[发明专利]冷冻机用工作流体组合物及其应用

说明书

本申请是申请日为2012年10月25日，申请号为201280052794.5，发明名 称为“冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油，更详细而言，涉及 含有以二氟甲烷(也称为“HFC-32”或“R32”)和不饱和氟化烃的混合物作 为主要成分的制冷剂的冷冻机用工作流体组合物、以及在该冷冻机用工作流 体组合物中使用的冷冻机油。

背景技术

由于近年来的臭氧层破坏的问题，以往作为冷冻机器的制冷剂而使用的 CFC(氯氟烃)以及HCFC(氢氯氟烃)成为限制的对象，逐渐使用HFC(氢氟烃) 作为制冷剂来替代它们。

HFC制冷剂之中，HFC-134a、R407C、R410A普遍用作汽车空调用、冰 箱用或室内空调用的制冷剂。然而，这些HFC制冷剂虽然臭氧破坏系数(ODP) 为零但地球温暖化系数(GWP)高，因此逐渐成为限制的对象。作为这些制冷 剂的替代候选之一，研究二氟甲烷，存在地球温暖化系数不足够低，沸点过 低、热力学特性不能直接适用于现有的冷冻系统，此外，与在以往的HFC制 冷剂中所使用的多元醇酯、聚乙烯基醚等润滑油(冷冻机油)难以相容的问题 点。另一方面，不饱和氟化烃类的ODP以及GWP两者非常小，由于结构而具 有阻燃性，其中，HFO-1234yf的作为制冷剂性能的尺度的热力学特性与 HFC-134a大致相等或在其以上，因此提出将其用作制冷剂(专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2004/037913号小册子

专利文献2：国际公开WO2005/105947号小册子

专利文献3：国际公开WO2009/057475号小册子

发明内容

发明要解决的问题

将制冷剂和冷冻机油应用于冷冻系统的情况下，对于制冷剂，谋求不对 环境产生坏影响、热力学特性适合于冷冻系统。此外，在制冷剂与冷冻机油 共存下，谋求两者相互溶解(相容性)、热稳定性/化学稳定性优异、为了抑制 滑动构件的磨耗而维持油膜(润滑性)等。

使用不饱和氟化烃的冷冻系统中，HFC中所使用的多元醇酯、聚乙烯基 醚等冷冻机油表现出与不饱和氟化烃的相容性，因此认为这些冷冻机油是可 以应用的。然而，根据本发明人等的研究，明确了不饱和氟化烃在分子内具 有不稳定的双键，因此存在热稳定性/化学稳定性差的问题。

此外，要求制冷剂与冷冻机油的相容性(以下根据情况简称为“相容性”) 的理由之一，是因为在冷冻机器的制冷剂循环周期中，润滑制冷剂压缩机的 冷冻机油与制冷剂一起在周期内循环。即，冷冻机器中，根据制冷剂中使用 的冷冻机油的选择不同，不能得到制冷剂与冷冻机油的足够的相容性，从制 冷剂压缩机喷出的冷冻机油在周期内容易滞留。然后，其结果，产生由制冷 剂压缩机内的油量降低、润滑不良导致的磨耗，或阻塞毛细管等膨胀结构的 问题。由此，适合于制冷剂的冷冻机油的选定是重要的。然而，在使用二氟 甲烷的冷冻系统中，存在难以与冷冻机油相容的问题，进而，也存在热力学 特性的问题。

本发明鉴于这样的实情而开发，其目的在于提供在使用含有二氟甲烷以 及不饱和氟化烃的制冷剂的冷冻系统中，不需要大幅变更既存系统，可以达 成相容性以及热稳定性/化学稳定性的冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机 油。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的而重复深入研究，结果发现通过使用以规 定的质量比含有二氟甲烷以及不饱和氟化烃的制冷剂、和以特定的酯或者醚 作为基础油的冷冻机油，从而能够以高水准达成足够高的相容性和热稳定性 /化学稳定性两者，以致完成本发明。

即，本发明提供如下的冷冻机用工作流体组合物，其包含：含有二氟甲 烷以及不饱和氟化烃且二氟甲烷与不饱和氟化烃的质量比为95：5～10：90的 制冷剂；以及含有选自碳/氧摩尔比为3.2以上且5.8以下的多元醇酯以及碳/ 氧摩尔比为3.2以上且5.8以下的聚乙烯基醚中的至少1种基础油的冷冻机油。

本发明中，优选二氟甲烷与不饱和氟化烃的总计占上述制冷剂的80质 量％以上。