使用包含z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體產(chǎn)生加熱的制作方法
【專利摘要】本文公開了在高溫?zé)岜弥挟a(chǎn)生加熱的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的蒸氣工作流體，從而產(chǎn)生液體工作流體。本文還公開了提升高溫?zé)岜迷O(shè)備中的最高可行冷凝器操作溫度的方法，所述方法包括向所述高溫?zé)岜弥醒b入包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。本文還公開了組合物，所述組合物包含：(a)Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯；(b)2-氯丙烷；和(c)至少一種適于在至少約150℃的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與所述Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯形成共沸物或類共沸物組合。本文還公開了高溫?zé)岜迷O(shè)備，所述設(shè)備含有包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。
【專利說明】使用包含z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體產(chǎn)生加
熱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及使用包含Z-1，1，1,4,4,4-六氟_2_ 丁烯的工作流體產(chǎn)生加熱的組合物以及高溫方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)生加熱的常規(guī)方法，包括燃燒化石燃料和電阻發(fā)熱，具有操作成本高和能量效率較低的缺點。熱泵對這些方法提供了改進(jìn)。
[0003]熱泵通過在蒸發(fā)器處工作流體的蒸發(fā)從一些可用來源提取低溫?zé)崃?，將工作流體蒸氣壓縮至更高的壓力和溫度，并且通過在冷凝器處冷凝工作流體蒸氣提供高溫?zé)崃?。家用熱泵使用工作流體如R410A向居室提供空氣調(diào)節(jié)和熱量。使用容積式壓縮機(jī)或離心式壓縮機(jī)的高溫?zé)岜檬褂枚喾N工作流體，如HFC-134a、HFC_245fa和CFC-114等。
[0004]高溫?zé)岜玫墓ぷ髁黧w的選擇受預(yù)期應(yīng)用所需最高冷凝器操作溫度和所得冷凝器壓力的限制。工作流體在最高系統(tǒng)溫度下必須是化學(xué)穩(wěn)定的。最高冷凝器溫度下的工作流體蒸氣壓一定不超過可用壓縮機(jī)或換熱器的可行操作壓力。為進(jìn)行亞臨界操作，工作流體的臨界溫度必須超過最高冷凝器操作溫度。
[0005]能量成本、全球變暖和其它環(huán)境影響增加，結(jié)合通過化石燃料和電阻加熱運轉(zhuǎn)的加熱系統(tǒng)的較低能量效率 ，使得熱泵成為有吸引力的供選擇的替代工藝。HFC-134a、HFC-245fa和CFC-114具有高全球變暖潛勢，并且CFC-114還具有高臭氧損耗潛勢。需要用于高溫?zé)岜弥械牡腿蜃兣瘽搫荨⒌统粞鯎p耗潛勢的工作流體。能夠在較高冷凝器溫度下使設(shè)計用于CFC-114或HFC-245fa的現(xiàn)有熱泵設(shè)備運轉(zhuǎn)，同時仍獲得足夠熱容量的流體將是尤其有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在高溫?zé)岜弥惺褂肸-HF0_1336mzz，提高了這些熱泵的能力，因為它允許在比當(dāng)前類型系統(tǒng)中所用的工作流體可達(dá)到的冷凝器溫度更高的冷凝器溫度下操作。用HFC-245fa和CFC-114達(dá)到的冷凝器溫度是當(dāng)前系統(tǒng)可達(dá)到的最高溫度。
[0007]本文公開了在高溫?zé)岜弥挟a(chǎn)生加熱的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的蒸氣工作流體，從而產(chǎn)生液體工作流體。
[0008]本文還公開了相對于使用第一工作流體作為熱泵工作流體時的最高可行冷凝器操作溫度，提升適于與第一工作流體一起使用的高溫?zé)岜迷O(shè)備中的最高可行冷凝器操作溫度的方法，所述方法包括向所述高溫?zé)岜弥醒b入包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的第二工作流體，其中所述第一工作流體選自CFC-114、HFC-134a, HFC_236fa、HFC_245fa、CFC-1l和 HCFC-123。
[0009]本文還公開了替換經(jīng)設(shè)計用于所述工作流體的高溫?zé)岜弥械墓ぷ髁黧w的方法，所述工作流體選自 CFC-114、HFC-134a、HFC-236fa、HFC-245fa、CFC-ll 和 HCFC-123，所述方法包括提供包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體替換物。
[0010]本文還公開了組合物，所述組合物包含(a)Z-l，l，l，4，4，4-六氟-2-丁烯；
(b)2-氯丙烷；和(c)至少一種適于在至少約150°C的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與Z-1，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯形成共沸物或類共沸物組合。
[0011 ] 還公開了高溫?zé)岜迷O(shè)備，所述設(shè)備含有包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為溢流式蒸發(fā)熱泵設(shè)備一個實施例的示意圖，所述設(shè)備利用Z_l，l，l，4，4，
4-六氟-2- 丁烯作為工作流體。
[0013]圖2為直接膨脹式熱泵設(shè)備的一個實施例的示意圖，所述設(shè)備利用Z_l，l，l，4，4，
4-六氟-2- 丁烯作為工作流體。
[0014]圖3為級聯(lián)熱泵系統(tǒng)的不意圖，所述系統(tǒng)使用Z-1, I, I，4,4,4_六氟-2-丁烯作為工作流體。
【具體實施方式】
[0015]在提出下述實施例詳情之前，先定義或闡明一些術(shù)語。
[0016]全球變暖潛能值(GWP)是由空氣排放一千克特定溫室氣體(如制冷劑或工作流體)與排放一千克二氧化碳相比而得的評估相對全球變暖影響的指數(shù)。計算不同時間范圍的GWP，顯示指定氣體的大氣壽命的效應(yīng)。100年時間范圍的GWP是通常所參考的值。本文所報導(dǎo)GWP的任何值均基于100年時間范圍。
[0017]“The Scientific Assessment of Ozone Depletion,2002，A report of theWorld Meteorological Association’ s Global Ozone Research and MonitoringProject”第1.4.4部分，第1.28-1.31頁(參見該部分的第一段)中定義了臭氧損耗潛勢(ODP)。ODP代表一種化合物(如制冷劑或工作流體)相對于相同質(zhì)量的三氯氟甲烷(CFC-1l)在平流層中導(dǎo)致的臭氧消耗程度。
[0018]冷卻容量(有時稱為制冷量)是每單位質(zhì)量的循環(huán)通過蒸發(fā)器的工作流體在蒸發(fā)器中的工作流體焓變。體積冷卻容量是定義每單位體積離開蒸發(fā)器并且進(jìn)入壓縮機(jī)的工作流體蒸氣在蒸發(fā)器中被工作流體移除的熱量的術(shù)語。冷卻容量是工作流體制冷能力的量度。因此，工作流體的體積冷卻容量越高，可在蒸發(fā)器處產(chǎn)生的冷卻速率越大，并且用給定壓縮機(jī)可達(dá)到的最大體積流量越大。`
[0019]相似地，體積加熱容量是定義每單位體積進(jìn)入壓縮機(jī)的工作流體蒸氣在冷凝器中被工作流體提供的熱量的術(shù)語。工作流體的體積加熱容量越高，在冷凝器處產(chǎn)生的加熱速率越大，并且用給定壓縮機(jī)可達(dá)到的最大體積流量越大。
[0020]冷卻的性能系數(shù)(COP)是在循環(huán)中蒸發(fā)器處移除的熱量的量除以運轉(zhuǎn)循環(huán)(例如運轉(zhuǎn)壓縮機(jī))所需的能量輸入，COP越高，循環(huán)能量效率越高。COP與能量效率比率(EER)直接相關(guān)，所述能量效率比率為制冷、空調(diào)或熱泵設(shè)備在一組具體內(nèi)溫和外溫下的效率等級。相似地，加熱的性能系數(shù)是循環(huán)中冷凝器處傳遞的熱量除以運轉(zhuǎn)循環(huán)(例如運轉(zhuǎn)壓縮機(jī))所需的能量輸入。[0021]溫度滑移(有時簡稱為“滑移”)是除任何過冷或過熱外，因冷卻或加熱循環(huán)系統(tǒng)組件內(nèi)的工作流體而致的相變過程中起始溫度與最終溫度間的絕對差值。該術(shù)語可用于描述近共沸物或非共沸組合物的冷凝或蒸發(fā)。當(dāng)涉及制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)或熱泵系統(tǒng)的溫度滑移時，常見的是提供平均溫度滑移，其為在蒸發(fā)器中的平均溫度滑移和在冷凝器中的平均溫度滑移。
[0022]過冷為液體溫度降至給定壓力下液體的飽和溫度以下。通過將離開冷凝器的液體工作流體冷卻至其飽和點以下，可提高工作流體在蒸發(fā)步驟期間的吸熱容量。因此，過冷改善了基于常規(guī)蒸氣-壓縮循環(huán)的冷卻或加熱系統(tǒng)的冷卻和加熱容量以及能量效率。
