[發明專利]一種混合制冷劑

在審

• 申請號: 201510274735.8
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104877637A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 李文棟;王帥;王吉凱;陸世界
• 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(-120℃——-70℃)的可用于替代傳統制冷工質的非易燃混合制冷劑。

背景技術

隨著經濟的發展和科學技術的進步，低溫環境特別是-120℃——-70℃的溫區在眾多行業已成為必不可少的措施。例如，航空航天環境模擬試驗，電氣電子樣品低溫可靠性測試、醫療領域的生物活性儲存、遠洋漁業的保鮮和運輸等領域。

傳統的單級壓縮壓縮制冷循環系統的最低有效制冷溫度最低只能達到-40℃左右，為了解決-40℃以下溫區的制冷問題，目前常用的循環制冷方法有：兩級壓縮制冷循環；復疊式制冷循環；多元混合工質節流制冷。其中，復疊式制冷循環現在在普冷領域(環境溫度到-153℃的溫度范圍)最為廣泛應用，但其系統復雜，效率不高并且可靠性很低，制約了其進一步發展。

目前，采用多元混合工質(幾種現有或者新型的單一工質所構成的多元混合工質)節流制冷技術是國際制冷學界的優選解決方案。我國專利CN1189532C、CN101307223B、CN101270275B和CN101275067B中對多元混合工質制冷劑有所報道。其中，專利CN1189532C中提出了一種有效作用溫區在150-200K(約-73℃至-123℃)的多元混合工質節流制冷劑，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展；專利CN101307223B、CN101270275B和CN101275067B涉及的多是-40℃左右溫區——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。

此外，由于制冷領域傳統采用的氟氯烴工質(CFC)中氯原子對于臭氧層的破壞，現行的混合替代工質多考慮零ODP值和安全性的要求，大多選用HFCs類的物質。此類物質的共同特點是：氫原子數量較多——因此更加不穩定，易燃易爆。這對于混合制冷工質的應用增加了極大的限制，尤其是在一些對安全性要求很高的領域，如醫療制藥等。因此，在實際應用中，需要加入不可燃的工質來抑制可燃性。事實上，如果不考慮可燃性，可作為混合物組員的物質很多，相比較而言，阻燃的制冷劑就比較少。本發明采用的七氟丙烷具有優秀的阻燃性，且環境性能優越，ODP為零，因此在多元混合制冷劑領域可以作為一種優秀的阻燃劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效的適用于中低溫區(-120℃——-70℃)的多元混合工質制冷劑。與現有技術相比，本發明提出的混合工質成分簡單，適用溫區更低，降溫速度快，同時不易燃不易爆，安全穩定。本發明的目的還在于提供一種制備所述混合制冷劑的方法。

針對上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

一方面，本發明提供一種混合制冷劑，所述制冷劑為由七氟丙烷、1,1,1-三氟乙烷、六氟乙烷、乙烯、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，所述七氟丙烷的摩爾百分比濃度為10％-20％，1,1,1-三氟乙烷的摩爾百分比濃度為15％-25％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為25％-35％，乙烯的百分比濃度為25％-35％，氮氣的摩爾百分比濃度為2％-10％。

優選地，所述七氟丙烷的摩爾百分比濃度為13％-17％，1,1,1-三氟乙烷的摩爾百分比濃度為17％-23％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為27％-33％，乙烯的百分比濃度為27％-34％，氮氣的摩爾百分比濃度為3％-7％。

優選地，所述七氟丙烷的摩爾百分比濃度為14％-15％，1,1,1-三氟乙烷的摩爾百分比濃度為18％-21％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為29％-31％，乙烯的百分比濃度為29％-32％，氮氣的摩爾百分比濃度為4％-6％。

優選地，所述七氟丙烷的摩爾百分比濃度為15％，1,1,1-三氟乙烷的摩爾百分比濃度為20％，六氟乙烷的摩爾百分比濃度為30％，乙烯的百分比濃度為30％，氮氣的摩爾百分比濃度為5％。

優選地，所述地混合制冷劑中各組分是經物理混合而制成的。