CN101258219A - 制冷剂组合物 - Google Patents

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CN101258219A CNA2006800298086A CN200680029808A CN101258219A CN 101258219 A CN101258219 A CN 101258219A CN A2006800298086 A CNA2006800298086 A CN A2006800298086A CN 200680029808 A CN200680029808 A CN 200680029808A CN 101258219 A CN101258219 A CN 101258219A
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Abstract

本发明提供一种制冷剂，该制冷剂是将制冷剂、二甲醚和二氧化碳混合来得到的，该制冷剂不破坏臭氧层、地球变暖系数极小、且具有安全且无毒性的优异的性能。本发明提供一种冷冻机用制冷剂组合物，该组合物含有1摩尔％～10摩尔％二甲醚、99摩尔％～90摩尔％二氧化碳。

Description

制冷剂组合物
技术领域
本发明涉及含有二甲醚和二氧化碳的制冷剂组合物，所述制冷剂组合物用于汽车空调或自动售货机等用的冷冻机。
背景技术
到目前为止，因氟利昂(CFC含氯氟烃，HCFC含氢氯氟烃)具有优异的制冷剂能力，因此在全世界一直作为汽车空调等用的制冷剂而被广泛地使用。但是，现在，由于氟利昂因含有氯而破坏臭氧层，因此在1996年，在日本和欧美先进国家全面停止了特定氟利昂中的CFC的生产。与此相同，作为特定氟利昂的HCFC(含氢氯氟烃)也在2004年以后逐渐被限制生产，在欧洲，到2010年之前将全面停止HCFC生产，在其他先进国家，也要在2020年之前全面停止HCFC生产。
另外，尽管取代上述特定氟利昂的替代氟利昂(HFC氢氟烃、PFC全氟化碳，SP6)具有能满足臭氧层破坏系数为零、低毒性、不燃的特性、性能，但是存在与矿物油的非相容性、润滑性劣化的问题。特别是，所述替代氟利昂虽然不破坏臭氧层，但地球变暖系数非常高，因此，虽然现在没有具体的限制，放任于业界的自主行动，但是在不久的将来或许会停止其使用或者大幅度地限制其使用。
最近，二氧化碳、氨、水和空气等天然制冷剂的开发得到推进，尽管这些天然制冷剂也具有臭氧层破坏系数为零、变暖系数大致为零的特征，但是在安全性、性能、便利性等方面各自存在缺点。氨虽然具有与HFC同等的效率，但是具有毒性、刺激性气味、与铜的不适应性。水和空气虽然不燃、无毒，但是效率极低。
另一方面，二氧化碳是不燃和低毒性的，显热效果大，因此近年来被用于作为取暖/温热水供给用的二氧化碳热泵热水器(Ecocute)等的EHP制冷剂。但是，另一方面二氧化碳潜热效果小，因此用于制冷时效率较差。进而，在使用二氧化碳作为汽车空调用的制冷剂时，在汽车空调的冷凝器侧的工作压力为8MPa以上的高压，达到了超临界点(CO2临界压力：7.4MPa，临界温度：31℃)，由CO2的莫里尔图(Mollier diagram)可知，为了使该高压气相制冷剂在冷凝器中液化，制冷剂为31℃以下是必要的。但是，在汽车空调等最常被使用的夏季，外部气温常常超过31℃。在这样的外部气温条件下，单独二氧化碳的制冷剂在冷凝器内完全不液化(冷凝)，因此不产生由冷凝带来的放热。即，仅得到由伴随压力下降的绝热膨胀所产生的冷却效果，完全不能得到由气化热产生的冷却效果。因此，冷却循环具有在亚临界压力与超临界压力之间变化的超临界压力，冷却条件下的性能效率(COP)较低，并且压缩机的工作压力变得极高。
为了防止所述问题，需要特别的努力，即使水在汽车空调的冷凝器周围循环或使特殊的冷冻机用气体围绕其周围，以冷却冷凝器，或者通过气体冷却器将纳入的外部气体的温度降至能够充分地热交换的温度等。但是，如果实施这样的努力则在成本方面变得不利。
另一方面，已知二甲醚(DME)潜热效果极高，用于制冷是适合的，但是由于可燃性，从安全性的角度出发，未被用于实用。
