專利名稱：：用于熱傳感裝置的流體的制作方法用于熱傳感裝置的流體
背景技術：
：本申請主要涉及用于熱傳感裝置的液體組合物。本申請更具體地涉及可在用于供暖、通風、空調(diào)和制冷(HVAC&R)系統(tǒng)中的熱傳感裝置中代替甲苯的流體。液體甲苯具有已知的膨脹系數(shù)，是一種用于填充溫度傳感元件和溫度傳感裝置的熱流體。甲苯被美國交通部(U.S.D印artmentofTransportation)認定為一種危險物質(zhì)，并被美國防火協(xié)會(NationalFireProtectionAssociation(NFPA))在NFPA防火菱形標識(firediamond)內(nèi)分為健康值為2、可燃性值為4、反應性值為1的危險物質(zhì)。這一分類包括極度危險的可燃性和需要通過使用呼吸器進行人類保護的中等危險的健康危險。在溫度傳感裝置中使用具有這種分級的流體是不理想的。溫度傳感元件是一種被液體充滿的封閉金屬管件。所述管件具有這樣一種構造，即該元件的末端之一包含一個柔性隔膜，所述隔膜由于由所述元件的溫度變化引起的液體的相應體積變化而表現(xiàn)出收縮或膨脹。所述元件中所含的液體的初始體積在給定的溫度下是已知的，并且所述液體具有已知的熱膨脹系數(shù)。換言之，由于已知所述液體的體積和膨脹系數(shù)，因此可測定所述液體(以及從而該隔膜)隨溫度變化的膨脹和收縮。所述膨脹和收縮符合如下公式ΔV=βXViXΔT其中ΔV對應所述液體以立方英寸(in3)為單位的體積變化，β表示所述流體以華氏溫度的倒數(shù)(1/°F)為單位的流體熱膨脹系數(shù)，Vi是在初始溫度下以立方英寸(in3)為單位的初始體積，ΔΤ為以華氏溫度(下)為單位的溫度變化。流體的β值越低，產(chǎn)生給定隔膜運動所需的溫度變化就越大。因此，如果一種給定液體的β值小于甲苯的β值，那么對于相同體積的液體和所述元件的相同隔膜構造，可以預期所述給定液體與甲苯相比，具有不同和更大范圍的隔膜差異運動。甲苯已被用于多種溫度傳感元件和溫度傳感裝置至少50年之久。已知的在使用NFPA分級時危險性低于甲苯的現(xiàn)有熱流體一般為β值小于甲苯的合成、有機、低粘度物質(zhì)。所述流體β值的這些差異要求在使用其他流體時要重新設計熱傳感裝置，包括該元件的尺寸的增加和/或規(guī)格的更大差異。所述公開的系統(tǒng)和/或方法的預期優(yōu)點可滿足一種或多種上述需要或者提供其他有利特性。其他特性和優(yōu)點將通過本說明書展現(xiàn)。所公開的教導涵蓋落入權利要求范圍的那些實施方案，而不管它們是否滿足一種或多種上述需要。
發(fā)明內(nèi)容—個實施方案涉及一種含有一種如下流體的熱流體，所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>也可使用所述流體的組合。所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度膨脹或收縮。另一個實施方案涉及一種包括可變體積室的溫度傳感元件。一種流體被置于所述室內(nèi)。所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>也可使用所述流體的組合。所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度變化膨脹或收縮。所述室內(nèi)的流體的膨脹或收縮可改變所述室的體積。另一個實施方案涉及一種傳感溫度條件的方法。所述方法包括提供一個可變體積室。所述方法還包括在所述室內(nèi)提供一種流體，其中所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>也可使用所述流體的組合。所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度變化膨脹或收縮。所述方法還包括使所述元件經(jīng)歷溫度變化。監(jiān)測所述室的體積并根據(jù)所述室的體積測定溫度。本文所述的實施方案的一些優(yōu)點為流體的危險性降低，包括毒性、可燃性的降低和其他關于甲苯的危險性的降低。此外，所述熱流體能夠在不進行設計的顯著改變和現(xiàn)有裝置的更換的情況下代替現(xiàn)有的熱流體。另外一些示例性實施方案涉及權利要求中概括述及的其他特征和特征組合。圖1為一個實施方案的溫度傳感元件。圖2為一個實施方案的體積測定裝置。圖3示出了一個實施方案的流體在溫度變化范圍內(nèi)的體積變化的數(shù)據(jù)。