CN105907376A - 冷冻空调用压缩机及冷冻空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现了采用二氟甲烷(HFC32)作为制冷剂的冷冻空调用压缩机的耐摩耗性得到提高，长期可靠性提高，同时采用该压缩机的冷冻空调机的冷冻空调循环的高效率化。在具备具有滑动部的制冷剂压缩部、封入了作为制冷剂的二氟甲烷与冷冻机油的压缩机(100)中，上述冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油，在40℃的动粘度为30～100mm2/s，上述制冷剂与上述冷冻机油的低温侧临界溶解温度在+10℃以下。

Description

冷冻空调用压缩机及冷冻空调装置
本申请为申请号为201180061046.9、申请日2011年12月15日、发明名称“冷冻空调用压缩机及冷冻空调装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及采用热力泵循环的冷冻空调用压缩机及冷冻空调装置。
背景技术
冷冻空调机领域中，作为地球环境对策，可以举出作为破坏臭氧层物质的制冷剂及隔热材料中使用的CFC(氯氟烃，Chlorofluorocarbons)及HCFC(氢化氯氟烃，Hydrochlorofluorocarbons)的替代品，以及，作为地球温暖化对策的高效率化及制冷剂中使用的HFC(氢氟烃，Hydrofluorocarbons)的替代品，这些已取得积极进展。
作为破坏臭氧层物质的CFC及HCFC的替代品，主要从不破坏臭氧层、毒性及燃烧性低及确保效率着眼，进行制冷剂及隔热材料的选定以及机器开发。其结果是，作为冷藏库的隔热材料用发泡剂，逐渐用HCFC141b、环戊烷的顺序代替CFC11，现在已向与真空隔热材料并用方向发展。
另外，作为制冷剂，在冰箱及汽车空调机中，逐渐用HFC134a(GWP(Global WarmingPotential：地球温暖化系数)＝1430))代替CFC12，室内空调机及空调箱中，用R410A(HFC32/HFC125(50/50重量％)混合物:GWP＝2088)代替HCFC22。
然而，1997年京都召开的气候变化框架组条约第3次缔约国会议(COP3)上，把HFC排出量作为温室效应气体，换算成CO2作为控制对象以来，进行HFC排出量的削减。
因此，家庭用冰箱中，从制冷剂封入量少，可燃性制冷剂制造时可使用的观点判断，可燃性的R600a(异丁烷:GWP＝3)可代替HFC134a。另外，由于舆论的提高，现在，汽车空调机用的HFC134a及室内空调机及空调箱用的R410A也引起人们关注。另一方面，业务用冷藏库中，因R600a的封入量多，担心具有更大的可燃性，即使现在也使用HFC134a。
实际的情况是，由于2001年实施的家电再循环法(特定家电再商品化法)及2003年实施的汽车再循环法(涉及旧汽车的再资源化等的法律)，机械的再循环已常态化，作为制冷剂使用的HFC等已被回收、处理。然而，EU(欧共体)在2006年指令(Directive 2006/40/EC)中，2011年1月出厂的汽车空调机，其中使用的制冷剂，禁止使用GWP＞150的制冷剂。受其限制，汽车空调机业界已采取各种改进，即使室内空调机，对R410A任何一种是否也产生控制的担心。根据上述EU指令，包括2011年定型的空调机的规定，也有重新评价的可能性，加速制冷剂替代品的探讨。
作为这些的替代制冷剂，从具有与HFC134a同等的热物性，低GWP、低毒性、低可燃性等理由考虑，2，3，3，3－四氟丙烯(HFO1234yf(Hydrofluoroolefin)(GWP＝4)、1，3，3，3－四氟丙烯(HFO1234ze)(GWP＝10)或二氟甲烷(HFC32)的单独制冷剂或这些的混合制冷剂可作为候补。例如，作为与2，3，3，3－四氟丙烯(HFO1234yf)的混合制冷剂，以二氟甲烷(HFC32)为主。
另外，为了低燃烧性，根据所允许的GWP(地球温暖化系数)，也可以考虑与HFC134a或HFC125进行混合。
作为其他的制冷剂，可以举出丙烷、丙烯等烃、以及氟乙烷(HFC161)、二氟乙烷(HFC152a)等低GWP的氢氟烃。在这些候补的制冷剂中，根据可燃性、冷暖房能力、非共沸制冷剂温度梯度，考虑冷冻空调循环效率的降低、操作容易性、制冷剂成本、机器的变更(开发)等，二氟甲烷(HFC32)是最优选的。
然而，空调箱或多级空调机，由于构成冷冻空调循环的配管长，每一台的制冷剂封入量多，难以采用可燃性高的制冷剂。另外，由于配管长，必需采用与制冷剂的相溶性优良的冷冻机油。
冷冻机油，用于密闭型电动压缩机时，起到其滑动部的润滑、密封、冷却等的作用。冷冻空调用冷冻机油的最重要的特性，是与制冷剂的相溶性，室外机配置的压缩机内，当液体制冷剂与冷冻机油发生二层分离时，向各滑动部供给分离的液体制冷剂，则有产生润滑不良的担心。另外，压缩机运行中通过机械的作用，冷冻机油形成雾状而喷出至冷冻空调循环，相溶性恶化，冷冻机油在冷冻空调循环的低温部发生滞留，向压缩机的油返回量减少。特别是在采用空调箱或多级空调机时，由于构成冷冻空调循环的配管长，故必需采用与制冷剂的相溶性优良的冷冻机油。
制冷剂及冷冻机油的二层分离，可采用根据冷冻机油浓度的二层分离曲线进行评价。低温侧的二层分离，上部形成凸出的曲线。该曲线的极大值为低温侧二层分离温度(UCST：Upper critical solution temperature)，该温度愈低，相溶性愈好。
采用具有相溶性的冷冻空调用冷冻机油的冷冻空调用压缩机，可以举出专利文献1中记载的采用与氢氟烯烃系制冷剂具有某种相溶性的聚乙烯基醚油或多元醇酯油的压缩机。氢氟烯烃代表性的2，3，3，3－四氟丙烯(HFO1234yf)，已确认与这些冷冻机油具有相溶性，另外已知，公开的冷冻机油与二氟甲烷的相溶性差。
另外，专利文献2公开了与烃系制冷剂有相溶性的冷冻机油。烃系制冷剂也与专利文献1同样，与各种冷冻机油具有相溶性，但与二氟甲烷难相溶。
专利文献3公开了采用与制冷剂无相溶性的烷基苯油的冷冻机。通过采用对制冷剂无相溶性的冷冻机油，容易确保压缩机滑动部中的润滑油膜，但由于从冷冻空调循环无返回油量，故必需设置新的油分离器。另外，这里使用的烷基苯油，对二氟甲烷也是非相溶性。
