【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含hfo-1234yf、hfc-152a和hfo-1132e的组合物。
技术介绍
1、汽车工业正在经历着从利用内燃机(ice)推进到利用电动机推进的架构平台更新。这种平台更新严重地限制了混合动力车辆、插电式混合动力车辆中内燃机(ice)的尺寸，或者可能完全消除了纯电动车辆中的ice。一些车辆仍然保持ice并且被称为混合动力电动车辆(hev)或插电式混合动力电动车辆(phev)或轻度混合动力电动车辆(mhev)。完全电动且没有ice的车辆被表示为全电动车辆(ev)，包括纯电动汽车(bev)。所有hev、phev、mhev和ev都使用至少一个电动机，其中电动机为车辆提供了某种形式的推进力，该推进力通常由存在于汽油/柴油动力车辆上的内燃机(ice)提供。
2、在电气化车辆中，ice的尺寸通常减小(hev、phev、或mhev)或被消除(ev)以减小车辆重量，从而增加电驱动循环。虽然ice的主要功能是提供车辆的推进力，但其也向乘客舱室提供热量作为辅助功能。通常，当环境条件为10℃或更低的温度时，需要加热。在非电气化车辆中，存在着来自ice的过量热，其可被排除并且用来加热乘客舱室。应当指出的是，虽然ice可能需要一些时间(若干分钟)来加热并生成热量，但其在低至-30℃的温度时也能良好工作。因此，在电气化车辆中，ice尺寸减小或消除产生了对乘客舱室的有效替代加热的需求。在当前的ev中，没有ice，目前使用正温度系数(ptc)加热器。使用热泵来冷却和加热可以替代ptc加热器以及空气调节系统，并且允许更有效的冷却和加
3、由于环境压力，r-134a(氢氟烃或hfc)已被汽车空气调节淘汰，转而使用较低的全球变暖潜能值(gwp)制冷剂(gwp<150)。虽然hfo-1234yf(氢氟烯烃)满足低gwp要求(gwp＝4，根据pappadimitriou；以及gwp<1，根据ar5)，但其与r-134a相比具有较低制冷容量并且在当前系统设计中在较低(-10℃)至极低(-30℃)的环境温度下可能不能完全满足加热要求。固定制冷剂应用中常用的制冷剂共混物是汽车热泵的另一种选择。包含hfo-1234yf的组合物的示例公开于wo2007/126414中；该专利申请公开内容通过引用并入本文。
4、相似地，固定式住宅和商业建筑的加热和冷却也遭受着缺乏合适的低gwp制冷剂来替代当前使用的陈旧的高gwp制冷剂的困扰。
5、因此，需要可提供冷却和加热二者的低gwp热泵型流体，以满足对混合动力车辆、轻度混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆、电气化公共交通，以及住宅和商业建筑的热管理的日益增长的需求。
技术实现思路
1、本专利技术涉及环境友好的制冷剂共混物的组合物，该组合物具有低gwp(gwp小于或等于100)、低毒性(a级，根据ansi/ashrae标准34或iso标准817)、以及低易燃性(2级或2l级，根据ashrae 34或iso 817)与低温度滑移以用于对混合电动车辆、轻度混合电动车辆、插电式混合电动车辆、或全电动车辆进行整车热管理(将热量从车辆的一部分传递到另一部分)。热管理系统可以操作以提供电力电子器件、电池、发动机的冷却和/或加热，并且向乘客舱室提供空气调节(a/c)和/或加热。这些制冷剂也可用于公共交通移动应用，该应用受益于能够加热和冷却电池、发动机和乘客室区域的热泵型系统。公共交通移动应用不限于但可包括运输车辆，诸如救护车、公共汽车、航天飞机和火车。
2、在本专利技术的一个方面，组合物包含含有hfo-1234yf、hfc-152a和hfo-1132e的制冷剂共混物。
3、本专利技术的组合物在车辆热管理系统的操作条件下表现出较低的温度滑移。由于机动车辆的修理或维修方式，具有低温滑移流体或没有滑移将是优选的。当前，在车辆a/c修理或维修过程期间，制冷剂通过特定的汽车维修机器来处理，该汽车维修机器回收制冷剂，将制冷剂再循环到一定的间歇性质量等级以除去总污染物，然后在修理或维修完成后将制冷剂再填充回车辆中。这些机器被表示为r/r/r机器，因为它们回收、再循环、并再填充制冷剂。由于目前正使用单一化合物制冷剂hfo-1234yf，这种在车辆维护或修理期间的制冷剂的现场回收、再循环和再填充是可能的。目前的汽车维修机器通常不能处理在使用期间可能分馏的制冷剂共混物，并且可能表现出最低沸点组分的优先泄漏。因此，在维修期间从系统中除去的制冷剂可能不会产生与填充的原始共混物相同百分比。由于制冷剂在车辆修理车间被“现场”处理，因此没有机会将共混制冷剂重构回为原始组分浓度，诸如由制冷剂再循环器所进行的。具有较高温度滑移的制冷剂有时可能需要“重构”为原始制剂，否则可能发生循环性能的损失。因此，需要用于汽车应用的具有较低温度滑移的制冷剂。由于热泵流体将以与空气调节流体相同的方式处理，所以这种低温滑移的要求也将适用于热泵型流体，原因是其将以与传统空气调节流体相同的方式处理和/或维修。另外，当前的热交换器设计是基于使用单一化合物制冷剂。具有显著温度滑移的新制冷剂可能需要完全重新设计热交换器和其它系统部件，以便维持利用单组分流体的现有系统的总体系统性能。
4、虽然hfo-1234yf可用作空气调节制冷剂，但其作为热泵型流体表现的能力受限，即能够提供冷却和加热模式二者所需的容量。因此，本文所提到的制冷剂在加热操作范围内独特地提供了相对于hfo-1234yf改善的容量，和/或使加热范围容量相对于hfo-1234yf扩展到的蒸发器温度低至-30℃，提供了相似或改善的效率(cop)，具有较低的gwp以及低至轻度易燃性，同时还独特地表现出低温度滑移。因此，这些制冷剂在电气化车辆应用中最为有用，尤其是hev、phev、mhev、ev以及在低端加热范围内需要这些性质的公共交通车辆。应当指出的是，热泵流体需要在空气调节循环中(即制冷剂平均冷凝温度高达40℃)表现良好，从而理想地提供与hfo-1234yf相当或增加的容量。因此，本文所提到的制冷剂共混物在特别是-30℃至最高+40℃的温度范围内表现良好，并且可以根据热泵系统需要的循环来提供加热和冷却。
5、本专利技术人已发现，在加热模式下提供比单独hfo-1234yf高至少20％的体积容量、等于或高于单独hfo-1234yf的cop且具有小于4k的平均温度滑移的制冷剂共混物是无毒的，并且可由ashrae分类为2级或2l易燃性。
6、本专利技术包括以下方面和实施方案：
7、在一个实施方案中，本文公开了可用作制冷剂和热传递流体的组合物。本文所公开的组合物包含：2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)、1,1-二氟乙烷(hfc-152a)和e-1,2-二氟乙烯(hfo-1132e)。
8、根据前述实施方案中的任一个实施方案，本文还公开了包含制冷剂共混物的组合物，该制冷剂共混物包含约62重量％至90重量％的hfo-1234yf、8重量％至18重量％的hfo-1132e、约1重量％至20重量％的hf本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合物，所述组合物包含制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包含HFO-1234yf、HFO-1132E和HFC-152a。
