CN108841360A

CN108841360A - 一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂

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Publication number: CN108841360A
Application number: CN201810650624.6A
Authority: CN
Inventors: 吴礼光; 杜国浩; 孙更生
Original assignee: Dongyang City Wei Hua Refrigeration Material Co Ltd
Current assignee: Dongyang City Wei Hua Refrigeration Material Co Ltd
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2018-11-20
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: CN108841360B

Abstract

本发明公开了一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂，以质量百分比计由以下原料混合而成：1，1，1，2‑四氟乙烷30‑75％；丙烯20‑50％；全氟甲基乙烯基醚5‑20％。本发明所述的制冷剂，其制备方法是将上述各组分按一定的质量百分比进行物理混合。所述的制冷剂，可用于家用、商业、车用空调和食品的冷冻、冷藏。

Description

一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂

技术领域

本发明涉及制冷剂技术领域，具体涉及一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂。

背景技术

氢氟烃(HFC)类及其组合物制冷剂在家用、商业、车用空调和食品的冷冻、冷藏等领域广泛使用，如1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、R410A、R407C等，但氢氟烃(HFC)类及其混合物制冷剂由于有较高的全球变暖潜能值(GWP)，在目前全球环境保护大趋势下受到越来越大的压力。

中国专利CN201410227795.X公开了一种混合碳氢制冷剂，由重量百分比为81-99％的R1270(丙烯)、0.5-10％的R600a(异丁烷)、0.5-20％的R290(丙烷)组成。该混合碳氢烃(HC)类制冷剂可以直接代替一氯二氟甲烷(R22)制冷剂，且比R22节能。

中国专利CN201610967072.2涉及一种替代R-134a的制冷剂。该制冷剂由以下重量份数的各原料充分混合而成：R600a(异丁烷)20-32份；R290(丙烷)36-48份；R227ea(七氟丙烷)26-38份。本发明提供的替换R-134a的制冷剂不需要更换任何原有制冷设备，节省了改造成本；节能效果好，比R-134a制冷剂节能18-25％。

中国专利CN201210168773.1公开了一种提高环保性能的制冷剂及其制备方法，制冷剂由trans-1,3,3,3-四氟丙烯、二甲醚和1,1,1,2-四氟乙烷组成，各组分的质量百分比为：trans-1,3,3,3-四氟丙烯10-90％、二甲醚5-40％和1,1,1,2-四氟乙烷5-70％。本发明制备的制冷剂ODP为0，GWP相对于R134a大大降低。

中国专利CN201380037489.3公开了一种混合制冷剂,按重量百分比为85-95％的二甲醚和5-15％的丙烯，以及按重量百分比为71-85％的二甲醚和15-29％的丙烷混合，作为R134a和/或其他制冷剂的替代物。

中国专利CN201310169029.8涉及一种替代R134a的环保节能制冷剂，由二甲醚、1,1-二氟乙烷及五氟乙烷组成，其制备方法是将上述各组分按质量百分比二甲醚50-70％，1,1-二氟乙烷20-30％，五氟乙烷10-20％进行物理混合而成。本发明制冷剂满足欧盟对制冷剂的环保要求，其ODP为0，GWP远小于R134a，且低于150；在可燃性方面，本发明将二甲醚的A3级提高至A2级，安全隐患大大减小；在热工参数及性能方面，本发明热工参数与R134a接近，可直接充灌替换R134a，传热性能更佳，容积制冷量较R134a更大，为R134a的理想替代品。

中国专利CN201510370774.8公开了一种低GWP值制冷剂，包括1,1,1,2-四氟乙烷(R134a),氟乙烷(R161)和二甲醚(DME)，其所占质量百分比为：1,1,1,2-四氟乙烷：2-15％；氟乙烷：0-80％；二甲醚：5-98％。该混合制冷剂环保性能优异，COP优于R12(二氯二氟甲烷)，单位容积制冷量与R12相当，滑移温度小，同时具有与R12较为接近的蒸发压力和冷凝压力。

中国专利CN201510948251.7公开了一种环保制冷剂，由以下重量份数的原料组成：三氟乙烷60-70份、二甲醚60-80份、丙烷40-50份、二氟甲烷35-40份、四氟乙烷13-18份、五氟乙烷35-40份、二氧化碳5-10份、乙烯15-20份。该制冷剂毒性极低，ODP值为零，制冷量显著提高，对臭氧层产生没有破坏作用。

中国专利CN201710476583.9公开了一种空调用制冷剂，按重量百分比计，由以下成分组成：五氟乙烷10-20份，二氟乙烷7-15份，1，1，1，2-四氟乙烷3-15份，丙烷6-16份，乙烷3-9份，2，3，3，3-四氟丙烯5-15份，二甲醚5-25份，1，1，1，2-四氟乙烷5-55份。该制冷剂含氟量合理，不会破坏大气臭氧层，也不会产生温室效应。

由于R152a、R290、R1270、R600a以及二甲醚均是可燃物质，这几种物质组成的混合物具有较强的可燃性；R134a的添加虽然在一定程度上可抑制其可燃性，但由其组成的多元混合物均为非共沸物，具有较大的泡露点温差。另外，二甲醚对橡胶有一定腐蚀作用，因此含有二甲醚的混合制冷剂在使用过程中有可能对制冷设备及部件的橡胶密封件有一定的腐蚀作用。

发明内容

本发明旨在提供一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂，该制冷剂具有环保、安全、可靠的特点。