发明内容
本发明的目的在于，提供冷冻机用的制冷剂组合物，所述组合物没有破坏臭氧层的危险性，对地球变暖产生的不良影响较小，没有毒性，并具有优异的制冷能力。
本发明人发现，二氧化碳良好地溶解在二甲醚中，并发现二甲醚/二氧化碳的混合制冷剂能够用于冷冻机、供给热水/取暖，分别在日本特愿2004-167210号(申请日2004年6月4日)和日本特愿2005-55957号(申请日2005年3月1日，优先权日2004年6月4日(另一申请))中，记载了关于含有二氧化碳-二甲醚混合气体的新的制冷剂的发明。这次，本发明人考虑，进而利用二甲醚的沸点为-25℃而二氧化碳的沸点为-78.45℃这一事实，通过在二氧化碳中混合二甲醚来促进蒸气压下降，以便能够促进在冷凝器内的冷凝(液化)，由此，能够构筑在冷却条件下的蒸气压缩循环(冷凝循环)，并进行了各种研究，结果得到了本发明。
即，本发明涉及冷冻机用制冷剂组合物，在所述冷冻机用制冷剂组合物中，以二甲醚和二氧化碳的总摩尔数为基准，含有1摩尔％～10摩尔％二甲醚、99摩尔％～90摩尔％二氧化碳，优选含有3摩尔％～8摩尔％二甲醚、97摩尔％～92摩尔％二氧化碳。由此，本发明能够提供一种不会破坏臭氧层、地球变暖系数极小(GWP为约3)、没有毒性、且具有优异的制冷能力的制冷剂。进而，通过将本发明的制冷剂组合物用于汽车空调等，能够构筑在冷却条件下的蒸气压缩循环(冷凝循环)，与单独二氧化碳的制冷剂相比较，能够得到更高的COP，同时，能够使压缩器的工作压力降低，因此，能够发挥下述有利的效果，即，不必需要如同单独二氧化碳的制冷剂那样地对冷凝器的周围进行冷却，或者使用气体冷却器等特别的努力。
附图说明
图1表示汽车空调用制冷剂循环系统。
图2表示DME CO2 B程序流程。
具体实施方式
下面，对本发明优选的实施方式进行详细地说明。
如下得到在本发明的制冷剂组合物中使用的二甲醚，即，例如，将煤气化气体、LNG储罐的BOG(蒸发气)、天然气、炼铁厂的副产气、石油残渣、废弃物和沼气作为原料，由氢和一氧化碳直接合成二甲醚，或者由氢和一氧化碳经由甲醇的合成来间接地得到二甲醚。
如下得到在本发明的制冷剂组合物中使用的二氧化碳，即，例如，将从制造氨合成气或重油脱硫用氢的工厂等产生的副产气作为原料，通过压缩、液化和精制来得到二氧化碳。
依据使用制冷剂的汽车空调或者自动售货机用冷冻机等冷冻机的种类等，来适当确定本发明的制冷剂组合物中的二甲醚和二氧化碳的混合比例，但是在本发明的制冷剂组合物中，以二甲醚和二氧化碳的总摩尔数为基准，优选含有1摩尔％～10摩尔％二甲醚，99摩尔％～90摩尔％二氧化碳，进而优选含有3摩尔％～8摩尔％二甲醚，97摩尔％～92摩尔％二氧化碳。如果二甲醚的含量小于1摩尔％，则混合制冷剂的冷凝率接近0，由于在冷凝器内几乎不液化(冷凝)，因此不产生由冷凝带来的放热。另一方面，如果二甲醚的含量大于10摩尔％，则制冷剂组合物超出不燃性范围，因此，特别是用于汽车空调时，从安全上是不优选的。另外，如果二甲醚的含量大于10摩尔％，则蒸发器出口与入口的温度梯度变大，特别是在用于汽车空调的情况下，二甲醚的含量大于10摩尔％是不利的。
当将本发明的制冷剂组合物用于例如汽车空调时，根据其容量，从装有液化二甲醚的罐向辅助罐等适当容器中填充规定量的液化二甲醚，然后从装有液化二氧化碳的罐向其中填充规定量的液化二氧化碳，由此，可以得到具有上述混合比的制冷剂组合物。另外，本发明的制冷剂组合物还可以如下调制，即，根据汽车空调的容量，在向辅助罐等适当容器中填充液化二甲醚之后，向容器的气相部中填充二氧化碳气体，使该二氧化碳气体加压溶解在二甲醚中，并使二者混合来调制所述制冷剂组合物。
本发明的制冷剂组合物，可以仅由二甲醚和二氧化碳构成，也可以除了含有该混合介质外还含有其他成分。作为可以加入到本发明的制冷剂组合物中的其他成分，有乙醇等醇类。
制冷系统的原理基于，在物质(制冷剂)气化时从周围介质获取热能的潜热和周围介质的连续的热交换。另外，制冷剂的蒸发温度依赖于压力，因此如果压力下降则蒸发温度也降低，从而获得更低的温度。
另一方面，取暖/供热水系统的原理为，通过制冷剂的蒸发从周围获取热，进而变成被压缩的高温气体，因此能够通过与水或空气等的连续的热交换来完成。
