白丝美女被狂躁免费视频网站,500av导航大全精品,yw.193.cnc爆乳尤物未满,97se亚洲综合色区,аⅴ天堂中文在线网官网

首頁 / 專利庫 / 表面處理和涂層 / 腐蝕劑 / 包括雙重制冷劑和液體工作流體的制冷系統(tǒng)

包括雙重制冷劑和液體工作流體的制冷系統(tǒng)

閱讀：667發(fā)布：2021-09-14

專利匯可以提供包括雙重制冷劑和液體工作流體的制冷系統(tǒng)專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且在一種實施方式中，本 發(fā)明 涉及 離子液體 和氣體制冷劑在 溫度 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中(例如制冷系統(tǒng))的制冷劑組合物中的使用。在本發(fā)明的一種實施方式中，提供一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包括至少一種氣體制冷劑和工作液體或 流體 。，下面是包括雙重制冷劑和液體工作流體的制冷系統(tǒng)專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種用于制冷系統(tǒng)的制冷劑組合物，包含：
a)水、醇和式1所示的化合物，或者它們的混合物：
其中，A選自N、P或S；且
i)當A是N時，R1、R2、R3和R4各自獨立地與N以及相鄰的R1、R2、R3或R4基團形成雙
鍵，或者各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
R1、R2和R3一起與N形成雜芳基，或者R1和R2一起與N形成雜環(huán)，其中的每種基團是
未取代的或被選自鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、(C1-C3)烷基、芳基、(C3-C6)環(huán)烷基、芳基(C1-C3)烷基和雜芳基的基團取代；
ii)當A是S時，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)
雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
iii)當A是P時，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)
雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；以及
b)至少一種在制冷循環(huán)期間能發(fā)生可逆化學反應的氣體制冷劑。
+
2.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，A 與R1、R2、R3和R4一起形成選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、1,2,4-三唑鎓、三嗪、锍、磷腈鎓和磷鎓組成的組的化合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式2或式9所示：
式2中，R1、R2、R3和R4各自獨立地與N以及相鄰的R1、R2、R3或R4基團形成雙鍵；
式2和式9中，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜
環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；
或者式2中，R1、R2和R3一起與N形成雜芳基，或者R1和R2一起與N形成雜環(huán)，其中
的每種基團是未取代的或被選自以下的基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、(C1-C3)烷基、芳基、(C3-C6)環(huán)烷基、芳基(C1-C3)烷基和雜芳基；或者
其中，R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基
被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺酰基)甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
4.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式3所示：
其中，Ro選自由(C1-C5)烷基和芳基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或
兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
其中，Ro、R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
5.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式4所示：
其中，R1、R2、R3、R4和R10各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳
基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；
R選自由由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基
(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者R、R1、R2、R3、R4和R10中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
6.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式5或6所示：
其中，R1、R2、R3、R4和R10各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳
基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
其中，R、R1、R2、R3、R4和R10中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
R和R’各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、
(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
X-選自由[PF6]-、[NTf2]-、[BR5R6R7R8]-、[BF4]-、OH-、SCN-、SbF6-、R9PO4-、R9SO2-、R9SO3-、R9SO4-、OTf-、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]-、[CH3CO2]-、[CF3CO2]-、[NO3]-、Br-、Cl-、I-、[Al2Cl7]-、[AlCl4]-、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
7.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式7或8所示：
其中，R選自由(C1-C5)烷基和芳基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或
兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2取代；或者
其中，R、R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺酰基)甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
8.根據(jù)權利要求1所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式10所示：
其中，R1、R2和R3各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
9.一種用于制冷系統(tǒng)的制冷劑組合物，包含：
a)式11所示的離子液體化合物：
1
其中，Y和Y各自獨立地選自O或S；
1 2
R和R 各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的該取代基取代；
+
A為選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、1,2,4-三唑鎓、三嗪、锍、磷腈鎓和磷鎓陽離子組成的組的陽離子；以及
b)至少一種在制冷循環(huán)期間能發(fā)生可逆化學反應的氣體制冷劑。
+
10.根據(jù)權利要求9所述的制冷劑組合物，其中，A 是式12所示的銨陽離子：
3 4 5 6
其中，R、R、R和R 各自獨立地為鍵或者選自由氫、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)
2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種該取代基取代。
11.根據(jù)權利要求10所述的制冷劑組合物，其中，式12所示的銨陽離子選自以下陽離
子組成的組：
其中，R1、R1’、R2、R2’、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6和R6’各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH2＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的兩種該取代基取代。
12.根據(jù)權利要求9所述的制冷劑組合物，其中，所述化合物為式11a所示：
1 2
其中，R和R 各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的該取代基取代；且
3 4 5 6
其中，R、R、R和R 各自獨立地為鍵或選自由氫、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)
2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種該取代基取代；或者
+ 3 4 5 6
其中，N與R 、R、R和R 一起形成陽離子，所述陽離子選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡
啶鎓、噠嗪鎓和1,2,4-三唑鎓組成的組，其中的每個是未取代的或被一種或兩種選自
由-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)組成的組的取代基取代，其中R10是H或CH3，或被混合的兩種所述取代基取代。
13.根據(jù)權利要求9所述的制冷劑組合物，其中，式11a所示的化合物選自由以下組成
的組：
14.根據(jù)權利要求1-13中任意一項所述的制冷劑組合物，其中，所述組合物還包含第
二種離子液體、水和醇，或者它們的混合物。
15.根據(jù)權利要求1-14中任意一項所述的制冷劑組合物，其中，所述氣體制冷劑選自
酸性氣體和堿性氣體；
其中的堿性氣體制冷劑選自由甲胺、乙胺和氨氣組成的組，或者它們的組合；且
其中的酸性氣體制冷劑選自由二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫組成的組；或者它們的
組合。
16.根據(jù)權利要求1-15中任意一項所述的制冷劑組合物，其中，所述氣體制冷劑為氨
氣和二氧化碳。
17.根據(jù)權利要求1-16中任意一項所述的制冷劑組合物，其中，所述制冷劑組合物還
包含添加劑，所述添加劑選自由抗腐蝕劑、消泡劑和抗氧化劑組成的組，或者它們?nèi)我獾慕M合。
18.一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包含至少一種
氣體制冷劑和工作液體，所述工作液體選自由水、醇、離子液體及其混合物組成的組；
其中，壓縮制冷裝置包括：
(a)吸收/反應室，被配置用于接收氣體制冷劑，所述氣體制冷劑從壓縮機進入到吸收
/反應室；
其中，壓縮機任選為潤滑油壓縮機或無油的壓縮機；
(b)蒸發(fā)器/解吸器室：被配置用于使不飽和的工作液體進入到吸收/反應室；
其中，在高壓下，一種或多種氣體制冷劑在吸收/反應室內(nèi)可逆反應并被不飽和的工
作液體吸收，從而形成飽和的工作液體；
(c)熱側(cè)熱交換器，被配置與所述吸收/反應室連接，在其中，熱從制冷劑組合物中被
除去；
(d)壓力降低設備：被配置用于接收來自吸收/反應室的飽和工作液體，并使所述飽和
工作液體進入到蒸發(fā)器/解吸器室；
其中，所述壓力降低設備包括閥或毛細管；
其中，在低壓下，在蒸發(fā)器/解吸器室中，所述氣體制冷劑從飽和工作液體中蒸發(fā)，從
而形成不飽和的工作液體；
(e)冷側(cè)熱交換器，被配置與所述蒸發(fā)器/解吸器室連接，在其中，熱被制冷劑組合物
吸收；以及
(f)導管：被配置用于接收來自蒸發(fā)器/解吸器室的氣體制冷劑，并使所述氣體制冷劑
返回壓縮機中。
19.一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包含一種或多
種氣體制冷劑和工作液體，所述工作液體選自由水、醇、離子液體或其混合物組成的組；
其中，所述裝置通過以下步驟進行吸收制冷循環(huán)：
(a)在吸收器中，形成氣體制冷劑和離子液體的制冷劑組合物，其中的氣體制冷劑選自
由酸性氣體和堿性氣體組成的組；
(b)使所述制冷劑組合物進入到發(fā)生器，其中的制冷劑組合物被加熱，以蒸發(fā)工作液體
中的氣體制冷劑；
(c)使蒸汽形式的氣體制冷劑進入到冷凝器中，其中的氣體制冷劑在壓力下濃縮成液
體；
(d)使液相形式的氣體制冷劑經(jīng)過壓力降低設備進入到蒸發(fā)器中，其中，在靠近需冷卻
的物體或空間中，液相形式的氣體制冷劑在降壓下蒸發(fā)；以及
(e)使蒸汽形式的氣體制冷劑進入所述吸收器中。
20.根據(jù)權利要求18或19所述的制冷系統(tǒng)，其中，用于所述制冷系統(tǒng)的制冷劑組合物
為根據(jù)權利要求1-17中任意一項所述的制冷劑組合物。

