專利名稱：烴類混合制冷劑、冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)、冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法、以 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無氯氟烴(chlorofluorocarbon)或氯氟烴代用物的烴類混合制 冷劑、使用它的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)、使用前述的烴類混合制冷劑的冷凍/冷 藏或制冷/制熱空調(diào)方法、以及冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，都是使用所謂的氟氯烴(CFC;氟氯烴)，比如二氯二氟甲烷 (dichlorodifluoromethane)(CFC12)禾口一 氯三氟甲焼(chlorotrifluoromethane) (CFC13)作為空調(diào)機(jī)或冰箱中使用的制冷劑。但是，由于氟氯烴降解臭氧層使全球環(huán) 境嚴(yán)重受損的原因，對氟氯烴的使用已經(jīng)被完全禁止了。因此，已經(jīng)開發(fā)出以HCFC(氫 氣氣經(jīng)(hydrochlorof luorocarbon)),比如 二氣——?dú)饧谉?dichlorof luoromethane) (HCFC21)和一氯二 氟甲烷(chlorodif luoromethane) (HCFC22),和 HFC (氫氟烴 (hydrof luorocarbon)),比如 1,1, 2，2-四氟乙烷(1,1, 2, 2-tetraf luoroethane) (HFC 134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)以及1，1，1_三氟乙烷(HFC 143a)，為代表的氟氯烴 代用物。這些HCFC和HFC與CFC相比，所具有傷害臭氧層的能力較低或不對臭氧層造成傷 害，但是它們對全球變暖的毀滅性效果比二氧化碳大幾百倍到幾千倍。在這種情況下，天然制冷劑，如二氧化碳、氨和烴類已經(jīng)被使用作為HCFC和HFC的 代用物。在烴類制冷劑的一個實施例中，異丁烷已經(jīng)代替了日本家用冰箱的制冷劑。另外，丙烷或以相同摩爾數(shù)混合丙烷及異丁烷的制冷劑已經(jīng)已知在空調(diào)機(jī)中能夠 顯示出與HFC相對應(yīng)的空調(diào)性能表現(xiàn)。但是，與家用冰箱相比制冷劑的規(guī)定填充量大幅增 加，因此，對機(jī)器側(cè)的制冷劑易燃性提出高度復(fù)雜的對策及減少制冷劑填充量是主要的實 際挑戰(zhàn)。另外，近年來，為了防止全球變暖，存在著手對冷凍和空調(diào)器具進(jìn)行省電開發(fā)的緊 迫需求。專利文獻(xiàn)1和2描述了丙烷和丁烷混合物制冷劑的使用，該制冷劑是作為與單種 的烴類制冷劑幾乎不能代替的氟氯烴R12可互換的烴類混合制冷劑，從而當(dāng)填充足夠量制 冷劑時，能在增壓情況下具有與氟氯烴R12的蒸發(fā)和冷凝溫度近似的物理性能，和另一種 丙烷、丁烷和乙烷混合物制冷劑的使用，以便具有與氟氯烴R12近似的蒸氣壓強(qiáng)曲線。但 是，這些制冷劑混合物存在著代替前述的氟氯烴代用物不能提供足夠冷凍和空調(diào)功能的缺 點(diǎn)ο專利文獻(xiàn)3描述了含有乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷和正戊烷的制冷劑，目 的是為了彌補(bǔ)丙烷/丁烷制冷劑在400°C范圍內(nèi)的低著火溫度。因此，所述制冷劑具有不能 提供足以替換由氟氯烴代用物例如HCFC、HFC等實現(xiàn)的冷凍和空調(diào)功能。專利文獻(xiàn)1 美國專利號No. 6，336，333
專利文獻(xiàn)2 國際申請公開號No. 97/20902專利文獻(xiàn)3 日本未審特許公開專利號No. 2004-3570
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要達(dá)到的目的是通過利用例如是天然制冷劑的烴類制冷劑取代具有比氟 氯烴更低的沸點(diǎn)和更高的蒸氣壓強(qiáng)的氟氯烴代用物(HCFC和HFC)的方式來減少溫室氣體 氟氯烴代用物的使用，從而使得是天然制冷劑的烴類制冷劑為無氟氯烴，并通過節(jié)省冷凍 和空調(diào)器具能量的方式防止全球變暖的發(fā)生。更具體來說，本發(fā)明的另一個目的是為了提供一種烴類混合制冷劑，其能夠為冷 凍和空調(diào)器具節(jié)省電力并能減少制冷劑的填充量，以便于提出解決機(jī)器制冷劑的易燃性的 對策，以及使用烴類混合制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)及空調(diào)方法。實現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)手段依照本發(fā)明的烴類混合制冷劑，其特征在于含有丙烷，并且具有7°C時0. 3至IMPa 的飽和蒸氣壓強(qiáng)和35°C時0. 6至2. 2MPa的飽和蒸氣壓強(qiáng)。在本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于進(jìn)一步含有正丁烷 和異丁烷。在本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于進(jìn)一步含有乙烷。在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于具有-20°C或以 下的沸點(diǎn)。在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷 合計占39摩爾％或以下。在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷 合計占24摩爾％或以下，正丁烷占19摩爾％或以下，異丁烷占12摩爾％或以下，乙烷占3 摩爾％或以上。在本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于制冷劑的理論 COPk滿足以下條件(a)到(c)中的一個或多個(a)在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的理論制冷循環(huán)中為8. 4或以上；(b)在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的理論制冷循環(huán)中為3. 9或以上；(c)在蒸發(fā)溫度為-15°C、冷凝溫度為30°C的理論制冷循環(huán)中為4. 5或以上。在本發(fā)明其他優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于滿足以下公式 (V)到(IX)中的一個或多個COPec (7°C /35°C )/{pL(7°C ) X (1/PV(7°C ))} ^ 4. 6....公式(V)公式中，COPkc(7°C/35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理 論制冷性能系數(shù)；pL(7°C ) :7°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭?zeotropic refrigerant)具有與 7°C時 飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(7°C ) :7°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)coPKHGO/ssto/ipLGstoxd/pvGst))}彡 11.9····公式(νι)
8
公式中，COPra(7°C/35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理 論制熱性能系數(shù)；ρ L(35°C ) :35°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c35°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng) 的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(350C ) :35°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)C0PEC(0°C/50°C )/{pL(0°C ) X (1/PV(0°C ))} ^1.7....公式(ΥΠ )公式中，COPeh(0°C/50°C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理 論制冷性能系數(shù)P L(0°C ) :0°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c0°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽 和液體密度(kg/Ι)；P V(0°C ) :0°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPeh(0°C /50°C )/{p L(50°C ) X (1/p V(50°C ))} ^ 9. 6....公式(VDI)公式中，COPeh(0°C/50°C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理 論制熱性能系數(shù)；ρ L(50°C ) :50°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c50°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng) 的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(500C ) :50°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPec(-15°c /30°C )/{pL(-15°C ) X (1/pV(-15°C ))} ^ 1. 2....公式(IX )公式中，C0Pkh(_15°C/30°C )在蒸發(fā)溫度為_15°C、冷凝溫度為30°C的制冷循環(huán) 的理論制冷性能系數(shù)；ρ L(_15°C ) :-15°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c_15°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓 強(qiáng)的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(-15°C ) :-15°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)在本發(fā)明其他優(yōu)選實施方式中的烴類混合制冷劑，其特征在于含有55到98摩 爾％ (在烴類混合制冷劑中)的丙烷和從甲烷、乙烷、乙烯、正丁烷、異丁烷、丙炔、環(huán)丙烷、 丁烯和異丁烯中選出的至少一種。依照本發(fā)明的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于使用上面介紹過的 烴類混合制冷劑。依照本發(fā)明的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于使用氟氯烴代用物 制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是上面介紹過的 任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(I )和(II )(A-B)彡 0. 5MPa....公式(I )公式中，A:7°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；B :7°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)(C-D)彡 IMPa....公式(II )公式中，C:35°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；D :35°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)在本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于 烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(III)
QX (R/3S)≤ P ≤ QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的 填充質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用 物制冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量；R 烴類制冷劑的臨界密度；S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度在本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于 烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)≤ P ≤ QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于 使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充 的是上面介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)≤ P ≤ QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于 使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充 的是上面介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)≤ P ≤ QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在 于前述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)專門是為了在上面介紹過的任一種冷凍/冷藏 或制冷/制熱空調(diào)方法中進(jìn)行冷卻的操作。在本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在 于冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑在上面介紹過的任一種冷凍/冷藏 或制冷/制熱空調(diào)方法中采取以下樣式(a)、(b)和(c)中任一種(a)將氟氯烴代用物制冷劑從存在氟氯烴代用物制冷劑的場合去除的樣式，(b)將填充的存在的氟氯烴代用物制冷劑去除的樣式，和(c)不填充氟氯烴代用物制冷劑的樣式。依照本發(fā)明冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于使用氟氯 烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是上面 介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(I )和(II )(A-B)≤ 0. 5MPa ....公式(I )公式中，A、B與前面介紹過的相同(C-D)≤ IMPa ....公式(II )公式中，C、D與前面介紹過的相同在本發(fā)明另一實施方式中冷凍/冷藏或制冷 在于烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(III)
制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征
QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明另一實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特 征在于烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方 法，其特征在于使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流 通路徑內(nèi)部填充的是上面介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方 法，其特征在于使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流 通路徑內(nèi)部填充的是上面介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同在本發(fā)明又另一優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方 法，其特征在于將烴類混合制冷劑填充到專門是為了進(jìn)行冷卻操作的冷凍/冷藏或制冷/ 制熱空調(diào)系統(tǒng)中。在本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方 法，其特征在于前述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑采取以下樣式 (a)、(b)和(c)中任一種(a)將氟氯烴代用物制冷劑從存在氟氯烴代用物制冷劑的場合去除的樣式，(b)將填充的存在的氟氯烴代用物制冷劑去除的樣式，和(c)不填充氟氯烴代用物制冷劑的樣式。發(fā)明的技術(shù)效果依照本發(fā)明，具有比氟氯烴更低的沸點(diǎn)和更高的蒸氣壓強(qiáng)的氟氯烴代用物可用天 然制冷劑取代，以減少對溫室氣體氟氯烴代用物的使用，并可以節(jié)省冷凍和空調(diào)用具的能 量從而防止全球變暖的發(fā)生。依照本發(fā)明的烴類混合制冷劑使得繼續(xù)利用使用氟氯烴代用物制冷劑的現(xiàn)有的 冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)(冷凍和空調(diào)器具)是有可能的。因此本發(fā)明的烴類混 合制冷劑適用于現(xiàn)有的機(jī)器，且無需提供新機(jī)器，因此溫室氣體可以極其經(jīng)濟(jì)和迅速地減 少并起到節(jié)能的效果，由此從各個方面防止了全球變暖的發(fā)生。另外，通過使用本發(fā)明的烴 類混合制冷劑，利用使用現(xiàn)有氟氯烴代用物制冷劑的冷凍和空調(diào)器具的技術(shù)和設(shè)計就能在 短的時間周期內(nèi)生產(chǎn)出節(jié)能的空調(diào)機(jī)。另外，通過使用本發(fā)明的烴類混合制冷劑，與現(xiàn)有氟氯烴代用物的去除成本相比， 去除制冷劑的成本可被大大減少。此外，本發(fā)明的烴類混合制冷劑有可能在使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍和空調(diào) 器具中獲得比以前已知的通過以相同摩爾數(shù)混合丙烷和異丁烷制成的丙烷或烴類制冷劑
11更高的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)，從而能減少制冷劑的填充量并便于對機(jī)器的制冷劑易燃性提 出對策。