[0023]過熱是將離開蒸發(fā)器的蒸氣溫度提高至蒸發(fā)器壓力下蒸氣飽和溫度以上。通過將蒸氣加熱高于飽和點，使壓縮時冷凝的可能性最小化。過熱也可有助于循環(huán)的冷卻和加熱容量。
[0024]如本文所用，工作流體是包含化合物或化合物混合物的組合物，所述化合物主要用于在循環(huán)中將熱量從較低溫度的一個位置(例如蒸發(fā)器)轉(zhuǎn)移至較高溫度的另一個位置(例如冷凝器)，其中工作流體經(jīng)歷從液體至蒸氣的相變，被壓縮，然后通過反復(fù)循環(huán)中的壓縮蒸氣的冷卻返回至液體。將被壓縮高于其臨界點的蒸氣冷卻，可使工作流體返回至液態(tài)而不冷凝。反復(fù)循環(huán)可發(fā)生于如熱泵、制冷系統(tǒng)、冷藏機(jī)、冷凍機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、空調(diào)、冷卻器等系統(tǒng)中。工作流體可為系統(tǒng)內(nèi)所用制劑的一部分。所述制劑可還包含其它組分(例如添加劑)，如下述那些。
[0025]如本領(lǐng)域所認(rèn)識到的，共沸組合物是兩種或更多種不同組分的混合物，當(dāng)在給定壓力下為液體形式時，所述混合物將在基本上恒定的溫度下沸騰，所述溫度可高于或低于單獨組分的沸騰溫度，并且將提 供基本上與經(jīng)歷沸騰的整個液體組成相同的蒸氣組成。(參見例如 M.F.Doherty 和 M.F.Malone 的 “Conceptual Design of Distillation Systems”,McGraw-Hill(New York)，2001，185-186.351-359)。
[0026]因此，共沸組合物的基本特征是:在給定壓力下，液體組合物的沸點是固定的，并且沸騰組合物上方的蒸氣組成基本上就是整個沸騰液體組合物的組成(即，未發(fā)生液體組合物組分的分餾)。本領(lǐng)域還認(rèn)識到，當(dāng)共沸組合物在不同壓力下經(jīng)歷沸騰時，共沸組合物中每種組分的沸點和重量百分比均可變化。因此，特征在于在特定壓力下具有固定的沸點的共沸組合物可從以下幾方面進(jìn)行定義:存在于組分之間的獨特關(guān)系、或所述組分的組成范圍、或所述組合物中每種組分的精確重量百分比。
[0027]對于本發(fā)明的目的而言，類共沸物組合物是指行為類似共沸組合物的組合物(即沸騰或蒸發(fā)時具有恒沸特性或無分餾趨勢)。因此，在沸騰或蒸發(fā)期間，如果蒸氣和液體組成發(fā)生一些變化，則也僅發(fā)生最小程度或可忽略程度的變化。這與非類共沸組合物形成對t匕，在所述非類共沸物組合物中，蒸氣和液體組成在沸騰或蒸發(fā)期間發(fā)生顯著程度的變化。
[0028]此外，類共沸物組合物表現(xiàn)出幾乎無壓差的露點壓和泡點壓。也就是說，給定溫度下，露點壓和泡點壓的差值是很小的值。在本發(fā)明中，露點壓和泡點壓的差值小于或等于5%(基于泡點壓)的組合物被認(rèn)為是類共沸物。
[0029]本領(lǐng)域認(rèn)識到，當(dāng)系統(tǒng)的相對揮發(fā)度接近1.0時，所述系統(tǒng)被定義為形成共沸或類共沸物組合物。相對揮發(fā)度是組分I的揮發(fā)度與組分2的揮發(fā)度的比率。蒸氣態(tài)的組分與液態(tài)的組分的摩爾份數(shù)的比率為所述組分的揮發(fā)度。[0030]可使用被稱為PTx方法的方法來測定任何兩種化合物的相對揮發(fā)度?？傻葴鼗虻葔簻y定氣-液平衡(VLE)，從而測定相對揮發(fā)度。等溫方法需要測量已知組成的混合物在恒定溫度下的總壓力。在該方法中，測量兩種化合物的不同組合物在恒定的溫度下在已知體積的單元中的總絕對壓力。等壓方法需要測量已知組成的混合物在恒定壓力下的溫度。在此方法中，測量在恒定壓力下含有兩種化合物的不同組合物在已知體積的單元中的溫度。PTx方法的應(yīng)用更詳細(xì)地描述于由Harold R.Null撰寫的“Phase Equilibrium in ProcessDesign” (ffiIey-1nterscience Publisher, 1970 年)第 124 至 126 頁中；將所述文獻(xiàn)以引用的方式并入本文。
[0031]通過使用活度系數(shù)方程模型諸如非隨機(jī)兩液體(Non-Random，Two-Liquid) (NRTL)方程來表示液相非理想因素，可將這些量度轉(zhuǎn)換成PTx單元中平衡蒸氣和液體組成。活度系數(shù)方程諸如NRTL方程的應(yīng)用更詳細(xì)地描述于由Reid、Prausnitz和Poling撰寫、由McGraw Hill 公布的“The Properties of Gases and Liquids”第 4 版第 241 至 387 頁，以及由 Stanley Μ.Walas 撰寫、由 Butterworth Publishers 公布的 “Phase Equilibria inChemical Engineering”(1985年)第165至244頁中。上述兩篇文獻(xiàn)均以引用的方式并入本文。不受任何理論或解釋的束縛，據(jù)信NRTL方程與PTx單元數(shù)據(jù)一起可足以預(yù)測包含Z-1, 1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯的本發(fā)明組合物的相對揮發(fā)度，因而可預(yù)測這些混合物在多級分離設(shè)備諸如蒸餾塔中的行為。
[0032]使用術(shù)語易燃性，表示組合物點燃火焰和/或使火焰蔓延的能力。就工作流體而言，可燃下限(“LFL”)是在 ASTM(American Society of Testing and Materials)E681-2001中規(guī)定的測試條件下，能夠通過工作流體和空氣的均勻混合物使火焰蔓延的空氣中工作流體的最低濃度。可燃上限(“UFL”)是由ASTM E-681測定的，能夠通過所述組合物與空氣的均勻混合物使火焰蔓延的空氣中工作流體的最高濃度。就許多制冷、空調(diào)或熱泵應(yīng)用而言，期望(如果不是必須的話)制冷劑或工作流體是不易燃的。
[0033]如本文所用，術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”或它們的任何其他變型均旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括要素列表的`工藝、方法、制品或設(shè)備不必僅限于那些要素，而是可包括未明確列出的或該工藝、方法、制品或設(shè)備所固有的其它要素。此外，除非有相反的明確說明，“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下任何一個均表示滿足條件A或B:A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。
[0034]連接短語“由...組成”不包括任何沒有指定的元素、步驟或成分。如果是在權(quán)利要求中，則此類詞限制權(quán)利要求，以不包含除了通常與之伴隨的雜質(zhì)以外不是所述那些的物質(zhì)。當(dāng)短語“由...組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求正文的條款中，而不是緊接在前序之后時，該短語只限定在該條款中列出的要素；其它元素沒有被排除在作為整體的權(quán)利要求之外。
[0035]連接短語“基本上由...組成”用于限定組合物、方法或設(shè)備除了照字面所公開的那些以外，還包括材料、步驟、部件、組分或元素，前提條件是這些另外包括的材料、步驟、部件、組分或元素確實在很大程度上影響了受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明的一個或多個基本特征和新穎特征。術(shù)語‘基本上由...組成’居于“包含”和‘由...組成’之間。
[0036]當(dāng) 申請人:已經(jīng)用開放式術(shù)語如“包含”定義了本發(fā)明或其一部分，則應(yīng)易于理解(除非另外指明)，說明書應(yīng)被解釋為，還使用術(shù)語“基本上由...組成”或“由...組成”描述本發(fā)明。
[0037]同樣，使用“一個”或“一種”來描述本文所描述的要素和組分。這樣做僅是為了方便并且對本發(fā)明的范圍提供一般性的意義。該描述應(yīng)理解為包括一個或至少一個，并且除非明顯地另有所指，單數(shù)也包括復(fù)數(shù)。
[0038]除非另外定義，本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有的意義與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的一樣。盡管與本文所述的那些方法和材料的類似者或等同者均可用于本發(fā)明實施例的實踐或檢驗，但合適的方法和材料是如下文所述的那些。除非引用具體段落，本文提及的所有出版物、專利申請、專利以及其它參考文獻(xiàn)全文均以引用的方式并入本文。如發(fā)生矛盾，以本說明書及其包括的定義為準(zhǔn)。此外，材料、方法和例子僅是例證性的，并不旨在進(jìn)行限制。
[0039]鉬合物
[0040]公開用于本發(fā)明方法和設(shè)備中的組合物包括具有Z-1，1，1，1，4，4，4_六氟-2- 丁烯(Z-HF0_1336mzz)的工作流體。
[0041]Z-HF0-1336mzz是已知化合物，并且其制備方法已公開于例如美國專利申請公開2008-0269532中，據(jù)此將所述文獻(xiàn)全文以引用的方式并入本文。
[0042]也可用于本發(fā)明方法和設(shè)備的某些實施例中的組合物可包括選自以下的化合物:二氟甲烷(HFC-32)、2，3，3，3-四氟丙烯(HF0-1234yf)、1，3，3，3-四氟丙烯(HF0_1234ze，E和/或2異構(gòu)體)、1，1，1，2_ 四氟乙烷(HFC-134a)、l，l，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、和 1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC-227ea)。