汽车空调用系统也基本基于这样的制冷/取暖系统的原理，是由压缩器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器构成的制冷剂循环系统。作为使用本发明的制冷剂组合物的制冷剂循环系统的一个例子，图1给出了汽车空调用制冷剂循环系统的非限定例。在此，在制冷空调中，被压缩器高压高温化的制冷剂在冷凝器中借助于外部空气得到冷却而变成液相。该液相制冷剂在蒸发器中通过与车内空气的吸热交换而蒸发来冷却车内空气。
图1的各设备的作用如下。
EQ1压缩器：对在蒸发器中变成气体的冷却的制冷剂进行真空压缩以得到高温高压气体。
EQ2冷凝器：对由压缩器排出的高温高压气体介质用水或空气(外部空气)进行冷却以使之冷凝，成为液体(取暖/供热水用)。
EQ3膨胀阀：使高温高压的液体制冷剂膨胀以得到低温低压的制冷剂。
EQ4蒸发器：在膨胀阀的出口使低温低压的制冷剂与周围气体接触并获取周围气体的热，由此，使所述制冷剂蒸发、气化，成为气体(制冷用)。
为了实际评价制冷剂的制冷能力，对上述制冷剂循环进行数值模型化，使用通用的数值化学过程模拟器，通过公知的方法(参见例如，宫良等的「非共沸混合冷媒ヒ一トポンプサイクルの性能に及ぼす熱交换器の伝熱特性の影
Figure A20068002980800071
」日本冷冻协会论文集第7卷、第1期、第65-73页、1990年等)，可以解析和评价其能力。通用的数值化学过程模拟器内存有多种成分的热力学物理性质的数据库，可以进行与各种系统的机械工程功能相对应的化学成分相互作用的平衡热力学计算。
在数值模拟中，将构成制冷剂循环的压缩器、循环器、膨胀阀、蒸发器的系统分别数值化，以压缩器出口压力(以下，简写为“压缩器压力”或者“排出压力”)(P1)、冷凝器出口温度(T2)、蒸发器温度(T3)和制冷剂组合物成分的浓度作为参数，以性能系数(COP)评价制冷/取暖/供热水能力。
制冷的性能系数＝制冷剂在蒸发器中的总的吸收热量÷压缩器作功量
取暖/供热水的性能系数＝制冷剂在冷凝器中的总的排热量÷压缩器作功量
另外，在本发明中，优选作为制冷剂的热力学物理性质值推定式，关于溶解应用正规溶液模型，关于状态方程式应用SRK(Soave-Redlich-Kwong)式，能够进行更高精度的评价。
进而，作为制冷剂的冷凝所涉及的物理因子有：排出压力(压缩器压力)、冷凝器出口温度、二氧化碳与二甲醚的混合比例、周围外部气温、制冷剂所具有的临界温度。将这些物理因子代入前述SRK状态方程式中进行数值模拟，由此也能够求出冷凝率(有无冷凝)。
在此，作为可以构筑冷凝循环的条件，要求具有阈值以上的排出压力、以及周围外部气温要比制冷剂的临界温度、冷凝器出口温度低。但是，排出压力随着二氧化碳与二甲醚的混合比例而变化。
作为可以适合使用本发明的制冷剂组合物的冷冻机有：汽车空调、自动售货机用冷冻机、办公用/家庭用空调和燃气热泵(GHP)/电热泵(EHP)等，但是并不限于这些。另外，本发明的制冷剂组合物原则上可以直接用于正在使用R22等已经存在的制冷剂的汽车空调、自动售货机用冷冻机、办公用/家庭用空调和GHP/EHP等。但是，考虑到本发明的制冷剂组合物的物理性质，进一步优选改良/设计冷凝器或活塞等机构方面以使其适合于本发明的制冷剂组合物。
实施例
下面，通过实施例进一步具体地说明本发明的内容，但本发明不受这些实施例任何限制。
二甲醚/二氧化碳的溶解性试验
为了研究二甲醚(DME)与二氧化碳(CO2)混合系统的溶解程度，并为了求出在后述的制冷剂循环系统中混合制冷剂的性能系数，进行DME/CO2的溶解性试验。试验方法如下。
(1)在压力容器(500mL)中封入300g二甲醚，用电子称测定封入后的重量。
(2)在恒温槽中放入压力容器，保持在恒定温度。
(3)用增压泵注入二氧化碳直至达到恒定压力。
(4)由填充前后的重量算出填充的二氧化碳(d＝0.1g)。
另外，在填充时，上下振荡压力容器以使DME/CO2充分地混合，竖着放置进行静置，然后进行试验。
得到的结果示于表1。如表1所示，在测定条件下，CO2和DME的K-体积(K-volume)的值分别在0.66＜KDME＜0.80和2.59＜KCO2＜3.42的范围，可知二氧化碳在DME中良好地溶解。