圖1是顯示了用于測量制冷劑飽和蒸氣壓強(qiáng)的試料容器的示意圖。圖2顯示了用于測量制冷劑臨界點(diǎn)和飽和蒸氣壓強(qiáng)的試料容器。圖3是顯示了用于制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)測量裝置的示意圖。圖4是顯示了 R22和制冷劑B的冷凍/冷藏實驗結(jié)果的圖表。圖5是顯示了 R134a和制冷劑B的冷凍/冷藏實驗結(jié)果的圖表。圖6是顯示了 R134a和制冷劑A的冷凍/冷藏實驗結(jié)果的圖表。圖7是顯示了變頻熱泵(inverter heat pump)類型空調(diào)機(jī)在冷卻過程中實測COP 和制冷劑理論COPk之間關(guān)系的圖表。圖8是顯示了變頻熱泵類型空調(diào)機(jī)在加熱過程中實測COP和制冷劑理論COPk之 間關(guān)系的圖表。圖9是顯示了介于丙烷和C2/C3烴類之間的二元混合制冷劑的理論 COP (70C /350C )關(guān)系的圖表。圖10是顯示了介于丙烷和C1/C5烴類之間的二元混合制冷劑的理論 COP (70C /350C )關(guān)系的圖表。圖11是顯示了介于丙烷和C4烴類之間的二元混合制冷劑的理論COP (7°C /35°C ) 關(guān)系的圖表。附圖標(biāo)記說明
1 禾口 10試料容器
2壓強(qiáng)傳感器
3護(hù)鞘型白金電阻測溫器
4高壓閥
5數(shù)字萬用表
6計算機(jī)
7恒溫室
8直流電源
11透明區(qū)域
12藍(lán)寶石玻璃
130型環(huán)
14備用環(huán)(backup ring)
15試料容器本體
16中央部件
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式(1)中的烴類混合制冷劑含有丙烷，并可進(jìn)一步含有正丁烷和 異丁烷，另外，可含有乙烷。烴類混合制冷劑與這些內(nèi)容物混合，使得它在7°C時的飽和蒸氣壓強(qiáng)變?yōu)?. 3到IMPa，優(yōu)選為0. 35到0. 9MPa，或者它在35 °C時的飽和蒸氣壓強(qiáng)變?yōu)?. 6 到2. 2MPa，優(yōu)選為0. 8到2. 2MPa,更優(yōu)選為1. 3到1. 5MPa。假設(shè)烴類混合制冷劑在7°C時 的飽和蒸氣壓強(qiáng)小于0. 3MPa的情況下，則不能獲得足夠的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)，而當(dāng)假設(shè) 它超過IMPa時，則不能實現(xiàn)足夠的能量節(jié)約。假設(shè)烴類混合制冷劑在35°C時的飽和蒸氣壓 強(qiáng)小于0. 6MPa的情況下，則不能獲得足夠的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)，而當(dāng)假設(shè)它超過2. 2MPa 時，則不能達(dá)成足夠的能量節(jié)約。丙烷占整個烴類混合制冷劑的配比(compounding ratio)是50到97摩爾％，優(yōu) 選為60到93摩爾％。在這樣的配比下，制冷劑在7°C和35°C時的飽和蒸氣壓強(qiáng)可被調(diào)整 到期望數(shù)值。丙烯可以與丙烷結(jié)合使用，其使用范圍為假設(shè)摩爾比(丙烯/(丙烷+丙烯)) =0 到 0. 8。正丁烷和異丁烷的配比合計小于39摩爾％，優(yōu)選為0. 2到39摩爾％，更優(yōu)選為 1.0到24摩爾％。在這樣的配比下，各種氯氟烴代用物可被代替。正丁烷的配比小于19摩 爾％，優(yōu)選為0. 1到19摩爾％。異丁烷的配比小于12摩爾％，優(yōu)選為0. 1到12摩爾％。在 這樣的配比下，制冷劑在7°C和35°C時的飽和蒸氣壓強(qiáng)可被很好地調(diào)整到期望數(shù)值。乙烷的配比優(yōu)選等于或大于3摩爾％。在這樣的配比下，制冷劑在7°C和35°C時 的飽和蒸氣壓強(qiáng)可被調(diào)整到更高的數(shù)值?？梢允褂眉淄楹鸵蚁┲械囊环N或全部來替換乙烷 或與乙烷組合使用。在這種情況下，以(甲烷)/(乙烷+甲烷)的摩爾比=0到0.8使用 甲烷，而以(乙烯)/(乙烷+乙烯)的摩爾比=0到0.8使用乙烯。實施方式(1)的烴類混合制冷劑的沸點(diǎn)優(yōu)選地等于或小于-20°C，以便通過增加 烴類混合制冷劑壓強(qiáng)的方式改進(jìn)制冷劑的性能表現(xiàn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對具有高冷凍能力的 HCFC和HFC的代用。順便提一句，本發(fā)明中的術(shù)語“制冷劑”的意思是不僅用于冷卻還用于 加熱的制冷劑。通過壓縮制冷劑能夠進(jìn)行發(fā)熱并用于加熱目的。并且，需要進(jìn)行許多次的各種制冷劑熱力學(xué)性質(zhì)的試驗制造和實測，實際的冷凍 和冷藏測試和冷卻和加熱測試，從而找出制冷劑成分的最佳條件，這對測試者是一個沉重 的負(fù)擔(dān)。實際上，即便對一種種類的制冷劑的檢測都要花費(fèi)數(shù)年的時間，然而，本發(fā)明的發(fā) 明人根據(jù)制冷劑理論制冷循環(huán)性能系數(shù)(制冷劑理論COPk)的試驗結(jié)果和相關(guān)熱力學(xué)性 質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)由于所進(jìn)行的冷卻和加熱測試與冷凍和空調(diào)器具的耗電量存在直接關(guān)系，使 得制冷劑理論COPk與實測COP之間存在一定的關(guān)聯(lián)。圖7是顯示了變頻熱泵類型空調(diào)機(jī) 在冷卻過程中實測COP和制冷劑理論COPk之間關(guān)系的圖表，而圖8是顯示了其相同類型 在加熱過程中的關(guān)系的圖表。具體來說，圖表縱軸表示實測C0P，而圖表橫軸表示公式(實 測COP) / {飽和液體密度P L kg/1 X (1/飽和蒸氣密度P V mol-kg/m3)}，如圖7和圖8中 所示的比例關(guān)系被發(fā)明人開發(fā)出來。實測COP通過使用由Nippon PMAC Co.，Ltd.制作 的空氣源加熱泵單元AEP22B獲得?？赏ㄟ^使用三種制冷劑理論COP不同的制冷劑類型， 即，使用填充量為650g的標(biāo)準(zhǔn)氟氯烴代用制冷劑R410A，和填充量各為260g的根據(jù)本發(fā) 明試制的烴類混合制冷劑——制冷劑A和制冷劑B改變頻率進(jìn)行測量。制冷劑理論COPk 是由每個焓差(enthalpy differences)計算得出，所述焓差由通過使用日本冷凍協(xié)會 (Japanese Association of Refrigeration)在1991年發(fā)行的《冷凍空調(diào)技術(shù)——初級課 本》(〃 Freezing and Air Conditioning Technology-Elementary Textbook")中提至丨J 的方法根據(jù)制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度與制冷劑壓強(qiáng)和焓之間的關(guān)聯(lián)的冷凍能力和理論所需要的壓縮能量定義。但是，由于甚至在氣液共存的狀態(tài)下等溫線仍偏離等壓線， 此時本發(fā)明的烴類制冷劑是非共沸的，液側(cè)的焓通過設(shè)定在飽和蒸氣線處的蒸發(fā)溫度和冷 凝溫度下的等壓變化計算。此外，各種狀態(tài)等式和經(jīng)驗等式已經(jīng)被提議用來計算熱動力性 質(zhì)，比如計算焓所需的制冷循環(huán)過程中的制冷劑焓，但是，早期方法存在的問題由與實際測 量值差異很大、使用烴類混合制冷劑的經(jīng)驗缺乏、和信賴性確認(rèn)不足。因此，在基于美國國 家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(The National Institute ofStandards and Technology) (NIST)的 SUPERTRAPP (依照Peng-Robinson狀態(tài)等式熱力學(xué)性質(zhì)計算程序)等與制冷劑實際測量值 比較結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)實測COP和的制冷劑理論COPk存在上面介紹過的關(guān)聯(lián)，采 用NIST的REFPR0P8. 0 (依照修正Benedict-Webb-Rubin狀態(tài)等式、混合規(guī)則等最新熱力學(xué) 性質(zhì)計算程序，)來計算焓、飽和液體密度、飽和蒸氣密度等?？梢钥隙ㄖ评鋭├碚揅OPk大的烴類混合制冷劑成分與如上所介紹的實測COP和 (制冷劑理論COPk) / {飽和液體密度X (1/飽和蒸氣密度)}存在關(guān)聯(lián)，可代替氟氯烴代用 物并具有比丙烷更高的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)，它們可以通過使用丙烷與二十三種烴類以及 根據(jù)前述試驗知識組合REFPR0P 8.0對熱動力性質(zhì)數(shù)值仿真得出。在以下的實施方式部分 的表格2和3以及圖9到11中顯示了計算實施例的結(jié)果。從新知識可知，蒸發(fā)溫度為7°C而冷凝溫度為35°C的理論制冷循環(huán)性能系數(shù)(制 冷劑理論COPk(7°C /35°C ))優(yōu)選為8. 4或以上，從確保具有比氟氯烴代用物制冷劑和現(xiàn)存 于空調(diào)制冷設(shè)備，如室內(nèi)空調(diào)機(jī)中的烴類制冷劑更好的制冷/制熱空調(diào)性能表現(xiàn)的立場來 說，最好是8. 5或以上。另外，蒸發(fā)溫度為0°C而冷凝溫度為50°C的理論制冷循環(huán)性能系數(shù)(制冷劑理論 COPe(0°C /500C ))優(yōu)選為3. 