CN1090875A

CN1090875A - 非共沸混合制冷剂

Info

Publication number: CN1090875A
Application number: CN 93118721
Authority: CN
Inventors: 冷晓壮
Original assignee: BEIJING HOUSEHOLD ELECTRIC APPLIANCE INST MINISTRY OF LIGHT INDUSTRY
Current assignee: BEIJING HOUSEHOLD ELECTRIC APPLIANCE INST MINISTRY OF LIGHT INDUSTRY
Priority date: 1993-10-21
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1994-08-17

Abstract

本发明为非共沸混合制冷剂，它具有与CFC-12 相似的热力性质，但能耗低，对大气臭氧层的破坏性小，尤其是在这种混合制冷剂应用于模拟劳伦兹循环的冰箱制冷系统中时可减少换热温差，从而减少不可逆换热损失。

Description

本发明涉及一种非共沸混合制冷剂，特别是一种家用电冰箱制冷循环用的非共沸混合制冷剂。

家用电冰箱普遍采用蒸汽压缩制冷方式，目前使用的制冷剂为氟利昂CFC-12，由于其优良的热力性能，长期以来得以广泛的应用。七十年代来，科学家预测氯氟烃对大气臭氧层有严重的破坏作用，这一科学预测不断得到以后的科学观测的证实。大气臭氧层受破坏的结果，带来人类皮肤癌、白内障等病率上升，粮食作物欠收等严重危害。同时氯氟烃对温室效应的影响亦不容忽视。

为保护人类生存环境，各国政府、工业界及科学界投入了大量的人力、物力寻找和开发新制冷剂和替代技术。从目前看，HFC134A被认为是CFC12的首选替代物，但它的能效情况并不能令人满意，同时也受到了越来越大的环境压力，许多人士认为HFC134A仍将是过渡性的物质。

目前的家用电冰箱多采用双蒸发器结构，其特点是两个蒸发器工作在不同的换热温度。然而电冰箱的制冷系统多采用纯工质或共沸点混合物，所以高温蒸发器的换热温差较大，产生较大的不可逆损失。

因此本发明的一个目的是提供一种对大气臭氧层破坏性较小的非共沸混合制冷剂。

本发明的另一个目的是提供一种可有效地减小换热温差、提高能量的使用效率的非共沸混合制冷剂。

本发明的混合制冷剂为RC270/HCFC-123、RC270/HFC-134A/HCFC-123、HFC-143A/HFC-134A/HCFC-123、HCFC-22/HFC-152A/HCFC-123以及HFC-32/HFC-134A等类型。

图1为采用本发明非共沸混合制冷剂的家用冰箱制冷系统。

本发明的第一实施例是RC270/HCFC-123制冷剂，其中RC270占50%-95%，HCFC-123占5%-50%（以上指重量百分比，下同）。

本发明的第二实施例为RC270/HFC-134A/HCFC-123制冷剂，其中RC270占10%-60%，HFC-134A占20%-80%，HCFC-123占5%-40%。

本发明的第三实施例为HFC-143A/HFC-134/HCFC-123制冷剂，其中HFC-143A占10-35%，HFC-134a占30-70%，HCFC-123占10%-35%。

本发明的第四实施例为HCFC-22/HFC-152A/HCFC-123制冷剂，其中HCFC-22占10%-40%，HFC-152A占30%-80%，HCFC-123占10-40%。

本发明的第五实施例为HFC-32/HFC-134A制冷剂，其中HFC-32占10%-40%，HFC-134A占60%-90%。

以上实施例的具体组成与特性见如下表1：

混合物	质量百分组成	ODP	化学分子式
				L301	RC270/HCFC-123RC270 50%-95%HCFC-123 5%-50%	〈0.0100.02	C₃H₆CHCl₂CF₃
L302	RC270/HFC-134A/HCFC123RC270 10%-60%HFC-134A 20%-80%HCFC-123 5%-40%	〈0.01000.02	C₃H₆CH₂FCF₃CHCl₂CF₃
				L303	HFC-143A/HFC-134a/HCFC-123HFC-143A 10%-35%HFC-134a 30%-70%HCFC-123 10%-35%	〈0.01000.02	CH₂CF₃CH₂FCF₃CHCl₂CF₃
L304	HCFC-22/HFC-152A/HCFC-123HCFC-22 10%-40%HFC-152A 30%-80%HCFC-123 10%-40%	〈0.030.0500.02	CHCIF₂CH₂FCF₃CHCl₂CF₃
				L305	HFC-32/HFC-134AHFC-32 10%-40%HFC-134A 60%-90%	000	CH₂F₂CH₂FCF₃

