ES2590034T3 - Composiciones que comprenden tetrafluoropropeno y difluorometano y sus usos - Google Patents

Abstract

Uso de una composición que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5 por ciento en peso de difluorometano en una bomba de calor para automóviles.

Description

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DESCRIPCION

Composiciones que comprenden tetrafluoropropeno y difluorometano y sus usos Antecedentes

1. - Campo de la descripcion

La presente descripcion se refiere a una composicion para usarlas en sistemas de bomba de calor en los que la composicion comprende tetrafluoropropeno y difluorometano.

2. - Descripcion de la tecnica relacionada

La industria de la refrigeracion ha estado trabajando durante las ultimas decadas pasadas en encontrar refrigerantes de sustitucion para los clorofluorocarbonos (HFCs) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) que agotan la capa de ozono que estan siendo suprimidos progresivamente como resultado del Protocolo de Montreal. La solucion para la mayona de los productores de refrigerante ha sido la comercializacion de refrigerantes de hidrofluorocarbonos (HFC). Los nuevos refrigerantes de HFC, siendo el HFC-134a el mas ampliamente utilizado hasta el presente, tienen un potencial de agotamiento de la capa de ozono nulo y, por lo tanto, no estan afectados por la supresion progresiva reglamentaria actual como resultado del Protocolo de Montreal.

Reglamentaciones medioambientales adicionales pueden finalmente producir la supresion progresiva de algunos refrigerantes de HFC. En la actualidad, la industria se esta enfrentando a regulaciones relacionadas con el potencial de calentamiento global (GWP, por sus iniciales en ingles: global warming potential) para los refrigerantes usados en el aire acondicionado movil. Las regulaciones deberan ser aplicadas mas ampliamente en el futuro, por ejemplo para sistemas fijos de aire acondicionado y de refrigeracion, e incluso se consideraran mayores necesidades de refrigerantes que puedan ser usados en todas las areas en la industria de la refrigeracion y el aire acondicionado. La incertidumbre en cuanto a los requisitos reglamentarios finales con respecto al GWP han obligado a la industria a considerar multiples compuestos y mezclas candidatos.

En la actualidad, los refrigerantes de sustitucion propuestos para los refrigerantes y mezclas de refrigerantes de HFC incluyen el HFC-152a, hidrocarburos puros, tales como butano o propano, o refrigerantes “naturales” tales como CO2. Cada uno de estos sustitutos sugeridos presenta problemas que incluyen la toxicidad, inflamabilidad, baja eficiencia energetica, o necesitan modificaciones de diseno de equipo importantes. Tambien se han propuesto nuevos sustitutos para HCFC-22, R-134a, R-404A, R-507, R-407C y R-4I0A, entre otros. La incertidumbre en cuanto a que requisitos reglamentarios respecto al GWP se adoptaran finalmente ha obligado a la industria a considerar multiples compuestos y mezclas que equilibren la necesidad de bajo GWP, nula o baja inflamabilidad y los parametros existentes de prestaciones del sistema.

Breve compendio

Se ha encontrado que las composiciones que comprenden 2,3,3,3,-tetrafluoropropeno y difluorometano presentan algunas propiedades que permiten la sustitucion de refrigerantes con mayor GWP usados actualmente, incluyendo R-134a, R404A y R410A.

Por lo tanto, la invencion proporciona el uso de una composicion que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5 por ciento en peso de difluorometano en una bomba de calor para automovil.

Tambien se describe en la presente memoria un acondicionador de aire o bomba de calor para automovil que contiene una composicion que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5 por ciento en peso de difluorometano.

Descripcion detallada

Antes de presentar los detalles de los modos de realizacion descritos a continuacion, se definen o aclaran algunos terminos.

Definiciones

Como se usa en la presente memoria, el termino composicion de transferencia de calor significa una composicion usada para transportar calor desde una fuente de calor a un sumidero de calor.

Una fuente de calor se define como cualquier espacio, localizacion, objeto o cuerpo a partir del cual se desea anadir, transferir, mover o eliminar calor. Ejemplos de fuentes de calor son espacios (abiertos o cerrados) que requieren refrigeracion o enfriamiento, tales como vitrinas de refrigeracion o congelacion en un supermercado, espacios de construccion que necesitan aire acondicionado, enfriadores de agua industriales o el compartimento de pasajeros de un automovil que requieran aire acondicionado. En algunos modos de realizacion, la composicion de transferencia de calor puede permanecer en un estado constante a traves del proceso de transferencia (es decir, no evaporarse ni

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condensarse). En otros modos de realizacion, los procesos de enfriamiento por evaporacion tambien pueden usar composiciones de transferencia de calor.

Un sumidero de calor se define como cualquier espacio, localizacion, objeto o cuerpo capaz de absorber calor. Un sistema de refrigeracion por compresion de vapor es un ejemplo de dicho sumidero de calor.

Un sistema de transferencia de calor es el sistema (o dispositivo) empleado para producir un efecto de calentamiento o enfriamiento en un espacio particular. Un sistema de transferencia de calor puede ser un sistema movil o un sistema fijo.

Los ejemplos de sistemas de transferencia de calor incluyen, pero sin limitarse a ellos, acondicionadores de aire, congeladores, refrigeradores y bombas de calor.

Como se usa en la presente memoria, un sistema de transferencia de calor movil se refiere a cualquier dispositivo de refrigeracion, aire acondicionado o calefaccion incorporado en una unidad de transporte por carretera, ferrocarril, mar o aire.

La capacidad de refrigeracion (tambien denominada capacidad de enfriamiento) es un termino que define el cambio en la entalpfa de un refrigerante en un evaporador por libra de refrigerante en circulacion, o el calor eliminado por el refrigerante en el evaporador por unidad de volumen del vapor refrigerante que sale del evaporador (capacidad volumetrica). La capacidad de refrigeracion es una medida de la capacidad de un refrigerante o de una composicion de transferencia de calor para producir enfriamiento. Por lo tanto, cuanto mayor sea la capacidad, mayor es el enfriamiento que se produce. La tasa de enfriamiento se refiere al calor eliminado por el refrigerante en el evaporador por unidad de tiempo.

El coeficiente de rendimiento calonfico (COP, por sus iniciales en ingles: coefficient of performance) es la cantidad de calor eliminado dividida por la introduccion de energfa necesaria para operar el ciclo. Cuanto mayor sea el COP mayor es la eficiencia energetica. El COP esta directamente relacionado con la relacion de eficiencia energetica (EER por sus iniciales en ingles: energy efficiency ratio) que es la tasa de eficiencia para equipos de refrigeracion o de aire acondicionado para un ajuste espedfico de temperaturas internas y externas.

El termino “subenfriamiento” se refiere a la reduccion de la temperatura de un lfquido por debajo del punto de saturacion de dicho lfquido para una presion dada. El punto de saturacion es la temperatura a la que el vapor esta completamente condensado en lfquido, pero el subenfriamiento continua para enfriar el lfquido a un lfquido a temperatura inferior a la presion dada. Enfriando un lfquido por debajo de la temperatura de saturacion (o temperatura del punto de burbujeo) se puede aumentar la capacidad de refrigeracion neta. Por lo tanto, el subenfriamiento mejora de capacidad de refrigeracion y la eficiencia energetica de un sistema. La cantidad de subenfriamiento es la cantidad de enfriamiento por debajo de la temperatura de saturacion (en grados).

Sobrecalentamiento es un termino que define cuanto por encima de su temperatura de saturacion de vapor (la temperatura a la que, si se enfna la composicion, se forma la primera gota de lfquido, tambien denominada “punto de rodo”) se calienta una composicion de vapor.

El deslizamiento de temperatura (a veces denominado sencillamente “deslizamiento”) es el valor absoluto de la diferencia entre las temperaturas inicial y final de un proceso de cambio de fase por un refrigerante en un componente de un sistema de refrigeracion, excluyendo cualquier subenfriamiento o sobrecalentamiento. Este termino se puede utilizar para describir la condensacion o evaporacion de una composicion casi azeotropica o no azeotropica. Cuando se refiere al deslizamiento de temperatura de un sistema de refrigeracion, aire acondicionado o bomba de calor, es habitual proporcionar el deslizamiento de temperatura medio que es la media del deslizamiento de temperatura en el evaporador y el deslizamiento de temperatura en el condensador.

Por composicion azeotropica se indica una mezcla con temperatura de ebullicion constante de dos o mas sustancias que se comportan como una sustancia individual. Una manera de caracterizar una composicion azeotropica es que el vapor producido por la evaporacion o destilacion parcial del lfquido tenga la misma composicion que el lfquido a partir del cual se ha evaporado o destilado, es decir, la destilacion o el reflujo de la mezcla se produce sin cambio en la composicion. Las composiciones con temperatura de ebullicion constante se caracterizan como azeotropicas porque presentan un punto de ebullicion bien maximo o bien mmimo, en comparacion con el de la mezcla no azeotropica de los mismos compuestos. Una composicion azeotropica no se fraccionara en un sistema de refrigeracion o de aire acondicionado durante la operacion. Adicionalmente, una composicion azeotropica no se fraccionara si se produce una fuga en un sistema de refrigeracion o de aire acondicionado.

Una composicion casi azeotropica (tambien denominada “composicion de tipo azeotropico”) es una mezcla lfquida con punto de ebullicion esencialmente constante de dos o mas sustancias que se comportan esencialmente como una unica sustancia. Una manera de caracterizar una composicion casi azeotropica es que el vapor producido por la evaporacion o destilacion parcial del lfquido tiene esencialmente la misma composicion que el lfquido a partir de la que se ha evaporado o destilado, es decir, la destilacion o el reflujo de la mezcla se produce sin cambio esencial en la composicion. Otra manera de caracterizar una composicion casi azeotropica es que la presion de vapor del punto de burbujeo y la presion de vapor del punto de rodo de la composicion a una temperatura particular son

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esencialmente la misma. En la presente memoria, una composicion es casi azeotropica si despues de que se elimina 50 por ciento en peso de la composicion, tal como por evaporacion o ebullicion, la diferencia en la presion de vapor entre la composicion original y la composicion restante despues de que se ha eliminado 50 por ciento en peso de la composicion original es menor de aproximadamente 10 por ciento.