9或以上，從確保具有比氟氯烴代用物制冷劑和現(xiàn)存于空調(diào)冷 藏器具，如室內(nèi)空調(diào)機(jī)、自動販賣機(jī)和冰箱中的烴類制冷劑更好的制冷/制熱空調(diào)和冷凍 性能表現(xiàn)的立場來說，最好是4. 0或以上。蒸發(fā)溫度為_15°C而冷凝溫度為30°C的理論制 冷循環(huán)性能系數(shù)(制冷劑理論C0PK(-15°C/30°C))優(yōu)選為4. 5或以上，從確保具有比氟氯 烴代用物制冷劑和現(xiàn)存于空調(diào)冷藏器具，如冷凍冷藏機(jī)、工業(yè)冷藏機(jī)和工業(yè)冷凍機(jī)中的烴 類制冷劑更好的制冷/制熱空調(diào)和冷凍性能表現(xiàn)的立場來說，最好是4. 9或以上。另外，從新知識可知，從確保具有比氟氯烴代用物制冷劑和現(xiàn)存于設(shè)計使用相對 較高壓強(qiáng)的制冷劑如R410A的前述機(jī)器中的烴類混合制冷劑更好的冷凍性能表現(xiàn)的立場 來說，本發(fā)明的烴類混合制冷劑滿足公式(V )、公式(VI)、公式(ΥΠ)、公式(VDI)和公式 (IX )中一個或多個，優(yōu)選滿足許多個公式，最優(yōu)選滿足全部公式。COPec (7°C /35°C )/{PL(7°C ) X (1/PV(7°C ))} ^ 4. 6....公式(V)公式中，COPkc(7°C/35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理 論制冷性能系數(shù)；ρ L(7°C ) :7°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c7°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽 和液體密度(kg/1)；P V(7°C ) :7°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPeh(7°C /35°C )/{PL(35°C ) X (1/PV(35°C ))}彡 11.9····公式(VI)公式中，COPkh(7°C/35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理 論制熱性能系數(shù)；
ρ L(35°C ) :35°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c35°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng) 的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(350C ) :35°C時的飽和蒸氣密度(mol_kg/m3)COPec (0°C /50°C )/{PL(0°C ) X (1/PV(0°C ))} ^ 1. 7....公式(ΥΠ)公式中，COPkh(0°C/50°C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理 論制冷性能系數(shù)；P L(0°C ) :0°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c0°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽 和液體密度(kg/Ι)；P V(0°C ) :0°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPeh(0°C /50°C )/{P L(50°C ) X (1/p V(50°C ))} ^ 9. 6....公式(VDI)公式中，COPra(0°C/50°C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理 論制熱性能系數(shù)；ρ L(50°C ) :50°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c50°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng) 的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(500C ) :50°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPec(-15°C /30°C )/{PL(-15°C ) X (1/PV(-15°C ))} ^ 1. 2....公式(IX )公式中，C0PKH(_15°C/30°C )在蒸發(fā)溫度為_15°C、冷凝溫度為30°C的制冷循環(huán) 的理論制冷性能系數(shù)；ρ L(_15°C ) :-15°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c_15°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓 強(qiáng)的飽和液體密度(kg/Ι)；P V(-15°C ) :-15°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)依照本發(fā)明的制冷劑含有丙烷，其作為具有接近相對較高壓強(qiáng)的氟氯烴代用物如 R410A熱力學(xué)性質(zhì)的主要成分，以滿足上面介紹的熱力學(xué)物理特征，其特征在于進(jìn)一步含有 從Cl烴類、C2烴類、C3烴類和C4烴類中選出的至少一種烴類并具有大的制冷劑理論COPk 和(制冷劑理論COPk) / {飽和液體密度P LX (1/飽和蒸氣密度P V)}。本發(fā)明的制冷劑具有比現(xiàn)存的氟氯烴代用物、丙烷和以相同摩爾數(shù)混合丙烷及異 丁烷的烴類制冷劑高的制冷劑理論C0PK，因此可以確保在各種不同類型的冷凍和空調(diào)設(shè)施 中有高性能表現(xiàn)。另外，因為(制冷劑理論COPk)/{飽和液體密度P LX (1/飽和蒸氣密度 ρ ν)}高，在為相對較高壓強(qiáng)的制冷劑，如R410A設(shè)計的機(jī)器中能耗可被減少。用30摩爾％或以上的正戊烷、異戊烷或C5烴類正戊烷與丙烷的混合顯示了改良 的COP效果，但是飽和蒸氣壓強(qiáng)和飽和蒸氣密度被降低以增加飽和液體密度，進(jìn)而降低了 (制冷劑理論COPk)/{飽和液體密度PLX (1/飽和蒸氣密度P V)}，并且在施加到相對較 高壓強(qiáng)制冷劑設(shè)計的機(jī)器中時存在困難。對C6或更高烴類比如己烷和庚烷也是同理。另外，本發(fā)明烴類混合制冷劑可含有55到98摩爾％，優(yōu)選60到96摩爾％，更優(yōu) 選70到95摩爾％ (在烴類混合制冷劑中)的丙烷和從甲烷、乙烯、乙烷、正丁烷、異丁烷、 丙炔、環(huán)丙烷、丁烯和異丁烯中選出的至少一種。對于由丙烷和一種烴類組成的二元混合制冷劑來說，可根據(jù)所混合的烴類種類不 同而改變制冷劑成分的摩爾百分比，以獲得高于現(xiàn)存氟氯烴代用物制冷劑和現(xiàn)存烴類制冷 劑的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)。圖9是顯示了介于丙烷和C2/C3烴類之間的二元混合制冷劑的理論COP (7°C /35°C )關(guān)系，圖10顯示了介于丙烷和C1/C5烴類之間的相同關(guān)系，和圖11顯 示了介于丙烷和C4烴類之間的相同關(guān)系。由于顯示出的理論COP最大值在5到35摩爾％ 的范圍內(nèi)，并可通過混合具有比丙烷碳數(shù)少的Cl和C2烴類提高，因此優(yōu)選在丙烷和甲烷混 合制冷劑中的甲烷占5到40摩爾％，從確保獲得比氟氯烴代用物制冷劑和現(xiàn)存烴類制冷劑 更好的冷凍和空調(diào)性能表現(xiàn)的立場出發(fā)，考慮到飽和蒸氣壓強(qiáng)和在蒸氣-液體共存狀態(tài)下 等溫線和等壓線之間的偏離，甲烷最好是占5到25摩爾％。從相同的立場出發(fā)，更優(yōu)選在 丙烷和乙烯混合制冷劑中的乙烯占5到35摩爾％。從相同的立場出發(fā)，更優(yōu)選在丙烷和乙 烷混合制冷劑中的乙烷占5到25摩爾％。如果增強(qiáng)制冷劑理論COP的效果相對較小，優(yōu)選 是接近最大值的10到15摩爾％。與丙烷相等的C3烴類丙炔和環(huán)丙烷具有增強(qiáng)制冷劑理論COP的效果，但是存在一 種趨于平緩的傾向。從相同的立場出發(fā)，在丙烷和丙炔混合制冷劑中的丙炔占5到30摩 爾％。從相同的立場出發(fā)，在丙烷和環(huán)丙烷混合制冷劑中環(huán)丙烷占5到40摩爾％。有C3 烴類的混合物具有使蒸氣液體共存狀態(tài)下等溫線和等壓線之間的偏離消失的優(yōu)點(diǎn)。由于制冷劑理論COP在不混合30摩爾％或以上除正丁烷和異丁烷以外的C4或 更高烴類的情況下就不會提高，因此它幾乎不在二元系統(tǒng)中使用，因為考慮到為使用相對 較高壓強(qiáng)制冷劑如R410A而設(shè)計的前述機(jī)器的性能表現(xiàn)，蒸氣壓強(qiáng)會下降。優(yōu)選在丙烷和 正丁烷混合制冷劑中正丁烷占5摩爾％或以上，以增強(qiáng)制冷劑理論C0P，但從相同的立場出 發(fā)，在考慮到蒸氣壓強(qiáng)下降的情況下更優(yōu)選它占25摩爾％或以下。優(yōu)選在丙烷和異丁烷混 合制冷劑中異丁烷占15摩爾％或以上，以增強(qiáng)制冷劑理論C0P，但從相同的立場出發(fā)，在考 慮到蒸氣壓強(qiáng)下降的情況下更優(yōu)選它占30摩爾％或以下。從相同的立場出發(fā)，在丙烷和異 丁烷混合制冷劑中異丁烷占25到35摩爾％。從相同的立場出發(fā)，在丙烷和丁烯混合制冷 劑中丁烯占25到35摩爾％。另外，本發(fā)明烴類混合制冷劑的更優(yōu)選實施方式提供了一種丙烷三元烴類混合制 冷劑，其中Cl或C2烴類和C4烴類混合組合成比二元烴類混合制冷劑具有更增強(qiáng)制冷劑理 論COP的制冷劑。