КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ХЛАДАГЕНТ, И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УКАЗАННОЙ КОМПОЗИЦИИ, СПОСОБ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И ХОЛОДИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
COMPOSITION CONTAINING REFRIGERANT AND METHOD FOR COOLING, USING SPECIFIED COMPOSITION, METHOD FOR OPERATION OF REFRIGERATION UNIT, AND REFRIGERATION UNIT

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей хладагент, и к способу охлаждения, способу работы холодильного аппарата и к холодильному аппарату, все из которых используют композицию.
Уровень техники
[0002]
В условиях всемирной дискуссии о глобальном потеплении, как об очень серьезной проблеме, разработка экологически безопасных кондиционеров воздуха, холодильного аппарата и т.п. приобретает все большее значение.
[0003]
В настоящее время предложены различные смешанные хладагенты, которые имеют низкий потенциал глобального потепления (ПГП (GWP)) и которые могут заменить R404A, используемый в качестве хладагента для кондиционеров воздуха, таких как бытовые кондиционеры воздуха. Например, Патентный документ (ПД (PTL)) 1 и ПД 2 раскрывают в качестве альтернативного хладагента для R404A хладагентную композицию, содержащую дифторметан (R32), пентафторэтан (R125), 2,3,3,3-тетрафторпропан (R1234yf) и 1,1,1,2-тетрафторэтан (R134a).
[0004]
Кроме того, предложены различные смешанные хладагенты, которые имеют низкий ПГП и которые могут заменить 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC-134a или R134a), используемый в качестве хладагента для воздушных кондиционеров, таких как бытовые воздушные кондиционеры (например, ПД 3).
Список цитирования
Патентный документ
[0005]
ПД 1: WO 2010/059677
ПД 2: WO 2011/163117
ПД 3: WO 2005/105947
Сущность изобретения
Техническая задача
[0006]
Цель настоящего изобретения состоит в создании композиции, содержащей хладагент, отличающийся холодильным коэффициентом (ХК (COP)) и холодопроизводительностью (которая может быть выражена как «охлаждающая способность» или «производительность»), эквивалентными или выше, чем ХК и хладопроизводительность R404A, и имеющий достаточно низкий ПГП. Другая цель настоящего изобретения состоит в создании композиции, содержащей хладагент, отличающийся холодильным коэффициентом (ХК) и холодопроизводительностью (которая может быть выражена как «охлаждающая способность» или «производительность») эквивалентными или выше, чем ХК и холодопроизводительность R404A, и имеющий достаточно низкий ПГП. Еще одной целью настоящего изобретения является разработка способа охлаждения, способа работы холодильного аппарата и холодильного аппарата, все из которых используют вышеуказанную композицию.
Решение задачи
[0007]
Настоящее описание предлагает изобретение в соответствии со следующими вариантами осуществления.
Пункт 1.
Композиция, содержащая хладагент,
причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 35,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 65,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, и
где хладагент предназначен для использования при работе холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C.
Пункт 2.
Композиция в соответствии с пунктом 1, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 41,3 до 53,5% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 58,7 до 46,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 3.
Композиция в соответствии с пунктом 1 или 2, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 4.
Композиция, содержащая хладагент,
причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 40,5 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 59,5 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 5.
Композиция в соответствии с пунктом 4, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 6.
Композиция в соответствии с пунктом 4 или 5, где хладагент предназначен для использования при работе холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C.
Пункт 7.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 1-6, которая предназначена для использования в качестве альтернативного хладагента для R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R465A, R502, R507 или R513A.
Пункт 8.
Композиция, содержащая хладагент,
причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 31,1 до 39,8% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 68,9 до 60,2% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 9.
Композиция в соответствии с пунктом 8, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 31,1 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 68,9 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 10.
Композиция в соответствии с пунктом 8 или 9, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 11.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 8-10, где хладагент предназначен для использования при работе холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C.
Пункт 12.
2
Композиция в соответствии с любым из пунктов 8-11, которая предназначена для использования в качестве альтернативного хладагента для R134a, R1234yf или CO (R744).
Пункт 13.
Композиция, содержащая хладагент,
причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 21,0 до 28,4% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 79,0 до 71,6% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 14.
Композиция в соответствии с пунктом 13, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 15.
Композиция в соответствии с пунктом 13 или 14, которая предназначена для использования в качестве альтернативного хладагента для R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R1234yf или R1234ze.
Пункт 16.
Композиция, содержащая хладагент,
причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 12,1 до 72,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 87,9 до 28,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, и
где хладагент предназначен для использования в системе кондиционирования воздуха для транспортных средств.
Пункт 17.
Композиция в соответствии с пунктом 16, где система кондиционирования воздуха предназначена для транспортных средств с бензиновым двигателем, гибридных транспортных средств, транспортных средств с электрическим двигателем или водородных транспортных средств.
Пункт 18.
Композиция в соответствии с пунктом 16 или 17, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 19.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 16-18, которая предназначена для использования в качестве альтернативного хладагента для R12, R134a или R1234yf.
Пункт 20.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 1-19, содержащая, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, состоящей из воды, трассеров, ультрафиолетовых флуоресцентных красителей, стабилизаторов и ингибиторов полимеризации.
Пункт 21.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 1-20, причем композиция дополнительно содержит холодильное масло и предназначена для использования в качестве рабочей жидкости в холодильном аппарате.
Пункт 22.
Композиция в соответствии с пунктом 21, где холодильное масло содержит, по меньшей мере, один полимер, выбранный из группы, состоящей из полиалкиленгликоля (ПАГ (PAG)), сложного полиолэфира (ПОЭ (POE)) и простого поливинилового эфира (ПВЭ (PVE)).
Пункт 23.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла с использованием композиции по любому из пунктов 1-22.
Пункт 24.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C, с использованием композиции, содержащей хладагент, причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 35,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 65,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 25.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 24, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 41,3 до 53,5% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 58,7 до 46,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 26.
Способ охлаждения в соответствии с пунктами 24 или 25, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 27.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла с использованием композиции, содержащей хладагент, причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 40,5 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 59,5 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 28.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 27, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 29.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 27 или 28, где хладагент имеет температуру испарения от -75 до 15°C в холодильном цикле.
Пункт 30.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла с использованием композиции, содержащей хладагент, причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 31,1 до 39,8% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 68,9 до 60,2% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 31.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 30, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 31,1 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 68,9 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 32.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 30 или 31, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 33.
Способ охлаждения в соответствии с любым из пунктов 30-32, где хладагент имеет температуру испарения от -75 до 15°C в холодильном цикле.
Пункт 34.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла с использованием композиции, содержащей хладагент, причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 21,0 до 28,4% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 79,0 до 71,6% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 35.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 34, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 36.
Способ охлаждения, включающий работу холодильного цикла с использованием композиции, содержащей хладагент, причем хладагент содержит транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf),
где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 12,1 до 72,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 87,9 до 28,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, и где хладагент предназначен для использования в системе кондиционирования воздуха для транспортных средств.
Пункт 37.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 36, где система кондиционирования воздуха предназначена для транспортных средств с бензиновым двигателем, гибридных транспортных средств, транспортных средств с электрическим двигателем или водородных транспортных средств.
Пункт 38.
Способ охлаждения в соответствии с пунктом 36 или 37, где хладагент состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
Пункт 39.
Способ работы холодильного аппарата, выполненного с возможностью осуществления работы холодильного цикла с использованием композиции по любому из пунктов 1-22.
Пункт 40.
Холодильный аппарат, содержащий композицию по любому из пунктов 1-22 в качестве рабочей жидкости.
Пункт 41.
Холодильный аппарат в соответствии с пунктом 40, который представляет собой систему кондиционирования воздуха, холодильник, морозильную камеру, водяной охладитель, льдогенератор, охлаждаемую витрину, морозильную витрину, морозильный и холодильный агрегат, холодильную машину для морозильных и холодильных складов, систему кондиционирования воздуха для транспортных средств, турбохолодильную установку или винтовую холодильную машину.
Пункт 42.
Композиция в соответствии с любым из пунктов 1-22, которая предназначена для использования в качестве хладагента.
Пункт 43.
Композиция в соответствии с пунктом 42, которая предназначена для использования в качестве хладагента в холодильном аппарате.
Пункт 44.
Композиция в соответствии с пунктом 43, где холодильный аппарат представляет собой систему кондиционирования воздуха, холодильник, морозильную камеру, водяной охладитель, льдогенератор, охлаждаемую витрину, морозильную витрину, морозильный и холодильный агрегат, холодильную машину для морозильных и холодильных складов, систему кондиционирования воздуха для транспортных средств, турбохолодильную установку или винтовую холодильную машину.
Пункт 45.
Применение композиции по любому из пунктов 1-22 в качестве хладагента.
Пункт 46.
Применение в соответствии с пунктом 45 в холодильном аппарате.
Пункт 47.
Применение в соответствии с пунктом 46, где холодильный аппарат представляет собой систему кондиционирования воздуха, холодильник, морозильную камеру, водяной охладитель, льдогенератор, охлаждаемую витрину, морозильную витрину, морозильный и холодильный агрегат, холодильную машину для морозильных и холодильных складов, систему кондиционирования воздуха для транспортных средств, турбохолодильную установку или винтовую холодильную машину.
Положительные эффекты изобретения
[0008]
Композиция, содержащая хладагент в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется тем, что имеет холодильный коэффициент (ХК (COP)) и холодопроизводительность, эквивалентные или выше, чем холодильный коэффициент и холодопроизводительность R404A, и имеет достаточно низкий ПГП. Кроме того, композиция, содержащая хладагент в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что имеет холодильный коэффициент (ХК) и холодопроизводительность, эквивалентные или выше, чем холодильный коэффициент и холодопроизводительность R134a, и имеет достаточно низкий ПГП.
Краткое описание чертежей
[0009]
ФИГ. 1 представляет собой схему, иллюстрирующую экспериментальную установку для оценки воспламеняемости (воспламеняемый или невоспламеняемый).
Описание вариантов осуществления
[0010]
Для решения описанной выше проблемы проведены интенсивные исследования и установлено, что композиция, содержащая смешанный хладагент, содержащий транс-1,2-дифторэтилен (HFO-1132 (E)) и 2,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234yf), имеет описанные выше характеристики.
[0011]
Настоящее изобретение выполнено в результате дальнейших исследований, основанных на вышеуказанных выводах. Настоящее изобретение охватывает приведенные ниже варианты осуществления.
[0012]
Определение терминов
Числовой интервал, выраженный с помощью «до» в настоящем описании, указывает на интервал, который включает числовые значения перед и после «до», приведенные как минимальное и максимальное значения соответственно.
[0013]
В настоящем описании термины «содержит» и «включает» охватывают понятия «состоящий по существу из» и «состоящий из».
[0014]
В настоящем описании термин «хладагент» включает, по меньшей мере, соединения, которые определены в документе ISO817 (Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization)) и которым присвоен номер хладагента (номер ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха)), показывающий тип хладагента с буквой «R» в начале; и также включает хладагенты, которые имеют характеристики, эквивалентные характеристикам таких хладагентов, даже если номер хладагента еще не присвоен.
[0015]
Хладагенты с точки зрения структуры соединений в широком смысле делятся на соединения на основе фторуглерода и нефторуглеродные соединения. Фторуглеродные соединения включают хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды (HCFC) и гидрофторуглероды (HFC). Нефторуглеродные соединения включают пропан (R290), пропилен (R1270), бутан (R600), изобутан (R600a), диоксид углероды (R744), аммиак (R717) и т.п.
[0016]
Термин «композиция, содержащая хладагент», используемый в настоящем описании, по меньшей мере, включает:
(1) хладагент сам по себе (в том числе смесь хладагентов, то есть, смешанный хладагент);
(2) композицию, которая может быть использована для получения рабочей жидкости для холодильного аппарата за счет дополнительно включения одного или нескольких других компонентов и смешения, по меньшей мере, с холодильным маслом;
(3) рабочую жидкость для холодильного аппарата, содержащую холодильное масло.
[0017]
Из этих трех форм композицию (2) в настоящем описании называют «композицией хладагента», чтобы отличить от самого хладагента (включая смешанный хладагент). Кроме того, рабочую жидкость для холодильного аппарата (3) называют «рабочей жидкостью, содержащей холодильное масло», чтобы отличить от «композиции хладагента».
[0018]
В настоящем описании при использовании термина «альтернативный» в контексте, в котором первый хладагент заменяют вторым хладагентом, первый тип альтернативного варианта означает, что оборудование, разработанное для работы с использованием первого хладагента, может работать с использованием второго хладагента при оптимальных условиях необязательно с заменой только небольшого числа элементов (по меньшей мере, одного из следующих: холодильное масло, прокладка, набивка, расширительный вентиль, осушитель, другие детали) и регулировкой оборудования. Другими словами, этот тип альтернативного варианта означает, что то же самое оборудование работает с альтернативным хладагентом. Варианты осуществления этого типа альтернативного варианта включают встраиваемый альтернативный вариант, почти встраиваемый альтернативный вариант и частичные модификации, в том порядке, в котором степень изменений и регулировки, необходимая для замены первого хладагента вторым хладагентом, небольшая.
[0019]
Термин «альтернативный» также включает второй тип альтернативного варианта, который означает, что оборудование, разработанное для применения второго хладагента, работает в случае такого же применения, как и существующее применение первого хладагента, с использованием второго хладагента. Этот тип альтернативы означает, что одно и то же применение достигается с помощью альтернативного хладагента.
