[發(fā)明專利]一種適用于-45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611208426.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN107663444B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文瑞;于錕錕;楊祺;陳正剛;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州空間技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): C09K5/04
• 分類號(hào): C09K5/04
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

本發(fā)明公開了一種適用于?45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑，屬于制冷領(lǐng)域。該復(fù)合制冷劑具有低毒、不燃、不爆的優(yōu)點(diǎn)，使用安全可靠。該復(fù)合制冷劑在?45℃的低溫下壓力不低于0.7MPa，90℃的高溫下壓力不高于4.0MPa，可以保證開式節(jié)流制冷系統(tǒng)在?45℃的低溫下的啟動(dòng)壓力，同時(shí)制冷劑在90℃的高溫時(shí)仍具有較高的氣化潛熱。該復(fù)合制冷劑用于開式節(jié)流制冷系統(tǒng)時(shí)，自身可維持一定壓力，保證制冷劑流向冷卻部件，不需要附加增壓及管路，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。該復(fù)合制冷劑可保證在?45℃～90℃溫區(qū)可靠工作，同時(shí)單位制冷劑制冷量大，有利于開式制冷系統(tǒng)小型化、輕量化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于-45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑，具體涉及一種用在貯存式開式節(jié)流的冷卻系統(tǒng)中，可適用于-45℃～90℃寬溫區(qū)環(huán)境中復(fù)合制冷劑，屬于制冷領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著高超聲速飛行器的發(fā)展，馬赫數(shù)的增加，飛行器所處熱環(huán)境越發(fā)惡劣。高超聲速飛行器雖采取了必要的被動(dòng)熱防護(hù)措施，但飛行器艙內(nèi)溫度長(zhǎng)期超過(guò)80℃，甚至高達(dá)90℃，艙內(nèi)的有效載荷及電子元器件工作溫度得不到保證。許多關(guān)鍵部位，比如紅外探測(cè)窗口、舵軸傳動(dòng)部位等受高溫外熱流影響，難以正常工作，甚至結(jié)構(gòu)安全都難以保證。需要采取主動(dòng)冷卻方式來(lái)保證艙內(nèi)有效載荷及元器件的正常工作，對(duì)關(guān)鍵部位及部件進(jìn)行有效熱防護(hù)。

對(duì)于導(dǎo)彈等短期工作的飛行器，采用機(jī)械閉式循環(huán)制冷方式系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性低，環(huán)境適應(yīng)性差，所以通常采用貯存制冷劑節(jié)流制冷方式。貯存制冷劑節(jié)流制冷方式系統(tǒng)簡(jiǎn)單、沒有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)部件、可靠性高，需要工作時(shí)打開電磁閥，制冷劑流向需要冷卻部位蒸發(fā)，使需要冷卻對(duì)象溫度得到有效控制。

由于飛行器的特殊使用及貯存環(huán)境，對(duì)制冷裝置中的制冷劑提出了較高的要求，除要滿足無(wú)毒、不燃、理化性質(zhì)穩(wěn)定等要求外，對(duì)制冷劑工作環(huán)境提出的要求為：儲(chǔ)存溫度為-45℃～90℃，同時(shí)，要求該制冷劑在低溫(-45℃)下保持一定啟動(dòng)壓力，蒸汽壓力不能過(guò)低；高溫(90℃)下為保證存儲(chǔ)安全，制冷劑蒸汽壓力不能過(guò)高，同時(shí)制冷劑的制冷能力不能下降太多，不低于230KJ/kg。

現(xiàn)有純制冷劑在性質(zhì)和品質(zhì)上存在局限性，還沒有一種制冷劑可以完全滿足要求，只能調(diào)整制冷劑的性質(zhì)來(lái)擴(kuò)大制冷劑選擇的自由度。對(duì)于開式節(jié)流冷卻系統(tǒng)，現(xiàn)有常用制冷劑，在低溫時(shí)飽和蒸氣壓很低，難以驅(qū)動(dòng)制冷劑向蒸發(fā)器流動(dòng)，不足以克服制冷劑氣化后產(chǎn)生的氣阻，從而影響冷卻系統(tǒng)的正常啟動(dòng)和可靠運(yùn)行。在高溫狀態(tài)下，普通制冷劑氣化潛熱迅速減小，單位制冷量迅速下降，甚至失效。同時(shí)，制冷劑貯瓶中壓力快速上升，影響冷卻系統(tǒng)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于-45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供以下技術(shù)方案：

一種適用于-45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑，所述復(fù)合制冷劑通過(guò)以下步驟制備得到：

(1)制冷劑配制選用容器爆破壓力≥6MPa的密閉耐壓容器，首先采用去離子水清洗容器2次以上，再采用無(wú)水酒精清洗2次以上，清洗完畢后排空酒精。

(2)將二氯甲烷與一氟二氯乙烷按重量比為3:1～5:1的配比注入容器中，充分晃動(dòng)使其混合均勻。

(3)對(duì)容器進(jìn)行抽真空，真空度穩(wěn)定在100Pa以下時(shí)，停止抽真空，將三氟甲烷氣體加注到容器中，邊注入邊晃動(dòng)容器，加注三氟甲烷氣體時(shí)控制壓力上升速度≤10KPa/min。當(dāng)壓力達(dá)到1.2±0.3MPa，且晃動(dòng)容器壓力不再下降時(shí)，停止加注三氟甲烷。

(4)將四氟甲烷氣體加注到容器中，邊注入邊晃動(dòng)容器，加注四氟甲烷氣體時(shí)控制壓力上升速度≤10KPa/min。當(dāng)壓力達(dá)到2.1±0.3MPa，且晃動(dòng)容器壓力不再下降時(shí)，停止加注四氟甲烷，得到一種適用于-45℃～90℃溫區(qū)的復(fù)合制冷劑。