CN112567000A - 制冷剂组合物和其用途 - Google Patents

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Abstract

描述了一种组合物的用途，其用作电动车辆中的热泵***中的制冷剂。所述组合物包括1,1‑二氟乙烯(R‑1132a)和选自由以下组成的组的至少一种碳氟制冷剂化合物：2,3,3,3‑四氟丙烯(R‑1234yf)、二氟甲烷(R‑32)、1,3,3,3‑四氟丙烯(R‑1234ze(E))和1,1‑二氟乙烷(R‑152a)。

Description

制冷剂组合物和其用途
本发明涉及一种制冷剂组合物，并且更具体地涉及包括1,1-二氟乙烯(R-1132a；偏二氟乙烯)的制冷剂组合物，所述制冷剂组合物可用于移动或汽车热泵***，特别是用于电动车辆的***中。
本说明书中对先前公开的文件或任何背景的列举或讨论不应必然地被视为是承认文件或背景是现有技术的一部分或者是公知常识。
在没有内燃机为客舱提供热源的情况下，电动车辆的引入意味着越来越重视使用车辆空调单元在寒冷天气中作为热泵运行。这可以通过反转制冷剂在空调电路周围流动的方向来实现，使得制冷剂使用来自环境空气的热量在低温下蒸发，并且在高温下冷凝防止空气循环到客舱中。相比将空调***用于通过对传入的舱空气进行电阻加热来提供热量的情况，以此方式使用空调***可以通过从电池汲取的单位能量为舱递送更多热量。
当外部空气最冷时，对乘客空气加热的需求最高，这给操作空调单元作为热泵带来了特定挑战。具体地：
·环境空气温度可能低至-25到-30℃，这意指为了在这些条件下实现热泵操作，制冷剂应在低于-30℃的温度下蒸发。
·从通风孔进入舱中的乘客空气理想地被加热到40-50℃，这意指制冷剂必须在高于40℃的温度下冷凝。
·制冷剂蒸发压力不应低于1个大气压，以避免空气进入***。
·在空调和热泵操作模式下，相同的制冷剂流体应具有可接受的性能。
·为了使新液体符合EU F-Gas规定，全球变暖潜能值(GWP)应低于150。
多年来，在逐步淘汰二氯二氟甲烷(R-12)(其CFC具有高臭氧消耗潜能值)后，1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)成为汽车空调***中的首选制冷剂。然后实施了EU F-Gas指示，其规定新车移动空调(MAC)***的全球变暖潜能值(GWP)限制为150。结果，在欧洲，通过使用易燃的2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)，R-134a的使用已在很大程度上被新***取代。R-1234yf的效率略低于R-134a，并且现在新***设计包含额外的设备(内部热交换器)，以弥补效率损失。
如果环境温度低于约-15到-20℃，则使用R-134a或R-1234yf作为制冷剂的移动空调***无法在热泵模式下高效操作，因为所述移动空调***在所需蒸发温度下的蒸发压力将降到大气压以下。二氧化碳(R-744)是高压制冷剂，其可以很好地作为低温热泵流体工作。然而，已知在中到高的环境空气温度下，二氧化碳在汽车***的空调模式下的性能要比R-134a或R-1234yf差(能源效率更低)。
需要一种制冷剂组合物，其可以在用于加热车辆，特别是电动车辆的移动(例如，汽车)热泵***中有效地操作。需要找到用于电动车辆中的组合式移动热泵/空调***中的工作制冷剂流体，所述制冷剂流体能够作为热泵循环工作流体以正值(大于大气吸入压力)在低至约-30C的蒸发温度下操作，同时当在空调模式下使用时还能提供可接受的性能(能源效率)。此外，要为汽车***开发的任何新制冷剂必须具有小于150的全球变暖潜能值(GWP)，以符合欧洲环境法规。
已经发现，与R-1234yf相比，在用于汽车热泵***(尤其是电动车辆)时，1,1-二氟乙烯(R-1132a；偏二氟乙烯)与其它氢氟烃制冷剂的组合物提供改善性能的潜力。当在空调模式下使用时，所述组合物还可以提供可接受的性能。所述组合物能够在比R-1234yf或R-134a可能更低的环境温度下从环境中吸收热量，并且另外可以提供改善的能源效率。这是用于电动车辆的特性的特别期望的组合，否则，电动车辆必须使用电池能量为乘客舒适提供热量。
因此，在第一方面，本发明提供了一种组合物的用途，其用作电动车辆中的热泵***中的制冷剂，所述组合物包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)和选自由以下组成的组的至少一种碳氟制冷剂化合物：2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)、二氟甲烷(R-32)、1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))和1,1-二氟乙烷(R-152a)。
方便地，所述制冷剂组合物进一步包括以下中的至少一种：三氟乙烯(R-1123)、三氟碘甲烷(CF3I)、二氧化碳(R-744，CO2)和1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)。
在另外的方面，本发明提供了一种组合物的用途，其用作电动车辆中的热泵***中的制冷剂，所述组合物包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)和三氟碘甲烷(CF3I)。优选地，所述制冷剂组合物包括约1重量％到约30重量％的R-1132a和约70重量％到约99重量％的CF3I。
按所述制冷剂组合物的总重量计，本发明的优选组合物含有1重量％到30重量％或1重量％到20重量％，如约3重量％到15重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)。
