的绝对值。
在本说明书中,“车载用空调设备”是汽油车、混合动力汽车、电动汽车、氢动力汽车等汽车所使用的冷冻装置的一种。车载用空调设备是指包括冷冻循环的冷冻装置,该冷冻循环利用蒸发器使液体的制冷剂进行热交换,压缩机吸入蒸发的制冷剂气体,利用冷凝器将隔热压缩后的制冷剂气体冷却并使其液化,再通过膨胀阀使其隔热膨胀后,再次以液体制冷剂的形式向蒸发机供给。
在本说明书中,“涡轮冷冻机”是大型冷却冷冻装置的一种,是指包括冷冻循环的冷冻装置,该冷冻循环利用蒸发器使液体的制冷剂进行热交换,离心式压缩机吸入蒸发的制冷剂气体,利用冷凝器将隔热压缩后的制冷剂气体冷却并使其液化,再通过膨胀阀使其隔热膨胀后,再次以液体制冷剂的形式向蒸发机供给。其中,上述“大型冷却冷冻机”是冷却装置(chiller)的一种,指以建筑物单元的空调为目的的大型空调机。
在本说明书中,“饱和压力”是指饱和蒸气的压力。在本说明书中,“饱和温度”是指饱和蒸气的温度。
在本说明书中,冷冻循环中的蒸发温度是指在冷冻循环的蒸发工序中,制冷剂液吸热形成蒸气时的温度。冷冻循环中的蒸发温度可以通过测定蒸发器入口和/或蒸发器出口的温度来决定。在单一制冷剂和共沸制冷剂时蒸发温度是恒定的,但在非共沸制冷剂时,蒸发温度为蒸发器入口的温度与露点温度的平均值。即,在非共沸制冷剂时,可以以“蒸发温度=(蒸发器入口温度+露点温度)/2”计算。
在本说明书中,“排出温度”是指压缩机的排出口处的混合制冷剂的温度。
在本说明书中,“蒸发压力”是指蒸发温度时的饱和压力。在本说明书中,“冷凝压力”是指冷凝温度时的饱和压力。
在本说明书中,“临界温度”是指临界点的温度,意指如果不在其以下的温度,即使将气体压缩也不能成为液体的界限的温度。
在本说明书中,制冷剂“不燃”是指,在美国ANSI/ASHRAE34-2013标准中,作为制冷剂允许浓度中的最易燃的组成的WCF(可燃性的最不利成分、Worst case of formulationfor flammability)组成被判断为“1级”。
在本说明书中,制冷剂“微燃”是指,在美国ANSI/ASHRAE34-2013标准中,WCF组成被判断为“2L级”。
在本说明书中,制冷剂“弱燃”是指,在美国ANSI/ASHRAE34-2013标准中,WCF组成被判断为“2级”。
在本说明书中,GWP(AR4)是指基于IPCC(政府间气候变化专门委员会、Intergovernmental Panel on Climate Change)第4次报告书的值而得到的值。
1.组合物
本发明的组合物含有制冷剂,作为该制冷剂,可以列举“制冷剂1”、“制冷剂2”、“制冷剂3”、“制冷剂4”和“制冷剂5”。以下分别对制冷剂1、制冷剂2、制冷剂3、制冷剂4和制冷剂5进行说明。在本说明书中,“本发明的制冷剂”意指制冷剂1、制冷剂2、制冷剂3、制冷剂4或制冷剂5。
1.1制冷剂1
在一个方式中,本发明的组合物所含的制冷剂含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为35.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为65.0~35.0质量%。有时将该制冷剂称为“制冷剂1”。
在本发明中,制冷剂1用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转。
制冷剂1具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R404A同等或以上的COP、以及(3)具有与R404A同等或以上的冷冻能力等诸多特性。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为35.0质量%以上,因而能够获得与R404A同等或以上的冷冻能力。并且,在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为65.0质量%以下,因而能够将制冷剂1的冷冻循环中的饱和温度40℃的饱和压力维持在适当的范围(特别是2.10Mpa以下)内。
在制冷剂1中,相对于R404A的冷冻能力在95%以上即可,优选为98%以上,更优选为100%以上,进一步优选为101%以上,特别优选为102%以上。
制冷剂1的GWP为100以下,因而从全球变暖的观点考虑,与其他的通用制冷剂相比,能够显著地抑制环境负荷。
从能耗效率的观点考虑,制冷剂1优选相对于R404A的、冷冻能力与冷冻循环中消耗的动力之比(制冷性能系数(COP))高,具体而言,相对于R404A的COP优选为98%以上、更优选为100%以上、特别优选为102%以上。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为40.5~59.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为59.5~41.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下,相对于R404A的COP为101%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99%以上。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.75MPa以上2.00MPa以下,因而无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~59.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~41.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下,相对于R404A的COP为101%以上,并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上2.00MPa以下,因而无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~55.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~45.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下,相对于R404A的COP为101%以上,并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.95MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~53.5质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~46.5质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.94MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,尤其优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~51.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~49.0质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.90MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,最优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~50.8质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,饱和温度40℃的饱和压力通常为2.10MPa以下、优选为2.00MPa以下、更优选为1.95MPa以下、进一步优选为1.90MPa以下、特别优选为1.88MPa以下。饱和温度40℃的饱和压力在这样的范围内时,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂1应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1中,饱和温度40℃的饱和压力通常为1.70MPa以上、优选为1.73MPa以上、更优选为1.74MPa以上、进一步优选为1.75MPa以上、特别优选为1.76MPa以上。饱和温度40℃的饱和压力在这样的范围内时,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂1应用于市售的R404A用冷冻装置。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂1的情况下,从延长市售的R404A用冷冻装置的部件寿命的观点考虑,排出温度优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为130℃以下、特别优选为120℃以下。
通过将制冷剂1用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转,具有能够获得与R404A同等或以上的冷冻能力的优点。
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,在蒸发温度超过-5℃的情况下,压缩比低于2.5,作为冷冻循环的效率变差。在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,在蒸发温度低于-75℃的情况下,蒸发压力低于0.02MPa,制冷剂向压缩机的吸入变得困难。其中,压缩比可以由下式求出。
压缩比=冷凝压力(Mpa)/蒸发压力(Mpa)
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,蒸发温度优选为-7.5℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-35℃以下。
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上-5℃以下、更优选为-60℃以上-5℃以下、进一步优选为-55℃以上-7.5℃以下、特别优选为-50℃以上-10℃以下。
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,从改善制冷剂向压缩机的吸入的观点考虑,蒸发压力优选为0.02MPa以上、更优选为0.03MPa以上、进一步优选为0.04MPa以上、特别优选为0.05MPa以上。
在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,从提升作为冷冻循环的效率的观点考虑,压缩比优选为2.5以上、更优选为3.0以上、进一步优选为3.5以上、特别优选为4.0以上。在使用本发明的制冷剂1的冷冻循环中,从提升作为冷冻循环的效率的观点考虑,压缩比优选为200以下、更优选为150以下、进一步优选为100以下、特别优选50以下。
制冷剂1通常可以含有浓度总和为99.5质量%以上的HFO-1132(E)和HFO-1234yf。在本发明中,制冷剂1整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的合计量优选为99.7质量%以上、更优选为99.8质量%以上、进一步优选为99.9质量%以上。
在制冷剂1中,在不损害上述特性的范围内,除了含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf之外,还可以含有其他制冷剂。此时,制冷剂1整体中的其他制冷剂的含有比例优选为0.5质量%以下、更优选为0.3质量%以下、进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。作为其他制冷剂,没有特别限定,可以从本领域中广泛使用的公知的制冷剂中广泛选择。制冷剂1可以单独含有1种其他制冷剂,也可以含有2种以上的其他制冷剂。
