超高温空调的混合制冷剂的制作方法

本发明涉及用于超高温空调的非共沸混合制冷剂领域，具体是一种超高温空调的混合制冷剂。

背景技术：

超高温空调主要应用于冶金、车辆和军工等特殊的高温环境，在高温、宽温变化范围(20～75℃)以及恶劣环境下运行的超高温空调对制冷剂的热物理性质、温度适应性和安全性能提出了较高的要求。曾经被广泛使用过的r12、r114制冷剂，因为其环境不友好已被禁止使用。r134a的临界温度为101℃，在室外干球温度超过70℃、室内干球温度32℃、湿球温度23℃的高温工况，以r134a为制冷剂的高温空调的冷凝压力在3.1mpa附近，排气温度超过120℃，当环境温度继续升高，普通空调压缩机就不能正常工作。r142b在高温工况下排气压力比较低，但缺陷是单位容积制冷量小，导致使用r142b制冷剂的高温空调的单位体积制冷量小，需要较大的压缩机排量和整机体积；再之r142b的可燃性以及其在常温空调工况制冷性能不佳，限制了纯r142b制冷剂的应用。长期以来，选择合适的制冷剂是进行超高温空调设计和优化匹配的重要课题。

几种相关制冷剂的物理参数见表1。

表1几种相关制冷剂的物理参数

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超高温空调的混合制冷剂，不仅使空调制冷系统在恶劣工况下安全、可靠和稳定运行，而且还具备良好的热物理性质，使得空调制冷系统在较宽环境温度范围，产生稳定的制冷量输出。

本发明的技术方案如下：

一种超高温空调的混合制冷剂，包括有由制冷剂r22、r142b充注混合形成的非共沸混合制冷剂，其特征在于：其充注混合包括有以下步骤：

(1)、在同一环境温度下，将制冷剂r22、r142b按照6.6/3.4-7.0/3.0的质量比例分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占空调制冷剂充注量的66％～70％，制冷剂r142b占空调制冷剂充注量的34％～30％；

(2)、对空调制冷系统进行抽真空，然后按照步骤(1)设置好的充注量先通过制冷剂r142b的充氟机向空调制冷系统充注制冷剂r142b，充注完成后，再通过制冷剂r22的充氟机向空调制冷系统充注制冷剂r22；

(3)、制冷剂r22、r142b分别充注完成后，制冷剂r22、r142b在空调制冷系统中进行混合，最终形成非共沸混合制冷剂。

所述的超高温空调的混合制冷剂，其特征在于：所述制冷剂r22、r142b质量比例优选6.6/3.4。

本发明的有益效果：

(1)、制冷剂r22、r142b都为hcfc制冷剂，可采用矿物油或poe作为润滑剂，无毒，捡漏方便，在运行工况一定的情况下，可以通过调整制冷剂r22、r142b的配比，改善了制冷系统的温度特性和热力性能，满足了用户对制冷的不同需求。

(2)、在不增加制冷循环系统复杂性的基础上，采用由中温制冷剂r22和高温制冷剂r142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂，改善了超高温空调在宽温带及其高温区的运行和输出特性。

(3)、通过制冷系统的优化匹配，解决了制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等关键问题，从而实现了空调制冷系统在20～75℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于15％，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

附图说明

图1为本发明制冷剂r22、r142b充注混合的流程图。

图2为本发明中r22/r142b在某定压下的t-x相图。

具体实施方式

参见图1，一种超高温空调的混合制冷剂，包括有由制冷剂r22、r142b充注混合形成的非共沸混合制冷剂，其充注混合包括有以下步骤：

(1)、在同一环境温度下，将制冷剂r22、r142b按照6.6/3.4的质量比例分别在制冷剂r22的充氟机和制冷剂r142b的充氟机上进行充注量设置，即制冷剂r22占空调制冷剂充注量的66％，制冷剂r142b占空调制冷剂充注量的34％，如果空调制冷剂的充注量为10kg，按照6.6/3.4的质量比例，制冷剂r22的充注量为6.6kg，制冷剂r142b的充注量为3.4kg；

(2)、对空调制冷系统进行抽真空，然后按照步骤(1)设置好的充注量先通过制冷剂r142b的充氟机向空调制冷系统充注制冷剂r142b，充注完成后，再通过制冷剂r22的充氟机向空调制冷系统充注制冷剂r22；

(3)、制冷剂r22、r142b分别充注完成后，制冷剂r22、r142b在空调制冷系统中进行混合，最终形成非共沸混合制冷剂。

以下结合图2对本发明作进一步的说明：

制冷剂r22属中温制冷剂，广泛应用于空调系统中，在小于50℃的环境下，具有良好的空调制冷性能；但其在高温工况运行时，压缩机排气压力和排气温度很高，当环境温度高于70℃时，冷凝放热量较小，以致不完全冷凝或不冷凝，空调系统的热力性能和安全性能迅速恶化。

制冷剂r142b属高温制冷剂，高温工况下排气压力比较低，在70℃外界环境条件，冷凝压力只有1.26mpa，但缺点是单位容积制冷量小和在标况附近空调性能不佳。

制冷剂r22、r142b混合后，形成了典型的非共沸制冷剂，如图2所示，混合制冷剂在定压下发生相变时，t-x相图中的泡点线和露点线形成鱼形线，因此在冷凝和蒸发过程中存在温度滑移，有利于减小传热过程中的不可逆损失，提高制冷系统的能效比，同时制冷剂r22的加入使制冷剂r142b的可燃性得到抑制，并且制冷剂r142b的加入有效地降低了压缩机的排气压力和温度，有利于拓宽空调器的工作温度范围，改善了系统的可靠性和制冷特性。制冷剂r22、r142b有着很强的温度互补性，混合后在制冷循环中可以近似实现劳伦兹循环，节能潜力明显。

通过试验，在分析制冷剂r22、r142b混合制冷剂在超高温空调系统中应用可行性基础上，进行了不同配比、不同充灌量时空调性能实验，得出以下结论：

(1)、对于使用制冷剂r22的高温空调系统，可以不改变原制冷系统机构，直接使用非共沸制冷剂r22/r142b。

(2)、采用非共沸制冷剂r22/r142b的高温制冷系统，工作压力和排气温度降低，系统运行状况良好，能效比相对小幅提高。

(3)、制冷剂r22、r142b质量比例为6.6/3.4-7.0/3.0时制冷运行性能理想，制冷量在较宽的范围内衰减小，尤其在高温工况下，制冷系统运行稳定，压缩机的排气压力小于3.0mpa，排气温度小于120℃，均在普通空调压缩机的安全范围。

(4)、根据不同的机型，调整最佳的充注量，可获得较大的制冷量。

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。