[0001] 本
发明涉及组合物，优选地涉及热传递组合物，该热传递组合物可以适用于替换诸如R-410A的现有制冷剂。
[0002] 本
说明书中对在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。
[0003] 机械制冷系统和相关的热传递装置(诸如
热泵和
空调系统)是众所周知的。在此类系统中，制冷剂液体在低压下
蒸发，从而从周围区域带走热量。然后，所产生的
蒸汽被压缩并传递到
冷凝器，在冷凝器中冷凝并向第二区域放热，冷凝物通过膨胀
阀返回到
蒸发器，从而完成循环。压缩蒸汽和泵送液体所需的机械能由例如
电动机或
内燃机提供。
[0004] 住宅和轻型商用空调和热泵机组通常装有非易燃的制冷剂R-410A，即R-32(二氟甲烷)和R-125(五氟乙烷)的混合物。尽管使用这种制冷剂可产生高系统效率并因此降低能耗，但R-410A的
温室(或全球)升温潜能值(GWP)很高(使用IPCC AR4数据集为2100)。
[0005] 已提出将R-32(二氟甲烷)作为R-410A的替代物。R-32被归类为轻度易燃(使用ASHRAE分类系统为“2L”)。在适当设计的设备中，它提供与R-410A相当的
能源效率并且具有的GWP为675。但是，R-32具有许多缺点：其
压缩机排出
温度显著高于R-410A，且其操作压
力也可能高于R-410A。可以通过例如使用“需求冷却”或液体注入技术来对这些较高的排出温度进行补偿。但是，这些可能降低系统的容量和能源效率。R-32的另一缺点是，与氢氟烯
烃制冷剂(诸如四氟丙烯类)或烃(诸如丙烷)的GWP相比，它的GWP(675)仍然很高。
[0006] R-32与R-1234yf(2,3,3,3-四氟丙烯)或R-1234ze(E)(E-1,3,3,3-四氟丙烯)的二元共混物以及R-32、四氟丙烯类(R-1234ze(E)或R-1234yf)和第三种组分的三元共混物也被提议作为替代
流体。这样的流体的实例包括R-454B，其是R-32/R-1234yf(68.9％/31.1％)的二元混合物，具有的GWP为466，以及R-452B，其是R-32/R-125/R-1234yf(67％/
7％/26％)的三元混合物，具有的GWP为698。与R-410A相比，这些流体具有降低的GWP，并且可提供降低的排出温度。但是，它们的GWP值类似于R-32，并且与氢氟烯烃制冷剂或烃的GWP相比仍然很高。
[0007] 在寻找替代的
低温制冷剂时，还必须考虑其他几个因素。首先，如果流体用作现有设备中的改造或转换流体，或者使用基本不变的R-410A系统设计作为新设备的“嵌入组件”，则非常期望不易燃性，因为会已经基于使用不易燃流体来形成现有设计。
[0008] 如果要在全新的系统设计中使用替代流体，则可能会允许一定程度的易燃性，但是使用高度易燃的流体可能会施加成本和性能方面的惩罚以减少隐患危险。系统中可接受的装料量(制冷剂
质量)也受流体的易燃性分类限制，最严格限制的是3类流体，诸如乙烷。在这种情况下，高度期望较弱的易燃性特性，因为这可能会允许更大的系统装填量。
[0009] 第三，这样的流体的典型应用是在通常位于
建筑物中的住宅或商用空调和热泵机组中。因此，具有可接受的低毒性作为流体的特性是有利的。
[0010] 此外，体积容量(通过给定规格的压缩机可实现的冷却功率的量度)和
能量效率都是重要的。
[0011] 因此，需要提供具有改善的性质诸如低GWP(以便减小制冷剂泄露的环境影响)，也具有可接受的制冷性能、易燃性特性和毒理学的替代制冷剂。还需要提供在少许改变或不需改变的情况下可以用于现有装置(诸如制冷装置)的替代制冷剂。
[0012] 更具体地，找到如下的制冷剂共混物是有利的，其具有与R-410A相当的性能(容量和能量效率，表示为COP)，且压缩机排出温度与R-452B或R-454A的排出温度相当，但具有的GWP显著低于R-32的GWP。由于R-32和R-454B均被认为是弱易燃共混物(根据ASHRAE标准34的易燃性分类为“2L”)，因此也期望这样的较低GWP共混物为易燃性分类2L。
