TW201932576A - 低gwp 之冷凍劑共混物 - Google Patents
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Abstract
一種冷凍劑組合物,基本上由如下組成:
二氧化碳 10-35%
選自由以下組成之組中之HFO:R1234yf和R1234ze(E)以及
它們之混合物 45-85%; 和
R227ea 3-15%
其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 10-35%
選自由以下組成之組中之HFO:R1234yf和R1234ze(E)以及
它們之混合物 45-85%; 和
R227ea 3-15%
其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
Description
本發明涉及冷凍劑組合物,通過輸入功,該冷凍劑組合物能夠用於熱泵中將熱能從較低溫度泵送到較高溫度。當這種裝置用於產生較低溫度時,通常將其稱為冷凍器或空調器。若這種裝置用於產生較高溫度,則通常將其稱為熱泵。同一個裝置可以提供加熱,也可以提供冷卻,取決於用戶之要求。可以將這種類型之熱泵稱為可逆熱泵或可逆空調器。
諸如CFC-12和R502之氯氟烴(CFC)和諸如HCFC-22之氫氯氟烴(HCFC)已經廣泛用作冷凍劑,但係它們遷移到平流層,在平流層,紫外光將其分解,產生破壞臭氧層之氯原子。這些消耗臭氧層物質(Ozone Depleting Substance)(ODS)現正由諸如氫氟烴(HFC)之不可燃、有效並且毒性低之非消耗臭氧層替換物替代。在特別係涉及但並不專門涉及通常用於超市之低溫冷卻系統之特定應用中, R502係主要因為與R22相比具有較低排出溫度而被選擇之主要冷凍劑。因為保護臭氧層之全球環境協定併入蒙特利爾議定書(Montreal Protocol)中,所以R502被禁用,並且主要由HFC共混物R404A和R507替代。然而,R404R和R507儘管在能效、不可燃、低毒性以及熱力學性質方面係良好之冷凍劑,但其具有之全球變暖潛力值(Global Warming Potential)(GWP)處於通常使用之HFC之高端值。
在本說明書中,全球變暖潛力值(GWP)之數值指政府間氣候變化專門委員會(Inter-Governmental Panel on Climate Change)第四次評估報告(AR4)中所述之100年之綜合時間長度(Integrated Time Horizon)(ITH)。
儘管已經廣泛用於空調系統之R22與CFC相比破壞臭氧層之能力低得多,但根據蒙特利爾議定書,正逐步廢除使用R22。已經證明在包含分體式系統之新型空調設備中非消耗臭氧層之R410A係R22之良好替代物,但其現在也正在被淘汰,因為較高之GWP(2088)意味著其不再係環境可接受的。
為了逐步減少R404A、R507和R410A之使用,EU和其他地區已經強制實行GWP配額和/或GWP稅。這些行動產生兩個關鍵後果。首先,能用於維護現有設備和裝填新設備之冷卻劑將短缺,這將擾亂冷卻與空調行業。其次,其餘冷卻劑之價格將迅速升高,因為將會供不應求。在沒有替代冷卻劑之情況下,例如在超市用於保存食物和在醫院用於空調之關鍵設備或會停止運作,這將造成嚴重社會影響。
R404A之組合物係:
R125 44%;
R143a 52%;和
R134a 4%
(GWP = 3922)
R507之組合物係:
R125 50%;和
R143a 50%
(GWP = 3985)
R410A 之組合物係:
R125 50%;和
R32 50%
(GWP = 2088)
R404A之組合物係:
R125 44%;
R143a 52%;和
R134a 4%
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R507之組合物係:
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(GWP = 3985)
R410A 之組合物係:
R125 50%;和
R32 50%
(GWP = 2088)
根據本發明之第一態樣,提供了一種基本上由如下組成之冷卻組合物:
二氧化碳 10-35%
選自由以下組成之組中之HFO
R1234yf、R1234ze(E)以及它們之混合物 45-85wt%和
R227ea 3-15%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 10-35%
選自由以下組成之組中之HFO
R1234yf、R1234ze(E)以及它們之混合物 45-85wt%和
R227ea 3-15%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
示例性組合物可由所列之成分組成。
在本說明書中,百分比或其他量係按質量計算的,除非另有說明。量選自給出之總計為100%之任意範圍。
本說明書中使用之術語“由……組成之”指僅包含所列之成分,而不考慮任何雜質之痕量。