特别优选制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。换言之,制冷剂1特别优选制冷剂1整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总浓度为100质量%。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为35.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为65.0~35.0质量%。制冷剂1具有这样的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R404A同等或以上的COP、以及(3)具有与R404A同等或以上的冷冻能力等诸多特性。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为40.5~59.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为59.5~41.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下,相对于R404A的COP为101%以上,并且相对于R404A的冷冻能力为99%以上。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.75MPa以上2.00MPa以下,因而无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~59.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~41.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下、相对于R404A的COP为101%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上2.00MPa以下,因而无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~55.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~45.0质量%。此时,制冷剂1的GWP为100以下,相对于R404A的COP为101%以上,并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上。并且,此时,制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.95MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~53.5质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~46.5质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.94MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,尤其优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~51.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~49.0质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.90MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂1仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,最优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~50.8质量%。此时,制冷剂1具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、并且相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂1的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
1.2制冷剂2
在一个方式中,本发明的组合物所含的制冷剂含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为40.5~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为59.5~50.8质量%。有时将该制冷剂称为“制冷剂2”。
制冷剂2具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R404A同等或以上的COP、(3)具有与R404A同等或以上的冷冻能力、以及(4)按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.75MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为40.5质量%以上,因而能够获得与R404A同等或以上的冷冻能力。并且,在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为49.2质量%以下,因而能够将制冷剂2的冷冻循环中的饱和温度40℃的饱和压力维持在适当的范围(特别是2.10Mpa以下)内。
在制冷剂2中,相对于R404A的冷冻能力在99%以上即可,优选为100%以上,更优选为101%以上,进一步优选为102%以上,特别优选为103%以上。
制冷剂2的GWP为100以下,因而从全球变暖的观点考虑,与其他的通用制冷剂相比,能够显著地抑制环境负荷。
从能耗效率的观点考虑,制冷剂2优选相对于R404A的、冷冻能力与冷冻循环中消耗的动力之比(制冷性能系数(COP))高,具体而言,相对于R404A的COP优选为98%以上、更优选为100%以上、进一步优选为101%以上、特别优选为102%以上。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为43.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为57.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为101%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.78MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为44.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为56.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为101%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.80MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为45.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为55.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为102%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.81MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,尤其优选HFO-1132(E)的含有比例为45.0~48.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为55.0~52.0质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102.5%以上、相对于R404A的冷冻能力为102.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.81MPa以上1.87MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,最优选HFO-1132(E)的含有比例为45.0~47.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为55.0~53.0质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102.5%以上、相对于R404A的冷冻能力为102.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.81MPa以上1.85MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,饱和温度40℃的饱和压力通常为2.10MPa以下、优选为2.00MPa以下、更优选为1.95MPa以下、进一步优选为1.90MPa以下、特别优选为1.88MPa以下。饱和温度40℃的饱和压力在这样的范围内时,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂2应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2中,饱和温度40℃的饱和压力通常为1.70MPa以上、优选为1.73MPa以上、更优选为1.74MPa以上、进一步优选为1.75MPa以上、特别优选为1.76MPa以上。饱和温度40℃的饱和压力在这样的范围内时,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂2应用于市售的R404A用冷冻装置
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂2的情况下,从延长市售的R404A用冷冻装置的部件的寿命的观点考虑,排出温度优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为130℃以下、特别优选为120℃以下。
在本发明中,从获得与R404A同等或以上的冷冻能力的观点考虑,制冷剂2优选用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。
在使用本发明的制冷剂2的冷冻循环中,蒸发温度优选为15℃以下、更优选为5℃以下、进一步优选为0℃以下、特别优选-5℃以下。
在使用本发明的制冷剂2的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
在使用本发明的制冷剂2的冷冻循环中,蒸发温度更优选为-65℃以上10℃以下、更加优选为-60℃以上5℃以下、进一步优选为-55℃以上0℃以下、特别优选为-50℃以上-5℃以下。
在使用本发明的制冷剂2的冷冻循环中,从改善制冷剂向压缩机的吸入的观点考虑,蒸发压力优选为0.02MPa以上、更优选为0.03MPa以上、进一步优选为0.04MPa以上、特别优选为0.05MPa以上。
在使用本发明的制冷剂2的冷冻循环中,从提升作为冷冻循环的效率的观点考虑,压缩比优选为2.5以上、更优选为3.0以上、进一步优选为3.5以上、特别优选为4.0以上。
制冷剂2通常可以含有浓度总和为99.5质量%以上的HFO-1132(E)和HFO-1234yf。在本发明中,制冷剂2整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的合计量优选为99.7质量%以上、更优选为99.8质量%以上、进一步优选为99.9质量%以上。
在制冷剂2中,在不损害上述特性的范围内,除了含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf之外,还可以含有其他制冷剂。此时,制冷剂2整体中的其他制冷剂的含有比例优选为0.5质量%以下、更优选为0.3质量%以下、进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。作为其他制冷剂,没有特别限定,可以从本领域中广泛使用的公知的制冷剂中广泛选择。制冷剂2可以单独含有1种其他制冷剂,也可以含有2种以上的其他制冷剂。
特别优选制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。换言之,制冷剂2特别优选制冷剂2整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总浓度为100质量%。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为40.5~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为59.5~50.8质量%。制冷剂2具有这样的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R404A同等或以上的COP、(3)具有与R404A同等或以上的冷冻能力、以及(4)按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.75MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为41.3~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为58.7~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为99.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.76MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为43.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为57.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为101%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.78MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为44.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为56.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为101%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.80MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为45.0~49.2质量%、HFO-1234yf的含有比例为55.0~50.8质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102%以上、相对于R404A的冷冻能力为102%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.81MPa以上1.88MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
