[发明专利]一种适用于-75度～-105度制冷温区的不可燃混合制冷剂

说明书

技术领域

本发明涉及制冷系统领域，具体的说是一种适用于-75度～-105度制冷 温区的不可燃混合制冷剂。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步提高，生物工程、医药医学、能源、通讯 以及军工等高科技领域的高速发展，对于-75度～-105度温区的制冷产品的 需要越来越多。例如冻干机、Parylene真空气相沉积镀膜设备、超低温冰箱 等产品。

三机复叠压缩制冷的基本原理是利用一个高温级的制冷循环系统，其蒸 发器用来冷却中温级的冷凝器，中温级的制冷循环系统，其蒸发器用来冷却 低温级的冷凝器，使低温级的制冷系统的压比(冷凝压力与蒸发压力之比)小 于12。要达到-75度～-105度的温区，必须使用三台压缩机，设计三套相对 独立的制冷系统才能够正常的工作；如果想得到如果其中有一个制冷系统有 问题，那么整个制冷系统将无法达到-75度～-105度的温区。此结构存在着 制冷系统复杂、可靠性差、维修困难、维修成本高、耗电严重等缺点。

众所周知，目前已经商业化的非共沸混合制冷剂407A～407E，是由R32、 R125、R134a三种不同沸点的制冷剂以不同的浓度混合而成的，由于各组制 冷剂合的浓度不同，所表出来的当量分子量，临界参数、熵焓等热力性质各 不同，而构成了现在制冷系统中所使用的混合制冷剂407A～407E。综上述阐 明可知不同的组元可以组成不同的混合制冷剂，即使组元相同但是混合浓度 不同，同样可以组成不同的混合物。同时现已经完全商业化的R507制冷剂安 全性分类为A1，其成份是由R125(50％)制冷剂安全性分类为A1和R143 (50％)制冷剂安全性分类为A2混合而成的，也就是说只要控制A1、A2 类制冷剂的比例，就完全可以得到不可燃或者是无火焰蔓延A1类的混合制 冷剂。

现有技术如美国专利公开号CN1388887A制冷系统中混合制冷剂都有 使用氩(Ar)或氮；所阐述的混合制冷剂完全不同于本发明的混合制冷剂； 同时该专利整个制冷过程使用四个热交换器三个相分离器整个系统结构复 杂，生产加工工艺十分的繁琐，专业技术人员不便于掌握；国内专利 CN101225291A使用一个两级复叠制冷系统来实现-90度～-100度的温区。 该项专利在实际的运用和生产过程中存在着制冷系统复杂，维修困难等传统 复叠制冷系统的缺点；同时其发明使用乙烷、乙烯等种类的制冷剂完全不同 与本发明；国内专利专利CN102559146A和国内专利CN102660229A使用制 冷剂种类与本发明不同，同样实现的温区也不同；两个专利给出的制冷剂种 类太多，很多都不是市场上能方便购买的制冷剂，更是不便于专业人员进行掌 握和实际应用与操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适用于-75 度～-105度制冷温区的混合制冷剂，本发明解决其技术问题所采用的技术方案 是：主要有六类制冷剂组成：第一类为R601a(异戊烷)；第二类为R236Fa(六 氟丙烷)或R134a；第三类为R125(五氟乙烷)或R507；第四类为R23(三 氟甲烷)；第五类为R14(四氟化碳)；第六类为R50(甲烷)。六种制冷剂的摩尔浓 度总和数为100％，它们各自所占摩尔浓度比例范围为：

第一类制冷剂所占总摩尔浓度的5％～15％

第二类制冷剂所占总摩尔浓度的10％～20％

第三类制冷剂所占总摩尔浓度的10％～35％

第四类制冷剂所占总摩尔浓度的10％～20％

第五类制冷剂所占总摩尔浓度的10％～20％

第六类制冷剂所占总摩尔浓度的3％～10％

六种制冷剂在恒温环境下按照摩尔比例，进行物理混合，既可得到混合制 冷剂。使用该混合制冷剂可以制冷系统的工作温区达到-75度～-105度。该混 合制冷剂与系统中的润滑油有着良好的互溶性，从而减少系统在低温时出现油 堵的故障；该混合制冷剂ODP为零；所使用基本组份均为欧美及绝大多数国 家公认的最为环保的制冷剂；使用户完全达到经济、环保、系统简单、可靠性 高等多种需求。