在实施例中，所述制冷剂组合物包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)、选自由以下组成的组的至少一种四氟丙烯制冷剂化合物：2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)和1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))以及任选地二氟甲烷(R-32)。在此实施例中，所述R-1132a优选地按所述制冷剂组合物的总重量计，以1重量％到20重量％的量存在。在包含二氟甲烷的情况下，所述R-1132a优选地按所述制冷剂组合物的总重量计，以1重量％到21重量％的量存在。无论此第一实施例的组合物是二元或三元组合物，所选择的四氟丙烯提供了制冷剂组合物的平衡。
此第一实施例的优选组合物包含以下：
(i)二元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)和99重量％到80重量％的2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)。
(ii)二元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)和99重量％到80重量％的1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))。
(iii)三元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)、1重量％到21重量％的二氟甲烷(R-32)和59重量％到98重量％的2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)。
(iv)三元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)、1重量％到21重量％的二氟甲烷(R-32)和59重量％到98重量％的1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))。
当三氟碘甲烷(CF3I)包含在本发明的组合物中时，通常其以小于R-1234yf或R-1234ze(E)的量存在。本发明的优选的含CF3I的组合物包括R-1132a、R-32、R-1234yf和CF3I，如1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到21重量％的R-32、5重量％到40重量％的CF3I和19重量％到93重量％的R-1234yf。
当二氧化碳(CO2)包含在本发明的组合物中时，通常组合的R-1132a和CO2的含量小于约30重量％，如小于约20重量％。本发明的优选的含CO2的组合物包括R-1132a、R-32、R-1234yf和CO2。
在另一个实施例中，所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-152a以及任选地R-32。此实施例的优选组合物包含以下：
(i)二元制冷剂组合物，其包括1重量％到30重量％的R-1132a和99重量％到70重量％的R-152a。
(ii)三元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到10重量％的R-32和70重量％到98重量％的R-152a。
在另外的实施例中，所述制冷剂组合物包括任选地主要由R-1132a、R-152a和R-1234yf组成。通常，在此类组合物中存在的R-1132a的量在1重量％到20重量％的范围内。此实施例的优选的组合物包含包括2重量％到14重量％的R-1132a(如4重量％到10重量％)、2重量％到96重量％的R-152a和2重量％到96重量％的R-1234yf的组合物。优选地，R-152a以4重量％到80重量％，如5重量％到30重量％的量存在于此类组合物中。优选地，R-1234yf以4重量％到96重量％、60重量％到94重量％的R-1234yf的量存在于此类组合物中。
在另外的实施例中，所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-32、R-152a以及选自由以下组成的组的至少一种四氟丙烯制冷剂化合物：R-1234yf和R-1234ze(E)。此第三实施例的优选组合物包含以下：
(i)四元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)、1重量％到21重量％的二氟甲烷(R-32)和59重量％到98重量％的以任何比例的1,1-二氟乙烷(R-152a)和2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)的混合物。
(ii)四元制冷剂组合物，其包括1重量％到20重量％的1,1-二氟乙烯(R-1132a)、1重量％到21重量％的二氟甲烷(R-32)和59重量％到98重量％的以任何比例的1,1-二氟乙烷(R-152a)和1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))的混合物。
按所述制冷剂组合物的总重量计，本发明的制冷剂组合物典型地以约1重量％到约10重量％的量还可以含有R-134a。优选的含R-134a的组合物包含包括以下的那些组合物：R-1132a、CF3I和R-134a；R-1132a、R-1234yf和R-134a；R-1132a、R-1234ze(E)和R-134a；R-1132a、R-1234yf、R-32和R-134a；R-1132a、R-1234ze(E)、R-32和R-134a；R-1132a、R-1234yf、CF3I和R-134a；R-1132a、R-1234ze(E)、CF3I和R-134a；R-1132a、R-152a和R-134a；R-1132a、R-152a、R-32和R-134a；R-1132a、R-1234yf、R-152a和R-134a(如约1重量％到约20重量％的R-1132a、约5重量％到约25重量％的R-152a、约1重量％到约10重量％的R-134a和约93重量％到约45重量％的R-1234yf)；以及R-1132a、R-1234ze(E)、R-152a和R-134a。