說明書全文

包括雙重制冷劑和液體工作流體的制冷系統(tǒng)

相關申請

[0001] 本申請要求2013年5月28日提交的美國臨時專利申請No.：61/827,890的利益。

技術領域

[0002] 本發(fā)明主要針對的是新的制冷劑組合物或者用于制冷系統(tǒng)的新的制冷劑組合物和裝置，例如，使用這種組合物來提高制冷系統(tǒng)的能源效率。

背景技術

[0003] 制冷、空調(diào)和熱泵系統(tǒng)廣泛應用于家庭和工業(yè)應用中。制冷的方法包括循環(huán)式和非循環(huán)式的制冷循環(huán)。循環(huán)式制冷可分為蒸汽循環(huán)(vapor cycle)和氣體循環(huán)。蒸汽循環(huán)制冷又可分為蒸汽壓縮制冷和蒸汽吸收制冷。制冷和空調(diào)系統(tǒng)大多采用蒸汽壓縮系統(tǒng)來冷卻空氣。這些系統(tǒng)由蒸發(fā)器、冷凝器和壓縮機組成。例如，冰箱家電是以蒸汽壓縮制冷技術為基礎的。在這樣的制冷技術中，作為介質(zhì)的制冷劑從需要冷卻的空間吸收并除去熱量，并把熱量帶到其他的地方釋放。制冷劑的選擇對于蒸汽壓縮系統(tǒng)的有效運行非常關鍵。在一般的蒸汽壓縮系統(tǒng)中，制冷劑的相變由電力壓縮驅(qū)動來實現(xiàn)，而功耗和運行成本都很高。
[0004] 目前迫切需要尋求一種更節(jié)能并環(huán)境友好的制冷系統(tǒng)，其能夠降低成本和能源效率問題。
[0005] 存在大量的研究致力于開發(fā)新的制冷劑或者可替代的制冷系統(tǒng)，其能夠降低溫室氣體的排放和/或能源的消耗。可替代的制冷系統(tǒng)包括熱聲制冷、熱電制冷、磁熱制冷、間接制冷、沸石冷卻、熱聲制冷、熱離子制冷、磁冷卻以及斯特林冷卻系統(tǒng)。所有的這些技術已得到證實，但并非與蒸汽壓縮系統(tǒng)同樣有效。在任何這些技術得到廣泛應用之前，有多種問題需要解決。
[0006] 已探索了離子液體(“ILs”)在制冷中的應用，尤其是作為蒸汽吸收制冷的吸收介質(zhì)。ILs是一種低溫熔鹽，其由有機的陽離子和無機的陰離子組成。近來，由于ILs獨特的物理和化學性質(zhì)(例如，可忽略的蒸汽壓、可忽略的可燃性、以及熱穩(wěn)定性、熔點低和液態(tài)溫度區(qū)間寬以及良好的溶解性)，ILs已作為有機綠色溶劑用于催化、分離工藝、電化學和許多其他行業(yè)中。
[0007] ILs可以用作吸收制冷系統(tǒng)的工作流體。例如，ILs的一種理想的特性是ILs對CO2的大容量溶解，以致ILs可以用作吸收循環(huán)的制冷劑。雖然使用ILs能導致如結(jié)晶少、腐蝕性小、毒性低和不易燃燒的益處，但是ILs需要較高的循環(huán)比，這增加了加熱和泵送處理的能源消耗。所以，整體的性能系數(shù)低于傳統(tǒng)的吸收循環(huán)。
[0008] 另外，很多國家已停止使用氯氟烴類的制冷劑，并考慮將氨氣用于住宅應用。氨氣不會導致全球變暖；其全球變暖潛能值為零，且是一種極好的制冷劑。但是氨氣具有輕度的毒性和輕微的可燃性，所以其主要應用在工業(yè)設施和食品保藏中。
[0009] 所以，一直有這樣的需求去確定一種制冷劑組合物或混合物，其能提高能源效率、增強性能、成本效率，同時是安全的、無腐蝕性且環(huán)境友好的。

