JP2023145699A - 熱伝達方法、システム、及び組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その各々が参照により本明細書に組み込まれる、2017年9月19日に出願された米国仮出願第62/560,558号、及び2017年11月17日に出願された米国仮出願第62/587,600号に関し、優先権の利益を主張するものである。
本発明は、空調、冷凍、並びにヒートポンプ方法及び装置を含む、ヨードフルオロカーボン冷媒を使用して熱を伝達するための方法、システム、及び組成物に関する。
取り除くために含まれる特定の材料及び材料の組み合わせ、並びに/又は材料がシステム及び方法に含まれる特定の場所/様態、並びに/又は組成物及び材料が接触している温度の特定の選択により、驚くほど、かつ予想外に素晴らしい結果をもたらすことができ、これにより、驚くほど、かつ予想外に改善されたシステム、方法、及び組成物を生成することができることを見出した。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンを含む冷媒を提供することと、
(b)所望によるが、好ましくは当該圧縮機に潤滑剤を提供することと、
(c)当該複数の当該サイクルの少なくとも一部分において、当該冷媒の少なくとも一部分及び/又は当該潤滑剤少なくとも一部分を封鎖材料に曝露することと、を含み、この封鎖材料は、
i.銅又は銅合金、
ii.活性アルミナ、
iii.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブ、
iiv.陰イオン交換樹脂、
v.水分除去材料、好ましくは水分除去モレキュラーシーブ、及び
iv.上記のうちの2つ以上の組み合わせを含み、
当該曝露温度は、好ましくは約10℃超である。便宜上、本段落による熱を伝達するための方法は、本明細書では、熱伝達方法1と称される。
に位置する封鎖材料3である、熱伝達方法1による熱伝達方法を含む。
(a)冷媒1を提供することと、
(b)当該複数の当該繰り返しサイクルの少なくとも一部分において、冷媒1の少なくとも一部分をフィルタ要素内又は中実コア内の封鎖材料1に曝露することと、を含む。
(a)冷媒を提供することと、
(b)当該複数の当該繰り返しサイクルの少なくとも一部分において、冷媒の少なくとも一部分を本発明の封鎖材料に曝露することと、を含む。便宜上、本段落による方法は、本明細書では、熱伝達方法2と称される。
に位置する封鎖材料4である、熱伝達方法2による熱伝達方法を含む。
(a)当該システム内を循環する本発明の冷媒と、
(b)当該冷媒及び/又は当該潤滑剤のうちの少なくとも一部分と接触する封鎖材料と、を含む。本段落による冷媒システムは、本明細書では、冷媒システム1と称される。
上で述べたように、本発明は、複数の繰り返しサイクルにおいて、冷媒液体を蒸発させることと、冷媒蒸気を凝縮することと、を含む、熱を伝達するための方法を含む。したがって、本発明の方法態様は、蒸気圧縮冷凍、吸収冷凍、ランキンサイクル、及びヒートパイプを含む、任意の及び全てのかかる方法を広く包含する。これらの方法の各々において、冷媒は、サイクルを通して進行するか、又は輸送され、このサイクルは、冷媒が、様々な温度、圧力、構築材料、及び例えば潤滑圧縮機を含む圧縮冷凍システムの場合における潤滑剤などの熱伝達組成物の他の成分に曝露されることを含む。かかる状態への曝露の結果、少なくとも5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボン及び好ましくはCF3Iを含む本発明の冷媒は、ヨウ化物(I-)、ヨウ素(I2)、及びフッ化物(F-)などの分解生成物を生成する傾向があり、これらは、熱伝達システムの信頼性及び/又はシステム内に存在する任意の潤滑剤の安定性に負の影響を及ぼし得る。
℃、若しくは30℃未満である冷媒ストリームから取り出してもよく、スリップ又はサイドストリームは、約10℃、若しくは約20℃、若しくは30℃超まで加熱し、次いで、封鎖材料に曝露され、及び/又は封鎖材料は、約10℃、若しくは20℃、若しくは約30℃超の温度に維持される。更に他の実施形態において、曝露工程は、冷凍サイクル内又は冷凍サイクルの小部分を循環している冷媒及び/又は潤滑剤のストリーム又は流れの少なくとも一部に、封鎖材料を溶解若しくは懸濁すること、又は封鎖材料を位置させることを含み得る。かかる場合、封鎖材料は、別個の一定容量とすることができ、又は別個の一定容量でなく、代わりに、冷媒と共に、並びに/又は冷媒サイクル及び/若しくは潤滑剤サイクルの少なくとも一部分の間、好ましくは冷媒温度若しくは潤滑剤温度が少なくとも約10℃、若しくは約20℃、より好ましくは少なくとも約30℃であるサイクルの一部分の間に、移動する。
i.活性アルミナ、
ii.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブ、
iii.陰イオン交換樹脂、及び
iv.水分除去材料、好ましくは水分除去モレキュラーシーブ、の組み合わせを含む。
