DE60122540T2 - Verfahren zum kühlmittelaustausch in kühlsystemen - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Verfahren zum Einführen von umweltfreundlichen Kühlmitteln in Kühlsysteme. Insbesondere betrifft diese Erfindung Verfahren zum Entfernen von Fluorchlorkohlenwasserstoffen und teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen aus Kühlsystemen und zum Beladen von Kühlsystemen mit umweltfreundlichen Kühlmittelzusammensetzungen. Solch ein Verfahren ist aus dem Dokument WO-A-96 07721 bekannt.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die Verwendung von chlorhaltigen Kühlmitteln wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen („FCKWs"), teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen (H-FCKWs") und dergleichen als Kühlmittel in Klimaanlagen und Kühlgeräten wird aufgrund der ozonschädigende Eigenschaften, die mit solchen Verbindungen assoziiert werden, nicht mehr bevorzugt. Folglich wird gewünscht, chlorhaltige Kühlsysteme durch Ersetzen von chlorhaltigen Kühlmitteln durch nicht chlorhaltige Kühlmittelverbindungen „umzurüsten", welche die Ozonschicht nicht schädigen, wie Fluorkohlenwasserstoffe („FKWs).
  • Leider sind viele nicht chlorhaltige Kühlmittel, einschließlich FKWs, in den Arten von Schmiermitteln, die herkömmlicherweise mit FCKWs („auf Kohlenwasserstoff basierende Schmiermittel"), einschließlich zum Beispiel Mineralöle, Alkylbenzole oder Polyolalphaolefine, relativ unlöslich und/oder unmischbar. Dies ist insofern problematisch, als das Kühlmittel zum effizienten Funktionieren eines Kühlmittel-/Schmiermittelsystems innerhalb eines Kühl- oder Klimaanlagensystems über ein breites Betriebstemperaturspektrum in dem Schmiermittel ausreichend löslich sein muss. Solch eine Löslichkeit verringert die Viskosität des Schmiermittels und ermöglicht, dass es leichter durch das System strömt. In Abwesenheit einer solchen Löslichkeit verbleiben die Schmiermittel tendenziell in den Spulen des Kühlsystemverdampfers sowie in anderen Teilen des Systems und reduzieren somit die Systemeffizienz.
  • Um solche Probleme zu vermeiden, erfordern herkömmliche Verfahren zum Umrüsten von Kühlsystemen die folgenden Schritte: (a) Entfernen des gesamten chlorhaltigen Kühlmittels und mindestens 95 % des auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittels aus dem System; danach (b) Einführen in das System einer neuen nicht chlorhaltigen Kühlmittelzusammensetzung und eines Ersatzschmiermittels, das damit verträglich ist.
  • Die vorliegenden Erfinder wissen zu schätzen, dass solche herkömmliche Verfahren aus mehreren Gründen nachteilig sind. Zum Beispiel besteht ein Nachteil darin, dass die Entfernung von Schmiermitteln und insbesondere von auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln, die zuvor oft benutzt wurden, aus einem Kühlsystem durch Ausspülen oder andere Verfahren tendenziell zeit- und kostenaufwendig ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass viele Ersatzschmiermittel wie Ester sehr empfindlich auf Feuchtigkeit sind und mit großer Vorsicht behandelt werden müssen. Ein wieder anderer Nachteil ist, dass Ersatzschmiermittel bestimmte Funktionen wie die Geräuschreduzierung, die mit auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln assoziiert werden, nicht effektiv ausführen.
  • Die vorliegenden Erfinder haben diese und andere Nachteile des Standes der Technik und einen Bedarf an einem neuen, effizienten und wünschenswerteren Verfahren zum Einführen von umweltfreundlichen Kühlmitteln in Kühlsysteme erkannt. Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, wie nachstehend beschrieben.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Einführen von umweltfreundlichen Kühlmitteln in Kühlsysteme. Die Verfahren der vorliegenden Erfindung überwinden die Nachteile des Standes der Technik, indem sie die Einführung von umweltfreundlichen, nicht chlorhaltigen Kühlmittelzusammensetzungen in Kühlsysteme ohne die Entfernung von auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln, die bereits in dem System vorhanden sind, ermöglichen.