在制冷剂2仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,尤其优选HFO-1132(E)的含有比例为45.0~48.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为55.0~52.0质量%。此时,制冷剂2具备:GWP为100以下、相对于R404A的COP为102.5%以上、相对于R404A的冷冻能力为102.5%以上、以及按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂2的饱和温度40℃的饱和压力为1.81MPa以上1.87MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R404A用冷冻装置。
1.3制冷剂3
在一个方式中,本发明的组合物所含的制冷剂含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~39.8质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~60.2质量%。有时将该制冷剂称为“制冷剂3”。
制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R134a同等程度的COP、(3)与R134a相比具有150%以上的冷冻能力、以及(4)排出温度为90℃以下等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1质量%以上,因而能够获得与R134a相比为150%以上的冷冻能力。并且,在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为39.8质量%以下,因而能够将制冷剂3的在冷冻循环中的排出温度维持在90℃以下,能够长期确保R134a用冷冻装置的部件的寿命。
在制冷剂3中,相对于R134a的冷冻能力为150%以上即可,优选为151%以上、更优选为152%以上、进一步优选为153%以上、特别优选为154%以上。
在制冷剂3中,冷冻循环中的排出温度优选为90.0℃以下、更优选为89.7℃以下、进一步优选为89.4℃以下、特别优选为89.0℃以下。
制冷剂3的GWP为100以下,因而,从全球变暖的观点考虑,与其他的通用制冷剂相比,能够显著地抑制环境负荷。
从能耗效率的观点考虑,制冷剂3优选相对于R134a的、冷冻能力与冷冻循环中消耗的动力之比(制冷性能系数(COP))高,具体而言,相对于R134a的COP优选为90%以上、更优选为91%以上、进一步优选为91.5%以上、特别优选为92%以上。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为31.1~39.8质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为68.9~60.2质量%。制冷剂3具有这样的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R134a同等程度的COP、(3)与R134a相比具有150%以上的冷冻能力、以及(4)排出温度为90.0℃以下等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为31.1~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有150%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为32.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有151%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为33.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为67.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有152%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为34.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为66.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有153%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为35.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为65.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有155%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂3的情况下,从延长市售的R134a用冷冻装置的部件寿命的观点考虑,排出温度优选为90.0℃以下、更优选为89.7℃以下、进一步优选为89.4℃以下、特别优选为89.0℃以下。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂3的情况下,在冷冻循环中需要制冷剂液化(冷凝)的过程,因而需要使临界温度明显高于用于使制冷剂液化的冷却水或冷却空气的温度。从这样的观点考虑,在使用本发明的制冷剂3的冷冻循环中,临界温度优选为80℃以上、更优选为81℃以上、进一步优选为81.5℃以上、特别优选为82℃以上。
在本发明中,从获得与R134a相比为150%以上的冷冻能力的观点考虑,制冷剂3通常用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。
在使用本发明的制冷剂3的冷冻循环中,蒸发温度优选为15℃以下、更优选为5℃以下、进一步优选为0℃以下、特别优选-5℃以下。
在使用本发明的制冷剂3的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
在使用本发明的制冷剂3的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上15℃以下、更优选为-60℃以上5℃以下、进一步优选为-55℃以上0℃以下、特别优选为-50℃以上-5℃以下。
在使用本发明的制冷剂3的冷冻循环中,从提升性能的观点考虑,制冷剂的临界温度优选为80℃以上、更优选为81℃以上、进一步优选为81.5℃以上、特别优选为82℃以上。
制冷剂3通常可以含有浓度总和为99.5质量%以上的HFO-1132(E)和HFO-1234yf。在本发明中,制冷剂3整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的合计量优选为99.7质量%以上、更优选为99.8质量%以上、进一步优选为99.9质量%以上。
制冷剂3中,在不损害上述特性的范围内,除了含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf之外,还可以含有其他制冷剂。此时,制冷剂3整体中的其他制冷剂的含有比例优选为0.5质量%以下、更优选为0.3质量%以下、进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。作为其他制冷剂,没有特别限定,可以从本领域中广泛使用的公知的制冷剂中广泛选择。制冷剂3可以单独含有1种其他制冷剂,也可以含有2种以上的其他制冷剂。
特别优选制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。换言之,制冷剂3特别优选制冷剂3整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总浓度为100质量%。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为31.1~39.8质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为68.9~60.2质量%。制冷剂3具有这样的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R134a同等程度的COP、(3)与R134a相比具有150%以上的冷冻能力、以及(4)排出温度为90℃以下等诸多特性。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,优选HFO-1132(E)的含有比例为31.1~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.9~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有150%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更优选HFO-1132(E)的含有比例为32.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为68.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有151%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为33.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为67.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述的构成,因而具备(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有152%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,更进一步优选HFO-1132(E)的含有比例为34.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为66.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有153%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
在制冷剂3仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,特别优选HFO-1132(E)的含有比例为35.0~37.9质量%、HFO-1234yf的含有比例为65.0~62.1质量%。此时,制冷剂3具有上述的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)与R134a相比具有92%以上的COP、(3)与R134a相比具有155%以上的冷冻能力、(4)排出温度为90.0℃以下、以及(5)临界温度为81℃以上等诸多特性。
1.4制冷剂4
在一个方式中,本发明的组合物所含的制冷剂含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为21.0~28.4质量%、HFO-1234yf的含有比例为79.0~71.6质量%。有时将该制冷剂称为“制冷剂4”。
制冷剂4具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R1234yf同等程度的COP、(3)与R1234yf相比具有140%以上的冷冻能力、以及(4)按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.380MPa以上0.420MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为21.0质量%以上,因而与R1234yf相比能够获得140%以上的冷冻能力。并且,在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为28.4质量%以下,因而容易确保83.5℃以上的临界温度。
在制冷剂4中,相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上即可,优选为142%以上、更优选为143%以上、进一步优选为145%以上、特别优选为146%以上。
制冷剂4的GWP为100以下,因而,从全球变暖的观点考虑,与其他的通用制冷剂相比,能够显著地抑制环境负荷。