封鎖材料は、a)銅又は銅合金、b)銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むモレキュラーシーブ(好ましくはゼオライト)、c)陰イオン交換樹脂、d)水分除去材料、及びe)活性アルミナ、又はこれらの材料の任意の2つ以上の組み合わせ、のうちの1つ以上を含み得る。
封鎖材料は、銅、又は銅合金、好ましくは銅であり得る。
封鎖材料は、ゼオライトモレキュラーシーブを含み得る。ゼオライトモレキュラーシーブは、銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせ、好ましくは少なくとも銀を含む。
約25のpphlの量で存在し得る。
封鎖材料は、陰イオン交換樹脂を含み得る。
抗させるようにするマクロ多孔性構造を提供するので有利であると見出したこと、及び出願人らが、比較的長い期間にわたって、好ましくはシステムの寿命にわたって、冷凍システムの高い流速に耐え得ることができることを見出したことから、好ましい材料である。
好ましい封鎖材料は、水分除去材料である。好ましい実施形態において、水分除去材料は、水分除去モレキュラーシーブを含むか、基本的にそれからなるか、又はそれからなる。好ましい水分除去モレキュラーシーブは、アルミノケイ酸ナトリウムモレキュラーシーブとして一般的に知られているものを含み、かかる材料は、好ましくは、シリカ及びアルミナ四面体の三次元相互接続ネットワークを有する結晶金属アルミノケイ酸である。出願人らは、かかる材料が、水分を除去するために本発明のシステムにおいて効果的であり、また、最も好ましくは、タイプ3A、4A、5A、及び13Xとして、孔サイズに従って分類されることを見出した。
出願人らが本発明に従って効果的であることを見出し、かつ市販されている活性アルミナの例としては、BASFによってF200の商品名で、及びHoneywell/UOPによってCLR-204の商品名で販売されているナトリウム活性アルミナが挙げられる。出願人らは、本発明の冷媒組成物並びに熱伝達方法及び装置に関連して生成される酸性の有害な材料の種類を封鎖するために、一般に活性アルミナ、特に上で述べたナトリウム活性アルミナが、特に効果的であることを見出した。
本発明の組成物は、封鎖材料の組み合わせを含み得る。
(乾燥時)は、好ましくは、約10:90~約90:10、約20:80~約80:20、約25:75~約75:25、約30:70~約70:30、又は約60:40~約40:60の範囲である。陰イオン交換樹脂と金属ゼオライトとの例示的な重量比としては、約25:75、約50:50、及び約75:25が挙げられる。
陰イオン交換樹脂、
活性アルミナ、
水分除去モレキュラーシーブ、
水分除去材料、好ましくは水分除去モレキュラーシーブ、
上記の材料の組み合わせ、を含む。
本本発明に従って使用される冷媒組成物は、組成物中の全ての冷媒成分に基づいて、少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボン、より好ましくは少なくとも約5重量%のCF3Iを含む。
、トランス-HFO-1234ze、トランス-HFO-1233zd、CO2、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の追加的な化合物からなる。好ましい実施形態において、冷媒は、低級アルキルヨードフルオロカーボン又はCF3Iからなり得ることが認識されるであろう。冷媒は、基本的に低級アルキルヨードフルオロカーボンからなり得るか、又は基本的にCF3Iからなり得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I及びHFC-32を含む冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-32、及びHFC-125を含む冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
存在する。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、トランス-HFO-1234ze、及びトランス-HFO-1233zdを含む冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
約30重量%、又は少なくとも約50重量%の量で存在する。本段落による冷媒は、CF3I、トランス-HFO-1234ze、及びトランス-HFO-1233zdからなり得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-227ea、トランス-HFO-1234ze、及びトランス-HFO-1233zdを含む冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
ンス-HFO-1233zdからなり得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I及びHFO-1234yfを含む冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-32、及びHFO-1234yfを含み得る冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