[0043]HF0_l234ze 可從某些碳氟化合物制造商(例如 Honeywell International Inc.,Morristown, NJ)商購獲得，或可由本領(lǐng)`域已知的方法制得。具體地，E-HF0_1234ze可通過 1，1，1，2，3_ 五氟丙烷(HFC-245eb，CF3CHFCH2F)或 1，1，1，3，3_ 五氟丙烷(HFC_245fa，CF3CH2CHF2)的脫氟化氫反應(yīng)制得。脫氟化氫反應(yīng)可在存在或不存在催化劑的情況下發(fā)生于蒸氣相中，并且也可經(jīng)由與苛性堿如NaOH或KOH的反應(yīng)發(fā)生于液相中。這些反應(yīng)更詳細(xì)地描述于美國專利公布2006/0106263中，將所述文獻(xiàn)以引用的方式并入本文。
[0044]HF0_1234yf也可由本領(lǐng)域已知的方法制得。具體地，HF0_1234yf可通過1，1，1，2，
3-五氟丙烷(HFC-245eb，CF3CHFCH2F)或 1，1，1，2，2-五氟丙烷(HFC_245cb，CF3CF2CH3)的脫氟化氫反應(yīng)制得。脫氟化氫反應(yīng)可在存在或不存在催化劑的情況下發(fā)生于蒸氣相中，并且也可經(jīng)由與苛性堿如NaOH或KOH的反應(yīng)發(fā)生于液相中。這些反應(yīng)更詳細(xì)地描述于美國專利公布2006/0106263中，將所述文獻(xiàn)以引用的方式并入本文。
[0045]HFC-32可商購獲得，或可通過在適宜催化劑的存在下二氯甲烷與氟化氫的氟代脫氯反應(yīng)制得，如美國專利6.274.781中所述。
[0046]HFC_134a和HFC-134可商購獲得，或可由本領(lǐng)域已知的方法制得，例如由英國專利1578933(以引用的方式并入本文)中所述的方法，經(jīng)由四氟乙烯的氫化制得。后一反應(yīng)可方便地在常溫或高溫例如至多250°C下，在氫化催化劑例如氧化鋁載鈀存在的情況下實現(xiàn)。另外，HFC-134可通過將1，2-二氯-1，1，2，2_四氟乙烷(即CC1F2CC1F2或CFC-114)氫化成 1，1，2, 2-四氟乙燒而制得，如 J.L.Bitner 等人在 “U.S.Dep.Comm.0ff.Tech.Serv/Rep." (136732, (1958)，第25-27頁)中所報導(dǎo)的，將所述文獻(xiàn)以引用的方式并入本文。HFC-134a 可通過將 1，1-二氯-1，2，2，2-四氟乙烷(即 CCl2FCF3 或 CFC-114a)氫化成 1,1,1,2-四氟乙烷而制得。
[0047]在一個實施例中，本文所公開的組合物可與干燥劑組合用于制冷或空調(diào)設(shè)備(包括冷卻器)中，以有助于去除水分。干燥劑可由活性氧化鋁、硅膠或基于沸石的分子篩組成。代表性的分子篩包括 MOLSIV XH-7、XH-6、XH-_XH-11(U0P LLC, Des Plaines，IL)。
[0048]在一個實施例中，本文所公開的組合物可與至少一種潤滑劑組合使用，所述潤滑劑選自聚亞烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯醚、礦物油、烷基苯、合成鏈烷烴、合成環(huán)烷烴、和聚(α -烯烴)。
[0049]在一些實施例中，可與本文所公開的組合物組合使用的潤滑劑可包括適于和冷卻或空調(diào)設(shè)備一起使用的那些。在這些潤滑劑中包括通常用于采用氯氟烴制冷劑的蒸氣壓縮制冷設(shè)備中的潤滑劑。在一個實施例中，潤滑劑包括在壓縮制冷潤滑領(lǐng)域中通常稱為“礦物油”的那些潤滑劑。礦物油包括鏈烷烴(即直鏈和支碳鏈飽和烴類)、環(huán)烷烴(即環(huán)狀鏈烷烴)和芳烴(即包含一個或多個環(huán)的不飽和環(huán)狀烴，所述環(huán)的特征在于交替的雙鍵)。在一個實施例中，潤滑劑包含在壓縮制冷潤滑領(lǐng)域中通常稱為“合成油”的那些潤滑油。合成油包括烷基芳基(即直鏈和支鏈烷基烷基苯)、合成鏈烷烴和環(huán)烷烴、以及聚(α-烯烴)。代表性的常規(guī)潤滑劑為可商購獲得的BVM100N(由BVA Oils出售的石蠟礦物油)、以商標(biāo)Suniso? 3GS和Suniso? 5GS從Crompton C0.商購獲得的環(huán)燒烴礦物油、以商標(biāo)Sontex? 372LT從Pennzoil商購獲得的環(huán)烷烴礦物油、以商標(biāo)(...’丨1丨1川1^:產(chǎn)R0-30從Calumet Lubricants商購獲得的環(huán)燒烴礦物油、以商標(biāo)Zerol* 75>Zerol" 1O和Zerd?500從Shrieve Chemicals商購獲得的直鏈烷基苯、以及HAB22 (由Nippon Oil出售的支鏈烷基苯)。
[0050]在其它實施例中，潤滑劑還包括經(jīng)設(shè)計與氫氟烴制冷劑一起使用并且可在壓縮制冷和空調(diào)設(shè)備操作條件下與本發(fā)明制冷劑混溶的那些。此類潤滑劑包括但不限于多元醇酯(POE)，例如CisjroliiS 100 (Castrol (United Kingdom))、聚亞烷基二醇(PAG)(例如得自 Dow (Doff Chemical (Midland, Michigan))的 RL-488A)、聚乙烯醚(PVE)、以及聚碳酸酯(PC)。
[0051]通過考慮給定壓縮機(jī)的要求和潤滑劑將接觸的環(huán)境來選擇潤滑劑。
[0052]值得注意的是高溫下具有穩(wěn)定性的高溫潤滑劑。熱泵將達(dá)到的最高溫度將決定需要哪種潤滑劑。在一個實施例中，潤滑劑在至少150°C溫度下必須穩(wěn)定。在另一個實施例中，潤滑劑在至少155°C溫度下必須穩(wěn)定。在另一個實施例中，潤滑劑在至少165°C溫度下必須穩(wěn)定。尤其值得注意的是在至多約200°C下穩(wěn)定的聚(α-烯烴)(POA)潤滑劑，和在至多約200至220°C溫度下穩(wěn)定的多元醇酯(POE)潤滑劑。還尤其值得注意的是在約220至約350°C溫度下具有穩(wěn)定性的全氟聚醚潤滑劑。PFPE潤滑劑包括以商品名Krytoxe得自DuPont (Wilmington，DE)的那些，如熱穩(wěn)定性至多約300至350°C的XHT系列。其它PFPE潤滑劑包括以商品名Demnum?由Daikin Industries (Japan)出售的熱穩(wěn)定性至多約280至330°C的那些,以及以商品名價川化山^和仏此丨^購自Ausimont (Milan, Italy)的那些,如以商品名Fwnblinil1-Y Fomblm:: -?.炔得的熱穩(wěn)定性至多約220至260°C的那些。
[0053]就高溫冷凝器操作(與高溫升和壓縮機(jī)高排放溫度相關(guān)聯(lián))而言，工作流體(例如HF0-1336mzz或包含Z-HF0-1336mzz的共混物)和具有高度熱穩(wěn)定性的潤滑劑(有可能與油冷卻或其它緩和方法結(jié)合)的制劑將是有利的。
[0054]在一個實施例中，本發(fā)明包括組合物，所述組合物包含:(a)Z-l，l，l，4，4，4_六氟-2-丁烯；(b) 2-氯丙烷；和(c)至少一種適于在至少約150°C的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯形成共沸物或類共沸物組合。值得注意的是其中潤滑劑適于在至少約155°C溫度下使用的實施例。還值得注意的是其中潤滑劑適于在至少約165°C溫度下使用的實施例。
[0055]先前在PCT專利申請公開W02009/155490(全文以引用的方式并入本文)中公開，在約5L05重量％ (33.3摩爾％)至約99，37重量％ (98.7摩爾％ ) Z-HF0_1336mzz和約0.63重量％ (1.3摩爾％)至約48.95重量％ (66.7摩爾％ ) 2-氯丙烷范圍內(nèi)，Z-HF0-1336mzz和2-氯丙烷形成共沸組合物(其形成在約_50°C至約160°C溫度和約0.2psia(l.4kPa)至約342psia(2358kPa)壓力下沸騰的共沸組合物)。例如，在29.8°C和大氣壓(14.7psia, IOlkPa)下，共沸組合物為69.1重量％ (51.7摩爾％ ) Z-1，1，1，4，4，
4-六氣-2-丁稀和30.9重量％ (48.3摩爾％) 2-氣丙燒。另外，公開了在Z-HF0-1336mzz與2-氯丙烷之間形成的類共沸物組合物。在20°C和更高的溫度下，類共沸物組合物包含約I重量％至約99重量％的Z-HF0-1336mzz和約99重量％至約I重量％的2-氯丙烷。
[0056]具體應(yīng)用將是包含Z-HF0-1336mzz和2_氯丙烷的不易燃組合物。包含Z-HF0-1336mzz和2-氯丙烷并且2-氯丙烷小于5重量％的組合物預(yù)計是不易燃的，而發(fā)現(xiàn)包含4重量％或更少2-氯丙烷的組合物是不易燃的。
[0057]在一個實施例中，所述組合物可與約0.01重量％至約5重量％的穩(wěn)定劑、自由基清除劑或抗氧化劑一起使用。其他此類添加劑包括但不限于硝基甲烷、受阻酚、羥胺、硫醇、亞磷酸鹽、或內(nèi)酯?？墒褂脝我坏奶砑觿┗蛱砑觿┑慕M合。
