본 발명은 HFCO-1233zd(E), HFO-1234ze(E), 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)을 포함하는 냉매를 포함하거나 이용하는 냉매, 열 전달 조성물 및 열 전달 방법에 관한 것이다. 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)은 매터슨 트라이가스, 인크.(Matheson TriGas, Inc.)를 비롯한 다양한 상업적 공급원으로부터 용이하게 입수가능하다. HFCO-1233zd(E) 및 HFO-1234ze(E)는 허니웰 인터내셔널, 인크.(Honeywell International, Inc.)로부터 입수할 수 있는 구매가능한 재료이다.
본 발명의 실시 형태는 또한 HFCO-1233zd(E), HFO-1234ze(E) 및 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)에 더하여 HFC-227ea를 포함하는 냉매를 포함한다. HFC-227ea는 또한 알려진 구매가능한 재료이다.
냉매
본 출원인은, 본 발명의 냉매가, 낮은 GWP와 함께 열 전달 특성, 화학적 안정성, 저독성 또는 무독성, 불연성, 거의 0의 오존 파괴 지수("ODP"), 및 윤활제 상용성을 포함하는 예외적으로 유리한 특성을 제공할 수 있음을 밝혀내었다. 본 발명의 냉매의 특별한 이점은 본 명세서에 정의된 불연성 시험에 따라 시험할 때 불연성이라는 점이다. 냉매의 가연성은 소정의 중요한 열 전달 응용에서 사용하기 위해 중요한 특성이라는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 따라서, 탁월한 열 전달 특성, 화학적 안정성, 저독성 또는 무독성, 거의 0의 ODP 및 윤활제 상용성을 가지며 사용 중에 불연성을 유지하는 냉장 응용을 위해 R-134a에 대한 대체물로서 및/또는 개조물로서 사용될 수 있는 냉매 조성물을 제공하는 것이 당업계의 요구이다. 이러한 요건은 본 발명의 냉매에 의해 충족된다.
본 출원인은 본 발명의 조성물이, 특히 낮은 GWP를 비롯한 특성들의 달성하기 어려운 조합을 달성할 수 있음을 알아내었다. 따라서, 본 발명의 조성물은 바람직하게는 GWP가 150 이하, 또는 5 이하이다.
또한, 본 발명의 조성물은 ODP가 낮다. 따라서, 본 발명의 조성물은 ODP가 0.05 이하, 바람직하게는 0.02 이하, 더욱 바람직하게는 약 0이다.
또한, 본 발명의 조성물은 허용가능한 독성을 나타내며, 바람직하게는 작업 노출 한계(Occupational Exposure Limit; OEL)가 약 400 초과이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "작업 노출 한계"(OEL)는 ASHRAE 표준 34-2016 냉매의 지정 및 안정성 분류(Designation and Safety Classification of Refrigerants)에 따라 결정된 값을 가지며 그에 따라 사용된다.
열 전달 조성물
바람직하게는, 본 발명은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나를, 열 전달 조성물의 40 중량% 초과, 또는 열 전달 조성물의 약 50 중량% 초과, 또는 열 전달 조성물의 70 중량% 초과, 또는 열 전달 조성물의 80 중량% 초과 또는 열 전달 조성물의 90 중량% 초과의 양으로 포함하는 열 전달 조성물을 포함한다. 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 냉매로 본질적으로 이루어질 수 있거나 그로 이루어질 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 조성물에 소정 기능성을 향상 또는 제공하기 위한 목적으로 다른 성분을 포함할 수 있다. 그러한 다른 성분은 윤활제, 염료, 가용화제, 상용화제, 안정제, 산화방지제, 부식 억제제, 극압 첨가제 및 마모 방지 첨가제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나 및 안정제를 포함한다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나 및 안정제로 본질적으로 이루어진다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나 및 윤활제를 포함한다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나 및 윤활제로 본질적으로 이루어진다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나, 안정제 및 윤활제를 포함한다.
바람직한 실시 형태에서, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나, 안정제 및 윤활제로 본질적으로 이루어진다.
안정제
본 발명의 열 전달 조성물에 사용하기에 유용한 안정제의 예에는 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물 및/또는 질소 화합물 및/또는 에폭사이드가 포함된다. 바람직한 안정제의 예에는 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물이 포함된다.
바람직하게는, 안정제는 0 중량% 초과 및 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 2 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 0.1 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공된다. 각각의 경우에, 중량%는 열 전달 조성물의 중량을 지칭한다.
다이엔계 화합물은 C3 내지 C15 다이엔, 및 임의의 2개 이상의 C3 내지 C4 다이엔의 반응에 의해 형성된 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 다이엔계 화합물은 알릴 에테르, 프로파다이엔, 부타다이엔, 아이소프렌 및 테르펜으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다이엔계 화합물은 바람직하게는, 테레벤, 레티날, 제라니올, 테르피넨, 델타-3 카렌, 테르피놀렌, 펠란드렌, 펜첸(fenchene), 미르센, 파르네센, 피넨, 네롤, 시트랄, 장뇌, 멘톨, 리모넨, 네롤리돌, 피톨, 카르노스산 및 비타민 A1을 포함하지만 이로 한정되지 않는 테르펜이다. 바람직하게는, 안정제는 파르네센이다. 바람직한 테르펜 안정제는 본 명세서에 참고로 포함된, 미국 특허 출원 공개 제2006/0167044A1호로 공개된, 2004년 12월 12일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/638,003호에 개시되어 있다.
또한, 다이엔계 화합물은 0 중량% 초과 및 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공될 수 있다. 각각의 경우에, 중량%는 열 전달 조성물의 중량을 지칭한다.
다이엔계 화합물은 바람직하게는 인 화합물과 함께 제공된다.
페놀은 4,4'-메틸렌비스(2,6-다이-tert-부틸페놀); 4,4'-비스(2,6-다이-tert-부틸페놀); 4,4'-비스(2-메틸-6-tert-부틸페놀)을 포함하는 2,2-또는 4,4-바이페닐다이올; 2,2-또는 4,4-바이페닐다이올의 유도체; 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀); 4,4-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀); 4,4-아이소프로필리덴비스(2,6-다이-tert-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-노닐페놀); 2,2'-아이소부틸리덴비스(4,6-다이메틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-사이클로헥실페놀); 2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT); 2,6-다이-tert-부틸-4-에틸페놀; 2,4-다이메틸-6-tert-부틸페놀; 2,6-다이-tert-알파-다이메틸아미노-p-크레졸; 2,6-다이-tert-부틸-4(N,N'-다이메틸아미노메틸페놀); 4,4'-티오비스(2-메틸-6-tert-부틸페놀); 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀); 2,2'-티오비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀); 비스(3-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸벤질)설파이드; 비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)설파이드, 토코페롤, 하이드로퀴논, 2,2',6,6'-테트라-tert-부틸-4,4'-메틸렌다이페놀 및 t-부틸 하이드로퀴논으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 BHT일 수 있다.
페놀 화합물은 0 중량% 초과 및 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공될 수 있다. 각각의 경우에, 중량%는 열 전달 조성물의 중량을 지칭한다.
인 화합물은 포스파이트 또는 포스페이트 화합물일 수 있다. 본 발명의 목적상, 포스파이트 화합물은 다이아릴, 다이알킬, 트라이아릴 및/또는 트라이알킬 포스파이트, 및/또는 혼합 아릴/알킬 이치환 또는 삼치환된 포스파이트, 특히 장애(hindered) 포스파이트, 트리스-(다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이-n-옥틸 포스파이트, 아이소-옥틸 다이페닐 포스파이트, 아이소-데실 다이페닐 포스파이트, 트라이-아이소-데실 포스페이트, 트라이페닐 포스파이트 및 다이페닐 포스파이트로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 특히 다이페닐 포스파이트일 수 있다.
포스페이트 화합물은 트라이아릴 포스페이트, 트라이알킬 포스페이트, 알킬 일산 포스페이트, 아릴 이산 포스페이트, 아민 포스페이트, 바람직하게는 트라이아릴 포스페이트 및/또는 트라이알킬 포스페이트, 특히 트라이-n-부틸 포스페이트일 수 있다.
인 화합물은 0 중량% 초과 및 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공될 수 있다. 각각의 경우에, 중량은 열 전달 조성물의 중량을 지칭한다.
안정제가 질소 화합물인 경우, 안정제는 다이페닐아민, p-페닐렌다이아민, 트라이에틸아민, 트라이부틸아민, 다이아이소프로필아민, 트라이아이소프로필아민 및 트라이아이소부틸아민으로부터 선택되는 하나 이상의 2차 또는 3차 아민과 같은 아민계 화합물을 포함할 수 있다. 아민계 화합물은, 치환된 피페리딘 화합물, 즉, 알킬 치환된 피페리딜, 피페리디닐, 피페라지논, 또는 알킬옥시피페리디닐의 유도체와 같은 아민 산화방지제, 특히 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리돈, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀; 비스-(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딜)세바케이트; 다이(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 폴리(N-하이드록시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시-피페리딜 석시네이트; N-페닐-N'-(1,3-다이메틸-부틸)-p-페닐렌다이아민 또는 N,N'-다이-sec-부틸-p-페닐렌다이아민과 같은 알킬화 파라페닐렌다이아민, 및 탤로우 아민, 메틸 비스 탤로우 아민 및 비스 탤로우 아민과 같은 하이드록실아민, 또는 페놀-알파-나프틸아민 또는 티누빈(Tinuvin)(등록상표) 765(시바(Ciba)), BLS(등록상표) 1944(메이조 인크(Mayzo Inc)) 및 BLS(등록상표) 1770(메이조 인크)로부터 선택되는 하나 이상의 아민 산화방지제일 수 있다. 본 발명의 목적상, 아민계 화합물은 또한 알킬다이페닐 아민, 예를 들어 비스(노닐페닐 아민), 다이알킬아민, 예를 들어 (N-(1-메틸에틸)-2-프로필아민, 또는 페닐-알파-나프틸 아민(PANA), 알킬-페닐-알파-나프틸-아민(APANA), 및 비스(노닐페닐)아민 중 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 아민계 화합물은 페닐-알파-나프틸 아민(PANA), 알킬-페닐-알파-나프틸-아민(APANA) 및 비스(노닐페닐)아민 중 하나 이상, 더욱 바람직하게는 페닐-알파-나프틸 아민(PANA)이다.
대안적으로, 또는 상기에서 확인된 질소 화합물에 더하여, 다이니트로벤젠, 니트로벤젠, 니트로메탄, 니트로소벤젠, 및 TEMPO[(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실]로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 안정제로서 사용될 수 있다.
질소 화합물은 0 중량% 초과, 및 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공될 수 있다. 각각의 경우에, 중량%는 열 전달 조성물의 중량을 지칭한다.
유용한 에폭사이드에는 방향족 에폭사이드, 알킬 에폭사이드, 및 알케닐 에폭사이드가 포함된다.
다이엔계 화합물은 바람직하게는 인 화합물과 함께 제공된다. 바람직하게는, 열 전달 조성물은 상기에 기술된 바와 같은 냉매, 및 다이아릴 포스파이트, 다이알킬 포스파이트, 트라이아릴 포스페이트 또는 트라이알킬 포스페이트, 더 바람직하게는 다이페닐 포스파이트 및/또는 트라이-n-부틸 포스페이트로부터 선택되는 인 화합물 및 파르네센을 포함하는 안정제 조성물을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 열 전달 조성물은 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매, 및 다이아릴 포스파이트 또는 다이알킬 포스파이트 중 하나 이상, 더욱 바람직하게는 다이페닐 포스파이트 및 파르네센을 포함하는 안정제 조성물을 포함한다. 바람직하게는, 안정제는 파르네센 및 다이페닐 포스파이트를 포함한다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1, 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함할 수 있으며, 상기 BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재한다. 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는 BHT는 때때로 편의상 안정제 1로 지칭된다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 2 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 3 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 4 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 5 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 6 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 7 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 8 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 9 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 10 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 11 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 12 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 13 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 14 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 15 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 16 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 17 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 18 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 19 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 20 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 21 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 22 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 23 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NF 내지 냉매 23NF 중 임의의 것 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150 중 임의의 것 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5 중 임의의 것 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것 및 안정제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1, 및 파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함할 수 있는데, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공된다. 파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물로서, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되는 안정제 조성물은 때때로 편의상 안정제 2로 지칭된다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 2 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 3 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 4 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 5 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 6 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 7 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 8 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 9 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 10 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 11 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 12 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 13 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 14 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 15 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 16 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 17 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 18 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 19 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 20 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 21 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 22 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 23 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NF 내지 냉매 23NF 중 임의의 것 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150 중 임의의 것 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5 중 임의의 것 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것 및 안정제 2를 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 더욱 바람직하게는, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 냉매들 중 어느 하나, 및 파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함할 수 있으며, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%의 양으로 제공된다.
본 발명의 열 전달 조성물은 가장 바람직하게는, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나, 및 파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함할 수 있으며, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 제공된다.
윤활제
상기에 정의된 바와 같은 본 발명의 열 전달 조성물의 각각은 윤활제를 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 열 전달 조성물은 열 전달 조성물의 약 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 열 전달 조성물의 약 10 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 열 전달 조성물의 약 20 내지 약 50 중량%, 대안적으로 열 전달 조성물의 약 20 내지 약 40 중량%, 대안적으로 열 전달 조성물의 약 20 내지 약 30 중량%, 대안적으로 열 전달 조성물의 약 30 내지 약 50 중량%, 대안적으로 열 전달 조성물의 약 30 내지 약 40 중량%의 양의 윤활제를 포함한다. 열 전달 조성물은 열 전달 조성물의 약 5 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 열 전달 조성물의 약 8 중량%의 양으로 윤활제를 포함할 수 있다.
일반적으로 사용되는 냉매 윤활제, 예를 들어, 냉장 시스템에 사용되는 폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 실리콘 오일, 광유, 알킬벤젠(AB), 폴리비닐 에테르(PVE), 및 폴리(알파-올레핀)(PAO)이 본 발명의 냉매 조성물과 함께 사용될 수 있다.
바람직하게는, 윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터, 더욱 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터, 특히 폴리올 에스테르(POE), 광유 및 알킬벤젠(AB)으로부터, 가장 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE)로부터 선택된다.
구매가능한 광유에는 위트코(Witco)로부터의 위트코 LP 250(등록 상표), 위트코로부터의 서니소(Suniso) 3GS 및 칼루메트(Calumet)로부터의 칼루메트 R015가 포함된다. 구매가능한 알킬벤젠 윤활제에는 슈리브 케미칼(Shrieve Chemical)로부터의 제롤(Zerol) 150(등록 상표) 및 제롤 300(등록 상표)이 포함된다. 다른 유용한 에스테르에는 포스페이트 에스테르, 이염기산 에스테르 및 플루오로 에스테르가 포함된다.
본 발명의 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 냉매, 안정제 조성물, 및 본 명세서에 기재된 바와 같은 윤활제로 본질적으로 이루어질 수 있거나 그로 이루어질 수 있다.
바람직한 열 전달 조성물은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 냉매 1 및 10 내지 50 중량%의 폴리올 에스테르(POE) 윤활제를 포함한다. 열 전달 조성물의 10 내지 50 중량%의 폴리올 에스테르(POE) 윤활제는 때때로 편의상 윤활제 1로 지칭된다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 2 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 3 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 4 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 5 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 6 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 7 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 8 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 9 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 10 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 11 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 12 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 13 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 14 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 15 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 16 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 17 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 18 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 19 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 20 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 21 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 22 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 23 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 1NF 내지 냉매 23NF 중 임의의 것 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150 중 임의의 것 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5 중 임의의 것 및 윤활제 1을 포함한다.