  • Dementsprechend können nicht chlorhaltige Kühlmittelzusammensetzungen zu existierenden Kühlsystemen hinzugefügt werden, welche auf Kohlenwasserstoff basierende Öle wie Mineralöle oder Alkylbenzole enthalten, um effiziente und umweltfreundliche Kühlmittel-/Schmiermittelsysteme mit größerer Leichtigkeit und geringeren Kosten als herkömmliche Verfahren zu bilden.
  • Gemäß der Erfindung betrifft das vorliegende Verfahren das Wiederaufladen eines Kühlmittelsystems, welches ein chlorhaltiges Kühlmittel und ein Schmiermittel enthält, umfassend die folgenden Schritte: (a) Entfernen des chlorhaltigen Kühlmittels aus dem Kühlsystem und gleichzeitiges Zurückhalten eines wesentlichen Teils des Schmiermittels in dem System; und (b) Einführen in das System einer Zusammensetzung, umfassend: (i) ein Kühlmittel; (ii) ein Tensid und (iii) einen Lösungsvermittler nach Anspruch 1. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „wesentlicher Teil" im Allgemeinen auf eine Schmiermittelmenge, die mindestens etwa 50 Gew.-% der Schmiermittelmenge beträgt, die in dem Kühlsystem vor der Entfernung des chlorhaltigen Kühlmittels enthalten ist. Vorzugsweise ist der wesentliche Teil des Schmiermittels in dem System gemäß der vorliegenden Erfindung eine Menge von mindestens etwa 60 % des Schmiermittels, das ursprünglich in dem Kühlsystem enthalten ist, und mehr bevorzugt eine Menge von mindestens etwa 70 %.
  • Gemäß der Erfindung betrifft das vorliegende Verfahren im Allgemeinen auch die folgenden Schritte: (a) Bereitstellen eines Kühlsystems, das eine Kammer aufweist, die darin ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel und im Wesentlichen kein chlorhaltiges Kühlmittel aufweist; und (b) Einführen in die Kammer einer Zusammensetzung, umfassend: (i) ein Kühlmittel; (ii) ein Tensid und (iii) einen Lösungsvermittler nach Anspruch 7.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Kühlsystem" im Allgemeinen auf jedes beliebige System oder jede beliebige Vorrichtung oder jeden beliebigen Teil oder Abschnitt solch eines Systems oder solch einer Vorrichtung, welche ein Kühlmittel zur Bereitstellung von Kühlung verwendet. Solche Kühlsysteme weisen zum Beispiel Klimaanlagen, elektrische Kühlschränke, Kälteanlagen, Transportkühlsysteme, kommerzielle Kühlsysteme und dergleichen auf.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass die Kühlsysteme, die in den Verfahren der vorliegenden Erfindung benutzt werden, im Allgemeinen eine Kammer umfassen, in der sowohl ein Kühlmittel als auch ein Schmiermittel enthalten sind und durch die das Kühlmittel und das Schmiermittel zirkulieren können. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Entfernungsschritt (a) das Entfernen eines chlorhaltigen Kühlmittels aus einem Kühlsystem aus einer Kammer innerhalb des Systems und das gleichzeitige Belassen einer wesentlichen Schmiermittelmenge, vorzugsweise eines auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittels, in dem System.