Una composicion no azeotropica es una mezcla de dos o mas sustancias que se comporta como una mezcla simple mas que como una unica sustancia. Una manera de caracterizar una composicion no azeotropica es que el vapor producido por la evaporacion o destilacion parcial del lfquido tiene una composicion esencialmente diferente a la del ifquido a partir del que se evaporado o destilado, es decir, la destilacion o el reflujo de la mezcla se produce con un cambio esencial en la composicion. Otra manera de caracterizar una composicion no azeotropica es que la presion de vapor del punto de burbujeo y la presion de vapor del punto de rodo de la composicion a una temperatura particular son esencialmente diferentes. En la presente memoria, una composicion es no azeotropica si despues de que se elimina 50 por ciento en peso de la composicion, tal como por evaporacion o ebullicion, la diferencia en la presion de vapor entre la composicion original y la composicion restante despues de que se ha eliminado 50 por ciento en peso de la composicion original es mayor de aproximadamente 10 por ciento.

Como se usa en la presente memoria el termino “lubricante” significa cualquier material anadido a una composicion o un compresor (y en contacto con cualquier composicion de transferencia de calor usada en cualquier sistema de transferencia de calor) que proporciona lubricacion al compresor para ayudar a impedir el gripado de las partes.

Como se usa en la presente memoria, los agentes compatibilizantes son compuestos que aumentan la solubilidad del hidrofluorocarbono de las composiciones descritas en los lubricantes del sistema de transferencia de calor. En algunos modos de realizacion, los agentes compatibilizantes aumentan el retorno del aceite al compresor. En algunos modos de realizacion, la composicion se usa con un lubricante del sistema para reducir la viscosidad de la fase rica en aceite.

Como se usa en la presente memoria, el retorno del aceite se refiere a la capacidad de la composicion de transferencia de calor para transportar el lubricante a traves de un sistema de transferencia de calor y retornarlo al compresor. Es decir, durante el uso, no es raro que alguna porcion del lubricante del compresor sea transportada por la composicion de transferencia de calor desde el compresor a las otras partes del sistema. En dichos sistemas, si el lubricante no se hace retornar al compresor eficazmente, el compresor dejara eventualmente de funcionar debido a la falta de lubricacion.

Como se usa en la presente memoria, un colorante “ultravioleta” se define como una composicion fluorescente o fosforescente en el UV que absorbe luz en la region ultravioleta o “cercana” al ultravioleta del espectro electromagnetico. Se puede detectar la fluorescencia producida por el colorante fluorescente UV al ser iluminado con una luz UV que emite al menos alguna radiacion con una longitud de onda en el intervalo de 10 nanometros a aproximadamente 775 nanometros.

Inflamabilidad es un termino usado para indicar la capacidad de una composicion para inflamarse y/o propagar una llama. Para refrigerantes y otras composiciones de transferencia de calor, el lfmite inferior de inflamabilidad (LFL por sus iniciales en ingles: lower flammability limit) es la concentracion minima de la composicion de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a traves de una mezcla homogenea de la composicion y aire en condiciones de ensayo especificadas en la norma ASTM (American Society of Testing and Materials) E681. El lfmite superior de inflamabilidad (UFL por sus iniciales en ingles: upper flammability limit) es la concentracion maxima de la composicion de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a traves de una mezcla homogenea de la composicion y aire en las mismas condiciones de ensayo. Para ser clasificado como no inflamable por la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), un refrigerante debe ser no inflamable en las condiciones de la ASTM E681 formulado tanto en fase lfquida como vapor, asf como no inflamable tanto en las fases lfquida como de vapor que se producen durante escenarios de fugas.

El potencial de calentamiento global (GWP) es un mdice para estimar la contribucion al calentamiento global relativa debida a la emision atmosferica de un kilogramo de un gas de efecto invernadero particular en comparacion con la emision de un kilogramo de dioxido de carbono. El GWP se puede calcular para diferentes horizontes temporales mostrando el efecto de la vida media atmosferica para un gas dado. El GWP para un horizonte temporal de 100 anos es el valor generalmente dado como referencia. Para mezclas, se puede calcular una media ponderada basada en los GWP individuales de cada componente.

El potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP por sus iniciales en ingles: ozone-depletion potential) es un numero que se refiere a la cantidad de agotamiento de la capa de ozono producida por una sustancia. El ODP es la relacion del impacto sobre la capa de ozono de un producto qmmico en comparacion con el impacto de una masa similar de CFC-11 (fluorotriclorometano). Por lo tanto, el ODP del CFC-11 se define como 1,0. Otros CFCs y HCFCs tienen ODPs que vanan de 0,01 a 1,0. Los HFCs tienen un ODP nulo porque no contienen cloro.

Como se usa en la presente memoria, los terminos “comprende”, “que comprende”, “incluye”, “que incluye”, “tiene”, “que tiene” o cualquier otra variacion de ellos, pretenden cubrir una inclusion no exclusiva. Por ejemplo, una composicion, procedimiento, metodo, artfculo o dispositivo que comprende una lista de elementos no estan

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necesariamente limitados solo a estos elementos, sino que pueden incluir otros elementos no listados expresamente o inherentes a dicha composicion, procedimiento, metodo, artfculo o dispositivo. Ademas, a menos que se indique expresamente lo contrario, “o” se refiere a un o inclusivo y no a un o exclusivo. Por ejemplo, una condicion A o B esta satisfecha por cualquiera de los siguientes: A es verdadero (o esta presente) y B es falso (o no esta presente), A es falso (o no esta presente) y B es verdadero (o esta presente) y tanto A como B son verdaderos (o estan presentes).

La frase transicional “consiste en” excluye cualquier elemento, etapa o ingrediente no especificado. Si esta presente en la reivindicacion, dicha palabra cierra la reivindicacion a la inclusion de materiales distintos a los enumerados, excepto a las impurezas asociadas generalmente con ellos. Cuando la frase “consiste en” aparece en una clausula del cuerpo de una reivindicacion, mas que inmediatamente despues del preambulo, limita solo al elemento descrito en dicha clausula: otros elementos no estan excluidos de la reivindicacion como un conjunto.

La frase transicional “consiste esencialmente en” se usa para definir una composicion, metodo o dispositivo que incluye materiales, etapas, caractensticas, componentes o elementos, ademas de los descritos literalmente con tal de que estos materiales, etapas, caractensticas, componentes o elementos adicionales incluidos afecten materialmente a la(s) caractenstica(s) basica(s) y novedosa(s) de la invencion reivindicada. El termino “consiste esencialmente en” ocupa un termino medio entre “comprende” y “consiste en”.

Cuando la Solicitante ha definido una invencion o una de sus partes con un termino abierto tal como “comprende” se debe entender facilmente que (a menos que se indique lo contrario) la descripcion debe ser interpretada como que tambien describe dicha invencion usando los terminos “consiste esencialmente en” o “consiste en”.

Ademas, el uso de “un” o “uno(a)” se emplea para describir elementos y componentes descritos en la presente memoria. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general al alcance de la invencion. Esta descripcion debe entenderse que incluye uno o al menos uno y el singular tambien incluye el plural a menos que sea obvio que esto tiene otro significado.

A menos que se defina de otro modo, todos los terminos tecnicos y cientfficos usados en la presente memoria tienen el mismo significado que generalmente es entendido por un experto en la tecnica a la que pertenece esta invencion. Aunque se puedan usar metodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente memoria en la practica o el ensayo de los modos de realizacion de las composiciones descritas, los metodos y materiales adecuados se describen a continuacion. Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes y otras referencias mencionadas en la presente memoria se incorporan como referencia en su totalidad, a menos que se cite un pasaje particular. En caso de conflicto, la presente memoria descriptiva, incluyendo definiciones, prevalecera. Ademas, los materiales, metodos y ejemplos son unicamente ilustrativos y no pretenden ser limitantes.

Composiciones

Se describe una composicion que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3- tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5 por ciento en peso de difluorometano. El 2,3,3,3-tetrafluoropropeno tambien puede denominarse HFO-1234yf, HFC-1234yf o R1234yf. El HFO-1234yf puede ser elaborado por metodos conocidos en la tecnica, tales como deshidrofluoracion del 1,1,1,2,3-pentafluoropropano (HFC-245eb) o del 1,1,1,2,2-pentafluoropropano (HFC-245cb). El difluorometano (HFC-32 o R32) esta disponible comercialmente o puede ser elaborado por metodos conocidos en la tecnica, tales como la desclorofluoracion del cloruro de metileno.

Tanto el HFO-1234yf como el HFC-32 estan siendo considerados como productos de sustitucion de bajo GWP para algunos refrigerantes y mezclas de refrigerantes que tienen un GWP relativamente elevado. En particular, el R410A (denominacion de la ASHRAE para una mezcla que contiene 50% en peso de HFC-32 y 50% en peso de pentafluororetano, o HFC-125) tiene un potencial de calentamiento global de 2.088 y necesitara ser sustituido cuando se promulguen las reglamentaciones relativas al calentamiento global de refrigerantes. Adicionalmente, el R404A (denominacion de la ASHRAE para una mezcla que contiene 44% en peso de HFC-125, 52% en peso de HFC-143a (1,1,1-trifluoroetano) y 4% en peso de HFC-134a) tiene un GWP de 3.922 y necesitara ser sustituido. Ademas, el R-507 (denominacion de la ASHRAE para una mezcla que contiene 50% en peso de HFC-125 y 50% en peso de HFC-143a) que tienen propiedades virtualmente identicas al R404A y que por lo tanto puede ser utilizado en muchos sistemas con R404A, tiene un GWP igual a 3.985 y por lo tanto no proporciona un sustituto de bajo GWP para el R404A sino que necesitara tambien ser sustituido.

