一种混合制冷剂的制作方法
一种混合制冷剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于制冷剂领域，具体涉及混合制冷剂，特别涉及一种高效的适用于低温 医用领域的混合制冷剂。
【背景技术】
[0002] 低温制冷终端（冷柜、冰箱）在医疗、科研、生物技术等领域中被广泛用于低温环 境的制备和物质的低温储存。近些年来，随着生命科学和生物基因技术的日益兴起，低温冷 柜产品需求量呈逐年上升趋势。目前市场上常见的有_40°C、_65°C、_86°C、_105°C、_135°C 、-150°C等规格，其中-86°C的低温医用冷柜需求最大。由于低温冷柜的蒸发温度远低于家 用冰箱的蒸发温度，因此制冷系统大多使用较复杂的复叠制冷系统。复叠式制冷循环采用 两套独立制冷回路工作于不同温度区间，冷量耦合要求较高，控制难度比较大，系统复杂， 效率不高并且可靠性很低。
[0003] 近年来，搭载混合制冷剂的自复叠制冷系统开始快速发展并逐步应用于制冷领域 的一种新型制冷方式。混合制冷剂由几种现有或新型的单一工质构成，旨在替代传统的氟 氯烃类（CFC)类制冷剂，从而减少对臭氧层的破坏，同时保持较好的制冷效果。自复叠制冷 循环中，单台压缩机进行一次压缩后，通过混合制冷剂的分凝，利用高沸点制冷剂的冷量冷 凝低沸点的制冷剂，达到了复叠制冷的效果。这种方式方式可以大幅度减小制冷系统的体 积，降低系统复杂度，效率高且可靠性高，尤其适用于医用低温领域。
[0004] 我国专利 CN101307223B、CN101270275B 和 CN101275067B 中对多元混合工质 制冷剂有所报道。其中，专利CNlO 1307223B涉及的主要温区约为-30 °C及以上，专利 CN101270275B和CN101275067B涉及的则是-40°C左右温区。而根据相关研宄表明，一个 固定成分的多元混合工质其有效运行温度范围是较窄的，一般在5-15K左右，超出这个范 围则效率急剧下降。因此，相应的混合制冷剂不能高效地运行于更低的温区。此外，专利 CN1189532C中提出了一种有效作用温区在150-200K (约-73°C至_123°C )的多元混合工质 节流制冷剂，但其包含了 5组物质（共包含近30种物质），成分过于复杂，制约了其进一步 的应用发展。
[0005] 此外，上述专利中对于搭载混合制冷剂后制冷终端内温度场分布状况也没有做相 应的研宄。而实际应用中，由于医用低温冷柜柜内外温差较大，因此柜内的温度分布通常不 均匀，严重影响保存物的品质和安全。因此，如何维持制冷终端恒定、均匀的温度以保证高 质量的低温效果也是混合制冷剂应用中需要重要考量的因素。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高效的适用于医用低温冷柜（包括-40°C、-65°c、-8 6°C、_105°C、_135°C、_150°C等规格，以-86°C为主）的多元混合工质制冷剂。与现有技术 相比，本发明提出的混合工质适用温区更低（_86°C )，且成分简单，适于工业大规模推广应 用；同时搭载该混合工质的制冷终端（冷柜）内温度场分布均匀，柜内温差小，系统稳定。 本发明的目的还在于提供一种制备所述混合制冷剂的方法，以及提供一种所述混合制冷剂 的用途。
[0007] 针对上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] -方面，本发明提供一种混合制冷剂，所述制冷剂为由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、 三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物；所述的混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓 度之和为100%，其中，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5% -15%，五氟乙烷的摩尔 百分比浓度为10% -20%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35% -45%，四氟甲烷的百分 比浓度为25% -35%，甲烷的摩尔百分比浓度为2% -10%。
[0009] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，五氟乙烷的摩尔百分 比浓度为13% -17%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为37% -42%，四氟甲烷的百分比浓 度为27% -34%，甲烷的摩尔百分比浓度为3% -7%。
[0010] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分 比浓度为13%-15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为39%-41%，四氟甲烷的百分比浓 度为29% -32%，甲烷的摩尔百分比浓度为4% -6%。
[0011] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为10%，五氟乙烷的摩尔百分比浓 度为15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为40%，四氟甲烷的百分比浓度为30%，甲烷 的摩尔百分比浓度为5%。
[0012] 优选地，所述地混合制冷剂中各组分是经物理混合而制成的。
