專(zhuān)利名稱(chēng)：Cfc12替代物致冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致冷劑，特別是用于、但不專(zhuān)門(mén)用于空調(diào)體系的致冷劑。所述的體系特別涉及對(duì)大氣臭氧層沒(méi)有不良影響的致冷劑組合物，以及涉及可加到與通常用于致冷和空調(diào)體系的潤(rùn)滑劑相容的現(xiàn)有致冷劑中的組合物。本發(fā)明還涉及一種改進(jìn)致冷體系和空調(diào)體系的方法。
背景技術(shù)：
含氟氯碳(CFCs)例如CFC11和CFC12是穩(wěn)定的、低毒性的和不可燃的，用在致冷體系和空調(diào)體系有低危險(xiǎn)的工作條件。當(dāng)它們被釋放時(shí)，它們能進(jìn)入大氣層并破壞使環(huán)境免受紫外線有害作用的臭氧層。由超過(guò)160個(gè)國(guó)家簽署的蒙特利爾協(xié)議書(shū)-一個(gè)國(guó)際環(huán)境協(xié)議-要求根據(jù)同意的時(shí)間表逐漸停止使用CFCs?，F(xiàn)在它還包括對(duì)臭氧層也有不良影響的氫氟氯碳(HCFCS)。
CFC12的任何替代物都必需沒(méi)有消耗臭氧的能力。本發(fā)明的組合物不含氯原子，因此它們對(duì)臭氧層沒(méi)有有害的影響，同時(shí)在致冷體系中提供類(lèi)似CFC12工作流體的性能。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)中已使用各種術(shù)語(yǔ)來(lái)描述致冷劑混合物。它們可規(guī)定如下非共沸混合物一種在規(guī)定溫度下其蒸汽和液體組成不同的流體混合物。
溫度滑移如果非共沸混合物液體在恒壓下蒸餾，那么它的沸點(diǎn)不斷升高。從蒸餾開(kāi)始一直到液相剛好消失時(shí)沸點(diǎn)的變化稱(chēng)為溫度滑移。當(dāng)非共沸混合物的飽和蒸汽在恒壓下冷凝時(shí)，也觀測(cè)到這一滑移。
共沸混合物一種在規(guī)定溫度下其蒸汽和液體組成相同的、規(guī)定組成的流體混合物。嚴(yán)格地說(shuō)，例如在蒸發(fā)器條件下是共沸混合物的流體混合物在冷凝器條件下也可能不是共沸混合物。但是，只要混合物在其工作范圍內(nèi)、在某些溫度下滿足上述規(guī)定，致冷文獻(xiàn)就可能將這種混合物稱(chēng)為共沸混合物。
近共混混合物這樣一種摻混物，它在很小的溫度范圍內(nèi)沸騰，即有小的溫度滑移。
改型致冷劑混合物一種用來(lái)完全替代原CFC或HCFC致冷劑的不含氯的混合物。
充填劑致冷劑混合物一種在對(duì)存留HCFC致冷劑進(jìn)行維護(hù)時(shí)加入的、不含氯的混合物，它是一種頂上部的致冷劑以改善滲漏性。
密封壓縮機(jī)這樣一種壓縮機(jī)，電動(dòng)機(jī)像壓縮機(jī)一樣在完全焊接密封的機(jī)殼中。電動(dòng)機(jī)用返回壓縮機(jī)的致冷劑蒸汽冷卻。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量通過(guò)冷凝器除去。
半密封壓縮機(jī)類(lèi)似密封壓縮機(jī)；主要的差別是機(jī)殼有螺栓連接，它可打開(kāi)，便于電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)進(jìn)行維修。
開(kāi)式壓縮機(jī)一種用外部電動(dòng)機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)機(jī)殼的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量直接消散到環(huán)境中，而不是通過(guò)冷凝器除去。這就使它比密封壓縮機(jī)的性能稍更有效，但在軸密封處可出現(xiàn)致冷劑泄漏。
除非另加說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)涉及的百分?jǐn)?shù)和比率都以重量表示，選擇百分?jǐn)?shù)和比率總計(jì)100％。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面所述，一種致冷劑組合物由1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)、五氟乙烷(R125)和一種選自沸點(diǎn)范圍為-5至+70℃的飽和烴或其混合物的添加物組成，其中R125和R134a的重量為R1251-17％