物
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-32、HFC-125、及びHFO-1234yfを含み得る冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-32、HFC-125、及びトランス-HFO-1234zeを含み得る冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-32、CO2、及びHFO-1234yfを含み得る冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
本方法、並びにシステム、及び組成物は、CF3I、HFC-134a、及びHFO-1234yfを含み得る冷媒を含む。各構成要素は、広範囲にわたる量で冷媒中に存在し得る。
%の量で存在する。
本発明の熱伝達組成物は、本明細書に記載される冷媒と、所望により少なくとも1種の潤滑剤と、を含む。好ましくは、少なくとも1種の潤滑剤が本発明の熱伝達組成物中に存在する。
本発明の熱伝達組成物は、本明細書に記載される冷媒を含み、加えて、安定剤を含み得る。好ましくは、安定剤は、一次酸化防止剤、ラジカルスカベンジャ、二次抗酸化剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
レンビス(4-メチル-6-ノニルフェノール);2,2’-イソブチリデンビス(4,6-ジメチルフェノール);2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール);2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT);2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール:2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノール;2,6-ジ-tert-アルファ-ジメチルアミノ-p-クレゾール;2,6-ジ-tert-ブチル-4(N,N’-ジメチルアミノメチルフェノール);4,4’-チオビス(2-メチル-6-tert-ブチルフェノール);4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール);2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール);ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルベンジル)スルフィド;ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、トコフェロール、ヒドロキノン、2,2’,6,6’-テトラ-tert-ブチル-4,4’-メチレンジフェノール、及びt-ブチルヒドロキノンから選択される1種以上の化合物であり得る。好ましくは、フェノール化合物は、BHTである。
ファイト、ジ-n-オクチルホスファイト、イソ-デシルジフェニルホスファイト、及びジフェニルホスファイトから選択される1種以上の化合物、特にジフェニルホスファイトであり得る。
本発明の熱伝達組成物は、本明細書に記載される冷媒に加えて、ある特定の機能性を増強させるか、又はそれを組成物に提供する目的で他の成分を含んでもよい。かかる他の成分又は添加剤は、染料、可溶化剤、相溶化剤、安定化剤、抗酸化剤、腐食抑制剤、極圧添加剤、及び耐摩耗添加剤のうちの1種以上を含み得る。
本発明は、本明細書に開示される冷媒及び/又は熱伝達組成物を含む熱伝達システムを含む。本発明の好ましいシステムは、空調、冷凍及びヒートポンプシステム、吸収冷凍システム、ランキンサイクルシステム、並びにヒートパイプシステムを含む、蒸気圧縮熱伝達システムを含む。
i.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むモレキュラーシーブ(好ましくはゼオライト)及び
ii.陰イオン交換樹脂、を組み合わせて含む。
封鎖材料は、冷媒が一定容量の封鎖材料と密着状態になり、次いで、一定容量の封鎖材料を残すことを可能にする、多孔質容器又は構造に含むことなどによって、実質的に一定容量でシステム内に含むことができる。便宜上の理由であるが、限定するものではなく、かかる構造は、本明細書では、フィルタと称される。かかるフィルタは、本発明の好ましい方法及び装置に従って使用した場合、熱伝達システム内、好ましくは蒸気圧縮熱伝達システム内の任意の地点に位置し得る。
異なる場所内で(例えば、異なるフィルタ内で)使用され得る。
本明細書で詳述されるように、本熱伝達システムの蒸気圧縮の実施形態は、圧縮機と、蒸発器と、凝縮器と、を備える。一般的に使用される圧縮機の例としては、往復動式、回転式(ローリングピストン及び回転ベーンを含む)、スクロール式、ねじ式、及び遠心式圧縮機が挙げられる。
-モバイル空調、特に自動車用空調を含む、空調用途、