  • Aus einer Vielzahl von Verfahren kann ein beliebiges bekanntes Verfahren angewendet werden, um die chlorhaltigen Kühlmittel aus einem Kühlsystem zu entfernen und gleichzeitig weniger als einen Hauptteil des in dem System enthaltenen Schmiermittels zu entfernen. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist das Schmiermittel ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel und der Entfernungsschritt führt zu mindestens etwa 90 % und sogar mehr bevorzugt zu mindestens etwa 95 % des Schmiermittels, das in dem System verbleibt. Da Kühlmittel bezüglich auf Kohlenwasserstoff basierende Schmiermittel recht flüchtig sind (der Siedepunkt von Kühlmitteln beträgt im Allgemeinen unter 10 °C, wohingegen der Siedepunkt von Mineralölen im Allgemeinen über 200 °C beträgt), kann der Entfernungsschritt zum Beispiel ohne weiteres durch Pumpen von chlorhaltigen Kühlmitteln im Gaszustand aus einem Kühlsystem, das Schmiermittel in flüssigem Zustand enthält, ausgeführt werden. Solch eine Entfernung kann auf jede beliebige von zahlreichen Arten und Weisen entsprechend dem Stand der Technik erreicht werden, einschließlich durch die Benutzung eines Kühlmittelwiedergewinnungssystems. Als Alternative kann ein gekühlter, luftleerer Kühlmittelbehälter an der Niederdruckseite eines Kühlsystems derart befestigt werden, dass das gasförmige Kühlmittel in den luftleeren Behälter gezogen und entfernt wird. Darüber hinaus kann ein Kompressor an einem Kühlsystem befestigt werden, um das Kühlmittel aus dem System in einen luftleeren Behälter zu pumpen. Angesichts der obigen Offenbarung wird der Durchschnittsfachmann ohne weiteres dazu in der Lage sein, chlorhaltige Schmiermittel aus Kühlsystemen zu entfernen und ein Kühlsystem bereitzustellen, das eine Kammer umfasst, die darin ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel und im Wesentlichen kein chlorhaltiges Kühlmittel gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Der Einführungsschritt (b) der vorliegenden Erfindung umfasst das Einführen in ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel einer Zusammensetzung, umfassend: (i) ein Kühlmittel; (ii) ein Tensid und (iii) einen Lösungsvermittler.
  • Sämtliche aus einer großen Vielfalt von nicht chlorhal tigen Kühlmitteln können in der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Beispiele von Kühlmitteln, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, weisen FKWs wie 1,1,1,2-Tetrafluorethan („R-134a"), Pentafluorethan („R-125), Difluormethan („R-32), Isomere von Trifluorethan („R-143" und „R-143a"), Isomere von Pentafluorpropan (zum Beispiel „R-245fa", „R-245ea", „R-245ca" und „R-245eb") und Mischungen davon wie R-407A, R-407B, R-407C, R-410A, R-404A, R-507A, R-508A und R-508B auf.
  • Das Tensid, das in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, kann jedes beliebige Tensid sein, das, wenn es einer Zusammensetzung zugesetzt wird, die einen auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittelbestandteil und einen nicht chlorhaltigen Kühlmittelbestandteil umfasst, die Löslichkeit oder Dispergierbarkeit eines Bestandteils in dem anderen um mindestens 1 Gew.-% (absolut) der Schmiermittel-/Kühlmittelzusammensetzung erhöht. Vorzugsweise erhöht das benutzte Tensid die Löslichkeit oder Dispergierbarkeit eines Bestandteils in dem anderen um mindestens 2 Gew.-% (absolut) und sogar mehr bevorzugt um mindestens 5 Gew.-% (absolut). Zum Beispiel ist eine Zusammensetzung von Kühlmittel A und Schmiermittel B eine einphasige Zusammensetzung, wenn sie bis zu und einschließlich, jedoch nicht mehr als 10 Gew.-% der Zusammensetzung von Kühlmittel A umfasst. Mit der Zugabe eines Tensids C bleibt die gleiche Zusammensetzung eine einphasige Zusammensetzung bis zu und einschließlich 15 Gew.-% der Zusammensetzung von Kühlmittel A. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll das Tensid C die Löslichkeit von Kühlmittel A in Schmiermittel B um 5 Gew.-% erhöhen.
  • In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen erhöht das benutzte Tensid die Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit des Kühlmittels in dem auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittel und erhöht die Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit des auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittels in dem Kühlmittel. Obwohl die Anmelder nicht durch oder an eine Theorie gebunden sein möchten, wird angenommen, dass das Tensid in solchen Ausführungsformen die Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit durch Reduzieren der Grenzflächenspannung zwischen den zwei flüssigen Schichten verbessert. In der Regel ist das Tensid in solchen Ausführungsformen in dem Schmiermittel löslich. Gemäß bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist das Tensid sowohl in dem Kühlmittel als auch in dem Schmiermittel löslich.