[0013] 本发明通过提供包括1,1-二氟乙烯(R-1132a)、二氟甲烷(R-32)、2,3,3,3-四氟丙烯(R-1234yf)、任选地二
氧化
碳(CO2，R-744)以及任选地1,1,2-三氟乙烯(R-1123)的组合物解决了上述和其它
缺陷以及上述需求。这样的组合物在下文中称为本发明的组合物。
[0014] 本发明的组合物通常含有按重量计约1或2或3或4至约60％的R-1132a。有利地，这样的组合物包含按重量计约1或2或3或4至约50％的R-1132a，诸如按重量计约1或2或3或4至约40％的R-1132a，例如按重量计约1或2或3或4至约30％的R-1132a。方便地，本发明的组合物包含按重量计约1或2或3或4至约25％的R-1132a，诸如按重量计2至约20％的R-1132a，例如按重量计3或4至约20％的R-1132a。优选地，这样的组合物包含按重量计约5至约20％的R-1132a。
[0015] 本发明的组合物通常含有按重量计约1至约99％的R-32或按重量计约2至约98％的R-32。有利地，这样的组合物包含按重量计约2至约95％的R-32，诸如按重量计约3至约95％的R-32。方便地，本发明的组合物包含按重量计约5至约90％的R-32，诸如按重量计约5至约85％的R-32，例如按重量计约10至约80％的R-32。优选地，这样的组合物包含按重量计约15至约75％的R-32，诸如按重量计约15至约70％的R-32。
[0016] 本发明的组合物通常含有按重量计约1至约99％的R-1234yf或按重量计约2至约98％的R-1234yf。有利地，这样的组合物包含按重量计约2至约90％的R-1234yf，诸如按重量计5至约90％的R-1234yf。方便地，本发明的组合物包含按重量计约7至约85％的R-
1234yf，诸如按重量计约8至约80％的R-1234yf。优选地，这样的组合物包含按重量计约10至约75％的R-1234yf，诸如按重量计约10至约70％的R-1234yf，例如按重量计约10至约
65％的R-1234yf。
[0017] 方便地，本发明的组合物包含按重量计约1至约60％的R-1132a、按重量计约1至约99％的R-32和按重量计约1至约99％的R-1234yf。这样的组合物通常包含按重量计约1至约
50％的R-1132a、按重量计约2至约97％的R-32和按重量计约2至约97％的R-1234yf。
[0018] 方便地，本发明的组合物包含按重量计约2至约60％的R-1132a、按重量计约1至约97％的R-32和按重量计约1至约97％的R-1234yf。这样的组合物通常包含按重量计约2至约
50％的R-1132a、按重量计约2至约96％的R-32和按重量计约2至约96％的R-1234yf。
[0019] 有利地，本发明的组合物包含按重量计约1至约40％的R-1132a，按重量计约5至约90％的R-32，和按重量计约5至约90％的R-1234yf；或按重量计约2至约40％的R-1132a，按重量计约5至约90％的R-32，和按重量计约5至约90％的R-1234yf；或按重量计约2至约40％的R-1132a，按重量计约4至约94％的R-32，和按重量计约4至约94％的R-1234yf。
[0020] 优选地，本发明的组合物包含按重量计约3至约20％的R-1132a，按重量计约10至约80％的R-32，和按重量计约10至约75％的R-1234yf；或按重量计约3至约30％的R-1132a，按重量计约10至约91％的R-32，和按重量计约6至约87％的R-1234yf。
[0021] 方便地，本发明的组合物包含按重量计约5至约20％的R-1132a，按重量计约20至约70％的R-32，和按重量计约10至约65％的R-1234yf；或按重量计约4至约25％的R-1132a，按重量计约15至约88％的R-32，和按重量计约8至约81％的R-1234yf。
[0022] 任何上述组合物可额外地含有二氧化碳(R-744，CO2)。添加R-744具有的优点是减少汽相中的R-1132a，并因此降低汽相的潜在易燃性，但往往会增加压缩机排出温度和温度滑移。
