CN110591799A - 用于维修保养制冷系统的机油组合物及制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

用于维修保养制冷系统的机油组合物及制备和使用方法，涉及制冷系统领域，所述机油组合物包括基础油、溶剂和添加剂，所述基础油包括矿物油和合成系基油中的至少一种，所述溶剂包括具有路易斯碱性质的醚，所述添加剂包括抗磨剂和润滑剂。将制备的机油组合物加入到制冷系统的压缩机机油中，可显著改善制冷效果，降低维修保养中的人力、物力和时间等成本。

Description

用于维修保养制冷系统的机油组合物及制备和使用方法
技术领域
本发明涉及制冷系统领域，尤其涉及用于维修保养制冷系统的机油组合物及制备和使用方法。
背景技术
制冷技术已经在工业、农业、国防、建筑、科学技术等各个部门中得到广泛应用，满足人们对生产和生活低温的需求。制冷技术研究的主要内容分为三个方面：(1)研究获得低温的方法、有关的机理以及与此相对应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学的分析和计算；(2)研究制冷剂的性质，从而为制冷系统提供性能满意的工作介质；(3)研究实现制冷循环所必须的各种机械和技术设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计，以及实现制装置的流程组织、系统配套设计等。制冷系统使用一定年限后，往往会出现制冷效果不理想、制冷系统局部或多处结霜而影响制冷效果甚至不工作等状况。制冷系统发生故障时，往往需要对风扇、压缩机、管路、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和毛细管等部件进行排查。如曹振华在2017年《西部皮革》39卷21期的101页《制冷系统维修中“脏、堵、漏”等常见故障的分析》中列举了制冷系统常见故障，并以案例的方式讲解其常用的维修方法。谢锦涛在2018年《汽车电器》第8期79-80页《汽车空调系统阻塞故障分析与探讨》一文中，以凯迪拉克SRX车型为例，对汽车空调系统阻塞故障进行案例分析，并提供解决方案。孙盛宇在2017年《科学技术创新》第33期63-64页《汽车空调制冷系统常见故障分析及维修方法》中列举了汽车空调制冷系统常见故障分析及排除方法。从这些案例中可以看出，制冷系统不制冷常见的原因是由于过滤器或干燥器脏堵等原因造成，此时需要将发生故障的过滤器或干燥器拆除、清洗或更换后才能解决，维修成本较高。
在国内公开的有关冷冻机油组合物的专利中，涉及都是适用于各种制冷设备的冷冻机油组合物及其制备方法。如广东美芝制冷设备有限公司在2017年公开的专利CN107474895A中涉及的是使用于车载空调压缩机的冷冻机油组合物，该组合物包含基础油、酚型抗氧剂、胺型抗氧剂和制冷剂，在100℃左右和120℃以上的温度下表现出较佳的抗氧化性能。日本出光兴产株式会社在2011年公开的CN101965392A、2014年公开的CN103620003A、2015年公开的CN105121611A、2016年公开的CN105531357A、2017年公开的CN106661477A、2018年公开的CN107614664A中的组合物，都是使用于车载空调、电动车载空调、煤气加热泵、空调、冰箱、自动售货机、陈列柜、各种供给热水系统、或冷冻兼供暖等系统的冷冻机油，不是用于制冷系统的维修保养。北京福润联石化科技开发有限公司在2008年公开的CN101177643A和2012年公开的CN101177643B、中国石油天然气股份有限公司在2012年公开的CN102485871A和2017年公开的CN106929127A、深圳市美可达科技有限公司在2014年公开的CN103881659A中，也是从节能提效方面的新型冷冻机油及其组合物，不是用于维修保养制冷系统的机油组合物。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供用于维修保养制冷系统的机油组合物及制备和使用方法，将机油组合物加入到制冷系统的压缩机机油中，可显著改善制冷效果，降低维修保养中的人力、物力和时间等成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
用于维修保养制冷系统的机油组合物，所述机油组合物包括基础油、溶剂和添加剂，所述基础油包括矿物油和合成系基油中的至少一种，所述溶剂包括具有路易斯碱性质的醚，所述添加剂包括抗磨剂和润滑剂。
所述基础油的体积含量为30％～50％，所述溶剂的体积含量为35％～45％，所述添加剂的体积含量为5％～35％。
所述抗磨剂的含量为3％～30％，所述润滑剂的含量为2％～5％。
所述具有路易斯碱性质的醚包括四乙二醇二甲醚、五乙二醇二甲醚、六乙二醇二甲醚中的至少一种。
所述抗磨剂包括磷酸酯，所述润滑剂包括硬脂酸酯。