-冷却器、特に容積型冷却器、とりわけ空冷又は水冷直接膨張式冷却器(モジュラー式であるか又は従来法で単独包装されているかのいずれか)、
-住宅用空調システム、特にダクトスプリット型又はダクトレススプリット型空調システム、
-産業用空調システム、並びに
-パッケージ式ルーフトップユニット又は可変冷媒流(variable refrigerant flow、VRF)システム、のうちのいずれか1つであり得る。
-モバイルヒートポンプ、特に電気自動車用ヒートポンプ;
-住宅用ヒートポンプ、
-住宅用空気-水ヒートポンプ/循環水式システム、及び
-商用の空気熱源、水熱源、又は土壌熱源ヒートポンプシステム、のうちのいずれか1つであり得る。
-低温冷凍システム、
-中温冷凍システム、
-商用冷蔵庫、
-商用冷凍庫、
-製氷機、
-自動販売機、
-輸送冷凍システム、
-家庭用冷凍庫、
-家庭用冷蔵庫、
-産業用冷凍庫、
-産業用冷蔵庫、及び
-冷却器、のうちのいずれか1つであり得る。
転し、室内コイルが凝縮器となり、室外コイルが蒸発器となる。典型的なシステムの種類は、ダクトスプリット型及びダクトレススプリット型ヒートポンプシステムである。蒸発器及び凝縮器は、通常、フィン式又はマイクロチャネル熱交換器である。
上で述べたように、本発明はまた、設置されて少なくとも約1年、より好ましくは少なくとも約2年、更により好ましくは少なくとも約5年にわたって動作している熱伝達システム内を循環する熱伝達組成物も含み、当該熱伝達組成物は、
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約3000ppm以下、より好ましくは約2000ppm以下、及び更により好ましくは約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約25重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約1000ppm以下、より好ましくは約900ppm以下、及び更により好ましくは約800ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約1000ppm以下、より好ましくは約900ppm以下、及び更により好ましくは約800ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約5重量%のCF3Iと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約1000ppm以下、より好ましくは約900ppm以下、及び更により好ましくは約800ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約1000ppm以下、より好ましくは約900ppm以下、及び更により好ましくは約800ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物、より好ましくは約1000ppm以下、より好ましくは約900ppm以下、及び更により好ましくは約800ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約25重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
システム内を循環する熱伝達組成物も含み、当該熱伝達組成物は、
(a)少なくとも約50重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約5重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約25重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約50重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約5重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物、より好ましくは約400ppm以下、より好ましくは約250ppm以下、更により好ましくは約100ppm以下のフッ化物と、含む。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約500ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約400ppm以下のフッ化物と、
(c)約3000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約1000ppm以下のフッ化物と、
(c)約100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)約200ppm以下のフッ化物と、
(c)約2000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約25重量%のCF3Iと、
(b)約100ppm以下のフッ化物と、
(c)約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約400ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約300ppm以下のフッ化物と、