바람직한 열 전달 조성물은 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것 및 윤활제 1을 포함한다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 2, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 3, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 4, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 5, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 6, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 7, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 8, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 9, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 10, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 11, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 12, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 13, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 14, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 15, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 16, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 17, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 18, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 19, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 20, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 21, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 22, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 23, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NF 내지 냉매 23NF 중 임의의 것, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150 중 임의의 것, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5 중 임의의 것, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 2, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 3, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 4, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 5, 안정제 1, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 6, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 7, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 8, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 9, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 10, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 11, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 12, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 13, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 14, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 15, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 16, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 17, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 18, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 19, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 20, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 21, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 22, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 23, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NF 내지 냉매 23NF 중 임의의 것, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150 중 임의의 것, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5 중 임의의 것, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것, 안정제 2, 및 윤활제 1을 포함할 수 있다.
본 명세서에 언급되지 않은 다른 첨가제가 또한 본 발명의 신규한 그리고 기본적인 특징으로부터 벗어남이 없이 본 명세서에 포함된 교시를 고려하여 당업자에 의해 포함될 수 있다.
개시 내용이 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제6,516,837호에 개시된 바와 같이, 오일 용해성에 도움을 주기 위해 계면활성제와 가용화제의 조합이 또한 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다.
또한, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명에 따른 냉매, 및 그러한 냉매를 함유하는 열 전달 조성물은 허용가능한 독성을 나타내며, 바람직하게는 작업 노출 한계(OEL)가 약 400 초과이다.
열 전달 시스템, 용도 및 방법
본 발명의 냉매(및 이 냉매를 함유하는 열 전달 조성물)는 가열 응용 및 냉각 응용에 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 조성물은 저온 냉장, 중온 냉장, 자동판매기, 히트 펌프(히트 펌프 온수기(water heater) 포함), 제습기, 냉각기, 및 냉장고 및 냉동고를 포함하는 열 전달 응용에 사용하기 위해 제공된다.
본 발명의 조성물은 R-134a 냉매와 함께 사용되거나 R-134a 냉매와 함께 사용하기에 적합한 시스템, 예를 들어 기존의 열 전달 시스템 또는 새로운 열 전달 시스템에서 이용될 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물에 대한 임의의 언급은 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물의 각각의 및 임의의 것을 지칭한다. 따라서, 본 발명의 열 전달 조성물의 용도 또는 응용에 대한 하기의 논의를 위해, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매들 중 임의의 것과 함께, 안정제 1 및 안정제 2를 포함하는 본 명세서에 기재된 안정제들 중 임의의 것, 및 윤활제 1을 포함하는 본 명세서에서 논의된 윤활제들 중 임의의 것을 포함할 수 있거나 그로 본질적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적상, 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물들 중 각각 및 임의의 것은 열 전달 시스템, 예를 들어 저온 냉장 시스템, 중온 냉장 시스템, 자동판매기, 히트 펌프(히트 펌프 온수기를 포함함), 제습기, 냉각기, 및 냉장고 및/또는 냉동고에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 열 전달 시스템은 서로 연통하는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 목적상, 보통 사용되는 압축기의 예에는 왕복 압축기, 회전 압축기(롤링 피스톤 및 회전식 베인(vane)을 포함함), 스크롤 압축기, 스크루 압축기, 및 원심 압축기가 포함된다. 따라서, 본 발명은 왕복 압축기, 회전 압축기(롤링 피스톤 및 회전식 베인을 포함함), 스크롤 압축기, 스크루 압축기, 또는 원심 압축기를 포함하는 열 전달 시스템에 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및/또는 열 전달 조성물의 각각의 및 임의의 것을 제공한다.
본 발명의 목적상, 보통 사용되는 팽창 장치의 예에는 모세관, 고정 오리피스, 열 팽창 밸브 및 전자 팽창 밸브가 포함된다. 따라서, 본 발명은 모세관, 고정 오리피스, 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 포함하는 열 전달 시스템에 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및/또는 열 전달 조성물의 각각의 및 임의의 것을 제공한다.
본 발명의 목적상, 증발기 및 응축기는 함께, 바람직하게는 핀형 튜브(finned tube) 열 교환기, 미세채널(microchannel) 열 교환기, 쉘-앤드-튜브(shell and tube), 플레이트 열 교환기, 및 튜브-인-튜브(tube-in-tube) 열 교환기로부터 선택되는 열 교환기를 형성한다. 따라서, 본 발명은, 증발기 및 응축기가 함께 핀형 튜브 열 교환기, 미세채널 열 교환기, 쉘-앤드-튜브, 플레이트 열 교환기, 또는 튜브-인-튜브 열 교환기를 형성하는 열 전달 시스템에서 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및/또는 열 전달 조성물의 각각의 및 임의의 것을 제공한다.
본 발명은 또한 냉매 및/또는 윤활제 열화가 시스템 작동에 미칠 수 있는 부정적인 영향을 감소시키는 데 도움을 주기 위해 격리(sequestration) 재료를 이용하는 열 전달 시스템 및 방법을 제공한다. 격리 재료와 관련하여, 본 발명의 시스템은 바람직하게는 본 발명에 따른 냉매의 적어도 일부분과 접촉하는 격리 재료를 포함하며, 상기 접촉 시 격리 재료의 온도 및/또는 냉매의 온도는 바람직하게는 약 10℃ 이상의 온도이다.
본 출원에 기재된 바와 같은 본 발명의 시스템 및 방법의 목적상, 온도와 관련하여 용어 "약"은 언급된 온도가 +/-5℃의 양만큼 달라질 수 있음을 의미한다. "약" 표시 값인 것으로 기재된 온도에 대해, 본 발명은 온도가 언급된 온도 +/-2℃, 더욱 바람직하게는 +/-1℃, 가장 바람직하게는 +/-0.5℃인 실시 형태를 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 중 임의의 것 및 전부 그리고 격리 재료 중 임의의 것 및 전부가 본 발명의 시스템에 사용될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 시스템은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명에 따른 냉매의 적어도 일부분과 접촉하는 격리 재료를 포함한다. 바람직하게는, 격리 재료는 (a) 음이온 교환 수지, (b) 활성 알루미나 흡착제, (c) 수분-제거 분자체, (d) 구리, 은, 납 또는 이들의 조합을 포함하는 분자체(바람직하게는, 제올라이트), 및 (e) 상기 재료들의 조합을 포함한다.
구매가능하며 본 발명에 따라 유용한 음이온 교환 수지의 예에는 앰버리스트(Amberlyst) A21, 앰버리스트 A22, 및 도웩스 마라톤(Dowex Marathon)이 포함된다.
구매가능하며 본 발명에 따라 유용한 활성 알루미나의 예에는 바스프(BASF)에 의해 판매되는 F200 및 허니웰에 의해 판매되는 CLR-204가 포함된다.
구매가능하며 본 발명에 따라 유용한 수분 제거 분자체의 예에는 기공 크기 유형이 3A, 4A, 5A, 및 13X인 소듐 알루미노실리케이트 분자체가 포함된다.
구매가능한 제올라이트 분자체의 예는 특정 분해 산물을 제거하는 데 사용되는 활성화된 부위를 갖는 IONSIV D7310-C이다.
격리 재료와 관련하여 사용되는 바와 같이, 용어 "적어도 일부분과 접촉하는"은, 격리 재료의 각각 및 격리 재료들의 임의의 조합이 시스템 내의 냉매의 동일하거나 개별적인 부분들과 접촉하는 것을 포함하도록 넓은 의미로 의도되며, 각각의 유형 또는 특정 격리 재료가 (i) 존재하는 경우, 각각의 다른 유형 또는 특정 재료와 함께 물리적으로 위치되는 것; (ii) 존재하는 경우, 각각의 다른 유형 또는 특정 재료와 물리적으로 분리되어 위치되는 것, 및 (iii) 2개 이상의 재료가 물리적으로 함께 있고 적어도 하나의 격리 재료가 적어도 하나의 다른 격리 재료로부터 물리적으로 분리된 조합인 실시 형태를 포함하지만 이로 반드시 제한되지는 않도록 의도된다.
음이온 교환 수지는 바람직하게는 시스템에 존재하는 윤활제 및 음이온 교환 수지의 총량을 기준으로 약 5 중량% 내지 약 60 중량%의 양으로 시스템 내에 존재한다. 음이온 교환 수지는 시스템에 존재하는 윤활제 및 음이온 교환 수지의 총량을 기준으로 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로, 그리고 가장 바람직하게는 약 20 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재한다.
본 명세서에 기재된 음이온 교환 수지의 양은 음이온 교환 수지의 건조 중량을 지칭한다.
바람직하게는 시스템에 존재하는 제올라이트 분자체의 양은 시스템에 존재하는 윤활제 및 제올라이트 분자체의 총량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 30 중량%이다. 바람직하게는, 제올라이트 분자체는 바람직하게는 시스템에 존재하는 윤활제 및 제올라이트 분자체의 총량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재한다.
시스템 내의 수분 제거 분자체(예를 들어, 존재하는 윤활제의 양에 대해 약 60 중량%의 나트륨) 및 수분-제거 재료. 바람직하게는, 분자체는 시스템에 존재하는 윤활제 및 수분-제거 분자체의 총량을 기준으로 30 중량% 내지 45 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
바람직하게는 시스템에 존재하는 활성 알루미나의 양은 시스템에 존재하는 윤활제와 활성 알루미나의 총량을 기준으로 약 5 중량% 내지 약 60 중량%이다.
캐스케이드식 냉장
본 발명은 캐스케이드식 냉장 시스템을 포함하는 열 전달 시스템, 용도 및 방법을 제공하며, 그러한 시스템은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 개시된 냉매들 중 임의의 것, 및 본 명세서에 개시된 바와 같은 임의의 열 전달 조성물을 함유한다. 일반적으로 열 전달 시스템에서의 사용과 관련하여 본 명세서에 기재된 임의의 장비가 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 캐스케이드 시스템에서의 사용을 위해 적합하게 될 수 있다.
캐스케이드 시스템은 전형적으로, 보통 "하이 스테이지"(high stage) 및 "로우 스테이지"(low stage)로 지칭되는 적어도 2개의 스테이지를 갖는다. 캐스케이드 열 전달 시스템에 대한 일반화된 흐름도가 본 명세서의 도 4에 제공되어 있다. 본 발명의 열 전달 조성물은 캐스케이드 시스템의 하이 스테이지용으로 특히 제공된다. 캐스케이드 시스템에서, 하이 스테이지 사이클은 일반적으로 공기-냉매 응축기 및 냉매-냉매 증발기를 갖는다. 하이 스테이지는 전형적으로 왕복 압축기 또는 회전 압축기일 수 있는 용적식 압축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 하이 스테이지의 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -10 내지 약 20℃의 범위이다. 하이 스테이지의 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다.
바람직한 캐스케이드 시스템의 로우 스테이지(도 4에서 중간 HX로 식별됨)는 일반적으로 냉매-냉매 응축기 및 냉매-공기 증발기를 가져서 제품을 냉각시킨다. 로우 스테이지는 전형적으로 왕복 압축기 또는 회전 압축기일 수 있는 용적식 압축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 로우 스테이지의 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -40 내지 약 -10℃의 범위이다. 로우 스테이지의 응축 온도는 바람직하게는 약 0 내지 약 30℃의 범위이다. 로우 스테이지 냉매는, 예를 들어 이산화탄소일 수 있다.
따라서, 본 발명은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매들 중 임의의 것이 캐스케이드 냉장 시스템에서 R-134a에 대한 대체물 또는 개조물로서 사용되는 캐스케이드 시스템 및 방법을 포함한다.
예시의 목적으로, 알려진 구성의 2개의 캐스케이드 시스템이 본 명세서에서 도 1a 및 도 1b에 예시되어 있으며, 이러한 유형의 각각의 캐스케이드 시스템, 및 그러한 시스템의 모든 알려진 변형은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매들 중 어느 하나, 및 그러한 냉매들 중 어느 하나를 포함하는 임의의 열 전달 조성물의 사용에 의해 개선된다. 편의상, 그러한 캐스케이드 시스템들은 본 명세서에서 각각 캐스케이드 시스템 1A 및 캐스케이드 시스템 1B로 지칭되며, 각각은 하기에 상세히 기술된다.
캐스케이드 시스템 1A
R-134a를 사용한 일반적인 유형의 캐스케이드 시스템의 일례가 본 명세서의 도 1a에 시스템(100)으로서 예시되어 있으며, 이는 슈퍼마켓에서의 상업용 냉장에 보통 사용되는 유형의 냉장 시스템이다. 시스템(100)은 중온 냉장 회로(110) 및 저온 냉장 회로(120)를 통해 중온 및 저온 냉장 둘 모두를 제공하는 직접 팽창식 시스템이다. 중온 냉장은 전형적으로 약 -10℃의 증발 온도 수준으로 제공된다.
캐스케이드 시스템 1A와 관련하여 본 명세서에 개시된 캐스케이드 냉장의 수준 및 유형은 유제품, 조제식품(deli) 및 신선 식품과 같은 제품에 보통 사용된다. 상이한 제품들에 대한 개별 온도 수준은 제품 요건에 기초하여 조정된다. 저온 냉장은 전형적으로 약 -25℃의 증발 온도 수준으로 제공된다. 이러한 수준의 냉장은 흔히 아이스크림 및 냉동 상품과 같은 제품에 사용된다. 역시, 상이한 제품들에 대한 개별 온도 수준은 제품 요건에 기초하여 조정된다. 바람직한 실시 형태에서, 낮은 시스템 증발 온도는 -25℃ +/-3℃ 또는 +/-2℃이다. 그러한 시스템에서, 중온 냉장 회로(110)는 그의 냉매로서 R134a를 갖거나, 이를 갖도록 설계되거나, 또는 그와 함께 유용할 것이며, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따라, 임의의 냉매 및/또는 열 전달 조성물이 R-134a 대신에, 또는 그에 대한 대체물로서, 또는 그에 대한 개조물로서 그러한 시스템에서 사용된다. 도 1a에 예시된 일반적인 유형의 그러한 캐스케이드 냉장 시스템은 본 명세서에서 편의상 캐스케이드 시스템 1A로 지칭된다.
캐스케이드 시스템 1A에서, 중온 냉장 회로(110)는 바람직하게는 중온 냉각을 제공하고, 열 교환기(130)를 통해 저온 냉장 회로(120)로부터 배출된 열을 제거한다. 중온 냉장 회로(110)는, 예를 들어, 지붕(140), 기계실(141) 및 매장(142) 사이에서 연장된다. 반면에, 저온 냉장 회로(120)는 그의 냉매로서 대안적인 냉매, 예를 들어 R744를 갖는다. 저온 냉장 회로(120)는 기계실(141) 및 매장(142) 사이에서 연장된다. 유용하게, 상기에 논의된 바와 같이, R744는 GWP가 낮다.
캐스케이드 시스템 1A에 따른 이전의 시스템은 제2 냉매로서의(즉, 중온 회로에서의) R134a와 함께 사용하기 위해 설계되었고 그와 함께 사용되었기 때문에, 본 발명은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 개시된 바와 같은 냉매들 중 임의의 것을 제2 냉매로서 사용하는 것을 포함한다.