El tetrafluoroetano, en particular el 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a), usado en la actualidad como refrigerante en muchas aplicaciones, tiene un GWP de 1.430 y necesita ser sustituido. Hay que senalar el uso del HFC-134a en las bombas de calor de los automoviles. En la invencion, una composicion que tiene aproximadamente 21,5 por ciento en peso de HFC-32 y aproximadamente 78,5 por ciento en peso de HFO-1234yf demuestra una capacidad de calentamiento significativamente mejorada frente al HFC-134a, pero tiene un GWP por debajo de 150, lo que satisface los criterios de la directiva europea de F-gases.

Las composiciones de la presente invencion son composiciones no-azeotropicas ya que las composiciones que comprenden de 43 a 99 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y de 57 a 1 por ciento en peso de difluorometano son no-azeotropicas. Una composicion no azeotropica puede tener algunas ventajas sobre las

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mezclas azeotropicas o casi azeotropicas. Por ejemplo, el deslizamiento de temperatura de una composicion no- azeotropica proporciona una ventaja en disposiciones de intercambiador de calor con flujo a contracorriente.

Las composiciones con una capacidad superior que la del refrigerante que esta siendo sustituido proporcionan una disminucion en la huella de carbono al permitir un menor tamano de carga (sera necesario menos refrigerante para obtener el mismo efecto de enfriamiento). Por lo tanto, incluso con un GWP superior, dichas composiciones pueden proporcionar un impacto medioambiental neto reducido. Adicionalmente, se pueden disenar nuevos equipos para

proporcionar incluso mayores mejoras en la eficiencia energetica, minimizando asf tambien el impacto

medioambiental de la utilizacion de un nuevo refrigerante.

En algunos modos de realizacion, ademas de tetrafluoropropeno y difluorometano, las composiciones descritas pueden comprender otros componentes opcionales.

En algunos modos de realizacion, los otros componentes opcionales (tambien denominados aditivos en la presente memoria) en las composiciones descritas en la presente memoria pueden comprender uno o mas componentes

elegidos entre el grupo que consiste en lubricantes, colorantes (incluyendo colorantes UV), agentes de

solubilizacion, agentes compatibilizantes, estabilizantes, marcadores, perfluoropolieteres, agentes antidesgaste, agentes de extrema presion, inhibidores de la corrosion y de la oxidacion, reductores de la energfa superficial de metales, desactivantes de la superficie metalica, eliminadores de radicales libres, agentes de control de espuma, mejoradores del mdice de viscosidad, aditivos para rebajar el punto de congelacion, detergentes, agentes de ajuste de la viscosidad y sus mezclas. Por supuesto, muchos de estos otros componentes opcionales se pueden incluir en una o mas de estas categonas y pueden tener cualidades que les permite alcanzar una o mas caractensticas de las prestaciones.

En algunos modos de realizacion, uno o mas aditivos estan presentes en pequenas cantidades con respecto a la composicion total. En algunos modos de realizacion, la cantidad de concentracion de aditivo(s) en las composiciones descritas es de menos de aproximadamente 0,1 por ciento en peso hasta tanto como aproximadamente 5 por ciento en peso de la composicion total. En algunos modos de realizacion de la presente invencion, los aditivos estan presentes en las composiciones descritas en una cantidad entre aproximadamente 0,1 por ciento en peso hasta aproximadamente 3,5 por ciento en peso de la composicion total. El (los) componente(s) aditivo(s) elegido(s) para las composiciones descritas se elige(n) en funcion de la utilidad y/o los componentes de equipo individuales o los requisitos del sistema.

En algunos modos de realizacion, el lubricante es un lubricante de aceite mineral. En algunos modos de realizacion, el lubricante de aceite mineral se elige entre el grupo que consiste en parafinas (incluyendo hidrocarburos saturados de cadena carbonada lineal, hidrocarburos saturados de cadena carbonada ramificada y sus mezclas), naftenos (incluyendo estructuras de anillo y dclicas saturadas), compuestos aromaticos (aquellos con hidrocarburos insaturados que contienen uno o mas anillos, en los que uno o mas anillos se caracterizan por dobles enlaces carbono-carbono alternados) y no hidrocarburos (aquellas moleculas que contienen atomos tales como azufre, nitrogeno, oxfgeno y sus mezclas) y mezclas y combinaciones de ellos.

Algunos modos de realizacion pueden contener uno o mas lubricantes sinteticos. En algunos modos de realizacion, el lubricante sintetico se elige entre el grupo que consiste en compuestos aromaticos sustituidos con alquilo (tales como benceno o naftaleno sustituidos con grupos alquilo lineales, ramificados o mezclas de lineales y ramificados, a menudo denominados genericamente alquilbencenos), parafinas y naftenos sinteticos, poli(alfa-olefinas), poliglicoles (incluyendo polialquilenglicoles), esteres de acidos dibasicos, poliesteres, neopentil esteres, polivinil eteres (PVEs), siliconas, esteres de silicato, compuestos fluorados, esteres de fosfato, policarbonatos y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los lubricantes descritos en este parrafo.

Los lubricantes como se han descrito en la presente memoria pueden ser lubricantes disponibles comercialmente. Por ejemplo, el lubricante puede ser un aceite mineral parafrnico vendido por BVA Oils como BVM 100 N, aceites minerales naftenicos vendidos por Crompton Co. con las marcas comerciales Suniso® 1GS, Suniso® 3GS y Suniso® 5GS, el aceite mineral naftenico vendido por Pennzoil con la marca comercial Sontex® 372LT, el aceite mineral naftenico vendido por Calumet Lubricants con la marca comercial Calumet® RO-30, los alquilbencenos lineales vendidos por Shrieve Chemicasl con las marcas comerciales Zerol® 75, Zerol® 150 y Zerol® 500 y el alquilbenceno ramificado vendido por Nippon Oil como HAB 22, los esteres de poliol (POEs) vendidos con la marca comercial Castrol® 100 por Castrol, Reino Unido, los polialquilenglicoles (PAGs) tales como el RL-488A de Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan) y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los lubricantes descritos en este parrafo.

Los lubricantes usados con la presente invencion pueden estar disenados para usarlos con refrigerantes hidrofluorocarbonados y pueden ser miscibles con composiciones como las descritas en la presente memoria en condiciones de operacion de los dispositivos de refrigeracion por compresion y aire acondicionado. En algunos modos de realizacion, los lubricantes se eligen considerando los requisitos de un compresor dado y el medio al que el lubricante estara expuesto.

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En las composiciones de la presente invencion que incluyen un lubricante, el lubricante esta presente en una cantidad de menos de 5,0% en peso de la composicion total. En otros modos de realizacion, la cantidad de lubricante esta entre aproximadamente 0,1 y 3,5% en peso de la composicion total.

No obstante las anteriores relaciones en peso para las composiciones descritas en la presente memoria, se entiende que en algunos sistemas de transferencia de calor, mientras se esta usando la composicion puede absorber lubricante adicional de uno o mas componentes del equipo de dicho sistema de transferencia de calor. Por ejemplo, en algunos sistemas de refrigeracion, aire acondicionado o bombas de calor, pueden cargarse lubricantes en el compresor y/o en el carter de lubricante del compresor. Dicho lubricante sena adicional a cualquier aditivo lubricante presente en el refrigerante de dicho sistema. Durante el uso, la composicion refrigerante mientras esta en el compresor puede captar una cantidad del lubricante del equipo y cambiar la composicion refrigerante-lubricante de la relacion inicial.

En dichos sistemas de transferencia de calor, incluso cuando la mayona del lubricante se encuentra en la parte del compresor del sistema, el sistema completo puede contener una composicion total que es tanto como aproximadamente 75 por ciento en peso o tan poco como aproximadamente 1,0 por ciento en peso de la composicion que es lubricante. En algunos sistemas, por ejemplo vitrinas refrigeradas de supermercado, el sistema puede contener aproximadamente 3 por ciento en peso de lubricante (por encima y adicionalmente a cualquier lubricante presente en la composicion de refrigerante antes de cargarlo en el sistema) y 97 por ciento en peso de refrigerante. En otro modo de realizacion, en algunos sistemas, por ejemplo sistemas de aire acondicionado moviles, el sistema puede contener aproximadamente 20 por ciento en peso de lubricante (por encima y adicionalmente a cualquier lubricante presente en la composicion de refrigerante antes de cargarlo en el sistema) y aproximadamente 80 por ciento en peso de refrigerante.

El aditivo usado con las composiciones de la presente invencion puede incluir al menos un colorante. El colorante puede ser al menos un colorante ultravioleta (UV). El colorante UV puede ser un colorante fluorescente. El colorante fluorescente puede elegirse entre el grupo que consiste en naftalimidas, perilenos, cumarinas, antracenos, fenantracenos, xantenos, tioxantenos, naftoxantenos, fluorescemas y derivados de dichos colorantes, y combinaciones de ellos, lo que significa mezclas de cualquiera de los colorantes anteriores o sus derivados descritos en este parrafo.