發(fā)明內(nèi)容

[0010] 在本申請的一個方面，提供了一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包含至少一種氣體制冷劑和工作液體或流體；其中，所述裝置包括：(a)吸收/反應室：被配置用于接收一種或多種氣體制冷劑，所述氣體制冷劑從壓縮機
進入到吸收/反應室；
(b)蒸發(fā)器/解吸器室：被配置用于使不飽和的工作液體/流體進入到吸收/反應室；
其中，在高壓下，一種或多種氣體制冷劑在吸收/反應室內(nèi)可逆反應并且被不飽和的
工作液體吸收，從而形成飽和的離子液體；
(c)熱側(cè)熱交換器，被配置與所述吸收/反應室連接；
(d)壓力降低設備，被配置用于接收來自吸收/反應室的飽和工作液體，并使所述飽和
工作液體進入到蒸發(fā)器/解吸器室；
其中，在低壓下，在蒸發(fā)器/解吸器室中，所述氣體制冷劑從飽和工作液體中蒸發(fā)，從
而形成不飽和的工作液體；
(e)冷側(cè)熱交換器，被配置與所述蒸發(fā)器/解吸器室連接；以及
(f)導管，被配置用于接收來自蒸發(fā)器/解吸器室的氣體制冷劑，并使所述氣體制冷劑
返回壓縮機中。
[0011] 在上述系統(tǒng)的一個方面，氣體制冷劑從壓縮機經(jīng)過噴霧器進入到吸收/反應室。在本申請所公開的組合物的一個方面，醇為線型或支化的C1-20的醇，例如選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇等及其混合物所組成的組中的醇。
[0012] 在本申請的一個方面，提供了一種用于制冷系統(tǒng)的制冷劑組合物，其中，所述組合物包含能夠進行可逆反應的雙重氣體制冷劑，且還包含液體工作流體。在一方面，所述工作流體為離子液體。
[0013] 在一種實施方式中，提供了一種用于制冷系統(tǒng)的制冷劑組合物，其包含：a)工作流體，所述工作流體選自由水、醇和式1所示的離子液體化合物所組成的組：
其中，A選自N、P或S；且
i)當A是N時，R1、R2、R3和R4各自獨立地與氮以及相鄰的R1、R2、R3或R4基團形成雙鍵，或者各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組；其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、甲氧基、羧基、-NH
2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者R1、R2和R3一起與N形成雜芳基，或者R1和R2一起與N形成雜環(huán)，其中的每種基團可
以是未取代的或被選自鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、(C1-C3)烷基、芳基、(C3-C6)環(huán)烷基、芳基(C1-C3)烷基和雜芳基的基團取代；
ii)當A是S時，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)
雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
iii)當A是P時，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)
雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；以及
b)氣體制冷劑，所述氣體制冷劑含有能進行可逆反應的一種酸性氣體和一種堿性氣
體。堿性氣體制冷劑可以選自由甲胺、乙胺和氨氣組成的組或它們?nèi)我獾慕M合。如本申請所使用的，組合也意味著任何2、3、4種或者更多種的氣體制冷劑或者ILs。在一種實施方式中，酸性氣體制冷劑可以選自由二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫組成的組，或者它們?nèi)我獾慕M合。優(yōu)選氨氣和二氧化碳作為雙重氣體制冷劑。
[0014] 在上述化合物的一個方面，R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3。
[0015] 在上述化合物的一個方面，其中，A+與R1、R2、R3和R4一起形成選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、1,2,4-三唑鎓、三嗪、锍、磷腈鎓(phosphazenium)和磷鎓(phosphonium)組成的組的化合物。
[0016] 在上述制冷劑組合物的另一種實施方式中，所述化合物為式2或者式9所示：在式2中，R1、R2、R3和R4各自獨立地與N以及相鄰的R1、R2、R3或R4基團形成雙鍵；
在式2和式9中，R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)
雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；
或者式2中，R1、R2和R3一起與N形成雜芳基，或者R1和R2一起與N形成雜環(huán)，其中
的每種基團是未取代的或被選自以下的基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、(C1-C3)烷基、芳基、(C3-C6)環(huán)烷基、芳基(C1-C3)烷基和雜環(huán)芳基；或者
其中，R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基
被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且。
- - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH-、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0017] 在另一種實施方式中，所述化合物為式3所示：其中，Ro選自由(C1-C5)烷基和芳基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或
兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
Ro、R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C 1-C10)烷 基，所 述(C1-C10)烷 基
被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中，R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0018] 在另一種實施方式中，所述化合物為式4所示：其中，R1、R2、R3、R4和R10各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳
基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；
R選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者R、R1、R2、R3、R4和R10中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
X-選自由[PF6]-、[NTf2]-、[BR5R6R7R8]-、[BF4]-、OH-、SCN-、SbF6-、R9PO4-、R9SO2-、R9SO3-、R9SO4-、OTf-、三(三氟甲基磺酰基)甲基陰離子、[N(CN)2]-、[CH3CO2]-、[CF3CO2]-、[NO3]-、Br-、Cl-、I-、[Al2Cl7]-、[AlCl4]-、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中，R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0019] 在上述制冷劑組合物的另一種實施方式中，所述化合物為式5或式6所示：其中，R1、R2、R3、R4和R10各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳
基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：
鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
其中，R、R1、R2、R3、R4和R10中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
R和R’各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、
(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0020] 在上述制冷劑組合物的另一種實現(xiàn)方式中，所述化合物為式7或式8所示：其中，R選自由(C1-C5)烷基和芳基所組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種
或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；或者
其中，R、R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺酰基)甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0021] 在上述制冷劑組合物的另一種實施方式中，所述化合物為式10所示：其中，R1、R2和R3各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C3-C10)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、氰基、-SMe、-SO3H、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2；且
- - - - - - - - - - -
X選自由[PF6]、[NTf2]、[BR5R6R7R8]、[BF4]、OH、SCN、SbF6、R9PO4、R9SO2、R9SO3、- - - - - - -
R9SO4、OTf、三(三氟甲基磺?；?甲基陰離子、[N(CN)2]、[CH3CO2]、[CF3CO2]、[NO3]、Br、- - - -
Cl、I、[Al2Cl7]、[AlCl4]、草酸鹽、二羧酸鹽和三羧酸鹽、甲酸鹽、磷酸鹽和鋁酸鹽組成的組，其中R5、R6、R7和R8各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-SMe和氰基，且R9選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH
3)2、-SMe和氰基。
[0022] 在式10所示的上述化合物的一個方面，R1、R2、R3和R4中的至少一種選自由(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3。
[0023] 在另一種實施方式中，提供了一種用于制冷系統(tǒng)的包含有式11所示離子液體化合物的制冷劑組合物：
其中，Y和Y1各自獨立地選自O或S；
R1和R2各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2取代，或者被混合的該取代基取代；且
A+選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、1,2,4-三唑鎓、三嗪、锍、磷腈鎓和磷鎓陽離子組成的組。
[0024] 在上述化合物的一個方面，A+為式12所示的銨陽離子：其中，R3、R4、R5和R6各自獨立地為鍵或者選自由氫、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：-Cl、-Br、-I、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種該取代基取代。
[0025] 在一種實施方式中，所述氣體制冷劑可以選自酸性氣體和堿性氣體。在另一種實施方式中，氣體選自由氨氣和CO2組成的組。在另一種實施方式中，堿性氣體制冷劑可以選自由甲胺、乙胺和氨氣組成的組或者它們?nèi)我獾慕M合。在另一種實施方式中，酸性氣體制冷劑可以選自由二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫組成的組或者它們?nèi)我獾慕M合。在又一種實施方式中，所述氣體制冷劑含有氨氣和二氧化碳。
[0026] 正如本申請所公開的一個方面，所述離子液體包含陽離子，其中，所述陽離子可以選自由銨、咪唑鎓、吡啶鎓、磷鎓和锍的陽離子，或者它們?nèi)我獾慕M合。
[0027] 在另一個方面，所述離子液體包含陰離子，其中，所述陰離子可以選自表1的陰離子組成的組或者它們?nèi)我獾慕M合。
[0028] 在制冷系統(tǒng)中使用離子液體的方法的一個方面，在壓縮步驟，加壓的NH3和CO2吸收進入離子液體中，并反應形成兩性離子的氨基甲酸銨，其溶解于離子液體中并促進所述吸收和反應。在另一方面，氣體制冷劑的相變可能依賴于源自壓縮機的機械功輸入和離子液體中氣體制冷劑間的化學反應兩者。
[0029] 在一方面，使用所述制冷劑組合物比傳統(tǒng)的壓縮制冷系統(tǒng)的能耗低。在另一方面，由于氨基甲酸銨可在室溫減壓的條件下分解，在蒸發(fā)步驟，氣體從離子液體中蒸發(fā)，會比傳統(tǒng)系統(tǒng)從環(huán)境中吸收更多的熱量：氣體蒸發(fā)的熱和吸熱逆反應的熱。另一方面，相比于傳統(tǒng)的壓縮制冷系統(tǒng)，本申請所公開的制冷系統(tǒng)用組合物可以提供更高的能源效率。性能系數(shù)(COP)(從冷源(reservoir)除去的熱與輸入功的比值)會比傳統(tǒng)蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的高。在本申請的一個方面，制冷系統(tǒng)用的組合物可以提供大于6.9的性能指數(shù)。在一種實施方式中，COP可以比傳統(tǒng)的僅使用氨氣作為氣體制冷劑的制冷系統(tǒng)的能效(efficient)高約
33％。在另一方面，COP可以比傳統(tǒng)的僅使用氨氣作為氣體制冷劑的制冷系統(tǒng)高約5％的能效、高10％的能效、高20％的能效、高25％的能效或者高約30％的能效。
[0030] 本申請所公開的組合物可以用于工業(yè)制冷以及居民制冷系統(tǒng)的應用中。在本申請的一個方面，所述組合物可以節(jié)約525TBTUs的能耗。在一個方面，所述組合物可以節(jié)約大約100TBTUs、200TBTUs、300TBTUs、400TBTUs或大約500TBTUs的能耗。
[0031] 本申請所公開的制冷系統(tǒng)用組合物(可以用于壓縮制冷系統(tǒng)或者是吸收制冷系統(tǒng))可以通過相變或通過多種制冷劑反應而使熵變最大化。