[0058]任選地，在另一個實施例中，可按需要向本文所公開工作流體中加入某些制冷、空調(diào)、或熱泵系統(tǒng)添加劑，以增強性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性。這些添加劑是制冷和空調(diào)領(lǐng)域中已知的，并且包括但不限于抗磨劑、極壓潤滑劑、腐蝕和氧化抑制劑、金屬表面減活化劑、自由基清除劑、以及泡沫控制劑。一般來講，這些添加劑能夠以相對于總組合物而言較小的量存在于工作流體中。通常各種添加劑所用的濃度為小于約0.1重量％至多達(dá)約3重量％。這些添加劑分別根據(jù)系統(tǒng)要求來選擇。這些添加劑包括磷酸三芳基酯系列的EP(極壓)潤滑添加劑，例如丁基化磷酸三苯基酯(BTPP)，或其他烷基化磷酸三芳基酯(如得自AkzoChemicals的Syn-0_Ad8478)、磷酸三甲苯酯以及相關(guān)的化合物。此外，二烷基二硫代磷酸金屬鹽(例如二烷基二硫代磷酸鋅或ZDDP，Lubrizoll375)以及此類化學(xué)物質(zhì)的其它成員可被用于本發(fā)明的組合物中。其他抗磨添加劑包括天然成品油和非對稱性多羥基潤滑添加劑，例如Synergol TMS (International Lubricants)。類似地，可加入穩(wěn)定劑，例如抗氧化劑、自由基清除劑、以及水清除劑。此類化合物可包括但不限于丁基化羥基甲苯、環(huán)氧化物、以及它們的混合物。腐蝕抑制劑包括十二烷基琥珀酸(DDSA)、磷酸胺(AP)、油酰肌氨酸、咪唑衍生物、和取代的磺酸酯。金屬表面減活化劑包括草?；p(亞芐基)酰肼(CAS注冊號6629-10-3)、N，V -雙(3，5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰肼)(CAS注冊號32687-78-8)、2，2，'-草酰胺基雙_ (3，5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸乙酯)(CAS注冊號70331-94-1)、N，K _( 二亞水楊基)-1，2-二氨基丙烷(CAS注冊號94-91-7)和乙二胺四乙酸(CAS注冊號60-00-4)及其鹽，以及它們的混合物。[0059]在其它實施例中，附加添加劑包括穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑包括至少一種選自以下的化合物:受阻酚、硫代磷酸鹽、丁基化硫代磷酸三苯酯、有機(jī)磷酸酯或亞磷酸酯、芳基烷基醚、萜烯、萜類化合物、環(huán)氧化物、氟化環(huán)氧化物、氧雜環(huán)丁烷、抗壞血酸、硫醇、內(nèi)酯、硫醚、胺、硝基甲烷、烷基硅烷、二苯甲酮衍生物、芳基硫醚、二乙烯基對苯二甲酸、二苯基對苯二甲酸、離子液體、以及它們的混合物。代表性的穩(wěn)定劑化合物包括但不限于生育酚；對苯二酚；叔丁基對苯二酚；一硫代磷酸酯；和二硫代磷酸酯，可以商品名Irgakibe? 63從CibaSpecialty Chemicals (Basel, Switzerland)商購獲得，下文稱為 “Ciba” ；二烷基硫代憐酸酯，可以商品名Irgalube# 353和Irgalube" 350分別從Ciba商購獲得；丁基化硫代磷酸三苯酯，可以商品名Irgalube? 232從Ciba商購獲得；磷酸胺，可以商品名Irgalube?349 (Ciba)從Ciba商購獲得；可以商品名Irgafos* 168從Ciba商購獲得的受阻亞磷酸酯；磷酸酯諸如可以商品名Irgafos? OPH從Ciba商購獲得的亞磷酸三(二叔丁基苯基)酯；亞磷酸二正辛基酯；以及可以商品名丨rgafosK DDPP從Ciba商購獲得的亞磷酸異癸基二苯酯；苯甲醚；1，4_二甲氧基苯；1，4_二乙氧基苯；1，3，5_三甲氧基苯；右旋檸檬烯；視黃醛；菔烯；薄荷醇；維生素A ;萜品烯；二戊烯；番茄紅素；β胡蘿卜素；莰烷；1，2_環(huán)氧丙烷；
1,2-環(huán)氧丁烷；正丁基縮水甘油醚；三氟甲基環(huán)氧乙烷；1，1-雙(三氟甲基)環(huán)氧乙烷；
3-乙基-3-輕甲基氧雜環(huán)丁焼，如0ΧΤ-101 (Toagosei C0.，Ltd) ；3~乙基_3-((苯氧基)甲基)-環(huán)氧丙焼，例如0XT-211 (Toagosei C0.，Ltd) ;3-乙基-3-((2-乙基己氧基)甲基)-環(huán)氧丙焼，例如0XT-212(Toagosei C0.,Ltd);抗壞血酸；甲硫醇(甲基硫醇);乙硫醇(乙基硫醇)；輔酶A; 二巰基琥珀酸(DMSA);圓柚硫醇((R)-2-(4-甲基環(huán)己-3-烯基)丙焼-2-硫醇))；半胱氨酸((R)-2-氨基-3-硫烷基丙酸)；硫辛酰胺(I，2-二硫戊環(huán)-3-戊酰胺)；5，7_雙(1，1-二甲基乙基)-3-[2，3(或3，4)_ 二甲基苯基]-2(3H)_苯并呋喃酮，
可以商品名Irg觀OX? HP-136從Ciba商購獲得；芐基苯基硫醚；二苯基硫醚；二異丙基胺；可以商品名IrgaiIOXiie PS802 (Ciba)從Ciba商購獲得的3,3'-硫代二丙酸雙十八燒酯；硫代丙酸雙十二烷基酯，可以商品名Irgan`ox? PS800從Ciba商購獲得；癸二酸雙(2,2,6,
6-四甲基-4-哌啶基)酯,可以商品名Tinuvin? 770從Ciba商購獲得;琥珀酸聚(N-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基-哌啶基)酯，可以商品名Timwin? 622LD (Ciba)從Ciba商購獲得；甲基雙牛脂胺；雙牛脂胺；苯酚-α-萘胺；雙(二甲基氨基)甲基硅烷(DMAMS)；三(三甲基甲硅烷基)硅烷(TTMSS);乙烯基三乙氧基硅烷；乙烯基三甲氧基硅烷；2，5-二氟二苯甲酮；2'，5' -二羥基苯乙酮；2-氨基二苯甲酮；2-氯二苯甲酮；芐基苯基硫醚；二苯基硫醚；二芐基硫醚；離子液體；以及其它物質(zhì)。
[0060]在一個實施例中，離子液體穩(wěn)定劑包括至少一種離子液體。離子液體是具有低于100°C的熔點的有機(jī)鹽。在另一個實施例中，離子液體穩(wěn)定劑包含含有陽離子和陰離子的鹽，所述陽離子選自吡啶備、咕嗪偷、喃啶錫、吡嗪偷、咪唑儀、吡唑鴒、噻唑偷，曝唑鎮(zhèn)、以及三唑偷；并且所述陰離子選自[BFJ-、[PF6]-, [SbF6]-, [CF3SO3]-> [HCF2CF2SO3]->
[cf3hfccf2so3]-、[hccifcf2so3]-、[(cf3so2)2n]-, [(cf3cf2so2)2n]-、[(cf3so2)3c]-、
[CF3CO2]-,以及F-。代表性的離子液體穩(wěn)定劑包括emimBF4(l-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽)；bmim BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四硼酸鹽)；emim PF6(1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽)；以及bmim PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽)，以上所有化合物均得自Fluka(Sigma-Aldrich)。
[0061]
[0062]在本發(fā)明的一個實施例中，提供了熱泵設(shè)備，所述熱泵設(shè)備含有包含Z-1，I，I，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體。
[0063]熱泵為用于產(chǎn)生加熱和/或制冷的一類設(shè)備。熱泵包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹裝置。工作流體在反復(fù)循環(huán)中循環(huán)通過這些組件。在冷凝器中產(chǎn)生加熱，其中當(dāng)蒸氣工作流體冷凝形成液體工作流體時，自蒸氣工作流體中提取能量(以熱能形式)。在蒸發(fā)器中制冷，其中吸收能量以蒸發(fā)工作流體形成蒸氣工作流體。
[0064]熱泵可包括其一個實施例示于圖1中的溢流式蒸發(fā)器，或其一個實施例示于圖2中的直接膨脹式蒸發(fā)器。
[0065]熱泵可使用容積式壓縮機(jī)或離心式壓縮機(jī)。容積式壓縮機(jī)包括往復(fù)式、螺桿式或渦旋式壓縮機(jī)。值得注意的是使用螺桿式壓縮機(jī)的熱泵。動力式壓縮機(jī)包括離心式和軸向式壓縮機(jī)。還值得注意的是使用離心式壓縮機(jī)的熱泵。
[0066]使用家用熱泵產(chǎn)生熱空氣來加熱住宅或居室(包括獨戶住宅或多戶聯(lián)排住宅)，并且產(chǎn)生約30°C至約50°C的最高冷凝器操作溫度。
[0067]值得注意的是高溫?zé)岜茫龈邷責(zé)岜每捎糜诩訜峥諝?、水、另一種熱傳遞介質(zhì)或工業(yè)過程的某些部分如一件設(shè)備、儲存區(qū)域或工藝物流。這些熱泵可產(chǎn)生大于約55°C的最高冷凝器操作溫度。高溫?zé)岜弥?可達(dá)到的最高冷凝器操作溫度將取決于所用的工作流體。該最高冷凝器操作溫度受限于工作流體的標(biāo)準(zhǔn)沸騰特性(例如飽和壓力和臨界溫度)，并且還受限于熱泵的壓縮機(jī)可使蒸氣工作流體壓力上升的壓力。工作流體可接觸的該最高溫度受限于工作流體的熱穩(wěn)定性。
[0068]尤其有價值的是在至少約100°C冷凝器溫度下操作的高溫?zé)岜?。Z-HF0-1336mzz使離心式熱泵的設(shè)計和操作成為可能，所述離心式熱泵在高于許多當(dāng)前可得工作流體可達(dá)到的那些冷凝器溫度的冷凝器溫度下操作。值得注意的是使用在至多約150°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例。還值得注意的是使用在至多約155°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例。還值得注意的是使用在至多約165°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例。尤其值得注意的是使用在至少約150°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例。例子包括使用在至少約155°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例；以及使用在至少約165°C冷凝器溫度下操作的包含Z-HF0-1336mzz的工作流體的實施例。