2.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至90重量％的HFO-1234yf、约8重量％至18重量％的HFO-1132E和约1重量％至20重量％的HFC-152a组成。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至86重量％的HFO-1234yf、约12重量％至18重量％的HFO-1132E和约1重量％至20重量％的HFC-152a组成。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至79重量％的HFO-1234yf、约15重量％至18重量％的HFO-1132E和约6重量％至20重量％的HFC-152a组成。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约70重量％至89重量％的HFO-1234yf、约9重量％至17重量％的HFO-1132E和约1重量％至13重量％的HFC-152a组成。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种组合物，所述组合物包含制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包含hfo-1234yf、hfo-1132e和hfc-152a。
2.根据权利要求1所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至90重量％的hfo-1234yf、约8重量％至18重量％的hfo-1132e和约1重量％至20重量％的hfc-152a组成。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至86重量％的hfo-1234yf、约12重量％至18重量％的hfo-1132e和约1重量％至20重量％的hfc-152a组成。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约62重量％至79重量％的hfo-1234yf、约15重量％至18重量％的hfo-1132e和约6重量％至20重量％的hfc-152a组成。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约70重量％至89重量％的hfo-1234yf、约9重量％至17重量％的hfo-1132e和约1重量％至13重量％的hfc-152a组成。
6.根据权利要求1、2或5中任一项所述的组合物，所述制冷剂共混物基本上由约79重量％至89重量％的hfo-1234yf、约10重量％至15重量％的hfo-1132e和约1重量％至6重量％的hfc-152a组成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂提供约0.1k至小于约4k的平均温度滑移。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂提供约0.1k至小于约3k的平均温度滑移。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂提供约0.1k至小于约2.5k的平均温度滑移。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂提供约0.1k至小于约2.0k的平均温度滑移。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂具有等于或小于约35的gwp。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂具有小于约30的gwp。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂具有小于约20的gwp。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂具有小于约10的gwp。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物，所述组合物还包含至少一种附加化合物：
16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述附加化合物包括hfc-161、hfo-1141、hco-1140、hcfc-151a、hcc-150a或hcc-160或它们的组合中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的组合物，其中所述附加化合物包括hfc-143a、hfo-1132z、hfc-161和hcfc-151a。
18.根据权利要求15所述的组合物，其中所述附加化合物包括hfo-1243zf、hfc-143a、hcc-40、hfc-161和hcfc-151a。
19.根据权利要求15或18中任一项所述的组合物，其中所述附加化合物包括hfo-1243zf、hcc-40和hfc-161。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的组合物，其中当根据iso 817垂直管法测量时，所述制冷剂具有10cm/s或更小的燃烧速度。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的组合物，其中所述制冷剂根据ansi/ashrae标准34所定义的易燃性被分类为2l。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的组合物，其中当根据astm-e681测量时，所述制冷剂具有小于10体积％的lfl。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的组合物，所述组合物还包含润滑剂。
24.根据权利要求23所述的组合物，其中所述润滑剂是选自由以下组成的组中的至少一种：聚亚烷基二醇、多元醇酯、聚-α-烯烃和聚乙烯醚。
25.根据权利要求24所述的组合物，其中所述多元醇酯润滑剂通过使羧酸与包含新戊基主链的多元醇反应而获得，所述新戊基主链选自由以下组成的组：新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇以及它们的混合物。
26.根据权利要求24或25中任一项所述的组合物，其中所述羧酸具有2个至18个碳原子。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的组合物，其中所述润滑剂在20℃下具有大于1010ω-m的体积电阻率。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的组合物，其中所述润滑剂在20℃下具有约0.02n/m至0.04n/m的表面张力。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的组合物，其中所述润滑剂在40℃下具有约20cst至约500cst的运动粘度。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的组合物，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·尤哈斯，D·M·斯奈德，L·D·西蒙尼，S·斯塔姆拉居，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：
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