R134a99-83％優(yōu)選的R125和R134a的重量為R125 2-15％R134a98-85％更優(yōu)選的R125和R134a的重量為R125 9-13％R134a91-87％在致冷體系中使用的正排量壓縮機(jī)即活塞壓縮機(jī)或旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)從曲軸箱吸入少量潤(rùn)滑劑，通過(guò)排出閥與致冷劑蒸汽一起排出。為了維持壓縮機(jī)的潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油必需強(qiáng)制通過(guò)致冷劑流圍繞的循環(huán)回路，并返回曲軸箱。CFC和HCFC致冷劑可與烴油混溶，從而將烴油帶到循環(huán)回路周?chē)荋FC致冷劑和烴類(lèi)潤(rùn)滑劑有低的互溶性，因此有效的烴油回流不可能出現(xiàn)。這一問(wèn)題在蒸發(fā)器中特別嚴(yán)重，在那里低溫可使烴油的粘度增加到足以阻止它們帶到管壁。使用CFCS和HCFCS，足夠多的致冷劑留在油中，使粘度降到使油回流出現(xiàn)。
當(dāng)使用有烴類(lèi)潤(rùn)滑劑的HFCS時(shí)，通過(guò)將具有以下性質(zhì)的烴類(lèi)流體回到體系可使油回流變得容易在蒸發(fā)器的溫度下在潤(rùn)滑劑中有足夠高的溶解性，以便使其粘度下降；以及足夠高的揮發(fā)性，在壓縮機(jī)曲軸箱中能從潤(rùn)滑劑中蒸出。
烴類(lèi)能滿足這些要求。
優(yōu)選的烴類(lèi)添加物選自2-甲基丙烷、2，2-二甲基丙烷、丁烷、戊烷、2-甲基丁烷、環(huán)戊烷、乙烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷和甲基環(huán)戊烷。優(yōu)選使用正戊烷、環(huán)戊烷、異戊烷及其混合物。特別優(yōu)選使用正戊烷或異戊烷或其混合物。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施方案中，戊烷優(yōu)選正戊烷、異戊烷或其混合物和丁烷一起使用。這提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可得到接近沸點(diǎn)或接近共沸的摻混物，以致萬(wàn)一從貯罐中泄漏，可避免生成可燃的高比例的戊烷。
烴類(lèi)添加物的數(shù)量可為微量至10％，優(yōu)選1-8％、更優(yōu)選約2-4％。隨著烴類(lèi)添加物的數(shù)量增加，R125的數(shù)量也會(huì)增加。
可這樣選擇戊烷和丁烷組分的相對(duì)比率，使得它占組合物的0.2-5％、優(yōu)選2-4％、更優(yōu)選3-4％。在總計(jì)含有5％烴類(lèi)的組合物中，或使用其數(shù)量為0.2-2％的戊烷、優(yōu)選異戊烷和相應(yīng)數(shù)量為4.8-3％的丁烷。在＜5％烴類(lèi)的組合物中，例如為1％或4％，可使用相對(duì)更高的丁烷/戊烷比，以便減少烴類(lèi)產(chǎn)生的泄漏，因此減小了可燃性危險(xiǎn)。
特別優(yōu)選的組合物含有R125 9.5％R134a 88.5％戊烷 2％一個(gè)供選擇的組合物含有R125 5％丁烷/戊烷混合物3-4％R134a 補(bǔ)到100％。
可使用戊烷/丁烷比為1∶3至1∶8，優(yōu)選約1∶5。
本發(fā)明的致冷劑組合物有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。R125的存在使致冷劑混合物的可燃性下降。HFC含量越高，可使更多的正戊烷加到混合物中，從而改進(jìn)了含有傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑例如礦物油和烷基苯油的混合物的溶解性質(zhì)。
與R12相比，本發(fā)明可能有許多好處，其中包括較低的使全球變暖的趨勢(shì)和較低的排出溫度。與純R134a相比，本發(fā)明可能有許多好處，其中包括更大的、與烴油混溶性和更高的能力，從而有更好的油回流。
本發(fā)明用以下實(shí)施例進(jìn)一步描述，但沒(méi)有任何限制的意思。


圖1是R134a+R125作為R12改型物中空調(diào)設(shè)備性能的關(guān)鍵參數(shù)隨R125的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系圖。