[0020]
В настоящем описании термин «холодильный аппарат» в широком смысле относится к аппаратам в целом, которые отбирают тепло от объекта или пространства, делая его температуру ниже, чем температура окружающего воздух, и поддерживает низкую температуру. Другими словами, холодильные аппараты в широком смысле относятся к преобразующим устройствам, которые получают энергию извне для выполнения работы и которые осуществляют преобразование энергии для передачи тепла от места, где температура ниже, к месту, где температура выше. В настоящем описании «холодильный аппарат» в широком смысле является синонимом «теплового насоса».
[0021]
В настоящем изобретении термин «холодильный аппарат» отличают от термина «тепловой насос» в узком смысле в зависимости от разности между применяемым температурным интервалом и рабочей температурой. В этом случае аппарат, низкотемпературный источник тепла которого находится в температурном интервале ниже, чем температура воздуха, может быть назван «холодильным аппаратом», тогда как аппарат, низкотемпературный источник тепла которого находится близко к температуре воздуха, чтобы использовать тепловыделение, вызываемое запуском холодильного цикла, может быть назван «тепловым насосом». Кроме того, существуют такие аппараты, которые имеют как функцию холодильных устройств в узком смысле, так и функцию тепловых насосов, в узком смысле, хотя они представляют собой одну машину, например, воздушные кондиционеры, которые обеспечивают как режим охлаждения, так и режим нагревания. В настоящем описании, если не указано иное, термины «холодильный аппарат» и «тепловой насос» используют в широком смысле по всему описанию.
[0022]
В настоящем описании термин «температурный гистерезис» может быть перефразирован как абсолютное значение разности между температурой запуска и температурой окончания процесса фазового перехода композиции, содержащей хладагент в соответствии с настоящим изобретением, в составных элементах системы теплового цикла.
[0023]
В настоящем описании термин «система кондиционирования воздуха для транспортных средств» представляет собой тип холодильного устройства для использования в транспортных средствах, таких как транспортные средства с бензиновым двигателем, гибридные транспортные средства, транспортные средства с электрическим двигателем или водородные транспортные средства. Система кондиционирования воздуха для транспортных средств относится к холодильному устройству, которое имеет холодильный цикл, в котором теплообмен осуществляют с помощью испарителя с использованием жидкого хладагента, испаренный газообразный хладагент абсорбируется компрессором, адиабатически сжатый газообразный хладагент охлаждают и сжижают с помощью конденсатора, сжиженный хладагент адиабатически расширяют путем пропускания его через расширительный вентиль, а затем хладагент снова подают в виде жидкости в испаритель.
[0024]
В настоящем описании термин «турбохолодильная машина» означает тип большого холодильного агрегата-чиллера и относится к холодильной установке, которая имеет холодильный цикл, в котором теплообмен проводят с помощью испарителя с использованием жидкого хладагента, испаренный газообразный хладагент абсорбируют центробежным компрессором, адиабатически сжатый газообразный хладагент охлаждают и сжижают с помощью конденсатора, сжиженный хладагент адиабатически расширяют путем пропускания его через расширительный вентиль, а затем хладагент снова подают в виде жидкости в испаритель. Термин «большая холодильная машина-чиллер» представляет собой тип чиллера и относится к большому кондиционеру воздуха, который предназначен для кондиционирования воздуха в отдельной секции здания.
[0025]
В настоящем описании термин «давление насыщения» относится к давлению насыщенного пара. В настоящем описании термин «температура насыщения» относится к температуре насыщенного пара.
[0026]
В настоящем описании выражение «температура испарения в холодильном цикле» относится к температуре, при которой хладагентная жидкость поглощает тепло и превращается в пар на стадии испарения холодильного цикла. Температура испарения в холодильном цикле может быть определена путем измерения температуры входа в испаритель и/или выхода из испарителя. Температура испарения простого хладагента или азеотропного хладагента является постоянной. Однако температура испарения неазеатропного хладагента представляет собой среднее значение температуры на входе в испаритель и температуры точки росы. Более конкретно, температура испарения неазеатропного хладагента может быть рассчитана с помощью следующего уравнения:
Температура испарения = (температура входа в испаритель+температура точки росы)/2.
[0027]
В настоящем описании термин «температура нагнетания» относится к температуре смешанного хладагента на выходе из компрессора.
[0028]
В настоящем описании термин «давление испарения» относится к давлению насыщения при температуре испарения. В настоящем описании термин «давление конденсации» относится к давлению насыщения при температуре конденсации.
[0029]
В настоящем описании термин «критическая температура» относится к температуре в критической точке и температурной границе; то есть, пока температура не равна или ниже, чем критическая температура, газ не будет преобразован в жидкость за счет сжатия газа.
[0030]
В настоящем описании термин «невоспламеняемые» хладагенты относится к хладагентам, худший случай состава которых по воспламеняемости (WCF), который соответствует самой легковоспламеняющейся точке в допустимом интервале концентрации хладагента в соответствии с US ANSI/ASHRAE Standard 34-2013, классифицирован как класс 1.
[0031]
В настоящем описании термин «трудновоспламеняемые хладагенты» относится к хладагентам, состав WCF которых классифицирован как класс 2L согласно ANSI/ASHRAE Standard 34-2013.
[0032]
В настоящем описании термин «слабовоспламеняемые хладагенты» относится к хладагентам, состав WCF которых классифицирован как класс 2 согласно ANSI/ASHRAE Standard 34-2013.
[0033]
В настоящем описании ПГП (GWP) (AR4) оценивают на основании значений, представленных в четвертом отчете Межправительственного комитета по изменениям климата (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)).
[0034]
Композиция
1.
Композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит хладагент. Примеры хладагента включают Хладагент 1, Хладагент 2, Хладагент 3, Хладагент 4 и Хладагент 5. Хладагент 1, Хладагент 2, Хладагент 3, Хладагент 4 и Хладагент 5 описаны ниже. В настоящем описании «хладагент в соответствии с настоящим изобретением» относится Хладагенту 1, Хладагенту 2, Хладагенту 3, Хладагенту 4 или Хладагенту 5.
[0035]
Хладагент 1
1.1
В варианте осуществления изобретения хладагент, находящийся в композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержит HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 35,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 65,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Этот хладагент может быть назван «Хладагентом 1».
[0036]
В настоящем изобретении Хладагент 1 предназначен для использования при работе холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C.
[0037]
Хладагент 1 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, эквивалентный или выше, чем ХК R404A; и (3) он имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A.
[0038]
Так как Хладагент 1 содержит HFO-1132 (E) в количестве 35,0% масс. или более из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, Хладагент 1 имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A. Более того, так как Хладагент 1 содержит HFO-1132 (E) в количестве 65,0% масс. или менее из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, давление насыщения Хладагента 1 при температуре насыщения 40°C в холодильном цикле может быть поддержано в пределах приемлемого интервала (в частности 2,10 МПа или менее).
[0039]
Хладагент 1 может иметь холодопроизводительность 95% или более, предпочтительно 98% или более, более предпочтительно 100% или более, даже более предпочтительно 101% или более и особенно предпочтительно 102% или более в сравнении с холодопроизводительностью R404A.
[0040]
Так как ПГП составляет 100 или менее, Хладагент 1 может заметно снижать нагрузку на окружающую среду с точки зрения перспективы глобального потепления, по сравнению с другими хладагентами широкого назначения.
[0041]
В Хладагенте 1 отношение холодопроизводительности к мощности, потребляемой в холодильном цикле (холодильный коэффициент (ХК)), по отношению к холодильному коэффициенту R404A предпочтительно является высоким с точки зрения эффективности энергопотребления. Говоря точнее, ХК в сравнении с ХК R404A составляет предпочтительно 98% или более, более предпочтительно 100% или более и особенно предпочтительно 102% или более.
[0042]
В Хладагенте 1 предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 40,5 до 59,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 59,5 до 41,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,75 МПа или более и 2,00 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0043]
В Хладагенте 1 более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 59,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 41,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 2,00 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0044]
В Хладагенте 1 также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 55,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 45,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,95 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0045]
В Хладагенте 1 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 53,5% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 46,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,94 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0046]
В Хладагенте 1 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 51,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 49,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,90 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0047]
В Хладагенте 1 наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0048]
В Хладагенте 1 давление насыщения при температуре насыщения 40°C обычно составляет 2,10 МПа или менее, предпочтительно 2,00 МПа или менее, более предпочтительно 1,95 МПа или менее, даже более предпочтительно 1,90 МПа или менее и особенно предпочтительно 1,88 МПа или менее. Если давление насыщения при температуре насыщения 40°C находится в пределах приведенного выше интервала, Хладагент 1 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0049]
В Хладагенте 1 давление насыщения при температуре насыщения 40°C обычно составляет 1,70 МПа или более, предпочтительно 1,73 МПа или более, более предпочтительно 1,74 МПа или более, даже более предпочтительно 1,75 МПа или более и особенно предпочтительно 1,76 МПа или более. Если давление насыщения при температуре насыщения 40°C находится в пределах приведенного выше интервала, Хладагент 1 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0050]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 1 используют для работы холодильного цикла, температура нагнетания предпочтительно составляет 150°C или менее, более предпочтительно 140°C или менее, даже более предпочтительно 130°C или менее и особенно предпочтительно 120°C или менее с точки зрения продления срока службы компонентов коммерчески доступного холодильного аппарата для R404A.
[0051]
Применение хладагента 1 для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C, выгодно с точки зрения обеспечения холодопроизводительности, эквивалентной или выше, чем холодопроизводительность R404A.
[0052]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, когда температура испарения превышает -5°C, степень сжатия становится меньше 2,5, что снижает эффективность холодильного цикла. В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, когда температура испарения составляет меньше -75°C, давление испарения становится меньше 0,02 МПа, что делает трудным всасывание хладагента в компрессор. Степень сжатия рассчитывают с помощью следующего уравнения:
Степень сжатия=давление конденсации (МПа)/давление испарения (МПа)
.
[0053]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -7,5°C или менее, более предпочтительно -10°C или менее и даже более предпочтительно -35°C или менее.
[0054]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0055]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более и -5°C или менее, более предпочтительно -60°C или более и -5°C или менее, даже более предпочтительно -55°C или более и -7,5°C или менее и особенно предпочтительно -50°C или более и -10°C или менее.
[0056]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, давление испарения составляет предпочтительно 0,02 МПа или более, более предпочтительно 0,03 МПа или более, даже более предпочтительно 0,04 МПа или более и особенно предпочтительно 0,05 МПа или более с точки зрения улучшения всасывания хладагента в компрессор.
[0057]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, степень сжатия составляет предпочтительно 2,5 или более, более предпочтительно 3,0 или более, даже более предпочтительно 3,5 или более и особенно предпочтительно 4,0 или более с точки зрения улучшения эффективности холодильного цикла. В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, степень сжатия составляет предпочтительно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее, даже более предпочтительно 100 или менее и особенно предпочтительно 50 или менее с точки зрения улучшения эффективности холодильного цикла.
[0058]
Хладагент 1 может содержать HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в таком количестве, что сумма их концентраций обычно составляет 99,5% масс. или более. В настоящем изобретении суммарное количество HFO-1132 (E) и HFO-1234yf составляет предпочтительно 99,7% масс. или более, более предпочтительно 99,8% масс. или более и даже более предпочтительно 99,9% масс. или более от всего Хладагента 1.
[0059]
Хладагент 1 может также содержать дополнительный хладагент помимо HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, пока приведенные выше характеристики не ухудшаются. В этом случае содержание дополнительного хладагента составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее, даже более предпочтительно 0,2% масс. или менее и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее от всего Хладагента 1. Дополнительный хладагент не ограничен и может быть выбран из большого спектра известных хладагентов, широко используемых в данной области. Хладагент 1 может содержать один дополнительный хладагент или два или более дополнительных хладагентов.
[0060]
Особенно предпочтительно, чтобы Хладагент 1 состоял из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Другими словами, суммарная концентрация HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в Хладагенте 1 особенно предпочтительно равна 100% масс. от всего Хладагента 1.
[0061]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 35,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве от 65,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Хладагент 1 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, эквивалентный или выше, чем ХК R404A; и (3) он имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A.
[0062]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 40,5 до 59,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 59,5 до 41,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,75 МПа или более и 2,00 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0063]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 59,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 41,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 2,00 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0064]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 55,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 45,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет ПГП 100 или менее, ХК 101% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A. Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,95 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0065]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 53,5% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 46,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,94 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0066]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 51,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 49,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,90 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0067]
Когда Хладагент 1 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 1 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 1 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0068]
Хладагент 2
1.2
В варианте осуществления изобретения хладагент, находящийся в композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержит HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 40,5 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 59,5 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Этот хладагент может быть назван «Хладагентом 2».
[0069]
Хладагент 2 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, эквивалентный или выше, чем ХК R404A; (3) он имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A; и (4) он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,75 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0070]
Так как Хладагент 2 содержит HFO-1132 (E) в количестве 40,5% масс. или более из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, Хладагент 2 имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A. Более того, так как Хладагент 2 содержит HFO-1132 (E) в количестве 49,2% масс. или менее из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, давление насыщения хладагента 2 при температуре насыщения 40°C в холодильном цикле может быть поддержано в пределах приемлемого интервала (в частности, 2,10 МПа или менее).
