플루오르화 알켄 냉매 조성물 document_id A220623042290

클로로플루오로카본(CFC's), 하이드로클로로플루오로카본(HCF's)등과 같은 염소-함유 냉매를 에어 컨디셔닝 및 냉각 시스템에 냉매로 사용하는 것은 이와 같은 화합물과 관련된 오존 고갈특성으로 인하여 바람직하지 않다. 그 결과, 염소-함유 냉매를 하이드로플루오로카본(HFC's)와 같이 오존층을 고갈시키지 않는 비-염소-함유 냉매 화합물로 대체하여 염소-함유 냉각시스템을 개선하는 것이 바람직하게 되었다. 냉각 조성물(refrigeration)에 유용한 어떠한 대체물질에서, 상기 물질은 압축기(compressor)에 사용되는 윤활제와 혼화성(compatibility)이 있는 것이어야 한다. 그러나, HFC's를 포함하는 많은 비-염소-함유 냉각유(refrigeration fluids)는 예를들어, 광유(mineral oils), 알킬벤젠 혹은 폴리(알파-올레핀)을 포함하는 CFC's 및 HFC's와 함께 종래 사용되던 윤활제 타입에 비교적 불용성이며 및/또는 비혼합성(immiscible)이다. 압축 냉각, 에어-컨디셔닝 혹은 열 펌프 시스템에서 냉각유-윤활제 배합물의 작업 효율면에서, 상기 윤활제는 광범위한 운전온도(operating temperature)에서 냉각유에 충분히 용해되어야 한다. 이와 같은 용해도는 윤활유의 점도를 낮추고 시스템에서 더욱 쉽게 흐르도록 한다. 이와같은 용해성이 없는 경우, 윤활유는 압축 냉각, 에어-컨디셔닝 혹은 열 펌프 시스템 증발기의 코일 뿐만 아니라, 시스템의 다른 부분에서 머물러 있게 되며 따라서, 시스템의 효율이 감소된다. 폴리알킬렌 글리콜, 에스테르화된 폴리알킬렌 글리콜 및 폴리올 에스테르 윤활유가 HFC 냉각유와 혼합가능한 윤활제로 개발되었다. 폴리알킬렌 글리콜 냉각 윤활제는 미국 특허 제 4,755,316; 4,971,712 및 4,975,212에 개시되어 있다. 폴리알킬렌 글리콜 에스테르는 미국 특허 제 5,008,028에 개시되어 있다. 상기 폴리알킬렌 글리콜 및 폴리알킬렌 글리콜 에스테르 윤활유는 하나 또는 두개의 탄소원자를 가지며 이중 결합이 없는 플루오로알칸과 혼합가능한 것으로 개시되어 있다. 결국 플루오로카본-기초 유체는 에어-컨디셔닝 시스템 및 열 펌프 적용(heat pump applications) 뿐만 아니라 압축 냉각(compression refrigeration)을 포함하는 냉각 시스템 적용 산업에 광범위하게 사용된다. 압축 냉각은 일반적으로 저압에서 열을 흡수하여 냉매를 액상에서 기상으로 바꾸고 그 후 가압(elevated pressure)에서 열을 제거하여 기상에서 액상으로 전환시킴을 포함한다. 냉각의 주목적은 저온에서 에너지를 제거하는 것이며, 열 펌프의 주목적은 보다 높은 온도로 에너지를 부가하는 것이다. 열 펌프는 가열시, 콘덴서의 작동이 냉각 증발기의 작동과 상호교환되므로 역 사이클 시스템(reverse cycle system)으로 여겨진다.