热循环用工作介质、热循环系统用组合物以及热循环系统技术方案

本发明专利技术提供温室效应系数小、自分解性得到改善的热循环用工作介质，含有该工作介质的热循环系统用组合物以及使用该组合物的热循环系统。本发明专利技术涉及含有三氟乙烯和2,3,3,3‑四氟丙烯的热循环用工作介质，其中，相对于所述工作介质总量的三氟乙烯和2,3,3,3‑四氟丙烯的总量的比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于三氟乙烯和2,3,3,3‑四氟丙烯的总量的三氟乙烯的比例在21质量％以上39质量％以下。还涉及含有该热循环用工作介质的热循环系统用组合物以及使用了该组合物的热循环系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热循环用工作介质、含有该工作介质的热循环系统用组合物、以及使用该组合物的热循环系统。
技术介绍
以往，作为冷冻机用制冷剂、空调机器用制冷剂、发电系统(废热回收发电等)用工作介质、潜热输送装置(热管等)用工作介质、二次冷却介质等热循环用的工作介质，使用了一氯三氟甲烷、二氯二氟甲烷等氯氟烃(CFC)，一氯二氟甲烷等氢氯氟烃(HCFC)。但是，CFC和HCHC被指出对平流层的臭氧层存在影响，现在成为了被限制的对象。由于这种原因，作为热循环用工作介质，使用对臭氧层影响小的二氟甲烷(HFC-32)、四氟乙烷、五氟乙烷(HFC-125)等氢氟烃(HFC)来替代CFC和HCFC。例如R410A(HFC-32和HFC-125质量比为1:1的近似共沸混合制冷剂)等一直以来广泛使用的制冷剂。但是，HFC被指出可能是全球变暖的原因。R410A由于冷冻能力强，所以在称作组合式空调和室内空调的通常的空调机器等中被广泛使用。但是，温室效应系数(GWP)为2088的高值，因此需要开发GWP低的工作介质。于是，最近由于具有碳-碳双键且该键容易被空气中的OH自由基分解，针对作为对臭氧层影响很小且对全球变暖影响小的工作介质的氢氟烯烃(HFO)、即具有碳-碳双键的HFC具有越来越多的期待。本说明书中，在没有特别限定的情况下，则将饱和HFC称作HFC，与HFO区别使用。另外，也存在将HFC记述为饱和氢氟烃的情况。进一步，对于HFC、HFO等卤化烃，将其化合物的简称记在化合物名之后的括号内，但在本说明书根据需要使用其简称以代替化合物名。作为使用了该HFO的工作介质，例如在专利文献1中公开了关于使用了具有上述特性的同时、还具有优良的循环性能的三氟乙烯(HFO-1123)的工作介质的技术。专利文献1中，还以提高该工作介质的不燃性和循环性能等为目的，尝试了将HFO-1123与各种HFC组合作为工作介质。已知若存在火源，则该HFO-1123单独使用时在高温或高压下发生自分解。对此，非专利文献1报告了通过将HFO-1123与例如偏氟乙烯等其他成分混合而形成抑制了HFO-1123的含量的混合物，从而抑制自分解反应的尝试。另外，作为热循环用工作介质中所用的HFO，已知可使用2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)，也开发了涉及HFO-1234yf的技术。例如，专利文献2中，记载了以特定方法制造HFO-1234yf时而得的含有HFO-1234yf的组合物。专利文献2中记载的组合物中包含多种化合物，且其中包含含有HFO-1234yf和HFO-1123的组合物。但是，仅将HFO-1123作为HFO-1234yf的副产物与其他多种化合物一同记载，未公开将两者以特定的比例混合而得的组合物作为工作介质使用的事项。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/157764号专利文献2：日本专利特表2012-505296号公报非专利文献非专利文献1：燃烧、爆炸和冲击波(Combusion,Explosion,and Shock Waves)，卷42，编号2，140-143页，2006
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上所述，虽然正在探讨将HFO-1123作为工作介质使用，但是并不知晓能够维持其优良的冷冻循环性能的同时还能稳定使用的具体的组成。特别地，HFO-1123在上述高温高压条件下产生自分解反应，因此将HFO-1123作为热循环用工作介质使用的情况下，要求提高其实际使用时的耐久性。于是，本专利技术的目的在于提供对全球变暖的影响小、循环性能(能力)良好且耐久性也优良的热循环用工作介质，使用了该热循环用工作介质的热循环系统用组合物以及使用了该组合物的热循环系统。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术者为解决上述课题进行了认真研究，发现通过以特定的比例将HFO-1123与HFO-1234yf组合能够得到上述特性良好的热循环用工作介质，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供具有以下的[1]～[8]中记载的构成的热循环用工作介质、热循环系统用组合物以及热循环系统。