[0023] 当存在时，本发明的组合物通常含有按重量计约1至约20％的CO2。优选地，这样的组合物含有按重量计约2至约15％的CO2。在一种实施方式中，本发明的组合物含有的R-1132a和CO2的组合量为按重量计约2至约50％，诸如按重量计约2至约40％，例如按重量计约4至约30％，例如按重量计约5至约20％。
[0024] 任何上述组合物可额外地含有1,1,2-三氟乙烯(R-1123)。在本发明的组合物中使用R-1123的优势是，它给出与R-32类似的容量，但具有的GWP可忽略。与以不变的R-1132a和R-1234yf比例的等同的三元R-1132a/R-32/R-1234yf组合物相比，通过掺入一定比例的R-1123，则可以降低具有与R-410A相似容量的组合物的总体GWP。R-1123仅可安全地用作本发明的组合物中的稀释的组分。通常，组合物中R-1123的比例使得在所配制的本发明的组合物中或在其最坏情况分级的组合物(如在ASHRAE标准34附录B中所定义的)中的R-1123的最大摩尔浓度应小于40％。
[0025] 当存在时，本发明的组合物通常含有按重量计约1至约30％的R-1123；或按重量计约5至约30％的R-1123。优选地，这样的组合物含有按重量计约5至约20％的R-1123，诸如按重量计约5至约15％，例如按重量计约5至约10％的R-1123。
[0026] 替代地，本发明的组合物可含有按重量计小于约8％或约7％或约6％或约5％的R-1123，诸如按重量计小于约4％或约3％的R-1132a，例如按重量计小于约2％或约1％的R-
1123。优选地，这样的组合物基本上不含R-1123。有利地，本发明的组合物不含(易于检测)R-1123。
[0027] 任何上述组合物还可以含有烃。有利地，烃是选自由乙烷、丙烷、丙烯、异
丁烷、正丁烷、正戊烷、异戊烷及其混合物组成的组的一种或多种化合物。不受理论的约束，据信，当存在时，包括乙烷和/或其他烃化合物可以增强油混溶性、溶解性和/或回流特性。通常，本发明的组合物含有按重量计约1至约20％的烃组分，诸如按重量计约1至约10％，例如按重量计约1至约5％。
[0028] 在实施方式中，组合物可以主要由所述组分组成。通过术语“主要由……组成”，包括以下含义，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”包括在“主要由……组成”的含义内。
[0029] 在一种实施方式中，本发明的组合物基本上不含任何具有热传递性质的组分(指明的组分除外)。例如，本发明的组合物可以基本上不含任何其它氢氟碳化合物。
[0030] 通过“基本上没有”和“基本上不含”，包括以下含义，即基于组合物的总重量，本发明的组合物含有按重量计0.5％或更少的所述组分，优选地0.4％、0.3％、0.2％或0.1％或更少。
[0031] 本文所描述的所有化学物质都是可商购获得的。例如，含氟化合物可以从阿波罗科技(Apollo Scientific)(英国)获得，并且二氧化碳可以从
液化气供应商(诸如林德集团(Linde AG))获得。
[0032] 如本文所用，除非另外说明，否则本文(包括
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。
[0033] 通过如与按重量计％的组分量的数值结合使用的术语“约”，包括按重量计±0.5％的含义，例如按重量计±0.5％。
[0034] 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。
[0035] 本发明的组合物具有零臭氧消耗潜能。
[0036] 通常，本发明的组合物具有的GWP小于约650，诸如小于约600，例如小于约500。优选地，本发明的组合物具有的GWP小于约480，诸如小于约450，例如小于约400。
[0037] 通常，与R-1132a相比，本发明的组合物具有降低的易燃性危害。
[0038] 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。