  • Beispiele von Tensiden, die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in US-Patentschrift Nr. 5,254,280 offenbart und weisen auf: Sulfonate; langkettige Alkyl-substituierte aromatische Sulfonsäuren; Phosphonate; Thiophosphonate; Phenolate; Metallsalze von Alkylphenolen; Alkylsulfide; Alkylphenolaldehydkondensationsprodukte; Metallsalze von substituierten Salicylaten; N-substituierte Oligomere oder Polymere aus den Reaktionsprodukten von ungesättigten Anhydriden und Aminen. Andere geeignete Tenside weisen auf: Polyoxyethylenartige nichtionische Tenside wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkenylehter, Polyoxyethylenarylether, Polyalkylarylether, Polyoxyethylenfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester und Polyoxyethylensorbitfettsäureester; Copolymere von Methacrylaten mit N-substituierten Verbindungen wie N-Vinylpyrrolidon oder Diemthylaminoethylmethacrylat; Copolymere, die Polyesterverknüpfungen wie Vinylacetatmaleinanhydridcopolymere aufnehmen; und dergleichen. Die Alkylgruppen von Polyoxyethylenalkylethern sind vorzugsweise geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit von etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatomen, die wahlweise weiter mit Fluor substituiert werden können. Die Arylgruppen der Polyoxyethylenarylether sind vorzugsweise aromatische Gruppen mit von etwa 6 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen. Solche aromatischen Gruppen können wahlweise weiter mit Fluor substituiert werden. Gemäß bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist das Tensid ein Polyoxyethylenalkylether.
  • Obwohl die Anmelder nicht an oder durch eine Theorie gebunden sein möchten, wird angenommen, dass Lösungsvermittler gemäß der vorliegenden Erfindung als Träger für das Tensid fungieren und das Tensid bei der Verbesserung der Mischbarkeit von auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln und Kühlmitteln unterstützen. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Tensid in auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln leicht löslich, jedoch bedeutend weniger löslich in Kühlmitteln. Demgemäß kann ein Lösungsvermittler, der sowohl in auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermitteln als auch Kühlmitteln relativ löslich ist und in dem ein Tensid der vorliegenden Erfindung löslich ist, benutzt werden, um den Transport des Tensids zwischen dem Schmiermittel und dem Kühlmittel zu unterstützen und die Mischbarkeit davon zu verbessern. Es wird ferner angenommen, dass sowohl das Tensid als auch der Lösungsvermittler die Löslichkeit und Dispergierbarkeit des Kühlmittels in dem Schmiermittel unabhängig voneinander verbessern.
  • Ein beliebiger aus einer Vielzahl von Lösungsvermittlern kann in der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Geeignete Lösungsvermittler weisen Polyalkylenglycolschmiermittel wie geradkettige oder verzweigte Polypropylenglycole, Polybutylenglycole und zufällige oder geordnete Copolymere von Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid in jeder beliebigen Kombination auf. Die Polyalkylenglycole können Hydroxyl-Endgruppen und/oder Endeinheiten zum Kappen eines oder mehrerer Enden der Moleküle aufweisen. Geeignete Einheiten zum Kappen von Polyalkylenglycol der vorliegenden Erfindung weisen auf: fluorierte Alkyl- oder Arylgruppen; nicht fluorierte Alkyl- oder Arylgruppen; Estergruppen und Mischungen davon. Außerdem sind Ester- und Diesterschmiermittel, die auf Säuren mit geradkettigen oder verzweigten Ketten mit von etwa 3 bis etwa 15 Kohlenstoffatomen basieren, und Alkohole wie zum Beispiel Pentaerythritol, Neopentylglycol, Glycerin oder Trimethylolpropan zur Verwendung als Lösungsvermittler in der vorliegenden Erfindung geeignet. Polyvinylether (PVEs) sind auch als Lösungsvermittler geeignet. PVEs sind im Allgemeinen durch die Formel -[CH2CHOR1]n[CH2CHOR2]m gekennzeichnet, worin R1 und R2 unabhängig aromatische Gruppen oder Alkylgruppen sind, die von etwa 1 bis etwa 15 Kohlenstoffatomen enthalten, worin mindestens einer von m oder n nicht null ist und im Bereich von 3 bis 20 liegt. PVEs, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können wahlweise mit Fluor oder Heteroatomen wie Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel substituiert werden. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist der Lösungsvermittler ein Polyalkylenglycol, das mehr Einheiten, die aus Butylenoxid abgeleitet sind, als Einheiten, die aus Propylenoxid abgeleitet sind, und nicht mehr als 10 Molprozent Ethylenoxid aufweist. In bestimmten anderen bevorzugten Ausführungsformen sind die Lösungsvermittler Polybutylenglycole mit Hydroxyl-Endgruppen oder geradkettige oder verzweigte Polybutylenglycole mit organischen Kappen auf einem oder mehreren Enden des Moleküls, wie diejenigen, die in US-Patentschrift Nr. 5,154,846 offenbart sind. In bestimmten mehr bevorzugten Ausführungsformen ist der Lösungsvermittler ein geradkettiges oder verzweigtes Polybutylenglycol mit Hydroxyl-Endgruppen.
