一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂，包括：经过物理混合的组份1和组分2，其中，所述组份1为乙烯；所述组份2为三氟甲烷、全氟乙烷中的一种或两种，所述组份1的含量为20-95wt％，所述组份2的含量为5-80wt％。由于其组份中包括自然工质乙烯，因此其全球变暖潜值GWP低，在低温下与润滑油的互溶性大大增强，使系统可靠性大大提高，而且无须额外添加丙烷等溶油物质。
【专利说明】一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及一种混合制冷剂，尤其涉及一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。 【【背景技术】】
[0002] 随着人们生活水平提高，对于_80°C左右温区制冷技术的需求越来越多。该温区制 冷可用于生物材料的活性储存、深海鱼类的低温保鲜、合金材料的低温处理等。两级复叠制 冷循环是实现_80°C温区制冷的主要方式之一。复叠制冷的基本原理就是利用一个高温级 制冷系统的蒸发器冷却一个低温级制冷系统的冷凝器，以实现较低的制冷温度，其中每级 均是一完整的蒸汽压缩循环。其中第一级系统的蒸发温度一般在_30°C?-40°C之间，具体 根据低温级制冷剂的冷凝压力变化确定，要确保每级压缩机工作在正常压力范围内。
[0003] 传统的可以应用于-80°C温区的复叠制冷系统中低温级的制冷剂有三氟一氯甲烷 (CC1F 3即R13)、三氟甲烷（CHF3即R23)及二者的混合物R503。由于R13中含有氯元素导致 臭氧层破坏，因而R13及R503已被限制使用并逐步淘汰。由全氟乙烷（C 2F6即R116)与R23 组成的混合物即R508系列工质成为低温级的替代工质，其中又因浓度差异而分为R508A和 R508B两种。但是R508系列制冷工质全由氟化物组成，温室效应较强，且与润滑油的互溶性 很差，尤其是在低温下容易导致出现润滑油固相析出而堵塞节流元件，使系统运行的可靠 性下降。 【
【发明内容】
】
[0004] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术复叠制冷系统中低温级制 冷剂温室效应潜值高、且与润滑油的互溶性差的缺陷，提供一种温室效应潜值较低，与润滑 油互溶性较好的两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0006] 一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂，包括一种两级复叠制冷低温级混合制冷 剂，其特征在于，包括经过物理混合的组份1和组分2,其中，
[0007] 所述组份1为乙烯；
[0008] 所述组份2为三氟甲烷、全氟乙烷中的一种或两种，所述组份1的含量为 20-95wt %，所述组份2的含量为5-80wt %。
[0009] 在一些实施例中，所述组份2中还含有一氟甲烷、氟乙烯、二氟乙烯、全氟乙烯中 的一种或多种。
[0010] 在一些实施例中，所述组份1含量为40-95wt %，所述组份2含量为5-60wt %。
[0011] 在一些实施例中，所述组份1含量为50-90wt %，所述组份2含量为10-50wt %。
[0012] 采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：
[0013] 本发明上述实施例提供的两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其组份中包括自然工 质乙烯（R1150)，因此其全球变暖潜值GWP低，在低温下与润滑油的互溶性大大增强，使系 统可靠性大大提高，而且无须额外添加丙烷等溶油物质。
[0014] 同时，本发明提供的混合制冷剂可以采用矿物润滑油（MO)和烷基苯类润滑油 (AB)，因此在替代R503系统时无须更换润滑油，使用方便。
[0015]另外，本发明所提供的混合制冷剂具有较高的蒸发压力和冷凝压力，尤其是蒸发 压力的提高，使得制冷机在运行中避免系统在真空下运行；且在相同压缩机排气量的情况 下，实际制冷量得到增加。 【【具体实施方式】】
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本 发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0017] 本发明实施例提供的两级复叠制冷低温级混合制冷剂包括：经过物理混合的组份 1和组分2,其中，
[0018] 所述组份1为乙烯（C2H4即R1150);
[0019] 所述组份2为三氟甲烷（CHF3即R23)、全氟乙烷（C2F 6即R116)中的一种或两种， 所述组份1的含量为20-95wt %，所述组份2的含量为5-80wt %。
[0020] 优选地，所述组份1含量为40-95wt %，所述组份2含量为5-60wt %。
[0021] 进一步优选地，所述组份1含量为50-90wt%，所述组份2含量为10-50wt%。
[0022] 优选地，所述组份2中还含有一氟甲烷（CH3F即R41)、氟乙烯（CH 2CHF)、二氟乙烯 (CH2CF2)、全氟乙烯（CF2CF 2)中的一种或多种。
