Composición que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, procedimiento de calefacción y/o de climatización de un vehículo.

Composición que comprende entre el 5 y el 80 % en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno

, entre el 5 y el 45 % en peso de difluorometano, y entre el 2 y el 50 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2009/052212.

Solicitante: ARKEMA FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 420, RUE D'ESTIENNE D'ORVES 92700 COLOMBES FRANCIA.

Inventor/es: RACHED,WISSAM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > DISPOSICIONES O ADAPTACIONES DE DISPOSITIVOS DE CALEFACCION,... > B60H1/00 (Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO... > Transferencia de calor, materiales intercambiadores... > C09K5/04 (siendo el cambio de estado de líquido a vapor o viceversa )

PDF original: ES-2535407_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición que comprende 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno, procedimiento de calefacción y/o de climatización de un vehículo.

La presente invención se refiere a una composición que comprende 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno, apta para ser utilizada en refrigeración, en climatización y para calefacción, particularmente en bombas de calor.

En los vehículos automóviles, el motor térmico comprende un circuito de circulación de un fluido térmico que se utiliza para la refrigeración del motor e igualmente para la calefacción del habitáculo. A este efecto el circuito comprende particularmente una bomba y un ventilador térmico en el que circula un flujo de aire que recupera el calor almacenado por el fluido térmico con el fin de calentar el habitáculo.

Por otro lado, un sistema de climatización destinado a la refrigeración del habitáculo de un vehículo automóvil comprende un evaporador, un compresor, un condensador, un descompresor y un fluido susceptible de cambiar de estado (líquido / gas) denominado habitualmente fluido refrigerante. El compresor, engranado directamente por el motor del vehículo con la ayuda de una correa y una polea, comprime el fluido refrigerante, devolviéndolo a alta presión y a alta temperatura hacia el condensador. El condensador, gracias a una ventilación forzada, provoca la condensación del gas que llega en estado gaseoso a alta presión y a alta temperatura. El condensador licúa el gas disminuyendo la temperatura del aire que lo atraviesa. El evaporador es un intercambiador térmico que extrae calorías del aire que será insuflado en el habitáculo. El descompresor permite regular el caudal de entrada del gas en el circuito través de una modificación de la sección de paso dependiente de la temperatura y de la presión en el evaporador. Así, el aire caliente procedente del exterior se refrigera atravesando el evaporador.

El sistema de climatización en los coches eléctricos es hermético; el compresor es eléctrico y la arquitectura del sistema puede estar confinada en un circuito intermedio de transferencia de calor (tipo glicol) .

El fluido refrigerante más utilizado en la climatización automóvil es el 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano (HFC-134a) .

El documento WO 2008/107623 describe un sistema de gestión de la energía de un vehículo automóvil que comprende un circuito refrigerante reversible con la circulación de un fluido refrigerante, medios para la inversión del ciclo de funcionamiento del circuito refrigerante movibles entre una posición en modo de refrigeración y una posición en modo bomba de calor, al menos una primera fuente apta para recuperar la energía del fluido refrigerante, y al menos una segunda fuente apta para evaporar el fluido refrigerante después de la expansión de dicho líquido desde el estado líquido al estado bifásico, siendo los medios de inversión aptos para permitir un flujo de fluido refrigerante desde la primera fuente de recuperación en dirección a al menos una fuente de evaporación, cuando están en una posición idéntica a la correspondiente al modo bomba de calor.

No obstante, con el HFC-134a como fluido refrigerante en el sistema tal como el descrito en el documento WO 2008/107623, cuando la temperatura exterior es de aproximadamente -15 º C, comienza a formarse una depresión en el evaporador incluso antes de que el compresor haya arrancado. Esta depresión, que conduce a una infiltración de aire en el sistema, favorece los fenómenos de corrosión y la degradación de componentes tales como el compresor, el intercambiador y el descompresor.

El documento US 2006/243944 divulga mezclas que comprenden 1, 2, 3, 3, 3-pentafluoropropeno, 1, 3, 3, 3tetrafluoropropeno, 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno o 3, 3, 3-trifluoropropeno aptas para ser utilizadas en refrigeración, en climatización y en una bomba de calor.

El documento FR 2905633 describe un circuito de climatización de un vehículo automóvil cuyo líquido refrigerante se basa en 1, 1, 1, 2-tetrafluoropropeno y trifluoroyodometano.

La presente invención tiene como objetivos proporcionar un líquido de transferencia de calor y sus utilizaciones, particularmente como fluido refrigerante en un circuito refrigerante para impedir la penetración de aire en el evaporador del circuito refrigerante al arrancar el compresor y/o mejorar el rendimiento del circuito refrigerante.

