CN107353973B

CN107353973B - 减少制冷剂溶解度的润滑剂共混物

Info

Publication number: CN107353973B
Application number: CN201710326495.0A
Authority: CN
Inventors: J·A·马图林; D·A·斯特兰奇; D·D·施泰因克
Original assignee: Trane International Inc
Current assignee: Trane International Inc
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: CN107353973B9; US20200370805A1; US10612825B2; CN115651740A; EP3243893A2; US11085680B2; US20170328618A1; EP3243893A3; CN107353973A; EP3243893B1

Abstract

本文的组合物、方法、系统和应用针对平衡制冷剂溶解度和粘度的润滑剂共混物，其中在某些情况下，本文的润滑剂共混物有助于降低制冷剂的溶解度。一种润滑剂共混物包括两种或多种润滑剂类型的混合物以降低制冷剂溶解度。

Description

减少制冷剂溶解度的润滑剂共混物

技术领域

本文公开的实施例通常涉及润滑剂共混物。特别是，本文的组合物、方法、系统和应用针对平衡制冷剂溶解度和粘度的润滑剂共混物，其中在某些情况下，本文的润滑剂共混物有助于降低制冷剂的溶解度，这可在诸如热通空调和/或制冷(HVACR)系统的蒸汽压缩系统的设备中实施。

现有技术

蒸汽压缩装置具有采用各种材料的承载表面。在这些承载表面上使用润滑剂是为了减少摩擦和磨损。例如，在HVACR系统中，采用饱和和不饱和的氢氯氟化碳(HFC)制冷剂——当不饱和时又称作氢氟烯烃(HFOs)可采用多元醇酯(POE)或聚乙烯醚(PVE)做润滑剂。通过考虑使用目标系统的润滑剂要求以及确保润滑剂和油混合物性能满足这些要求而选择特定的润滑剂。大多数情况下，对于一蒸汽压缩系统选择一种特定润滑剂种类，例如POE、PVE或者聚亚烷基二醇(PAG)。

发明内容

当将新的制冷剂和润滑剂组合物应用到现有系统设计中时，对于例如蒸汽压缩系统的压缩机的轴承润滑要求(例如最小膜厚度)是考虑因素，以满足蒸汽压缩系统的预期工作范围。就新系统构建来说需将这种考虑纳入系统设计中。当在现有系统中，最初与设计系统存在的制冷剂和润滑剂的相互作用不同的新制冷剂和润滑剂之间的相互作用也可推动这些考虑。

对系统的不同工作模式可具有不同的润滑剂要求。例如，以较慢速度或变速工作的压缩机比使用相同制冷剂以固定速度运作的相同类型的压缩机需要更高粘性的润滑剂。此外，如果通过替代方案在特定系统中更换制冷剂，则可能需要不同的润滑剂以弥补在先制冷剂与新制冷剂之间的溶解度差异。例如，如果制冷剂在润滑剂中具有较高溶解度，那么与相对较低溶解度的制冷剂相比，润滑剂更易于润滑剂粘度下降。在这种情况下，可选择较高粘度的润滑剂以弥补当存在于润滑剂和制冷剂的混合物中时润滑剂粘度下降。然而，使用较高粘度润滑剂需要系统额外功率消耗以移动相对较高粘度的液体，其可影响系统效率，例如在冷却启动条件过程中。此外，添加到系统上的额外硬件，例如，润滑剂分离器和/或润滑剂加热器，和/或使用不同系统控制，将引起额外关注，包括制造成本增加和关于这类附件组件的组件可靠性。进一步地，如果由于制冷剂润滑剂相互作用而限制或减小系统操作图，则产品销售可能由于不能在某些客户规定的条件下操作而被限制。

本文公开的实施例通常涉及润滑剂共混物。特别地，本文的组合物、方法、系统和应用针对平衡制冷剂溶解度和粘度的润滑剂共混物，其中在某些情况下，本文的润滑剂共混物有助于降低制冷剂的溶解度，这可在诸如热通空调和/或制冷(HVACR)系统的蒸汽压缩系统的设备中实施。

在一实施例中，润滑剂共混物包括两种或多种不同类型的润滑剂以减少润滑剂溶解度，例如对比相同或相似粘度等级的单润滑剂或对比其他润滑剂共混物。

在一实施例中，润滑剂共混物组合物包括两种或多种润滑剂。两种或多种润滑剂包括第一润滑剂；和第二润滑剂。第一润滑剂以比第二润滑剂更高的重量百分比存在，第一润滑剂包括比第二润滑剂更高的粘度，使得当与第二润滑剂混合时，润滑剂共混物在与制冷剂混合时具有所得粘度，并且润滑剂共混物在蒸汽压缩系统中预期工作范围内显示出适当的混溶性和溶解度。

在一实施例中，润滑剂共混物包括POE、PVE和PAG中的一个或多个作为第一润滑剂并且烷基苯(AB)、聚α-烯烃(PAO)、矿物油和酸酐(estolide)中的一个或多个作为第二润滑剂。

在一实施例中，第一润滑剂是POE或PVE，并且第二润滑剂是AB或矿物油。

在一实施例中，第一润滑剂是POE且第二润滑剂是AB。

在一实施例中，润滑剂共混物与制冷剂或制冷剂共混物混合。

在一实施例中，当与单一润滑剂混合时，制冷剂或制冷剂共混物是相对可溶的制冷剂类型。在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物是低压制冷剂类型，其包括例如烯烃制冷剂类型。在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物是适用于冷却器的制冷剂类型，例如用离心式压缩机实施的流体冷却器。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物是两种制冷剂的共混物。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括，例如，R1336mzz(Z)(即，即顺式-1,1,1,4,4,4-六氟丁-2-烯)作为第一制冷剂和R1130(E)(即反式-1,2-二氯乙烯)作为第二制冷剂的共混物。

在一实施例中，用于蒸汽压缩系统的流体包括上述[0005]至[0010]段中任一种或多种的润滑剂共混物和上述[0011]至[0014]段中任一种或多种制冷剂共混物。