(c)約2000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンと、
(b)約200ppm以下のフッ化物と、
(c)約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約500ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1100ppm以下のヨウ化物と、を含む。
より好ましくは少なくとも約5年にわたって動作している熱伝達システム内を循環する熱伝達組成物も含み、当該熱伝達組成物は、
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約400ppm以下のフッ化物と、
(c)(冷媒の重量に基づいて)約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約300ppm以下のフッ化物と、
(c)約2000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約200ppm以下のフッ化物と、
(c)約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
(a)少なくとも約50重量%のCF3Iと、
(b)約100ppm以下のフッ化物と、
(c)約1000ppm以下のヨウ化物と、を含む。
機器:
DIONEXイオンクロマトグラフは、以下を含む:
5mLのB-Dプラスチック使い捨て試料シリンジ
Gelman IC ACRODISC(登録商標)(0.2ミクロン)シリンジフィルタ、Fischer Scientific P/N09-730-257又は同等物
ICS 2000ポンプ設定;流量-1.0mL/分;最大psi-3000psi;典型的なpsi-1900psi
ICS 2000溶離剤発生器の設定:濃度-7.00~45.00mM;カートリッジタイプ-EluGen_OH
-7.00分=7.00mM KOH
0.0分=7.00mM KOH/注入
5.0分=7.00mM KOH
30.0分=45.00mM KOH
44.00分=45.00mM KOH
45.00分=7.00mM KOH
1000μLの標準#1及び標準#2をピペットで、及び100μLの標準#3をピペ
ットで、100mLのメスフラスコに移し、次いで、脱イオン水でマークまで希釈する。必要に応じて、他の有機酸を標準溶液に加えてもよい。
100mLメスフラスコの風袋を計り、約1.000±0.001mgの試料を軽量してフラスコに入れる。脱イオン水を使用して規定容量まで希釈し、十分入念に混合する。Gelman0.2ミクロンシリンジフィルタを通して、Dionex 5mLオートサンプラバイアルの中へ溶液を直接濾過する。
上に列記した動作条件を使用してICを準備し、検出器で一貫した伝導度が得られ、安定したベースラインが得られるまで、イオンクロマトグラフを平衡化する。標準#1、#2、及び#3を注入することによってシステムを較正する。
図1Aは、圧縮機と、蒸発器と、凝縮器と、を備える例示的な蒸気圧縮熱伝達システムの概略図を示す。システムは、蒸発器と圧縮機との間の吸引ライン内にフィルタも含む。
図4は、本開示によるフィルタアセンブリ400を表す。フィルタアセンブリ400は、空調、冷凍、及びヒートポンプアプリケーションを含む、蒸気圧縮熱伝達システムにおいて有用性を有する。
の中へ流れるときに必要な圧力を維持することを困難にする。区画化されたフィルタを提供することによって、各区画のサイズは、流体が濾過ユニットの中へ流れるときに必要な圧力を維持するように設計することができる。作動可能要素430は、ユーザグリップ領域及び/又はハンドル436を備える。ユーザは、濾過ユニット入口432と濾過ユニットの異なるフィルタ区画との整列を生じさせるために、ユーザグリップ領域及び/又は436を使用して、作動可能要素430を手動で作動させることができる。
a.銅、銅合金、
b.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含む(ゼオライトなどの)モレキュラーシーブ、
c.陰イオン交換樹脂、
d.上記のいずれかの組み合わせ、を含む封鎖材料に関連して本明細書に記載される。
ユニット430の整列を調整することによって、手動で実行することができる。
封鎖材料として作用する銅の能力を試験した。
Iとの配合物を、金属クーポンと共に封止チューブ内に配置した。銅の表面積は、冷媒1kg当たり約0.08m2であった。次いで、封止チューブを、175℃で2週間にわたって加熱し、冷媒及び潤滑剤の破壊を生じさせた。次いで、封止チューブを開き、油の試料を取り出した。
封鎖材料として作用するゼオライトを含む銀の能力を試験した。
℃又は50℃のいずれかで114時間(4.75日)にわたって維持した。チューブは、2時間毎に振盪して、ゼオライト及び試料が適切に混合することを確実にした。
封鎖材料として作用する陰イオン交換樹脂の能力を試験した。
