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制冷機是在制冷設備系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器中吸收而被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中把熱量傳遞給周圍空氣或水而實現(xiàn)冷凝。
1805年，埃文斯（O.Evans）原創(chuàng)作地提出在封閉循環(huán)中使用揮發(fā)性流體的思路，由此用來將水冷凍成冰。他描述這種系統(tǒng)，在真空狀況下將乙醚蒸發(fā)，并將蒸汽泵到水冷式換熱器中，冷凝后再次使用。1834年，帕金斯第一次開發(fā)了蒸汽壓縮制冷循環(huán)，并且獲得了專利。在他所設計的蒸汽壓縮制冷設備中使用二乙醚（乙基醚）作為制冷劑。早期的制冷劑，幾乎多數(shù)是可燃的或有毒的，或兩者兼而有之，而且有些還有很強的腐蝕和不穩(wěn)定性，或有些壓力過高，經(jīng)常發(fā)生事故。
制冷劑的代號最早是針對氟里昂而規(guī)定的，世界上通用的是美國供暖制冷工程協(xié)會于1967年制定的標準（ASHRAE Standard 34-67）中的規(guī)定。這一標準的編號方法是將制冷劑的代號同它的種屬和化學構成聯(lián)系起來，只要知道它的化學分子式，就可以寫出它的代號。代號是由字母“R”和其后邊的數(shù)字組成的。R代表制冷劑（制冷介質(zhì)）“Refrigerant”，以前F代表氟里昂“Freon”，發(fā)文時都用國際公認的R命名制冷劑。
制冷劑的功用主要是經(jīng)過其物態(tài)的變化來傳遞熱量，它在制冷設備系統(tǒng)中不斷的循環(huán)，在其蒸發(fā)壓力下，液體制冷制可吸收熱量蒸發(fā)成為氣體，而在冷凝壓力下。氣態(tài)的制冷劑放出熱量而液化，熱量在不斷的循環(huán)系統(tǒng)的裝置內(nèi)轉(zhuǎn)移，所以制冷劑在制冷設備系統(tǒng)中是不可少的傳遞熱量的工作物質(zhì)。
為了從熱工學角度上更接近理想的逆卡諾循環(huán)，對制冷劑的性能、熱交換設備的換熱效率、傳熱溫差等均需有一定的要求、以使制冷設備更經(jīng)濟、合理，對能源消耗更少。同時，應考慮某些制冷劑對大氣臭氧層的破壞，而改變制冷方法和制冷設備。
制冷劑應具有良好的熱力、物理、化學等方面的性能，因完全理想的制冷劑是不存在的，但人們應盡量選擇性能較好的制冷劑。制冷劑還應具有如下性能：
1、蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，也就是說在常溫下，應具有較低的冷凝壓力，而制冷劑蒸發(fā)壓力最好接近大氣壓力。甚至高于大氣壓力，宜采用在大氣壓力下沸點較低的物質(zhì)。
2、單位容積制冷能力應大，因制冷能力越大，在要求一定的制冷量時，其制冷劑的循環(huán)量越小，這可減小制冷設備的體積。
3、便于采用一般的冷卻水或空氣進行冷凝，也就是制冷劑的臨界溫度要高。
4、導熱系數(shù)、放熱系數(shù)高，可提高熱交換效率。
5、常壓下凝固溫度低。
6、要求制冷劑的密度和粘度小，制冷劑密度小可減小輸送管的管徑，還會降低制冷壓縮機的功率消耗。
7、具有較穩(wěn)定的化學性質(zhì)，在任何溫度下應不會分解或化合，對管道無腐蝕，對潤滑油應不起化學反應，對潤滑油的溶解性應適度。無限的溶解可降低制冷量。
8、對人應無毒、無刺激、不易燃燒爆炸。
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