[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

ES2983773T3 - Composición de refrigerante - Google Patents

Composición de refrigerante Download PDF

Info

Publication number
ES2983773T3
ES2983773T3 ES19749516T ES19749516T ES2983773T3 ES 2983773 T3 ES2983773 T3 ES 2983773T3 ES 19749516 T ES19749516 T ES 19749516T ES 19749516 T ES19749516 T ES 19749516T ES 2983773 T3 ES2983773 T3 ES 2983773T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight percent
composition
amount
present
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19749516T
Other languages
English (en)
Inventor
Barbara Minor
Viacheslav Petrov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemours Co FC LLC
Original Assignee
Chemours Co FC LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemours Co FC LLC filed Critical Chemours Co FC LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2983773T3 publication Critical patent/ES2983773T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/32—Esters
    • C10M105/38—Esters of polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/20—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M107/30—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M107/32—Condensation polymers of aldehydes or ketones; Polyesters; Polyethers
    • C10M107/34—Polyoxyalkylenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008—Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10—Components
    • C09K2205/12—Hydrocarbons
    • C09K2205/122—Halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10—Components
    • C09K2205/12—Hydrocarbons
    • C09K2205/126—Unsaturated fluorinated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10—Components
    • C09K2205/12—Hydrocarbons
    • C09K2205/128—Perfluorinated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/22—All components of a mixture being fluoro compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/40—Replacement mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/02—Well-defined aliphatic compounds
    • C10M2203/0206—Well-defined aliphatic compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/04—Well-defined cycloaliphatic compounds
    • C10M2203/045—Well-defined cycloaliphatic compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
    • C10M2203/065—Well-defined aromatic compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
    • C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to an alcohol or ester thereof; bound to an aldehyde, ketonic, ether, ketal or acetal radical
    • C10M2209/043—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to an alcohol or ester thereof; bound to an aldehyde, ketonic, ether, ketal or acetal radical used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/102—Polyesters
    • C10M2209/1023—Polyesters used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/1033—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
    • C10M2209/1045—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/06—Perfluoro polymers
    • C10M2213/0606—Perfluoro polymers used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09—Characteristics associated with water
    • C10N2020/097—Refrigerants
    • C10N2020/101—Containing Hydrofluorocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Se describe una composición refrigerante que incluye trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano y al menos uno de hexafluoroetano o trifluorometano. La composición presenta un potencial de calentamiento global menor y propiedades termodinámicas mejoradas en comparación con el R-410A. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de refrigerante
Campo
La presente divulgación se refiere a composiciones para su uso en sistemas de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor. Las composiciones de la presente invención son útiles en métodos para producir enfriamiento y calentamiento, y métodos para sustituir aparatos refrigerantes y de refrigeración, de aire acondicionado y de bomba de calor.
Antecedentes
Se han propuesto hidrofluoroolefinas (HFO) como alternativas para reemplazar a los clorofluorocarbonos (CFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC) que potencialmente pueden dañar la capa de ozono de la Tierra y/o contribuir al calentamiento global. Las hidrofluoroolefinas no contienen cloro y, por lo tanto, no puede degradar la capa de ozono de la Tierra.
Sin embargo, los HFO propuestos, tales como el 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y el 1,3,3,3-tetrafluoropropeno, tienen una capacidad de enfriamiento reducida en comparación con los refrigerantes que pretenden reemplazar, tal como R-410A. Por tanto, se necesitan alternativas de mayor capacidad de enfriamiento que también proporcionen una buena eficiencia energética.
El documento CN 107365568 A describe composiciones que comprenden trifluorometano, hexafluoroetano, así como pequeñas cantidades de trifluoroyodometano, difluorometano y pentafluoroetano. El documento US 2017/321099 A1 describe composiciones que comprenden trifluoroyodometano, difluorometano y pentafluoroetano.
Sumario
La presente invención se refiere a una composición que comprende trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano, y al menos uno de trifluorometano y hexafluoroetano, en donde el trifluoroyodometano está presente en una cantidad del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, el difluorometano está presente en una cantidad del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, el pentafluoroetano está presente en una cantidad del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso, el trifluorometano, si está presente, está presente en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, y el hexafluoroetano, si está presente, está presente en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, sobre el peso total de la composición.
En una realización, dicha composición incluye trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano y trifluorometano.
En una realización, la presente invención se refiere a un sistema de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor que incluye dicha composición que contiene trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano y hexafluoroetano.
En una realización, la presente invención se refiere a un sistema de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor que incluye dicha composición que contiene trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano y trifluorometano.
En una realización, dicha composición puede comprender además 2,3,3,3-tetrafluoropropeno o 1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
En una realización, la presente invención se refiere a un método para preparar una composición refrigerante que incluye mezclar del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de hexafluoroetano o del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso de trifluorometano, sobre el peso total de la composición, preferentemente al menos uno del 0,5 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de hexafluoroetano o del 0,5 por ciento en peso al 7 por ciento en peso de trifluorometano, sobre el peso total de la composición.
En una realización, la presente invención se refiere a un método para preparar un refrigerante para un sistema de refrigeración que comprende mezclar del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno de hexafluoroetano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso o trifluorometano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, sobre el peso total de la composición, preferentemente al menos uno de hexafluoroetano en una cantidad del 0,5 por ciento en peso al 12 por ciento en peso o trifluorometano en una cantidad del 0,5 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, y un lubricante.
Estas composiciones proporcionan una mayor capacidad de enfriamiento.
En otras realizaciones, la presente invención se refiere a una composición como se describe en las reivindicaciones 2 a 6 o a un método como se describe en las reivindicaciones 10 a 12.
Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más detallada, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la invención.
Descripción detallada
La descripción general anterior y la descripción detallada a continuación son únicamente ilustrativas y explicativas y no son restrictivas de la invención.
Antes de abordar los detalles de las realizaciones que se describen a continuación, se definen o aclaran algunos términos.
Definiciones
Como se utiliza en el presente documento, el término fluido de transferencia de calor (también conocido como medio de transferencia de calor) significa una composición utilizada para transportar calor desde una fuente de calor hasta un disipador de calor. Una fuente de calor se define como cualquier espacio, ubicación, objeto o cuerpo desde el que es deseable añadir, transferir, mover o eliminar calor. Los ejemplos de fuentes de calor incluyen espacios (abiertos o cerrados) que requieren refrigeración o enfriamiento, tal como frigoríficos o congeladores de un supermercado, recipientes refrigerados para transporte, espacios de construcción que requieran aire acondicionado, enfriadores industriales de agua o el habitáculo de un automóvil que requiera aire acondicionado. En algunas realizaciones, la composición de transferencia de calor puede permanecer en un estado constante durante todo el proceso de transferencia (es decir, no evaporarse ni condensarse). En otras realizaciones, los procesos de enfriamiento evaporativo también pueden utilizar composiciones de transferencia de calor. Un disipador de calor se define como cualquier espacio, ubicación, objeto o cuerpo capaz de absorber calor. Un sistema de refrigeración por compresión de vapor es un ejemplo de tal disipador de calor.
Un refrigerante se define como un fluido de transferencia de calor que sufre un cambio de fase de líquido a gas y viceversa durante un ciclo utilizado para transferir calor.