所述磷酸酯包括磷酸三苯酯、磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯中的至少一种。
所述硬脂酸酯包括硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯中的至少一种。
用于维修保养制冷系统的机油组合物的制备方法，包括以下步骤：
1)根据制冷系统中压缩机的机油类型确定基础油类型，基础油与压缩机的机油类型一致；
2)量取基础油、溶剂、抗磨剂和润滑剂，并将基础油、溶剂、抗磨剂和润滑剂调合均匀即可制得机油组合物。
步骤2)中，调合的温度为60～80℃。
用于维修保养制冷系统的机油组合物的使用方法：将机油组合物直接加入到已经不能正常工作(非机械故障和线路故障)的制冷系统的压缩机中，按体积比计，机油组合物的加入量为压缩机原机油的5％～45％。
相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：
1、本发明所述机油组合物可直接加入已经不能正常工作或工作效果不理想(非机械故障和线路故障)制冷系统的压缩机中，加入量为原压缩机机油体积的5％～45％，加入具有修复功能的机油组合物后可让制冷系统正常工作，并显著改善制冷效果。
2、本发明所述机油组合物与市场上常用冷媒，包括R134a、R22、R32、R410、R401、R404等具有良好相容性，适用范围广，通用性强。
3、本发明制备方法和使用方法简单，可极大降低维修保养中的人力、物力和时间等成本。
4、本发明通过调节所述机油组合物中各组分的含量，可使机油组合物的40℃运动粘度与压缩机原机油接近，粘度稳定后即可使用。
5、本发明所述溶剂采用具有路易斯碱性质的醚，具有路易斯碱性质的醚除了具有优良的溶解性能外，还能选择吸收酸性气体并具有一定的抗氧化性，所述抗磨剂为无卤型磷酸酯，环保无污染。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例1
将30mL磷酸三苯酯、26mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、18mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、8mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、10mL硬脂酸丁酯加入到140mL的全合成PAG基础油里，放入恒温油浴锅里升温至80℃，搅拌至溶解完全；最后加入168mL四乙二醇二甲醚充分搅拌至混合均匀，即可得到400mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：有一台奥迪TT汽车的空调制冷系统已经使用5年，空调能正常出风但制冷效果不理想。经检查，该压缩机制冷剂类型是R134a，机油类型是PAG，机油量大约80mL。该制冷系统的各机械运行正常、压缩机无故障、管路无泄漏、制冷剂压力为0.3MPa。室内测试温度为27℃。汽车驻车状态下车门全开，通过踩油门的方式让发动机转速维持在1600r/min情况下，运行15min后出风口最低温度为10.1℃，这是测试对象空调设备现阶段的最大制冷能力。而后，从低压口缓慢泄压，使制冷剂压力泄至0.25Mpa，将36mL上述方法制备的机油组合物加入到该汽车空调系统的压缩机中，加注完成后制冷剂压力为0.28Mpa。运行13min后，检测出风口的温度为5.2℃，满足正常使用要求。
实施例2
步骤一：将15mL磷酸三苯酯、13mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、10mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、8mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、4mL硬脂酸酯丁酯加入容器放入恒温油浴锅里升温至80℃搅拌至溶解完全；步骤二：将60mL的全合成PAG基础油和90mL的五乙二醇二甲醚充分搅拌至完全溶解。将步骤一得到的溶液加入到步骤二的到的溶液里搅拌至混合均匀即可得到200mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：有一辆“东风景逸”汽车，已经使用5年半，经检测空调系统一切正常(机械运转正常，管路无泄漏，制冷剂压力为0.26MPa)，原压缩机制冷剂类型是R134a，机油类型为PAG，机油量是85mL。室外测试，室外温度为37.5℃。汽车在驻车状态下车门全开，空调温控制冷调整到最低，通风模式为内循环，风量开到4档(全开为5档)。通过踩油门使发动机转速维持在1500r/min，运行20min后，其出风口最低温度为15.5℃。之后通过释放制冷剂的方式将压力降至0.23MPa，再将39mL上述方法制备的机油组合物加入到该汽车空调系统的压缩机中，加注完成后制冷剂压力为0.26MPa。受测车辆仍保持此前状态，通过踩油门使发动机转速维持在1500r/min，运行20min后，检测出风口的温度为5.4℃。