[0071]
Хладагент 2 может иметь холодопроизводительность 99% или более, предпочтительно 100% или более, более предпочтительно 101% или более, даже более предпочтительно 102% или более и особенно предпочтительно 103% или более относительно холодопроизводительности R404A.
[0072]
Так как ПГП составляет 100 или менее, Хладагент 2 может заметно снижать нагрузку на окружающую среду с точки зрения перспективы глобального потепления по сравнению с другими хладагентами широкого назначения.
[0073]
В Хладагенте отношение холодопроизводительности к мощности, потребляемой в холодильном цикле (холодильный коэффициент (ХК)), в сравнении с ХК R404A предпочтительно является высоким с точки зрения эффективности энергопотребления. Говоря точнее, ХК относительно ХК R404A составляет предпочтительно 98% или более, более предпочтительно 100% или более, даже более предпочтительно 101% или более и особенно предпочтительно 102% или более.
[0074]
В Хладагенте 2 предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0075]
В Хладагенте предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 43,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 57.0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 101% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,78 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0076]
В Хладагенте 2 также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 44,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 56.0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 101% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,80 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0077]
В Хладагенте 2 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 45,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 55,0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 102% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,81 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0078]
В Хладагенте 2 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 45,0 до 48,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 55,0 до 52,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102,5% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 102,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,81 МПа или более и 1,87 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0079]
В Хладагенте 2 наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 45,0 до 47,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 55,0 до 53,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102,5% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 102,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,81 МПа или более и 1,85 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0080]
В Хладагенте 2 давление насыщения при температуре насыщения 40°C обычно составляет 2,10 МПа или менее, предпочтительно 2,00 МПа или менее, более предпочтительно 1,95 МПа или менее, даже более предпочтительно 1,90 МПа или менее и особенно предпочтительно 1,88 МПа или менее. Если давление насыщения при температуре насыщения 40°C находится в пределах приведенного выше интервала, Хладагент 2 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0081]
В Хладагенте 2 давление насыщения при температуре насыщения 40°C обычно составляет 1,70 МПа или более, предпочтительно 1,73 МПа или более, более предпочтительно 1,74 МПа или более, даже более предпочтительно 1,75 МПа или более и особенно предпочтительно 1,76 МПа или более. Если давление насыщения при температуре насыщения 40°C находится в пределах приведенного выше интервала, Хладагент 2 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0082]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 2 используют для работы холодильного цикла, температура нагнетания составляет предпочтительно 150°C или менее, более предпочтительно 140°C или менее, даже более предпочтительно 130°C или менее и особенно предпочтительно 120°C или менее с точки зрения продления срока службы компонентов коммерчески доступного холодильного аппарата для R404A.
[0083]
В настоящем изобретении Хладагент 2 предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C с точки зрения получения холодопроизводительности, эквивалентной или выше, чем холодопроизводительность R404A.
[0084]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно 15°C или менее, более предпочтительно 5°C или менее, даже более предпочтительно 0°C или менее и особенно предпочтительно -5°C или менее.
[0085]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 2 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0086]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более и 10°C или менее, более предпочтительно -60°C или более и 5°C или менее, даже более предпочтительно -55°C или более и 0°C или менее, и особенно предпочтительно -50°C или более и -5°C или менее.
[0087]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, давление испарения составляет предпочтительно 0,02 МПа или более, более предпочтительно 0,03 МПа или более, даже более предпочтительно 0,04 МПа или более и особенно предпочтительно 0,05 МПа или более с точки зрения улучшения всасывания хладагента в компрессор.
[0088]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, степень сжатия составляет предпочтительно 2,5 или более, более предпочтительно 3,0 или более, даже более предпочтительно 3,5 или более и особенно предпочтительно 4,0 или более с точки зрения улучшения эффективности холодильного цикла.
[0089]
Хладагент 2 может содержать HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в таком количестве, что сумма их концентраций обычно составляет 99,5% масс. или более. В настоящем изобретении суммарное количество HFO-1132 (E) и HFO-1234yf составляет предпочтительно 99,7% масс. или более, более предпочтительно 99,8% масс. или более и даже более предпочтительно 99,9% масс. или более от всего Хладагента 2.
[0090]
Хладагент 2 может также содержать дополнительный хладагент помимо HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, пока приведенные выше характеристики не ухудшаются. В этом случае содержание дополнительного хладагента составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее, даже более предпочтительно 0,2% масс. или менее и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее от всего Хладагента 2. Дополнительный хладагент не ограничен и может быть выбран из большого спектра известных хладагентов, широко используемых в данной области. Хладагент 2 может содержать один дополнительный хладагент или два или более дополнительных хладагентов.
[0091]
Особенно предпочтительно, чтобы Хладагент 2 состоял из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Другими словами, суммарная концентрация HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в Хладагенте особенно предпочтительно равна 100% масс. от всего Хладагента 2.
[0092]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 40,5 до 49,2% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве от 59,5 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Хладагент 2 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, эквивалентный или выше, чем ХК R404A; (3) он имеет холодопроизводительность, эквивалентную или выше, чем холодопроизводительность R404A; и (4) он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,75 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0093]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 41,3 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 58,7 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 99,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,76 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0094]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 43,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 57,0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 101% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,78 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0095]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 44,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 56,0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 101% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,80 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0096]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 45,0 до 49,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 55,0 до 50,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 102% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,81 МПа или более и 1,88 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0097]
Когда Хладагент 2 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 45,0 до 48,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 55,0 до 52,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 2 имеет такие характеристики, как ПГП 100 или менее, ХК 102,5% или более относительно ХК R404A и холодопроизводительность 102,5% или более относительно холодопроизводительности R404A, а также является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE Standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 2 имеет давление насыщения 1,81 МПа или более и 1,87 МПа или менее при температуре насыщения 40°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R404A без значительных изменений в конструкции.
[0098]
Хладагент 3
1.3
В варианте осуществления изобретения хладагент, находящийся в композиции в соответствии с настоящим изобретением содержит HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 31,1 до 39,8% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 68,9 до 60,2% масс, из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Этот хладагент может быть назван «Хладагентом 3».
[0099]
Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a; и (4) температура нагнетания составляет 90°C или менее.
[0100]
Так как Хладагент 3 содержит HFO-1132 (E) в количестве 31,1% масс. или более из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, Хладагент 3 имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a. Более того так как Хладагент 3 содержит HFO-1132 (E) в количестве 39,8% масс. или менее из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, температура нагнетания хладагента 3 в холодильном цикле может быть поддержана при 90°C или менее, и может быть обеспечен длительный срок службы компонентов холодильной установки для R134a.
[0101]
Хладагент 3 может иметь холодопроизводительность 150% или более, предпочтительно 151% или более, более предпочтительно 152% или более, даже более предпочтительно 153% или более и особенно предпочтительно 154% или более относительно холодопроизводительности R134a.
[0102]
Хладагент 3 имеет температуру нагнетания предпочтительно 90,0°C или менее, более предпочтительно 89,7°C или менее, даже более предпочтительно 89,4°C или менее и особенно предпочтительно 89,0°C или менее в холодильном цикле.
[0103]
Так как ПГП составляет 100 или менее, Хладагент 3 может заметно снижать нагрузку на окружающую среду с точки зрения перспективы глобального потепления по сравнению с другими хладагентами широкого назначения.
[0104]
В Хладагенте 3 отношение холодопроизводительности к мощности, потребляемой в холодильном цикле (холодильный коэффициент (ХК)), относительно ХК R134a предпочтительно является высоким с точки зрения эффективности энергопотребления. Говоря точнее, ХК в сравнении с ХК R134a составляет предпочтительно 90% или более, более предпочтительно 91% или более, даже более предпочтительно 91,5% или более и особенно предпочтительно 92% или более.
[0105]
В Хладагенте 3 HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 31,1 до 39,8% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве от 68,9 до 60,2% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a; и (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее.
[0106]
В Хладагенте 3 предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 31,1 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 68,9 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0107]
В Хладагенте 3 более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 32,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 68,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 151% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее, и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0108]
В Хладагенте 3 также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 33,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 67,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 152% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0109]
В Хладагенте 3 даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 34,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 66,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 153% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0110]
В Хладагенте 3 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 35,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 65,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 155% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0111]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 3 используют для работы холодильного цикла, температура нагнетания составляет предпочтительно 90,0°C или менее, более предпочтительно 89,7°C или менее, даже более предпочтительно 89,4°C или менее и особенно предпочтительно 89,0°C или менее с точки зрения продления срока службы компонентов коммерчески доступного холодильного аппарата для R134a.
[0112]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 3 используют для работы холодильного цикла, холодильный цикл требует процесса сжижения (конденсации) хладагента; то есть, критическая температура должна быть заметно выше, чем температура охлаждающей воды или охлаждающего воздуха для сжижения хладагента. С этой точки зрения в холодильном цикле, в котором используют Хладагент 3 по настоящему изобретению, критическая температура составляет предпочтительно 80°C или более, более предпочтительно 81°C или более, даже более предпочтительно 81,5°C или более и особенно предпочтительно 82°C или более.
[0113]
В настоящем изобретении Хладагент 3 обычно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C, с точки зрения получения холодопроизводительности 150% или более относительно холодопроизводительности R134a.
[0114]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 3 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно 15°C или менее, более предпочтительно 5°C или менее, даже более предпочтительно 0°C или менее и особенно предпочтительно -5°C или менее.
[0115]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 3 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0116]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 3 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более и 15°C или менее, более предпочтительно -60°C или более и 5°C или менее, даже более предпочтительно -55°C или более и 0°C или менее и особенно предпочтительно -50°C или более и -5°C или менее.
[0117]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 3 в соответствии с настоящим изобретением, критическая температура хладагента составляет предпочтительно 80°C или более, более предпочтительно 81°C или более, даже более предпочтительно 81,5°C или более и особенно предпочтительно 82°C или более с точки зрения улучшения производительности.
[0118]
Хладагент 3 может содержать HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в таком количестве, что сумма их концентраций обычно составляет 99,5% масс. или более. В настоящем изобретении суммарное количество HFO-1132 (E) и HFO-1234yf составляет предпочтительно 99,7% масс. или более, более предпочтительно 99,8% масс. или более и даже более предпочтительно 99,9% масс. или более от всего Хладагента 3.
[0119]
Хладагент 3 может также содержать дополнительный хладагент помимо HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, пока приведенные выше характеристики не ухудшаются. В этом случае содержание дополнительного хладагента составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее, даже более предпочтительно 0,2% масс. или менее, и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее от всего Хладагента 3. Дополнительный хладагент не ограничен и может быть выбран из большого спектра известных хладагентов, широко используемых в данной области. Хладагент 3 может содержать один дополнительный хладагент или два или более дополнительных хладагентов.
[0120]
Особенно предпочтительно, чтобы Хладагент 3 состоял из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Другими словами, суммарная концентрация HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в Хладагенте 3 особенно предпочтительно равна 100% масс. от всего Хладагента 3.
[0121]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 31,1 до 39,8% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве 68,9 до 60,2% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a; и (4) температура нагнетания составляет 90°C или менее.
[0122]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 31,1 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 68,9 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0123]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 32,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 68,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 151% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0124]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 33,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 67,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 152% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0125]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, также предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 34,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 66,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 153% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0126]
Когда Хладагент 3 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132(E) присутствовал в количестве от 35,0 до 37,9% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 65,0 до 62,1% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 3 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК 92% или более относительно ХК R134a; (3) он имеет холодопроизводительность 155% или более относительно холодопроизводительности R134a; (4) температура нагнетания составляет 90,0°C или менее; и (5) критическая температура составляет 81°C или более.
[0127]
Хладагент 4
1.4
В варианте осуществления изобретения хладагент, находящийся в композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержит HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 21,0 до 28,4% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 79,0 до 71,6% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Этот хладагент может быть назван «Хладагентом 4.»
[0128]
Хладагент 4 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R1234yf; (3) он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; и (4) он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,380 МПа или более и 0,420 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0129]
Так как Хладагент 4 содержит HFO-1132 (E) в количестве 21,0% масс. или более из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, Хладагент 4 имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf. Более того, Хладагент 4 содержит HFO-1132 (E) в количестве 28,4% масс. или менее из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Это позволяет легко обеспечить критическую температуру 83,5°C или более.
[0130]
Хладагент 4 может иметь холодопроизводительность 140% или более, предпочтительно 142% или более, более предпочтительно 143% или более, даже более предпочтительно 145% или более и особенно предпочтительно 146% или более, относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0131]
Так как ПГП составляет 100 или менее, Хладагент 4 может заметно снижать нагрузку на окружающую среду с точки зрения перспективы глобального потепления, по сравнению с другими хладагентами широкого назначения.
[0132]
В Хладагенте 4 отношение холодопроизводительности к мощности, потребляемой в холодильном цикле (холодильный коэффициент (ХК)), относительно ХК R1234yf предпочтительно является высоким с точки зрения эффективности энергопотребления. Говоря точнее, ХК относительно ХК R1234yf составляет предпочтительно 95% или более, более предпочтительно 96% или более, даже более предпочтительно 97% или более и особенно предпочтительно 98% или более.