캐스케이드 시스템 1B
도 1b는 중온 냉장 회로(110) 및 저온 냉장 회로(120)를 포함하는 캐스케이드 냉장 시스템(100)의 예를 도시한다. 캐스케이드 시스템 1A에 기술된 유형의 시스템이 캐스케이드 시스템 1B와 공통된 요소 및 특징부를 갖는 한, 캐스케이드 시스템 1A와 관련된 이들 요소 또는 특징부의 설명이 캐스케이드 시스템 1B에 적용된다.
도 1b에 예시된 바와 같은 저온 냉장 회로(120)는 압축기(121), 주위 조건으로 열을 배출하기 위한 열 교환기(130)와의 인터페이스, 팽창 밸브(122) 및 증발기(123)를 갖는다. 저온 냉장 회로(120)는, 저온 냉매로부터 중온 냉매로 열을 배출하는 역할을 하는 회로간(inter-circuit) 열 교환기(150)를 통해 중온 냉장 회로(110)와 인터페이싱하여 저온 냉매 사이클에서 과냉된(subcooled) 냉매 액체를 생성하는데, 중온 냉매는, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명에 따른 임의의 냉매일 수 있다. 증발기(123)는 냉동고 격실의 내부와 같은 냉각될 공간과 인터페이싱된다. 저온 냉장 회로의 구성요소들은 다음 순서로 연결된다: 증발기(123), 압축기(121), 열 교환기(130), 회로간 열 교환기(150), 및 팽창 밸브(122). 구성요소들은 저온 냉매로 충전된 파이프(124)를 통해 함께 연결된다.
캐스케이드 시스템 1B에 따른 이전의 시스템은 제2 냉매로서의(즉, 중온 회로에서의) R134a와 함께 사용하기 위해 설계되었고 그와 함께 사용되었기 때문에, 본 발명은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 개시된 바와 같은 냉매들 중 임의의 것을 제2 냉매로서 사용하는 것을 포함한다.
캐스케이드 시스템(1A, 1B)의 각각의 작동이, 특히 각 시스템에 적용되는 특징부 및 요소와 관련하여, 더욱 상세하게 기술될 것이며, 이와 관련하여 각 시스템 내의 유사한 특징부 및 요소는 각 도면에서 동일한 숫자로 표지된다. 시스템(100)은 바람직한 실시 형태에서 다수의 영역, 예를 들어, 건물의 다음 3개의 영역에 걸쳐 있을 수 있다: 응축기(113, 130)가 위치되는 지붕; 압축기(111, 112), 열 교환기(150), 수용 탱크(114) 및 팽창 장치(118)가 위치되는 기계실; 및 LT 케이스, MT 케이스, 및 그들의 팽창 장치의 각각이 위치되는 매장(142).
따라서 저온 냉장 회로(120) 및 중온 냉장 회로는 각각 매장, 기계실 및 지붕 사이에서 연장된다. 사용 중, 중온 회로(110)는 증발기(119)를 통해 냉각될 공간에 중온 냉각을 제공하고, 저온 회로(120)는 증발기(123)를 통해 냉각될 공간에 저온 냉각을 제공한다. 중온 회로(110)는 또한 저온 응축기(120)로부터의 액체 응축물로부터 열을 제거하여, 증발기(123)로 들어가는 액체에 과냉을 제공한다.
이제, 중온 냉장 회로(110)의 다양한 구성요소의 개별 및 전체 기능이 기술될 것이다. 전술된 바와 같이, 열 교환기(150)에서 시작하면, 중온 냉매는 열 교환기(150)를 통해 저온 냉매로부터 열을 흡수한다. 이러한 열 흡수는, 열 교환기(150)에 들어갈 때 저온 가스 및/또는 가스와 액체의 혼합물인 중온 회로(150) 내의 냉매가 액체에서 가스상으로 변화되게 하고/하거나 과열이 생성될 경우에 가스의 온도를 증가시킨다. 열 교환기(150)를 떠날 때, 가스상 냉매는 (증발기(119)로부터의 냉매와 함께) 압축기(111) 내로 흡입되고, 압축기(111)에 의해 고온 및 고압 가스로 압축된다. 이러한 가스는 파이프(115) 내로 방출되어 응축기(113)로 이동하며, 응축기(113)는 이러한 예에서 빌딩의 지붕 상에 배열된다. 응축기(113)에서, 가스상 중온 냉매는 열을 외부 주위 공기로 방출하며, 따라서 냉각되고 액체로 응축된다. 응축기(113) 후에, 액체 냉매는 유체 수용기(fluid receiver)(114) 내에 수집된다. 이러한 예에서, 유체 수용기(114)는 탱크이다. 유체 수용기(114)를 떠날 때, 액체 냉매는 병렬 연결된 중온 분기부(branch)(116) 및 과냉 냉각 분기부(117)로 분기된다(manifolded). 중온 분기부(116)에서, 액체 냉매는 팽창 밸브(112)로 유동하며, 팽창 밸브는 액체 냉매의 압력 및 그에 따른 온도를 낮추는 데 사용된다. 이어서, 상대적으로 차가운 액체 냉매는 열 교환기(119)로 들어가며, 여기서 이는 증발기(119f)와 인터페이싱되는 냉각될 공간으로부터의 열을 흡수한다. 과냉 분기부(117)에서, 액체 냉매는 유사하게 팽창 밸브(118)로 먼저 유동하며, 여기서 냉매의 압력 및 온도가 낮아진다. 밸브(118) 후에, 냉매는 전술된 바와 같이 회로간 열 교환기(150)로 유동한다. 그로부터, 열 교환기로부터의 가스상 냉매는 압축기(111)에 의해 압축기(111)로 흡입되며, 여기서 중온 냉각 분기부(116)로부터의 냉매와 다시 합쳐진다.
상기에 언급된 것은 아니지만, 의도된 대로 기능하기 위해서는, 열 교환기(150)에 들어갈 때의 중온 회로(110) 내의 냉매의 온도가 열 교환기(150)에 들어갈 때의 저온 회로(120) 내의 냉매의 온도보다 낮아야 한다는 것이 명백할 것이다. 그렇지 않다면, 중온 회로(110)는 회로(120) 내의 저온 냉매에 원하는 과냉을 제공하지 않을 것이다.
캐스케이드 시스템 2 및 시스템 3
알려진 R-134a 시스템에서 R-134a에 대한 대체물로서 본 발명의 냉매를 사용하는 것에 더하여, 본 출원인들은 본 발명의 캐스케이드 냉장 시스템을 개발하였으며, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매들의 각각이 이러한 본 발명의 시스템에, 특히 고온 스테이지 회로 내의 냉매로서 사용될 수 있다. 이러한 2가지 실시 형태가 본 명세서에서 도 2 및 도 3에 예시되며 하기에서 상세히 설명된다.
바람직한 실시 형태에 따른 캐스케이드 시스템은 바람직하게는 하나 이상의 제1 냉장 유닛(각각의 냉장 유닛은 제1 냉장 회로를 포함하고, 각각의 제1 냉장 회로는 증발기 및 열 교환기를 포함함); 및 제2 냉장 회로를 포함하고; 각각의 열 교환기는 그의 각각의 제1 냉장 회로와 제2 냉장 회로 사이에서 열 에너지를 전달하도록 배열된다. 제2 회로는 상기 복수의 제1 냉장 유닛의 실질적으로 완전히 외부에 위치될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "상기 복수의 제1 냉장 유닛의 실질적으로 완전히 외부에"는, 제1 냉장 회로의 냉매와 제2 냉장 회로의 냉매 사이의 열 교환을 제공하기 위해 제2 냉장 회로의 일부로 간주될 수 있는 운송 배관 등이 제1 냉장 유닛 내로 통과할 수 있다는 것을 제외하고는, 제2 냉장 회로의 구성요소가 상기 제1 냉장 유닛 내에 있지 않음을 의미한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "제1 냉장 유닛"은 적어도 부분적으로 폐쇄되거나 폐쇄가능한 구조체로서, 그 구조체의 적어도 일부분 내에서 냉각을 제공할 수 있고, 상기 제2 냉장 회로를 전체적으로 봉입하거나 수용하는 임의의 구조체와는 구조적으로 구별되는 구조체를 의미한다. 그러한 의미에 따라 그리고 그와 일관되게, 본 발명의 제1 냉장 회로는, 본 명세서에 기재된 의미에 따른 그러한 제1 냉장 유닛 내에 포함될 때, 때때로 본 명세서에서 "자립형"(self-contained)으로 지칭된다.
각각의 냉장 유닛은 제1 영역 내에 배열될 수 있다. 제1 영역은 작업 현장(shop floor)일 수 있다. 이는 각각의 제1 냉장 회로가 또한 작업 현장과 같은 제1 영역 내에 위치될 수 있음을 의미한다.
각각의 냉장 유닛은 냉각될 공간 내에 포함된 공간 및/또는 물체를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 그 공간은 냉장 유닛 내에 있다. 각각의 증발기는, 바람직하게는 냉각될 공간 내의 공기를 냉각함으로써, 그의 각각의 공간/물체를 냉각하도록 배열될 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 제2 냉장 회로는 제1 냉장 유닛과 제2 영역 사이에서 연장되는 그의 구성요소들을 가질 수 있다. 제2 영역은, 예를 들어, 제2 냉장 회로의 구성요소들의 상당 부분을 수용하는 기계실일 수 있다.
제2 냉장 회로는 제2 영역 및 제3 영역으로 연장될 수 있다. 제3 영역은 제1 냉장 유닛 및 제2 영역(들)이 위치된 건물 또는 건물들 외부의 영역일 수 있다. 이는 주위 냉각이 활용될 수 있게 한다.
각각의 제1 냉장 회로는 적어도 하나의 유체 팽창 장치를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 유체 팽창 장치는 모세관 또는 오리피스 튜브일 수 있다. 이는 각각의 냉장 유닛에 의해 각각의 제1 냉장 회로에 부과되는 조건이 비교적 일관된다는 것에 의해 가능하게 된다. 이는 모세관 및 오리피스 튜브와 같은 더 간단한 유동 제어 장치가 제1 냉장 회로에서 유리하게 사용될 수 있으며 바람직하게는 사용됨을 의미한다.
제1 냉장 회로의 각각의 평균 온도는 제2 냉장 회로의 평균 온도보다 낮을 수 있다. 이는 제2 냉장 회로가 냉각을 제공하는 데, 즉 제1 냉장 회로로부터 열을 제거하는 데 사용될 수 있고; 각각의 제1 냉장 회로는 그의 각각의 냉장 유닛에서 냉각될 공간을 냉각할 수 있기 때문이다.
제2 냉장 회로는 제1 냉장 회로의 각각을 냉각할 수 있으며, 즉 그로부터 열을 제거할 수 있다.
각각의 열 교환기는 각각의 회로 인터페이스 위치에서 그의 각각의 제1 냉장 회로와 제2 냉장 회로 사이에서 열 에너지를 전달하도록 배열될 수 있다.
회로 인터페이스 위치의 각각은 각각의 다른 회로 인터페이스 위치와 직렬-병렬 조합으로 결합될 수 있다. 유용하게, 이는 회로 인터페이스 위치, 제1 냉장 회로, 또는 제1 냉장 유닛 중 하나에서 결함(fault) 또는 막힘(blockage)이 검출되는 경우, 결함의 위치, 회로 또는 유닛이 제2 냉장 회로에 의해 분리 및/또는 우회될 수 있어서 결함이 시스템 전반으로 전파되지 않음을 의미한다.
회로 인터페이스 위치의 각각은 적어도 하나의 다른 회로 인터페이스 위치와 직렬로 결합될 수 있다.
회로 인터페이스 위치의 각각은 각각의 다른 회로 인터페이스 위치와 직렬로 결합될 수 있다.
회로 인터페이스 위치의 각각은 적어도 하나의 다른 회로 인터페이스 위치와 병렬로 결합될 수 있다.
회로 인터페이스 위치의 각각은 각각의 다른 회로 인터페이스 위치와 병렬로 결합될 수 있다.
본 명세서에 개시된 각각의 바람직한 실시 형태에서, 제2 냉매는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 냉매 및/또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 열 전달 조성물, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나이다. 본 발명의 바람직한 냉매는 낮은 GWP 및 불연성 둘 모두를 갖기 때문에, 그러한 시스템에서의 이의 사용은 매우 유리한데, 제2 냉매 회로가 다수의 영역에 걸쳐 있을 수 있고, 따라서 불연성 냉매를 갖는 것이 잠재적인 누출의 심각성을 감소시키는 데 중요하기 때문이다.
제2 냉장 회로는 제2 증발기를 포함할 수 있다. 제2 증발기는 회로 인터페이스 위치와 병렬로 결합될 수 있다.
제1 냉매 회로에 사용되는 제1 냉매는 R744, 탄화수소, R1234yf, R1234ze(E), R455A 및 이들의 조합 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 탄화수소는 R290, R600a 또는 R1270 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이들 냉매는 GWP가 낮다.
제1 냉매는 R744, 탄화수소, R1234yf, R1234ze(E), R455A 및 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
도 2 및 도 3의 각각에 예시된 바와 같은 시스템은 다수의 냉장 유닛을 갖고, 냉장 유닛의 각각은 그 내부에 배열된 적어도 하나의 전용 냉장 회로를 갖는다. 즉, 각각의 냉장 유닛은 적어도 하나의 냉장 회로를 포함한다.
냉장 유닛 내에 포함된 냉장 회로는 회로 내의 냉매에 열을 제거하는 적어도 열 교환기, 및 냉매에 열을 부가하는 증발기를 포함할 수 있다.
냉장 유닛 내에 포함된 냉장 회로는 압축기, (바람직하게는, 압축기를 빠져나가는 냉매 증기로부터 열을 제거함으로써) 회로 내의 냉매로부터 열을 제거하는 적어도 열 교환기, 및 (바람직하게는, 냉각되고 있는 냉장 유닛의 영역을 냉각함으로써) 냉매에 열을 부가하는 증발기를 포함할 수 있다. 제1 냉장 회로에 사용되는 압축기의 크기가 고려되지만, 일반적으로 압축기는 소형 압축기일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "소형 압축기"는 압축기가 약 1 마력 이하의 정격 출력(power rating)을 가짐을 의미한다. 압축기 크기는 0.1 마력 내지 약 1 마력일 수 있다. 압축기 크기는 0.1 마력 내지 약 0.75 마력일 수 있다. 압축기 크기는 0.1 마력 내지 약 0.5 마력일 수 있다.
냉장 유닛은 일체형 물리적 실체(integrated physical entity), 즉 구성 요소 부품으로 분해되지 않도록 설계되는 실체일 수 있다. 냉장 유닛은, 예를 들어 냉장고 또는 냉동고일 수 있다.
각각의 냉장 유닛 내에 제공된 냉장 회로는 적어도 부분적으로는 냉장 유닛의 외부에 있는 공동 냉장 회로에 의해 자체로 냉각될 수 있다. 각각의 냉장 유닛 내에 포함된 전용 냉장 회로와는 대조적으로, (본 명세서에서 제2 냉장 회로 및 제3 냉장 회로로 일반적으로 지칭되는) 공동 냉장 회로는, (냉장 유닛이 배열된) 매장과 기계실 및/또는 지붕 또는 외부 영역 사이와 같은, 유닛들을 수용하는 건물의 다수의 영역들 사이에서 연장되는 연장된 회로일 수 있다. 각각의 냉장 유닛은 상품, 예를 들어 상하기 쉬운 상품을 저장하기 위한 적어도 하나의 격실을 포함할 수 있다. 격실은 냉장 유닛 내에 포함된 냉장 회로에 의해 냉각될 공간을 한정할 수 있다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매들 중 어느 하나는, 본 명세서에 기재된 바와 같이. 캐스케이드 시스템 2 및 캐스케이드 시스템 3의 각각을 포함하는 본 명세서에 기재된 캐스케이드 냉장 시스템 중 어느 하나에서 제2 냉장 회로 내의 냉매로서 사용될 수 있다.