[1]热循环用工作介质，它是含有三氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯的热循环用工作介质，其中，相对于所述热循环用工作介质总量的所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在21质量％以上39质量％以下。[2][1]中记载的热循环用工作介质，其中，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在23质量％以上39质量％以下。[3][2]中记载的热循环用工作介质，其中，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在23质量％以上且低于35质量％。[4][1]～[3]中任一项记载的热循环用工作介质，其中，相对于所述热循环用工作介质总量的所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的比例超过97质量％且在100质量％以下。[5]热循环系统用组合物，其中，含有[1]～[4]中任一项记载的热循环用工作介质和冷冻机油。[6]热循环系统，其中，使用了[5]中记载的热循环系统用组合物。[7][6]中记载的热循环系统，其中，所述系统为冷冻·冷藏机器、空调机器、发电系统、热输送装置或二次冷却机。[8][7]中记载的热循环系统，其中，所述热循环系统为室内空调、店铺用组合式空调、建筑物用组合式空调、设备用组合式空调、燃气机热泵、列车用空调装置、汽车用空调装置、内置型陈列柜、独立式陈列柜、商用冷冻·冷藏库、制冰机或自动售货机。专利技术效果本专利技术的热循环用工作介质以及含有该工作介质的热循环系统用组合物在抑制对全球变暖的影响的同时具有实用的循环性能，耐久性也良好。因此，如果利用本专利技术的热循环系统，则通过使用本专利技术的热循环系统用组合物，在抑制对全球变暖的影响的同时具有实用的热循环性能，耐久性也良好，能够提供稳定的热循环系统。附图说明图1是表示作为本专利技术的热循环系统的一个示例的冷冻循环系统的结构示意图。图2是将图1的冷冻循环系统中的工作介质的状态变化以压力-焓线图记载的循环图。图3是表示实施例中压力与HFO-1123的自分解性的关系的图。具体实施方式下面，对本专利技术的实施方式进行说明。<工作介质>本专利技术的工作介质是含有HFO-1123和HFO-1234yf的热循环用工作介质，工作介质总量中含有的HFO-1123和HFO-1234yf的总量的比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于HFO-1123和HFO-1234yf的总量的HFO-1123的比例在21质量％以上39质量％以下。作为热循环，可无特别限制地使用基于冷凝器和蒸发器等热交换器的热循环。本专利技术的热循环用工作介质是含有HFO-1123、HFO-1234yf和根据需要使用的其他成分的混合介质。此处，HFO-1234yf的温室效应系数(100年)是指基于政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评价报告书(2007年)的值，该值为4，HFO-1123的温室效应系数(100年)按照IPCC第4次评价报告书测定的值为0.3。本说明书中，若无特别限定则GWP是IPCC第4次评价报告书的100本文档来自技高网...

【技术保护点】
热循环用工作介质，它是含有三氟乙烯和2,3,3,3‑四氟丙烯的热循环用工作介质，其特征在于，相对于所述热循环用工作介质总量的所述三氟乙烯和所述2,3,3,3‑四氟丙烯的总量的比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3‑四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在21质量％以上39质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.17 JP 2014-0537651.热循环用工作介质，它是含有三氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯的热循环用工作介质，其特征在于，相对于所述热循环用工作介质总量的所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在21质量％以上39质量％以下。2.如权利要求1所述的热循环用工作介质，其特征在于，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在23质量％以上39质量％以下。3.如权利要求2所述的热循环用工作介质，其特征在于，相对于所述三氟乙烯和所述2,3,3,3-四氟丙烯的总量的所述三氟乙烯的比例在23质量％以上且...

【专利技术属性】
技术研发人员：福岛正人，河口聪史，上野胜也，田中俊幸，冈本秀一，大塚哲央，门胁宜伸，野上达弘，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP