TW200930801A - Compositions comprising iodotrifluoromethane and uses thereof - Google Patents

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TW200930801A TW097141839A TW97141839A TW200930801A TW 200930801 A TW200930801 A TW 200930801A TW 097141839 A TW097141839 A TW 097141839A TW 97141839 A TW97141839 A TW 97141839A TW 200930801 A TW200930801 A TW 200930801A
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Description

200930801 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明揭示内容係關於包括碘三氟曱烷之低GWP致冷劑 組合物領域。該等組合物作為低GWP替代品用於為R22、 R407C、R410A、R404A或R507A而設計之設備中，該等設 • 備包含固定空調或致冷系統、滿液式蒸發冷卻器或直接膨 . 脹冷卻器。 【先前技術】 〇 業内正在尋找具有較小（若有）環境影響且可用於多種應 用之工作流體。作為氣氟碳化物之替代品被採用的氫氟碳 化物工作流體不具有臭氧消耗潛能值，但已發現其促使全 球變暖。 因此，業内正尋求目前正使用氫氟碳化物之替代品作為 致冷劑、傳熱流體、清洗溶劑、氣溶膠喷射劑、發泡劑及 滅火劑或阻燃劑。 作為引入現有設備中之替代品，替代品須接近或匹配設 ® 計用於設備之初始工作流體的特性。吾人期望確定能提供 允許替代現有致冷劑之平衡性能且亦作為致冷劑適用於為 - 類似應用而設計之新穎設備中之組合物。 . 【發明内容】 本發明提供特定碘三氟甲烷合物且具體而言用來替代 R22、R407C、R410A、R404A 或 R507A之致冷劑，該等特 定碘三氟甲烷組合物具有低全球變暖潛能值（GWP)及與欲 替代之致冷劑類似的能效及致冷容量。此外，本發明為具 135573.doc 200930801 有熱交換器（即’蒸發器或冷凝器）且經優化以利用滑移之 傳熱系統提供具有低或指定量滑移之致冷劑。 具體而言，本文所揭示組合物可作為工作流體用來替代 固定空調或固定致冷系統中之R22、R404A、R407C、 R410A或R507A ’或者用來替代滿液式蒸發冷卻器或直接 膨脹（DX)冷卻器中之R22、R407C或R410A。如本文所揭 示組合物可用於新穎設備或現有設備中。 根據本發明，其提供組合物，該組合物包括蛾三氟甲 烧 '二氟甲烷及選自由下列組成之群之另外化合物：戊 烧、丁烷、異丁烷、丙烯、環丙烯及丙烷。 在特定實施例中，另外化合物係丙烧。在該實施例中， 該組合物可進一步包括五氟乙烷。 進一步根據本發明，其提供基本上由下列組成之組合 物：蛾三氟甲烷及1，1，1,2-四氟乙烷；或碘三氟甲烷、 1，1，1，2_四氟乙烷及二氟甲烷；或碘三氟甲烷及五氟乙 烷；或碘三氟甲烷、二氟甲烷、五氟乙烷及丨，〗，^-四氟 乙烷。 進步根據本發明，其提供基本上由約〇.〇卜約67.25重 量％二氟甲烧及約32.75'約99.99%琪三氟甲院組成之組合 物。 同樣根據本發明，其提供用來替代滿液式蒸發冷卻器、 直接膨脹冷卻器或固定空調系統或固定致冷系統中之 R22 R407C、R-410A、R404A 或 R507A的方法。該方法包 括將上述組合物巾之任—種提供給岐空調系統或固定致 I35573.doc 200930801 冷系統，其中該組合物係致冷劑。根據該方法，固定空調 或固定致冷系統申之R22、R4〇4A、R4〇7C、尺41〇八或 R507A係由上述組合物中之任一種來替代，且滿液式蒸發 冷卻器或直接膨脹冷卻器中之R22、R4〇7c或R41〇a係由上 述組合物中之任一種來替代。 進一步根據本發明’其提供在固定空調系統或固定致冷 系統、滿液式蒸發器或直接膨脹冷卻器中產生冷卻之方 法。該方法包括在蒸發器中蒸發上述組合物（其中該組合 物係致冷劑）中之任一種以形成蒸氣致冷劑，使該致冷劑 蒸氣冷凝以形成致冷劑液體並使致冷劑液體返回蒸發器 中。 在一個實施例中，用來產生冷卻之方法包括在固定致冷 或固定空調系統中產生冷卻。 根據另一實施例，產生冷卻之方法包括在滿液式蒸發冷 卻器中產生冷卻。在該方法中，使第一冷卻介質循環經過 蒸發器入口、經過蒸發器中之盤管並到達蒸發器出口，從 而在第一冷卻介質自蒸發器入口到達出口時降低其溫度。 隨後第一冷卻介質流經欲冷卻物體，由此產生冷卻。本發 明方法之此實施例可在滿液式蒸發冷卻器中實施。 根據再一實施例，產生冷卻之方法包括在直接膨脹冷卻 器中產生冷卻。在該方法中，蒸發致冷劑組合物之步驟包 括使致冷劑組合物循環經過蒸發器入口、經過蒸發器中之 盤管並經過蒸發器出口，從而降低蒸發器中所包含之第一 液體冷卻介質之溫度。隨後使第一液體冷卻介質流出蒸發 135573.doc 200930801 器到達欲冷卻物體，從而產生冷卻。本發明方法之該實施 例可在直接膨脹冷卻器中實施》 【實施方式】 在詳細說明下文所闡述實施例之前首先定義或闞釋一些 術語。 • 全球變暖潛能值（GWP)係用來評估向大氣中釋放i公斤 特定溫室氣體與釋放1公斤二氧化碳相比所致之相對全球 變暖貢獻值的指標。可計算不同時間區間内之Gwp以展示 β 既定氣體在大氣壽命期間之影響。通常以100年時間區間 之GWP作為參考值。對於混合物而言，可根據各種組份之 各GWP來計算加權平均值。 致冷容量（有時稱為冷卻容量）係定義蒸發器中每磅所循 環致冷劑之致冷劑焓變化（即，每既定時間由蒸發器中致 冷劑所移除之熱量）的術語。致冷容量係致冷劑或傳熱組 合物產生冷郃之能力的量度。因此，容量越高則可產生 之冷卻越大。 性能係數（COP)係所移除熱量除以運作循環所需的能量 輸入。<：0卩越*，能效越高。c〇p與能效比⑽直接相 關，能效比（EER)係在特定内部及外部溫度設定值下致冷 或空調設備之效能等級。 滑移（有時亦稱為溫度滑移）定義為在不包括任何過冷或 過熱之致冷或空調系統之組件内介於致冷劑相變過程之起 始皿度與終止溫度之間之差的絕對值。該術語通常描述非 /、弗物之冷凝或蒸發。具體而言，冷凝器中致冷劑滑移係 135573.doc 200930801 在冷凝壓力下介於其露點與泡點溫度之間之差，而在蒸發 器中其係在蒸發壓力下介於入口溫度與飽和蒸氣溫度之間 之差。純化合物致冷劑具有零滑移，共沸組合物在具體溫 度及壓力下亦如此。與共沸混合物表現相似之近共沸（有 時稱為類共沸）組合物將具有低滑移。作為非共沸物之組 合物可具有明顯較高的滑移。平均滑移意指蒸發器中之滑 移與冷凝器中之滑移的平均值。 術語’’過冷"係指對於既定壓力使蒸氣溫度降低低於蒸氣 飽和點。飽和點係於其下蒸氣通常冷凝為液體之溫度，但 在既定壓力下過冷產生較低溫度蒸氣。藉由將蒸氣冷卻到 低於飽和點，可增加淨致冷容量。從而過冷改良系統（例 如蒸氣壓縮傳熱系統（意指致冷或空調系統））之致冷容量及 能效。過熱係定義加熱蒸氣組合物時高於其飽和蒸氣溫度 多少之術語。
本文所用非共沸組合物包括不共沸且亦不接近共沸者， 意指其表現為組份之簡單混合物且從而將在蒸發或煮沸期 間刀館纟自傳熱系統沒漏期間，此分館將使得較低沸點 (較高蒸氣愿力）組份首先自裝置线漏出來。從而，傳㈣ 統内剩餘傳熱組合物之基裔厥士 為虱壓力降低❶此壓力降低可進行 量測且可用作洩漏之早期指示。 本文所用共彿組合物自枯矣租A w 匕括表現為早一物質之兩種或更多