其一種具體模式含有70到85摩爾％的丙烷、10到25摩爾％乙烷和5到 10摩爾％的異丁烷。其另一種模式含有60到85摩爾％的丙烷、10到30摩爾％乙烯和5到 15摩爾％的異丁烷。其又另一種模式含有50到90摩爾％的丙烷、5到25摩爾％甲烷和5 到20摩爾％的異丁烷。本發(fā)明烴類混合制冷劑更進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式提供了一種從丙烷、異丁烷、正 丁烷、乙烷、乙烯和甲烷中選出至少一種的丙烷多元(propane-polythetic)烴類混合制冷 劑以增強(qiáng)制冷劑理論C0P，并比前述的三元烴類混合制冷劑進(jìn)一步增強(qiáng)了(C0PK)/{飽和液 體密度P LX (1/飽和蒸氣密度P V)}。丙烷多元烴類混合制冷劑含有55到96摩爾％的丙 烷、0.2到28摩爾％的正丁烷、0.8到12摩爾％的異丁烷和2到11摩爾％的乙烷。進(jìn)一步 地，其中可包含高達(dá)25摩爾％的乙烷、2到30摩爾％的乙烯和2到25摩爾％的甲烷。進(jìn)一 步地，優(yōu)選其他烴類的含量占0. 1摩爾％或以下。本發(fā)明實施方式(1)中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法被施加到冷凍/冷藏 系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)使用氟氯烴代用物制冷劑如HCFC和HFC，或已經(jīng)使用了所述 氟氯烴代用物制冷劑或還未使用過所述氟氯烴代用物制冷劑。冷凍/冷藏系統(tǒng)或制冷/制 熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是上面介紹過的任一種烴類混合制冷劑，以滿足
16公式(I )和(II )。更具體來說，存在三種模式。使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)一旦去除了氟氯烴代用 物制冷劑，就馬上進(jìn)行填充滿足公式(I )和(II )的烴類混合制冷劑并替換氟氯烴代用 物制冷劑的操作。作為備選，已經(jīng)使用過氟氯烴代用物制冷劑并已經(jīng)將氟氯烴代用物制冷 劑去除的冷凍/冷藏系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)進(jìn)行填充滿足公式(I )和(II )的烴類混合制冷 劑的操作。作為另一種備選，不使用氟氯烴代用物制冷劑或還未使用過氟氯烴代用物制冷 劑的冷凍/冷藏系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)進(jìn)行填充滿足公式(I )和(II )的烴類混合制冷劑的 操作。實施方式(1)中的公式(I )禾Π ( II )如下(A-B)彡 0. 5MPa. · · ·式(I )公式中，A:7°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；B :7°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)(C-D)彡 IMPa. · · ·公式(II )公式中，C:35°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；D :35°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)通過使烴類混合制冷劑滿足公式(I )和(II )，就能即便在替換了許多HCFC和 HFC時仍能同時獲得足夠的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)能力和節(jié)能效果。在實施方式(1)中，優(yōu)選烴類混合制冷劑滿足公式(III)。通過使填充量滿足公式 (III)，就能即便在替換了許多HCFC和HFC時仍能同時獲得足夠的冷凍/冷藏或制冷/制 熱空調(diào)能力和節(jié)能效果。前述的公式(III)如下QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的 填充質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用 物制冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量；R 烴類制冷劑的臨界密度；S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度前述的Q值表示假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯 烴代用物制冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量?？照{(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑 的最佳質(zhì)量是氟氯烴代用物的填充量，實測C0P(看表格1(注2))由此在依照J(rèn)IS B8615-1 方法進(jìn)行冷卻測試時通過本領(lǐng)域技術(shù)人員對參數(shù)進(jìn)行改變而成為最大值，參數(shù)比如是氟氯 烴代用物的填充量、空調(diào)機(jī)變頻器(inverter)的頻率和/或膨脹閥的開閉程度。在確定實施方式(1)中的制冷劑期望填充質(zhì)量的上限和下限時，如果烴類混合制 冷劑的臨界密度R和氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度S是已知的，那么可以采用這些數(shù)值， 但是還可以采用的一種確定相關(guān)填充質(zhì)量的方式是改變填充量而不包括烴類混合制冷劑 的臨界密度R和氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度S。那就是說，公式(III)中的上限和下限 明顯含有預(yù)期的數(shù)值，其中實施方式(1)中的填充質(zhì)量P的好結(jié)果恰好必然落入公式(III) 中的上限和下限之間。因此，無論是否使用烴類混合制冷劑的臨界密度R和氟氯烴代用物
17制冷劑的臨界密度S的實際數(shù)值進(jìn)行計算都無關(guān)緊要，因此，公式左手側(cè)的QX (R/3S)的值 與公式右手側(cè)QX (R/S)的值表示的僅是與計算方法沒有關(guān)聯(lián)意義的數(shù)值。實施方式(1)的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法通過向制冷劑流通 路徑內(nèi)部填充烴類混合制冷劑以滿足上面介紹的公式(I )和(II )的方式實現(xiàn)。即，在 使用氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)中，滿足公式(I )和(II ) 的烴類混合制冷劑是在去除氟氯烴代用物制冷劑并替換氟氯烴代用物制冷劑時被填充于 其內(nèi)。作為備選，已經(jīng)使用過氟氯烴代用物制冷劑并已經(jīng)將氟氯烴代用物制冷劑去除的冷 凍/冷藏系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)進(jìn)行填充滿足公式(I )和(II )的烴類混合制冷劑的操作。 作為另一種備選，不使用氟氯烴代用物制冷劑或未使用過氟氯烴代用物制冷劑的冷凍/冷 藏系統(tǒng)或冷/暖系統(tǒng)進(jìn)行填充滿足公式(I )和(II )的烴類混合制冷劑的操作。除了由公式(I )禾Π ( II )限定的填充條件之外，實施方式⑵在實施方式⑴ 中的冷凍/冷藏系統(tǒng)或制冷/制熱空調(diào)方法中被代入公式(IV )而不是公式(III)。通過 采用公式(IV)的填充條件，能夠同時滿足更優(yōu)的空調(diào)效果和節(jié)能能力。即，為了獲得足夠的冷凍/冷藏系統(tǒng)或制冷/制熱空調(diào)能力，優(yōu)選采用以下的公式 (IV )而不是公式(III)。QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P、Q、R、S與前面介紹過的相同公式(IV )和公式(III)可被獨(dú)立于公式(I )和(II )代入烴類混合制冷劑的 填充過程。公式(III)和公式(IV)在實際計算中的臨界密度R和S是根據(jù)相同單位(如， kg/1)進(jìn)行計算。在前述實施方式中的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)使用上面介紹的烴類混合 制冷劑。通過使用依照本發(fā)明的烴類混合制冷劑，使用現(xiàn)有的氟氯烴代用物的空調(diào)機(jī)器可 通過在一定程度上調(diào)整空調(diào)機(jī)變頻器的頻率、膨脹閥的開閉程度等若干參數(shù)的方式來進(jìn)行 利用。進(jìn)一步地，本發(fā)明不限于前述的系統(tǒng)，并且可用于專用實施方式中烴類混合制冷劑的 冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)。實施例以下，將對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行更具體的介紹。試驗例1< 制冷劑A和B的制備>由表格1中所示的成分組成的制冷劑A和B由丙烷、正丁烷、異丁烷和乙烷的混合 物制備。本實施方式中的飽和蒸氣壓強(qiáng)是通過將試料(制冷劑)填充到體積已知的試料容 器中和在維持試料容器處于規(guī)定溫度條件下的狀態(tài)中測量溫度和壓強(qiáng)來確定。圖1顯示了 試料容器，其中(a)是平面視圖，(b)是前視圖而(c)是其左側(cè)視圖。圖2表示的是另一種 試料容器，其中(A)是側(cè)視圖而(B)是沿a-a取得的橫截面視圖。