当三氟乙烯(R-1123)包含在本发明的组合物中时，通常三氟乙烯以小于约30重量％，如小于约20重量％存在。本发明的优选的含R-1123的组合物包括R-1132a、R-1123和R-1234yf，优选地约1重量％到约20重量％的R-1132a、约1重量％到约20重量％的R-1123以及约98重量％到约60重量％的R-1234yf。优选的含R-1123的组合物是那些组合物：其中在如调配的共混物中以及与共混物平衡的蒸气中，R-1123的最大摩尔含量将在-40℃或更高的温度下小于约55％。这是为了降低R-1123歧化(自我反应)的风险。预测上文所描述的组合物和列表组合物(参见下文的实例24到27)满足这些标准。
本发明的某些组合物包括任选地主要由以下组成：R-1132a和R-32，优选地约68重量％到约99重量％的R-1132a和约1重量％到约32重量％的R-32，例如约72重量％到约96重量％的R-1132a和约4重量％到约28重量％的R-32。这些组合物可以基本上不含有R-1234yf。
本发明的另外的组合物包括任选地主要由以下组成：R-1132a、R-32和CO2，优选地约1重量％到约20重量％的R-1132a、约1重量％到约32重量％的R-32和约50重量％到约95重量％的CO2，如约2重量％到约15重量％的R-1132a、约2重量％到约32重量％的R-32和约55重量％到约93重量％的CO2，如约64重量％到约93重量％的二氧化碳、约2重量％到约25重量％的二氟甲烷和约2重量％到约14重量％的R-1132a，例如约65重量％到约93重量％的二氧化碳、约2重量％到约22重量％的二氟甲烷和约2重量％到约14重量％的R-1132a。这些组合物可以基本上不含有R-1234yf。
“基本上没有”包含本发明的组合物含有按所述组合物的总重量计0.5重量％或更少(优选地0.1重量％或更少)的所述组分的含义。
如本文所使用的，除非另外说明，否则本文(包含权利要求)中组合物中提及的所有％量均基于组合物的总重量按重量计。
在实施例中，所述组合物可以主要由所述多种组分组成。通过术语“主要由……组成”，包含以下含义，即本发明的组合物基本上不含其它组分，特别是不含已知用于热传递组合物的其它(氢)(氟)化合物(例如，(氢)(氟)烷烃或(氢)(氟)烯烃)。术语“由……组成”包含在“主要由……组成”的含义内。
为了避免疑问，应当理解，本文所述的本发明的组合物中的组分的量的范围的所述上限值和下限值可以以任何方式互换，条件是所得范围落入本发明的最广泛的范围内。
当用于热泵或组合的热泵和空调***中时，制冷剂组合物通常将与润滑剂组合。合适的润滑剂包含多元醇酯，如新戊基多元醇酯和聚亚烷基二醇，优选地在一个或两个末端用烷基例如C1-4烷基封端。
本发明的组合物具有零臭氧消耗潜能值。
通常，本发明的组合物的GWP小于约150，如小于约100，例如小于约50。
通常，与R-1132a相比，本发明的组合物具有降低的易燃性危害。
易燃性可以根据结合ASTM标准E-681的ASHRAE标准34与按照2004年附录34p的测试方法进行测定，其全部内容通过引用并入本文中。
在一方面，与单独的R-1132a相比，组合物具有以下中的一种或多种：(a)更高的更低易燃极限；(b)更高的点火能量；(c)更高的自动点火温度；或(d)更低的火焰速度。优选地，与R-1132a相比，本发明的组合物在以下方面中的一个或多个方面更不易燃：23℃下的更低易燃极限；60℃下的更低易燃极限；23℃或60℃下的易燃范围的宽度；自动点火温度(热分解温度)；干燥空气中的最小点火能量或燃烧速度。易燃极限和燃烧速度根据ASHRAE-34中指定的方法确定，并且自动点火温度根据ASTM E659-78的方法在500ml玻璃烧瓶中确定。
本发明的优选的组合物是层流燃烧速度小于10cm/s的那些，以及特别优选的那些：其中调配物和“最坏情况分级分离的调配物”的燃烧速度均低于10cm/s，这意指它们将根据ASHRAE标准34分类为“2L”易燃物品。
在优选的实施例中，本发明的组合物不易燃。例如，使用ASHRAE-34方法，本发明的组合物在60℃的测试温度下不易燃。有利地，在约-20℃与60℃之间的任何温度下与本发明的组合物平衡存在的蒸气混合物也不易燃。
在一些应用中，可能没有必要通过ASHRAE-34方法将配制物归类为不易燃。有可能开发出在空气中易燃性极限将被充分降低以使其在应用中安全使用的流体，例如如果在物理上不可能将易燃混合物通过泄漏制冷设备排放到周围环境中的话。
在一个实施例中，根据ASHRAE标准34分类方法，本发明的组合物的易燃性可分类为1或2L，其指示不易燃性(1类)或火焰速度低于10cm/s的弱易燃流体(2L类)。
本发明的组合物在蒸发器或冷凝器中的温度滑移优选地小于约15K，甚至更优选地小于约10K，并且甚至更优选地小于约5K。
本发明的组合物可用于移动的例如汽车热泵应用中，并且在移动的空调应用中也展现出可接受的性能。在将热泵和/或空调***用于电动车辆，无论是纯电动车辆或混合动力车辆的情况下，所述组合物可以提供特别的益处。
除非另有说明，否则应当理解的是，术语“电动车辆”既指纯电动车辆，也指将电力用作若干种推进手段之一的车辆，如混合动力车辆。
优选地，在本发明的用途中，制冷剂组合物在低于约-30℃的温度下蒸发，从而使得热泵能够在低至-25℃到-30℃的环境空气温度下操作。