在一实施例中，所述蒸汽压缩系统是用于HVACR应用的流体冷却器。

在一实施例中，流体冷却器包括离心压缩机。

在一实施例中，改装的压缩机系统的方法包括移除在蒸汽压缩系统中现存流体，现存流体包括制冷剂和润滑剂混合物；用替代液体替换在蒸汽压缩机系统中的现有流体，替代液体包括上述[0011]至[0014]段中任一种或多种替代的制冷剂和上述[0005]至[0010]段中任一种或多种的润滑剂共混物；并且确认用替代流体的蒸汽压缩系统的工作范围。

减少在润滑剂共混物的制冷剂的溶解度的方法包括，选择上述[0011]至[0014]段中任一种或多种制冷剂在蒸汽压缩系统中应用；选择上述[0005]至[0010]段中任一种或多种的润滑剂共混物以被包含作为与所选制冷剂混合的混合物；当混合在一起时，确认在蒸汽压缩系统的预期工作范围内润滑剂共混物和制冷剂的混溶性；且当混合在一起时，确认在蒸汽压缩系统的预期工作范围内润滑剂共混物和制冷剂的粘度。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将会更好地理解这些和其他特征、方面和优点，其中：

图1是根据一实施例的蒸汽压缩系统的示意图。

图2是在环境温度(～20℃)下包含95％示例制冷剂共混物和5％矿物油的玻璃管，其中形成两个分离的相。

图3是压力粘度温度图，其示出由于示例制冷剂在POE#1中有较高的溶解度，示例制冷剂共混物随同润滑剂(POE#1)的混合物粘度相对于R-123/矿物油粘度降低。

图4是压力粘度温度图，其示出示例制冷剂共混物随同本文的润滑剂共混物的混合物粘度，其中溶解度改善同时保持期望的混溶性。

图5是显示随着制冷剂和润滑剂浓度变化临界溶解温度(CST)变化的图。

图6是显示示例制冷剂共混物伴随同本文润滑剂共混物对比示例制冷剂共混物水溶POE#1和相对于R123/矿物油的制冷剂溶解度的图。

图7是显示示例制冷剂共混物伴随同本文润滑剂共混物对比示例制冷剂共混物水溶POE#1和相对于R123/矿物油的制冷剂溶解度的图。

图8示出了可以在诸如图1所示系统的压缩机中使用轴承的一实施例的侧面剖视图。

具体实施方式

本文公开的实施例通常涉及润滑剂共混物。本文的组合物、方法、系统和应用特别针对平衡制冷剂溶解度和粘度的润滑剂共混物，其中在某些情况下，本文的润滑剂共混物有助于降低制冷剂的溶解度，这可在诸如热通空调和/或制冷(HVACR)系统的蒸汽压缩系统的设备中实施。

图1是根据一实施例的传热线路10的示意图。传热线路10是蒸汽压缩系统的示例，可作为诸如流体冷却器的HVACR系统实施。在一实施例中，流体冷却器是离心式冷却器，包括离心压缩机。传热线路10通常包括压缩机12、冷凝器14、膨胀装置16和蒸发器18。传热线路10是示例性的可修改为包括附加部件。例如，在一实施例中，传热线路10可包括节能热交换器、一个或多个流量控制装置、收集箱、干燥器、回热装置等。在一实施例中，传热线路10可包括多个压缩机12。在一实施例中，多个压缩机12可包括具有不同容量的压缩机。

应理解，传热线路10通常可应用于各种采用的系统中，例如在空间内(通常由称作空调空间)控制环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。系统的示例包括但不限于热通空调制冷(HVACR)系统、运输制冷系统等。

传热线路10的部件流体连接。传热线路10可具体构造成能够以冷却模式运作的一种冷却系统(例如，流体冷却器)。或者，传热线路10可具体构造成在冷却模式和加热/除霜模式兼可运作的热泵系统。

传热线路10根据通常已知的原理运作。传热线路10可构造成使用传热流体或媒介(例如，工作流体)以加热或冷却工艺流体或介质(例如液体，例如但不限于水或其他)，在这种情况下，传热线路10在一实施例中可通常代表流体冷却器系统。或者传热线路10可构造成使用传热流体或媒介(例如工作流体)加热或冷却工艺介质或流体(例如，气体，例如但不限于空气或其他)，在这种情况下，传热线路10可通常代表空调或热泵。在一实例中，工作液体可为制冷剂或制冷剂共混物。

在工作中，压缩机12将传热液体或工作液体(例如制冷剂或其他)从相对低压气体压缩到相对高压气体。相对高压气体从压缩机12排除并流经冷凝器14。根据通常已知原理，传热流体流经冷凝器14并将热量排除到传热流体或媒介(例如，水、空气等)，从而冷却传热流体。现处于液体形式的冷却后的传热流体，流至膨胀装置16。膨胀装置16降低传热液体的压力。结果，一部分传热流体被转化成气态。现为气液混合形式的传热流体流至蒸发器18。传热流体流经蒸发器18并从传热媒介(例如，水、空气等)吸收热量、加热传热液体并将其转化成气态。气体的传热流体随后返回压缩机12。当传热线路运行时，例如，在制冷模式(例如，当压缩机12启动)，上述过程连续。

本文公开的实施例通常涉及润滑剂共混物。本文的组合物、方法、系统和应用特别针对平衡制冷剂溶解度和粘度的润滑剂共混物，其中在某些情况下，本文的润滑剂共混物有助于降低制冷剂的溶解度。

本文的“溶解度”是指有多少制冷剂被吸收到润滑剂中，其中制冷剂被润滑剂共混物吸收越多意味溶解度越高，反之亦然。

本文的“混溶性”是指存在两相液体的温度，其中高于某个临界共溶温度将保持单相液体，低于这个临界共溶温度将存在两相液体。

本文中，润滑剂共混物的溶解度和其混溶性，特别如果具有更高溶解度，将影响润滑剂共混物的整体粘度。当粘度过低时，可能影响润滑性(例如，润滑质量)，例如，通过压缩机的轴承膜厚度不足可导致系统磨损、降低系统寿命、和/或系统故障。粘度过高会通过增加移动液体的功耗而影响系统效率。从润滑剂共混物中标定适合的所得粘度可提供足够的粘度以在制冷剂混合时产生可接受的膜，例如制冷系统中。即，制冷剂的溶解度对于提供可接受轴承膜厚度的粘度是不利的。

