專利名稱：一種節(jié)能環(huán)保混合制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及供熱、制冷、熱工動力等工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適合于空調(diào)、熱泵及制冷裝置的節(jié)能環(huán)保型多元混合制冷劑。
背景技術(shù)：
眾所周知，空調(diào)、冷凍機、冰箱等傳統(tǒng)制冷、熱泵裝置中，通常采用從烷烴系列衍生物中得到的鹵代烴作為制冷劑，現(xiàn)有技術(shù)中，一氯二氟甲烷(CHClF2，R22，沸點-40.8℃)和R502(由R22和R115組成的共沸混合物)已廣泛用作如空調(diào)，冷凍機、冰箱之類制冷裝置中的制冷劑；同時鹵代烴還大量應(yīng)用于消防、清洗、生產(chǎn)泡沫聚合物等領(lǐng)域。
但是，近年來由于含氯氟烴而引起同溫層中臭氧層破壞日益嚴重并成為全球性的環(huán)境問題，《保護臭氧層維也納公約》和《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》等國際公約及《中國逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)國家方案》已對這種嚴重威脅臭氧層的含氯氟烴的使用和生產(chǎn)量進行限制，并制定了進行淘汰的嚴格時間表，將在今后完全禁止使用和生產(chǎn)，轉(zhuǎn)而采用不含氯的碳氫化合物、氟代烴類等。所以世界各國廣大科技工作者，特別是從事制冷工程技術(shù)開發(fā)研究的工程技術(shù)人員投入大量人力和物力，尋找其性能較好且對大氣臭氧層無破壞作用的新型制冷劑，并要求能適用于制冷設(shè)備及零部件。經(jīng)多年的開發(fā)研究，雖已找到一些制冷劑物質(zhì)，例如不含氯的氟代烴包括二氟甲烷(CH2F2，R32，沸點-52℃)，五氟乙烷(CF3CHF2，R125，沸點-48℃)，1，1，1，2-四氟乙烷(CF3CH2F，R134a，沸點-27℃)，1，1，2，2-四氟乙烷(CHF2CHF2，R134，沸點-23℃)，丙烯(CH3CH＝CH2，沸點-25℃)等，然而在不含氯的氟化烴中，包括R32、R125、R134a、R1270等在內(nèi)的單組分制冷劑有著其自身不可克服的缺點，如碳氫化合物、R32、143a具可燃性；R32、R125的沸點比R22低，從而使熱泵裝置中的冷凝壓力變得很高；R134a沸點比R22高并使熱泵裝置的冷凝壓力降低，制冷能力低，因此難以單一地作為R22的替代物。
而多元混合制冷劑最近在全世界都引起廣泛的研究興趣，它通過對幾種優(yōu)選的單組分制冷劑以合理的配比進行混合，可具有優(yōu)良的熱工性能和化學(xué)性能，克服或減弱其中某一單組分制冷劑所具有的缺點，多元混合制冷劑已被很多研究單位認為是代替制冷劑R22、R502等的極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦椭评鋭?。如美國專?,978,467申請的二元混合制冷劑R32/R125可能是具有實用價值的混合制冷劑，但是現(xiàn)有混合制冷劑僅適合一定應(yīng)用范圍，局限性較大，因為制冷劑都有它自身固定特點及適用范圍，對不同蒸發(fā)溫度區(qū)、冷凝溫度區(qū)域沒有一種混合制冷劑都同時可以適用，而且現(xiàn)有文獻中所介紹的制冷劑在制冷、熱泵和空調(diào)設(shè)備中，節(jié)能效果有限，一般為5-10％；另外，使用現(xiàn)有制冷劑往往要求對原制冷劑、熱泵及空調(diào)設(shè)備作較多的改造，方能適用，這將給實際應(yīng)用和推廣帶來諸多困難。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人經(jīng)過長期從事開發(fā)研究、生產(chǎn)實踐開發(fā)了一系列作為環(huán)保節(jié)能型多元混合制冷劑可替代R22和R502的混合物，取得一定效果；同時，在研究開發(fā)過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在特定組成成份及組成比例的多元混合制冷劑具有顯著節(jié)能效果，比傳統(tǒng)的制冷劑和現(xiàn)有的混合制冷劑高出10％，甚至高達15％，使在熱泵和空調(diào)裝置中可節(jié)能30-45％，在制冷裝置中可節(jié)能25-45％，而且對制冷設(shè)備等無需較大改型，僅需變動少量部件即可。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種沸點等熱工參數(shù)適宜、無毒、節(jié)能效果顯著，對大氣的臭氧層無破壞、溫室效應(yīng)系數(shù)低的多元混合物，該混合物可作為環(huán)保節(jié)能型多元混合制冷劑應(yīng)用，同時也可作為熱傳遞介質(zhì)、噴霧式推進劑、發(fā)泡膨脹劑、電絕緣介質(zhì)、動力循環(huán)工作介質(zhì)、清洗液、溶劑等。
本發(fā)明提供的一種多元混合制冷劑，其中CH2F2(R32)為5-60％(質(zhì)量百分比)，CHF2CF3(R125)為3-70％(質(zhì)量百分比)，CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)為1-70％(質(zhì)量百分比)，CH3CH＝CH2(R1270)為1-10％(質(zhì)量百分比)。
本發(fā)明提供的一種多元混合制冷劑，其中CH2F2(R32)為20-40％(質(zhì)量百分比)，CHF2CF3(R125)為35-55％(質(zhì)量百分比)，CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)為5-30％(質(zhì)量百分比)，CH3CH＝CH2(R1270)為1-3％(質(zhì)量百分比)組成。
所述CH2FCF3(R134a)和CHF2CHF2(R134)可以單獨使用或任意比例混合使用。
