[發明專利]一種兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑

有效

• 申請號: 201410669763.5
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104449581B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 吳劍峰;董學強;公茂瓊;沈俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 宋鷹武,郝明琴

【技術領域】

本發明涉及一種混合制冷劑，尤其涉及一種兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑。

【背景技術】

隨著人們生活水平提高，對于-80℃左右溫區制冷技術的需求越來越多。該溫區制冷可用于生物材料的活性儲存、深海魚類的低溫保鮮、合金材料的低溫處理等。兩級復疊制冷循環是實現-80℃溫區制冷的主要方式之一。復疊制冷的基本原理就是利用一個高溫級制冷系統的蒸發器冷卻一個低溫級制冷系統的冷凝器，以實現較低的制冷溫度，其中每級均是一完整的蒸汽壓縮循環。其中第一級系統的蒸發溫度一般在-30℃～-40℃之間，具體根據低溫級制冷劑的冷凝壓力變化確定，要確保每級壓縮機工作在正常壓力范圍內。

傳統的可以應用于-80℃溫區的復疊制冷系統中低溫級的制冷劑有三氟一氯甲烷(CClF₃即R13)、三氟甲烷(CHF₃即R23)及二者的混合物R503。由于R13中含有氯元素導致臭氧層破壞，因而R13及R503已被限制使用并逐步淘汰。由全氟乙烷(C₂F₆即R116)與R23組成的混合物即R508系列工質成為低溫級的替代工質，其中又因濃度差異而分為R508A和R508B兩種。但是R508系列制冷工質全由氟化物組成，溫室效應較強，且與潤滑油的互溶性很差，尤其是在低溫下容易導致出現潤滑油固相析出而堵塞節流元件，使系統運行的可靠性下降。

【發明內容】

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術復疊制冷系統中低溫級制冷劑溫室效應潛值高、且與潤滑油的互溶性差的缺陷，提供一種溫室效應潛值較低，與潤滑油互溶性較好的兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑，包括一種兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑，其特征在于，包括經過物理混合的組份1和組分2，其中，

所述組份1為乙烯；

所述組份2為三氟甲烷、全氟乙烷中的一種或兩種，所述組份1的含量為20-95wt％，所述組份2的含量為5-80wt％。

在一些實施例中，所述組份2中還含有一氟甲烷、氟乙烯、二氟乙烯、全氟乙烯中的一種或多種。

在一些實施例中，所述組份1含量為40-95wt％，所述組份2含量為5-60wt％。

在一些實施例中，所述組份1含量為50-90wt％，所述組份2含量為10-50wt％。

采用上述技術方案，本發明的有益效果在于：

本發明上述實施例提供的兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑，其組份中包括自然工質乙烯(R1150)，因此其全球變暖潛值GWP低，在低溫下與潤滑油的互溶性大大增強，使系統可靠性大大提高，而且無須額外添加丙烷等溶油物質。

同時，本發明提供的混合制冷劑可以采用礦物潤滑油(MO)和烷基苯類潤滑油(AB)，因此在替代R503系統時無須更換潤滑油，使用方便。

另外，本發明所提供的混合制冷劑具有較高的蒸發壓力和冷凝壓力，尤其是蒸發壓力的提高，使得制冷機在運行中避免系統在真空下運行；且在相同壓縮機排氣量的情況下，實際制冷量得到增加。

【具體實施方式】

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供的兩級復疊制冷低溫級混合制冷劑包括：經過物理混合的組份1和組分2，其中，

所述組份1為乙烯(C₂H₄即R1150)；

所述組份2為三氟甲烷(CHF₃即R23)、全氟乙烷(C₂F₆即R116)中的一種或兩種，所述組份1的含量為20-95wt％，所述組份2的含量為5-80wt％。

優選地，所述組份1含量為40-95wt％，所述組份2含量為5-60wt％。

進一步優選地，所述組份1含量為50-90wt％，所述組份2含量為10-50wt％。

優選地，所述組份2中還含有一氟甲烷(CH₃F即R41)、氟乙烯(CH₂CHF)、二氟乙烯(CH₂CF₂)、全氟乙烯(CF₂CF₂)中的一種或多種。