캐스케이드 시스템 2
본 발명의 냉매와 함께 유용한 캐스케이드 냉장 시스템이 도 2와 관련하여 하기에 기재된다. 편의상, 그러한 캐스케이드 냉장 시스템은 본 명세서에서 캐스케이드 시스템 2로 지칭되며, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 개시된 바와 같은 냉매가 제2 냉장 회로 내의(즉, 중온 냉장 회로 내의) 냉매로서 임의의 캐스케이드 시스템 2에서 사용될 수 있다.
도 2는, 예를 들어 3개의 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)를 갖는 냉장 시스템(200)을 도시한다. 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 각각은 증발기(223), 압축기(221), 열 교환기(230) 및 팽창 밸브(222)를 갖는다. 각각의 회로(220a, 220b, 220c)에서, 증발기(223), 압축기(221), 열 교환기(230) 및 팽창 밸브(222)는 열거된 순서로 서로 직렬로 연결된다. 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 각각은 별개의 각각의 냉장 유닛(도시되지 않음) 내에 포함된다. 이 예에서, 3개의 예시된 냉장 유닛의 각각은 냉동고 유닛이고, 이 냉동고 유닛은 그의 각각의 제1 냉장 회로를 수용한다. 이러한 방식으로, 각각의 냉장 유닛은 자립형 및 전용 냉장 회로를 포함한다. 냉장 유닛(도시되지 않음), 및 따라서 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)는 슈퍼마켓의 매장(242) 상에 배열된다.
이러한 예에서, 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 각각 내의 냉매는 저 GWP 냉매, 예를 들어 R744, 탄화수소(R290, R600a, R1270), R1234yf, R1234ze(E) 또는 R455A이다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 각각 내의 냉매는 각각의 다른 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c) 내의 냉매와 동일하거나 상이할 수 있다.
냉장 시스템(200)은 또한 제2 냉장 회로(210)를 갖는다. 제2 냉장 회로(210)는 압축기(211), 응축기(213) 및 유체 수용기(214)를 갖는다. 압축기(211), 응축기(213) 및 유체 수용기(214)는 직렬로 그리고 주어진 순서로 연결된다. 제2 냉장 회로(210)는 또한 4개의 병렬 연결된 분기부, 즉 3개의 중온 냉각 분기부(217a, 217b, 217c)와 하나의 저온 냉각 분기부(216)를 갖는다. 4개의 병렬 연결된 분기부(217a, 217b, 217c, 216)는 유체 수용기(214)와 압축기(211) 사이에 연결된다. 중온 냉각 분기부(217a, 217b, 217c)의 각각은 팽창 밸브(218) 및 증발기(219, 219b, 219c)를 각각 갖는다. 팽창 밸브(218) 및 증발기(219)는 유체 수용기(214)와 응축기(211) 사이에 직렬로 그리고 주어진 순서로 연결된다. 저온 냉각 분기부(216)는 팽창 밸브(212)와, 제2 냉매를 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 열 교환기(230a, 230b, 230c)의 각각으로 그리고 그로부터 이동하게 하는 (각각 집합적으로 260a, 260b 및 260c로 표시되는) 입구 및 출구 배관, 도관, 밸브 등의 형태의 인터페이스를 갖는다. 저온 냉각 분기부(216)는 각각의 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)에서 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 열 교환기(230a, 230b, 230c)의 각각과 인터페이싱한다. 각각의 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)는 각각의 다른 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)와 직렬-병렬 조합으로 배열된다.
중온 냉장 회로(210)는 매장(242), 기계실(241) 및 지붕(140) 사이에서 연장되는 구성요소들을 갖는다. 중온 냉장 회로(210)의 저온 냉각 분기부(216) 및 중온 냉각 분기부(217a, 217b, 217c)는 매장(242) 상에 위치된다. 압축기(211) 및 유체 수용기(214)는 기계 실(241) 내에 위치된다. 응축기(213)는 주위 조건에 쉽게 노출될 수 있는 곳, 예를 들어 지붕(240) 위에 위치된다.
사용 중에:
-제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 각각은 그들의 증발기(223)를 통해 열을 흡수하여, 냉각될 공간(도시되지 않음)에 저온 냉각을 제공하고;
- 제2 냉장 회로(210)는 열 교환기(230a, 230b, 230c)의 각각으로부터 열을 흡수하여 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)를 냉각하고;
- 제2 냉장 회로(210)는 증발기(219)의 각각에서 열을 흡수하여, 냉각될 공간(도시되지 않음)에 중온 냉각을 제공하고;
- 제2 냉장 회로(210) 내의 냉매는 냉각기(213) 내에서 냉각된다.
도 2에 도시된 배열을 사용하여, 특히 각각의 냉장 유닛 내의 자립형인 각각의 제1 냉장 회로(230)로부터 다수의 유익한 결과가 달성될 수 있다.
예를 들어, 냉장 유닛 및 전체 캐스케이드식 냉장 시스템(200)의 설치 및 제거가 단순화된다. 이는 빌트-인(built-in) 자립형 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)를 갖는 냉장 유닛이, 제1 냉장 회로(220, 220b, 220c)에 대한 변경이 필요 없이, 제2 냉장 회로(210)와 용이하게 연결되거나 분리될 수 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 냉장 유닛은 간단하게 제2 냉장 회로(210)에 또는 그로부터 '넣거나 뺄'(plugged) 수 있다.
다른 이점은 각각의 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)를 포함하는 각각의 냉장 유닛이 작동되는 냉장 시스템(200) 내에 설치되기 전에 자동적으로 공장 시험될 수 있다는 점이다. 이는, 잠재적으로 유해한 냉매의 누출을 포함할 수 있는 결함의 가능성을 완화시킨다. 따라서, 감소된 누출 속도가 달성될 수 있다.
다른 이점은, 각각의 회로(220a, 220b, 220c)가 그의 각각의 냉장 유닛 내에 배열되고 일련의 유닛들 사이에서 연장되지 않기 때문에, 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)의 길이가 감소될 수 있다는 점이다. 더 짧은 라인에서는 감소된 표면적으로 인해 열 침투가 감소되기 때문에, 감소된 회로 길이는 개선된 효율을 야기할 수 있다. 더욱이, 감소된 회로 길이는 감소된 압력 강하를 또한 초래할 수 있으며, 이는 시스템(200) 효율을 개선한다.
감소된 회로 길이, 및 각각의 냉장 유닛 내의 자립형 회로의 제공은, 더 가연성인 냉매, 예를 들어 R744, 탄화수소(R290, R600a, R1270), R1234yf, R1234ze(E) 또는 R455A를 제1 (저온) 회로에서 사용할 수 있게 하는 능력을 또한 제공하며, 이는 고도로 유익한 결과인 것으로 본 출원인들에게 이해되었다. 이는, 냉매 누출의 가능성이 (상기에 논의된 바와 같이) 감소되기 때문일 뿐만 아니라, 냉매가 누출되더라도, 그 누출이 각각의 냉장 유닛의 비교적 작은 영역 및 수용가능한 영역에 포함될 것이기 때문이고, 유닛의 작은 크기 때문에 단지 비교적 소량의 냉매 충전만이 사용된다. 또한, 이러한 배열은 비교적 저가의 화염 완화 비상 절차(contingency procedure) 및/또는 장치의 사용을 가능하게 할 것인데, 그 이유는 잠재적으로 가연성인 재료를 함유하는 영역이 훨씬 더 작고, 한정되고, 균일하기 때문이다. 그러한 더 가연성인 냉매는 지구 온난화 지수(GWP)가 더 낮을 수 있다. 따라서, 유리하게는, 낮은 GWP 냉매의 사용을 위한 정부 및 사회의 목표를, 시스템의 안전성을 손상시키지 않고서 충족시킬 수 있으며 잠재적으로는 심지어 능가할 수 있다.
다른 이점은 각각의 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)가 오직 그들의 각각의 냉장 유닛만 냉각할 수 있다는 점이다. 이는 각각의 제1 냉장 회로(220a, 220b, 220c)에 대한 부하가 비교적 일관되게 유지될 수 있음을 의미한다. 즉, 일관된 조건이 제1 냉장 회로(220)의 응축(231) 및 증발(223) 스테이지에 적용된다. 이는 모세관 또는 오리피스 튜브와 같은 수동 팽창 장치(222)가 사용될 수 있다는 점에서 제1 냉장 회로(220)의 설계의 단순화를 가능하게 한다. 이는 전자 팽창 장치 및 자동 온도 조절(thermostatic) 팽창 밸브가 사용될 필요가 있는 더 복잡한 회로와는 대조적이다. 그러한 복잡한 장치의 사용이 회피되기 때문에, 비용이 감소될 수 있고 신뢰성이 증가될 수 있다.
더욱이, 중요하게는, 그러한 실시 형태에 따른 제2 냉장 회로 내의 만액식(flooded) 열 교환기의 제공은 제1 회로와 제2 회로 사이의 열 전달을 개선한다. 따라서, 전체 냉장 시스템의 효율이 개선된다.
회로 인터페이스 위치가 다른 회로 인터페이스 위치와 병렬로 결합됨으로써 생길 수 있는 몇몇 이점이 있다. 한 가지 이점은 하나의 회로 인터페이스 위치와 연관되거나 그 위치에서 겪게 되는 결함이 다른 회로 인터페이스 위치에 영향을 주지 않을 것이기 때문에, 시스템에 탄력성(resilience)이 제공된다는 것일 수 있다. 이는 각각의 회로 인터페이스 위치가 제2 냉장 회로의 각각의 분기부에 의해 제공되기 때문이다. 다른 이점은, 각각의 회로 인터페이스 위치 전의 제2 냉매의 온도가 비교적 일관되게 유지될 수 있기 때문에, 제1 냉장 회로와 제2 냉장 회로 사이의 열 전달 효율이 개선된다는 것일 수 있다. 대조적으로, 2개의 회로 인터페이스 위치가 직렬로 결합되면, 제2 냉장 회로 내의 냉매의 온도는 상류측 회로 인터페이스 위치 전보다 하류측 회로 인터페이스 위치 전에 더 높을 수 있다.
전반적으로, 각각의 냉장 회로가 각각의 냉장 유닛 내에 배열되며, 바람직하게는 자립형 냉장 회로로서 배열되는 본 발명에 따른 복수의 제1 냉장 회로의 제공은, 누출 속도를 감소시키는 것; 전체 냉장 시스템을 단순화하는 것; 그렇지 않으면 안전하지 않은 저 GWP 냉매의 사용을 가능하게 하는 것; 유지보수 및 설치를 개선하는 것; 및 압력 강하를 감소시켜, 시스템 효율을 개선시키는 것과 같은 이점을 갖는다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 임의의 수의 제1 냉장 회로(220)가 있을 수 있다. 특히, 냉각될 냉장 유닛만큼 많은 제1 냉장 회로(220)가 있을 수 있다. 따라서, 제2 냉장 회로(210)는 임의의 수의 제1 냉장 회로(220)와 인터페이싱될 수 있다.
숙련자에게 명백한 바와 같이, 임의의 수 및 배열의 중온 냉각 분기부(217) 및 증발기(218)가 있을 수 있다.
캐스케이드 시스템 3
대안적인 배열에서, 각각의 제1 냉장 회로(220)는 각각의 다른 제1 냉장 회로(220)와 완전히 병렬로 배열될 수 있다. 그러한 배열의 예가 도 3에 도시되어 있으며 이는 본 명세서에서 편의상 캐스케이드 시스템 3으로 지칭된다. 도 3은 각각의 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)가 각각의 다른 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)와 완전히 병렬로 배열되어 있는 시스템(300)을 도시한다. 시스템(300)의 구성요소들은 그 외에는 (도 2를 참조하여 기재된) 시스템(200)에서와 동일하며, 시스템(300)의 구성요소들은 시스템(200)과 실질적으로 동일한 방식으로 기능하지만, 전체 시스템의 성능 및 전체 시스템의 다른 중요한 특징들이 배열의 이러한 변화에 의해 상당히 영향을 받을 수 있음이 이해될 것이다.
유용하게, 이는, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 개시된 바와 같은 임의의 냉매일 수 있는, 제2 냉장 회로(210)로부터의 냉매의 소정 부분이, 압축기(211)로 되돌아가기 전에 하나의 열 교환기(230)를 단지 통과함을 의미한다. 따라서, 이러한 배열은 열 교환기(230)의 각각이 대략 동일한 온도의 제2 냉매를 수용할 것을 보장하는데, 이러한 배열은, 직렬 배열의 경우에 그러한 바와 같이, 상류측 열 교환기를 통과한 결과로서 예비-가온된 냉매의 일부분을 임의의 열 교환기가 수용하는 것을 방지하기 때문이다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 하나의 그리고 제2 냉장 회로(210)에 대한 회로 인터페이스 위치(231a, 231b, 231c)의 다수의 다른 배열이 달성될 수 있으며 실제로 예견된다.
특히 캐스케이드 시스템 1A, 캐스케이드 시스템 1B, 캐스케이드 시스템 2 및 캐스케이드 시스템 3 중 임의의 것을 포함하는 본 발명의 일부를 형성하는 시스템 중 임의의 것의 추가로 가능한 변경의 예는 임의의 수의 자립형 냉장 회로가 흡입 라인 열 교환기(suction line heat exchanger, SLHX)를 포함할 수 있는 것이다.
열 전달 방법
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 냉매, 및 임의의 그러한 냉매를 함유하는 본 발명의 임의의 열 전달 조성물은, 열 전달 조성물을 응축시키고, 후속적으로, 냉각될 물품 또는 본체의 부근에서 상기 조성물을 증발시키는 단계를 포함하는 냉각 방법에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 증발기, 응축기 및 압축기를 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 또는 열 전달 조성물을 응축시키는 단계; 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며; 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -40℃ 내지 약 +10℃의 범위이다.
대안적으로 또는 추가적으로, 열 전달 조성물은 가열될 물품 또는 본체의 부근에서 열 전달 조성물을 응축시키는 단계 및 후속적으로 조성물을 증발시키는 단계를 포함하는 가열 방법에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 증발기, 응축기 및 압축기를 포함하는 열 전달 시스템에서의 가열 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 본 명세서에 기재된 냉매 또는 열 전달 조성물을, 가열될 본체 또는 물품의 부근에서 응축시키는 단계; 및
ii) 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -30℃ 내지 약 5℃의 범위이다.
따라서, 본 명세서에 기재된 냉매 및 열 전달 조성물 중 임의의 것은
- 저온 냉장 시스템;
- 중온 냉장 시스템;
- 자동판매기;
- 히트 펌프 온수기를 포함하는 히트 펌프;
- 제습기,
- 냉각기, 특히 용적식 냉각기, 더욱 특히 모듈식이거나 통상적으로 단독으로 패키징된 공랭식 또는 수냉식 직접 팽창식 냉각기(바람직하게는, 수냉식),
- 가정용 냉장고,
- 가정용 냉동고,
- 산업용 냉동고,
- 산업용 냉장고,
- 냉수기(water cooler)
중 어느 하나에서 사용될 수 있다.