在一实施例中，润滑剂的粘度比例可满足轴承膜厚度。例如，是在工作温度下特定油的粘度相对于轴承应用中需要的所需粘度的比例。这也叫做粘度比(记作“卡帕(kappa)”)。在一实施例中，比值可被定义为卡帕值。在一实施例中，卡帕值等于或约为2。在一实施例中，卡帕值至少为2。在一实施例中，卡帕值可低至1，但是在某些情况下，这种低值是为防止损坏的最小值。

在一实施例中，本文的润滑剂共混物包括两种或多种不同类型的润滑剂混合物以降低制冷剂溶解度，例如，与相同或相似的粘度等级的单一润滑剂相比，或与其他不能像本文描述的润滑剂共混物一样降低制冷剂溶解度的润滑剂共混物相比。

在一实施例中，当与单一润滑剂混合时，制冷剂或制冷剂混合物是相对可溶的制冷剂类型。在一实施例中，制冷剂或制冷剂混合物是低压制冷剂类型，其包括例如烯烃制冷剂类型。在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物是适合在冷却器，诸如用离心式压缩机实现的流体冷却器中使用的制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约60％至等于或约90％的第一制冷剂和按重量等于或约10％至等于或约40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约70％至等于或约90％的第一制冷剂和按重量等于或约10％至等于或约30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约80％至等于或约90％的第一制冷剂和按重量等于或约10％至等于或约20％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约75％至等于或约85％的第一制冷剂和按重量等于或约15％至等于或约25％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约75％至等于或约80％的第一制冷剂和按重量等于或约20％至等于或约25％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约70％至等于或约85％的第一制冷剂和按重量等于或约15％至等于或约30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约70％至等于或约80％的第一制冷剂和按重量等于或约20％至等于或约30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约65％至等于或约85％的第一制冷剂和按重量等于或约15％至等于或约35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括按重量等于或约65％至等于或约80％的第一制冷剂和按重量等于或约20％至等于或约35％的第二制冷剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约80％至等于或约85％的第一润滑剂和按重量等于或约15％至等于或约20％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约85％至等于或约90％的第一润滑剂和按重量等于或约10％至等于或约15％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约75％至等于或约80％的第一润滑剂和按重量等于或约20％至等于或约25％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约75％至等于或约90％的第一润滑剂和按重量等于或约10％至等于或约35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约65％至等于或约90％的第一润滑剂和按重量等于或约15％至等于或约20％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约60％至等于或约75％的第一润滑剂和按重量等于或约25％至等于或约40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约65％至等于或约75％的第一润滑剂和按重量等于或约25％至等于或约35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约60％至等于或约70％的第一润滑剂和按重量等于或约30％至等于或约40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约65％至等于或约70％的第一润滑剂和按重量等于或约30％至等于或约35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按重量等于或约60％至等于或约65％的第一润滑剂和按重量等于或约35％至等于或约420％的第二润滑剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括作为第一制冷剂的R1336mzz(Z)(即，顺式-1、1、1、4、4、4-六氟丁(hexafluorobut)-2-烯烃)和作为第二制冷剂的R1130(E)(即，反式-1、2-二氯乙烯)组成的共混物。

在一实施例中，制冷剂是顺式-1-氯-2,3,3,3-四氯丙烯(R-1224yd(Z))。在一实施例中，冷却剂共混物包括顺式-1-氯-2,3,3,3-四氯丙烯(R-1224yd(Z))。

在一实施例中，涉及重量百分比，例如，如其应用于包含作为第一制冷剂的R1336mzz(Z)(即，顺式-1、1、1、4、4、4-六氟丁-2-烯烃)和作为第二制冷剂的R1130(E)(即，反式-1、2-二氯乙烯)组成的共混物，在此也可表示每个组分的体积百分比，并且可包括在[0043]至[0052]段中上述百分比。也可见下文用体积百分比提及的[0143]至[0163]段。

在一实施例中，润滑剂共混物包括第一润滑剂和第二润滑剂。在一实施例中，第一润滑剂是比第二润滑剂按润滑剂体积相对更高百分比存在的基础润滑剂。在一实施例中，第二润滑剂是添加到第一润滑剂的共混润滑剂，并且比第一润滑剂按润滑剂共混物的体积具有相对较低百分比存在。

在一实施例中，第一润滑剂比第二润滑剂具有更高的粘度。

在一实施例中，第一润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃等于或约为120至等于或约为220cSt。

在一实施例中，第一润滑剂在于第二润滑剂共混前具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下170厘池(cSt)，约170cst，或达到170cSt。应理解，粘度会依据温度变化，并且可以改变+/-10％。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为4至等于或约为30cSt。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为4至等于或约为20cSt。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为20至等于或约为30cSt。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为12至等于或约为30cSt。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为12至等于或约为20cSt。

在一实施例中，第二润滑剂具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于或约为4至等于或约为12cSt。

在一实施例中，第二润滑剂在与第一润滑剂混合之前具有国际标准组织(ISO)粘度，例如在40℃下，等于、约为或之多4至5cSt。

在一实施例中，润滑剂混合物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约23为32至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为70cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为80cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为75cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32至等于或约为73cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为90至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为80至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为70至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为85至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为75至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为73至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为80至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为85至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为70至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为75至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为73至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为90cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为80至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为75至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为73至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为70至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为85cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为75至等于或约为80cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为73至等于或约为80cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为70至等于或约为80cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为80cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为73至等于或约为75cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为70至等于或约为75cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为75cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为60至等于或约为120cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为60至等于或约为70cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68至等于或约为70cSt。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为32cSt。在一实施例中，润滑剂共混物用于采用旋转、螺杆或涡旋压缩机实施的系统中。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为68cSt至等于或约为73cSt。在一实施例中，润滑剂共混物用于采用可以以变速运行的离心压缩机实施的系统中。

在一实施例中，润滑剂共混物具有所得ISO粘度，例如在40℃下等于或约为120cSt。在一实施例中，润滑剂共混物用于以可变速度应用实施的系统中。

在一实施例中，第二润滑剂当与润滑剂共混物混合时降低制冷剂或制冷剂共混物的溶解度。

在一实施例中，润滑剂共混物包括POE、PVE和PAG的一种或多种作为第一润滑剂以及烷基苯(AB)、聚α-烯烃(PAO)、矿物油和酸酐的一种或多种。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为85％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为15％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为80％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为20％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为75％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为25％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为70％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为30％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为60％至等于或约为65％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为35％至等于或约为40％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为65％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为605％至等于或约为85％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为15％至等于或约为35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为65％至等于或约为80％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为20％至等于或约为35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为65％至等于或约为75％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为25％至等于或约为35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为65％至等于或约为70％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为30％至等于或约为35％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为70％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为30％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为70％至等于或约为85％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为15％至等于或约为30％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为70％至等于或约为80％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为20％至等于或约为30％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为70％至等于或约为75％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为250％至等于或约为30％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为75％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为25％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为75％至等于或约为85％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为15％至等于或约为25％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为75％至等于或约为80％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为20％至等于或约为25％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为80％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为20％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为80％至等于或约为85％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为15％至等于或约为20％的第二润滑剂。