圖2是R134a+R125作為MAC R12改型物中空調(diào)設(shè)備性能的關(guān)鍵參數(shù)隨R125的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1為了確定R125/R134a/戊烷組合物在密封體系或半密封體系中作為R12的改型替代物的適用性，用標(biāo)準(zhǔn)致冷循環(huán)分析技術(shù)評(píng)價(jià)了它。選擇分析使用的操作條件為空調(diào)體系中典型的條件。因?yàn)閾交煳餅榉枪不旎旌衔?，所以這樣選擇蒸發(fā)器和冷凝器中溫度滑移的中點(diǎn)，以確定循環(huán)的溫度范圍，相同的溫度也用于得到R12的性能數(shù)據(jù)。
按R125/R134摻混物的總重量計(jì)，戊烷為4％(重量)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，這樣少量的戊烷被省略不計(jì)。
研究了含有1％和15％R125的組合物。
在分析中使用以下循環(huán)條件蒸發(fā)器流體蒸發(fā)中點(diǎn)溫度7.0℃過(guò)熱5.0℃吸入管線壓降(在飽和溫 1.5℃度中)冷凝器流體冷凝中點(diǎn)溫度45.0℃過(guò)冷5.0℃排出管線壓降(在飽和溫 1.5℃度中)液體管線/吸入管線換熱器效率0.3℃
壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)效率0.85℃壓縮機(jī)等熵效率0.7℃壓縮機(jī)體積效率0.82℃附加功率室內(nèi)風(fēng)扇 0.3千瓦室外風(fēng)扇 0.4千瓦控制器0.1千瓦使用這些操作條件分析空調(diào)設(shè)備的性能的結(jié)果列入表1；在圖1中對(duì)關(guān)鍵參數(shù)作圖。
所有的摻混物比R12有更低的排出溫度，所以滿足本發(fā)明的要求。
COP(體系)不小于R12的97％。在整個(gè)稀釋范圍內(nèi)，所有組合物的致冷能力都大于R12的90％。
含有≥3％R125的組合物的能力都大于R12的95％。含有≥12％R125的組合物的能力都大于R12的。
對(duì)于所有組合物來(lái)說(shuō)，排出壓力比R12的不超過(guò)2巴。
所有的組合物都滿足本發(fā)明的要求。含有9-13％R125的組合物是特別希望的，提供了排出壓力和能力之間良好的均衡。
實(shí)施例2為了確定R125/R134a/戊烷組合物在移動(dòng)的空調(diào)體系中作為R12改型物的適用性，用標(biāo)準(zhǔn)致冷循環(huán)分析技術(shù)評(píng)價(jià)了所述組合物。選擇分析使用的操作條件為移動(dòng)空調(diào)體系的典型條件。嚴(yán)格地說(shuō)，因?yàn)閾交煳餅榉枪卜谢旌衔?，這樣選擇在蒸發(fā)器和冷凝器中溫度滑移的中點(diǎn)，以便確定循環(huán)的溫度范圍。相同的溫度也用于得到R12的性能數(shù)據(jù)。
按R125/R134a摻混物的總重量計(jì)，戊烷為4％(重量)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，這一少量戊烷被省略不計(jì)。
研究了含有1％和17％R125的組合物。
在分析中使用了以下的循環(huán)條件蒸發(fā)器流體蒸發(fā)溫度中點(diǎn)7.0℃過(guò)熱5.0℃吸入管線壓降(在飽和溫 1.5℃度中)冷凝器流體冷凝溫度中點(diǎn)60.0℃過(guò)冷5.0℃排出管線壓降(在飽和溫 1.5℃度中)壓縮機(jī)壓縮機(jī)等熵效率 0.7壓縮機(jī)體積效率 0.82附加功率冷凝器風(fēng)扇 0.4千瓦使用這些操作條件分析空調(diào)設(shè)備中的性能的結(jié)果列入表2，并在圖2中將關(guān)鍵參數(shù)作圖。
所有的摻混物R12都有更低的排出溫度，所以滿足本發(fā)明的要求。
在整個(gè)范圍內(nèi)，所有組合物的致冷能力都比R12的高。
含有至多3％R125的組合物的排出壓力比R12的不超過(guò)2巴。
對(duì)于更高的能力，在可經(jīng)受更高壓力的設(shè)備中，5-17％的R125是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是含10-17％。
如果最大的壓力是關(guān)注的，那么含有0-3％R125的摻混物是優(yōu)選的，它使能力增加，但不比R12的壓力高2巴。這些摻混物是近共沸混合物。
