CN1122796C - 制冷压缩机 - Google Patents

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本间吉治
福田克美
畠裕章
香曾我部弘胜
成好巧次
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Abstract

用于制冷循环的高压容器型或低压容器型制冷压缩机。它们均包括装有制冷机油和马达的密闭容器、以及压缩机部分。由高压容器型压缩机部分放出的高压制冷剂气体贮存于密闭容器中。由低压容器型压缩机部分放出的高压制冷剂气体直接由密封容器排放出去。制冷剂由不含氯的氟碳和/或氢氟碳型制冷剂组成，其临界温度≤40℃。制冷机油以脂肪酸酯油作为基油。其粘度在40℃时为2-70，100℃时为1-9cSt。

Description

制冷压缩机
本发明涉及一种制冷循环和制冷压缩机，特别涉及一种制冷循环构成材料系统，它包括适于无氯并具有40℃或更高的临界温度的氟利昂制冷剂，例如氟里昂134a的一种制冷机油的成份；以及难以被制冷机油的成份腐蚀变质的电器绝缘材料和一种干燥剂。
近年，含氯氟里昂(氯碳氯化合物，缩写为CFC)已被列入在规定之下使用的化合物清单之中，其原因在于全世界为解决环境保护，特别是臭氧层破坏和全球变暖问题。
所有包括在规定之下使用的化合物清单之中的氟里昂都是含氯氟里昂，例如氟里昂11，12，113，114，115，等等。氟里昂12，已被禁止用于制冷装置例如制冷机，干燥机等等作为制冷剂，它也已被列入此清单之中。
因此，需要一种能用来替代氟里昂12的制冷剂。氟氢碳化合物(HFC)对臭氧层具有较低的反应并在空气中有较短的分解周期，最近已被指定为一种替代制冷剂，氟利昂134a(1，1，1-四氟代乙烷，CH2FCF3)是这种制冷剂的一种典型例子。详细地说，在氟里昂12(CClF2，二氯二氟代甲烷)的消耗臭氧层潜能(OOP)为1时，氟里昂134a是零。当氟里昂12的全球变暖潜能(GWP)为1时，氟里昂134a的是0.3或更小。氟里昂134a不可燃并且在热力性质上与氟里昂12相似，便如温度-压力特性，因此，据说氟里昂134a有这样的优点，即它能对采用氟里昂12的制冷装置例如制冷机，干燥机和制冷压缩机进行改变不大的情况下投入实际使用。
然而，氟里昂134a具有一种独特的化学结构，因此有很特别的性质，由于它与制冷机油例如用于传统的使用氟里昂12的制冷系统中的矿物油和烷基苯油相溶性十分小，所以它根本不能投入实际应用。此外，这种溶剂，包括对润滑和压缩机机械部件滑动部分的耐磨性能的改进效果，对电气绝缘材料的影响，对干燥剂的影响等等都是问题。因此热切期望开发出一种新颖的构成压缩机和制冷装置的材料系统。
因此，在讨论制冷机油和制冷剂的可溶性之前，首先对使用氟里昂型制冷剂的传统制冷压缩机和制冷装置参照图7至图9进行说明。
图7是传统封闭式旋转压缩机的主要部件的垂直横剖视图。图8是说明压缩机的压缩部分的排气容积横剖视图。图9是表示普通制冷循环结构的示意图。
在图7中，序号1表示一个既可作为密封容器又作为油池的壳体。在壳体1中，容纳了电动机部分22和压缩机部分23。
电动机22是由定子19和转子20所组成，并且由铸铁制成的转轴4A安装在转子20中，转轴4A具有一偏心部分3和一个以空心形式制成在偏心部分3一侧的一个轴孔17。
定子19的绕线部分19a的芯线用亚胺酯膜涂覆，而且一聚对苯二甲酸乙二(醇)酯的电绝缘膜插在定子芯部和绕线部之间，转子4A具有一经磨削的光滑表面。
压缩机23，作为它的主要机械构件，具有一个由铁基烧结制品制成的气缸2，一个由铸铁制成的滚子7，它安装在转轴4A的偏心部3之中并且沿气缸2的内表面偏心转动；一个高速钢滑片，它在气缸2的槽8中往复运动，同时滑片一侧与滚子7相接触，而另一侧被弹簧9推着；以及一主轴承5和一辅助轴承6，它们均由铸铁或铁基烧结制品制成，它们设置在气缸的两端，作为转轴4A的轴承和作为气缸2的侧壁使用。
辅助轴承6具有一排气阀27，而排气盖25附在其上以便形成一消音器28。主轴承5，缸2和辅助轴承6用螺栓21紧固。
泵室12是由一个空间和围绕该空间的另件，即滑片10的背，气缸2的槽8，主轴承5和辅助轴承6所组成。
主轴承5具有一吸入件14，它能把环烷型或烷基苯型制冷机油13A吸到泵腔12之中，在该油中已溶解了贮存在壳1底部中的氟里昂气体。辅助轴承6有一排放口16，它能把制冷机油13A从泵腔12排到油管15之中，油管15设计成能够把制冷机油13A供给转轴4A的轴孔17，然后从轴孔17通过一支流开口18供给予定的滑动部分。
此种结构的旋转压缩机的动作参照图7和图8作以下说明。在压缩机运行时铸铁制成的转轴4A旋转，淬硬铸铁制成的滚子7随着转轴4A的旋转而转动，高速钢滑片10被弹簧9推动而它的另一端与滚子7相接触的同时滑片在铸铁或铁基烧结制品制成的气缸2上的槽8中往复运动。因此，滑片10压缩了通过制冷剂吸气口(没画)流入的制冷剂(氟里昂12)，并且该制冷剂通过制冷剂排放口24由排放管29排出压缩机。定子的绕线部19a和电绝缘膜(没画)浸泡在含有溶解了氟里昂的制冷机油之中，或者它们暴露在具有制冷机油的薄雾的环境之中。
在由氟里昂12和矿物油或烷基苯油所构成的传统制冷机油的混合物的情况下，氟里昂12在所有使用范围内与制冷机油都完全溶解，所以根本没有必要去留心制冷机油与氟里昂134a间可溶性所涉及的各种在后面还要详细叙述的问题，即在压缩机和热交换器中的制冷机油的积存处，制冷剂和制冷制油都分离成两层。然而，在具有独独性质的无氯氟代碳氢化合物类的制冷剂，例如氟里昂134a的情况下，制冷剂与制冷机油的可溶性在实际中成了最严重的问题，因为不存在能够容易溶解在制冷剂之中的实际的制冷机油。
一般说来，为改进压缩机的性能，即性能系数(COP)-它表示能量效率，减少压缩机的机械损耗和加大容积效率是必要的。
制冷压缩机的机械损失主要包括机械部件上颈轴承和推力轴承上的摩擦损失和搅动油的动力损失。一般来说，最好的手段是减少摩擦系统(μ)的值，它由下列基于桓枢轴承的流体动力学的润滑理论的下列公式所规定：
               μ＝2π2(D/C)ηN/P                    (9)
其中N：转速
    P：表面压力
   η：粘度
    D：轴径
    C：径向间隙
这个事实表明，在流体动力润滑条件下运行的制冷压缩机，不仅关于尺寸和形状的结构因素与压缩机的机械损失密切相关，而且含有溶解的氟里昂的制冷机油的实际粘度，该粘度是个受运行环境影响的因素，也与压缩机的机械损失密切相关。
另一方面，为保持最高的容积效率，必需在压缩制冷剂气体的机械腔中，对压缩制冷气体工作另件之间进行密封，防止制冷气体从高压倒向低压侧泄漏。应当指出在这种情况下，含有溶解了制冷剂的制冷机油的实际粘度具有重要作用。
如上所述，在先前的使用了氟里昂12的制冷压缩机和使用这种制冷压缩机的制冷装置中，对于改进压缩机性能来说，重要的是在通常运行条件下估价设立在运行点处含有溶解了制冷剂的制冷机油的最佳实际粘度。
即使在少有的情况下，在比通常运行条件严酷的多的高温环境中，制冷装置例如制冷机或干燥机也能运转。在这种情况下，装置的润滑进入了称之为临界润滑区域，在这区域中润滑油层变薄，使得轴承的滑动部分的金属表面相互接触。随后，摩擦系数立即增加，导致发热，因此，在轴承和转轴之间发生了磨伤或咬合及粘着现象并使制冷压缩机的可靠性恶化。因此，为了甚至在临界润滑条件下也能防止致命的问题发生，需要某些考虑，在传统使用氟里昂12的制冷压缩机中，氟里昂12中的氯有效地作为一种极端压力作用剂作用。详细地说，当在轴承和转轴之间发生磨伤或咬合和粘着现象时，溶解在制冷机油中的制冷剂氟里昂12作为轴承润滑油使磨伤或咬合及粘着现象所产生的摩擦热分解，而氯，即分解的产物与轴承表面的铁发生反应，生成作为一种润滑剂的氯化铁。
如上所述，在制冷装置使用了高压容器型旋转压缩机的情况中，例如冰箱，制冷压缩机和制冷装置，在它们满足了下面要说明的周围温度30℃的运行条件下，它们在表示能量效率的性能系数和产品可靠性方面是令人满意的，而且大多数产品在这种范围内使用。压缩机的排放压力：大约10kg/cm2abs；油温：大约100℃；制冷机油：烷基苯油或矿物油，粘度在40℃时56cSt，在100℃时6cSt，实际粘度在1到4cSt中变化。
另一方面，在使用低压容器型往复压缩机(其结构和运转说明省略了)的制冷装置的情况中，例如，冰箱，已使用的制冷压缩机和制冷装置在周围温度为30℃时满足下列运行条件；压缩机的吸气压力：大约1.6kg/cm2abs；温度：85℃，制冷机油：矿物油，粘度在40℃时8到15cSt，在100℃时1.8到4.2cSt，实际粘度在2到6cSt变化。
其次，由吸气、压缩，然后排出氟里昂类制冷剂的制冷压缩机提供的基本制冷循环，下面参照图9来说明。
如图9所示，压缩机40压缩一种低温，低压的制冷剂气体，结果排出高温、高压的制冷剂气体并将其送至冷凝器41。送至冷凝器41的制冷剂气体变成高压，高温的制冷剂液体，同时把它的热释放到空气之中，然后它被送到膨胀机构42(例如一个膨胀阀或一个毛细管)，同时由干燥器45使其脱水。通过膨胀机构的高温，高压的制冷剂液体由于挤压效应变成低温、低压的湿蒸汽，并被送至蒸发器43。使导入蒸发器43中的制冷剂蒸发，同时从周围吸收热，并且从蒸发器43出来的低温、低压气体被吸入压缩机40中。此后，重复上述循环。
此处的制冷剂，氟里昂12先前已被使用。然而，如前所述，氟里昂12是在规定之下使用。采用氟里昂134a替代氟里昂12，因为用于氟里昂12的传统的矿物类或烷基苯类的制冷机油与氟里昂134a可溶性很小从而产生了很多问题。因此，与氟里昂134a具有很好互溶性的制冷机油已被有力地开发，并且已提出各种制冷机油。这种制冷机油的典型例子，公知的是具有醚链的化合物，下面举例说明。
例如，日本专利申请公开号1-259093，披露了“一种用于氟里昂压缩机的制冷机油”它是由通式表达的一种丙二醇的单醚做为基油
Figure C9810951800161