[0069]還值得注意的是用于同時產(chǎn)生加熱和制冷的熱泵。例如，單一的熱泵單元可產(chǎn)生家用熱水，并且也可制冷以在夏季提供舒適的空調(diào)。
[0070]熱泵，包括溢流式蒸發(fā)器和直接膨脹式，可與空氣處理和分配系統(tǒng)連接在一起，以提供舒適的空調(diào)(冷卻空氣并且將空氣除濕)和/或加熱住宅(獨戶住宅或聯(lián)排住宅)和大型商業(yè)建筑，包括旅館、辦公樓、醫(yī)院、大學(xué)等。在另一個實施例中，熱泵可用于加熱水。
[0071]為說明熱泵如何運行，圖中做出注釋。溢流式蒸發(fā)熱泵示于圖1中。在該熱泵中，第一熱傳遞介質(zhì)(如箭頭3處進(jìn)入所示)進(jìn)入攜帶來自低溫源的熱量的熱泵，通過具有入口和出口的蒸發(fā)器6中的管束或旋管9，所述第一熱傳遞介質(zhì)為包含水的溫液，并且在一些實施例中包含添加劑或其它熱傳遞介質(zhì)例如二醇(如乙二醇或丙二醇)，所述低溫源例如建筑物空氣處理系統(tǒng)或從制冷設(shè)備冷凝器流向冷卻塔的熱水。溫?zé)岬牡谝粺醾鬟f介質(zhì)被傳遞到蒸發(fā)器中，它在其中被示于蒸發(fā)器下部的液體工作流體冷卻。注意到，圖1中顯示，蒸發(fā)器6內(nèi)的管束或旋管9部分位于蒸氣工作流體中，并且部分位于液體工作流體中。在大多數(shù)情況下，管束或旋管9將完全浸沒在包含于蒸發(fā)器6內(nèi)的液體工作流體中。由于液體工作流體具有比流動通過管束或旋管9的溫?zé)岬谝粺醾鬟f介質(zhì)溫度更低的蒸發(fā)溫度(在蒸發(fā)器操作壓力下)，因此液體工作流體蒸發(fā)。冷卻的第一熱傳遞介質(zhì)如箭頭4所示經(jīng)由管束或旋管9的返回部分再循環(huán)回至低溫?zé)嵩?。圖1中蒸發(fā)器6下部所示的液體工作流體蒸發(fā)并進(jìn)入壓縮機(jī)7，該壓縮機(jī)使工作流體蒸氣的壓力和溫度升高。所述壓縮機(jī)壓縮此蒸氣，使得在冷凝器5中，它可在比工作流體蒸氣離開蒸發(fā)器時的壓力和溫度更高的壓力和溫度下冷凝。第二熱傳遞介質(zhì)在圖1箭頭I處經(jīng)由冷凝器5中的管束或旋管10進(jìn)入冷凝器，所述冷凝器來自提供高溫?zé)崃康奈恢?“散熱器”)如家用或工廠用水加熱器或熱水供暖系統(tǒng)。所述第二熱傳遞介質(zhì)在進(jìn)程中升溫，并且經(jīng)由管束或旋管10的歸返回路(如箭頭2所示)返回至散熱器。該第二熱傳遞介質(zhì)使冷凝器中的工作流體蒸氣冷卻，并將蒸氣冷凝為液體工作流體，使得如圖1所示的冷凝器下部存在液體工作流體。冷凝器中冷凝的液體工作流體經(jīng)過膨脹裝置8流回到蒸發(fā)器中，該膨脹裝置可為例如孔口或膨脹閥。膨脹裝置8降低了液體工作流體的壓力，并且將液體工作流體部分地轉(zhuǎn)化為蒸氣，換句話講，當(dāng)冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓力降低時，液體工作流體瞬間氣化。將工作流體即液體工作流體和工作流體蒸氣快速冷卻至蒸發(fā)器壓力下的飽和溫度，使得液體工作流體和工作流體蒸氣均存在于蒸發(fā)器中。
[0072]在一些實施例中，將工作流體蒸氣壓縮至超臨界狀態(tài)，并且圖1中的容器5代表超臨界流體冷卻器(通常稱為氣體冷卻器)，其中工作流體蒸氣被冷卻成液態(tài)而不冷凝。
[0073]在一些實施例中，用于圖1所示設(shè)備中的第一熱傳遞介質(zhì)為冷凍水，所述冷凍水從其中提供空調(diào)的建筑物或從某些其它待冷卻主體返回。在蒸發(fā)器6處從返回的冷凍水中提取熱量，并且將冷卻的冷凍水供回至建筑物或其它待冷卻的主體。在該實施例中，圖1中所不設(shè)備同時用于冷卻第一熱傳遞介質(zhì)和加熱第二熱傳遞介質(zhì)，所述第一熱傳遞介質(zhì)向待冷卻的主體(例如建筑物空氣)供冷，所述第二熱傳遞介質(zhì)向待加熱的主體(例如家用或工廠用水或工藝物流)供熱。
[0074]應(yīng)當(dāng)理解，圖1中所示的設(shè)備可在蒸發(fā)器6處從多種熱源中提取熱量，所述熱源包括太陽熱、地?zé)岷蛷U熱，并且將熱量從冷凝器5供往多個散熱器。
[0075]應(yīng)該指出的是，就單組分工作流體組合物而言，蒸發(fā)器和冷凝器中蒸氣工作流體的組成與蒸發(fā)器和冷凝器中液體工作流體的組成相同。在這種情況下，蒸發(fā)和冷凝在恒定溫度下發(fā)生。然而，如果如本發(fā)明中一樣使用工作流體共混物(或混合物)，則蒸發(fā)器或冷凝器中的液體工作流體和工作流體蒸氣可具有不同的組成。這可導(dǎo)致系統(tǒng)無效和設(shè)備服務(wù)困難，因此單一組分的工作流體更為可取。共沸物或類共沸物組合物在熱泵中起到基本上如同單一組分工作流體的作用，使得液體組成和蒸氣組成基本上相同，減少了可能因使用非共沸或非類共沸物組合物而造成的任何低效能。[0076]直接膨脹式熱泵的一個實施例示于圖2中。在如圖2所示的熱泵中，第一液體熱傳遞介質(zhì)為溫?zé)崃黧w如溫水，其從入口 14處進(jìn)入蒸發(fā)器6'。大多數(shù)液體工作流體(和少量工作流體蒸氣)在箭頭3,處進(jìn)入蒸發(fā)器的旋管9,，并且蒸發(fā)。因此，第一液體熱傳遞介質(zhì)在蒸發(fā)器中冷卻，并且冷卻的第一液體熱傳遞介質(zhì)在出口 16處離開蒸發(fā)器，并且傳送至低溫?zé)嵩?例如溫水流至冷卻塔)。工作流體蒸氣在箭頭4'處離開蒸發(fā)器，并且傳送至壓縮機(jī)7’，其中它被壓縮并且作為高溫高壓的工作流體蒸氣離開。該制冷劑蒸氣通過I'處的冷凝器旋管10'進(jìn)入冷凝器5'。所述工作流體蒸氣由冷凝器中的第二液體熱傳遞介質(zhì)如水冷卻并且變成液體。所述第二液體熱傳遞介質(zhì)通過冷凝器熱傳遞介質(zhì)入口 20進(jìn)入冷凝器。該第二液體熱傳遞介質(zhì)提取來自冷凝工作流體蒸氣的熱量，所述冷凝工作流體蒸氣變?yōu)橐后w工作流體，這使冷凝器中的第二液體熱傳遞介質(zhì)變溫?zé)?。所述第二液體熱傳遞介質(zhì)自冷凝器通過冷凝器熱傳遞介質(zhì)出口 18離開。冷凝的工作流體通過如圖2所示的箭頭2'處的較低旋管10'離開冷凝器并流經(jīng)膨脹裝置12，所述膨脹裝置可為例如孔口或膨脹閥。膨脹裝置12降低液體工作流體的壓力。由于膨脹而產(chǎn)生的少量蒸氣與液體工作流體一起通過旋管9'進(jìn)入蒸發(fā)器，并且反復(fù)循環(huán)。
[0077]在一些實施例中，將工作流體蒸氣壓縮至超臨界狀態(tài)，并且圖2中的容器5'代表超臨界流體冷卻器(通常稱為氣體冷卻器)，其中工作流體蒸氣被冷卻成液態(tài)而不冷凝。
[0078]在一些實施例中，用于圖2所示設(shè)備中的第一熱傳遞介質(zhì)為冷凍水，所述冷凍水從其中提供空調(diào)的建筑物或從某些其它待冷卻主體返回。在蒸發(fā)器6,處從返回的冷凍水中提取熱量，并且將冷卻的冷凍水供回至建筑物或其它待冷卻的主體。在該實施例中，圖2中所不設(shè)備同時用于冷卻第一熱傳遞介質(zhì)和加熱第二熱傳遞介質(zhì)，所述第一熱傳遞介質(zhì)向待冷卻的主體(例如建筑物空氣)供冷，所述第二熱傳遞介質(zhì)向待加熱的主體(例如家用或工廠用水或工藝物流)供熱。
[0079]應(yīng)當(dāng)理解，圖2中所示的設(shè)備可在蒸發(fā)器6'處從多種熱源中提取熱量，所述熱源包括太陽熱、地?zé)岷蛷U熱，并且將熱量從冷凝`器5'供往多個散熱器。
[0080]可用于本發(fā)明中的壓縮機(jī)包括動力式壓縮機(jī)。值得注意的是，動力式壓縮機(jī)的例子為離心式壓縮機(jī)。離心式壓縮機(jī)使用旋轉(zhuǎn)元件來徑向加速工作流體，并且通常包括封裝于殼體中的葉輪和擴(kuò)散器。離心式壓縮機(jī)通常在葉輪入口處或循環(huán)葉輪的中心入口處吸入工作流體，并且將其徑向離心加速。一定的壓升出現(xiàn)于葉輪中，但是大多數(shù)壓升出現(xiàn)于擴(kuò)散器段，其中動能被轉(zhuǎn)化成勢能(或不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，動量被轉(zhuǎn)化成壓力)。每個葉輪-擴(kuò)散器組為壓縮機(jī)的一級。離心式壓縮機(jī)可由I至12級或更多的級組成，這取決于所需的最終壓力以及待處理的制冷劑體積。
[0081]壓縮機(jī)的壓力比率或壓縮比為絕對出口壓力與絕對入口壓力的比率。由離心式壓縮機(jī)遞送的壓力在較寬的容量范圍內(nèi)幾乎是恒定的。離心式壓縮機(jī)可產(chǎn)生的壓力取決于葉輪的端速。端速是在其槳葉頂端處測量的葉輪速度，并且與葉輪直徑及其轉(zhuǎn)速相關(guān)，所述轉(zhuǎn)速通常以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)表示。具體應(yīng)用中所需的端速取決于壓縮機(jī)將工作流體的熱力學(xué)狀態(tài)從蒸發(fā)器條件提升至冷凝器條件所需的功。離心式壓縮機(jī)的容積流通能力取決于葉輪通道尺寸。這使得壓縮機(jī)的尺寸比所需容積流通能力更依賴于所需的壓力。
[0082]還值得注意的是，動力式壓縮機(jī)的例子為軸向式壓縮機(jī)。流體以軸向進(jìn)入和離開的壓縮機(jī)稱為軸流壓縮機(jī)。軸向式壓縮機(jī)為旋轉(zhuǎn)型、翼面型或槳葉型壓縮機(jī)，其中工作流體基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線流動。這與其中工作流體可軸向進(jìn)入但在出口上將具有顯著徑向組分的其它旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)如離心或混合流壓縮機(jī)形成對比。軸流壓縮機(jī)產(chǎn)生連續(xù)壓縮氣流，并且具有高效率和大質(zhì)量流量的優(yōu)點，尤其與它們的橫截面有關(guān)。然而，它們確實需要多排翼面來達(dá)到大的壓升，使得它們相對于其它設(shè)計更顯得復(fù)雜和昂貴。