[0133]
В Хладагенте 4 предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 21,5 до 28,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 78,5 до 72,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 65,0°C или менее; и критическая температура составляет 83,5°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,383 МПа или более и 0,418 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0134]
В Хладагенте 4 более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 22,0 до 27,7% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 78,0 до 72,3% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 65,0°C или менее; и критическая температура составляет 83,5°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,385 МПа или более и 0,417 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0135]
В Хладагенте 4 даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 22,5 до 27,5% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 77,5 до 72,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,388 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0136]
В Хладагенте 4 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 23,0 до 27,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 77,0 до 72,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 141% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,390 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0137]
В Хладагенте 4 также особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 23,5 до 27,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 76,5 до 73,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 142% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,390 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0138]
В Хладагенте 4 наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 24,0 до 26,7% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 76,0 до 73,3% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 144% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,6°C или менее; и критическая температура составляет 84,0°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,396 МПа или более и 0,411 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0139]
В Хладагенте 4 давление насыщения при температуре насыщения -10°C обычно составляет 0,420 МПа или менее, предпочтительно 0,418 МПа или менее, более предпочтительно 0,417 МПа или менее, даже более предпочтительно 0,415 МПа или менее и особенно предпочтительно 0,413 МПа или менее. Когда давление насыщения находится в пределах этого интервала, Хладагент 4 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0140]
В Хладагенте 4 давление насыщения при температуре насыщения -10°C обычно составляет 0,380 МПа или более, предпочтительно 0,385 МПа или более, более предпочтительно 0,390 МПа или более, даже более предпочтительно 0,400 МПа или более и особенно предпочтительно 0,410 МПа или более. В этих случаях Хладагент 4 применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0141]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 4 используют для работы холодильного цикла, температура нагнетания составляет предпочтительно 65°C или менее, более предпочтительно 64,8°C или менее, даже более предпочтительно 64,7°C или менее и особенно предпочтительно 64,5°C или менее с точки зрения продления срока службы компонентов коммерчески доступного холодильного аппарата для R1234yf.
[0142]
В настоящем изобретении Хладагент 4 предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 20°C, с точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0143]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 4 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно 20°C или менее, более предпочтительно 15°C или менее, даже более предпочтительно 10°C или менее и особенно предпочтительно 5°C или менее с точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0144]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 4 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно от -75 до 20°C, более предпочтительно от -65 до 15°C, даже более предпочтительно от -60 до 10°C, также предпочтительно от -55 до 7,5°C и особенно предпочтительно от -50 до 5°C, с точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0145]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 4 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -75°C или более и 20°C или менее, более предпочтительно -65°C или более и 10°C или менее, также предпочтительно -60°C или более и 5°C или менее, даже более предпочтительно -55°C или более и 0°C или менее и особенно предпочтительно -50°C или более и -5°C или менее, с точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0146]
В холодильном цикле, в котором используют Хладагент 4 в соответствии с настоящим изобретением, температура нагнетания составляет предпочтительно 65,0°C или менее, более предпочтительно 64,9°C или менее, даже более предпочтительно 64,8°C или менее и особенно предпочтительно 64,7°C или менее, с точки зрения продления срока службы компонентов коммерчески доступного холодильного аппарата для R1234yf.
[0147]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 4 используют для работы холодильного цикла, холодильный цикл требует процесса сжижения (конденсации) хладагента; то есть, критическая температура должна быть заметно выше, чем температура охлаждающей воды или охлаждающего воздуха для сжижения хладагента. С этой точки зрения в холодильном цикле, в котором используют Хладагент 4 по настоящему изобретению, критическая температура составляет предпочтительно 83,5°C или более, более предпочтительно 83,8°C или более, даже более предпочтительно 84,0°C или более и особенно предпочтительно 84,5°C или более.
[0148]
Хладагент 4 может также содержать дополнительный хладагент помимо HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, пока приведенные выше характеристики не ухудшаются. В этом случае содержание дополнительного хладагента составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее, даже более предпочтительно 0,2% масс. или менее и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее от всего Хладагента 4. Дополнительный хладагент не ограничен и может быть выбран из большого спектра известных хладагентов, широко используемых в данной области. Хладагент 4 может содержать один дополнительный хладагент или два или более дополнительных хладагентов.
[0149]
Особенно предпочтительно, чтобы Хладагент 4 состоял из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Другими словами, суммарная концентрация HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в Хладагенте 4 составляет особенно предпочтительно 100% масс. от всего Хладагента 4.
[0150]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 21,0 до 28,4% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве от 79,0 до 71,6% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Хладагент 4 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R1234yf; (3) он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; и (4) он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L). Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,380 МПа или более и 0,420 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0151]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 21,5 до 28,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 78,5 до 72,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 65,0°C или менее; и критическая температура составляет 83,5°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,383 МПа или более и 0,418 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0152]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 22,0 до 27,7% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 78,0 до 72,3% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 65,0°C или менее; и критическая температура составляет 83,5°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,385 МПа или более и 0,417 МПа или менее при температуре насыщения -10°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0153]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 22,5 до 27,5% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 77,5 до 72,5% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,388 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C, и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0154]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 23,0 до 27,2% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 77,0 до 72,8% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 141% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,390 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0155]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, также особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 23,5 до 27,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 76,5 до 73,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 142% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,8°C или менее; и критическая температура составляет 83,8°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,390 МПа или более и 0,414 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0156]
Когда Хладагент 4 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 24,0 до 26,7% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 76,0 до 73,3% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. В этом случае Хладагент 4 имеет следующие характеристики: ПГП составляет 100 или менее; он имеет ХК 98% или более относительно ХК R1234yf; он имеет холодопроизводительность 144% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; он является трудновоспламеняемым в соответствии с ASHRAE standards (Класс 2L); температура нагнетания составляет 64,6°C или менее; и критическая температура составляет 84,0°C или более. Кроме того, в этом случае Хладагент 4 имеет давление насыщения 0,396 МПа или более и 0,411 МПа или менее при температуре насыщения -10°C и, следовательно, применим в коммерчески доступных холодильных аппаратах для R1234yf без значительных изменений в конструкции.
[0157]
Хладагент 5 в соответствии с настоящим изобретением описан ниже.
[0158]
Техническое описание
Перед описанием Хладагента 5 рассмотрена разница между транспортными средствами с бензиновым двигателем и транспортными средствами с электрическим двигателем и преимущества тепловых насосов.
[0159]
Разница между транспортными средствами с бензиновым двигателем и транспортными средствами с электрическим двигателем
Транспортные средства с бензиновым двигателем повторно используют выхлопные газы двигателя, чтобы обеспечить теплый воздух для функции обогрева, тогда как транспортные средства с электрическим двигателем не имеют источника тепла для повторного использования и, следовательно, для нагревания используют электроэнергию. В обычных воздушных кондиционерах с электрообогревателем использование обогревателя напрямую приводит к потреблению энергии, что существенно снижает фактическую дальность пробега. Тепловые насосы, которые обогревают салон с использованием разности температуры между хладагентом и наружным воздухом, обеспечивают эффект обогрева, который выше, чем потребляемая мощность, что дает возможность обогревать салон транспортного средства с меньшей мощностью, чем раньше.
[0160]
Преимущества тепловых насосов
При нагревании имеют место следующие стадии: (a) стадия сжатия газообразного хладагента, который испаряют за счет поглощения тепла от наружного воздуха в теплообменнике, в компрессоре с образованием газа с высокой температурой высокого давления, и (b) превращение холодного воздуха внутри транспортного средства в теплый воздух за счет теплообмена и вдувания теплого воздуха в транспортное средство из вентиляционных отверстий воздушного кондиционера. Это соответствует обратному циклу относительно цикла, в котором тепло, поглощенное из салона транспортного средства, высвобождают из наружного теплообменника, чтобы обеспечить функцию охлаждения и нагревания летом. Тепловые насосы, которые могут быть использованы как для охлаждения, так и для нагревания с помощью одной системы циркуляции хладагента, отличаются более высоким холодильным коэффициентом (ХК), чем холодильный коэффициент нагревания с помощью обычных электрообогревателей.
[0161]
Хладагент 5
1.5
В варианте осуществления изобретения хладагент, находящийся в композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержит HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, где HFO-1132 (E) присутствует в количестве от 12,1 до 72,0% масс., и HFO-1234yf присутствует в количестве от 87,9 до 28,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Этот хладагент может быть назван «Хладагентом 5».
[0162]
В настоящем изобретении Хладагент 5 используют для системы кондиционирования воздуха транспортных средств.
[0163]
Хладагент 5 имеет описанные выше признаки и, следовательно, имеет следующие характеристики: (1) ПГП является достаточно низким (100 или менее); (2) он имеет ХК, почти эквивалентный ХК R1234yf; (3) он имеет холодопроизводительность 128% или более относительно холодопроизводительности R1234yf; и (4) скорость горения составляет меньше, чем 10,0 см/сек.
[0164]
Хладагент 5 содержит HFO-1132 (E) в количестве 12,1% масс. или более из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Это позволяет обеспечить температуру кипения -40°C или менее, что полезно, когда транспортное средство с электродвигателем обогревают с использованием теплового насоса. Температура кипения -40°C или менее означает, что давление насыщения равно или выше, чем атмосферное давление при -40°C. Для приведенного выше варианта применения более низкая температура кипения, которая не выше -40°C, предпочтительна.
[0165]
Так как температура кипения HFO-1234yf равна -29°C, давление насыщения при температуре испарения -30°C или менее равно или менее, чем атмосферное давление. Таким образом, существует проблема в том, что операция нагревания не может быть осуществлена с использованием теплового насоса в транспортном средстве с электрическим двигателем. Даже если операция нагревания может быть проведена, существует проблема в том, что давление всасывания в компрессор является очень низким, что приводит к недостаточной производительности, требуя в результате длительного периода времени для нагревания. В этом случае, поскольку тепловой насос высокоэффективный при нагревании не может быть использован в транспортных средствах с электродвигателем, существует проблема в том, что нагревание должно быть выполнено с использованием неэффективного электрообогревателя. Напротив, с хладагентом, имеющим температуру кипения -40°C или менее, операция нагревания может быть выполнена с помощью теплового насоса в транспортных средствах с электродвигателем при температуре испарения до -40°C. Следовательно, нагревание с помощью теплового насоса может быть возможным в транспортных средствах с электродвигателем практически во всех регионах мира.
[0166]
Хладагент 5 содержит HFO-1132 (E) в количестве 72,0% масс. или менее из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Это позволяет обеспечить скорость горения меньше, чем 10,0 см/сек, что способствует безопасности при использовании в системе кондиционирования воздуха для транспортных средств.
[0167]
Хладагент 5 может иметь холодопроизводительность 128% или более, предпочтительно 130% или более, более предпочтительно 140% или более, даже более предпочтительно 150% или более и особенно предпочтительно 160% или более относительно холодопроизводительности R1234yf.
[0168]
Так как ПГП составляет 5 или более и 100 или менее, Хладагент 5 может заметно снижать нагрузку на окружающую среду с точки зрения перспективы глобального потепления по сравнению с другими хладагентами широкого назначения.
[0169]
В Хладагенте 5 отношение холодопроизводительности к мощности, потребляемой в холодильном цикле (холодильный коэффициент (ХК)), относительно ХК R1234yf может составлять 100% или более с точки зрения эффективности энергопотребления.
[0170]
Использование хладагента 5 для системы кондиционирования воздуха транспортных средств обеспечивает нагревание с помощью теплового насоса, который потребляет меньше энергии, чем электрообогреватели.
[0171]
Система кондиционирования воздуха, для которой используют Хладагент 5, предпочтительно предназначена для транспортных средств с бензиновым двигателем, гибридных транспортных средств, транспортных средств с электрическим двигателем или водородных транспортных средств. С точки зрения улучшения проходимого расстояния транспортного средства, когда салон транспортного средства обогревают с помощью теплового насоса, система кондиционирования воздуха, для которой используют Хладагент 5, среди остальных особенно предпочтительна для транспортных средств с электродвигателем. Говоря точнее, в настоящем изобретении Хладагент 5 особенно предпочтительно используют в случае транспортных средств с электрическим двигателем.
[0172]
В настоящем изобретении Хладагент 5 используют для систем кондиционирования воздуха транспортных средств. В настоящем изобретении Хладагент 5 предпочтительно используют для систем кондиционирования воздуха для транспортных средств с бензиновым двигателем, систем кондиционирования воздуха для гибридных транспортных средств, систем кондиционирования воздуха для транспортных средств с электрическим двигателем или систем кондиционирования воздуха для водородных транспортных средств. В настоящем изобретении Хладагент 5 особенно предпочтителен в системах кондиционирования воздуха для транспортных средств с электрическим двигателем.
[0173]
В настоящем изобретении Хладагент 5 предпочтительно используют для холодильного аппарата для транспортных средств, таких как транспортные средства с бензиновым двигателем, гибридные транспортные средства, подключаемые гибридные транспортные средства, транспортные средства с электрическим двигателем, водородные транспортные средства и транспортные средства на топливных элементах. Из них Хладагент 5 особенно предпочтительно используют для холодильного аппарата для транспортных средств с электрическим двигателем, в которых нельзя использовать тепло выхлопных газов двигателя.