圖3是使用圖1的試料 容器測量的飽和蒸氣壓強(qiáng)測量裝置。試料容器1例如是圖1所示的容量約為70cm3的SUS304制成的容器。所述容器 是由形狀和外壓軸對稱的交叉的厚壁圓筒形成，使得由試料重量在高度方向上引起的密度 分布緩解到盡量小并保持由內(nèi)部壓強(qiáng)所致的穩(wěn)定形變和壓力狀態(tài)。作為備選實施例，試料容器10可例如是圖2所示的容量約為600cm3的SUS304制成的容器。試料容器10在它的中心部位設(shè)置了用于確認(rèn)液相水銀(meniscus)(氣液邊界 表面)存在的透明部分。試料容器10主要被用于測量試料的臨界點(diǎn)。在圖中，附圖標(biāo)記12 是指藍(lán)寶石玻璃，13是0形環(huán)，而14是備用環(huán)。這些被固定在處于被保持在中央部件16之 間的狀態(tài)下的試料容器本體15上。如圖3中所示的飽和蒸氣壓強(qiáng)測量裝置中，附圖標(biāo)記1指的是如圖1中所示 的試料容器，所述容器的前端設(shè)置了壓強(qiáng)傳感器2，護(hù)鞘型白金電阻測溫器(Platinum resistance temperature detector) 3和高壓閥4。試料的溫度是由插入試料容器1中的 護(hù)鞘型白金電阻測溫器3測量。試料的壓強(qiáng)是由直接連接到試料容器1上的壓強(qiáng)傳感器2 測量。試料容器1中的試料溫度和壓強(qiáng)由數(shù)字萬用表5以電信號的形式探測，并由計算機(jī) 6轉(zhuǎn)換為物理量記錄。測量開始時，先由空冷式渦輪分子泵(air-cooled turbo-molecularpump)使試料 容器1內(nèi)部真空排氣到3X10_3Pa或以下，之后再填充試料。試料的填充量要參考(內(nèi)容 積)X(飽和密度)而確定。此后，每隔五分鐘就在設(shè)置于恒溫室7中的試料容器1內(nèi)測量 一次試料的飽和蒸氣壓力。溫度和壓強(qiáng)恒定不變時的壓強(qiáng)就被看作是飽和蒸氣壓強(qiáng)。該操 作在將恒溫室7設(shè)定為7°C和35°C時進(jìn)行。試驗例1< 制冷性能測試>制冷性能測試是按照由JIS B8615-1規(guī)定的程式實施的。測試所使用的空調(diào)裝置 是由Nippon PMAC Co.，Ltd.制作的空氣源熱泵單元AEP22B (商標(biāo))?？照{(diào)裝置AEP22B被安裝在測試房間中。由于空調(diào)裝置AEP22B使用HFC制冷劑中 的R410A作為制冷劑，對R410A的測量和操作都作為比較例1進(jìn)行。在從空調(diào)裝置中去除 R410A之后，制冷劑A和制冷劑B分別被填充到其中。對每一試料都操作兩次，其中改變填 充量，從而為制冷劑A將實施方式2和3定為公式，為制冷劑B將實施方式4和5定為公式。 使實測COP值(查表1，注2)成為最優(yōu)取值的條件是通過改變制冷劑填充量、變頻器頻率和 風(fēng)量而發(fā)現(xiàn)出來的。實測COP通過根據(jù)表格1中所示的條件實施冷卻操作而計算出來。在這種情況下， 維持了室內(nèi)側(cè)抽吸干球(indoor-side suctiondry-bulb)溫度為26. 98到27. 00°C，室內(nèi) 側(cè)抽吸濕球溫度為18. 96到18. 99°C，室外側(cè)抽吸干球溫度為34. 95到35. 07°C，室外側(cè)抽 吸濕球溫度為22. 07到24. 030C。當(dāng)實測COP值為最優(yōu)取值時，制冷劑A的風(fēng)量為7. 64m3/ min，而制冷劑B的風(fēng)量為7. 31m7min。如表1所示的制冷劑A和B (實施方式2到5)與R410A(比較例1)相比，被用來 實現(xiàn)更優(yōu)的實測C0P。當(dāng)將制冷劑B和制冷劑A做比較時，制冷劑B表示出更優(yōu)的制冷能力 和實際冷卻測量C0P。在表1中表示了用前述方法計算得出的COPkc (7/35 °C )、COPk (7/35 °C )/ {P L(7°C ) X (1/P V(7°C )} >COPec(0/50°C ) >COPec(0/50°C )/{P L(0°C ) X (1/PV(0°C )}、 COPec(-15/30°C )、禾口 COPec(-15/30°C )/{p L(_15°C ) X (1/P V(-15°C )}。試驗例2< 制熱性能測試>制熱性能測試是按照由JIS B8615-1規(guī)定的程式實施的。使實測COP值成為最優(yōu) 取值的條件是通過由與試驗例1中使用相同的空調(diào)裝置改變每種制冷劑的填充量而發(fā)現(xiàn) 出來的，其中每種制冷劑是關(guān)于兩個試料、制冷劑A(實施方式6和7)和制冷劑B (實施方式8和9)、和410A(比較示例2)具有不同的制冷劑填充量、變頻器頻率和風(fēng)量。在這種情況下，維持了室內(nèi)側(cè)抽吸干球溫度為20. 00到20. 020C，室內(nèi)側(cè)抽吸濕球 溫度為11. 50到11. 69°C，室外側(cè)抽吸干球溫度為6. 95到6. 98°C，室外側(cè)抽吸濕球溫度為 5. 96到6. OO0C。當(dāng)實測COP值為最優(yōu)取值時，制冷劑A的風(fēng)量為7. 95m3/min,而制冷劑B 的為 8. IOmVmin0如表1所示的制冷劑A和B (實施方式6到9)與R410A (比較示例2)相比，被用 來實現(xiàn)更優(yōu)的實測COP。當(dāng)將制冷劑B和制冷劑A做比較時，制冷劑B表示出更優(yōu)的制熱能 力和實際加熱測量COP。在表1中表示了用前述方法計算得出的COPKH (7/35 °C )、0^^7/351 )/ { P L(35 °C ) X (1/P V(35 °C )}、COPEH(0/50 °C )禾口 COPEH(0/50 "C )/{ P L(50 °C ) X (1/ PV(50°C )}。表1
丨※注1)各成分含量的測量是按照J(rèn)ISK2240完成的。丨※注2)實測C0P(實測性能系數(shù))是由以下公式計算得出實測COP =(空調(diào)機(jī)制冷或制熱能力)/(空調(diào)機(jī)耗電量)丨※注3)符號的意思與上面介紹過的相同表1中空調(diào)機(jī)的制冷/制熱能力是通過室內(nèi)空氣焓(air-enthalpy)方法測量。 即，它是通過(1)通過使用放置在實驗室內(nèi)外的濕球_干球溫度計對溫度和濕度進(jìn)行的測 量，和(2)實驗室內(nèi)安裝空調(diào)機(jī)的吹出口的風(fēng)量的測量而計算出來的。試驗例3< 冷凍/冷藏測試>冷凍/冷藏測試是在設(shè)有冷凍裝置的冷凍庫中實施的，冷凍裝置為使用HCFC制冷 劑R22的MITSUBISHI (類型:ER_Z5A1渦式壓縮機(jī)類型；功率-J. 5kff ；制冷劑R22用量約 20kg)。倉庫的地板面積約49m2，屋頂高度約3m。對R22的操作從2006年11月14日進(jìn)行 到2006年11月16日，測量每24小時的耗電量(kWh)(比較例3)。倉庫內(nèi)溫度約為_25°C。此后，一旦用制冷劑B (約12kg)替換了制冷劑R22，就從2006年11月22日進(jìn)行 到2007年1月22日，進(jìn)行測量每24小時的耗電量(kWh)的操作(實施方式10)。除停止 工作日以外，倉庫內(nèi)溫度為-20°C到-25°C。在圖4中顯示了通過試驗獲得的制冷劑R22和制冷劑B的耗電量變化。圖4圖表 中涂黑的粗實線是與實施方式10有關(guān)的。從R22和制冷劑B的平均耗電量來看，使用制 冷劑R22時三天的平均耗電量為124. 6kffh/天，而使用制冷劑B時28天的平均耗電量為 81. 7kffh/天，這比R22每天少了超過約40kWh。因此，假設(shè)R22的耗電量是100%，那么制冷 劑B的耗電量就是65.6%。通過將制冷劑B填充到使用R22作為制冷劑的冷凍裝置中，在 獲得近似相同的制冷性能表現(xiàn)同時能比傳統(tǒng)冷凍裝置少使用約三分之二的耗電量。這表明 將制冷劑B用作制冷劑R22的替代品能夠在不對現(xiàn)有機(jī)器進(jìn)行大型改動的情況下不僅為家 用空調(diào)機(jī)也為工業(yè)冷凍機(jī)節(jié)省能量。試驗例4< 冷凍/冷藏測試>冷凍/冷藏測試是使用Nippon Fruehauf Company, Ltd.制作的容器 M0LU5544039 (20英尺容器B)實施的，所述容器配設(shè)有Daikinlndustries，Ltd.制作的加 入制冷劑B的冷凍機(jī)LXE5C-1。一旦從容器B的冷凍機(jī)上去除掉約4kg的HFC制冷劑系列中的制冷劑R134a，就 馬上將1. 08kg的制冷劑B填充到里面(實施方式11)。作為比較性測試，冷凍/冷藏測試 是使用Nippon FruehaufCompany，Ltd.制作的容器M0LU5546957 (20英尺容器Α)實施的， 所述容器配設(shè)有Daikin Industries, Ltd.制作的加入制冷劑R134a(比較例4)的冷凍機(jī)LXE5C-1。兩個容器都同時在5°C時測量容器內(nèi)部的溫度和它們的耗電量。結(jié)果在圖5中顯 示。在圖5的圖表中，陰影粗實線指示出實施方式11中的耗電量。在圖中，特性曲線L表 示實施方式11中的內(nèi)部溫度，而特性曲線M表示比較例4中的內(nèi)部溫度。盡管實施方式7 制冷劑B的耗電量略大一些，容器的內(nèi)部溫度卻有下降的趨勢。因此，能夠證實制冷劑B完 全適合當(dāng)作制冷劑134a的替代品使用。試驗例5< 冷凍/冷藏測試>冷凍/冷藏測試是使用Nippon Fruehauf Company, Ltd.制作的容器 M0LU5544039 (容器B)實施的，所述容器配設(shè)有Daikin Industries, Ltd.制作的加入制冷 劑A(比較例12)的冷凍機(jī)LXE5C-1，所述冷凍機(jī)在試驗例4中使用過。一旦將制冷劑B從冷凍機(jī)的容器B中去除，就馬上將1. 7kg的制冷劑A填充到里 面。作為比較性測試，冷凍/冷藏測試是使用NipponFruehauf Company, Ltd.制作的容器 M0LU5546957 (容器A)實施的，所述容器配設(shè)有Daikin Industries, Ltd.制作的加入制冷 劑R134a(比較例5)的冷凍機(jī)LXE5C-1。兩個容器都同時在5°C時測量容器內(nèi)部的溫度和它們的耗電量。結(jié)果在圖6中顯 示。在圖6的圖表中，陰影粗實線指示出實施方式12中的耗電量。在圖中，特性曲線P表 示實施方式8中容器的內(nèi)部溫度，而特性曲線Q表示比較例5中容器的內(nèi)部溫度。容器中 制冷劑A的內(nèi)部溫度較低，制冷劑A的耗電量略低一些。因此，能夠證實制冷劑A完全適合 當(dāng)作制冷劑134a的替代品使用。計算例表2顯示出具有冷凍和空調(diào)高性能的丙烷二元烴類混合制冷劑組分的計算例，表 3顯示出具有冷凍和空調(diào)高性能的丙烷多元烴類混合制冷劑組分的計算例。計算方法在本 發(fā)明的詳細(xì)說明部分進(jìn)行介紹。表2計算例1 丙烷二元烴類混合制冷劑 (注)雖然制冷劑的組分含量根據(jù)它們的原材料組分被計算到小數(shù)點(diǎn)1位，對熱力 學(xué)性質(zhì)的計算將通過進(jìn)位舍入(round up)混合物組分摩爾百分?jǐn)?shù)的分?jǐn)?shù)部分，而四舍五入 (round down)其他組分的摩爾百分?jǐn)?shù)的方式進(jìn)行。表3計算例2 丙烷多元烴類混合制冷劑