種物質的恒沸混合物。定H 尺性共沸組合物之一種方式係藉由 部分蒸發或蒸餾液體所產生 座玍之疼乳與所蒸發或蒸餾之液體 具有相同的組成，即混入必^/ σ物4餘/回流而組成未發生變 J35573.doc 200930801 化。恒沸組合物被定性為共沸係由於其與相同化合物之非 共沸混合物的沸點相比呈現最大或最小沸點。共沸組合物 在作業期間於傳熱系統内不分館，此可降低系統之效能。 另外，共沸組合物在自傳熱系統洩漏後亦不分餾。 本文所用近共沸組合物（通常亦稱為"類共沸組合物"）包 括主要表現為單一物質之兩種或更多種物質之實質上恒沸 • &體混合物。定性近共沸組合物之-種方式係藉由部分蒸 發或蒸餾液體所產生之蒸氣與所蒸發或蒸餾液鱧具有實質 上相同的組成，即混合物蒸餾/回流而實質上組成未發生 變化疋性近共沸組合物之另一方式係在特定溫度下組合 物之泡點蒸氣壓力與露點蒸氣壓力實質上相同。本文中， 若（例如）藉由蒸發或煮沸去除50重量％組合物後介於初始 組合物與該初始組合物之50重量％去除後剩餘組合物之間 之蒸氣壓力的差低於約1 〇%，則組合物為近共彿。 本文所用傳熱系統可係利用傳熱組合物之任何致冷系 ❹統、致冷機、空調系統、空調器、熱幫浦、滿液式蒸發冷 卻器、直接膨脹冷卻器及諸如此類。 本文所用傳熱組合物包括用來將熱量自熱源攜帶至散熱 片之組合物。 - 本文所用致冷劑包括其中傳熱組合物經受由液趙至氣體 之相變及相反情形的循環中用作傳熱組合物之化合物或化 合物混合物。 本文所用術語”包括（comprise、comprising)，，、"包含 (include、including)"、’’ 具有（has、having)"或其任何其他 135573.doc -10- 200930801 變形皆意欲涵蓋非排他性包含。舉例而言，包括一系列元 素之製程、方法、物件或裝置並非一定僅限於此等元素， 而是可包含未明確列出或此等製程、方法、物件或裝置所 固有的其他元素。此外，除非明確說明相反之情形，否則 "或（州”係指包含性或且非指排他性或。舉例而言，條件a 或B係藉由下列中任何一個來滿足：A為真（或存幻且B為 假（或不存在）、A為假（或不存在）且3為真（或存在），以及A 與B二者皆為真（或存在）。 β ㈣m或叫”來闡述本文所述之元件及組件。 此僅出於方便之目的且給出本發明範圍之廣泛意義。除非 該闡述明顯意指其他情形，否則其應理解為包含一或至少 一個且單數形式亦包含複數形式。對應於元素週期表中各 行的族編號使用如CRC Haricibook of Chemis心训d 尸办wci，第81版（2000-2001)中所見之，，新符號"慣例。 除非另有定義，否則本文所用所有技術及科學術語皆具 φ 有與普通熟習本發明所屬技術者通常所瞭解之含義相同的 含義。儘管與本文所述方法及材料類似或等同之彼等皆可 用於實施或測試本發明實施例，但下文闡述適宜方法及材 • 料。除非引用特定段落，否則本文所提及之所有公開案、 專利申請案、專利、及其他參考文獻之全部内容皆以引用 方式倂入本文中。倘若出現矛盾，則以本說明書（包括定 義）為准。此外，該等材料、方法及實例僅出於闞釋之目 的而非意欲進行限制。 组合物 135573.doc • 11 · 200930801 本揭示内容概言之係關於包括碘三氟甲烷（CF3I)之組合 物。碘三氟甲烷可購自不同來源或可由業内所習知之方法 來製備。 根據一個實施例，本發明組合物包括碘三氟曱烷 (CF3I)、二氟甲烷（R-32)及至少一種烴。下文將該實施例 之組合物稱為A組組合物。另外烴示於表1中。 表1 代碼 結構 名稱 其他名稱 CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷 CH3CH2CH2CH3 正丁烷 異丁烧(i-butane) CH3CH(CH3)CH3 異丁烧(isobutane) ch3ch(ch3)ch2ch3 2-曱基丁烷 HC-1270 ch3ch=ch2 丙稀 R1270 HC-C270 環-ch2ch2ch2- 環丙烷 RC270 HC-290 CH3CH2CH3 丙烧 R290 表1之烴可由業内所習知之方法來製備或可購得。 根據一個特定實施例，另外烴可包括具體而言丙烷。在 該實施例中，本發明組合物可另外包括五氟乙烷。 或者，本發明組合物可主要由碘三氟甲烷（CF3I)及至少 一種氫氟碳化物組成。該等氫氟碳化物示於表2中。該實 施例之組合物可包含表2中所列示之一或多種氫氟碳化 物。 135573.doc 12 200930801 表2 代碼 結構 名稱 其他名稱 HFC-134a CF3CH2F 1，1，1，2-四氣乙烧 R134a HFC-125 CF3CHF2 五氟乙烷 R125 HFC-32 CH2F2 二氟甲烷 R32 在一個實施例中，本發明組合物主要由峨三氟曱炫•及 四氟乙烧組成。 在另一實施例中，本發明組合物主要由块三氟甲烧、 〇 1，1，1,2-四氟乙烷及二氟甲烷組成。 在再一實施例中，本發明組合物主要由破三氟曱烧、 1，1,1,2-四氟乙烷、二氟曱烷及五氟乙烷組成。 在又一實施例中，本發明組合物主要由碘三氟甲烷及五 氣乙烧組成。 表3中標題為"組合物"之行中所列示之任何組合物在下 文中稱為B組組合物。本發明B組組合物之具體重量％範圍 在表3中給出。在本發明範圍内包含納入以下所給定任何 ® 範圍内之彼等範圍。 表3 組合物 範圍(重量％) 替代範圍A (重量％) 替代範圍B (重量％) CF3I/32 32.75-99.9/0.01- 67.25 40-60/60-40 60-99.9/40-0.1 CF3I/R32/R125/ 30-40/0.1-60/1- 30-40/0.1-55/1- 30-40/0.1-35/1- R290 10/1-10 10/1-6 10/1-3 CF3I/R134a 30-60/70-40 30-50/70-50 CF3I/R134a/R32 5-35/5-40/30-70 5-35/5-40/30-60 5-35/5-40/30-40 CF3I/R32/R125/ 25-50/0.1-60/0- 25-50/40-60/5- 25-50/0.1-40/10- R134a 50/5-50 10/5-50 50/5-50 135573.doc 13 200930801 本發明組合物可藉由任何簡便方法組合如表3中所闡述 之期望量的各組份來製備。較佳之方法係稱重所期望組份 量且其後在適當器孤中組合該等組份。若需要，可使用搜 動。 進一步根據本發明，其提供基本上由約〇〇1_約67.25重 量％二氟甲烷及約32.75-約99.99重量％碘三氟甲烷組成之 組合物。該實施例之組合物在下文稱為C組組合物。
本發明提供具有零或低臭氧消耗潛能值及低全球變暖潛 能值（GWP)之組合物。如本文所揭示之組合物將具有低於 目則正使用之多種氫氟碳化物致冷劑之全球變暖潛能值。 本發明之一個態樣係提供全球變暖潛能值低於丨〇〇〇、且低 於500、且在某些情況下低於35〇、或甚至低於15〇、或低 於100、或低於50之組合物。 此外不可燃性及低GWP二者皆係當組合物用作致冷劑 時之期望特性。業内已習知R32及丙烷（R290)二者皆係可 燃性化合物。在一個實施例中，含有該等可燃性化合物之 表2替代範圍A中所提供之彼等組合物預期不具可燃性或較 小可燃性。在另—實施例中，表2替代範圍B中所提供之彼 等組合物預期不具可燃性。總的來說，如表2中所闡述之 組口物具有較其意欲替代之現有致冷劑化合物或摻合物低 的GWP(參見本文實例丨及2)。 如本文所揭示之本發明組合物可與致冷、空調或熱幫浦 系統中之乾燥劑組合使用以有助於去除濕氣。乾燥劑可由 、f氧化銘、珍膠或沸石為主之分子篩組成。代表性分 135573.doc •14- 200930801 子篩包含 MOLSIV XH-7、ΧΗ-6、XH-9 及 XH-ll(UOP LLC， Des Plaines, IL)。對於具有小分子尺寸（例如HFC_32)之致 冷劑而言，XH-11乾燥劑較佳。 本發明組合物可進一步包括至少一種選自由下列組成之 群之潤滑劑：聚伸烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯醚、礦物 油、烷基苯、合成石蠟、合成環烷烴及聚（〇〇烯烴。 • 與本發明組合物一起使用之潤滑劑包括彼等適合與致冷 或空調裝置一起使用者。