专利文献4中公开了采用对制冷剂显示非相溶性的冷冻机油与对制冷剂显示相溶性的冷冻机油进行混合的混合油的涡旋型压缩机，其可以采用与二氟甲烷相溶的冷冻机油。然而，长期可靠性及冷冻空调循环效率仍不充分。
另外，专利文献5及专利文献6公开了一种对二氟甲烷显示相溶性的多元醇酯油，但相溶性也不充分。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2010－236542号公报
【专利文献2】特开平10－130685号公报
【专利文献3】特开平9－31450号公报
【专利文献4】特开平7－259755号公报
【专利文献5】特开2010－235960号公报
【专利文献6】特开2002－129178号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的是，采用二氟甲烷(HFC32)作为制冷剂，提高冷冻空调用压缩机的耐摩耗性，提高长期可靠性，同时，实现采用了该压缩机的冷冻空调机的高效率冷冻空调循环。
用于解决课题的手段
本发明的冷冻空调用压缩机，其特征在于，具备具有滑动部的制冷剂压缩部、封入了作为制冷剂的二氟甲烷与冷冻机油，上述冷冻机油在40℃的动粘度为30～100mm2/s，上述制冷剂与上述冷冻机油的低温侧临界溶解温度在+10℃以下。
发明效果
按照本发明，提供一种冷冻空调装置，其采用以二氟甲烷作为制冷剂的冷冻空调用压缩机，该装置既可确保长期可靠性及油返回特性，又考虑了地球环境。
【附图说明】
【图1】室内空调机结构的概略图。
【图2】室内空调机用的涡旋式密闭型压缩机的断面图。
具体实施方式
以下对本发明一实施方案涉及的冷冻空调用压缩机及采用它的冷冻空调装置进行说明。
上述冷冻空调用压缩机具备具有滑动部的制冷剂压缩部，封入作为制冷剂的二氟甲烷及冷冻机油。此处的冷冻机油，在40℃的动粘度为30～100mm2/s，制冷剂与冷冻机油的低温侧临界溶解温度在+10℃以下。另外，在60℃、2.5MPa的条件下，相对于油的制冷剂溶解量为17～22重量％，制冷剂溶解时的油粘度为3.0～5.0mm2/s是优选的。
上述冷冻空调用压缩机中的冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油。
上述冷冻空调用压缩机中，多元醇酯油作为基油含有选自由下述化学式(1)、(2)、(3)及(4)表示的化合物(式中，R1～R11表示碳数4～9的烷基)及复合酯油构成的组中的至少一种。
上述冷冻空调用压缩机中，聚乙烯基醚油为用下述化学式(5)表示的基油(式中，Qi(i为1～m的任何一个，Q1～Qm表示以上标文字的数值为序进行直线排列结合)包括具有下述化学式(6)表示的化学结构，下述化学式(6)中的OR12为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，Q1～Qm的任何一个中含有的OR12为甲氧基，m为5～15)。此处的丙氧基表示含异丙氧基的用语，丁氧基表示含异丁氧基、仲－丁氧基及叔－丁氧基的用语。
还有，Q1～Qm以直线排列结合的化学结构与用Q1－Q2－Q3～Qm－1－Qm表示的化学结构为相同值。
上述冷冻空调装置采用上述冷冻空调用压缩机。
上述冷冻空调用压缩机为内置马达的涡旋式或旋转式密闭型压缩机，冷冻机油主剂在40℃的动粘度为30～100mm2/s。
上述冷冻空调装置采用上述涡旋式或旋转式密闭型压缩机。
以下采用实施例进行详细说明。
实施例表示采用二氟甲烷的压缩机及采用该压缩机的冷冻空调装置。
实施例的制冷剂为二氟甲烷，冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油。
多元醇酯油为采用多元醇与一元脂肪酸的缩合反应得到的。
作为多元醇酯油，优选热稳定性优良的受阻型，作为原料的多元醇优选的是，例如，新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等。
另外，作为原料的一元脂肪酸为正－戊酸、正－己酸、正－庚酸、正－辛酸、2－甲基丁酸、3－甲基丁酸、2－甲基戊酸、2－乙基丁酸、2－甲基己酸、2－乙基己酸、异辛酸、3，5，5－三甲基己酸等，这些可单独使用，或2种以上混合使用。
复合型多元醇酯油(复合酯油)，是二元脂肪酸与一元脂肪酸对多元醇结合的酯化合物。
此处作为原料的多元醇，优选的是，例如，新戊二醇、三羟甲基丙烷及季戊四醇。另外，作为原料的一元脂肪酸，可以举出正－戊酸、正－己酸、正－庚酸、正－辛酸、2－甲基丁酸、2－甲基戊酸、2－甲基己酸、2－乙基己酸、异辛酸、3，5，5－三甲基己酸等，这些可单独使用，或2种以上混合使用。另外，作为原料的二元脂肪酸，可以举出丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸等，这些可单独使用，或2种以上混合使用。
复合酯油的具体例子，用下述化学式(7)表示。
式中，R13及R15表示碳数4～9的烷基。另外，R14表示碳数1～9的亚烷基。n表示正的整数。
另外，聚乙烯基醚油为烷氧基乙烯基的聚合物，当烷氧基的烷基碳数大时，与二氟甲烷的相溶性差，故甲氧基及乙氧基是优选的。
实施例的空调装置及冷冻机中使用的冷冻机油的粘度等级，因压缩机的种类而异，涡旋式密闭型压缩机，40℃的动粘度处于46～100mm2/s的范围是优选的。另外，旋转式密闭型压缩机，40℃的动粘度处于30～70mm2/s的范围是优选的。
电绝缘的耐热等级，用电绝缘系统的耐热等级及热耐久性评价JEC－6147－2010(电气学会电气标准调查会标准规格)进行规定，冷冻空调机用压缩机中采用的绝缘材料也通过上述规格的耐热等级选定。然而，当冷冻空调机用有机绝缘材料时，由于在制冷剂氛围气的特殊环境中使用，除温度以外，可抑制因压力造成的变形、变性，另外，由于也与制冷剂及冷冻机油等极性化合物接触，故必需考虑耐溶剂性、耐萃取性、热的·化学的·机械的稳定性、耐制冷剂性(龟裂(给皮膜施加应力后，当浸渍在制冷剂中时发生的细微的蛇腹状裂纹)、气泡(皮膜中吸收的制冷剂，随温度上升引起的皮膜的气泡))等。另外，二氟甲烷由于绝热指数大，压缩行程的温度上升大，故电绝缘材料的耐热性变得非常重要。