在一实施例中，润滑剂共混物包括按润滑剂共混物体积等于或约为85％至等于或约为90％的第一润滑剂以及按润滑剂共混物体积等于或约为10％至等于或约为15％的第二润滑剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为85％的第一制冷剂和按体积等于或约为15％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为80％的第一制冷剂和按体积等于或约为20％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为75％的第一制冷剂和按体积等于或约为25％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为70％的第一制冷剂和按体积等于或约为30％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为60％至等于或约为65％的第一制冷剂和按体积等于或约为35％至等于或约为40％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为65％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为65％至等于或约为85％的第一制冷剂和按体积等于或约为15％至等于或约为35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为65％至等于或约为80％的第一制冷剂和按体积等于或约为20％至等于或约为35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为65％至等于或约为75％的第一制冷剂和按体积等于或约为25％至等于或约为35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为65％至等于或约为70％的第一制冷剂和按体积等于或约为30％至等于或约为35％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为70％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为70％至等于或约为85％的第一制冷剂和按体积等于或约为15％至等于或约为30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为70％至等于或约为80％的第一制冷剂和按体积等于或约为20％至等于或约为30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为70％至等于或约为75％的第一制冷剂和按体积等于或约为25％至等于或约为30％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为75％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为25％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为75％至等于或约为85％的第一制冷剂和按体积等于或约为15％至等于或约为25％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为75％至等于或约为80％的第一制冷剂和按体积等于或约为20％至等于或约为25％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为80％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为20％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为80％至等于或约为85％的第一制冷剂和按体积等于或约为15％至等于或约为20％的第二制冷剂。

在一实施例中，制冷剂或制冷剂共混物包括在按体积占制冷剂或制冷剂共混物等于或约为85％至等于或约为90％的第一制冷剂和按体积等于或约为10％至等于或约为15％的第二制冷剂。

在一实施例中，第一润滑剂是POE或PVE且第二润滑剂是AB或矿物油。

在一实施例中，第一润滑剂是POE且第二润滑剂是AB。

在一实施例中，例如，适用于包括POE或PVE作为第一润滑剂且AB或矿物质作为第二润滑剂的润滑剂共混物中，涉及体积的百分比也可表示每种组分的重量百分比，并可包括[0122]至[0143]段中的上述百分比。

应理解，上述[0122]到[0142]段中任一的润滑剂共混物可与上述段[0143]至[0163]中任一制冷剂/制冷剂共混物结合以获得根据上述[0068]至[0119]段的所期望的粘度并且获得期望的溶解度和混溶性。

在一实施例中，可基于混溶性、与制冷剂或制冷剂共混物的溶解度、及所得粘度和其组合中的一种或多种因素选择第一润滑剂的量和第二润滑剂的量。在一实施例中，基于这些因素的平衡选择第一和第二润滑剂的量。

在一实施例中，POE包括但不限于例如化合物，其可衍生自各种醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、戊二醇、及二季戊四醇(或其组合)、和由直链或支链形式或混合(既有直链又有支链)的4-10个碳原子组成的羧酸。

在一实施例中，PVE包括但不限于例如含有由2-8个碳组成的醚侧链的聚合物。

在一实施例中，PAG包括但不限于例如衍生自环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷混合物的聚合物；PAG可以是无封端、单封端或双封端。

在一实施例中，AB包括但不限于例如支链、直链或其组合的烷基苯。

在一实施例中，POA包括但不限于例如线性α-烯烃的低聚物。

在一实施例中，矿物油(MO)包括但不限于例如链烷烃、环烷烃、芳烃、非烃或其组合。

在一实施例中，实现本文的润滑剂共混物和本文制冷剂或制冷剂共混物的系统可包括例如每吨系统冷却能力等于或约为3磅(3lbs)装料量的冷却剂。在一些单一压缩机系统中，例如具有离心压缩机的系统，以吨为单位的冷却能力在等于或约为200到等于或约为1800吨的冷却范围内，这可等于或约为600至等于或约为5400磅制冷剂。在一实施例中，润滑剂共混物装料量可等于或约为75磅。

在一实施例中，润滑剂共混物可包括、混合或不混合添加剂。在一实施例中，添加剂可包括分散剂、洗涤剂、抗磨添加剂、压力机、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、酸捕集剂、粘度指数改进剂、降凝剂、发泡剂、消泡剂或其他稳定或性能增强的化合物的一种或多种。

在一实施例中，本文的润滑剂共混物可通常用作相对较高粘度润滑剂的替代物以最小化制冷剂溶解度和随之而来的粘度下降。

在一实施例中，本文的润滑剂共混物可提高系统效率并可降低或消除诸如润滑剂分离器的附加硬件的需要，并且可以提高润滑剂的可持续性。

目前使用并一直开发作为固定HVARC设备的下一代制冷剂，可溶于POE和PVE润滑剂，例如，在32至120厘池(cSt)粘度范围内，具体取决于HVACR设备的操作类型(例如，变速或固定速度工作、压缩机类型例如旋转、螺旋、离心等)。然而，目前使用的制冷剂和新开发的制冷剂可能显示较高溶解度并且可逐渐应用于变速或高速压缩机产品应用中。润滑剂共混物在HVACR压缩机中的应用，作为历史上使用的较高粘度等级中采用单润滑剂类型的替代品，由于不同类型润滑剂本质上不同的物理和化学性能，在改变制冷剂溶解度性能方面提供了更大的灵活性。