[0023] 本发明上述实施例提供的两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其组份中包括自然工 质乙烯，因此其全球变暖潜值GWP低，在低温下与润滑油的互溶性大大增强，使系统可靠性 大大提高，而且无须额外添加丙烷等溶油物质。
[0024] 以下通过实施例进一步阐述本发明，这些实施例仅用于举例说明的目的，并没有 限制本发明的范围。除注明的具体条件外，实施例中的试验方法均按照常规条件进行。
[0025] 实施例1 :取摩尔浓度为20%的乙烯与摩尔浓度为80%的全氟乙烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0026] 实施例2 :取摩尔浓度为95%的乙烯与摩尔浓度为5%的全氟乙烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0027] 实施例3 :取摩尔浓度为20%的乙烯与摩尔浓度为80%的三氟甲烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0028] 实施例4 :取摩尔浓度为95 %的乙烯与摩尔浓度为5 %的三氟甲烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0029] 实施例5 :取摩尔浓度为40%的乙烯与摩尔浓度为60%的全氟乙烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0030] 实施例6 :取摩尔浓度为50%的乙烯与摩尔浓度为50%的三氟甲烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0031] 实施例7 :取摩尔浓度为90%的乙烯与摩尔浓度为10%的全氟乙烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0032] 实施例8 :取摩尔浓度为85%的乙烯与摩尔浓度为15%的三氟甲烷在常温下物理 混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0033] 实施例9 :取摩尔浓度为80%的乙烯与摩尔浓度为10%的全氟乙烷、摩尔浓度为 10%的一氟甲烷在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0034] 实施例10 :取摩尔浓度为75%的乙稀与摩尔浓度为15%的三氟甲烧、摩尔浓度为 10%的氟乙烯在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0035] 实施例11 :取摩尔浓度为70%的乙烯与摩尔浓度为15%的全氟乙烷、摩尔浓度为 15%的二氟乙烯在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0036] 实施例12 :取摩尔浓度为70%的乙烯与摩尔浓度为15%的三氟甲烷、摩尔浓度为 15%的全氟乙烯在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0037] 实施例13 :取摩尔浓度为70%的乙烯与摩尔浓度为10%的全氟乙烷、摩尔浓度为 10%的二氟乙烯、摩尔浓度为10%的一氟甲烷在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷 低温级混合制冷剂。
[0038] 实施例14 :取摩尔浓度为70%的乙烯与摩尔浓度为15%的三氟甲烷、摩尔浓度为 10%的全氟乙烯、摩尔浓度为5%的氟乙烯在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温 级混合制冷剂。
[0039] 实施例15 :取摩尔浓度为85%的乙烯与摩尔浓度为10%的三氟甲烷、摩尔浓度为 5%的全氟乙烷在常温下物理混合，获得一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂。
[0040] 各个实施例中混合制冷剂性能汇总及与现有制冷剂性能比较表
[0041]
【权利要求】
1. 一种两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其特征在于，包括经过物理混合的组份1和 组分2,其中， 所述组份1为乙烯； 所述组份2为三氟甲烷、全氟乙烷中的一种或两种，所述组份1的含量为20-95wt %，所 述组份2的含量为5-80wt %。
2. 根据权利要求1所述的两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其特征在于，所述组份2中 还含有一氟甲烷、氟乙烯、二氟乙烯、全氟乙烯中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其特征在于，所述组份1含 量为40-95wt %，所述组份2含量为5-60wt %。
4. 根据权利要求1所述的两级复叠制冷低温级混合制冷剂，其特征在于，所述组份1含 量为50-90wt %，所述组份2含量为10-50wt %。
【文档编号】C09K5/04GK104449581SQ201410669763
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】吴剑峰, 董学强, 公茂琼, 沈俊 申请人:中国科学院理化技术研究所