在該等潤滑劑中，係彼等習用於 © 利用氣氟碳化物致冷劑之蒸氣壓縮致冷裝置中者。此等潤 滑劑及其特性論述於以引用方式倂入本文中之1990 ASHRAE Handbook, Refrigeration Systems and Applications > 第 8章，標題為"Lubricants in Refrigeration Systems"，第 8.1至8.21頁中。適合與本發明組合物一起使用之潤滑劑可 包括在壓縮致冷潤滑領域中彼等通常稱為"礦物油"者。礦 物油包括石蠟（即，直鏈及具支鏈碳鏈、飽和烴）、環烷烴 (即，環狀石蠛）及芳香族化合物（即，含有一或多個以交替 雙鍵為特徵之環之不飽和環狀烴）。適合與本發明組合物 一起使用之潤滑劑進一步包括在壓縮致冷潤滑領域中彼等 通常稱為"合成油"者。合成油包括烷基芳基（即，直鏈及具 支鏈烷基烷基苯）、合成石蠟及環烷烴、及聚（α烯烴）。適 合與本發明組合物一起使用之代表性習用潤滑劑係市售 BVM 100 Ν(由BVA Oils出售之石蠟礦物油）、以商標名 Suniso® 3GS及Suniso® 5GS購自Crompton公司之環炫基礦 物油、以商標名Sontex® 372LT購自Pennzoil之環烧基破物 135573.doc -15- 200930801 油、以商標名 Calumet® RO-30購自 Calumet Lubricants之環 烷基礦物油、以商標名Zerol® 75、Zerol® 150及Zerol® 500 及HAB 22(由Nippon Oil出售之具支鏈烷基苯）購自Shrieve Chemicals之直鏈烧基苯。 適合與本發明組合物一起使用之潤滑劑可進一步包括彼 ' 等經設計以與氫氟碳化物致冷劑一起使用且在壓縮致冷及 • 空調裝置之運作條件下可與本發明致冷劑混溶者。此等潤 滑劑及其特性論述於"Synthetic Lubricants and High-❹ Performance Fluids"，R. L. Shubkin，編輯，Marcel Dekker， 1993中。此等潤滑劑包含（但不限於）多元醇酯（POE)，例 如 Castrol® 100(Castrol，United Kingdom);聚伸烧基二醇 (PAG)，例如得自 Dow(Dow Chemical, Midland, Michigan) 之RL-488A;聚乙烯醚（PVE)及聚碳酸酯（PC)。 與本發明組合物一起使用之潤滑劑係藉由考慮既定壓縮 機要求及潤滑劑欲暴露之環境加以選擇。 本文所述含有烴之本發明組合物可改良與習用致冷潤滑 劑（例如礦物油）之混溶性。因而，使用該等含烴組合物來 改進現有設備，將無需在過程中耗費成本及時間來更換潤 ' 滑劑。 - 本發明組合物可進一步包括選自由下列組成之群之添加 劑：相容劑、UV染劑、增溶劑、示蹤劑、穩定劑、全氟 聚醚（PFPE)及官能化全氟聚醚。 本發明組合物可進一步包括約0.01重量％至約5重量％的 穩定劑、自由基清除劑或抗氧化劑。此等其他添加劑包含 135573.doc 16 200930801 (但不限於μ肖基甲燒、受阻盼、㈣、硫醇、亞填酸醋或 内s曰。可使用單一添加劑或組合。 視情況’若需要時’可將某些致冷或空調系統添加劑添 加至本發明組合物巾’以提高性能及系統穩定性。該等添 加劑在致冷及空調領域中已習知，且包含（但不限於）抗磨 劑、高壓潤滑劑、腐蝕及氧化抑制劑、金屬表面鈍化劑、 自由基清除劑及泡沫控制劑。一般而言，該等添加劑在本 發明組合物中之含量可以相對於整個組合物為較小含量。 通常每種添加劑之使用量低於^約〇丨重量％至多達約3重量 %之濃度。該等添加劑係根據各個系統需要加以選擇。該 等添加劑包括EP(咼壓）潤滑添加劑之鱗酸三芳基酯族成 員’例如丁基化磷酸三苯基酯（BTPP);或其他烷基化磷酸 —^基 S日（例如得自 Akzo Chemicals 之 Syn-0-Ad 8478)、碟 酸二甲苯酯及相關化合物。另外，二烷基二硫代磷酸金屬 鹽（例如’二烷基二硫代磷酸鋅（或ZDDP))、Lubrizol 1375 及該族化學品之其他成員均可用於本發明組合物中。其他 抗磨添加劑包含天然產物油及不對稱多羥基潤滑添加劑， 例如 Synergol TMS (International Lubricants)。類似地，可 使用穩定劑（例如抗氧化劑）、自由基清除劑及水清除劑。 此類化合物可包含（但不限於）丁基化羥基甲笨（BHT)、環 氧化物及其混合物。腐蝕抑制劑包含十二烷基琥珀酸 (DDSA)、胺基磷酸酯（Ap)、油醯基肌胺酸、咪唑酮 (imidazone)衍生物及經取代磺酸鹽。金屬表面鈍化劑包含 芳草酿基雙（伸苄基）醯肼（CAS登記號6629-10-3)、N，N,-雙 135573.doc 200930801 ◦ ’-二-第三-丁基—^羥基氫化肉桂醯基肼⑴^^登記號 32687-78-8)、2,2’-草醯胺基雙-乙基_(3,5-二-第三·丁基_4_ 經基氫化肉桂酸酯（CAS登記號7033 1-94-1)、N，N，-(二亞水 揚基）-〗，2-二胺基丙烷（〇八5登記號94-91-7)及乙二胺四乙酸 (CAS登記號60-00-4)及其鹽、及其混合物。 另外添加劑包含穩定劑，其包括至少一種選自由下列組 成之群之化合物：受阻酚、硫代磷酸酯、丁基化三苯基硫 代磷酸酯、有機磷酸酯、或亞磷酸酯、芳基烷基醚、萜、 類萜、環氧化物、氟化環氧化物、環氧丙烷、抗壞血酸、 硫醇、内酯、硫醚、胺、硝基甲烷、烷基矽烷、二苯曱酮 衍生物、芳基硫化物、二乙烯基對苯二曱酸、二苯基對苯 二甲酸、離子液體及其混合物。代表性穩定劑化合物包含 (但不限於）生育酚；對苯二酚；第三-丁基對苯二酚；單硫 代磷酸酯；及二硫代磷酸酯，其以商標名Irgalube® 63購 自 Ciba Specialty Chemicals，Basel, Switzerland(下文為 "Ciba") ’二烷基硫代磷酸酯，其分別以商標名 353及Irgalube® 350購自Ciba; 丁基化三苯基硫代磷酸酯， 其以商標名Irgalube® 232購自Ciba ;胺基磷酸酯，其以商 標名Irgalube® 3W (Ciba)購自Ciba;受阻亞磷酸酯，其作 為Irgafos® 168購自Ciba;諸如（叁·（二_第三丁基苯基）磷 酸酯，其係以商標名購自Irgaf〇s® 〇PH購自Ciba ;(二正_ 辛基亞磷酸酯）；及異癸基二苯基亞磷酸酯，其以商標名 Irgafos® DDPP購自Ciba;苯曱醚；14_二甲氧基苯；ΐ4· 二乙氧基苯；1，3,5-三甲氧基苯；心檸檬烯；視黃醛；蒎 135573.doc -18- 200930801 烯；薄荷醇；維生素A ;萜品烯；二戊烯；番茄紅素；_ 蘿蔔素；莰烷；1，2-環氧丙烷；丨，2_環氧丁烷；正丁基縮 水甘油醚，二氟甲基環氧乙烷；丨丨·雙（三氟甲基）環氧乙 烷；3-乙基-3-羥基甲基_環氧丙烷，例如〇χτ_ 101(T〇ag〇Sei有限公司）；3·乙基·3_((苯氧基）曱基）環氧丙 烷’例如OXT-21 l(T〇agosei有限公司）；3乙基_3_((2_乙 基·己基氧基）甲基）-環氧丙烧，例如〇XT_212(T〇ag0sei有 限公司）；抗壞血酸；甲烷硫醇（甲基硫醇）；乙烷硫醇（乙 基硫醇）；辅酶A;二疏基琥珀酸（DMSA);葡萄柚硫醇 ((R)-2-(4-甲基環己-3-烯基）丙烷_2·硫醇））；半胱胺酸（(R)_ 2-胺基-3-硫基-丙酸）；硫辛醯胺（1，2_二硫咮_3_戊醯胺）； 5,7-雙（1，1-一曱基乙基）_3_[2,3(或3,4)-二甲基苯基]_2(31^)- 苯并咬畴酮’其係以商標名Irganox® HP—136購自Ciba;苄 基苯基硫化物；二苯基硫化物；二異丙胺；3,3，_硫代二丙 酸（二）十八烷基酯’其係以商標名Irgan〇x® PS 8〇2 (ciba) 購自Ciba ; 3，3’-硫代丙酸（二）十二烷基酯，其係以商標名 Irganox® PS 800 購自 Ciba ;癸二酸二 _(2 2 6 6-四甲基·4 六 氫吡啶基）酯，其係以商標名Tinuvin® 77〇購自ciba ;琥珀 酸聚-(N-羥基乙基·2,2,6,6-四曱基_4_羥基-六氫吡啶基酯， 其係以商標名Tinuvin® 622LD (Ciba)購自Ciba ;甲基雙牛 脂胺；雙牛脂胺；苯酚_α_萘胺；雙（二曱基胺基）甲基矽烷 (DMAMS);叁（三甲基曱矽烷基）矽烷（TTMSS);乙烯基三 乙氧基石夕院；乙烯基三甲氧基矽烷；2,5_二氟二苯甲酮； 2 ,5-一羥基苯乙酮；2-胺基二笨甲酮；2_氣二苯甲酮；苄 135573.doc -19· 200930801 基苯基硫化物，二本基硫化物；二节基硫化物；離子、液 體；及其他如2007年3月26日提出申請之國際專利申請案 第PCT/US07/07477號中所揭示者。 