[发明专利]烃类混合制冷剂、冷冻/冷藏或制冷/制热空调系统、冷冻/冷藏或制冷/制热空调方法、以及冷冻/冷藏或制冷/制热空调系统的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无氯氟烃(chlorofluorocarbon)或氯氟烃代用物的烃类混合制冷剂、使用它的冷冻/冷藏或制冷/制热空调系统、使用前述的烃类混合制冷剂的冷冻/冷藏或制冷/制热空调方法、以及冷冻/冷藏或制冷/制热空调系统的制造方法。

背景技术

一直以来，都是使用所谓的氟氯烃(CFC；氟氯烃)，比如二氯二氟甲烷(dichlorodifluoromethane)(CFC12)和一氯三氟甲烷(chlorotrifluoromethane)(CFC13)作为空调机或冰箱中使用的制冷剂。但是，由于氟氯烃降解臭氧层使全球环境严重受损的原因，对氟氯烃的使用已经被完全禁止了。因此，已经开发出以HCFC(氢氟氯烃(hydrochlorofluorocarbon))，比如二氯一氟甲烷(dichlorofluoromethane)(HCFC21)和一氯二氟甲烷(chlorodifluoromethane)(HCFC22)，和HFC(氢氟烃(hydrofluorocarbon))，比如1，1，2，2-四氟乙烷(1，1，2，2-tetrafluoroethane)(HFC 134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)以及1，1，1-三氟乙烷(HFC 143a)，为代表的氟氯烃代用物。这些HCFC和HFC与CFC相比，所具有伤害臭氧层的能力较低或不对臭氧层造成伤害，但是它们对全球变暖的毁灭性效果比二氧化碳大几百倍到几千倍。

在这种情况下，天然制冷剂，如二氧化碳、氨和烃类已经被使用作为HCFC和HFC的代用物。在烃类制冷剂的一个实施例中，异丁烷已经代替了日本家用冰箱的制冷剂。

另外，丙烷或以相同摩尔数混合丙烷及异丁烷的制冷剂已经已知在空调机中能够显示出与HFC相对应的空调性能表现。但是，与家用冰箱相比制冷剂的规定填充量大幅增加，因此，对机器侧的制冷剂易燃性提出高度复杂的对策及减少制冷剂填充量是主要的实际挑战。

另外，近年来，为了防止全球变暖，存在着手对冷冻和空调器具进行省电开发的紧迫需求。

专利文献1和2描述了丙烷和丁烷混合物制冷剂的使用，该制冷剂是作为与单种的烃类制冷剂几乎不能代替的氟氯烃R12可互换的烃类混合制冷剂，从而当填充足够量制冷剂时，能在增压情况下具有与氟氯烃R12的蒸发和冷凝温度近似的物理性能，和另一种丙烷、丁烷和乙烷混合物制冷剂的使用，以便具有与氟氯烃R12近似的蒸气压强曲线。但是，这些制冷剂混合物存在着代替前述的氟氯烃代用物不能提供足够冷冻和空调功能的缺点。

专利文献3描述了含有乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷的制冷剂，目的是为了弥补丙烷/丁烷制冷剂在400℃范围内的低着火温度。因此，所述制冷剂具有不能提供足以替换由氟氯烃代用物例如HCFC、HFC等实现的冷冻和空调功能。

专利文献1：美国专利号No.6,336,333

专利文献2：国际申请公开号No.97/20902

专利文献3：日本未审特许公开专利号No.2004-35701

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明要达到的目的是通过利用例如是天然制冷剂的烃类制冷剂取代具有比氟氯烃更低的沸点和更高的蒸气压强的氟氯烃代用物(HCFC和HFC)的方式来减少温室气体氟氯烃代用物的使用，从而使得是天然制冷剂的烃类制冷剂为无氟氯烃，并通过节省冷冻和空调器具能量的方式防止全球变暖的发生。

更具体来说，本发明的另一个目的是为了提供一种烃类混合制冷剂，其能够为冷冻和空调器具节省电力并能减少制冷剂的填充量，以便于提出解决机器制冷剂的易燃性的对策，以及使用烃类混合制冷剂的空调系统及空调方法。

实现发明目的的技术手段

依照本发明的烃类混合制冷剂，其特征在于含有丙烷，并且具有7℃时0.3至1MPa的饱和蒸气压强和35℃时0.6至2.2MPa的饱和蒸气压强。

在本发明一个优选实施方式中的烃类混合制冷剂，其特征在于进一步含有正丁烷和异丁烷。

在本发明另一优选实施方式中的烃类混合制冷剂，其特征在于进一步含有乙烷。

在本发明又另一优选实施方式中的烃类混合制冷剂，其特征在于具有-20℃或以下的沸点。

在本发明又另一优选实施方式中的烃类混合制冷剂，其特征在于正丁烷和异丁烷合计占39摩尔％或以下。

在本发明又另一优选实施方式中的烃类混合制冷剂，其特征在于正丁烷和异丁烷合计占24摩尔％或以下，正丁烷占19摩尔％或以下，异丁烷占12摩尔％或以下，乙烷占3摩尔％或以上。