具體實施方式

[0032] 在本申請的一個方面，公開了一種制冷系統(tǒng)用組合物，其中，所述組合物包含作為雙重氣體制冷劑的氨氣和CO2，以及液體工作流體，液體工作流體可以含有水、醇或離子液體或者它們的混合物。
[0033] 由于ILs獨特的物理和化學性質(zhì)(例如，可忽略的蒸汽壓、可忽略的可燃性以及熱穩(wěn)定性、熔點低和液態(tài)溫度區(qū)間寬以及良好的溶解性)，ILs已作為有機綠色溶劑用于催化、分離、電化學和其他工業(yè)中。
[0034] 在本申請的一個方面，用于制冷系統(tǒng)的組合物包含多種適當?shù)闹评鋭┙M分，所述制冷劑組分在制冷循環(huán)時能夠進行可逆反應。在一種實施方式中，所述組合物包含適當?shù)囊后w工作流體，其中，所選擇的流體有助于液相中制冷劑的相變和反應。在一種實施方式中，該流體對所使用的每種制冷劑氣體可以具有高溶解性。在另一種實施方式中，制冷劑組合物包含氣體制冷劑，其中，所述氣體制冷劑可以溶解在所述流體中并進一步反應形成一種或多種產(chǎn)物，所述產(chǎn)物溶于流體中。在另一種實施方式中，所述組合物包含兩種氣體制冷劑。所述氣體制冷劑溶解在流體中的親和力降低了達到相變所需的機械功并且更容易幫助實現(xiàn)所需的熵變?？梢酝ㄟ^減少流體中的氣體制冷劑分子數(shù)來進一步降低熵?？傮w來說，更多的氣體在較低的壓力下溶于流體中，會減少能耗。當氣體在蒸發(fā)器中的流體中蒸發(fā)時，相比于傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)，會從環(huán)境中吸收更多的熱量。
[0035] 在本申請的一個方面，所述組合物可以包含兩種制冷劑氣體。在一種實施方式中，一種氣體可以是堿性氣體，另一種可以為酸性氣體。在一種實施方式中，堿性氣體制冷劑可以選自甲胺、乙胺和氨氣組成的組；或者它們?nèi)我獾慕M合。如本申請所使用的，組合還意味著任何2、3、4種或更多氣體制冷劑或者離子液體的混合物。在一種實施方式中，酸性氣體制冷劑可以選自二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫組成的組；或者它們?nèi)我獾慕M合。在一個方面，離子液體包含陽離子，其中，所述陽離子可以選自銨、咪唑鎓、吡啶鎓、磷鎓和锍的陽離子組成的組；或者它們?nèi)我獾慕M合。在另一方面，所述離子液體包含陰離子，其中，所述陰離子可以選自表1的陰離子組成的組；或者它們?nèi)我獾慕M合。
[0036] 氨氣和CO2之間的可逆化學反應：2 NH3+CO2→H2NCOONH4
[0037] 在本申請的一個方面，氨氣和CO2能夠可逆反應，生成碳酸銨、(NH4)2CO3，產(chǎn)物可以用于所述組合物中。由于碳酸銨加熱可迅速分解為氣態(tài)氨和二氧化碳，這兩種氣體均可以用作制冷系統(tǒng)的氣體制冷劑。在本申請的多個方面，氨氣和CO2反應生成氨基甲酸銨或者碳酸銨，這取決于工作流體的選取，例如是水或者非水的如醇或者具有羥基的離子液體；水和非水流體中的一種或兩者均可以用于本申請中。
[0038] 在一種實施方式中，表1列了一些常見的陽離子和陰離子。表1
[0039] 在本申請的一個方面，本申請所公開的包含雙重氣體制冷劑的制冷劑組合物可以用于制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷系統(tǒng)可以為壓縮系統(tǒng)或吸收系統(tǒng)。在多個實施方式中，本申請所公開的一些實施例使用了壓縮循環(huán)，但通過使用本申請所公開的包含離子流體的組合物，壓縮和吸收可以得到相似的改善。
[0040] 在一個方面，本申請公開了亞膦酸酯(phosphinate)離子液體可以用作制冷系統(tǒng)的工作流體，其提供了超過傳統(tǒng)工作流體的優(yōu)勢。在另一方面，本申請公開了一種效率更高的制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)結(jié)合了對碳酸銨或氨基甲酸銨良好的溶解性、對環(huán)境友好、穩(wěn)定且無毒。
[0041] 在一個方面，所述組合物可以包含適當?shù)挠糜诮档徒M合物的粘度或降低組合物的熔點的添加劑。由于使用了適當?shù)奶砑觿到y(tǒng)提供了較低的運行成本。在另一方面，所述組合物可以包含例如緩蝕劑、消泡劑和抗氧化劑或者它們的混合物的添加劑。這些適當?shù)奶砑觿┛梢砸蕴囟ǖ谋壤砑?，這對熟悉制冷系統(tǒng)的技術人員來說是公知的。
[0042] 在本申請的一個方面，所述組合物可以用于壓縮系統(tǒng)。在一種實施方式中，所述組合物可以包含離子液體和雙重氣體制冷劑。在一種實施方式中，氣體制冷劑可以選自氨氣和二氧化碳。
[0043] 另外，結(jié)合可生物降解的基團能使離子液體易于生物降解并完全無毒。
[0044] 在一種實施方式中，提供了一種制冷系統(tǒng)用的制冷劑組合物，該組合物包含式1所示的離子液體：其中，Y和Y1各自獨立地選自O或S；
R1和R2各自獨立地選自由氫、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的該取代基取代；且
A+選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、1,2,4-三唑鎓、三嗪、锍、磷腈鎓和磷鎓陽離子組成的組的陽離子。在一種變型中，Y和Y1均是O。
[0045] 在上述離子液體的一個方面，所述離子液體不包括亞磷酸鋅和亞磷酸鋁的組合或混合。在上述離子液體的一個方面，亞磷酸離子液體選自三己基十四烷基膦雙(2,4-三甲基苯基)膦和三己基(十四烷基)磷雙2,4,4-(三甲基戊基)膦。在另一個方面，A+是金屬離子，例如，離子液體化合物由(R1R2P(＝O)O-)nMn+所示，其中，M是金屬，n對應的是金屬的電荷。在一方面，M是選自鋰、鈉、鉀和銫的堿金屬。在上述離子液體的另一個方面，所述離子液體不包含任何鹵化物或者為無鹵化物。
[0046] 在上述化合物的一個方面，A+為式2所示的銨陽離子：3 4 5 6
其中，R、R、R和R 各自獨立地為鍵或者選自由氫、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)
2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種該取代基取代。
[0047] 在上述化合物的的另一個方面，N+與R3、R4、R5和R6一起形成陽離子，所述陽離子選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪和1,2,4-三唑鎓組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種選自由-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基組成的組的取代基取代，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種該取代基取代。
[0048] 如本文所定義的，句子“N+與R3、R4、R5和R6一起形成陽離子，所述陽離子選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶鎓、噠嗪和1,2,4-三唑鎓組成的組”是指在一些實施方式中，陽離子3 4 5 6 3 4 5 6
是非環(huán)狀或環(huán)狀的陽離子，R、R、R和R 中的一種與另一種R基團(即，R 、R、R和R )一
+
起可以在N上形成雙鍵。
[0049] 在式2所示的銨化合物一個方面，所述化合物可以選自由咪唑鎓、1H-吡唑鎓(1H-pyrazolium)、3H-吡唑鎓、4H-吡唑鎓、1-二氫化吡唑鎓(1-pyrazolinium)、3-二氫化吡唑鎓、4-二氫化吡唑鎓、2,3-二氫咪唑啉鎓(2,3-dihydroimidazolinium)、4,5-二氫咪唑啉鎓、2,5-二氫咪唑啉鎓、吡咯烷鎓、1,2,4-三唑鎓、1,2,3-三唑鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、嘧啶鎓、哌啶鎓、嗎啉鎓、吡嗪鎓、噻唑鎓、惡唑鎓、吲哚鎓(indolium)、喹啉鎓、異喹啉鎓、喹喔啉鎓(quinoxalinium)和吲哚啉鎓(indolinium)組成的組。
[0050] 在上述化合物的另一個方面，式2所示的化合物選自由以下組成的組：1 1’ 2 2’ 3 3’ 4 4’ 5 5’ 6 6’
其中，R、R 、R、R 、R、R 、R、R 、R、R 、R和R 各自獨立地選自由氫、(C1-C10)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO3、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH2＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的兩種該取代基取代。