其中R是一个具有1到8个碳原子的烷基团，而n是一个4到19的整数。日本专利申请公开号1-259094披露了一种二乙醚型化合物，它是通过醚化丙二醇的一端而获得的，它由通式表示为：其中每个R1，R2是一个具有1到8个碳原子的烷基因，而n是一个整数(平均分子重量：300到600)，而且日本专利申请公开号1-259095披露了一种单醚型化合物，它是一种丙二醇和乙二醇的聚合物，由通式表示为：其中R是一个具有1到14个碳原子的烷基团，而m和n是整数，m∶n的比例是6∶4到1∶9(平均分子重量：300到2,000)。
这些聚亚烷基二醇与传统的矿物油和烷基苯油的差别叙述如下。由于把乙醚链引入分子，提高了对氟里昂134a的亲和性，大大改进了与氟里昂134a的互溶性，因此，在压缩机的滑动部分制冷润滑分离成两层的现象(制冷剂和制冷机油相互不可溶并分离的现象，以后仅称为“两层分离”)能够被防止了；由于油粘着到热交换器的内壁的滞留现象被制止而导致油回流到压缩机，并且解决了涉及压缩机和制冷装置可靠性的诸问题，例如，在压缩机的滑动部分上的磨伤和咬合问题。
然而，这种含有如此大量醚键(C-O-C)的化合物，有下列缺点，
(1)它们具有高的饱和水吸收率(它们易吸水)；
(2)它们具有低的体积电阻率；
(3)它们具有低的氧化稳定性，使得整个酸值易于增加。
因此，这些化合物不适合用于把封闭电机作为制冷压缩机和制冷装置的电动机。即，虽然这些化合物改进了与制冷剂的可溶性，但它们浸蚀电机的绝缘材料，导致电绝缘性能恶化是个缺点。上述所有化合物中，具有醚键的端基是可用氢封端，而氢进一步增加了吸湿率。因此，已经提出用一酯基替代氢以获得由下列分子式表示的一种制冷机油(见日本专利申请公开号2-132178)
其中R是一个烃基，R1是一个亚烷基，R2是一个烷基，而n是一个整数，它使化合物的粘度在10到300cSt变化(40℃时)。
然而，用这种化合物的制冷剂改进可溶性也是通过分子中大量的醚键带来的，象上述化合物一样，这种化合物也有上述化合物情况下的同样问题。
因此，具有醚键的化合物因为上述问题(1)而趋向吸水，并且化合物自身由于水而水解变得不稳定。进一步说，水的冷冻，阻塞了制冷循环的毛细管，扰乱了压力平衡。化合物的体积电阻率如问题(2)所述一样低，使电绝缘性质恶化。当整个酸值如问题(3)所述一样增加时，化合物被水解，变得不稳定。
如上所述，作为一种传统制冷剂氟里昂12的替代制冷剂来使用的氟里昂134a也有下列致命问题。由于它的独特的分子结构，氟里昂134a对先前已用的矿物类或烷基苯类制冷机油亲和力低，因此它缺少与制冷压缩机和制冷装置中必不可少的制冷机油的可溶性。
已作为尝试改进这种可溶性，但是伴随而来的问题，例如电绝缘性质的恶化，水的问题，以及不稳定性问题，例如由酸对化合物的水解和分解。每个问题在下面都有更详细的说明。
(1)、具有坏的可溶性的一种制冷机油从下述的使用性能和可靠性的观点来看，不能在制冷压缩机和制冷装置中投入实际使用。
一般来说，当一种制冷机油在制冷剂中的可溶性低时，从压缩机排出的油在热交换器中被分离并且油粘着到壁的表面上并停留下来，使返回压缩机的油量减少。随后，压缩机中的油面降低，这样一种称之为干油现象发生，结果使油面降低。
当压缩机暴露在密封大量制冷剂的制冷装置中的低温环境中时，下述麻烦发生了，在一个称之为搁置不动状态，在此状态液体制冷剂优先呈现在压缩机的底部，出现在底部的低粘度液体制冷剂作为两层分离的结果被加到转轴的滑动部分，使得润滑油膜的确保变得困难，导致损坏压缩机。
另一方面，对于制冷装置，已分离粘着到低温的蒸发器的内壁的制冷机油，形成一绝热层，因此它严重地抑制了热传导能力。加之，当这种制冷机油的蜡堵塞了膨胀机构(毛细管)或管道，制冷剂的循环量大大减少，导致制冷能力降低。对于压缩机，吸入气体的压力降低，而排放气体的压力增加。因此，制冷机油的热恶化和对轴承的损坏发生了，结果制冷压缩机和制冷装置长期可靠性大大降低了。
因此，(1)本发明的第一个目的是解决这种传统问题并提供一种制冷装置和一种制冷压缩机，它备有一种制冷机油，该油适于与不含氯的氟里昂类制冷剂，典型例子是氟里昂134a，高度可溶，更特别的是，本发明主要做出的改进是关于，例如。
(1)水吸收性质；
(2)体积电阻率；
(3)氧化恶化。
并且探求一种新颖的制冷机油成份，它与氟里昂134a在制冷压缩机和制冷装置所有运行情况下都是可溶的。也试图提供一种在不同的制冷装置和制冷压缩机中具有优良使用性能，效率和可靠性的制冷系统，这些制冷装置和制冷压缩机用途是不同的。通过开发至少下列二种制冷油实现的：一种用于中温制冷装置例如干燥机的制冷油，它完成第一目的，即获得0℃或更低的临界的溶解温度；而另一种用于低温制冷装置例如冰箱的制冷油，它完成第二目的，即获得-30℃或更低的临界温度。
(2)、在长期运转中，它的好处是防止全球变暖(GWP)，提高在制冷压缩机和制冷装置通常运行的一般使用情况下的性能系数(COP)(它表示的是能量效率，即制冷压缩机的制冷能力与输入能量之比)。
为改进压缩机的性能，减少对压缩机的输入能量，必需减少基于同轴轴承的流体动力润滑理论的摩擦系数。为此，必须测定用于本发明的制冷机油中氟里昂134a的可溶性，并由此确定用于压缩机中油的实际粘度的最佳值。在实际粘度优化被确定后，轴承的摩擦系数变为最小而压缩机和用此压缩机的制冷装置的性能系数变成最大。
因此，本发明的第二个目的是基于上述轴承理论，通过确定最适用于使用高压容器型旋转压缩机或低压容器型往复式压缩机的制冷机油的粘度范围，获得高使用性能和高度可靠性。
(3)、然而，在实际中虽然十分稀少，但存在极端艰难的运行情况，这种运行在于比设计者所要求的更艰难的高温环境或超载条件下运行，即使在这种情况下，也应保证有足够的可靠性。
在用氟里昂134a的压缩机中，在远离同轴轴承的流体动力润滑区域的所谓临界润滑区域(在此区域发生金属表面的接触)，压缩机轴承的滑动部分的磨伤或咬合比使用传统制冷剂氟里昂12的压缩机更经常地发生。
当在轴承滑动部分中产生金属表面的接触时，溶于油的氟里昂12分解形成氯化铁覆盖在铁基滑动摩擦表面上，这种氯化铁作为一种极压添加剂抑制了粘着和咬合的发生。
另一方面，因为氟里昂134a是一种无氯制冷剂，氯不可能施加到使用了氟里昂134a的压缩机上，因此，不象氟里昂12，对氟里昂134a不能期望它有上述极压添加剂的作用。
因此，本发明的第三个目的是提供一种制冷装置和一种制冷压缩机，在它们之中，采用了以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂制冷剂和含有极压添加剂的制冷机油，甚至在油跑出了压缩机的滑动轴承并在极端恶劣的条件下运行时，也能防止滑动部分的磨伤和咬合以及保证足够的可靠性。
(4)、本发明第四个目的是提供一种制冷压缩机和一种制冷装置，它们采用了一种由以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂制冷剂和一种制冷机油所组成的混合物，并且具有一电绝缘系统、其中电绝缘材料例如电绝缘膜和构成电动机部分的有绝缘涂层的绕线都具有足够的长时期的可靠性
(5)、氟里昂134a具有高吸水率而与氟里昂134a可溶的制冷机油虽有改进但比较亲水。因此，它们两者都趋向于把水带入制冷循环。在制冷装置中的水被冻结在蒸发器低温一侧并堵塞了小直径的管子，例如毛细管，从而降低了制冷能力。进一步说，在长期运转中，制冷机油，制冷剂，电绝缘材料等等，经受水解作用，使得性能失去，例如导致酸性物质的产生和机械强度的降低。
因此，本发明的第五个目的是提供一种制冷装置，其中以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂制冷剂和制冷机油共存，而且具有一个装有干燥剂的干燥器，由于它仅仅分离和吸取了水而不吸收制冷剂，从而有效地改进了制冷装置的可靠性。
附图的简要说明。
图1是一个表示两层分离温度的曲线图，它说明氟里昂134a与每种制冷机油的可溶性。其中，A1是矿物油和烷基苯油的更低的临界溶解温度：40℃或更高；B1是本发明的第一指标；C1是本发明的第二指标。
图2是表示在每种制冷机油中溶解的水的量和它的体积电阻率之间关系的曲线图。
图3是表示在高压容器型旋转压缩机额定运转时，每种制冷机油的实际粘度和性能系数之间的关系的曲线图。其中，制冷剂：氟里昂134a，运行条件：100V，60Hz，箱中压力：10.6kg/cm abs，油温：105℃。图中，A3是例4的酯油；B3是例10的酯油；C3是例5的酯油；D3是例14的酯油；E3是例17的酯油；F3是传统例3的PAG56；O是比较例的氟里昂12和烷基苯。
图4是表示在低压容器型往复式压缩机额定运转时，实际粘度和性能系数之间关系的曲线图。其中，制冷剂：氟里昂134a，运行条件：100V，50Hz，箱中压力：16kg/cm2 abs，温度：85℃。图中，A4是例4的酯油(40℃，5.5cSt)；B4是例10的酯油(40℃，14.9cSt)；C4是例9的酯油(40℃，22.0cSt)；D4是例14的酯油(40℃，32.6cSt)；E4是例17的酯油(40℃，56.6cSt)。
图5是表示用铁基摩擦滑动表面的FALEX试验和用含有溶解氟里昂134a的油进行高压气氛摩擦试验之间关系的曲线图。其中，①是例10的制冷机油在表1之中无极端压力剂，②是①加CHELEXH-101wt％③是①加丁基聚氧丙二醇磷酸酯1wt％。
图6是表示由FALEX试验产生的磨损曲线图。其中，样品4是仅有例10的制冷机油(不含极端压力剂)，样品5是样品4加极端压力剂(丁基聚氧丙烯磷酸酯)0.05wt％，样品6是仅有例17的制冷机油(具有提高的粘度但不含极端压力剂)，样品7是样品4加极端压力剂(烷基聚氧亚烷基磷酸酯)1.0wt％，样品8是样品4加极端压力剂(二烷基磷酸酯)1.0wt％。
图7是密封旋转压缩机的主要另件垂直横剖视图。
图8是旋转压缩机的压缩机构件的主要另件的垂直横剖视图。
图9是表示制冷装置的制冷循环结构的示意图。
1.本发明的上述第一个目的由一种制冷装置能够完成，该制冷装置包括一个制冷循环，它包括至少一个压缩机，冷凝器，干燥器，膨胀机构和蒸发器，制冷剂主要由一种无氯碳氟化合物类具有40℃或更高的临界温度制冷剂和一种制冷机油所组成，该油包括作为基油的具有一种或多种脂酸的酯油，在它的分子中至少含有两个酯链