[0083]可用于本發(fā)明的壓縮機(jī)還包括容積式壓縮機(jī)。容積式壓縮機(jī)將蒸氣吸入室中，并且使所述室的體積減小以壓縮蒸氣。在壓縮后，通過進(jìn)一歩將所述室的體積減小至零或幾乎為零，迫使蒸氣離開所述室。
[0084]值得注意的是，容積式壓縮機(jī)的例子為往復(fù)式壓縮機(jī)。往復(fù)式壓縮機(jī)使用由機(jī)軸驅(qū)動的活塞傳動。它們可以是固定式的或便攜式的，可以是單極的或多級的，并且可由電動馬達(dá)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。5至30hp的小型往復(fù)式壓縮機(jī)可見于機(jī)動車應(yīng)用中，并且通常用于間歇負(fù)載。高達(dá)IOOhp的較大型往復(fù)式壓縮機(jī)可見于大型エ業(yè)應(yīng)用中。出口壓カ在低壓至超高壓（高于5000psi或35MPa)范圍內(nèi)。
[0085]還值得注意的是，容積式壓縮機(jī)的例子為螺桿式壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)使用兩個嚙合的旋轉(zhuǎn)容積式螺旋狀螺桿，以迫使氣體進(jìn)入更小的空間。螺桿式壓縮機(jī)通常用于商業(yè)和エ業(yè)應(yīng)用的連續(xù)操作中，并且可以是固定式的或便攜式的。它們的應(yīng)用可從5hp(3. 7kff)至500hp(375kW)以上，并且可從低壓至超高壓（高于1200psi或8. 3MPa)。
[0086]還值得注意的是，容積式壓縮機(jī)的例子為渦旋式壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)與螺桿式壓縮機(jī)相似，并且包括兩個交錯的螺旋形渦輪來壓縮氣體。出ロ比旋轉(zhuǎn)螺桿式壓縮機(jī)出ロ更加脈沖化。
[0087]在一個實施例中，高溫?zé)岜迷O(shè)備可包括多于ー個的加熱回路（或環(huán)路）。當(dāng)蒸發(fā)器在接近應(yīng)用所需冷凝器溫度的溫度下操作時，即由于所需溫升降低，用Z-HF0-1336mzz作為工作流體操作的高溫?zé)岜玫?性能（加熱性能系數(shù)和體積加熱容量）將大為改善。如果供向蒸發(fā)器的熱量僅可用于低溫，從而要求高溫升而導(dǎo)致性能不佳，則雙流體/雙回路級聯(lián)循環(huán)構(gòu)型將是有利的。級聯(lián)循環(huán)的低階段或低溫回路將用沸點比Z-HF0-1336mzz低并且優(yōu)選具有較低 GWP 的流體操作，如 HFC-32、HF0-1234yf、E-HF0_1234ze、HFC-134a,HFC-134, HFC-227ea 以及它們的共混物，如 HF0_1234yf/HFC_32、HF0_1234yf/HFC_134a、HF0-1234yf/HFC-134、 HF0-1234yf/HFC-134a/HFC_134、 E-HF0-1234ze/HFC_134a、E-HF0-1234ze/HFC-134、E-HF0-1234ze/HFC-134a/HFC_134、E-HF0-1234ze/HFC_227ea、HF0-1234ze-E/HFC-134/HFC-227ea、E-HF0-1234ze/HFC-134/HFC-134a/HFC_227ea、HF0-1234yf/E-HF0-1234ze/HFC-134/HFC-134a/HFC-227ea 等。級聯(lián)循環(huán)的低溫回路（或低溫環(huán)路）蒸發(fā)器接收可用的低溫?zé)?，使熱升至介于可用低溫?zé)岬臏囟扰c所需供熱負(fù)載的溫度之間的溫度，并且在級聯(lián)換熱器中將熱傳送至級聯(lián)系統(tǒng)的高階段或高溫回路（或高溫環(huán)路）。然后，用包含Z-HF0-1336mzz的工作流體（例如Z-HF0-1336mzz和2-氯丙烷的混合物）操作的高溫回路進(jìn)ー步使在級聯(lián)換熱器中所接收的熱升至所需的冷凝器溫度，以符合所期望的熱負(fù)載。級聯(lián)概念可延伸至具有三個或更多個回路的構(gòu)型，將熱升至更廣泛的溫度范圍，并且在不同的溫度亞范圍內(nèi)使用不同的流體，以使性能最佳化。
[0088]根據(jù)本發(fā)明，提供了級聯(lián)熱泵系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有至少兩個使工作流體循環(huán)通過各環(huán)路的加熱環(huán)路。此類級聯(lián)系統(tǒng)的一個實施例一般性地示于圖3的110處。本發(fā)明的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)具有至少兩個加熱環(huán)路，包括如圖3所示的第一或低環(huán)路112，其為低溫環(huán)路，和如圖3所示的第二或高環(huán)路114，其為高溫環(huán)路114。各自使工作流體循環(huán)通過。
[0089]如圖3所示，級聯(lián)熱泵系統(tǒng)包括第一膨脹裝置116。第一膨脹裝置具有入口 116a和出ロ 116b。第一膨脹裝置降低循環(huán)通過第一或低溫環(huán)路的第一工作流體液體的壓カ和溫度。
[0090]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器118。蒸發(fā)器具有入口 118a和出口118b。來自第一膨脹裝置的第一工作流體液體通過蒸發(fā)器入口進(jìn)入蒸發(fā)器，并且在蒸發(fā)器中蒸發(fā)以形成第一工作流體蒸氣。然后第一工作流體蒸氣循環(huán)至蒸發(fā)器的出口。
[0091]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括第一壓縮機(jī)120。第一壓縮機(jī)具有入口 120a和出口 120b。來自蒸發(fā)器的第一工作流體蒸氣循環(huán)至第一壓縮機(jī)的入口并被壓縮，從而提高第一工作流體蒸氣的壓力和溫度。然后經(jīng)壓縮的第一工作流體蒸氣循環(huán)至第一壓縮機(jī)的出□。
[0092]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括級聯(lián)換熱器系統(tǒng)122。級聯(lián)換熱器具有第一入ロ 122a和第一出口 122b。來自第一壓縮機(jī)的第一工作流體蒸氣進(jìn)入換熱器的第一入口，并且在換熱器中被冷凝以形成第一工作流體液體，從而排放熱量。然后第一工作流體液體循環(huán)至換熱器的第一出口。換熱器還包括第二入口 122c和第二出口 122d。第二工作流體液體從第二入口循環(huán)至換熱器的第二出口，并且蒸發(fā)以形成第二工作流體蒸氣，從而吸收由第一工作流體排放的熱量（當(dāng)其被冷凝時）。然后第二工作流體蒸氣循環(huán)至換熱器的第二出口。因此，在圖3的實施例中，第二工作流體直接吸收由第一工作流體排出的熱量。
[0093]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括第二壓縮機(jī)124。第二壓縮機(jī)具有入口 124a和出口 124b。來自級聯(lián)換熱器的第二工 作流體蒸氣通過入口被吸入壓縮機(jī)中并被壓縮，從而提高第二工作流體蒸氣的壓力和溫度。然后第二工作流體蒸氣循環(huán)至第二壓縮機(jī)的出ロ。
[0094]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括具有入口 126a和出口 126b的冷凝器126。來自第二壓縮機(jī)的第二工作流體從入口循環(huán)，并且在冷凝器中冷凝以形成第二工作流體液體，從而產(chǎn)生熱量。第二工作流體液體通過出口離開冷凝器。
[0095]圖3中所示的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)還包括具有入口 128a和出ロ 128b的第二膨脹裝置128。第二工作流體液體穿過第二膨脹裝置，所述第二膨脹裝置降低離開冷凝器的第二工作流體液體的壓カ和溫度。該液體在該膨脹期間可為部分蒸發(fā)的。降低壓カ和溫度的第二エ作流體液體從膨脹裝置循環(huán)至級聯(lián)換熱器系統(tǒng)的第二入ロ。
[0096]此外，Z-HF0-1336mzz在高于其臨界溫度的溫度下的穩(wěn)定性，能夠設(shè)計根據(jù)超臨界/跨臨界循環(huán)操作的熱泵，其中熱量由超臨界狀態(tài)下的工作流體排出，并且可用于一定范圍的溫度（包括高于Z-HF0_1336mzz臨界溫度的溫度)(參見Angelino和Invernizzi的文章，Int. J. Refrig.，1994，第17卷第8期第543-554頁，將所述文獻(xiàn)以引用的方式并入本文）。超臨界流體在不通過等溫冷凝過渡時期的情況下被冷卻至液態(tài)。Angelino和Invernizzi描述了各種循環(huán)構(gòu)型。
[0097]就高溫冷凝器操作（與高溫升和壓縮機(jī)高排放溫度相關(guān)聯(lián)）而言，工作流體（例如Z-HF0-1336mzz或包含Z-HF0-1336mzz的共混物）和具有高度熱穩(wěn)定性的潤滑劑（有可能與油冷卻或其它緩和方法結(jié)合）的制劑可能是有利的。
[0098]就高溫冷凝器操作（與高溫升和壓縮機(jī)高排放溫度相關(guān)聯(lián)）而言，使用無需使用潤滑劑的磁性離心壓縮機(jī)（例如Danfoss-Turbocor型）將是有利的。[0099]就高溫冷凝器操作（與高溫升和壓縮機(jī)高排放溫度相關(guān)聯(lián)）而言，也可能需要使用具有高度熱穩(wěn)定性的壓縮機(jī)材料（例如軸封等等）。
[0100]通