第1の樹脂は、塩化物交換性イオンを有する強塩基性(1型)陰イオン交換樹脂(Dowex(登録商標)1X8塩化物形態)であった。
第2の樹脂は、塩化物交換性イオンを有する強塩基性の(1型)陰イオン交換樹脂(Dowex(登録商標)1X8塩化物形態)であった。
約1000ppmの量の一級酸化防止剤安定剤BHTを含む80重量%のPOE油(POE ISO32、Emkarate RL 32-3MAF)と、20重量%のCF3Iとの配合物を、封止チューブ内に配置し、190℃で2日間にわたって加熱した。これらの条件で、冷媒及び潤滑剤の破壊を生じさせた。次いで、封止チューブを開き、油の試料を取り出した。
盪して、樹脂及び試料が適切に混合することを確実にした。
以下の2つのアニオン樹脂を使用したことを除いて、実施例3Aを繰り返す:
封鎖材料として作用する陰イオン交換樹脂及びゼオライトの組み合わせの能力を試験した。
樹脂は、水酸基交換性イオン(Dowex(登録商標)Marathon(商標)A、水酸化物形態)を有する強塩基性(1型)陰イオン交換樹脂であった。
試験したゼオライトは、Honeywell UOPから入手可能なUPO IONSIV D7310-Cであった。開口部は、約15~約35Åのそれらの最大寸法全体にわたるサイズを有する。
約1000ppmの量の一級酸化防止剤安定剤BHTを含む80重量%のPOE油(POE ISO32、Emkarate RL 32-3MAF)と、20重量%のCF3Iとの配合物を、封止チューブ内に配置し、175℃で2日間にわたって加熱した。これらの条件で、冷媒及び潤滑剤の破壊を生じさせた。次いで、封止チューブを開き、油(すなわち、潤滑剤)の試料を取り出した。
処理されている熱伝達組成物のパーセンテージでのゼオライトの量の関数として、フッ化物、ヨウ化物の除去、及びTAN低減しのレベルを研究した。
IV D7310-Cであった。開口部は、約15~約35Åのそれらの最大寸法全体にわたるサイズを有する。
封鎖材料として作用する産業グレードの弱塩基陰イオン交換吸着材樹脂Amberlyst A21(遊離塩基)の能力を試験した。弱塩基アニオン樹脂は、遊離塩基形態であり、三級アミン(無荷電)によってe官能化される。三級アミンは、窒素上に1対の自由孤立電子を含み-酸の存在下で容易にプロトン化される。イオン交換樹脂は、酸によってプロトン化され、次いで、任意の追加的な種を溶液中に戻すことに寄与することなく、完
全に酸を除去するために、陰イオンの対イオンを引き付け、結合する。
封鎖材料として作用する産業グレードの弱塩基陰イオン交換吸着材樹脂Amberlyst A21(遊離塩基)の能力を試験した。弱塩基アニオン樹脂は、遊離塩基形態であり、三級アミン(無荷電)によってe官能化される。三級アミンは、窒素上に1対の自由孤立電子を含み-酸の存在下で容易にプロトン化される。イオン交換樹脂は、酸によってプロトン化され、次いで、任意の追加的な種を溶液中に戻すことに寄与することなく、完全に酸を除去するために、陰イオンの対イオンを引き付け、結合する。Amberlyst A21のマトリックスは、マクロ多孔性である。そのマクロ多孔性構造は、物理的に非常に安定しており、かつ破損に抵抗する。また、寿命にわたって、冷凍システムの高い流速に耐えることができる。以下の特性を有する、Amberlyst A21(遊離塩基)の商品名で販売されている産業グレードの弱塩基陰イオン交換樹脂:
封鎖材料として作用する産業グレードの弱塩基陰イオン交換吸着材樹脂Amberlyst A22(遊離塩基)の能力を試験した。弱塩基アニオン樹脂は、遊離塩基形態であり、三級アミン(無荷電)によってe官能化される。三級アミンは、窒素上に1対の自由孤立電子を含み-酸の存在下で容易にプロトン化される。イオン交換樹脂は、酸によってプロトン化され、次いで、任意の追加的な種を溶液中に戻すことに寄与することなく、完全に酸を除去するために、陰イオンの対イオンを引き付け、結合する。そのマクロ多孔性構造は、物理的に非常に安定しており、かつ破損に抵抗する。また、寿命にわたって、冷凍システムの高い流速に耐えることができる。以下の特性を有する、Amberlyst
A22の商品名で販売されている産業グレードの弱塩基陰イオン交換樹脂:
封鎖材料として作用する産業グレードの弱塩基陰イオン交換吸着材樹脂Amberlite IRA96の能力を試験した。弱塩基アニオン樹脂は、遊離塩基形態であり、三級アミン(無荷電)によってe官能化される。三級アミンは、窒素上に1対の自由孤立電子を含み-酸の存在下で容易にプロトン化される。イオン交換樹脂は、酸によってプロトン化され、次いで、任意の追加的な種を溶液中に戻すことに寄与することなく、完全に酸を除去するために、陰イオンの対イオンを引き付け、結合する。そのマクロ多孔性構造は、物理的に非常に安定しており、かつ破損に抵抗する。また、寿命にわたって、冷凍システムの高い流速に耐えることができる。この樹脂の高い多孔性は、大きい有機分子の効率的な吸着を可能にする。以下の特性を有する、Amberlite IRA96の商品名で販売されている産業グレードの弱塩基陰イオン交換樹脂:
mberlite IRA96が、50℃において、ヨウ化物及びフッ化物のレベルを分解試料の検出可能レベル未満に低減することができたことを証明している。