[0174]
Кроме того, в ситуации, в которой тепло выхлопных газов двигателя не может быть использовано, например, из-за неисправности термостата при запуске двигателя, использование обогрева тепловым насосом с Хладагентом 5 может сразу же нагревать внутреннее пространство транспортных средств, даже когда транспортные средства представляют собой транспортные средства с бензиновым двигателем, гибридные транспортные средства, подключаемые гибридные транспортные средства, водородные транспортные средства и транспортные средства на топливных элементах.
[0175]
В настоящем изобретении Хладагент 5 имеет температуру кипения предпочтительно от -51,2 до -40,0°C, более предпочтительно от -50,0 до -42,0°C и даже более предпочтительно от -48,0 до -44,0°C, так как при -40°C необходимо давление, равное или выше, чем атмосферное давление, при обогреве салона транспортного средства с использованием теплового насоса.
[0176]
В Хладагенте 5 предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 15,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 85,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0177]
В Хладагенте 5 более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 20,0 до 55,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 80,0 до 45,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0178]
В Хладагенте 5 даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 25,0 до 50,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 75,0 до 50,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0179]
В Хладагенте 5 особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 30,0 до 45,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 70,0 до 55,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0180]
В Хладагенте 5 наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 35,0 до 40,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 65,0 до 60,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0181]
В настоящем изобретении скорость горения хладагента 5 составляет предпочтительно меньше 10,0 см/сек, более предпочтительно меньше 5,0 см/сек, даже более предпочтительно меньше 3,0 см/сек и особенно предпочтительно меньше 2,0 см/сек.
[0182]
В настоящем изобретении Хладагент 5 предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -40 до 10°C, с точки зрения получения холодопроизводительности, эквивалентной или выше, чем холодопроизводительность R1234yf.
[0183]
В настоящем изобретении, когда Хладагент 5 используют для работы холодильного цикла, температура нагнетания составляет предпочтительно 79°C или менее, более предпочтительно 75°C или менее, даже более предпочтительно 70°C или менее и особенно предпочтительно 67°C или менее.
[0184]
Хладагент 5 может содержать HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в таком количестве, что сумма их концентраций обычно составляет 99,5% масс. или более. В настоящем изобретении суммарное количество HFO-1132 (E) и HFO-1234yf составляет предпочтительно 99,7% масс. или более, более предпочтительно 99,8% масс. или более и даже более предпочтительно 99,9% масс. или более от всего Хладагента 5.
[0185]
Хладагент 5 может также содержать дополнительный хладагент помимо HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, пока приведенные выше характеристики не ухудшаются. В этом случае содержание дополнительного хладагента составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее, даже более предпочтительно 0,2% масс. или менее и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее от всего Хладагента 5. Дополнительный хладагент не ограничен и может быть выбран из большого спектра известных хладагентов, широко используемых в данной области. Хладагент 5 может содержать один дополнительный хладагент или два или более дополнительных хладагентов.
[0186]
Особенно предпочтительно, чтобы Хладагент 5 состоял HFO-1132 (E) и HFO-1234yf. Другими словами, суммарная концентрация HFO-1132 (E) и HFO-1234yf в Хладагенте 5 особенно предпочтительно составляет 100% масс. от всего Хладагента 5.
[0187]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, HFO-1132 (E) обычно присутствует в количестве от 12,1 до 72,0% масс., и HFO-1234yf обычно присутствует в количестве от 87,9 до 28,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0188]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 15,0 до 65,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 85,0 до 35,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0189]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 20,0 до 55,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 80,0 до 45,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0190]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf, даже более предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 25,0 до 50,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 75,0 до 50,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0191]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf особенно предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 30,0 до 45,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 70,0 до 55,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0192]
Когда Хладагент 5 состоит из HFO-1132 (E) и HFO-1234yf наиболее предпочтительно, чтобы HFO-1132 (E) присутствовал в количестве от 35,0 до 40,0% масс., и HFO-1234yf присутствовал в количестве от 65,0 до 60,0% масс. из расчета на общую массу HFO-1132 (E) и HFO-1234yf.
[0193]
Применение
1.6
Композиция, содержащая хладагент в соответствии с настоящим изобретением, может быть широко использована в качестве рабочей жидкости для известных областей применения хладагента в 1) способе охлаждения, включающем работу холодильного цикла, и 2) способе работы холодильного аппарата, который управляет холодильным циклом.
[0194]
Холодильный цикл в данном случае означает проведение преобразования энергии за счет циркуляции в холодильном аппарате хладагента (Хладагент 1, 2, 3, 4 или 5 в соответствии с настоящим изобретением) в состоянии простого хладагента или в состоянии композиции хладагента или содержащей холодильное масло рабочей жидкости, рассмотренной ниже, через компрессор.
[0195]
Композиция, содержащая хладагент в соответствии с настоящим изобретением, не имеет ограничений; однако она подходит для использования в парокомпрессионном холодильном цикле. Парокомпрессионный холодильный цикл включает серию циклов из (1) сжатия хладагента в газообразном состоянии в компрессоре, (2) охлаждения хладагента для преобразования в жидкое состояние высокого давления в конденсаторе, (3) понижения давления с помощью расширительного вентиля и (4) испарения жидкого хладагента при низкой температуре в испарителе и отведения тепла за счет теплоты испарения. В зависимости от системы сжатия газообразных хладагентов парокомпрессионные холодильные циклы могут быть классифицированы на турбо-цикл (центробежный), возвратно-поступательный цикл, двухвинтовой цикл, одновинтовой цикл, цикл спирального компрессора и т.д., и может быть выбран в зависимости от теплоемкости, степени сжатия и размера.
[0196]
Композиция, содержащая хладагент в соответствии с настоящим изобретением, не имеет ограничений и приемлема в качестве хладагента, используемого для больших холодильников-чиллеров, и особенно турбокомпрессоров (центробежных).
[0197]
Настоящее изобретение включает применение хладагента (или содержащей хладагент композиции) в соответствии с настоящим изобретением в способе охлаждения, применение хладагента (или содержащей хладагент композиции) в соответствии с настоящим изобретением в способе работы холодильного аппарата и др., и холодильный аппарат или подобный объект, содержащий хладагент (или содержащую хладагент композицию) в соответствии с настоящим изобретением.
[0198]
Композицию, содержащую Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C.
[0199]
За счет использования композиции, содержащей Хладагент 1 по настоящему изобретению, для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до -5°C, существует такое преимущество, что может быть получена холодопроизводительность, которая эквивалента или выше, чем холодопроизводительность R404A. В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 1 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно от -65  до -5°C, более предпочтительно от -60 до -7,5°C, даже более предпочтительно от -55 до -10°C и особенно предпочтительно от -50 до -35°C.
[0200]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -7,5°C или менее, более предпочтительно -10°C или менее, даже более предпочтительно -35°C или менее.
[0201]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 1 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0202]
С точки зрения получения холодопроизводительности, которая эквивалентна или выше, чем у R404A, композицию, содержащую Хладагент 2 по настоящему изобретению, предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C. В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно от -65 до 10°C, более предпочтительно от -60 до 5°C, даже более предпочтительно от -55  до 0°C и особенно предпочтительно от -50 до -5°C.
[0203]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно 15°C или менее, более предпочтительно 5°C или менее, даже более предпочтительно 0°C или менее и особенно предпочтительно -5°C или менее.
[0204]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 2 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0205]
С точки зрения получения холодопроизводительности, которая эквивалентна или выше, чем у R134a, композицию, содержащую Хладагент 3 по настоящему изобретению, предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 15°C. В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 3 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно от -65 до 15°C, более предпочтительно от -60 до 5°C, даже более предпочтительно от -55 до 0°C и особенно предпочтительно от -50 до -5°C.
[0206]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 3 в соответствии с настоящим изобретением, температура испарения составляет предпочтительно 15°C или менее, более предпочтительно 5°C или менее, даже более предпочтительно 0°C или менее и особенно предпочтительно -5°C или менее.
[0207]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 3 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -65°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно -55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0208]
В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 3 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно от -65°C или более до 15°C или менее, более предпочтительно от -60°C или более до 5°C или менее, даже более предпочтительно от -55°C или более до 0°C или менее и особенно предпочтительно от -50°C или более до -5°C или менее.
[0209]
С точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более в сравнении с холодопроизводительностью R1234yf композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, предпочтительно используют для работы холодильного цикла, в котором температура испарения составляет от -75 до 20°C. В холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно от -65  до 15°C, более предпочтительно от -60  до 10°C, даже более предпочтительно от -55 до 7,5°C и особенно предпочтительно от -50 до 5°C.
[0210]
С точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более в сравнении с холодопроизводительностью R1234yf в холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно 20°C или менее, более предпочтительно 15°C или менее, даже более предпочтительно 10°C или менее и особенно предпочтительно 5°C или менее.
[0211]
С точки зрения получения холодопроизводительности 140% или более в сравнении с холодопроизводительностью R1234yf в холодильном цикле, в котором используют композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, температура испарения составляет предпочтительно -75°C или более, более предпочтительно -60°C или более, даже более предпочтительно
-55°C или более и особенно предпочтительно -50°C или более.
[0212]
Предпочтительные примеры холодильных аппаратов, к которых может быть использован Хладагент 1, 2, 3 или 4 (или содержащая хладагент композиция) по настоящему изобретению, включают системы кондиционирования воздуха, холодильники, морозильные камеры, водяные охладители, льдогенераторы, охлаждаемые витрины, морозильные витрины, морозильные и холодильные агрегаты, холодильные машины для морозильных и холодильных складов, системы кондиционирования воздуха для транспортных средств, турбохолодильные машины или винтовые холодильные машины. Из них предпочтительны системы кондиционирования воздуха для транспортных средств. Из систем кондиционирования воздуха для транспортных средств системы кондиционирования воздуха для работающих на газе транспортных средств, системы кондиционирования воздуха для гибридных транспортных средств, системы кондиционирования воздуха для транспортных средств с электродвигателем и системы кондиционирования воздуха для водородных транспортных средств более предпочтительны. Из систем кондиционирования воздуха для транспортных средств особенно предпочтительна система кондиционирования воздуха для транспортных средств с электродвигателем.
[0213]
Композицию, содержащую Хладагент 1 или 2 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R465A, R502, R507 или R513A. Композицию, содержащую Хладагент 1 или 2 по настоящему изобретению подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R22, R404A, R407F, R407H, R448A, R449A, R454C, R455A или R465A. Кроме того, так как композиция, содержащая Хладагент 1 или 2 по настоящему изобретению имеет холодопроизводительность, эквивалентную R404A, который нашел широкое применение, и достаточно низкий ПГП, она особенно подходит в качестве альтернативного хладагента для R404A.
[0214]
2
Композицию, содержащую Хладагент 3 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R134a, R1234yf или CO. Композицию, содержащую Хладагент 3 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R134a. Кроме того, так как композиция, содержащая Хладагент 3 по настоящему изобретению, имеет холодопроизводительность 150% или более относительно холодопроизводительности R134a, который нашел широкое применение, и достаточно низкий ПГП, она особенно подходит в качестве альтернативного хладагента для R134a.
[0215]
Композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R1234yf или R1234ze. Композицию, содержащую Хладагент 4 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R12, R134a, R404A, R407C, R449C, R454C, R1234yf или R1234ze. Кроме того, так как композиция, содержащая Хладагент 4 по настоящему изобретению, имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf, который нашел широкое применение, и достаточно низкий ПГП, она особенно подходит в качестве альтернативного хладагента для R1234yf.
[0216]
Композицию, содержащую Хладагент 5 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R1234yf или R1234ze. Композицию, содержащую Хладагент 5 по настоящему изобретению, подходящим образом используют в качестве альтернативного хладагента для R12, R134a или R1234yf. Кроме того, так как композиция, содержащая Хладагент 5 по настоящему изобретению, имеет холодопроизводительность 140% или более относительно холодопроизводительности R1234yf, который нашел широкое применение, и достаточно низкий ПГП, она особенно подходит в качестве альтернативного хладагента для R1234yf.
[0217]
Композицию, содержащую Хладагент 5 в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно используют в системе кондиционирования воздуха для транспортных средств. Системы кондиционирования воздуха для транспортных средств предпочтительно представляют собой системы кондиционирования воздуха для работающих на газе транспортных средств, системы кондиционирования воздуха для гибридных транспортных средств, системы кондиционирования воздуха для транспортных средств с электродвигателем или системы кондиционирования воздуха для водородных транспортных средств. Из систем кондиционирования воздуха для транспортных средств особенно предпочтительны системы кондиционирования воздуха для транспортных средств с электродвигателем. То есть, в настоящем изобретении композицию, содержащую Хладагент 5, особенно предпочтительно используют для транспортных средств с электрическим двигателем.
[0218]
Композиция хладагента
2.
Композиция хладагента по настоящему изобретению включает, по меньшей мере, хладагент в соответствии с настоящим изобретением и может быть использована для тех же областей применения, что и хладагент по настоящему изобретению.
[0219]
Кроме того, композицию хладагента в соответствии с настоящим изобретением смешивают, по меньшей мере, с холодильным маслом. Следовательно, композиция хладагента может быть использована для получения рабочей жидкости для холодильного агрегата.
[0220
Композиция хладагента в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит, по меньшей мере, один другой компонент помимо хладагента по настоящему изобретению. Композиция хладагента по настоящему изобретению необязательно может содержать, по меньшей мере, один компонент из числа других компонентов, описанных ниже.
[0221]
Как описано выше, когда композицию хладагента в соответствии с настоящим изобретением используют в качестве рабочей жидкости для холодильного аппарата, для использования ее обычно смешивают, по меньшей мере, с холодильным маслом.