本說明書中使用之術語“基本上由……組成之”指在不顯著改變該組合物之基本冷凍劑性質之可能添加之少量的任何額外成分的情況下,由所列之成分之組成之組合物。這些組合物包含由所列成分組成之組合物。由所列組分成成之組合物特別有利。
本發明涉及低GWP共混物,該低GWP共混物尤其係但不僅僅係能夠在新冷卻與空調系統中替代R404A、R507和R410A之組合物。該共混物可能也用於現有之和改進型之冷卻與空調系統,從而促進現有之和改進型之系統繼續運行。該共混物沒有消耗臭氧層潛力值(Ozone Depletion Potential),因此,對平流層臭氧層沒有不良影響。本發明還提供即使逐步收緊對GWP之限制仍可繼續使用而將用戶之成本降低到最低之組合物。
本發明尤其涉及具有100至500範圍內之GWP值之冷凍劑組合物。該範圍內之GWP值顯著低於R404A、R507和R410A之GWP值。示例性組合物可具有A1(低毒性/不可燃)或A2L(低毒性/輕微可燃)之ASHRAE安全級別。該組合物可擁有至少與其正在替代之流體可比之能效和冷卻能力。該組合物可具有之最高工作壓力在45o
C時比其可替代之冷凍劑高不過3巴,優選地高不過2巴。具有較高GWP之組合物往往不可燃(A1),而具有較低GWP之組合物往往輕微可燃(A2L)。對於現有設備,幾乎沒有可進行實際改進之餘地。因此,不可燃(A1)係必需的。具有較高GWP值之組合物是有需要的。
對於能夠改進之現有設備並且特別係對於為了發揮其有利性質而設計之新裝備,即使其具有A2L等級,具有較低GWP之共混物可以係優選的。
術語“滑移”之前定義為在特定恒壓下之始沸點與露點之間之溫差。這可以被稱為“固有”冷凍劑滑移。這樣定義之“滑移”係冷凍劑之純熱力學性質,並且與設備條件和工作條件無關。
在當冷凝時使冷凍劑從始沸點轉移到露點之冷凝器中,觀察到之滑移係冷凍劑之固有滑移和為了使冷凍劑保持流動性所需之壓降誘發之滑移之組合。
在一部分冷凍劑已經在例如閥或毛細管之膨脹裝置中汽化之蒸發器中,兩相混合物進入蒸發器。在這種情況下,滑移係入口溫度與露點之差。該差可取決於工作條件。觀察到之滑移係冷凍劑之固有滑移減為了保持冷凍劑之流動性而在蒸發器中所需之壓降導致之滑移。可以使用在特定條件下測量或計算之蒸發器滑移。
在本說明書中,該設備在特定工作條件下之滑移可劃分為如下:
1. 可忽略之滑移 - 小於0.5K
2. 小滑移 - 0.5K至2.0K
3. 中等滑移 - 大於2.0K至5.0K
4. 大滑移 - 大於5K至10.0K
5. 巨大滑移 - 大於10.0K
1. 可忽略之滑移 - 小於0.5K
2. 小滑移 - 0.5K至2.0K
3. 中等滑移 - 大於2.0K至5.0K
4. 大滑移 - 大於5K至10.0K
5. 巨大滑移 - 大於10.0K
本發明之組合物可具有大或巨大溫度滑移。
示例性組合物可基本上由CO2
、具有低於-15°C之正常沸點之HFO 、以及R227ea組成。一示例性HFO可以選自R1234yf、R1234ze(E)和其混合物。這些流體可提供適當蒸汽壓之組合,用於製備低可燃性和低毒性之R404A、R507和R410A之替代物。由於存在不可燃之氣體CO2
和R227ea,所以其可提供能夠部分地或者完全地抵消HFO 之可燃性之組合物。此外,R227ea之較高GWP能夠由CO2
和HFO組成之極低GWP抵消。
示例性實施例提供用於新設備之冷凍劑組合物。但是,該組合物沒有陫除在改進型的設備中使用,例如用作使用R404A、R507或R410A的現有設備的替代物。該組合物可具有不超過500之GWP。
首先,減少之EU或國際GWP配額對於具有使得其能夠改裝入幾乎无需修改或根本不需修改之現有設計之R404A、R507、R410A設備內之熱力學性質和可燃性性質之組合物可以提供足夠之靈活性。這係優點,因為置換之組合物將設備擁有者之成本降低到最低。但是,新設備可能是需要的。本發明將解決這需求。
儘管碳氫化合物、氨和二氧化碳(CO2
)對於冷凍與空調系統在技術上係可行之冷凍劑,並且具有比HFC低得多之GWP,但其不直接替代R507和R410A,因為其具有特別係在諸如超市之公共場所中不利於其一般用途之固有缺陷。高度可燃之碳氫化合物只能結合二次冷凍回路安全地使用,這樣降低了能效,並且提高了成本,或者也許有些收費之情況下,其嚴重限制其能夠使用之最大冷卻負荷。即使當已經採取了這些安全性預防措施時,碳氫化合物冷凍劑和氨仍導致建築物損壞、毀壞和毀滅。CO2
必須在跨臨界狀態下在系統之高壓側上使用,以允許對周圍空氣排熱。壓力通常超過100巴,再導致能量損失並且與傳統之R404A、R507和R410A系統相比,資本成本還非常高。氨有明顯毒性。工業冷凍裝備之洩漏可能導致死亡和傷害。因為這些不利之性質,碳氫化合物、氨和CO2
不能改裝入現有R404A、R507或R410A機組中。
本發明之實施例能夠使包含由或基本上由CO2
、R1234yf或R1234ze(E)、或其混合物以及GWP低於500(例如低於150)之R227ea構成之共混物的新設備可以使用,該共混物可運作的最高壓力能夠與R404A (在35°C為16.2 bar(a))、R507和R410A(在35°C最高達20 bar(a))之最高壓力可比,而提供類似之冷卻性能。
