專利名稱：一種含dme的環(huán)?；旌现评鋭┑闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制冷劑領(lǐng)域，涉及一種混合制冷劑，尤其涉及一種應(yīng)用于家 用空調(diào)系統(tǒng)中替代R22的混合制冷劑。
背景技術(shù)：
R22是典型的CFCs類物質(zhì)，不可燃、不爆、制冷性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。 R22是典型的CFCs類物質(zhì)，破壞臭氧層、具有溫室效應(yīng)，應(yīng)盡快替代。 R22是《蒙特利爾議定書》限定使用的物質(zhì)。規(guī)定對發(fā)達(dá)國家，R22作
為制冷劑使用最多到2020年。發(fā)展中國家，R22作為制冷劑使用最多到2040年。
制冷劑R404A被用于替代R22。 R404A是三元制冷劑混合物，由一定百分 數(shù)的R125、 R143a、 R134a混合組成(R125/44%、 R143a/52%、 R134a/4%)，有 溫室效應(yīng)，且其組員都是《京都議定書》所限制使用的HFC類物質(zhì)。從長遠(yuǎn) 的觀點(diǎn)看，R404A不適合作為替代制冷劑。
制冷劑R407C被用于替代R22。 R407C是三元制冷劑混合物，由一定百分 數(shù)的R32、 R125、 R134a混合組成(R32/23%、 R125/25%、 R134a/52%)。 R407C 的0DP為零，GWP為1530,盡管較R22稍低，但是它也屬于溫室效應(yīng)氣體。 另外，制冷劑R407C能量效率相對較低，滑移溫度大，在使用時容易出現(xiàn)組 分分離問題，且制冷劑大滑移溫度將使蒸發(fā)器和冷凝器中工作壓力頻繁變化， 制冷系統(tǒng)不穩(wěn)定。R404A可以使用一時，但是不適合作為替代制冷劑長期使 用，且性能更佳的制冷劑R410A已經(jīng)被開發(fā)。
制冷劑R410A被用于替代R22。 R410A是兩元制冷劑混合物，由一定百分 數(shù)的R32、 R125混合組成(R32/50%、 R125/50%)。 R410A不具有臭氧破壞作 用，屬于環(huán)保型制冷劑，溫室效應(yīng)相當(dāng)于R22制冷劑。R410A最大的問題是 工作壓力高，屬于高系統(tǒng)壓力制冷劑。盡管R410A制冷劑具有穩(wěn)定，無毒， 性能優(yōu)越等特點(diǎn)，但是其使用需要對系統(tǒng)進(jìn)行大的改造，不能直接替代使用。
制冷劑R134a被用于替代R22。 R134a是環(huán)保型制冷劑，無臭氧破壞作用， 溫室效應(yīng)相對于R22稍低。
大多數(shù)HFC類制冷劑與礦物油不相溶，與PAG潤滑油有限溶解，與POE潤 滑油完全溶解。R134a屬于HFC類物質(zhì)，其制冷系統(tǒng)使用POE潤滑油。R22系 統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)潤滑油，因此R134a不適合用于替代R22。
二甲醚(DME)是一種新興的環(huán)保制冷劑，不具有臭氧破壞作用，不具有溫 室效應(yīng)，具有惰性、無致癌性、幾乎無毒、可燃。且DME本身的熱物理性質(zhì) 與R134a相當(dāng)，使得二甲醚(DME)作為制冷劑極有應(yīng)用前景。
專利申請CN 200710013387.4中，公開了一種以DME、 R13I1和R600a 組成的混合制冷劑；
專利申請CN 200710013386.X中，公開了一種以DME、 R152a和R600a 組成的混合制冷劑；
專利申請CN200610016352.1中，公開了一種以R32、 DME和R134a組成
的混合制冷劑；
專利申請CN 200610035399. 2中，公開了一種以DME和R22組成的混合 制冷劑；
專利申請CN 200580028315.6中，公開了一種以DME、 R134a、 R290和 R1270組成的混合制冷劑；在專利申請CN 03112661.8中，公開了一種以R142b、 DME和R22組成的混合制冷劑；
專利申請CN 00128145.3中，公開了以DME作為制冷劑；
專利申請CN 93109373.2中，公開了一種以R717、 RC270、 DME和R290
組成的混合制冷劑；
專利申請CN 93107989. 6中，公開了一種以DME和R227ea組成的混合
制冷劑。
這些制冷劑混合物或具有較強(qiáng)的可燃性，或具有較大的滑移溫度，或與 現(xiàn)有的家用空調(diào)系統(tǒng)兼容不好，或效率較低，或使產(chǎn)品體積變大價格昂貴等 等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全、可靠、制冷效率高，而且還無需改動 現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)線，可直接進(jìn)行充灌的用于替代R22的混合制冷劑。
