[发明专利]替代R-410A的传热流体

说明书

本发明涉及替代R‑410A的传热流体，和在制冷系统中使用含有2,3,3,3‑四氟丙烯、1,1‑二氟乙烷和二氟甲烷的三元组合物作为传热流体以替代R410A混合物的传热方法。

本申请是申请号为201080040360.4、申请日为2010年08月17日、发明名称为“替代R-410A的传热流体”的专利申请的分案申请。

本发明涉及2,3,3,3-四氟丙烯的三元组合物作为替代R-410A的传热流体的用途。

在蒙特利尔讨论了具有臭氧损耗潜势(ODP)的物质引起的问题，在这里签署了要求减少氯氟烃(CFC)的生产和使用的协议。已对该协议进行修改，要求放弃CFC且将该规定延伸到覆盖包括氢氯氟烃(HCFC)的其它产品。

制冷装置和空调工业在替代这些制冷剂方面已经进行了相当大的投资，且因此氢氟烃(HFC)投放市场。

用作膨胀剂或溶剂的(氢)氯氟烃也已经用HFC替代。

在汽车工业中，许多国家出售的车辆的空调用系统已从氯氟烃制冷剂(CFC-12)改变为氢氟烃制冷剂(1,1,1,2-四氟乙烷：HFC-134a)，所述氢氟烃制冷剂对于臭氧层是较少损害的。然而，对于京都议定书设定的目标，HFC-134a(GWP＝1300)被认为具有高的升温能力。流体对于温室效应的贡献通过标准即GWP(全球变暖潜势)量化，其通过以二氧化碳作为参考值1概括升温能力。

由于二氧化碳是无毒、不可燃的，且具有非常低的GWP，因此已经提出将其作为用于空调系统的制冷剂替代HFC-134a。但是，二氧化碳的使用具有若干缺点，特别是与其作为在现有装置和技术中的制冷剂使用的非常高的压力相关的缺点。

此外，由50重量％的五氟乙烷和50重量％的HFC-134a组成的混合物R-410A被广泛地用作在固定空调机中的制冷剂。然而，该混合物具有2100的GWP。

文献JP 4110388描述了式C₃H_mF_n的氢氟丙烯(特别是四氟丙烯和三氟丙烯)作为传热流体的用途，其中m、n表示1-5的整数且m+n＝6。

文献WO2004/037913公开了包括至少一种具有三个或四个碳原子的氟烯烃(特别是五氟丙烯和四氟丙烯)的组合物作为传热流体的用途，所述组合物优选具有最高150的GWP。

文献WO 2005/105947教导了向四氟丙烯、优选1,3,3,3-四氟丙烯加入共膨胀剂如二氟甲烷、五氟乙烷、四氟乙烷、二氟乙烷、七氟丙烷、六氟丙烷、五氟丙烷、五氟丁烷、水和二氧化碳。

文献WO 2006/094303公开了含有7.4重量％的2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)和92.6重量％的二氟甲烷(HFC-32)的共沸组合物。该文献还公开了含有91重量％的2,3,3,3-四氟丙烯和9重量％的二氟乙烷(HFC-152a)的共沸组合物。

热交换器是用于将热能从一种流体传递到另一流体而不混合它们的装置。热通量经过分开所述流体的交换表面。主要地，该方法用于冷却或加热不能直接冷却或加热的液体或气体。

在压缩系统中，在制冷剂和热源之间的热交换经由传热流体发生。这些传热流体是气态(在空调和直接膨胀制冷中的空气)、液体(在家用热泵中的水，二醇(乙二醇)溶液)或两相。

存在多种传递模式：

-两种流体平行布置且以相同的方向行进：并流模式(反秩序的(antimethodical))；

-两种流体平行布置但以相反方向行进：逆流模式(有秩序的(methodical))；

-两种流体垂直地安置：错流模式。所述错流可具有并流或逆流趋势；