용어 "냉장 시스템"은 냉각을 제공하기 위해 냉매를 이용하는 임의의 시스템 또는 장치 또는 그러한 시스템 또는 장치의 임의의 부품 또는 부분을 지칭한다.
본 발명의 열 전달 조성물은 이동식 공조 응용 및 상업용 및 산업용 고정식 공조 응용에서의, 특히 상업용 및 산업용 응용에서 공조를 제공하기 위해 물을 냉각하는 냉각기에서의 사용을 위해 제공된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 열 전달 조성물 중 임의의 것은
- 이동식 공조, 특히 트럭, 버스 및 열차에서의 공조,
- 냉각기 응용, 특히 산업용 및/또는 상업용 공조를 제공하기 위해 물을 냉각하는 데 사용되는 용적식 냉각기 또는 원심 냉각기
중 어느 하나에 사용될 수 있다.
본 발명의 열 전달 조성물은 또한 히트 펌프 응용에 사용하기 위해 제공된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 열 전달 조성물 중 임의의 것은
- 주거용 히트 펌프, 예를 들어 주거용 공기-물 히트 펌프/순환수식(hydronic) 시스템, 온수기 히트 펌프,
- 제습기,
- 산업용 히트 펌프 시스템, 또는
상업용 히트 펌프 시스템
중 어느 하나에 사용될 수 있다.
특히, 상기에 열거된 시스템 및 장비 및/또는 후술되는 시스템 및 장비 중 임의의 것에 사용되는 R-134a는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물로 개조되거나 대체될 수 있다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 -40 내지 약 -12℃의 범위, 특히 약 -32℃의 증발기 온도를 갖는) 저온 냉장 시스템에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 -12 내지 약 0℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는) 중온 냉장 시스템에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 (하이 스테이지 냉매 및 로우 스테이지 냉매를 갖는) 캐스케이드 냉장 시스템에서 사용하기 위해 제공된다. 본 발명의 열 전달 조성물은 (일반적으로 약 -20 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는) 캐스케이드 시스템에서 하이 스테이지 냉매로서 사용된다.
본 발명의 열 전달 조성물은 주거용 히트 펌프 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 주거용 히트 펌프 시스템은 겨울에 건물에 따뜻한 공기(상기 공기는 예를 들어 약 18℃ 내지 약 24℃, 특히 약 21℃의 온도를 가짐)를 공급하는 데 사용된다. 이는 보통 주거용 공조 시스템과 동일한 시스템이지만, 히트 펌프 모드에서는 냉매 유동이 역전되며 실내 코일은 응축기가 되고 실외 코일은 증발기가 된다. 전형적인 시스템 유형은 분리형 및 미니-분리형 히트 펌프 시스템이다. 증발기 및 응축기는 보통 라운드 튜브 플레이트 핀(round tube plate fin) 열 교환기 또는 미세채널(microchannel) 열 교환기이다. 압축기는 보통 왕복 압축기 또는 회전(롤링 피스톤 또는 스크롤) 압축기이다. 팽창 밸브는 보통 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브이다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -20 내지 약 3℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 35 내지 약 50℃의 범위이다.
본 발명의 열 전달 조성물은 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템은 겨울에 바닥 난방 또는 유사한 응용을 위해 건물에 뜨거운 물(상기 물은 예를 들어 약 50℃의 온도를 가짐)을 공급하는 데 사용된다. 순환수식 시스템은 보통 주위 공기와 열을 교환하기 위한 라운드 튜브 플레이트 핀 또는 미세채널 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 물을 가열하기 위한 플레이트 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -20 내지 약 3℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 50 내지 약 90℃의 범위이다.
본 발명의 열 전달 조성물은 상업용 공조 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 상업용 공조 시스템은 사무실 및 병원 등과 같은 대형 건물에 냉각된 열 전단 유체, 예를 들어 물(상기 열 전달 유체, 예를 들어 물은 예컨대 약 7℃의 온도를 가짐)을 공급하는 데 사용되는 냉각기일 수 있다. 응용에 따라, 냉각기 시스템은 일년 내내 가동될 수 있다. 냉각기 시스템은 공랭식 또는 수냉식일 수 있다. 공랭식 냉각기는 보통 냉각된 물을 공급하기 위한 플레이트 또는 쉘-앤드-튜브(shell-and-tube) 증발기, 원심 압축기, 또는 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기일 수 있는 용적식 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 라운드 튜브 플레이트 핀 응축기 또는 미세채널 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 수냉식 시스템은 보통 냉각된 물을 공급하기 위한 쉘-앤드-튜브 증발기, 원심 압축기, 또는 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기일 수 있는 용적식 압축기, 냉각탑 또는 호수, 바다 및 다른 천연 자원으로부터의 물과 열을 교환하기 위한 쉘-앤드-튜브 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 0 내지 약 10℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다.
본 발명의 열 전달 조성물은 중온 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 중온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉장고 또는 병 쿨러(bottle cooler)에서와 같이 식품 또는 음료를 냉각하는 데, 또는 슈퍼마켓에서 상하기 쉬운 상품을 냉각하는 데 사용된다. 이 시스템은 보통 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -12 내지 약 0℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다. 자동판매기는 중온 냉장 시스템의 일 예이다.
본 발명의 열 전달 조성물은 저온 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 상기 저온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉동고 또는 아이스크림 기계에서 사용된다. 이 시스템은 보통 제품을 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -40 내지 약 -12℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다.
본 발명의 열 전달 조성물은 캐스케이드 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 상기 캐스케이드 냉장 시스템은 바람직하게는 주위 온도와 박스 온도 사이의 온도 차이(예를 들어, 하이 스테이지에서의 응축기의 공기측과 로우 스테이지에서의 증발기의 공기측 사이의 온도의 차이)가 큰(예를 들어, 약 70 내지 75℃와 같은 약 60 내지 80℃) 응용에서 사용된다. 예를 들어, 캐스케이드 시스템은 슈퍼마켓에서 제품을 냉동하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 -20 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는 자동판매기에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 -20 내지 약 3℃의 범위, 특히 약 0.5℃의 증발기 온도를 갖는 주거용 히트 펌프, 예를 들어 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템에 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 -12 내지 약 0℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는) 중온 냉장 시스템에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 -20℃ 내지 약 25℃의 범위의 증발기 온도를 갖는 온수기 히트 펌프에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 0 내지 약 10℃의 범위의 증발기 온도를 갖는 제습기에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 0℃ 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 4.5℃의 증발기 온도를 갖는 공랭식 냉각기에서 사용하기 위해 제공된다. 공랭식 냉각기는 원심 압축기를 갖는 공랭식 냉각기, 또는 용적식 압축기를 갖는 공랭식 냉각기, 더욱 특히 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기를 갖는 공랭식 냉각기일 수 있다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 0℃ 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 4.5℃의 증발기 온도를 갖는 수냉식 냉각기에서 사용하기 위해 제공된다. 공랭식 냉각기는 원심 압축기를 갖는 공랭식 냉각기, 또는 용적식 압축기를 갖는 공랭식 냉각기, 더욱 특히 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기를 갖는 공랭식 냉각기일 수 있다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 -40℃ 내지 약 12℃의 범위의 증발기 온도를 갖는 냉장고에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 약 -40℃ 내지 약 -12℃의 범위의 증발기 온도를 갖는 냉동고에서 사용하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각은 특히 (하이 스테이지 냉매 및 로우 스테이지 냉매를 갖는) 캐스케이드 냉장 시스템에서 사용하기 위해 제공된다. 본 발명의 열 전달 조성물은 (일반적으로 약 -20 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는) 캐스케이드 시스템에서 하이 스테이지 냉매로서 사용된다.
따라서, 본 발명은 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -40℃ 내지 약 10℃의 범위이다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -40℃ 내지 약 10℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 안정제 1 또는 안정제 2를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 안정제를 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -40℃ 내지 약 10℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 윤활제 1을 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 윤활제를 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -40℃ 내지 약 10℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 안정제 1 또는 안정제 2를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 안정제, 및 특히 윤활제 1을 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 윤활제를 추가로 포함한다.
따라서, 본 발명은 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -20℃ 내지 약 3℃의 범위이다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -20℃ 내지 약 3℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 안정제 1 또는 안정제 2를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 안정제를 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -20℃ 내지 약 3℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 윤활제 1을 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 윤활제를 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 증발기, 응축기 및 압축기와, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 임의의 냉매를 포함하는 열 전달 조성물, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물 중 임의의 것을 포함하는 열 전달 시스템에서의 냉각 방법에 관한 것으로, 본 방법은 i) 냉매를 응축시키는 단계, 및 ii) 냉각될 본체 또는 물품의 부근에서 냉매를 증발시키는 단계를 포함하며, 열 전달 시스템의 증발기 온도는 약 -20℃ 내지 약 3℃의 범위이고, 상기 열 전달 조성물은, 특히 안정제 1 또는 안정제 2를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 안정제, 및 특히 윤활제 1을 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 임의의 윤활제를 추가로 포함한다.
본 명세서에 개시된 열 전달 조성물은 냉매 R-134a에 대한 불연성 및 저 지구 온난화 지수(GWP) 개조물로서 제공된다. 따라서, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 냉매들 중 어느 하나를 포함하는 열 전달 조성물을 포함하는 본 발명의 열 전달 조성물의 각각은 R-134a 냉매를 포함하도록 설계되거나 R-134a 냉매를 포함하는 기존의 열 전달 시스템을 개조하는 방법에 사용될 수 있다. 본 방법은, 예를 들어, 응축기, 증발기 및/또는 팽창 밸브의 변경 없이, 기존의 시스템의 실질적인 공학적 변경을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 특정 열 전달 조성물에 대해 "개조"는, 이 용어가 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 열 전달 시스템으로부터 적어도 부분적으로 제거된 상이한 냉매 조성물을 그 내부에 포함하며 본 발명의 지시된 조성물이 도입되는 열 전달 시스템에서 본 발명의 지시된 조성물을 사용하는 것을 의미한다.
본 명세서에 개시된 열 전달 조성물은 냉매 R-134a에 대한 불연성 및 저 지구 온난화 지수(GWP) 대체물로서 제공된다. 따라서, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 냉매들 중 어느 하나를 포함하는 열 전달 조성물을 포함하는 본 발명의 열 전달 조성물의 각각은 R-134a 냉매에 대한 대체물로서 사용될 수 있으며, 본 방법은 예를 들어, 응축기, 증발기 및/또는 팽창 밸브의 변경 없이, 시스템의 실질적인 공학적 변경을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 특정 열 전달 조성물 및 기존의 특정 냉매에 대해 "~에 대한 대체물"은, 이 용어가 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 지금까지 기존의 냉매와 함께 일반적으로 사용되어 온 열 전달 시스템에서 본 발명의 지시된 조성물을 사용하는 것을 의미한다. 예로서, 지금까지 R-134a와 함께 일반적으로 사용되어 온 열 전달 시스템은 하기 시스템 및 증발기 온도의 대표적인 작동 특성을 포함한다:
대안적으로, 열 전달 조성물은 R134a 냉매를 포함하도록 설계되거나 R134a 냉매를 포함하는 기존의 열 전달 시스템을 개조하는 방법에 사용될 수 있으며, 시스템은 본 발명의 냉매를 위해 변경된다.
열 전달 조성물이 R134a에 대한 불연성 및 저 온난화 지수 대체물로서 사용되거나, R134a 냉매를 포함하도록 설계되거나 R134a 냉매를 포함하는 기존의 열 전달 시스템을 개조하는 방법에 사용되거나, R134a 냉매와 함께 사용하기에 적합한 열 전달 시스템에 사용될 때, 열 전달 조성물은, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 냉매들 중 임의의 것으로 본질적으로 이루어질 수 있는 것으로 이해될 것이다. 대안적으로, 본 발명은 R-134a에 대한 불연성 및 저 지구 온난화 지수 대체물로서의 본 발명의 냉매의 용도를 포함하거나, 또는 R-134a 냉매를 포함하도록 설계되거나 R-134a 냉매를 포함하는 기존의 열 전달 시스템을 개조하는 방법에 사용되거나, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같은 R-134a 냉매와 함께 사용하기에 적합한 열 전달 시스템에서 사용된다.
상기에 기재된 바와 같이, 본 방법은 시스템으로부터 기존의 R-134a 냉매의 적어도 일부분을 제거하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 본 방법은 시스템으로부터 약 5 중량%, 약 10 중량%, 약 25 중량%, 약 50 중량% 또는 약 75 중량% 이상의 R-134a를 제거하는 단계, 및 이를, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 특히 그러한 열 전달 조성물을 포함하는 본 발명의 열 전달 조성물로 대체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 조성물은 R-134a 냉매와 함께 사용되거나 R-134a 냉매와 함께 사용하기에 적합한 시스템, 예를 들어 기존의 열 전달 시스템 또는 새로운 열 전달 시스템에서 이용될 수 있다.
본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 R-134a의 다수의 바람직한 특징, 예를 들어, 불연성을 나타내지만, GWP가 R-134a보다 실질적으로 더 낮은 동시에, R-134a와 실질적으로 유사하거나 실질적으로 일치하는 작동 특성, 즉 효율(COP)을 갖는다.
따라서, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 발명의 냉매는 바람직하게는 R134a와 비교되는 작동 특성을 나타낸다:
- 본 발명의 냉매가 R134a 냉매를 대체하는 열 전달 시스템에서, 냉매의 효율(COP)은 R134a의 효율의 95 내지 105%이다.
용어 "COP"는 에너지 효율의 척도이며, 냉장 시스템의 에너지 요구량, 즉 압축기, 팬 등을 가동시키기 위한 에너지에 대한 냉장 또는 냉각 용량의 비를 의미한다. COP는 냉장 시스템의 유용한 출력이며, 이 경우에 냉장 용량, 또는 얼마나 많은 냉각이 제공되는지를, 이러한 출력을 얻기 위해 소비되는 전력으로 나눈 것이다. 본질적으로, 이는 시스템의 효율의 척도이다.
용어 "용량"은 냉장 시스템에서 냉매에 의해 제공되는 냉각의 양(BTU/hr 단위)이다. 이는 증발기를 통과할 때의 냉매의 엔탈피 변화(BTU/lb 단위)를 냉매의 질량 유량과 곱함으로써 실험적으로 결정된다. 엔탈피는 냉매의 압력 및 온도의 측정으로부터 결정될 수 있다. 냉장 시스템의 용량은 냉각될 영역을 특정 온도로 유지하는 능력에 관한 것이다.
용어 "질량 유량"은 주어진 양의 시간에 주어진 크기의 도관을 통과하는 냉매의 "파운드 단위"의 양이다.
열 전달 시스템의 신뢰성을 유지하기 위하여, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 발명의 냉매는 R-134a와 비교되는 하기 특징을 추가로 나타내는 것이 바람직하다:
본 발명의 조성물이 R-134a 냉매를 대체하기 위해 사용되는 열 전달 시스템에서,
- 배출 온도는 R-134a의 배출 온도보다 10℃ 이하로 더 높고/높거나;
- 압축기 압력 비는 R-134a의 압축기 압력 비의 95 내지 105%이다.
청구된 조성물은 바람직하게는 낮은 수준의 글라이드(glide)를 나타낸다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 따라서, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 발명의 냉매는 2℃ 미만, 바람직하게는 1.5℃ 미만의 증발기 글라이드를 제공한다.