為達(dá)至l讓述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是由二甲醚(DME)、五氟乙 烷(R125)和丙烷(R290)組成，其中各組分如下，均為質(zhì)量百分比
二甲醚 10 20
五氟乙烷20 45
丙烷 45 70
上述組分中的二甲醚(DME)，其分子式為CHsOCIi,摩爾質(zhì)量為46.07， 沸點(diǎn)為-24.8t:，臨界溫度為127.2。C，臨界壓力為5. 34MPa。
五氟乙烷(R125),其分子式為CHF2CF3，摩爾質(zhì)量為120. 02，沸點(diǎn)為_48. 45 °C，臨界溫度為66.05。C，臨界壓力為3. 592MPa。
丙烷(R290)，其分子式為CH3CH2CH3，摩爾質(zhì)量為44.1，正常沸點(diǎn)為-42.17 °C，臨界溫度為96.8T:，臨界壓力為4. 256MPa。
本發(fā)明提供的混合制冷劑將二甲醚、五氟乙垸和丙烷按其相應(yīng)的配比在
液相狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，用于家用空調(diào)系統(tǒng)中替代R22的制冷劑，該制冷 劑組合既符合環(huán)保的要求，又要安全、可靠、制冷效率高，而且還無需改動 現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)線，可直接進(jìn)行充灌。


圖1是本發(fā)明與R22、 R407C變蒸發(fā)溫度下的滑移溫度，其中R22為純質(zhì)， 無滑移溫度，其中橫坐標(biāo)為蒸發(fā)溫度，縱坐標(biāo)為滑移溫度；
圖2是本發(fā)明與R22、 R407C變冷凝溫度下的滑移溫度，其中橫坐標(biāo)為冷 凝溫度，縱坐標(biāo)為滑移溫度；
圖3是本發(fā)明與R22、 R407C變蒸發(fā)溫度下的單位容積制冷量，其中橫坐 標(biāo)為蒸發(fā)溫度，縱坐標(biāo)為單位容積制冷量；
圖4是本發(fā)明與R22、 R407C變冷凝溫度下的單位容積制冷量，其中橫坐 標(biāo)為冷凝溫度，縱坐標(biāo)為單位容積制冷量；
圖5是本發(fā)明與R22、 R407C變蒸發(fā)溫度下的性能系數(shù)，其中橫坐標(biāo)為蒸 發(fā)溫度，縱坐標(biāo)為性能系數(shù)；
圖6是本發(fā)明與R22、 R407C變冷凝溫度下的性能系數(shù)，其中橫坐標(biāo)為冷 凝溫度，縱坐標(biāo)為性能系數(shù)。
具體實施方案
本發(fā)明的9個實施例的計算工況為溫度7.2E、冷凝溫度54.4°(:、過
熱溫度ii.rc、過冷溫度5。C。
實施例1:按質(zhì)量百分比將10%的二甲醚(DME)、 20%的五氟乙烷(R125)、 70%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例2:按質(zhì)量百分比將10%的二甲醚(DME)、 30%的五氟乙烷(R125)、
60%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例3:按質(zhì)量百分比將10%的二甲醚(DME)、 40%的五氟乙烷(R125)、 50%的丙垸(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例4:按質(zhì)量百分比將10%的二甲醚(DME)、 45%的五氟乙烷(R125)、 45%的丙垸(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例5:按質(zhì)量百分比將15%的二甲醚(DME)、 20%的五氟乙烷(R125)、 65%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例6:按質(zhì)量百分比將15%的二甲醚(DME)、 25%的五氟乙垸(R125)、 60%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例7:按質(zhì)量百分比將15%的二甲醚(DME)、 30%的五氟乙垸(R125)、 55%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例8:按質(zhì)量百分比將15%的二甲醚(DME)、 35%的五氟乙烷(R125)、 50%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
