CN114276784A - 一种车用三元混合制冷剂及其制备方法和制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车用三元混合制冷剂，包括1,1,2,2‑四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2‑四氟乙烷45％～60％；二甲醚为30％～50％；二氟甲烷为2％～20％。本发明的制冷剂中，四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷都是不含氯原子的化合物，因而不会破坏臭氧层，其在适当的配比下不仅可以降低混合后冷媒的GWP、兼顾热力性能，满足环保和安全要求，经过计算该混合物的安全性能高，具有低GWP、零ODP的环保特性，解决了现有R134a车用替代制冷剂系统可燃性高、能力低问题。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域，具体涉及一种车用三元混合制冷剂。
背景技术
臭氧层消耗和气候变暖是当今全球面临的环境问题，多年来为了应对这两大环境问题国际社会做了不懈努力。
现在国内汽车空调使用的制冷剂大部分是R134a，R134a由于温室效应系数GWP较高约为1300，已经开始列入淘汰范围。国内现有新生产的汽车空调少部分厂家的制冷剂已经过渡为R1234yf，但由于R1234yf可燃性问题，属于A2L等级，大部分车企持谨慎态度仍然沿用即将淘汰的R134a，在目前低碳环保和安全的大环境下，R1234yf和R134a都已不再成为理想的替代制冷剂。
因此，寻找新型制冷剂替代R134a已成为国内外替代制冷剂研究的重要内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种车用三元混合制冷剂以解决以上技术问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种车用三元混合制冷剂，包括1,1,2,2-四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷，三种组分的质量百分比为：
1,1,2,2-四氟乙烷45％～60％；
二甲醚为30％～50％；
二氟甲烷为2％～20％。
优选的，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷49.5％；二甲醚为43.7％；二氟甲烷为6.8％。
优选的，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷60％；二甲醚为38％；二氟甲烷为2％。
优选的，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷55％；二甲醚为30％；二氟甲烷为15％。
优选的，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷50％；二甲醚为30％；二氟甲烷为20％。
优选的，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷45％；二甲醚为50％；二氟甲烷为5％。
上述车用三元混合制冷剂的制备方法，包括以下步骤：
对各组分的纯度进行检测，确保其纯度达到纯度均达到99.99wt％以上；
原材料预处理；
原材料进干燥塔；
将混合压力容器抽真空；
精准调配，按照重量份数配比将达标的原料加入抽真空后的混合压力容器中进行混合；
混合物料取样，检测其内各组分是否满足相应的重量份数配比；
充装制冷剂。
优选的，原材料进干燥塔之前先对原材料脱水脱硫处理。
优选的，混合压力容器抽真空之前，使用清洗试剂对混合压力容器清洗干净。
本发明还提供使用上述三元混合制冷剂制冷设备。
本发明的有益效果是：
1.本发明的制冷剂满足制冷剂的热力学要求，即临界温度较高，因而在常温下极易液化，适合做制冷剂，并且使制冷循环的工作区域远离临界点，制冷循环越接近逆卡诺循环，节流损失小，制冷量高；并且标准沸点(-21.2℃～-26.7℃，实施例1在-22.9℃)较低，因而可以达到的最低制冷温度低；凝固温度(-109.7℃～-117.4℃，实施例1在-114.9℃)低，使得制冷循环的温度范围较广，因而制冷剂适用范围大；临界压力较低，因而液化所需要的压力较低，减轻了压缩机的负荷，既降低了对压缩机的要求，也降低了能耗；并且混合后的制冷剂低压压力接近于R134a，高压压力比R134a降低，因此降低了压缩机的功耗。
2.本发明的制冷剂中，四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷都是不含氯原子的化合物，因而不会破坏臭氧层，满足环保要求，因而成为替代现有的R134a制冷剂的较佳选择。该制冷剂温室效应大幅降低。
3.本发明的制冷剂中，四氟乙烷R134(R134a的同分异构体)具有阻燃性，DME属于A2等级，R32属于A2L等级,所以按比例加入R134制冷剂后，组成的复合制冷剂不可燃，安全性提高。
4.本发明的制冷剂中是市场上常见的烃类，工艺简单，生产成本低，适合推广使用，且无毒无味，对人体没有伤害。与R134a相比，本发明的制冷剂分子量偏小，因而流动性好，输送压力低，制冷设备的负荷减小，从而节省电耗或油耗，降低设备运行成本。
5.本发明的制冷剂的蒸发压力和冷凝压力等工作参数与R134a接近，因而无须改变目前汽车空调等制冷设备的制冷系统，可以直接替代R134a，因而该制冷剂可以得到更广泛的应用，目前即可以推广使用。
具体实施方式
本发明提供一种车用三元混合制冷剂，包括1,1,2,2-四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷，三种组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷45％～60％；二甲醚为30％～50％；二氟甲烷为2％～20％，各组分的质量百分比之和为100％。
本发明与R134a的制冷剂组合物各组分的基本参数见表1，各组分的ODP为0，测得本发明制冷剂的GWP数据低于650，远小于R134a的1300，环保性能良好。表中Tb为标准沸点，Tc为临界温度，Pc为临界压力。
表1
上述车用三元混合制冷剂的制备方法，包括以下步骤：