从能耗效率的观点考虑,制冷剂4优选相对于R1234yf的、冷冻能力与冷冻循环中消耗的动力之比(制冷性能系数(COP))高,具体而言,相对于R1234yf的COP优选为95%以上、更优选为96%以上、进一步优选为97%以上、特别优选为98%以上。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例优选为21.5~28.0质量%、HFO-1234yf的含有比例优选为78.5~72.0质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为65.0℃以下、临界温度为83.5℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.383MPa以上0.418MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例更优选为22.0~27.7质量%、HFO-1234yf的含有比例更优选为78.0~72.3质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为65.0℃以下、临界温度为83.5℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.385MPa以上0.417MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例进一步优选为22.5~27.5质量%、HFO-1234yf的含有比例进一步优选为77.5~72.5质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃以下、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.388MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例特别优选为23.0~27.2质量%、HFO-1234yf的含有比例特别优选为77.0~72.8质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为141%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃以下、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.390MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例尤其优选为23.5~27.0质量%、HFO-1234yf的含有比例尤其优选为76.5~73.0质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为142%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃以下、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.390MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例最优选为24.0~26.7质量%、HFO-1234yf的含有比例最优选为76.0~73.3质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为144%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.6℃以下、临界温度为84.0℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.396MPa以上0.411MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,饱和温度-10℃的饱和压力通常为0.420MPa以下、优选为0.418MPa以下、更优选为0.417MPa以下、进一步优选为0.415MPa以下、特别优选为0.413MPa以下。在这样的范围内时,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂4应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4中,饱和温度-10℃的饱和压力通常为0.380MPa以上、优选为0.385MPa以上、更优选为0.390MPa以上、进一步优选为0.400MPa以上、特别优选为0.410MPa以上。在这些情况下,无需进行大规模的设计变更就能够将制冷剂4应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂4的情况下,从延长市售的R1234yf用冷冻装置的部件寿命的观点考虑,排出温度优选为65℃以下、更优选为64.8℃以下、进一步优选为64.7℃以下、特别优选为64.5℃以下。
在本发明中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,制冷剂4优选用于使蒸发温度为-75~20℃的冷冻循环运转。
在使用本发明的制冷剂4的冷冻循环中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,蒸发温度优选为20℃以下、更优选为15℃以下、进一步优选为10℃以下、特别优选为5℃以下。
在使用本发明的制冷剂4的冷冻循环中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,蒸发温度优选为-75℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选-50℃以上。
在使用本发明的制冷剂4的冷冻循环中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,蒸发温度优选为-75℃以上以上20℃以下、更优选为-65℃以上15℃以下、进一步优选为-60℃以上10℃以下、更进一步优选为-55℃以上7.5℃以下、特别优选为-50℃以上5℃以下。
在使用本发明的制冷剂4的冷冻循环中,从延长市售的R1234yf用冷冻装置的部件寿命的观点考虑,排出温度优选为65.0℃以下、更优选为64.9℃以下、进一步优选为64.8℃以下、特别优选64.7℃以下。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂4的情况下,在冷冻循环中需要制冷剂液化(冷凝)的过程,因而需要使临界温度明显高于用于使制冷剂液化的冷却水或冷却空气的温度。从这样的观点考虑,在使用本发明的制冷剂4的冷冻循环中,临界温度优选为83.5℃以上、更优选为83.8℃以上、进一步优选为84.0℃以上、特别优选为84.5℃以上。
在制冷剂4中,在不损害上述特性的范围内,除了含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf之外,还可以含有其他制冷剂。此时,制冷剂4整体中的其他制冷剂的含有比例优选为0.5质量%以下、更优选为0.3质量%以下、进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。作为其他制冷剂,没有特别限定,可以从本领域中广泛使用的公知的制冷剂中广泛选择。制冷剂4可以单独含有1种其他制冷剂,也可以含有2种以上的其他制冷剂。
特别优选制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。换言之,制冷剂4特别优选制冷剂4整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总浓度为100质量%。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为21.0~28.4质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为79.0~71.6质量%。制冷剂4具有这样的构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R1234yf同等程度的COP、(3)与R1234yf相比具有140%以上的冷冻能力、以及(4)按照ASHRAE标准为微燃性(2L级)等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.380MPa以上0.420MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例优选为21.5~28.0质量%、HFO-1234yf的含有比例优选为78.5~72.0质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为65.0℃以下、临界温度为83.5℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.383MPa以上0.418MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例更优选为22.0~27.7质量%、HFO-1234yf的含有比例更优选为78.0~72.3质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为65.0℃以下、临界温度为83.5℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.385MPa以上0.417MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例进一步优选为22.5~27.5质量%、HFO-1234yf的含有比例进一步优选为77.5~72.5质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为140%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃以下、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.388MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例特别优选为23.0~27.2质量%、HFO-1234yf的含有比例特别优选为77.0~72.8质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为141%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃以下、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.390MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例尤其优选为23.5~27.0质量%、HFO-1234yf的含有比例尤其优选为76.5~73.0质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为142%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.8℃、临界温度为83.8℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.390MPa以上0.414MPa以下,无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
在制冷剂4仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例最优选为24.0~26.7质量%、HFO-1234yf的含有比例最优选为76.0~73.3质量%。此时,制冷剂4具备:GWP为100以下、相对于R1234yf的COP为98%以上、相对于R1234yf的冷冻能力为144%以上、按照ASHRAE标准为微燃性(为2L级)、排出温度为64.6℃以下、临界温度为84.0℃以上等诸多特性。并且,此时制冷剂4的饱和温度-10℃的饱和压力为0.396MPa以上0.411MPa以下,、无需进行大规模的设计变更就能够应用于市售的R1234yf用冷冻装置。
以下对本发明的制冷剂5进行说明。
<技术说明>
首先,在说明制冷剂5之前,先对汽油车与电动汽车的差异、以及热泵的优点进行说明。
(汽油车与电动汽车的差异)
汽油车利用将发动机废热再利用而得到的暖风提供制热功能,而电动汽车则不具有再利用的热源,因而制热需要使用电力。在使用电热器的现有类型的空调中,制热的使用全部导致电力消耗,因而实质上的续航距离大幅缩减。在利用制冷剂与外部大气的温差将室内加热的热泵中,能够获得使用电力以上的制热效果,因而与现有技术相比,能够利用更少的电力将车内加热。
(热泵的优点)
在使用制热时,经过以下工序:(a)利用压缩机将通过换热器由室外吸热而气化的制冷剂气体压缩,形成高温高压的气体的工序;和(b)通过热交换使车内的冷风成为暖风,从空调吹出口向车内吹送暖风的工序。这相当于在夏季将从车室内吸收的热量从室外的换热器放热而实现制冷制热功能的循环的逆循环。利用1个制冷剂回路用于制冷和制热两种用途的热泵与利用现有的电热器的制热相比,具有性能系数(COP)高的特征。
1.5制冷剂5
在一个方式中,本发明的组合物所含的制冷剂含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为12.1~72.0质量%、HFO-1234yf的含有比例为87.9~28.0质量%。有时将该制冷剂称为“制冷剂5”。
在本发明中,制冷剂5用于车载用空调设备。
制冷剂5具有上述构成,因而具备:(1)GWP足够小(100以下)、(2)具有与R1234yf同等程度的COP、(3)与R1234yf相比具有128%以上的冷冻能力、以及(4)燃烧速度低于10.0cm/s等诸多特性。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为12.1质量%以上,因而能够确保在电动汽车中利用热泵进行制热时有利的-40℃以下的沸点。-40℃以下的沸点意指在-40℃时饱和压力为大气压以上,在上述用途中沸点在-40℃以下且优选更低。
在此,HFO-1234yf的沸点为-29℃,因而在蒸发温度-30℃以下时饱和压力在大气压以下。因此,在电动汽车中利用热泵进行制热时,存在:无法进行制热运转的问题;以及即便能够进行制热运转,向压缩机内的吸入压力也非常低,因而冷冻能力不充分,制热耗费时间的问题。此时,电动汽车无法使用能够高效率制热的热泵,因而存在不得不利用效率差的电热器进行制热的问题。相对于此,如果是沸点为-40℃以下的制冷剂,在直至蒸发温度-40℃之前,在电动汽车中能够利用热泵实现制热运转。因此,在全世界的几乎所有地域,在电动汽车中都能够使用热泵实现制热运转。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为72.0质量%以下,因而能够确保有助于用于车载用空调设备时的安全性的低于10.0cm/s的燃烧速度。