图1是使用本发明非共沸混合制冷剂的家用电冰箱制冷系统1，该系统1由压缩机2、冷凝器3、毛细管4、第一蒸发器5a、第二蒸发器5b、第一回热器6和第二回热器7组成。该系统与一般双蒸发器制冷系统不同之处在于除了在压缩机2与第二蒸发器5b之间装有回热器6外，在第一蒸发器5a与第二蒸发器5b之间也装有一个回热器7，毛细管4从该回热器中通过。该系统是基于劳伦兹循环原理，即由两个变温过程和两个绝热过程组成。与不加第二回热器的系统相比，冰箱系统变化是非常小的，而且比较容易做到，毛细管被使用在两级热交换器内，在该系统中采用本发明的非共沸混合制冷剂可以有效地减少换热温差，从而减少不可逆损失。

本发明人选择一台双蒸发器的冰箱琴岛BCD-220作为原型电冰箱，样机的基本技术条件如表2所示。

表2

压缩机 ASPERA B2116B 排气容积 8.0CC

蒸发器管板式自然对流

冷凝器丝管式自然对流

毛细管外径2.0mm 内径0.71mm

冷冻室毛容积87升

冷藏室毛容积145升

本发明人用能效法评价冰箱系统，保持冰箱系统工作在同样条件下，如环境温度、冷冻室温度、冷藏室温度，通过调节冰箱系统，测量使用不同制冷剂时电冰箱在相同条件下的能耗。

电冰箱采用混合制冷剂时的能耗和主要性能结果列于表3。试验表明，在能耗方面，许多混合制冷剂的性能比CFC-12好，BASE是基础实验结果，它使用没有作任何改变的电冰箱进行试验。从表3看出六种特定配比的混合物在采用图1的制冷系统回路的电冰箱上均产生了较好的节能效果。

表3

注：表中的回路L表示模拟劳伦兹循环原理的冰箱制冷系统的回路。

上述本发明混合工质都具有较低的能耗。特别地，混合物的ODP均低于0.03，这意味着能用具有非常低的ODP及较高能效比的制冷剂来替代CFC-12，并且采用混合物时压缩比接近CFC-12。

试验表明非共沸混合物需要较大的高温蒸发器，其低温中间热交换器对能耗有较大影响。

试验采用的混合物制冷剂在实际的冰箱系统中的压比在11左右，与采用CFC-12时相当。

本发明的混合制冷剂的主要特点是具有与CFC-12相似的热力性质，在1.0Bar压力下泡点温度T_buib在-25℃至-40℃之间，在该状态下泡露点温差△T在7℃至25℃之间。

在标准工况下，即-23.3℃蒸发温度和54.4℃的冷温度下，混合物的压比在8至14内。

Claims

1、一种非共沸混合制冷剂，其特征是它由RC270和HCFC-123混合而成，它们的质量百分比组成如下：RC270占50%-95%，HCFC-123占5%-50%。

2、一种非共沸混合制冷剂，其特征是它由RC270/HFC-134A和HCFC-123混合而成，它的质量百分比组成如下：RC270占10%-60%，HFC-134A占20%-80%，HCFC-123占5%-40%。

3、一种非共沸混合制冷剂，其特征是它由HFC-143A、HFC-134A和HCFC-123混合而成，它们的质量百分比组成如下：HFC-143A占10-35%，HFC-134a占30-70%，HCFC-123占10%-35%。

4、一种非共沸混合制冷剂，其特征是它由HCFC-22、HFC-152A和HCFC-123混合而成，它们的质量百分比组成如下：HCFC-22占10%-40%，HFC-152A占30%-80%，HCFC-123占10%-40%。

5、一种非共沸混合制冷剂，其特征是它由HFC-32/HFC-134A混合而成，它们的质量百分比组成如下：HFC-32占10%-40%，HFC-134A占60%-90%。

6、按照权利要求1-5中的任何一项权利要求所述的非共沸混合制冷剂，其特征是所述制冷剂应用于模拟劳伦兹循环原理的冰箱制冷系统中。