[0101]在一個實施例中，提供了產(chǎn)生高溫?zé)岜玫姆椒?，所述方法包括在冷凝器中冷凝包?，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的蒸氣工作流體，從而產(chǎn)生液體工作流體。
[0102]在一個實施例中，所述熱量在包括所述冷凝器的熱泵中產(chǎn)生，還包括使熱傳遞介質(zhì)通過所述冷凝器，其中所述工作流體的冷凝加熱了所述熱傳遞介質(zhì)，并且將經(jīng)加熱的熱傳遞介質(zhì)從所述冷凝器通到待加熱的主體。
[0103]待加熱的主體可為可被加熱的任何空間、物體或流體。在一個實施例中，待加熱的主體可為房間、建筑物、或汽車的乘客室。作為另外一種選擇，在另ー個實施例中，待加熱的主體可為第二介質(zhì)或所述介質(zhì)或熱傳遞流體。
[0104]在一個實施例中，所述熱傳遞介質(zhì)為水，并且所述待加熱的主體為水。在另ー個實施例中，所述熱傳遞介質(zhì)為水，并且所述待加熱的主體為用于供暖的空氣。在另ー個實施例中，所述熱傳遞介質(zhì)為エ業(yè)熱傳遞液體，并且所述待加熱的主體為化學(xué)エ藝物流。
[0105]在另ー個實施例中，產(chǎn)生加熱的方法還包括在離心式壓縮機(jī)中壓縮工作流體蒸氣。
[0106]在一個實施例中，所述熱量在包括所述冷凝器的熱泵中產(chǎn)生，還包括使待加熱的流體通過所述冷凝器，從而加熱所述流體。在一個實施例中，所述流體為空氣，并且將經(jīng)加熱的空氣從冷凝器通到待加熱的空間。在另ー個實施例中，所述流體為エ藝物流的一部分，并且使經(jīng)加熱的所述部分返回至所述エ`藝中。
[0107]在一些實施例中，熱傳遞介質(zhì)可選自水、二醇（如乙二醇或丙二醇）。尤其值得注意的是其中第一熱傳遞介質(zhì)為水并且待冷卻的主體為用于空間冷卻的空氣的實施例。
[0108]在另ー個實施例中，熱傳遞介質(zhì)可為エ業(yè)熱傳遞液體，其中待加熱的主體為化學(xué)エ藝物流，其包括エ藝管道和エ藝設(shè)備如蒸餾塔。值得注意的是エ業(yè)熱傳遞液體，所述液體包括離子液體、多種鹽水如含水氯化鈣或氯化鈉、二醇如丙二醇或乙二醇、甲醇、以及其它熱傳遞介質(zhì)如“ 2006ASHRAE Handbook on Refrigeration”第4部分中所列的那些。
[0109]在一個實施例中，產(chǎn)生加熱的方法包括在如上所述的與圖I相關(guān)的溢流式蒸發(fā)器高溫?zé)岜弥刑崛崃?。在該方法中，液體工作流體在第一熱傳遞介質(zhì)附近蒸發(fā)形成工作流體蒸氣。第一熱傳遞介質(zhì)為溫液如水，其經(jīng)由管從低溫?zé)嵩磦鬟f到蒸發(fā)器中。溫液被冷卻，并且返回至低溫?zé)嵩?，或通向待冷卻的主體如建筑物。然后工作流體蒸氣在第二熱傳遞介質(zhì)附近被冷凝，所述第二熱傳遞介質(zhì)為冷凍液體，來自待加熱的主體（散熱器）附近。第二熱傳遞介質(zhì)冷卻工作流體，使得它冷凝形成液體工作流體。在該方法中，溢流式蒸發(fā)器熱泵也可用于加熱家用或エ廠用水或エ藝物流。
[0110]在另ー個實施例中，產(chǎn)生加熱的方法包括在如上所述的關(guān)于圖2的直接膨脹式高溫?zé)岜弥挟a(chǎn)生加熱。在該方法中，液體工作流體通過蒸發(fā)器并且蒸發(fā)產(chǎn)生工作流體蒸氣。第一液體熱傳遞介質(zhì)通過蒸發(fā)工作流體而冷卻。第一液體熱傳遞介質(zhì)離開蒸發(fā)器至低溫?zé)嵩椿虼鋮s的主體。然后工作流體蒸氣在第二熱傳遞介質(zhì)附近被冷凝，所述第二熱傳遞介質(zhì)為冷凍液體，來自待加熱的主體（散熱器）附近。第二熱傳遞介質(zhì)冷卻工作流體，使得它冷凝形成液體工作流體。在該方法中，直接膨脹式熱泵也可用于加熱家用或エ業(yè)用水或エ藝物流。
[0111]在高溫?zé)岜弥挟a(chǎn)生熱量的方法的一些實施例中，在上文稱為級聯(lián)熱泵中的至少兩個加熱階段之間交換熱量。在這些實施例中，所述方法包括吸收在選定的冷凝溫度下操作的加熱階段中的工作流體的熱量，并且將該熱量傳遞至在更高冷凝溫度下操作的另ー個加熱階段的工作流體；其中在更高冷凝溫度下操作的另ー個加熱階段的工作流體包含Z-1，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯。在更高冷凝溫度下操作的加熱階段的工作流體還可包含2-氯丙烷。可在具有2個加熱階段的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)中或采用具有多于2個加熱階段的級聯(lián)熱泵系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)生熱量的方法。
[0112]在產(chǎn)生加熱的方法的一個實施例中，高溫?zé)岜冒殡x心式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)。
[0113]在本發(fā)明的另ー個實施例中，公開了提升在高溫?zé)岜迷O(shè)備中的最高可行冷凝器操作溫度的方法，所述方法包括向所述高溫?zé)岜弥醒b入包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體。
[0114]在高溫?zé)岜弥惺褂肸-HF0-1336mzz，提高了這些熱泵的效力，因為它允許在比當(dāng)前類型系統(tǒng)中所用工作流體可達(dá)到的冷凝器溫度更高的冷凝器溫度下操作。用HFC-245fa和CFC-114達(dá)到的冷凝器溫度是當(dāng)前系統(tǒng)可達(dá)到的最高溫度。
[0115]當(dāng)使用CFC-114作為高溫?zé)岜弥械墓ぷ髁黧w時，常用離心式熱泵的最高可行冷凝器操作溫度為約120°C。在提升最高可行冷凝器操作溫度的方法的一個實施例中，當(dāng)使用包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的組合物作為熱泵工作流體時，最高可行冷凝器操作溫度提升至大于約120°C的溫度。
[0116]在提升最高可行冷凝器操作溫度的方法的另ー個實施例中，當(dāng)使用包含Z-1，1，1，
4.4.4-六氟-2-丁烯的組合物作為熱泵工作流體時，最高可行冷凝器操作溫度提升至大于約125°C的溫度。
[0117]在提升最高可行冷凝器操作溫度的方法的另ー個實施例中，當(dāng)使用包含Z-1，1，1，4.4.4-六氟-2-丁烯的組合物作為熱泵工作流體時，最高可行冷凝器操作溫度提升至大于約130°C的溫度。
[0118]在一個實施例中，當(dāng)工作流體包含Z-1，1，1，4，4，4_六氟-2- 丁烯時，最高可行冷凝器操作溫度提升至至少約150°C。
[0119]在另ー個實施例中，當(dāng)エ作流體包含2-1，1，1，4，4，4-六氟-2_丁烯時，最高可行冷凝器操作溫度提升至至少約155°C。
[0120]在另ー個實施例中，當(dāng)工作流體包含Z-1，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯時，最高可行冷凝器操作溫度提升至至少約165°C。
[0121]利用使用Z-l，l，l，4，4，4_六氟-2-丁烯的高溫?zé)岜?，達(dá)到高達(dá)170°C (或在允許跨臨界操作時更高）的溫度是可行的。然而在高于155°C的溫度下，壓縮機(jī)或壓縮機(jī)材料的某些變更可能是必要的。
[0122]在本發(fā)明的另ー個實施例中，提供了替換設(shè)計用于工作流體的高溫?zé)岜弥械墓ぷ髁黧w的方法，所述工作流體選自CFC-114或HFC-134a、HFC_236fa、HFC_245fa、CFC-Il和HCFC-123，所述方法包括提供包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體替代物。
[0123]在本發(fā)明的另ー個實施例中，提供了在高溫?zé)岜弥惺褂冒琙-HF0-1336mzz的工作流體組合物的方法，所述高溫?zé)岜眠m于使用選自CFC-114、FHC-134a, HFC_236fa、HFC-245fa、CFC-Il和HCFC-123的工作流體。所述方法包括向高溫?zé)岜弥醒b入包含Z-HF0-1336mzz和2-氯丙烷的工作流體。在另ー個實施例中，所述方法包括向高溫?zé)岜弥醒b入基本上包含Z-HF0-1336mzz和2-氯丙烷的工作流體。在另ー個實施例中，所述工作流體還包含潤滑剤。
[0124]根據(jù)本發(fā)明，為了提升冷凝器操作溫度，有可能在原本設(shè)計用于高溫?zé)岜昧黧w(例如CFC-114或HFC-245fa)的系統(tǒng)中，用包含Z-HF0-1336mzz的工作流體替代所述高溫?zé)岜昧黧w。[0125]根據(jù)本發(fā)明，為了將所述系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，還有可能在原本設(shè)計作為使用傳統(tǒng)冷卻器工作流體的冷卻器（例如使用HFC-134a或HCFC-123或CFC-Il或CFC-12或HFC-245fa的冷卻器）的系統(tǒng)中，使用包含Z-HF0-1336mzz的工作流體。例如，在現(xiàn)有冷卻器系統(tǒng)中，可用包含Z-HF0-1336mzz的工作流體取代傳統(tǒng)冷卻器工作流體來達(dá)到該目的。根據(jù)本發(fā)明，為了將所述系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，還有可能在原本設(shè)計作為使用傳統(tǒng)適宜熱泵工作流體的適宜（即低溫）熱泵系統(tǒng)（例如使用HFC-134a或HCFC-123或CFC-Il或CFC-12或HFC-245fa的熱泵)中，使用包含Z-HF0_1336mzz的工作流體。例如，在現(xiàn)有的適宜熱泵系統(tǒng)中，可用包含Z-HF0-1336mzz的工作流體替代傳統(tǒng)適宜熱泵工作流體來達(dá)到該目的。
[0126]實魁