Un sistema de transferencia de calor es el sistema (o aparato) que se usa para producir un efecto de calentamiento o enfriamiento en un espacio particular. Un sistema de transferencia de calor puede ser un sistema móvil o un sistema estacionario. Los ejemplos de sistemas de transferencia de calor son cualquier tipo de sistema de refrigeración y/o sistema de aire acondicionado incluyendo, aunque no de forma limitativa, sistemas estacionarios de transferencia de calor, acondicionadores de aire, congeladores, refrigeradores, bombas de calor, enfriadores, incluidos enfriadores de agua, enfriadores de evaporador inundado y enfriadores de expansión directa, cámaras frigoríficas, refrigeradores móviles, sistemas móviles de transferencia de calor, unidades móviles de aire acondicionado, deshumidificadores y combinaciones de los mismos. La capacidad de refrigeración (también conocida como capacidad de enfriamiento) es un término que define el cambio en la entalpía de un refrigerante en un evaporador por libra de refrigerante en circulación, o el calor eliminado por el refrigerante en el evaporador por unidad de volumen de vapor de refrigerante que sale del evaporador (capacidad volumétrica).
La capacidad de refrigeración es una medida de la capacidad de un refrigerante o composición de transferencia de calor para producir enfriamiento. Por lo tanto, cuanto mayor sea la capacidad, mayor es el enfriamiento que se produce. La velocidad de enfriamiento se refiere al calor eliminado por el refrigerante en el evaporador por unidad de tiempo.
El coeficiente de rendimiento (COP) es la cantidad de calor eliminado dividida por la entrada de energía requerida para que el ciclo funcione. Cuanto mayor sea el COP, mayor es la eficiencia energética. El COP está directamente relacionado con el índice de eficiencia energética (e Er ), que es la calificación de eficiencia para equipos de refrigeración o aire acondicionado en un conjunto específico de temperaturas internas y externas.
El término "subenfriamiento" se refiere a la reducción de la temperatura de un líquido por debajo del punto de saturación de ese líquido para una presión determinada. El punto de saturación es la temperatura a la que el vapor se condensa completamente a líquido, pero el subenfriamiento continúa enfriando el líquido a una temperatura más baja a la presión dada. Al enfriar un líquido por debajo de la temperatura de saturación (o temperatura del punto de burbuja), se puede aumentar la capacidad frigorífica neta. El subenfriamiento mejora de este modo la capacidad de refrigeración y la eficiencia energética de un sistema. La cantidad de subenfriamiento es la cantidad de enfriamiento por debajo de la temperatura de saturación (en grados).
Sobrecalentamiento es un término que define hasta qué punto se calienta una composición de vapor por encima de su temperatura de vapor de saturación (la temperatura a la cual, si la composición se enfría, se forma la primera gota de líquido, también denominado "punto de rocío").
El deslizamiento de temperatura (a veces denominado simplemente "deslizamiento") es el valor absoluto de la diferencia entre las temperaturas de inicio y finalización de un proceso de cambio de fase por un refrigerante dentro de un componente de un sistema refrigerante, excluyendo cualquier subenfriamiento o sobrecalentamiento. Este término puede usarse para describir la condensación o evaporación de una composición casi azeotrópica o no azeotrópica. Al referirse al deslizamiento de temperatura de una refrigeración, sistema de aire acondicionado o bomba de calor, es común proporcionar el deslizamiento de temperatura promedio como el promedio del deslizamiento de temperatura en el evaporador y el deslizamiento de temperatura en el condensador.
El efecto de refrigeración neto es la cantidad de calor que cada kilogramo de refrigerante absorbe en el evaporador para producir un enfriamiento útil. El caudal másico es la cantidad de refrigerante en kilogramos que circula a través de la refrigeración, bomba de calor o sistema de aire acondicionado durante un período de tiempo determinado.
Como se utiliza en el presente documento, el término "lubricante" significa cualquier material añadido a una composición o un compresor (y en contacto con cualquier composición de transferencia de calor en uso dentro de cualquier sistema de transferencia de calor) que proporciona lubricación al compresor para ayudar a evitar que las piezas se agarroten.
Como se utiliza en el presente documento, los compatibilizadores son compuestos que mejoran la solubilidad del hidrofluorocarbono de las composiciones divulgadas en lubricantes para sistemas de transferencia de calor. En algunas realizaciones, los compatibilizadores mejoran el retorno de aceite al compresor. En algunas realizaciones, la composición se usa con un lubricante del sistema para reducir la viscosidad de la fase rica en aceite.
Como se utiliza en el presente documento, el retorno de aceite se refiere a la capacidad de una composición de transferencia de calor para transportar lubricante a través de un sistema de transferencia de calor y devolverlo al compresor. Es decir, durante el uso, no es raro que una parte del lubricante del compresor sea arrastrada por la composición de transferencia de calor desde el compresor a las otras partes del sistema. En dichos sistemas, si el lubricante no se devuelve de manera eficiente al compresor, el compresor eventualmente fallará debido a la falta de lubricación.
Como se utiliza en el presente documento, el pigmento "ultravioleta" se define como una composición UV fluorescente o fosforescente que absorbe la luz en la región ultravioleta o "cercana" al ultravioleta del espectro electromagnético. Puede detectarse la fluorescencia producida por el pigmento fluorescente UV bajo iluminación por una luz UV que emite al menos algo de radiación con una longitud de onda en el intervalo de 10 nanómetros a 775 nanómetros.
La inflamabilidad es un término usado que hace referencia a la capacidad de una composición para encender y/o propagar una llama. Para refrigerantes y otras composiciones de transferencia de calor, el límite inferior de inflamabilidad ("LFL") es la concentración mínima de la composición de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a través de una mezcla homogénea de la composición y el aire en las condiciones de prueba especificadas en la norma E681-09 de ASTM (American Society of Testing and Materials) (2015). El límite superior de inflamabilidad ("UFL") es la concentración máxima de la composición de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a través de una mezcla homogénea de la composición y el aire en las mismas condiciones de prueba. La determinación de si un compuesto o mezcla refrigerante es inflamable o no inflamable también se realiza mediante pruebas en las condiciones de la norma ASTM-E681-09 (2015).
Durante una fuga de refrigerante, preferentemente los componentes de menor punto de ebullición de una mezcla son los que se fugan. Por tanto, la composición en el sistema, así como la fuga de vapor, puede variar durante el período de tiempo de la fuga. Por tanto, una mezcla no inflamable puede volverse inflamable en escenarios de fuga. Y para ser clasificado como no inflamable por la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air-conditioning Engineers, Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado), una composición refrigerante o de transferencia de calor no sólo debe ser no inflamable tal como está formulada, sino también en condiciones de fuga.
El potencial de calentamiento atmosférico (PCA) es un índice para estimar la contribución relativa al calentamiento global debido a la emisión atmosférica de un kilogramo de un gas de efecto invernadero en particular en comparación con la emisión de un kilogramo de dióxido de carbono. El PCA se puede calcular para diferentes horizontes de tiempo que muestran el efecto del tiempo de vida atmosférico para un gas dado. El PCA para el horizonte de tiempo de 100 años es comúnmente el valor referenciado. Para mezclas, se puede calcular un promedio ponderado basado en los PCA individuales para cada componente.
El potencial de agotamiento del ozono ("ODP") es un número que se refiere a la cantidad de agotamiento del ozono causado por una sustancia. El ODP es la relación entre el impacto sobre el ozono de una sustancia química en comparación con el impacto de una masa similar de CFC-11 (fluorotriclorometano). Por tanto, el ODP de CFC-11 se define que es 1,0. Otros CFC y HCFC tienen ODP que varían de 0,01 a 1,0. Los HFC tienen cero ODP porque no contienen cloro ni otros halógenos que agotan la capa de ozono.
El 2,3,3,3-tetrafluoropropeno también puede denominarse HFO-1234yf, HFC-1234yf o R1234yf. HFO-1234yf se puede preparar mediante métodos conocidos en la técnica, tal como por deshidrofluoración de 1,1,1,2,3-pentafluoropropano (HFC-245eb) o 1,1,1,2,2-pentafluoropropano (HFC-245cb).
El difluorometano (HFC-32 o R-32) está comercializado o puede prepararse mediante métodos conocidos en la técnica, tal como por desclorofluoración de cloruro de metileno.