[0222]
Предпочтительно композиция хладагента в соответствии с настоящим изобретением, по существу, свободна от холодильного масла. Говоря точнее, в композиции хладагента по настоящему изобретению количество холодильного масла относительно всей композиции хладагента составляет предпочтительно от 0 до 1% масс., более предпочтительно от 0 до 0,5% масс., даже более предпочтительно от 0 до 0,25% масс. и особенно предпочтительно от 0 до 0,1% масс.
[0223]
Вода
2.1
Композиция хладагента в соответствии с настоящим изобретением может содержать небольшое количество воды.
[0224]
Содержание воды в композиции хладагента составляет предпочтительно от 0 до 0,1% масс., более предпочтительно от 0 до 0,075% масс., даже более предпочтительно от 0 до 0,05% масс. и особенно предпочтительно от 0 до 0,025% масс. относительно всего хладагента.
[0225]
Небольшое количество воды, находящейся в композиции хладагента, стабилизирует двойные связи в молекулах ненасыщенных фторуглеродных соединений, которые могут присутствовать в хладагенте, и делает менее вероятным окисление ненасыщенных фторуглеродных соединений, тем самым повышая стабильность композиции хладагента. Для достижения описанных выше эффектов, получаемых за счет присутствия воды, нижняя граница содержания воды равна приблизительно 0,001% масс. Например, содержание воды может быть скорректировано в интервале от 0,001 до 0,1% масс., от 0,001 до 0,075% масс., от 0001 до 0,05% масс. и от 0,001 до 0,025% масс.
[0226]
Трассер
2.2
Трассер добавляют к композиции хладагента в соответствии с настоящим изобретением в обнаруживаемой концентрации, так что при разбавлении, загрязнении или при некоторых других изменениях композиции трассер может отслеживать эти изменения.
[0227]
Композиция хладагента в соответствии с настоящим изобретением может содержать единственный трассер или два или несколько трассеров.
[0228]
Трассер не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбран из обычно используемых трассеров. Предпочтительно в качестве трассера может быть выбрано соединение, которое не может стать примесью, неизбежно подмешиваемой в хладагент по настоящему изобретению.
[0229]
2
Примеры трассеров включают гидрофторуглероды, гидрохлорфторуглероды, хлорфторуглероды, гидрохлоруглероды, фторуглероды, дейтерированные углеводороды, дейтерированные гидрофторуглероды, перфторуглероды, простые фторэфиры, бромированные соединения, йодированные соединения, спирты, альдегиды, кетоны и оксиды азота (NO). Из них предпочтительны гидрофторуглероды, гидрохлорфторуглероды, хлорфторуглероды, гидрохлоруглероды, фторуглероды и простые фторэфиры.
[0230]
Более конкретно, приведенные ниже соединения (ниже иногда называемые «соединениями-трассерами») более предпочтительны в качестве трассеров:
3
3
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
2
3
HCC-40 (хлорметан, CHCl), HFC-41 (фторметан, CHF), HFC-161 (фторэтан, CHCHF), HFC-245fa (1,1,1,3,3-пентафторпропан, CFCHCHF), HFC-236fa (1,1,1,3,3,3-гексафторпропан, CFCHCF), HFC-236ea (1,1,1,2,3,3-гексафторпропан, CFCHFCHF), HCFC-22 (хлордифторметан, CHClF), HCFC-31 (хлорфторметан, CHClF), CFC-1113 (хлортрифторэтилен, CF=CClF), HFE-125 (трифторметил-дифтор-метиловый эфир, CFOCHF), HFE-134a (трифторметил-фторметиловый эфир, CFOCHF), HFE-143a (трифторметил-метилэтиловый эфир, CFOCH), HFE-227ea (трифторметил-тетрафторэтиловый эфир, CFOCHFCF) и HFE-236fa (трифторметил-трифторэтиловый эфир, CFOCHCF).
[0231]
Соединение-трассер может присутствовать в композиции хладагента в общей концентрации от 10 до 1000 ч/млн. Соединение-трассер предпочтительно присутствует в композиции хладагента в общей концентрации от 30 до 500 ч/млн, более предпочтительно от 50 до 300 ч/млн, даже более предпочтительно от 75 до 250 ч/млн и особенно предпочтительно от 100 до 200 ч/млн.
[0232]
Ультрафиолетовый флуоресцентный краситель
2.3
Композиция хладагента по настоящему изобретению может содержать один ультрафиолетовый флуоресцентный краситель, или два или несколько ультрафиолетовых флуоресцентных красителей.
[0233]
Ультрафиолетовый флуоресцентный краситель не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбран из числа обычно используемых ультрафиолетовых флуоресцентных красителей.
[0234]
Примеры ультрафиолетовых флуоресцентных красителей включают нафталимид, кумарин, антрацен, фенантрен, ксантен, тиоксантен, нафтоксантен, флуоресцеин и их производные. Из них предпочтительны нафталимид и кумарин.
[0235]
Количество ультрафиолетового флуоресцентного красителя не ограничено и обычно составляет от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,05 до 3% масс., более предпочтительно от 0,1 до 2% масс., даже более предпочтительно от 0,25 до 1,5% масс. и особенно предпочтительно от 0,5 до 1% масс. относительно всего хладагента.
[0236]
Стабилизатор
2.4
Композиция хладагента по настоящему изобретению может содержать один стабилизатор, или два или несколько стабилизаторов.
[0237]
Стабилизатор не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбран из числа обычно используемых стабилизаторов.
[0238]
Примеры стабилизаторов включают нитро-соединения, простые эфиры и амины.
[0239]
Примеры нитро-соединений включают алифатические нитро-соединения, такие как нитрометан и нитроэтан, и ароматические нитро-соединения, такие как нитробензол и нитростирол.
[0240]
Примеры простых эфиров включают 1,4-диоксан.
[0241]
Примеры аминов включают 2,2,3,3,3-пентафторпропиламин и дифениламин.
[0242]
Примеры стабилизаторов помимо нитро-соединений, простых эфиров и аминов также включают бутилгидроксиксилол и бензотриазол.
[0243]
Количество стабилизатора не ограничено. Обычно количество стабилизатора составляет от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,05 до 3% масс., более предпочтительно от 0,1 до 2% масс., даже более предпочтительно от 0,25 до 1,5% масс. и особенно предпочтительно от 0,5 до 1% масс. относительно всего хладагента.
[0244]
Стабильность композиции хладагента по настоящему изобретению может быть оценена общеизвестными методами без ограничения. Примеры таких методов включают метод оценки с использованием в качестве показателя свободных ионов фтора в соответствии с документом ASHRAE Standard 97-2007 и др. Существует, например, другой метод оценки с использованием в качестве показателя общего кислотного числа. Этот метод может быть выполнен, например, по стандарту ASTM D 974-06.
[0245]
Ингибитор полимеризации
2.5
Композиция хладагента по настоящему изобретению может содержать один ингибитор полимеризации, или два или несколько ингибиторов полимеризации.
[0246]
Ингибитор полимеризации не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбран из числа обычно используемых ингибиторов полимеризации.
[0247]
Примеры ингибиторов полимеризации включают 4-метокси-1-нафтол, гидрохинон, метиловый эфир гидрохинона, диметил-трет-бутилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол и бензотриазол.
[0248]
Количество ингибитора полимеризации не ограничено. Обычно количество ингибитора полимеризации составляет от 0,01 до 5% масс., предпочтительно от 0,05 до 3% масс., более предпочтительно от 0,1 до 2% масс., даже более предпочтительно от 0,25 до 1,5% масс. и особенно предпочтительно от 0,5 до 1% масс. относительно всего хладагента.
[0249]
Другие компоненты, которые могут находиться в композиции хладагента
2.6
Композиция хладагента по настоящему изобретению также может содержать следующие компоненты.
[0250]
Например, могут присутствовать фторированные углеводороды, которые отличаются от хладагентов, упомянутых выше. Примеры фторированных углеводородов, используемых в качестве других компонентов, не ограничены. По меньшей мере, может быть использован один фторированный углеводород, выбираемый из группы, состоящей из HCFC-1122, HCFC-124 и CFC-1113.
[0251]
m
n
p
В качестве другого компонента может присутствовать, по меньшей мере, одно галогенированное органическое соединение, представленное формулой (A): CHX, где каждый X независимо представляет собой фтор, хлор или бром; m имеет значение 1 или 2; 2m+2 имеет значение больше чем или равное n+p; и p имеет значение больше чем или равное 1. Галогенированное органическое соединение не ограничено, и предпочтительные примеры включают дифторхлорметан, хлорметан, 2-хлор-1,1,1,2,2-пентафторэтан, 2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, 2-хлор-1,1-дифторэтилен и трифторэтилен.
[0252]
m
n
p
В качестве другого компонента может присутствовать, по меньшей мере, одно органическое соединение, представленное формулой (B): CHX, где каждый X независимо представляет собой атом, отличный от атома галогена; m имеет значение 1 или 2; 2m+2 имеет значение больше чем или равное n+p; и p имеет значение больше чем или равное 1. Органическое соединение не ограничено, и предпочтительные примеры включают пропан и изобутан.
[0253]
Количество фторированного углеводорода, галогенированного органического соединения, представленного формулой (A), и органического соединения, представленного формулой (B), не ограничено. Их суммарное количество составляет предпочтительно 0,5% масс. или менее, более предпочтительно 0,3% масс. или менее и особенно предпочтительно 0,1% масс. или менее относительно общего количества композиции хладагента.
[0254]
Содержащая холодильное масло рабочая жидкость
3.
Содержащая холодильное масло рабочая жидкость в соответствии с настоящим изобретением включает, по меньшей мере, хладагент или композицию хладагента в соответствии с настоящим изобретением и холодильное масло, и используется в качестве рабочей жидкости в холодильном аппарате. Говоря точнее, содержащая холодильное масло рабочая жидкость в соответствии с настоящим изобретением может быть получена путем смешения вместе хладагента или композиции хладагента с холодильным маслом, используемым в компрессоре холодильного аппарата.
[0255]
Количество холодильного масла не ограничено и обычно составляет от 10 до 50% масс., предпочтительно от 12,5 до 45% масс., более предпочтительно от 15 до 40% масс., даже более предпочтительно от 17,5 до 35% масс. и особенно предпочтительно от 20 до 30% масс. относительно всей рабочей жидкости, содержащей холодильное масло.
[0256]
Холодильное масло
3.1
Композиция по настоящему изобретению может содержать одно холодильное масло, или два или несколько холодильных масел.
[0257]
Холодильное масло не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбрано из числа обычно используемых холодильных масел. В этом случае при необходимости подходящим образом выбирают, например, холодильные масла, которые являются превосходными с точки зрения улучшения смешиваемости со смесью хладагента по настоящему изобретению (смешанный хладагент по настоящему изобретению) и стабильности смешанного хладагента.
[0258]
Базовым маслом холодильного масла предпочтительно является, например, по меньшей мере, один компонент, выбираемый из группы, состоящей из полиалкиленгликолей (ПАГ), сложных полиолэфиров (ПОЭ) и простых поливиниловых эфиров (ПВЭ).
[0259]
Холодильное масло помимо базового масло может также содержать добавку.
[0260]
Добавка может представлять собой, по меньшей мере, один компонент, выбираемый из группы, включающей антиоксиданты, противозадирные агенты, поглотители кислот, поглотители кислорода, дезактиваторы меди, противокоррозионные агенты, масляные агенты и противопенные агенты.
[0261]
Холодильное масло с кинематической вязкостью от 5 до 400 сСт при 40°C предпочтительно с точки зрения смазки.
[0262]
Содержащая холодильное масло рабочая жидкость по настоящему изобретению необязательно может содержать дополнительно, по меньшей мере, одну добавку. Примеры добавок включают улучшающие совместимость агенты, описанные ниже.
[0263]
Улучшающие совместимость агенты
3.2
Содержащая холодильное масло рабочая жидкость в соответствии с настоящим изобретением может содержать один улучшающий совместимость агент, или два или несколько улучшающих совместимость агентов.
[0264]
Улучшающий совместимость агент не имеет ограничений и может быть соответствующим образом выбран из числа обычно используемых улучшающих совместимость агентов.
[0265]
Примеры улучшающих совместимость агентов включают простые полиоксиалкиленгликолевые эфиры, амиды, нитрилы, кетоны, хлоруглероды, сложные эфиры, лактоны, простые ариловые эфиры, простые фторэфиры и 1,1,1-трифторалкан. Из них предпочтителен простой полиоксиалкиленгликолевый эфир.
Примеры
[0266]
Ниже приведено более подробное объяснение со ссылкой на примеры. Однако настоящее изобретение не ограничено приведенными ниже примерами.
[0267]
Пример испытания 1-1
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 1-1 до 1-13, сравнительных примерах 1-1 и 1-2 и справочном примере 1-1 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0268]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (National Institute of Science and Technology (NIST)) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10.0) при приведенных ниже условиях.
Температура испарения: -50°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0269]
«Температура испарения -50°C» означает, что температура испарения смешанного хладагента в испарителе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна -50°C. Кроме того, «температура конденсации 40°C» означает, что температура конденсации смешанного хладагента в конденсаторе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 40°C.