[0039] 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)更高的易燃下限；(b)更高的点火能量(有时称为自动点火能量或
热解)；或者(c)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℃下的易燃下限；60℃下的易燃下限；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火焰速度。易燃极限根据ASHRAE-34中
指定的方法确定，并且自动点火温度通过ASTM E659-78的方法在500ml玻璃烧瓶中确定。
[0040] 在优选的实施方式中，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汽混合物也不易燃。
[0041] 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。
[0042] 在一种实施方式中，根据ASHRAE标准34分类方法，本发明的组合物具有的易燃性可分类为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)。
[0043] 本发明的组合物在蒸发器或冷凝器中具有的温度滑移优选地小于约10K，甚至更优选地小于约5K，且甚至更优选地小于约1K。
[0044] 据信，本发明的组合物表现出完全出乎意料的低/不易燃性、低GWP、改善的
润滑剂混溶性和改善的制冷性能性质的组合。在下文更详细地说明了这些制冷性能性质中的一些。
[0045] 本发明的组合物通常具有的体积制冷容量是R-410A的体积制冷容量的至少80％，诸如R-410A的体积制冷容量的至少85％。优选地，本发明的组合物具有的体积制冷容量为R-410A的体积制冷容量的至少90％，例如为R-410A的体积制冷容量的约95％至约130％。
[0046] 在一种实施方式中，本发明的组合物的循环效率(性能系数，COP)为R-410A的约7％以内，诸如R-410A的5％以内。优选地，循环效率等于或高于R-410A。
[0047] 方便地，本发明的组合物的压缩机排出温度在其所替换的现有制冷剂流体(例如R-410A或R-32)的约15K以内，优选约10K或甚至约5K。有利地，本发明的组合物的压缩机排出温度低于R-32的压缩机排出温度。
[0048] 方便地，含有本发明的组合物的冷凝器中的操作压力低于含有R-32的冷凝器的操作压力。
[0049] 本发明的组合物通常适用于现有设备的设计，并且与目前和已建立的HFC制冷剂一起使用的所有类型的润滑剂都相容。通过使用合适的添加剂，组合物可以任选地与矿物油稳定或相容。
[0050] 优选地，当用于热传递设备时，本发明的组合物与润滑剂组合。
[0051] 方便地，润滑剂选自由以下组成的组：矿物油、
硅油、聚烷基苯(PAB)、多元醇酯(POE)、聚亚烷基二醇(PAG)、聚亚烷基二醇酯(PAG酯)、聚乙烯基醚(PVE)、聚(α-烯烃)以及其组合。PAG和POE是目前本发明的组合物的优选润滑剂。
[0052] 有利地，润滑剂还包括稳定剂。
[0053] 优选地，稳定剂选自由以下组成的组：基于二烯的化合物、
磷酸盐/酯、酚化合物和环氧化物以及其混合物。
[0054] 方便地，本发明的组合物可以与阻燃剂组合。
[0055] 有利地，阻燃剂选自由以下组成的组：三(2-氯乙基)-磷酸酯、(氯丙基)磷酸酯、三(2,3-二溴丙基)-磷酸酯、三(1,3-二氯丙基)-磷酸酯、磷酸二铵、各种卤代
芳香族化合物、氧化锑、三
水合
铝、聚氯乙烯、氟化碘碳、氟化溴碳、三氟碘甲烷、全氟烷基胺、溴-氟烷基胺以及其混合物。
[0056] 在一种实施方式中，本发明提供了包含本发明的组合物的热传递装置。优选地，热传递装置是制冷装置。
[0057] 方便地，热传递装置是住宅或商用空调系统、热泵或商用或工业制冷系统。
[0058] 本发明还提供了本发明的组合物在本文所述的热传递装置(诸如制冷系统)中的用途。
[0059] 根据本发明的另一方面，提供了可喷雾组合物，其包含待喷雾的材料和包含本发明的组合物的推进剂。
