[发明专利]用于致冷压缩机的润滑剂

说明书

本发明涉及一种可溶混于碳氟氢化合物和碳氟氯氢化合物致冷剂的润滑制剂，以及一种在致冷压缩机以及内部安装有致冷压缩机的致冷装置中使用这种润滑制剂的方法。更具体地说，本发明涉及一种润滑制剂，该制剂当在较高温度下与致冷器中的致冷剂接触时性能退化程度较低并适于提高致冷器的可靠性，本发明还涉及一种在致冷压缩机及内部装有致冷压缩机的致冷装置中使用这种润滑制剂的方法。

近来，为避免同温层中的臭氧层中出现空洞，碳氟氯化合物(CFC)的使用将受到禁止。这样的CFC包括R₁₁(三氯一氟甲烷)、R₁₂(二氯二氟甲烷)、R₁₁₃、R₁₁₄、R₁₁₅等。比如，已用于致冷装置(如电冰箱)中致冷循环中的R₁₂就是一个要被禁止的目标。作为替代的致冷剂，分子中含有一个或多个氢原子的碳氟氯氢化合物(HCFC)(比如R₂₂和R₅₀₂—即含48.8％重量的R₂₂及51.2％重量的R₁₁₅的共沸混合制冷剂)正为人们所研究。设R₁₂的臭氧层空洞系数为1，则R₂₂的臭氧层空洞系数为0.05，R₅₀₂的臭氧层空洞系数为0.3。将来要采用的碳氟氢(HFC)将永远是那些分子中不含氯原子的化合物。HFC的典型的例子是R₁₃₄，该化合物的臭氧层空洞系数为0，并且不易燃，其热力学性能与R₁₂基本相同。这样，实际上不需要在很大程度上改变致冷装置(如电冰箱以及减湿器)致冷压缩机的结构即可使用R_134a。不过，由于化学结构特殊，R_134a。(CH₂FCF₃)性质非常独特，因此它不能溶混于使用R₁₂的致冷系统中的致冷机油中，这些机油例如可以是矿物油(环烷油、石蜡油)和合成油(如烷基苯)。这样，就出现了各种问题，其中包括当油流入致冷系统中时油的返回状况变坏，致冷使热换器中存油，降低了热传递能力，并且在最坏的情况下，压缩机的油量不足，由于润滑不够，致使滑动部分被卡住或出现异常磨损。因此，需要开发适用于致冷剂R_134a的致冷机油(或针对其他一些致冷剂的一些润滑剂)。

由于润滑剂可溶混于R_134a中，已有人提出采用聚乙二醇油(公开号为1—259093。1一259094，1-259095等的未审查的日本专利申请)和酯油(如1990年10月出版的Reito第65卷756期第47-52页)。但聚乙二醇油有下列不足：(i)吸湿性大(饱和水吸收率为10000-30000ppm，(ii)电绝缘阻抗低(体积电阻率为10¹²Ω·cm或更低)，以及(iii)氧化引起的退化很厉害。对采用其中装有一个马达驱动源的气密压缩机的情形，马达线圈和电极的绝缘性能可能会降低，结果会带来可靠性方面的问题。另一方面，对使用酯油的情形，虽然与聚乙二醇油相比在电气绝缘性能和吸湿性方面可获得一些改进(体积电阻率10¹²Ω·cm，饱和水吸收率1000—5000ppm)，但吸湿性仍大于矿物油和烷基苯50-100ppm的饱和水吸收率，这些矿物油和烷基苯就是R₁₂系统中所用的致冷机械油，并且由于其分子结构，这些酯油发生水解是不可避免的。于是，当把高水含量的酯油用做致冷机械油时，酯油在致冷系统中温度最高的压缩机的滑动部分附近发生水解，形成有机酸，致使致冷机械油中总酸值提高，结果会发生压缩机滑动材料的腐蚀或损坏。形成铜镀覆层。由于形成了粘性的金属皂化物而降低了滑动部分的运动能力(例如使轴转动的扭矩出现异常增大)，使致冷循环中的毛细管被堵塞。这样就大大地损害了压缩机和致冷装置的长期可靠性，因此需要对此做出改进。