示例性實施例具有小於約500之直接GWP值。GWP值廣泛地記錄於例如美國環境保護局(EPA)出版之文獻或IPCC報告中。
本發明之有利實施例基本上由二氧化碳以及R1234ze(E)和/或R1234yf、和R227ea以當前要求保護之比例組成。該些組合物可具有根據ASHRAE標準34之安全級別A1或A2L,同時保證與旨在替代之冷凍劑相比具有接近之或超過其之冷凍效果和性能。該組合物可用作新之或原始(OEM)之設備中之冷凍劑。
在第一示例性實施例中,該組合物可用於以約0o
C至約15o
C之範圍內之,例如約2o
C至約15o
C之範圍內之蒸發溫度工作之空調設備中,例如,在為與R410A一起使用而設計之設備中。
在第二示例性實施例中,該組合物可用於以例如約-15o
C至約-40o
C之範圍內之蒸發溫度工作之低溫冷凍設備中,例如,在為與R404A或R507一起使用而設計之設備中。
本發明之示例性組合物當與作為現有冷凍劑之完全替代物時能夠保持現有冷凍劑之性能。
可實現下面之性質。
該冷凍劑之GWP應當低於要被替代的冷凍劑之GWP。
該冷凍劑之冷卻能力應當與原始冷凍劑之冷卻能力類似,例如(±20%)。為了使該設備能夠在熱環境下正常運行,這是重要的。
排出壓力不應當超過該設備之額定最高壓力。
排出溫度不應當顯著超過對該設備設計之排出溫度。若排出溫度過高,則可能縮短該設備之工作壽命。
有利的係,根據本發明之組合物可具有比根據例如利用Nist(美國國家標準技術研究所) Cycle D方法進行標準計算可預料之排出溫度低之排出溫度。示例性組合物可具有比計算值低之排出溫度,並且例如比R404A、R507或R410A之測量值高約5o
C 至10o
C。
該設備在使用替代冷凍劑時之功率消耗不應比使用原始冷凍劑時之功率消耗過多。
示例性組合物可具有之進一步優點係其不係共沸物或類共沸物。優選組合物在大於約10o
C,例如大於20o
C之溫度範圍內沸騰。
常常認為類共沸物組合物係必需的。本發明人意外地發現類共沸物組合物不係必需的,並且可能係不利的。當使用直接熱交換(DX)之交換器時,該發現尤其有用,在該交換器中,溫度之逐步升高取決於冷凍劑之滑移。
在採用本發明之冷凍劑組合物之冷凝器設備中,壓降誘導之滑移與固有冷凍劑滑移在同一個方向上,使得效應累加。
相反,在蒸發器中,壓降滑移與冷凍劑滑移方向相反,使得兩個效應可部分地或完全地抵消。蒸發器將例如氣流或液流從較高溫度到較低溫度的某個範圍內冷卻。若蒸發冷凍劑之溫度滑移顯著大於要求之冷卻範圍,則該機組之效率可能會受損。優選地,滑移應當等於或者小於該範圍。
優選的冷凍劑組合物可由或基本上由以下組成︰
二氧化碳 10-25%
選自由以下組成之組中之HFO︰R1234ze(E), R1234yf以及
它們之混合物 60-83%; 和
R227ea 3-12%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之總計為100%之範圍。
二氧化碳 10-25%
選自由以下組成之組中之HFO︰R1234ze(E), R1234yf以及
它們之混合物 60-83%; 和
R227ea 3-12%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之總計為100%之範圍。
對於需要較低滑移的組合物,使用R1234yf可能會比R1234ze(E)優選。
R227ea具有3220之較高GWP,但不可燃,並且趨向與R1234ze(E)和R1234yf共蒸餾,有助於製備不可燃共混物。對於GWP不超過500之共混物,最高R227ea含量可以為約15.1%;並且對於GWP不超過300之共混物,最高R227ea含量可以為約9.2%。
本發明使得能夠替代在冷凍與空調設備中最常使用之冷凍劑R404A、R507和R410A,容許通過提供具有1與500之間之GWP之共混物將GWP顯著降低80%以上,而不會降低包括能效和產能之性能。
一種示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 22%
選自由以下組成之組中之HFO
R1234yf、R1234ze(E)以及它們之混合物 69%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
二氧化碳 22%
選自由以下組成之組中之HFO
R1234yf、R1234ze(E)以及它們之混合物 69%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
可用于完全地或部分地替代R404A、R507或R410A之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 21-30%
R1234ze 60-71%
R227ea 7-10%
其中該百分比係按質量計算的。
二氧化碳 21-30%
R1234ze 60-71%
R227ea 7-10%
其中該百分比係按質量計算的。
可用于完全地或部分地替代R404A、R507或R410A之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 15-25%
R1234ze 60-75%
R227ea 6-12%
