[发明专利]一种混合制冷剂

说明书

技术领域

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、适用于中低温区(-120℃——-70℃)的可用于替代传统制冷工质的非易燃混合制冷剂。

背景技术

随着经济的发展和科学技术的进步，低温环境特别是-120℃——-70℃的温区在众多行业已成为必不可少的措施。例如，航空航天环境模拟试验，电气电子样品低温可靠性测试、医疗领域的生物活性储存、远洋渔业的保鲜和运输等领域。

传统的单级压缩压缩制冷循环系统的最低有效制冷温度最低只能达到-40℃左右，为了解决-40℃以下温区的制冷问题，目前常用的循环制冷方法有：两级压缩制冷循环；复叠式制冷循环；多元混合工质节流制冷。其中，复叠式制冷循环现在在普冷领域(环境温度到-153℃的温度范围)最为广泛应用，但其系统复杂，效率不高并且可靠性很低，制约了其进一步发展。

目前，采用多元混合工质(几种现有或者新型的单一工质所构成的多元混合工质)节流制冷技术是国际制冷学界的优选解决方案。我国专利CN1189532C、CN101307223B、CN101270275B和CN101275067B中对多元混合工质制冷剂有所报道。其中，专利CN1189532C中提出了一种有效作用温区在150-200K(约-73℃至-123℃)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；专利CN101307223B、CN101270275B和CN101275067B涉及的多是-40℃左右温区——根据相关研究表明，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，由于制冷领域传统采用的氟氯烃工质(CFC)中氯原子对于臭氧层的破坏，现行的混合替代工质多考虑零ODP值和安全性的要求，大多选用HFCs类的物质。此类物质的共同特点是：氢原子数量较多——因此更加不稳定，易燃易爆。这对于混合制冷工质的应用增加了极大的限制，尤其是在一些对安全性要求很高的领域，如医疗制药等。因此，在实际应用中，需要加入不可燃的工质来抑制可燃性。事实上，如果不考虑可燃性，可作为混合物组员的物质很多，相比较而言，阻燃的制冷剂就比较少。本发明采用的七氟丙烷具有优秀的阻燃性，且环境性能优越，ODP为零，因此在多元混合制冷剂领域可以作为一种优秀的阻燃剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的适用于中低温区(-120℃——-70℃)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成分简单，适用温区更低，降温速度快，同时不易燃不易爆，安全稳定。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。

针对上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种混合制冷剂，所述制冷剂为由七氟丙烷、1,1,1-三氟乙烷、六氟乙烷、乙烯、氮气组成的混合物；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，所述七氟丙烷的摩尔百分比浓度为10％-20％，1,1,1-三氟乙烷的摩尔百分比浓度为15％-25％，六氟乙烷的摩尔百分比浓度为25％-35％，乙烯的百分比浓度为25％-35％，氮气的摩尔百分比浓度为2％-10％。

优选地，所述七氟丙烷的摩尔百分比浓度为13％-17％，1,1,1-三氟乙烷的摩尔百分比浓度为17％-23％，六氟乙烷的摩尔百分比浓度为27％-33％，乙烯的百分比浓度为27％-34％，氮气的摩尔百分比浓度为3％-7％。

优选地，所述七氟丙烷的摩尔百分比浓度为14％-15％，1,1,1-三氟乙烷的摩尔百分比浓度为18％-21％，六氟乙烷的摩尔百分比浓度为29％-31％，乙烯的百分比浓度为29％-32％，氮气的摩尔百分比浓度为4％-6％。

优选地，所述七氟丙烷的摩尔百分比浓度为15％，1,1,1-三氟乙烷的摩尔百分比浓度为20％，六氟乙烷的摩尔百分比浓度为30％，乙烯的百分比浓度为30％，氮气的摩尔百分比浓度为5％。

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。