  • Die Viskosität der Lösungsvermittler, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann jede beliebige Viskosität umfassen, die für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Viskosität des Lösungsvermittlers bei 100 °C von etwa 1 bis etwa 20 Centistoke. Mehr bevorzugt weist der Lösungsvermittler bei 100 °C eine Viskosität von etwa 1 bis etwa 10 Centistoke und sogar noch mehr bevorzugt bei 100 °C von etwa 1 bis etwa 5 Centistoke auf.
  • Verfahren zum Herstellen von Polyalkylenglycolen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind gut bekannt. Zum Beispiel offenbart US-Patentschrift Nr. 5,254,280 Verfahren zum Herstellen von Polybutylenglycolen mit fluorierten Alkylgruppenkappen. Eine Vielzahl von Polyalkylenglycolschmiermitteln ist auch im Handel erhältlich, zum Beispiel sind Polypropylenglycole und Polybutylenglycole mit Hydroxyl-Endgruppen von Dow Chemicals erhältlich. Verschiedene auf Ester basierende Schmiermittel sind auch im Handel erhältlich, einschließlich zum Beispiel Mobil EAL 22, ein Esterschmiermittel mit einer Viskosität von 32 Centistoke bei 37 °C.
  • Neben dem Kühlmittel, Tensid und Lösungsvermittler kann die Zusammensetzung, die in das auf Kohlenwasserstoff basierende Schmiermittel gemäß der Erfindung eingeführt wird, andere Additive oder Materialien der Art aufweisen, die in Kühlmittelzusammensetzungen benutzt werden, um ihre Leistung in Kühlsystemen zu verbessern. Zum Beispiel kann die Zusammensetzung auch Additive, die extremem Druck standhalten, und Anti-Verschleißadditive, Oxidationsverbesserer und Verbesserer der Wärmestabilität, Korrosionshemmer, Viskositätsindexverbesserer, Stockpunkt- und Flockpunkterniedriger, Antischäumungsmittel, Schmiermittel, die sowohl in dem auf Kohlenwasserstoff basierenden Schmiermittel als auch in dem nicht chlorhaltigen Kühlmittel löslich sind, Viskositätseinsteller und dergleichen aufweisen. Beispiele solcher Additive sind in US-Patentschrift 5,254,280 offenbart.
  • Jede beliebige geeignete Menge des Kühlmittels, Tensids und Lösungsvermittlers kann in der Praxis der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Im Allgemeinen beträgt das Gewichtsverhältnis von auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel zu nicht chlorhaltigem Kühlmittel von etwa 0,1 bis etwa 60 Gew.-% Schmiermittel pro 100 Gew.-% Kühlmittel. Vorzugsweise beträgt die Menge von auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel zu nicht chlorhaltigem Kühlmittel von etwa 15 bis etwa 50 Gew.-% Schmiermittel pro 100 Gew.-% Kühlmittel und noch mehr bevorzugt von etwa 15 bis etwa 30 Gew.-% Schmiermittel pro 100 Gew.-% Kühlmittel.