因此，在另外的方面，本发明提供了一种具有热泵和/或空调***的电动车辆，其使用了本发明的第一方面的制冷剂组合物。制冷剂组合物可以如上文所讨论的实施例中的任何实施例中所描述。
因此，本发明还提供了(i)一种在电动车辆中产生冷却的方法，所述方法包括使本发明的制冷剂组合物在要冷却的车身附近蒸发；以及(ii)一种在电动车辆中产生加热的方法，所述方法包括使本发明的制冷剂组合物在要加热的车身附近冷凝。
通过以下非限制性实例说明本发明。
实例
现在通过在热泵循环和空调循环中对本发明所选组合物的性能进行理论循环建模来说明本发明。选择R-1234yf作为两个循环的参考制冷剂。
使用NIST REFPROP10作为热力学数据源在Microsoft Excel中进行建模。首先使用恒容量设备研究R-1132a与R-32和R-1234yf的混合物的相平衡，以测量在-70C到+40C的温度范围内R-1132a/R-32或R-1132a/R-1234yf的二元混合物的蒸气压力。然后，将此数据进行回归，以产生二进制交互参数用于再现实验数据的REFPROP中。
对于热泵循环，假定以下条件：
Figure BDA0002943475980000071
建模的循环包含制冷剂蒸气的中压蒸气喷射以改善循环性能。对于每种组合物，确定最佳喷射压力，以使加热的性能系数(COP)最大化。
在以下实例1-8中概述了本发明所选择的二元和三元混合物的结果。已经发现，与R-1234yf相比，并入R-1132a增加了COP(能量效率)并且增加了制冷剂的蒸发压力。它还减少了需要通过***泵送的制冷剂的体积流量，这指示与R-1234yf相比，压降损失将减少。为了进行比较，下表中还提供了两种市售共混物(R-454C和R-516A)的建模性能数据：
Figure BDA0002943475980000072
实例1(R-1132a和R-1234yf的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000081
*包括0重量％的R-1132a和100重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例2(R-1132a、4wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000091
*包括0重量％的R-1132a、4重量％的R-32和96重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例3(R-1132a、12wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000101
*包括0重量％的R-1132a、12重量％的R-32和88重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例4(R-1132a、20wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000111
*包括0重量％的R-1132a、20重量％的R-32和80重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例5(R-1132a和R-152a的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000121
*包括0重量％的R-1132a和100重量％的R-152a的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例6(R-1132a、8wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000131
*包括0重量％的R-1132a、8重量％的R-32和92重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例7(R-1132a、16wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000141
*包括0重量％的R-1132a、16重量％的R-32和92重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例8(R-1132a、21.5wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000151
*包括0重量％的R-1132a、21.5重量％的R-32和78.5重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
然后使用表示在高温环境条件下操作的以下理论循环建模条件评估空调性能(实例9和10)：
Figure BDA0002943475980000152
发现可以获得改善的加热模式性能并且还可以获得冷却模式性能，其中冷却的理论COP在用R-1234yf获得的COP的约10％内。与R-1234yf相比，本发明的流体将在更高的压力下操作，并且质量/体积流量减少，这意指与R-1234yf相比，实际***中因压降效应引起的效率损失也将减少。
实例9(R-1132a和R-1234yf的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000161
*包括0重量％的R-1132a和100重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
实例10(R-1132a、8wt％R-32和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000162
*包括0重量％的R-1132a和8重量％的R-32和92重量％的R-1234yf的组合物的比较性能数据(不根据本发明)