因此，必需使用高耐热等级(E种120℃以上)的绝缘材料。
压缩机内最多使用的绝缘材料，可以举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。与分布卷马达的铁心的线圈绝缘用材，可以采用膜材PET，线圈的固定线及马达的出口线的被覆材料，可以采用纤维状的PET。作为这些以外的绝缘膜，可以举出PPS(聚亚苯基硫醚)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PI(聚酰亚胺)、PA(聚酰胺)等。另外，线圈的主绝缘被覆材料，可以使用THEIC改性聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺等，使用实施了聚酯酰亚胺－酰胺酰亚胺的双重涂布的双重被覆铜线是优选的。
本发明中，即使在上述冷冻机油中添加润滑性提高剂、抗氧剂、酸捕捉剂、消泡剂、金属钝化剂等也无任何问题。特别是当多元醇酯油由于在水分共存下因产生水解而劣化，故抗氧剂及酸捕捉剂的配合是必须的。
作为抗氧剂，优选酚系DBPC(2，6－二叔丁基对甲酚)。
作为酸捕捉剂，一般可以使用具有环氧环的化合物：脂肪族的环氧系化合物及碳化二酰亚胺系化合物。特别是碳化二酰亚胺系化合物，因与脂肪酸的反应性极高，可以捕捉从脂肪酸解离的氢离子，故多元醇酯油的水解反应抑制效果非常大。作为碳化二酰亚胺系化合物，可以举出双(2，6－异丙基苯基)碳化二酰亚胺。酸捕捉剂的配合量，对冷冻机油达到0.05～1.0重量％是优选的。另外，聚乙烯基醚油，由于耐摩耗性差，作为润滑性提高剂，希望配合三甲苯基磷酸酯为代表的叔磷酸酯等。
【实施例】
(实施例1～14及比较例1～11)
(冷冻机油成分)
封入冷冻空调用压缩机的制冷剂及冷冻机油的相溶性，如上所述，从冷冻循环返回至压缩机的油返回量(确保压缩机内部的油量)或热交换效率的降低等、保证压缩机的可靠性方面考虑，是重要的特性之一。
二氟甲烷与冷冻机油的相溶性评价，按照日本工业标准编号JIS K 2211进行测定。
把任意量的油(冷冻机油)与制冷剂进行混合、配制的混合物封入耐压玻璃容器，在改变温度的状态下进行内容物的观察。如内容物以白色混浊则判定为二层分离、以透明则判定为溶解。
一般是，通过上述混合物的组合，在高温侧与低温侧具有分离区域。相溶性特有问题的是低温侧，本实施例进行的相溶性评价中，从进行二层分离的混合物温度－60℃缓慢上升，进行二层分离的状态观察，此时的温度作为发生二层分离的温度进行测定。在这里，发生二层分离的温度20℃以上时的数据没有求出。在20℃以上发生二层分离的油，作为冷冻空调用的压缩机用油是不适合的。
制冷剂与冷冻机油发生二层分离的温度，因浓度而变化。在有问题的低温侧，形成上部具有凸部的曲线，测定全油浓度，分离曲线的最大值为低温侧临界溶解温度，是重要的温度。空调机的压缩机运行条件、设置室外机等的外部气温、还有冷冻循环内制冷剂与冷冻机油的浓度，由于发生种种变化，二层分离温度也发生改变。因此，对低温下的二层分离来说，对全部制冷剂与油浓度测定二层分离温度，用其最大值进行评价是重要的。此时，低温侧临界溶解温度，并不在特定浓度下出现。因此，即使测定特定浓度下的二层分离温度，也不能作为压缩机用油的合适的评价指针。因此，在本实施例的相溶性评价中，制冷剂中混合的油的浓度(油浓度)作为横轴，二层分离温度作为纵轴，制成曲线。该曲线，一般表示分离成二层的油浓度对温度的依赖性，在有极大值的上部形成凸状曲线。该极大值定义为低温侧临界溶解温度。
使用的冷冻机油，如下所述。此处的40℃粘度为40℃时的冷冻机油的动粘度。
(A)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇系的戊酸/3，5，5－三甲基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为65.9mm2/s
(B)受阻型多元醇酯油(H－POE)(三羟甲基丙烷系的3，5，5－三甲基己酸的脂肪酸酯油)：40℃粘度为51.6mm2/s
(C)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇系的2－甲基己酸/3，5，5－三甲基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为60.1mm2/s
(D)受阻型多元醇酯油(H－POE)(二季戊四醇系的戊酸/2－甲基丁酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为64.8mm2/s
(E)受阻型多元醇酯油(H－POE)(二季戊四醇系的己酸/2－甲基丁酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为71.2mm2/s
(F)复合型多元醇酯油(C－POE)(新戊二醇与二羧酸和一羧酸结合的酯，作为二羧酸采用丁二酸与戊二酸的混合脂肪酸、作为一羧酸采用2－甲基己酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸的酯油)：40℃粘度为32.6mm2/s
(G)复合型多元醇酯油(C－POE)(新戊二醇与二羧酸和一羧酸结合的酯，作为二羧酸采用丁二酸与戊二酸的混合脂肪酸、作为一羧酸采用2－甲基己酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸的酯油)：40℃粘度为50.8mm2/s
(H)复合型多元醇酯油(C－POE)(新戊二醇与二羧酸和一羧酸结合的酯，作为二羧酸采用丁二酸与戊二酸的混合脂肪酸、作为一羧酸采用2－甲基己酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸的酯油)：40℃粘度为71.5mm2/s