  • Des Weiteren beträgt das Gewichtsverhältnis von Lösungsvermittler zu auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 50 Gew.-% Lösungsvermittler pro 100 Gew.-% auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel und mehr bevorzugt von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% Lösungsvermittler pro 100 Gew.-% auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel und noch mehr bevorzugt von etwa 5 bis etwa 20 Gew.-% Lösungsvermittler pro 100 Gew.-% auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel.
  • Das Gewichtsverhältnis von Tensid zu auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel beträgt vorzugsweise von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-% Tensid pro 100 Gew.-% auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel und sogar noch mehr bevorzugt von etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% Tensid pro 100 Gew.-% auf Kohlenwasserstoff basierendem Schmiermittel.
  • Ein beliebiges aus einer Vielzahl von Verfahren zum Einführen der Kühlmittelzusammensetzung in ein Kühlsystem, umfassend ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel, kann in der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Zum Beispiel umfasst ein Verfahren das Anbringen eines Kühlbehälters an der Niederdruckseite eines Kühlsystems und das Einschalten des Kühlsystemkompressors, um das Kühlmittel in das System zu ziehen. In solchen Ausführungsformen kann der Kühlmittelbehälter auf einer Waage angeordnet werden, so dass die Menge der Kühlmittelzusammensetzung, die das System betritt, überwacht werden kann. Wenn eine gewünschte Menge der Kühlmittelzusammensetzung in das System eingeführt worden ist, wird das Beladen angehalten. Als Alternative ist eine Vielzahl von dem Fachmann bekannten Beladungswerkzeugen im Handel erhältlich. Dementsprechend und angesichts der obigen Offenbarung wird der Fachmann ohne weiteres dazu in der Lage sein, nicht chlorhaltige Zusammensetzungen ohne unangemessenes Experimentieren in Kühlsysteme gemäß der vorliegenden Erfindung einzuführen.
  • BEISPIELE
  • Zur Erläuterung wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den folgenden Beispiele des vorliegenden Verfahrens und Vergleichsbeispielen beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Das folgende Beispiel erläutert die Anwendung des vorliegenden Verfahrens in einem Klimaanlagesystem.
  • Aus einem Klimaanlagesystem, das Chlordifluormethan („R-22") und Mineralöl enthält, wird das R-22 entfernt. Eine Mischung aus R-407C, Polybutylenglycol und einem Tensid wird hergestellt. Die Mischung wird in das System gegeben. Das System funktioniert zufrieden stellend. Die Kapazität des Systems liegt innerhalb von 10 % der Kapazität eines Systems, das eine Mischung aus R-407C und einem Esterschmiermittel umfasst. Dies zeigt an, dass keine Ölrückführprobleme vorliegen.
  • Beispiel 2
  • Das folgende Beispiel erläutert eine Anwendung des vorliegenden Verfahrens in einem Klimaanlagesystem.
  • Aus einem Klimaanlagesystem, das Chlordifluormethan („R-22") und Mineralöl enthält, wird das R-22 entfernt. Eine Mischung aus R-407C, PGB 503 (einem Polybuty lenglycol mit einem Molekulargewicht von 503 und einer Viskosität von 45 Centistoke bei 37 °C) und Brij 97 (C18H35(OCH2CH2)nOH, worin n etwa 2 ist) wird hergestellt. Die Mischung wird in das System gegeben. Das System funktioniert zufrieden stellend. Die Kapazität des Systems liegt innerhalb von 10 % der Kapazität eines Systems, das eine Mischung aus R-407C und einem Esterschmiermittel umfasst. Dies zeigt an, dass keine Ölrückführprobleme vorliegen.
  • Beispiel 3
  • Das folgende Beispiel erläutert eine Anwendung des vorliegenden Verfahrens in einem Klimaanlagesystem.
  • Aus einem Klimaanlagesystem, das Chlordifluormethan („R-22") und Mineralöl enthält, wird das R-22 entfernt. Eine Mischung aus R-407C, Mobil EAL 22 (einem Esterschmiermittel mit einer Viskosität von 32 Centistoke bei 37 °C) und Brij 97 (C18H35(OCH2CH2)nOH, worin n etwa 2 ist) wird hergestellt. Die Mischung wird in das System gegeben. Das System funktioniert zufrieden stellend. Die Kapazität des Systems liegt innerhalb von 10 % der Kapazität eines Systems, das eine Mischung aus R-407C und einem Esterschmiermittel umfasst. Dies zeigt an, dass keine Ölrückführprobleme vorliegen.