具體實施例方式一個實施方案的熱流體或溫度傳感流體包括乙二醇二乙酸酯(CH3C00CH2CH200CCH3)(也稱為1，2_乙二醇二乙酸酯、二乙酸乙烯酯、1，2-二乙酰氧基乙烷和/或乙酸2-(乙酰氧基)乙酯)；和丙二醇二乙酸酯(CH3CH(OCOCH3)CH2OCOCH3)(也稱為1，2-丙二醇二乙酸酯、二乙酸丙烯酯、1，2-二乙酰氧基丙烷和/或乙酸2-(乙酰氧基)-1-甲基乙基酯)。具體地，所述實施方案的熱流體包括一種組合物，所述組合物含有一種選自具有如下通式的化合物的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>也可使用所述流體的組合。一個實施方案的溫度傳感元件中所用的熱流體包括β值和熱特性與甲苯基本相同的流體。表1描述了在-58華氏度到392華氏度的溫度范圍內(nèi)，甲苯以及兩種熱流體的β值。表1甲苯和替代流體的β值甲苯的β值(華氏度-1CF―1))，(攝氏度Ι—1))0.000600-0.000630(-58至32華氏度(°F“1))0.00134-0·00140(-50至0攝氏度-1CC-1))0.000630-0.000664(32至122華氏度4(°F“1))0.00140-0.00148(0至50攝氏度-1CC-1))0.000664-0.000706(122至212華氏度(0F“1))0.00148-0.00157(50至100攝氏度-1CC-1))0.000706-0.000758(212至302華氏度4(°F力)0，00157-0.00169(100至150攝氏度-1CC-1))0.000758-0.000828(302至392華氏度(°F力)0.00169-0.00184(150至200攝氏度-1CC-1))乙二醇二乙酸酯的β值(華氏度-1CF-1)),(攝氏度Ι—1))熱流體#10.000529-0.000553(-58至32華氏度(0F“1))0.00098-0.00103(-50至0攝氏度-1CC-1))0.000553-0.000580(32M122華氏度4(°F“1))0.00103-0.00108(0至50攝氏度-1CC-1))0.000580-0.000610(122至212華氏度4(°F―1))0.00108-0，00114(50至100攝氏度-1CC-1))0.000610-0.000649(212至302華氏度°F力)0.00114-0·00121(100至150攝氏度-1CC-1))0.000649-0.000697(302至392華氏度4(°F力)0.00121-0.00130(150至200攝氏度-1CC-1))丙二醇二乙酸酯的β值(華氏度-1CF-1)),(攝氏度-1CC-1))熱流體#2:0.000580-0.000606(-58至32華氏度(0F“1))0.00108-0.00113(-50至0攝氏度-1CC-1))0.000606-0.000635(32至122華氏度(°F“1))0,00113-0.00118(0至50攝氏度-1CC-1))0.000635-0.000670(122至212華氏度4(°F―1))0.00118-0·00125(50至100攝氏度-1CC-1))0.000670-0.000711(212至302華氏度4(°F力)0.00125-0.00132(100至150攝氏度-1CC-1))0.000711-0.000763(302至392華氏度4(°F力)0.00132-0.00142(150至200攝氏度-1CC-1))在操作溫度下，熱流體#1和#2的平均熱膨脹系數(shù)為從約0.00098攝氏度倒數(shù)(°C―1)到約0.00130攝氏度倒數(shù)(V-1)(熱流體#1)或為從約0.00108攝氏度倒數(shù)(V―1)到約0.00142攝氏度倒數(shù)(°C-1)(熱流體#2)。操作溫度包括所述HVAC&R裝置可經(jīng)受的溫度。操作溫度包括從約-58華氏度(下)到約392華氏度(下)(-50攝氏度(°C)到約200攝氏度(°C))的溫度范圍。熱流體#1和#2未被美國交通部歸為危險物質(zhì)，其在NFPA的菱形標識內(nèi)的NFPA分級為健康值1、可燃性值4和反應性值0。所述一個實施方案的熱流體的危險性比甲苯低。危險性較低是指，所述熱流體的可燃性比甲苯更低和/或健康危險比甲苯更低。