[0060] 根据本发明的又一方面，提供了一种冷却物品的方法，该方法包括冷凝本发明的组合物，并且之后在待冷却的物品附近蒸发所述组合物。
[0061] 根据本发明的另一方面，提供了一种加热物品的方法，该方法包括在待加热的物品附近冷凝本发明的组合物，并且之后蒸发所述组合物。
[0062] 根据本发明的又一方面，提供了一种从
生物质中提取物质的方法，该方法包括使生物质与包含本发明的组合物的
溶剂接触，并且将物质与溶剂分离。
[0063] 根据本发明的另一方面，提供了一种清洁物品的方法，该方法包括使物品与包含本发明的组合物的溶剂接触。
[0064] 根据本发明的又一方面，提供了一种从水溶液中提取材料的方法，该方法包括使水溶液与包含本发明的组合物的溶剂接触，并且将材料与溶剂分离。
[0065] 根据本发明的另一方面，提供了一种从颗粒固体基质中提取材料的方法，该方法包括使颗粒固体基质与包括本发明的组合物的溶剂接触，并且将材料与溶剂分离。
[0066] 根据本发明的又一方面，提供了包含本发明的组合物的机械发电装置。
[0067] 优选地，该机械发电装置适合使用
朗肯循环(Rankine Cycle)或其变型来由热产生功。
[0068] 根据本发明的另一方面，提供了一种改造热传递装置的方法，该方法包括去除现有热传递流体并引入本发明的组合物的步骤。优选地，热传递装置是制冷装置，诸如超低温制冷系统。有利地，该方法还包括获得
温室气体(例如二氧化碳)排放信用配额的步骤。
[0069] 根据上述改造方法，在引入本发明的组合物之前，可以从热传递装置中完全去除现有热传递流体。也可以从热传递装置中部分地去除现有热传递流体，随后引入本发明的组合物。
[0070] 本发明的组合物也可以通过以期望的比例混合R-1132a、R-32、R-1234yf(和任选的组分，诸如R-744、R-1123、烃、润滑剂、稳定剂或另外的阻燃剂)来简单地制备。然后可以将组合物添加到热传递装置中(或以本文限定的任何其它方式使用)。
[0071] 在本发明的又一方面，提供了一种减少由包含现有化合物或组合物的产品的操作引起的环境影响的方法，该方法包括用本发明的组合物至少部分地替换现有化合物或组合物。
[0072] 环境影响包括产品的操作过程中温室气体的产生和排放。
[0073] 如上所述，可以认为这种环境影响不仅包括因泄漏或其它损失而产生显著环境影响的那些化合物或组合物的排放，还包括由于装置在其工作寿命期间消耗的能量而产生的二氧化碳排放。可以通过被称为总当量变暖影响(TEWI)的量度来量化这种环境影响。这一量度已被用于量化某些固定式制冷和空调设备(包括例如超市制冷系统)的环境影响。
[0074] 该环境影响还可以被视为包括由合成和制造化合物或组合物所产生的温室气体的排放。在这种情况下，制造排放被添加到能源消耗和直接损失影响中，以得出被称为生命周期碳产生(LCCP)的量度。LCCP常用于评估
汽车空调系统的环境影响。
[0075] 在优选的实施方式中，与通过使用现有化合物或组合物所获得的相比，使用本发明的组合物产生的设备具有更低的总当量变暖影响和/或更低的生命周期碳产生。
[0076] 可以对例如空气调节、制冷(例如，低温和超低温制冷)、热传递、
气溶胶或可喷雾推进剂、气态
电介质、火焰抑制、溶剂(例如，用于香料和芳香剂的载体)、清洁剂、局部麻醉剂和膨胀应用领域中的任何合适的产品执行这些方法。优选地，该领域是制冷。
[0077] 合适的产品的实例包括热传递装置、可喷雾组合物、溶剂和机械发电装置。在优选的实施方式中，该产品是热传递装置，诸如制冷装置。
[0078] 如通过GWP和/或TEWI和/或LCCP所测量的，现有化合物或组合物具有的环境影响比替换其的本发明的组合物更大。现有化合物或组合物可以包括氟碳化合物，诸如全氟碳化合物、氢氟碳化合物、氯氟碳化合物或氢氯氟碳化合物，或者其可以包括氟化烯烃。
[0079] 优选地，现有化合物或组合物是热传递化合物或组合物，诸如制冷剂。可以替换的制冷剂的实例包括R-410A、R454B、R-452B和R-32，优选R-410A。