表1DME/CO2溶解性试验结果
  例子   A   B   C   D
  系统压力   10.0   10.0   10.0   1.0
  系统温度(℃)   10   20   30   40
  ZCO2(g-mol)   1.682   1.500   0.977   1.045
  ZDME(g-mol)   6.522   6.522   6.522   6.522
  V(g-mol)   1.177   1.378   2.090   0.661
  L(g-mol)   7.027   6.634   5.409   6.906
  YCO2(mol％)   43.2   42.9   26.3   39.0
  XCO2(mol％)   16.7   13.7   7.9   11.4
  KCO2(-)   2.59   3.13   3.33   3.42
  YDME(mol％)   56.8   57.1   73.7   61.0
  XDME(mol％)   83.7   86.3   92.1   88.6
  KDME   0.68   0.66   0.80   0.69
ZCO2＝V*YCO2+L*XCO2
ZCO2+ZDME＝V+L
KCO2＝YCO2/XCO2
KDME＝YDME/XDME
(第1实施例)
求出在图1中所示的制冷剂循环系统中的二甲醚与二氧化碳的混合制冷剂的性能系数(COP)。使用数值化学过程模拟器按照以下的步骤进行模拟。
模拟步骤
通过模拟确定在图1的制冷剂循环系统中的物流(stream)(1)～(4)的状态量(体积、焓、熵等)，求出下式的性能系数COP。
COP＝H1/H2
H1：制冷剂在冷凝器中的总排热量
H2：从(4)至(1)的压缩器的作功量
此时，设定以下条件。
(1)DME/CO2混合制冷剂
为了评价DME/CO2混合制冷剂的制冷能力，将压缩器的排出压力、冷凝器出口温度、蒸发器压力和DME/CO2混合比作为变化参数进行计算。
P1＝6.5MPa～9.0MPa
P3＝3.1MPa、3.5MPa
冷凝器出口温度＝32℃、35℃
DME/CO2混合比＝1/99、2/98、3/97、4/96、5/95、6/94(摩尔比)
(2)单独CO2的制冷剂
对于单独二氧化碳，将压缩器的排出压力、冷凝器出口温度、蒸发器压力作为变化参数进行本模拟。
P1＝7.8MPa～9.0MPa
P3＝3.1MPa、3.5MPa
冷凝器出口温度＝32℃、35℃
DME+CO2混合系统的气液平衡物理性质值的推算
在模拟和研究中，采用的物理性质推算模型的精度是重要的因素，本研究如下进行。
一般，气液平衡关系用下式表示。
φ i P y i = f i ( 0 ) γ i ( 0 ) x i × exp ∫ 0 P V ‾ i L / RT dp
φi：气相逸度系数
P：系统压力
yi：气相摩尔分率
fi (0)：液相标准态逸度
γi (0)：液相活度系数
xi：液相摩尔分率
Figure A20068002980800081
：坡印廷因子
在此，应研究以下3点：
(1)针对DME的γi (0)模型
(2)DME和CO2的相对挥发性的程度
(3)焓和熵模型
DME是含氧低分子化合物，作为含氧低分子化合物的代表例的乙醇的沸点为78℃，而DME的沸点为-25℃，因此可知DME不具有像醇、醛、酮基等那样强的极性。因此，对于DME的γi (0)可以应用正规溶液模型。
根据上述得到的DME/CO2的溶解性试验数据(表1)，CO2和DME的K-体积的值在测定条件下分别在0.66＜KDME＜0.80和2.59＜KCO2＜3.42的范围，可知DME和CO2的挥发性没有太大的差别。由此，对于fi (0)，可以应用蒸气压模型。
另外，对于焓和熵，由于在DME+CO2系统中假定的最高使用压力为10MPa左右，因此采用SRK(Soave-Redlich-Kwong)状态方程式是适宜的。