[0051] 在上述化合物的一個方面，R1、R1’、R2、R2’、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6和R6各自獨立地選自由氫、(C1-C10)烷基和芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO3、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH2＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者1 1’ 2 2’ 3 3’ 4 4’ 5
被混合的兩種該取代基取代。在上述化合物的另一個方面，R、R 、R、R 、R、R 、R、R 、R、
5’ 6 6
R 、R和R 各自獨立地選自由氫、CH3、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、未取代的(C2-C10)烷基、苯甲基和(C1-C10)烷基組成的組，所述(C1-C10)烷基被-Cl、-Br、-I、–CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、–CH＝CH、-CH2CH＝CH,、-CH2CHCH、環(huán)氧乙烷基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基和-CO2(C1-C3)烷基中的一種取代。
[0052] 在上述化合物的另一個方面，所述化合物由式1a所示：1 2
其中，R和R 各自獨立地選自由(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：鹵素、-NO2、CF3-、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CH＝CH2、-CH2CH＝CH2、-P((C1-C5)烷基)2和-P(O)(OEt)2，或者被混合的該取代基取代；且
3 4 5 6
其中，R、R、R和R 各自獨立地為鍵或者選自由氫、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、(C1-C20)烷基、芳基、(C3-C10)雜環(huán)基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基C1-C8烷基、雜芳基和雜芳基(C1-C8)烷基組成的組，其中的每個基團可以是未取代的或被一種或兩種以下基團取代：-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)
2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種上述取代基取代；或者
+ 3 4 5 6
其中，N與R 、R、R和R 一起形成陽離子，所述陽離子選自由銨、咪唑鎓、胍鎓、吡啶
鎓、噠嗪鎓和1,2,4-三唑鎓組成的組，其中的每個可以是未取代的或被選自一種或兩種
由-Cl、-Br、-I、-NO2、CF3O-、CH3O-、-CO2H、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、-CN、-SMe、-SO3H、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-CH＝CH、-CH2CH＝CH、環(huán)氧基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基、-P((C1-C5)烷基)2、-P(O)(OEt)2、-OC(O)CH2C(O)CH3和-CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基所組成的組的取代基取代，其中R10是H或CH3，或者被混合的兩種上述取代基取代。
[0053] 在上述化合物的又一個方面，式1a所示的化合物中，R1、R2、R3、R4、R5或R6中的至少一種選自由-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、未取代的C1-C10的烷基和取代的C1-C10的烷基組成的組，所述取代的C1-C10的烷基被-Cl、-Br、-I、–CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、–CH＝CH、-CH2CH＝CH,、-CH2CHCH、環(huán)氧乙烷基、-OC(O)-CH＝CH、-NCO、-C(O)Cl、-C(O)Br、-C(O)-咪唑基、-CO2(C1-C3)烷基和CH＝CR10CO2(C1-C3)烷基中的一種取代，其中R10是H或CH3。在方法的又一個方面，所述化合物如下所示：
[0054] 在一種實施方式中，所述制冷劑組合物還包含第二種不同的離子液體。如本申請所公開的，所述第二種不同的離子液體可以為本申請所公開的離子液體中的一種。
[0055] 在一種實施方式中，本申請的離子液體進一步通過引入柔性(ethereal)側(cè)鏈來改性，以提供可生物降解且無毒的離子液體。例如，參見Greener Solvents；
Room Temperature ILs from Biorenewable Sources,Scott Handy,Chem.Eur.
J.2003,9,2938-2944。
[0056] 在本申請的一種實施方式中，所述制冷劑組合物用于單個蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)。在另一種實施方式中，所述組合物用于雙蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)。在雙蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)中，每個蒸發(fā)器可用于獨立地冷卻不同的區(qū)域或冷卻系統(tǒng)的室，例如冰箱的冷凍室和冷藏室。這樣的制冷系統(tǒng)可用于移動交通系統(tǒng)，例如汽車、摩托、輪船、火車和飛機。
[0057] 在本申請的一個方面，提供了一種制冷系統(tǒng)用的含離子液體的制冷劑組合物。在一種實施方式中，所述制冷系統(tǒng)可以用于家庭應用或工業(yè)應用。在另外的實施方式中，本申請公開的組合物可以用于任何其他的適用于需要提高制冷系統(tǒng)情況下的能源效率的場合。
[0058] 應當理解的是，本領域的普通技術人員會意識到公知的熱交換和熱傳導機理可用于確定本申請所描述的多種示例性裝置的尺寸和材料，以及可以適用于多種應用和運行條件下的制冷劑流速。
[0059] 另外，蒸汽壓縮和吸收制冷循環(huán)為已公知的冷卻方法，并通過Haaf,S.andHenrici,H.in"Refrigeration Technology"(Ullmann's Encyclopedia of Industrial
Chemistry,6th Ed.,Wiley Verlag)所描述?；镜睦鋮s對于吸收系統(tǒng)和蒸汽壓縮系統(tǒng)是相同的。兩種系統(tǒng)都使用低溫液體制冷劑，該制冷劑從需要冷卻的水、空氣或任何介質(zhì)中吸熱，并轉(zhuǎn)化成氣相(在蒸發(fā)器部分)。隨后，制冷劑蒸汽被壓縮至高壓(通過壓縮機或再生器)，通過放熱到環(huán)境中重新轉(zhuǎn)化成液體，接著，擴張到液體和蒸汽的低壓混合物中(在擴張器部分中)，其返回到蒸發(fā)器部分并重復循環(huán)。
[0060] 氨基甲酸銨是源自氨氣和二氧化碳的不穩(wěn)定化合物。它可以在室溫降壓下迅速并徹底地分解，這使該反應適于用在制冷系統(tǒng)中。在一種實施方式中，一種或多種離子液體可用作工作流體來溶解兩性離子的反應產(chǎn)物。
[0061] 在另一種實施方式中，能源消耗和所產(chǎn)生的二氧化碳排放量可減少約10％至約70％，約15％至約60％，約20％至約50％，約30％至約40％。在一種實施方式中，能源消耗和所產(chǎn)生的二氧化碳排放量可減少5％、10％、15％、20％、30％、50％、60％或70％。
[0062] 在本申請的另一個方面，氨氣與CO2的比例(氨氣：CO2)或者CO2與氨氣的比例(CO2：氨氣)可以為1:99、2:98、5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60或
50:50。
[0063] 在一個方面，離子液體和氣體制冷劑的初始體積可以取決于所使用的具體制冷系統(tǒng)的具體成分。在一種實施方式中，所述制冷系統(tǒng)可以是蒸汽吸收系統(tǒng)或者蒸汽壓縮系統(tǒng)。
[0064] 在本申請的一個方面，制冷系統(tǒng)可以存在較低的壓力，這可以顯著降低氨氣泄露的問題。另外，氨氣的加入量可以通過加入CO2以及使用離子液體而減少。在一種實施方式中，任何可能泄露的氨氣可以被CO2稀釋。在一個方面，制備的所述系統(tǒng)對于家用可以足夠安全、實用和經(jīng)濟有效。