[0013] 如上所述，所述包括四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷的 混合制冷剂存在优化浓度配比：混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为100%， 所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，所述五氟乙烷的摩尔百分比浓度为 13% -17%，所述三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为37% -42%，所述四氟甲烷的百分比浓 度为27% -34%，所述甲烷的摩尔百分比浓度为3% -7%。。
[0014] 上述包括四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷的混合制冷剂 还存在最佳浓度范围：混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为1〇〇%，所述四氟一 氯乙烷的摩尔百分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -15%，三氟一 氯甲烷的摩尔百分比浓度为39%-41%，四氟甲烷的百分比浓度为29%-32%，甲烷的摩尔 百分比浓度为4% -6%。
[0015] 另一方面，本发明提供一种制备所述混合制冷剂的方法，所述方法包括：将四氟一 氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷在常温下物理混合制备。
[0016] 又一方面，本发明提供一种所述混合制冷剂的用途一一适用于低温医用冷柜，尤 其是-86°C规格医用冷柜。
[0017] 本发明取得的技术效果及优点为：
[0018] 本发明的混合制冷剂适用于低温医用冷柜，尤其是_86°C规格医用冷柜，且成分简 单。与现有制冷剂对比，采用该混合制冷剂能够有效降低排气压力，并减轻压缩机机头温度 过热的现象，进而延长压缩机工作寿命，降低压缩机故障率。同时，搭载本发明的混合制冷 剂的冷柜内温度场分布均匀，不同区域温差小，系统更稳定。
【附图说明】
[0019] 附图1是本发明实施例6中实施温度探测的采集点分布图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行进一步地描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。这些实施例仅是为举例说明本发 明，而不在任何方面构成对本发明范围的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 实施例1 :取摩尔百分比浓度为13%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度 为16%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为38%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为28%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0022] 实施例2 :取摩尔百分比浓度为10%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为13%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为41%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为27%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为9%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0023] 实施例3 :取摩尔百分比浓度为14%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为11%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为36%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为33%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为6%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0024] 实施例4 :取摩尔百分比浓度为11 %的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为14%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为41%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为29%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0025] 实施例5 :取摩尔百分比浓度为10%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为15%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为40%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为30%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0026] 实施例6 :对搭载实施例5中混合制冷剂的冷柜进行空负荷降温，实验条件为：低 温冷柜的工作环境温度设定为30°C，电压为220V/50HZ，箱内空负荷，。待低温冷柜运行至 目标温度_86°C后，记录各检测点的温度。检测点的选取原则为：X方向上等距分为3个测试 点（记为Xc^XpX 2), Y方向上等距选取3个测试点（记为YpYpY2), Z方向上等距选取5个 测试点（记为4、Zp Z2、Z3、Z4);再以上述坐标值为基准，进行排列组合，共产生=45 个点，表示如下：ΧΛΛ，X1YqZq, X2YQZQ，XqY1Z q,……X2Y2Z4。其中X1Y 1Z2为冷柜中心点。（具 参见附图1)同时选取CN1189532C中5组物质摩尔浓度比为20/40/3/16/21的混合制冷剂 (对比例1)作为对比例，在完全相同的制冷工况后进行温度检测。
[0027] 下面的表1具体显示了本发明的混合制冷剂与现有制冷剂应用于相同制冷循环 中的性能优劣对比。其中对比例1对应实施例6中的设定。设计工作状况环境温度为30°C， 目标运行温度为_86°C，吸气压力为0· 2MPa。
[0028] 表1 :实施例中混合制冷剂性能汇总及与现有制冷剂性能比较
[0029]
[0030] 以上结果表明，相比对比例1，本发明提供的制冷剂的实施例在热效率等方面与现 有技术无明显差异。同时，本发明提供的制冷剂的实施例在排气压力方面明显优于现有技 术，在完成相同的制冷循环后应用本发明中的实施例的压缩机头的温度也远低于应用对比 例的压缩机头的温度。这大大有利于压缩机的正常运行，延长了压缩机的使用寿命，降低了 压缩机的故障率。
[0031] 下面表2中给出了搭载本发明实施例5中混合制冷剂的冷柜经过实施例6中的空 载荷降温实验后冷柜内不同探测点的温度统计结果（简称为本发明探温统计结果）。
[0032] 表2本发明探温统计结果
[0033]
[0034] 在选取探测点时，本发明的实施例中选取了五个不同高度平面（Zc^ZpZyZyZ 4), 每个高度平面中按照分布位置的不同又选取了 9个点，探温点的选取涵盖了从边缘到中 心、底部到顶部以及距离制冷系统远近的各种因素，因此这种抽样统计具有典型性。由表2 的统计结果可以看出，各探测点温度差最大不超过1°C (最高温度为-85. 63 °C，对应探测点 为X2YtlZ3;最低温度为-86. 63 °C，对应探测点分别为X J1Ztl和X J2Ztl)。下面表3为搭载对比 例的冷柜在经过完全相同的制冷循环后的柜内温度探测结果（简称为对比例统计结果）。 由表3的统计结果可以看出，各探测点的温度差最大达到了约6°C (最高温度为-83. 08°C， 对应探测点为X2Y2Z3;最低温度为-88. 99°C，对应探测点为X J2Zq)。
[0035] 表3对比例统计结果
[0036]
[0037] 对比表2和表3,显然搭载本发明中制冷剂的冷柜内温度场分布更加均匀，温度稳 定性更好。对于制冷精度要求严格的领域一一如航空航天环境模拟、电子器件实验以及医 用领域等，温度稳定性显然至关重要。本发明的制冷剂显然大大提升了温度稳定性。
【主权项】
1. 一种混合制冷剂，其特征在于，所述制冷剂为由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯 甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物；所述的混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为 100 %，其中，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5 % -15 %，五氟乙烷的摩尔百分比浓 度为10% -20%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35% -45%，四氟甲烷的百分比浓度为 25% -35%，甲烷的摩尔百分比浓度为2% -10%。2. 根据权利要求1所述的混合制冷剂，其特征在于：所述的混合制冷剂中，所述四氟一 氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -17%，三氟一 氯甲烷的摩尔百分比浓度为37%-42%，四氟甲烷的百分比浓度为27%-34%，甲烷的摩尔 百分比浓度为3% -7%。3. 根据权利要求1或2所述的混合制冷剂，其特征在于：所述四氟一氯乙烷的摩尔百 分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -15%，三氟一氯甲烷的摩尔百 分比浓度为39% -41%，四氟甲烷的百分比浓度为29% -32%，甲烷的摩尔百分比浓度为 4% _6%〇4. 根据权利要求1或2或3所述的混合制冷剂，其特征在于：所述四氟一氯乙烷的摩 尔百分比浓度为10%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓 度为40%，四氟甲烷的百分比浓度为30%，甲烷的摩尔百分比浓度为5%。
【专利摘要】本发明提供一种混合制冷剂，包括由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物，混合物中各成分的摩尔百分比浓度之和为100％，其中四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5％-15％，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为10％-20％，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35％-45％，四氟甲烷的百分比浓度为25％-35％，甲烷的摩尔百分比浓度为2％-10％。本发明还提供一种制备所述混合制冷剂的方法。本发明另外提供一种所述混合制冷剂的用途。该混合制冷剂安全高效，能够有效降低排气压力；且搭载该制冷剂的制冷终端温度场分布均匀，制冷终端各区域温差小，系统稳定。
【IPC分类】C09K5/04
【公开号】CN104893669