P = RT v - b - a [ 1 + ( 0.48 + 1.574 w - 0.176 w 2 ) ( 1 - Tr ) 1 / 2 ] 2 v 2 + bv
γi (0)：正规溶液模型
fi (0)：蒸气压模型
φi，H，S：SRK状态方程式
坡印廷因子：考虑
另外，如果系统的压力达到某种程度的高压(数MPa)，则也不能无视坡印廷因子，因此也要考虑该方面。
程序
使用以下的A、B两种程序。
(1)DME CO2 A
基于给定的组成、T(温度)、P(压力)的闪蒸计算。
基于给定的组成和P1(压缩器压力)计算始沸点(Bubble Point)。
由此，能够进行气液平衡物理性质值推算模型的精度的确认以及能够确认在冷凝器中是否能够进行全冷凝。
(2)DME CO2 B
使用以上说明的模拟器，以如下方式得到含有二甲醚和二氧化碳的混合制冷剂组合物的COP。
实施例1
为了评价二甲醚/二氧化碳混合制冷剂的制冷能力，以压缩器的排出压力、冷凝器的出口温度、蒸发器压力和DME/CO2的混合比作为变化参数进行模拟。此时，将冷凝器出口温度T2设定为32℃，并将蒸发器压力设定为3.1MPa。下面给出在各DME/CO2混合比(摩尔％)下的制冷特性的模拟结果。在下表，“冷凝率”表示冷凝器出口的气相、液相的摩尔比，“气％”表示在膨胀阀出口的制冷剂的气相摩尔分率，“液％”表示在膨胀阀出口的制冷剂的液相摩尔分率。另外，在表中，蒸发器温度的“入口/出口”表示制冷剂在蒸发器的入口和出口的温度。
表2-1单独CO2的制冷剂
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  9.0   110.0   0   42.22   57.78   -4.3/-4.3   1.71
  8.0   96.0   0   48.97   51.03   -4.3/-4.3   1.75
  7.5   88.5   0   66.06   33.94   -4.3/-4.3   1.27
  7.0   80.5   0   87.47   12.53   -4.3/-4.3   0.52
表2-2DME/CO2＝1/99(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  9.0   112.8   50   40.98   59.02   -3.7/-1.6   1.76
  8.5   105.9   50   43.33   56.67   -3.7/-1.6   1.81
  8.0   98.7   50   46.77   53.23   -3.7/-1.6   1.84
  7.5   91.1   75   53.33   46.67   -3.7/-1.6   1.76
  7.0   83.1   0   85.38   14.62   -2.8/-1.6   0.62
表2-3DME/CO2＝2/98(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  8.0   101.7   100   44.10   55.90   -3.0/1.1   1.94
  7.5   94.1   100   48.46   51.54   -2.9/1.1   1.96
  7.0   86.1   0   82.10   17.90   -1.4/1.1   0.78
  6.8   82.8   0   86.56   13.44   -1.0/1.1   0.62
表2-4DME/CO2＝3/97(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  7.5   96.8   100   45.31   54.69   -2.2/3.6   2.09
  7.3   93.7   100   47.24   52.76   -2.1/3.6   2.09
  7.0   88.9   53   64.36   35.64   -1.4/3.6   1.53
  6.8   85.6   6   81.75   18.25   0/3.6   0.85
