[发明专利]制冷机油组合物及使用该组合物的压缩机

说明书

本发明涉及用于使用hydrofluorocarbon(HFC)作制冷剂的压缩机的制冷机油组合物及使用该制冷机油组合物的压缩机。更具体地讲，本发明涉及这样一种制冷机油组合物：它能抑制淤渣的形成，具有极佳的耐磨性、载荷能力、热稳定性、化学稳定性、低温流动性和与HFC制冷剂的相容性，并还可用于在严酷的条件例如高温和高压条件下使用的旋转式压缩机。本发明还涉及含有所述制冷机油组合物的具有滑动部分的压缩机、特别是旋转式压缩机。

1.所要求的制冷机油的性能：

冷冻机用压缩机的典型类型是往复式、涡杆式和旋转式。在这些类型中，旋转式压缩机可在严酷条件下象高温和高压条件下使用。

对于用在任何类型的压缩机中的制冷机油一般所考虑的重要性能是耐磨性、载荷能力、热稳定性、化学稳定性、低温流动性和与制冷剂的相容性。

需要具有以下功能的制冷机油：防止磨损压缩机并能冷却压缩机的滑动部分、释放在压缩制冷剂时产生的热量、在压缩制冷剂步骤起密封作用以及除去磨损的粉末和外来物质等。

因此，需要压缩机油不仅要具有极佳的润滑性能(例如耐磨性、载荷能力等)，而且还要在压缩机中具有高热和化学稳定性并对机器零件(例如金属等)无不利影响。

一部分制冷机油还与压缩的制冷剂一起循环通过冷冻机系统，并流入低温区例如蒸发器、毛细管、膨胀阀等。因此，为增强蒸发器的冷却性能和改善由低温区至压缩机的油的回收率，或者为在重新开始操作时能将油低温提供给压缩机的滑动部分，制冷机油需要具有良好的低温流动性和与制冷剂的良好的相容性。2.制冷剂与制冷机油的关系：

迄今为止，作为用于冷冻机的压缩机中的制冷剂，已单独使用Flon系列制冷剂例如含氯氟烃(CFC)系列制冷剂和hydrochloro-fluorocarbon(HCFC)系列制冷剂或使用它们的混合物。这些制冷剂由于极性弱，因此与非极性烃油具有良好的相容性。而且，Flon系列的制冷剂在分子中均具有氯原子，因此该氯与构成压缩机的滑动表面的材料反应形成起润滑剂作用的氯化物。此外，烃油还具有良好的润滑性能。

为此，烃油例如适当精制的环烷矿物油、链烷矿物油、烷基苯、聚-α-烯烃等被单独或以其混合物的形式用作使用Flon系列制冷剂的冷冻机用制冷机油的基油，一般向其中加入抗氧化剂、抗磨损剂、腐蚀抑制剂等。

在这方面，磷酸酯在烃油中具有低溶解性并在低浓度时能表现出耐磨损作用，因此，通常将磷酸酯以不高于1％(重量)的量加至基油(烃油)中。

在有报道同温层中的臭氧层被含氯原子的Flon破坏后，在世界范围内的控制使用CFC系列制冷剂和HCFC系列制冷剂变得严格起来。在此情况下，人们已经进行了替代这些制冷剂的深入细致的研究，已报道了Flon系列制冷剂(例如HCFC-22(R-22))的多种替代物，例如HFC系列混合的制冷剂，例如HFC-134a，HFC-143a，HFC-125，HFC-32等。

然而，由于HFC系列制冷剂极性大，因此它们与烃油的相容性差。因此需要适宜于HFC系列制冷剂的制冷机油。3. HFC系列制冷剂的制冷机油的常规技术

关于使用HFC系列制冷剂的冷冻机用润滑油，已知与HFC系列制冷剂有良好相容性的含氧合成烃油，例如酯系列合成油，聚醚系列合成油等。在这些合成油中，与聚醚系列合成油相比，酯系列合成油具较高的电绝缘性、良好的低温相容性和低吸湿性。

现已知由酯系列合成油构成的制冷机油，如例如以下文献中所披露的：JP-A-56-133241和JP-A-59-164393(此处“JP-A”是指“未审定的公开的日本专利申请”)；与制冷剂用氯代氟代烃或氟代烃一起使用的制冷机油，如JP-A-2-276894中所披露的；和与含氢Flon一同使用的制冷机油，如JP-A-3-88892、JP-A-3-128991和JP-A-3-128992中所披露的。

还有，在JP-A-55-92799、JP-A-56-36570、JP-A-56-125494、JP-A-62-156198、JP-A-3-24197和JP-A-5-59388中披露了包含酯系列合成油和磷酸酯或亚磷酸酯的制冷机油，以及在JP-B-57-43593(此处所用的“JP-B”是指“审定的日本专利申请”)中披露了加热泵用油。