La presente invención tiene por tanto como objeto una composición que comprende entre el 5 y el 80 % en peso de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno (HFO-1234yf) , entre el 5 y el 45 % en peso de difluorometano (HFC-32) y entre el 2 y el 50 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

Preferiblemente, la composición según la presente invención comprende entre el 55 y el 75 % en peso de 2, 3, 3, 3tetrafluoropropeno, entre el 5 y el 40 % en peso de difluorometano y entre el 5 y el 40 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

Ventajosamente, la composición según la invención comprende entre el 60 y el 70 % en peso de 2, 3, 3, 3tetrafluoropropileno, entre el 10 y el 30 % en peso de difluorometano y entre el 10 y el 30 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

El compuesto preferido del grupo C es el propano.

La composición según la presente invención es conveniente muy particularmente como líquido de transferencia de calor en refrigeración, en climatización y para calefacción.

La composición según la presente invención puede ser utilizada en refrigeración en sustitución de los fluidos refrigerantes actuales tales como el R-22 (clorodifluorometano) , el R-404A (mezcla formada por un 4 % en peso de 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano, un 52 % en peso de trifluoroetano y un 44 % en peso de pentafluoroetano, y el R-407C (mezcla formada por un 52 % en peso de 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano, un 23 % en peso de difluorometano y un 25 % en peso de pentafluoroetano. El R-407C se utiliza como líquido refrigerante en grandes superficies (supermercado) y en los transportes frigoríficos. El R-407C tiene no obstante un GWP de 1800.

La contribución al efecto invernadero de un líquido se cuantifica mediante un criterio, el GWP (Global Warning Potentials) que resume el poder de recalentamiento tomando un valor de referencia de 1 para el dióxido de carbono.

La composición según la presente invención puede utilizarse igualmente en la climatización, preferiblemente en la climatización automóvil.

La composición según la presente invención también puede utilizarse en calefacción, particularmente en las bombas de calor y preferiblemente en la calefacción de un habitáculo de un vehículo automóvil.

La presente invención tiene también por objeto un procedimiento de calefacción y/o de climatización de un habitáculo de un vehículo automóvil con la ayuda de un circuito refrigerante reversible, en el que circula un fluido refrigerante, que comprende un primer intercambiador de calor, un descompresor, un segundo intercambiador de calor, un compresor y medios para la inversión del sentido de la circulación del fluido refrigerante, caracterizado porque el fluido refrigerante comprende una composición como la definida más arriba.

Los medios para la inversión del sentido de la circulación del fluido refrigerante en el circuito refrigerante, de forma que se invierta el ciclo de funcionamiento de éste, pueden estar constituidos por una válvula de cuatro vías.

El fluido refrigerante también puede comprender estabilizantes de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno. Como ejemplos de estabilizantes pueden mencionarse particularmente nitrometano, ácido ascórbico, ácido tereftálico, azoles tales... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición que comprende entre el 5 y el 80 % en peso de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno, entre el 5 y el 45 % en peso de difluorometano, y entre el 2 y el 50 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

2. Composición según la reivindicación 1 caracterizada porque comprende entre el 55 y el 75 % en peso de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropileno, entre el 5 y el 40 % en peso de difluorometano, y entre el 5 y el 40 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

3. Composición según la reivindicación 1 caracterizada porque comprende entre el 60 y el 70 % en peso de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropileno, entre el 10 y el 30 % en peso de difluorometano, y entre el 10 y el 30 % en peso de al menos un compuesto del grupo C elegido de entre propano, propileno y etileno.

4. Procedimiento de calefacción y/o de climatización de un habitáculo de un vehículo automóvil con la ayuda de un circuito refrigerante reversible, en el que circula un fluido refrigerante, que comprende un primer intercambiador de calor, un descompresor, un segundo intercambiador de calor, un compresor y medios para la inversión del sentido de la circulación del refrigerante, caracterizado porque el fluido refrigerante comprende la composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 caracterizado porque el primer y el segundo intercambiadores son de tipo aire / fluido refrigerante.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 caracterizado porque el primer y el segundo intercambiadores son de tipo líquido / fluido refrigerante con la utilización de un circuito secundario para transmitir la energía al aire destinado al habitáculo.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 caracterizado porque el circuito refrigerante está acoplado térmicamente con el circuito de refrigeración del motor térmico.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 caracterizado porque el primer intercambiador de calor es atravesado a la vez por el fluido refrigerante y por los gases de escape procedentes del motor térmico del vehículo automóvil.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 caracterizado porque el circuito puede comprender en derivación al menos un intercambiador de calor que se comunica térmicamente con un flujo de aire, destinado a ser admitido en el interior del motor térmico del vehículo automóvil, o con los gases de escape procedentes del motor térmico automóvil.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9 caracterizado porque el circuito refrigerante es instalado en los vehículos para la recuperación de la energía del motor térmico y/o de la batería eléctrica.

11. Dispositivo que comprende el circuito refrigerante reversible definido en una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10.

12. Utilización de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 como fluido de transferencia de calor.

13. Utilización de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en sustitución del R-22, del R407C y del R-404A.