TW201348422A - 冷媒組成物及氟化烴之分解抑制方法 - Google Patents

冷媒組成物及氟化烴之分解抑制方法 Download PDF

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Abstract

冷媒組成物之特徵在於:係於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷而成。在使用本發明之冷媒組成物的開放型汽車空調、電動汽車空調、瓦斯熱泵、空調、冰箱、自動販賣機、展示櫃、熱水供給系統、及冷凍‧暖氣系統等冷凍機器中,可抑制因冷媒分解而生成之氟化合物之量,因此可達到長期穩定運轉。

Description

冷媒組成物及氟化烴之分解抑制方法 發明領域
本發明係有關於一種使用在空調系統及冷凍機等之冷媒組成物、及氟化烴之分解抑制方法。
發明背景
為了防止地球暖化,在空調領域中正在研討一種較現行之冷媒R410A(GWP "Global Warming Potential":2000至3000左右)具有更低的GWP之冷媒。
在此,由於如R32(GWP值:675)之特定的飽和氟化烴冷媒與現行的冷媒相較下GWP較低,理論COP或熱傳達率較高且冷媒的壓力損失亦較低,因此由能量效率之觀點即備受注目,研討亦持續進展。但,在開發空調系統上,發現R32與習知之R410A相較下,壓縮機之排放溫度高20℃左右此一特性,並確認隨之而來地冷媒會分解而生成氟化合物(氟化氫)。又,以不穩定的不飽和氟化烴作為冷媒時,冷媒之分解問題較大。
相對地,在文獻1(特開平11-335117號公報)中有提出一種以特定的A型沸石及高純度高嶺土系黏土為乾燥劑並將之導入至使用HFC32等冷媒之冷凍循環。而且,當 中記載藉由使用該乾燥劑,可降低冷凍循環內的氟離子濃度。又,在文獻2(特開2011-226728號公報)中提出將含有去氧劑之冷凍機油適用於使用含不飽和氟化烴之冷媒的冷凍裝置。而且,當中記載可抑制因氧所致之不飽和氟化烴的分解。
然而,即便依據文獻1、文獻2之方法,針對抑制氟化烴冷媒之分解或減少藉由分解而生成之氟化合物之量,依舊無法達到可充分滿足之水準。尤其,GWP低的氟化烴冷媒單自易分解這點即為問題。
發明概要
本發明目的在於提供一種冷媒組成物及氟化烴之分解抑制方法,前述冷媒組成物係以GWP低的氟化烴為主成分,可抑制因冷媒分解而生成之氟化合物之生成量。
本發明人為了解決前述課題而進行精闢研討的結果發現:藉由將五氟乙烷摻混至冷媒,可抑制因冷媒分解而生成之氟化合物之量。本發明係依據該見解而完成。即,本發明係提供如以下所示之冷媒組成物及氟化烴之分解抑制方法者。
[1]一種冷媒組成物,其特徵在於:係於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷而成。
[2]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:前述GWP在1000以下之HFC係碳數1至3之飽和HFC或碳數3之不飽和HFC。
[3]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:以冷媒組成物總量基準計,前述五氟乙烷之摻混量在0.1質量%以上且在35質量%以下。
[4]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:其係進一步摻混二氧化碳(CO2)、碳數5以下之烴(HC)、氨及以下述分子式(A)表示之含氟有機化合物中至少任1種而成者。
CpOqFrRs (A)
(式中,R表示Cl、Br、I或氫,p係1至6之整數,q係0至2之整數,r係1至14之整數,s係0至13之整數。惟,q為0時,p為2至6,且分子中具有1個以上碳-碳不飽和鍵。)
