[发明专利]改善制冷系统性能的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种改善使用工作流体的制冷系统如冰箱和空调器的性能的方法或工艺。所述工作流体主要由含有无氯的氟基的热传导流体和在所述系统的整个操作温度内与所述热传导流体易混溶和换句话说相容的润滑剂所组成。所述热传导流体优选为氢化碳氟化合物。所述润滑剂优选包括由含有至少两个-OH基团的醇和基本上或仅有一价的羧酸所形成的酯。

发明背景

制冷系统如冰箱和空调器共同地消耗大量的能量。为了保护臭氧层，采用无氯有机热传导流体替代含氯热传导流体，其结果可能会提高制冷系统的能量消耗。

无氯的氢化碳氟化合物热传导流体替代R-22(二氟一氯甲烷)，可例证性地说明这个问题。R-22具有非常良好的热力学性质，其结果是，它较其它商业热传导流体，每吨致冷具有较低的体积的更新。因此，使用R-22的制冷系统较使用其它包括希望用作替代R-22的热传导流体的热传导流体的系统，需要较少的能量。

制冷系统性能的改善，将有助于减轻由于采用更好热力学性质替代含氯热传导流体而引发的能量低效。实际上，即使是制冷系统性能很小的改善，对于这些系统所消耗的大量能量来说，也能转化为节约大量的金钱。性能方面的这种改善，对于环境也是有利的，这是由于对于能量需求的任何降低，都将会降低由于能量生产所引起的对于环境的不利影响。

因此，本发明的一个目的是改善制冷系统的性能以降低其能量需求。还有一个目的是采用在很长操作时间内能够与制冷系统相容并稳定存在于制冷系统中的工作流体来改善这类性能。

发明概述

已经发现制冷系统如空调器、冰箱、冷冻机、苏打水分配器和其它冷却装置的性能，可通过采用主要由热传导流体和可在系统的整个操作温度范围内易混溶的润滑剂组成的工作流体而得到改善。这种发现可应用于这样的制冷系统，它是由一种含有呈流体流通关系的压缩机、冷凝器、膨胀设备和蒸发器的装置所组成的。一个优选的装置是密封压缩机型，其中，对所述制冷装置的移动部件进行润滑的润滑剂，它在所述装置的操作过程中与所述热传导流体是易混溶的。

这种发现可应用于主要由无氯有机热传导流体优选为氢化碳氟化合物，和含有酯基原料或混合酯的润滑剂所组成的工作流体。所述酯润滑剂是由含有至少两个-OH基团和一个基本上或完全单价的羧酸所形成的。所述酸组成的至少一部分，优选是由3-6个碳原子的直链酸或具有至少一个碳键合到三个其它碳原子之上的3-9个碳原子的酸形成得到的。

所述酯优选是由醇和酸的混合物形成的，以利用这类混合物的原料。所述润滑剂可能还含有酯的混合物。所述润滑剂可仅由所述酯形成，或者，是由混合有一种或多种添加剂的酯形成。

附图的简要说明

本发明的其它优点，通过参见下述的详细描述并联系考察附图，就可容易地得到理解并将变得能够更好地理解，其中：

图1所示为用于测试程序中的制冷系统的示意图。

图2为表示采用实施例1的易混溶的工作流体的光滑管盘管型制冷装置的制冷系数(coefficiet of performance)与采用实施例A的不易混溶的工作流体的同一装置的制冷系数进行对比的曲线图。

图3为表示采用实施例1的易混溶的工作流体的光滑管型制冷装置的制冷系数与采用实施例A的不易混溶的工作流体的同一装置的制冷系数进行对比的百分比差值的曲线图。

图4为表示采用实施例1的易混溶的工作流体的微翅片管型制冷装置的制冷系数与采用实施例A的不易混溶的工作流体的同一装置的制冷系数进行对比的曲线图。

图5为表示采用实施例1的易混溶的工作流体的微翅片管型制冷装置的制冷系数与采用实施例A的不易混溶的工作流体的同一装置的制冷系数进行对比的百分比差值的曲线图。

图6为表示采用实施例1和2的易混溶的工作流体的微翅片管型制冷装置的制冷系数的曲线图。

图7为表示采用实施例1和2的易混溶的工作流体的微翅片管型制冷装置的制冷系数与采用实施例A的不易混溶的工作流体的同一装置的制冷系数进行对比的百分比差值的曲线图。

发明的详细描述

除了在操作实例中或其它有明确规定的地方之外，在本说明书中，用来表明原料用量或反应条件和/或应用的所有数字数量，都应理解为可通过术语“约”对定义的本发明的最宽范围的修改。但是，在对应于规定的确切数量的范围之内的本发明的实施是优选的。