專利名稱：傳熱方法
傳熱方法本發明涉及使用含有五氟丙烷和至少一種烴的組合物的傳熱方法。其更具體地涉及含有五氟丙烷和至少一種烴的組合物在熱泵中的用途。由減少大氣臭氧層(0DP 臭氧損耗潛勢)的物質所造成的問題在蒙特利爾 (Montreal)得到處理，在那里簽署了強制減少氯氟烴(CFC)的制造和使用的協議。該協議已為修改的主題，其要求放棄CFC并將所述規定控制延伸到其它產品。制冷工業和空調工業已經在這些制冷劑流體的替代物方面進行了大量的投資。在汽車工業中，在許多國家銷售的車輛的空調系統已經從氯氟烴(CFC-12)制冷劑流體轉換為對臭氧層損害較少的氫氟烴(1，1，1，2_四氟乙烷HFC-134a)。然而，考慮到京都議定書(Kyoto Protocol)設定的目標，HFC-134a(GWP = 1300)被認為具有高的變暖潛勢。流體對溫室效應的貢獻是通過標準GWP (全球變暖潛勢)量化的，其通過以二氧化碳作為參考值1指出變暖潛勢。在熱泵的領域，已經提出在高的冷凝溫度的條件下使用的二氯四氟乙烷 (HCFC-114)的替代物。因此，文獻US 6814884描述了包含1，1，1，3，3-五氟丁烷 (HFC-365mfc)和選自1，1，1，2-四氟乙烷、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，1，3，3-五氟丙烷 (HFC-245fa)和1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(HFC_227ea)的至少一種化合物的組合物。然而， 這些組合物不具有非常高的性能，因為它們具有大的溫度滑移和低的熱容(與HCFC-114相比，熱容小于60% )；而且，HFC-227ea和HFC-125的存在導致高的GWP。文獻US 5788886公開了以下的組合物五氟丙烷和氟代丙烷如四氟丙烷、三氟丙烷、二氟丙烷或氟丙烷；1,1,1,4,4,4-六氟丁烷；(CF3)2CHCH3 ； 1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷；烴例如丁烷、環丙烷、異丁烷、丙烷、戊烷；或丙烯；或二甲醚。該文獻教導了這些組合物特別作為制冷劑、清潔劑和發泡劑的用途。在該文獻中還公開了二元共沸或類共沸的混合物。可特別提及1，1，1，3，3_五氟丙烷和戊烷的二元混合物。文獻US 5672294公開了 1，1，1，3，3_五氟丙烷和選自正戊烷、異戊烷、環戊烷、正己烷和異己烷的至少一種烴的共沸或類共沸組合物。其教導了這些組合物作為聚氨酯和聚異氰尿酸酯泡沫體的制造中的發泡劑，以及作為氣溶膠噴射劑的用途。現在申請人發現，含有1，1，1，3，3-五氟丙烷和選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴的組合物非常特別適合作為熱泵，尤其是在高的冷凝溫度下運行的熱泵中的傳熱流體。而且，這些組合物具有可忽略的ODP和低于現有傳熱流體的GWP。熱泵是容許熱量從最冷的介質傳遞到最熱的介質的熱力學裝置。用于加熱的熱泵稱作壓縮熱泵，并且運行是基于稱作制冷劑流體的流體的壓縮循環的原理。這些熱泵以包括單個或若干階段的壓縮系統運行。在給定的階段，當制冷劑流體被壓縮和從氣態轉到液態時，發生產生熱量的放熱反應(冷凝)。相反地，如果流體通過從液態轉到氣態而膨脹時， 發生產生冷覺的吸熱反應(蒸發)。因此一切取決于閉合回路中使用的流體狀態的變化。壓縮系統的各階段包括(i)蒸發步驟，在該步驟期間制冷劑流體與從環境吸取的熱量接觸由于其低沸點從液態改變為氣態；(ii)壓縮步驟，在該步驟期間使來自在先步驟的氣體達到高壓；(iii)冷凝步驟，在該步驟期間所述氣體將其熱量傳遞給加熱回路，仍然被壓縮的制冷劑再次變為液體；和(iv)膨脹步驟，在該步驟期間使所述流體的壓力降低。所述流體準備好用于新的從冷環境的吸收熱量。本發明的一個主題是使用具有至少一個階段的壓縮系統的傳熱方法，所述階段接連地包括制冷劑流體的蒸發步驟、壓縮步驟、所述流體在高于或等于35°C的溫度下的冷凝步驟和所述流體的膨脹步驟，特征在于所述制冷劑流體包含60 95重量％的1，1，1,3, 3-五氟丙烷和5 40重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。優選地，所述制冷劑流體的冷凝溫度為70 140°C，和有利地95 125°C。優選地，所述制冷劑流體包含66 93重量％的1，1，1，3，3-五氟丙烷和7 34 重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。有利地優選的烴為異戊烷。