一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机

技术领域

本公开涉及制冷技术领域，特别涉及一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技 术。

由于大气的温室效应，如R134a之类的氢氟烃类制冷剂(HFCs)因具有非常 高的全球变暖潜能值(GWP)值而面临严苛的削减计算，受到各国的限制，并逐 步被淘汰。

发明人了解到，霍尼韦尔和杜邦公司联合开发的R1234ze和R1234yf等氢 氟烃(HFOs)制冷剂兼备卓越的性能与环保性而受到了广泛的关注，但由于HFOs 本身的使用限制，仍不能较好的解决GWP值偏高的问题。碳氢制冷剂的ODP为 零，GWP极低，无毒，近年来收到越来越多的应用。由于混合工质具有单一工质 不具备的物性特点，已逐渐成为国内外学者及企业研究的热点。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种制冷剂混合物、混合工 质及压缩机，由丙烷和丁烷在常温下进行物理混合，得到相应的制冷剂混合物， 且通过发挥各制冷剂之间的协同作用，使得混合工物具有较低的全球变暖潜能值 (GWP)值，已解决现有的R134a制冷剂存在的GWP值较高的问题。

本公开的第一目的是提供一种制冷剂混合物，采用以下技术方案：

由丙烷和丁烷组成，丁烷为正丁烷或异丁烷，丙烷占组合物质量分数大于10wt％，丁烷占组合物质量分数大于30wt％。

作为进一步的改进，丁烷为异丁烷，丙烷占组合物质量分数大于10wt％～60wt％，异丁烷占组合物质量为40wt％～90wt％。

作为进一步的改进，丁烷为正丁烷，丙烷占组合物质量为10wt％～70wt％，正 丁烷占组合物质量为30wt％～90wt％。

作为进一步的改进，基于制冷剂混合物的质量，所述丙烷的质量分数为 50wt％。

作为进一步的改进，基于制冷剂混合物的质量，所述丙烷的质量分数为 60wt％。

作为进一步的改进，基于制冷剂混合物的质量，所述丙烷的质量分数为 40wt％。

本公开的第二目的是提供一种混合工质，利用如上所述的制冷剂混合物。

本公开的第三目的是提供一种压缩机，所述压缩机内采用如上所述的制冷剂 混合物。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)本公开中的制冷剂混合物包含多种制冷剂，且通过发挥各制冷剂之间 的协同作用，使得上述混合物具有较低的全球变暖潜能值(GWP)值，已解决现 有的R134a制冷剂存在的GWP值较高的问题。

(2)采用上述制冷剂混合物进行制冷能够降低排气温度，降低排气压力， 提升单位体积体积制冷量，并解决现有R134a存在的低温制冷能力不足的问题。

(3)采用上述制冷剂混合物进行制冷能够获得较高的性能系数，并解决现 有R134a存在的能耗偏高的问题。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普 通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限 制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出， 否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使 用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件 和/或它们的组合；

正如背景技术中所介绍的，现有技术中在使用两级复叠系统及普通低温型压 缩机的情况下，在现有的常规的低温制冷剂中较难找到满足需求的制冷剂；针对 上述问题，本公开提出了一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，提供一种制冷剂混合物，由丙烷和丁烷组 成，丁烷为正丁烷或异丁烷，丙烷占组合物质量分数大于10wt％，丁烷占组合物 质量分数大于30wt％。丁烷为异丁烷时：丙烷占组合物质量分数大于10wt％～ 60wt％，异丁烷占组合物质量为40wt％～90wt％。丁烷为正丁烷时：丙烷占组合物 质量为10wt％～70wt％，正丁烷占组合物质量为30wt％～90wt％。

上述组分均为碳氢制冷剂，臭氧消耗潜能值(ODP)为0，具有极低的GWP 值，且在制冷过程中不会产生对环境不利的物质，因而具有优良的环保性。

其中，对于各个组分的基本参数如表1所示：

表1

对于丁烷的选择，按照重量份计，制冷剂混合物包括10～70份丙烷及30～90 份正丁烷。相比于其他范围，将正丁烷的用量限制在上述范围内有利于进一步降 低混合工质的排气温度，降低混合工质排气压力，提升混合工质单位体积制冷量。

或者，按照重量份计，制冷剂混合物包括10～60份丙烷及40～90份异丁烷。 相比于其他范围，将异丁烷的用量限制在上述范围内有利于进一步降低混合工质 的排气温度，降低混合工质的排气压力，提升混合工质单位体积制冷量。

实施例2

本公开的另一典型实施方式，提出了一种混合工质。所述混合工质包括如实 施例1中所述的制冷剂混合物，并将混合工质充入制冷系统中作为制冷工质。

在其他的实施方式中，还可以根据需求在混合工质中增加其他添加剂，以适 应不同压缩机的运行需求，提高压缩机运行的稳定性等。

实施例3

本公开的再一实施方式中，提出了一种压缩机，采用如实施例1中所述的制 冷剂混合物。

实施例4

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照90:10的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例5：

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照80:20的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例6：

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照70:30的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例7：

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照60:40的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例8：

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照50:50的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例9：

将异丁烷(R600a)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照40:60的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例10：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照90:10的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例11：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照80:20的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例12：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照70:30的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例13：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照60:40的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例14：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照50:50的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例15：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照40:60的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例16：

将正丁烷(R600)和丙烷(R290)两种组分以在常温液相下按照30:70的质 量百分比进行物理混合作为制冷剂。

实施例4至16中制得的制冷剂混合物参数见表2。

表2

注：滑移温度为标准大气压下泡点温度与露点温度差值。

由表2可知，本公开提供的制冷剂混合物环境性能优于R134a，其GWP值均 小于20。制冷剂混合物的泡点温度较低，能达到较低的蒸发温度。

在制冷工况下(即蒸发温度为-50℃，冷凝温度为45℃，过冷温度为32.2℃， 吸气温度为32.2℃)，上述实施例4至16与R134a的热力参数的对比结果见表3。

表3

由表可知，本公开提供的制冷剂混合物热力性能优于R134a，其排气压力小， 排气温度低，且效率高于R134a，可以有效解决R134a排气压力高，排气温度高， 能效低的问题。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域 的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。