專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型環(huán)保制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的環(huán)保制冷劑。該制冷劑可以在原來(lái)采用R-134a作制冷劑的制冷系統(tǒng)中使用，制冷性能和環(huán)境性能比R-134a有所改善。
背景技術(shù)：
氟里昂R-12是一種熱工性能十分優(yōu)異的制冷劑，并且不燃、無(wú)毒、化學(xué)穩(wěn)定。長(zhǎng)期以來(lái)廣泛用于汽車(chē)空調(diào)、家用冰箱和工業(yè)冷庫(kù)等。但自從二十世紀(jì)下半葉科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氯氟烴(CFCs)釋放到大氣同溫層中不斷積累，并受到紫外線(xiàn)的作用而消耗臭氧層以來(lái)，它的生產(chǎn)和使用受到國(guó)際公約的嚴(yán)格限制和控制。發(fā)達(dá)國(guó)家已停止R-12的生產(chǎn)，我國(guó)也在按計(jì)劃逐年削減生產(chǎn)量并最終于2010年完全停止生產(chǎn)。
1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)是目前最主要的R-12替代產(chǎn)品，在新生產(chǎn)的汽車(chē)、冰箱等產(chǎn)品中已普遍用于替代R-12作制冷劑。但是，R-134a不僅價(jià)格比R-12高得多，其制冷性能與氟里昂R-12相比，熱工性能(COP)要低，意味著其能源消耗較大。我國(guó)現(xiàn)有七千萬(wàn)輛的汽車(chē)保有量和更多的家用冰箱等制冷設(shè)備，其中大部分新設(shè)備使用的制冷劑已更改為R-134a。這些設(shè)施需要在其使用期內(nèi)進(jìn)行維護(hù)和制冷劑的補(bǔ)充。目前售后服務(wù)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的替代制冷劑除R-134a外大多以氫氯氟烴(HCFCs)為主要成份，其臭氧消耗潛能(ODP)不為零，只能作為過(guò)渡性替代產(chǎn)品存在。另外這類(lèi)替代制冷劑因其組份中含有氯原子，會(huì)對(duì)R-134a制冷系統(tǒng)中所使用的潤(rùn)滑油產(chǎn)生不利影響，造成R-134a制冷系統(tǒng)性能的劣化，不能用于R-134a的制冷系統(tǒng)。因此，要求新的制冷劑能直接替代使用于R-134a的制冷系統(tǒng)中，同時(shí)又比R-134a有更好的熱工性能，以減小能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在開(kāi)發(fā)一種新型的環(huán)保制冷劑，該制冷劑不僅有R-134a同等的環(huán)境性能，又有與R-12相匹敵的制冷性能，并且可在R-134a的制冷系統(tǒng)中適用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型環(huán)保制冷劑，包括質(zhì)量百分比10％～95％的1，1-二氟乙烷、5～90％的1，1，1，2-四氟乙烷。
上述技術(shù)方案中，以包括15～80％的1，1-二氟乙烷和20～85％的1，1，1，2-四氟乙烷為佳。
上述技術(shù)方案中，為達(dá)到燃燒性的安全，以包括15～30％的1，1-二氟乙烷、70～85％的1，1，1，2-四氟乙烷為宜。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括有有具有滅火或抑制制冷劑燃燒性的第三組份，所述具有滅火或抑制制冷劑燃燒性的第三組份是指選自1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷、五氟乙烷、三氟碘甲烷、三氟甲烷中的一種或幾種構(gòu)成，各組份的質(zhì)量百分比為1，1-二氟乙烷10％～90％、1，1，1，2-四氟乙烷5～85％，第三組份1～20％。
上述技術(shù)方案中，以質(zhì)量百分比計(jì)，1，1-二氟乙烷為20～90％、1，1，1，2-四氟乙烷為5～75％，所述第三組份為1～20％時(shí)效果較好。
上述技術(shù)方案中，以質(zhì)量百分比計(jì)，1，1-二氟乙烷為25～80％、1，1，1，2-四氟乙烷為15～70％，所述第三組份為3～15％時(shí)更佳。
本發(fā)明人通過(guò)對(duì)各種氫氟烴物性和制冷性能的深入研究，完成了本發(fā)明制冷劑的開(kāi)發(fā)。本發(fā)明制冷制由1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)和1，1-二氟乙烷(R-152a)為主要組成成份，也可以另外加入1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(R-227ea)、五氟乙烷(R125)、三氟碘甲烷(FC-1311)、三氟甲烷(R-23)等具有滅火或抑制燃燒性功能的第三組份，改善制冷劑的使用安全性。
本發(fā)明的主要組成成份均是氫氟烴(HFCs)類(lèi)化合物，其臭氧消耗潛能值(ODP)為零，因此是綠色環(huán)保型制冷劑。1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)，沸點(diǎn)-26.08℃，25℃下的飽和蒸汽壓為0.665Mpa。1，1-二氟乙烷(R-152a)，沸點(diǎn)-25℃，25℃下的飽和蒸汽壓為0.609Mpa。1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)和1，1-二氟乙烷(R-152a)的沸點(diǎn)和蒸汽壓極為接近，二者在很相當(dāng)大的混合比例范圍內(nèi)其共混物接近共沸，泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度差異(滑移溫度)極小，物理性能與R-134a相當(dāng)。
1，1-二氟乙烷(R-152a)的熱工性能比R-134a高約12％，因此，本發(fā)明制冷劑的熱工性能比R-134a高，與R-12相當(dāng)。由于R-152a對(duì)R-134a使用的潤(rùn)滑油有較好的溶解性，它與R-134a為主體形成的共混制冷劑可使用R-134a制冷系統(tǒng)的潤(rùn)滑油而不存在任何問(wèn)題。
另一方面，1，1-二氟乙烷(R-152a)的缺陷是它的可燃性，它與R-134a共混物的燃燒性取決于二者之間的比例。在對(duì)燃燒性要求不高時(shí)，可以選用R-152a含量較高的比例，而在某些應(yīng)用領(lǐng)域，使用的安全性是必須加以考慮的，此時(shí)，R-134a的含量(質(zhì)量百分比)應(yīng)不低于70％，其共混物的燃燒性可以認(rèn)為是安全的。
