[发明专利]制冷剂混合物

说明书

技术领域

本发明涉及用作混合物R404A、R507A和R407C的替代物或可替代的制冷剂的气体混合物。

背景技术

R404A、R507A和R407C是氢氟碳化合物(hydrofluorocarbon)的混合物，其用作氯氟碳化物(chlorofluorocarbon)或氢氯氟碳化物(hydrochlorofluorocarbon)的替代制冷剂气体，所述氯氟碳化物或氢氯氟碳化物具有相当大的臭氧消耗潜能(下文中表示为ODP)并且其由蒙特利尔议定书规定。

具体地，R404A是包含44％的五氟乙烷(R125)、52％的1,1,1-三氟乙烷(R143a)和4％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)的三元混合物，其特性与共沸混合物的特性相差不大，具有小于1℃的温度滑移。

然而，它是具有高度全球变暖潜能(下文中表示为GWP)的混合物，这主要由于R143a和R125的存在，并且，遵循京都议定书，欧洲法规已经限制并将逐步限制其在空调或制冷设备中的可用性和用途。

R507A是包含50％的1,1,1-三氟乙烷(R143a)和50％的五氟乙烷(R125)的二元混合物；它是在相对宽的范围上具有共沸特性的混合物，但是其进而具有相当高的GWP值(等于3300)。

R407C是包含52％的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、25％的五氟乙烷(R125)和23％的二氟乙烷(R32)的三元混合物。短期来看，该混合物被认为是替代R22的良好的候选物质，因为它具有与后期的制冷剂性质良好的对应关系，然而，尽管事实是其GWP值较高且等于约1600。

与上面提到的混合物相关的另一个一般性缺点是它们相当高的成本。

US 2009/261 289描述包含90重量％/10重量％的丙烯/丙烷组成的丙烯/丙烷二元混合物；这些混合物的性质与R407C相比较。

发明内容

本发明的主要目的是提供制冷剂气体混合物，其可用作R404A、R507和R407C的替代物和可替代物，和/或包含HFC(氢氟碳化合物)、HFO(氢氟烯烃)和HFE(氢氟醚)的R404A、R507和R407C的其他替代物或可替代的制冷剂，特别地在GWP方面，其具有较低的生产成本和改善的环境影响，并且甚至从长远来看，其因此能够满足环境标准。

本发明的目的是提供气体混合物，其也适合作为在空调和制冷应用的广阔领域中R22的替代物或可替代的混合物。

鉴于这些目的，本发明的一个主题是选自由以下各项组成的组中的气体混合物的用途：

浓度在90重量％至99重量％的丙烯和选自由丁烯、乙烯及乙烷和它们的混合物组成的组中的浓度在1重量％至10重量％的气体，作为在空调或制冷设备中R404A、R507和/或R407C的替代物或可替代的制冷剂气体。

在本说明书中，术语“丁烯”应该被理解为包含1-丁烯、顺式或反式2-丁烯及异丁烯。

根据本发明所述的混合物发现用于全新的生产设备以及用于现有设备的改装，仅需要替换某些组分，因为根据本发明的混合物是可燃的。

具体地，根据本发明所述的混合物发现用于机动车辆的空调系统、超市冷藏柜，冷藏库，家用冰箱，离心式冷却器，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冷却器，在加工工业中的空调或制冷设备，冷藏运输机，冷却水分配器，商用制冰机，以及家用、商业及工业除湿机中。

使用根据本发明的混合物作为制冷剂的空调或制冷设备也在本发明的范围内。

本发明的另一个主题是由以下各项组成的混合物：

浓度在90重量％至99重量％的丙烯和浓度在10重量％至1重量％的丁烯，或者

浓度在92重量％至99重量％的丙烯和浓度在8重量％至1重量％的乙烯。

在混合物的组成气体的受限浓度范围内，优选的混合物是选自由以下各项组成的组中的那些：

92重量％-97重量％，优选93重量％-97重量％并且具体地95重量％的丙烯和3重量％-8重量％，优选3重量％-7重量％并且具体地5重量％的选自由丁烯、乙烯和乙烷，以及它们的混合物组成的组中的气体。

下面的表格示出和R404A、R507A和R407C的相应特性相比，与在上述浓度范围内根据本发明的混合物的热力学特性相关的许多显著特性，以及其显著的环境影响特性，比如ODP和GWP。

表1