在下文的实例11到34中进一步证明了本发明所选择的二元、三元和四元组合物在热泵循环中的性能。同样，R-1234yf被选为循环的参考制冷剂。
假定以下操作条件：
Figure BDA0002943475980000171
总之，建模的性能数据证明了根据本发明的组合物的以下优点：
(a)与单独的R-1234yf相比，在加热模式循环操作中具有基本等效或改善的能源效率(COP)
(b)蒸发压力增加，导致更高的容量和在较低的外部空气温度下操作的更好能力
此外，在下文的实例35到37中证明了包括R-1132a和R-32的所选择的二元共混物和包括R-1132a、R-32和CO2的三元共混物在空调循环中的性能。
实例11(R-1132a和R-1234ze(E)的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000172
实例12(R-1132a和CF3I的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000181
实例13(4wt％R-1132a、R-1234yf和CF3I的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000182
实例14(8wt％R-1132a、R-1234yf和CF3I的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000183
实例15(10wt％R-1132a、R-1234yf和CF3I的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000191
实例16(4wt％R-1132a、8wt％R-32、R-1234yf和CF3I的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000192
实例17(R-1132a、5wt％R-32和R-152a的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000193
实例18(4wt％R-1132a、6wt％R-32、R-1234yf和R-152a的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000201
实例19(4wt％R-1132a、12wt％R-32、R-1234yf和R-152a的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000202
实例20(4wt％R-1132a、16wt％R-32、R-1234yf和R-152a的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000211
实例21(8wt％R-1132a、16wt％R-32、R-1234yf和R-152a的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000212
实例22(R-1132a、10wt％R-32和R-1234ze(E)和R-1132a、21wt％R-32和R-1234ze(E)的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000221
实例23(3wt％R-1132a、3wt％CO2、R-32和R-1234yf的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000222
实例24(4wt％R-1132a、4wt％CO2、R-32和R-1234yf的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000231
实例25(4wt％R-1132a、2wt％CO2、R-32和R-1234yf的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000232
实例26(5wt％R-1132a、3wt％CO2、R-32和R-1234yf的四元组合物)
Figure BDA0002943475980000241
实例27(4wt％R-1132a、R-1123和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000242
实例28(6wt％R-1132a、R-1123和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000251
实例29(8wt％R-1132a、R-1123和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000252
实例30(10wt％R-1132a、R-1123和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000253
实例31(4重量％的R-1132a、R-152a和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000261
实例32(6重量％的R-1132a、R-152a和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000262
实例33(8重量％的R-1132a、R-152a和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000271
实例34(10重量％的R-1132a、R-152a和R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000272
