CN104508075B - 制冷剂混合物 - Google Patents

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Abstract

选自由以下各项组成的组中的气体混合物的用途：‑按重量计85％至95％浓度的二甲醚和按重量计5％至15％浓度的丙烯，以及‑按重量计71％至85％浓度的二甲醚和按重量计15％至29％浓度的丙烷，作为R134a和/或其他制冷剂的替代物或可替代的制冷剂，所述其他制冷剂为包含HFC(氢氟碳化合物)、HFO(氢氟烯烃)和HFE(氢氟醚)的R134a的替代物或可替代物。

Description

制冷剂混合物
技术领域
本发明涉及用作R134a的替代物或可替代的制冷剂的气体混合物。
背景技术
R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)是氢氟碳化合物(hydrofluorocarbon)，其自20世纪90年代初期起已经被用作氯氟碳化物(chlorofluorocarbon)或氢氯氟碳化物(hydrochlorofluorocarbon)的替代制冷剂气体，所述氯氟碳化物或氢氯氟碳化物具有显著的臭氧消耗潜能(下文中表示为ODP)并且其由蒙特利尔议定书规定。
与氯氟碳化物或氢氯氟碳化物不同，R134a不具有显著的ODP并已经发现其特别适用作空调或制冷的制冷剂。
然而，R134a具有较高的全球变暖潜能(下文中表示为GWP)，并且，遵循京都议定书，欧洲法规已经限制并将逐步限制其在空调或制冷设备中的可用性和用途。
文献S.Horstsmann,J.Chem.Eng.Data,Vol.49,38-42页,01-2004给出在298至323开氏度温度下丙烷/二甲醚和丙烯/二甲醚混合物的热力学数据。
发明内容
本发明的主要目的是提供制冷剂气体混合物，其可用作R134a的替代物或可替代物，和/或包含HFC(氢氟碳化合物)、HFO(氢氟烯烃)和HFE(氢氟醚)的R134a的其他替代物或可替代物，相对于R134a，特别在GWP方面，其具有较低的生产成本和改善的环境影响特性，以及它们适于用作在例如机动车辆的空调，和家用、商业及工业的空调和制冷的应用中具有改善特性的替代制冷剂气体的热力学特性。
本发明基于认识到上述目的可通过使用不包含氟化碳氢化合物的气体混合物来实现，其中所述混合物的两种组成气体的相对浓度在相当有限的范围内。
在这方面，本发明提供这样的混合物，通过特定地选择所使用的碳氢化合物的浓度范围，使获得热力学特性成为可能，所述热力学特性特别适于并且改善了替换R134a。
因此，本发明的主题是选自由以下各项组成的组中的气体混合物的用途：
-浓度在85重量％至95重量％的二甲醚和浓度在5重量％至15重量％的丙烯，以及
-浓度在71重量％至85重量％的二甲醚和浓度在15重量％至29重量％的丙烷，作为在空调或制冷设备中，特别地在为使用R134a而设计的机动车辆空调中的R134a的替代物或可替代的制冷剂气体。
根据本发明的混合物发现用于全新的装置和用于现有装置的改装，仅需要替换某些组分，因为根据本发明的混合物是易燃的。
具体地，根据本发明的混合物发现用于机动车辆的空调系统、超市冷藏柜，冷藏库，家用冰箱，离心式冷却器，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冷却器，在加工工业中的空调或制冷设备，冷藏运输机，冷却水分配器，商用制冰机，以及家用、商业及工业除湿机。
使用根据本发明所述的混合物作为制冷剂的空调或制冷设备也在本发明的范围内。
在混合物的组成气体的已经限制的浓度范围内，优选的混合物是选自由以下各项组成的组中的那些：
91重量％至95重量％并且具体地92重量％的二甲醚和5重量％至9重量％并且具体地8重量％的丙烯，以及
77重量％至83重量％并且具体地79重量％的二甲醚和23重量％至17重量％并且具体地21重量％的丙烷。
相对于在中等温度和高温应用的制冷循环中R134a的使用，本文提出的混合物具有改善的特性。
下面的表格示出与R134a的相应特性相比较，在上述浓度范围内根据本发明的混合物的热力学特性相关的多个显著特性，以及它们的显著的环境影响特性，比如ODP和GWP。
表1
如从上面给出的表格可见，根据本发明使用的混合物具有较低的滑移值(lowglide value)(在1个大气压下沸点和露点之间的差)。
与R134a相比较，所述混合物将GWP从1300大幅减小到通常不超过1.6的值。
附图说明
图1和图2是示出与R134a相关的相应曲线相比较，根据本发明优选的混合物的压力和温度曲线的图；相关数值在表3和表4中给出。
具体实施方式
在下文中示出在R134a和作为本发明主题的替代物之间的比较表格。
表2
％ 制冷剂 COPh COPc
纯品 R134a 3.808 2.877
92/8 DME/丙烯 3.758 2.826
79/21 DME/丙烷 3.666 2.735
该表格描述与R134a相比较，作为本发明主题的特定混合物的性能系数(COP)。
加热和冷却中的性能系数(COPh)和(COPc)在该表格中示出。
数值是针对在冷却中具有6KW热容量、500We辅助电力及过冷5℃的空调设备计算的。过量的热量被认为是对冷凝器额外的热量。
指示值是根据从文献中得知的热力学数据的数学模拟的结果，从而开发国际认可的程序。
可以观察到提出的混合物的COP与纯R134a的COP完全一致。
表3
DME/丙烯(92/8)：P/T表
表4
DME/丙烷(79/21)：P/T表