R-134a와 함께 사용되는 기존의 열 전달 조성물은 바람직하게는 냉장 시스템이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 바와 같은 열 전달 조성물의 각각은
- 저온 냉장 시스템,
- 중온 냉장 시스템,
- 상업용 냉장고,
- 상업용 냉동고,
- 캐스케이드 냉장 시스템,
- 제빙기,
- 자동판매기,
- 가정용 냉동고,
- 가정용 냉장고,
- 산업용 냉동고,
- 산업용 냉장고
- 냉수기 또는
- 냉각기
중 어느 하나에서 R134a를 대체하는 데 사용될 수 있다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5를 포함하는 본 발명의 냉매는 히트 펌프 응용에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다. 따라서, 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 임의의 것을 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은
- 주거용 히트 펌프, 예를 들어 주거용 공기-물 히트 펌프/순환수식 시스템,
- 산업용 히트 펌프 시스템, 또는
- 상업용 히트 펌프 시스템
중 어느 하나에서 R134a를 대체하는 데 사용될 수 있다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 0 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 4.5℃의 증발기 온도를 갖는) 공랭식 냉각기, 특히 원심 압축기 또는 용적식 압축기를 갖는 공랭식 냉각기, 예를 들어 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기를 갖는 공랭식 냉각기에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 0 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 4.5℃의 증발기 온도를 갖는) 수냉식 냉각기, 특히 원심 압축기 또는 용적식 압축기를 갖는 수냉식 냉각기, 예를 들어 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기를 갖는 수냉식 냉각기에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물의 각각 및 냉매의 각각, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나는 특히 주거용 히트 펌프, 예를 들어 (약 -20 내지 약 3℃의 범위, 특히 약 0.5℃의 증발기 온도를 갖는) 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 바와 같은 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 -12 내지 약 0℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 갖는) 중온 냉장 시스템에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 명세서에 기재된 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 (약 -40 내지 약 -12℃의 범위, 특히 약 -32℃의 증발기 온도를 갖는) 저온 냉장 시스템에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
본 명세서에 기재된 열 전달 조성물 및 냉매의 각각, 특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나는 특히 캐스케이드 냉장 시스템의 하이 스테이지(캐스케이드 시스템의 하이 스테이지는 약 -20 내지 약 10℃의 범위, 특히 약 -7℃의 증발기 온도를 가짐)에서 R134a를 대체하기 위해 제공된다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 주거용 히트 펌프 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 주거용 히트 펌프 시스템은 겨울에 건물에 따뜻한 공기(상기 공기는 예를 들어 약 18℃ 내지 약 24℃, 특히 약 21℃의 온도를 가짐)를 공급하는 데 사용된다. 이는 보통 주거용 공조 시스템과 동일한 시스템이지만, 히트 펌프 모드에서는 냉매 유동이 역전되며 실내 코일은 응축기가 되고 실외 코일은 증발기가 된다. 전형적인 시스템 유형은 분리형 및 미니-분리형 히트 펌프 시스템이다. 증발기 및 응축기는 보통 라운드 튜브 플레이트 핀 열 교환기, 핀형 열 교환기 또는 미세채널 열 교환기이다. 압축기는 보통 왕복 압축기 또는 회전(롤링 피스톤 또는 회전식 베인) 압축기 또는 스크롤 압축기이다. 팽창 밸브는 보통 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브이다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -20 내지 약 3℃ 또는 약 -30 내지 약 5℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 35 내지 약 50℃의 범위이다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 상업용 공조 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 상업용 공조 시스템은 사무실 및 병원 등과 같은 대형 건물에 냉각된 물(상기 물은 예를 들어 약 7℃의 온도를 가짐)을 공급하는 데 사용되는 냉각기일 수 있다. 응용에 따라, 냉각기 시스템은 일년 내내 가동될 수 있다. 냉각기 시스템은 공랭식 또는 수냉식일 수 있다. 공랭식 냉각기는 보통 냉각된 물을 공급하기 위한 플레이트 증발기, 튜브-인-튜브 증발기 또는 쉘-앤드-튜브 증발기, 왕복 압축기 또는 스크롤 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 라운드 튜브 플레이트 핀 응축기, 핀형 튜브 응축기 또는 미세채널 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 수냉식 시스템은 보통 냉각된 물을 공급하기 위한 쉘-앤드-튜브 증발기, 왕복 압축기, 스크롤 압축기, 스크루 압축기 또는 원심 압축기, 냉각탑 또는 호수, 바다 및 다른 천연 자원으로부터의 물과 열을 교환하기 위한 쉘-앤드-튜브 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 0 내지 약 10℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템은 겨울에 바닥 난방 또는 유사한 응용을 위해 건물에 뜨거운 물(상기 물은 예를 들어 약 50℃ 또는 약 55℃의 온도를 가짐)을 공급하는 데 사용된다. 순환수식 시스템은 보통 주위 공기와 열을 교환하기 위한 라운드 튜브 플레이트 핀 증발기, 핀형 튜브 증발기 또는 미세채널 증발기, 왕복 압축기, 스크롤 압축기 또는 회전 압축기, 물을 가열하기 위한 플레이트 응축기, 튜브-인-튜브 응축기 또는 쉘-인-튜브(shell-in-tube) 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -20 내지 약 3℃, 또는 -30℃ 내지 약 5℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 90℃의 범위이다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5 중 어느 하나를 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 중온 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공된다. 중온 냉장 시스템은 하나 이상의 압축기 및 약 20℃ 내지 약 60℃, 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 45℃의 응축기 온도를 이용한다. 중온 냉장 시스템은 증발기 온도가 약 - 25℃ 내지 약 0℃ 미만, 더욱 바람직하게는 약 -20℃ 내지 약 -5℃, 그리고 가장 바람직하게는 약 -10℃ 내지 약 -6.7℃이다. 더욱이, 그러한 중온 냉장 시스템의 바람직한 실시 형태에서, 시스템은 증발기 출구에서 약 0℃ 내지 약 10℃의 과열 정도, 바람직하게는 증발기 출구에서 약 4℃ 내지 약 6℃의 과열 정도를 갖는다. 더욱이, 그러한 시스템의 바람직한 실시 형태에서, 중온 냉장 시스템은 흡입 라인에서 약 5℃ 내지 약 40℃, 더욱 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 30℃의 과열 정도를 갖는다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물의 각각은 특히 저온 냉장에 사용하기 위해 제공된다. 저온 냉장 시스템은 하나 이상의 압축기 및 약 20℃ 내지 약 60℃, 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 45℃의 응축기 온도를 이용한다. 저온 냉장 시스템은 증발기 온도가 약 -45℃ 내지 약 0℃ 미만, 더욱 바람직하게는 약 -40 내지 약 -12℃, 더욱 더 바람직하게는 약 -35℃ 내지 약 -25℃, 그리고 가장 바람직하게는 약 -32℃이다. 더욱이, 바람직하게는, 저온 냉장 시스템은 증발기 출구에서 약 0℃ 내지 약 10℃의 과열 정도, 바람직하게는 증발기 출구에서 약 4℃ 내지 약 6℃의 과열 정도를 갖는다. 더욱이, 바람직하게는, 저온 냉장 시스템은 흡입 라인에서 약 15℃ 내지 약 50℃의 과열 정도, 바람직하게는 흡입 라인에서 약 25℃ 내지 약 30℃의 과열 정도를 갖는다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 중온 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 중온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉장고 또는 병 쿨러에서와 같이 식품 또는 음료를 냉각하는 데 사용된다. 이 시스템은 보통 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기, 스크롤 압축기, 또는 스크루 압축기, 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다.
특히 냉매 1 내지 냉매 23, 냉매 1NF 내지 냉매 23NF, 냉매 1GWP150 내지 냉매 23GWP150, 냉매 1NFGWP150 내지 냉매 23NFGWP150, 냉매 1GWP5 내지 냉매 12GWP5, 및 냉매 1NFGWP5 내지 냉매 12NFGWP5의 각각을 포함하는 본 발명의 냉매 및 열 전달 조성물은 저온 냉장 시스템에 사용하기 위해 제공되며, 상기 저온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉동고 또는 아이스크림 기계에서 사용된다. 이 시스템은 보통 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기, 스크롤 압축기 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다.
실시예
하기 표 1A 및 표 1B에서 확인되는 냉매 조성물을 본 명세서에 기재된 바와 같이 분석하였다. 각각의 조성물에 대해 열역학적 분석을 행하여, 다양한 냉장 시스템에서의 R-134a의 작동 특성과 일치하는 그의 능력을 결정하였다. 분석은 조성물에 사용된 성분들의 다양한 2원 쌍들의 특성에 대해 수집된 실험 데이터를 사용하여 수행하였다. HFCO-1233zd(E), HFO-1234ze(E) 및 HFC-227ea의 각각을 갖는 일련의 2원 쌍에서 CF3I의 증기/액체 평형 거동을 결정하고 연구하였다. HFCO-1233zd(E) 및 HFC-227ea를 갖는 일련의 2원 쌍에서 CF3I의 증기 액체 평형 거동을 연구하였다. HFCO-1233zd(E) 및 HFC-227ea의 2원 쌍의 증기 액체 평형 거동을 또한 연구하였다. 실험 평가에서 각각의 2원 쌍의 조성을 일련의 상대 백분율에 걸쳐 변화시켰고, 각각의 2원 쌍에 대한 혼합물 파라미터를 실험적으로 얻어진 데이터에 회귀시켰다. 개별 성분에 대한 데이터는 미국 국립 과학 기술 연구원(National Institute of Science and Technology, NIST) 기준 유체 열역학적 및 수송 특성 데이터베이스(Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database) 소프트웨어(Refprop 9.1 NIST Standard Database 2013)에서 입수가능하며, 실시예에 필요한 대로였다. 분석을 수행하기 위해 선택된 파라미터는 다음과 같다: 모든 냉매에 대해 동일한 압축기 용적, 모든 냉매에 대해 동일한 작동 조건, 모든 냉매에 대해 동일한 압축기 등엔트로피 효율 및 체적 효율. 각각의 실시예에서, 측정된 증기 액체 평형 데이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과가 각각의 실시예에 대해 보고되어 있다.
[표 1A]
[표 1B]
실시예 1A: 열역학적 글라이드
직접 팽창식 증발기를 포함하는 시스템에서, 증발기 제조자는 증발기의 입구로부터 출구로 포화 온도의 1℃ 내지 2℃의 손실과 동등한 압력 강하의 설계 한계를 일반적으로 설정한다(문헌[Encyclopedia of Two Phase heat transfer and Flow I, John T Thome, chapter 6, p144]).
증발기 내의 포화 온도는 글라이드를 갖는 냉매에 대해 증가하는 경향이 있다. 이러한 온도 증가는 증발기 내의 냉매의 글라이드와 동일하다. 증발기에서의 실제 온도 변동은 이들 공정 둘 모두의 순수 효과(net effect)이다. 따라서, 증발기에서 2℃ 미만의 글라이드를 갖는 냉매는 증발기에서 거의 일관된 온도를 가질 것이다. 이는, 특히 작동 모드(즉, 가열 또는 냉각)에 따라, 냉매 유동이 열 교환기 내에서 방향을 변화시키는 가역적인 히트 펌프와 같은 응용에 대해, 매우 효율적인 열 교환기 설계를 야기할 것이다.
냉매들의 2원 쌍(HFO-1234ze(E)/HFCO-1233zd(E), HFO-1234ze(E)/CF3I, HFCO-1233zd(E)/CF3I)을 사용하여 상호작용 파라미터를 실험적으로 측정하고 NIST Refprop 9.1을 사용하여 버블(액체) 온도와 이슬(증기) 온도의 차이를 계산함으로써, 열역학적 글라이드를 결정하였다.
관찰된 글라이드는 2원 쌍들 사이의 (실험적 데이터 없이) 추정된 상호작용 파라미터를 사용하는 NIST Refprop 9.1 데이터베이스에 의해 예측되는 것보다 예상외로 더 낮았다.
[표 2]
상기 데이터는 청구된 조성물이, 블렌드의 3가지 성분들 사이의 예측불가능한 상호작용을 고려하지 않고서 모델링함으로써 예측되는 것보다 더 낮은 글라이드를 가짐을 입증한다.
실시예 1B: 열역학적 글라이드
조성물 B2를 제외하고는 실시예 1A의 절차를 반복한다. 냉매들의 2원 쌍(HFO-1234ze(E)/HFCO-1233zd(E), HFO-1234ze(E)/CF3I, HFO-1234ze(E)/HFC-227ea, HFCO-1233zd(E)/CF3I, HFC-227ea/CF3I, HFCO-1233zd(E)/HFC-227ea)을 사용하여 상호작용 파라미터를 실험적으로 측정하고 NIST Refprop 9.1을 사용하여 버블(액체) 온도와 이슬(증기) 온도의 차이를 계산함으로써, 열역학적 글라이드를 결정하였다.
관찰된 글라이드는 2원 쌍들 사이의 (실험적 데이터 없이) 추정된 상호작용 파라미터를 사용하는 NIST Refprop 9.1 데이터베이스에 의해 예측되는 것보다 예상외로 더 낮았다.
[표 2]
상기 데이터는 청구된 조성물이, 블렌드의 4가지 성분들 사이의 예측불가능한 상호작용을 고려하지 않고서 모델링함으로써 예측되는 것보다 더 낮은 글라이드를 가짐을 입증한다.
실시예 2A: 가연성
CF3I 및 HFCO-1233zd(E) 둘 모두는 불연성 냉매인 것으로 알려져 있으며, 가연성 성분을 함유하는 냉매 블렌드의 가연성을 억제하도록 작용할 수 있다.
하기 표 3A에 기술된 바와 같이, HFO-1234ze(E) 및 CF3I를 함유하는 2원 조성물은 조성물이 불연성으로 되도록 하기 위하여 35% 이상의 CF3I를 필요로 한다. 더욱이, HFCO-1233zd(E) 및 HFO-1234ze(E)를 함유하는 2원 조성물은 조성물이 불연성으로 되도록 하기 위하여 31% 이상의 HFCO-1233zd(E)를 필요로 한다. 그러나, 본 발명자들은 놀랍게도 CF3I 및 HFCO-1233zd(E)가 둘 모두 사용되는 경우, 조성물은 불연성으로 되기 위해 이들 성분을 훨씬 적게 필요로 함을 발견하였다. 예를 들어, HFCO-1233zd(E)와 CF3I의 조합 20%를 함유하는 조성물은 불연성이다.
[표 3A]
실시예 2B: 가연성
HFC-227ea, CF3I 및 HFCO-1233zd(E)는 불연성 냉매인 것으로 알려져 있다. CF3I 및 HFCO-1233zd(E)는 가연성 성분을 함유하는 냉매 블렌드의 가연성을 억제하도록 작용할 수 있다.
하기 표 3B에 기술된 바와 같이, HFO-1234ze(E) 및 CF3I를 함유하는 2원 조성물은 조성물이 불연성으로 되도록 하기 위하여 35% 이상의 CF3I를 필요로 한다. 더욱이, HFCO-1233zd(E) 및 HFO-1234ze(E)를 함유하는 2원 조성물은 조성물이 불연성으로 되도록 하기 위하여 31% 이상의 HFCO-1233zd(E)를 필요로 한다.
R-227ea 및 R1234ze(E)의 2원 조성물은 조성물이 불연성으로 되게 하기 위하여 12%의 R227ea를 필요로 하지만, 이 조성물은 GWP가 403이고, 따라서 본 발명의 바람직한 실시 형태의 요건, 즉 GWP가 150 미만인 불연성 조성물을 충족시키지 못 한다.