Figure C9810951800221
并且它的粘度在40℃时是2到70cSt，在100℃时是1到9cSt。
如上所述，酯油绝对需要一种具有一种或多种脂肪酸的酯，它的分子中至少含有二个酯键。有一个酯键的一种或多种脂肪酸的酯油与制冷剂的混溶性很差，因此不能使用。有一种或多种脂肪酸的可用酯油能够通过醇与一种或多种脂肪酸的酯化反应而得到。对于醇，最好是多元醇。脂肪酸，最好是有1到6个碳原子的脂肪酸。脂肪酸可以是一价或多价的，酯油包括受阻酯油和复合酯油。从与制冷剂混溶性的观点来看，具有支链结构的酯油优于具有直链结构的酯油。以下通式(1)至(5)给出了一种或多种酯肪酸的实际酯油的实例。
由分子式(1)到(4)所代表的酯油是受阻酯油，由分子式(5)所代表的酯油是复合酯油。
这些酯油可以单个或二个或多个结合一起使用。制冷机油包括至少把这些酯油重量的50％作为基油，并且可用其他公知的制冷机油构成达到平衡。
          (R1CH2)2C(CH2OCOR2)2……………(1)
(新戊二醇(简称为NPG)类醇的酯的实例，它的分子中含有二个酯)
           R1CH2C(CH2OCOR2)3………………(2)
(三羟甲基烷基丙烷(简称为TMP)的酯的实例，它的分子中含有三个酯链)
             C(CH2OCOR2)4……………(3)
(季戊四醇(简称为PET)的酯的实例，它的分子中含有4个酯键)
     (R2COOCH2)3CCH2OCH2C(CH2OCOR2)3……………(4)
(二季戊四醇(简称为DPET)的酯的实例，它的分子中含有6个酯键)
(在分子中含有4个或更多的酯链的复合酯的实例)
在上述总分子式中，R1是H或者是一个具有1到3个碳原子的烷基团。R2是一个具有5到12个碳原子的直链或支链的烷基。R3是一个具有1到3个碳原子的烷基，而n是一个0到5的整数。
以上述通式(1)到(4)所代表的酯是多羟基醇和一元羧酸的酯。作为这种酯，可通过任意选择醇和一种或多种的一元羧酸的组合和这些成分的比例能获得所要求的粘度等级的酯。
作为通式(5)所代表的复合酯，它具有高粘度和宽的临界溶液温度范围的酯，可以通过以下方法获得：从各种化学结构中选用中枢二元酸(二羧酯)组分的化学结构[各种化学结构衍生于丁二酸(n＝2)，戊二酸(简称为Glut)，己二酸(简称为AZP)，庚二酸，辛二酸，壬二酸，和癸二酸(n＝8)]，从各种化合物中选择多羧基醇组分和末端一元羧酸组分，并变化其混合比例(克分子分数)。
由分子式R2COOH代表的一元羧酸可以是直链状或支链的。后者包括2-乙基己酸(2EH)，2-甲基己酸(i-G7)，3，5，5-三甲基己酸，3，5-二甲基己酸(I-C8)，2-甲基庚酸。一元羧酸可以单独或两种或多种结合一起使用。
制冷机油的基油是通过用这些受阻酯油调整粘度来制备的，而复合酯是单独或两种或多种的结合。
本发明所用的制冷剂主要由无氯并具有40℃或更高的临界温度的氟碳类制冷剂组成，它包括氢碳氟化合物和碳氟化合物。氢碳氟化合物特别的实例是二氟甲烷(R32)，五氟乙烷(R125)1，1，2，2-四氟乙烷(R134)，1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)，1，1，2-三氟乙烷(R143)，1，1，1-三氟乙烷(R143a)，1，1-二氟乙烷(R152a)和一氟乙烷(R161)。碳氟化合物特别的例子是六氟丙烷(C216)和八氟环丁烷(C318)。这些当中，1，1，2，2-四氟乙烷(R134)，1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)，1，1，2-三氟乙烷(R143)，1，1，1-三氟乙烷(R143a)和六氟丙烷(C216)都有接近传统制冷剂二氯氟甲烷(R12)的沸点，而且是最好作为替代的制冷剂。上述例举的氢碳氟化合物或碳氟化合物类制冷剂都能单独或成混合物来使用。
调节制冷剂的临界温度达到40℃或更高的原因是要求制冷装置中冷凝器的冷凝温度是40℃。
1)本发明的上述第二个目的，一则是通过用制冷循环中的高压容器型制冷压缩机来完成的。该压缩机包括-贮存制冷机油的密封容器，该容器可容纳由定子和转子组成的电机，一根转轴装在转子内，通过转轴把压缩机部分连接到电机上，而且在这容器中贮存有从压缩机部分排出的高压制冷剂气体，该制冷剂主要由无氯而且具有40℃或更高的临界温度的碳氟化合物类的制冷剂组成，而该制冷机油包括一种或多种脂肪酸的酯油作为基油，它的分子中至少含有二个酯键并且其粘度在40℃时是2到70cSt，在100℃时是1到9cSt。
一种或多种脂肪酸的酯油，它的分子含有至少二个酯键，其结构如上详细地描述。
例如，在高压容器型旋转压缩机中，预先封入前面所讲的制冷机油，它具有的粘度在40℃时是2到70cSt，最好是5.0到32cSt，使得含有溶解了氟里昂134a的该油的实际粘度(在9到11kg/cm2气态压力和大约100℃的油温时)可以是1.0至4.0cSt。
2)此外，本发明上述的第二个目的可通过低压容器型制冷压缩机来完成。该压缩机包括一个贮存制冷机油的密封容器，这容器可容纳由定子和转子组成的电机，安装在转子之中一根转轴，通过转轴把压缩机部分连到电机上。由压缩机部分排出的高压制冷剂气体直接从此容器排出。该制冷剂主要由无氯而且具有40℃或更高的临界温度的碳氟化合物类的制冷剂所组成。该制冷机油包括一种或多种脂肪酸的酯油作为基油，它的分子中至少含有二个酯键
Figure C9810951800251
并且其粘度在40℃时是2到70cSt，在100℃时是1到9cSt。
一种或多种脂肪酸的酯油，它的分子中至少含有二个酯键，其结构如前所述。
例如，在一个低压容器型的往复式压缩机中，首先封入先前所述的制冷机油，它的粘度在40℃时是5.0到15cSt，在100℃时是2.0到4.0cSt，使得含溶解有氟里昂134a的该油的实际粘度(在吸气压力是1.0到2.0kg/cm2 abs，油温85℃时)可以是2.0到4.5cSt。
3)本发明的上述第三个目的通过在前述制冷机油中加入特压添加剂来完成。
特压添加剂作为滑动部位的磨损防止剂来使用并且包括，例如由通式(6)和(7)所代表的烷基聚亚氧烷基磷酸酯，和由通式(8)所代表的二烷基磷酸酯：
Figure C9810951800262
其中R4是一个具有1到8个碳原子的烷基团，R5是H或是一个具有1到3个碳原子的烷基团(分子重量：400到700)
式中，R6是一个具有8到16个碳原子的烷基团。
这些磷酸酯可以被单独或二种或多种结合在一起加入。加入制冷机油中实际的磷酸酯量是0.05％到10wt％。
把酸吸收剂，抗氧化剂，消泡剂等等与极压添加剂(防磨损剂)一起加入也是有效的。
当酸的成份出现在制冷机油中时，酯油被酸成份分解变得不稳定。因此，加入酸吸收剂为去掉酸成份。例如，与酸反应的环氧化合物之类的化合物最好作为酸吸收剂。酸吸收剂特别好的例子是具有一个环氧基和一个醚键的化合物，例如，二环氧甘油醚化合物，如多亚烷基二醇二环氧甘油醚；一缩水甘油醚化合物例如苯基缩水甘油醚；以及脂族的环状环氧化合物。其理由是这类化合物的环氧树脂基吸收酸并且乙醚键在某种程度上有助于改进制冷机油与制冷剂的可熔性。
上述其他添加剂的说明是：例如，氯吸收剂，用以防止残留物，例如在生产压缩机或制冷装置时所用的含氯去污剂的影响，防止油在循环和贮存时氧化而变质的添加剂，以及防止起泡的添加剂。这些添加剂可以从传统的一般技术中所用的添加剂中选择而在本发明中不是关键性的。
4)为达到第四个目的，构成下面要说明的电机部分和绝缘涂覆绕线的绝缘漆用在制冷装置和制冷压缩机中。制冷装置和压缩机相类似地使用了以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂类制冷剂和一种包括上述例举的一种或多种脂肪酸的酯油为基油的制冷机油。作为绝缘膜，使用具有50℃或更高的玻璃化转变温度的结晶塑料膜或者用合成膜，它是通过用有高玻璃化转变温度的树脂层覆盖在有低玻璃化转变温度的膜上制成的。作为绝缘涂覆的绕线，使用涂有120℃或更高玻璃化转变温度的漆的漆包线或者具有由低玻璃化转变温度的底层和具有高玻璃化转变温度的上层所组成复合涂层的漆包线。
作为绝缘膜，为了实用，最好使用至少一种绝缘膜，它从膜的组成组中选出，组中有：聚对苯二酸亚乙基酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚苯硫，聚苯硫，聚醚醚酮，聚萘二酸亚乙基酯，聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。当涂覆漆时，最好使用至少从绝缘层构成组中选用的一种绝缘层，该组有聚酰亚胺酯，聚酰胺和聚酰胺-酰亚胺。
5)为达到第五个目的，一种合成沸石被用作干燥剂装入干燥器中，合成沸石是一种复合盐所组成的，复合盐是由碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐所组成；沸石有3.3埃(A)直径或更小的气孔，而且二氧化碳气体的吸收能力(在25℃和二氧化碳气体局部压力为250mmHg时)是1.0％或更小；干燥器在先前讲过的制冷装置时，它相类似地采用了以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂型制冷剂和上述例举的一种或多种脂肪酸的酯油为基油的制冷机油。
在制冷装置中，至少包括一个压缩机，冷凝器，膨胀机构和蒸发器，并且使用以氟里昂134a为代表的无氯氟昂型制冷剂，根据本发明的制冷机油，它至少包括一种选自由受阻酯和复合酯组成的一组的酯，它的分子中含有两个或多个酯键，并且它的粘度在40℃时是2到70cSt，最好是5到32cSt，100℃时是1到9cSt，最好是2到6cSt，它在制冷装置所用另件的整个温度范围内与制冷剂都有很好的可溶性。因此，在制冷剂和制冷机油之间不存在两层分离的现象。由于无两层分离出现在压缩机的贮油空间中，所以能保证油供应到滑动部位，而压缩机排出的氟里昂气体被冷凝器冷凝成液态，也就是说，油在蒸发器中总是以这种状态，在环境温度为-30℃或更低的条件下溶解在低粘度的氟里昂134a当中。所以，总的看来，氟里昂气体是呈低粘度状态，从而油返回到压缩机有了改进。