(I)聚乙烯基醚油(PVE)(烷氧基乙烯基的聚合物，烷氧基为甲氧基及乙氧基的共聚体醚油)：40℃粘度为65.2mm2/s
(J)聚乙烯基醚油(PVE)(烷氧基乙烯基的聚合物，烷氧基为甲氧基及乙氧基的共聚体醚油)：40℃粘度为51.7mm2/s
(K)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇系的2－乙基己酸/3，5，5－三甲基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为64.9mm2/s
(L)受阻型多元醇酯油(H－POE)(三羟甲基丙烷/季戊四醇系的2－乙基己酸/3，5，5－三甲基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为56.3mm2/s
(M)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇系的2－甲基己酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为31.4mm2/s
(N)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇/新戊二醇系的2－乙基己酸的脂肪酸酯油)：40℃粘度为14.9mm2/s
(O)受阻型多元醇酯油(H－POE)(新戊二醇系的2－乙基己酸的脂肪酸酯油)：40℃粘度为7.5mm2/s
(P)聚乙烯基醚油(PVE)(烷氧基乙烯基的聚合物，烷氧基为乙氧基及异丁氧基的共聚体醚油)：40℃粘度为64.9mm2/s
(Q)聚乙烯基醚油(PVE)(烷氧基乙烯基的聚合物，烷氧基为乙氧基及异丁氧基的共聚体醚油)：40℃粘度为50.1mm2/s
(R)萘系矿物油：40℃粘度为54.1mm2/s
(S)聚α－烯烃油：40℃粘度为61.8mm2/s
(T)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇/二季戊四醇系的2－甲基丁酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为68.7mm2/s
(U)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇/二季戊四醇系的2－甲基丁酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为64.4mm2/s
(V)受阻型多元醇酯油(H－POE)(季戊四醇/二季戊四醇系的2－甲基丁酸/2－乙基己酸的混合脂肪酸酯油)：40℃粘度为74.8mm2/s
(W)聚乙烯基醚油(PVE)(烷基乙烯基的聚合物，烷氧基为乙氧基的醚油)：40℃粘度为67.8mm2/s
表1表示制冷剂为二氟甲烷(HFC32)与冷冻机油的相溶性评价的结果。
本表中，现在的采用R410A的冷冻空调装置中主要使用的冷冻机油的相溶性评价结果，作为比较例10及11示出。
【表1】
从本表可知，作为制冷剂的HFC32与冷冻机油的相溶性程度的低温侧临界溶解温度，因冷冻机油的种类而有很大差异。从本表可知，可以选定与HFC32相溶的冷冻机油。
实施例1～14所示的制冷剂与冷冻机油的组合中，任何一种组合的低温侧临界溶解温度在+10℃以下。
采用冷冻机油(K)、(P)，评价对HFC32的相溶性结果示于比较例1及6，当制冷剂为HFC32时，相溶性差，低温侧临界溶温度在+20℃以上。
此外，如比较例2、3及7所示，即使改变多元醇酯油、聚乙烯基醚油的动粘度，相溶性也不改善。
如比较例4及5所示，也有对HFC32的相溶性优良的油，但动粘度在30mm2/s以下，难以在冷冻空调装置中使用。
另外，比较例8及9示出不同油种的相溶性评价结果，但由于低温侧临界溶解温度在+20℃以上，使用困难。
与此相反，实施例1～14，与HFC32的相溶性优良，但由于低温侧临界溶解温度在+10℃以下，故可适用于冷冻空调装置。
(实施例15～17及比较例12～16)
适用于冷冻空调机用压缩机的冷冻机油，除与制冷剂的相溶性以外，热化学稳定性及电绝缘性、润滑性是必要的。热化学稳定性，特别是多元醇酯油的场合，水解性成为问题。测定体积电阻率作为电绝缘性。对润滑性，采用法列克司(Falex)试验机，评价耐摩耗性。评价方法如下述。
＜水解性试验＞
水解性试验方法如下述所示。制冷剂(二氟甲烷)与冷冻机油以0.5g/3ml封入外径13mm、内径8mm的玻璃安瓿管，实施密封管试验。油中的水分调整至1000ppm，采用经砂纸研磨过的铜、铁、铝线作为催化剂，于150℃、加热21天后的油，用1/10N－KOH水溶液(异丙醇性)滴定，求出总酸值。
＜体积电阻率＞
冷冻机油的体积电阻率测定，对电极施加1分钟250V的直流电压，求1分钟后的电阻值。测定温度为20℃。体积电阻率(ρ)依下式算出。作为电绝缘油的标准值，达到1×1013Ω·cm以上。
ρ＝3.6πCoR
R:电阻值(Ω)
Co:未放入油的状态下的电极间静电容量(pF)
＜润滑性＞
润滑性的评价，采用法列克司摩擦试验机。试验机的摩擦部浸渍在油杯内，试片由2个V型块与其间旋转的杆构成。杆的旋转速度为290min-1(滑动速度0.1m/s)。试验片用甲苯充分洗涤、脱脂后使用。还有，杆的材质为SAE3135(NiCr钢)、V型块的材质为AISI 1137(硫快削钢)。
洗涤过的试片固定在所定的位置，荷重0.45kN、时间3h、温度80℃，测定运行后摩耗量。还有，从室温至80℃的升温期间，用0.22kN进行约10分钟的适应性运行。这时的摩耗量，从棘爪的刻度变化，计算杆与V型块的总摩耗深度后求出。
实施例15～17及比较例12～16进行评价的结果示于表2。HFC32，由于隔热指数大，压缩机的喷出温度也上升约5～15℃。因此，与采用R410A制冷剂的空调机中使用的冷冻机油相比，对热的稳定性非常重要。一般认为，当温度高时，引起有机物的劣化大。因此，多元醇酯油的水解性也是其一个评价方法，当分解生成物的脂肪酸大量存在时，有引起循环的网眼堵塞及压缩机滑动部的腐蚀摩耗等的担心。另外，由于高温下多元醇酯油本身的吸附能力降低，油性效果降低，故润滑性优良也是必要的。
