專利名稱：一種替代r22的碳?xì)渲评鋭┑闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷劑，尤其涉及一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?br> 技術(shù)背景我國政府己于2003年4月正式承諾將遵守于1993年制訂的《哥本哈根修正 案》，逐步禁用HCFCs(包括R22)的國際義務(wù)。該修正案規(guī)定，對(duì)于發(fā)展中國家， 于2016年起凍結(jié)HCFCs的生產(chǎn)量，并最終于2040年完全淘汰HCFCs,但允許繼續(xù) 生產(chǎn)凍結(jié)量的15%供維修用。我國作為世界上的空調(diào)器生產(chǎn)大國，且在空調(diào)器出口銷售快速增長，面對(duì)國 際上尤其是歐洲國家積極從事R22替代研究以及加速淘汰R22(二氟一氯甲烷)的 大趨勢(shì)，如果強(qiáng)調(diào)我國尚有30多年時(shí)間才最終淘汰R22的話,必然會(huì)在國際市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)中失去很多機(jī)會(huì)。在家用空調(diào)替代物方面，歐洲國家和日本走在前列，使用R410A和R407C 等HFCs類制冷劑來替代R22。這兩種制冷劑都屬專利產(chǎn)品，該兩種制冷劑物質(zhì) 屬于"京都議定書"中受控排放的HFCs類溫室效應(yīng)氣體。另外，這種人工合成的 制冷劑雖然有比較好的熱力性能，但對(duì)自然環(huán)境有不同層次和不同方面的影響， 往往在解決了環(huán)境方面的部分問題時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生新的問題，所以，R410A不屬 于完全理想的制冷劑。自然制冷劑對(duì)環(huán)境影響最小，是長期替代的理想物質(zhì)， 歐洲有些企業(yè)己經(jīng)開始研發(fā)自然制冷劑及相應(yīng)制冷系統(tǒng)。碳?xì)渲评鋭┦且环N自然制冷劑，同R22相比對(duì)臭氧層破壞系數(shù)是0，全球變暖系數(shù)GWP值很低，基本可以忽略。碳?xì)渲评鋭┡c礦物油相溶，在空調(diào)中采用 碳?xì)渲评鋭樘娲评鋭?，空調(diào)壓縮機(jī)企業(yè)則可以使用現(xiàn)有R22壓縮機(jī)的生產(chǎn)線，只是壓縮機(jī)排量需要適當(dāng)增加，壓縮機(jī)生產(chǎn)成本較匹配R22的壓縮機(jī)略有 增加。而R410A和R407C壓縮機(jī)使用POE或PVE油，其中POE油吸濕性強(qiáng)， 生產(chǎn)中水分管理嚴(yán)格， 一旦水分超標(biāo)，壓縮機(jī)極易出現(xiàn)"鍍銅"現(xiàn)象，導(dǎo)致空調(diào)系 統(tǒng)出現(xiàn)故障。公開號(hào)為CN1693408A的"烷經(jīng)混合物制冷劑"發(fā)明專利公開了一種由丙 烷(R290)和異丁垸(R600a)按一定重量配比混合的碳?xì)渲评鋭?。該種碳?xì)渲?冷劑僅適用于替代蒸發(fā)壓力較低的R134a,并不適用于蒸發(fā)壓力較高的R22。兩者 性能相差甚遠(yuǎn)。前者適用于冰箱和車用制冷壓縮機(jī)，而后者適用于室內(nèi)空調(diào)壓縮 機(jī)。試驗(yàn)表明丙烷與異丁烷比例偏離5%，其制冷效能大大下降。該種碳?xì)渲?冷劑的相關(guān)參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了 R22，從而不能替代R22。并且要嚴(yán)格控制其水含量和其它非碳?xì)渲评鋭怏w含量。R22室內(nèi)空調(diào)制冷劑在國內(nèi)的消耗量是R134a的10倍。