因此压缩机中油面降低被防止了，从而能保证油供给滑动部位，也就解决了所产生的磨伤和咬合的问题。
进一步说，与传统的聚亚氧烷基乙二醇油不同，上述的制冷机油具有传统油的十分之一或更小的低的饱和水量，对氧化变质来说，稳定性上有很大改进效果，而且体积电阻率是1013Ωm，这与电绝缘油一样高。因此在一制冷压缩机中，该机包括一个容纳电机部分的压力容器和在一使用该制冷压缩机的制冷装置中，本发明的制冷机油不会从氟里昂134a中分离出来，而且就压缩机的使用性能和可靠性来说，它具有优良的特性。由于本制冷机油与传统的含氯氟里昂如氟里昂12和氟里昂22也具有良好的可溶性，如果需要，这种传统的含氯制冷剂也能在具有氟里昂134a的混合物中替代一部分氟里昂134a。
当本发明的粘度在40℃时为5到32cSt的制冷机油被封入高压容器型旋转压缩机中并且测量压缩机的性能系数时，在所用的油的粘度是15cSt的情况下，性能系数达到峰值。在所用的油粘度是5到32cSt时，性能系数大约是1.4或更多，该值相当于在使用传统的氟里昂12和烷基苯油相结合情况下性能系数定为1时的0.95到0.93。这值表明该油没有产生实际问题。本发明的粘度在40℃为56cSt的制冷机油在压缩机的性能系数上优于聚亚氧烷基乙二醇油。这种优越性的原因如下：油中所含的酯键自身经过分子定向，主要在压缩机轴承和转轴的铁基滑动部位的表面上，改进了润滑，此外，由于油在氟里昂134a中的高溶解性，使它的实际粘度减少，从而减少了机械损失，这些效果叠加起来改进了压缩机的性能系数。
另一方面，在低压容器型往复式压缩机的情况下，由于压缩机是在1到2kg/cm2 abs容器中低压情况下运行，溶解的氟里昂134a的量和实际粘度仅仅在很窄的范围内变化。因此，制冷剂和制冷机油的特性几乎不取决于它们的种类，已经发现粘度在40℃时是5到15cSt，100℃时是2到4cSt的油在可靠性和性能特性上都很好。
当本发明的制冷机油与一种特压添加剂适当的量(0.05到10wt％)相混合，例如与一种强的，在分子中保持OH基的第一或第二磷酸酯，如烷基聚亚氧烷基磷酸酯或二烷基磷酸酯相混合，混和的结果推动具有酯键的润滑薄膜进行分子定向，在压缩机轴承和轴构成的滑动部位的铁基表面上，并形成一层更强的磷酸酯化学的吸附膜。因此，这种混合进一步改进了滑动部位的润滑，防止了磨伤和咬合。
当检查本发明的含有特压添加剂的制冷机油的润滑性质时，在FALEX试验中(油的粘附试验)，表面临界粘附压力大大增加了，试验是在没有氟里昂134a溶于油下进行的。此外，当测定使用了含有极压添加剂，含有溶解了50％氟里昂134a的制冷机油的情况下铁基滑动件的磨损时，与高浓度的氟里昂134a的溶解相似，磨损能够比不含有极压添加剂的油的情况下减少到五分之一或更少。加入极压添加剂的量合适的范围是上述的0.05％到10wt％。磨损试验的结果如图6所示，后面给出了实例的特别说明。如图6中所示，表示出加入了极压添加剂对磨损的减少的作用。
传统的附加剂，例如酸吸收剂，抗氧化剂，除泡剂等等都能与极压添加剂混合在一起。
其次，以下解释本发明的制冷机油和氟里昂134a的压缩机的电绝缘材料一起使用的情况。作为一种绝缘膜用在电机中用作电绝缘材料，使用具有50℃或更高玻璃化转变温度的结晶塑料膜。绝缘膜包括聚对苯二甲酸亚乙基酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚苯硫，聚醚醚酮，聚萘二酸亚乙基酯，聚酰胺-酰亚胺和聚酰胺膜，和具有高玻璃化转变温度的树脂层覆盖具有低玻璃化转变温度的薄膜所获得的复合膜。这些膜在抗拉强度和电绝缘特性方面几乎不变质而且无实际问题：这是因为此薄膜比传统的聚亚氧烷基乙二醇油所带水量少得多，产生的酸量小的多，因此薄膜本身几乎没有水解变质现象。
一种具有120℃或更高玻璃化转变温度的涂漆用在电机部分的绕线上，涂漆包括例如单层聚酯酰亚胺，聚酰胺，聚酰胺-酰亚胺和类似物，而复合涂漆膜是在具有低玻璃化转变温度的底层上形成具有高玻璃化转变温度的上层而得到的。象上述的膜，这些涂漆几乎不会被水解，破裂，软化，膨胀，被低的击穿电压等变质，因此，实际中对改进可靠性是有用的。在某些情况下，使自润滑或外润滑剂包含在磁线上的涂漆当中，使其具有自润滑性质，以改进其电学上的工作能力。上述内含物加入之前该涂漆的主要特性本身就具备了。
最后，解释一种装入氟里昂134a和本发明已述的制冷机油共存在制冷装置中干燥器里的干燥剂。在本发明中，最好用由碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐所组成的复合盐构成的合成沸石，它有直径为3.3埃的或更小的气孔，它的二氧化碳的吸收能力在25℃以及二氧化碳的分压为250mmHg时是1.0％或更小，这种合成沸石，XH-9和XH-600(商品名称，由UNION SHOWA K.K制造)可作为例子。这二者都有很小的氟离子吸收作用。如上述的合成沸石除了有1.5％或更多的二氧化碳气体吸收能力以外，还有0.24％或更多的氟吸收作用，因而导致吸收特性恶化，并破坏了作为分子筛的强度。此外，这种合成沸石晶体被腐蚀分解的产物堵塞制冷循环的管子或损坏压缩机的轴承滑动部位。当确定本发明的气孔直径时考虑了这种与上述的二氧化碳的吸收能力有关的情况后，就不会产生上述麻烦并可以组成一个高可靠性的制冷装置。
本发明的实例下面参考图1到图6和表1到表4来说明。
实例1到17
这些例子说明的是完成本发明第一个目的的实施例，在与制冷循环和制冷压缩机有关的封闭旋转式压缩机内，氟里昂134a作为一种制冷剂，而制冷机油用表1中所列的每种脂油，其分子中含有二个或多个酯基并且其粘度在40℃时是2到70cSt，在100℃时是1到9cSt。为了比较，传统制冷机油有关数据表示在表1中。
图1是一个表示两层分离温度的曲线图，它说明了氟里昂134a和每种制冷机油的可溶性。曲线图是通过把氟里昂134a和制冷机油密封在高压等级的压力容器中，用肉眼观察每个温度和每种制冷机油浓度时的两层分离状态，并概括观测结果而获得的。横座标表示氟里昂134a中油的浓度，纵座标表示温度。图1中所示的第一指标值是一种具有中等蒸发温度(0℃或更低)的制冷装置如干燥机所必需的较低临界溶解温度。第二指标值是一种具有低蒸发温度(-30℃或更低)的制冷装置，例如冰箱，所必需的较低临界溶解温度。两个蒸发温度都是特定值。
从表1可看出，由日本太阳油类有限公司制造的SUNISO，4GSD(商品名，环烷类)和Z300A(商品名，烷基苯类)两者是不溶的。一种聚亚烷基二醇PAG56(商品名，由日本太阳油类有限公司生产)具有-60℃的较低临界溶解温度(由L1所示)和35℃的较高临界溶解温度(由UI所示)。本发明的在分子中含有二个或多个酯基的酯油在临界溶解温度是如此之好，至使它们的较低临界溶解温度(由L2所示)达-70℃，较高临界溶解温度(由U2所示)达到70℃或更高。低临界溶解温度在制冷装置的热交换器中是一个实用目的的重要因素，而高临界溶解温度在制冷压缩机中是实用目的的重要因素。
图9是一制冷装置的制冷循环结构示意图。制冷装置包括一个制冷压缩机40，一个冷凝器41，一个干燥器45，一个膨胀机构42和一个蒸发器43。该装置把氟里昂134a与上述每种制冷机油一起使用。从而，在使用Suniso 4GSD(一种环烷矿物油)和Z300A(一种烷基苯油)(商品名，由日本太阳油类有限公司制造的)情况下，当制冷剂大量出现并闲置在压缩机中时，高密度的制冷剂层和低密度的制冷机油层，分离成上层和下层。因此，如图7的垂直横剖视图所表示的一台制冷压缩机(以封闭式旋转压缩机为例)的主要结构中，供给轴4A，主轴承5和辅助轴承6的油，通过泵的吸入口14抽吸了仅仅作为底层的制冷剂层。制冷剂层的粘度比制冷机油低，因此当制冷剂层供给到轴承上时，导致油膜变薄，结果金属表面之间产生接触。此外，由于滑动磨擦表面的温度立刻升高，制冷剂被气化，导致了更严重的情况。当这种现象重复发生时在轴和轴承上有产生磨伤和咬合的危险，使得制冷压缩机的使用性能丧失。
当传统的制冷机油用在图9所示的制冷装置的热交换器中时，例如蒸发器在0°到-60℃使用，由压缩机40排出的与制冷剂气体一起的制冷机油在蒸发器43中分离两层并粘附在热交换器的管内壁上，引起了制冷机油的滞留或热交换器的热绝缘。因此传统的制冷机油大大恶化了制冷装置的制冷能力，因此不能实际使用。在这点上，表1中例3所列的传统的聚二醇是有优点的，它具有-60℃的较低的临界温度，因此，在蒸发器中没有两层分离。但是，由于它的较高临界温度只有35℃，而运行当中的压缩机的温度至少有80℃，所以它完全分离成两层，在传统的例1和例2情况中，当聚亚烷基二醇加到轴承上时，在轴和轴承上产生了磨伤和咬合的危险，使制冷压缩机丧失它的使用性能。
在装有封闭式电机的制冷压缩机中，如图7所示的旋转压缩机，当然要求制冷机油具有电绝缘油的特性。
图2表示了本发明的每种酯油与传统矿物油以及聚亚烷基二醇的水吸收和体积电阻率之间的关系。甚至在水含量控制在500ppm或更少的情况下，作为传统的聚二醇，由于其分子中的醚键使其有1212Ωcm或更小的低体积电阻率，不是最可取的。
另一方面根据本发明的具有酯键的制冷机油有103Ωcm或更高的体积电阻率(高绝缘性)，它符合JISC2320中所述电绝缘油的标准。因此，它能有效地实际应用。虽然传统实例的矿物油有高绝缘性，但它与氟里昂134a的可溶性很坏，不能实际使用。
其次，有关品种间，适于氟里昂134a的酯油的化学结构和较低临界溶解温度间的关系参照表1详细说明。
本发明所用的分子中含有二个或多个酯基的酯油包括一元或多元有机酸酯和多元醇。酯油的典型例子是受阻酯油和复合酯油，它们是由新戊二醇的酯，三羟甲基丙烷的酯或三羟甲基乙烷的酯，和季戊四醇的酯所示代表。表1说明了典型化学合成制品的名称，粘度和临界溶解温度的关系。
                                      表1
制冷机油样品     粘度(cSt)   临界溶解温度℃
  40℃    100℃   (U)高    (L)低
