[发明专利]冷冻机制冷剂

说明书

本申请是分案申请，其母案是申请日为2003年12月1日、申请号为200380109220.8和发明名称为“冷冻机制冷剂”的申请。

本发明涉及制冷剂组合物，特别涉及可用于冷冻机的组合物。这种装置特别是由于生产一般温度为1～10℃的冷水或水溶液的装置。

冷冻机需要大量的冷量。当前把R22(CHClF₂)用于此目的。然而，由于R22是一种臭氧消耗剂，按照蒙特利尔议定书将要再未来十年停止使用，所以需要替代的制冷剂。

因此，就需要一种与R22的性能相似，但不会消耗臭氧的制冷剂。其中特别涉及到的就是，这种制冷剂的温度/蒸气压关系应该与R22足够相似，使其能够用于R22的设备而无须改变控制系统，此控制系统一般在冷冻机制造厂已被编好程序。

这就特别涉及具有基于膨胀阀输入压力和输出压力的敏感控制器件的系统。这种控制系统是基于R22的性能的。因此，如果R22替代物不具有与R22相类似的温度/蒸气压的性能，该系统将不能正确地操作。

我们使用“相类似”一词，意味着在-40℃～+10℃之间的任何给定的平均蒸发温度下，此替代物的蒸气压的差值不应大于±12％，优选不大于±6％。

另外也是很重要的是，任何这样的制冷剂要具有与R22类似的容量和效率。

“类似的容量”意味着在-35℃～-28℃之间的平均蒸发温度下，其容量比R22低得不超过20％，优选比R22低得不超过10％。“类似的效率”意味着在-35℃～-28℃之间的平均蒸发温度下，其效率比R22低得不超过10％，优选比R22低得不超过5％。

按照本发明，提供一种制冷剂，它包括：

(a)五氟乙烷、三氟甲氧基二氟甲烷或六氟环丙烷，或者其中两种或更多种的混合物，基于组合物重量的其含量为60～70wt％。

(b)1，1，1，2-或1，1，2，2-四氟乙烷、三氟甲氧基五氟乙烷、1，1，1，2，3，3-七氟丙烷或其中两种或更多种的混合物，基于组合物重量的其含量为26～36wt％。

(c)乙烯型不饱和或饱和的烃类，任选含有一个或几个氧原子，其沸点为-12～+10℃，或者这些烃类的混合物，或者一种或几种所述烃类与一种或几种其它烃类的混合物，所述混合物的沸点为-12～10℃，基于组合物重量的其含量为1～4wt％。意外地发现，这样的特定配方具有的性能条件，使其能够用作“偶然到来的”R22替代物。

在一个实施方案中，所述组分(c)的含量基于组合物的重量为约为1％至约4％。在另一个实施方案中，所述组分(c)的含量基于组合物的重量为约3％至4％。

在上面所引用的百分比指的是液相。对于汽相相应的范围如下：

(a)75～87％(b)10～28％和(c)0.9～4.1％，所有的重量都是基于组合物的重量。这些百分比优选既用于液相也用于汽相。

本发明还提供制冷的方法，此方法包括使本发明的组合物冷凝，然后使该组合物在靠近待冷却的物体处蒸发。本发明还提供含有本发明的组合物作为制冷剂的制冷设备。

基于组合物的重量，组分(a)的含量为60～70wt％。优选为62～67wt％，特别是高于64wt％，并且可直至66wt％。组分(a)优选是R125(五氟乙烷)或含有至少一半，特别是含有至少3/4(质量)R125的混合物。组分(a)最优选是只含R125。

基于组合物的重量，组合物中组分(b)的含量为26～36％，特别是28～32％。组分(b)优选是含有至少一半，特别是含有至少3/4(质量)R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)的混合物。组分(b)最优选只含R134a。

希望组分(a)和组分(b)的重量比至少为1.5∶1，优选为1.5∶1～3∶1，特别是1.8∶1～2.2∶1。

组分(c)是一种饱和的或乙烯类不饱和烃，任选含有一个或几个氧原子，特别是含有一个氧原子，其沸点为-12℃～+10℃，特别是-12℃～-5℃或其混合物。可以使用的优选的烃具有3～5个碳原子。它们可以是非环状的或环状的。可以使用的非环状烃包括丙烷、正丁烷、异丁烷和甲基乙基醚中的一种或几种。可以使用的环状烃包括甲基环丙烷。优选的烃包括正丁烷和/或异丁烷。组分(c)还可以是这些烃与一种或几种其它烃的混合物，所述混合物具有-12℃～+10℃，特别是-12℃～-5℃的始沸点。可以在此混合物中使用的其它烃类包括戊烷和异戊烷、丙烯、二甲醚、环丁烷、环丁烯和环氧乙烷。