[0270]
В таблице 1 представлены результаты примера испытания 1-1. Таблица 1 показывает примеры и сравнительные примеры для хладагента 1 по настоящему изобретению. В таблице 1 «отношение ХК» и «отношение холодопроизводительности» означают отношение (%) при сравнении с R404A. В таблице 1 «давление насыщения (40°C)» относится к давлению насыщения при температуре насыщения 40°C. В таблице 1 «температура нагнетания (°C)» относится к температуре, при которой хладагент имеет наиболее высокую температуру в холодильном цикле в соответствии с теоретическими расчетами холодильного цикла для смешанного хладагента.
[0271]
Холодильный коэффициент (ХК) рассчитывают по следующему уравнению:
ХК = (холодопроизводительность или теплоемкость)/количество потребляемой электроэнергии.
[0272]
Степень сжатия рассчитывают по следующему уравнению:
Степень сжатия=давление конденсации (МПа)/давление испарения (МПа)
[0273]
Воспламеняемость смешанного хладагента определяют путем установления фракционирования смешанного хладагента до концентрации WCF и измерения скорости горения в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE Standard 34-2013. Хладагент со скоростью горения от 0 до 10 см/сек классифицируют как Класс 2L (трудновоспламеняемый), хладагент со скоростью горения более 10 см/сек классифицируют как Класс 2 (слабовоспламеняемый), и хладагент с отсутствием распространения пламени классифицируют как Класс 1 (невоспламеняемый). В таблице 1 классификация воспламеняемости по ASHRAE показывает результаты, основанные на этих критериях.
[0274]
Испытания скорости горения проводят следующим образом. Вначале используют смешанный хладагент, имеющий чистоту 99,5% или более, и смешанный хладагент подвергают деаэрации путем повторения цикла замораживания, прокачки и оттаивания до тех пор, пока на вакуумметре не будет отмечено отсутствие следов воздуха. Скорость горения измеряют закрытым методом. Начальной температурой является температура окружающей среды. Воспламенение проводят путем создания электрической искры между электродами в центре ячейки с образцом. Продолжительность разряда составляет от 1,0 до 9,9 мсек, и энергия воспламенения, как правило, составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 Дж. Распространение пламени визуализируют с использованием шлирен-фотографии. Цилиндрический контейнер (внутренний диаметр 155 мм, длина 198 мм), имеющий два акриловых окна, которые пропускают свет, используют в качестве ячейки с образцом, и ксеноновую лампу используют в качестве источника света. Шлирен-изображение пламени записывают с использованием высокоскоростной цифровой видеокамеры при частоте кадров 600 кадров/сек и хранят в ПК.
[0275]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0276]
Говоря точнее, используют сферическую стеклянную колбу объемом 12 л так, чтобы состояние горения можно было наблюдать визуально и регистрировать фотографически. Когда при горении в стеклянной колбе создается избыточное давление, газу позволяют покидать колбу через верхнюю крышку. Воспламенение проводят с помощью электрического разряда от электродов, размещенных на одной трети расстояния от дна.
[0277]
Условия испытания
Сосуд для испытания: диаметр 280 мм, сферический (внутренний объем 12 литров)
Температура испытания: 60±3°C
Давление: 101,3±0,7 кПа
Вода: 0,0088±0,0005г (содержание воды при относительной влажности 50% при 23°C) на грамм сухого воздуха
Отношение смешения композиция хладагента/воздух: 1% об. с шагом ±0,2% об.
Смесь композиции хладагента: ±0,1% масс.
Метод воспламенения: Разряд переменного тока, напряжение 15 кВ, электрический ток 30 мА, неоновый преобразователь
Расстояние между электродами: 6,4 мм (1/4 дюйма)
Искра: 0,4±0,05 сек
Критерии оценки
Когда пламя распространяется под углом больше 90° от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени присутствует (воспламеняемый).
Когда пламя распространяется под углом 90° или менее от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени отсутствует (невоспламеняемый).
[0278]
Таблица 1
[0279]
Пример испытания 1-2
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 1-14 до 1-26, сравнительных примерах 1-3 и 1-4 и справочном примере 1-2 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0280]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием NIST и Refprop 10,0 при следующих условиях.
Температура испарения: -35°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0281]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0282]
В таблице 2 представлены результаты примера испытания 1-2. Таблица 2 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 1 по настоящему изобретению. В таблице 2 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0283]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 1-1.
[0284]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 1-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 1-1.
[0285]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 1-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0286]
Таблица 2
[0287]
Пример испытания 1-3
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 1-27 до 1-39, сравнительных примерах 1-5 и 1-6 и справочном примере 1-3 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0288]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием NIST и Refprop 10,0 при следующих условиях.
Температура испарения: -10°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0289]
Определения терминов такие же, как определения терминов в примере испытания 1-1.
[0290]
В таблице 3 представлены результаты примера испытания 1-3. Таблица 3 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 1 по настоящему изобретению. В таблице 3 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0291]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 1-1.
[0292]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 1-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 1-1.
[0293]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 1-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0294]
Таблица 3
[0295]
Пример испытания 1-4
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в сравнительных примерах от 1-7 до 1-21 и справочном примере 1-4 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0296]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: -80°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0297]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0298]
В таблице 4 представлены результаты примера испытания 1-4. Таблица 4 показывает сравнительные примеры относительно Хладагента 1 по настоящему изобретению. В таблице 4 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0299]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 1-1.
[0300]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 1-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 1-1.
[0301]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 1-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0302]
Таблица 4
[0303]
Пример испытания 1-5
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в сравнительных примерах от 1-22 до 1-36 и справочном примере 1-5 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0304]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop, 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: 10°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0305]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 1-1.
[0306]
В таблице 5 представлены результаты примера испытания 1-5. Таблица 5 показывает сравнительные примеры относительно Хладагента 1 по настоящему изобретению. В таблице 5 определения терминов такие же, как определения терминов в примере испытания 1-1.
[0307]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 1-1.
[0308]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 1-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 1-1.
[0309]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 1-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0310]
Таблица 5
[0311]
Пример испытания 2-1
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 2-1 до 2-6, сравнительных примерах от 2-1 до 2-9 и справочном примере 2-1 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0312]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0) при следующих условиях.
Температура испарения: -50°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0313]
«Температура испарения -50°C» означает, что температура испарения смешанного хладагента в испарителе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна -50°C. Кроме того, «температура конденсации 40°C» означает, что температура конденсации смешанного хладагента в конденсаторе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 40°C.
[0314]
В таблице 6 представлены результаты примера испытания 2-1. Таблица 6 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 2 по настоящему изобретению. В таблице 6 «отношение ХК» и «отношение холодопроизводительности» означают отношение (%) в сравнении с R404A. В таблице 6 «давление насыщения (40°C)» относится к давлению насыщения при температуре насыщения 40°C. В таблице 6 «температура нагнетания (°C)» относится к температуре, при которой хладагент имеет наиболее высокую температуру в холодильном цикле в соответствии с теоретическими расчетами холодильного цикла смешанного хладагента.
[0315]
Холодильный коэффициент (ХК) рассчитывают по следующему уравнению:
ХК = (холодопроизводительность или теплоемкость)/количество потребляемой электроэнергии.
[0316]
Степень сжатия рассчитывают по следующему уравнению:
Степень сжатия=давление конденсации (МПа)/давление испарения (МПа).
[0317]
Воспламеняемость смешанного хладагента определяют путем установления фракционирования смешанного хладагента до концентрации WCF и измерения скорости горения в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE Standard 34-2013. Хладагент со скоростью горения от 0 см/сек до 10 см/сек классифицируют как Класс 2L (трудновоспламеняемый), хладагент со скоростью горения больше 10 см/сек классифицируют как Класс 2 (слабовоспламеняемый), и хладагент с отсутствием распространения пламени классифицируют как Класс 1 (невоспламеняемый). В таблице 6 классификация воспламеняемости по ASHRAE показывает результаты, основанные на этих критериях.
[0318]
Испытания скорости горения проводят следующим образом. Вначале используют смешанный хладагент, имеющий чистоту 99,5% или более, и смешанный хладагент подвергают деаэрации путем повторения цикла замораживания, прокачки и оттаивания до тех пор, пока на вакуумметре не будет отмечено отсутствие следов воздуха. Скорость горения измеряют закрытым методом. Начальной температурой является температура окружающей среды. Воспламенение проводят путем создания электрической искры между электродами в центре ячейки с образцом. Продолжительность разряда составляет от 1,0 до 9,9 мсек, и энергия воспламенения, как правило, составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 Дж. Распространение пламени визуализируют с использованием шлирен-фотографии. Цилиндрический контейнер (внутренний диаметр 155 мм, длина 198 мм), имеющий два акриловых окна, которые пропускают свет, используют в качестве ячейки с образцом, и ксеноновую лампу используют в качестве источника света. Шлирен-изображение пламени записывают с использованием высокоскоростной цифровой видеокамеры при частоте кадров 600 кадров/сек и хранят в ПК.
[0319]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0320]
Говоря точнее, используют сферическую стеклянную колбу объемом 12 л так, чтобы состояние горения можно было наблюдать визуально и регистрировать фотографически. Когда при горении в стеклянной колбе создается избыточное давление, газу позволяют покидать колбу через верхнюю крышку. Воспламенение проводят с помощью электрического разряда от электродов, размещенных на одной трети расстояния от дна.
[0321]
Условия испытания
Сосуд для испытания: диаметр 280 мм сферический (внутренний объем 12 литров)
Температура испытания: 60±3°C
Давление: 101,3±0,7 кПа
Вода: 0,0088±0,0005 г (содержание воды при относительной влажности 50% при 23°C) на грамм сухого воздуха
Отношение смешения композиция хладагента/воздух: 1% об. с шагом ±0,2% об.
Смесь композиции хладагента: ±0,1% масс.
Метод воспламенения: Разряд переменного тока, напряжение 15 кВ, электрический ток 30 мА, неоновый преобразователь
Расстояние между электродами: 6,4 мм (1/4 дюйма)
Искра: 0,4±0,05 сек
Критерии оценки
Когда пламя распространяется под углом больше 90° от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени присутствует (воспламеняемый).
Когда пламя распространяется под углом 90° или менее от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени отсутствует (невоспламеняемый).
[0322]
Таблица 6
[0323]
Пример испытания 2-2
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 2-7 до 2-12, сравнительных примерах от 2-10 до 1-18 и справочном примере 2-2 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0324]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: -35°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0325]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0326]
В таблице 7 представлены результаты примера испытания 2-2. Таблица 7 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 2 по настоящему изобретению. В таблице 7 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0327]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 2-1.
[0328]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 2-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 2-1.
[0329]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 2-1 с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0330]
Таблица 7
[0331]
Пример испытания 2-3
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 2-13 до 2-18, сравнительных примерах от 2-19 до 2-27 и справочном примере 2-3 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0332]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: -10°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0333]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0334]
В таблице 8 представлены результаты примера испытания 2-3. Таблица 8 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 2 по настоящему изобретению. В таблице 8 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0335]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 2-1.
[0336]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 2-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 2-1.
[0337]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 2-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0338]
Таблица 8
[0339]
Пример испытания 2-4
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 2-19 до 2-24, сравнительных примерах от 2-28 до 2-36 и справочном примере 2-4 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0340]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: -80°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0341]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0342]
В таблице 9 представлены результаты примера испытания 2-4. Таблица 9 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 2 по настоящему изобретению. В таблице 9 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0343]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 2-1.
[0344]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 2-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 2-1.
[0345]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 2-1 с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0346]
Таблица 9
[0347]
Пример испытания 2-5
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 2-25 до 2-30, сравнительных примерах от 2-37 до 2-45 и справочном примере 2-5 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0348]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 40°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов, используя NIST и Refprop 10,0, при следующих условиях.
Температура испарения: 10°C
Температура конденсации: 40°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0349]
Определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0350]
В таблице 10 представлены результаты примера испытания 2-5. Таблица 10 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 2 по настоящему изобретению. В таблице 10 определения терминов такие же, как и определения терминов в примере испытания 2-1.
[0351]
Холодильный коэффициент (ХК) и степень сжатия определяют, как в примере испытания 2-1.
[0352]
Воспламеняемость смешанного хладагента оценивают, как в примере испытания 2-1. Испытания скорости горения проводят, как в примере испытания 2-1.
[0353]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют таким же образом и при тех же условиях, как в примере испытания 2-1, с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0354]
Таблица 10
[0355]
Пример испытания 3
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 3-1 до 3-5, сравнительных примерах от 3-1 до 3-5 и справочных примерах 3-1 (R134a) и 3-2 (R404A), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0356]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания, давление насыщения при температуре насыщения 45°C, давление конденсации и давление испарения каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0) при следующих условиях.
Температура испарения: -10°C
Температура конденсации: 45°C
Температура перегрева: 20K
Температура переохлаждения: 0K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0357]
«Температура испарения -10°C» означает, что температура испарения смешанного хладагента в испарителе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна -10°C. Кроме того, «температура конденсации 45°C» означает, что температура конденсации смешанного хладагента в конденсаторе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 45°C.
[0358]
В таблице 11 представлены результаты примера испытания 3. Таблица 11 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 3 по настоящему изобретению. В таблице 11 «отношение ХК» и «отношение холодопроизводительности» означают отношение (%) в сравнении с R134a. В таблице 11 «давление насыщения (45°C)» относится к давлению насыщения при температуре насыщения 45°C. В таблице 11 «температура нагнетания (°C)» относится к температуре, при которой хладагент имеет наиболее высокую температуру в холодильном цикле в соответствии с теоретическими расчетами холодильного цикла смешанного хладагента.