實施例9:按質(zhì)量百分比將20%的二甲醚(DME)、 30%的五氟乙烷(R125)、 50%的丙烷(R290)三種物質(zhì)在液相下進(jìn)行物理混合后作為制冷劑。
以上實施例中所用的二甲醚(DME)，其分子式為CH3OCH3，摩爾質(zhì)量為 46.07，沸點(diǎn)為-24,8。C，臨界Mjg為127. 2°C，臨界壓力為5. 34MPa;五氟乙 垸(R125),其分子式為CHF2CF3，摩爾質(zhì)量為120.02，沸點(diǎn)為-48.45。C，臨 界溫度為66.05°C，臨界壓力為3. 592MPa;丙烷(R290)，其分子式為CftC&CHa, 摩爾質(zhì)量為44.1，正常沸點(diǎn)為-42.17-C，臨界溫度為96.8°C,臨界壓力為 4. 256MPa。
表1為本發(fā)明的9個實例與R407C、傳統(tǒng)R22制冷劑在相同工況下的比較。 表1列出的數(shù)據(jù)表明本發(fā)明制冷劑的環(huán)境性能較之R22有了較大改善，
更優(yōu)于現(xiàn)行制冷劑R4017C;
滑移溫度較之R22及其替代物R407C小很多，變工況條件如附圖1、附圖 2所示；
容積制冷量一致，可在不改變原有設(shè)備的前提下直接沖灌，變工況條件 如附圖3、附圖4所示；
性能系數(shù)(COP)較之R22及其替代物R407C沒有較大的改變，變工況條件 如附圖5、附圖6所示；
表1.替代制冷劑計算結(jié)果
制冷劑ODPGWP摩爾質(zhì)量壓比排氣溫度滑移溫度COP容積制冷量
R2201.0086. 471.0089. 44011
R407C01.1186. 201.0782. 434. 080. 961.00
實施例100. 4150. 730. 9573. 731.7180. 970.91
實施例200.6154.710. 9573. 982. 350. 960. 94
實施例300.8159. 370. 9574. 032. 770. 940. 97
實施例400.9162. 020.9574. 012. 930. 930. 98
實施例500.4150. 860. 9573. 831.530. 970.91
實施例600.5152. 780.9573.971.840.970.92
實施例700.6157.110. 9574. 082.130. 960.93
實施例800. 7162. 200. 9674.182. 420. 960. 94
實施例900.6155.010.9674.432. 230.970. 9權(quán)利要求
1、一種含DME的環(huán)?；旌现评鋭?，其特征在于，按質(zhì)量百分比含10～20％的二甲醚、20～45％的五氟乙烷和45～70％的丙烷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含DME的環(huán)?；旌现评鋭涮卣髟谟谒f 的二甲醚的分子式為C恥CH3，摩爾質(zhì)量為46.07，沸點(diǎn)為-24.8°C，臨界溫度 為127.2"C，臨界壓力為5. 34MPa。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含DME的環(huán)保混合制冷劑，其特征在于所說 的五氟乙烷的分子式為CHF2CF3，摩爾質(zhì)量為120.02，沸點(diǎn)為-48.45°C，臨界 溫度為66.05'C，臨界壓力為3. 592MPa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含DME的環(huán)保混合制冷劑，其特征在于所說 的丙烷的分子式為CH3CH2CH3，摩爾質(zhì)量為44. 1，沸點(diǎn)為-42. 17°C，臨界溫度 為96.8。C，臨界壓力為4.256MPa。
全文摘要
一種含DME的環(huán)保混合制冷劑，按質(zhì)量百分比含10～20％的二甲醚、20～45％的五氟乙烷和45～70％的丙烷。本發(fā)明提供的混合制冷劑將二甲醚、五氟乙烷和丙烷按其相應(yīng)的配比在液相狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，用于家用空調(diào)系統(tǒng)中替代R22的制冷劑，該制冷劑組合既符合環(huán)保的要求，又要安全、可靠、制冷效率高，而且還無需改動現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)線，可直接進(jìn)行充灌。
文檔編號C09K5/04GK101381596SQ20081023191
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者吳江濤, 永 周, 畢勝山, 強(qiáng) 陳 申請人:西安交通大學(xué)