그러나, 본 발명자들은, CF3I 또는 HFCO-1233zd(E)를 단독으로 사용하는 것과 비교할 때, 놀랍게도 R227ea, CF3I 및 HFCO-1233zd(E) 모두가 HFO1234ze(E)와 함께 사용되는 경우, 조성물은 불연성으로 되기 위해 훨씬 더 적은 양의 이들 성분을 필요로 함을 발견하였다. 예를 들어, HFCO-1233zd(E)와 CF3I의 조합 15%를 함유하는 조성물은 불연성인 동시에 GWP가 150 미만이다.
[표 3]
실시예 3: 성능
실시예
3A: CO
2
캐스케이드 냉장 시스템에서의 성능
캐스케이드 시스템은 일반적으로 주위 온도와 박스 온도 사이의 온도 차이(예를 들어, 하이 스테이지에서의 응축기의 공기측과 로우 스테이지에서의 증발기의 공기측 사이의 온도의 차이)가 큰(예를 들어, 약 70 내지 75℃와 같은 약 60 내지 80℃) 응용에서 사용된다. 예를 들어, 캐스케이드 시스템은 슈퍼마켓에서 제품을 냉동하는 데 사용될 수 있다.
하기 실시예에서, 본 발명의 예시적인 조성물을 캐스케이드 냉장 시스템의 하이 스테이지에서 냉매로서 시험하였다. 시스템의 로우 스테이지에서 사용한 냉매는 이산화탄소였다. 예시적인 캐스케이드 시스템의 개략도가 도 4에 도시되어 있으며, 결과가 표 4A에 보고되어 있다.
작동 조건:
1. 응축 온도 = 45℃
2. 응축 온도 - 주위 온도 = 10℃
3. 응축기 과냉 = 0.0℃(수용기를 갖는 시스템)
4. 증발 온도 = -30℃, 상응하는 박스 온도 = -18℃
5. 증발기 과열 = 3.3℃
6. 압축기 등엔트로피 효율 = 65%
7. 체적 효율 = 100%
8. 흡입 라인 로우 스테이지에서의 온도 상승 = 15℃
9. 흡입 라인 하이 스테이지에서의 온도 상승 = 10℃
10. 중간 열 교환기 CO2 응축 온도 = 15℃, 20℃ 및 25℃
11. 중간 열 교환기 과열 = 3.3℃
12. 중간 열 교환기에서의 온도 차이 = 8℃
[표 4]
실시예 3B: CO
2
캐스케이드 냉장 시스템
조성물 B1 내지 조성물 B5를 사용하고 하기에 나타낸 바와 같이 작동 조건을 조정한 것을 제외하고는 실시예 3A를 반복한다:
작동 조건:
1. 응축 온도 = 45℃
2. 응축 온도 - 주위 온도 = 10℃
3. 응축기 과냉 = 0.0℃(수용기를 갖는 시스템)
4. 증발 온도 = -30℃, 상응하는 박스 온도 = -18℃
5. 증발기 과열 = 3.3℃
6. 압축기 등엔트로피 효율 = 65%
7. 체적 효율 = 100%
8. 흡입 라인 로우 스테이지에서의 온도 상승 = 15℃
9. 흡입 라인 하이 스테이지에서의 온도 상승 = 10℃
10. 중간 열 교환기 CO2 응축 온도 = 15℃, 20℃ 및 25℃
11. 중간 열 교환기 과열 = 3.3℃
12. 중간 열 교환기에서의 온도 차이 = 8℃
결과가 하기 표 4B에 보고되어 있다.
[표 4B]
실시예 4A: 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 갖는 공기 열원 히트 펌프(air-source heat pump) 온수기에서의 성능
본 발명의 조성물은 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템에서 사용될 수 있다. 주거용 공기-물 히트 펌프 순환수식 시스템은 일반적으로 겨울에 바닥 난방 또는 유사한 응용을 위해 건물에 뜨거운 물(상기 물은 예를 들어 약 50℃의 온도를 가짐)을 공급하는 데 사용된다. 순환수식 시스템은 보통 주위 공기와 열을 교환하기 위한 라운드 튜브 플레이트 핀 또는 미세채널 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 물을 가열하기 위한 플레이트 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -20 내지 약 3℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 50 내지 약 90℃의 범위이다.
하기 실시예에서, 본 발명의 예시적인 조성물을 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 사용하면서 그리고 사용하지 않고서 히트 펌프 온수기 시스템에서 시험하였다. 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 갖는 히트 펌프 온수기 시스템의 개략도가 도 2에 도시되어 있으며 하기 표 5A에 보고되어 있다.
작동 조건:
1. 응축 온도 = 55℃
2. 물 입구 온도 = 45℃, 물 출구 온도 = 50℃
3. 응축기 과냉 = 5.0℃
4. 증발 온도 = -5℃, 상응하는 주위 온도 = 10℃
5. 증발기 과열 = 3.5℃
6. 압축기 등엔트로피 효율 = 60%
7. 체적 효율 = 100%
8. 흡입 라인 내의 온도 상승 = 5℃
9. 흡입 라인/액체 라인 열 교환기 유효성: 0%, 35%, 55%, 75%
[표 5A]
실시예 4B: 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 갖는 공기 열원 히트 펌프 온수기에서의 성능
조성물 B1 내지 조성물 B5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4B를 반복하며, 결과가 하기 표 5B에 보고되어 있다:
[표 5B]
실시예 5: 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 갖는 자동판매기에서의 성능
본 발명의 조성물은 중온 시스템에서 사용될 수 있다. 중온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉장고 또는 병 쿨러에서와 같이 식품 또는 음료를 냉각하는 데, 또는 슈퍼마켓에서 상하기 쉬운 상품을 냉각하는 데 사용된다. 이 시스템은 보통 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -12 내지 약 0℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다. 자동판매기는 중온 냉장 시스템의 일 예이다.
하기 실시예에서, 본 발명의 예시적인 조성물을 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 사용하면서 그리고 사용하지 않고서 자동판매기 시스템에서 시험하였고, 결과가 하기 표 6에 보고되어 있다.
작동 조건:
1. 응축 온도 = 45℃
2. 응축 온도 - 주위 온도 = 10℃
3. 응축기 과냉 = 5.5℃
4. 증발 온도 = -8℃, 상응하는 박스 온도 = 1.7℃
5. 증발기 과열 = 3.5℃
6. 압축기 등엔트로피 효율 = 60%
7. 체적 효율 = 100%
8. 흡입 라인 내의 온도 상승 = 5℃
9. 흡입 라인/액체 라인 열 교환기 유효성: 0%, 35%, 55%, 75%
[표 6]
실시예 6: 흡입 라인/액체 라인(SL/LL) 열 교환기를 갖는 중온 냉장 시스템.
본 발명의 조성물은 중온 시스템에서 사용될 수 있다. 중온 냉장 시스템은 바람직하게는 냉장고 또는 병 쿨러에서와 같이 식품 또는 음료를 냉각하는 데, 또는 슈퍼마켓에서 상하기 쉬운 상품을 냉각하는 데 사용된다. 이 시스템은 보통 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 공기-냉매 증발기, 왕복 압축기 또는 회전 압축기, 주위 공기와 열을 교환하기 위한 공기-냉매 응축기, 및 열 팽창 밸브 또는 전자 팽창 밸브를 갖는다. 냉매 증발 온도는 바람직하게는 약 -12 내지 약 0℃의 범위이다. 응축 온도는 바람직하게는 약 40 내지 약 70℃의 범위이다.
하기 실시예에서, 본 발명의 예시적인 조성물을 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 사용하면서 그리고 사용하지 않고서 중온 냉장 시스템에서 시험하였다. 흡입 라인/액체 라인 열 교환기를 갖는 중온 냉장 시스템의 개략도가 도 1에 도시되어 있으며 결과가 하기 표 7에 보고되어 있다.
작동 조건:
1. 응축 온도 = 45℃
2. 응축 온도 - 주위 온도 = 10℃
3. 응축기 과냉 = 0.0℃(수용기를 갖는 시스템)
4. 증발 온도 = -8℃, 상응하는 박스 온도 = 1.7℃
5. 증발기 과열 = 5.5℃
6. 압축기 등엔트로피 효율 = 65%
7. 체적 효율 = 100%
8. 흡입 라인 내의 온도 상승 = 10℃
9. 흡입 라인/액체 라인 열 교환기 유효성: 0%, 35%, 55%, 75%
[표 7]
비교예 C1: 비교용 캐스케이드 시스템 1B
하기 표 C1은, 본 냉매가 2차 루프 내에 있고 1차 루프는 R404A인, 도 1b를 참조하여 기재된 캐스케이드 냉장 시스템(기계적 과냉각기(mechanical subcooler)를 갖는 것 및 갖지 않는 것 둘 모두)의 결과를 나타낸다.
[표 C1]
상기 표 C1은 각 시스템의 성능 계수(COP)에 대한 정보를 포함한다. COP는 시스템으로의 일 입력(work input)에 대한 시스템으로부터의 유용한 냉각 출력의 비이다. 더 높은 COP는 더 낮은 작업 비용과 동일하다. 상대 COP는 과냉이 없는 비교예 냉장 시스템에 대비한 COP이다.
실시예 7: 캐스케이드 시스템 2
하기 표 8은, 2차 루프 내의 냉매는 상기에 기재된 바와 같은 냉매 A2 및 냉매 B2의 각각이고 1차 루프 내의 냉매는 R404A인, 도 2를 참조하여 기재된 캐스케이드 냉장 시스템(기계적 과냉각기를 갖는 것 및 갖지 않는 것 둘 모두)의 결과를 나타낸다. 결과가 하기 표 8에 보고되어 있으며, 비교예 1로부터의 결과가 편의상 표에 반복된다.
[표 8]
캐스케이드 시스템 2(도 2)에 따라 2차 루프에서 본 발명의 냉매 A2 및 냉매 B2를 사용하는 캐스케이드식 냉장 회로는 비교용 시스템에 비해 가장 낮은 전력 소비 및 최상의 COP를 달성한다는 것이 표 8로부터 명백하다.
표 C1 및 표 8에 나타난 결과는 하기의 가정에 기초하며, 여기서 MT는 중온(제2 냉장 회로)을 의미하고, LT는 저온(제1 냉장 회로)을 의미하며, 단위는 주어진 바와 같다.
o LT: 1/3 (33,000 W)
o MT: 2/3 (67,000 W)
체적 효율: MT 및 LT 둘 모두에 대해 95%
o R404A: MT/LT, 0.72/0.68
MT 증발 온도: 20F(더 낮은 압력 강하로 인해 자립형 유닛에 대해서는 22F)
o 비교예: MT: 25F; LT: 50F
o 캐스케이드/자립형: MT: 10F; LT: 25F (자립형 유닛은 더 짧은 라인을 가지며, 따라서 열 침투가 더 적음)
o 캐스케이드/펌핑됨: MT:10F; LT: 25F
실시예 8: 흡입 라인 액체 라인 열 교환기를 갖는 캐스케이드 시스템 2
하기 표 9는, 2차 루프 내의 냉매는 하나의 경우에 냉매 A2이고 다른 경우에 상기에 기재된 바와 같은 냉매 B2이며 1차 루프 내의 냉매는 R404A인, 도 2를 참조하여 기재된 캐스케이드 냉장 시스템(기계적 과냉각기를 갖는 것 및 갖지 않는 것 둘 모두, 그러나 제2 냉장 루프에 설치된 SLHX를 추가적으로 가짐)의 결과를 나타낸다. 결과가 하기 표 9에 보고되어 있으며, 비교예 1로부터의 결과가 편의상 표에 반복된다.
[표 8]
캐스케이드 시스템 2(도 2)에 따라 2차 루프에서 본 발명의 냉매 A2 및 냉매 B2를 사용하고 흡입 라인 액체 라인 열 교환기(SLHX)를 사용하는 캐스케이드식 냉장 회로는 SLHX를 갖지 않는 비교용 시스템 및 도 2의 시스템에 비해 가장 낮은 전력 소비 및 최상의 COP를 달성한다는 것이 표 8로부터 명백하다.
표 C1 및 표 8에 나타난 결과는 하기의 가정에 기초하며, 여기서 MT는 중온(제2 냉장 회로)을 의미하고, LT는 저온(제1 냉장 회로)을 의미하며, 단위는 주어진 바와 같다.
o LT: 1/3 (33,000 W)
o MT: 2/3 (67,000 W)
체적 효율: MT 및 LT 둘 모두에 대해 95%
o R404A: MT/LT, 0.72/0.68
MT 증발 온도: 20F(더 낮은 압력 강하로 인해 자립형 유닛에 대해서는 22F)
o 비교예: MT: 25F; LT: 50F
o 캐스케이드/자립형: MT: 10F; LT: 25F (자립형 유닛은 더 짧은 라인을 가지며, 따라서 열 침투가 더 적음)
o 캐스케이드/펌핑됨: MT:10F; LT: 25F
제1 실시 형태
약 97 중량% 이상의 하기 3가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 15 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제2 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제1 실시 형태의 냉매.
제3 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 77 중량% 내지 약 80 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태의 냉매.
제4 실시 형태
HFCO-1233zd(E)는 조성물의 2 중량% +/- 0.5 중량%의 양으로 존재하는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제5 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 78 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 20 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제6 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
78 중량% +/- 0.5 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
20 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제7 실시 형태
냉매는 상기 냉매의 약 98.5 중량% 이상의 상기 3가지 화합물을 포함하는, 제1 실시 형태 내지 제6 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제8 실시 형태
하기 3가지 화합물로 본질적으로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 15 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제9 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제8 실시 형태의 냉매.
제10 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 77 중량% 내지 약 80 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제8 실시 형태 또는 제9 실시 형태의 냉매.
제11 실시 형태
HFCO-1233zd(E)는 조성물의 2 중량% +/- 0.5 중량%의 양으로 존재하는, 제8 실시 형태 내지 제10 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제12 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 78 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 20 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제8 실시 형태 내지 제11 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제13 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
78 중량% +/- 0.5 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
20 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제8 실시 형태 내지 제12 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제14 실시 형태
하기 3가지 화합물로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 15 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제15 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 77 중량% 내지 약 83 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제14 실시 형태의 냉매.
제16 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
1 중량% 내지 3 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 77 중량% 내지 약 80 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 18 중량% 내지 약 21 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제14 실시 형태 또는 제15 실시 형태의 냉매.
제17 실시 형태
HFCO-1233zd(E)는 조성물의 2 중량% +/- 0.5 중량%의 양으로 존재하는, 제14 실시 형태 내지 제16 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제18 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
약 78 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
약 20 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제14 실시 형태 내지 제17 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제19 실시 형태
냉매의 3가지 화합물은
2 중량% +/- 0.5 중량%의 HFCO-1233zd(E),
78 중량% +/- 0.5 중량%의 HFO-1234ze(E), 및
20 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I)인, 제14 실시 형태 내지 제18 실시 형태 중 어느 하나의 냉매.
제20 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매를 포함하는, 열 전달 조성물.