[5]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油係選自於烷基苯、烷基萘、聚-α-烯烴、聚乙烯基醚、聚伸烷基二醇、聚碳酸酯、多元醇酯及以下述式(1)表示之醚系化合物中之至少1種。
Ra-[(ORb)n-(B)-(ORc)k]x-Rd (1)
(式中,Ra、Rd分別為氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之醯基或具有2個至6個鍵結部之碳數1至10之烴基,Rb、Rc分別為碳數2至4之伸烷基,n、k係0至20之整數,x係1至6之整數。(B)係含有3個以上之以下述式(2)表示之單體單元的聚合部。)
(式中,R4、R5及R6分別表示氫原子或碳數1至8之烴基,其等可彼此相同亦可相異,R7係碳數1至10之二價烴基或碳數2至20之二價含醚鍵結氧之烴基,R8表示氫原子或碳數1至20之烴基,m係表示其平均值為0至10之數,m有複數個時,每一構成單元可相同亦可分別相異,R4至R8在每一構成單元可相同亦可分別相異,又R7O有複數個時,複數個R7O可相同亦可相異。又,式(1)中之k、n皆為0時,在式(2)中m係1以上之整數。)
[6]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油之100℃動黏度在1至50mm2/s之範圍。
[7]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:進一步於使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油摻混選自於極壓劑、油性劑、抗氧化劑、酸捕獲劑、金屬惰性化劑及消泡劑中之至少1種添加劑。
[8]在上述冷媒組成物中,前述冷媒組成物之特徵在於:可使用於開放型汽車空調、電動汽車空調、瓦斯熱泵、空調、冰箱、自動販賣機、展示櫃、熱水供給系統、及冷凍‧暖氣系統等之冷凍機器。
[9]一種氟化烴(HFC)之分解抑制方法,其特徵在於使用五氟乙烷。
依據本發明之冷媒組成物,藉由於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷,可充分抑制因冷媒分解而生成之氟化合物之量。所以,本發明之冷媒組成物可適當使用於各種冷凍機。
發明之實施形態
本發明之冷媒組成物(以下亦稱為「本冷媒組成物」)係將五氟乙烷於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷而成者。以下詳細說明。
作為GWP在1000以下之HFC,有飽和HFC及不飽和HFC。
作為飽和HFC,以碳數1至3之烷類氟化物為佳,尤以二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1,2-三氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷及1,1,2,3,3-五氟丙烷為佳。
作為GWP在1000以下之不飽和HFC,以碳數2或3之不飽和氟化烴化合物為佳,尤以碳數3之不飽和氟化烴化合物為佳。具體上以丙烯氟化物為佳。即,在地球暖化係數低之觀點上,以C3HF3、C3H2F4及C3H3F3中任一分子式表示之化合物為宜。作為該等丙烯氟化物,可舉例如五氟丙烯之各種異構物、3,3,3-三氟丙烯、1,3,3,3-四氟丙烯及2,3,3,3-四氟丙烯等,在地球暖化係數低之觀點上,尤以1,3,3,3-四氟丙烯(HFO1234ze)及2,3,3,3-四氟丙烯 (HFO1234yf)為宜。
又,碳數1或2之飽和氟化烴冷媒與碳數3之不飽和氟化烴冷媒之組合亦適合作使用。作為上述組合,可舉例如前述HFO1234yf與CH2F2(HFC32)之組合、HFO1234ze與HFC32之組合、HFO1234yf與CHF2CH3(HFC152a)之組合、及HFO1234ze與HFC152a之組合等。
藉由上述於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷,可抑制因冷媒分解而生成之氟化合物之量。