離子液體穩定劑包括至少一種離子液體。離子液體係在 室溫（約25C)下呈液體之有機鹽。在另一實施例中，離子 液體穩定劑包括含有下列之鹽：選自由下列組成之群之陽 離子：°比咬鏽、塔嗪鑌、喊咬鏽、"比嗓鑌、咪唆鑌、„比唾 鏽、噻唑鑌、噁唑鑌及三唑钂；及選自由下列組成之群之 陰離子：[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3S〇3]-、 [hcf2cf2so3]-、[cf3hfccf2so3]_、[hccifcf2so3]_、 [(cf3so2)2n]_、[(cf3cf2so2)2n]-、[(cf3so2)3c]_、 [CF3C〇2]-及F-。代表性離子液體穩定劑包含emim bf4 (；四 氟爛酸1-乙基-3-甲基味》坐鑌）；bmim BF4 (四酸1-丁基_ 3-甲基咪唑鏽）；emim PF6 (六氟磷酸1-乙基·3-曱基咪唑 鏘）；及bmim PF6 (六氟磷酸1_ 丁基-3-曱基咪唑鑌），其全 部皆購自 Fluka (Sigma-Aldrich)。 本發明組合物亦可包含作為添加劑之全氟聚鍵，其可與 氫氟碳化物致冷劑或傳熱流體混溶^全氟聚醚之共同特徵 係存在全氟烷基醚部分。全氟聚醚與全氟聚烷基醚同義。 通常所使用之其他同義術語包含"PFPE"、"PFAE"、"PFPE 油"、"PFPE流體"及"pFPAE"。舉例而言，購自DuPont之 Krytox® 係具有式 CF3-(CF2)2-0-[CF(CF3)-CF2-0]j，-R，f之全 氟聚醚。在該式中，j’為2-100(包含2與100)且R'f係 CFZCF3、C3至C6全氟烷基或其組合。 135573.doc -20- 200930801 亦可使用其他PFPE，包含以商標名Fomblin®及Galden® 出售購自Ausimont，Milan，Italy且由全氟烯烴光氧化產生 之 PFPE 流體。Fomblin®-Y 可具有式 CF30(CF2CF(CF3)-〇-)m, (CF2-〇-)n.-Rif 。亦適宜者係 CFsC^CFAFCCFdOL, (CF2CF20)〇，(CF20)n-Rlf。在該式中，Rlf係 CF3、C2F5、 C3F7或其兩種或更多種之組合；（m'+n')為8-45(包含8與 45);且 m/n 為 20-1000(包含 20 與 1000) ; 〇,為 1 ; (m'+n，+ 〇i) 為 8-4 5(包含 8 與 45) ; m’/n’為 20-1000(包含 20 與 1000)。
Fomblin®-Z 可具有式 CF30(CF2CF2-0-)p.(CF：r0)q.CF3， 其中（P' + q，）為 40-180 且 ρ’/q1 為 0.5-2(包含 0.5 與 2)。 以商標名 DemnumTM購自 Daikin Industries, Japan之另一 族PFPE流體亦可用作添加劑。此等pfpe流體可藉由順序 寡聚及氟化2,2,3,3-四氟環氧丙烷、得到式F_[(CF2)3-〇]t,-R2f (其中R2f係CF3、C2F5或其組合且t'為2-200(包含2與200))來 製備。 全氟聚鍵之兩個端基獨立地可經官能化或未經官能化。 在未經官能化全氟聚醚中’端基可係具支鏈或直鏈全氟院 基端基。此等全氟聚醚之實例可具有式(：1_.1^,+1)_八_(^,1^,+ 1)， 其中每個γ·獨立為3至6; A可為〇_(〇?(€[3)€?2-0)<、〇· (CF2-0)x.(CF2CF2-0)y.、0-(C2F4-〇)w,、〇_(C2F4_0)x,(c3F6_〇)y 、0-(CF(CF3)CF2-0)x.(CF2-0)y.、〇_(cf2CF2CF2-0)w,、〇· (CF(CF3)CF2-0)x.(CF2CF2-0)y.-(CF2-0)z，或其兩種或更多種 之組合；較佳地A係 0-(CF(CF3)CF2_〇)w,、0_(C2F4_〇v、 0-(C2F4-0)x.(C3F6-0)y.、〇-(CF2CF2CF2-〇)w,或其兩種或更 135573.doc •21 - 200930801 多種之組合；w’為4至100 ; X’及y’各自獨立為1至100。具 體實例包含（但不限於）f(cf(cf3)-cf2-o)9-cf2cf3、 F(CF(CF3)-CF2-〇)9-CF(CF3)2及其組合。在此等 PFPE 中， 高達30%之鹵素原子可係除氟以外的鹵素，例如（舉例而 言）氣原子。 ' 全氟聚醚之兩個端基亦可獨立地經官能化。典型經官能 • 化端基可選自由下列組成之群：酯、羥基、胺、醯胺、氰 基、羧酸及磺酸。 © 代表性酯端基包含-cooch3、-COOCH2CH3、-CF2COOCH3 、-cf2cooch2ch3、-cf2cf2cooch3、-cf2cf2cooch2ch3 、-cf2ch2cooch3、-cf2cf2ch2cooch3、-cf2ch2ch2cooch3 、-cf2cf2ch2ch2cooch3。
代表性羥基端基包含-cf2oh、-CF2CF2OH、-CF2CH2OH 、-cf2cf2ch2oh、-cf2ch2ch2oh、-cf2cf2ch2ch2oh。 代表性胺端基包含- CFzNR^R2、-CFzCFzNR^R2、 -CFzCHzNR^2 ' -CF2CF2CH2NR1R2 ' -CF2CH2CH2NR1 R2 鲁 、-CFAFzCHsdNR1!^，其中 Rl 及 R2獨立係H、CH3 或 CH2CH3。 • 代表性醯胺端基包含-CFzCCCONR^R2、 - ' -CF2CH2C(0)NR'R2 ' -CF2CF2CH2C(0)NR1R2 ' -CF2CH2CH2C(0)NR,R2 、-CFKFKHAHzC^CONI^R2，其中 R1 及 R2獨立係 η、CH3 或 CH2CH3。 代表性氰基端基包含-cf2cn、-cf2cf2cn、-cf2ch2cn 、-cf2cf2ch2cn、-cf2ch2ch2cn、-cf2cf2ch2ch2cn。 135573.doc -22· 200930801 代表性羧酸端基包含- cf2cooh、-cf2cf2cooh、
-CF2CH2COOH ' -CF2CF2CH2COOH ' -CF2CH2CH2COOH 、-cf2cf2ch2ch2cooh。 代表性磺酸端基包含-S(0)(0)0R3、-S(0)(0)R4、-CF20 S(0)(0)0R3、-CF2CF20 S(0)(0)0R3、-CF2CH20 S(0)(0)0R3 > -CF2CF2CH20 S(0)(0)0R3 ' -CF2CH2CH2O S(0)(0)0R3 • 、-CF2CF2CH2CH20 S(0)(0)0R3、_CF2 S(0)(0)0R3、 -cf2cf2 s(o)(o)or3、-cf2ch2 s(o)(o)or3、-cf2cf2ch2 〇 s(o)(o)or3、-cf2ch2ch2 s(o)(o)or3、-CF2CF2CH2CH2 S(0)(0)0R3、-CF20 S(0)(0)R4、-CF2CF20 S(0)(0)R4、 -CF2CH20 S(0)(0)R4、-CF2CF2CH20 S(0)(0)R4、 -cf2ch2ch2o S(0)(0)R4、-cf2cf2ch2ch2o s(o)(o)r4， 其中 R3係 H、CH3、CH2CH3、CH2CF3、CF3 或 CF2CF3，R4 係 CH3、CH2CH3、CH2CF3、CF3 或 CF2CF3。 在一個實施例中，本發明組合物（意指A、B及C組之彼 等）可作為發泡劑用於製備發泡體。因而，根據本發明， 〇 其提供由此等發泡劑且較佳聚胺基甲酸酯及多異氰酸酯發 泡體所製備之發泡體及製備此等發泡體之方法。在此等發 泡體實施例中’將一或多種本發明組合物作為發泡劑納入 • 並添加至可發泡組合物中，並使該可發泡組合物在有效形 成發泡體之條件下反應。此等條件可包含在適當條件下使 用一或多種能反應且發泡之另外組份以形成發泡體或多孔 結構。業内所熟知之任何方法（例如彼等闡述於 "Polyurethanes Chemistry and Technology"第 I 及 II 卷， 135573.doc •23 · 200930801