[0065] 在本申請的另一個方面，所述制冷系統(tǒng)用的組合物可用于都市區(qū)域的局部冷卻。區(qū)域冷卻使用中央設備來冷卻整個城市街區(qū)。
[0066] 在另一個方面，所述制冷系統(tǒng)用組合物可以包含離子液體，或者離子液體以及其他的工作流體。在一種實施方式中，所述工作流體可以選自由水、醇或多種醇的混合物、帶羥基的離子液體所組成的組；或者它們?nèi)我獾慕M合。
[0067] 在一種實施方式中，所述制冷系統(tǒng)用組合物可以包含離子液體和水。在另一種實施方式中，所述組合物可以包含離子液體以及一種或多種醇。
[0068] 在本申請的一個方面，提供了一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包含氣體制冷劑和工作流體，該流體可以為液體，其中的裝置包括：(a)吸收/反應室，被配置用于接收氣體制冷劑，所述氣體制冷劑從壓縮機進入到吸收/反應室；(b)蒸發(fā)器/解吸器室，被配置用于使不飽和的工作流體進入到蒸發(fā)器/解吸器室；其中，在高壓下，氣體制冷劑和不飽和工作流體在吸收/反應室可逆反應，形成飽和的工作流體；
(c)熱側(cè)熱交換器，被配置與所述吸收/反應室連接；(d)壓力降低設備，被配置用于接收來自吸收/反應室的飽和工作流體，并使所述飽和工作流體進入到蒸發(fā)器/解吸器室；其中，在低壓下，飽和工作流體的氣體制冷劑在蒸發(fā)器/解吸器室中蒸發(fā)，從而形成不飽和的工作流體；(e)冷側(cè)熱交換器，被配置與所述蒸發(fā)/解吸室連接；以及(f)導管，被配置用于接收來自蒸發(fā)器/解吸器室的氣體制冷劑，并使所述氣體制冷劑返回壓縮機中。在上述系統(tǒng)的一個方面，所述工作流體選自由水、醇和離子液體組成的組，或者它們的混合物。
[0069] 在本申請的一個方面，提供了一種包括制冷劑組合物和裝置的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑組合物包含氣體制冷劑和離子液體，其中的裝置包括：(a)吸收/反應室，被配置用于接收氣體制冷劑，所述氣體制冷劑從壓縮機進入到吸收
/反應室；
(b)蒸發(fā)器/解吸器室，被配置用于使不飽和的工作流體進入到蒸發(fā)/解吸室；
其中，在高壓下，氣體制冷劑和不飽和工作液體在吸收/反應室可逆反應，形成飽和的
工作流體；
(c)熱側(cè)熱交換器，被配置與所述吸收/反應室連接；
(d)壓力降低設備，被配置用于接收來自吸收/反應室的飽和工作液體，并使所述飽和
工作液體進入到蒸發(fā)器/解吸器室；
其中，在低壓下，飽和工作液體的氣體制冷劑在蒸發(fā)器/解吸器室中蒸發(fā)，從而形成不
飽和的工作液體；
(e)冷側(cè)熱交換器，被配置與所述蒸發(fā)器/解吸器室連接；以及
(f)導管，被配置用于接收來自蒸發(fā)器/解吸器室的氣體制冷劑，并使所述氣體制冷劑
返回壓縮機中。
[0070] 在本申請公開的制冷系統(tǒng)和裝置的一種實施方式中，所述制冷系統(tǒng)用的組合物為根據(jù)本申請所公開的化學式中的任意一種的組合物。
[0071] 在另一種實施方式中，所述導管包括用于使離子液體制冷劑進入所述吸收/反應室的設備。在一種實施方式中，所述離子液體是不飽和的。在一種實施方式中，所述壓力降低裝置可以是壓降閥、膨脹閥或其他流動控制設備。在另一種實施方式中，所述壓力降低設備由壓力水平傳感器控制。
[0072] 在另一種實施方式中，所述蒸發(fā)器/解吸器室可以通過導管(例如管或線圈)使不飽和的離子液體進入所述吸收/反應室。在一種實施方式中，熱側(cè)熱交換器的熱端通過噴霧器將飽和的離子液體送回到吸收/反應室。在一種實施方式中，所述熱側(cè)熱交換器包括循環(huán)泵或熱交換泵。在一種實施方式中，冷側(cè)熱交換器泵包括循環(huán)泵或熱交換泵。
[0073] 在本申請的另一種實施方式中，提供了一種制冷系統(tǒng)用裝置，該裝置包括：1)壓縮機；2)冷凝器；3)壓力降低設備；4)蒸發(fā)器和5)將制冷劑蒸汽送回壓縮機的導管；以及制冷系統(tǒng)用的制冷劑組合物；其中，制冷系統(tǒng)用的制冷劑組合物為本申請所公開的制冷劑組合物。
[0074] 在本申請的一個方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)溫度的裝置，所述裝置進行本申請所描述的吸收循環(huán)來冷卻或加熱物體或空間。在一種實施方式中，所述裝置可以包括例如吸收/反應室、解吸器/蒸發(fā)器室、壓縮機、冷側(cè)熱交換器和熱側(cè)熱交換器、壓力控制設備以及泵的組件來循環(huán)所述制冷劑組合物。在一種實施方式中，所述裝置可以包括冷凝器和蒸發(fā)器單元，具有類似于普通蒸汽壓縮循環(huán)使用的裝置的膨脹閥。在另一種實施方式中，所述裝置可以利用本申請所公開的一種或多種制冷劑組合物能夠進行吸收制冷循環(huán)。
[0075] 在一種實施方式中，所述壓縮機可以以無油壓縮機運行。在另一種實施方式中，所述壓縮機可以使用油和離子液體的混合物運行。
[0076] 在一個方面，當壓縮機用于對氣體制冷劑機械加壓時，適當?shù)?a href='/zhuanli/list-14035-1.html' target='_blank'>潤滑油(例如油)用于壓縮機中來潤滑壓縮機軸承和其他移動部件。通常在往復式壓縮機的潤滑油可能通過活塞環(huán)從壓縮機泄漏。若壓縮機中的油水平變得嚴重不足，壓縮機軸承和其他會移動部件會過熱并失效。
[0077] 許多密封的壓縮機用于冰箱、窗式空調(diào)、住宅熱泵和商用空調(diào)處理器。這些壓縮機在工廠都注裝了適量的油，但油水平降低會減少這些機器的預期壽命。因此，在本申請的一種實施方式中，所述壓縮機包括由離子液體潤滑的移動部件。在一個方面，潤滑系統(tǒng)是無油的。
[0078] 在一種實施方式中，用于所述壓縮機的離子液體類潤滑劑具有高的制冷劑溶解性和良好的摩擦/磨損性能。
[0079] 在另一種實施方式中，制冷系統(tǒng)用的裝置在壓縮機的排除管線可以包括油分離設備，用以捕集油并將油送回所述壓縮機。在另一種實施方式中，制冷劑管道或?qū)Ч芤部梢员辉O計用于使油利用重力向下流回壓縮機中。
[0080] 在多種實施方式中，所述壓縮機可以選自由往復式、旋轉(zhuǎn)式、螺桿式、離心式和渦旋式壓縮機組成的組。在多種實施方式中，所述壓縮機可以是開放的、密封的(密封)或者半密封的。
[0081] 在本申請的一個方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)溫度的裝置，該裝置進行本申請所描述的吸收循環(huán)來冷卻或加熱物件或空間。
[0082] 在一種實施方式中，所述裝置可以包括吸收器-發(fā)生器回路，這可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓縮機，其中，該回路可以包括吸收器、發(fā)生器、熱交換器、壓力控制設備和泵，用于循環(huán)所述制冷劑組合物。
[0083] 在另一個方面，所述壓力降低設備可以是熱膨脹閥、毛細管或節(jié)流閥。在一種實施方式中，所述壓力降低設備可以與傳感器耦合，所述傳感器控制制冷劑組合物進入蒸發(fā)器或進入解吸器的流動。在又一種實施方式中，所述熱膨脹閥可以為內(nèi)部或外部平衡膨脹閥。
[0084] 構(gòu)造和配置所述制冷系統(tǒng)的部件的領域中的技術人員會熟悉本申請公開的多種部件。
[0085] 本申請所公開的組合物可以通過任何常規(guī)的方法制備，這包括在適當?shù)娜萜髦?，或者在進行吸收制冷循環(huán)的設備中，混合或結(jié)合所需的量。
[0086] 在一種實施方式中，添加劑(例如潤滑劑、緩蝕劑、穩(wěn)定劑、染料、以及其他適當?shù)奈锪?可以加入到組合物中達到應用目的，所提供的添加劑不會對組合物或系統(tǒng)的運行導致不利的效果。
[0087] 在本申請的又一個方面，壓縮機(例如蒸汽壓縮機)可以用吸收氣體制冷劑到離子液體中所產(chǎn)生的熱化學過程來替代。這樣的制冷系統(tǒng)包括吸收器、解吸器、溶液熱交換器、冷凝器、膨脹設備和蒸發(fā)器。在一種實施方式中，制冷劑組合物可以由接收吸收器中的組合物的液體泵加壓。隨后溶液熱交換器預熱所述組合物。在解吸器中，加熱的氣體制冷劑從組合物中蒸發(fā)。在一個方面，離子液體通過溶液熱交換器和膨脹設備返回到吸收器中。
[0088] 在一種實施方式中，所述制冷系統(tǒng)或裝置可用于冰箱、冰柜、制冰機、空調(diào)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)、加熱器或者熱泵。在另一種實施方式中，所述裝置可用于住宅、商業(yè)或工業(yè)環(huán)境。在另一種實施方式中，所述裝置可以并入到交通模式中，例如汽車、飛機、卡車、船、巴士或火車。在一種實施方式中，所述裝置可以并入到需要這種溫度調(diào)節(jié)的裝備中，例如醫(yī)療器械中。除了上述的示例性的實施方式、方面或變型，通過以下描述的繪圖和附圖會使進一步的實施方式、方面和變型變得顯而易見。