通过降低制冷剂溶解度，可以有效地应用较低地润滑剂粘度等级并且提供以下优点：1)由于较低功耗(例如，对比于在高粘度下使用单一润滑剂类型)系统效率高；2)消除诸如油分离器和加热器等附加硬件的需求；和/或3)改善润滑剂可持续性(取决于用于混合的选择的润滑剂)。例如，根据经济合作与发展组织(OECD)301，与常规矿物油和烷基苯类油相反，酸酐和多元醇酯(POE)具有较高的生物降解性。而且，生命周期评估已建议减少导致温室效应气体的使用。

有利的润滑剂共混物包括：1)多元醇酯(POE)润滑剂与烷基苯(AB)、矿物油、聚α-烯烃(PAO)、聚亚烷基二醇(PAG)、聚乙烯醚(PVE)和酸酐中一种或多种润滑剂类型混合，或2)聚乙烯醚与AB、矿物油、PAO、PAG、POE和酸酐中一种或多种润滑剂类型混合。

AB、矿物油、PAO和酸酐可溶于POE和PVE，但是单独可能与氢氟碳化物和烯烃制冷剂的混溶性和/或溶解度不足。

在一实施例中，第一润滑剂是POE和/或PVE，并且第二润滑剂是酸酐。

本文中的润滑剂共混物的应用可包括蒸汽压缩系统，其采用离心压缩机、螺杆压缩机、涡旋压缩机或往复式压缩机，其可以以固定速度或变速工作。本文的润滑剂共混物可与制冷剂或制冷剂共混物混合，包括两种或多种饱和氢氟碳化物，不饱和氢氟碳化物、饱和氢氟氯化碳、不饱和氢氟氯化碳、烃、氟化或非氟化醚、二氧化碳和氨。

在一实施例中，这种制冷剂可包括但不限于1-1-二氯-2,2,2-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,2,2,3-五氟丙烷、二氯甲烷、1,1-二氟乙烷、1-氯-3,3,3-三氟丙烯(Z)，2-氯-3,3,3-三氯丙烯、1-1-二氯-3,3,3-三氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,3,3,3-四氟丙烯(E)、1,3,3,3-四氟丙烯(Z)、1-2-二氯-3,3,3-三氟丙烯(E)、1-2-二氯-3,3,3-三氟丙烯(Z)、1,1,3-三氯-3,3,3-三氟丙烯、1,2-二氯乙烯(E)、1,2-二氯乙烯(Z)、1,1-二氯乙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(Z)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(E)、1,1,1,2,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、C2-C8烃基、二氧化碳和氨，及其组合。

实施例-对于按重量约占75％的R-1366mzz(Z)-氟分子-和重量约占25％的R-1130(E)-氯分子的制冷剂共混物(以下称为“示例制冷剂共混物”或图中的ER-10)的润滑剂共混物的开发。

表1示出了制冷剂共混物，其包括按重量约占75％的R-1336mzz(Z)-氟分子-和按重量约占25％的R-1130(E)-氯分子。在HVARC行业，诸如R-11、R12、和R13(所有单组分制冷剂)之类的含氯制冷剂在物理上是可相容或可混溶的，并且通常用矿物油润滑剂。尽管这些制冷剂与其他润滑剂类型可混溶，但是矿物油润滑剂已表现出有利的商业和性能特性，这些特性维持其选择和应用。矿物油制冷剂已经与R-123用于应用，一种在HVACR系统中使用的氢氟氯烃(HCFC)制冷剂，其中可实施示例的制冷剂共混物。R-123和其他HCFC制冷剂正在或将会根据“蒙特利尔议定书”和监管政策的要求逐步淘汰生产和使用，而示例的制冷剂共混物是拟定的R-123替代品。

表1

在示例的制冷剂共混物的初步研究期间，评估了被测矿物油和示例的制冷剂共混物的物理相容性(混溶性)。如图2所示，示例的制冷剂共混物与测试的矿物油混溶性不足，因为在室温下形成两个不同的相——“富制冷剂相”20和“富润滑剂相”22。对于预期的应用，可能会期望在一实施例中，制冷剂和润滑剂在整个工作范围和环境温度暴露下保持单一相。例如，这种范围包括等于或约为-12℃至等于或约为60℃。因此，测试的矿物油被排除作为示例制冷剂共混物的可行的单一润滑剂选择。应理解，测试的矿物油，或其他矿物油可作为潜在共混物组分用在其他润滑剂共混物选择中。

图2示出在环境温度(～20℃)下包含重量按占95％的示例制冷剂共混物和按重量占5％的矿物油玻璃管。形成两个分离相，显示在示例制冷剂共混物和矿物油之间的混溶性不足。

通常，在分子中不存在氯的氢氟烃(HFC)制冷剂，如R-134a、R-410A和R-245a，不与矿物油润滑剂物理相容，而是适用于相容的合成润滑剂，如多元醇酯(POE)或聚乙烯醚(PVE)。在发现测试的矿物油与示例的制冷剂共混物不相溶后，选择两种市售的合成润滑剂(POE和PVE)进一步研究。这两种润滑剂均引入混溶性研究，并均能在整个有利的温度范围区间与示例的制冷剂共混物保持单相。

混溶性-混溶性测试可用作润滑剂选择活动期间的筛选工具。如果确定混溶性是可接受的，则进行另外的研究来评估制冷剂/润滑剂混合物的溶解度和粘度。通常，润滑剂与制冷剂的充分混入确保了适当的油返回压缩机并最小化分离油相在系统诸如系统上热交换装置的其他部件上的负面影响，同时有限的制冷剂在润滑剂中的溶解度可避免在压缩机中过度的润滑剂粘度降低。

制冷剂/润滑剂混合物的溶解度和粘度由图3和图4所示的曲线确定，他们是压力/粘度/温度(PVT)表。在相似条件下，从新制冷剂/润滑剂对的数据与现有的制冷剂/润滑剂对的数据对比。溶解度越高，或者越多制冷剂溶解在润滑剂中，则粘度下降越多。如果粘度降低过度，轴承可靠性和压缩机寿命将会受到负面影响。

使用示例制冷剂共混物/POE#1混合物，与R-123/矿物油混合物性质相比，制冷剂溶解度具有显著提高。在矿物油中溶解度为20％的R-123制冷剂的冷却工作图的区域比在POE#1的示例制冷剂共混物溶解度将超过30％。在标准冷却环境下，与矿物油通常约4％的制冷剂溶解度现在与示例的制冷剂共混物/POE#1的混合物溶解度将超过10％。标准冷却条件可包括例如40℉或4.4℃。在其他实例中，冷却条件可包括依据需求设计的特定条件，例如60℉或15.6℃和/或80℉或26.7℃。

