制冷剂组合物及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种不必变更使用氟里昂的冷冻机规格，对人体和环境无害的非共沸混合制冷剂，它是由氮、水、凝固点降低剂（ＮａＣｌ）、磷酸盐及多元醇组成。将搅拌罐１内抽真空。预先混合氯化钠和纯水以制取氯化钠水溶液。再将磷酸钠溶解以制作氯化钠及磷酸钠水溶液并贮存在罐２０中。将氯化钠及磷酸钠水溶液，以及乙二醇及丙二醇注入搅拌罐１中后搅拌。然后在搅拌罐１中一点点地注入液氮，启动电动机４用搅拌叶片２搅拌即制得本发明专利技术制冷剂。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷冻机中使用的。更详细地说，本专利技术涉及至少含有氮、水及水的凝固点降低剂的。冷冻机是由压缩机、冷凝器、蒸发机、受液器、油分离器、液分离器等组成，构成冷冻循环。冷冻机的目的是从低热源吸取热量，在温度高的地方放出热量，就像将水扬至高处的泵用途一样，因此也称为热泵。另一方面，也将在高热源处放出热量将其热量用于暖气为目的场合称之为热泵式空调装置。在冷冻循环中使用的制冷剂，通过在蒸发器中于低温下蒸发，作为高温、高压气体，在冷凝器中冷却后再作为液体冷却剂，在冷冻机中循环，连续起冷冻作用。作为这种制冷剂的代表，可采用氨、二氧化碳、含氯氟烃(以下称CFC系。)也就是在含氟的碳化合物中称为氟里昂系气体(Freon.Flon Gas)的R-11，R-12，R-13，R-21，R-22，R-113，R-114，R-500及R-502，丙烷等。制冷剂主要是使用CFC系，即氟里昂系和氨。另外，氟里昂系也可以是由2种制冷剂混合后，宛如起1种制冷剂作用的共沸混合制冷剂使用。然而，氨在冷冻能力等冷冻特性方面很优良，但它是毒性气体，有可燃性，易爆性，而且一旦混入空气和水份，还会使铜和铜合金腐蚀。与此相反，氟里昂系制冷剂不仅在冷冻能力等方面的制冷特性优良，而且毒性、可燃性、易爆性、金属腐蚀性及对人体的毒性方面的性质都很优良。然而现已判明，氟里昂气体会破坏大气的臭氧(O3)层，因而特定的氟里昂R-11，R-12，R-113，R-114，R-115成为被限制的对象。R-12主要是在汽车空调和家用电冰箱的较小型冷冻机中使用。R-22(称为HCFC系)，与R-12相比较，单位容积的冷冻能力大，因而用于中大型压缩机。这种HCFC系的氟里昂也被作为限制对象。R-113，R-114主要是在涡轮冷冻机中使用。例如将R-115和R-22混合，作为共沸混合制冷剂R-502，用作低温用制冷剂。与上述氟里昂一样，R-22也可能作为限制对象，全部氟里昂及含氟里昂的共沸混合制冷剂都不能使用。如果氟里昂液中混入水，则仅是极少溶解，因此在氟里昂液中呈水滴状态，该水滴冻结后成为冰，会堵塞膨胀阀使制冷剂通不过，因而产生冷冻力降低等问题。因此在氟里昂冷冻装置中，水分是禁物，因而制冷剂充填之前必须是完全进行真空干燥作业。此外，如果在氟里昂制冷剂中混入了空气和水分，则产生氢氟酸，具有引起压缩机、阀门等腐蚀的缺点。因此还必须加入硅胶等干燥剂(干燥剂)，以前的氟里昂系冷冻机的制冷剂必须尽力避免水分。在冷冻机中，为了防止压缩机等的磨损，作为润滑油，使用冷冻机油。对冷冻机油则要求它即使在低温也不会丧失润滑性，可与制冷剂稳定共存。氟里昂系制冷剂的情况下，冷冻机油至某一温度时冷冻机油和制冷剂会互溶。氟里昂系冷冻机中，设计成冷冻机油从压缩机中排出，在系统内循环后返回曲轴箱内，可以自动运转。使用需要大量冷冻机油的压缩机的冷冻机，当制冷剂配管距离长时，使用油分离器(分油器)。采用氨的冷冻机情况下，油和氨不互溶，因此要装备油分离器。于是，提出各种氟里昂替代物。然而，多数提案是使用作为当前限制对象之外的R-22，R-123等HCFC系的替代氟里昂及将它们混合的共沸混合制冷剂，它们之中任何一种都不具有能完全替代现有氟里昂制冷剂的特性。作为氟里昂之外的非共沸混合制冷剂，提出了将丙烷用于制冷剂的家用冰箱，但该提案具有可燃性、易爆性等缺点。进而，不能将这种丙烷用于现有的家用冰箱、汽车空调等使用氟里昂系制冷剂的冷冻机，也就是，从压缩效率、压缩机运转所需要的动力方面来看，新的制冷剂不能与之相匹配。如果采用这些提议的新制冷剂，则必须从根本上改变冷冻机的压缩机等设计。