其中該百分比係按質量計算的。
二氧化碳 15-25%
R1234ze 60-75%
R227ea 6-12%
其中該百分比係按質量計算的。
一種示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下中之一組合物組成:
(a)
二氧化碳 25%
R1234ze 66%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
(b)
二氧化碳 15%
R1234ze 73%
R227ea 12%
其中該百分比係按質量計算的。
(c)
二氧化碳 20%
R1234ze 70%
R227ea 10%
其中該百分比係按質量計算的。
(d)
二氧化碳 20%
R1234ze 68%
R227ea 12%
其中該百分比係按質量計算的。
(a)
二氧化碳 25%
R1234ze 66%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
(b)
二氧化碳 15%
R1234ze 73%
R227ea 12%
其中該百分比係按質量計算的。
(c)
二氧化碳 20%
R1234ze 70%
R227ea 10%
其中該百分比係按質量計算的。
(d)
二氧化碳 20%
R1234ze 68%
R227ea 12%
其中該百分比係按質量計算的。
一種示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 20-35%; 和
R227ea, R1234ze和 R227ea的總量是在65-80%的範圍
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 20-35%; 和
R227ea, R1234ze和 R227ea的總量是在65-80%的範圍
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
示例性冷凍劑組合物可用於提供R404A、R507或R410A之新設備之備選物,HFO組分跟R227ea的比率可以是約5到8:1,優選約6到7:1,更優選為約7:1。
可用於提供替代R404A、R507或R410A之展劑或新設備之備選物之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 10-30%
選自由R1234yf、R1234ze(E)或它們之混合物中之HFO 45-85%
R227ea 3-15%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 10-30%
選自由R1234yf、R1234ze(E)或它們之混合物中之HFO 45-85%
R227ea 3-15%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
可用於提供替代R404A、R507或R410A之展劑或新設備之備選物之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 10-25%
選自由R1234yf、R1234ze(E)或它們之混合物中之HFO 60-83%
R227ea 3-12%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 10-25%
選自由R1234yf、R1234ze(E)或它們之混合物中之HFO 60-83%
R227ea 3-12%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
可用於提供R404A或R507之展劑或新設備之備選物之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 22%
R1234ze(E)或R1234yf 69%; 和
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
二氧化碳 22%
R1234ze(E)或R1234yf 69%; 和
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
可用於提供R410A之展劑或新設備之備選物之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 21-30%
R1234ze(E) 60-71%
R227ea 7-10%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 21-30%
R1234ze(E) 60-71%
R227ea 7-10%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
可用於提供R410A之展劑或新設備之備選物之示例性冷凍劑組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 25%
R1234ze(E)或R1234yf 66%; 和