El pentafluoroetano (HFC-125 o R-125) está disponible en el mercado o puede prepararse mediante métodos conocidos en la técnica, tal como la desclorofluoración de 2,2-dicloro-1,1,1-trifluoroetano como se describe en la patente de EE. UU. n.° 5399549.
El trifluorometano (HFC-23 o R-23) está disponible en el mercado o puede prepararse mediante métodos conocidos en la técnica.
El 1,1,1,2,2,2-hexafluoroetano, perfluoroetano, (FC-116) está disponible en el mercado o puede prepararse mediante métodos conocidos en la técnica.
El 1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HFC-1234ze) está disponible en el mercado o puede prepararse mediante métodos conocidos en la técnica.
Como se utilizan en el presente documento, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "incluido", "tiene", "tener" o cualquier otra variación de los mismos, pretenden incluir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, una composición, proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente solo a aquellos elementos, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a tal composición, proceso, método, artículo o aparato.
La expresión de transición "que consiste en" excluye cualquier elemento, etapa o ingrediente no especificado. Si está en la reivindicación, restringirá la inclusión en la reivindicación de materiales distintos a los citados, excepto por las impurezas comúnmente asociadas a los mismos. Cuando la expresión "consiste en" aparece en una cláusula del cuerpo de una reivindicación, en lugar de seguir inmediatamente al preámbulo, limita solo el elemento expuesto en dicha oración; sin excluir otros elementos de la reivindicación en su conjunto. La expresión de transición "que consiste esencialmente en" se usa para definir una composición, método o aparato que incluye materiales, etapas, características, componentes o elementos, además de los desvelados literalmente, siempre que estos materiales incluidos adicionalmente, etapas, características, componentes o elementos no afecten materialmente a la característica o características básicas y novedosas de la invención reivindicada.
La expresión "que consiste esencialmente en" ocupa un término medio entre "que comprende" y "que consiste en". Normalmente, los componentes de las mezclas de refrigerantes y las mismas mezclas de refrigerantes pueden contener cantidades pequeñas (por ejemplo, menos del 0,5 por ciento en peso total) de impurezas y/o subproductos (por ejemplo, de la fabricación de los componentes refrigerantes o de la recuperación de los componentes refrigerantes de otros sistemas) que no afectan materialmente a la característica o las características básicas y novedosas de la mezcla de refrigerantes.
Cuando los solicitantes definen una invención, o una de sus partes, con un término abierto, tal como "que comprende", será evidente (a menos que se indique lo contrario) que debe interpretarse que la descripción también describe dicha invención utilizando las expresiones "que consiste esencialmente en" o "que consiste en". También, el uso de "un" o "una" se emplea para describir elementos y componentes descritos en el presente documento. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general del alcance de la invención. Esta descripción debe leerse como que incluye uno o al menos uno y el singular también incluye el plural a menos que sea obvio que se entiende de otra manera.
A menos que se defina de otra manera, todos los términos y expresiones técnicas y científicas usadas en el presente documento tienen el mismo significado que el que entiende comúnmente un experto habitual en la materia a la que pertenece la presente invención. Aunque en la práctica o el ensayo de realizaciones de las composiciones divulgadas pueden utilizarse métodos y materiales similares o equivalentes a los divulgados en el presente documento, a continuación se describen métodos y materiales adecuados.
La industria de los refrigerantes se ha esforzado por desarrollar nuevos productos refrigerantes que proporcionen un rendimiento aceptable y sostenibilidad ambiental. Muchas aplicaciones requieren composiciones refrigerantes no inflamables y las nuevas regulaciones sobre el calentamiento global pueden poner un límite al potencial de calentamiento atmosférico (PCA) para las nuevas composiciones refrigerantes. El R-410A, que es una mezcla no inflamable del 50 por ciento en peso de HFC-32 y el 50 por ciento en peso de HFC-125, es un refrigerante que se utiliza desde hace muchos años en aparatos de aire acondicionado y bombas de calor. El R-410A presenta un alto PCA y debe eliminarse progresivamente y sustituirse.
El PCA de una mezcla de refrigerantes se calcula como la media ponderada del PCA de cada uno de los componentes. El CF<3>I, el trifluoroyodometano, es un supresor de llamas de bajo PCA con propiedades similares al HFC-32 y al HFC-125. Las mezclas inventivas descritas en el presente documento añaden CF<3>I a composiciones refrigerantes que incluyen HFC-32 y HFC-125 para reducir el PCA de la composición mientras se mejora el rendimiento refrigerante de la composición. En algunas realizaciones, el PCA de la mezcla de refrigerantes puede ser inferior a 1500, inferior a 1200, inferior a 1000, inferior a 875, inferior a 750, inferior a 500, inferior a 300, inferior a 150, inferior a 100, inferior a 70, inferior a 50, inferior a 30, inferior a 10, inferior a 5 y/o inferior a 1.
En una realización, un composición refrigerante que contiene CF<3>I incluye del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 30 por ciento en peso al 45 por ciento en peso, o del 35 por ciento en peso al 40 por ciento en peso de CF<3>I; del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 40 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, o del 44 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de HFC-32; del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso, del 8 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, o del 10 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de HFC-125; y del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, o del 0,3 por ciento en peso al 1,5 por ciento en peso de HFC-23.
En una realización, un composición refrigerante que contiene CF<3>I incluye del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 30 por ciento en peso al 45 por ciento en peso, o del 35 por ciento en peso al 40 por ciento en peso de CF<3>I; del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 40 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, o del 44 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de HFC-32; del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso, del 8 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, o del 10 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de HFC-125; y del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 10 por ciento en peso, del 0,3 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, o del 0,4 por ciento en peso al 3 por ciento en peso de FC-116.
En una realización, un composición refrigerante que contiene CF<3>I incluye del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 30 por ciento en peso al 45 por ciento en peso, o del 35 por ciento en peso al 40 por ciento en peso de CF<3>I; del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, del 40 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, o del 44 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de HFC-32; del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso, del 8 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, o del 10 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de HFC-125; del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, del 0,5 por ciento en peso al 3 por ciento en peso, o del 1 por ciento en peso al 2 por ciento en peso de HFC-23; y del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 10 por ciento en peso, del 0,5 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, o del 1 por ciento en peso al 4 por ciento en peso de FC-116.
La composición refrigerante que contiene CF<3>I puede incluir refrigerantes adicionales. En algunas realizaciones, la composición refrigerante que contiene CF<3>I puede incluir además del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 10 por ciento en peso, del 0,3 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, o del 0,4 por ciento en peso al 3 por ciento en peso de HFO-1234yf. En algunas realizaciones, la composición refrigerante que contiene CF<3>I puede incluir además del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, del 0,1 por ciento en peso al 10 por ciento en peso, del 0,3 por ciento en peso al 5 por ciento en peso, o del 0,4 por ciento en peso al 3 por ciento en peso de HFO-1234ze. En algunas realizaciones, la composición refrigerante que contiene CF<3>I puede incluir además tanto HFO-1234yf como HFO-1234ze.
Las composiciones divulgadas pueden comprender componentes no refrigerantes opcionales. En algunas realizaciones, los componentes no refrigerantes opcionales (también denominados en el presente documento aditivos) en las composiciones divulgadas en el presente documento pueden comprender uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en lubricantes, pigmentos (incluidos pigmentos UV), agentes solubilizantes, compatibilizadores, estabilizadores, trazadores, perfluoropoliéteres, agentes antidesgaste, agentes para presión extrema, inhibidores de la corrosión y la oxidación, reductores de energía de superficie metálica, desactivadores de superficies metálicas, secuestrantes de radicales libres, agentes reguladores de espuma, mejoradores del índice de viscosidad, depresores del punto de vertido, detergentes, ajustadores de la viscosidad y mezclas de los mismos. De hecho, muchos de estos componentes no refrigerantes opcionales encajan en una o más de estas categorías y pueden tener cualidades que se presten para lograr una o más características de rendimiento.