[0089] 在一種實施方式中，根據(jù)權利要求1所述的組合物包含離子液體和氣體制冷劑。+
在一種實施方式中，所述離子液體為式1所示的化合物，其中的A是式2所示的銨陽離子：
其中，式2所示的化合物選自以下組成的組：
[0090] 根 據(jù) 例 如 R.K.Shah,"Fundamentals of Heat ExchangerDesign",Wiley&Sons,2003,or F.P.Incropera et al.,"Introduction to Heat
Transfer",Wiley&Sons,2006(所公開的內(nèi)容通過參考并入本文)所描述的公知的熱交換
和熱傳導原理，本領域的技術人員可以確定并選擇用于所述制冷系統(tǒng)的速率、尺寸和材料。
[0091] 另外，美國專利No.8,568,608、8,696,928和8,707,720也描述了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如吸收冷卻-加熱系統(tǒng)或者蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)。所有參考文獻公開的內(nèi)容通過參考并入本文。定義
[0092] 除非本文特別地說明，所用的術語的定義是化學領域和冷卻和制冷系統(tǒng)的標準術語。在附圖和繪圖中的示例性的實施方式、方面和變型是說明性的，且旨在使本文所公開的實施方式、方面和變型以及附圖和繪圖被認為是說明性的而不是限制性的。
[0093] 一種變型中，烷基、芳基、雜環(huán)基、(C1-C8)環(huán)烷基、雜環(huán)基(C1-C8)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基或雜芳基(C1-C8)烷基的基團可以是取代或未取代的。
[0094] “烷基”是直鏈、支化、飽和或不飽和的具有碳原子鏈的脂肪基團，任選地在碳原子之間插入氧、氮或硫原子或者如所示的。例如，(C1-C20)烷基包括含有1-20個碳原子的鏈，并且例如包括甲基、乙基、丙基、異丙基、乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1,3-丁二烯基、戊-1,3-二烯基、戊-1,4-二烯基、己-1,3-二烯基，
1 2 1 2
己-1,3,5-三烯基等基團。烷基例如還可用-(CRR)m-基團來表示，其中R和R 獨立地為
氫或獨立地不存在，且例如，m為1-8，且這種表示還旨在包括飽和與不飽和的烷基兩者。
[0095] 與另一種基團如芳基一起指出的烷基，表示為“芳烷基”，例如是指示于烷基(例如(C1-C20)烷基)和/或芳基(例如(C5-C14)芳基)中的直鏈、支化、飽和或不飽和的具有多個原子的脂肪族二價基團，或者不表示原子時，是指芳基和烷基之間的鍵。這種基團的非排他性實例包括芐基、苯乙基等。
[0096] “亞烷基”是指直鏈、支化的、飽和或不飽和的脂肪族二價基團，該基團具有如烷基所示的多個原子；例如，(C1-C3)亞烷基或(C1-C3)烷烯基。
[0097] “環(huán)基”(例如單環(huán)或多環(huán)基)包括單環(huán)的或線性稠合的，成角度稠合或橋連的多環(huán)烷基或它們的組合。這種環(huán)基旨在包括雜環(huán)基類似物。環(huán)基可以是飽和的、部分飽和的、或芳族的。
[0098] “鹵素”或“鹵代”指氟、氯、溴或碘。
[0099] “雜環(huán)基”或“雜環(huán)”是單環(huán)烷基或雙環(huán)烷基，其中一個或多個形成一個環(huán)或多個環(huán)的原子是為N、O或S的雜原子。雜環(huán)基的非排他性實例包括哌啶基、4-嗎啉
基、4-哌嗪基、吡咯烷基、1,4-二氮雜全氫乙二惡酮(1,4-diazaperhydroepinyl)、
1,3-二惡烷基等。在一個方面，所述雜環(huán)基還可以包括糖類化合物，例如葡萄糖。因
此，本申請的離子液體包括糖衍生的離子液體，這包括葡萄糖衍生的離子液體。這種
葡萄糖衍生的離子液體包括1,5-酐-2,3,4-三-O-甲基-D-山梨醇-6-O-三乙基銨
三氟甲磺酸酯，1,5-酐-2,3,4-三-O-甲基-D-山梨醇-6-O-二乙锍三氟甲磺酸酯和
1,5-酐-2,3,4-三-O-甲基-D-山梨醇-6-O-四氫噻吩基三氟甲磺酸酯。
[0100] 鹽包括由無機酸如鹽酸、氫溴酸，硫酸，磷酸等形成的酸加成鹽；或由有機酸如乙酸、丙酸、己酸、丙二酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、葡糖酸、水楊酸等形成的加成鹽。
[0101] 除非另外特別地指出，“取代或未取代的”或“任選取代的”是指例如以下的基團：烷基(如(C1-C20)烷基)、芳基、雜環(huán)基(C1-C8)環(huán)烷基、芳基(C1-C8)烷基、雜芳基、雜芳基(C1-C8)烷基等可以是未取代的或者可以由選自由如鹵素、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、羧基、-NH2、-OH、-SH、-NHCH3、-N(CH3)2、SMe、氰基等組成的組中的一種、兩種或三種取代基所取代。
[0102] 在一種實施方式中，本申請的離子液體可以是外消旋化合物，或者可以是基本上手性的對映體或非對映體純或它們的混合物。
[0103] 作為本領域所公知的，離子液體是一種離子配位弱的鹽。在該鹽中的至少一個離子具有離域電荷，且一種組分是有機的，這防止了穩(wěn)定的晶格的形成。
[0104] 離子液體(ILs)具有形成寬范圍的分子間的相互作用的能力，這包括強和弱的離子、氫鍵、范德華力，分散、π-π相互作用。離子液體已被廣泛研究用于許多應用，例如溶劑、催化劑、分離、提取，生物質(zhì)處理等。
[0105] 如本文所使用的，“組合物”可與“制冷劑組合物”互換使用，“制冷系統(tǒng)的組合物”或“制冷劑混合物”可以在制冷系統(tǒng)中使用。例如，所述組合物可包含離子液體和氣體。
[0106] 含膦酸酯離子液體的制冷劑組合物可以通過選擇本申請所公開的陽離子和陰離子(但不限于此)來適當配置。
[0107] 如本文所使用的，“吸收器”可以與“吸收器/反應室”互換使用，其中的氣體制冷劑和離子液體相互作用以形成所述制冷系統(tǒng)的組合物。
[0108] 離子液體是可以含有鹵素、氮、磷、硫或這些元素的組合的化合物。離子液體化合物可以被設計為具有鹵素、氮、硫、磷或這些元素的一些組合。如本文中所使用的，“IL”或“離子液體”可以由單種離子液體或一種、兩種、三種或更多種離子液體的混合物組成。
[0109] 由于大量的離子對可以組合，在制冷系統(tǒng)中選擇可能的IL的物理和化學特性的能力基本上是無限的。官能化配位體或“頭”，例如通過改變配體R基團的長度，向頭部的不同位置加入配體和/或添加鹵素至配體或頭中進一步增加了可能的離子液體的數(shù)。頭可以被定義為離子液體陽離子種類的帶正電荷的核心原子或者環(huán)。
[0110] 在一種實施方式中，通過引入柔性側(cè)鏈將離子液體改性用于設計可生物降解和無毒性。例如，參見Greener Solvents；Room Temperature Ionic Liquids from
Biorenewable Sources,Scott Handy,Chem.Eur.J.2003,9,2938-2944。
[0111] 如本文所使用的，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(制冷或熱泵的)的性能系數(shù)(“COP”)是指加熱或冷卻所提供的熱量與消耗的電能的比例。較高的COP等同于降低運行成本。
[0112] 如本文所使用的，“制冷劑”是可用作熱能傳遞介質(zhì)的一種物質(zhì)或物質(zhì)的混合物。當制冷劑從液體到蒸汽(蒸發(fā))相變時，移除周圍環(huán)境的熱；當制冷劑從蒸汽到液體(冷
凝)發(fā)生相變時，則向周圍環(huán)境加入熱量。
[0113] 如本文所使用的，“氣體制冷劑”或“制冷劑氣體”可互換使用。例如，CO2可被互換地稱作氣體制冷劑或制冷劑氣體。其他氣體致冷劑可以選自由氫氟烴、氫氯氟烴、氯氟烴、氟烴、N2、O2、CO2、NH3、Ar或H2組成的組。
[0114] 如本文所使用的，離子液體的飽和狀態(tài)是指離子液體吸收氣體形成離子液體和氣體制冷劑的混合物。例如，飽和的離子液體可以包含離子液體、氨氣和CO2。
[0115] 如本文所使用的，離子液體的不飽和狀態(tài)是指當氣體制冷劑從離子液體中揮發(fā)時離子液體的狀態(tài)。比如說，不飽和離子液體，如本申請所揭示的，可能只含有離子液體，而沒有氨氣和二氧化碳。
[0116] 如本文所使用的，“噴霧器”是指通過小孔或微孔將氣體引入到液體中的設備。結(jié)果是更大的氣/液接觸面積，這減少了氣體溶解于液體所需的時間和體積。