图3和图4示出了相对于压力和温度的粘度。图6示出相对于温度和压力的溶解度百分比。

图6是示出与示例制冷剂共混物与POE#1混合和涉及R123/矿物油对比，本文的示例制冷剂共混物与润滑剂共混物的制冷剂溶解度的图。每行代表在制冷剂/油混合物中制冷剂的溶解度百分比，取决于油温和制冷剂饱和温度。

如图3所示，由于在POE#1中的示例制冷剂共混物的制冷剂溶解度较高，示例制冷剂共混物/POE#1相对于R-123/矿物油混合物粘度降低。图3示出了对于三种不同的饱和制冷剂条件下混合物粘度的比较。

较低的混合物粘度通常对于应用不是有害的，并且在某些情况下是有益的；但是需要某种混合物粘度在轴承上保持适当的膜厚度。在图3中，示例制冷剂共混物/POE#1的混合物粘度在一些条件下低于最低要求。

本文润滑剂共混物的组分(包括示例)可使润滑剂系统设计的变化最小化，例如在油箱上增加加热器以降低制冷剂浓度，改变控制设定点以限制冷却器工作图，和/或增加油分离技术以将溶解的制冷剂从润滑剂中分离。

根据R-123和矿物油的成功应用经验，开发了溶解度、粘度和混溶性需求，以知道润滑剂选择和开发过程。

评估了展现低制冷剂溶解度的基于POE的润滑剂。在一实施例中，制冷剂是HFC制冷机型。评估这种POE润滑剂是否观察到示例的制冷剂共混物的更低的溶解度同时也保持所需的混溶性。这种基于POE的润滑剂也是可市售的。测试预期与示例制冷剂共混物具有低溶解度的POE润滑剂(POE#2)(具有相对高的分子重量)。PVT图表的结果显示POE#2与示例的制冷剂共混物具有良好的溶解度改善，但是表现出不充分的混溶性。如表2所示，在按重量占10％润滑剂浓度(按重量占90％的示例制冷剂共混物)的情况下，在6℃观测到两相，而混溶性要求是保持在或低于-12℃维持单相。这些结果证实，尽管伴随POE#2的制冷剂溶解度降低，但是混溶性也降低。POE#2不符合示例制冷剂共混物所需的混溶性。

在一实施例中，涉及润滑剂和制冷剂的重量百分比也可表示每个润滑剂共混物和制冷剂/制冷剂共混物的体积百分比。

在一实施例中，每个润滑剂和制冷剂的相对量可变化，包括等于或约为5％、等于或约为10％、等于或约为20％、等于或约为30％和等于或约为50％。在一实施例中，这些百分比的任一一个可近似地构成下限或上限。在一实施例中，润滑剂和制冷剂的相关量可考虑实施的系统的类型，例如HVACR系统，例如但不限于例如流体冷却器，并可以采用某种压缩机，例如但不限于离心式压缩机。

表2：对于示例制冷剂共混物和POE#2的混溶性结果。

在与POE#2的混溶性的测试显示POE#2没有所需的混溶性，例如，物理相容性后，在所关注的温度范围内的示例制冷剂共混物，评估了另外两种市售的低溶解度POE(POE#3和POE#4)。评估POE#3和POE#4是否可获得合适的溶解度下降但是也展现出与示例制冷剂共混物比POE#2更好的混溶性能。其他带有POE#3和POE#4的润滑剂类型的共混物也被评价为潜在选择以降低或最小化制冷剂溶解度，同事保持混溶性和粘度要求。

可混溶性筛选试验的结果示于表3中。观测油#7和油#10与示例制冷剂共混物不具备所需的混溶性，但是剩余的共混物选择都满足所需的混溶性。选择油#9用于进一步报告开发。油#9具有良好的热稳定性和化学稳定性。

表3：POE和POE共混的润滑剂混溶性筛选实验

POE是多元醇脂，AB是烷基苯、PAO是聚α-烯烃，MO是矿物油。

表3示出在与配有按重量90％的示例制冷剂共混物的润滑剂浓度(按重量10％)做出的初始混溶性筛选试验。润滑剂共混物(组分)包括按体积等于或约为80％的指定POE和按体积等于或约为20％的第二润滑剂(例如，AB、PAO、MO)。表4示出了示例制冷剂共混物和油#9的更全面的混溶性试验，其进行观察混合物在润滑剂和制冷剂共混物的混合物按重量5％至50％的润滑剂浓度范围内，混合物是否在或低于-12℃仍保持单相。如图4所示，按重量占20％润滑剂样品在-15℃展现不混溶性(两相)，而其他所有浓度在-15℃下保持单相。因此，满足期望的混溶性。

表4：示例制冷剂共混物和油#9的混溶性测试结果。

示例制冷剂共混物/油#9的PVT测试结果示出比示例制冷剂共混物与POE#1在溶解度特性上的显著改善。

此外，与示例制冷剂共混物/POE#1(图3)相比，示例制冷剂/油#9的混合物粘度总体改进。这种改进可归因于润滑剂共混物的较低制冷剂溶解度。如图4所示，图4示出对比示例制冷剂共混物/POE#1和相对于油#9，油/制冷剂混合物粘度的曲线。

本文的润滑剂共混物可提供以下优点：包括但不限于避免额外硬件、避免在新设计或改造系统中限制工作图，例如R-123系统；并且对用在HVAC应用中使用的润滑剂提供成本有效的方法。

进一步涉及混溶性，特别是来自示例的润滑剂共混物的混溶性，通常本文的润滑剂共混物将显示与制冷剂期望的混溶性，以确保适当的油返回到压缩机并且最小化分离油相的情况，分离油相可对于诸如系统中的热交换装置产生负面影响。本文的润滑剂共混物也已经限制了制冷剂的溶解度以避免在压缩机中过度的润滑剂粘度下降。