實(shí)施例3在典型的致冷體系中評(píng)價(jià)了R12和幾種R134a/或烷組合物，以便確定(a)在中等溫度或高溫應(yīng)用中操作的典型致冷體系中在R134a中使用礦物油提供適合的油回流所需的最少戊烷數(shù)量；以及(b)生成的混合物是否提供類(lèi)似用R12操作的體系的有效性能和壓力和溫度。
使用的致冷體系為0.37千瓦型Danfoss mode/DA05H/AAN空冷密封壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度為-6至+10℃，能力為967-1861瓦/小時(shí)。該設(shè)備裝有套管式蒸發(fā)器，以及油視鏡裝在壓縮機(jī)上。體系裝有3G油(150粘度)，并作為冷凝體系操作，使來(lái)自加熱的缸頂部的R22蒸汽冷凝。冷凝物流借助重力從蒸發(fā)器/冷凝器流到第二個(gè)未加熱的缸。用在固定時(shí)間過(guò)程中冷凝的R22重量來(lái)決定體系的能力。人工限制到蒸發(fā)器/冷凝器的R22蒸汽流，以提供不同的負(fù)載條件。每小時(shí)取得所有壓力、溫度、能力和電流讀數(shù)，并將6-8小時(shí)的數(shù)據(jù)平均。排出管線和蒸發(fā)器入口連接進(jìn)行蒸汽取樣，將校準(zhǔn)數(shù)量的戊烷加到體系中。
3GS油(150粘度)裝入體系。所述體系作為冷凝體系操作，以便使來(lái)自加熱的缸項(xiàng)的R22蒸汽冷凝，冷凝物借助重力從蒸發(fā)器/冷凝器流到第二個(gè)未加熱的缸。用固定時(shí)間內(nèi)冷凝的R22重量來(lái)決定體系的能力。人工限制到蒸發(fā)器/冷凝器的R22蒸汽流，以便提供不同的負(fù)載條件。
在試驗(yàn)的階段1中，體系首先用1.2公斤R-12裝料操作。以下的數(shù)據(jù)被監(jiān)測(cè)和記錄——電壓、電流、吸入壓力、吸入溫度、排出壓力、排出溫度、液體管線溫度、蒸發(fā)器溫度、環(huán)境溫度、油液面、原料缸和接收缸溫度以改工藝速率(公斤/米)。這些數(shù)據(jù)每小時(shí)測(cè)量一次，并將18小時(shí)結(jié)果平均。在這一時(shí)間過(guò)程中，通過(guò)限制沖洗氣體的進(jìn)入來(lái)控制蒸發(fā)器的溫度，并在-34至-6℃溫度范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)。
在試驗(yàn)的階段2中，從體系中除去所有的R-12，留下油。然后用原R-12裝料重量的大約90％的R-134a替代。再次紀(jì)錄油液面。然后將致冷體系操作數(shù)天，每一小時(shí)紀(jì)錄一次上述數(shù)據(jù)。
應(yīng)當(dāng)指出，在不同的負(fù)載條件下操作許多天以后，在壓縮機(jī)中的油液面不變。
然后將15米吸入管線加到體系中，油液面仍不變。然后阻止油回流，操作數(shù)天以后油液面下降約10毫米。
將最大為原裝料重量2％的戊烷加到R-134a中。大約18小時(shí)以后，油液面升高約6毫米。
此后將最大為原致冷劑裝料6％的另一些數(shù)量戊烷加入，每次加入戊烷觀測(cè)到油液面較小的升高。
參考表3，關(guān)于試驗(yàn)的階段2(與階段1相比)可得到以下觀測(cè)結(jié)果。
加入戊烷使油回流得到改進(jìn)；在所有負(fù)載條件下能力稍高些；在所有負(fù)載條件下能耗稍低些；平均排出壓力稍高些；平均吸入壓力類(lèi)似；平均排出溫度稍高些；平均吸入溫度高得多；以及對(duì)體系操作或組體沒(méi)有明顯的負(fù)作用。
應(yīng)當(dāng)指出，在明火試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，戊烷濃度≥10％的混合物變成可燃的，其百分?jǐn)?shù)用氣相色譜面積百分?jǐn)?shù)確定。
混合物分餾是明顯的，戊烷的百分?jǐn)?shù)從1％變化到20％或混合物的6％(重量)。
據(jù)認(rèn)為，在中止循環(huán)期間戊烷可能在壓縮機(jī)曲軸箱中被濃縮。
可能得出這樣的結(jié)論，以滴狀供給的R-134a+2％戊烷的混合物對(duì)于中等溫度或高溫R-12商業(yè)體系提供油回流和相等的或更好的能力以及更高效率的替代物，而對(duì)設(shè)備或操作沒(méi)有直接的負(fù)影響。含有大于2％戊烷的摻混物在某些條件下可分餾到可燃性的這一點(diǎn)。有大量致冷劑油裝料和相對(duì)少量壓縮機(jī)曲軸箱油裝料的體系可易于損壞壓縮機(jī)，如果在油中戊烷的含量達(dá)到影響油的潤(rùn)滑性的濃度或在長(zhǎng)期停運(yùn)以后重新運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)油形成泡沫的濃度的話。