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
二氧化碳 25%
R1234ze(E)或R1234yf 66%; 和
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的。
用於GWP不高過500的共混物的優選組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 5-40%
R1234yf,R1234ze(E) 或它們之混合物 45-80%
R227ea 9.2-15.5%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 5-40%
R1234yf,R1234ze(E) 或它們之混合物 45-80%
R227ea 9.2-15.5%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
在上述的組合物中,R1234yf和R1234ze(E)各自的量可以獨立地在0%至80%之間變化。
用於GWP不高過300的共混物的優選組合物可由或基本上由如下組成:
二氧化碳 5-40%
R1234yf/R1234ze(E) 45-80%
R227ea 4-9.2%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 5-40%
R1234yf/R1234ze(E) 45-80%
R227ea 4-9.2%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
在上述的組合物中,R1234yf和R1234ze(E)各自的量可以獨立地在0%至80%之間變化。
示例性冷凍劑基本上由如下組成︰
二氧化碳 20%
R1234yf 71%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 20%
R1234yf 71%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
示例性冷凍劑基本上由如下組成︰
二氧化碳 15.5%
R1234yf 75.5%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 15.5%
R1234yf 75.5%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
示例性冷凍劑基本上由如下組成︰
二氧化碳 20%
R1234ze(E) 71%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 20%
R1234ze(E) 71%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
進一步的示例性冷凍劑由或基本上由如下組成︰
二氧化碳 22%
R1234ze(E) 69%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
二氧化碳 22%
R1234ze(E) 69%
R227ea 9%
其中該百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
因為高GWP之R404A、R507和R410A之可用性受到EU F-Gas法規及隨着《蒙特利爾議定書》吉佳利修正案(Kigali Amendment)生效後之類似全球立法之制約,所以這些冷凍劑之數量便不足以維護現有設備。問題係已經影響到EU,從2018年開始EU便通過對供應商施行GWP配額,以限制可用之冷凍劑。本發明之實施例通過提供能夠用於補充R404A、R507和R410A機組中之冷凍劑,以克服配額限制,從而允許所述機組至少再運行幾年。這種補充共混物優選地為ASHRAE A1,並且具有的吸入量和最高工作溫度與其替代之冷凍劑可比。其GWP可小於500,並且優選地小於300。
適合的補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 5-80%
R32 1-15%
R1234ze(E) 5-75%
AR227ea 1-15%
二氧化碳 5-80%
R32 1-15%
R1234ze(E) 5-75%
AR227ea 1-15%
另一補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 7-55%
R32 5-13%
R1234ze(E) 10-71%
AR227ea 2-14%
二氧化碳 7-55%
R32 5-13%
R1234ze(E) 10-71%
AR227ea 2-14%
又另一補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 9-50%
R32 6-12%
R1234ze(E) 40-70%
R227ea 3-13%
二氧化碳 9-50%
R32 6-12%
R1234ze(E) 40-70%
R227ea 3-13%
一優選的補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 10-40%