【表2】
比较例12～14中所示的化合物，由于采用直链脂肪酸，润滑性优良，但耐水解性差，另外，体积电阻率达不到标准值。采用与R410A制冷剂的相溶性优良的冷冻机油的比较例15、16，水解性、电绝缘性、润滑性可充分满足。但是，如比较例16所示，采用R410A作为制冷剂时，具有优良的相溶性，但采用二氟甲烷作为制冷剂的比较例15，如表1所示，相溶性有问题。与其相反，采用支链脂肪酸的多元醇酯油的实施例15～17的化合物，除满足表1所示的相溶性外，水解性、电绝缘性、润滑性也可以同样满足。采用直链脂肪酸的多元醇酯油，由于耐水解性及体积电阻率低，故最好采用支链脂肪酸的多元醇酯油。即，用上述化学式(1)、(2)、(3)及(4)表示的多元醇酯油中，R由支链烷基构成的多元醇酯油是优选的。另外，与实施例15相反，实施例16、17的摩耗量小，可得到优良的润滑性。这是由于实施例16、17的化合物，是二季戊四醇与季戊四醇的混合物，由于含有吸附官能基多的二季戊四醇，对金属滑动面的吸附能力大，易呈现油性效果，得到优良的润滑性。特别是通过在吸附能力高的二季戊四醇中混合季戊四醇，可得到更优良的热化学稳定性及电绝缘性。在这里，由于通过二季戊四醇的吸附能力而呈现油性效果，故二季戊四醇含40摩尔％以上是优选的。因此，采用由二季戊四醇与季戊四醇的混合物构成，含二季戊四醇40摩尔％以上的支链脂肪酸的多元醇酯油是优选的。
(实施例18～21及比较例17～18)
图1示出本实施例采用的冷暖兼用的室内空调机概要图。
室内空调机50由室内机51与室外机52构成。
室内机51中内置室内热交换器5。另外，室外机52中内置压缩机1、四通阀2、室外热交换器3及膨胀器件4(膨胀部)。压缩机1具备具有滑动部的制冷剂压缩部。
进行室内制冷时，用压缩机1进行隔热压缩的高温高压制冷剂气体，通过喷射泵及四通阀2，用室外热交换器3(用作冷凝装置)进行冷却，形成高压的液体制冷剂。该制冷剂，通过膨胀器件4(例如，毛细管及温度式膨胀阀等)进行膨胀，形成含微量气体的低温低压液体，送至室内热交换器5(作为蒸发器件使用)，从室内的空气得到热，以低温气体状态，再次通过四通阀2，送至压缩机1。当进行室内供暖时，通过四通阀2，把制冷剂的流动改变至反方向，形成反作用。
作为压缩机1，采用涡旋式密闭型压缩机。
图2示出上述涡旋式密闭型压缩机的概略结构。
压缩机100具有：固定涡旋构件6，其具有垂直端板7设置的螺旋状盖板8、旋转涡旋构件9，其具有与该固定涡旋构件6实质上同一形状的盖板10、支持旋转涡旋构件9的机架14、使旋转涡旋构件9作旋转运动的曲轴11、电动马达17、以及内置这些器件的压力容器15。螺旋状盖板8及盖板10，互相面对面进行咬合，形成压缩机构部。
旋转涡旋构件9，通过曲轴11的旋转，进行旋转运动，固定涡旋构件6与旋转涡旋构件9之间形成的压缩室12(12a、12b等)中，位于最外侧的压缩室12，边伴随着旋转运动，容积逐渐缩小，边向固定涡旋构件6及旋转涡旋构件9的中心部移动。压缩室12，当到达固定涡旋构件6及旋转涡旋构件9的中心部附近时，压缩室12与喷出口13连通，压缩室12的内部压缩气体，从喷出导管16喷出至压缩机100的外部。
压缩机100中，通过一定速度或未图示的换流器控制电压的旋转速度，使曲轴11旋转，进行压缩动作。另外，在电动马达17的下方，设置积油部20，积油部20的油，通过压力差，采用曲轴11上设置的油孔19，供给旋转涡旋构件9与曲轴11的滑动部、滑动轴承18等的润滑。积油部20的油，常与制冷剂接触，形成制冷剂溶解的状态。
测定采用该室内空调机时制冷剂对压缩机内的油溶解量与制冷剂溶解时的油粘度。机种采用4.0kW等级机。采用R410A与二氟甲烷时，由于能力不同，改变封入量、旋转数，使能力达到一定进行试验。制冷剂的封入量，二氟甲烷封入1500g。还有，冷冻机油封入500ml。作为代表试验条件，调整制冷剂能力至2.0kW实施运行。为了保持空调机的性能，更加充分确保压缩机的长期可靠性，必需控制制冷剂对压缩机内油的溶解量，由此，制冷剂溶解时的油粘度成为重要的参数。与采用R410A的空调机的运行条件相比，采用二氟甲烷时，由于压缩机的喷出温度上升约5℃～15℃，冷冻机油对温度的粘性降低，由于制冷剂溶解量降低，可观察到粘度增加的现象。通常，由于以采用R410A的压缩机为基础，进行二氟甲烷压缩机的开发，故其优点是易于开发出与可能的有限粘度相适应的装置。采用R410A时，上述代表条件中的温度为53℃、压力为2.40MPa的环境下，对油的制冷剂溶解量为26～31wt％、制冷剂溶解时的油粘度达到3.0～5.0mm2/s。采用二氟甲烷时，上述代表条件中温度为60℃、压力为2.50MPa的环境下，制冷剂溶解时的油粘度达到3.0～5.0mm2/s是必要的，此时对油的制冷剂溶解量达到17～22重量％。当粘度过低时，由于压缩部的密封性降低，压缩机的体积效率降低下。另外，产生油膜变薄，长期可靠性有降低的担心。与此相反，当粘度变得过高时，压缩机的机械损失增加，压缩机效率降低。
实施例18～21及比较例17～18进行测定的结果示于表3。实施例18～21中，对油的制冷剂溶解量为约20wt％，已确认可以保持适当的制冷剂溶解时的油粘度。比较例17中由于二氟甲烷与油的溶解性过于良好，动粘度降低。与此相反，比较例18中，二氟甲烷与油的溶解性及动粘度处于适当的范围，如比较例1所示，由于低温侧临界溶解温度过高而难以适用。
【表3】
(实施例22～27及比较例19～23)
实施例22～27及比较例12～16中，采用图1所示的室内空调机，把室内机设置在恒温室(室温35℃、湿度75％)内，运行2160小时进行实机试验。
马达的铁心与线圈绝缘时，采用耐热PET膜(B种130℃)，线圈的主绝缘被覆材料，采用聚酯酰亚胺及酰胺酰亚胺，采用实施了聚酯酰亚胺－酰胺酰亚胺的双重涂布的双重被覆铜线。
在室内空调机的评价中，着眼于涡旋式压缩机的摩耗状态，在实机试验的前后，测定因机架～旋转轴间的摩耗产生的间隙增加量。机架～旋转轴间的间隙增加量愈增加，摩耗量愈大，一般是伴随着间隙增加量的增加，振动及噪音加大。