  6.5   80.4   0   89.16   10.84   1.1/3.6   0.55
表2-5DME/CO2＝4/96(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  7.5   99.3   100   42.88   57.12   -1.5/6.0   2.19
  7.3   96.2   100   44.28   56.72   -1.4/6.0   2.22
  7.0   91.4   100   47.22   52.78   -1.3/6.0   2.24
  6.8   88.1   44   66.70   33.30   -0.1/6.0   1.52
  6.5   82.9   4   86.63   14.37   2.2/6.0   0.74
表2-6DME/CO2＝5/95(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  7.5   101.6   100   40.84   59.16   -0.8/8.2   2.28
  7.3   98.5   100   41.95   58.05   -0.8/8.2   2.33
  7.0   93.7   100   44.06   55.94   -0.7/8.2   2.39
  6.8   90.4   82   51.59   48.41   -0.2/8.2   2.18
  6.5   85.3   27   74.92   25.08   2.0/8.2   1.26
表2-7DME/CO2＝6/94(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  7.5   103.8   100   39.09   60.91   -0.2/10.3   2.36
  7.3   100.6   100   39.99   60.01   -0.1/10.3   2.41
  7.0   95.8   100   41.63   58.37   0/10.3   2.50
  6.8   92.5   100   42.94   57.06   0.1/10.3   2.55
  6.5   87.2   49   64.29   35.71   1.8/10.3   1.77
由表2-1～2-7可知，通过在二氧化碳中混合数％的二甲醚，能够促进蒸气压下降，从而能够促进在冷凝器内的冷凝(液化)。因此，在冷却条件下的蒸气压缩循环(冷凝循环)的构筑变为可能，与单独二氧化碳的制冷剂相比，能够得到更高的COP，同时能够降低压缩器的工作压力。另外，还能够将蒸发器入口与出口的温度梯度抑制到较低水平。
实施例2
进而，为了评价在外部气温较高的环境下二甲醚/二氧化碳混合制冷剂的制冷能力，将冷凝器出口温度T2设定为35℃，将蒸发器压力设定为3.5MPa，进行与实施例1同样的数值模拟。下面给出在各DME/CO2混合比(摩尔％)下的模拟结果。
表3-1单独CO2的制冷剂
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  9.0   99.3   0   46.74   53.26   0.2/0.2   1.75
表3-2DME/CO2＝1/99(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  12.0   136.5   0   34.65   65.35   0.7/2.7   1.54
  11.0   125.8   0   36.93   63.07   0.7/2.7   1.64
  10.0   114.4   0   40.03   59.97   0.7/2.7   1.74
  9.0   101.9   0   44.85   55.15   0.8/2.7   1.83
  8.0   88.0   0   57.36   42.64   0.9/2.7   1.67