R32 7-11%
R1234ze(E) 45-69%
R227ea 3-10%
二氧化碳 10-40%
R32 7-11%
R1234ze(E) 45-69%
R227ea 3-10%
一優選的冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 5-80%
R32 1-15%
R1234yf 5-75%
R227ea 1-15%
二氧化碳 5-80%
R32 1-15%
R1234yf 5-75%
R227ea 1-15%
另一補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 7-55%
R32 5-13%
R1234yf 10-70%
R227ea 2-14%
二氧化碳 7-55%
R32 5-13%
R1234yf 10-70%
R227ea 2-14%
又另一補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 9-50%
R32 6-12%
R1234yf 40-70%
R227ea 3-13%
二氧化碳 9-50%
R32 6-12%
R1234yf 40-70%
R227ea 3-13%
另一補充冷凍劑組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 10-40%
R32 7-11%
R1234yf 45-69%
R227ea 3-8%
二氧化碳 10-40%
R32 7-11%
R1234yf 45-69%
R227ea 3-8%
用於GWP不高過500的補充共混物的優選組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 5-40%
R1234yf/R1234ze(E) 45-80%
R227ea 9.2-15.5%
其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
二氧化碳 5-40%
R1234yf/R1234ze(E) 45-80%
R227ea 9.2-15.5%
其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
用於GWP不高過300的補充共混物的優選組合物基本上由如下組成:
二氧化碳 5-40%
R1234yf / R1234ze(E) 45-80%
R227ea 4-9.2%
其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
二氧化碳 5-40%
R1234yf / R1234ze(E) 45-80%
R227ea 4-9.2%
其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
一優選的補充冷凍劑基本上由如下組成:
二氧化碳 20%
R1234yf 71%
R227ea 9%
二氧化碳 20%
R1234yf 71%
R227ea 9%
一優選的補充冷凍劑基本上由如下組成:
二氧化碳 15.5%
R1234yf 75.5%
R227ea 9%
二氧化碳 15.5%
R1234yf 75.5%
R227ea 9%
一優選的補充冷凍劑基本上由如下組成:
二氧化碳 20%
R1234ze(E) 71%
R227ea 9%
二氧化碳 20%
R1234ze(E) 71%
R227ea 9%
進一步優選的補充冷凍劑基本上由如下組成:
二氧化碳 22%
R1234ze(E) 69%
R227ea 9%
二氧化碳 22%
R1234ze(E) 69%
R227ea 9%
本發明使得能夠替代在冷凍與空調設備中最常使用之冷凍劑R404A、R507和R410A,提供利用具有約100至約500之間,例如約150,之GWP之共混物將GWP顯著降低80%以上,而不降低包括能效和產能之性能。
作為本發明之主題之每個共混物都可用於由例如POE或PAG之含氧油或由這些與至多50%之例如礦物油、烷基苯或聚a烯烴之烴類潤滑劑混合之油潤滑之熱泵中。
利用沒有限制性意義之示例進一步描述本發明。
示例
1
通過基於NIST’s REFPROP v10產生之熱力學資料,利用蘭金迴圈程式,,對組合物列於表1中之共混物1至4用於典型之空調系統中的性能建模。為了進行比較,包含R410A之性能。
新穎共混物之吸入比容量、排出壓力和性能系數(能效)與R410A之值可比,因此,提供可行之備選物,而且具有非常低之GWP。
表1
表1
示例
2
通過基於NIST’s REFPROP v10產生之熱力學資料,利用蘭金迴圈程式,對組合物列於表2中之共混物5至8用於典型之低溫冷凍系統中的性能建模。為了進行比較,包含R404A之性能。
新穎的共混物之吸入比容量、排出壓力和性能系數(能效)與R404A之值可比,因此,提供可行之備選物,而且具有非常低之GWP。
表2
表2
Claims (14)