对各组分的纯度进行检测，确保其纯度达到纯度均达到99.99wt％以上；
原材料预处理；
对原材料脱水脱硫处理；
原材料进干燥塔；
使用清洗试剂对混合压力容器清洗干净；
将混合压力容器抽真空；
精准调配，按照重量份数配比将达标的原料加入抽真空后的混合压力容器中进行混合；
混合物料取样，检测其内各组分是否满足相应的重量份数配比；
充装制冷剂。
下面结合具体的实施例进行详细的说明：
实施例1
车用三元混合制冷剂各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷49.5％；二甲醚为43.7％；二氟甲烷为6.8％。
实施例2
车用三元混合制冷剂各组分的质量百分比为：四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷的质量百分比分别为60％、38％和2％。
实施例3
车用三元混合制冷剂各组分的质量百分比为：四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷的质量百分比分别为55％、30％和15％。
实施例4
车用三元混合制冷剂各组分的质量百分比为：四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷的质量百分比分别为50％、30％和20％。
实施例5
车用三元混合制冷剂各组分的质量百分比为：四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷的质量百分比分别为45％、50％和5％。
以实施例1～5制备的制冷剂为测试对象，按照现有技术的相关标准进行测试，其物性参数与R134a的相比，如下表2所示：
表2
| 制冷剂 | 3℃压力 | 50℃压力 | 制冷量 | 压比 | 输入功率 | 排气温度 | 分子量 | COP |
| R134a | 0.228 | 1.325 | 817 | 5.81 | 228 | 86.5 | 102 | 3.583 |
| 实施例1 | 0.219 | 1.153 | 826 | 5.26 | 203 | 76.3 | 74.1 | 4.069 |
| 实施例2 | 0.207 | 1.102 | 798 | 5.32 | 199 | 75.3 | 79.8 | 4.010 |
| 实施例3 | 0.252 | 1.524 | 917 | 6.05 | 237 | 85.6 | 77.7 | 3.869 |
| 实施例4 | 0.271 | 1.605 | 925 | 5.92 | 244 | 84.9 | 75.2 | 3.791 |
| 实施例5 | 0.198 | 1.054 | 773 | 5.32 | 193 | 77.5 | 71.5 | 4.005 |
实施例的单位容积制冷量(基本接近表2中的制冷量)也接近R134a；各实施例的蒸发压力与R134a接近，冷凝压力低于R134a；各实施例的排气温度都比R134a的排气温度低。
此外，本发明实施例1-5的GWP范围在550-650之间，其中实施例5的GWP最佳，小于550，但综合性能不是最佳，目前欧标环保标准要求GWP低于650。测得实施例1的ODP为0，GWP约为592，表明其为一种低温室效应的制冷剂。从表2上可以看出实施例1和R134a的低压运行压力基本一致，高压运行压力有降低(高压压力与压缩机功率负载基本是线性关系)，从而减少了压缩机的能耗，可直接替代R134a，由于制冷剂的压力降低了，起到约13％节能的效果。
为了进一步说明本发明实施例提供的制冷剂在节能方面的优势，在硬件设备完全相同的条件下，通过压缩机组先后对实施例中1～5制冷剂和R134a进行对比测试。
每次实现分别投入实施例1～5制备的制冷剂和原先机组R134a制冷剂做对比，算出节电率，节电率＝(R134a制冷剂机组用电量-实施例制冷剂替换后机组用电量)/R134a制冷剂机组用电量。
计算各实施例对应的制冷剂的节电率数据如下表3所示：
表3
| 测试例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 节电率 | 13.55％ | 11.91％ | 7.98％ | 5.79％ | 11.77％ |
本发明相对于R134a制冷剂，制冷机组的节电率大约在6-14％之间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车用三元混合制冷剂，其特征在于，包括1,1,2,2-四氟乙烷、二甲醚和二氟甲烷，三种组分的质量百分比为：
1,1,2,2-四氟乙烷45％～60％；
二甲醚为30％～50％；
二氟甲烷为2％～20％。
2.根据权利要求1所述的车用三元混合制冷剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷49.5％；二甲醚为43.7％；二氟甲烷为6.8％。
3.根据权利要求1所述的车用三元混合制冷剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷60％；二甲醚为38％；二氟甲烷为2％。
4.根据权利要求1所述的车用三元混合制冷剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷55％；二甲醚为30％；二氟甲烷为15％。
5.根据权利要求1所述的车用三元混合制冷剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷50％；二甲醚为30％；二氟甲烷为20％。
6.根据权利要求1所述的车用三元混合制冷剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：1,1,2,2-四氟乙烷45％；二甲醚为50％；二氟甲烷为5％。
7.权利要求1至6中任一项所述的车用三元混合制冷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对各组分的纯度进行检测，确保其纯度达到纯度均达到99.99wt％以上；
原材料预处理；
原材料进干燥塔；
将混合压力容器抽真空；
精准调配，按照重量份数配比将达标的原料加入抽真空后的混合压力容器中进行混合；
混合物料取样，检测其内各组分是否满足相应的重量份数配比；