实施例3
将14mL磷酸三苯酯、16mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、20mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、10mL硬脂酸甲酯加入到200mL的全合成POE基础油里，放入恒温油浴锅里升温至75℃，搅拌至溶解完全；最后加入140mL的六乙二醇二甲醚充分搅拌至混合均匀，即可得到400mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：通讯基站用空调(品牌格力；型号KF-72GW/E(7233L)R-N2YC01；机器序列号3004543000539；制冷剂型号R22；原标签显示其机油量为875mL，机油类型为POE)已使用6年，经检测空调能正常出风但制冷效果不好。检查发现该制冷系统的鼓风机正常、压缩机无故障、管路无泄漏、制冷剂压力为0.5MPa属正常值，运行时出风口最低温度为10.7℃，制冷效果不理想。将100mL上述方法制备的机油组合物加入到该空调系统的压缩机中运行32h后，检测出风口的温度为4.7℃，满足正常使用要求。
实施例4
将30mL磷酸三苯酯、26mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、18mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、8mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、10mL硬脂酸甲酯加入到140mL的矿物油里，放入恒温油浴锅里升温至75℃，搅拌至溶解完全；最后加入168mL的六乙二醇二甲醚充分搅拌至混合均匀，即可得到400mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：通讯基站用空调(品牌格力；型号KF-75lW/K(7533L)R-N4YC01；机器序列号008273000852；制冷剂型号R22；原标签显示其机油类型为矿物油，机油量为740mL)已使用7年，空调能正常出风但制冷效果不理想。经检查，该制冷系统的鼓风机正常、压缩机无故障、管路无泄漏、制冷剂压力为0.48MPa属正常值。经检测其运行时出风口最低温度为17.7℃，制冷效果不理想。将74mL上述方法制备的机油组合物加入到该空调系统的压缩机中运行44h后，检测出风口的温度为9.7℃，满足正常使用要求。
实施例5
将20mL磷酸三苯酯、20mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、20mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、10mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、10mL硬脂酸丙酯加入到160mL的全合成PAG基础油里，放入恒温油浴锅里升温至60℃，搅拌至溶解完全；最后加入160mL的四乙二醇二甲醚充分搅拌至混合均匀，即可得到400mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：中央空调一拖六(品牌日立；型号603DH-95C2Y；压缩机型号日立603DH-90C2Y；压缩机编号B915673；压缩机功率6P；制冷剂型号R22；压缩机标注其润滑油容量为为1.8L，润滑油类型为POE)使用约7年时间，每年使用时间约为7个月。经检测空调系统一切正常(机械运转正常，管路无泄漏，工作时制冷剂压力为0.45MPa)，室外温度为35.4℃，出风口温度最低值为13℃。将180mL上述方法制备的机油组合物加入到该空调系统的压缩机中，运行3h后再测得室外温度为35.2℃，出风口温度最低值为12℃。运行6h后再测得室外温度为33.5℃，出风口温度最低值为9℃。
实施例6
步骤一：将10mL磷酸三苯酯、13mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、9mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、4mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、10mL硬脂酸乙酯加入容器放入恒温油浴锅里升温至65℃搅拌至溶解完全；步骤二：将70mL的全合成POE基础油(35％)和84mL的四乙二醇二甲醚(42％)充分搅拌至完全溶解；将步骤一得到的溶液加入到步骤二到的溶液里搅拌至混合均匀即可得到200mL用于维修保养制冷系统的机油组合物。