[0080] 可以替换任何量的现有化合物或组合物以减少环境影响。这可能取决于被替换的现有化合物或组合物的环境影响以及本发明的替代组合物的环境影响。优选地，产品中的现有化合物或组合物被本发明的组合物完全替换。
[0081] 通过以下非限制性
实施例说明本发明。实施例
[0082] R-1132a、R-32和R-1234yf的三元混合物
[0083] 构造
热力学模型以允许估计在
蒸汽压缩制冷或空调循环中包含R-1132a或CO2的组合物的性能。R-1132a的
临界温度为约30℃，且CO2的临界温度为约31℃；两者均低于R-410A在许多应用中遇到的冷凝温度，其范围可为30至60℃。因此，开发了一种热力学模型，其能够预测在高于混合物中一些组分的临界温度的温度下的混合物的汽液平衡。
[0084] 所选择的模型使用Peng-Robinson
状态方程来计算混合物的热力学性质。使用Peng-Robinson状态方程与Wong和Sandler的混合规则相结合来关联混合物的汽-液平衡(VLE)，如在Orbey,H.,&Sandler,S.(1998),Modeling Vapor-Liquid Equilibria:Cubic Equations of State and their Mixing Rules,Cambridge:Cambridge University Press中所述的，其通过引用并入本文。这种类型的热力学模型已成功用于对制冷剂混合物的VLE进行建模(Shiflett,M.,&Sandler,S.(1998),Modeling Fluorocarbon Vapor-Liquid Equilibria using the Wong-Sandler Model,Fluid Phase Equilibria,145-162，通过引用并入本文)，以及对其中一种物质高于其临界温度的混合物的VLE进行建模(Valtz,A.,Coquelet,C.,&Richon,D.(2007),Vapor–liquid equilibrium data for the hexafluoroethane+carbon dioxide system at temperatures from 253to 297K and pressures up to6.5MPa,Fluid Phase Equilibria,179-185，通过引用并入本文)。Wong-Sandler模型还通过将液相的自由能模型与状态参数方程结合，从而允许在比用于生成用于对其混合物参数进行回归的实验数据的温度和压力更高的温度和压力下，对混合物VLE进行可靠的预测。这使其适合于估计所考虑的混合物的
蒸汽压缩循环性能。
[0085] 在这项工作中，Wong-Sandler混合规则与非随机双液(NRTL)模型一起使用，以表示液相的自由能。
修改了每种混合物组分的Peng-Robinson方程参数，以使用Mathias和Copeman的温度相关性，以便准确地表示组分蒸汽压。
[0086] 将Wong-Sandler/NRTL模型的相互作用参数向R-1132a与CO2、R-32和R-1234yf的二元混合物的汽液平衡的实验测量值回归。对于R-1132a/CO2和R-1132a/R-32混合物，所使用的实验测量的温度范围为-55至+10℃，对于R-1132a/R-1234yf混合物为-40至+40℃。使用静态合成平衡池测量这些混合物以及R1234yf与R-32和CO2的二元混合物的数据。
[0087] R-32与CO2的VLE的文献数据(Rivollet,F.,Chapoy,C.,Coquelet,C.,&Richon,D.(2004),Vapor-liquid equilibrium data for the carbon dioxide(CO2)+difluoromethane(R32)system at temperatures form 283.12to 343.25K and pressures up to 7.46MPa,Fluid Phase Equilibria,95-101，通过引用并入本文)(Adams RA,Stein FP.