DE948810C - Schmiermittel in Kompressionskaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Schmiermittel in Kompressionskältemaschinen Kältemittel für Kompressionskältemaschinen, in denen Wasser unlöslich ist, sind weit verbreitet. Es sei z. B. auf halogenierte Kohlcnwasserstoffe hingewiesen. Vor dem Füllen mit Kältemittel ist es üblich, Kältemaschinen zu trocknen; doch läßt es sich nur sehr schwer vermeiden, daß geringe Wassermengen in den Maschinen zurückbleiben. Während des Betriebes bildet sich aus zurückgebliebenen Wasserresten in den unterhalb o° C befindlichen Maschinenteilen Eis, das enge Leitungsquerschnitte verlegen kann; in den oberhalb o° C befindlichen Teilen hingegen kann das Wasser korrodierend wirken.
• Durch Einbau von Trockenpatronen suchte man diese Störungen zu beseitigen. Jedoch besteht die Gefahr, daß die in den Trockenpatronen enthaltenen Trockenmittel im Laufe der Zeit zerbröckeln oder gar in Lösung gehen und korrodierend wirken. Trockenpatronen haben, wenn sie nicht überdimensioniert sind, zudem nur eine begrenzte Wirkungsdauer. Das Auswechseln ist umständlich und verlangt zumeist, daß das Kältemittel abgelassen und die Maschine neu gefüllt wird.
• Die Eisabscheidung in den Regelorganen kann ferner durch Zugabe von Alkoholen, wie z. B. Methanol od. dgl., zum Kältemittel unterdrückt werden. Jedoch kann der Nachteil der Korrosion durch Alkohol-Wasser-Mischungen sowie die Ölzersetzung unter Wasser- und Schlammbildung auf diese Weise nicht verhindert werden.
• Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, durch Wasser hervorgerufene Störungen dadurch zu vermeiden, daß dem Schmiermittel ein Stoff zugesetzt wird, der selbst Schmiereigenschaften besitzt und der mit Wasser reagiert, wobei das Reaktionsprodukt entweder bei allen beim Betrieb der Kältemaschine vorkommenden Temperaturen flüssig bleiben oder sich zumindest in überschüssigem Schmiermittel lösen sollte. Nach der Erfindung. werden Lösungen aus mineralischen Schmierölen und solchen Kieselsäurealkylestern, die mit Wasser chemisch reagieren, als Schmiermittel in Kompressionskältemaschinen, die mit wasserunlöslichen Kältemitteln betrieben werden, verwendet.
• Kieselsäurealkylester, die dieser Aufgabe gewachsen sind, sind bekannt. Es seien die Strukturformeln dreier verschiedener derartiger Ester beispielsweise angeführt Diese drei angeführten Kieselsäurealkylester reagieren in der durch einen Pfeil angedeuteten Weise mit Wasser unter Bildung flüssiger oder fester, äußerst fein verteilter Reaktionsprodukte. Das H-Atom des H2 O-Moleküls verbindet sich mit dem mit 0 - R bezeichneten Alkoholrest, das OH-Radikal mit dem hochmolekularen, Si enthaltenden anderen Teil des Kieselsäureestermoleküls.
• Unbekannt war zunächst, ob die niedermolekularen Hydrolyseprodukte flüssig sind und nicht korrodierend wirken. Die Erfahrung lehrte, daß Festausscheidungen, die sich in den besonders hiergegen anfälligen Regelorganen der Kältemaschinen hätten festsetzen können, nicht auftraten. Es bildeten sich offenbar Hydrolyseprodukte, die entweder bei allen in Frage kommenden Temperaturen flüssig blieben oder die sich im Schmiermittel lösten. Dies war überraschenderweise der Fall, wenn Mineralöl-Kieselsäureester-Lösungen mit beispielsweise nur 5 Gewichtsprozent Kieselsäureester als Schmiermittel verwendet wurden. Selbst bei längerem Betrieb der Kältemaschinen konnten keine Korrosionserscheinungen beobachtet werden.
• Trotz dieses günstigen Verhaltens erscheint es zweckmäßig, der Lösung aus mineralischem Schmieröl und solchen Kieselsäureestern, die mit Wasser chemisch reagieren, vorbeugend Schutzkolloide für Festausscheidungen zuzusetzen.
• Zwar wurde bereits vorgeschlagen, Kieselsäurealkylester an Stelle von Mineralöl als Schmiermittel in Kältemaschinen zu verwenden, da diese Ester neben niedrigeren Stockpunkten eine geringere Temperaturabhängigkeit der Zähigkeit als Mineralöl aufweisen. Indessen werden die guten Schmiereigenschaften von Mineralölen von den Kieselsäurealkylestern nicht erreicht. Da die meisten der bekannten wasserunlöslichen Kältemittel sehr gute Öllösungsmittel darstellen und somit der Schmierfilm im Verdichter immer nur., aus einer Öl-Kältemittel-Lösung besteht, ist es unvorteilhaft, lediglich Kieselsäurealkylester als Schmiermittel zu benutzen. Auch stand der weiteren Verbreitung insbesondere der gegen Wasser unbeständigen Ester zunächst gerade die starke Empfindlichkeit gegen Wasser entgegen, die als nachteilig empfunden wurde. Denn es war noch nicht beobachtet worden, daß die Reaktionsprodukte der Kieselsäurealkylester mit Wasser weder die Kältemittelleitungen verstopfen noch auf die in Verdichtern üblichen Metallteile korrodierend wirken.
• Ferner wurde bereits vorgeschlagen, den Kieselsäurealkylestern chemischverwandtekieselsäurehaltige Stoffe Mineralölen zuzusetzen, um deren Neigung zur Schaumbildung herabzusetzen. Daß auf jegliches zusätzliche Trockenmittel in Kältemaschinen mit wasserunlöslichen Kältemitteln verzichtet werden kann, wenn Kieselsäurealkylester-Mineralöl-Lösungen als Schmiermittel verwendet werden, wurde durch diesen Vorschlag nicht nahegelegt.
• Es ist auch bereits bekannt, organische Kieselsäureverbindungen als druckübertragende Flüssigkeiten in hydraulischen Systemen sowie als Wärme- und Kälteträger in Wärme- und Kältekreisläufen zu verwenden, da diese Stoffe eine günstige niedrige Temperaturabhängigkeit der Zähigkeit aufweisen. Überraschend ist jedoch, daß Reaktionsprodukte wasserempfindlicher Kieselsäurealkylester mit Wasser in Kältemaschinen mit wasserunlöslichen Kältemitteln in keiner Weise störend wirken.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verwendung von Lösungen aus mineralischen Schmierölen und solchen Kieselsäurealkylestern, die mit Wasser chemisch reagieren, als Schmiermittel in Kompressionskältemaschinen, die mit wasserunlöslichen Kältemitteln betrieben werden.
2. 2. Verwendung von Lösungen gemäß Anspruch I, wobei den Lesungen Schutzkolloide für Festausscheidungen zugesetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldungen F 2535 IV d / 23c (Patent g16 340) und F 4968 IV d / 23c; britische Patentschrift Nr. 694 313; belgische Patentschrift Nr. 5o6 3o8.