27 (注)雖然制冷劑的組分含量根據(jù)它們的原材料組分被計算到小數(shù)點(diǎn)1位，對熱力 學(xué)性質(zhì)的計算將通過進(jìn)位舍入混合物組分摩爾百分?jǐn)?shù)的分?jǐn)?shù)部分，而四舍五入其他組分的 摩爾百分?jǐn)?shù)的方式進(jìn)行。產(chǎn)業(yè)實用性本發(fā)明使得用天然制冷劑替換氟氯烴代用物成為可能，以便減少溫室氣體氟氯烴 代用物的使用，節(jié)省冷藏和空調(diào)設(shè)施所需能量，從而通過避免由氟氯烴代用物所致的溫室 效應(yīng)和節(jié)省冷凍和空調(diào)器具能量的方式防止全球變暖的發(fā)生，因此，適用于想要確保環(huán)保 的冷凍/冷藏和制冷/制熱空調(diào)用途。
3權(quán)利要求
一種烴類混合制冷劑，其特征在于含有丙烷，所具有的7℃時飽和蒸氣壓強(qiáng)為0.3到1MPa，而35℃時飽和蒸氣壓強(qiáng)為0.6到2.2MPa。
2.權(quán)利要求1中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于進(jìn)一步含有正丁烷和異丁烷。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于進(jìn)一步含有乙烷。
4.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于所具有的沸點(diǎn) 為-20°C或以下。
5.權(quán)利要求3中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于所具有的沸點(diǎn)為-20°C或以下。
6.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合 計占39摩爾％或以下。
7.權(quán)利要求3中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占39摩爾％ 或以下。
8.權(quán)利要求4中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占39摩爾％ 或以下。
9.權(quán)利要求5中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占39摩爾％ 或以下。
10.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合 計占24摩爾％或以下，正丁烷占19摩爾％或以下，異丁烷占12摩爾％或以下，而乙烷占3 摩爾％或以上。
11.權(quán)利要求3中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占24摩 爾％或以下，正丁烷占19摩爾％或以下，異丁烷占12摩爾％或以下，而乙烷占3摩爾％或 以上。
12.權(quán)利要求4中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占24摩 爾％或以下，正丁烷占19摩爾％或以下，異丁烷占12摩爾％或以下，而乙烷占3摩爾％或 以上。
13.權(quán)利要求5中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于正丁烷和異丁烷合計占24摩 爾％或以下，正丁烷占19摩爾％或以下，異丁烷占12摩爾％或以下，而乙烷占3摩爾％或 以上。
14.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于制冷劑的理論COPk 滿足以下條件(a)到(c)中的一個或更多個(a)在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的理論制冷循環(huán)中為8.4或以上；(b)在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的理論制冷循環(huán)中為3.9或以上；(c)在蒸發(fā)溫度為_15°C、冷凝溫度為30°C的理論制冷循環(huán)中為4.5或以上。
15.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于滿足以下公式 (V)到(IX)中的一個或更多個COPec (7°C /35°C )/{pL(7°C ) X (1/PV(7°C ))} ^ 4. 6....公式(V)公式中，C0PK。(7°C /35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理論制 冷性能系數(shù)；P L(7°C ) :7°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c7°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽和液 體密度(kg/1)；PV(7°C ) :7°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPeh(7°C /35°C )/{pL(35°C ) X (1/PV(35°C ))}彡 11.9....公式(VI)公式中，COPra (7°C /35°C )在蒸發(fā)溫度為7°C、冷凝溫度為35°C的制冷循環(huán)的理論制 熱性能系數(shù)；P L(35°C ) :35°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c35°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽 和液體密度(kg/1)；P V(350C ) :35°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)
COPec (0°C /50°C )/{pL(0°C ) X (1/P V (0°C ))}彡 1.7····公式(ΥΠ)公式中，C0PK。(0°C /500C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理論制 冷性能系數(shù)；P L(0°C ) :0°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c0°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽和液 體密度(kg/1)；P V(0°C ) :0°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPeh(0°C /50°C )/{pL(50°C ) X (1/PV(50°C ))} ^ 9. 6....公式(VDI)公式中，COPra (0°C /50°C )在蒸發(fā)溫度為0°C、冷凝溫度為50°C的制冷循環(huán)的理論制 熱性能系數(shù)；P L(50°C ) :50°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c50°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的飽 和液體密度(kg/1)；P V(500C ) :50°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)COPec(-15°C /30°C )/{pL(-15°C ) X (1/pV(-15°C ))} ^ 1. 2....公式(IX)公式中，C0Pkh(-15°C /30°C )在蒸發(fā)溫度為_15°C、冷凝溫度為30°C的制冷循環(huán)的理 論制冷性能系數(shù)；PL(-15°C ) :-15°C時、或?qū)Ψ枪卜行灾评鋭┚哂信c-15°C時飽和蒸氣壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)的 飽和液體密度(kg/Ι)；P V(-15°C ) :-15°C時的飽和蒸氣密度(mol-kg/m3)。
16.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，其特征在于含有55到98摩 爾％的丙烷(在烴類混合制冷劑中)和從甲烷、乙烷、乙烯、正丁烷、異丁烷、丙炔、環(huán)丙烷、 丁烯和異丁烯中選出的至少一種。
17.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所使用的是權(quán)利要求1或權(quán)利 要求2中所述的烴類混合制冷劑。