Claims (11)

1.选自由以下各项组成的组中的气体混合物的用途：
-按重量计85％至95％浓度的二甲醚和按重量计5％至15％浓度的丙烯，以及
-按重量计在71％至85％浓度的二甲醚和按重量计15％至29％浓度的丙烷，作为R134a和/或其他制冷剂的替代物或可替代的制冷剂，所述其他制冷剂是包含HFC(氢氟碳化合物)、HFO(氢氟烯烃)和HFE(氢氟醚)的R134a的替代物或可替代物。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述混合物由以下各项组成：
-按重量计91％至95％浓度的二甲醚，和
-按重量计5％至9％浓度的丙烯。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述混合物由按重量计92％的二甲醚和按重量计8％的丙烯组成。
4.根据权利要求1所述的用途，其中所述混合物由以下各项组成：
-按重量计77％至83％浓度的二甲醚，和
-按重量计23％至17％浓度的丙烷。
5.根据权利要求1所述的用途，其中所述混合物由按重量计79％的二甲醚和按重量计21％的丙烷组成。
6.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述气体混合物用于空调或制冷设备。
7.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述气体混合物用于机动车辆的空调系统，超市冷藏柜，冷藏库，家用冰箱，离心式冷却器，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冷却器，在加工工业中的空调或制冷设备，冷藏运输机，冷却水分配器，商用制冰机，以及家用、商业及工业除湿机。
8.包含作为制冷剂的根据权利要求1至5中的任一项所述的气体混合物的空调或制冷设备。
9.根据权利要求8所述的空调或制冷设备，设计和适配成使用根据权利要求1至5中的任一项所述的混合物作为制冷剂。
10.根据权利要求8或9所述的空调或制冷设备，由机动车辆的空调系统，超市冷藏柜，冷藏库，家用冰箱，离心式冷却器，家用、商业及工业空调设备，家用、商业及工业冷却器，在加工工业中的空调或制冷设备，冷藏运输机，冷却水分配器，商用制冰机，以及家用、商业及工业除湿机组成。
11.在现有空调或制冷设备中的改装方法，包括用选自由以下各项组成的组中的气体混合物替换在所述设备中使用的制冷剂气体：
-按重量计85％至95％浓度的二甲醚和按重量计5％至15％浓度的丙烯，以及
-按重量计71％至85％浓度的二甲醚和按重量计15％至29％浓度的丙烷。
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