En algunas realizaciones, uno o más componentes no refrigerantes están presentes en pequeñas cantidades en relación con la composición general. En algunas realizaciones, la cantidad de concentración de uno o más aditivos en las composiciones divulgadas varía de menos del 0,1 por ciento en peso a tanto como el 5 por ciento en peso de la composición total. En algunas realizaciones de la presente invención, los aditivos están presentes en las composiciones divulgadas en una cantidad entre el 0,1 por ciento en peso y el 5 por ciento en peso de la composición total o en una cantidad entre el 0,1 por ciento en peso y el 3,5 por ciento en peso. El(los) componente(s) aditivo(s) seleccionado(s) para la composición divulgada se selecciona(n) basándose en la utilidad y/o los componentes del equipo individual o los requisitos del sistema.
En una realización, el lubricante se selecciona del grupo que consiste en aceites minerales, alquilbenceno, ésteres de poliol, polialquilenglicoles, poli(éteres de vinilo), policarbonatos, perfluoropoliéteres, siliconas, ésteres de silicato, ésteres de fosfato, parafinas, naftenos, polialfaolefinas y combinaciones de los mismos.
Los lubricantes como se divulgan en el presente documento pueden ser lubricantes comercializados. Por ejemplo, el lubricante puede ser aceite mineral parafínico, vendido por BVA Oils como BVM 100 N, aceites minerales nafténicos vendidos por Crompton Co. como las marcas registradas Suniso® 1GS, Suniso® 3GS y Suniso® 5GS, aceite mineral nafténico vendido por Pennzoil como la marca registrada Sontex® 372LT, aceite mineral nafténico vendido por Calumet Lubricants como la marca registrada Calumet® RO-30, alquilbencenos lineales comercializados por Shrieve Chemicals como las marcas registradas Zerol® 75, Zerol® 150 y Zerol® 500 y alquilbenceno ramificado vendido por Nippon Oil como HAB 22, ésteres de poliol (POE) vendidos como la marca registrada Castrol® 100 por Castrol, Reino Unido, polialquilenglicoles (PAG) tal como RL-488A de Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan), y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los lubricantes divulgados en este párrafo. En las composiciones de la presente invención que incluyen un lubricante, el lubricante está presente en una cantidad inferior al 40,0 por ciento en peso de la composición total. En otras realizaciones, la cantidad de lubricante es inferior al 20 por ciento en peso de la composición total. En otras realizaciones, la cantidad de lubricante es inferior al 10 por ciento en peso de la composición total. En otras realizaciones, la cantidad de lubricante está entre el 0,1 y el 5,0 por ciento en peso de la composición total.
A pesar de las relaciones en peso anteriores para las composiciones divulgadas en el presente documento, se entiende que en algunos sistemas de transferencia de calor, mientras se usa la composición, puede adquirir lubricante adicional de uno o más componentes del equipo de dicho sistema de transferencia de calor. Por ejemplo, en algunos sistemas de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor, los lubricantes pueden cargarse en el compresor y/o el cárter de lubricante del compresor. Dicho lubricante sería adicional a cualquier aditivo lubricante presente en el refrigerante en tal sistema. Durante el uso, la composición refrigerante cuando está en el compresor puede recoger una cantidad del lubricante del equipo para cambiar la composición refrigerante-lubricante de la relación inicial.
El componente no refrigerante usado con las composiciones de la presente invención puede incluir al menos un pigmento. El pigmento puede ser al menos un pigmento ultravioleta (UV). El pigmento UV puede ser un pigmento fluorescente. El pigmento fluorescente se puede seleccionar del grupo que consiste en naftalimidas, perilenos, cumarinas, antracenos, fenantracenos, xantenos, tioxantenos, naftoxantenos, fluoresceínas y derivados de dichos pigmentos, y combinaciones de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los pigmentos anteriores o sus derivados divulgados en este párrafo.
En algunas realizaciones, las composiciones divulgadas contienen del 0,001 por ciento en peso al 1,0 por ciento en peso de pigmento UV. En otras realizaciones, el pigmento UV está presente en una cantidad del 0,005 por ciento en peso al 0,5 por ciento en peso; y en otras realizaciones, el pigmento UV está presente en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 0,25 por ciento en peso de la composición total. El pigmento UV es un componente útil para detectar fugas de la composición al permitir que se observe la fluorescencia del pigmento en o en las proximidades de un punto de fuga en un aparato (por ejemplo, unidad de refrigeración, acondicionador de aire o bomba de calor). La emisión de UV, p. ej., la fluorescencia del pigmento puede observarse bajo una luz ultravioleta. Por lo tanto, si una composición que contiene un pigmento UV de este tipo se fuga desde un punto dado en un aparato, la fluorescencia se puede detectar en el punto de fuga o en las proximidades del punto de fuga.
Otro componente no refrigerante que puede usarse con las composiciones de la presente invención puede incluir al menos un agente solubilizante seleccionado para mejorar la solubilidad de uno o más pigmentos en las composiciones divulgadas. En algunas realizaciones, la relación en peso del pigmento y el agente solubilizante varía de 99:1 a 1:1. Los agentes solubilizantes incluyen al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en hidrocarburos, éteres de hidrocarburos, éteres de polioxialquilenglicol (por ejemplo, dipropilenglicol dimetil éter), amidas, nitrilos, cetonas, clorocarbonos (como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o mezclas de los mismos), ésteres, lactonas, éteres aromáticos, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos, y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los agentes solubilizantes divulgados en este párrafo. En algunas realizaciones, el componente no refrigerante comprende al menos un compatibilizador para mejorar la compatibilidad de uno o más lubricantes con las composiciones divulgadas. El compatibilizador se puede seleccionar del grupo que consiste en hidrocarburos, éteres de hidrocarburos, éteres de polioxialquilenglicol (por ejemplo, dipropilenglicol dimetil éter), amidas, nitrilos, cetonas, clorocarbonos (como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o mezclas de los mismos), ésteres, lactonas, éteres aromáticos, fluoroéteres, 1,1,1-trifluoroalcanos y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los compatibilizadores divulgados en este párrafo.
El agente solubilizante y/o compatibilizador puede seleccionarse del grupo que consiste en éteres de hidrocarburos que consisten en éteres que contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno, tales como éter dimetílico (DME) y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los éteres de hidrocarburos divulgados en este párrafo. El compatibilizador puede ser un compatibilizador hidrocarburo cíclico, alifático y/o aromático que contiene de 3 a 15 átomos de carbono. El compatibilizador puede ser al menos un hidrocarburo, que puede ser seleccionado del grupo que consiste en al menos propanos, incluyendo propileno y propano, butanos, incluyendo n-butano e isobuteno, pentanos, incluyendo n-pentano, isopentano, neopentano y ciclopentano, hexanos, octanos, nonanos y decanos, entre otros. Los compatibilizadores de hidrocarburos comercializados incluyen, pero sin limitación, los de Exxon Chemical (EE. UU.) vendidos bajo las marcas registradas Isopar® H, una mezcla de undecano (Cn) y dodecano (C12) (una mezcla isoparafínica C11 a C12 de alta pureza), Aromatic 150 (un compuesto aromático de C9 a C11), Aromatic 200 (un compuesto aromático de C9 a C15) y Nafta 140 (una mezcla de parafinas de C5 a C11, naftenos e hidrocarburos aromáticos) y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los hidrocarburos divulgados en este párrafo.