在制冷剂5中,相对于R1234yf的冷冻能力为128%以上即可,优选为130%以上、更优选为140%以上、进一步优选为150%以上、特别优选为160%以上。
制冷剂5的GWP为5以上100以下,因而,从全球变暖的观点考虑,与其他的通用制冷剂相比,能够显著地抑制环境负荷。
在制冷剂5中,从能耗效率的观点考虑,相对于R1234yf的、冷冻能力与冷冻循环中消耗的动力之比(制冷性能系数(COP))在100%以上即可。
通过将制冷剂5用于车载用空调设备,具有能够利用消耗电力比电热器少的热泵进行制热的优点。
在制冷剂5中,上述空调设备优选为汽油车用、混合动力汽车用、电动汽车用或氢动力汽车用的设备。这些之中,从利用热泵将车室内加热、并且使车的行驶距离提高的观点考虑,在制冷剂5中,特别优选上述空调设备为电动汽车用的设备。即,在本发明中,特别优选将制冷剂5用于电动汽车。
在本发明中,制冷剂5用于车载用空调设备。在本发明中,制冷剂5优选用于汽油车的空调设备、混合动力汽车的空调设备、电动汽车的空调设备或氢动力汽车的空调设备。在本发明中,特别优选制冷剂5用于电动汽车的空调设备。
在本发明中,制冷剂5优选用于汽油车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、氢动力汽车、燃料电池车等汽车的冷冻装置。这些之中,制冷剂5特别优选用于不能利用发动机排热的电动汽车的冷冻装置。
并且,在发动机启动时、恒温器故障等无法利用发动机排热的状况下,在汽油车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、氢动力汽车、燃料电池车等汽车中通过使用搭载了制冷剂5的热泵式的供热,也能够将这些汽车的室内立即加热。
在本发明中,在利用热泵对车室内进行制热时,在-40℃时需要大气压以上的压力,因而制冷剂5的沸点优选为-51.2~-40.0℃、更优选为-50.0~-42.0℃、进一步优选为-48.0~-44.0℃。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例优选为15.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例优选为85.0~35.0质量%。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例更优选为20.0~55.0质量%、HFO-1234yf的含有比例更优选为80.0~45.0质量%。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例进一步优选为25.0~50.0质量%、HFO-1234yf的含有比例进一步优选为75.0~50.0质量%。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例特别优选为30.0~45.0质量%、HFO-1234yf的含有比例特别优选为70.0~55.0质量%。
在制冷剂5中,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例最优选为35.0~40.0质量%、HFO-1234yf的含有比例最优选为65.0~60.0质量%。
在本发明中,制冷剂5的燃烧速度优选低于10.0cm/s、更优选低于5.0cm/s、进一步优选低于3.0cm/s、特别优选低于2.0cm/s。
在本发明中,从获得与R1234yf同等或以上的冷冻能力的观点考虑,制冷剂5优选用于使蒸发温度为-40~10℃的冷冻循环运转。
在本发明中,在为了使冷冻循环运转而使用制冷剂5的情况下,排出温度优选为79℃以下、更优选为75℃以下、进一步优选为70℃以下、特别优选为67℃以下。
制冷剂5通常可以含有浓度总和为99.5质量%以上的HFO-1132(E)和HFO-1234yf。在本发明中,制冷剂5整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的合计量优选为99.7质量%以上、更优选为99.8质量%以上、进一步优选为99.9质量%以上。
在制冷剂5中,在不损害上述特性的范围内,除了含有HFO-1132(E)和HFO-1234yf之外,还可以含有其他制冷剂。此时,制冷剂5整体中的其他制冷剂的含有比例优选为0.5质量%以下、更优选为0.3质量%以下、进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。作为其他制冷剂,没有特别限定,可以从本领域中广泛使用的公知的制冷剂中广泛选择。制冷剂5可以单独含有1种其他制冷剂,也可以含有2种以上的其他制冷剂。
特别优选制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。换言之,制冷剂5特别优选制冷剂5整体中的HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总浓度为100质量%。
制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例通常为12.1~72.0质量%、HFO-1234yf的含有比例通常为87.9~28.0质量%。
制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例优选为15.0~65.0质量%、HFO-1234yf的含有比例优选为85.0~35.0质量%。
在制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例更优选为20.0~55.0质量%、HFO-1234yf的含有比例更优选为80.0~45.0质量%。
在制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例进一步优选为25.0~50.0质量%、HFO-1234yf的含有比例进一步优选为75.0~50.0质量%。
在制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例特别优选为30.0~45.0质量%、HFO-1234yf的含有比例特别优选为70.0~55.0质量%。
在制冷剂5仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成的情况下,相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例最优选为35.0~40.0质量%、HFO-1234yf的含有比例最优选为65.0~60.0质量%。
1.6用途
含有本发明的制冷剂的组合物能够作为工作流体广泛地用于1)包括使冷冻循环运转的工序的冷冻方法、2)使冷冻循环运转的冷冻装置的运转方法等中的现有的制冷剂的用途。
在此,上述冷冻循环意指:利用压缩机,使制冷剂(本发明的制冷剂1、制冷剂2、制冷剂3、制冷剂4和制冷剂5)以仅有该制冷剂的状态、或者后述的制冷剂组合物或含冷冻机油的工作流体的状态在冷冻装置的内部循环,从而进行能量转换。
含有本发明的制冷剂的组合物没有特别限定,适合用于蒸气压缩式冷冻循环中的用途。蒸气压缩式冷冻循环包括:使制冷剂(1)以气体状态利用压缩机进行压缩;(2)利用冷凝器冷却转变成压力高的液体状态;(3)利用膨胀阀使压力降低;以及(4)在蒸发器中以低温使其气化,通过气化热来夺取热量等一系列的循环。根据将气体状态的制冷剂压缩的方式,可以分成涡轮(离心式)、往复式、双螺杆、单螺杆和涡旋压缩机等,能够根据热容量、压缩比和大小选择。
含有本发明的制冷剂的组合物没有特别限定,适用于大型冷却冷冻机、特别是涡轮(离心式)压缩机所使用的制冷剂。
本发明还包括本发明的制冷剂(或含有它们的组合物)在冷冻方法中的用途、本发明的制冷剂(或含有它们的组合物)在冷冻装置等的运转方法中的用途、以及具有本发明的制冷剂(或含有它们的组合物)的冷冻装置等。
含有本发明的制冷剂1的组合物能够用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转。
通过将含有本发明的制冷剂1的组合物用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转,具有能够获得与R404A同等或以上的冷冻能力的优点。在使用含有本发明的制冷剂1的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上-5℃以下、更优选为-60℃以上-7.5℃以下、进一步优选为-55℃以上-10℃以下、特别优选为-50℃以上-35℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂1的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-7.5℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-35℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂1的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
从获得与R404A同等或以上的冷冻能力的观点考虑,含有本发明的制冷剂2的组合物优选用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。在使用含有本发明的制冷剂2的组合物的冷冻循环中,蒸发温度更优选为-65℃以上10℃以下、进一步优选为-60℃以上5℃以下、更进一步优选为-55℃以上0℃以下、特别优选-50℃以上-5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂2的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为15℃以下、更优选为5℃以下、进一步优选为0℃以下、特别优选为-5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂2的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
从获得与R134a同等或以上的冷冻能力的观点考虑,含有本发明的制冷剂3的组合物优选用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。在使用含有本发明的制冷剂3的组合物的冷冻循环中,蒸发温度更优选为-65℃以上15℃以下、进一步优选为-60℃以上5℃以下、更进一步优选为-55℃以上0℃以下、特别优选-50℃以上-5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂3的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为15℃以下、更优选为5℃以下、进一步优选为0℃以下、特别优选为-5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂3的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
在使用含有本发明的制冷剂3的组合物的冷冻循环中,蒸发温度优选为-65℃以上15℃以下、更优选为-60℃以上5℃以下、进一步优选为-55℃以上0℃以下、特别优选为-50℃以上-5℃以下。
从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,含有本发明的制冷剂4的组合物优选用于使蒸发温度为-75~20℃的冷冻循环运转。在使用含有本发明的制冷剂4的组合物的冷冻循环中,蒸发温度更优选为-65℃以上15℃以下、进一步优选为-60℃以上10℃以下、更进一步优选为-55℃以上7.5℃以下、特别优选为-50℃以上5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂4的组合物的冷冻循环中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,蒸发温度优选为20℃以下、更优选为15℃以下、进一步优选为10℃以下、特别优选为5℃以下。
在使用含有本发明的制冷剂4的组合物的冷冻循环中,从获得与R1234yf相比为140%以上的冷冻能力的观点考虑,蒸发温度优选为-75℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-55℃以上、特别优选为-50℃以上。
作为能够应用本发明的制冷剂1、制冷剂2、制冷剂3和制冷剂4(或含有它们的组合物)的冷冻装置,优选列举例如空调设备、冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏陈列柜、冷冻陈列柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库用冷冻机、车载用空调设备、涡轮冷冻机或螺杆冷冻机。这些之中,更优选车载用空调设备。在车载用空调设备中,进一步优选汽油车用空调设备、混合动力汽车用空调设备、电动汽车用空调设备或氢动力汽车用空调设备。在车载用空调设备中,特别优选电动汽车用空调设备。
含有本发明的制冷剂1或2的组合物适合用作R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507或R513A的替代制冷剂。含有本发明的制冷剂1或2的组合物更适合用作R22、R404A、R407F、R407H、R448A、R449A、R454C、R455A或R465A的替代制冷剂。并且,含有本发明的制冷剂1或2的组合物具备具有与现在通用的R404A同等的冷冻能力、并且GWP足够小的性能,因而特别适合用作R404A的替代制冷剂。
含有本发明的制冷剂3的组合物适合用作R134a、R1234yf或CO2的替代制冷剂。含有本发明的制冷剂3的组合物更适合用作R134a的替代制冷剂。并且,含有本发明的制冷剂3的组合物具备与现在通用的R134a相比具有150%以上的冷冻能力、并且GWP足够小的性能,因而特别适合用作R134a的替代制冷剂。