在此,以冷媒組成物總量基準計,五氟乙烷之摻混量在0.1質量%以上且在35質量%以下為佳,在1質量%以上且在20質量%以下較佳,在5質量%以上且在20質量%以下更佳,在5質量%以上且在10質量%以下最佳。該摻混量一旦低於0.1質量%,有發明效果未必充分之虞。又,該摻混量一旦超過35質量%,有GWP增大之虞。作為冷媒組成物亦以GWP在1000以下為佳。
在本冷媒組成物中,亦可進一步摻混二氧化碳(CO2)、碳數5以下之烴(HC)、氨及以下述分子式(A)表示之含氟有機化合物中至少任1種。
CpOqFrRs (A)
(式中,R表示Cl、Br、I或氫,p係1至6之整數,q係0至2之整數,r係1至14之整數,s係0至13之整數。惟,q為0時,p為2至6且分子中具有1個以上碳-碳不飽和鍵。)
以下就前述以分子式(A)表示之冷媒加以說明。
分子式(A)係表示分子中之元素種類及數量者,式(A) 係表示碳原子C之數量p為1至6的含氟有機化合物。只要是碳數為1至6之含氟有機化合物,即可具有作為冷媒所要求的沸點、凝固點及蒸發潛熱等物理性質及化學性質。
在分子式(A)中,以Cp表示的p個碳原子鍵形態包含碳-碳單鍵、碳-碳雙鍵等不飽和鍵及碳-氧雙鍵等。從穩定性觀點看來,以碳-碳雙鍵為佳,其數量雖可在1個以上,但以1個為佳。
在分子式(A)中,以Oq表示的q個氧原子鍵形態以源自於醚基、羥基或羰基之氧為佳。該氧原子之數量q可為2,且亦包含具有2個醚基或羥基等之情況。在Oq中之q為0而於分子中不含氧原子之情況下,p為2至6且分子中具有1個以上碳-碳雙鍵等之不飽和鍵。即,以Cp表示之p個碳原子鍵形態之至少1個必須為碳-碳不飽和鍵。
在分子式(A)中,R表示Cl、Br、I或氫並可為該等中任一者,但從破壞臭氧層之危害較小之觀點看來,R以氫為佳。
如上述,作為以分子式(A)表示之含氟有機化合物,就理想者而言可如不飽和氟化烴化合物、氟化醚化合物、氟化醇化合物及氟化酮化合物等。
對於本冷媒組成物適用之冷凍機可適用各種潤滑油。作為潤滑油之基油,可為礦油或合成系基油中任一者。就合成系基油而言,例如以選自於烷基苯(AB)、烷基萘(AN)、聚-α-烯烴(PAO)、聚乙烯基醚(PVE)、聚伸烷基二醇(PAG)、聚碳酸酯(PC)、多元醇酯(POE)及前述以式(1) 表示之醚化合物(ECP)之至少1種為宜。以下就該等基油加以說明。
(1)礦油
作為礦油,以所謂的高度精製礦油為佳,可舉例如:精製油,其係將石臘基系原油、中間基系原油或環烷烴基系原油進行常壓蒸餾或將常壓蒸餾之殘渣油加以減壓蒸餾而得之餾出油依照常法進行精製而得;或深脫蠟油,其係於精製後藉由進一步進行深脫蠟處理而製得;以及更進一步藉由氫化處理而製得之氫化處理油等。屆時之精製法並無特別限制,可使用各種方法。
(2)烷基苯(AB)
使用於冷凍機油之烷基苯可任擇使用,以烷基之總碳數(烷基為複數個時,各個烷基之總和)在20以上之烷基苯(單烷基苯、二烷基苯、三烷基苯)為佳,從熱穩定性之觀點看來則以總碳數在20以上且具有2個以上烷基者(二烷基苯等)較佳。
(3)烷基萘(AN)
作為烷基萘,適合使用於萘環上鍵結有2個或3個烷基者。尤其,作為上述烷基萘,從熱穩定性之觀點看來以總碳數在20以上者更佳。在本發明中,該等烷基萘可單獨使用,又亦可混合使用。
(4)聚-α-烯烴(PAO)
作為聚-α-烯烴,有多種可使用,通常為碳數8至18之α-烯烴的聚合物。其中就理想者而言,從黏度指數、低溫 流動性及蒸發減量之觀點看來,可舉如1-十二烯、1-癸烯或1-辛烯的聚合物等。當中又以1-癸烯的聚合物為佳。而,在本發明中,作為聚-α-烯烴,從熱穩定性之觀點看來尤其適合使用其氫化處理物。該等聚-α-烯烴可單獨使用,又亦可混合使用。
(5)聚乙烯基醚(PVE)
作為基油使用之聚乙烯基醚有將乙烯基醚單體聚合而製得者(以下稱為聚乙烯基醚I);及將乙烯基醚單體與具有烯烴性雙鍵之烴單體進行共聚合而製得者(以下稱為聚乙烯基醚共聚合物II)。