【申请号】CN201510274392
【发明人】李锐, 王帅, 王营, 陆世界
【申请人】安徽中科都菱商用电器股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
【技术领域】
[0001] 本发明属于制冷剂领域，具体涉及混合制冷剂，特别涉及一种高效的适用于低温 医用领域的混合制冷剂。
【背景技术】
[0002] 低温制冷终端（冷柜、冰箱）在医疗、科研、生物技术等领域中被广泛用于低温环 境的制备和物质的低温储存。近些年来，随着生命科学和生物基因技术的日益兴起，低温冷 柜产品需求量呈逐年上升趋势。目前市场上常见的有_40°C、_65°C、_86°C、_105°C、_135°C 、-150°C等规格，其中-86°C的低温医用冷柜需求最大。由于低温冷柜的蒸发温度远低于家 用冰箱的蒸发温度，因此制冷系统大多使用较复杂的复叠制冷系统。复叠式制冷循环采用 两套独立制冷回路工作于不同温度区间，冷量耦合要求较高，控制难度比较大，系统复杂， 效率不高并且可靠性很低。
[0003] 近年来，搭载混合制冷剂的自复叠制冷系统开始快速发展并逐步应用于制冷领域 的一种新型制冷方式。混合制冷剂由几种现有或新型的单一工质构成，旨在替代传统的氟 氯烃类（CFC)类制冷剂，从而减少对臭氧层的破坏，同时保持较好的制冷效果。自复叠制冷 循环中，单台压缩机进行一次压缩后，通过混合制冷剂的分凝，利用高沸点制冷剂的冷量冷 凝低沸点的制冷剂，达到了复叠制冷的效果。这种方式方式可以大幅度减小制冷系统的体 积，降低系统复杂度，效率高且可靠性高，尤其适用于医用低温领域。
[0004] 我国专利 CN101307223B、CN101270275B 和 CN101275067B 中对多元混合工质 制冷剂有所报道。其中，专利CNlO 1307223B涉及的主要温区约为-30 °C及以上，专利 CN101270275B和CN101275067B涉及的则是-40°C左右温区。而根据相关研宄表明，一个 固定成分的多元混合工质其有效运行温度范围是较窄的，一般在5-15K左右，超出这个范 围则效率急剧下降。因此，相应的混合制冷剂不能高效地运行于更低的温区。此外，专利 CN1189532C中提出了一种有效作用温区在150-200K (约-73°C至_123°C )的多元混合工质 节流制冷剂，但其包含了 5组物质（共包含近30种物质），成分过于复杂，制约了其进一步 的应用发展。
[0005] 此外，上述专利中对于搭载混合制冷剂后制冷终端内温度场分布状况也没有做相 应的研宄。而实际应用中，由于医用低温冷柜柜内外温差较大，因此柜内的温度分布通常不 均匀，严重影响保存物的品质和安全。因此，如何维持制冷终端恒定、均匀的温度以保证高 质量的低温效果也是混合制冷剂应用中需要重要考量的因素。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高效的适用于医用低温冷柜（包括-40°C、-65°c、-8 6°C、_105°C、_135°C、_150°C等规格，以-86°C为主）的多元混合工质制冷剂。与现有技术 相比，本发明提出的混合工质适用温区更低（_86°C )，且成分简单，适于工业大规模推广应 用；同时搭载该混合工质的制冷终端（冷柜）内温度场分布均匀，柜内温差小，系统稳定。 本发明的目的还在于提供一种制备所述混合制冷剂的方法，以及提供一种所述混合制冷剂 的用途。
[0007] 针对上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] -方面，本发明提供一种混合制冷剂，所述制冷剂为由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、 三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物；所述的混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓 度之和为100%，其中，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5% -15%，五氟乙烷的摩尔 百分比浓度为10% -20%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35% -45%，四氟甲烷的百分 比浓度为25% -35%，甲烷的摩尔百分比浓度为2% -10%。
[0009] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，五氟乙烷的摩尔百分 比浓度为13% -17%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为37% -42%，四氟甲烷的百分比浓 度为27% -34%，甲烷的摩尔百分比浓度为3% -7%。
[0010] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分 比浓度为13%-15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为39%-41%，四氟甲烷的百分比浓 度为29% -32%，甲烷的摩尔百分比浓度为4% -6%。
[0011] 优选地，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为10%，五氟乙烷的摩尔百分比浓 度为15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为40%，四氟甲烷的百分比浓度为30%，甲烷 的摩尔百分比浓度为5%。
[0012] 优选地，所述地混合制冷剂中各组分是经物理混合而制成的。