实例35(4wt％R-1132a、R-32和CO2的三元组合物以及包括8wt％R-1132a、R-32和CO2的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000281
实例36(10wt％R-1132a、R-32和CO2的三元组合物以及包括14wt％R-1132a、R-32和CO2的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000282
实例37(R-1132a和R-32的二元组合物)
Figure BDA0002943475980000291
实例38展示了用于电动汽车中的移动热泵/空调***中的三元组合物的性能数据，所述三元组合物包括8重量％的R-1132a、11重量％的R-32和81重量％的R-1234yf。
根据SAE标准J2765，在三种测试条件下使用与R-1234yf相同的针对共混物的制冷剂填充大小，在冷却模式(空调)下运行***性能。根据用于比较不同制冷剂的标准实践，降低了共混物的压缩机速度，以在每个测试点处实现与R-1234yf相同的冷却能力。
结果示出在下文，并且在图2和3中进行了说明。被测组合物始终能够在每个测试点处递送改善的能源效率，其中性能系数(COP)在R-1234yf值的110％到125％之间变化。
实例38(8重量％的R-1132a、11重量％的R-32和81重量％的R-1234yf的三元组合物)
Figure BDA0002943475980000292
实例38-续
Figure BDA0002943475980000301

Claims (33)

1.一种组合物的用途，其用作电动车辆中的热泵***中的制冷剂，所述组合物包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)和选自由以下组成的组的至少一种碳氟制冷剂化合物：2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)、二氟甲烷(R-32)、1,3,3,3-四氟丙烯(R-1234ze(E))和1,1-二氟乙烷(R-152a)。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述制冷剂组合物进一步包括以下中的至少一种：三氟乙烯(R-1123)、三氟碘甲烷(CF3I)、二氧化碳(R-744，CO2)和1,1,1,2-四氟乙烷(R-134a)。
3.一种组合物的用途，其用作电动车辆中的热泵***中的制冷剂，所述组合物包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)和三氟碘甲烷(CF3I)，优选地其中所述制冷剂组合物包括约1重量％到约30重量％的R-1132a和约70重量％到约99重量％的CF3I。
4.根据权利要求1所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-152a和R-1234yf，优选地2重量％到14重量％的R-1132a、2重量％到96重量％的R-152a和2重量％到96重量％的R-1234yf，如4重量％到10重量％的R-1132a、2重量％到30重量％的R-152a和60重量％到94重量％的R-1234yf。
5.根据权利要求1所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、选自由以下组成的组的至少一种四氟丙烯制冷剂化合物：R-1234yf和R-1234ze(E)，以及任选地二氟甲烷(R-32)。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的用途，其中按所述制冷剂组合物的总重量计，所述R-1132a以1重量％到30重量％、优选地1重量％到20重量％，如约3重量％到约15重量％的量存在。
7.根据权利要求5或6所述的用途，其中按所述制冷剂组合物的总重量计，R-32以1重量％到21重量％的量存在。
8.根据权利要求5所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括：
1重量％到20重量％的R-1132a和99重量％到80重量％的R-1234yf；
1重量％到20重量％的R-1132a和99重量到80重量的R-1234ze(E)；
1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到21重量％的R-32和59重量％到98重量％的R-1234yf；或
1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到21重量％的R-32和59重量％到98重量％的R-1234ze(E)。
9.根据权利要求5到8中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物进一步包括CF3I，优选地其中所述CF3I以小于R-1234yf或R-1234ze(E)的量存在。
10.根据权利要求9所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-32、R-1234yf和CF3I。
11.根据权利要求5到8中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物进一步包括CO2(R-744)，优选地其中组合的CO2和R-1132a含量小于约30重量％，如小于约20重量％。
12.根据权利要求11所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-32、R-1234yf和CO2。
13.根据权利要求1、2或6所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-152a以及任选地R-32。