實(shí)施例4為了確定像在以前實(shí)施例中指出的、最適用于商業(yè)致冷體系的R-12和幾種R134a/戊烷混合物是否也可以滴狀替代物的形式用作汽車(chē)空調(diào)體系的替代物，使用汽車(chē)空調(diào)體系評(píng)價(jià)了它們。
所述的空調(diào)體系為1990 Chrysler mini van(3.3升發(fā)動(dòng)機(jī))的空調(diào)體系。在空調(diào)體系中的現(xiàn)有R-12裝料被回收，體系抽空到300μm的壓力。然后像車(chē)輛制造商推薦的再裝入0.82公斤R-12，最后將溫度傳感器安裝在吸入管線排出管線、蒸發(fā)器空氣出口和體系的調(diào)節(jié)空間中。
在試驗(yàn)的階段1中，在空轉(zhuǎn)條件和2000轉(zhuǎn)/分下測(cè)量了體系的吸入壓力、排出壓力、吸入溫度、排出溫度、離開(kāi)蒸發(fā)器的空氣溫度、調(diào)節(jié)空間溫度，環(huán)境溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在車(chē)輛靜止下記錄所有的數(shù)據(jù)。
在試驗(yàn)的階段2中，R-12被回收，體系再次抽空到30μm壓力。然后用等于原推薦的裝料90％體積的R-134a和2％戊烷混合物裝入體系。紀(jì)錄像試驗(yàn)的階段1相同的數(shù)據(jù)。
最后，在試驗(yàn)的階段3中，R-134a/戊烷混合物被回收，再次將體系抽空到300μm壓力。然后用R-134a(88％)/R-125(10％)/戊烷(2％)裝入體系。再次紀(jì)錄相同的數(shù)據(jù)。
參考表4，在階段2(當(dāng)與階段1相比)中，排出壓力平均高8％(在空轉(zhuǎn)下)和高4％(在2000轉(zhuǎn)/分下)；排出溫度平均低3％(在空轉(zhuǎn)下)和低12％(在2000轉(zhuǎn)/分)；其他溫度和壓力讀數(shù)沒(méi)有明顯變化；在這一體系中能力沒(méi)有明顯的損失；以及對(duì)體系的操作或組件沒(méi)有明顯的負(fù)影響。
參考表5，可以看出在階段3中當(dāng)10％R-125加到摻混物中時(shí)，溫度和壓力沒(méi)有明顯的變化，以及對(duì)體系的操作或組件沒(méi)有明顯的負(fù)影響。
實(shí)施例5用2升1987 Toyota Camry的空調(diào)體系評(píng)價(jià)了R-12和幾種R134a/戊烷/R125混合物。
像在實(shí)施例4中那樣，將現(xiàn)在的R12裝料從空調(diào)體系中抽空，并將這一體系的壓力降到300μm。然后像車(chē)輛制造商推薦的那樣裝入0.68公斤R-12?？照{(diào)體系在吸入管線、排出管線、蒸發(fā)器空氣出口和調(diào)節(jié)空間裝有溫度傳感器。
在試驗(yàn)的階段1中，在空轉(zhuǎn)條件和在2000轉(zhuǎn)/分下測(cè)量了包括吸入壓力、排出壓力、吸入溫度、排出溫度、離開(kāi)蒸發(fā)器的空氣溫度、調(diào)定空間溫度、環(huán)境溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在內(nèi)的數(shù)據(jù)。在車(chē)輛靜止時(shí)紀(jì)錄所有的數(shù)據(jù)。
在試驗(yàn)的階段2中，從體系中回收R-12，再抽空到300μm空氣壓力。然后用等于原裝料90％的R-134a(88％)/R-125(10％)/戊烷(2％)混合物裝入體系。然后像在階段1中那么紀(jì)錄數(shù)據(jù)。
參數(shù)表6，可看出在階段2中(與階段1相比)在空轉(zhuǎn)條件下排出壓力平均高18％，而在2000轉(zhuǎn)/分下平均高6％；以及對(duì)體系的操作或組件沒(méi)有明顯的負(fù)影響。
從實(shí)施例4和5可以歸結(jié)出，在汽車(chē)空調(diào)體系中用作R-12的滴狀替代物的R-134a+2％戊烷的混合物看來(lái)有類(lèi)似的能力以及對(duì)設(shè)備或操作沒(méi)有直接的負(fù)面影響。10％R-125加到上述混合物中對(duì)體系以前的壓力和溫度沒(méi)有明顯影響。