[0013] 如上所述，所述包括四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷的 混合制冷剂存在优化浓度配比：混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为100%， 所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，所述五氟乙烷的摩尔百分比浓度为 13% -17%，所述三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为37% -42%，所述四氟甲烷的百分比浓 度为27% -34%，所述甲烷的摩尔百分比浓度为3% -7%。。
[0014] 上述包括四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷的混合制冷剂 还存在最佳浓度范围：混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为1〇〇%，所述四氟一 氯乙烷的摩尔百分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -15%，三氟一 氯甲烷的摩尔百分比浓度为39%-41%，四氟甲烷的百分比浓度为29%-32%，甲烷的摩尔 百分比浓度为4% -6%。
[0015] 另一方面，本发明提供一种制备所述混合制冷剂的方法，所述方法包括：将四氟一 氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷在常温下物理混合制备。
[0016] 又一方面，本发明提供一种所述混合制冷剂的用途一一适用于低温医用冷柜，尤 其是-86°C规格医用冷柜。
[0017] 本发明取得的技术效果及优点为：
[0018] 本发明的混合制冷剂适用于低温医用冷柜，尤其是_86°C规格医用冷柜，且成分简 单。与现有制冷剂对比，采用该混合制冷剂能够有效降低排气压力，并减轻压缩机机头温度 过热的现象，进而延长压缩机工作寿命，降低压缩机故障率。同时，搭载本发明的混合制冷 剂的冷柜内温度场分布均匀，不同区域温差小，系统更稳定。
【附图说明】
[0019] 附图1是本发明实施例6中实施温度探测的采集点分布图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行进一步地描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。这些实施例仅是为举例说明本发 明，而不在任何方面构成对本发明范围的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 实施例1 :取摩尔百分比浓度为13%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度 为16%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为38%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为28%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0022] 实施例2 :取摩尔百分比浓度为10%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为13%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为41%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为27%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为9%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0023] 实施例3 :取摩尔百分比浓度为14%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为11%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为36%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为33%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为6%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0024] 实施例4 :取摩尔百分比浓度为11 %的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为14%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为41%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为29%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0025] 实施例5 :取摩尔百分比浓度为10%的四氟一氯乙烷，摩尔百分比浓度为15%的 五氟乙烷，摩尔百分比浓度为40%的三氟一氯甲烷，摩尔百分比浓度为30%的四氟甲烷和 摩尔百分比浓度为5%的甲烷在常温下物理混合，获得一种混合制冷剂。
