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