En algunos modos de realizacion, las composiciones descritas contienen de aproximadamente 0,001 por ciento en peso a aproximadamente 1,0 por ciento en peso de colorante UV. En otros modos de realizacion, el colorante UV esta presente en una cantidad de aproximadamente 0,005 por ciento en peso a aproximadamente 0,5 por ciento en peso y, en otros modos de realizacion, el colorante UV esta presente en una cantidad de 0,01 por ciento en peso a aproximadamente 0,25 por ciento en peso de la composicion total.

Un colorante UV es un componente util para detectar fugas de la composicion al permitir observar la fluorescencia del colorante en el punto de fuga o en su proximidad en un dispositivo (p. ej., una unidad de refrigeracion, acondicionador de aire o bomba de calor). La emision UV, p. ej. fluorescencia, del colorante puede ser observada con luz ultravioleta. Por lo tanto, si una composicion que contiene dicho colorante UV fuga en un punto dado de un dispositivo, se puede detectar la fluorescencia en el punto de fuga o en la proximidad del punto de fuga.

El aditivo que puede ser utilizado con las composiciones de la presente invencion puede incluir al menos un agente de solubilizacion elegido para mejorar la solubilidad de uno o mas de los colorantes en las composiciones descritas. En algunos modos de realizacion, la relacion en peso entre el colorante y el agente de solubilizacion vana de aproximadamente 99:1 a aproximadamente 1:1. Los agentes de solubilizacion incluyen al menos un compuesto elegido entre el grupo que consiste en hidrocarburos, eteres hidrocarbonados, eteres de polioxialquilenglicol (tales como dipropilenglicol dimetil eter), amidas, nitrilos, cetonas, clorocarbonos (tales como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o sus mezclas), esteres, lactonas, eteres aromaticos, fluoroeteres y 1,1,1-trifluoroalcanos y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los agentes de solubilizacion descritos en este parrafo.

En algunos modos de realizacion, se elige al menos un agente compatibilizante para mejorar la compatibilidad de uno o mas lubricantes con las composiciones descritas. El agente compatibilizante se puede elegir entre el grupo que consiste en hidrocarburos, eteres hidrocarbonados, eteres de polioxialquilenglicol (tales como dipropilenglicol dimetil eter), amidas, nitrilos, cetonas, clorocarbonos (tales como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o sus mezclas), esteres, lactonas, eteres aromaticos, fluoroeteres y 1,1,1-trifluoroalcanos y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los agentes compatibilizantes descritos en este parrafo.

El agente de solubilizacion y/o el agente compatibilizante se pueden elegir entre el grupo que consiste en eteres hidrocarbonados que consisten en eteres que contienen solo carbono, hidrogeno y oxfgeno, tales como dimetil eter (DME) y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los eteres hidrocarbonados descritos en este parrafo.

El agente compatibilizante puede ser un agente compatibilizante hidrocarbonado lineal o dclico alifatico o aromatico que contiene de 3 a 15 atomos de carbono. El agente compatibilizante puede ser al menos un hidrocarburo que se puede elegir entre el grupo que consiste al menos en propano, n-butano, isobutano, pentanos, hexanos, octanos,

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nonano y decanos, entre otros. Los agentes compatibilizantes hidrocarbonados disponibles comercialmente incluyen, pero sin estar limitados a ellos, los de Exxon Chemical (Estados Unidos) vendidos con la marca comercial Isopar® H, una mezcla de undecano (C11) y dodecano (C12) (isoparafrnico de C11 a C12 de alta pureza), Aromatic 150 (aromatico de C9 a C11), Aromatic 200 (aromatico de C9 a C15) y Naptha 140 (una mezcla de parafinas, naftenos e hidrocarburos aromaticos de C5 a C11) y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los hidrocarburos descritos en este parrafo.

El aditivo puede ser alternativamente al menos un agente compatibilizante polimerico. El agente compatibilizante polimerico puede ser un copolfmero aleatorio de acrilatos fluorados y no fluorados, en el que el polfmero comprende unidades repetitivas de al menos un monomero representado por las formulas CH2=C(R1)CO2R2, CH2=C(R3)CaH4R4 y CH2=C(R5)C6H4XR6, en las que X es oxfgeno o azufre, R1, R3 y R5 se eligen independientemente entre el grupo que consiste en H y radicales alquilo C1-C4; y R2, R4 y R6 se eligen independientemente entre el grupo que consiste en radicales con base de cadena carbonada que contienen C, y F, y pueden contener adicionalmente H, Cl, oxfgeno de eter, o azufre en forma de grupos tioeter, sulfoxido o sulfona y sus mezclas. Ejemplos de dichos agentes compatibilizantes incluyen los disponibles comercialmente en E. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, DE, 19898, Estados Unidos) con la marca comercial Zonyl® PHS. Zonyl® PHS es un copolfmero aleatorio elaborado por la polimerizacion de 40 por ciento en peso de CH2=C(CH3)CO2CH2CH (CF2CF2)mF (tambien denominado Zonyl® fluorometacrilato o ZFM) en el que m es de 1 a 12, principalmente de 2 a 8, y 60 por ciento en peso de metracrilato de laurilo (CH2=C(CH3)CO2(CH2)nCH3, tambien denominado LMA).

En algunos modos de realizacion, el componente compatibilizante contiene de aproximadamente 0,01 a 30 por ciento en peso (con respecto a la cantidad total de agente compatibilizante) de un aditivo que reduce la energfa superficial del cobre metalico, aluminio, acero u otros metales y aleaciones metalicas que se encuentran en los intercambiadores de calor de forma que reduce la adhesion de los lubricantes al metal. Ejemplos de aditivos que reducen la energfa superficial de metales incluyen los disponibles comercialmente de DuPont con las marcas comerciales Zonyl® FsA, Zonyl® FSP y Zonyl® fSj.

El aditivo que puede ser utilizado en las composiciones de la presente invencion puede ser un desactivante de la superficie metalica. El desactivante de la superficie metalica se elige entre el grupo que consiste en areoxalil- bis(benciliden)-hidrazida (N° de registro CAS 6629-10-3), N,N'-bis(3,5-di-ter-butil-4-hidroxihidrocinamoilhidrazina (N° de registro CAS 32687-78-8), 2,2,'-oxamidobis-etil-(3,5-di-ter-butil-4-hidroxihidrocinamato (N° de registro CAS 7033194-1), N,N'-(disalicicliden)-1,2-diaminopropano (N° de registro CAS 94-91-7) y acido etilendiaminotetra-acetico (N° de registro CAS 60-00-4) y sus sales, y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los desactivantes de la superficie metalica descritos en este parrafo.

El aditivo usado con las composiciones de la presente invencion puede ser alternativamente un estabilizante elegido entre el grupo que consiste en fenoles impedidos estericamente, tiofosfatos, trifenilfosforotionatos butilados, organo- fosfatos o fosfitos, aril alquil eteres, terpenos, terpenoides, epoxidos, epoxidos fluorados, oxetanos, acido ascorbico, tioles, lactonas, tioeteres, aminas, nitrometano, alquilsilanos, derivados de la benzofenona, arilsulfuros, acido divinil- terftalico, acido difenil-terftalico, lfquidos ionicos, y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los estabilizantes descritos en este parrafo.

El estabilizante se puede elegir entre el grupo que consiste en tocoferol; hidroquinona; t-butil-hidroquinona; monotiofosfatos; y ditiofosfatos, disponibles comercialmente en Ciba Specialty Chemicals, Basilea, Suiza, denominada “Ciba” en la parte siguiente de la presente memoria, con la marca comercial Irgalube® 63; esteres de dialquiltiofosfato, disponibles comercialmente de Ciba con las marcas comerciales Irgalube® 353 e Irgalube® 350, respectivamente; trifenilfosforotionatos butilados, disponibles comercialmente de Ciba con la marca comercial Irgalube® 232; fosfatos de amina, disponibles comercialmente de Ciba con la marca comercial Irgalube® 349 (Ciba); fosfitos impedidos estericamente, disponibles comercialmente de Ciba como Irgafos® 168 y tris-(di-ter- butilfenil)fosfito, disponible comercialmente de Ciba con la marca comercial Irgafos® OPH; (di-n-octilfosfito); e fosfito de iso-decildifenilo, disponible comercialmente de Ciba con la marca comercial Irgafos® DDPP; fosfatos de trialquilo, tales como fosfato de trimetilo, fosfato de trietilo, fosfato de tributilo, fosfato de trioctilo y tri(2-etilhexil)fosfato; fosfato de triarilo, incluyendo fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo y fosfato de trixilenilo; y fosfatos mixtos de alquilarilo, incluyendo fosfato de isopropilfenilo (IPPP) y fosfato de bis(t-butilfenil)fenilo (TBPP); fosfatos de trifenilo butilados, tales como los disponibles comercialmente con la marca comercial Syn-O-Ad® incluyendo Syn-O-Ad® 8784; fosfatos de trifenilo ter-butilados, tales como los disponibles comercialmente con la marca comercial Du-rad®620; fosfatos de trifenilo isopropilados, tales como los disponibles comercialmente con la marca Durad® 220 y Durad®110; anisol; 1,4-dimetoxibenceno; 1,4-dietoxibenceno; 1,3,5-trimetoxibenceno; mirceno, aloocimeno, limoneno (particularmente, d-limoneno); retainal; pineno; mentol; geraniol; farnesol; fitol; vitamina A; terpineno; delta- 3-careno; terpinoleno; felandreno; fenqueno; dipenteno; carotenoides, tales como licopeno, beta-caroteno y xantofilos, tales como zeaxantina; retinoides, tales como hepaxantina e isotretinoina; bornano; oxido de 1,2- propileno; oxido de 1,2-butileno; n-butil glicidil eter; trifluorometiloxirano; 1,1-bis(trifluorometil)oxirano; 3-etil-3- hidroximetil-oxetano, tal como OXT-101 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((fenoxi)metil)-oxetano, tal como OXT-211 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((2-etil-hexiloxi)metil)-oxetano, tal como OXT-212 (Toagosei Co., Ltd); acido ascorbico; metanotiol(metilmercaptano); etanotiol(etilmercaptano); Coenzima A; acido dimercaptosuccmico (DMSA); mercaptan((R)-2-(4-metilciclohex-3-enil)propano-2-tiol)) de pomelo; cistema (acido (R)-2-amino-3-sulfanil-