(1971),Vapor-Liquid Equilibria for Carbon Dioxide-Difluoromethane System,Journal of Chemical Engineering Data,1146-149.，通过引用并入本文)，以及R-1234yf与CO2的VLE的文献数据(Juntarachat,N.et al.(2014),Experimental measurements and correlation of vapor-liquid equilibrium and critical data for the CO2+R1234yf and CO2+R1234ze(E)binary mixtures,International Journal of Refrigeration,141-152，通过引用并入本文)也是可用的，并且用于参数回归。
[0088] 使用由AHRI的低GWP替代制冷剂评估计划(AHRI's Low-GWP Alternative Refrigerants Evaluation Programme)提出的建模矩阵中的状态点进行循环建模。
[0089] 下表1给出了使用的条件：
[0090] 表1：R-1132a/R-32/R-124yf三元系统建模的循环条件
[0091]
[0092] 为了验证该热力学模型给出了合理的结果，通过使用行业标准NIST REFPROP9.1程序以模拟R-410A的循环性能来进行比较。然后使用Mexichem热力学模型计算循环性能。结果示于下表2中。
[0093] 表2：REFPROP和Mexichem热力学模型结果的比较
[0094]
[0095] 首先使用该模型对R-32和R-454B的性能进行了比较计算。结果示于下表3中。
[0096] 表3：R-32和R-454B相对于R-410A的制冷性能建模数据
[0097]
[0098] 接下来，分析了范围为5-20％的R-1132a和20-70％的R-32的R-1132a/R-32/R-1234yf的一系列组合物。结果示于下表4-7中。在这些表中以重量百分比给出了每种组分的组成。
[0099] 表4：含有5％R-1132a的R-1132a/R-32/R-1234yf三元系统的制冷性能建模数据[0100]
[0101] 表4：含有10％R-1132a的R-1132a/R-32/R-1234yf三元系统的制冷性能建模数据[0102]
[0103] 表4：含有15％R-1132a的R-1132a/R-32/R-1234yf三元系统的制冷性能建模数据[0104]
[0105] 表4：含有20％R-1132a的R-1132a/R-32/R-1234yf三元系统的制冷性能建模数据[0106]
[0107] 出乎意料的是，结果表明，可以配制与R-410A相比具有可接受的性能的R-1132a/R-32/R-1234yf的三元共混物，同时实现低于R-32或R-454B的GWP。
[0108] 特别优选的组合物是那些可归类为具有“2L”易燃性的组合物，并且其可以在为R-410A设计的系统中基于“嵌入式”或“接近嵌入式”使用。认为这样的组合物应满足以下标准：
[0109] ·容量为R-410A的至少约90％
[0110] ·COP等于或高于R-410A的COP
[0111] ·冷凝器中的操作压力等于或低于R-32的操作压力
[0112] ·压缩机排出温度低于R-32的排出温度
[0113] ·蒸发器和冷凝器中的温度“滑移”小于约10K
[0114] ·根据ASHRAE标准34，最坏情况下组合物燃烧速度小于10cm/s
[0115] 提供可接受的操作压力和易燃性但并非满足所有这些标准的其他组合物也可以在适当设计的新设备中提供可接受的性能。例如，可以通过增加压缩机
排量或压缩机速度来使用具有的体积容量小于R-410A的体积容量的90％的共混物。可以通过采用冷凝器和/或蒸发器的交叉逆流换热器设计来使用具有大于10K的温度滑移的共混物。
[0116] 具有良好性能特性但呈现2类易燃性的共混物也可以用于其中装料量和应用条件使其使用安全的系统中。
[0117] 本发明由以下权利要求限定。