表2物質(zhì)鑒定特性甲苯熱流體#1熱流體#2流體甲基苯、甲苯或苯1,2-乙二醇二乙酸酯、乙1，2-丙二醇二乙酸酯、丙二名稱基甲烷二醇二乙酸酯、二乙酸乙醇二乙酸酯、二乙酸丙烯烯酯、1，2-二乙酰氧基乙酯、1，2-二乙酰氧基丙烷、烷、乙酸2-(乙酰氧基)乙酸2-(乙酰氧基)-1-甲基乙酯乙基酯、乙酸2-(乙酰氧基)乙基酯分子C6H5CH3C6H10O4C7H12O4式CAS108-88-3111-55-7623-84-7編號特性甲苯熱流體#1熱流體#2外觀澄清、無色液體(塞波特色度+28-+30)澄清、無色液體(APHA15Max)無色液體氣味芳香，類似苯淡、令人愉快淡、令人愉快表3:物理和化學性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4:管制信息<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表5健康危險信息<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖1示出了用于HVAC&R系統(tǒng)部件或其他系統(tǒng)部件的溫度傳感元件100。所述溫度傳感元件100根據(jù)它所含的流體103的膨脹測定流體或其他媒介的溫度。所述溫度傳感元件100可為控制系統(tǒng)或其他裝置的部件并提供對所述系統(tǒng)的部件的傳感和/或控制。所述溫度傳感元件100包括具有可容納流體103的構造的室101。所述室101包括一個可變體積。所述體積可被可移動的側壁105改變，所述側壁105能夠根據(jù)所述流體103的膨脹或收縮而移動。所述室101和所述側壁105是由熱膨脹系數(shù)低的彈性材料或彈力材料制成的。所述室101的幾何形狀不限于圓筒形，而是可包括任何能夠容納流體103的幾何形狀。此外，所述側壁105不限于示出的設置，而是可包括任何可使室101具有可變體積的結構。所述流體103包括含有如下組合物的熱流體，所述組合物包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>也可使用所述流體的組合。在操作中，使所述溫度傳感元件100暴露在一個溫度下。例如，可將一個溫度待傳感的媒介靠近所述溫度傳感元件100。此外，室101的接觸或靠近待測量的流體或其他媒介的部分或其增設件可由熱傳導材料制成。例如，可傳感外部或內(nèi)部空氣并測定溫度，其中所述溫度傳感元件100可接觸所述空氣，靠近所述空氣，或者所述溫度傳感元件100的部件或增設件可接觸或靠近所述空氣。響應于暴露的媒介溫度，流體103會膨脹或收縮，并且室101的體積相應地增大或減小。測量所述室101的體積，并基于由暴露于所述媒介所形成的體積計算溫度?？上鄬⒖紲囟扔嬎阍摐囟?，其中通過如下公式計算體積變化<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>基于已知流體的體積或其他已知技術的校準方法可用于測量相對于參考溫度的溫度。同樣，可就所述熱流體的體積變化差異測量和確定差異溫度。實施例以下實施例說明了甲苯和熱流體#1之間的相似行為。試驗包括在預設溫度下用預設體積的試驗流體203填充體積測量裝置200，其中一個裝置200用甲苯填充，另一個用熱流體#1填充，如圖2所示。具體地，在140°F下將68mL熱流體#1加入所述裝置200中。所述裝置200由玻璃貯器205和帶刻度的體積測量管207構成。當使充滿流體的裝置200經(jīng)歷溫度變化時，所述試驗流體203的熱膨脹導致相應的體積變化。在整個實驗中，相對于體積的溫度變化被記錄并示于表6。表6:實驗數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在試驗流體203經(jīng)受溫度變化時進行測量所得的實驗數(shù)據(jù)圖示于圖3a和3b。在這些圖中，溫度下降圖示于圖3A，而溫度上升圖示于圖3B。從這兩幅圖中可清楚看到，所述熱流體的熱行為與甲苯的熱行為基本相同。應理解，本發(fā)明的實施不限于以下描述所述的或所述圖中示出的細節(jié)或方法。應理解本文所用的措詞和術語只是出了描述的目的，而不應被當作限制。盡管所述圖中示出的和本文所述的示例性實施方案目前是優(yōu)選的，然而應理解給出這些實施方案只是為了舉例。因此，本申請不限于具體實施方案，而是包括仍然落入所附權利要求范圍的多種變化方案。任何過程或方法步驟的順序或次序可根據(jù)不同的實施方案進行變化或重新排序。必須著重指出，如多個示例性實施方案所示的裝置的構造和設置只是為了說明。盡管本申請僅詳細描述了一些實施方案，然而的本領域技術人員閱讀了本申請后將容易地理解，在不實質(zhì)性地偏離權利要求中所述主題的新教導和優(yōu)點的情況下可進行許多改變(如大小、尺寸、結構、形狀和各種元件的比例、參數(shù)值、安裝排布、材料使用、顏色、方向等的變化)。例如，以整體形成的形式示出的元件可由多個部分或元件構成，元件的位置可被翻轉(zhuǎn)或進行其他改變，并且分散元件的種類和數(shù)量或位置都可被更改或改變。