作为制冷剂，采用二氟甲烷。二氟甲烷的优点是，现在的R410A机的冷冻空调循环几乎可原样使用。冷冻空调循环中，制冷剂与冷冻机油的相溶性，是确保向压缩机的油返回量的重要特性，与制冷剂同样，冷冻机油也必需进行循环。当相溶性变差时，从压缩机通过机械作用喷出的冷冻机油不能进行循环，特别是在低温部产生分离的油发生滞留，压缩机的油量减少，滑动部的润滑油产生故障。因此，冷冻空调循环中的运行条件温度范围，优选制冷剂与冷冻机油可相溶的温度。即，制冷剂与冷冻机油处于溶解状态是优选的。
本实施例中，采用冷冻机油(A)、(B)、(F)、(I)、(T)及(V)，对二氟甲烷具有相溶性的实施例1～14中的效果，进行验证。作为比较例，对二氟甲烷相溶性差的(K)及(P)、以及具有相溶性但动粘度低的(N)进行评价。另外，对采用现有的制冷剂R410A的(K)及(P)也进行比较评价。
本试验中，良好的压缩机状态是试验后因机架～旋转轴间的摩耗产生的间隙增加量(滑动轴承间隙增加量)在10μm以下以及可确保压缩机的残油量。
表4示出实施例22～27及比较例19～23的结果。
【表4】
本表中，如比较例22及23所示，现有的R410A机，压缩机的机架～旋转轴间的间隙增加量少，压缩机内的冷冻机油残油量也可充分确保。然而，如比较例19及20所示，采用与二氟甲烷(HFC32)相溶性差的组合进行实施时，压缩机的冷冻机油残量减少，因不能确保充分的油膜，故机架～旋转轴间的间隙增加量加大。如对二氟甲烷的相溶性优良的比较例21所示，由于得不到充分的动粘度，即使可以确保压缩机的冷冻机油残量，也得不到必要的油膜厚度，故机架～旋转轴间的间隙增加量加大。
与这些相反，对二氟甲烷具有相溶性的实施例22～27所示的冷冻空调装置，机架～旋转轴间的间隙增加量可大幅降低，并且可以确保压缩机的冷冻机油残油量，故冷冻空调装置得到高的可靠性。
从以上实施例的结果可知，本发明的冷冻空调装置，可以抑制压缩机的摩耗，能充分确保长期绝缘可靠性。
此外，已确认旋转式压缩机、双旋转式压缩机、2段压缩旋转式压缩机、以及滚筒与叶轮一体化的振摆式压缩机，也得到同样的效果。
产业上的利用可能性
本发明可适用于冷冻空调用压缩机及冷冻空调装置。
【符号的说明】
1、100：压缩机
2：四通阀
3：室外热交换器
4：膨胀器件
5：室内热交换器
6：固定涡旋构件
7：端板
8：螺旋状盖板
9：旋转涡旋构件
10：盖板
11：曲轴
12、12a、12b：压缩室
13：喷出口
14：机架
15：压力容器
16：喷出导管
17：电动马达
18：滑动轴承
19：油孔
20：积油部
50：室内空调机
51：室内机
52：室外机

Claims (6)

1.冷冻空调用压缩机，其是具备具有滑动部的制冷剂压缩部、封入了作为制冷剂的二氟甲烷与冷冻机油的冷冻空调用压缩机，其特征在于，
上述冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油，在40℃的动粘度为30～100mm2/s，上述制冷剂与上述冷冻机油的低温侧临界溶解温度在+10℃以下，
上述多元醇酯油包含下述化学式(3)表示的化合物与下述化学式(4)表示的化合物的混合物，
式中，R6～R11表示碳数4～9的支链烷基，即可以相同，也可以不同；
上述聚乙烯基醚油包含用下述化学式(5)表示的基油，
式中，Qi具有下述化学式(6)表示的化学结构，i为1～m的任一个，Q1～Qm为以上标文字的数值为序进行直线排列结合；下述化学式(6)中的OR12为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，Q1～Qm任何一个所含的OR12为甲氧基，m为5～15；
2.按照权利要求1所述的冷冻空调用压缩机，其特征在于，上述冷冻机油相对于在60℃、2.5MPa的条件下的油的制冷剂溶解量为17～22重量％，制冷剂溶解时的油粘度为3.0～5.0mm2/s。
3.按照权利要求1所述的冷冻空调用压缩机，其特征在于，上述冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油，上述多元醇酯油含有选自由下述化学式(3)及(4)表示的化合物以及复合酯油的至少一种作为基油：
式中，R6～R11表示碳数4～9的烷基。
4.按照权利要求1所述的冷冻空调用压缩机，其特征在于，上述冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油，上述多元醇酯油含有选自由下述化学式(3)及(4)表示的化合物以及复合酯油的至少一种作为基油，
式中，R6～R11表示碳数4～9的支链烷基，即可以相同，也可以不同。
5.按照权利要求2所述的冷冻空调用压缩机，其特征在于，上述冷冻机油为多元醇酯油或聚乙烯基醚油，上述多元醇酯油含有选自由下述化学式(3)及(4)表示的化合物以及复合酯油的至少一种作为基油，
式中，R6～R11表示碳数4～9的支链烷基，即可以相同，也可以不同。
6.冷冻空调装置，其特征在于，采用权利要求1～5的任何一项所述的冷冻空调用压缩机。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111133259A (zh) * 2018-08-31 2020-05-08 日立江森自控空调有限公司 制冷循环装置
CN112088283A (zh) * 2018-08-31 2020-12-15 日立江森自控空调有限公司 冷冻循环装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8691109B2 (en) 2012-02-15 2014-04-08 Chemtura Corporation Working fluids comprising difluoromethane and di-pentaerythritol ester
JP2014020209A (ja) * 2012-07-12 2014-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ２段圧縮機および２段圧縮システム
JP2014037928A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Toshiba Carrier Corp 冷凍サイクル装置
