[发明专利]用于有效加热和/或冷却并具有低气候变化影响的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/799,598的优先权，其内容通过引用以其全部内容并入本文。

发明领域

本发明涉及(至少部分地)传热组合物，特别是可适合作为现有制冷剂HFC-134a的替代的传热和/或制冷剂组合物。

发明背景

使用制冷剂液体的机械制冷系统以及相关的传热装置(例如热泵和空调)用于工业、商业和家庭用途是本领域众所周知的。基于氟碳化合物的流体已经广泛使用在许多住宅、商业和工业应用中，包括作为在诸如空调、热泵和制冷系统的系统中的工作流体，所述制冷系统包括商业制冷、冷却器和例如用于家用冰箱和冰柜和汽车空调中的相对小的系统。因为与使用一些此前已经在这些应用中使用的组合物相关联的某些疑似的环境问题，包括相对高的全球变暖潜势，越来越希望使用具有低或者甚至零臭氧消耗潜势的流体，如氢氟烃(“HFC”)。例如，许多政府已经签署了京都议定书（KyotoProtocol），以保护全球环境，并提出了CO₂排放(全球变暖)的减少。因此，存在对代替某些具有高全球变暖的HFC的低可燃或不可燃的、无毒的替代品的需要。

因而存在日益增加的对是此前在这些和其他应用中使用的组合物的有吸引力的替代品的新的氟碳化合物和氢氟烃化合物和组合物的需求。例如，越来越希望通过用不会消耗臭氧层的不含氯的制冷剂化合物(例如氢氟烃(HFC))代替含氯制冷剂来改造含氯制冷系统。笼统而言的工业以及特别是传热工业正在不断寻求提供对CFCs和HCFCs的替代品并且被认为是环境安??全的取代品的新的基于碳氟化合物的混合物。然而，通常被认为重要的是(至少对于传热流体而言)，任何潜在的取代品还必须具备存在于许多最广泛使用的流体中的那些性质，例如优异的传热性质、化学稳定性、低或无毒性、不可燃性和/或润滑剂相容性等等。

关于利用效率，重要的是注意制冷剂热力学性能或能量效率中的损失可以具有经由因对电能的需求增加而增加的对化石燃料的使用所产生的二次环境影响。

此外，CFC制冷剂取代品在没有对目前使用CFC制冷剂的常规蒸气压缩技术作出重大工程改变的情况下是有效的通常被认为是理想的。

可燃性对于许多应用而言是另一个重要性质。也就是说，在许多应用中(特别包括在传热应用中)使用不可燃的组合物被认为是重要或必要的。因此，在此类组合物中使用不可燃的化合物常常是有益的。如本文所用的术语“不可燃的”是指如按照ASHRAE标准34-2007（包括ANSI/ASHRI附录，其通过引用并入本文）被确定为在1类中的化合物或组合物。不幸的是，可能合意地用于制冷剂组合物中的许多HFC不是不可燃的和/或非1类的。例如，氟代烷烃二氟乙烷(HFC-152a)和氟代烯烃1,1,1-三氟丙烯(HFO-1243zf的)各自是可燃的，并因此对于许多应用中的用途是不可行的。

因而申请人已开始意识到需要组合物、系统和方法以及特别是传热组合物，其为高度有利的各种加热和冷却系统及方法，特别是制冷剂，以及此前已经使用或设计成使用HFC-134a的类型的热泵系统。

概述

本申请人已发现上面提到的需要及其他需要可通过本发明的组合物、方法和系统来满足。在某些方面，本发明涉及传热组合物，其包含：(a)按重量计大于约0%至约15%的HFO-1233zd；(b)按重量计约65%至小于约100%的HFO-1234ze、或HFO-1234yf、或其组合；及(c)按重量计大于约0%至约20%的HFC-125，其中所述重量百分比基于组分(a)-(c)在所述组合物中的总量。