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propanoico); lipoamida (1,2-ditiolan-3-pentanamida); 5,7-bis(1,1-dimetiletil)-3-[2,3 (o 3,4)-dimetilfenil]-2(3H)- benzofuranona, comercialmente disponible de Ciba con la marca comercial Irganox® HP-136; sulfuro de bencilfenilo; sulfuro de difenilo; diisopropilamina; 3,3'-tiodipropionato de dioctadecilo, disponible comercialmente de Ciba con la marca comercial Irganox® PS 802 (Ciba); 3,3'-tiopropionato de didodecilo, disponible comercialmente en Ciba con la marca comercial Irganox® PS 800; di-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, disponible comercialmente en Ciba con la marca comercial Tinuvin® 770; succinato de poli-(N-hidroxietil-2,2,6,6-tetrametil-4-hidroxi-piperidilo, disponible comercialmente en Ciba con la marca comercial Tinuvin® 622LD (Ciba); metil bis- amina de sebo; bis-amina de sebo; fenol-alfa-naftilamina; bis(dimetilamino)metilsilano (DMAMS); tris(trimetilsilil)silano (TTMSS); viniltrietoxisilano; viniltrimetoxisilano; 2,5-difluorobenzofenona; 2',5'-dihidroxiacetofenona; 2-aminobenzofenona; 2-clorobenzofenona; sulfuro de bencilfenilo; sulfuro de difenilo; sulfuro de dibencilo; lfquidos ionicos; y sus mezclas y combinaciones.

El aditivo usado con las composiciones de la presente invencion puede ser alternativamente un estabilizante lfquido ionico. El estabilizante lfquido ionico puede ser elegido entre el grupo que consiste en sales organicas que son lfquidas a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C), conteniendo dichas sales cationes elegidos entre el grupo que consiste en piridinio, piridazinio, pirimidinio, pirazinio, imidazolio, pirazolio, tiazolio, oxazolio y triazolio y sus mezclas; y aniones elegidos entre el grupo que consiste en [BF4]", [PFa]', [SbFa]-, [CF3SO3]', [HCF2CF2SO3]", [CF3HFCCF2SO3]', [HCCIFCF2SO3]-, [(CF3SO2W, [(CF3CF2SO2)2N]-, [(CF3SO2)3C]-, [CF3CO2]- y F- y sus mezclas. En algunos modos de realizacion, los estabilizantes lfquidos ionicos se eligen entre el grupo que consiste en emim BF4 (tetrafluoroborato de 1 -etil-3-metilimidazolio); bmim BF4 (tetraborato de 1 -butil-3-metilimidazolio); emim PFa(hex- afluorofosfato de 1-metil-3-metilimidazolio); y bmim PFa (hexafluorofosfato de 1 -butil-3-metilimidazolio), todos los cuales estan disponibles en Fluka (Sigma-Aldrich).

En algunos modos de realizacion, el estabilizante puede ser un fenol impedido estericamente, que es cualquier compuesto fenolico sustituido, incluyendo los fenoles que comprenden uno o mas grupos con sustituyente alifatico cfclico, de cadena lineal o ramificada, tal como monofenoles alquilados incluyendo 2,6-di-ter-butil-4-metilfenol; 2,6-di- ter-butil-4-etilfenol; 2,4-dimetil-6-ter-butilfenol; tocoferol; y similares; hidroquinona e hidroquinonas alquiladas, incluyendo t-butilhidroquinona, otros derivados de hidroquinona, y similares; tiodifenil eteres hidroxilados, incluyendo 4,4'-tio-bis(2-metil-6-ter-butilfenol); 4,4'-tiobis(3-metil-6-ter-butilfenol); 2,2'-tiobis(4-metil-6-ter-butilfenol); y similares, alquiliden-bisfenoles incluyendo: 4,4'-metilen-bis(2,6-di-ter-butilfenol); 4,4'-bis(2,6-di-ter-butilfenol); derivados de 2,2'- o 4,4-bifenoldioles; 2,2'-metilen-bis(4-etil-6-ter-butilfenol); 2,2'-metilen-bis(4-metil-6-ter-butilfenol); 4,4.butiliden-bis(3- metil-6-ter-butilfenol); 4,4-isopropiliden-bis(2,6-di-ter-butilfenol); 2,2'-metilen-bis(4-metil-6-nonilfenol); 2,2'- isobutiliden-bis(4,6-dimetilfenol); 2,2'-metilen-bis(4-metil-6-ciclohexilfenol), 2,2- o 4,4-bifenildioles, incluyendo 2,2'- metilen-bis(4-etil-6-ter-butilfenol); hidroxitolueno butilado (BHT, o 2,6-di-ter-butil-4-metilfenol), bisfenoles que comprenden heteroatomos, incluyendo 2,6-di-ter-alfa-dimetilamino-p-cresol, 4,4-tiobis(6-ter-butil-m-cresol); y similares; acilaminofenoles; 2,6-di-ter-butil-4(N,N'-dimetilaminometilfenol); sulfuros, incluyendo: bis(3-metil-4-hidroxi- 5-ter-butilbencil)sulfuro; bis(3,5-di-ter-butil-4-hidroxibencil)sulfuro y sus mezclas, lo que significa mezclas de cualquiera de los fenoles descritos en este parrafo.

El aditivo que se usa con las composiciones de la presente invencion puede ser alternativamente un marcador. El marcador puede ser dos o mas compuestos marcadores del mismo tipo de compuestos o de diferentes clases de compuestos. En algunos modos de realizacion, el marcador esta presente en las composiciones a una concentracion total de aproximadamente 50 partes por millon (ppm) en peso a aproximadamente 1.000 ppm, con respecto al peso de la composicion total. En otros modos de realizacion, el marcador esta presente a una concentracion total de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 500 ppm. Alternativamente, el marcador esta presente a una concentracion total de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 300 ppm.

El marcador se puede elegir entre el grupo que consiste en hidrofluorocarbonos (HFCs), hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos, fluoroeteres, compuestos bromados, compuestos yodados, alcoholes, aldehfdos y cetonas, oxido nitroso y sus combinaciones. Alternativamente, el marcador se puede elegir entre el grupo que consiste en fluoroetano, 1,1,-difluoroetano, 1,1,1-trifluoroetano, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano, 1,1,1,2,3,3,3- heptafluoropropano, 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5- decafluoropentano, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoroheptano, yodotrifluorometano, hidrocarburos deuterados, hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos, fluoroeteres, compuestos bromados, compuestos yodados, alcoholes, aldehfdos, cetonas, oxido nitroso (N2O) y sus mezclas. En algunos modos de realizacion, el marcador es una mezcla que contienen dos o mas hidrofluorocarbonos o un hidrofluorocarbono combinado con uno o mas perfluorocarbonos.

El marcador se puede anadir a las composiciones de la presente invencion en cantidades predeterminadas para permitir la deteccion de cualquier dilucion, contaminacion u otra alteracion de la composicion.

El aditivo que puede ser usado con las composiciones de la presente invencion puede ser alternativamente un perfluoropolieter. Una caractenstica comun de perfluoropolieteres es la presencia de restos perfluoroalquil eter. Perfluoropolieter es sinonimo de perfluoropolialquil eter. Otros terminos sinonimos frecuentemente usados incluyen “PFPE”, “PFAE”, “aceite PFPE”, “fluido PFPE” y “PFPAE”. En algunos modos de realizacion, el perfluoropolieter tiene la formula CF3-(CF2)2-O-[CF(CF3)-CF2-O]j-R'f y esta disponible comercialmente en DuPont bajo la marca comercial Krytox®. En la formula inmediatamente precedente, j' es 2-100, inclusive, y R'f es CF2CF3, un grupo perfluoroalquilo de C3 a C6 o sus combinaciones.

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Tambien pueden usarse otros PFPEs disponibles comercialmente en Ausimont de Milan, Italia, y Montedison S. p. A., de Milan, Italia, con las marcas registradas Fomblin® y Galden®, respectivamente, y producidos por la fotooxidacion de perfluoroolefinas.

El PFPE disponible comercialmente con la marca comercial Fomblin®-Y puede tener la formula CF3O[CF2CF(CF3)- O-]m(CF2-O-)n-Rif. Tambien es adecuado el CF3O[CF2CF(CF3)O]m(CF2CF2O)o’(CF2O)n-Rif. En las formulas, Rif es CF3, C2F5, C3F7, o combinaciones de dos o mas de ellos; (m’+n’) es 8-45 inclusive, y m/n es 20-1.000, inclusive, o’ es 1; (m’+n’+o’) es 8-45 inclusive; m’/n’ es 20-1.000, inclusive.

El PFPE disponible comercialmente con la marca comercial Fomblin®-Z puede tener la formula CF3O(CF2CF2-O- )p(CF2-O)qCF3, en la que (p’+q’) es 40-180 y p’/q’ es 0,5-2, inclusive.

Tambien puede usarse otra familia de PFPE disponible comercialmente con la marca comercial Demnum™ de Daikin Industries, Japon. Puede producirse por oligomerizacion y fluoracion secuencial del 2,2,3,3- tetrafluorooxoetano, produciendo la formula F-[(CF2)3-O]t-R2f, en la que R2 es CF3, C2F5 o combinaciones de ellos y t’ es 2-200, inclusive.