  传统实例123 环烷矿物油(Suniso 4GSD)烷基苯油(Suniso Z300A)丙二醇单醚(PAG56)   55.1    5.960.1    6.054.0    10.0     -       ＞40-       ＞4035      -60
      实例12345 标号1  NPG/n-C8NPG/n-C7NPG/2EHNPG/i-C7NPG/i-C11   4.8     1.72.8     1.27.0     2.15.5     1.814.9    3.8             -29-61＞80    -60＞80    -70＞80    -40
          678910 标号2  TMP/n-C7TMP/n-C6TMP/i-C8TMP/2EHTMP/i-C7   13.9    3.410.8    2.832.2    5.222.0    4.214.9    3.4             -20-62-27-33＞80    -60
         111213 标号3  PET/n-C6PET/2EHPET/i-C7   17.5    3.752.0    6.728.0    4.8             -44-8-40
         141516 标号4  NPG/Glut/n-C6NPG/I-C7+AZP/NPG/n-C10AZP/NPG/n-C10   32.6    5.929.5    5.054.5    7.3     ＞80    ＜-75＞80    -45＞80    -60
         17  G/ut/NPG/i-C6   56.6    8.6     ＞80    -60
标号1NPG：新戊二醇的酯， n-C7：CH3(CH2)5COOH，i-C11：CH3(CH3)CH(CH2)7COOH标号2TMP：三羟甲基丙烷，
Figure C9810951800342
      n-C6：CH3(CH2)4COOH
标号3PTE：季戊四醇
标号4：复合酯，n-C10：CH3(CH2)8COOH，i-C6：CH3(CH3)CH(CH2)2COOH
在表1样品的名称中，化学合成酯油的名称被简化了。例如，在NPG/n-C8情况中，NPG是新戊二醇的简写，n-C8是具有8个碳原子的一般有机酸(一种直链脂肪酸)的简写，而NPG/n-C8是一种新戊二醇和一般有8个碳原子的有机酸(直链脂肪酸)的酯。在NPG/2EH的情况中，2EH是2-乙基己酸而NPG/2EH指的是新戊二醇和2-乙基己酸的酯。
1)如例1到4所说明的，新戊二醇(NPG)的酯是作为二元醇的新戊二醇与作为一元有机酸的一元羧酸的酯，其特征是在分子中含有二个酯基。这种化学结构与氟里昂134a的可溶性和油的粘度特性有密切关系。
也就是说，具有7到8个碳原子的一元羧酸的酯油是符合要求的而它的低温临界溶解温度是-29℃到-70℃，而粘度在40℃时是2.8到7.0cSt。
一元羧酸(脂肪酸)的碳原子数越少，低温临界溶解温度越低。已经发现分子都具有一支链的例3中的2-乙基己酸(2EH)的酯和例4中的异庚酸的酯(i-C7)的低临界溶解温度有利地比例1和2的低。例5是为增加粘度而把羧酸中碳原子数增加到11个的情况。例5的酯发现有在40℃时14.9cSt的粘度和-40℃的最低的低温临界溶解温度。
2)其次分子含有三个酯键的三羟甲基丙烷在下面参考例6到10中说明。
酯油是分子中含有三个酯基的，由作为三元醇的三羟甲基丙烷(TMP)与作为一元有机酸的一元羧酸进行缩合反应而得到的，并且一元羧酸中有6到8个碳原子。酯油在40℃时粘度为10.8到32.2cSt，并且其低临界溶解温度为-20℃到-60℃。在这些酯油中，具有-20℃或更低的低临界溶解温度的酯油是例6的庚酸Cn-C7的酯油，例8的辛酸(n-C8)的酯油，和例9的2-乙基己酸(2EH)的酯油。具有-60℃或更低的低临界溶解温度的酯油是例7的己酸(n-C6)的酯油和例10中的异庚酸(i-7)的酯油。例6到例10中的酯油也具有碳原子数越少，低临界溶解温度越低的特性，以及含有支键的酯油的低临界溶解温度低于不含支链的酯油的低临界溶温度特性，即使前者和后者的酯油都具有同样数量的碳原子数的情况也是如此。
3)如例11到13中所说明的，酯油是分子中含有四个酯基的，由作为四元醇的季戊四醇(PET)与一元羧酸进行缩合反应而得到的，而一元羧酸具有6到8个碳原子。酯油在40℃时粘度高达17.5到52.0cSt，低临界溶解温度为-85℃到-44℃。把这种低临界溶解温度转变成较高的温度再与上述的二元醇和三元醇的酯油相比较。在例11到13的酯油之中，具有-40℃或更低的低临界溶解温度的酯油是例11的己酸(n-C6)的酯油和例13的异庚酸的(i-C7)酯油。例11到13的酯油也是具有碳原子数越少，低临界溶解温度越低以及含有支链的酯油的低临界溶解温度低于不含支链的酯油的低临界溶解温度的特性。
4)作为引入4个酯基进入分子的方法，该方法是通过将多元醇和具有二元羧酸(即一种典型的有机酸)作为中心构成的一元羧酸的缩合反应来进行酯化反应。通过这个方法，低临界溶解温度能够容易地降下来，而粘度能容易地增加上去。通过分子设计获得的酯是复合酯并用本发明的例14到17来说明。
例14说明了作为二元羧酸的戊二酸(简称为GLut)，作为二元醇的新戊二醇(NPG)，和作为一元羧酸的己酸(C6)的一种复合酯。这种复合酯的粘度在40℃时是32.6cSt，在100℃时是5.9cSt，而低临界溶解温度是-75℃或更低。
例15说明了通过把例4和16的酯混合来制备具有中等粘度等级的酯的情况。发现这种酯也具有没有更多变化的低临界溶解温度。
例16说明了作为二元羧酸的己二醇(简称AZP)，作为二元醇的新戊二醇(NPG)，和作为一元羧酸的癸酸(n-C10)的一种复合酯，例17说明作为二元羧酸的戊二酸(Gult)，作为二元醇的新戊二醇(NPG)，和作为一元羧酸的异庚酸(i-C6)的一种复合酯。发现这些合成酯如此好，以致它们的粘度在40℃时是54.5到56.6cSt，在100℃时是7.3到8.6cSt，而低临界溶解温度是-60℃，这些结果表明，具有合适粘度的复合酯能够通过适当确定碳原子数(C2-C10)的二元羧酸作为二元有机酸
和适当确定碳原子数(C5-C10)的一元羧酸作为一元酸和将该二元羧酸、一元羧酸、和适当选择分子比的多元醇进行缩合反应来合成的。
把这些例子排列起来，这些酯可用下列通式来表示：
新戊二醇的酯：
        (R1-CH2)2-C-(CH2OCOR2)2………………(1)
三羟甲基烷烃的酯：
         R1-CH2-C-(CH2OCOR2)3…………………(2)
季戊四醇的酯：
         C-(CH2-OCOR2)4……………(3)
复合酯：
Figure C9810951800361
此外，可容易获得酯的例子是二季戊四醇的酯：
(R2COOCH2)3C-CH2-O-CH2-C(CH2-OCOR2)3……………(5)
在上述分子式(1)到(5)中，R1是H或一个具有1至3个碳原子的烷基；R2是一个具有5到12个碳原子的直链或支链的基团；R3是一个具有1到3个碳原子的烷基；而n是一个0到5的整数。
通过选择多元醇和羧酸的种类能任意确定粘度。
通过混合低粘度油和高粘度油可容易获得中等粘度的油。
在使用如氟里昂134a的无氯氟里昂型制冷剂的制冷装置中，基本上能给于压缩机和制冷装置良好的使用性能和可靠性的制冷机油，它是通过从分子中含有二个或多个酯链的合成酯和受阻酚酯中选出具有0℃或更低的低临界溶解温度(第一目标值)的一种油或是选择具有-30℃或更低的低临界溶解温度(第二目标值)的一种油，两者都具有在40℃时是2到70cSt，最好是5到32cSt，在100℃时是1到9cSt，最好是5到32cSt，在100℃时是1到9cSt，最好是2到6cSt的粘度。
已证实这些酯类制冷机油不仅与氟里昂134a而且与所有无氯氟里昂型制冷剂如氟里昂152a(二氟乙烷CH3CHF2)的气体都有很好的亲合性。该制冷机油可有效给于制冷装置高的使用性能和高的可靠性。
此外，也证实了本发明的这些酯油在传统的含氯氟里昂型制冷剂中(氯氟代烃型制冷剂)例如氟里昂12和氟里昂22也高度可溶，把它们部分地混合于这些制冷剂中使用也是有效的。
然而，传统的含氯氟里昂型制冷剂因为环境破坏问题是包括在使用规定之下的化合物清单之中，最好把制冷剂的比例调整到50％或以下，而本发明的酯油的比例要调整到50％或以上。
其次，下面给出完成本发明第二个目的的制冷装置的一个例子。
例18
图7所示的旋转压缩机是一种制冷压缩机，它结合到图9所示的制冷装置的结构之中。当压缩机温度为100℃，排气压力为9.5到10kg/cm2G时，这是检查制冷机可靠性的条件，贮存在压缩机内的制冷机油的粘度和性能系数(COP)的关系，即压缩机的制冷能力与输入能量之比，通过表1中例举的具有典型粘度等级的酯油来测定。所得结果表示在图3中。
图3表示每种制冷机油和性能系数(COP)的关系，它是通过本发明的具有在40℃时5到56cSt粘度的酯油测定的。传统实例是与氟里昂12混合一起使用的一种聚亚烷基二醇和一种烷基苯油(sunios Z-300A)。图3中横座标为每种贮存在旋转压缩机中的制冷机油的实际粘度。纵座标为压缩机的性能系数(用相对值表示)。
根据图3，制冷机油在取传统的氟里昂12与粘度在40℃时是56cSt的Z-300A(一种烷基苯油)结合时所获性能系数为1时对制冷机油的性能系数进行比较。由传统例3的聚亚烷基二醇(PAG56)和氟里昂134a的混合所获的性能系数小至0.859。这表明性能效率降低了大约14％。
在其他方面，本发明的在例17中的粘度在40℃时为56.6cSt的复合酯给出0.906的良好性能系数。可以推测出这个结果是基于以公式(9)所代表的轴承理论所产生的摩擦损失的减少，搅动油的能量的减少，热损失的减少，等等；这是由含有溶解了的氟里昂134a的制冷机油的粘度在某些运行情况下变得低到4.35cSt所带来的。