  • Beispiel 4
  • Das folgende Beispiel erläutert eine Anwendung des vorliegenden Verfahrens in einem Klimaanlagesystem.
  • Aus einem Klimaanlagesystem, das Chlordifluormethan („R-22") und Mineralöl enthält, wird das R-22 entfernt. Eine Mischung aus R-32 (22,5 Gew.-%), R-125 (24,5 Gew.-%), R-134a (51 Gew.-%) und R-600 (Butan) (2 Gew.-%) wird mit Mobil EAL 22 und Brij 97 kombiniert, um eine Kühlmittelzusammensetzung zu bilden. Die Zusammensetzung wird in das System gegeben. Das System funktio niert zufrieden stellend. Die Kapazität des Systems liegt innerhalb von 10 % der Kapazität eines Systems, das eine Mischung aus R-407C und einem Esterschmiermittel umfasst. Dies zeigt an, dass keine Ölrückführprobleme vorliegen.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Dieses Vergleichsbeispiel erläutert die Mischbarkeit einer Kühlzusammensetzung, die aus 10 Gew.-% Kühlmittel und 90 Gew.-% Mineralöl besteht.
  • Eine Mischung aus R-407C und Suniso 3G Mineralöl wird in einem Glasrohr bei 25 °C hergestellt. Wenn die Konzentration des R-407C 10 Gew.-% betrug und die Konzentration des Öls 90 Gew.-% betrug, war die Mischung einphasig. Wenn die Temperatur auf 0 °C gesenkt wurde, wurde die Mischung trüb und zwei flüssige Phasen erschienen. Wenn die Konzentration des Kühlmittels auf 14 Gew.-% erhöht wurde, lagen bei 25 °C zwei flüssige Phasen vor.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Dieses Vergleichsbeispiel erläutert die Mischbarkeit einer Kühlzusammensetzung, die aus 90 Gew.-% Kühlmittel und 10 Gew.-% Mineralöl besteht.
  • Eine Mischung, umfassend 90 Gew.-% R-407C und 10 Gew.-% Suniso 3G Mineralöl wurden in einem Glasrohr bei 25 °C hergestellt. Die Mischung wies zwei Phasen auf.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Wiederbefüllung eines Kühlsystems der Art, die ein chlorhaltiges Kühlmittel und ein Schmiermittel enthält, umfassend die folgenden Schritte: (a) Entfernen des chlorhaltigen Kühlmittels aus dem Kühlsystem und gleichzeitiges Belassen eines wesentlichen Anteils des Schmiermittels in dem System; und (b) Einführen einer Zusammensetzung zu dem Schmiermittel, das in dem System belassen wird, umfassend: (i) ein nicht chlorhaltiges Kühlmittel; (ii) ein Tensid; und (iii) ein Lösungsmittel, das ausgewählt ist aus einem Polyalkylenglykol oder einem Polyvinylether.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht chlorhaltige Kühlmittel ein FKW umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht chlorhaltige Kühlmittel R-407C ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Tensid ein polyoxyethylenartiges nichtionisches Tensid umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Tensid ein polyoxyethylenartiges nichtionisches Tensid ist.
  6. Verfahren zum Befüllen eines Kühlsystems, umfassend die folgenden Schritte: (a) Bereitstellen eines Kühlsystems, das eine Kammer umfasst, die ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Schmiermittel und im Wesentlichen kein Fluorchlorkohlenwasserstoff-Kühlmittel aufweist; und (b) Einführen einer Zusammensetzung in die Kammer, umfassend: (i) ein nicht chlorhaltiges Kühlmittel; (ii) ein Tensid; und (iii) ein Lösungsmittel, das ausgewählt ist aus einem Polyvinylether oder einem Polyalkylenglykol.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das nicht chlorhaltige Kühlmittel ein FKW umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das nicht chlorhaltige Kühlmittel R-407C ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Tensid ein polyoxyethylenartiges nichtionisches Tensid umfasst.
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