En algunos modos de realizacion, el PFPE no esta funcionalizado. En un perfluoropolieter no funcionalizado, el grupo terminal puede ser un grupo terminal radical perfluoroalquilo de cadena ramificada o lineal. Ejemplos de dichos perfluoropolieteres pueden tener la formula CrF(2r’+1)-A-CrF(2r’+1) en la que cada r’ es independientemente 3 a 6; A puede ser O-(CF(CF3)CF2-O)w, O-(CF2-O)x(CF2CF2-O)y, O-(C2F4-O)w’, O-(C2F4-O)x(C3Fa-O)y’, O-(CF(CF3)CF2- O)y(CF2-O)y, O-(cF2cF2CF2-O)w, O-(CF(CF3)CF2-O)x(CF2CF2-o)y-(CF2-O)z’, o combinaciones de dos o mas de ellos; preferiblemente A es O-(cF(cF3)cF2-O)w, O-(C2F4-O)w’, O-(C2F4-O)x(C3F6-O)y’, O-(CF2CF2CF2-O)w’, o combinaciones de dos o mas de ellos; w’ es 4 a 100; x’ e y’ son cada uno independientemente 1 a 100. Ejemplos espedficos incluyen, pero no se limitan a ellos, F(CF(CF3)-CF2-O)g-CF2CF3, F(CF(CF3)-CF2-O)9-CF(CF3)2, y combinaciones de ellos. En dichos PFPEs, hasta 30% de los atomos halogenos pueden ser halogenos distintos del fluor, tal como, por ejemplo, atomos de cloro.

En otros modos de realizacion, los dos grupos terminales del perfluoropolieter, independientemente, pueden estar funcionalizados con los mismos o diferentes grupos. Un PFPE funcionalizado es un PFPE en el que al menos uno de los dos grupos terminales del perfluoropolieter tiene al menos uno de sus atomos halogenos sustituidos por un grupo elegido entre esteres, hidroxilos, aminas, amidas, cianos, acidos carboxflicos, acidos sulfonicos o combinaciones de ellos.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales ester representativos incluyen -COOCH3, -COOCH2CH3, -CF2COOCH3, -CF2COOCH2CH3, -CF2CF2COOCH3, -CF2CF2COOCH2CH3, -CF2CH2COOCH3,

-CF2CF2CH2COOCH3, -CF2CH2CH2COOCH3 y -CF2CF2CH2CH2COOCH3.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales hidroxilo representativos incluyen -CF2OH, -CF2CF2OH, - CF2CH2OH, -CF2CF2CH2OH, -CF2CH2CH2OH y -CF2CF2CH2CH2OH.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales amino representativos incluyen -CF2NR1R2, -CF2CF2NR1R2, -CF2CH2NR1R2, -CF2CF2CH2NR1R2, -CF2CH2CH2NR1R2, -CF2CF2CH2CH2NR1R2, en los que R1 y R2 son independientemente H, CH3 o CH2CH3.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales amida representativos incluyen -CF2C(O)NR1R2, - CF2CF2C(O)NR1R2, -CF2CH2C(O)NR1R2, -CF2CF2CH2C(O)NR1R2, -CF2CH2CH2C(O)NR1R2, -

CF2CF2CH2CH2C(O)NR1R2, en los que R1 y R2 son independientemente H, CH3 o CH2CH3.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales ciano representativos incluyen -CF2CN, -CF2CF2CN, - CF2CH2CN, -CF2CF2CH2CN, -CF2CH2CH2CN y -CF2CF2CH2CH2CN.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales acido carboxflico incluyen -CF2COOH, -CF2CF2COOH, - CF2CH2COOH, -CF2CF2CH2COOH, -CF2CH2CH2COOH y -CF2CF2CH2CH2COOH.

En algunos modos de realizacion, los grupos terminales acido sulfonico se eligen entre el grupo que consiste en - S(O)(O)OR3, -S(O)(O)R4, -CF2OS(O)(O)OR3, -CF2CF2OS(O)(O)OR3, -CF2CH2OS(O)(O)OR3, -

CF2CF2CH2OS(O)(O)OR3, -CF2CH2CH2OS(O)(O)OR3, -CF2CF2CH2CH2OS(O)(O)OR3, -CF2S(O)(O)OR3, -

CF2CF2S(O)(O)OR3, -CF2CH2S(O)(O)OR3, -CF2CF2CH2S(O)(O)OR3, -CF2CH2CH2S(O)(O)OR3, -

CF2CF2CH2CH2S(O)(O)OR3, -CF2OS(O)(O)R4, -CF2CF2OS(O)(O)R4, -CF2CH2OS(O)(O)R4, -CF2CF2CH2OS(O)(O)R4, -CF2CH2CH2OS(O)(O)R4, -CF2CF2CH2CH2OS(O)(O)R4, en los que R3 es H, CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3 o CF2CF3, y R4 es CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3 o CF2CF3.

Los aditivos pueden ser miembros de la familia de los triarilfosfatos de aditivos lubricantes de EP (extrema presion) tales como los fosfatos de trifenilo butilados (BTPP), u otros esteres de fosfatos de triarilo alquilados, tales como los vendidos con la marca comercial Syn-0-Ad® 8478 de Akzo Chemicals, fosfatos de tricresilo y compuestos relacionados. Adicionalmente, los dialquilditiofosfatos metalicos (p. ej., dialquilditiofosfato de zinc (o ZDDP)), incluyendo el Lubrizol 1375 disponible comercialmente y otros miembros de esta familia de productos qmmicos se

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usan en composiciones de las composiciones descritas. Otros aditivos antidesgaste incluyen aceites productos naturales y aditivos de lubricacion de polihidroxilo asimetrico, tales como el Synergol TMS (International Lubricants) disponible comercialmente.

En algunos modos de realizacion, se incluyen estabilizantes tales como antioxidantes, eliminadores de radicales libres y eliminadores de agua y mezclas de ellos. Dichos aditivos en esta categona pueden incluir, pero sin limitarse a ellos, hidroxitolueno butilado (BHT), epoxidos y sus mezclas. Los inhibidores de la corrosion incluyen el acido dodecilsuccmico (DDSA), fosfato de amina (AP), oleoilsarcosina, derivados de la imidazona y sulfonatos sustituidos.

En un modo de realizacion las composiciones descritas en la presente memoria pueden ser preparadas por cualquier metodo conveniente para combinar las cantidades deseadas de los componentes individuales. Un metodo preferido es pesar las cantidades deseadas del componente y a continuacion combinar los componentes en un recipiente adecuado Se puede utilizar agitacion si se desea.

En otro modo de realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria pueden prepararse por un metodo que comprende (i) recuperar un volumen de uno o mas componentes de una composicion refrigerante de al menos un contenedor de refrigerante, (ii) eliminar suficientemente las impurezas para permitir reutilizar dicho uno o mas componentes recuperados, (iii) y opcionalmente combinar todo o parte de dicho volumen de componentes recuperado con al menos una composicion de refrigerante o componente adicional.

Un contenedor de refrigerante puede ser cualquier contenedor en el que se almacena una composicion de mezcla refrigerante que ha sido utilizada en un dispositivo de refrigeracion, dispositivo de aire acondicionado o dispositivo de bomba de calor. Dicho contenedor de refrigerante puede ser el dispositivo de refrigeracion, dispositivo de aire acondicionado o dispositivo de bomba de calor en el que se uso la mezcla refrigerante. Adicionalmente, el contenedor de refrigerante puede ser un contenedor de almacenamiento para recoger los componentes de la mezcla refrigerante recuperados incluyendo, pero sin limitarse a ellos, los cilindros de gas a presion.

Refrigerante residual significa cualquier cantidad de mezcla refrigerante o componente de una mezcla refrigerante que puede ser retirado del contenedor de refrigerante por cualquier metodo conocido para transferir las mezclas refrigerantes o los componentes de una mezcla refrigerante.

Las impurezas pueden ser cualquier componente que esta en la mezcla refrigerante o en un componente de una mezcla refrigerante debido a su uso en un dispositivo de refrigeracion, dispositivo de aire acondicionado o dispositivo de bomba de calor. Dichas impurezas incluyen, pero sin limitarse a ellos, lubricantes de refrigeracion, siendo aquellos descritos anteriormente en la presente memoria, material en partfculas incluyendo, pero sin limitarse a ellos, metales, sales metalicas o partfculas de elastomero, que pueden retirarse del dispositivo de refrigeracion, dispositivo de aire acondicionado o dispositivo de bomba de calor y cualquier otro contaminante que pueda afectar adversamente a las prestaciones de la composicion de mezcla refrigerante.

Dichas impurezas se pueden eliminar suficientemente para permitir la reutilizacion de la mezcla refrigerante o el componente de una mezcla refrigerante sin afectar adversamente las prestaciones o el equipo en el que se usara la mezcla refrigerante o el componente de una mezcla refrigerante.

Puede ser necesario proporcionar mezcla refrigerante o un componente de mezcla refrigerante adicional a la mezcla refrigerante o componente de mezcla refrigerante residual con el fin de producir una composicion que satisfaga las especificaciones requeridas para un producto dado. Por ejemplo, si una mezcla refrigerante tiene 3 componentes en un intervalo de porcentaje en peso particular, puede ser necesario anadir uno o mas de los componentes en una cantidad dada con el fin de restablecer la composicion en los lfmites de especificacion.

Las composiciones de la presente invencion tienen un potencial de agotamiento de la capa de ozono nulo y un potencial de calentamiento global (GWP) bajo. Adicionalmente, las composiciones de la presente invencion tendran potenciales de calentamiento global que son menores que muchos de los refrigerantes de hidrofluorocarbonos utilizados actualmente.