含有本发明的制冷剂4的组合物适合用作R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507、R513A、R1234yf或R1234ze的替代制冷剂。含有本发明的制冷剂4的组合物更适合用作R12、R134a、R404A、R407C、R449C、R454C、R1234yf或R1234ze的替代制冷剂。并且,含有本发明的制冷剂4的组合物具备与现在通用的R1234yf相比具有140%以上的冷冻能力、并且GWP足够小的性能,因而特别适合用作R1234yf的替代制冷剂。
含有本发明的制冷剂5的组合物适合用作R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507、R513A、R1234yf或R1234ze的替代制冷剂。含有本发明的制冷剂5的组合物更适合用作R12、R134a或R1234yf的替代制冷剂。并且,含有本发明的制冷剂5的组合物具有与现在通用的R1234yf相比具有140%以上的冷冻能力、并且GWP足够小的性能,因而特别适合用作R1234yf的替代制冷剂。
含有本发明的制冷剂5的组合物优选用于车载用空调设备。另外,该车载用空调设备优选为汽油车用空调设备、混合动力汽车用空调设备、电动汽车用空调设备或氢动力汽车用空调设备。这些之中,该车载用空调设备特别优选为电动汽车用空调设备。即,在本发明中,特别优选将含有制冷剂5的组合物用于电动汽车。
2.制冷剂组合物
本发明的制冷剂组合物至少含有本发明的制冷剂,能够用于与本发明的制冷剂相同的用途。
另外,本发明的制冷剂组合物还能够用于通过至少与冷冻机油混合而得到冷冻装置用工作流体。
本发明的制冷剂组合物除了含有本发明的制冷剂之外,还含有至少1种的其他成分。本发明的制冷剂组合物可以根据需要含有以下的其他成分中的至少1种。
如上所述,在将本发明的制冷剂组合物用作冷冻装置中的工作流体时,通常至少与冷冻机油混合使用。
在此,本发明的制冷剂组合物优选实质上不含冷冻机油。具体而言,本发明的制冷剂组合物中,相对于制冷剂组合物整体,冷冻机油的含量优选为0~1质量%、更优选为0~0.5质量%、进一步优选为0~0.25质量%、特别优选为0~0.1质量%。
2.1水
本发明的制冷剂组合物可以含有微量的水。
关于制冷剂组合物中的含水比例,相对于制冷剂整体,优选为0~0.1质量%、更优选为0~0.075质量%、进一步优选为0~0.05质量%、特别优选为0~0.025质量%。
通过制冷剂组合物含有微量的水分,制冷剂中所含的不饱和氟代烃系化合物的分子内双键稳定化,并且,也不易引起不饱和氟代烃系化合物的氧化,因而制冷剂组合物的稳定性提高。从通过含有水分而获得上述效果的观点考虑,含水比例的下限值为0.001质量%左右。例如,可以在0.001~0.1质量%、0.001~0.075质量%、0.001~0.05质量%、0.001~0.025质量%的范围内调节含水比例。
2.2示踪剂
为了能够在本发明的制冷剂组合物发生稀释、污染、以及其他任何变更的情况下追踪该变更,可以将示踪剂以能够检测的浓度添加至本发明的制冷剂组合物中。
在本发明的制冷剂组合物中,作为示踪剂,可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为示踪剂,没有特别限定,可以从通常使用的示踪剂中适当选择。优选选择不在本发明的制冷剂中成为不可避免地混入的杂质的化合物作为示踪剂。
作为上述示踪剂,例如可以列举氢氟烃、氢氯氟烃、氯氟烃、氢氯烃、氟代烃、氘代烃、氘代氟烃、全氟烃、含氟醚、溴代化合物、碘代化合物、醇、醛、酮、一氧化二氮(N2O)等。这些之中,优选氢氟烃、氢氯氟烃、氯氟烃、氢氯烃、氟代烃和含氟醚。
作为上述示踪剂,具体而言更优选以下的化合物(以下也称为示踪剂化合物)。
HCC-40(氯代甲烷、CH3Cl)
HFC-41(氟代甲烷、CH3F)
HFC-161(氟代乙烷、CH3CH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷、CF3CH2CHF2)
HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、CF3CH2CF3)
HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、CF3CHFCHF2)
HCFC-22(氯二氟甲烷、CHClF2)
HCFC-31(氯氟甲烷、CH2ClF)
CFC-1113(氯三氟乙烯、CF2=CClF)
HFE-125(三氟甲基-二氟甲基醚、CF3OCHF2)
HFE-134a(三氟甲基-氟甲基醚、CF3OCH2F)
HFE-143a(三氟甲基-甲基醚、CF3OCH3)
HFE-227ea(三氟甲基-四氟乙基醚、CF3OCHFCF3)
HFE-236fa(三氟甲基-三氟乙基醚、CF3OCH2CF3)
上述示踪剂化合物可以以10质量百万分率(ppm)~1000ppm的合计浓度存在于制冷剂组合物中。上述示踪剂化合物优选以30ppm~500ppm的合计浓度存在于制冷剂组合物中,更优选以50ppm~300ppm的合计浓度存在于制冷剂组合物中,进一步优选以75ppm~250ppm的合计浓度存在于制冷剂组合物中,特别优选以100ppm~200ppm的合计浓度存在于制冷剂组合物中。
2.3紫外线荧光染料
在本发明的制冷剂组合物中,紫外线荧光染料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为上述紫外线荧光染料,没有特别限定,可以从通常使用的紫外线荧光染料中适当选择。
作为上述紫外线荧光染料,例如可以列举萘二甲酰亚胺、香豆素、蒽、菲、氧杂蒽、噻吨、苯并夹氧杂蒽和荧光素、以及它们的衍生物。这些之中,优选萘二甲酰亚胺和香豆素。
上述紫外线荧光染料的含有比例没有特别限定,相对于制冷剂整体,通常为0.01~5质量%、优选为0.05~3质量%、更优选为0.1~2质量%、进一步优选为0.25~1.5质量%、特别优选为0.5~1质量%。
2.4稳定剂
在本发明的制冷剂组合物中,稳定剂可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为上述稳定剂,没有特别限定,可以从通常使用的稳定剂中适当选择。
作为上述稳定剂,例如可以列举硝基化合物、醚类和胺类等。
作为硝基化合物,例如可以列举硝基甲烷和硝基乙烷等脂肪族硝基化合物、以及硝基苯和硝基苯乙烯等芳香族硝基化合物等。
作为醚类,例如可以列举1,4-二噁烷等。
作为胺类,例如可以列举2,2,3,3,3-五氟丙胺、二苯胺等。
作为上述稳定剂,除了上述硝基化合物、醚类和胺类以外,还可以列举丁基羟基二甲苯、苯并三唑等。
上述稳定剂的含有比例没有特别限定,相对于制冷剂整体,通常为0.01~5质量%、优选为0.05~3质量%、更优选为0.1~2质量%、进一步优选为0.25~1.5质量%、特别优选为0.5~1质量%。
其中,本发明的制冷剂组合物的稳定性的评价方法没有特别限定,可以按照通常使用的方法进行评价。作为这样的方法的一例,可以列举按照ASHRAE标准97-2007以游离氟离子的量为指标进行评价的方法等。除此之外,还可以列举以总酸值(total acid number)为指标进行评价的方法等。该方法例如可以按照ASTM D 974-06进行。
2.5阻聚剂
在本发明的制冷剂组合物中,阻聚剂可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为上述阻聚剂,没有特别限定,可以从通常使用的阻聚剂中适当选择。
作为上述阻聚剂,例如可以列举4-甲氧基-1-萘酚、对苯二酚、对苯二酚甲基醚、二甲基叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、苯并三唑等。
上述阻聚剂的含有比例没有特别限定,相对于制冷剂整体,通常为0.01~5质量%、优选为0.05~3质量%、更优选为0.1~2质量%、进一步优选为0.25~1.5质量%、特别优选为0.5~1质量%。
2.6制冷剂组合物可含有的其他成分
本发明的制冷剂组合物还可以列举以下成分作为能够包含的成分。
例如可以含有与上述制冷剂不同的氟代烃。作为其他成分的氟代烃没有特别限定,可以列举选自HCFC-1122和HCFC-124、CFC-1113中的至少一种氟代烃。
另外,作为其他成分,例如可以含有式(A):CmHnXp[式中,X分别独立地表示氟原子、氯原子或溴原子,m为1或2,2m+2≥n+p、p≥1]所示的至少一种的卤代有机化合物。上述卤代有机化合物没有特别限定。例如优选二氟氯甲烷、氯甲烷、2-氯-1,1,1,2,2-五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、2-氯-1,1-二氟乙烯、三氟乙烯等。
另外,作为其他成分,例如可以含有式(B):CmHnXp[式中,X分别独立地表示非卤原子的原子,m为1或2,2m+2≥n+p、p≥1]所示的至少一种的有机化合物。上述有机化合物没有特别限定,例如优选丙烷、异丁烷等。
这些氟代烃、式(A)所示的卤代有机化合物和式(B)所示的有机化合物的含量没有限定,以它们的合计量计,相对于制冷剂组合物的总量优选为0.5质量%以下,更优选为0.3质量%以下,特别优选为0.1质量%以下。
3.含冷冻机油的工作流体
本发明的含冷冻机油的工作流体至少包含本发明的制冷剂或制冷剂组合物、和冷冻机油,作为冷冻装置中的工作流体使用。具体而言,本发明的含冷冻机油的工作流体通过冷冻装置的压缩机中使用的冷冻机油与制冷剂或制冷剂组合物相互混合而获得。
上述冷冻机油的含有比例没有特别限定,相对于含冷冻机油的工作流体整体,通常为10~50质量%、优选为12.5~45质量%、更优选为15~40质量%、进一步优选为17.5~35质量%、特别优选为20~30质量%。
3.1冷冻机油
本发明的组合物中,冷冻机油可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为上述冷冻机油,没有特别限定,可以从通常使用的冷冻机油中适当选择。此时,可以根据需要适当选择在提升与本发明的制冷剂的混合物(本发明的混合制冷剂)的相容性(miscibility)和本发明的混合制冷剂的稳定性等作用等的方面更优异的冷冻机油。
作为上述冷冻机油的基础油,例如优选选自聚亚烷基二醇(PAG)、多元醇酯(POE)和聚乙烯醚(PVE)中的至少一种。
上述冷冻机油除了含有上述基础油之外,还可以含有添加剂。
上述添加剂可以为选自抗氧化剂、极压剂、酸捕捉剂、氧捕捉剂、铜钝化剂、防锈剂、油性剂和消泡剂中的至少1种。
作为上述冷冻机油,从润滑的观点考虑,优选40℃时的运动粘度为5~400cSt的冷冻机油。
本发明的含冷冻机油的工作流体还可以根据需要进一步含有至少1种的添加剂。作为添加剂,例如可以列举以下的相容剂等。
3.2相容剂
本发明的含冷冻机油的工作流体中,相容剂可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为上述相容剂,没有特别限定,可以从通常使用的相容剂中适当选择。
作为上述相容剂,例如可以列举聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、酮、含氯烃、酯、内酯、芳基醚、含氟醚、1,1,1-三氟烷烃等。这些之中,优选聚氧亚烷基二醇醚。
实施例
以下列举实施例进行更详细的说明。但本发明并不限定于这些实施例。
试验例1-1
实施例1-1~1-13、比较例1-1~1-2和参考例1-1(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(National Institute of Science and Technology(NIST,美国国家标准与技术研究院)制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
“蒸发温度-50℃”意指冷冻装置所具备的蒸发器中的混合制冷剂的蒸发温度为-50℃。另外,“冷凝温度40℃”意指冷冻装置所具备的冷凝器中的混合制冷剂的冷凝温度为40℃。
将试验例1-1的结果示于表1。表1表示本发明的制冷剂1的实施例和比较例。表1中,“COP比”和“冷冻能力比”表示相对于R404A的比例(%)。表1中,“饱和压力(40℃)”表示饱和温度40℃时的饱和压力。表1中,“排出温度(℃)”表示在上述混合制冷剂的冷冻循环理论计算中在冷冻循环中制冷剂的温度最高的温度。
制冷性能系数(COP)由下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/消耗电量
压缩比由下式求出。
压缩比=冷凝压力(Mpa)/蒸发压力(Mpa)
混合制冷剂的燃烧性通过将混合制冷剂的混合组成设为WCF浓度,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度而进行判断。燃烧速度为0cm/s~10cm/s的判断为“2L级(微燃)”,燃烧速度超过10cm/s的判断为“2级(弱燃)”,没有火焰传播的判断为“1级(不燃)”。表1中的“ASHRAE燃烧性分类”表示基于该判定基准的结果。
燃烧速度试验如下所述进行。首先,使所使用的混合制冷剂为99.5%或更高的纯度,反复进行冻结、抽吸和解冻的循环,直至真空表上看不到空气的痕迹为止,从而进行脱气。利用密闭法测定燃烧速度。初始温度为周围温度。点火通过在样品池的中心使电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片将火焰的蔓延视觉化。使用具备2个透光的亚克力窗的圆筒型容器(内径:155mm、长度:198mm)作为样品池,使用氙灯作为光源。利用高速数字摄像机以600fps的帧速记录火焰的纹影图像,保存在PC中。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)实施测定。
具体而言,为了能够目测和录像拍摄燃烧的状态,使用内容积为12升的球形玻璃烧瓶,在玻璃烧瓶因燃烧而产生了过大的压力时,气体从上部的盖子释放。关于点火方法,利用来自保持在距底部1/3的高度的电极的放电而产生。
