[发明专利]制冷机油组合物以及使用该制冷机油组合物的制冷机和压缩机

说明书

本发明涉及一种用于制冷机和空调器的制冷机械油组合物，一种用于制冷压缩式制冷机和压缩机的制冷系统的工作介质，更确切地说涉及一种制冷机、室内空调器和整体式空调器。

根据氯氟烃的条例，以前用于制冷机和汽车空调器的CFC12(二氯二氟甲烷)已经完全被禁用了。并且，从环保的角度出发，目前用于空调器等类似装置的HCFC22(一氯二氟甲烷)也被完全禁用了。所考虑的这些制冷剂的替代制冷剂是其沸点温度接近CFC12、HCFC22的HFC(氢氟烃)族制冷剂或者通过混合两种或多种HFC族制冷剂而形成的混合制冷剂。

用于制冷机和空调器压缩机的制冷机油，例如用于制冷机、室内空调器、整体式空调器、冷冻机或类似装置，也用作润滑、密封和冷却滑动部件。最近几年中，制冷机油开始用在对节能、小型化、低噪音以及压缩机高效率的需求增加较严格的场合。这样，制冷机油应具有良好的润滑性能，为了保持压缩机的稳定性特别需有良好的耐磨性。作为制冷机油，由于环烷族矿物油、链烷族矿物油和烷基苯与CFC(氯氟烃)族和HCFC(氢氯氟烃)族制冷剂有较好的融合性并成本低因此它们已被广泛应用。然而，这些制冷机油根本不能溶解在作为替代制冷剂的HFC族制冷剂中。在分子上具有极性群的脂族合成油的多元醇酯被研究作为与HFC族制冷剂融合的制冷机油，并公开在日本专利申请平开第62-13912号、PCT国际专利公开第3-505602号和日本专利申请平开第4-183788号中。

此外，由于HFC族制冷剂不包含氯化物分子，所以根本不能希望制冷剂本身的润滑效果比得上传统的制冷剂。因此，制冷机油需要具有较好的润滑性。

在普通的制冷机油中使用各种添加剂，提高润滑性的制剂就是它们中的一种。例如，已知三代磷酸酯族的磷化合物，如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯和类似物可作为提高润滑性的制剂。(SAKURAI,Toshio，石油产品的添加剂，Saiwai,Shobou,May15,1973)。作为能够用于HFC族制冷剂的制冷机油的提高润滑性的制剂，存在有(1)二代亚磷酸盐和酸性亚磷酸盐(日本专利申请开平第4-28792号)，(2)聚氧烯基烷基醚磷酸酯(日本专利申请开平第62-79295号)，(3)二代亚磷酸盐或酸性亚磷酸盐的胺盐(日本专利申请开平第63-90597和3-39400号)，(4)有机钼合成物(日本专利申请开平第5-39494号)等等。然而，这些添加剂中没有一个在耐磨性和保持可靠性方面给出充分的效果，特别是多元醇酯。除此之外，由于添加剂的热稳定性差，和与氢氟烃族制冷剂或制冷机油的相容性较差，存在着降低压缩机的可靠性的缺点。

在制冷剂和空调器的压缩机中有容积式压缩机，例如涡壳式、往复式、螺杆式、叶轮转动式压缩机等等，以及容量型压缩机，例如透平型压缩机等。特别是由于滑动轴承是在一个严格的摩擦条件下使用的，因此这些压缩机中的涡壳型压缩机需要一种具有极好耐磨性的制冷机油。

本发明的一个目的是提供一种具有极好耐磨性的制冷机油组合物、一种制冷系统的工作介质、一种使用该制冷机油的制冷系统和用在该制冷系统中的压缩机。

本发明存在于一种具有包含环状碳酸酯或脂肪族碳酸酯衍生物的制冷机油组分，最好是由下面的化学式表示的碳酸酯。

此外，在由氢氟烃族制冷剂或烃族制冷剂和制冷机油组成的制冷系统中，根据本发明，制冷系统的工作介质包括一种单一的化合物组分或者从由下面的化学式表示的环状碳酸酯(1)与脂肪族碳酸酯衍生物(2)的环状碳酸酯和脂肪族碳酸酯衍生物组成的组中选择的化合物的混合物：

(式子(1)中的R₁,R₂分别独立地表示氢原子或氟原子或具有1-4个碳的烷基，或者具有1-3个碳的全氟烷基。其中R₁和R₂可以是彼此相同的或不同的。式子(2)中的R₃,R₄分别独立地表示具有1-4个碳的烷基或具有1-3个碳的全氟烷基。其中R₃和R₄可以是彼此相同的或不同的。

本发明制冷机油的组分特征在于式子(1)中表示的环状碳酸酯是碳酸3-三氟甲基乙二醇脂。

本发明的制冷机油的组分特征还在于式子(2)中表示的脂肪族碳酸酯衍生物碳酸是二甲基酯。

本发明制冷机油的组分特征还在于它包含0.01～5.0％(重量)的从由环状碳酸酯和脂肪族碳酸酯衍生物组成的组中选择出的单一化合物或化合物的混合物。