Metodos de utilizacion

Las composiciones descritas en la presente memoria son utiles como composiciones de transferencia de calor. Adicionalmente, en forma lfquida o gaseosa, las composiciones descritas pueden actuar como fluidos de trabajo usados para transportar calor de una fuente de calor a un sumidero de calor. Dichas composiciones de transferencia de calor tambien pueden ser utiles como refrigerantes en un ciclo en el que el fluido experimenta cambios de fase; es decir de un lfquido a un gas y retorno o viceversa.

Las composiciones descritas en la presente memoria pueden ser utiles como sustitutos de GWP (potencial de calentamiento global) bajo para los refrigerantes usados actualmente incluyendo, pero sin limitarse a ellos, R410A (denominacion de la ASHRAe para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R32) o R404A (denominacion de la ASHRAE para una mezcla de 44 por ciento en peso de R125, 52 por ciento en peso de R143a (1,1,1-trifluoroetano) y 4,0 por ciento en peso de R134a).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A menudo los refrigerantes de sustitucion son mas utiles si pueden ser utilizados en el equipo de refrigeracion original disenado para un refrigerante diferente. Adicionalmente, las composiciones como se han descrito en la presente memoria pueden ser utiles como sustitutos para el R410A o el R404A en equipos disenados para R410A o R404A con algunas modificaciones del sistema. Ademas, las composiciones como se han descrito en la presente memoria pueden ser utiles para sustituir el R404A o el R410A en equipos modificados espedficamente o producidos totalmente para estas nuevas composiciones que comprenden HFO-l234yf y HFC-32.

En muchas aplicaciones, algunos modos de realizacion de las composiciones descritas son utiles como refrigerantes y proporcionan al menos prestaciones de enfriamiento (referidas a la capacidad de enfriamiento y la eficiencia energetica) comparables a las del refrigerante para el que se esta buscando sustitucion.

En algunos modos de realizacion, las composiciones descritas en la presente memoria son utiles para cualquier sistema compresor de desplazamiento positivo disenado para cualquier numero de composiciones de transferencia de calor. Adicionalmente, muchas de las composiciones descritas son utiles en equipos nuevos que utilizan compresores de desplazamiento positivo para proporcionar prestaciones similares a los refrigerantes mencionados anteriormente.

En un modo de realizacion, en la presente memoria se describe un procedimiento para producir enfriamiento que comprende condensar una composicion como se ha descrito en la presente memoria y a continuacion evaporar dicha composicion en la proximidad de un cuerpo que se quiere enfriar.

En otro modo de realizacion, en la presente memoria se describe un procedimiento para producir calor que comprende condensar una composicion como se ha descrito en la presente memoria en la proximidad de un cuerpo que se quiere calentar y a continuacion evaporar dicha composicion.

En algunos modos de realizacion, el uso de las composiciones descritas anteriormente incluye utilizar la composicion como composicion de transferencia de calor en un procedimiento para producir enfriamiento, en el que la composicion se enfna en primer lugar y se almacena a presion y cuando se expone a un medio mas caliente la composicion absorbe parte del calor ambiental, se expande y el medio mas caliente se enfna de esta manera.

Las composiciones como se han descrito en la presente memoria son por lo tanto utiles en bombas de calor para automoviles y se ha encontrado que proporcionan una capacidad de calentamiento mejorada frente al HFC-134a y tienen un GWP menor de 150.

Los sistemas de refrigeracion por compresion de vapor, aire acondicionado o bombas de calor incluyen un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansion. Un ciclo de compresion de vapor reutiliza el refrigerante en multiples etapas produciendo un efecto de enfriamiento en una etapa y un efecto de calentamiento en una etapa diferente. El ciclo puede ser descrito facilmente como sigue. El refrigerante lfquido entra en un evaporador a traves de un dispositivo de expansion y el refrigerante lfquido hierve en el evaporador, sacando calor del medio, a una temperatura baja para formar un gas y producir enfriamiento. El gas a baja presion entra en un compresor donde el gas es comprimido para aumentar su presion y temperatura. El refrigerante gaseoso a presion mas elevada (comprimido) entra entonces en el condensador en el que el refrigerante condensa y descarga su calor al medio. El refrigerante vuelve al dispositivo de expansion a traves del cual el lfquido se expande desde el nivel a presion mas alta en el condensador al nivel a baja presion en el evaporador, repitiendo asf el ciclo.

En un modo de realizacion, se proporciona un dispositivo de aire acondicionado o bomba de calor que contiene una composicion como se ha descrito en la presente memoria.

Las composiciones como se han descrito en la presente memoria tambien pueden ser utiles como fluidos de trabajo de ciclo energetico en procedimientos de recuperacion de calor, tales como ciclos de Rankine. Con respecto a este modo de realizacion, se describe un procedimiento para recuperar calor que comprende: (a) pasar un fluido de trabajo a traves de un primer intercambiador de calor en comunicacion con un procedimiento que produce calor; (b) retirar dicho fluido de trabajo de dicho primer intercambiador de calor; (c) pasar dicho fluido de trabajo a un dispositivo que produce energfa mecanica; y (d) pasar dicho fluido de trabajo a un segundo intercambiador de calor.

Los fluidos de trabajo de ciclo energetico para el metodo descrito anteriormente pueden ser cualquiera de las composiciones como se han descrito en la presente memoria. En el primer intercambiador de calor, el calor es absorbido por el fluido de trabajo haciendo que se evapore. La fuente de calor puede comprender cualquier fuente de calor disponible incluyendo calor residual. Dichas fuentes de calor incluyen celulas de combustible y motores de combustion interna (gases de escape).

En el segundo intercambiador de calor, el fluido de trabajo se condensa y a continuacion se hace volver al primer intercambiador de calor completando asf el ciclo. Un compresor o bomba puede ser incluido en el ciclo entre el segundo intercambiador de calor y el primer intercambiador de calor para aumentar la presion del fluido de trabajo.

Ejemplos

Los conceptos descritos en la presente memoria se describiran adicionalmente en los siguientes ejemplos que no limitan el alcance de la invencion descrito en las reivindicaciones.

5 Ejemplo 1

Prestaciones de calentamiento

La tabla 1 muestra las prestaciones de la composicion de la invencion y algunas composiciones ejemplo en comparacion con el HFC-134a, HFO-1234yf y R410A en condiciones tipicas de una bomba de calor. En la tabla 1, P Evap. es la presion en el evaporador, P Cond. es la presion en el condensador, T Desc. Comp. es la temperatura de 10 descarga del compresor, COP es el coeficiente de rendimiento calonfico (analogo a la eficiencia energetica) y CAP es el capacidad. Los datos calculados se basan en las medidas de las propiedades ffsicas y las siguientes condiciones espedficas:

Temperatura del evaporador Temperatura del condensador Cantidad de subenfriamiento Sobrecalentamiento del gas de retorno Eficiencia del compresor

32°F (0°C) 113°F (45°C) 21,6°F (12K) 5,4°F (3K) 70%

Tabla 1

Composicion

P Evap. (kPa) P Cond. (kPa) T Desc. Comp. (°C) COP COP respecto a R410A (%) CAP (kJ/m3) CAP respecto a R410A (%) Deslizam. de T (°C) (Cond/Evap)

HFC-134a

293 1.160 64,6 4,724 106 2.795 43 0

HFO-1234yf

314 1.151 54 4,621 103,7 2.681 41,3 0

R410A

794 2.695 83 4,547 100 6.470 100 0,17/0,1

HFO- 1234yf/HFC-32 78,5/21,5% en peso

490 1.766 70 4,563 102,4 4.161 64 7,2/6,5

HFO- 1234yf/HFC-32 57,5/42,5% en peso

632 2.206 80 4,496 100,9 5.273 81 5,0/4,9

HFO- 1234yf/HFC-32 27,5/72,5% en peso

770 2.623 93 4,485 100,6 6.506 100 1,2/0,9

HFO- 1234yf/HFC-32 42,5/57,5% en peso

712 2.445 86 4,607 100,6 5.947 91,5 2,8/2,6

Estos datos indican que estas composiciones pueden servir como sustitutos para el R410A en aplicaciones de 15 bomba de calor. En particular, la composicion que tiene 78,5 por ciento en peso de HFO-1234yf y 21,5 por ciento en peso de HFC-32 proporciona una capacidad de calentamiento significativamente mejorada frente al HFC-134a, de forma que podna servir como un sustituto de GWP bajo para el HFC-134a en, por ejemplo, bombas de calor para automoviles.

Ejemplo 2

20 Inflamabilidad

Los compuestos inflamables se pueden identificar mediante ensayos segun la norma ASTM (American Society of Testing and Materials) E-681-2004, con una fuente de ignicion electronica. Dichos ensayos de inflamabilidad se realizaron en composiciones de la presente memoria descriptiva a 101 kPa (14,7 psia), 50 por ciento de humedad relativa y 23°C y 100°C a varias concentraciones en aire con el fin de determinar el lfmite inferior de inflamabilidad 5 (LFL por sus iniciales en ingles: lower flammability limit). Los resultados se dan en la tabla 2.

Tabla 2

Composicion (porcentaje en peso)

LFL (% vol. en aire)

23°C

100°C

HFO-1234yf/HFC-32 (45/55% en peso)

11,0 10,0

HFO-1234yf/HFC-32 (55/45% en peso)

10,0 9,0

HFO-1234yf/HFC-32 (70/30% en peso)

8,5 7,5

Estos datos demuestran que las composiciones que comprenden HFO-1234yf y HFC-32 con menos de 45 por ciento en peso de HFO-1234yf pueden ser clasificadas como no inflamables en Japon ya que su LFL es mayor que 10 por ciento en volumen.