Saunders及 Frisch ’ 1962，John Wiley&s_，New ， N.Y·中者）皆可用於或適合用於本發明發泡體實施例中。 ❹
在另一實施财，本W月組合物可作為推進劑用於可喷 射組合物中。在該實施例中，本發明係關於包括本發明組 合物之可喷射組合物。在該實施例中，可喷射組合物可進 一步包括I與惰性成#、溶劑及其他材料一起喷射之活性 成份。該可嗔射組合物可係氣轉。欲喷射之適宜活性成 伤包含（但不限於）化妝品材料（例如除臭劑、香料、發膠、 清潔劑及磨砂劑)以及醫藥材料(例如抗哮喘及抗口臭藥 本揭示内容亦提供用來製造氣溶膠產品之方法，該方法 包括將本發明組合物添加至存於氣溶膠容器中之活性成份 中之步驟，其中該組合物起推進劑作用。 / 一個實施例中，殺菌劑係包括環氧乙炫及A組、B組 :C組之組合物之共沸物或類共沸組合物。在另一實施例 帛劑混。物係包括環氧乙烷及A組、B組或C組之组 合物之非共沸組合物。 另實施例中，本發明組合物可用作殺菌劑。殺菌劑 來人對多種物件殺菌，包含（但不限於）醫療設備及材料 :爹斷内窺鏡)、塑膠物品(例如注射器、手套 '試管、 庆相及起搏器）；橡膠物品(例如輸液管、導液管及上膠 床早）；儀器（例如，^ ^ 針頭、手術刀及測氧儀）；及其他物項 φ ^ 席、發動機及眼内鏡片）。在另一實施例
本發明殺菌刺可I A 了作為熏蒸劑用於醫療領域以外的物 135573.doc •24· 200930801 項，包含(但不限於)某些食品(例如各種食品)及其他物項 (例如皮毛、寢具、紙品）及輸送設備（例如，飛機、火車及 輪船之載物區域卜該殺菌劑可對所有形式的生命有效， 尤其不希望昆蟲、細菌、病毒、黴菌、真菌及其他維生 物。 ❹
在一個實施例中，殺菌劑係包括環氧乙烷及本發明組合 物之共沸或類共沸組合物。在另―實施例中，㈣劑係包 括環氧乙烷及本發明組合物之非共沸組合物。 本發明亦提供用來對物件殺菌之方法，該方法包括使物 件與包括環氧乙烷及本發明組合物之殺菌劑接觸。在一個 實施例中，對物件殺菌之方法可以業内所習知之任何方式 來達成，包含在一定條件下使欲殺菌之物件與殺菌劑接觸 並持續一段時間以有效達成期望殺菌度。在另一實施例 中，該方法係藉由將欲殺菌之物件放置於器皿中自器皿 抽空空氣、增濕器皿並使物件與殺菌劑接觸有效時間段。 在一個實施例中，增濕在器皿内產生約30至約8〇%之相對 濕度。用來殺菌之有效時間段視包含溫度、壓力、相對濕 度、所使用之具體殺菌劑混合物及正殺菌之材料在内之多 個因素而定。或者，某些多孔物件可需要較密封於聚乙烯 袋中之物件短的接觸時間。此外，在另一實施例中，某些 細菌尤其具有抵抗性且因而可需要較長的接觸時間以便殺 本發明組合物（意指A、B及C組之組合物）尤其用作致冷 劑。在冷卻系統t及在用來產生冷卻之方法中此等致冷劑 135573.doc -25· 200930801 之使用將闡述於下文中。 冷卻系統 圖1係可使用本發明組合物之固定致冷或固定空調系統 之示意圖。在此系統中，液體致冷劑流經膨脹閥2〗2，由 其致冷劑以部分液體及部分蒸氣形式離開而進入蒸發器 214中，蒸發器214具有入口及出口。液體致冷劑在蒸發器 中蒸發’以蒸氣形式離開並進入抽吸管線240中。隨後， 致冷劑蒸氣被吸入耦連壓縮機250中，藉由壓缩機升高致 冷劑蒸氣之壓力及溫度。壓縮機壓縮該蒸氣以使其可在較 當致冷劑蒸氣從蒸發器出來時其壓力及溫度高的壓力及溫 度下冷凝。致冷劑蒸氣流出壓縮機進入耦連熱氣管線26〇 中’且隨後流入冷凝器270中，從而致冷劑蒸氣冷凝並恢 復為液相。液體致冷劑管線280使液體致冷劑返回膨脹 閥，並重複循環。 本發明組合物亦可用於其他空調/致冷系統（例如具有低 於5至10 kW冷卻容量之小型冷卻器）中或閉合環路傳熱系 統中，以在多個步驟中重複利用致冷劑從而在一個步驟中 產生冷卻作用且在不同步驟中產生加熱作用。此等系統通 常用於可移動空調系統中。本文所用可移動空調系統係指 納入用於公路、鐵路、海洋及空中之運輸設備中的任何致 冷或空調裝置。 在另一實施例中，本發明組合物可作為致冷劑用於冷卻 器中。冷卻器係一種空調/致冷裝置。可利用兩種類型的 水冷卻器，即蒸氣-壓縮冷卻器及吸收冷卻器。本揭示内 135573.doc -26- 200930801 容係關於蒸氣壓縮冷卻器。此蒸氣壓縮冷卻器可係滿液式 蒸發冷卻器（其示於圖2中）或直接膨脹冷卻器（其示於圖3 中）。滿液式蒸發冷卻器或直接膨脹冷卻器二者皆可經空 氣冷卻或水冷卻。在其中冷卻器經水冷卻之實施例中，此 等冷卻器通常伴有冷卻塔用於自系統散熱。在其中冷卻器 經空氣冷卻之實施例中，該等冷卻器配備有致冷劑-至-空 氣翅片管冷凝器盤管及風扇以自該系統散熱。經空氣冷卻 之冷卻器系統之成本通常低於相當容量之經水冷卻之冷卻 器系統（包含冷卻塔及水幫浦）。然而’經水冷卻之系統在 多種運作條件下可更為有效，此乃因較低冷凝溫度所致。 包含滿液式蒸發器及直接膨脹冷卻器二者在内之冷卻器 可與空氣處理及分佈系統耦連以將調節舒適的空氣（使空 氣冷卻及除濕）提供給較大商業建築，包含賓館、辦公 樓、購物中心、醫院、大學及諸如此類。在另一實施例 中’已發現冷卻器（多數係經空氣冷卻之直接膨脹冷卻器） 另外使用於海軍潛水艇及水面船隻中。 為闡釋冷卻器如何運作’參照各個圖。經水冷卻之滿液 式蒸發冷卻器示於圖2中。在該冷卻器中，溫熱第一液體 冷卻介質液體（通常水，但可含有添加劑，例如二醇）自冷 卻系統（例如建築物冷卻系統）進入冷卻器，沿箭頭3所示進 入’經過蒸發器6中之盤管9，該蒸發器具有入口及出口。 將該溫熱第一液體冷卻介質遞送至蒸發器，其中其經液體 致冷劑冷卻’該液體致冷劑示於蒸發器之下面部分中。液 體致冷劑在低於流經盤管9之溫熱第一液體冷卻介質之溫 135573.doc 27- 200930801 度下蒸發。經冷卻之第一液體冷卻介質經由盤管9之返回 邛刀重新循環返回建築物冷卻系統，如藉由箭頭4所示。 不於圖2中蒸發器6之下面部分中之液體致冷劑蒸發並吸入 壓縮機7中’藉由壓缩機升高致冷劑蒸氣之壓力及溫度。 壓縮機壓縮該蒸氣以使其可在較當致冷劑蒸氣自蒸發器出 來時其壓力及溫度高的壓力及溫度下於冷凝器5中冷凝。 在經水冷卻之冷卻器情形下為液體之第二冷卻介質經由冷 凝器5中之盤管10自冷卻塔沿圖2中箭頭丨進入冷凝器。在 該過程中使第二冷卻介質溫熱並經由盤管之返回迴路及 箭頭2返回冷卻塔。該第二冷卻介質冷卻冷凝器中之蒸氣 並將蒸氣變成液體致冷劑’所以在冷凝器下面部分中存在 液體致冷劑’如圖2中所示。冷凝器中經冷凝之液體致冷 劑經由膨脹器件或孔8流動返回蒸發器中並重複循環。孔8 降低液體致冷劑之壓力’並將液體致冷劑部分地轉換為蒸 氣’意即當介於冷凝器與蒸發器之間之壓力降低時液體致 冷劑部分地變為蒸氣（閃蒸）。在蒸發器壓力下閃蒸將液體 及蒸氣兩種致冷劑冷卻至飽和溫度，所以液體致冷劑及致 冷劑蒸氣二者皆存在於蒸發器中。 吾人應注意，對於單組份致冷劑組合物而言，蒸發器中 蒸氣致冷劑之組成與蒸發器中液體致冷劑之組成相同。在 此情況下，蒸發將在恆定溫度下發生。然而，若使用致冷 劑摻和物，如在本發明組合物之情況下，蒸發器中（或冷 凝器中）液體致冷劑與致冷劑蒸氣可含有不同的組成。此 等組合物視組份之特性而定，例如沸點、結構及形成共沸 135573.doc -28· 200930801 物之能力等等。 