EP2902467A4 (en) * 2012-09-28 2016-05-25 Idemitsu Kosan Co LUBRICANTS FOR COMPRESSION COOLING MACHINES
EP2918948B1 (en) * 2012-10-31 2019-10-09 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration device
JP6132567B2 (ja) * 2013-01-31 2017-05-24 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド スクロール圧縮機
WO2014136207A1 (ja) * 2013-03-05 2014-09-12 三菱電機株式会社 圧縮機
AU2014316467B2 (en) * 2013-09-05 2016-10-27 Toshiba Carrier Corporation Compressor and refrigeration cycle device
JP2015081726A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 日立アプライアンス株式会社 冷凍サイクル装置、及び、空気調和装置
CN106103641A (zh) * 2014-01-10 2016-11-09 路博润公司 用于低全球变暖潜能值致冷系统的润滑剂
JP2015140994A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 日立アプライアンス株式会社 空気調和機及び冷凍機油
WO2015128952A1 (ja) * 2014-02-26 2015-09-03 株式会社日立製作所 冷凍機油及び冷媒・機油ダイマー構造体
WO2015140918A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 株式会社日立製作所 冷媒装置及び冷媒装置用圧縮機
JP2016023902A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 日立アプライアンス株式会社 空気調和機
US10253232B2 (en) 2015-02-10 2019-04-09 Patech Fine Chemicals Co., Ltd. Method of lubricating a rotary screw compressor
EP3056557A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-17 Patech Fine Chemicals Co., Ltd. Method of lubricating a rotary screw compressor
JP6609615B2 (ja) 2015-02-20 2019-11-20 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
JP6736019B2 (ja) * 2016-02-08 2020-08-05 Ｅｎｅｏｓ株式会社 冷凍機、冷凍機の製造方法及びｃｏｐの向上方法
EP3460356B1 (en) * 2016-05-17 2021-01-20 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle device
CN114001471A (zh) * 2018-05-18 2022-02-01 大金工业株式会社 制冷循环装置
JPWO2020075218A1 (ja) * 2018-10-09 2021-09-02 三菱電機株式会社 圧縮機及びその圧縮機を備えた冷凍装置

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1300316A (zh) * 1998-05-13 2001-06-20 出光兴产株式会社 冷冻机油组合物
JP2001226690A (ja) * 2000-02-18 2001-08-21 Japan Energy Corp 冷凍装置用潤滑油組成物及び冷凍装置
JP2002060770A (ja) * 2000-08-23 2002-02-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 冷凍機用潤滑油組成物及びそれを用いた冷凍機用作動流体組成物
JP2002129179A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍機
JP2002356694A (ja) * 2001-05-29 2002-12-13 Nof Corp 冷凍機潤滑油組成物および冷凍機作動流体用組成物
TWI252250B (en) * 2000-07-26 2006-04-01 Idemitsu Kosan Co Lubricating oil for refrigerators and hydraulic fluid composition for refrigerator using the same
CN1782042A (zh) * 2004-12-02 2006-06-07 日本油脂株式会社 冷冻机用润滑油组合物
CN1916419A (zh) * 2005-08-18 2007-02-21 三洋电机株式会社 压缩机
CN1938406A (zh) * 2004-04-02 2007-03-28 出光兴产株式会社 冷冻机油组合物
CN101187397A (zh) * 2006-11-24 2008-05-28 东洋炭素株式会社 冷冻装置
CN101405374A (zh) * 2006-03-23 2009-04-08 新日本石油株式会社 二氧化碳制冷剂用冷冻机油的基油与二氧化碳制冷剂用冷冻机油