表3-3DME/CO2＝2/98(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  12.0   139.5   0   33.68   66.32   1.4/5.3   1.58
  11.0   128.8   0   35.78   64.22   1.4/5.3   1.68
  10.0   117.4   0   33.58   61.42   1.5/5.3   1.79
  9.0   104.9   0   42.76   57.24   1.6/5.3   1.91
  8.0   91.2   0   51.54   48.46   1.7/5.3   1.91
表3-4DME/CO2＝3/97(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  12.0   131.5   2   34.68   65.32   2.1/7.7   1.72
  11.0   120.1   9   37.24   62.76   2.2/7.7   1.84
  10.0   107.6   0   40.91   59.09   2.3/7.7   1.99
  9.0   93.9   0   47.68   52.32   2.5/7.7   2.08
  8.0   86.6   17   58.49   41.51   2.9/7.7   1.84
表3-5DME/CO2＝4/96(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  11.0   134.0   0   33.63   66.37   2.8/10.0   1.76
  10.0   122.5   0   35.98   64.02   2.9/10.0   1.89
  9.0   110.1   0   39.25   60.75   3.0/10.0   2.05
  8.0   96.4   75   44.79   55.21   3.2/10.0   2.20
  7.5   89.1   72   50.72   49.28   3.5/10.0   2.18
表3-6DME/CO2＝5/95(摩尔％)
  排出压力(MPa)   排出温度(℃)   冷凝率(％)   膨胀阀出口(气％)  (液％)   蒸发器温度(℃)入口/出口 COP
  11.0   136.2   100   32.63   67.37   3.5/12.2   1.80
  10.0   124.8   100   34.78   65.22   3.6/12.2   1.94
  9.0   112.4   100   37.69   62.31   3.7/12.2   2.12
  8.0   98.7   100   42.34   57.66   3.9/12.2   2.31
  7.5   91.4   100   46.43   53.57   4.1/12.2   2.38
从表3-1～3-6可知，通过在二氧化碳中混合数％二甲醚，能够促进蒸气压下降，从而能够促进在冷凝器内的冷凝(液化)。因此，在冷却条件下的蒸气压缩循环(冷凝循环)的构筑成为可能，与单独二氧化碳的制冷剂相比较，能够得到更高的COP。

Claims (4)

1.一种冷冻机用制冷剂组合物，其中，所述制冷剂组合物含有二甲醚和二氧化碳，以二甲醚和二氧化碳的总摩尔数为基准，二甲醚的含量为1摩尔％～10摩尔％、二氧化碳的含量为99摩尔％～90摩尔％。
2.根据权利要求1所述的制冷剂组合物，其中，所述制冷剂组合物含有3摩尔％～8摩尔％二甲醚、97摩尔％～92摩尔％二氧化碳。
3.根据权利要求1或2所述的制冷剂组合物，其中，所述冷冻机是汽车空调或者自动售货机用冷冻机。
4.一种将权利要求1或2所述的制冷剂组合物用于汽车空调或者自动售货机用冷冻机的方法。
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