DE630838C - Verfahren zur Kaelteerzeugung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. JUNI 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 630838 KLASSE 12 a GRUPPE

12 α F 60. jo

Frigidaire Corporation in Dayton, Ohio, V. St. A.

Verfahren zur Kälteerzeugung

Zusatz zum Patent 623

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1930 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 9. Februar 19130.

ist in Anspruch genommen.

Im Hauptpatent 623 322 ist ein Verfahren zur Kälteerzeugung durch Verdampfung eines Kältemittels beschrieben, wobei man als Kältemittel einen oder mehrere aliphatischen Fluorchlorkohlenwasserstoffe anwendet. Das Verfahren bezweckt die Beschaffung eines nicht giftigen und nicht brennbaren Kältemittels, das somit besonders für die kleinen im Haushalt benutzten Kältemaschinen geeignet ist.

Zu diesem Zwecke stellten sich die aliphatischen Fluorchlorkohlenwasserstoffe als sehr geeignet heraus.

Es wurde nun gefunden, daß außer den genannten Verbindungen auch Bromfluor und Jodfluor derivate oder Fluorfluorderivate der aliphatischen Kohlenwasserstoffe für den beabsichtigten Zweck geeignet sind.

Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Abb. ι und 2 sind graphische Darstellungen der in typischen Gruppen von 1 bzw. 2 Kohlenstoffatome enthaltenden ' Verbindungen auftretenden Veränderungen in Eigenschaften und zeigen die Veränderungen, der

ag alle Halogenderivate aliphatischer Monofluoride folgen.

Wenn man im allgemeinen in der Formel CH₃F den Fluorgehalt (Anzahl Atome) durch Substitution des Wasserstoffs durch Fluor erhöht, wird der Siedepunkt erniedrigt, die Stabilität erhöht, der Flammpunkt erniedrigt und die Giftigkeit erniedrigt. Wenn der Fluorgehalt konstant gehalten und ein anderes Halogen für Wasserstoff im Kern substituiert wird, wird der ' Siedepunkt erhöht, die Stabilität erniedrigt, die Giftigkeit erhöht und der Flammpunkt erniedrigt. Der Umfang, in welchem diese Veränderungen auftreten, hängt davon ab, welches das andere Halogen (Chlor, Brom oder Jod) ist. Wenn das Verhältnis des Halogengehaltes zum Wasserstoffgehalt vergrößert wird, wird der Flammpunkt tiefer. Da man mit verschiedenen Veränderlichen zu tun hat und wegen der Bedeutung der relativen Mengen sind die Verbindungen der eben beschriebenen Gruppe in der graphischen Darstellung auf Abb. 1 untergebracht, woraus klar hervorgeht, wie diese Veränderungen des Halogengehaltes die beabsichtigte Kälteerzeugungsfähigkeit beeinflussen, und die Darstellung wird eine Anleitung für ein zu einem besonderen Zweck geeignetes Kühl-

mittel geben. Die gestrichtelten Linien bezeichnen dfe Flüorsubstitutionen und die ausgezogenen Linien die Bromsubstitutionen. Die Anwendung voh~ Chlor an Stelle von Brom wird eine ähnliche graphische D ar stellung' ergeben, nur daß diese in der Richtung der niedrigeren Temperaturen verschoben ist bzw. die Kurven sich in dieser Richtung verkürzen. Bei Jod sind die Temperaturen höher als bei ίο Brom. Das Maß der Verschiebung kann durch die Siedepunkte einiger dieser Verbindungen leicht ermittelt werden.

Die graphische Darstellung gemäß Abb. ι umfaßt alle Verbindungen, die aus CH₈F durch Einführung von Brom und/oder Fluor erhalten werden können, und weitere Angaben, die die AufsteEung der graphischen Darstellung erleichtern.

Auf der Abzisse sind die Zahlen ο bis 4, die den Halogengehalt andeuten, eingetragen und auf der Ordinate die angenäherten Siedepunkte in Celsiusgraden. Bei jedem Schnittpunkt ist der Brom- und Fluorgehalt angegeben, und die vollständige Formel der entsprechenden Verbindung findet man dadurch, daß in der Formel CH₄ der Wasserstoff durch diese Halogene substituiert wird.