作為聚乙烯基醚I之原料使用的乙烯基醚單體,可舉例如乙烯基甲基醚;乙烯基乙基醚;乙烯基-正丙基醚;及乙烯基-異丙基醚等。該等乙烯醚系單體可藉由公知方法製造。
作為聚乙烯基醚共聚合物II之原料使用的乙烯基醚單體,可列舉與前述例示之乙烯基醚單體相同者,該等可1種單獨使用,亦可將2種以上組合使用。又,作為另一原料之具有烯烴性雙鍵的烴單體,可舉例如乙烯、丙烯、各種丁烯、各種戊烯、各種己烯、各種庚烯、各種辛烯、倍異丁烯、三聚異丁烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯及各種烷基取代苯乙烯等。尤以聚乙基乙烯基醚、聚異丁基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚與聚異丁基乙烯基醚之共聚合物為佳。
(6)聚伸烷基二醇(PAG)
在本發明中,作為基油使用之聚伸烷基二醇,可舉例 如以下述式(3)表示之化合物。
R9-[(OR10)m1-OR11]n1 (3)
式中,R9表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之醯基或具有2個至6個鍵結部之碳數1至10之脂肪族烴基,R10表示碳數2~4之伸烷基,R11表示氫原子、或碳數1~10之烷基或碳數2至10之醯基,n1表示1至6之整數,m1表示m1×n1之平均值為6至80之數。
作為上述聚伸烷基二醇類,在經濟性及效果之觀點上,例如以聚氧丙二醇二甲基醚、聚氧丙二醇單甲基醚、聚(氧伸乙基)(氧伸丙基)二醇二甲基醚、聚(氧伸乙基)(氧伸丙基)二醇單甲基醚、聚氧丙二醇單丁基醚及聚氧丙二醇二乙酸酯等為宜。
(7)聚碳酸酯(PC)
在本發明中,作為基油使用之聚碳酸醚系化合物,可適當列舉1分子中具有2個以上碳酸酯鍵之聚碳酸酯,即選自於(i)以下述式(4)表示之化合物及(ii)以下述式(5)表示之化合物中之至少一種。
式中,Z表示從碳數1至12之c價之醇除去羥基之殘基,R12表示碳數2至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基,R13表示碳數1至12之一價烴基或含有以R15(O-R14)d-(惟,R15表示氫原子或碳數1至12之一價烴基,R14表示碳數2至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基,d表示1至20之整數)表示之醚鍵之基,a表示1 至30之整數,b表示1至50之整數,c表示1至6之整數。
式中,R16表示碳數2至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基,e表示1至20之整數,Z、R12、R13、a、b及c與前述相同。
在前述式(4)及式(5)中,Z係從碳數1至12之一價至六價之醇除去羥基之殘基,尤以從碳數1至12之一價醇除去羥基之殘基為佳。
(8)多元醇酯(POE)
在本發明之冷凍機油組成物中,作為基油使用之多元醇酯系化合物,適合使用二醇或具有3個至20個左右之羥基的多元醇與碳數1至24左右之脂肪酸的酯。由水解穩定性之觀點看來尤以多元醇為佳,且以新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷及新戊四醇之酯較佳,從與冷媒之相溶性及水解穩定性尤其優異之觀點看來,以新戊四醇之酯最佳。
作為脂肪酸,從潤滑性之觀點看來以碳數3以上者為佳,以碳數4以上者較佳,以碳數5以上者更佳,且以碳數10以上者最佳。又,從與冷媒之相溶性觀點看來,以碳數18以下者為佳,以碳數12以下者較佳,且以碳數9以下者更佳。又,可為直鏈狀脂肪酸及支鏈狀脂肪酸中任一者,從潤滑性之觀點看來以直鏈狀脂肪酸為佳,而從水解穩定性之觀點看來則以支鏈狀脂肪酸為佳。此外,可為飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸中任一者。尤以新戊四醇辛酸壬酸酯 為佳。