實(shí)施例6用家用致冷機(jī)和冷凍機(jī)體系評(píng)價(jià)了R-12和幾種R-134a/戊烷/R-125組合物。
在第一個(gè)試驗(yàn)中，使用家用致冷機(jī)體系。所述體系的技術(shù)規(guī)格如下制造商General Electric尺寸198立升功率0.1千瓦類(lèi)型單門(mén)、帶冷凍室的單蒸發(fā)器、無(wú)霜的使用期限約25-30年致冷劑裝量0.128公斤電壓115/1/60壓力表安裝在吸入管線和排出管線上。溫度傳感器在離壓縮機(jī)約15厘米的吸入管線和排出管線上。
在第一階段中，體系用現(xiàn)有的R-12致冷劑裝料操作。紀(jì)錄以下的數(shù)據(jù)電壓、電流、吸入壓力、吸入溫度、排出壓力、排出溫度、空間溫度、環(huán)境溫度和壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
在第二階段中，回收R-12裝料，并將體系抽空到300μm壓力。然后再將原來(lái)裝料約90％(重量)的R-134a/戊烷(98/2％)混合物裝入體系。再次操作體系，并按上述紀(jì)錄相同的數(shù)據(jù)。
最后，在階段3中，回收R-134a/戊烷混合物，再用將階段2相同數(shù)量的R-134a/R-125/戊烷(88/10/2％)混合物裝入體系。再次操作體系，并按上述紀(jì)錄相同的數(shù)據(jù)。
這三個(gè)階段的結(jié)果列入表6。
在第二個(gè)試驗(yàn)中，使用家用冷凍機(jī)。所述體系的技術(shù)規(guī)格如下制造商Viking尺寸482立升功率0.2千瓦類(lèi)型柜型、無(wú)霜的使用期限約25-30年致冷劑裝量0.434公斤電壓115/1/60壓力表安裝在吸入管線和排出管線上。溫度傳感器安裝在離壓縮機(jī)約15厘米的吸入管線和排出管線上。
在第一階段中，體系用現(xiàn)有的R-12致冷劑裝料操作，。并紀(jì)錄以下數(shù)據(jù)——電壓、電流、吸入壓力、吸入溫度、排出壓力、排出溫度、空間溫度、環(huán)境溫度和壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
在第二階段，回收R-12裝料，并將體系抽空到300μm壓力。然后將原有裝料約90％(重量)的R-134/戊烷(98/2％)混合物再裝入體系。再次操作體系和按上述紀(jì)錄相同的數(shù)據(jù)。
最后，在第三階段中，回收R-134a/戊烷混合物，然后用第二階段相同數(shù)量的R-134a/R-125/戊烷(88/10/2％)混合物代替。再次操作體系，并紀(jì)錄相同的數(shù)據(jù)。
所有三個(gè)階段的數(shù)據(jù)列入表7。
參考表7，可以看出改變混合物在操作壓力、溫度或效率方面沒(méi)有明顯的變化。對(duì)體系的操作和組件沒(méi)有明顯的負(fù)影響。
結(jié)論是，在家用致冷機(jī)和冷凍機(jī)中作為R-12的滴狀態(tài)物的R-134a+2％戊烷的混合物看來(lái)有類(lèi)似的能力以及對(duì)設(shè)備或操作沒(méi)有直接的負(fù)影響。10％R-125加到上述混合物中對(duì)以前的壓力和溫度或體系的操作沒(méi)有任何明顯的影響。
實(shí)施例7使用95/5/1/2％(重量)比的R134a/R125/異戊烷/丁烷的混合物，在商業(yè)致冷體系上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。將致冷劑混合物裝到體系中，并與以前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行性能比較。結(jié)果列入表9。在其他壓力和溫度中排出，能力和能量用量類(lèi)似88/10/2％比的R134a/R125/戊烷摻混物。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中油液面保持不變。應(yīng)當(dāng)指出，用異戊烷/丁烷混合物代替戊烷提供了相同的油回流性質(zhì)；以及指出，R125的含量從10％下降到5％不會(huì)使性能變差。
表1 R125/R134a作為R12改型物

表2 R125/R134a作為MACR12改型物

表3 商業(yè)致冷體系中R-12與R134a/戊烷混合物比較

壓力為巴溫度為攝氏度能力為公斤/分表4 R-12與R-134a+2％戊烷汽車(chē)A/C應(yīng)用車(chē)輛#1 1990 Chrysler Mini-Van