<试验条件>
试验温度:60℃±3℃
压力:101.3kPa±0.7kPa
水分:每1g干燥空气为0.0088g±0.0005g(23℃时的相对湿度50%的水分量)的制冷剂组合物/空气混合比:1vol.%刻度±0.2vol.%
制冷剂组合物混合:±0.1质量%
点火方法:交流放电、电压15kV、电流30mA、氖变压器
电极间隔:6.4mm(1/4inch)
火花:0.4秒±0.05秒
判定基准:
·以着火点为中心火焰蔓延超过90度的情况=火焰传播(可燃)
·以着火点为中心火焰蔓延在90度以下的情况=火焰不传播(不燃)
[表1]
试验例1-2
实施例1-14~1-26、比较例1-3~1-4和参考例1-2(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例1-1相同。
将试验例1-2的结果示于表2。表2表示本发明的制冷剂1的实施例和比较例。表2中各术语的含义与试验例1-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例1-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例1-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例1-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例1-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表2]
试验例1-3
实施例1-27~1-39、比较例1-5~1-6和参考例1-3(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例1-1相同。
将试验例1-3的结果示于表3。表3表示本发明的制冷剂1的实施例和比较例。表3中各术语的含义与试验例1-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例1-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例1-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例1-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例1-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表3]
试验例1-4
比较例1-7~1-21和参考例1-4(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例1-1相同。
将试验例1-4的结果示于表4。表4表示本发明的制冷剂1的比较例。表4中各术语的含义与试验例1-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例1-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例1-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例1-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例1-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表4]
试验例1-5
比较例1-22~1-36和参考例1-5(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例1-1相同。
将试验例1-5的结果示于表5。表5表示本发明的制冷剂1的比较例。表5中各术语的含义与试验例1-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例1-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例1-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例1-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例1-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表5]
试验例2-1
实施例2-1~2-6、比较例2-1~2-9和参考例2-1(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
“蒸发温度-50℃”意指冷冻装置所具备的蒸发器中的混合制冷剂的蒸发温度为-50℃。另外,“冷凝温度40℃”意指冷冻装置所具备的冷凝器中的混合制冷剂的冷凝温度为40℃。
将试验例2-1的结果示于表6。表6表示本发明的制冷剂2的实施例和比较例。表6中,“COP比”和“冷冻能力比”表示相对于R404A的比例(%)。表6中,“饱和压力(40℃)”表示饱和温度40℃时的饱和压力。表6中,“排出温度(℃)”表示在上述混合制冷剂的冷冻循环理论计算中在冷冻循环中制冷剂的温度最高的温度。
制冷性能系数(COP)由下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/消耗电量
压缩比由下式求出。
压缩比=冷凝压力(Mpa)/蒸发压力(Mpa)
混合制冷剂的燃烧性通过将混合制冷剂的混合组成设为WCF浓度,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度而进行判断。燃烧速度为0cm/s~10cm/s的判断为“2L级(微燃)”,燃烧速度超过10cm/s的判断为“2级(弱燃)”,没有火焰传播的判断为“1级(不燃)”。表6中的“ASHRAE燃烧性分类”表示基于该判定基准的结果。
燃烧速度试验如下所述进行。首先,使所使用的混合制冷剂为99.5%或更高的纯度,反复进行冻结、抽吸和解冻的循环,直至真空表上看不到空气的痕迹为止,从而进行脱气。利用密闭法测定燃烧速度。初始温度为周围温度。点火通过在样品池的中心使电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片将火焰的蔓延视觉化。使用具备2个透光的亚克力窗的圆筒型容器(内径:155mm、长度:198mm)作为样品池,使用氙灯作为光源。利用高速数字摄像机以600fps的帧速记录火焰的纹影图像,保存在PC中。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)实施测定。
具体而言,为了能够目测和录像拍摄燃烧的状态,使用内容积为12升的球形玻璃烧瓶,在玻璃烧瓶因燃烧而产生了过大的压力时,气体从上部的盖子释放。关于点火方法,利用来自保持在距底部1/3的高度的电极的放电而产生。
<试验条件>
试验温度:60℃±3℃
压力:101.3kPa±0.7kPa
水分:每1g干燥空气为0.0088g±0.0005g(23℃时的相对湿度50%的水分量)制冷剂组合物/空气混合比:1vol.%刻度±0.2vol.%
制冷剂组合物混合:±0.1质量%
点火方法:交流放电、电压15kV、电流30mA、氖变压器
电极间隔:6.4mm(1/4inch)
火花:0.4秒±0.05秒
判定基准:
·以着火点为中心火焰蔓延超过90度的情况=火焰传播(可燃)
·以着火点为中心火焰蔓延在90度以下的情况=火焰不传播(不燃)
[表6]
试验例2-2
实施例2-7~2-12、比较例2-10~2-18和参考例2-2(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例2-1相同。
将试验例2-2的结果示于表7。表7表示本发明的制冷剂2的实施例和比较例。表7中各术语的含义与试验例2-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例2-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例2-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例2-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例2-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表7]
试验例2-3
实施例2-13~2-18、比较例2-19~2-27和参考例2-3(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例2-1相同。
将试验例2-3的结果示于表8。表8表示本发明的制冷剂2的实施例和比较例。表8中各术语的含义与试验例2-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例2-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例2-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例2-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例2-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表8]
试验例2-4
实施例2-19~2-24、比较例2-28~2-36和参考例2-4(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例2-1相同。
将试验例2-4的结果示于表9。表9表示本发明的制冷剂2的实施例和比较例。表9中各术语的含义与试验例2-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例2-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例2-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例2-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例2-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表9]
试验例2-5
实施例2-25~2-30、比较例2-37~2-45和参考例2-5(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度40℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
上述术语的含义与试验例2-1相同。
将试验例2-5的结果示于表10。表10表示本发明的制冷剂2的实施例和比较例。表10中各术语的含义与试验例2-1相同。
制冷性能系数(COP)和压缩比与试验例2-1同样操作求出。
混合制冷剂的燃烧性与试验例2-1同样操作进行判断。燃烧速度试验与试验例2-1同样操作进行。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)按照与试验例2-1同样的方法和试验条件进行测定。
[表10]
试验例3
实施例3-1~3-5、比较例3-1~3-5、参考例3-1(R134a)和参考例3-2(R404A)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度、饱和温度45℃时的饱和压力、冷凝压力和蒸发压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
“蒸发温度-10℃”意指冷冻装置所具备的蒸发器中的混合制冷剂的蒸发温度为-10℃。另外,“冷凝温度45℃”意指冷冻装置所具备的冷凝器中的混合制冷剂的冷凝温度为45℃。
将试验例3的结果示于表11。表11表示本发明的制冷剂3的实施例和比较例。表11中,“COP比”和“冷冻能力比”表示相对于R134a的比例(%)。表11中,“饱和压力(45℃)”表示饱和温度45℃时的饱和压力。表11中,“排出温度(℃)”表示在上述混合制冷剂的冷冻循环理论计算中在冷冻循环中制冷剂的温度最高的温度。
制冷性能系数(COP)由下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/消耗电量
临界温度通过使用National Institute of Science and Technology(NIST,美国国家标准与技术研究院)和Reference Fluid Thermodynamic and TransportProperties Database(参考流体热力学和输运性质数据库,Refprop 10.0)实施计算而求出。
混合制冷剂的燃烧性通过将混合制冷剂的混合组成设为WCF浓度,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度而进行判断。燃烧速度为0cm/s~10cm/s的判断为“2L级(微燃)”,燃烧速度超过10cm/s的判断为“2级(弱燃)”,没有火焰传播的判断为“1级(不燃)”。表11中的“ASHRAE燃烧性分类”表示基于该判定基准的结果。
燃烧速度试验如下所述进行。首先,使所使用的混合制冷剂为99.5%或更高的纯度,反复进行冻结、抽吸和解冻的循环,直至真空表上看不到空气的痕迹为止,从而进行脱气。利用密闭法测定燃烧速度。初始温度为周围温度。点火通过在样品池的中心使电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片将火焰的蔓延视觉化。使用具备2个透光的亚克力窗的圆筒型容器(内径:155mm、长度:198mm)作为样品池,使用氙灯作为光源。利用高速数字摄像机以600fps的帧速记录火焰的纹影图像,保存在PC中。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)实施测定。