Como alternativa, el compatibilizador puede ser al menos un compatibilizador polimérico. El compatibilizador polimérico puede ser un copolímero aleatorio de acrilatos fluorados y no fluorados, en donde el polímero comprende unidades repetidas de al menos un monómero representado por las fórmulas CH<2>=C(R1)CO<2>R2, CH<2>=C(R3)C<6>H<4>R4, y CH<2>=C(R5)C<6>H<4>XR6, en donde X es oxígeno o azufre; R1, R3 y R5 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en los radicales H y alquilo C<1>-C<4>; y R2, R<4>y R<6>se seleccionan independientemente del grupo que consiste en radicales basados en cadenas de carbono que contienen C y F, y pueden contener además H, Cl, éter, oxígeno, o azufre en forma de tioéter, grupos sulfóxido o sulfona y mezclas de los mismos. Los ejemplos de tales compatibilizadores poliméricos incluyen los comercializados por E. I. du Pont de Nemours and Company, (Wilmington, DE, 19898, EE. UU.) con la marca registrada Zonyl® PHS. Zonyl® PHS es un copolímero aleatorio preparado por polimerización de un 40 por ciento en peso de CH<2>=C(CH<3>)CO<2>CH<2>CH<2>(CF<2>CF<2>)mF (también denominado fluorometacrilato de Zonyl®, o ZFM), en donde m es de 1 a 12, principalmente de 2 a 8, y un 60 por ciento en peso de metacrilato de laurilo (CH2=C(CH3)CO2(CH2)nCH3, también denominado LMA). En algunas realizaciones, el componente compatibilizador contiene del 0,01 al 30 por ciento en peso (basado en la cantidad total de compatibilizador) de un aditivo que reduce la energía superficial del cobre metálico, aluminio, acero u otros metales y sus aleaciones metálicas que se encuentran en los intercambiadores de calor de una manera que reduce la adherencia de los lubricantes al metal. Los ejemplos de aditivos reductores de la energía superficial del metal incluyen los comercializados por DuPont como las marcas registradas Zonyl® FSA, Zonyl® FSP y Zonyl® FSJ.
Otro componente no refrigerante que puede usarse con las composiciones de la presente invención puede ser un desactivador de superficies metálicas. El desactivador de superficies metálicas se selecciona del grupo que consiste en areoxalil bis(bencilideno) hidrazida (n.° de registro CAS 6629-10-3), N,N'-bis(3,5-di-ferc-butil-4-hidroxihidrocinamoil)hidrazina (n.° de registro CAS 32687-78-8), 2,2'-oxamidobis-etil-(3,5-di-ferc-butil-4-hidroxihidrocinamato) (n.° de registro CAS 70331-94-1), N,N'-(disalicicliden)-1,2-diaminopropano (n.° de registro CAS 94-91-7) y ácido etilendiaminotetraacético (n.° de registro CAS 60-00-4) y sus sales, y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los desactivadores de superficies metálicas divulgados en este párrafo.
El componente no refrigerante utilizado con las composiciones de la presente invención puede ser, como alternativa, un estabilizador seleccionado del grupo que consiste en fenoles impedidos, tiofosfatos, trifenilfosforotionatos butilados, organofosforados, o fosfitos, éteres de arilalquilo, terpenos, terpenoides, epóxidos, epóxidos fluorados, oxetanos, ácido ascórbico, tioles, lactonas, tioéteres, aminas, nitrometano, alquilsilanos, derivados de benzofenona, sulfuros de arilo, ácido diviniltereftálico, ácido difeniltereftálico, líquidos iónicos y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los estabilizadores divulgados en este párrafo.
El estabilizador se puede seleccionar del grupo que consiste en tocoferol; hidroquinona; hidroquinona f-butílica; monotiofosfatos; y ditiofosfatos, comercializados por Ciba Specialty Chemicals, Basilea, Suiza, a continuación en el presente documento "Ciba", como la marca Irgalube® 63; ésteres de dialquiltiofosfato, comercializados por Ciba como las marcas registradas Irgalube® 353 e Irgalube® 350, respectivamente; trifenilfosforotionatos butilados, comercializados por Ciba como la marca registrada Irgalube® 232; fosfatos de amina, comercializados por Ciba como la marca registrada Irgalube® 349 (Ciba); fosfitos impedidos, comercializados por Ciba como Irgafos® 168 y tris-(diferc-butilfenil)fosfito, comercializados por Ciba como la marca registrada Irgafos® OPH; (fosfito de di-n-octilo); y fosfito de iso-decildifenilo, comercializados por Ciba como la marca registrada Irgafos® DDPP; fosfatos de trialquilo, tal como fosfato de trimetilo, fosfato de trietilo, fosfato de tributilo, fosfato de trioctilo y fosfato de tri(2-etilhexilo); fosfatos de triarilo, incluidos fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo y fosfato de trixilenilo; y fosfatos de alquil-arilo mixtos incluidos fosfato de isopropilfenilo (IPPP) y fosfato de bis(t-butilfenil)fenilo (TBPP); trifenilfosfatos butilados, como los comercializados como la marca registrada Syn-O-Ad® incluyendo Syn-O-Ad® 8784; ferc-fosfatos de trifenilo butilados tales como los comercializados como la marca registrada Durad®620; fosfatos de trifenilo isopropilados tales como los comercializados como las marcas registradas Durad® 220 y Durad®110; anisol; 1,4-dimetoxibenceno; 1,4-dietoxibenceno; 1,3,5-trimetoxibenceno; mirceno, aloocimeno, limoneno (en particular, d-limoneno); retinal; pineno; mentol; geraniol; farnesol; fitol; vitamina A; terpineno; delta-3-careno; terpinoleno; felandreno; fencheno; dipenteno; carotenoides, tales como licopeno, betacaroteno y xantofilas, tal como zeaxantina; retinoides, tales como hepaxantina e isotretinoína; bornano; óxido de 1,2-propileno; óxido de 1,2-butileno; éter de n-butilglicidilo; trifluorometiloxirano; 1,1-bis (trifluorometil)oxirano; 3-etil-3-hidroximetil-oxetano, tal como OXT-101 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((fenoxi)metil)-oxetano, tal como OXT-211 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3-((2-etil-hexiloxi)metil)-oxetano, tal como OXT-212 (Toagosei Co., Ltd); ácido ascórbico; metanotiol (metil mercaptano); etanotiol (etil mercaptano); coenzima A; ácido dimercaptosuccínico (DMSA); mercaptano de pomelo ((R)-2-(4-metilciclohex-3-enil)propan-2-tiol)); cisteína (ácido (R)-2-amino-3-sulfanilpropanoico); lipoamida (1,2-ditiolano-3-pentanamida); 5,7-bis(1,1-dimetiletil)-3-[2,3 (o 3,4)-dimetilfenil]-2(3H)-benzofuranona, comercializado por Ciba como la marca registrada Irganox® HP-136; sulfuro de bencilfenilo; sulfuro de difenilo; diisopropilamina; 3,3'-tiodipropionato de dioctadecilo, comercializado por Ciba como la marca registrada Irganox® PS 802 (Ciba); 3,3'-tiopropionato de didodecilo, comercializado por Ciba como la marca registrada Irganox® PS 800; di-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, comercializado por Ciba como la marca registrada Tinuvin® 770; poli-(succinato de N-hidroxietil-2,2,6,6-tetrametil-4-hidroxipiperidilo), comercializado por Ciba como la marca registrada Tinuvin® 622LD (Ciba); bis amina de sebo de metilo; bis amina de sebo; fenol-alfanaftilamina; bis(dimetilamino)metilsilano (DMAMS); tris(trimetilsilil)silano (TTMSS); viniltrietoxisilano; viniltrimetoxisilano; 2,5-difluorobenzofenona; 2',5'-dihidroxiacetofenona; 2-aminobenzofenona; 2-clorobenzofenona; sulfuro de bencilfenilo; sulfuro de difenilo; disulfuro de dibencilo; líquidos iónicos; y mezclas y combinaciones de los mismos.
