[發(fā)明專利]一種混合制冷劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510274718.4
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104877636A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 王帥;李文棟;王吉凱;星連靜
• 申請（專利權）人: 安徽中科都菱商用電器股份有限公司
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

技術領域

本發(fā)明屬于制冷劑領域，具體涉及混合制冷劑，特別涉及一種高效的適用于中低溫區(qū)(-120℃——-70℃)的可用于替代傳統(tǒng)制冷工質的混合制冷劑。

背景技術

隨著經濟的發(fā)展和科學技術的進步，低溫環(huán)境特別是-120℃——-70℃的低溫人工環(huán)境在眾多行業(yè)已成為必不可少的措施，其應用覆蓋了航空航天工業(yè)模擬環(huán)境試驗；電氣、電子產品的低溫可靠性試驗；醫(yī)療、制藥及生物領域的樣品儲存和運輸；化學產品的生產和提純；遠洋漁業(yè)的深冷保鮮等領域。

傳統(tǒng)的單級壓縮壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的最低有效制冷溫度最低只能達到-40℃左右，為了解決-40℃以下溫區(qū)的制冷問題，目前常用的循環(huán)制冷方法有：兩級壓縮制冷循環(huán)；復疊式制冷循環(huán)；多元混合工質節(jié)流制冷。其中，兩級壓縮循環(huán)制冷采用兩個壓縮機，降低了單個壓縮機的壓比，但是由于仍是單一制冷劑，會受到蒸發(fā)壓力、制冷劑臨界溫度和凝固點的限制；復疊式制冷循環(huán)獲取低溫的范圍會低一些，現(xiàn)在普冷領域(環(huán)境溫度到-153℃的溫度范圍)也多采用這種方式，但是復疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)復雜，效率不高并且可靠性很低，這也制約了其進一步發(fā)展。

目前，多元混合工質節(jié)流制冷技術是國際制冷學界研究的熱點。由于該領域傳統(tǒng)采用的氟氯烴工質(CFC)中氯原子對于臭氧層的破壞，需要采用新型工質替代，其中采用幾種現(xiàn)有或者新型的單一工質所構成的多元混合工質是一種優(yōu)選的解決方案。我國專利CN101307223B、CN101270275B和CN101275067B中對多元混合工質制冷劑有所報道。其中，專利CN101307223B涉及的主要溫區(qū)約為-30℃及以上，專利CN101270275B和CN101275067B涉及的則是-40℃左右溫區(qū)。而根據相關研究表明，一個固定成分的多元混合工質其有效運行溫度范圍是較窄的，一般在5-15K左右，超出這個范圍則效率急劇下降。因此，相應的混合制冷劑不能高效地運行于更低的溫區(qū)。此外，專利CN1189532C中提出了一種有效作用溫區(qū)在150-200K(約-73℃至-123℃)的多元混合工質節(jié)流制冷劑，但其包含了5組物質(共包含近30種物質)，成分過于復雜，制約了其進一步的應用發(fā)展。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效的適用于中低溫區(qū)(-120℃——-70℃)的多元混合工質制冷劑。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的混合工質適用溫區(qū)更低，且成分簡單，適于工業(yè)大規(guī)模推廣應用。本發(fā)明的目的還在于提供一種制備所述混合制冷劑的方法，以及提供一種所述混合制冷劑的用途。

針對上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供一種混合制冷劑，所述制冷劑為由1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷、六氟乙烷、四氟甲烷、氮氣組成的混合物；所述的混合制冷劑中各成分的摩爾百分比濃度之和為100％，其中，所述1,1,1,2-四氟乙烷的摩爾百分比濃度為10％-20％，1,1-二氟乙烷的摩爾百分比濃度為10％-20％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為30％-40％，四氟甲烷的百分比濃度為25％-35％，氮氣的摩爾百分比濃度為2％-10％。

優(yōu)選地，所述1,1,1,2-四氟乙烷的摩爾百分比濃度為12％-18％，1,1-二氟乙烷的摩爾百分比濃度為13％-17％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為33％-38％，四氟甲烷的百分比濃度為27％-34％，氮氣的摩爾百分比濃度為3％-7％。

優(yōu)選地，所述1,1,1,2-四氟乙烷的摩爾百分比濃度為14％-16％，1,1-二氟乙烷的摩爾百分比濃度為13％-15％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為33％-36％，四氟甲烷的百分比濃度為29％-31％，氮氣的摩爾百分比濃度為4％-6％。

優(yōu)選地，所述1,1,1,2-四氟乙烷的摩爾百分比濃度為15％，1,1-二氟乙烷的摩爾百分比濃度為15％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為35％，四氟甲烷的百分比濃度為30％，氮氣的摩爾百分比濃度為5％。

優(yōu)選地，所述地混合制冷劑中各組分是經物理混合而制成的。

如上所述，所述包括1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷、六氟乙烷、四氟甲烷、氮氣的混合制冷劑存在優(yōu)化濃度配比：混合制冷劑中各成分的摩爾百分比濃度之和為100％，所述1,1,1,2-四氟乙烷的摩爾百分比濃度為12％-18％，所述1,1-二氟乙烷的摩爾百分比濃度為13％-17％，所述六氟乙烷的摩爾百分比濃度為33％-38％，所述四氟甲烷的百分比濃度為27％-34％，所述氮氣的摩爾百分比濃度為3％-7％。