[发明专利]具有改善的与润滑油的混溶性的传热组合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有改善的与润滑油的混溶性的基于2,3,3,3-四氟丙烯的传热组合物。

背景技术

基于氟碳化合物的流体被广泛地用于通过蒸气压缩而传热的系统，尤其是空气调节、热泵、制冷或冷冻装置。这些装置的共同特征是，它们基于包括如下的热力学循环：流体在低压下气化(其中流体吸收热量)；将气化流体压缩至高压；将气化流体在高压下凝结为液体(其中流体排出热量)；和将流体减压以完成该循环。

传热流体(其可为纯的化合物或化合物的混合物)的选择一方面由该流体的热力学性质支配，另一方面由另外的限制因素支配。因此，特别重要的标准是所考虑的流体对环境的影响。特别地，氯化化合物(氯氟烃和氢氯氟烃)具有破坏臭氧层的缺点。因此，非氯化化合物例如氢氟烃、氟醚和氟烯烃现在通常是优选的。

另一环境限制因素是全球变暖潜势(GWP)。因此，开发具有尽可能低的GWP和良好的能量性能的传热组合物是必要的。

此外，为了润滑蒸气压缩系统的压缩机(一个或多个)的活动部分，必须向传热流体添加润滑油。该油可通常为矿物的或合成的。

润滑油的选择是随着压缩机类型的变化而进行的，以不与传热流体本身以及与系统中存在的其它部件(成分)反应。

对于某些传热系统(尤其是小尺寸的)，通常允许润滑油在整个回路中循环(流通，circulate)，管路设计成使得该油可通过重力流动至压缩机。在其它传热系统(尤其是大尺寸的)中，紧跟在压缩机之后设置油分离器，其为用于控制油水平的装置，其将该油返回至压缩机。即使在存在油分离器时，系统的管路也必须仍然设计成使得该油可通过重力返回至油分离器或返回至压缩机。

文献WO 2004/037 913描述了基于氟烯烃且尤其是基于四氟丙烯或五氟丙烯的组合物。实施例2报道了1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)与各种润滑油的混溶性，以及1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)与各种润滑油的混溶性。实施例3报道了HFO-1234ze与润滑油例如聚亚烷基二醇的相容性以及3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)与润滑油例如聚亚烷基二醇的相容性。

文献WO 2005/042 663特别地关注氟烯烃和润滑油的混合物的混溶性。针对这些混合物提供的实施例基本上与文献WO 2004/037 913的那些相同。

文献WO 2006/094 303描述了大量传热组合物，其包括氟烯烃并且尤其是2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、和另外的化合物。此外，该文献泛泛地教导了将众多可能的制冷剂混合物的列表与润滑油列表组合。

文献WO 2007/126 414描述了大量的传热化合物混合物，并且尤其是包括2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和氨的混合物。该文献还教导了添加选自常规润滑剂的列表的任何润滑剂。

文献WO 2008/009 928和WO 2008/009 922描述了基于如下的传热组合物：五氟丙烯；四氟丙烯；和至少一种另外的化合物，其可为氨。

文献US 2006/0 243 945描述了大量的传热化合物混合物，并且尤其是基于HFO-1234yf、氨、二氟甲烷(HFC-32)和三氟碘甲烷的四元组合物。列举了可能润滑剂的一般列表。

当传热化合物具有差的与润滑油的混溶性时，该油倾向于被捕集在蒸发器中且不返回至压缩机，这阻碍了系统的正确运行。

在这点上，仍然存在开发具有低的GWP的传热组合物(其具有良好的能量性能)的需要，其中该传热化合物显示出良好的与润滑油的混溶性。.

特别地，HFO-1234yf为这样的传热化合物：其尤其由于其低的GWP和其良好的能量性能而是非常有利的。另一方面，其与某些润滑油例如聚亚烷基二醇油的混溶性是有缺陷的并且限制了其应用。因此期望改善基于HFO-1234yf的组合物与通常润滑油的混溶性。

发明内容

本发明首先涉及包括如下的组合物：

-传热流体，其包括15％-30％的氨和70％-85％的2,3,3,3-四氟丙烯；和

-润滑油，其包括聚亚烷基二醇。

根据一个实施方式，所述传热流体由氨和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物构成。

根据一个实施方式，所述传热流体包括18％-26％的氨和74％-82％的2,3,3,3-四氟丙烯，且优选地包括21％-23％的氨和77％-79％的2,3,3,3-四氟丙烯。

根据一个实施方式，所述润滑油由聚亚烷基二醇构成。