当本发明的仍然具有5至32cSt粘度(在40℃时)的酯油的同样情况下进行性能系数比较时，例14的粘度为32.6cSt(在40℃时)的酯油，例5的粘度为14.9cSt(在40℃时)的酯油，和例10的粘度为14.9cSt(在40℃时)的酯油，所分别给出的性能系数值是0.926，0.966和0.973。因此，性能系数按此顺序增加。另一方面，在例4的粘度为5.5cSt(在40℃时)的酯油情况下，性能系数是0.953，也就是说，它表示了小的减小趋势。
从这些结果能看出适合于旋转压缩机的理想的酯油是在40℃时其粘度是5至32cSt的范围(精确地说，5.5到32.6cSt)即围绕着最佳值14.9cSt的范围，并且如前述的分子中含有二个或多个酯键。
例19
将氟里昂134a和本发明表1中所例举的每一种制冷机油用在一低压容器型的往复式压缩机之中，而且该压缩机结合到一制冷机中，例如一制冷装置中。然后这制冷机经受一高温可靠性试验。(箱中压力为1.6kg/cm2abs，箱温85℃，100V，50HZ)。
图4表示试验结果，在这曲线图中，横座标为制冷机油的粘度测量值，纵座标为性能系数(COP)。曲线图是通过分别给出对应在表1中样品的粘度在40℃时为5.5，14.9，22.0，32.6和56.6cSt时每种制冷机油实际运行粘度的性能系数。性能系数与实际粘度成线性关系。
从图4表示的结果可以看出，制冷机油的粘度越低，低压容器型往复压缩机的性能系数越大。在40℃时粘度为5.5到14.9cSt，实际粘度为2到4.2cSt的制冷机油可以认为是最好的。当实际粘度小于2cSt时，产生性能系数减小和轴承可靠性的降低趋势。这是因为在用传统材料(例如铸铁或铁基绕结材料)制造压缩机滑动另件的情况下，滑动另件的表面光洁度受到限制，在太低的实际粘度时，表面润滑进入称之为临界润滑区，在该区内金属表面之间发生接触。
例20
为达到本发明第三个目的，制冷压缩机和制冷机中的润滑将参考以下实例说明。
为对润滑进行评估，进行一个在空气中测定咬住负荷的FALEX试验，以及一个在含有溶解50％的氟里昂134a的制冷机油中测定咬住负荷的高压气氛摩擦试验。图5是说明两试验的结果之间相互关系的曲线图。咬住负载如下。将增加的负载从两侧施加到旋转样品的销上，产生咬住的负载以磅(1b)表示。
在本例中，以表1中例10的三羟甲基丙烷酯油(TMP)和异庚酸(i-7)作为本发明制冷装置所用制冷机油的典型实例，并确定加到酯油中的极压添加剂的品种和用量与润滑性能之间的关系。用于评估润滑的试验件的材料，销和件的材料都是标准材料，即分别用JIS标准的SNC-21(镍铬钢)和用JIS标准的SUM41(resulfurized高速切削钢)。另一方面在高压气氛摩擦试验中，是对在旋转压缩机中已有良好效果的轴用材料(共晶石石墨铸铁)制成的圆柱和滚子所用材料(共晶石墨铸铁回火)制成的圆柱之间产生摩擦引起咬合时的负载分别进行测定。
如图5中No.1样品情况表明的，不含极压添加剂的酯油(例10的油)给出700磅(lb)的FALEX咬合负载，而在氟里昂134a的气体中咬合负载低到90kgf/cm2。另一方面，在No.2和No.3样品情况下，FALEX咬合负载进一步增加了400磅(lb)达到1100磅(lb)，而在氟里昂134a的气体中增加90kg/cm2，达到180kg/cm2。这是因为每种都加入了下面列出的特压添加剂。在No.2样品的情况下，分子中含有活泼的OH基的酸性磷酸CHELEX H-10(商品名，由SAKAI化学工业有限公司制造)以1％的量加入。在No.3样品的情况下，烯化乙二醇和磷酸的酯的化合物(丁基聚亚氧丙基磷酸酯)以1％的量加入。
这就是说，实际上证明了含有磷的化合物如酸性的磷酸酯和烯化乙二醇磷酸酯酯化合物，不管氟里昂134a是否存在，都可作为防咬合的极压添加剂有效地发挥作用。
其次，FALEX试验进行连续长达120分钟，同时保持施加100磅(lb)不变载荷，并且测定销即铁基试验件的磨损。所得结果说明在图6中，销磨损量为25mg。另一方面，在含有上述每种含磷化合物的两种情况中，磨损量如No.7和No.8样品所示小至0.4mg。就是说，磨损量可减少到五分之一或更少。所加入的含磷化合物的量从0.05％开始有效，如No.5样品表明的。化合物的作用随着加入量的增加而增大。当量超过10wt％，改进润滑的效果达到最高极限，以后使得加入化合物变得不经济，无益而不实用了。
磨损通过增加油的粘度来减少如No.4样品的14.9cSt(在40℃时)到No.6样品的56.6cSt(在40℃时)。
以上事实可以发现，铁基滑动件的咬合负载，抗磨损性和润滑作用可以大大改进，是通过把含磷化合物例如酸性磷酸酯，磷酸酯，烯化乙二醇磷酸酯或类似物作为极压添加剂以0.05～10wt％的量加入到本发明制冷机油中来达到，或是用调整油的粘度达到高值代替加入极压添加剂而达到。含有极压添加剂的制冷机油表现出优良的特性，特别是在不含氯的氟里昂如氟里昂134a制冷剂存在的情况下。
例21
下面说明完成本发明第四个目的一个实例。在压缩机中封闭式电机所用的电绝缘材料的性能，在氟里昂134a和本发明的制冷机油共存的情况下评估，所得结果下面用表2和表3来说明。
氟里昂134a和制冷机油的评估是通过观察磁线(一种漆包线)的性能恶化程度以及由防止外界影响的密封管试验的绝缘膜材料的性能恶化程度来完成的。
(1)磁线(一种漆包线)的绝缘特性
作为磁线试验品，有二种试验品即5％拉伸的制品和成对编绕试验品在150℃经过40天的密封管试验。下面参照表2中所示结果作出解释。
用氟里昂134a和适于氟里昂134a的，在表1例3中所列的，传统聚二醇制冷机油结合起来进行的密封管试验的结果，表2中No.9样品的聚酯线(PEN)和No.10样品的亚胺酯线(EIW-R)两者的5％拉伸的制品都破裂了，这二种线的成对编绕试验品的保持绝缘的破坏电压大大降低至30～32％。
另一方面，用氟里昂134a和戊二酸(Glut)、新戊二醇(NPG)和异己酸(i-C6)所组成的用在本发明中的并例举在表1中制冷机油结合起来进行上述同样的评估，从而，同样的聚酯线(它的玻璃化转变温度见表2)和聚酰亚胺酯线，作为上述的导线和传统No.9样品和No.10样品变质的那种导线，如No.11样品和No.12样品例子说明的那样，在表现上无异常现象。这些样品的保持绝缘破坏电压高达95％或更高，这表明磁线变质的程度是十分低的。理由如下，根据本发明的制冷机油在早期阶段含水量低并有高热稳定性，几乎不产生能够加速水解的酸性物质，因此这些特性带来改进的效果。
No.13样品是通过把No.12样品的酰亚胺酯线涂覆上聚酰亚胺层形成复合层。No.14样品是一种仅涂覆了聚酰胺-酰亚胺线(AIW)。两种样品都具有良好的特性，已发现通过用高玻璃化转变温度的涂层覆在低转变温度的涂层上所获得的这种磁线可改进压缩机的可靠性，这是因为上涂层有效地保护了氟里昂134a和制冷机油对底层的侵蚀。
(2)绝缘膜的绝缘特性
对电机绝缘膜上密封管试验中，经40天在130℃下进行的绝缘强度试验，膜是用抗拉强度的存在和保持进行评估的，所获得结果示于表3中。
当用于传统压缩机的封闭电机的聚酯膜(lumilar X10，商品名称，由Toray工业公司制造)被用于如No.15样品所示传统的聚亚烷基二醇油中，它的齐聚物成份沉淀在油中并保持抗拉强度是83％。
另一方面，根据本发明的例17的复合酯油和氟里昂134a的结合时，没有齐聚物沉淀而且保持抗拉强度高达89％或更高，这是在所有的No.16样品lumilar X10，PA-61M(商品名，由Hitachi Kasei有限公司制造)的情况下，即No.17样品的聚酰胺-酰亚胺涂覆聚酯膜，No.18样品的聚苯硫(PPS)膜，和No.19样品的聚醚醚酮(PEEK)膜。因此，已发现使用氟里昂134a压缩机的电绝缘系统能够在可靠性上有明显的改进。
这就是说，已发现封闭电机的绝缘系统能够完成，即通过适当地选用一种膜，该膜选自聚酯膜，聚酰胺-酰亚胺涂覆聚酯膜，PPS膜和PEEK膜，它们具有65℃或更高的玻璃化转变温度；以及应用在氟里昂134a和本发明在分子中含有二个或多个酯基的制冷机油参与的系统。业已发现，当所述绝缘系统如此完成时，可以解决齐聚物成份沉淀的问题(在说明No.15样品的传统例3的油中描述了此问题)和解决了由于降低了膜的强度而产生的在制冷装置和压缩机的使用性能上的问题，以及在长期运行中的可靠性的实际问题。
                                      表2
样品 涂覆绝缘的绕线 玻璃化转变温度(℃)     对于油和氟里昂134a耐受性的使用性能评估结果
试验油   表现变化(注1)   保持绝缘破坏电压(注2)
    9 PEW(聚酯) 120-140 传统例3   破裂     30
    10 EIW-R(聚酯酰亚胺) 190-210 传统例3   破裂     32
    11 PEW(聚酯) 120-140 例17   无异常     95
    12 EIW-R 190-210 例17   无异常     98
    13 REW-V(上层聚酰胺下层聚酯酰亚胺) 下层190-210上层250-310 例17   无异常     98
    14 AIW(聚酰胺酰亚胺) 250-310 例17   无异常     98
密封管试验：150℃×40天
注1：5％拉伸导线
注2：由成对编绕试验所获得的相对值，通过试验后的值除以试验前的值(取
     为100)而得到。
                                  表3
   样品号     绝缘膜 玻璃化转变温度(℃)     对于油和氟里昂134a耐受性的使用性评估结果
试验油 表现变化 保持绝缘破坏电压(注1)
    15     Lumilar X10(聚酯)     65 传统例3 齐聚物沉定     89
    16     Lumilar X10     65   例17     无     89
    17     PA-61M(聚酰胺-酰亚胺覆盖聚酯)     65   例17     无     90
    18     PPS(聚苯硫)     85   例17     无     95
    19     PEEK(聚醚醚酮)     143   例17     无     98
密封管试验：130℃×40天
注1：由试验后的值除以试验前的值(取为100)所得到的相对值。
例22