容量高於700 kW之冷卻器通常使用滿液式蒸發器，其中 致冷劑包含於蒸發器及冷凝器中（即，在殼程上）。滿液式 蒸發器需要較高的致冷劑裝料，但容許更靠近的漸近溫度 及更尚效能。容量低於7〇〇 kw之冷卻器通常使用致冷劑在 管内部流動且經冷卻之冷卻介質在蒸發器與冷凝器中即在 殼程上之蒸發器。此等冷卻器稱為直接膨脹（DX)冷卻器。 經水冷卻之直接膨脹冷卻器闡釋於圖3中。在如圖3中所闡 釋之冷卻器中，作為溫熱液體（例如溫水）之第一液體冷卻 介質沿入口 14進入蒸發器6’。大部分液體致冷劑沿箭頭3, 進入蒸發器中之盤管9,並蒸發❶結果，第一液體冷卻介質 在蒸發器中冷卻’且經冷卻之第一液體冷卻介質沿出口 i 6 離開蒸發器，並送往欲冷卻物體，例如建築物。在圖3之 此實施例中，該第一液體冷卻介質係產生冷卻之工作流 體。致冷劑蒸氣沿箭頭4,離開蒸發器並吸入壓縮機7,中， 其中將其壓縮並以高溫、高壓蒸氣形式離開。該致冷劑蒸 氣經由冷凝器盤管沿Γ進入冷凝器。致冷劑蒸氣係藉由冷 凝器中第二液體冷卻介質來冷卻並變成液體。第二液體冷 卻介質經由冷凝器冷卻介質入口 20進入冷凝器，且其自經 冷凝致冷劑蒸氣没取熱量，此加熱冷卻介質。第二液體冷 卻介質經由冷凝器冷卻介質出口 1 8離開。經冷凝之致冷劑 液體離開冷凝器並流經膨脹閥1 2，此降低液體致冷劑之壓 力。由於膨脹所產生之少量致冷劑蒸氣進入含有液體致冷 劑之蒸發器，並重複循環。 135573.doc -29- 200930801 蒸氣-壓縮冷卻器係由其所使用之壓縮機類型來確定。 在一個實施例中，本發明組合物係用於使用離心壓縮機之 冷卻器中，其將闡述於下文中。在另一實施例中，本發明 組合物係用於使用正排量壓縮機（即，往復式、螺桿式或 渦旋式壓縮機）之冷卻器中。 離心壓縮機使用旋轉元件以使致冷劑徑向加速，且通常 包含設置在外殼中之葉輪及擴散器。離心壓縮機通常沿葉 輪入口或循環葉輪之中心入口吸入流體並使其徑向向外加 速。某些靜壓升高出現在葉輪中，但大部分壓力升高出現 在外殼之擴散器部分（其中速度轉化為靜壓）中。每個葉輪_ 擴散器設置為壓縮機的一個級。離心壓縮機構造為1至J 2 個或更多個級’視所期望之最終壓力及欲處理之致冷劑體 積而定。 壓縮機之壓力比或壓縮比係絕對出口壓力與絕對入口壓 力之比率。由離心壓縮機所遞送之壓力在相對寬範圍容量 内實際上恆定。離心壓縮機可形成之壓力視葉輪之葉尖速 度而定。葉尖速度係葉輪在其尖端所量測之速度且與葉輪 之直徑及其每分鐘之轉數有關。離心壓縮機之容量係由貫 穿葉輪之通道的尺寸來確定。此使得壓縮機之尺寸較容量 更加依賴於所需之壓力。 正排量壓縮機將蒸氣吸入室中，並使該室體積減小以壓 縮蒸氣。於壓縮後，藉由進一步減小室體積至零或接近零 而由室對蒸氣施加壓力。 往復壓縮機使用藉由曲軸驅動之活塞。其可為固定式或 135573.doc •30- 200930801 便攜式，可係單級或多級，且可由電動機或内燃機驅動。 5至30 hp之小型往復壓縮機見於汽車應用中且通常用於間 歇工作。高達100 hp之較大往復壓縮機見於大工業應用 中。出口壓力可介於低壓至極高壓（>5〇〇〇 psi或35 Mpa)之 間。 螺桿式壓縮機使用兩個嚙合的旋轉正排量螺旋狀螺桿以 迫使氣體進入較小空間。螺桿式壓縮機在商業及工業應用 中通常用於連續作業且可為固定式或便攜式。其可在5 hp (3.7 kW)至超過500 hp (375 kW)及低廢至極高壓（>1200 psi 或8.3 MPa)下應用。 渴旋式壓縮機與螺桿式壓縮機類似且包含兩個交錯螺旋 狀渦管以壓縮氣體。其輸出之脈動性較旋轉螺桿式壓縮機 輸出為高。 對於使用渦旋式壓縮機或往復壓縮機、容量低於15〇 kw 之冷卻器而言’銅銲板熱交換器通常用於蒸發器來代替較 大冷卻器中所使用之管殼式熱交換器。銅銲板熱交換器降 低系統體積及致冷劑裝料。 方法 根據本發明另一態樣，本發明組合物（意指A、B及C組 之組合物）可用於若干方法中來產生冷卻。在該等方法 中’本發明組合物係致冷劑。 在如圖1-3所闞釋之全部實施例中，提供產生冷卻之方 法’該方法包括在蒸發器中蒸發A、B或C組中任一組之組 合物（其中該組合物係致冷劑）以形成蒸氣致冷劑，使蒸氣 135573.doc 31 200930801 致冷劑冷凝，形成致冷劑液體，並使致冷劑液體返回蒸發 器。在全部實施例中，可壓縮致冷劑蒸氣，以升高其溫度 及壓力，然後使其冷凝。 在一個實施例中，用來產生冷卻之方法包括在如根據上 文圖1所闡述之固定致冷系統或固定空調系統中產生冷 卻。該方法包括以下步驟：在蒸發器中蒸發本發明致冷劑 組合物以形成致冷劑蒸氣，從而產生冷卻。致冷劑蒸氣離 開蒸發器並送往壓縮機’藉由壓缩機升高致冷劑蒸氣之壓 力及溫度。其後’使致冷劑組合物冷凝為液體致冷劑並返 回蒸發器。 在另一實施例中，用來產生冷卻之方法包括在如上文根 據圖2所闡述之滿液式蒸發冷卻器中產生冷卻。在該方法 中’使本發明致冷劑組合物在蒸發器中蒸發以形成致冷劑 蒸氣。將呈溫熱液體之第一冷卻介質由冷卻系統引入蒸發 器’並循環經過蒸發器入口、經過蒸發器中之盤管，到達 蒸發器出口，從而降低冷卻介質通過蒸發器入口到達出口 時之溫度。使溫熱之第一冷卻介質在蒸發器中冷卻，並通 過欲冷卻之物體（例如建築物），從而產生冷卻。致冷劑蒸 氣離開蒸發器並送往壓縮機，藉由壓縮機升高致冷劑蒸氣 之壓力及溫度。隨後，使致冷劑組合物在冷凝器中冷凝。 將呈冷卻液體或空氣之第二冷卻介質由冷卻塔輸送至冷凝 器中。第二冷卻介質在冷凝器中冷卻致冷劑蒸氣且該冷 凝器將致冷劑蒸氣冷凝為液體致冷劑。將液體致冷劑送回 蒸發器中，再重複循環》 135573.doc •32- 200930801 在另冑施例中’用來產生冷卻之方法包括在如上文根 據圖3所闌述之直接膨脹冷卻器中產生冷卻。在該方法 中’使本發明致冷劑組合物在蒸發ϋ中蒸發。蒸發致冷劑 組合物之步驟包括使致冷劑組合物循環經過蒸發器入口、 經過蒸發器中之盤管、並經過蒸發器出口，從而降低蒸發 器中所包含之第一液體冷卻介質之溫度。隨後使第一液體 冷卻介質穿出蒸發器到達欲冷卻物體，從而產生冷卻。將 致冷劑蒸氣吸入壓縮機，藉由壓缩機升高致冷劑蒸氣之壓 力及溫度，然後使其在冷凝器中冷凝。使第二液體冷卻介 質循環經過冷凝器入口、經過冷凝器中之盤管並經過冷凝 器出口。當第二液體冷卻介質通過冷凝器入口到達出口 時，其溫度升高。隨後使第二液體冷卻介質由冷凝器出口 送往冷卻塔。使冷凝器中之致冷劑蒸氣冷凝為致冷劑液 體’並經過膨脹閥返回蒸發器。隨後重複循環。 如上所述，本發明組合物具有低於目前正使用之多數氫 氟碳化物致冷劑的全球變暖潛能值。與目前所使用之此等 烴致冷劑比較而言’本發明組合物具有低臭氧消耗潛能值 及降低的低全球變暖潛能值（GWP)。高GWP致冷劑可係能 起致冷劑或傳熱流體作用且在1 〇〇年時間區間内具有約 1000或更高之GWP之任何化合物。本發明之一個態樣係提 供全球變暖潛能值低於1000、低於500且在某些情況下低 於350、或甚至低於150、或低於1〇〇、或低於5〇之致冷 劑，其可用來替代較高全球變暖潛能值致冷劑。 根據由聯合國政府間氣候變化專門委員會 135573.doc -33- 200930801 (Intergovernmental Panel 〇n Climate Change (IPCC)) > Third Assessment Report所公佈之GWP計算值，本發明組 合物作為工作流體尤其用於替代固定傳熱系統（包含固定 空調系統或固定致冷系統）中之R22、R404A、R407C、 R410A或R507A’或者用來替代滿液式蒸發冷卻器或直接 膨脹冷卻器中之R22、R407C或R410A。 因此’根據本發明’其提供用來替代固定空調或致冷系 統中 R22、R404A、R407C、R410A 或 R507A之方法。該方 法包括將本發明致冷劑組合物提供給固定空調或致冷系統 以替代R22、R404A、R407C、R410A或R507A。 此外，根據本發明，其提供用來替代滿液式蒸發冷卻器 或直接膨脹冷卻器中之R-22、R407C或R410A之方法。該 方法包括將本發明致冷劑組合物提供給滿液式蒸發冷卻器 或直接膨脹冷卻器以替代R22、R407C或R410A。 在該方法之一個實施例中，本發明組合物係用於具有離 心壓縮機之滿液式蒸發冷卻器中，該等離心壓縮機可經初 始設計且製造以用R22、R407C或R410A來運作。在另一實 施例中，本發明組合物係用於使用往復式、螺桿式或渦旋 式壓縮機之直接膨脹冷卻器中，該等壓縮機可經初始設計 且製造以用R22、R407C或R410A來運作。 或者，如本文所揭示之本發明組合物可用於新穎設備 中，例如新穎固定空調或致冷系統、新穎滿液式蒸發冷卻 器或新穎直接膨脹冷卻器。在此新穎設備中，離心壓縮機 或正排量壓縮機（包含往復式、螺桿式或渦旋式壓縮機）及 135573.doc -34- 200930801 隨其所使用之熱交換器可經設計以與本發明組合物一起使 用。 實例 樣品組合物具有如表4中所示之組份濃度。 表4