El aditivo utilizado con las composiciones de la presente invención puede ser, como alternativa, un estabilizador líquido iónico. El estabilizador líquido iónico se puede seleccionar del grupo que consiste en sales orgánicas que son líquidas a temperatura ambiente (aproximadamente 25 °C), aquellas sales que contienen cationes seleccionados del grupo que consiste en piridinio, piridazinio, pirimidinio, pirazinio, imidazolio, pirazolio, tiazolio, oxazolio y triazolio y mezclas de los mismos; y aniones seleccionados del grupo formado por [BF<4>]-, [PFe]-, [SbFe]-, [CF<3>SO<3>]-, [HCF<2>CF<2>SO<3>]-, [CF<3>HFCCF<2>SO<3>]-, [HCCFCF<2>SO<3>]-, [(CF<3>SO<2>)<2>N]-, [(CF<3>CF<2>SO<2>)<2>N]-, [(CF<3>SO<2>)<3>C]-, [FC<3>CO<2>]-, y F- y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, los estabilizadores de líquidos iónicos se seleccionan del grupo formado por emim BF<4>(tetrafluoroborato de 1 -etil-3-metilimidazolio); bmim BF<4>(tetraborato de 1 -butil-3-metilimidazolio); emim PF6 (hexafluorofosfato de 1 -etil-3-metilimidazolio); y bmim PF6 (hexafluorofosfato de 1 -butil-3-metilimidazolio), todos los cuales están comercializados por Fluka (Sigma-Aldrich).
En algunas realizaciones, el estabilizador puede ser un fenol impedido, que incluye cualquier compuesto fenólico sustituido, incluyendo fenoles que comprenden uno o más grupos sustituyente alifáticos de cadena lineal o ramificada sustituidos o cíclicos, tal como, monofenoles alquilados incluyendo 2,6-di-ferc-butil-4-metilfenol; 2,6-di-ferc-butil-4-etilfenol; 2,4-dimetil-6-terc-butilfenol; tocoferol; y similares, hidroquinona e hidroquinonas alquiladas, incluida la t-butilhidroquinona, otros derivados de la hidroquinona; y similares, éteres de tiodifenilo hidroxilados, incluidos 4,4'-tio-bis(2-metil-6-ferc-butilfenol); 4,4'-tiobis(3-metil-6-ferc-butilfenol); 2,2'-tiobis(4-metil-6-ferc-butilfenol); y similares, alquilidenbisfenoles, que incluyen: 4,4'-metilenbis(2,6-di-ferc-butilfenol); 4,4'-bis(2,6-di-ferc-butilfenol); derivados de 2,2'- o 4,4-bifenoldioles; 2,2'-metilenbis(4-etil-6-ferc-butilfenol); 2,2'-metilenbis(4-metil-6-ferc-butilfenol); 4,4-butilidenbis(3-metil-6-ferc-butilfenol); 4,4-isopropilidenbis(2,6-di-ferc-butilfenol); 2,2'-metilenbis(4-metil-6-nonilfenol); 2,2'-isobutilidenbis(4,6-dimetilfenol); 2,2'-metilenbis(4-metil-6-ciclohexilfenol), 2,2- o 4,4-bifenildioles, incluido el 2,2'-metilenbis(4-etil-6-ferc-butilfenol); hidroxitolueno butilado (BHT o 2,6-di-ferc-butil-4-metilfenol), bisfenoles que comprenden heteroátomos, incluido 2,6-di-ferc-alfa-dimetilamino-p-cresol, 4,4'-tiobis(6-ferc-butil-m-cresol); y similares; acilaminofenoles; 2,6-di-ferc-butil-4(N,N'-dimetilaminometilfenol); sulfuros incluidos; bis(3-metil-4-hidroxi-5-fercbutilbencil)sulfuro; bis(3,5-di-ferc-butil-4-hidroxibencil)sulfuro y mezclas de los mismos, es decir, mezclas de cualquiera de los fenoles divulgados en este párrafo. El componente no refrigerante que se usa con las composiciones de la presente invención puede ser, como alternativa, un trazador. El trazador puede ser dos o más compuestos trazadores de la misma clase de compuestos o de diferentes clases de compuestos. En algunas realizaciones, el trazador está presente en las composiciones en una concentración total de 50 partes por millón en peso (ppm) a 1000 ppm, basado en el peso de la composición total. En otras realizaciones, el trazador está presente en una concentración total de 50 ppm a 500 ppm. Como alternativa, el trazador está presente en una concentración total de 100 ppm a 300 ppm.
El trazador puede seleccionarse del grupo que consiste en hidrofluorocarbonos (HFC), hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos, fluoroéteres, compuestos bromados, compuestos yodados, alcoholes, aldehídos y cetonas, óxido nitroso y combinaciones de los mismos. Como alternativa, el trazador puede seleccionarse del grupo que consiste en fluoroetano, 1,1-difluoroetano, 1,1,1-trifluoroetano, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano, 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoroheptano, yodotrifluorometano, hidrocarburos deuterados, hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos, fluoroéteres, compuestos bromados, compuestos yodados, alcoholes, aldehídos, cetonas, óxido nitroso (N<2>O) y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el trazador es una mezcla que contiene dos o más hidrofluorocarbonos o un hidrofluorocarbono en combinación con uno o más perfluorocarbonos.
El trazador se puede añadir a las composiciones de la presente invención en cantidades predeterminadas para permitir la detección de cualquier dilución, contaminación u otra alteración de la composición.
El aditivo que puede usarse con las composiciones de la presente invención puede ser, como alternativa, un perfluoropoliéter como se describe en detalle en el documento US2007-0284555.
Se reconocerá que algunos de los aditivos mencionados anteriormente adecuados para el componente no refrigerante se han identificado como refrigerantes potenciales. Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, cuando se utilizan estos aditivos, no están presentes en una cantidad que pudiera afectar a las características básicas y novedosas de las mezclas de refrigerantes de esta invención. Preferentemente, las mezclas de refrigerantes y las composiciones de esta invención que las contienen, contienen no más del 0,5 por ciento en peso de refrigerantes distintos de HFC-32, HFC-125, HFC-23, FC-116, HFO-1234yf, HFO-1234ze y CF<3>I. En una realización, las composiciones divulgadas en el presente documento pueden prepararse mediante cualquier método conveniente para combinar las cantidades deseadas de los componentes individuales. Un método preferido es pesar las cantidades de los componentes deseados y, a continuación, combinar los componentes en un recipiente apropiado. Se puede usar agitación, si se desea. Las composiciones de la presente invención tienen cero potencial de agotamiento del ozono y bajo potencial de calentamiento atmosférico (PCA). De forma adicional, las composiciones de la presente invención tendrán potenciales de calentamiento atmosférico menores que muchos refrigerantes de hidrofluorocarbono actualmente en uso.
En el presente documento, se proporciona, en una realización, un sistema de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor que comprende las composiciones de la presente invención. Los sistemas de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor comprenden un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansión.