充装制冷剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，原材料进干燥塔之前对原材料脱水脱硫处理。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，混合压力容器抽真空之前，使用清洗试剂对混合压力容器清洗干净。
10.一种制冷设备，其特征在于，使用权利要求1～6任一项所述的车用三元混合制冷剂。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086802A (zh) * | 1993-05-21 | 1994-05-18 | 浙江大学 | 混合含氟烯烃气合成1，1，2，2-四氟乙烷的方法 |
| CN1136064A (zh) * | 1995-04-20 | 1996-11-20 | 埃尔夫阿托化学有限公司 | 基于二氟甲烷和五氟二甲基醚的假共沸混合物、及其作为制冷剂的应用 |
| WO2005003252A1 (fr) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Chujun Gu | Frigorigene multiconstituant ecologique econome en energie |
| GB0614080D0 (en) * | 2006-07-17 | 2006-08-23 | Ineos Fluor Holdings Ltd | Heat transfer compositions |
| CN1948420A (zh) * | 2006-10-30 | 2007-04-18 | 天津大学 | 中高温热泵工质 |
| CN101275067A (zh) * | 2007-08-17 | 2008-10-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种三元近共沸制冷剂、其制备方法及用途 |
| CN104263323A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种替代hcfc-22的混合制冷剂及其制备方法和应用 |
| CN104610919A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-05-13 | 天津大学 | 适用于低温冷冻系统的环保制冷剂 |
| CN105482780A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-04-13 | 青岛宏宇环保空调设备有限公司 | 一种环保制冷剂 |
| CN108384515A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-10 | 湖北绿冷高科节能技术有限公司 | 一种替代r22的制冷剂 |
-
2021
- 2021-12-22 CN CN202111585033.3A patent/CN114276784B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086802A (zh) * | 1993-05-21 | 1994-05-18 | 浙江大学 | 混合含氟烯烃气合成1，1，2，2-四氟乙烷的方法 |
| CN1136064A (zh) * | 1995-04-20 | 1996-11-20 | 埃尔夫阿托化学有限公司 | 基于二氟甲烷和五氟二甲基醚的假共沸混合物、及其作为制冷剂的应用 |
| WO2005003252A1 (fr) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Chujun Gu | Frigorigene multiconstituant ecologique econome en energie |
| GB0614080D0 (en) * | 2006-07-17 | 2006-08-23 | Ineos Fluor Holdings Ltd | Heat transfer compositions |
| CN1948420A (zh) * | 2006-10-30 | 2007-04-18 | 天津大学 | 中高温热泵工质 |
| CN101275067A (zh) * | 2007-08-17 | 2008-10-01 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种三元近共沸制冷剂、其制备方法及用途 |
| CN104263323A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种替代hcfc-22的混合制冷剂及其制备方法和应用 |
| CN104610919A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-05-13 | 天津大学 | 适用于低温冷冻系统的环保制冷剂 |
| CN105482780A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-04-13 | 青岛宏宇环保空调设备有限公司 | 一种环保制冷剂 |
| CN108384515A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-10 | 湖北绿冷高科节能技术有限公司 | 一种替代r22的制冷剂 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘敬辉;陈江平;鲁雪生;陈芝久;: "二甲醚用作汽车空调制冷剂的实验研究", 汽车工程, no. 07, 25 July 2006 (2006-07-25) * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114276784B (zh) | 2024-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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