同時(shí)，我國是室內(nèi) 空調(diào)生產(chǎn)大國和出口大國，2007年統(tǒng)計(jì)年產(chǎn)量超過8000萬臺(tái)，R22的使用量高 達(dá)20萬噸以上。如使用碳?xì)渲评鋭┢渲亓靠蓽p少50%以上。因?yàn)?，碳?xì)渲评鋭?的密度低，用量是R22的二分之一。這樣也間接的減少運(yùn)力從而可節(jié)約相應(yīng)的能 耗和成本。因此，研制一種可替代R22制冷劑的碳?xì)渲评鋭┮饬x重大。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有天然工質(zhì)、不含氟、氯且溫室效應(yīng)指數(shù)極 低的一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?，它通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)包括丙垸、異丁烷，丙烷占總質(zhì)量的80% 89%，異丁垸占總質(zhì)量的11% 20%。所述制冷劑采用如下步驟罐裝1) 在壓蓋封蓋的過程中對(duì)制冷罐內(nèi)抽真空，其封蓋上設(shè)有螺紋氣霧閥，其罐 裝設(shè)備上設(shè)有與所述封蓋對(duì)應(yīng)的罐裝頭。2) 通過封蓋上的螺紋氣霧閥向制冷罐內(nèi)灌裝制冷劑；3) 灌裝完成后，將專用頂桿插入制冷罐上端的螺紋氣霧閥中，向下頂開閥芯 0.5 1秒，將罐內(nèi)上方的殘存空氣排出形成一成品制冷劑罐。所述成品制冷劑罐中的制冷劑，其含水量小于10ppm。所述制冷劑從所述成品冷劑罐排出采用如下步驟1) 將專用開瓶匙上氣路管的進(jìn)、出氣口分別與所述成品制冷劑罐上端的凸臺(tái) 和制冷設(shè)備上相應(yīng)的進(jìn)氣口連接；2) 旋動(dòng)開瓶匙上的頂桿，所述成品制冷劑罐上的一吋螺紋氣霧閥打開，罐內(nèi) 制冷劑通過開瓶匙上的氣路管灌裝到制冷設(shè)備中，灌裝一定量后，反向旋動(dòng)所 述頂桿， 一吋螺紋氣霧閥關(guān)閉，停止灌裝，余下制冷劑密封保留在罐內(nèi)。本案發(fā)明人通過大量研究和試驗(yàn)獲得了按上述質(zhì)量百分比混合丙烷與異丁垸其混合物可替代R22的碳?xì)渲评鋭撝评鋭┚哂休^好的直接充灌特性，配 比工藝簡(jiǎn)單，與目前的低溫礦物潤滑油互溶，不需研制新型潤滑油，并且對(duì)干 燥劑、和密封元件也沒有更高的要求，可直接用于制冷、空調(diào)等原采用R22的 制冷設(shè)備中，無須任何改動(dòng)。并可使原制冷系統(tǒng)運(yùn)行更為優(yōu)化，因它的運(yùn)行壓 力低，還大大提高了制冷壓縮機(jī)的壽命。本發(fā)明解決了現(xiàn)有碳?xì)渲评鋭┢xR22的參數(shù)而不能替代R22的問題，從 而解決了 R22制冷劑使用所引發(fā)的溫室氣體排放指數(shù)偏高的問題。本發(fā)明的制冷劑除具有無毒、環(huán)保、高效、無腐蝕、溶油、不破壞臭氧層、 噪音低等優(yōu)點(diǎn)外還具有密度低的特點(diǎn)，因此可節(jié)省運(yùn)力，減少運(yùn)輸成本。本發(fā)明通過采用專用制冷罐和對(duì)應(yīng)罐裝步驟保證罐內(nèi)制冷劑含有極少量的 水，保證了本發(fā)明制冷劑在現(xiàn)有使用R22制冷劑的制冷設(shè)備中安全正常運(yùn)行。本發(fā)明通過采用專用開瓶匙將制冷罐內(nèi)制冷劑按需要量排出，剩余的留在 罐內(nèi)待下次再用，克服了現(xiàn)有開瓶匙直接在制冷罐上打孔，不管用量多少，剩 余的制冷劑只能向外排放的缺陷。解決了現(xiàn)有制冷劑從罐中排出其排量不受控 制所造成的資源浪費(fèi)、空氣污染和排出的制冷劑易燃而形成安全問題。