另一種改進(jìn)上述共混制冷劑安全性的途徑，也可以在R-134a和R-152a組成以外，另外共混加入具有滅火或抑制燃燒性的化合物。本發(fā)明制冷劑中所使用的這類(lèi)化合物如1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(R227ea)、三氟碘甲烷(CF13I1)、三氟甲烷(R23)、五氟乙烷(R125)等都是具有性能優(yōu)異而環(huán)境性能好的滅火劑，其中有些化合物如五氟乙烷(R-125)和三氟甲烷(R-23)復(fù)合使用還可提高共混制冷劑的熱工性能。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明制冷劑具有與R-134a相當(dāng)?shù)沫h(huán)境性能和更好的熱工性能，因而可以在不給環(huán)境造成不利影響的前提下，減少能源消耗；2.本發(fā)明可以直接替換使用于R-134a的制冷系統(tǒng)中，改進(jìn)制冷系統(tǒng)的性能，降低成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一至實(shí)施例五分別給出了五種不同含量及配比的制冷劑，用于對(duì)本發(fā)明的制冷劑作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例一一種新型環(huán)保制冷劑，含有質(zhì)量百分比為85％的1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)和15％的1，1-二氟乙烷(R-152a)。
實(shí)施例二一種新型環(huán)保制冷劑，含有質(zhì)量百分比為52％的1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)、40％的1，1-二氟乙烷(R-152a)和8％的1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(R-227ea)。
實(shí)施例三一種新型環(huán)保制冷劑，含有質(zhì)量百分比為60％的1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)、35％的1，1-二氟乙烷(R-152a)和5％的三氟碘甲烷(FC13I1)。
實(shí)施例四一種新型環(huán)保制冷劑，含有質(zhì)量百分比為60％的1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)、35％的1，1-二氟乙烷(R-152a)和5％的三氟甲烷(R-23)。
實(shí)施例五一種新型環(huán)保制冷劑，含有質(zhì)量百分比為50％的1，1，1，2-四氟乙烷(R-134a)、40％的1，1-二氟乙烷(R-152a)、5％的1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(R-227ea)和5％五氟乙烷(R-125)。
表1給出了上述實(shí)施例一至實(shí)施例五的有關(guān)性能及其與R-12、R134a的比較。從表1可以看出，本發(fā)明的各制冷劑，其臭氧消耗潛能(ODP)均為0，與R-134a一樣，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用；其溫室效應(yīng)潛能(GWP值)遠(yuǎn)低于R-12，與R-134a相當(dāng)，因而，本發(fā)明制冷劑對(duì)環(huán)境的影響與R-134a相當(dāng)。同時(shí)，熱工性能(COP值)大于R-134a，與R-12相當(dāng)甚至略大，可以減少能源消耗。在上述實(shí)施例的配比情況下，獲得的制冷劑同時(shí)具有不燃的特性。
表1 實(shí)施例一至五制冷劑與R-12、R134a的比較

權(quán)利要求
1.一種新型環(huán)保制冷劑，其特征在于包括質(zhì)量百分比10％～95％的1，1-二氟乙烷、5～90％的1，1，1，2-四氟乙烷。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷劑，其特征在于包括15～80％的1，1-二氟乙烷、20～85％的1，1，1，2-四氟乙烷。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷劑，其特征在于包括15～30％的1，1-二氟乙烷、70～85％的1，1，1，2-四氟乙烷。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷劑，其特征在于還包括有選自1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷、五氟乙烷、三氟碘甲烷、三氟甲烷中的一種或幾種構(gòu)成的第三組份，各組份的質(zhì)量百分比為1，1-二氟乙烷10％～90％、1，1，1，2-四氟乙烷5～85％，第三組份1～20％。
5.如權(quán)利要求4所述的制冷劑，其特征在于以質(zhì)量百分比計(jì)，1，1-二氟乙烷為20～90％、1，1，1，2-四氟乙烷為5～75％，所述第三組份為1～20％。
6.如權(quán)利要求4所述的制冷劑，其特征在于以質(zhì)量百分比計(jì)，1，1-二氟乙烷為25～80％、1，1，1，2-四氟乙烷為15～70％，所述第三組份為3～15％。
7.如權(quán)利要求5或6所述的制冷劑，其特征在于所述第三組份為1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷。
8.如權(quán)利要求5或6所述的制冷劑，其特征在于所述第三組份為五氟乙烷。
9.如權(quán)利要求5或6所述的制冷劑，其特征在于所述第三組份為三氟碘甲烷。
10.如權(quán)利要求5或6所述的制冷劑，其特征在于所述第三組份為三氟甲烷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可用于R－134a制冷系統(tǒng)的環(huán)保制冷劑，該制冷劑主要包括1，1，1，2－四氟乙烷和1，1－二氟乙烷，還可以含有具有滅火或抑制燃燒性的化合物如1，1，1，2，3，3，3－七氟丙烷、五氟乙烷、三氟碘甲烷、三氟甲烷及其混合物。本發(fā)明的制冷劑具有不燃、環(huán)境性能好、熱工性能好等優(yōu)點(diǎn)，可直接用于R－134a制冷系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C09K5/00GK1431270SQ03112660
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者徐聯(lián)福 申請(qǐng)人:蘇州聯(lián)氟化學(xué)有限公司