一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 30-75％；

丙烯 20-50％；

全氟甲基乙烯基醚 5-20％。

本发明所用原料均可通过市购获得。

优选地，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 30-65％；

丙烯 25-46％；

全氟甲基乙烯基醚 5-15％。

进一步优选地，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 45-60％；

丙烯 25-45％；

全氟甲基乙烯基醚 10-15％。

跟进一步优选地，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 45％；

丙烯 45％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。

或者以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 50％；

丙烯 35％；

全氟甲基乙烯基醚 15％。

或者以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 60％；

丙烯 30％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。

或者以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 65％；

丙烯 25％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。

本发明所述的制冷剂，其制备方法是将上述各组分按一定的质量百分比进行物理混合。所述的制冷剂，可用于家用、商业、车用空调和食品的冷冻、冷藏。

R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)是常用的制冷剂，但全球变暖潜能值(GWP)较高，常通过添加低GWP的制冷剂组分，如R1270(丙烯)、二甲醚等以降低混合制冷剂的GWP。但R1270(丙烯)、二甲醚的可燃性高，且含有二甲醚的混合制冷剂在使用过程中有可能对制冷设备及部件的橡胶密封件有一定的腐蚀作用。全氟甲基乙烯基醚既有一定的制冷效果，又不可燃，且对制冷设备及部件的橡胶密封件的腐蚀作用很小。

本发明基于R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)的制冷效果好、R1270(丙烯)的GWP为0、全氟甲基乙烯基醚的不可燃的优点，将三者按一定比例混合，通过三者的协同作用，获得具有冷效果好、GWP低、安全性高的制冷剂。

本发明制冷剂具有显著优点:工作压力与R134a接近；ODP值为0；GWP值小于R134a，为100-200；可燃性级别达到A2级；毒性低；本发明所制备的制冷剂能够在不改变制冷系统设备及主要部件的条件下直接充灌替代R134a，且对制冷设备及部件没有腐蚀损坏作用。

依据《制冷和空调设备名义工况一般规定》(JB/T7666-1995)，表1、表2分别给出了在平均蒸发温度3℃，平均冷凝温度50℃，过热度5℃，过冷度5℃的工况下，本发明制冷剂及R134a的热工参数和制冷性能。

表1本发明制冷剂及R143a的热工参数

冷剂制	蒸发压力(Mpa)	冷凝压力(Mpa)	排气温度(℃)	滑移温度(℃)
					本发明	0.305-0.338	0.978-1.156	60.43-67.36	0.28-0.83
R134a	0.328	1.018	59.32	--

表2本发明制冷剂及R143a制冷性能

冷剂制	容积制冷量(kJ/m³)	质量制冷量(kJ/kg)	COP
				本发明	2427.42-2814.67	298.12-329.86	4.16-4.32
R134a	2408.78	156.13	4.36

从表1可以看出，本发明制冷剂的蒸发压力和冷凝压力与R134a非常接近；排气温度略高于R134a，可在不更换制冷系统主要部件的条件下，直接充灌替换R134a；滑移温度小，属于近共沸制冷剂，有利于制冷系统的稳定运行。

由表2可知，在上述工况下，本发明制冷剂容积制冷量较R134a大，为R134a容积制冷量的1.01～1.17倍；本发明质量制冷量较R134a高1.91—2.11倍，故其充灌量将大大减少，约为R134a的50％左右；本发明制冷剂的制冷性能系数(Coefficient of Performance，COP)比R134a略小。

综上所述，在环保方面，本发明制冷剂ODP为0，GWP远小于R134a，且低于200；在可燃性方面，本发明的安全级别为A2级，安全隐患小；在热工参数及制冷性能方面，本发明所涉及的制冷剂热工参数与R134a接近，可直接充灌替换R134a，容积制冷量较R134a大。

具体实施方式

为了进一步理解本发明所涉及的一种含全氟甲基乙烯基醚制的组合物冷剂及其热工参数及制冷性能，下面通过具体实施例说明本发明所涉及的一种含全氟甲基乙烯基醚制的组合物冷剂及其热工参数及制冷性能，在实施例中各组分的比例均为质量百分比。

实施例1：

将40％的1，1，1，2-四氟乙烷，40％的丙烯，20％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施例2：

将50％的1，1，1，2-四氟乙烷，35％的丙烯，15％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施案3：

将60％的1，1，1，2-四氟乙烷，30％的丙烯，10％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施例4：

将65％的1，1，1，2-四氟乙烷，30％的丙烯，5％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施例5：

将65％的1，1，1，2-四氟乙烷，25％的丙烯，10％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施例6：

将50％的1，1，1，2-四氟乙烷，40％的丙烯，10％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

实施例7：

将45％的1，1，1，2-四氟乙烷，45％的丙烯，10％的全氟甲基乙烯基醚进行物理混合后作为制冷剂。

在平均蒸发温度3℃，平均冷凝温度50℃，过热度5℃，过冷度5℃工况下，上述各实施例的热工参数和制冷性能见表3。

表3本发明各实施例所述制冷剂及R143a的热工参数和制冷性能

以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims

1.一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 30-75％；

丙烯 20-50％；

全氟甲基乙烯基醚 5-20％。

2.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 30-65％；

丙烯 25-46％；

全氟甲基乙烯基醚 5-15％。

3.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 45-60％；

丙烯 25-45％；

全氟甲基乙烯基醚 10-15％。

4.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 45％；

丙烯 45％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。

5.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 50％；

丙烯 35％；

全氟甲基乙烯基醚 15％。

6.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 60％；

丙烯 30％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。

7.根据权利要求1所述组合物制冷剂，其特征在于，以质量百分比计由以下原料混合而成：

1，1，1，2-四氟乙烷 65％；

丙烯 25％；

全氟甲基乙烯基醚 10％。