(9)醚系化合物
在本發明之冷凍機油組成物中,作為基油可適當列舉具有以下述式(1)表示之結構的醚系化合物。
Ra-[(ORb)n-(B)-(ORc)k]x-Rd (1)
在此,式中Ra、Rd分別為氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之醯基或具有2個至6個鍵結部之碳數1至10之烴基,Rb、Rc分別為碳數2至4之伸烷基,n、k係0至20之整數,x係1至6之整數。(B)係含有3個以上之以下述式(2)表示之單體單元的聚合部。
式(2)中,R4、R5及R6分別表示氫原子或碳數1至8之烴基,其等可彼此相同亦可相異。R7表示碳數1至10之二價烴基或碳數2至20之二價含醚鍵結氧之烴基。R8表示氫原子或碳數1至20之烴基。m係表示其平均值為0至10之數,m有複數個時,每一構成單元可相同亦可分別相異,R4至R8在每一構成單元可相同亦可分別相異,又當R7O有複數個時,複數個R7O可相同亦可相異。又,式(1)中之k、n皆為0時,在式(2)中m係1以上之整數。
如前述之醚系化合物可藉由以伸烷基二醇或聚伸烷基二醇、或其等之單醚為引發劑,使乙烯基醚單體聚 合而製造。
作為醚系化合物,在合成反應穩定性之觀點上,以具有下述末端結構者為宜:即末端具有在式(1)中以Ra為氫原子、n=0表示且剩餘的末端具有以Rd為氫原子、k=0表示之結構者。尤以聚丙二醇與聚乙基乙烯基醚之共聚合物、聚乙二醇與聚乙基乙烯基醚之共聚合物為佳。
又,從蒸發之抑制、引火點及作為冷凍機油之性能等觀點看來,上述之各合成系基油(化合物)的分子量以150至5,000之範圍為佳,且以300至3000之範圍較佳。又,黏度指數在60以上為佳。
在本發明中,上述各基油(礦油、合成系基油)可單獨使用亦可混合使用,在兩者情況中,理想的100℃動黏度在1mm2/s以上且在50mm2/s以下,較理想在3mm2/s以上且在50mm2/s以下,更理想在5mm2/s以上且在30mm2/s以下,尤其理想在5mm2/s以上且在20mm2/s以下。
本發明中之基油的黏度指數理想在60以上,較理想在80以上,更理想在100以上。
在不損及本發明目的之範圍下,可使本發明之冷凍機油組成物含有選自於極壓劑、油性劑、抗氧化劑、酸捕獲劑、金屬惰性化劑及消泡劑中之至少1種添加劑。
作為極壓劑,可舉如磷酸酯、酸性磷酸酯、亞磷酸酯、酸性亞磷酸酯及該等之胺鹽等磷系極壓劑;及羧酸的金屬鹽、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化酯、硫化烯烴、二烴基多硫聚合物、硫胺甲酸酯類、硫化萜類及二烷基硫 二丙酸類等硫磺系極壓劑。
從潤滑性及穩定性之觀點看來,上述極壓劑之摻混量以組成物總量為基準,在0.001質量%以上且在10質量%以下為佳。
作為油性劑之例,可舉如硬脂酸、油酸等脂肪族飽和及不飽和單羧酸;二聚酸、氫化二聚酸等聚合脂肪酸;篦麻油酸、12-羥硬脂酸等羥脂肪酸;月桂醇、油醇等脂肪族飽和及不飽和單醇;硬脂醯胺、油醯胺等脂肪族飽和及不飽和單胺;月桂酸醯胺、油酸醯胺等脂肪族飽和及不飽和單羧酸醯胺;及甘油、山梨醇等多元醇與脂肪族飽和或不飽和單羧酸之部分酯等。
上述油性劑之摻混量以組成物總量為基準計,在0.01質量%以上且在10質量%以下為佳。
作為抗氧化劑,以2,6-二-三級丁基4-甲基苯酚、2,6-二-三級丁基4-乙基苯酚、2,2’-伸甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)等苯酚系;及苯基-α-萘胺、N.N’-二苯基對苯二胺等胺系為佳。從效果及經濟性等觀點看來,抗氧化劑的理想摻混量以組成物總量為基準計,在0.01質量%以上且在5質量%以下。