18.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于使用氟氯烴代用物制冷劑的冷 凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1或權(quán)利要求2 中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(I )和(II )(A-B)彡 0. 5MPa · · · ·公式(I )公式中，A :7°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；B :7°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)(C-D)彡 IMPa · · · ·公式(II )公式中，C :35°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；D :35°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)。
19.權(quán)利要求18中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于烴類混合制 冷劑被填充以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量 R 烴類制冷劑的臨界密度 S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
20.權(quán)利要求18中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于烴類混合制 冷劑被填充以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或曾經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量； R 烴類制冷劑的臨界密度； S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
21.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于使用氟氯烴代用物制冷劑的冷 凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1或權(quán)利要求2 中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量； R 烴類制冷劑的臨界密度； S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
22.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于使用氟氯烴代用物制冷劑的冷 凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1或權(quán)利要求2 中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量； R 烴類制冷劑的臨界密度 S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
23.權(quán)利要求18中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于所述的冷凍4/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)專門是為了冷卻目的而進(jìn)行操作。
24.權(quán)利要求18中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)方法，其特征在于冷凍/冷藏 或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部采取以下樣式(a)、(b)和(c)中任一種(a)將氟氯烴代用物制冷劑從存在氟氯烴代用物制冷劑的場合去除的樣式，(b)將填充的存在的氟氯烴代用物制冷劑去除的樣式，和(c)不填充氟氯烴代用物制冷劑的樣式。
25.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于使用氟氯烴代用 物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1 或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(I )和(II )(A-B)彡 0. 5MPa · · · ·公式(I )公式中，A :7°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；B :7°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)(C-D)彡 IMPa · · · ·公式(II )公式中，C :35°C時氟氯烴代用物制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)；D :35°C時烴類混合制冷劑的飽和蒸氣壓強(qiáng)。
26.權(quán)利要求25中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于 烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量； R 烴類制冷劑的臨界密度； S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
27.權(quán)利要求25中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于 烴類混合制冷劑被填充以滿足以下的公式(IV)QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量； R 烴類制冷劑的臨界密度； S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
28.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于使用氟氯烴代用 物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1 或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(III)QX (R/3S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(III)公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量；R 烴類制冷劑的臨界密度；S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
29.—種冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于使用氟氯烴代用 物制冷劑的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部填充的是權(quán)利要求1 或權(quán)利要求2中所述的烴類混合制冷劑，以滿足以下的公式(IV )QX (R/2S)彡 P 彡 QX (R/S) · · · ·公式(IV )公式中，P 烴類混合制冷劑的填充質(zhì)量；Q 使用或已經(jīng)使用了氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中氟氯烴代用物制冷劑的填充 質(zhì)量，這表示了假設(shè)在從未使用過氟氯烴代用物制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中使用氟氯烴代用物制 冷劑時使用氟氯烴代用物制冷劑的最佳質(zhì)量；R 烴類制冷劑的臨界密度；S 氟氯烴代用物制冷劑的臨界密度。
30.權(quán)利要求25中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于 將所述烴類混合制冷劑填充到專門是為了進(jìn)行冷卻操作的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系 統(tǒng)中。
31.權(quán)利要求25中所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于 所述的冷凍/冷藏或制冷/制熱空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流通路徑內(nèi)部采取以下樣式(a)、(b)和 (c)中任一種(a)將氟氯烴代用物制冷劑從存在氟氯烴代用物制冷劑的場合去除的樣式，(b)將填充的存在的氟氯烴代用物制冷劑去除的樣式，和(c)不填充氟氯烴代用物制冷劑的樣式。
全文摘要
氟氯烴的氟烴替代品(HCFC和HFC)由烴類制冷劑取代，所述烴類制冷劑是能夠用天然制冷劑的烴類制冷劑消除氟氯烴的天然制冷劑。因此，氟烴替代品的使用減少，使冰箱或空調(diào)機(jī)獲得省電的效果。烴類混合制冷劑含有丙烷，并且所具有的7℃時飽和蒸氣壓強(qiáng)為0.3-1MPa，而35℃時飽和蒸氣壓強(qiáng)為0.6-2.2MPa。它可進(jìn)一步含有正丁烷、異丁烷、和乙烷。烴類混合制冷劑優(yōu)選地具有-20℃或以下的沸點(diǎn)。
文檔編號C09K5/04GK101918507SQ20088012311
公開日2010年12月15日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者新川佳伸, 矢田直之, 細(xì)村弘義 申請人:新川佳伸