因此，所有這些改變都意圖包括在本申請的范圍之內(nèi)。任何過程或方法步驟的順序或次序可根據(jù)不同的實施方案進行變化或重新排序。在權利要求中，任何手段加功能(means-plus-function)的限定都意圖涵蓋在本文中被描述成可行使所列功能的結構，并且不僅包括結構等價物，而且包括等價結構。在不偏離本申請精神的情況下，對所述示例性實施方案的設計、操作條件和布置可進行其他替代、改變、變化和省略。應指出，盡管本文的圖和說明可顯示和/或描述方法步驟的具體順序，然而應理解這些步驟的順序可能與所述不同。兩個或多個步驟也可同時進行或部分同時進行。這種改變將倚賴所選的軟件和硬件系統(tǒng)并倚賴設計者的選擇。應理解，所有這些改變都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同樣，軟件的執(zhí)行可用帶有基于規(guī)則的邏輯和其他邏輯的標準編程技術實現(xiàn)，從而實現(xiàn)多個連接步驟、處理步驟、比較步驟和決定步驟。權利要求一種熱流體，所述熱流體包括如下一種流體，所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物及其組合其中所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度膨脹或收縮。FPA00001109539200011.tif2.權利要求1的熱流體，其中所述流體在操作溫度下的平均熱膨脹系數(shù)為從約0.00098°C到約0.00130°C人3.權利要求1的熱流體，其中所述流體在操作溫度下的平均熱膨脹系數(shù)為從約0.00108°C到約0.00142°C人4.權利要求1的熱流體，其中所述流體的可燃性低于甲苯。5.權利要求1的熱流體，其中所述流體的毒性低于甲苯。6.權利要求1的熱流體，其中所述流體的可燃性和毒性都低于甲苯。7.一種用于HVAC&R系統(tǒng)的溫度傳感元件，包括一個可變體積室，一種被置于所述室內(nèi)的流體，所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物及其組合O其中所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度膨脹或收縮，其中所述室內(nèi)的流體的膨脹或收縮改變所述室的體積。8.權利要求7的溫度傳感元件，其中所述流體在操作溫度下的熱膨脹系數(shù)為從約0.00098°C到約0.00130°C人9.權利要求7的溫度傳感元件，其中所述流體在操作溫度下的熱膨脹系數(shù)為從約0.00108°C到約0.00142°C人10.權利要求7的溫度傳感元件，其中所述流體的可燃性低于甲苯。11.權利要求7的溫度傳感元件，其中所述流體的毒性低于甲苯。12.權利要求7的溫度傳感元件，其中所述元件根據(jù)流體膨脹或收縮傳感溫度值。13.—種傳感溫度條件的方法，包括提供一個可變體積室，在所述室內(nèi)提供一種流體，所述流體包括一種選自具有如下通式的化合物的化合物及其組合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度膨脹或收縮，將所述元件暴露于溫度下；監(jiān)測所述室的體積；并且根據(jù)所述室的體積測定溫度。14.權利要求13的方法，其中所述流體在操作溫度下的熱膨脹系數(shù)為從約0.00098"C-1到約0.00130°C<。15.權利要求13的方法，其中所述流體在操作溫度下的熱膨脹系數(shù)為從約0.ooiostr1到約0.00142°C―1。16.權利要求13的方法，其中所述流體的可燃性低于甲苯。17.權利要求13的方法，其中所述流體的毒性低于甲苯。18.權利要求13的方法，其中所述流體的可燃性和毒性都低于甲苯。19.權利要求13的方法，還包括根據(jù)在所述測定步驟中測定的溫度操作一個HVAC部全文摘要本文提供了一種含有一種如下流體的熱流體，所述流體包括一種選自具有如下通式(I，II)的化合物的化合物及其組合。所述流體被安排和布置成可根據(jù)溫度膨脹或收縮。還公開了一種溫度傳感元件和一種傳感溫度的方法。文檔編號G01K5/12GK101836093SQ200880112812公開日2010年9月15日申請日期2008年10月9日優(yōu)先權日2007年10月23日發(fā)明者A·洛佩斯奧爾蒂斯,C·R·奎拉柯羅拉,M·D·德爾加多維吉爾,M·梅德拉諾羅德里格斯,V·H·柯林斯馬提尼斯申請人:江森自控科技公司