14.根据权利要求13所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括：
1重量％到30重量％的R-1132a和99重量％到70重量％的R-152a；或
1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到10重量％的R-32和70重量％到98重量％的R-152a。
15.根据权利要求1、2或6所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-32、R-152a以及选自由以下组成的组的至少一种四氟丙烯制冷剂化合物：R-1234yf和R-1234ze(E)。
16.根据权利要求15所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括：
1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到21重量％的R-32以及59重量％到98重量％的R-152a和R-1234yf的混合物；或
1重量％到20重量％的R-1132a、1重量％到21重量％的R-32以及59重量％到98重量％的R-152a和R-1234ze(E)的混合物。
17.根据权利要求3到9或13到16中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物优选地以约1重量％到约10重量％的R-134a的量进一步包括R-134a。
18.根据权利要求2所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-1123和R-1234yf，优选地约1重量％到约20重量％的R-1132a、约1重量％到约20重量％的R-1123和约98重量％到约60重量％的R-1234yf。
19.根据权利要求2所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-152a、R-134a和R-1234yf，优选地约1重量％到约20重量％的R-1132a、约5重量％到约25重量％的R-152a、约1重量％到约10重量％的R-134a和约93重量％到约45重量％的R-1234yf。
20.根据权利要求1所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a和R-32，优选地约68重量％到约99重量％的R-1132a和约1重量％到约32重量％的R-32，例如约72重量％到约96重量％的R-1132a和约4重量％到约28重量％的R-32。
21.根据权利要求2所述的用途，其中所述制冷剂组合物包括R-1132a、R-32和CO2，优选地约1重量％到约20重量％的R-1132a、约1重量％到约32重量％的R-32和约50重量％到约95重量％的CO2，如约2重量％到约15重量％的R-1132a、约2重量％到约32重量％的R-32和约55重量％到约93重量％的CO2，例如约64重量％到约93重量％的二氧化碳、约2重量％到约25重量％的二氟甲烷和约2重量％到约14重量％的R-1132a，例如约65重量％到约93重量％的二氧化碳、约2重量％到约22重量％的二氟甲烷和约2重量％到约14重量％的R-1132a。
22.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物的全球变暖潜能值(GWP)低于150。
23.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述热泵***还适于执行空气调节。
24.根据权利要求1到23中任一项所述的用途，其中所述组合物主要由所述组分组成。
25.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物比单独的R-1132a更不易燃，优选地其中与单独的R-1132a相比，所述制冷剂组合物具有：
a.更高的易燃极限'
b.更高的点火能量；和/或
c.更低的火焰速度。
26.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物是不易燃的，优选地其中所述制冷剂组合物在环境温度下是不易燃的，或者其中所述组合物在60℃下是不易燃的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述热泵***进一步包括润滑剂，优选地多元醇酯(POE)或聚亚烷基二醇(PAG)润滑剂。
28.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物在低于-30℃的温度下蒸发，优选地其中所述制冷剂组合物还在高于40℃的温度下冷凝。
29.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物能够在低于约-15℃，优选地低于-20℃以上的环境温度下在热泵模式下操作。
30.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述制冷剂组合物在蒸发器或冷凝器中的温度滑移小于约15K，优选地小于约10K，如小于约5K。
31.一种电动车辆，其配备有如权利要求1到30中任一项所定义的热泵***和制冷剂组合物。
32.一种在电动车辆中产生冷却的方法，所述方法包括使如权利要求1到30中任一项所定义的制冷剂组合物在要冷却的车身附近蒸发。
33.一种在电动车辆中产生加热的方法，所述方法包括使如权利要求1到30中任一项所定义的制冷剂组合物在要加热的车身附近冷凝。
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