[發明專利]含二氟甲烷和三氟二氯乙烷的二元非共沸混合制冷劑

有效

• 申請號: 201410120734.3
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104946206B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 馬國遠;上官繼峰;許樹學;李富平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

含二氟甲烷和三氟二氯乙烷的二元非共沸混合制冷劑，屬于制冷劑技術領域。由二氟甲烷（R32）和三氟二氯乙烷（R123）組成。本發明的非共沸制冷劑具有良好的熱工性能、較優越的環保性能、較高的安全性和市場可獲得性。同時該混合工質與原系統具有較好的兼容性，能有效提高系統的循環性能，因此具有廣闊的前景。

技術領域

本發明屬于制冷劑技術領域，具體是涉及由R32和R123混合構成的具有優良熱物理性質的二元非共沸混合制冷劑，其用于制冷裝置（家用/商用空調、熱泵、離心式機組等）。

背景技術

目前，國際上作為R22的替代產品有R410A、R407C、R32。R410A的GWP值較高（為2100），根據美國環保局SNAP計劃對溫室氣體的減排態度，替代品CO₂排放當量的減排比例應在50%以上。因此，限制了R410A在家用空調市場上的推廣應用。同時，雖然R407C在替代R22時無須對現有制冷空調系統作大的改動，但是R407C的傳熱性能差，在名義工況下單位容積制冷量和性能系數COP都比R22低5%，因此近年來R407C漸漸在替代R22的工作中淡出了人們的視線。R32具有良好的熱工性能、較優越的環保性能、較高的安全性和市場可獲得性，而引起了行業的高度關注，成為HCFCs替代的焦點，但直接充注R32制冷劑會導致壓縮機排氣溫度過高，因而限制了R32單工質在家用/商用空調中的使用。鑒于混合工質理論，尋找一種工質與R32混合，既能降低R32的排氣溫度，又能降低GWP值。

R123的ODP為0.012，GWP為120，且具有良好的綜合性能，因此現在包括美國在內的發達國家和絕大多數發展中國家，仍然有用于新空調設備的初裝或舊設備上的再添加；中國目前對于R123制冷劑的生產、初裝、以及再添加沒有限制。R123制冷劑良好的綜合性能使之成為在大型中央空調（離心式冷水機組）中成為一氟三氯甲烷(R11)制冷劑的最有效和安全的替代制冷劑。很多學者認為與其淘汰R123，不如設法提高離心式機組的效率。

經過對現有文獻的檢索發現，中國專利公開號為CN102757765A的專利，在R32中加入適量的四氫噻吩，作為警覺氣體，當空調器發生制冷劑泄漏時，可以使用戶及時感知，以采取相應的措施，并降低泄漏時發生爆炸的危險性。但發生泄漏具有不確定性，且在室外機（高壓側）發生泄漏的概率要遠遠高于室內側，通過在室內出風口來感知泄漏顯得不太合理。相關文獻已經證明了R32在使用安全上完全滿足家用空調的使用條件。加入的四氫噻吩只作為警覺氣體，降低了R32的比例，因此會影響空調器的性能。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種新型二元非共沸混合制冷劑，基于混合工質原理，來改善空調/熱泵系統中R32排氣溫度過高，降低混合GWP值，提高循環性能；同時提高離心式機組的效率。

本發明提供了一種二元非共沸混合制冷劑，由二氟甲烷（R32）和三氟二氯乙烷（R123）組成。二氟甲烷（R32）和三氟二氯乙烷（R123）在液相狀態下物理混合。

R32和R123在不同壓力下的溫度滑移圖見圖1。

優選：其中R32的質量百分比為60～99.9%，R123的質量百分比為0.1～40%，按此比例配比的制冷劑，可以適當降低壓縮機的排氣溫度，并降低混合GWP值。

或R32的質量百分比為0.1～20%，R123的質量百分比為80～99.9%，按此比例配比的制冷劑，可以有效提高離心式機組的效率。

進一步優選：R32的質量百分比為89～97%，R123的質量分數為3%～11%。

更優選的，R32的質量百分比為94～97%，R123的質量分數為3%～6%。

更優選的，R32的質量百分比為89～94%，R123的質量分數為6%～11%。

更優選的，R32的質量百分比為4～10%，R123的質量分數為90%～96%。