作為有利地優選的制冷劑流體，可特別提及包含如下的制冷劑流體-65 93重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和7 ；35重量％的正戊烷；-70 90重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和10 30重量％的異戊烷；及-70 90重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和10 30重量％的環戊烷。作為特別優選的制冷劑流體，可特別提及包含如下的制冷劑流體-76 91重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和9 對重量％的正戊烷；-75 85重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和15 25重量％的異戊烷；及-72 80重量％的1，1，1，3，3_五氟丙烷和20 沘重量％的環戊烷。在根據本發明的方法中使用的制冷劑流體可包含潤滑劑如礦物油、烷基苯、聚亞烷基二醇和聚乙烯基醚。本發明的另一主題是含有如上所述的制冷劑流體的熱泵裝置。實驗部分其中Evap P為蒸發器的壓力Cond P為冷凝器的壓力T cond為冷凝溫度Te comp為壓縮機入口溫度比為壓縮比T outlet comp為壓縮機出口溫度COP:性能系數且在涉及熱泵的情況下定義為系統所提供的有用熱功率對系統所吸收或消耗的功率。CAP 體積容量，其為每單位體積的容量(kj/m3)% CAP或COP是所述流體的CAP或COP值相對于用HCFC-114獲得的CAP或COP 值的比。A 75 重量％ 的 HFC_365mfc 和 25 重量％ 的 HFC_227eaBl 90重量％的HFC145fa和10重量％的異戊烷B2 85重量％的HFd45fa和15重量％的異戊烷B3 80重量％的HFd45fa和20重量％的異戊烷
Cl 90重量和10重量％的正戊烷C2 85重量％的HFd45fa和15重量％的正戊烷C3 80重量％的HFd45fa和20重量％的正戊烷實施例1制冷劑流體在熱泵運行條件下的性能在下面給出，其中蒸發器溫度保持在50°C， 壓縮機入口溫度保持在65°C且冷凝器溫度保持在120°C。對于HCFC-114，在以下運行條件下標稱運行壓力為20. 8巴，體積容量為^90kJ/ m3 且 COP 為 3. 3 壓縮機的等熵效率80%
權利要求
1.使用具有至少一個階段的壓縮系統的傳熱方法，所述階段接連地包括制冷劑流體的蒸發步驟、壓縮步驟、所述流體在70°C 140°C、優選95°C 125°C的溫度下的冷凝步驟、和所述流體的膨脹步驟，特征在于所述制冷劑流體包含60 95重量％的1，1，1，3，3-五氟丙烷和5 40重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。
2.權利要求1的方法，特征在于所述制冷劑流體包含66 93重量％的1，1，1，3，3-五氟丙烷和7 34重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。
3.權利要求1或2的方法，特征在于所述烴為異戊烷。
4.權利要求1 3中任一項的方法，特征在于所述制冷劑流體包含76 91重量％的 1，1，1，3，3_五氟丙烷和9 M重量％的正戊烷。
5.權利要求1 3中任一項的方法，特征在于所述制冷劑流體包含75 85重量％的 1，1，1，3，3_五氟丙烷和15 25重量％的異戊烷。
6.權利要求1 3中任一項的方法，特征在于所述制冷劑流體包含72 80重量％的 1，1，1，3，3_五氟丙烷和20 28重量％的環戊烷。
全文摘要
本發明涉及使用組合物的傳熱方法，所述組合物含有60～95重量％的1，1，1，3，3-五氟丙烷和5～40重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。本發明更具體地涉及傳熱方法，其接連地包括制冷劑流體的蒸發步驟、壓縮步驟、所述流體在高于或等于35℃且優選70℃～140℃的溫度下的冷凝步驟、和所述流體的膨脹步驟，特征在于所述制冷劑流體包括60～95重量％的1，1，1，3，3-五氟丙烷和5～40重量％的選自正戊烷、異戊烷和環戊烷的至少一種烴。
文檔編號F25B30/02GK102282232SQ201080004408
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月13日 優先權日2009年1月14日
發明者L.阿巴斯, W.拉徹德 申請人:阿克馬法國公司