[发明专利]适用于高温环境制冷空调装置的混合制冷剂

说明书

技术领域

本发明涉及制冷与空调技术领域，具体涉及在高温环境运行并具有20℃～90℃的较宽工作温度范围的制冷、空调以及高温热泵等蒸气压缩式制冷装置所使用的制冷工质。

背景技术

目前用于高温环境的制冷与空调装置或设备，其制冷系统通常采用单一的中温或高温制冷剂。受制冷剂热物理性质的限制，中温制冷剂，如R22、R134a，在环境温度高于75℃时，排气压力和排气温度过高、冷凝不完全或过冷度太小或不能实现冷凝，制冷系统工作效率过低或不能正常工作，运行的稳定性和可靠性难以保障，产品制造成本高及运行经济性不佳；高温制冷剂，如R142b，存在有容积制冷量太小，约为R134a的50％、系统体积过大、造价高的缺陷。在20℃～90℃的较宽温度范围内，采用上述单一中温或高温制冷剂方案的制冷系统都难以获得良好的热力性能和经济性能。

发明内容

本发明是为解决单一中温或高温制冷剂方案的制冷与空调系统在20℃～90℃的较宽温度范围内热力性能和经济性能不佳，工作的稳定性和可靠性不佳的问题，提供一种适用于高温环境制冷空调装置的混合制冷剂，以适用于在高温环境运行并具有较宽工作温度范围的制冷与空调装置或设备，并能使之获得良好的工作性能和经济性能，而且不需要改变原制冷系统的结构与工作流程。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明适用于高温环境制冷空调装置的混合制冷剂的特点是：采用三元非共沸混合制冷剂，由高温制冷剂R142b和中温制冷剂R134a及R152a组成，其质量百分比的组成为：

R142b：10％～42％，

R134a：0％～68％，

R152a：10％～68％，

杂质浓度≤0.20％。

其中，R142b，即为：二氟一氯乙烷，分子式：CH₃CF₂CL；

R134a，即为：四氟乙烷，分子式：CH₂FCF₃；

R152a，即为：二氟乙烷，分子式：CH₃CHF₂。

高温制冷剂R142b属于HCFC_S类，具有临界温度高、临界压力较低的特点，可以有效降低制冷压缩机工作在高温时的排气温度和排气压力，有效改善制冷系统工作的稳定性和可靠性；但由于其容积制冷量小，臭氧耗损ODP和温室效应指标GWP相对较大，单一使用具有制冷系统庞大和环保性差之弊端。

中温制冷剂R134a和R152a同属于HFC_S类，热物理性质比较接近，可以互相替代；R152a制冷剂的容积制冷量相对较小而高温适应性略有改善；表征环保性质的ODP都为0，而后者的GWP(CO₂)极小，即R152a为环保制冷剂。虽然目前R152a使用的不普遍，为了应对温室效应，R152a有取代R134a的趋势。(相关物性参数见表1)

表1  几种制冷剂的相关物性参数