Se ha observado que las composiciones de la presente invención tendrán cierto deslizamiento de temperatura en los intercambiadores de calor. Por tanto, los sistemas funcionarán más eficientemente si los intercambiadores de calor funcionan en modo de contracorriente o en modo de corriente cruzada con tendencia a contracorriente. La tendencia a contracorriente significa que cuanto más se acerque el intercambiador de calor al modo de contracorriente, más eficiente será la transferencia de calor. Por tanto, los intercambiadores de calor del aire acondicionado, en particular, los evaporadores, están diseñados para proporcionar algún aspecto de tendencia contracorriente. Por lo tanto, en el presente documento se proporciona un sistema de aire acondicionado o bomba de calor en donde dicho sistema incluye uno o más intercambiadores de calor (evaporadores, condensadores o ambos) que funcionan en modo de contracorriente o modo de corriente cruzada con tendencia a contracorriente. En otra realización, en el presente documento se proporciona un sistema de refrigeración en donde dicho sistema incluye uno o más intercambiadores de calor (evaporadores, condensadores o ambos) que funcionan en modo a contracorriente o modo de corriente cruzada con tendencia a contracorriente. En una realización, el sistema de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor es un sistema de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor estacionario. En otra realización, el sistema de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor es un sistema de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor móvil.
De forma adicional, en algunas realizaciones, las composiciones divulgadas pueden funcionar como refrigerantes primarios en sistemas de circuito secundario que proporcionan enfriamiento a ubicaciones remotas mediante el uso de un fluido de transferencia de calor secundario, que puede comprender agua, una solución acuosa de sal (por ejemplo, cloruro de calcio), un glicol, dióxido de carbono, o un fluido de hidrocarburo fluorado. En este caso el fluido de transferencia de calor secundario es el cuerpo a enfriar ya que se encuentra junto al evaporador y se enfría antes de pasar a un segundo cuerpo remoto a enfriar.
Los ejemplos de sistemas de aire acondicionado o de bomba de calor incluyen, entre otros, acondicionadores de aire, bombas de calor residenciales, enfriadores, incluidos enfriadores de evaporador inundado y enfriadores de expansión directa, unidades móviles de aire acondicionado, deshumidificadores y combinaciones de los mismos.
Como se utiliza en el presente documento, los sistemas de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor móviles se refieren a cualquier aparato de refrigeración, acondicionador de aire o bomba de calor incorporado en una unidad de transporte por carretera, ferrocarril, mar o aire. Los sistemas móviles de aire acondicionado o bombas de calor pueden usarse en automóviles, camiones, vagones u otros sistemas de transporte. La refrigeración móvil puede incluir refrigeración de transporte en camiones, aviones o vagones de ferrocarril. Adicionalmente, los aparatos destinados a proporcionar refrigeración a un sistema independiente de cualquier vehículo en movimiento, conocidos como sistemas "intermodales", están incluidos en las presentes invenciones. Dichos sistemas intermodales incluyen "contenedores" (transporte combinado marítimo/terrestre) así como "cajas móviles" (transporte combinado por carretera y ferrocarril). Como se utiliza en el presente documento, los sistemas estacionarios de aire acondicionado o bomba de calor son sistemas que se fijan durante el funcionamiento. Un sistema estacionario de aire acondicionado o bomba de calor puede asociarse dentro o adjuntarse a edificios de cualquier tipo. Estas aplicaciones estacionarias pueden ser unidades de aire acondicionado y bombas de calor estacionarias, incluyendo, pero sin limitación, enfriadores, bombas de calor, incluyendo bombas de calor residenciales y de alta temperatura, sistemas de aire acondicionado residenciales, comerciales o industriales, e incluyendo ventanas, sin conductos, con conductos, terminal empaquetado, y los exteriores pero conectados al edificio, como los sistemas de techo. Los ejemplos de sistemas de refrigeración en los que pueden ser útiles las composiciones divulgadas son equipos incluyendo refrigeradores y congeladores comerciales, industriales o residenciales, máquinas de hielo, neveras y congeladores autónomos, enfriadores de evaporador inundados, enfriadores de expansión directa, cámaras frigoríficas y de congelación y de fácil acceso, y sistemas combinados. En algunas realizaciones, las composiciones divulgadas se pueden usar en sistemas de refrigeración de supermercados. De forma adicional, las aplicaciones estacionarias pueden utilizar un sistema de circuito secundario que usa un refrigerante primario para producir enfriamiento en una ubicación que se transfiere a una ubicación remota a través de un fluido de transferencia de calor secundario.
En una realización, un método para preparar una composición refrigerante que incluye mezclar del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de hexafluoroetano o del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso de trifluorometano, sobre el peso total de la composición. Los componentes se pueden mezclar en un recipiente apropiado, tal como un cilindro de acero diseñado para contener una composición que es un gas licuado a presión.
En una realización, un método para preparar un refrigerante para un sistema de refrigeración que comprende mezclar del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno de hexafluoroetano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso o trifluorometano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, y un lubricante.Ejemplos
La tabla 1 y la tabla 2 a continuación resumen las propiedades de diversas composiciones refrigerantes que contienen CF<3>I y el rendimiento de enfriamiento en comparación con el refrigerante R-410A convencional. El rendimiento mostrado representa condiciones de aire acondicionado o refrigeración de alta temperatura. Evap P es la presión del evaporador, Cond P es la presión del condensador, T de descarga es la temperatura de descarga del compresor, Deslizamiento promedio es el deslizamiento de temperatura promedio del evaporador y el condensador, CAP es la capacidad de enfriamiento volumétrica y COP es el coeficiente de rendimiento. Cuando sea aplicable, los datos se refieren al R-410A. AR4 PCA es el potencial de calentamiento atmosférico a 100 años según el cuarto informe de evaluación (2007) del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) para R-32 y R-125. Se supuso que el CF<3>I tenía un PCA de 1.
La temperatura del condensador se fijó en 40 °C, la temperatura del evaporador a 5 °C, la cantidad de subenfriamiento fue de 5K, la temperatura de succión del gas de retorno fue de 18 °C y la eficiencia isentrópica del compresor fue del 70 %.
Condiciones:
Temperatura del condensador = 40 °C
Temperatura del evaporador = 4 °C
Cantidad de subenfriamiento 5 K
Temperatura del gas de retorno = 18 °C
Eficiencia del compresor del 70 %
Tabla 1
Condiciones:
Temperatura del condensador = 40 °C
Temperatura del evaporador = 4 °C
Cantidad de subenfriamiento 5 K
Temperatura del gas de retorno = 18 °C
Eficiencia del compresor del 70 %
Tabla 2
Los resultados muestran que la capacidad de enfriamiento mejora al agregar HFC-23 o HFC-116 a la mezcla de R-32/125/CF3I. La eficiencia energética de la mezcla se mantiene en un nivel aceptable, la temperatura de descarga del compresor permanece similar y se mantiene un deslizamiento de temperatura bajo (<2K). Todo esto se logra con una composición que tiene un PCA más bajo que el refrigerante actual R-410A.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una composición que comprende trifluoroyodometano, difluorometano, pentafluoroetano, y al menos uno de trifluorometano y hexafluoroetano, en donde el trifluoroyodometano está presente en una cantidad del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, el difluorometano está presente en una cantidad del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, el pentafluoroetano está presente en una cantidad del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso, el trifluorometano, si está presente, está presente en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, y el hexafluoroetano, si está presente, está presente en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso, sobre el peso total de la composición.
2. La composición de la reivindicación 1, que comprende trifluorometano y hexafluoroetano.
3. La composición de la reivindicación 1 o 2, en donde el potencial de calentamiento atmosférico (PCA) de la composición es inferior a 1500, preferentemente inferior a 875.
4. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además 2,3,3,3-tetrafluoropropeno o 1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
5. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en lubricantes, pigmentos, agentes solubilizantes, compatibilizadores, estabilizadores, trazadores, agentes antidesgaste, agentes para presión extrema, inhibidores de la corrosión y la oxidación, reductores de energía de superficie metálica, desactivadores de superficies metálicas, secuestrantes de radicales libres, agentes reguladores de espuma, mejoradores del índice de viscosidad, depresores del punto de vertido, detergentes, ajustadores de la viscosidad y mezclas de los mismos.