제21 실시 형태
냉매는 조성물의 40 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제22 실시 형태
냉매는 조성물의 50 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제23 실시 형태
냉매는 조성물의 60 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제24 실시 형태
냉매는 조성물의 70 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제25 실시 형태
냉매는 조성물의 80 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제26 실시 형태
냉매는 조성물의 90 중량% 초과를 구성하는, 제20 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제27 실시 형태
상기 열 전달 조성물은 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물 및/또는 질소 화합물 및/또는 에폭사이드로부터 선택되는 안정제를 추가로 포함하는, 제20 실시 형태 내지 제26 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제28 실시 형태
상기 열 전달 조성물은 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물로부터 선택되는 안정제를 추가로 포함하는, 제20 실시 형태 내지 제27 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제29 실시 형태
다이엔계 화합물은 테레벤, 레티날, 제라노일, 테르피넨, 델타-3 카렌, 테르피놀렌, 펠란드렌, 펜첸, 미르센, 파르네센, 피넨, 네롤, 시트랄, 장뇌, 멘톨, 리모넨, 네롤리돌, 피톨, 카르노스산 및 비타민 A1로 이루어진 군으로부터 선택되는 테르펜, 바람직하게는 파르네센인, 제27 실시 형태 또는 제28 실시 형태의 열 전달 조성물.
제30 실시 형태
다이엔계 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제29 실시 형태의 열 전달 조성물.
제31 실시 형태
인 화합물은 포스파이트 또는 포스페이트 화합물인, 제27 실시 형태 또는 제28 실시 형태의 열 전달 조성물.
제32 실시 형태
포스파이트 화합물은 다이아릴, 다이알킬, 트라이아릴 및/또는 트라이알킬 포스파이트, 및/또는 혼합 아릴/알킬 이치환 또는 삼치환된 포스파이트, 또는 장애 포스파이트, 트리스-(다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이-n-옥틸 포스파이트, 아이소-옥틸 다이페닐 포스파이트, 아이소-데실 다이페닐 포스파이트, 트라이-아이소-데실 포스페이트, 트라이페닐 포스파이트 및 다이페닐 포스파이트로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 선택되며, 특히 다이페닐 포스파이트인, 제31 실시 형태의 열 전달 조성물.
제33 실시 형태
포스페이트 화합물은 트라이아릴 포스페이트, 트라이알킬 포스페이트, 알킬 일산 포스페이트, 아릴 이산 포스페이트, 아민 포스페이트, 바람직하게는 트라이아릴 포스페이트 및/또는 트라이알킬 포스페이트로부터 선택되며, 특히 트라이-n-부틸 포스페이트인, 제31 실시 형태의 열 전달 조성물.
제34 실시 형태
인 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제31 실시 형태 내지 제33 실시 형태의 열 전달 조성물.
제35 실시 형태
안정제 조성물은 제29 실시 형태 또는 제30 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 다이엔계 화합물 및 제31 실시 형태 내지 제34 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 인 화합물을 포함하는, 제27 실시 형태 또는 제28 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제36 실시 형태
인 화합물은 장애 포스파이트, 트리스-(다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이-n-옥틸 포스파이트, 아이소-데실 다이페닐 포스파이트 및 다이페닐 포스파이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 포스파이트 화합물인, 제35 실시 형태의 열 전달 조성물.
제37 실시 형태
인 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제35 실시 형태 또는 제36 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제38 실시 형태
안정제 조성물은 파르네센 및 다이페닐 포스파이트를 포함하는, 제27 실시 형태 내지 제37 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제39 실시 형태
질소 화합물은 다이니트로벤젠, 니트로벤젠, 니트로메탄, 니트로소벤젠, 및 TEMPO[(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실]로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 다이니트로벤젠인, 제27 실시 형태 내지 제38 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제40 실시 형태
질소 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제27 실시 형태 내지 제39 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제41 실시 형태
페놀 화합물은 BHT인, 제27 실시 형태 내지 제40 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제42 실시 형태
페놀 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제27 실시 형태 내지 제40 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제43 실시 형태
페놀 화합물은 BHT이고, 상기 BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는, 제27 실시 형태 내지 제42 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제44 실시 형태
파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함하며, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되는, 제27 실시 형태 내지 제43 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제45 실시 형태
폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로 이루어진 군으로부터, 더욱 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터, 특히 폴리올 에스테르(POE), 광유 및 알킬벤젠(AB)으로부터, 가장 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE)로부터 선택되는 윤활제를 추가로 포함하는, 제20 실시 형태 내지 제44 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제46 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터 선택되는, 제45 실시 형태의 열 전달 조성물.
제47 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터 선택되는, 제45 실시 형태의 열 전달 조성물.
제48 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 광유 및 알킬벤젠(AB)으로부터 선택되는, 제45 실시 형태의 열 전달 조성물.
제49 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE)인, 제45 실시 형태의 열 전달 조성물.
제50 실시 형태
윤활제는 5 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제51 실시 형태
윤활제는 30 내지 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제52 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 10 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제53 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제54 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 40 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제55 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제56 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 30 내지 약 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제57 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 30 내지 약 40 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제58 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 5 내지 약 10 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제59 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 8 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제60 실시 형태
윤활제는 10 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하고 윤활제는 폴리올 에스테르(POE) 윤활제인, 제45 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제61 실시 형태
열 전달 조성물은 제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매로 본질적으로 이루어지는, 제20 실시 형태 내지 제26 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제62 실시 형태
열 전달 조성물은 제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매 및 제27 실시 형태 내지 제44 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 안정제 조성물로 본질적으로 이루어지는, 제20 실시 형태 내지 제26 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제63 실시 형태
열 전달 조성물은 제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매, 제27 실시 형태 내지 제44 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 안정제 조성물 및 제45 실시 형태 내지 제60 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 윤활제로 본질적으로 이루어지는, 제20 실시 형태 내지 제26 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제64 실시 형태
지구 온난화 지수(GWP)가 150 미만인, 제20 실시 형태 내지 제63 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제65 실시 형태
오존 파괴 지수(ODP)가 0.05 이하, 바람직하게는 0.02, 더욱 바람직하게는 약 0인, 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제66 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 저온 냉장 시스템.
제67 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 중온 냉장 시스템.
제68 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 히트 펌프.
제69 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 제습기.
제70 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 자동판매기.
제71 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉각기.
제72 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉장고.
제73 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉동고.
제74 실시 형태
제1 실시 형태 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제20 실시 형태 내지 제64 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 캐스케이드 냉장 시스템.
제75 실시 형태
약 97 중량% 이상의 하기 4가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 73 중량% 내지 약 87 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 6.6 중량% 내지 약 20.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제76 실시 형태
약 98.5 중량% 이상의 하기 3가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 73 중량% 내지 약 87 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 6.6 중량% 내지 약 20.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제77 실시 형태
약 99.5 중량% 이상의 하기 3가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 73 중량% 내지 약 87 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 6.6 중량% 내지 약 20.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제78 실시 형태
하기 4가지 화합물로 본질적으로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
1 중량% 내지 2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 73 중량% 내지 약 87 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 6.6 중량% 내지 약 20.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제79 실시 형태
약 98.5 중량% 이상의 하기 4가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 84 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 9.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제80 실시 형태
트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 84 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 9.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제81 실시 형태
하기 4가지 화합물로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
약 84 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
약 9.6 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제82 실시 형태
약 98.5 중량% 이상의 하기 4가지 화합물을 포함하는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
84 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
9.6 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제83 실시 형태
하기 4가지 화합물로 본질적으로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
84 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
9.6 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제84 실시 형태
하기 4가지 화합물로 이루어지는 냉매로서, 각각의 화합물은 하기 상대 백분율로 존재하는, 냉매:
2 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1-클로로-3,3,3-트라이플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)),
84 중량% +/- 0.5 중량%의 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze(E)),
4.4 중량% +/- 0.5 중량%의 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 및
9.6 중량% +/- 0.5 중량%의 트라이플루오로요오도메탄(CF3I).
제85 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매를 포함하는, 열 전달 조성물.
제86 실시 형태
냉매는 조성물의 40 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제87 실시 형태
냉매는 조성물의 50 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제88 실시 형태
냉매는 조성물의 60 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제89 실시 형태
냉매는 조성물의 70 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제90 실시 형태
냉매는 조성물의 80 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제91 실시 형태
냉매는 조성물의 90 중량% 초과를 구성하는, 제85 실시 형태에 청구된 바와 같은 열 전달 조성물.
제92 실시 형태
상기 열 전달 조성물은 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물 및/또는 질소 화합물 및/또는 에폭사이드로부터 선택되는 안정제를 추가로 포함하는, 제85 실시 형태 내지 제91 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제93 실시 형태
상기 열 전달 조성물은 다이엔계 화합물 및/또는 페놀계 화합물 및/또는 인 화합물로부터 선택되는 안정제를 추가로 포함하는, 제85 실시 형태 내지 제91 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제94 실시 형태
다이엔계 화합물은 테레벤, 레티날, 제라노일, 테르피넨, 델타-3 카렌, 테르피놀렌, 펠란드렌, 펜첸, 미르센, 파르네센, 피넨, 네롤, 시트랄, 장뇌, 멘톨, 리모넨, 네롤리돌, 피톨, 카르노스산 및 비타민 A1로 이루어진 군으로부터 선택되는 테르펜, 바람직하게는 파르네센인, 제92 실시 형태 또는 제93 실시 형태의 열 전달 조성물.
제95 실시 형태
다이엔계 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제94 실시 형태의 열 전달 조성물.
제96 실시 형태
인 화합물이 존재하며, 인 화합물은 포스파이트 또는 포스페이트 화합물인, 제85 실시 형태 내지 제95 실시 형태의 열 전달 조성물.
제97 실시 형태
포스파이트 화합물은 다이아릴, 다이알킬, 트라이아릴 및/또는 트라이알킬 포스파이트, 및/또는 혼합 아릴/알킬 이치환 또는 삼치환된 포스파이트, 또는 장애 포스파이트, 트리스-(다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이-n-옥틸 포스파이트, 아이소-옥틸 다이페닐 포스파이트, 아이소-데실 다이페닐 포스파이트, 트라이-아이소-데실 포스페이트, 트라이페닐 포스파이트 및 다이페닐 포스파이트로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 선택되며, 특히 다이페닐 포스파이트인, 제96 실시 형태의 열 전달 조성물.
제98 실시 형태
포스페이트 화합물은 트라이아릴 포스페이트, 트라이알킬 포스페이트, 알킬 일산 포스페이트, 아릴 이산 포스페이트, 아민 포스페이트, 바람직하게는 트라이아릴 포스페이트 및/또는 트라이알킬 포스페이트로부터 선택되며, 특히 트라이-n-부틸 포스페이트인, 제96 실시 형태의 열 전달 조성물.
제99 실시 형태
인 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제97 실시 형태 또는 제98 실시 형태의 열 전달 조성물.
제100 실시 형태
안정제 조성물은 제29 실시 형태 내지 제30 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 다이엔계 화합물 및 제31 실시 형태 내지 제34 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 인 화합물을 포함하는, 제97 실시 형태 또는 제98 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제101 실시 형태
인 화합물은 장애 포스파이트, 트리스-(다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이-n-옥틸 포스파이트, 아이소-데실 다이페닐 포스파이트 및 다이페닐 포스파이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 포스파이트 화합물인, 제100 실시 형태의 열 전달 조성물.
제102 실시 형태
인 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제100 실시 형태 또는 제101 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제103 실시 형태
안정제 조성물은 파르네센 및 다이페닐 포스파이트를 포함하는, 제92 실시 형태 내지 제102 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제104 실시 형태
질소 화합물은 다이니트로벤젠, 니트로벤젠, 니트로메탄, 니트로소벤젠, 및 TEMPO[(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실]로부터 선택되는 하나 이상의 화합물, 바람직하게는 다이니트로벤젠인, 제92 실시 형태 내지 제103 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제105 실시 형태
질소 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제92 실시 형태 내지 제104 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제106 실시 형태
페놀 화합물은 BHT인, 제92 실시 형태 내지 제105 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제107 실시 형태
페놀 화합물은 0 중량% 초과, 바람직하게는 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.001 중량% 내지 약 2.5 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 제공되는, 제92 실시 형태 내지 제105 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제108 실시 형태
페놀 화합물은 BHT이고, 상기 BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는, 제92 실시 형태 내지 제105 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제109 실시 형태
파르네센, 다이페닐 포스파이트 및 BHT를 포함하는 안정제 조성물을 포함하며, 파르네센은 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, 다이페닐 포스파이트는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되고, BHT는 열 전달 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 제공되는, 제92 실시 형태 내지 제105 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제110 실시 형태
폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로 이루어진 군으로부터, 더욱 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터, 특히 폴리올 에스테르(POE), 광유 및 알킬벤젠(AB)으로부터, 가장 바람직하게는 폴리올 에스테르(POE)로부터 선택되는 윤활제를 추가로 포함하는, 제95 실시 형태 내지 제109 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제111 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터 선택되는, 제110 실시 형태의 열 전달 조성물.
제112 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 광유, 알킬벤젠(AB) 및 폴리비닐 에테르(PVE)로부터 선택되는, 제110 실시 형태의 열 전달 조성물.
제113 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE), 광유 및 알킬벤젠(AB)으로부터 선택되는, 제110 실시 형태의 열 전달 조성물.
제114 실시 형태
윤활제는 폴리올 에스테르(POE)인, 제110 실시 형태의 열 전달 조성물.
제115 실시 형태
윤활제는 5 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제116 실시 형태
윤활제는 30 내지 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제117 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 10 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제118 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제119 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 40 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제120 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 20 내지 약 30 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제121 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 30 내지 약 50 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제122 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 30 내지 약 40 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제123 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 5 내지 약 10 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제124 실시 형태
윤활제는 열 전달 조성물을 사용하는 시스템의 약 8 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하는, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제125 실시 형태
윤활제는 10 내지 60 중량%의 양으로 열 전달 조성물에 존재하고 윤활제는 폴리올 에스테르(POE) 윤활제인, 제110 실시 형태 내지 제114 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제126 실시 형태
열 전달 조성물은 제75 실시 형태 내지 제94 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매로 본질적으로 이루어지는, 제95 실시 형태 내지 제101 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제127 실시 형태
열 전달 조성물은 제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매 및 제92 실시 형태 내지 제109 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 안정제 조성물로 본질적으로 이루어지는, 제75 실시 형태 내지 제94 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제128 실시 형태
열 전달 조성물은 제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 냉매, 제92 실시 형태 내지 제109 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 안정제 조성물 및 제110 실시 형태 내지 제125 실시 형태 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 윤활제로 본질적으로 이루어지는, 제92 실시 형태 내지 제109 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제129 실시 형태
지구 온난화 지수(GWP)가 150 미만인, 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제130 실시 형태
오존 파괴 지수(ODP)가 0.05 이하, 바람직하게는 0.02, 더욱 바람직하게는 약 0인, 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물.
제131 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 저온 냉장 시스템.
제132 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 중온 냉장 시스템.
제133 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 히트 펌프.
제134 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제84 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 제습기.
제135 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제84 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 자동판매기.
제136 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제84 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉각기.
제137 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉장고.
제138 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제49 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 냉동고.
제139 실시 형태
제75 실시 형태 내지 제84 실시 형태 중 어느 하나의 냉매 또는 제85 실시 형태 내지 제128 실시 형태 중 어느 하나의 열 전달 조성물을 포함하는, 캐스케이드 냉장 시스템.
본 발명이 바람직한 실시 형태를 참조하여 기재되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변화가 이루어질 수 있고 그의 요소에 대해 등가물이 대체될 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주로부터 벗어나서 본 발명의 교시에 대한 특정 상황 또는 재료에 적합하게 하기 위해 많은 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시 형태로 제한되는 것이 아니라, 본 발명은 첨부된 청구범위 또는 나중에 첨가되는 임의의 청구범위의 범주 내에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 의도된다.