圖l是制冷劑罐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是用開瓶匙排出成品冷劑罐中制冷劑的示意圖。圖3是灌裝制冷劑的示意圖。圖4是專用頂桿的示意圖。圖中，l是成品制冷罐，2是現(xiàn)有技術(shù)中開瓶器的尖端，3是現(xiàn)有技術(shù)中的 封蓋，IO是封蓋體，ll是圓柱形凸臺(tái)，12是密封圈，13是墊圈，14是圓孔， 20是一吋螺紋氣霧閥，21閥座，22是閥芯，23是壓簧，25是內(nèi)孔，30是開瓶 匙，31是頂桿，32是氣路管，33是端蓋，34密封圈，35是氣道，36是進(jìn)氣口， 37是排氣口， 38是頂桿下平面，40是罐體，50是專用灌裝頭，51是專用頂桿。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1將占總質(zhì)量80%的丙垸和占總質(zhì)量20%的異丁烷混合形成替代R22的碳?xì)渲评鋭?。?shí)施例2將占總質(zhì)量84%的丙烷和占總質(zhì)量16%的異丁烷混合形成替代R22的碳?xì)?制冷劑。實(shí)施例3將占總質(zhì)量89%的丙烷和占總質(zhì)量11%的異丁烷混合形成替代R22的碳?xì)渲评鋭Ｉ鲜龅闹评鋭┎捎帽景干暾?qǐng)人在之前獲授權(quán)的一項(xiàng)專利技術(shù)(名稱為一 種1000毫升以下制冷劑罐，專利號(hào)ZL200610096857.3)所述方法及裝置進(jìn)行 制冷劑的罐裝及排出。該專利技術(shù)中采用了一種專用的制冷劑罐，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由罐體 40和封蓋IO組成，封蓋10中心處的圓柱形凸臺(tái)11內(nèi)安置墊圈14， 一吋螺紋 氣霧閥置于該凸臺(tái)內(nèi)。該一吋螺紋氣霧閥由閥座21、閥芯22、和壓簧23組成， 壓簧23置于閥座的內(nèi)孔25中，閥芯22連接在壓簧23上側(cè)的自由端上，可隨 壓簧23的伸縮在閥座的內(nèi)孔25中軸向移動(dòng)。閥芯22與凸臺(tái)11的頂部圓孔15 相對(duì)應(yīng)并連通，閥座21和閥芯22的上端面緊壓在墊圈14上與之密封連接。該專利技術(shù)中還采用了一種將制冷劑從制冷劑罐中排出的專用開瓶匙，其 結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由頂桿31、氣路管32和端蓋33組成。頂桿31的中部周邊 上嵌接兩道密封圈34，其下部有一部分設(shè)有外螺紋，氣路管32的氣道35中設(shè) 有對(duì)應(yīng)內(nèi)螺紋，頂桿3插接在氣道內(nèi)，并通過其所述內(nèi)、外螺紋旋接在氣道35 中，頂桿3上的密封圈34使密封圈以下的氣道35密閉。端蓋33穿接在頂桿上 部，端蓋33的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺紋，它旋接在氣路管上端。端蓋33對(duì)頂桿起限位作 用，即使頂桿上的外螺紋旋出氣道35中對(duì)應(yīng)內(nèi)螺紋的螺孔部分，頂桿也不會(huì)脫 氣路管32，保持一體。用上述專利技術(shù)的冷劑罐罐裝上述碳?xì)渲评鋭┑牟襟E如下-1)在壓蓋上述(圖1所示)冷劑罐的封蓋10的過程中，同時(shí)對(duì)制冷劑罐內(nèi)抽真空。2) 采用現(xiàn)有灌裝設(shè)備并通過封蓋10上的螺紋氣霧閥和和專用灌裝頭50向制 冷罐內(nèi)灌裝制冷劑。灌裝時(shí)將專用灌裝頭50置于冷劑罐40上端，請(qǐng)參見圖3，閥芯22在灌裝設(shè) 備內(nèi)較大氣體壓力(一般4MPa)和灌裝頂桿51的作用下，被向下頂開，閥芯 上側(cè)的密封圈13的內(nèi)側(cè)邊在較大氣流作用向下翻轉(zhuǎn)(見圖3)， 一定量的碳?xì)渲?冷劑制冷劑流入罐內(nèi)。灌裝結(jié)束后，頂桿縮回，閥芯22在壓簧23的作用下緊 密壓觸在墊圈14上，使制冷劑罐保持密閉狀態(tài)。