通常，制冷剂/润滑剂溶液是部分可溶和、或依据温度和流体浓度在有限程度上可溶。在临界溶解温度(CST)或混溶温度以上，许多制冷剂/润滑剂混合物可完全溶和(即，单相)。而在CST之下，液体分成两相。这并不意味着润滑剂和制冷剂彼此不溶。两个液相是溶液；一个是富润滑剂的而另一个是富制冷剂的(如图2所示)。CST随着制冷剂和润滑剂浓度变化而变化(如图5所示)。通常，可将所需的混溶性设定在观察到两相的最高温度和相应浓度。通常在制冷剂和润滑剂混合物重量占4％和25％润滑剂之间的范围内观察到最大值。

为了筛选目的，选择一或两种润滑剂浓度，例如50％润滑剂代表在某些情况下预测的最大溶解度混合物和10％代表在某些情况下最小的溶解度混合物。相对示例的制冷剂共混物，评估的四个POE(即，POE#1到POE#4)在润滑剂占重量50％均保持单相，但其CST在占重量10％浓度下变化。

对于POE#2在10％润滑剂浓度下CST过高，不符合混溶性要求。对POE#1和POE#3观测的CST表明这两种润滑剂有出色的混溶性，但暗示他们可能显示相对高的溶解度，因为混溶性和溶解度通常趋于一致(例如，高混溶性(或保持单相至非常低的温度)通常与高制冷剂溶解度相关)。POE#4，展现出相对于POE#1和POE#3较低但仍可接收的混溶性，并且当在润滑剂共混物中作为组分使用时展现出可接收的溶解度。

图7是另一个对比示例制冷剂混POE#1和相对于R123/矿物油显示示例制冷剂共混物和本文润滑剂共混物的制冷剂溶解度的图。在图7中，将已知比例的制冷剂与油混合，并且溶解度由制冷剂/油混合物上方的蒸汽压力表示。假设制冷剂具有相似压力，这种情况是因为ER-10是比R-123稍低的压力，蒸汽压力越高，溶解在油中的制冷剂越少(因此溶解度越低)。蒸汽压越低，溶解在油中的制冷剂越多，则导致越小的蒸汽压力。通常，对于ER-10/POE1对比与ER-10/油#9和R-123/基线MO，蒸汽压力在同样情况下稍低

图8示出轴承800的一实施例的侧剖图，其可应用于压缩机，例如图1所示的系统中。轴承800可用于诸如离心压缩机的压缩机的电机中。轴承800具有外环802和内环804。在一实施例中，内环804和/或外环802可由钢制成，例如可以用在这种压缩机中的标准轴承钢中。轴承还包括保持架806，其环绕滚动元件808。在一实施例中，保持架806可由复合材料或聚合物材料制成。在一实施例中，保持架806可由聚醚醚酮(PEEK)制成。在一实施例中，保持架806可由黄铜支撑。在一实施例中，保持架806可以有铆接钢支撑。在一实施例中，滚动元件808可由氮化硅陶瓷材料支撑。一实施例中，轴承800可一是由上述这类材料制成的重型轴承，并且可适合与本文的润滑剂共混物和制冷剂共混物使用。已经观察到本文的润滑剂共混物混有本文的制冷剂共混物显示出本文描述的出色的溶解度和混溶性性能，其可期在这种设备中使用轴承800，包括例如在使用离心压缩机的HVAC和/或制冷单元。

关于上述说明，应理解，在不脱离本发明范围的情况下，可在细节上改变。指出本说明书和描述的具体实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和精神由方面和权利要求的广泛含义来表示。

方面

方面1至8的任一个或多个可与方面9至22的任一个或多个结合，且方面9至17的任一个或多个可与方面18至22的人一个或多个结合，且方面18至20的人一个或多个可与方面21至22的人一个或多个结合，且方面21可与方面22结合。

方面1.一种润滑剂共混物组合物，包括：

两种或多种润滑剂，两种或多种润滑剂包括：

第一润滑剂；和

第二润滑剂；

第一润滑剂比第二润滑剂以较高体积百分比存在，第一润滑剂包括比第二润滑剂较高的粘度，使得当与第二润滑剂共混时，润滑剂共混物当与制冷剂混合时具有所得粘度，且在蒸汽压缩系统的期望的工作范围内展现适当的混溶性和溶解度。

方面2.方面1的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂包括POE、PVE和PAG的一种或多种，且第二润滑剂包括烷基苯(AB)、聚α-烯烃(PAO)、矿物油和酸酐(estolide)的一种或多种。

方面3.方面1或2的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为60至等于或约为90存在，且第二润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为10至等于约为40存在。

方面4.方面1至3任一的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为80至等于或约为90存在，且第二润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为10至等于约为20存在。

方面5.方面1至4任一的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为80至等于或约为85存在，且第二润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为15至等于约为20存在。

方面6.方面1至5任一的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为85至等于或约为90存在，且第二润滑剂以占润滑剂共混物体积百分比等于或约为10至等于约为15存在。

方面7.方面1至6任一的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂是POE或PVE，且第二润滑剂是AB或矿物油。

方面8.方面1至7任一的润滑剂共混物组合物，其中第一润滑剂是POE，且第二润滑剂是AB。

方面9.用于蒸汽压缩系统的流体，包括：

方面1的润滑剂共混物；和

制冷剂。

方面10.方面9的流体，其中蒸汽压缩系统是用于HVACR系统的流体冷却器。

方面11.方面9或10的流体，其中，流体冷却器包括离心压缩机。

方面12.方面9至11的任一流体，其中制冷剂是包括两种制冷剂的制冷剂共混物。

方面13.方面12的任一流体，其中，制冷剂共混物包括重量百分比等于与或约为60至等于或约为90的第一制冷剂和重量百分比等于或约为10至等于或约为40的第二制冷剂。

方面14.方面12或13的任一流体，其中，制冷剂共混物包括重量百分比等于与或约为70至等于或约为90的第一制冷剂和重量百分比等于或约为10至等于或约为30的第二制冷剂。

方面15.方面12至14的任一流体，其中，制冷剂共混物包括重量百分比等于与或约为80至等于或约为90的第一制冷剂和重量百分比等于或约为10至等于或约为20的第二制冷剂。

方面16.方面12至15的任一流体，其中，制冷剂共混物包括重量百分比等于与或约为75至等于或约为80的第一制冷剂和重量百分比等于或约为20至等于或约为25的第二制冷剂。