附圖說明

[0117] 圖1是示例性制冷系統(tǒng)的大體描述。
[0118] 圖2是簡單的蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的示意圖。
[0119] 圖3是簡單的吸收制冷系統(tǒng)的示意圖。實施例
[0120] 圖1說明了本申請的示例性實施方式。在一個方面，用于制冷系統(tǒng)的組合物中的離子液體是1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺：
[0121] 在冷凝器內(nèi)，兩種氣體制冷劑(氨氣和CO2)溶于離子液體中并反應。離子液體的選擇能使反應的產(chǎn)物溶于離子液體中。隨著氣體制冷劑在離子液體中反應，由于制冷劑種類之間的反應，通過去除離子液體中的每種氣體使溶解平衡轉(zhuǎn)變，促進了氣態(tài)的進一步吸收。將蒸發(fā)器的無產(chǎn)物的離子液體泵入，進一步使反應正向移動并減少所需的壓縮功。
[0122] 在圖1，作為代表性的實施方式，可以采用下面的控制策略：
[0123] 冷側(cè)泵：獨立地運行并調(diào)整循環(huán)速率以保持流體離開熱交換器與流體進入泵的入口溫度之間所需的最小溫度差。
[0124] 熱側(cè)泵：獨立地運行并調(diào)整循環(huán)速率以保持流體離開熱交換器與流體進入泵的入口溫度之間所需的最大溫度差。
[0125] 蒸發(fā)器/解吸泵：運行以保持解吸室和吸收室所需的水平。水平由流量控制閥控制；流量控制閥可用于排干吸收槽并裝滿解吸槽。最小流量受制于制冷劑的壓縮速率。
[0126] 壓縮機的負荷：受限于吸收槽所允許的最大的壓力和溫度，也受限于系統(tǒng)要求的最大的溫度負荷。
[0127] 受限于系統(tǒng)的能效要求。例如，當壓縮機做更多功時，熱交換量增大，但是能效降低。控制器可以通過限制負荷運行以最大化能效，反之亦然。
[0128] 圖3說明了本申請使用吸收制冷系統(tǒng)的示例性實施方式。相關技術的前述實例和限制旨在說明性而非排他性的。在閱讀本說明書和研究本文所提供的繪圖或附圖下，相關技術的其他限制對本領域技術人員會變得顯而易見。
[0129] 盡管本申請?zhí)峁┝硕喾N示范性的實施方式、方面和變型，但本領域的技術人員會認識到對所述實施方式、方面和變型的某些修改、置換、添加或組合或某些子組合。以下權利要求旨在解釋為包括對實施方式、方面和變型的所有這樣的修改、置換、添加及其組合和在權利要求的范圍內(nèi)。
高效檢索全球?qū)＠?/div>

專利匯是專利免費檢索,專利查詢,專利分析-國家發(fā)明專利查詢檢索分析平臺，是提供專利分析，專利查詢，專利檢索等數(shù)據(jù)服務功能的知識產(chǎn)權數(shù)據(jù)服務商。

我們的產(chǎn)品包含105個國家的1.26億組數(shù)據(jù)，免費查、免費專利分析。

申請試用

分析報告

專利匯分析報告產(chǎn)品可以對行業(yè)情報數(shù)據(jù)進行梳理分析，涉及維度包括行業(yè)專利基本狀況分析、地域分析、技術分析、發(fā)明人分析、申請人分析、專利權人分析、失效分析、核心專利分析、法律分析、研發(fā)重點分析、企業(yè)專利處境分析、技術處境分析、專利壽命分析、企業(yè)定位分析、引證分析等超過60個分析角度，系統(tǒng)通過AI智能系統(tǒng)對圖表進行解讀，只需1分鐘，一鍵生成行業(yè)專利分析報告。

申請試用

QQ群二維碼
意見反饋