壓力為巴溫度為攝氏度車(chē)輛靜止表5 R-134a+戊烷與R-134a+R125+戊烷汽車(chē)A/C應(yīng)用車(chē)輛#1 1990 Chrysler Mini-Van

壓力為巴溫度為攝氏度車(chē)輛靜止表6 R-12與R-134a/R-125/戊烷(88/10/2％)汽車(chē)A/C應(yīng)用車(chē)輛#21987 Toyota Camry

壓力為巴溫度為攝氏度車(chē)輛靜止表7 R-12替代試驗(yàn)結(jié)果家用冷凍機(jī)

壓力為巴溫度為攝氏度表8 R-12替代試驗(yàn)結(jié)果家用冷凍機(jī)

壓力為巴溫度為攝氏度表9 R-12與R-134a/戊烷與R-134a/R-125戊烷和R-134a/R-125/異戊烷/丁烷商業(yè)制冷體系

壓力為巴溫度為攝氏度能力為公斤/分
權(quán)利要求
1.一種由氫氟碳組分和添加劑組成的致冷劑組合物，所述的氫氟碳組分由1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)和五氟乙烷(R125)組成，其中R125和R134a的重量為R125 1-17％R134a 99-83％；所述的添加劑選自沸點(diǎn)為-5至+70℃的飽和烴及其混合物，其中烴類(lèi)添加劑包括丁烷和選自正戊烷、異戊烷、環(huán)戊烷及其混合物的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的致冷劑組合物，其中所述的重量為R125 2-15％R134a 98-85％
3.根據(jù)權(quán)利要求2的致冷劑組合物，其中所述的重量為R125 9-13％R134a 91-87％
4.根據(jù)權(quán)利要求1的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑為丁烷和正戊烷的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑為丁烷和正戊烷的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑為正戊烷、異戊烷和丁烷的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的致冷劑組合物，其中戊烷∶丁烷的比為1∶3至1∶8。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的致冷劑組合物，其中戊烷∶丁烷的比為1∶3至1∶8。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的致冷劑組合物，其中戊烷∶丁烷的比為1∶5。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的致冷劑組合物，其中戊烷∶丁烷的比為1∶5。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、3和6之一的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑進(jìn)一步包括選自2-甲基丙烷、2，2-二甲基丙烷、己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷、甲基環(huán)戊烷及其混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、3、6、7、8、9、10之一的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑的數(shù)量為微量至10％。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑的數(shù)量為1-8％。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的致冷劑組合物，其中烴類(lèi)添加劑的數(shù)量為2-4％。
全文摘要
一種含有包括1，1，1，2－四氟乙烷(HFC134a)在內(nèi)的氫氟碳組分的致冷劑組合物，所述的組合物還含有選自沸點(diǎn)－5至+70℃的飽和烴或其混合物的添加物。
文檔編號(hào)C09KGK1990817SQ20051011311
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月30日
發(fā)明者理查德·鮑威爾, 約翰·愛(ài)德華·普爾, 約翰·德里克·卡珀, 詹姆斯·維克托·托馬斯 申請(qǐng)人:Rpl控股有限公司