3) 上述的完成灌裝的制冷罐其內(nèi)殘存的空氣會(huì)升至罐內(nèi)上方，用專用頂桿51 (請(qǐng)參見圖4)，插入制冷罐上端的螺紋氣霧閥20中，并向下頂開閥芯，聽得"嗤"的一聲，立即提起頂桿，此時(shí)，閥門打開約0.5 1秒，氣霧閥閉合。罐內(nèi)上方 的殘存空氣排出，罐內(nèi)幾乎不再含空氣，這樣使罐內(nèi)的制冷劑夾帶的水分極低， 小于10ppm，形成一成品制冷劑罐l。將上述成品制冷劑罐中制冷劑充放到如室內(nèi)空調(diào)機(jī)等制冷設(shè)備時(shí)，其罐內(nèi) 制冷劑的排出采用如下步驟1) 將專用開瓶匙30上的出氣口 36旋接在制冷劑罐上端的凸臺(tái)上，進(jìn)氣口 37 與制冷設(shè)備上相應(yīng)的進(jìn)氣口連接。2) 旋動(dòng)開瓶匙上的頂桿31， 一吋螺紋氣霧閥20打開，罐內(nèi)制冷劑通過開瓶 匙上的出氣口 36灌裝到對(duì)應(yīng)制冷設(shè)備中，灌裝一定量后，反向旋動(dòng)所述頂桿31， 一吋螺紋氣霧閥20關(guān)閉，停止灌裝，余下制冷劑密封保留在罐內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?，包括丙烷、異丁烷，其特征在于丙烷占總質(zhì)量的80％～89％，異丁烷占總質(zhì)量的11％～20％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?，其特征在于所述?冷劑采用如下步驟罐裝1) 在壓蓋封蓋的過程中對(duì)制冷罐內(nèi)抽真空，其封蓋上設(shè)有螺紋氣霧閥， 其罐裝設(shè)備上設(shè)有與所述封蓋對(duì)應(yīng)的罐裝頭。2) 通過封蓋上的螺紋氣霧閥向制冷罐內(nèi)灌裝制冷劑；3) 灌裝完成后，將專用頂桿插入制冷罐上端的螺紋氣霧閥中，向下頂開 閥芯0.5 1秒，將罐內(nèi)上方的殘存空氣排出形成一成品制冷劑罐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?，其特征在于所述?品制冷劑罐中的制冷劑，其含水量小于10ppm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種替代R22的碳?xì)渲评鋭?，其特征在于所述?冷劑從所述成品冷劑罐排出采用如下步驟1) 將專用開瓶匙上氣路管的進(jìn)、出氣口分別與所述成品制冷劑罐上端的 凸臺(tái)和制冷設(shè)備上相應(yīng)的進(jìn)氣口連接；2) 旋動(dòng)開瓶匙上的頂桿，所述成品制冷劑罐上的一吋螺紋氣霧閥打開， 罐內(nèi)制冷劑通過開瓶匙上的氣路管灌裝到制冷設(shè)備中，灌裝一定量后，反向 旋動(dòng)所述頂桿， 一吋螺紋氣霧閥關(guān)閉，停止灌裝，余下制冷劑密封保留在罐 內(nèi)。
全文摘要
一種替代R22的碳?xì)渲评鋭ū?、異丁烷，丙烷占總質(zhì)量的80％～89％，異丁烷占總質(zhì)量的11％～20％。用專用制冷罐罐裝上述制冷劑，并用專用開瓶匙將該制冷罐中的上述制冷劑按需排出。其優(yōu)點(diǎn)是該制冷劑具有較好的充灌特性，與現(xiàn)有的潤滑油互溶，可直接用在現(xiàn)有R22的制冷設(shè)備中，并可使制冷系統(tǒng)運(yùn)行更為優(yōu)化，還大大提高了壓縮機(jī)的壽命。解決了R22制冷劑使用所引發(fā)的破壞臭氧層和溫室氣體排放指數(shù)偏高的問題。并且運(yùn)行時(shí)噪音低，自身此密度低，可節(jié)省運(yùn)力，減少運(yùn)輸成本。專用制冷罐，保證了罐內(nèi)制冷劑含水量極低，專用開瓶匙可使制冷劑按需要量排出，既節(jié)約了資源，又不會(huì)污染，還保證了使用安全。
文檔編號(hào)F17C7/00GK101402847SQ20081023457
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者飛 周 申請(qǐng)人:飛 周