下面描述完成本发明第五目的的实例
众所周知，在0℃或更低的温度使用热交换器的制冷装置中，制冷装置中含水量的控制对制冷能力和保证电绝缘材料的品质有重要的影响。因此，确立除水技术对制冷装置的系统是必不可少的。
在图9所示组成的制冷循环中，由压缩机40排出的氟里昂134a的气体冷凝器41中的热扩散作用冷凝成液体制冷剂。这种高温，高压的液态制冷剂被膨胀机构42转变成低温，低压的湿蒸气并被送至蒸发器43。在这一系列步骤中，制冷装置中的水被吸收了并被设在冷凝器41和膨胀机构42间的干燥器45中以合成沸石为代表的干燥剂所吸收。重要的是在考虑氟里昂134a和本发明的制冷机油共存的使用环境时来选择干燥剂的品种。合适的干燥剂下面参照表4实例加以说明。
所试验的干燥剂是合成沸石，其商品名称是分子筛全部由UNIONSHOWA K.K.制造，这些沸石按在25℃，二氧化碳分压是250mmHg时的吸收能力(％)分级，这是作为吸收剂的微孔直径分布的表示。
对于用在本发明的制冷机油和氟里昂134a中的合成沸石的适用性，表4中表示了密封管试验的结果，在下面加以说明。
已发现主要由铝酸钠和硅酸钠组成的合成沸石，如No.20样品所示(一种传统实例，商品名称4ANRG)，具有大至1.05％的氟离子吸收作用，降低强度或形成粉末的问题因合成沸合的反应而产生了。No.21样品(一个比较例，商品名4AXH-6)和No.22样品(一个比较例，商品名XH-7)，它们主要由铝酸钠，铝酸钾，硅酸钠和硅酸钾组成，它具有4.5到1.5％的二氧化碳气体吸收能力减少0.24％的氟离子吸收作用。但是，由于它们的氟离子吸收作用仍然太大，而不能实际作用。
No.23样品(一个实例，商品名XH-600)和No.24样品(一实例，商品名XH-9)，它们主要由铝酸钾，铝酸钠，硅酸钾和硅酸钠所组成的合成沸石组成，它们有0.2％的二氧化碳气体吸收能力，和0.04％的，大大减少了的氟离子吸收作用。因为实际使用所允许的氟离子吸收作用是0.3％或更小，所以0.2％的值表明这些样品是可以使用的。
由于吸收氟里昂134a的分子造成的合成沸石特性的变质取决于合成沸石微孔直径的分布，已经证实为把氟离子吸收调整到0.1％或更小，采用二氧化碳气体吸收能力为1.0％或更小的合成沸石是足够的。这就是下面所发现的，当由碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐组成的合成沸石，其二氧化碳气体吸收能力在25℃和二氧化碳分压是250mmHg时被调到1.0％或更小时，例如分子筛XH-600或XH-9(商品名，由UNION SHOWA K.K制造)，可以用来作使用氟里昂134a和本发明的含有二个或多个酯链的制冷机油的制冷装置中的干燥剂，它们是一起放入，只有水被有效地除掉而氟离子的吸收作用几乎不产生影响，如生成粉末或降低小球强度，因此这种干燥剂对实际应用来说是十分优良的。
                              表4
样品号 干燥剂样品名称 CO2吸收能力(％)CO2分压  250mmHg(25℃)             密封管试验
制冷剂分解速率(％) 氟原子吸收(％)
    20 4ANRG     12.0     0.028     1.05
    21 4AXH-6     4.5     0.032     0.24
    22 XH-7     1.5     0.035     0.24
    23 XH-600     0.2     0.042     0.04
    24 XH-9     0.2     0.04     0.04
密封管试验：150℃ 7天
二氧化碳气体的吸收能力在25℃和二氧化碳气体分压250mmHg时应当是1.0％或更小，最好尽可能的小。当它是0％时，干燥剂选择性地只吸收水而不吸收氟离子，所以干燥剂成为理想的分子筛。本发明的上述构成具有以下效果。
(1)在一个包括压缩机，冷凝器，干燥器，膨胀机构和蒸发器的制冷装置中，通过使用下述的制冷机油，以及使用以氟里昂134a为代表的临界温度为40℃或更高的无氯氟里昂型制冷剂，可使制冷装置和压缩机的使用性能和可靠性得到明显的改进。这是因为制冷机油和制冷剂在压缩机和制冷装置所使用的整个温度范围内相互都有高度的亲合力而不分离成两层，因此保证了压缩机轴和轴承上的润滑膜以及热交换器的制冷剂-热-传导能力。制冷机油包括本发明的在分子中含有二个或多个酯键的酯油作为基油，并且其粘度在40℃时是2到70cSt，最好是5到32cSt，在100℃时是1到9cSt，最好是2到6cSt。制冷机油具有0℃或更低或-30℃或更低的临界溶解温度，它分别用于第一目标即中等温度制冷装置如干燥机，或第二目标即低温制冷装置如冰箱。
(2)此外，通过改进制冷压缩机的轴承的滑动部位的润滑效果，能够改进使用性能和可靠性，它是把分子中具有OH基的磷酸酯型极压添加剂和其他添加剂如防磨损剂，酸吸收剂，抗氧剂，消泡剂，等加入到上述制冷机油中。
(3)通过同时使用本发明下述的在分子中含有二个或多个酯键的制冷机油和氟里昂134a，能够改进所谓的使用性能，这就是说，代表压缩机使用性能特性的性能系数能够增加，使用压缩机的制冷装置的功率总和能够减少，制冷能力能够增加。在高压容器型旋转压缩机中，制冷机油是一种在40℃时为2到60cSt，最好是5至32cSt粘度的油。在低压容器型往复式压缩机中，制冷机油是一种在40℃为2到70cSt，最好是5到15cSt粘度的油。
(4)制冷装置的电绝缘性能和长期运行的可靠性能够显著地改进，它是在使用以氟里昂134a为代表的无氯氟里昂型制冷剂的制冷压缩机中通过把具有120℃或更高的玻璃化转变温度的涂覆绝缘绕线和具有70℃或更高的玻璃转变温度的绝缘膜作为电机的绝缘材料，并使用本发明的酯油作为基油的制冷机油。
(5)通过在构成制冷装置的干燥器中使用碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐组成的在25℃和在二氧化碳气体分压为250mmHg时具有1.0％或更少的二氧化碳气体吸收能力的合成沸石，制冷循环中的水能够有效地分离并被吸收，所以能防止由于干燥剂自身变质使干燥剂变成粉末而产生的问题，即由干燥剂堵塞制冷剂管道产生的问题以及由于干燥剂侵入到压缩机滑动部位产生的不正常的磨损。因此，采用合成沸石在使用性和长期可靠性方面有显著改善的效果。
(6)具有上述结构的制冷装置能把在地球环境中成问题的有关臭氧消耗热(ODP)和全球变暖热(GWP)，相对于使用传统的含氯氟里昂制冷气体(例如氟里昂12)时所获得的值，分别减少到0和0.3或者更少。

Claims (45)

1.一种用于制冷循环中的制冷压缩机，它包括
一个高压密闭容器
该容器内贮有制冷机油，并装有一个马达，
所述马达由转子和定子构成，
转子中装有转轴；和
压缩机部分
压缩机部分通过转轴而连接到马达上，
由压缩机部分流出的高压制冷剂气体贮存于所述密闭容器中，
所述制冷剂包括不含氯的氟碳和/或氢氟碳，而且其临界温度为40℃或40℃以上，
所述制冷机油主要由一种酯油组成，所述酯油是一种或多种脂肪酸的酯油，其中，所述酯油的粘度在40℃时为2到70cSt，在100℃时为1到9cSt，
其中，所述酯油含有选自以下通式(1)至(5)表示的酯油中的至少一种酯油，
(R1CH2)2C(CH2OCOR2)2                ……………(1)
R1CH2C(CH2OCOR2)3                    ……………(2)
C(CH2OCOR2)4                           ……………(3)
(R2COOCH2)3CCH2OCH2C(CH2OCOR2)3     ……………(4)式中，
R1是H或含1到3个碳原子的烷基，
R2是含5到12个碳原子的直链或支链的烷基，
条件是，通式(5)中
R2是含5至12个碳原子的直链或支链的烷基，
R3是含1到3个碳原子的烷基，
n是一个0到5的整数，
此外，所述定子的绕线包含一种芯线，该芯线上有一种玻璃化温度为120℃或高于120℃的漆包涂层。
2.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中，所述定子有绝缘膜。
3.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中，所述酯油由一种单一醇与一种含有一种或多种脂肪酸的酸成分制得。
4.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中，所述脂肪酸含有6至13个碳原子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述漆包涂层包括至少一种绝缘层，所述绝缘层选自聚酯酰亚胺、聚酰胺和聚酰胺-酰亚胺的绝缘层。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述绝缘膜包括一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述绝缘膜包括至少一种由一种材料制的膜，所述材料选自聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯硫、聚醚醚酮、聚萘酸亚乙基酯、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。
8.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷机油主要由一种酯油组成，该酯油由一种单一醇与单一酸制成，该单一酸是一种具有6-11个碳原子的脂肪酸，所述制冷机油的粘度在40℃时为2到70cSt，在100℃时为1到9cSt。
9.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳型制冷剂组成。
10.根据权利要求9所述的制冷压缩机，其中，所述漆包涂层包括至少一种绝缘层，所述绝缘层选自聚酯酰亚胺、聚酰胺和聚酰胺-酰亚胺的绝缘层。