[0127]本文所公開的概念將在以下實例中進(jìn)ー步描述，所述實例不限制權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍。
[0128]所有實例的共同操作條件:
[0129]過冷=10.00°C
[0130]蒸發(fā)器中增加的過熱=15. 00°C
[0131]壓縮機(jī)效率=0.80 (80 % )
[0132]實例I
[0133]相對于HFC-245fa和CFC-114,具有可用熱源的Z-HF0_1336mzz在25°C下的加熱件能
[0134]測定Z-HF0-1336mzz在水加熱熱泵中的性能，并且與HFC_245fa和CFC-114的性能進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)示于表1 (a)和1(b)中。數(shù)據(jù)基于以下條件：
[0135]蒸發(fā)器溫度 25 °C
[0136]冷凝器溫度 85 °C
[0137]表1 (a)
[0138]
【權(quán)利要求】
1.在高溫?zé)岜弥挟a(chǎn)生加熱的方法，包括在冷凝器中冷凝包含2-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的蒸氣工作流體，從而產(chǎn)生液體工作流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使熱傳遞介質(zhì)通過所述冷凝器，從而所述工作流體的冷凝加熱了所述熱傳遞介質(zhì)，并且將經(jīng)加熱的熱傳遞介質(zhì)從所述冷凝器通到待加熱的主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質(zhì)為水，并且所述待加熱的主體為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質(zhì)為水，并且所述待加熱的主體為用于供暖的空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述熱傳遞介質(zhì)為工業(yè)熱傳遞液體，并且所述待加熱的主體為化學(xué)工藝物流。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括在動力式(例如軸向式或離心式)壓縮機(jī)或容積式(例如往復(fù)式、螺桿式或渦 旋式)壓縮機(jī)中壓縮所述工作流體蒸氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使待加熱的流體通過所述冷凝器，從而加熱所述流體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述流體為空氣，并且將經(jīng)加熱的空氣從所述冷凝器通到待加熱的空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述流體為工藝物流的一部分，并且使經(jīng)加熱的所述部分返回至所述工藝中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在至少兩個加熱階段之間交換熱量，包括: 吸收在選定的冷凝溫度下操作的加熱階段中的工作流體的熱量，并且將該熱量傳遞至在更高冷凝溫度下操作的另一個加熱階段的工作流體；其中在所述更高冷凝溫度下操作的所述加熱階段的工作流體包含z-l，1，1,4,4,4-六氟-2- 丁烯。
11.相對于使用第一工作流體作為熱泵工作流體時的最高可行冷凝器操作溫度，提升適于與第一工作流體一起使用的高溫?zé)岜迷O(shè)備中的最高可 行冷凝器操作溫度的方法，包括向所述高溫?zé)岜弥醒b入包含2-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯的工作流體，其中所述第一工作流體選自CFC-114、HFC-134a, HFC_236fa、HFC-245fa、CFC-1l 和 HCFC-123。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述最高可行冷凝器操作溫度提升至大于約122 °C的溫度。
13.組合物，包含:(a)Z_l, 1,1,4,4,4_六氣_2_ 丁?。?b) 2_氣丙燒；和(c)至少一種適于在至少約150°C的溫度下使用的潤滑劑；其中所述2-氯丙烷的含量能有效與所述Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2- 丁烯形成共沸物或類共沸物組合。
14.高溫?zé)岜迷O(shè)備，含有包含Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的工作流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，包括動力式(例如軸向式或離心式)壓縮機(jī)或容積式(例如往復(fù)式、螺桿式或渦旋式)壓縮機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，所述設(shè)備具有至少兩個布置為級聯(lián)加熱系統(tǒng)的加熱階段，每個階段使工作流體循環(huán)通過，其中熱量從前面階段傳遞至最終階段，并且其中所述最終階段的加熱流體包含Z-1，1，1，4，4，4_六氟-2- 丁烯。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，所述設(shè)備具有至少兩個布置為級聯(lián)加熱系統(tǒng)的加熱階段，每個階段使工作流體循環(huán)通過，所述設(shè)備包括: (a)用于降低第一工作流體液體的壓力和溫度的第一膨脹裝置； (b)具有入口和出口的蒸發(fā)器，其中來自所述第一膨脹裝置的所述第一工作流體液體通過所述蒸發(fā)器入口進(jìn)入所述蒸發(fā)器并且在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)以形成第一工作流體蒸氣，并且循環(huán)至所述出口 ； (C)具有入口和出口的第一壓縮機(jī)，其中來自所述蒸發(fā)器的所述第一工作流體蒸氣循環(huán)至所述第一壓縮機(jī)的入口并被壓縮，從而提高所述第一工作流體蒸氣的壓力和溫度，并且經(jīng)壓縮的第一制冷劑蒸氣循環(huán)至所述第一壓縮機(jī)的出口 ； (d)級聯(lián)換熱器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有: (i)第一入口和第一出口，其中所述第一工作流體蒸氣從所述第一入口循環(huán)至所述第一出口并且在所述換熱器系統(tǒng)中冷凝以形成第一工作流體液體，從而排出熱量，和 (?)第二入口和第二出口，其中第二工作流體液體從所述第二入口循環(huán)至所述第二出口，并且吸收由所述第一工作流體排出的熱量并且形成第二工作流體蒸氣； (e)具有入口和出口的第二壓縮機(jī)，其中來自所述級聯(lián)換熱器系統(tǒng)的所 述第二工作流體蒸氣被吸入所述壓縮機(jī)中并被壓縮，從而提高所 述第二工作流體蒸氣的壓力和溫度； (f)具有入口和出口的冷凝器，所述冷凝器用于使所述第二工作流體蒸氣循環(huán)通過，并且用于冷凝來自所述第二壓縮機(jī)的所述第二工作流體蒸氣以形成第二工作流體液體，從而產(chǎn)生熱量，其中所述第二工作流體液體通過所述出口離開所述冷凝器；和 (g)第二膨脹裝置，所述第二膨脹裝置用于降低離開所述冷凝器并進(jìn)入所述級聯(lián)換熱器系統(tǒng)的第二入口的所述第二工作流體液體的壓力和溫度；其中所述第二工作流體包含Z-1,1,1,4,4,4-六氣-2- 丁稀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，其中所述第一工作流體包含至少一種選自HF0-1234yf 和 E-HF0_1234ze 的氟代烯烴。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，其中所述第一工作流體包含至少一種選自HFC-32、HFC-134a, HFC-134 和 HFC_227ea 的氟代烷烴。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，其中所述第一工作流體選自由以下組成的組合物:
HFC-32、
HFO-1234yf/HFC-32
HFO-1234yf/HFC-134a、
HFO-1234yf/HFC-134、
HFO-1234yf/HFC-134a/HFC-134`、
E-HFO-1234ze/HFC-134a、
E-HFO-1234ze/HFC-134、
E-HFO-1234z e/HFC-134a/HFC_134、
E-HF0-1234ze/HFC-227ea、
E-HF0-1234ze/HFC-134/HFC-227ea、E-HF0-1234ze/HFC-134/HFC-134a/HFC-227ea 和
HF0-1234yf/E-HF0-1234ze/HFC-134/HFC-134a/HFC-227ea。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，其中所述最終階段之前的階段的工作流體包含至少一種選自HF0-1234yf和E-HF0_1234ze的氟代烯烴。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高溫?zé)岜迷O(shè)備，其中所述最終階段之前的階段的工作流體包含至少一種選自HFC-32、 HFC-134a, HFC-134和HFC_227ea的氟代烷烴。
【文檔編號】C09K5/04GK103502380SQ201280007242
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月31日
【發(fā)明者】K.康托瑪麗斯 申請人:納幕爾杜邦公司