[0359]
Холодильный коэффициент (ХК) рассчитывают по следующему уравнению:
ХК = (холодопроизводительность или теплоемкость)/количество потребляемой электроэнергии.
[0360]
Критическую температуру определяют путем проведения расчетов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0).
[0361]
Воспламеняемость смешанного хладагента определяют путем установления фракционирования смешанного хладагента до концентрации WCF и измерения скорости горения в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE Standard 34-2013. Хладагент со скоростью горения от 0 см/сек до 10 см/сек классифицируют как Класс 2L (трудновоспламеняемый), хладагент со скоростью горения больше 10 см/сек классифицируют как Класс 2 (слабовоспламеняемый), и хладагент с отсутствием распространения пламени классифицируют как Класс 1 (невоспламеняемый). В таблице 11 классификация воспламеняемости по ASHRAE показывает результаты, основанные на этих критериях.
[0362]
Испытания скорости горения проводят следующим образом. Вначале используют смешанный хладагент, имеющий чистоту 99,5% или более, и смешанный хладагент подвергают деаэрации путем повторения цикла замораживания, прокачки и оттаивания до тех пор, пока на вакуумметре не будет отмечено отсутствие следов воздуха. Скорость горения измеряют закрытым методом. Начальной температурой является температура окружающей среды. Воспламенение проводят путем создания электрической искры между электродами в центре ячейки с образцом. Продолжительность разряда составляет от 1,0 до 9,9 мсек, а энергия воспламенения, как правило, составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 Дж. Распространение пламени визуализируют с использованием шлирен-фотографии. Цилиндрический контейнер (внутренний диаметр 155 мм, длина 198 мм), имеющий два акриловых окна, которые пропускают свет, используют в качестве ячейки с образцом, а ксеноновую лампу используют в качестве источника света. Шлирен-изображение пламени записывают с использованием высокоскоростной цифровой видеокамеры при частоте кадров 600 кадров/сек и хранят в ПК.
[0363]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0364]
Говоря точнее, используют сферическую стеклянную колбу объемом 12 л так, чтобы состояние горения можно было наблюдать визуально и регистрировать фотографически. Когда при горении в стеклянной колбе создается избыточное давление, газу позволяют покидать колбу через верхнюю крышку. Воспламенение проводят с помощью электрического разряда от электродов, размещенных на одной трети расстояния от дна.
[0365]
Условия испытания
Сосуд для испытания: диаметр 280 мм сферический (внутренний объем 12 литров)
Температура испытания: 60±3°C
Давление: 101,3±0,7 кПа
Вода: 0,0088±0,0005 г (содержание воды при относительной влажности 50% при 23°C) на грамм сухого воздуха
Отношение смешения композиция хладагента/воздух: 1% об. с шагом ±0,2% об.
Смесь композиции хладагента: ±0,1% масс.
Метод воспламенения: Разряд переменного тока, напряжение 15 кВ, электрический ток 30 мА, неоновый преобразователь
Расстояние между электродами: 6,4 мм (1/4 дюйма)
Искра: 0,4±0,05 сек
Критерии оценки
Когда пламя распространяется под углом больше 90° от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени присутствует (воспламеняемый).
Когда пламя распространяется под углом 90° или менее от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени отсутствует (невоспламеняемый).
[0366]
Таблица 11
[0367]
Пример испытания 4
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 4-1 до 4-7 и Сравнительных примерах от 4-1 до 4-5, оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0368]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, температуру нагнетания и давление насыщения при температуре насыщения -10°C каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0) при следующих условиях.
Температура испарения: 5°C
Температура конденсации: 45°C
Температура перегрева: 5K
Температура переохлаждения: 5K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0369]
«Температура испарения 5°C» означает, что температура испарения смешанного хладагента в испарителе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 5°C. Кроме того, «температура конденсации 45°C» означает, что температура конденсации смешанного хладагента в конденсаторе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 45°C.
[0370]
В таблице 12 представлены результаты примера испытания 4. Таблица 12 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 4 по настоящему изобретению. В таблице 12 «отношение ХК» и «отношение холодопроизводительности» означают отношение (%) в сравнении с R1234yf. В таблице 12 «давление насыщения (-10°C)» относится к давлению насыщения при температуре насыщения -10°C, что представляет собой типичное значение температуры испарения в условиях охлаждения. В таблице 12 «температура нагнетания (°C)» относится к температуре, при которой хладагент имеет наиболее высокую температуру в теоретических расчетах холодильного цикла смешанного хладагента.
[0371]
Холодильный коэффициент (ХК) рассчитывают по следующему уравнению:
ХК = (холодопроизводительность или теплоемкость)/количество потребляемой электроэнергии.
[0372]
Критическую температуру определяют путем проведения расчетов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0).
[0373]
Воспламеняемость смешанного хладагента определяют путем установления фракционирования смешанного хладагента до концентрации WCF и измерения скорости горения в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE Standard 34-2013. Хладагент со скоростью горения от 0 до 10 см/сек классифицируют как Класс 2L (трудновоспламеняемый), хладагент со скоростью горения больше 10 см/сек классифицируют как Класс 2 (слабовоспламеняемый), и хладагент с отсутствием распространения пламени классифицируют как Класс 1 (невоспламеняемый). В таблице 12 классификация воспламеняемости по ASHRAE показывает результаты, основанные на этих критериях.
[0374]
Испытания скорости горения проводят следующим образом. Вначале используют смешанный хладагент, имеющий чистоту 99,5% или более, и смешанный хладагент подвергают деаэрации путем повторения цикла замораживания, прокачки и оттаивания до тех пор, пока на вакуумметре не будет отмечено отсутствие следов воздуха. Скорость горения измеряют закрытым методом. Начальной температурой является температура окружающей среды. Воспламенение проводят путем создания электрической искры между электродами в центре ячейки с образцом. Продолжительность разряда составляет от 1,0 до 9,9 мсек, а энергия воспламенения, как правило, составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 Дж. Распространение пламени визуализируют с использованием шлирен-фотографии. Цилиндрический контейнер (внутренний диаметр 155 мм, длина 198 мм), имеющий два акриловых окна, которые пропускают свет, используют в качестве ячейки с образцом, и ксеноновую лампу используют в качестве источника света. Шлирен-изображение пламени записывают с использованием высокоскоростной цифровой видеокамеры при частоте кадров 600 кадров/сек и хранят в ПК.
[0375]
Диапазон воспламеняемости смешанного хладагента измеряют с использованием измерительного устройства в соответствии со стандартом ASTM E681-09 (см. ФИГ. 1).
[0376]
Говоря точнее, используют сферическую стеклянную колбу объемом 12 л так, чтобы состояние горения можно было наблюдать визуально и регистрировать фотографически. Когда при горении в стеклянной колбе создается избыточное давление, газу позволяют покидать колбу через верхнюю крышку. Воспламенение проводят с помощью электрического разряда от электродов, размещенных на одной трети расстояния от дна.
[0377]
Условия испытания
Сосуд для испытания: диаметр 280 мм сферический (внутренний объем 12 литров)
Температура испытания: 60±3°C
Давление: 101,3±0,7 кПа
Вода: 0,0088±0,0005 г (содержание воды при относительной влажности 50% при 23°C) на грамм сухого воздуха
Отношение смешения композиция хладагента/воздух: 1% об. с шагом ±0,2% об.
Смесь композиции хладагента: ±0,1% масс.
Метод воспламенения: Разряд переменного тока, напряжение 15 кВ, электрический ток 30 мА, неоновый преобразователь
Расстояние между электродами: 6,4 мм (1/4 дюйма)
Искра: 0,4±0,05 сек
Критерии оценки
Когда пламя распространяется под углом больше 90° от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени присутствует (воспламеняемый).
Когда пламя распространяется под углом 90° или менее от точки воспламенения, дают оценку, что распространение пламени отсутствует (невоспламеняемый).
[0378]
Таблица 12
[0379]
Пример испытания 5
ПГП каждого смешанного хладагента, представленного в примерах от 5-1 до 5-13, сравнительных примерах от 5-1 до 5-3 и справочном примере 5-1 (R134a), оценивают на основании значений четвертого отчета IPCC.
[0380]
Холодильный коэффициент (ХК), холодопроизводительность, каждого из смешанных хладагентов определяют путем выполнения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0) при следующих условиях.
Температура испарения: -30°C
Температура конденсации: 30°C
Температура перегрева: 5K
Температура переохлаждения: 5K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0381]
«Температура испарения -30°C» означает, что температура испарения смешанного хладагента в испарителе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна -30°C. Кроме того, «температура конденсации 30°C» означает, что температура конденсации смешанного хладагента в конденсаторе, предусмотренном в холодильном аппарате, равна 30°C.
[0382]
В таблице 13 представлены результаты примера испытания 5. Таблица 13 показывает примеры и сравнительные примеры относительно Хладагента 5 по настоящему изобретению. В таблице 13 «отношение ХК» и «отношение холодопроизводительности» означают отношение (%) в сравнении с R1234yf. В таблице 13 «температура нагнетания (°C)» относится к температуре, при которой хладагент имеет наиболее высокую температуру в теоретических расчетах холодильного цикла смешанного хладагента. В таблице 13 «температура кипения (°C)» означает температуру, при которой жидкая фаза смешанного хладагента имеет атмосферное давление (101,33 кПа). В таблице 13 «количество потребляемой мощности двигателя (%)» относится к электрической энергии, используемой для обеспечения работы электромобиля, и выражается в виде отношения в сравнении с количеством потребляемой мощности, когда хладагентом является HFO-1234yf. В таблице 13 «количество потребляемой мощности нагревателя (%)» относится к электрической энергии, используемой для приведения в действие нагревателя, и выражается в виде отношения в сравнении с количеством потребляемой мощности, когда хладагентом является HFO-1234yf. В таблице 13 «проходимое расстояние» относится к расстоянию, которое может проехать электромобиль, оборудованный перезаряжаемой аккумуляторной батареей, имеющей постоянную электроемкость, при включенном обогревателе, и выражается в виде отношения (%) в сравнении с расстоянием, которое можно проехать (100%), при движении автомобиля без включенного обогревателя (то есть, потребляемая мощность обогревателя равна 0).
[0383]
Холодильный коэффициент (ХК) рассчитывают по следующему уравнению:
ХК = (холодопроизводительность или теплоемкость)/количество потребляемой электроэнергии.
[0384]
Воспламеняемость смешанного хладагента определяют путем установления фракционирования смешанного хладагента до концентрации WCF и измерения скорости горения в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE Standard 34-2013. Скорость горения измеряют следующим образом. Вначале используют смешанный хладагент, имеющий чистоту 99,5% или более, и смешанный хладагент подвергают деаэрации путем повторения цикла замораживания, прокачки и оттаивания до тех пор, пока на вакуумметре не будет отмечено отсутствие следов воздуха. Скорость горения измеряют закрытым методом. Начальной температурой является температура окружающей среды. Воспламенение проводят путем создания электрической искры между электродами в центре ячейки с образцом. Продолжительность разряда составляет от 1,0 до 9,9 мсек, а энергия воспламенения, как правило, составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 Дж. Распространение пламени визуализируют с использованием шлирен-фотографии. Цилиндрический контейнер (внутренний диаметр 155 мм, длина 198 мм), имеющий два акриловых окна, которые пропускают свет, используют в качестве ячейки с образцом, а ксеноновую лампу используют в качестве источника света. Шлирен-изображение пламени записывают с использованием высокоскоростной цифровой видеокамеры при частоте кадров 600 кадров/сек и хранят в ПК.
[0385]
Нагревание осуществляют с использованием электрического обогревателя в случае хладагента, имеющего температуру кипения больше -40°C, и с использованием теплового насоса в случае хладагента, имеющего температуру кипения -40°C или менее.
[0386]
Количество потребляемой мощности при использовании обогревателя рассчитывают по следующему уравнению:
Количество потребляемой мощности при использовании обогревателя=теплоемкость/ХК нагревателя
ХК нагревателя относится к теплопроизводительности.
[0387]
Что касается теплопроизводительности, то КПД обогревателя равен 1 в электрическом обогревателе, и обогреватель потребляет электрод, эквивалентный мощности двигателя. То есть, потребляемая мощность обогревателя равна E=E/(1+КПД). В случае теплового насоса КПД обогревателя определяют путем проведения теоретических расчетов холодильного цикла для смешанных хладагентов с использованием Национального института науки и технологий (NIST) и базы данных термодинамических и транспортных свойств эталонных жидкостей (Refprop 10,0) при следующих условиях.
Температура испарения: -30°C
Температура конденсации: 30°C
Температура перегрева: 5K
Температура переохлаждения:5K
Коэффициент полезного действия компрессора: 70%
[0388]
Проходимое расстояние рассчитывают по следующему уравнению:
Проходимое расстояние = (емкость батареи)/(количество потребляемой мощности двигателя+количество потребляемой мощности нагревателя).
[0389]
Таблица 13 (ЭН - электрообогреватель, ТН - тепловой насос)
Номера позиций
[0390]
1: Линия подачи
2: Пробоотборная линия
3: Термометр
4: Вакуумметр
5: Электрод
6: Перемешивающая лопасть (выполнена из ПТФЭ).