CN101622332A (zh) * 2007-02-27 2010-01-06 新日本石油株式会社 冷冻机油和冷冻机用工作流体组合物
CN101663381A (zh) * 2007-04-18 2010-03-03 出光兴产株式会社 冷冻机用润滑油组合物
CN101749891A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 日立空调·家用电器株式会社 制冷剂压缩机及冷冻循环装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE124438T1 (de) * 1988-12-06 1995-07-15 Idemitsu Kosan Co Vervendung eines specifischen polyalkylenglykol derivats als schmiermittel für kompressorkühlanlagen, verfahren zum schmieren und dieses derivat enthaltende kompressorkühlanlage.
SG75080A1 (en) * 1994-11-29 2000-09-19 Sanyo Electric Co Refrigerating apparatus and lubricating oil composition
JP3401349B2 (ja) * 1994-12-07 2003-04-28 新日本石油株式会社 潤滑油組成物
MXPA01011520A (es) * 1999-05-10 2003-08-20 New Japan Chem Co Ltd Aceite lubricante para refrigerador, composicion de fluido hidraulico para refrigerador y metodo para la lubricacion del refrigerador.
JP5016158B2 (ja) * 2000-07-26 2012-09-05 出光興産株式会社 冷凍機用潤滑油組成物及びそれを用いた冷凍機用作動流体組成物
JP2005257240A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 遷臨界冷凍装置
JP4310286B2 (ja) * 2004-03-31 2009-08-05 三菱重工業株式会社 潤滑油組成物

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1134533C (zh) * 1998-05-13 2004-01-14 出光兴产株式会社 冷冻机油组合物
CN1300316A (zh) * 1998-05-13 2001-06-20 出光兴产株式会社 冷冻机油组合物
JP2001226690A (ja) * 2000-02-18 2001-08-21 Japan Energy Corp 冷凍装置用潤滑油組成物及び冷凍装置
TWI252250B (en) * 2000-07-26 2006-04-01 Idemitsu Kosan Co Lubricating oil for refrigerators and hydraulic fluid composition for refrigerator using the same
JP2002060770A (ja) * 2000-08-23 2002-02-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 冷凍機用潤滑油組成物及びそれを用いた冷凍機用作動流体組成物
JP2002129179A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Mitsubishi Electric Corp 冷凍機
JP2002356694A (ja) * 2001-05-29 2002-12-13 Nof Corp 冷凍機潤滑油組成物および冷凍機作動流体用組成物
CN1938406A (zh) * 2004-04-02 2007-03-28 出光兴产株式会社 冷冻机油组合物
CN1782042A (zh) * 2004-12-02 2006-06-07 日本油脂株式会社 冷冻机用润滑油组合物
CN1916419A (zh) * 2005-08-18 2007-02-21 三洋电机株式会社 压缩机
CN101405374A (zh) * 2006-03-23 2009-04-08 新日本石油株式会社 二氧化碳制冷剂用冷冻机油的基油与二氧化碳制冷剂用冷冻机油
CN101187397A (zh) * 2006-11-24 2008-05-28 东洋炭素株式会社 冷冻装置
CN101622332A (zh) * 2007-02-27 2010-01-06 新日本石油株式会社 冷冻机油和冷冻机用工作流体组合物
CN101663381A (zh) * 2007-04-18 2010-03-03 出光兴产株式会社 冷冻机用润滑油组合物
CN101749891A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 日立空调·家用电器株式会社 制冷剂压缩机及冷冻循环装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111133259A (zh) * 2018-08-31 2020-05-08 日立江森自控空调有限公司 制冷循环装置
CN112088283A (zh) * 2018-08-31 2020-12-15 日立江森自控空调有限公司 冷冻循环装置
CN111133259B (zh) * 2018-08-31 2021-06-29 日立江森自控空调有限公司 制冷循环装置

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