由于CH3CH＝CH2(R1270)與潤滑油良好的相溶性，該混合制冷與潤滑油的相溶性有了明顯的改善，同時通過優(yōu)選的組分比例，使該混合制冷劑在實際應(yīng)用的制冷、空調(diào)、熱泵裝置中可均勻穩(wěn)定的存在和循環(huán)。
如前文所述，R32、R125、R134、R134a、R1270的臭氧消耗潛能值ODP都為0，不會破壞大氣臭氧層。
本發(fā)明提供的混合制冷劑用于熱泵及空調(diào)裝置能提高裝置性能系數(shù)30-45％，節(jié)能30-45％；用于制冷裝置中能提高裝置的性能系數(shù)25-45％，節(jié)能25-45％。
空調(diào)及制冷裝置性能系數(shù)的定義為空調(diào)及制冷裝置單位功率消耗所產(chǎn)生的制冷量。熱泵裝置性能系數(shù)的定義為該裝置單位功率消耗所產(chǎn)生的供熱量。雜質(zhì)定義為在這種混合物中，除R32、R125、R134、R134a、R1270之外，混合物里所混入的任何別種物質(zhì)。
根據(jù)多種目的和要求，只要對本發(fā)明所公開混合物的基本性質(zhì)無明顯不利影響，可以將抗蝕劑、穩(wěn)定劑、指示劑、熒光檢漏劑等其它物質(zhì)添加到本發(fā)明所公開的混合物中，改變該混合物某些特性。
因此，本發(fā)明提供的混合制冷劑是一種優(yōu)異的環(huán)保節(jié)能型制冷劑。由此可見，本發(fā)明提供的節(jié)能環(huán)保型混合制冷劑對大氣臭氧層沒有破壞作用，節(jié)能效果顯著，溫室效應(yīng)系數(shù)較低；同時它有著優(yōu)越的熱物理、化學(xué)性質(zhì)和潤滑性能；在貯存容器或空調(diào)應(yīng)用裝置中可均勻穩(wěn)定存在，可廣泛使用于制冷、熱泵及空調(diào)裝置中，而且在實際應(yīng)用于制冷、熱泵及空調(diào)裝置時需改動的設(shè)備部件較少。
本發(fā)明提供的混合制冷劑可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)各組分在某一環(huán)境溫度下的不同飽和壓力，按照從低到高的順序，利用密閉系統(tǒng)和計量設(shè)備直接灌裝即可。
具體實施方案本發(fā)明用下列實施例來進一步說明本發(fā)明，這將有助于本發(fā)明及其優(yōu)點的理解，但本發(fā)明保護范圍并不限于實施例，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書來限定。
實施例1將按質(zhì)量百分比40％的CH2F2(R32)，50％的CHF2CF3(R125)，8％的CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)，2％的CH3CH＝CH2(R1270)組成多元混合制冷劑，該混合制冷劑的ODP值為0，對臭氧層無破壞作用，溫室效應(yīng)系數(shù)較低；用于熱泵及空調(diào)裝置能提高裝置的性能系數(shù)39％，節(jié)能42％，用于制冷裝置能提高裝置的性能系數(shù)37％，節(jié)能40％。
實施例2將按質(zhì)量百分比30％的CH2F2(R32)，40％的CHF2CF3(R125)，28％的CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)，2％的CH3CH＝CH2(R1270)組成多元混合制冷劑，該混合制冷劑的ODP值為0，對臭氧層無破壞作用，溫室效應(yīng)系數(shù)較低；用于熱泵及空調(diào)裝置能提高裝置的性能系數(shù)37％，節(jié)能40％，用于制冷裝置能提高裝置的性能系數(shù)37％，節(jié)能39％。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能環(huán)保型制冷劑，由CH2F2(R32)為5-60％(質(zhì)量百分比)，CHF2CF3(R125)為3-70％(質(zhì)量百分比)，CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)為1-70％(質(zhì)量百分比)，CH3CH＝CH2(R1270)為1-10％(質(zhì)量百分比)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的節(jié)能環(huán)保型制冷劑，由CH2F2(R32)為20-40％(質(zhì)量百分比)，CHF2CF3(R125)為35-55％(質(zhì)量百分比)，CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)為5-30％(質(zhì)量百分比)，CH3CH＝CH2(R1270)為1-3％(質(zhì)量百分比)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的節(jié)能環(huán)保型制冷劑，由CH2F2(R32)為30％(質(zhì)量百分比)，CHF2CF3(R125)為40％(質(zhì)量百分比)，CH2FCF3(R134a)和/或CHF2CHF2(R134)為28％(質(zhì)量百分比)，CH3CH＝CH2(R1270)為2％(質(zhì)量百分比)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的制冷劑，用于熱傳遞介質(zhì)、噴霧式推進劑、發(fā)泡膨脹劑、電絕緣介質(zhì)、動力循環(huán)工作介質(zhì)、清洗液、溶劑的用途。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的制冷劑，可以將抗蝕劑、穩(wěn)定劑、指示劑、熒光檢漏劑添加其中，改變該混合物的某些特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種節(jié)能、環(huán)保型混合制冷劑，由CH
文檔編號C09K3/30GK1468931SQ0314853
公開日2004年1月21日 申請日期2003年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者顧雛軍 申請人:顧雛軍