作為酸捕獲劑,可舉例如苯基縮水甘油醚、烷基縮水甘油醚、伸烷基二醇縮水甘油醚(例如聚丙二醇二縮水甘油醚)、苯基縮水甘油酯、烷基縮水甘油酯、環己烯氧化物、α-烯烴氧化物及環氧化大豆油等之環氧化合物。其中在相溶性之觀點上,以苯基縮水甘油醚、烷基縮水甘油醚、 伸烷基二醇縮水甘油醚、環己烯氧化物及α-烯烴氧化物為佳。
又,從效果及油泥產生之抑制觀點看來,其理想摻混量以組成物總量為基準計,在0:005質量%以上且在5質量%以下。
在本發明中,藉由摻混該酸捕獲劑,可使由本冷媒組成物與上述基油所構成之組成物的穩定性更加提升。又,藉由將前述極壓劑及抗氧化劑併用,可發揮進一步使穩定性提升之效果。
作為金屬惰性化劑,可舉例如N-[N’,N’-二烷基(碳數3至12之烷基)胺基甲基]甲苯并三唑等,作為前述消泡劑,可舉例如矽酮油或氟化矽酮油等。
而,上述由基油與添加劑所構成之冷凍機油組成物之理想的40℃動黏度在1mm2/s以上且在400mm2/s以下,較理想在3mm2/s以上且在300mm2/s以下,更理想在5mm2/s以上且在200mm2/s以下。
在使用本冷媒組成物之冷凍機中,有關冷媒組成物與冷凍機油組成物之使用量,以冷媒組成物/冷凍機油組成物之質量比計在99/1~10/90之範圍為佳,尤以在95/5~30/70之範圍為佳。冷媒組成物之量若少於上述範圍,冷凍能力會降低,又多於上述範圍時,潤滑性能會低下,並非理想。
作為適合使用本發明之冷媒組成物的冷凍機(冷凍系統),可舉如以壓縮機、凝縮器、膨脹機構(毛細管、膨 脹閥)、蒸發器為必須構成要素之冷凍系統、或具有噴射循環之冷凍系統或具有乾燥裝置(乾燥劑:天然‧合成沸石)之冷凍系統。前述壓縮機可為開放型、半密閉型或密閉型中任一者,而密閉型馬達為AC馬達或DC馬達。又,就壓縮方式而言,可為旋轉式、渦捲式、擺動式或活塞式中任一者。作為壓縮機,可為0.2kW左右之小型壓縮機,亦可為30kW左右之大型壓縮機。
又,在該冷凍系統中,系統內之水分含量在500質量ppm以下為佳,且在300質量ppm以下較佳。又,殘存空氣分壓在13kPa以下為佳,在10kPa以下較佳,且在5kPa以下更佳。
本發明之冷媒組成物於預定的冷媒摻混有五氟乙烷,因此可充分抑制因冷媒分解而生成之氟化合物(尤其是氟化氫)之量。所以,在使用本冷媒組成物之開放型汽車空調器、電動汽車空調器、瓦斯熱泵、空調、冰箱、自動販賣機、展示櫃、熱水供給系統、及冷凍‧暖氣系統等冷凍機器中可達到長期穩定運轉。
實施例
接下來藉由實施例進一步詳細說明本發明,惟本發明不受該等例任何限定。
[實施例1~3、比較例1~3]
調製出表1、2中顯示之摻混組成的冷媒組成物並進行以下顯示之氧化促進試驗後,進行各種評估。結果亦顯示於表1。
<氧化促進試驗>
於內容積200mL之均壓釜充填冷媒組成物30g及觸媒(Fe)並進行封管(空氣200Torr),在溫度220℃之條件下保持240小時。
<萃取水之pH>
上述的氧化促進試驗結束後,利用10分鐘將均壓釜內之冷媒組成物釋放至裝有純水50g之100cc的玻璃製容器,調製出萃取水。接下來,依據JIS Z8802,測出萃取水之pH。
<萃取水之氟離子濃度>
就上述萃取水,藉由離子層析法測出氟離子濃度(依據JISK0127)。
<觸媒(Fe)表面之分析>
以己烷將上述氧化促進試驗後之觸媒(Fe)潤洗後將之乾燥,並以EPMA(Electron Probe MicroAnalyser:電子探針微析儀)分析存在於觸媒表面之氟量。所用之裝置及條件如下。
日本電子(股)製:JXA900RL型
試料電流:5×10-8A
加速電壓:15kV
分析範圍:ψ 100μm
檢測器:WDS(波長分散型)
分析法:半定量法
[表1]
[評估結果]
表1之參考例係使用R32(100質量%)作為冷媒,其氧化促進試驗後之萃取水之pH極低,且萃取水之氟濃度亦高。又,觸媒表面之氟量亦多。所以,可知有因冷媒分解而產生多量的氟化氫。
相對地,於R32摻混有五氟乙烷之本發明之冷媒組成物(實施例1~3)中,即便其摻混量為少量,萃取水之pH依舊未減低,且萃取水之氟濃度亦極低。