10 Ejemplo 3

Potenciales de calentamiento global

Los valores del potencial de calentamiento global (GWP) para las composiciones de la invencion y algunas composiciones ejemplo se listan en la tabla 3 en comparacion con los valores del GWP para el HCFC-22, HFC- 134a, R404A y R410A. Los GWP para los componentes puros se indican como referencia. Los valores del GWP de 15 las composiciones que contienen mas de un componente se calculan como medias ponderadas de los valores de los GWP de los componentes individuales. Los valores para los HFCs se han tomado de “Climate Change 2007 - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Fourth Assessment Report on Climate Change” de la seccion titulada “Working Group 1 Report: “The Physical Science Basis”, Capftulo 2, pags.. 212-213, Tabla 2.14. El valor para el HFO-1234yf se publico en Papadimitriou et al., Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, vol. 9, pags. 1-13. 20 Espedficamente, se usan los valores de GWP para el horizonte temporal de 100 anos.

Tabla 3

Componente o composicion

GWP

HCFC-22

1.810

HFC-134a

1.430

HFC-32

675

HFO-1234yf

4

R404A

3.922

R507

3.985

R410A

2.088

HFO-1234yf/HFC-32 (90/10% en peso)

71

HFO-1234yf/HFC-32 (80/20% en peso)

138

HFO-1234yf/HFC-32 (78,5/21,5% en peso)

148

HFO-1234yf/HFC-32 (70/30% en peso)

205

HFO-1234yf/HFC-32 (57,5/42,5% en peso)

289

HFO-1234yf/HFC-32 (55/45% en peso)

306

HFO-1234yf/HFC-32 (50/50% en peso)

340

HFO-1234yf/HFC-32 (45/55% en peso)

373

HFO-1234yf/HFC-32 (35/65% en peso)

440

HFO-1234yf/HFC-32 (30/70% en peso)

474

HFO-1234yf/HFC-32 (27,5/72,5% en peso)

490

HFO-1234yf/HFC-32 (20/80% en peso)

541

Muchas composiciones como se han descrito en la presente memoria proporcionan alternativas de GWP inferior para el HCFC-22, R404A y/o R410A, etc. Adicionalmente, la adicion de HFO-1234yf a HFC-32 proporciona refrigerantes con GWP significativamente inferior que el HFC-32 solo.

Ejemplo 4

5 Prestaciones de refrigeracion

La tabla 4 muestra las prestaciones de la composicion de la invencion y algunas composiciones ejemplo en comparacion con el HFO-1234yf, HFC-32 y R404A. En la tabla 4, P Evap. es la presion en el evaporador, P Cond. es la presion en el condensador, T Desc. Comp. es la temperatura de descarga del compresor, COP es el coeficiente de rendimiento calonfico (analogo a la eficiencia energetica) y CAP es la capacidad de enfriamiento. Los 10 datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del evaporador 14°F (-10°C)

Temperatura del condensador 104°F (40°C)

Cantidad de subenfriamiento 2,8°F (6K)

Sobrecalentamiento del gas de retorno 65°F (18°C)

Eficiencia del compresor 70%

Notese que la entalpfa del sobrecalentamiento del evaporador esta incluida en las determinaciones de la capacidad de enfriamiento y eficiencia energetica.

Tabla 4

Composicion

P Evap. (kPa) P Cond. (kPa) T Desc. Comp. (°C) COP COP respecto a R404A (%) CAP (kJ/m3) CAP respecto a R404A (%) Desplazam. de T (°C) (media)

R404A

436 1.833 84,9 2,836 2.602 0,37

HFO-1234yf

221 1.016 76,5 3,024 107 1.490 57,2 0

HFC-32

581 2.485 144 2,756 97,2 3.777 145 0

HFO-1234yf/HFC- 32 (35/65% en peso)

530 2.243 119 2,800 98,7 3.337 128 1,8

HFO-1234yf/HFC- 32 (45/55% en peso)

497 2.124 112 2,809 99,0 3.127 120,2 3,1

HFO-1234yf/HFC- 32 (55/45% en peso)

457 1.982 106 2,827 99,7 2.892 111 4,6

HFO-1234yf/HFC- 32 (70/30% en peso)

387 1.726 97,2 2,873 101 2.498 96,0 6,3

HFO-1234yf/HFC- 32 (78,5/21,5% en peso)

343 1.556 91,8 2,912 103 2.247 86,4 6,6

HFO-1234yf/HFC- 32 (80/20% en peso)

335 1.524 90,9 2,917 103 2.199 84,5 6,5

HFO-1234yf/HFC- 32 (90/10% en peso)

279 1.291 84,3 2,968 105 1.869 71,8 4,9

Los datos en la tabla 4 demuestran que las composiciones de aproximadamente 45 por ciento en peso a aproximadamente 80 por ciento en peso de HFO-1234yf tienen una capacidad ±20% que la del R404A y por lo tanto actuanan como sustitutos para el R404A en aplicaciones de refrigeracion a baja temperature. Ademas, para las composiciones en la tabla 4, la eficiencia energetica (mostrada anteriormente como COP) se situa a solo un 5 pequeno porcentaje o incluso mejora la eficiencia energetica del R404A. Tambien tienen temperaturas de descarga del compresor significativamente menores que el HFC-32 lo que puede aumentar la vida del compresor.

Ejemplo 5

Prestaciones de refrigeracion

La tabla 5 muestra las prestaciones de la composicion de la invencion y algunas composiciones ejemplo en 10 comparacion con HFO-1234yf, HFC-32 y R404A. En la tabla 5, P Evap. es la presion en el evaporador, P Cond. es la presion en el condensador, T Desc. Comp. es la temperatura de descarga del compresor, COP es el coeficiente de rendimiento calonfico (analogo a la eficiencia energetica) y CAP es la capacidad de enfriamiento. Los datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del evaporador 14°F (-35°C)

Temperatura del condensador 104°F (40°C)

Cantidad de subenfriamiento 2,8°F (6K)

Sobrecalentamiento del gas de retorno 65°F (18°C)

Eficiencia del compresor 70%

Notese que la entalpfa del sobrecalentamiento del evaporador esta incluida en las determinaciones de la capacidad 15 de enfriamiento y eficiencia energetica.

Tabla 5

Composicion

P Evap. (kPa) P Cond. (kPa) T Desc. Comp. (°C) CAP (kJ/m3) CAP respecto a R404A (%) COP COP respecto a R404A (%) Desplazam . de T (°C) (media)

R404A

167 1.833 126 974,4 1,573 0,37

HFO-1234yf

78,3 1.016 114 519,4 53,3 1,682 107 0

HFC-32

221 2.485 229 1.404 144 1,478 94,0 0

HFO-1234yf/HFC- 32 (35/65% en peso)

203 2.243 184 1.246 128 1,522 96,8 1,6

HFO-1234yf/HFC- 32 (45/55% en peso)

188 2.124 174 1.156 119 1,531 97,3 2,8

HFO-1234yf/HFC- 32 (55/45% en peso)

171 1.982 163 1.058 109 1,545 98,2 4,3

HFO-1234yf/HFC- 32 (70/30% en peso)

142 1.726 147 897 92,1 1,579 100 6,4

HFO-1234yf/HFC- 32 (78,5/21,5% en peso)

124 1.556 139 796 81,7 1,602 102 6,1

HFO-1234yf/HFC- 32 (80/20% en peso)

121 1.524 137 777 79,7 1,606 102 6,0

HFO-1234yf/HFC- 32 (90/10% en peso)

99,7 1.291 126 654 67,1 1,643 104,5 4,7

Los datos demuestran que las composiciones de aproximadamente 45 por ciento en peso a aproximadamente 80 por ciento en peso de HFO-1234yf tienen una capacidad ±20% que la del R404A y por lo tanto actuanan como sustitutos para el R404A en aplicaciones de refrigeracion a baja temperatura. Ademas, para las composiciones en la tabla 5, la eficiencia energetica (mostrada anteriormente como COP) se situa a solo un pequeno porcentaje o incluso 5 mejora la eficiencia energetica del R404A. Tambien tienen temperaturas de descarga del compresor significativamente menores que el HFC-32 lo que puede aumentar la vida del compresor.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1.- Uso de una composicion que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5 por ciento en peso de difluorometano en una bomba de calor para automoviles.

   5 2.- Uso segun la reivindicacion 1, en el que dicha bomba de calor esta disenada para usar 1,1,1,2-tetrafluoroetano.
2. 3.- Uso segun la reivindicacion 1, en la que dicha composicion comprende ademas al menos un lubricante elegido entre el grupo que consiste en aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sinteticas, naftenos sinteticos, polialfaolefinas, polialquilenglicoles, esteres de acido dibasico, poliesteres, neopentil esteres, polivinil eteres, esteres de silicato, compuestos fluorados, esteres de fosfato y sus mezclas.

   10 4.- Uso segun la reivindicacion 1, en el que dicha composicion comprende ademas al menos un aditivo elegido entre

   el grupo que consiste en lubricantes, colorantes, agentes solubilizantes, agentes compatibilizantes, estabilizantes, marcadores, perfluoropolieteres, agentes antidesgaste, agentes de extrema presion, inhibidores de la corrosion y de la oxidacion, reductores de la energfa superficial de metales, desactivantes de la superficie metalica, eliminadores de radicales libres, agentes de control de espuma, mejoradores del mdice de viscosidad, aditivos para rebajar el punto 15 de congelacion, detergentes, agentes de ajuste de la viscosidad y sus mezclas.
3. 5.- Un acondicionador de aire o bomba de calor para automoviles que contiene una composicion que comprende aproximadamente 78,5 por ciento en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y aproximadamente 21,5% por ciento en peso de difluorometano.