三元环保混合制冷剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种三元环保混合制冷剂、其制备方法及应用。该制冷剂包括第一组分、第二组分和第三组分，第一组分为CO2，第二组分为一氟甲烷，第三组份为三氟碘甲烷或二氟甲烷。本发明专利技术将CO2、一氟甲烷和二氟甲烷或三氟碘甲烷混合，通过使用优选的几种混合制冷剂组分，其一，使得该混合制冷剂GWP小于150，具备明显的环保优势；其二，使得混合剂的常压泡点温度低于

【技术实现步骤摘要】
三元环保混合制冷剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及制冷
，具体而言，涉及一种三元环保混合制冷剂、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]由于燃油车尾气排放会带来环境污染，电动汽车得到了广泛的推广应用。电动汽车与燃油车相比，没有发动机的高温排气作为冬季供暖的热源，只能利用PTC加热或热泵供暖，但是PTC加热效率低，会使得电池续航能力大大衰减，而现有汽车空调制冷剂R134a制热效果差，在
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5℃以下还是需要利用PTC加热，因此开发制冷/制热效果均优良的制冷剂是电动汽车行业亟需解决的问题之一。
[0003]制冷剂不仅具有性能方面的要求，还有环保性和安全性方面的规定。温室效应潜值(GWP)是衡量温室气体引起全球变暖能力的指标，多国均限制GWP高于150的制冷剂的使用。另外，制冷剂按照毒性，可以分为A类(低毒)、B类(高毒)；按照可燃性，可以分为1类(无火焰传播)、2L类(微燃)、2类(可燃)、3类(易燃)，基于安全方面的考虑，现有汽车直接制冷/制热的空调系统一般使用A1或A2L类制冷剂。然而，现有汽车制冷剂尚不能在满足安全性能的同时，具有良好的制冷/制热性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种三元环保混合制冷剂、其制备方法及应用，以解决现有技术中制冷剂无法兼顾低GWP值、高制冷/制热性能和高安全性的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种三元环保混合制冷剂，包括第一组分、第二组分和第三组分，第一组分为CO2，第二组分为一氟甲烷，第三组份为三氟碘甲烷或二氟甲烷。
[0006]进一步地，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括44～84％的第一组分、4～40％的第二组分和4～16％的第三组份。
[0007]进一步地，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括44～72％的CO2、20～40％的一氟甲烷和4～16％的三氟碘甲烷。
[0008]进一步地，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括52～72％的CO2、20～36％的一氟甲烷和4～12％的三氟碘甲烷。
[0009]进一步地，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括48～84％的CO2、4～36％的一氟甲烷和4～16％的二氟甲烷。
[0010]进一步地，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括60～76％的CO2、20～32％的一氟甲烷和4～8％的二氟甲烷。
[0011]进一步地，三元环保混合制冷剂的GWP值＜150，安全等级不低于A2L，温度滑移＜5℃，常压泡点温度＜
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50℃，相对Qv＞5.2，相对COP＞0.7。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了上述三元环保混合制冷剂的制备方法，包括以下
步骤：将三元环保混合制冷剂的各组分按照其相应的质量百分比在常温液相状态下混合，得到三元环保混合制冷剂。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种空调系统，包括制冷剂，制冷剂包括本专利技术的三元环保混合制冷剂。
[0014]进一步地，空调系统为汽车空调系统；优选地，汽车空调系统为电动汽车空调系统。
[0015]应用本专利技术的技术方案，将CO2、一氟甲烷和二氟甲烷或三氟碘甲烷混合，通过使用优选的几种混合制冷剂组分，其一，使得该混合制冷剂GWP小于150，具备明显的环保优势；其二，使得混合剂的常压泡点温度低于
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50℃，在低温工况依旧具有较高的工作压力和排气温度，因此具有较好的低温制热性能，而且其相对Qv＞5.2，相对COP＞0.7，制冷/制热效率均较高；其三，使得该混合制冷剂安全等级不低于A2L，可应用于汽车直接制冷/制热的空调系统。
具体实施方式
[0016]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0017]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其单元。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0018]术语解释：
[0019]R41：一氟甲烷。
[0020]R13I1：三氟碘甲烷。
[0021]R32：二氟甲烷。
[0022]R134a：1,1,1,2
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四氟乙烷。
[0023]R410A：质量百分含量50％的R32(二氟甲烷)和50％的R125(五氟乙烷)组成的混合物。
[0024]蒸发器蒸发温度：蒸发器入口温度和对应压力下露点温度的算术平均值。
[0025]冷凝器冷凝温度：冷凝器中露点和泡点温度的算术平均值。
[0026]相对Qv：相对单位容积制冷/制热量，是指制冷剂与R134a的单位容积制冷/制热量比值。
[0027]相对COP：相对性能系数，是指制冷剂与R134a的性能系数比值。
[0028]正如本专利技术
技术介绍
中所述，现有技术中存在制冷剂无法兼顾低GWP值、高制冷/制热性能和高安全性的问题。为了解决上述问题，在本专利技术一种典型的实施方式中，提供了一种三元环保混合制冷剂，包括第一组分、第二组分和第三组分，第一组分为CO2，第二组分为一氟甲烷，第三组份为三氟碘甲烷或二氟甲烷。
[0029]在车用空调系统中，CO2因压力较高、高温制冷性能较差而较难应用，R32的GWP较高，环保性能较差，R41不常作为制冷剂使用。专利技术人在研究过程中出乎意料地发现，R41、
R13I1和R32与CO2具有相似的沸点和更高的临界温度，具有更优的制冷能效，因此将这几种制冷剂进行特定组合，选择合适的组分，通过优势互补，平衡环保性、安全性、能效和物性的关系，其一，使得该混合制冷剂GWP小于150，具备明显的环保优势；其二，使得混合剂的常压泡点温度低于
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50℃，在低温工况依旧具有较高的工作压力和排气温度，因此具有较好的低温制热性能，而且其相对单位容积制冷/制热量Qv＞5.2，相对性能系数COP＞0.7，制冷/制热效率均较高；其三，使得该混合制冷剂安全等级不低于A2L，可应用于汽车直接制冷/制热的空调系统，从而达到兼顾低GWP值、高制冷/制热性能和高安全性的目的。
[0030]本专利技术将上述几种制冷剂进一步进行特定组合，选择合适的组分含量，实现进一步优势互补，具体地，在一种优选的实施方式中，以质量百分比计，三元环保混合制冷剂包括44～84％的第一组分、4～40％的第二组分和4～16％的第三组份。其中，第一组份CO2的GWP为1，第二组分R41的GWP为92，第三组分R13I1的GWP为1，R32的GWP为675，通过控制各组分的含量在上述范围，可以使得三元环保混合制冷剂的GWP小于150。CO2的安全等级为A1，R41的安全等级为A2，R13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元环保混合制冷剂，其特征在于，包括第一组分、第二组分和第三组分，所述第一组分为CO2，所述第二组分为一氟甲烷，所述第三组份为三氟碘甲烷或二氟甲烷。2.根据权利要求1所述的三元环保混合制冷剂，其特征在于，以质量百分比计，所述三元环保混合制冷剂包括44～84％的所述第一组分、4～40％的所述第二组分和4～16％的所述第三组份。3.根据权利要求1或2所述的三元环保混合制冷剂，其特征在于，以质量百分比计，所述三元环保混合制冷剂包括44～72％的CO2、20～40％的一氟甲烷和4～16％的三氟碘甲烷。4.根据权利要求3所述的三元环保混合制冷剂，其特征在于，以质量百分比计，所述三元环保混合制冷剂包括52～72％的CO2、20～36％的一氟甲烷和4～12％的三氟碘甲烷。5.根据权利要求1或2所述的三元环保混合制冷剂，其特征在于，以质量百分比计，所述三元环保混合制冷剂包括48～84％的CO2、4～36％的一氟甲烷和4～16％的二氟甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟权，沈军，赵桓，黄宇杰，吴敏庭，李华杰，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：