[發明專利]一種適用于-50℃～-90℃的環保制冷劑

在審

• 申請號: 201410098435.4
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103937457A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 孫志高
• 申請（專利權）人: 昆山一恒儀器有限公司
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

技術領域：

本發明涉及一種混合制冷劑，特別涉及一種適用于制冷范圍為-50℃～-90℃的環保制冷劑。

背景技術：

制冷與低溫在現代社會重要性越來越顯現，人工低溫環境的應用導致制冷能耗越來越大，同時制冷所用制冷劑對環境的影響也越來越大，節能環保已成為低溫技術的一部分。本發明所涉及的低溫為-50℃～-90℃范圍，這個溫度范圍在能源、油氣工業、醫療、生物和生命科學等領域都有著廣泛的應用。

在實際應用過程中，當要求的制冷溫度低于-40℃時，通常的單級壓縮式制冷循環很難達到要求。因此，當需要的制冷溫度低于-40℃時，復疊循環制冷方式常成為一種有效的選擇，復疊制冷包括常規復疊制冷（兩臺壓縮機）和自復疊制冷（一臺壓縮機），其中自復疊低溫制冷循環需要使用兩種或兩種以上成分構成的非共沸混合制冷劑，通過冷卻分離，利用某一種或幾種成分的制冷劑的制冷量冷卻其他成分構成的制冷劑使其冷凝。

低溫級循環的制冷劑可供選擇的主要有R13，R23、R503、和R508（包括R508A和R508B）等。由于含有氯元素導致臭氧層破壞，R13及R503被限制使用,并逐漸淘汰。R508A和R508B是R116與R23按不同比例構成混合物，用來替代R503。R508系列工質不含有氯元素，不存在臭氧層破壞問題,但是由于是氟化物，仍具有溫室效應。另外，R508系列工質與潤滑油相溶性不好，在低溫下容易出現潤滑油固相析出，降低制冷系統運行的可靠性。

發明內容：

本發明提供一種適用于-50℃～-90℃的環保制冷劑，該制冷劑由乙烯（R1150）中加入丙烷（R290）、四氟乙烷（R134a）的一種或者兩種，再經過物理混合而成。其具有優良的熱物理性質，低溫下與礦物質潤滑油具有良好的互溶性，并且綠色環保。

一種適用于-50℃～-90℃溫度范圍的混合制冷劑，其特征在于，該制冷劑在乙烯（R1150）中混有丙烷（R290）、四氟乙烷（R134a）中的一種或者兩種，將這些組分在常溫下按照一定的比例進行物理混合而成。

該制冷劑由如下質量百分比的組分組成：15%～40%的乙烯，60%～85%的四氟乙烷。

該制冷劑由如下質量百分比的組分組成：20%～50%的乙烯，50%～80%的丙烷。

該制冷劑由如下質量百分比的組分組成：20%～40%的乙烯，40%～50%的四氟乙烷，20%～30%的丙烷。

使用本發明制冷劑的過程中，復疊制冷系統中的壓縮機可使用普通低溫型壓縮機，可使蒸發溫度達到-80℃～-95℃。

附圖說明：

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1是利用本發明一種適用于-50℃～-90℃的環保制冷劑的裝置結構示意圖。

具體實施方式：

以下結合附圖對本發明具體實施方式進行進一步說明。

本發明一種適用于-50℃～-90℃溫度范圍的混合制冷劑，由各組分按其相應的配比在氣態下進行物理罐裝制成。如圖1所示，制冷循環系統抽真空后，將本發明制冷劑從儲液器110沖注到制冷系統中。首先壓縮機101啟動，壓縮機101的排氣經冷凝器102后，四氟乙烷或丙烷或四氟乙烷與丙烷的混合物冷凝為液體，經過氣液分離器103后，被冷凝的液體經過干燥過濾器104后在毛細管105中節流降溫，與來自蒸發器109的介質混合后進入冷凝蒸發器106，冷卻來自氣液分離器103的乙烯蒸氣，使乙烯冷凝為液體，乙烯液體經過干燥過濾器107和毛細管108后，進入蒸發器109，給低溫保存箱降溫。來自蒸發器和毛細管105的介質在蒸發冷凝器中吸熱蒸發后回到壓縮機101，如此循環往復，進行制冷循環。

其中壓縮機采用DANFOSS?SC21B功率3/4P，負載制冷劑的為直徑350毫米深700毫米的不銹鋼桶，桶的外圍直徑10毫米的紫銅管，間距30毫米，桶外保溫層100毫米。

本發明制冷劑各組分的基本參數如表1所示：

表1乙烯、丙烷、四氟乙烷的基本參數

下面按照本發明的技術方案，并給出實施例對本發明作進一步的說明，將有助于對本發明及優點的理解，需要說明的是，這些實施例只是本發明的一些例子，本發明并不局限于這些實施例。

實施例1：該制冷劑由如下質量百分比的組分組成：75%的四氟乙烷和25%的乙烯，在常溫下物理均勻混合作為制冷劑，獲得-80.6℃的溫度。