In Abb. 2 ist in gleicher Weise verfahren zwecks Ermittlung eines Kältemittels mit Bezug auf.den gleichen Verbindungstyp wie Abb. 1, aber mit 2 Kohlenstoffatomen. Betrachtet man z. B. eine Verbindung von der Formel C₂H₃Br₂F und erhöht den Brom-, gehalt, während der Fluorgehalt konstant bleibt, so steigt der Siedepunkt, die Stabilität wird erniedrigt, die Giftigkeit erhöht und der Flammpunkt tiefer. Erhöht man andererseits den Fluorgehalt, während der Bromgehalt konstant bleibt, so erniedrigt sich der Siedepunkt, die Stabilität wird erhöht, die Giftigkeit erniedrigt und der Flammpunkt tiefer. Dieses ergibt die gleiche allgemeine Regel wie bei der Methanreihe.

Die graphische Darstellung kann in gleicher Weise auf andere aliphatische Monofluoride ausgedehnt werden. Bei Steigerung der An-. zahl Kohlenstoffatome wird die Verwickeltheit und Ausdehnung der graphischen Darstellung in Zusammenhang mit der. Anzahl der vorhandenen Halogenatome größer. Diese Halogenderivate aliphatischer Monofluoride können mit der Formel C_nH_mF_pX_r angedeutet werden, worin C Kohlenstoff und η die Anzahl Kohlenstoffatome in Molekül, die immer 1 oder höher ist, vorstellt. H bedeutet Wasserstoff und m die Anzahl Atome,, die gleich ο sein kann, in welchem Falle auch -ijoch den Anforderungen der Erfindung ge-¹ jjjigt wird. F bedeutet Fluor und ρ die An-.^ziyil Atome, die immer gleich 1 oder höher ist. X bedeutet Brom oder Jod oder deren Kombination unter sich oder mit Chlor und r die gesamte Anzahl dieser Atome, r kann ο sein, wenn ρ größer als 1 ist.

B'ei dieser Art Kälteerzeugung kann jeder 6g Bedingung entsprochen werden und das dazu geeignete Kältemittel erfindungsgemäß ermittelt werden, oder man kann ein zweckmäßiges Kältemittel herstellen und die Kälteerzeugungsvorrichtung auf den Betrieb mit diesem Kältemittel einstellen. Die Erfindung wird am vorteilhaftesten angewendet werden können, indem man sowohl die Herstellung des Kältemittels zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften wie die Verwendungsart des Kältemittels zwecks Erzielung eines Kälteerzeugungsverfahrens variiert, das den gestellten Anforderungen genügt. Vorzugsweise verwendet man Kältemittel mit einem Siedepunkt oberhalb minus 6o° C.

Es sei bemerkt, daß von der Bromfluorgruppe vorzugsweise CHBrF₂, CH₂BrF und CBr₂F₂ verwendet werden, und zwar ist der erstgenannte dieser Stoffe dem zweitgenannten und dieser dem drittgenannten vorzuziehen. Diese Stoffe haben den Vorzug angemessener Siedepunkte, sind nicht entflammbar und sind nicht sehr giftig. Die Unentflammbarkeit beruht darauf, daß die Zahl der Wasserstoffatome gleich oder kleiner als die Zahl der Halogenatome ist. Die Verbindungen sind nicht sehr giftig, weil die Zahl der. Fluoratome gleich oder größer ist als die Zahl der Bromatome.

Aus der Zahl der ebenfalls verwendbaren Jodfluorverbindungen dieser Gruppe ist CHF₂I besonders vorteilhaft aus den eben für die Bromfluorverbindungen ausgeführten •runden. _

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Kälteerzeugungsverfahren nach Patent 623 322 unter Verwendung von Bromfluor- und Jodfluorderivaten oder Fluorfluorderivaten der aliphatischen Kohlenwasserstoffe als Kältemittel.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen