空调制冷剂简介与应用

空调制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种，它是汽车空调制冷系统中循环流动的工作介质。由于受到压缩机所做压缩功的作用，它在系统的各个部件之间循环流动，进行能量的转换和传递，完成制冷剂向高温热源放热和从低温热源吸热的过程，从而实现制冷的目的。

制冷剂的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运输管理，因而汽车空调制冷剂应满足以下性能要求：无毒、无异味；不易燃、不易爆；易于改变吸热和散热状态；化学性质稳定，无腐蚀性；与润滑油无亲和作用，可与冷冻机油以任意比例相溶；有利于环境保护。

9.4.3.1　制冷剂的分类

目前汽车空调制冷系统使用的制冷剂主要有R12和R134a两种，其中R是英文Refrigrant（制冷剂）的第一个字母。

汽车空调制冷剂最早广泛使用的是R12，R12属于氟利昂系制冷剂，其特点是蒸发潜热大、易液化，对金属、橡胶的腐蚀性小，无毒且不易燃烧，但遇火会产生有毒物质。由于R12制冷剂会严重破坏大气臭氧层，引起严重的环保问题，目前世界各国都已禁止使用，取而代之的是R134a制冷剂。

R134a制冷剂的特点是沸点较低、蒸发潜热高于R12制冷剂、传热性能好，但其中水分含量高、管路压力高、温度及负荷大。用R134a制冷剂代替R12制冷剂后，空调系统的输入功率和制冷量都有明显的提高，而且占用面积也有所减少，从而证明R134a制冷剂是一种最为理想的代用品。

9.4.3.2　制冷剂的使用注意事项

1）在储存和使用过程中应尽量避热。制冷剂极易蒸发，在储存时应尽量避开阳光直射、火炉及其他热源，添加制冷剂时应在低温下进行。

2）应尽量避免与皮肤接触。因为制冷剂在大气压力下会急剧蒸发制冷，极易冻伤皮肤，在加注制冷剂时，要避免接触皮肤和进入眼睛。

3）加注制冷剂时要选择通风良好的环境。因为制冷剂排到大气中会造成氧气浓度急剧下降，严重时会使人窒息，因此在检查及填充时要在通风良好的环境下进行。

4）不得混合使用制冷剂。因为不同的制冷剂对空调系统结构的要求不一致。

空调制冷发展史

被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔（有的地方译作开利）于1902年设计并安装了第一部空调系统。美国纽约的一个印刷商发现温度的变化能够造成纸的变形，从而导致有色墨水失调，该空调系统就是为他设计的。卡里尔的专利1906年得到注册。

1902年7月17日，卡里尔这名才从康奈尔大学毕业一年的年轻人，在“水牛公司”（Buffalo Forge Co.）工作时，发明了冷气机。当年水牛公司的一个客户——纽约市沙克特威廉印刷厂，它的印刷机由于空气的温度及湿度变化，使纸张扩张及收缩不定、油墨对位不准，无法生产清晰的彩色印刷品，于是求助于水牛公司。卡里尔心想既然可以利用空气通过充满蒸汽的线圈来保暖，何不利用空气经过充满冷水的线圈来降温？空气中的水会凝结于线圈上，工厂里的空气将会既凉爽又干燥，空调的时代就由这印刷厂首次使用冷气机而开始。其他的行业如纺织业、化工业、制药业、食品甚至军火业等，亦因空调的引进而使产品质量大大提高。1907年，第一台出口的空调，买家是日本的一家丝绸厂。

1915年，卡里尔成立了一家公司，至今它仍是世界最大的空调公司之一。但空调发明后的20年，享受的一直都是机器，而不是人。直到1924年，底特律的一家商场，常因天气闷热造成不少人晕倒，首先安装了三台中央空调，此举大大成功，凉快的环境使得人们的消费意欲大增，自此空调成为商家吸引顾客的有力工具，空调为人们服务的时代正式来临了。(www.xing528.com)

空调主要是通过电影院普及成功的，大多数美国人是在电影院第一次接触到空调的。20世纪20年代的电影院利用空调技术，承诺能为观众提供凉爽的空气，使空调变得和电影本身一样吸引人，而夏季也取代了冬季成为看电影的高峰季节。随后出现了大量全年开放的室内娱乐场所，如赌场、室内运动场和商场，这些都得归功于空调的出现。

总的看来，可以把制冷剂的发展历程划分为两个阶段，第一个阶段是从自然物质到人工合成的物质，那么制冷剂发展的第二个阶段将再次回归到自然物质。

早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质，如乙醚、氨、CO2等。但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大、效率较低，在20世纪50年代退出常规制冷系统。

1929年，美国通用公司合成出R12，以后很快出现了R11、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物，因其优良的热力学特性、无毒、不燃烧、极其稳定等性质，很快成为制冷剂的主角，被大量生产和使用，如家用冰箱、汽车空调、小型冷库都用R12，至20世纪70年代，包括制冷剂、发泡剂在内的各种卤代烃的年产量达到数百万吨，并有继续增加的趋势。

但是，氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质，当它们挥发到大气中以后，很长时间不会被自然界分解，而一直扩散到平流层，在大气层11～45 km处的同温层与臭氧层相遇，由于在平流层受到强烈太阳紫外线照射，含氯的氟利昂分子（称为氯氟碳化合物，英文缩写为CFC）便分解游离氯原子，而氯原子可以催化分解臭氧分子，在反应中氯原子被不断放出，所以分解反应不断进行，氯原子使臭氧层受到破坏、减薄直至消失。由于氟得昂被大量使用，导致南极上空的臭氧空洞不断扩大，而且据报道在我国青藏高原上空也出现了臭氧空洞，因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行。

空调制冷发展史

被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔（有的地方译作开利）于1902年设计并安装了第一部空调系统。美国纽约的一个印刷商发现温度的变化能够造成纸的变形，从而导致有色墨水失调，该空调系统就是为他设计的。卡里尔的专利1906年得到注册。

1902年7月17日，卡里尔这名才从康奈尔大学毕业一年的年轻人，在“水牛公司”（Buffalo Forge Co.）工作时，发明了冷气机。当年水牛公司的一个客户——纽约市沙克特威廉印刷厂，它的印刷机由于空气的温度及湿度变化，使纸张扩张及收缩不定、油墨对位不准，无法生产清晰的彩色印刷品，于是求助于水牛公司。卡里尔心想既然可以利用空气通过充满蒸汽的线圈来保暖，何不利用空气经过充满冷水的线圈来降温？空气中的水会凝结于线圈上，工厂里的空气将会既凉爽又干燥，空调的时代就由这印刷厂首次使用冷气机而开始。其他的行业如纺织业、化工业、制药业、食品甚至军火业等，亦因空调的引进而使产品质量大大提高。1907年，第一台出口的空调，买家是日本的一家丝绸厂。

1915年，卡里尔成立了一家公司，至今它仍是世界最大的空调公司之一。但空调发明后的20年，享受的一直都是机器，而不是人。直到1924年，底特律的一家商场，常因天气闷热造成不少人晕倒，首先安装了三台中央空调，此举大大成功，凉快的环境使得人们的消费意欲大增，自此空调成为商家吸引顾客的有力工具，空调为人们服务的时代正式来临了。

空调主要是通过电影院普及成功的，大多数美国人是在电影院第一次接触到空调的。20世纪20年代的电影院利用空调技术，承诺能为观众提供凉爽的空气，使空调变得和电影本身一样吸引人，而夏季也取代了冬季成为看电影的高峰季节。随后出现了大量全年开放的室内娱乐场所，如赌场、室内运动场和商场，这些都得归功于空调的出现。

总的看来，可以把制冷剂的发展历程划分为两个阶段，第一个阶段是从自然物质到人工合成的物质，那么制冷剂发展的第二个阶段将再次回归到自然物质。

早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质，如乙醚、氨、CO2等。但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大、效率较低，在20世纪50年代退出常规制冷系统。

1929年，美国通用公司合成出R12，以后很快出现了R11、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物，因其优良的热力学特性、无毒、不燃烧、极其稳定等性质，很快成为制冷剂的主角，被大量生产和使用，如家用冰箱、汽车空调、小型冷库都用R12，至20世纪70年代，包括制冷剂、发泡剂在内的各种卤代烃的年产量达到数百万吨，并有继续增加的趋势。

但是，氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质，当它们挥发到大气中以后，很长时间不会被自然界分解，而一直扩散到平流层，在大气层11～45 km处的同温层与臭氧层相遇，由于在平流层受到强烈太阳紫外线照射，含氯的氟利昂分子（称为氯氟碳化合物，英文缩写为CFC）便分解游离氯原子，而氯原子可以催化分解臭氧分子，在反应中氯原子被不断放出，所以分解反应不断进行，氯原子使臭氧层受到破坏、减薄直至消失。由于氟得昂被大量使用，导致南极上空的臭氧空洞不断扩大，而且据报道在我国青藏高原上空也出现了臭氧空洞，因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行。