樣品編號 濃度(重量分數） R32 R125 R134a R290 cf3i 1 0.500 0.500 2 0.600 0.400 3 0.400 0.600 4 0.700 0.300 5 0.500 0.500 6 0.600 0.400 7 0.400 0.600 8 0.700 0.300 9 0.700 0.050 0.250 10 0.700 0.250 0.050 11 0.700 0.150 0.150 12 0.600 0.050 0.350 13 0.600 0.350 0.050 14 0.600 0.200 0.200 15 0.500 0.100 0.400 16 0.500 0.400 0.100 17 0.500 0.250 0.250 18 0.330 0.330 0.340 19 0.700 0.050 0.250 20 0.600 0.050 0.350 135573.doc -35· 200930801
21 0.500 0.050 0.450 22 0.550 0.050 0.050 0.350 23 0.600 0.025 0.025 0.350 24 0.600 0.050 0.050 0.300 25 0.600 0.050 0.100 0.250 ! 26 0.500 0.050 0.050 0.400 27 0.500 0.050 0.100 0.350 28 0.400 0.050 0.100 0.450 29 0.400 0.050 0.050 0.500 30 0.400 0.100 0.050 0.450 實例1致冷性能數據
表5展示與用於低溫及中等溫度致冷系統之R507A及R22 (HCFC-22)相比本文所闡述組合物之冷卻性能，如能效 (COP)、冷卻容量（Cool Cap)、壓縮機出口壓力（Dis Press)、壓縮機抽吸壓力（Suet Press)及壓縮機出口溫度 (Dis T)。另外，納入平均溫度滑移（Avg滑移，其係蒸發器 與壓縮機之平均滑移）。最後，由各組份之GWP值計算100 年時間區間之GWP值。 與11507八（50重量％ R125與50重量％11143& (1，1，1-三氟乙 烷）之摻合物）、R404A(44重量％ R125、52重量％ R143a與 4.0重量％ R134a之摻合物）、及R22(氣二氟曱烷CHF2C1)相 比，提供本發明組合物之數據。 性能數據係基於以下條件：
蒸發器溫度 -17.8°C 135573.doc -36- 200930801 冷凝器溫度 46.1。。 過冷溫度 5.5〇C 返回氣體溫度 15.6〇C 壓縮機效能 70% 表5 樣品 編號 計算 GWP Avg 滑移 (°C) COP Cool Cap (千焦/未） Dis Press (千帕） Suet Press (千帕） DisT (°C) R507A 3900 5.00 1.35 1801 2151 342 100.0 R404A 3780 0.30 1.36 1765 2104 330 101.2 R22 2000 0.00 1.46 1697 1774 267 144.0 1 276 3.00 1.36 2341 2543 396 159.2 2 330 1.27 1.36 2506 2672 424 162.4 3 221 5.95 1.38 2136 2364 358 155.6 4 385 0.47 1.36 2594 2760 437 166.4 5 651 0.09 1.50 1129 1258 174 108.9 6 780 0.18 1.50 1114 1264 170 108.6 7 521 0.34 1.51 1127 1234 174 109.4 8 910 0.34 1.50 1094 1257 164 108.6 9 450 1.02 1.36 2517 2703 420 165.5 10 710 2.89 1.38 2255 2490 360 161.1 11 580 2.04 1.37 2377 2594 388 163.3 12 395 1.58 1.37 2447 2623 411 160.8 13 785 3.79 1.39 2088 2330 329 154.0 14 590 2.79 1.38 2253 2473 366 157.4 15 405 2.79 1.38 2283 2466 380 154.5 16 795 4.30 1.40 1964 2206 308 148.2 17 600 3.53 1.39 2116 2336 342 151.0 135573.doc -37- 200930801 18 611 4.50 1.42 1851 2059 296 139.1 19 555 0.32 1.36 2595 2778 439 164.0 20 500 0.09 1.36 2524 2700 430 159.4 21 445 2.29 1.36 2382 2583 407 155.5 22 474 2.27 1.34 2565 2794 460 149.9 23 416 1.60 1.35 2579 2771 450 156.7 24 565 1.34 1.37 2454 2646 414 158.2 25 630 1.81 1.37 2384 2593 397 157.1 26 510 2.25 1.37 2350 2541 397 153.3 27 575 2.45 1.38 2297 2495 385 151.9 28 520 3.65 1.39 2159 2357 361 146.7 29 456 4.01 1.37 2178 2389 367 148.9 30 625 3.24 1.37 2216 2431 377 145.8
多種組合物皆具有與R22、R404A或R507A相比類似的 能效（COP)，同時保持較低的出口壓力及溫度。表5中所列 示數種組合物之致冷容量亦與R22、R404A及R507A類 似，表明該等組合物可係固定空調或固定致冷系統中之 R22、R404A或R5 07A之替代致冷劑。 實例2 空調性能數據