另一方面,如表2顯示,於R32摻混有R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)之冷媒組成物(比較例1~3)中,其摻混效果全然毫無作用。
如此一來應特別註明:即便為結構酷似的氟化烴,冷媒分解物之氟化合物量的削減效果全然不同。
由以上結果悉知,即便是使用具有不穩定結構的氟化烴(HFC)冷媒之冷凍機,藉由適用本發明之冷媒組成 物,可達到長期穩定地進行運轉。

Claims (9)

  1. 一種冷媒組成物,其特徵在於:係於GWP在1000以下之氟化烴(HFC)摻混五氟乙烷而成。
  2. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其中前述GWP在1000以下之HFC係碳數1至3之飽和HFC或碳數3之不飽和HFC。
  3. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其係以冷媒組成物總量基準計,前述五氟乙烷之摻混量在0.1質量%以上且在35質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其係進一步摻混二氧化碳(CO2)、碳數5以下之烴(HC)、氨及以下述分子式(A)表示之含氟有機化合物中至少任1種而成者;CpOqFrRs (A)(式中,R表示Cl、Br、I或氫,p係1至6之整數,q係0至2之整數,r係1至14之整數,s係0至13之整數;惟,q為0時,p為2至6,且分子中具有1個以上碳-碳不飽和鍵)。
  5. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其中使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油係選自於烷基苯、烷基萘、聚-α-烯烴、聚乙烯基醚、聚伸烷基二醇、聚碳酸酯、多元醇酯及以下述式(1)表示之醚系化合物中之至少1種;Ra-[(ORb)n-(B)-(ORc)k]x-Rd (1)(式中,Ra、Rd分別為氫原子、碳數1至10之烷基、 碳數2至10之醯基或具有2個至6個鍵結部之碳數1至10之烴基,Rb、Rc分別為碳數2至4之伸烷基,n、k係0至20之整數,x係1至6之整數;(B)係含有3個以上之以下述式(2)表示之單體單元的聚合部); (式中,R4、R5及R6分別表示氫原子或碳數1至8之烴基,其等可彼此相同亦可相異,R7係碳數1至10之二價烴基或碳數2至20之二價含醚鍵結氧之烴基,R8表示氫原子或碳數1至20之烴基,m係表示其平均值為0至10之數,m有複數個時,每一構成單元可相同亦可分別相異,R4至R8在每一構成單元可相同亦可分別相異,又R7O有複數個時,複數個R7O可相同亦可相異;又,式(1)中之k、n皆為0時,在式(2)中m係1以上之整數)。
  6. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其中使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油之100℃動黏度在1至50mm2/s之範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項之冷媒組成物,其中進一步於使用該冷媒組成物之冷凍機油的基油中摻混選自於極壓劑、油性劑、抗氧化劑、酸捕獲劑、金屬惰性化劑及消泡劑中之至少1種添加劑。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之冷媒組成物,其係 使用於開放型汽車空調、電動汽車空調、瓦斯熱泵、空調、冰箱、自動販賣機、展示櫃、熱水供給系統、及冷凍‧暖氣系統等之冷凍機器。
  9. 一種氟化烴(HFC)之分解抑制方法,其特徵在於使用五氟乙烷。
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