[发明专利]一种新的绿色制冷剂

说明书

本发明涉及一种传递热的材料，也就是一种由液态到气态相态变化时传递热的材料，更具体地说是用于制冷设备(冰箱、冰柜)用的制冷剂。

在现有的技术中，作为冰箱、冰柜等产品所使用的制冷剂，长期以来大都使用二氯二氟甲烷(CFC-12)。1974年发现CFC类物质(氯氟烃)对大气臭氧层有严重的破坏作用。这样，引起了国际上的日益广泛的重视，而决定逐步限制CFCs(氯氟烃化合物)的生产及使用。

目前，作为替代CFC-12的主要制冷剂为1，1，1，2-四氟乙烷(CF₃CH₂F，HFC-134a)，它的优点是不破坏大气的臭氧层，而其热工性能与CFC-12相近，其应用技术也日趋成熟。但是，在推广使用HFC-134a的过程中，带来了一系列与CFC-12不同的要求，例如，对制冷系统中的一些主要设备，冷冻油及工艺等各方面都提出了一系列的新要求，给其实际的推广使用带来了许多不便。再者，其温室效应Gwp(Global warning  potential)值还较高，所以还不是一种理想制冷剂。

近年来，德国使用某些碳氢化合物，如用异丁烷来代替CFC-12(二氯二氟甲烷)，其优点是热工性能好，缺点是它的可燃性，易爆性始终成为其推广应用的主要障碍。为了进行防爆处理，耗资较大，而且有光雾反应。

本发明的目的就在于研究开发出一种不需要改动现有的冰箱、冰柜等设备中的构件，替代CFC-12(二氯二氟甲烷)，直接充灌到现有的冰箱、冰柜等制冷设备中的一种制冷剂。

本发明的一种制冷剂，含有40～60％(重量百分数，下同)的1，1-二氟乙烷(CHF₂-CH₃，HFC-152a)和40-60％的一氯二氟代甲烷(CHClF₂，HCFC-22)。

本发明的另一种制冷剂，含有30-65％的1，1-二氟乙烷(CHF₂-CH₃，HFC-152a)和15-50％的一氯二氟代甲烷(CHClF₂，HCFC-22)及2-30％选自1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(CF₃CHFCF₃，HFC-227ea)、三氟碘甲烷(CF₃I，FC-1311)其中的一种化合物。

本发明的再一种制冷剂含有30～65％(重量百分数，下同)的1，1-二氟乙烷(CHF₂-CH₃，HFC-152a)，5-50％的一氯二氟代甲烷(CHClF₂，HCFC-22)及10-60％的1，1，1，2-四氯乙烷(CF₃CH₂F，HFC134a)。

为了在使用上述三种致冷剂时，不更换压缩机的矿物油，降低压缩机的出口压力，可加入至少一种选自甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、异戊烷的添加剂，添加剂的量为1，1-二氟乙烷、一氯二氟代甲烷总量的0～15％(重量百分数，下同)，又以其总量的1～10％为佳；其添加剂的量为1，1-二氟乙烷、一氯二氟代甲烷及1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷或三氟碘甲烷化合物总量的0～15％(重量百分数)，又以其总量的1～10％为好；其添加剂的量为1，1-二氟乙烷、一氯二氟代甲烷、1，1，1，2-四氟乙烷总量的0～15％(重量百分数)，又以其总量的1～10％为宜。

上述三种致冷剂中的组分中的1，1-二氟乙烷(HFC-152a)，其结构式为CHF₂-CH₃，分子量为66.05，正常沸点为-24℃，临界温度为96.8℃，临界压力为4.25MPa；一氯二氟代甲烷(HCFC-22)，其结构式为CHClF₂，分子量为86.47，正常沸点为-40.8℃。临界温度为96.8℃，临界压力为4.99MPa；1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(HFC-227ea)，其结构式为CF₃CHFCF₃，分子量为170.03，正常沸点为-18.3℃，临界温度为103.5℃，临界压力为2.95MPa；三氟碘甲烷(FC-1311)，其结构式为CF₃I，分子量为195.91，正常沸点为-22.5℃，临界温度为121.9℃，临界压力为4.04MPa；1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)，其结构式为CF₃CH₂F，分子量为102.03，正常沸点为-26.1℃，临界温度为101.1℃，临界压力为4.06MPa。