具体而言,为了能够目测和录像拍摄燃烧的状态,使用内容积为12升的球形玻璃烧瓶,在玻璃烧瓶因燃烧而产生了过大的压力时,气体从上部的盖子释放。关于点火方法,利用来自保持在距底部1/3的高度的电极的放电而产生。
<试验条件>
试验温度:60℃±3℃
压力:101.3kPa±0.7kPa
水分:每1g干燥空气为0.0088g±0.0005g(23℃时的相对湿度50%的水分量)制冷剂组合物/空气混合比:1vol.%刻度±0.2vol.%
制冷剂组合物混合:±0.1质量%
点火方法:交流放电、电压15kV、电流30mA、氖变压器
电极间隔:6.4mm(1/4inch)
火花:0.4秒±0.05秒
判定基准:
·以着火点为中心火焰蔓延超过90度的情况=火焰传播(可燃)
·以着火点为中心火焰蔓延在90度以下的情况=火焰不传播(不燃)
[表11]
试验例4
实施例4-1~4-7和比较例4-1~4-5所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、排出温度和饱和温度-10℃时的饱和压力通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
“蒸发温度5℃”意指冷冻装置所具备的蒸发器中的混合制冷剂的蒸发温度为5℃。另外,“冷凝温度45℃”意指冷冻装置所具备的冷凝器中的混合制冷剂的冷凝温度为45℃。
将试验例4的结果示于表12。表12表示本发明的制冷剂4的实施例和比较例。表12中,“COP比”和“冷冻能力比”表示相对于R1234yf的比例(%)。表12中,“饱和压力(-10℃)”表示作为冷藏条件的蒸发温度代表值的饱和温度-10℃时的饱和压力。表12中,“排出温度(℃)”表示在上述混合制冷剂的冷冻循环理论计算中在冷冻循环中制冷剂的温度最高的温度。
制冷性能系数(COP)由下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/消耗电量
临界温度通过使用National Institute of Science and Technology(NIST)和Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 10.0)实施计算而求出。
混合制冷剂的燃烧性通过将混合制冷剂的混合组成设为WCF浓度,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度而进行判断。燃烧速度为0cm/s~10cm/s的判断为“2L级(微燃)”,燃烧速度超过10cm/s的判断为“2级(弱燃)”,没有火焰传播的判断为“1级(不燃)”。表12中的“ASHRAE燃烧性分类”表示基于该判定基准的结果。
燃烧速度试验如下所述进行。首先,使所使用的混合制冷剂为99.5%或更高的纯度,反复进行冻结、抽吸和解冻的循环,直至真空表上看不到空气的痕迹为止,从而进行脱气。利用密闭法测定燃烧速度。初始温度为周围温度。点火通过在样品池的中心使电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片将火焰的蔓延视觉化。使用具备2个透光的亚克力窗的圆筒型容器(内径:155mm、长度:198mm)作为样品池,使用氙灯作为光源。利用高速数字摄像机以600fps的帧速记录火焰的纹影图像,保存在PC中。
混合制冷剂的燃烧范围使用基于ASTM E681-09的测定装置(参照图1)实施测定。
具体而言,为了能够目测和录像拍摄燃烧的状态,使用内容积为12升的球形玻璃烧瓶,在玻璃烧瓶因燃烧而产生了过大的压力时,气体从上部的盖子释放。关于点火方法,利用来自保持在距底部1/3的高度的电极的放电而产生。
<试验条件>
试验温度:60℃±3℃
压力:101.3kPa±0.7kPa
水分:每1g干燥空气为0.0088g±0.0005g(23℃时的相对湿度50%的水分量)
制冷剂组合物/空气混合比:1vol.%刻度±0.2vol.%
制冷剂组合物混合:±0.1质量%
点火方法:交流放电、电压15kV、电流30mA、氖变压器
电极间隔:6.4mm(1/4inch)
火花:0.4秒±0.05秒
判定基准:
·以着火点为中心火焰蔓延超过90度的情况=火焰传播(可燃)
·以着火点为中心火焰蔓延在90度以下的情况=火焰不传播(不燃)
[表12]
试验例5
实施例5-1~5-13、比较例5-1~5-3和参考例5-1(R134a)所示的混合制冷剂的GWP基于IPCC第4次报告书的值进行评价。
这些混合制冷剂的COP、冷冻能力、沸点和排出温度通过使用Refprop 10.0(NIST制)以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
“蒸发温度-30℃”意指冷冻装置所具备的蒸发器中的混合制冷剂的蒸发温度为-30℃。另外,“冷凝温度30℃”意指冷冻装置所具备的冷凝器中的混合制冷剂的冷凝温度为30℃。
将试验例5的结果示于表13。表13表示本发明的制冷剂5的实施例和比较例。表13中,“COP比”和“冷冻能力比”表示相对于R1234yf的比例(%)。表13中,“排出温度(℃)”表示在上述混合制冷剂的冷冻循环理论计算中在冷冻循环中制冷剂的温度最高的温度。表13中,“沸点(℃)”表示混合制冷剂的液相达到大气压(101.33kPa)的温度。表13中,“动力的消耗电量(%)”表示为了使电动汽车行驶而使用的电能,以与制冷剂为HFO-1234yf时的消耗电量之比表示。表13中,“制热的消耗电量(%)”表示电动汽车为了运行制热而使用的电能,以与制冷剂为HFO-1234yf时的消耗电量之比表示。表13中,“能够行驶的距离”是在搭载有一定电容量的二次电池的电动汽车中,将不进行制热(制热的消耗电力为0)地行驶时能够行驶的距离设为100%时,表示进行制热且行驶时能够行驶的距离的相对比例(%)。
制冷性能系数(COP)由下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/消耗电量
混合制冷剂的燃烧性通过将混合制冷剂的混合组成设为WCF浓度,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度而进行判断。燃烧速度测定如下所述进行。首先,使所使用的混合制冷剂为99.5%或更高的纯度,反复进行冻结、抽吸和解冻的循环,直至真空表上看不到空气的痕迹为止,从而进行脱气。利用密闭法测定燃烧速度。初始温度为周围温度。点火通过在样品池的中心使电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片将火焰的蔓延视觉化。使用具备2个透光的亚克力窗的圆筒型容器(内径:155mm、长度:198mm)作为样品池,使用氙灯作为光源。利用高速数字摄像机以600fps的帧速记录火焰的纹影图像,保存在PC中。
在制热方法中,在沸点超过-40℃的制冷剂时制热采用电热器方式,在沸点在-40℃以下的制冷剂时制热采用热泵方式。
使用制热时的消耗电量由下式求出。
使用制热时的消耗电量=制热能力/制热COP
其中,制热COP意指“制热效率”。
关于制热效率,在电热器的情况下制热COP=1,制热消耗与动力同等的电力。即,制热的消耗电力为E=E/(1+COP)。另一方面,在热泵的情况下,使用Refprop 10.0(NIST制),以下列条件实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出制热COP。
能够行驶的距离由下式求出。
能够行驶的距离=(电池容量)/(动力的消耗电量+制热的消耗电量)
[表13]
Claims (26)
1.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于:
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为35.0~65.0质量%,HFO-1234yf的含有比例为65.0~35.0质量%,
所述制冷剂用于使蒸发温度为-75~-5℃的冷冻循环运转。
2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于:
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为41.3~53.5质量%,HFO-1234yf的含有比例为58.7~46.5质量%。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
4.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于:
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为40.5~49.2质量%,HFO-1234yf的含有比例为59.5~50.8质量%。
5.如权利要求4所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
6.如权利要求4或5所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。
7.如权利要求1~6中任一项所述的组合物,其特征在于:
作为R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507或R513A的替代制冷剂使用。
8.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于:
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~39.8质量%,HFO-1234yf的含有比例为68.9~60.2质量%。
9.如权利要求8所述的组合物,其特征在于:
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为31.1~37.9质量%,HFO-1234yf的含有比例为68.9~62.1质量%。
10.如权利要求8或9所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
11.如权利要求8~10中任一项所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂用于使蒸发温度为-75~15℃的冷冻循环运转。
12.如权利要求8~11中任一项所述的组合物,其特征在于:
作为R134a、R1234yf或CO2的替代制冷剂使用。
13.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于:
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为21.0~28.4质量%,HFO-1234yf的含有比例为79.0~71.6质量%。
14.如权利要求13所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
15.如权利要求13或14所述的组合物,其特征在于:
作为R12、R22、R134a、R404A、R407A、R407C、R407F、R407H、R410A、R413A、R417A、R422A、R422B、R422C、R422D、R423A、R424A、R426A、R427A、R430A、R434A、R437A、R438A、R448A、R449A、R449B、R449C、R452A、R452B、R454A、R454B、R454C、R455A、R465A、R502、R507、R513A、R1234yf或R1234ze的替代制冷剂使用。
16.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于:
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),
相对于HFO-1132(E)和HFO-1234yf的总质量,HFO-1132(E)的含有比例为12.1~72.0质量%,HFO-1234yf的含有比例为87.9~28.0质量%,
所述制冷剂用于车载用空调设备。
17.如权利要求16所述的组合物,其特征在于:
所述空调设备为汽油车用、混合动力汽车用、电动汽车用或氢动力汽车用的空调设备。
18.如权利要求16或17所述的组合物,其特征在于:
所述制冷剂仅由HFO-1132(E)和HFO-1234yf构成。
19.如权利要求16~18中任一项所述的组合物,其特征在于:
作为R12、R134a或R1234yf的替代制冷剂使用。
20.如权利要求1~19中任一项所述的组合物,其特征在于:
含有选自水、示踪剂、紫外线荧光染料、稳定剂和阻聚剂中的至少1种物质。
21.如权利要求1~20中任一项所述的组合物,其特征在于:
还含有冷冻机油,所述组合物用作冷冻装置用工作流体。
22.如权利要求21所述的组合物,其特征在于:
所述冷冻机油含有选自聚亚烷基二醇(PAG)、多元醇酯(POE)和聚乙烯醚(PVE)中的至少1种聚合物。
23.一种冷冻方法,其特征在于,包括:
使用权利要求1~22中任一项所述的组合物使冷冻循环运转的工序。
24.一种冷冻装置的运转方法,其特征在于:
使用权利要求1~22中任一项所述的组合物使冷冻循环运转。
25.一种冷冻装置,其特征在于:
含有权利要求1~22中任一项所述的组合物作为工作流体。
26.如权利要求25所述的冷冻装置,其特征在于:
所述冷冻装置为空调设备、冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏陈列柜、冷冻陈列柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库用冷冻机、车载用空调设备、涡轮冷冻机或螺杆冷冻机。
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