表6展示與用於固定空調系統之R410A及R22 (HCFC-22) 相比本文所闡述組合物之冷卻性能，如能效（COP)、冷卻 容量（Cool Cap)、壓縮機出口壓力（Dis Press)、壓縮機抽吸 壓力（Suction Press)及壓縮機出口溫度（Dis T)。另外，納 入平均溫度滑移（Avg滑移，其係蒸發器與壓縮機之平均滑 移）。最後，由各組份之GWP值計算100年時間區間之GWP 135573.doc -38- 200930801 值。 與R410A(50重量％ R125與50重量％ R32之摻合物）、 R407C(25 重量 ％ R125、23 重量 ％ R32與 52重量％ R134a之 摻合物）及R22(氣二氟甲烷CHF2C1)比較而言，提供本發明 組合物之數據。 性能數據係基於以下條件： 蒸發器溫度 4°C 冷凝器溫度 43 °C 過冷溫度 6°C 返回氣體溫度 18°C 壓縮機效能係 70% 表6 樣品 編號 計算 GWP Avg 滑移 (°C) COP Cool Cap (千焦/米3) Dis Press (千帕） Suet Press (千帕） DisT (°C) R410A 1700 0.10 2.72 5488 2571 900 90.9 R407C 1653 4.84 2.86 3855 1754 564 80.6 R22 2000 0.00 2.92 3808 1648 565 88.1 1 276 3.40 2.74 5205 2366 826 99.7 2 330 1.53 2.74 5512 2486 875 101.6 3 221 6.43 2.73 4802 2198 756 97.8 4 385 0.58 2.74 5710 2566 902 103.9 5 651 0.05 2.97 2644 1166 382 71.8 6 780 0.09 2.97 2644 1170 378 71.7 7 521 0.41 2.98 2609 1144 378 72.2 8 910 0.26 2.97 2623 1162 370 71.6 9 450 1.09 2.75 5592 2513 875 103.2 135573.doc -39- 200930801 10 710 2.98 2.78 5159 2310 775 100.0 11 580 2.10 2.76 5366 2410 822 102.0 12 395 1.76 2.76 5419 2439 852 100.8 13 785 3.96 2.80 4827 2161 716 97.2 14 590 2.90 2.78 5112 2297 780 98.9 15 405 3.06 2.77 5091 2293 795 97.4 16 795 4.51 2.82 4568 2045 674 93.9 17 600 3.69 2.80 4827 2168 733 95.4 18 611 4.78 2.84 4264 1911 639 89.0 19 555 0.39 2.74 5726 2583 907 102.5 20 500 1.11 2.74 5551 2511 885 101.0 21 445 2.60 2.74 5277 2403 843 97.9 22 474 2.47 2.89 5601 2603 936 95.2 23 416 1.78 2.72 5644 2581 919 98.8 24 565 1.48 2.75 5445 2461 859 99.4 25 630 1.91 2.76 5336 2410 833 98.8 26 510 2.52 2.76 5213 2363 825 96.8 27 575 2.66 2.77 5129 2320 804 96.0 28 520 4.03 2.78 4834 2191 758 93.2 29 456 4.45 2.76 4875 2222 770 94.3 30 625 3.63 2.76 4947 2261 787 92.7 多種組合物皆具有與R22、R407C或R410A相比類似的 能效（COP)，同時保持較低的出口壓力及溫度。表6中所列 示之數種組合物之致冷容量亦與R22、R407C或R410A類 似，表明該等組合物可係空調及冷卻器系統中之R22、 R410A或R407C之替代致冷劑。另外，數種組合物皆具有 低平均滑移，因而容許使用於滿液式蒸發器型冷卻器中。 135573.doc •40· 200930801 【圖式簡單說明】 圖1係利用本發明致冷劑組合物之固定空調或固定致冷 系統的不意圖。 圖2係利用本發明致冷劑組合物之滿液式蒸發冷卻器的 示意圖。 圖3係利用本發明致冷劑組合物之直接膨脹冷卻器的示 意圖。
【主要元件符號說明】 1 箭頭 1' 箭頭 2 箭頭 3 箭頭 3' 箭頭 4 箭頭 4' 箭頭 5 冷凝器 6 蒸發器 6' 蒸發器 7 壓縮機 7' 壓縮機 8 膨脹器件或孔 9 盤管 9' 盤管 10 盤管 135573.doc •41 200930801 12 14 16 18 20 212 214 240 ❹ 250 260 270 280 膨脹閥 入口 出口 冷卻介質出口 冷卻介質入口 膨脹閥 蒸發器 抽吸管線 壓縮機 熱氣管線 冷凝器 管線 Ο 135573.doc -42

Claims (1)

  1. 200930801 ' 十、申請專利範圍： 1-種組合物，其包括碘三氟甲烷、二氟甲烷、及至少一 種選自由下列組成之群之烴：戊烷、丁烷、異丁烷、丙 烯、環丙烯及丙烷。 2.如请求項1之組合物，其中該烴包括丙烷，且其中該組 合物進一步包括五氟乙烷。 3 · 一種組合物，其主要由下列組成： 硬二氟甲院及1，1，1，2-四氟乙烧； ® 峨二氟甲院、m2-四氟乙烷及二氟曱烷； 峨三氟甲烷及五氟乙烷；及 械三氟甲烷、二氟曱烷；五氟乙烷及m2·四氟乙 烷。 4. 一種組合物’其主要由約〇·〇ι_約67.25重量％二氟甲烷及 約32.75-約99.99%碘三氟曱烷組成。 5. 如請求項2之組合物，其包括： 35%碘三氟甲烷、55%二氟甲烷、5〇/0五氟乙烷及5%丙 烧；或 35°/〇碘三氟甲烷' 60%二氟甲烷、2.5%五氟乙烷及 2.5%丙貌。 6. 如請求項3之組合物，其主要由下列組成： 30-50重量％碘三氟曱烷及50_70重量％ 1112_四氟乙 烷； 5-35重量〇/〇碘三氟曱烷、5-40重量％ m2·四氟乙院 及33-70重量〇/0二氟曱烷；或 135573.doc 200930801 25_50重量％碘三氟甲烷、4〇·6〇重量％二氟甲烷、〇 5〇 重量％五氟乙烷及5_5〇重量％ •四氟乙烷。 7·如請求項1、3或4之組合物，其進一步包括選自由下列 組成之群之潤滑劑：聚伸烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯 醚、礦物油、烷基苯、合成石蠟、合成環烷烴及聚（α)烯 烴。 8.如請求項1、3或4之組合物，其進一步包括至少一種選 自由下列組成之群之添加劑：相容劑、uv染劑、增溶 劑、示蹤劑、穩定劑、全氟聚醚及經官能化全氟聚醚。 9· 一種產生冷卻之方法，其包括在蒸發器中蒸發如請求項 1 3或4之組合物，其中該組合物係致冷劑以形成蒸 氣致冷劑；使該蒸氣致冷劑冷凝形成液體致冷劑；及使 該液體致冷劑返回該蒸發器中。 10. 如請求項9之方法，其進一步包括在冷凝之前壓縮該致 冷劑蒸氣之步驟。 11. 如請求項9之方法，其中該冷卻係在固定空調或固定致 冷系統中產生。 12·如請求項9之方法，其進一步包括使第一冷卻介質循環 經過該蒸發器入口、經過該蒸發器中之盤管，並到達 §發器出口，從而在該第一冷卻介質通過該蒸發器 入口達到該出口時降低其溫度，及使該第一冷卻介質 流經欲冷卻物體，從而產生冷卻。 13.如3求項9之方法，其中該冷卻係在滿液式蒸發冷卻器 中產生。 135573.doc 200930801 14.如請求項9之方沐 ’，、中蒸發該致冷劑組合物之步驟包 致冷劑組合物循環經過該蒸發器人口、經過該蒸 "中之盤sJ*經過該蒸發器出口，從而降低該蒸發器 中，斤匕3之第-液體冷卻介質之溫度，及使該第—液體 . ^ ^ f ^出該蒸發器到達欲冷卻物體，從而產生A 卻。 今 如β求項14之方法’其中該冷卻係在直接膨脹冷卻器中 產生。 ❹16·-種用來替代滿液式蒸發冷卻器、直接膨脹冷卻器或固 疋工調系統或固定致冷系統中之R22、R4〇7c、R_ 410A、R404A或R507A之方法，該方法包括將如請求項 1、3或4之組合物提供至該滿液式蒸發冷卻器直接膨 脹冷卻器或固疋空調或致冷系統，其中該組合物包括致 冷劑。 17·如請求項16之方法，其中將該致冷劑組合物提供至固定 _ 空調系統或固定致冷系統以替代R22、R4〇4A、R4〇7c、 R410A或 R507A。 18.如明求項16之方法，其中將該致冷劑組合物提供至滿液 式蒸發冷卻器或直接膨脹冷卻器以替代R22、R4〇7C或 R410A 〇 I35573.doc
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