- 一種冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 10-35% 選自由以下組成之組中之HFO:R1234yf和R1234ze(E)以及 它們之混合物 45-85%; 和 R227ea 3-15% 其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 10-25% 選自由以下組成之組中之HFO:R1234yf和R1234ze(E)以及 它們之混合物 60-83%; 和 R227ea 4-12% 其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
- 如申請專利範圍第2項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 22% 選自由以下組成之組中之HFO:R1234yf和R1234ze(E)以及 它們之混合物 69%; 和 R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的。
- 如申請專利範圍第2項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 25% 選自基本上由以下組成之組中之HFO: R1234yf和R1234ze(E)以及 它們之混合物 66%; 和 R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 21-30% R1234ze(E) 60-71%; 和 R227ea 7-10% 其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 15-25% R1234ze(E) 60-75%; 和 R227ea 6-12% 其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組合物中之一組成: (a) 二氧化碳 15% R1234ze(E) 75%; 和 R227ea 10% 其中所述百分比係按質量計算的 (b) 二氧化碳 15% R1234ze(E) 73%; 和 R227ea 12% 其中所述百分比係按質量計算的 (c) 二氧化碳 20% R1234ze(E) 70%; 和 R227ea 10% 其中所述百分比係按質量計算的 (d) 二氧化碳 20% R1234ze(E) 68%; 和 R227ea 12% 其中所述百分比係按質量計算的。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 20-35% 選自由以下組成之組中之HFC:R1234yf, R1234ze(E), R227ea以及 它們之混合物 65-80% 其中所述百分比係按質量計算的,並且選自所列之範圍,使總計為100%。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,其中R1234yf, R1234ze(E)以及它們之混合物跟R227ea的重量的比率是約15:1到約8:1。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,其中R1234yf, R1234ze(E)以及它們之混合物跟R227ea的重量的比率是約6到7:1。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,其中R1234yf, R1234ze(E)以及它們之混合物跟R227ea的重量的比率是約7:1。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 5-40% R1234yf/R1234ze(E) 45-80% R227ea 9.2-15.5% 其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組成: 二氧化碳 5-40% R1234yf/R1234ze(E) 45-80% R227ea 6-9.2% 其中R1234yf和R1234ze(E)可以獨立地在0%至80%之間變化。
- 如申請專利範圍第1項所述之冷凍劑組合物,基本上由如下組合物中之一組成: (a) 二氧化碳 20% R1234yf 71% R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的 (b) 二氧化碳 15.5% R1234yf 75.5% R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的 (c) 二氧化碳 20% R1234ze(E) 71% R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的 (d) 二氧化碳 22% R1234ze(E) 69% R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的 (e) 二氧化碳 25% R1234ze(E) 66% R227ea 9% 其中所述百分比係按質量計算的。
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