封鎖材料として作用する産業グレードの活性アルミナF200の能力を試験した。
封鎖材料としてのAmberlyst A21及びゼオライトIONSIV D7310-Cの組み合わせの能力を試験した。
かつ封鎖材料への曝露後)に測定した。TAN、フッ化物、及びヨウ化物の濃度を、本明細書に記載される方法によって測定した。
[1]
冷媒液体を蒸発させて冷媒蒸気を生成することと、前記冷媒蒸気の少なくとも一部分を圧縮機で圧縮することと、複数の繰り返しサイクルにおいて凝縮器内で前記冷媒蒸気を凝縮することと、を含む種類の伝達を提供するための方法であって、前記方法が、
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンを含む冷媒を提供することと、
(b)所望によるが、好ましくは、前記圧縮機に潤滑剤を提供することと、
(c)前記複数の前記サイクルの少なくとも一部分において、前記冷媒の少なくとも一部分及び/又は前記潤滑剤少なくとも一部分を封鎖材料に曝露することと、を含み、前記封鎖材料が、
i.銅又は銅合金、
ii.活性アルミナ
iii.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブ、
iv.陰イオン交換樹脂、
v.水分除去材料、好ましくは水分除去モレキュラーシーブ、及び
vi.上記のうちの2つ以上の組み合わせを含み、
前記曝露温度が約10℃超である、方法。
[2]
前記モレキュラーシーブが存在し、前記モレキュラーシーブがゼオライトである、[1]に記載の方法。
[3]
前記封鎖材料が、銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むモレキュラーシーブを含む、[1]に記載の方法。
[4]
前記封鎖材料が、陰イオン交換樹脂を含む、[1]に記載の方法。
[5]
前記封鎖材料が、少なくとも活性アルミナ及び陰イオン交換樹脂を含む、[1]に記載の方法。
[6]
前記封鎖材料が、活性アルミナと、銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブと、陰イオン交換樹脂と、水分除去材料との組み合わせを含む、[1]に記載の方法。
[7]
前記封鎖材料が、フィルタ要素内に含まれる、[6]に記載の方法。
[8]
前記封鎖材料が、中実コアの形態である、[6]に記載の方法。
[9]
前記中実コアが、前記凝縮器の液体ライン内に位置する、[8]に記載の方法。
[10]
前記方法が、油分離器を提供することを更に含み、前記封鎖材料が、前記油分離器内に位置する、[10]に記載の方法。
Claims (10)
- 冷媒液体を蒸発させて冷媒蒸気を生成することと、前記冷媒蒸気の少なくとも一部分を圧縮機で圧縮することと、複数の繰り返しサイクルにおいて凝縮器内で前記冷媒蒸気を凝縮することと、を含む種類の伝達を提供するための方法であって、前記方法が、
(a)少なくとも約5重量%の低級アルキルヨードフルオロカーボンを含む冷媒を提供することと、
(b)所望によるが、好ましくは、前記圧縮機に潤滑剤を提供することと、
(c)前記複数の前記サイクルの少なくとも一部分において、前記冷媒の少なくとも一部分及び/又は前記潤滑剤少なくとも一部分を封鎖材料に曝露することと、を含み、前記封鎖材料が、
i.銅又は銅合金、
ii.活性アルミナ、
iii.銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブ、
iv.陰イオン交換樹脂、
v.水分除去材料、好ましくは水分除去モレキュラーシーブ、及び
vi.上記のうちの2つ以上の組み合わせを含み、
前記曝露温度が約10℃超である、方法。 - 前記モレキュラーシーブが存在し、前記モレキュラーシーブがゼオライトである、請求項1に記載の方法。
- 前記封鎖材料が、銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むモレキュラーシーブを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記封鎖材料が、陰イオン交換樹脂を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記封鎖材料が、少なくとも活性アルミナ及び陰イオン交換樹脂を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記封鎖材料が、活性アルミナと、銅、銀、鉛、又はこれらの組み合わせを含むゼオライトモレキュラーシーブと、陰イオン交換樹脂と、水分除去材料との組み合わせを含む、請求項1に記載の方法組成物。
- 前記封鎖材料が、フィルタ要素内に含まれる、請求項6に記載の方法。
- 前記封鎖材料が、中実コアの形態である、請求項6に記載の方法。
- 前記中実コアが、前記凝縮器の液体ライン内に位置する、請求項8に記載の方法。
- 前記方法が、油分離器を提供することを更に含み、前記封鎖材料が、前記油分離器内に位置する、請求項10に記載の方法。
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