这种设计变更会使成本大大提高，浪费资源。不仅要废弃使用氟里昂系制冷剂的现存汽车空调、冰箱等，而废弃或变更生产它们的设备带来的成本损失将是无法估量的。本专利技术是基于以上技术背景而作出的专利技术，并达到下述目的。本专利技术的目的在于提供作为氟里昂系制冷剂替代物的非共沸混合制冷剂的。本专利技术的另一目的在于提供不必在设计上变更采用氟里昂系制冷剂的冷冻机的构造就能使用的。本专利技术的第三个目的在于提供对人体、地球环境无害的。本专利技术为了完成上述课题，采用如下手段。第1制冷剂组合物第1制冷剂组合物，是由压缩机、冷凝器、受液器、膨胀阀、蒸发器等构成的冷冻机中用的制冷剂组合物;是由选自常温下是气体的氮、氩、氧及二氧化碳中至少一种以上的制冷剂气体、和水，以及与上述水混合以使上述水的凝固点降低的凝固点降低剂组成的制冷剂组合物。上述冷冻机，是氟里昂制冷剂等中使用的，因此就体积压缩式而言，可以是往复式，旋转式，螺旋式，回转压缩机，涡旋压缩式等已有的任何一种压缩机。特别是，在采用氟里昂系制冷剂的冷冻机中使用本专利技术的制冷剂组合物时，不变更构成冷冻机的压缩机也能直接适用。上述冷冻机，除上述设备外，不妨也可以备有油分离器，液分离器，四通阀等，最好是备有这些设备。由于上述水和冷冻机油不溶解，以采用油分离器为好。如果使用这些设备，水和冷冻机油可以分离，因此可望确保冷冻机的润滑性。冷冻机油，可以是由国际标准化机构(ISO)规定的规格品(ISO VG10-100等)单独或混合使用。构成冷冻机、配管等的材料，为了防止凝固点降低剂等引起的腐蚀，希望采用不锈钢或表面经过防锈处理的材料。冷冻机的工作是用压缩机压缩由低温蒸发器蒸发的制冷剂气体，然后将其作为高温气体送往冷凝器。如果将该冷冻循环中用冷凝器放出的热量用于暖气，则比电热器制暖气要经济得多。这种热泵方式的冷冻设备也适用本专利技术的制冷剂组合物。该制冷剂组合物，例如也可适用于，以处于室外的蒸发器冷却空气、以处于室内的冷凝器加温空气的方式来产生冷气和暖气两方面的热泵式空调器等。因此，本专利技术中称之为冷冻机的概念，是以冷却空气、液体、固体等为目的的，包括以井水、空气等为热源，一边出温风一边出温水的所谓热泵。上述制冷剂气体选自，空气中本来存在的氩(Ar)等稀有气体，氮(N2)、氧(O2)及二氧化碳(CO2)等中反应性弱的，而且临界温度高的、压缩机排出口的温度高的以及冷冻机的工作性能系数高的，也就是冷冻能力高的气体。制冷剂气体当然要选择存在于空气中的气体，因此是对人体无坏影响，不破坏地球环境，无着火性、爆炸性、嗅味的气体。另一方面，最好是从易于工业规模取得的物质中选择。规定必要的冷冻能力、冷冻机种类、冷冻温度等必要条件后，将上述制冷剂气体中的1种或数种混合使用。从没有反应性的，易工业生产，和价格低廉考虑，最好是氮。水是采用没有杂质的纯水。优选使用通过离子交换树脂，通过高分子膜，用蒸发等方法制得的纯水。上述凝固点降低剂，只要是与水混合之后就能使上述水的凝固点降低的物质即可。氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、硝酸钠(NaNO3)、乙二醇(HOCH2CH2OH)、丙二醇(CH3CHOHCH2OH)等能降低水的凝固点的都行。优选对人体、环境无害、且对构成冷冻机的金属材料极少腐蚀的，最好使用不含次氯酸盐的高纯度氯化钠(NaCl)的溶液。第1制冷剂组合物，最好是常温下压力为5kg/cm2条件下制冷剂气体为60-98体积%(气体部分)，希望作为上述水及上述凝固点降低剂混合物的凝固点降低剂水溶液按2-40体积%(液体部分)的比例混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
制冷剂组合物，它是由压缩机、冷凝器、受液器、膨胀阀、蒸发器等构成的冷冻机中使用的制冷剂组合物；是由选自常温下是气体的氮、氩、氧及二氧化碳中至少１种以上的制冷剂气体，和水，以及与上述水混合以使上述水的凝固点降低的凝固点降低剂组成的制冷剂组合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴锡才，
申请(专利权)人：吴锡才，佐藤荣一，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]