[0026] 实施例6 :对搭载实施例5中混合制冷剂的冷柜进行空负荷降温，实验条件为：低 温冷柜的工作环境温度设定为30°C，电压为220V/50HZ，箱内空负荷，。待低温冷柜运行至 目标温度_86°C后，记录各检测点的温度。检测点的选取原则为：X方向上等距分为3个测试 点（记为Xc^XpX 2), Y方向上等距选取3个测试点（记为YpYpY2), Z方向上等距选取5个 测试点（记为4、Zp Z2、Z3、Z4);再以上述坐标值为基准，进行排列组合，共产生=45 个点，表示如下：ΧΛΛ，X1YqZq, X2YQZQ，XqY1Z q,……X2Y2Z4。其中X1Y 1Z2为冷柜中心点。（具 参见附图1)同时选取CN1189532C中5组物质摩尔浓度比为20/40/3/16/21的混合制冷剂 (对比例1)作为对比例，在完全相同的制冷工况后进行温度检测。
[0027] 下面的表1具体显示了本发明的混合制冷剂与现有制冷剂应用于相同制冷循环 中的性能优劣对比。其中对比例1对应实施例6中的设定。设计工作状况环境温度为30°C， 目标运行温度为_86°C，吸气压力为0· 2MPa。
[0028] 表1 :实施例中混合制冷剂性能汇总及与现有制冷剂性能比较
[0029]
[0030] 以上结果表明，相比对比例1，本发明提供的制冷剂的实施例在热效率等方面与现 有技术无明显差异。同时，本发明提供的制冷剂的实施例在排气压力方面明显优于现有技 术，在完成相同的制冷循环后应用本发明中的实施例的压缩机头的温度也远低于应用对比 例的压缩机头的温度。这大大有利于压缩机的正常运行，延长了压缩机的使用寿命，降低了 压缩机的故障率。
[0031] 下面表2中给出了搭载本发明实施例5中混合制冷剂的冷柜经过实施例6中的空 载荷降温实验后冷柜内不同探测点的温度统计结果（简称为本发明探温统计结果）。
[0032] 表2本发明探温统计结果
[0033]
[0034] 在选取探测点时，本发明的实施例中选取了五个不同高度平面（Zc^ZpZyZyZ 4), 每个高度平面中按照分布位置的不同又选取了 9个点，探温点的选取涵盖了从边缘到中 心、底部到顶部以及距离制冷系统远近的各种因素，因此这种抽样统计具有典型性。由表2 的统计结果可以看出，各探测点温度差最大不超过1°C (最高温度为-85. 63 °C，对应探测点 为X2YtlZ3;最低温度为-86. 63 °C，对应探测点分别为X J1Ztl和X J2Ztl)。下面表3为搭载对比 例的冷柜在经过完全相同的制冷循环后的柜内温度探测结果（简称为对比例统计结果）。 由表3的统计结果可以看出，各探测点的温度差最大达到了约6°C (最高温度为-83. 08°C， 对应探测点为X2Y2Z3;最低温度为-88. 99°C，对应探测点为X J2Zq)。
[0035] 表3对比例统计结果
[0036]
[0037] 对比表2和表3,显然搭载本发明中制冷剂的冷柜内温度场分布更加均匀，温度稳 定性更好。对于制冷精度要求严格的领域一一如航空航天环境模拟、电子器件实验以及医 用领域等，温度稳定性显然至关重要。本发明的制冷剂显然大大提升了温度稳定性。
【主权项】
1. 一种混合制冷剂，其特征在于，所述制冷剂为由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯 甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物；所述的混合制冷剂中各成分的摩尔百分比浓度之和为 100 %，其中，所述四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5 % -15 %，五氟乙烷的摩尔百分比浓 度为10% -20%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35% -45%，四氟甲烷的百分比浓度为 25% -35%，甲烷的摩尔百分比浓度为2% -10%。2. 根据权利要求1所述的混合制冷剂，其特征在于：所述的混合制冷剂中，所述四氟一 氯乙烷的摩尔百分比浓度为7% -13%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -17%，三氟一 氯甲烷的摩尔百分比浓度为37%-42%，四氟甲烷的百分比浓度为27%-34%，甲烷的摩尔 百分比浓度为3% -7%。3. 根据权利要求1或2所述的混合制冷剂，其特征在于：所述四氟一氯乙烷的摩尔百 分比浓度为9% -12%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为13% -15%，三氟一氯甲烷的摩尔百 分比浓度为39% -41%，四氟甲烷的百分比浓度为29% -32%，甲烷的摩尔百分比浓度为 4% _6%〇4. 根据权利要求1或2或3所述的混合制冷剂，其特征在于：所述四氟一氯乙烷的摩 尔百分比浓度为10%，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为15%，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓 度为40%，四氟甲烷的百分比浓度为30%，甲烷的摩尔百分比浓度为5%。
【专利摘要】本发明提供一种混合制冷剂，包括由四氟一氯乙烷、五氟乙烷、三氟一氯甲烷、四氟甲烷、甲烷组成的混合物，混合物中各成分的摩尔百分比浓度之和为100％，其中四氟一氯乙烷的摩尔百分比浓度为5％-15％，五氟乙烷的摩尔百分比浓度为10％-20％，三氟一氯甲烷的摩尔百分比浓度为35％-45％，四氟甲烷的百分比浓度为25％-35％，甲烷的摩尔百分比浓度为2％-10％。本发明还提供一种制备所述混合制冷剂的方法。本发明另外提供一种所述混合制冷剂的用途。该混合制冷剂安全高效，能够有效降低排气压力；且搭载该制冷剂的制冷终端温度场分布均匀，制冷终端各区域温差小，系统稳定。
【IPC分类】C09K5/04
【公开号】CN104893669
【申请号】CN201510274392
【发明人】李锐, 王帅, 王营, 陆世界
【申请人】安徽中科都菱商用电器股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
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