方面17.方面12至16的任一流体其中制冷剂共混物包括R1366mzz(Z)作为第一制冷剂和R1130(E)作为第二制冷剂的共混物。

方面18.蒸汽压缩系统包括

压缩机；

冷凝器；

蒸发器；

膨胀装置；

制冷剂；和

方面1的润滑剂共混物与制冷剂混合。

19.方面18的蒸汽压缩系统，其中蒸汽压缩系统作为流体冷却器实施用于HVACR应用。

方面20.方面19的蒸汽压缩系统，其中流体冷却器包括离心压缩机。

方面21.一种改装的压缩机系统的方法，包括

移除在蒸汽压缩系统中现存流体，现存流体包括制冷剂和润滑剂混合物；

用替代液体替换在蒸汽压缩机系统中的现有流体，替代液体包括替代的制冷剂和方面1的润滑剂共混物；且

确认用替代流体的蒸汽压缩系统的工作范围。

方面22.一种减少在润滑剂共混物的制冷剂的溶解度的方法，包括：

选择一种制冷剂应用在蒸汽压缩系统中；

选择方面1的润滑剂共混物以被包含作为与所选制冷剂混合的混合物；

当混合在一起时确认在蒸汽压缩系统的预期工作范围内润滑剂共混物和制冷剂的混溶性；

当混合在一起时，确认在蒸汽压缩系统的预期工作范围内润滑剂共混物和制冷剂的粘度。

Claims

1.一种润滑剂共混物组合物，包括：

第一润滑剂，所述第一润滑剂占所述润滑剂共混物组合物体积的60％至90％，所述第一润滑剂包括POE，并且在40℃下具有ISO粘度为120至220cSt；和

第二润滑剂，所述第二润滑剂占所述润滑剂共混物组合物体积的10％至40％，所述第二润滑剂包括AB，并且在40℃下具有ISO粘度为4至30cSt；

所述润滑剂共混物组合物具有适于与制冷剂混合的所得粘度，所述制冷剂包括1,1-二氯-2,2,2-二氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,2,2,3-五氟丙烷、1,1-二氟乙烷、1-氯-3,3,3-三氟丙烯(Z)、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1-二氯-3,3,3-三氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,3,3,3-四氟丙烯(E)、1,3,3,3-四氟丙烯(Z)、1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯(E)、1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯(Z)、1,1,3-三氯-3,3,3-三氟丙烯、1,2-二氯乙烯(E)、1,2-二氯乙烯(Z)、1,1-二氯乙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(Z)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(E)、1,1,1,2,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、C2-C8烃基、二氧化碳和氨中的至少一种或其共混物，并且

在蒸汽压缩系统的期望的工作范围内在所述制冷剂中展现适当的混溶性和溶解度。

2.根据权利要求1所述的润滑剂共混物组合物，其特征在于，所述的第一润滑剂以占所述的润滑剂共混物组合物体积80％至90％存在，且所述的第二润滑剂以占所述的润滑剂共混物组合物体积10％至20％存在。

3.根据权利要求1所述的润滑剂共混物组合物，其特征在于，所述的第一润滑剂以占所述的润滑剂共混物组合物体积80％至85％存在，且所述的第二润滑剂占所述润滑剂共混物组合物体积15％至20％存在。

4.根据权利要求1所述的润滑剂共混物组合物，其特征在于，所述的第一润滑剂以占所述的润滑剂共混物组合物体积85％至90％存在，且所述的第二润滑剂以占所述的润滑剂共混物组合物体积10％至15％存在。

5.根据权利要求1所述的润滑剂共混物组合物，其特征在于，所述的第一润滑剂是所述POE，且所述的第二润滑剂是所述AB。

6.一种用于蒸汽压缩系统的流体，包括：

权利要求1所述的润滑剂共混物组合物；和

权利要求1的所述制冷剂，所述润滑剂共混物组合物适于与所述制冷剂混合。

7.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的蒸汽压缩系统是用于HVACR系统的流体冷却器，且所述的流体冷却器包括离心压缩机。

8.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的制冷剂是制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包括，按所述的制冷剂共混物重量，按重量为60％至90％的第一制冷剂和按重量为10％至40％的第二制冷剂。

9.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的制冷剂是制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包括，按所述的制冷剂共混物重量，按重量为70％至90％的第一制冷剂和按重量为10％至30％的第二制冷剂。

10.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的制冷剂是制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包括，按所述的制冷剂共混物重量，按重量为80％至90％的第一制冷剂和按重量为10％至20％的第二制冷剂。

11.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的制冷剂是制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包括，按所述的制冷剂共混物重量，按重量为75％至80％的第一制冷剂和按重量为20％至25％的第二制冷剂。

12.根据权利要求6所述的流体，其特征在于，所述的制冷剂是制冷剂共混物，所述制冷剂共混物包括作为第一制冷剂的R1366mzz(Z)和作为第二制冷剂的R1130(E)。

13.一种蒸汽压缩系统，包括：

压缩机；

冷凝器；

蒸发器；

膨胀装置；

权利要求1所述的润滑剂共混物组合物，所述润滑剂共混物组合物与所述制冷剂混合，所述润滑剂共混物组合物适于与所述制冷剂混合。

14.根据权利要求13所述的蒸汽压缩系统，其特征在于，所述的蒸汽压缩系统作为流体冷却器实施用于HVACR应用。

15.根据权利要求14所述的蒸汽压缩系统，其特征在于，所述的流体冷却器包括离心压缩机。

16.一种改装的压缩机系统的方法，包括

移除在蒸汽压缩系统中现存流体，所述的现存流体包括制冷剂和润滑剂混合物；

用替代流体替换在所述的蒸汽压缩系统中的所述的现存流体，所述替代流体包括权利要求1所述的润滑剂共混物组合物和所述制冷剂，所述润滑剂共混物组合物适于与所述制冷剂混合；且

确认用所述替代流体的所述蒸汽压缩系统的工作范围。

17.一种减少在润滑剂共混物的制冷剂的溶解度的方法，包括：

选择权利要求1所述的润滑剂共混物组合物以被包含作为与所述制冷剂的所选制冷剂混合的混合物，所述润滑剂共混物组合物适于与所述制冷剂混合；

当混合在一起时确认在所述蒸汽压缩系统的预期工作范围内所述润滑剂共混物组合物和所述所选制冷剂的混溶性；

当混合在一起时，确认在所述蒸汽压缩系统的所述预期工作范围内所述润滑剂共混物组合物和所述所选制冷剂的粘度。