[发明专利]在移动式空调系统中使用具有代用制冷剂的PVE润滑油

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于在移动式空调(MAC)系统中使用的组合物，并且更具体地，涉及包含用于在具有皮带驱动的或电力驱动的压缩机的MAC系统中使用的代用制冷剂和聚乙烯醚(PVE)润滑油的制冷剂组合物。

背景技术

基于碳氟化合物的流体——比如制冷剂——已在各种应用中使用，比如空调，制冷系统，和其它传热系统。随着关于在这样的系统中使用基于碳氟化合物的流体的关心增加，代用制冷剂相比于具有氯氟烃(CFC)和氢氟烃(HCFC)的制冷剂作为更环境友好地选择已被开发和销售。尽管这些代用制冷剂总体上提供用于在各种应用中使用的必要的传热性能，但是在那一点上与用于在不同系统中使用的各种润滑油的相容性是变化的，以致于不同的润滑油经常需要在特定系统中使用。例如，当使用氢氟烯烃(HFO)制冷剂时，聚亚烷基二醇(PAG)润滑油总体上与在MAC系统中的机械皮带驱动的压缩机一起使用。相同的制冷剂经常与在MAC系统中的电力驱动的压缩机中的多元醇酯(POE)润滑油一起使用归因于PAG润滑油的低电阻率。一般而言，HFO制冷剂不会与在皮带驱动的压缩机中的POE润滑油一起使用归因于与在MAC系统中通常使用的弹性体的材料相容性的关心。因此，制冷剂组合物是期望的，其中代用制冷剂与可以在机械地皮带驱动的压缩机，以及电力地驱动的压缩机中使用的润滑油结合使用。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于在车辆中的移动式空调系统中使用的传热组合物，包括由氢氟烯烃制冷剂组成的第一组分。组合物的第二组分包括聚乙烯醚润滑油。当移动式空调系统通过机械地驱动的压缩机提供动力时，用于在移动式空调系统中使用的传热组合物是相容的，且当移动式空调系统通过内置到移动式空调系统中的电力地驱动的压缩机提供动力时，用于在移动式空调系统中使用的传热组合物也是相容的。

通过本领域技术人员研究下面的说明书，权利要求书，本发明的这些和其它方面，目的，和特征将被理解和领会。

具体实施方式

本发明涉及包含用于在MAC系统中使用的代用制冷剂和润滑油的组合物。代用制冷剂，为了本发明的目的，总体上是氢氟烯烃(HFO)制冷剂，其包括所有四氟丙烯，比如2,3,3,3-四氟丙烯，HFO-1234yf或R-1234yf。如贯穿本公开内容使用的，代用制冷剂将总体上称为HFO-1234yf，尽管这个名称仅仅是示例性的且其他代用制冷剂可以与本发明结合使用。HFO是由氢，氟和碳组成的化合物。HFO不同于氢氟烃(HFC)，因为HFO是烯属烃(烯烃)的衍生物，而不是烷烃的衍生物。

HFO-1234yf是具有如在化学式I中所示的具有化学式CH₂＝CFCF₃的氢氟烯烃。

化学式I：

作为代用制冷剂，HFO-1234yf已被用作对汽车空调系统中R134a的替代物。HFO-1234yf是优选的代用品，因为它具有小于1的全球变暖潜能值(GlobalWarmingPotential)。HFO-1234yf，如在MAC系统中使用的，符合欧洲议会MAC指令2006-40-EC。进一步地，HFO-1234yf具有在美国在轻型车辆温室气体排放量和企业平均燃料经济性标准下的A/C信用资格。因此，HFO-1234yf是用于与本发明组合物一起使用的合适的代用制冷剂。

当制备在MAC系统中使用的组合物时，与制冷剂和相关润滑油的相容性有关的几个问题必须考虑以优化系统性能。这些因素包括溶解性，可混合性，毒性，分解作用，电阻率，润滑性，和将接触到MAC系统内的组合物的材料的考虑。

对于溶解性，选择的润滑油在皮带驱动的和逆变器驱动的压缩机中实现的操作温度的合适的范围在代用制冷剂中应该是充分可溶的。皮带驱动的(机械的)和逆变器驱动的(电力的)压缩机在各种车辆中的MAC系统中使用。润滑油和代用制冷剂之间适当的溶解性允许润滑油通过降低润滑油的粘度来适当地使系统润滑。适当的溶解性进一步有助于通过避免在MAC系统中的任何一个部分中的积聚来保持系统的效率。申请人已经发现，HFO-1234yf和PVE润滑油之间的溶解性提供在皮带驱动的或逆变器驱动的MAC系统中工作必需的溶解性。在组合物中，代用制冷剂(HFO-1234yf)的量是总组合物的至少约50％，并且更优选地，总组合物的至少约70％。PVE润滑油将总体上包含如与代用制冷剂一起使用的总组合物的剩余百分比的大多数。进一步地，组合物的操作温度范围可以从约-7℃或-40℃到约130℃用于在变化条件下的各种系统中使用。