6. La composición de la reivindicación 5, en donde dicho lubricante se selecciona del grupo que consiste en aceite mineral, alquilbenceno, ésteres de poliol, polialquilenglicoles, poli(éteres de vinilo), policarbonatos, perfluoropoliéteres, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos, polialfaolefinas y combinaciones de los mismos.
7. Un sistema de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor que comprende la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Un método para preparar una composición refrigerante que comprende mezclar del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso de hexafluoroetano o del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso de trifluorometano, sobre el peso total de la composición.
9. Un método para preparar un refrigerante para un sistema de refrigeración que comprende mezclar
a) del 25 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de trifluoroyodometano, del 35 por ciento en peso al 50 por ciento en peso de difluorometano, del 5 por ciento en peso al 15 por ciento en peso de pentafluoroetano, y al menos uno de hexafluoroetano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 12 por ciento en peso o trifluorometano en una cantidad del 0,01 por ciento en peso al 7 por ciento en peso, sobre el peso total de la composición; y
b) un lubricante.
10. El método de la reivindicación 9, en donde dicho lubricante se selecciona del grupo que consiste en aceite mineral, alquilbenceno, ésteres de poliol, polialquilenglicoles, poli(éteres de vinilo), policarbonatos, perfluoropoliéteres, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos, polialfaolefinas y combinaciones de los mismos.
11. El método de la reivindicación 10, en donde el lubricante incluye el éster de poliol o el polialquilenglicol.
12. Un método para reemplazar el R-410A en sistemas de refrigeración, de aire acondicionado o de bomba de calor que comprende proporcionar la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 al sistema como reemplazo de dicho R-410A.
ES19749516T 2018-07-20 2019-07-19 Composición de refrigerante Active ES2983773T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862700929P 2018-07-20 2018-07-20
PCT/US2019/042503 WO2020018857A1 (en) 2018-07-20 2019-07-19 Refrigerant composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2983773T3 true ES2983773T3 (es) 2024-10-24

Family

ID=67539612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19749516T Active ES2983773T3 (es) 2018-07-20 2019-07-19 Composición de refrigerante

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210253924A1 (es)
EP (2) EP4361236A3 (es)
JP (1) JP7366993B2 (es)
KR (1) KR20210034033A (es)
CN (1) CN112469801B (es)
CA (1) CA3098892A1 (es)
ES (1) ES2983773T3 (es)
MX (1) MX2020012684A (es)
WO (1) WO2020018857A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113480979A (zh) * 2021-07-16 2021-10-08 湖北绿冷高科节能技术有限公司 一种速冻冷库专用制冷剂、制冷设备及速冻冷库
KR20240134315A (ko) * 2022-01-12 2024-09-09 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 안정화된 열 전달 조성물, 방법 및 시스템

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA923274B (en) 1991-05-06 1993-11-08 Du Pont Process for the manufacture of pentafluoroethane
US5611210A (en) * 1993-03-05 1997-03-18 Ikon Corporation Fluoroiodocarbon blends as CFC and halon replacements
EP1193305A1 (en) * 2000-09-27 2002-04-03 Honeywell International Inc. Hydrofluorocarbon refrigerant compositions soluble in lubricating oil
JP2008524433A (ja) 2004-12-21 2008-07-10 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 安定化したヨードカーボン組成物
US20060243945A1 (en) * 2005-03-04 2006-11-02 Minor Barbara H Compositions comprising a fluoroolefin
US7569170B2 (en) * 2005-03-04 2009-08-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising a fluoroolefin
US7708903B2 (en) * 2005-11-01 2010-05-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising fluoroolefins and uses thereof
US7759532B2 (en) 2006-01-13 2010-07-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant additive compositions containing perfluoropolyethers
US7807074B2 (en) * 2006-12-12 2010-10-05 Honeywell International Inc. Gaseous dielectrics with low global warming potentials
TW200930801A (en) * 2007-10-31 2009-07-16 Du Pont Compositions comprising iodotrifluoromethane and uses thereof
US10246621B2 (en) * 2007-11-16 2019-04-02 Honeywell International Inc. Heat transfer methods, systems and compositions
CN102559146B (zh) 2010-12-17 2014-05-07 中科赛凌（北京）科技有限公司 适用于-80～-100℃深冷温度的不可燃混合制冷剂
KR102040768B1 (ko) * 2012-02-13 2019-11-06 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 테트라플루오로프로펜, 다이플루오로메탄, 펜타플루오로에탄, 및 테트라플루오로에탄을 포함하는 냉매 혼합물, 및 이의 용도
CN102660229B (zh) 2012-04-26 2014-05-07 中科赛凌（北京）科技有限公司 适于-90～-140℃深冷温度的不可燃混合制冷剂
TWI682992B (zh) * 2013-10-10 2020-01-21 杜邦股份有限公司 含二氟甲烷、五氟乙烷、及四氟丙烯的冷媒混合物及其用途
EP3109301B1 (en) * 2014-02-20 2020-06-03 AGC Inc. Composition for heat cycle system, and heat cycle system
WO2015125883A1 (ja) 2014-02-20 2015-08-27 旭硝子株式会社 熱サイクルシステム用組成物および熱サイクルシステム
CN106062159B (zh) * 2014-02-20 2019-04-16 Ａｇｃ株式会社 热循环系统用组合物以及热循环系统
JP2017057278A (ja) 2015-09-16 2017-03-23 出光興産株式会社 冷凍機油、冷凍機用組成物及び圧縮型冷凍機
US20180030325A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Honeywell International Inc. Heat transfer methods, systems and compositions
CN107365568A (zh) * 2017-07-04 2017-11-21 中国科学院理化技术研究所 适用于‑60～‑100℃温区的不可燃混合制冷剂

Also Published As

Publication number Publication date
JP7366993B2 (ja) 2023-10-23
EP3824040B1 (en) 2024-04-17
WO2020018857A1 (en) 2020-01-23
CA3098892A1 (en) 2020-01-23
US20210253924A1 (en) 2021-08-19
EP4361236A2 (en) 2024-05-01
CN112469801B (zh) 2022-11-01
MX2020012684A (es) 2021-02-09
EP4361236A3 (en) 2024-07-17
CN112469801A (zh) 2021-03-09
JP2021531386A (ja) 2021-11-18
EP3824040A1 (en) 2021-05-26
KR20210034033A (ko) 2021-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11312891B2 (en) Refrigerant mixtures comprising difluoromethane, pentafluoroethane, tetrafluoroethane, tetrafluoropropene, and carbon dioxide and uses thereof
ES2947282T3 (es) Mezclas refrigerantes que comprenden difluorometano, pentafluoroetano y tetrafluoropropeno y usos de las mismas
ES2924875T3 (es) Composiciones que contienen difluorometano, tetrafluoropropeno y dióxido de carbono y usos de los mismos
ES2933259T3 (es) Composiciones que contienen difluorometano, tetrafluoropropeno y dióxido de carbono y usos de los mismos
ES2971069T3 (es) Composiciones que contienen difluorometano, tetrafluoropropeno y dióxido de carbono y usos de los mismos
ES2983773T3 (es) Composición de refrigerante
ES2980486T3 (es) Composiciones de transferencia de calor que comprenden R-1225ye(e)
US20220169902A1 (en) Heat transfer compositions comprising r-1225ye(e), hfo-1234yf, r-32, r-125 and co2
ES2983786T3 (es) Composiciones de transferencia de calor que comprenden R-1225YE(E) HFO-1234YF, R-32 y R-125
US12139658B2 (en) Heat transfer compositions comprising R-1225ye(E) and R-32
US20220195279A1 (en) Compositions containing difluoromethane, tetrafluoropropene, and carbon dioxide and uses thereof
CA3146368A1 (en) Refrigerant compositions comprising hfc-32, cf3i, and co2