11.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳型制冷剂组成；所述绝缘膜包括一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜。
12.根据权利要求11所述的制冷压缩机，其中，所述绝缘膜包括至少一种选自下述材料制成的膜，所述材料选自聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯硫、聚醚醚酮、聚萘酸亚乙基酯、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。
13.根据权利要求8所述的制冷压缩机，其中，所述单一酸是一种一元酸。
14.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述酯油包括至少一种选自式(1)至(4)表示的酯油。
15.根据权利要求9所述的制冷压缩机，其中，所述酯油包括至少一种选自式(1)至(4)表示的酯油。
16.根据权利要求11所述的制冷压缩机，其中，所述酯油包括至少一种选自式(1)至(4)表示的酯油。
17.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述酯油的分子中含至少两个酯链
Figure C9810951800041
18.根据权利要求1-4任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳型制冷剂组成，该酯油的分子中含至少两个酯链
Figure C9810951800042
所述马达的绝缘膜包括一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜。
19.一种用于制冷循环中的制冷压缩机，它包括
一低压密封容器
该容器内贮有制冷机油，并装有一台马达，
所述马达由转子和定子构成，
转子中装有转轴；和
压缩机部分
所述压缩机部分通过转轴连接到马达上，
由压缩机部分放出的高压制冷剂气体直接由所述密封容器排放出去
所述制冷剂包括不含氯的氟碳和/或氢氟碳，其临界温度为40或高于40℃，
所述制冷机油主要由一种酯油组成，所述酯油是一种或多种脂肪酸的酯油，所述酯油的粘度在40℃时在为2-70cSt，在100℃时为1-9cSt，
其中，所述酯油含有选自下述通式(1)至(5)表示的酯油中的至一种酯油，
(R1CH2)2C(CH2OCOR2)2               ……………(1)
R1CH2C(CH2OCOR2)3                   ……………(2)
C(CH2OCOR2)4                          ……………(3)
(R2COOCH2)3CCH2OCH2C(CH2OCOR2)3    ……………(4)
Figure C9810951800051
式中，
R1是H或含1到3个碳原子的烷基，
R2是含5到12个碳原子的直链或支链的烷基，
条件是，通式(5)中，
R2是5-12个碳原子的直链或支链的烷基，
R3是1-3个碳原子的烷基，
n是0-5的整数，
此外，所述定子的绕线包含一种芯线，该芯线上有一种玻璃化温度为120℃或120℃以上的漆包涂层。
20.根据权利要求19所述的制冷压缩机，其中，所述定子有绝缘膜。
21.根据权利要求19所述的制冷压缩机，其中，所述酯油由一种单一醇与一种含有一种或多种脂肪酸的酸成分制得。
22.根据权利要求19所述的制冷压缩机，其中，所述脂肪酸含有6至13个碳原子。
23.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷机油主要由一种酯油组成，该酯油由一种单一醇与单一酸制得，所述单一酸是一种具有6-11个碳原子的酸，所述制冷机油的粘度在40℃时在为2到70cSt，在100℃时为1到9cSt。
24.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳类制冷剂组成。
25.根据权利要求24所述的制冷压缩机，其中，所述漆包涂层包括至少一种绝缘层，所述绝缘层是选自聚酯酰亚胺、聚酰胺和聚酰胺-酰亚胺的绝缘层。
26.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳类型制冷剂组成；所述绝缘膜包括一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜。
27.根据权利要求26所述的制冷压缩机，其中，所述绝缘膜包括至少一种由下述材料制成的膜，所述材料选自聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯硫、聚醚醚酮、聚萘酸亚乙基酯、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。
28.根据权利要求23所述的制冷压缩机，其中，所述单一酸是一种一元酸。
29.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述酯油包括至少一种选自式(1)至(4)表示的酯油。
30.根据权利要求24所述的制冷压缩机，其中，所述酯油包括至少一种选自式(1)至(4)表示的酯油。
31.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳型制冷剂组成；所述酯油的分子中含至少两个酯链
32.根据权利要求19-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂主要由不含氯的氟碳型制冷剂组成，所述酯油的分子中含至少两个酯链
所述马达的绝缘膜包括一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜。
33.根据权利要求1-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂是氟里昂134a。
34.根据权利要求1-22任一项所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂还包含一种耐极压剂。
35.根据权利要求34所述的制冷压缩机，其中，所述耐极压剂
Figure C9810951800073
是选自式(6)和(7)表示的烷基聚氧亚烷基磷酸酯中的至少一种式中，
R4是一个具有1到8个碳原子的烷基，
R5是H或一个具有1到3个碳原子的烷基，
n是使分子量为400-700的一个数值，
所述耐极压剂在所述制冷剂中的含量是0.05-10重量％。
36.根据权利要求34所述的制冷压缩机，其中，所述耐极压剂是一种由下式表示的二烷基磷酸酯式中，R6是一个具有8到16个碳原子的烷基，
所述耐极压剂在制冷剂中的含量是0.05-10重量％。
37.根据权利要求34所述的制冷压缩机，其中，所述制冷剂还包括选自酸吸收剂，抗氧化剂和除泡剂中的至少一种。
38.一种压缩制冷剂的密闭型制冷压缩机，所述制冷剂用于一种制冷装置，所述制冷装置包括：
压缩制冷剂的密闭型压缩机，
冷凝该制冷剂的冷凝器，
使制冷剂干燥的干燥器，
使制冷剂膨胀的膨胀机构，以及
使制冷剂蒸发的蒸发器，
其特征在于：循环有制冷剂和制冷机油，
所述制冷剂主要由一种氢氟碳组成，而且其临界温度为40℃或高于40℃，
所述制冷机油包括作为基油的一种或多种脂肪酸的一种酯油，该酯油的分子中含至少两个酯链
Figure C9810951800082
，其粘度在40℃时为2到70cSt，在100℃时为1到9cSt，
所述制冷压缩机包括一个马达，马达中的绝缘膜由一种玻璃化温度为50℃或大于50℃的晶态塑料膜制成。
39.根据权利要求38的密闭型制冷压缩机，所述制冷机油含有至少一种酯油，该酯油选自下述式(1)至(5)表示的酯油，
(R1CH2)2C(CH2OCOR2)2               ……………(1)
R1CH2C(CH2OCOR2)3                   ……………(2)
C(CH2OCOR2)4                          ……………(3)
(R2COOCH2)3CCH2OCH2C(CH2OCOR2)3    ……………(4)
Figure C9810951800091
式中，
R1是H或含1到3个碳原子的烷基，
R2是含5到12个碳原子的直链或支链烷基，
R3是含1到3个碳原子的烷基，
n是一个0到5的整数。
40.根据权利要求38的密闭型制冷压缩机，其中，所述制冷机油含有下述式(1)的酯油，
(R1CH2)2C(CH2OCOR2)2                ……………(1)式中，
R1是H或含1到3个碳原子的烷基，以及
R2是含5到12个碳原子的直链或支链烷基。
41.权利要求38的密闭型制冷压缩机，其中所述制冷机油包括一种下述式(2)的酯油，
R1CH2C(CH2OCOR2)3                  ……………(2)式中，
R1是H或含1到3个碳原子的烷基，以及
R2是含5到12个碳原子的直链或支链烷基。
42.根据权利要求38的密闭型制冷压缩机，其中所述制冷机油包含一种式(3)的酯油，
C(CH2OCOR2)4                  ……………(3)式中，
R2是5-12碳原子的直链或支链烷基。
43.根据权利要求38-42中任何一项所述的密闭式制冷压缩机，其中，所述绝缘膜是至少一种膜，它选自聚对苯二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁酯，聚苯硫、聚醚醚酮、聚萘酸亚乙基酯、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。
44.根据权利要求38-42中任何一项所述的密闭式制冷压缩机，其中所述绝缘膜是一种聚对苯二甲酸亚乙基酯膜。
45.根据权利要求39-42中任何一项所述的密闭式制冷压缩机，其中R2是含不同碳原子数的多个烷基的混合物。
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