[发明专利]含有氟代乙烷的混合工质

说明书

技术领域

本发明属于混合工质领域，尤其涉及应用于热泵/空调系统中替代R22的环保混合制冷剂。

背景技术

R22属于HCFC类物质，具有不可燃、无毒性、无腐蚀和热力性能优良等特点，从而广泛应用。但R22会破坏臭氧层、具有温室效应，是《蒙特利尔议定书》限定使用的物质。目前使用的制冷剂替代产品主要是R134a、R410A和R407C等，但这些制冷剂各有优缺点，仍不是很理想。其中，R407C的传热性较差，能量效率相对较低，滑移温度较大，使用时容易出现组分分离问题，且制冷剂滑移温度大将使蒸发器和冷凝器中工作压力频繁变化，制冷系统不稳定。R410A工作压力高，不能直接用来替代R22，使用时需要重新设计压缩机、换热器、管路和系统；而且具有较高的GWP值，大量排放会加剧全球气候变暖。R134a具有优良的热力学性能及良好的使用安全性，但其GWP仍较高；而且R134a属于HFC类物质，其制冷系统需要使用POE润滑油，R22系统采用的是传统润滑油，因此R134a不适合用于替代R22。

随着温室效应问题的凸显，某些国家和地区已经开始限制高GWP值物质的应用，中长期发展规划中还计划逐步淘汰高、中GWP值物质的应用，鼓励发展低GWP值尤其是极低GWP值物质的应用。因此，低GWP值、高效节能、成本低的制冷剂替代品将是下一步发展和追求的目标。近来提出了各种分子内具有双键的部分氟化的丙烯，其全球变暖潜能值（GWP）低于以往已知的氯氟烃（CFC）、氢氯氟烃（HCFC）、氢氟烃（HFC），故作为制冷剂极有应用前景。

以氟代乙烷作为组分的制冷剂专利的调研结果表明：在专利申请CN1273995A中，公开了一种以R22、氟乙烷和丙烯组成的热泵混合工质；在专利申请CN1789367A中，公开了可含有二氟乙烷与氟乙烷或是丙烯的混合工质；在专利申请CN101157849A中，公开了以氟乙烷、二氟甲烷和碳氢化合物等物质组成的混合工质；在专利申请CN101448912A中，公开了一种以氟乙烷和丙烯组成的混合制冷剂；在专利申请CN1478849A中，公开了以氟乙烷、五氟乙烷和二氟甲烷组成的三元混合工质；在专利申请CN200810082668.X中，公开了以氟乙烷、二氟甲烷、五氟乙烷和碳氢化合物等物质组成的混合制冷剂；在专利申请US2008029733中，公开了以氟乙烷、二氟甲烷和碳氢化合物等物质组成的混合物；在专利申请CN00121158.7中，公开了以丙烷、五氟乙烷和二氟甲烷组成的三元混合工质；在专利申请CN93102698.9中，公开了二氟甲烷、1,1,1,2-四氟乙烷和选自1,1-二氟乙烷、1,1,1-三氟乙烷、丙烷等组成的混合工质；在专利申请CN91112767.4中，公开了以五氟乙烷、二氟甲烷和四氟乙烷组成的混合工质；在专利申请CN91112768.2中，公开了以五氟乙烷和二氟甲烷组成的二元混合工质；在专利申请US6783691中，公开了以二氟甲烷、五氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和碳氢化合物组成的混合工质；在专利申请US5624596中，公开了以二氟乙烷、五氟乙烷和碳氢化合物组成的混合工质；在专利申请CN101671543.A中，公开了以丙烷和氟乙烷组成的混合工质；在专利申请CN101735774.A中，公开了以氟乙烷和二氟甲烷组成的混合工质，可用于系统中替代R410A；在专利申请CN102229794A中，公开了以氟乙烷和2,3,3,3-四氟丙烯组成的混合工质。这些申请中的混合工质基本都是为了替代R22而研究开发的，但这些混合工质存在或制冷效率低下，或与R22系统不兼容，或具有较大的滑移温度，或具有较高的GWP值或价格昂贵及替代费用高等问题。从长远来看，这些混合物的应用将会受到极大的限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供3种低GWP、可直接充灌的用于替代R22的含有氟代乙烷的混合工质混合制冷剂，用于家用空调/热泵等系统中，尤其是应用于热泵系统中，具有安全可靠、制冷效率高、无需更换润滑油、无需改动或更换现有的系统部件和生产线、转轨成本低等特点，而且还具有非常低的GWP值和较低的排气温度。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

含有氟代乙烷的混合工质，由R32、R161、R227ea组成，其中各组分的质量百分比为：

R32：     10~20，

R161：    50~70，

R227ea：  20~35。

本发明进一步的改进在于——其中各组分的质量百分比为：

R32：     15~20，