测试情况：有一4.5m*5m*2m的45m3冷库，用作保鲜库，放鲜花。冷库使用设备品牌：谷轮，型号：ZB21KQE全封闭涡轮压缩机，压缩机功率3P，制冷剂型号R22，压缩机标注其润滑油容量为1.45L，润滑油类型为POE。该设备使用约3，现冷库温度无法降到3℃以下的工作要求。经检测该制冷系统(机械运转正常，管路无泄漏，膨胀阀整体结霜，膨胀阀到风机进口结霜，工作时低压0.35MPa，高压1.1MPa，)在室外环境温度30℃时，出风口温度6.8℃、冷库整体温度7.8℃。将上述方法制备的机油组合物从低压口加注200mL，运行1.5h后膨胀阀不结霜，出回气管结霜出风口温度从6.8℃降到3.5℃。运行3h后系统膨胀阀不结霜，出回气管不结霜，系统恢复正常，出风口温度从3.5℃降到-1℃，库温整体温度2.8℃，达到正常使用3℃以下要求。
实施例7
步骤一：将15mL磷酸三苯酯、13mL磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、9mL磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、4mL磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯、5mL硬脂酸乙酯加入容器放入恒温油浴锅里升温至65℃搅拌至溶解完全；步骤二：将70mL的全合成POE基础油和84mL的四乙二醇二甲醚充分搅拌至完全溶解；将步骤一得到的溶液加入到步骤二到的溶液里搅拌至混合均匀即可得到200mL用于维修制冷系统的机油组合物。
测试情况：有一台工业冷阱机(品牌成都欣牛；型号XLJ-21Z-WG/2；压缩机型号艾默生谷轮ZB21KQE；功率3HP；制冷剂类型R404a；润滑油类型POE，压缩机标注其润滑油量1.24L)使用约9年时间，每年只停机20天。经检测该制冷系统机械运转较正常，但压缩机顶部温度异常高，水滴测试呈立即蒸发再低。管路无泄漏，但高压管外壁全面结霜，低压管常温，设备完全处于不制冷状态。在环境温度27℃时，据称设备正常时可降至-30℃，-16℃时可达到其工作要求。将上述方法制备的机油组合物从低压口加注62mL，运行40min后高压管开始化霜，运行近1h后，压缩机与低压管交接处开始呈结霜现象，设备仪表显示温度持续下降。运行1.5h后，温度达到-16℃，满足工作要求。

Claims (10)

1.用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述机油组合物包括基础油、溶剂和添加剂，所述基础油包括矿物油和合成系基油中的至少一种，所述溶剂包括具有路易斯碱性质的醚，所述添加剂包括抗磨剂和润滑剂。
2.如权利要求1所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述基础油的体积含量为30％～50％，所述溶剂的体积含量为35％～45％，所述添加剂的体积含量为5％～35％。
3.如权利要求2所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述抗磨剂的含量为3％～30％，所述润滑剂的含量为2％～5％。
4.如权利要求1所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述具有路易斯碱性质的醚包括四乙二醇二甲醚、五乙二醇二甲醚、六乙二醇二甲醚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述抗磨剂包括磷酸酯，所述润滑剂包括硬脂酸酯。
6.如权利要求5所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述磷酸酯包括磷酸三苯酯、磷酸苯基(单叔丁基苯基)酯、磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯、磷酸苯基(三叔丁基苯基)酯中的至少一种。
7.如权利要求5所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物，其特征在于：所述硬脂酸酯包括硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)根据制冷系统中压缩机的机油类型确定基础油类型，基础油与压缩机的机油类型一致；
2)量取基础油、溶剂、抗磨剂和润滑剂，并将基础油、溶剂、抗磨剂和润滑剂调合均匀即可制得机油组合物。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，调合的温度为60～80℃。
10.权利要求1～7任一项所述的用于维修保养制冷系统的机油组合物的使用方法，其特征在于：将机油组合物加入到制冷系统的压缩机中，按体积比计，机油组合物的加入量为压缩机原机油的5％～45％。
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