JP2000008072A - Hfc−32を冷媒として使用する圧縮機用潤滑油組成物 - Google Patents
Hfc−32を冷媒として使用する圧縮機用潤滑油組成物Info
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Abstract
用いることができ、冷媒圧縮機の高圧・低圧部のシール
性に優れ、かつ実機での油戻り性に優れる圧縮機用潤滑
油組成物を提供する。 【解決手段】A)分岐鎖を有するアルキルベンゼンと
B)鉱油との混合物を100重量部とするとき、A)分
岐鎖を有するアルキルベンゼンを1重量部以上60重量
部未満と、B)鉱油を99重量部未満40重量部以上含
有することを特徴とする、HFC−32を冷媒として使
用する圧縮機用潤滑油組成物である。
Description
物に関し、詳しくは特定の組成を有するハイドロフルオ
ロカーボンを冷媒として使用する圧縮機用として有用な
潤滑油組成物に関する。
り冷凍機器の冷媒として使用されてきたCFC(クロロ
フルオロカーボン)およびHCFC(ハイドロクロロフ
ルオロカーボン)が規制対象となり、これらに代わって
HFC(ハイドロフルオロカーボン)が冷媒として使用
されつつある。HFC系冷媒用の冷凍機油としては、相
溶タイプとしてPAG(ポリアルキレングリコール)や
エステルが、冷媒と油が溶け合わない、いわゆる非相溶
性タイプとしてアルキルベンゼン等が使用あるいは検討
されている。例えばPAGについては米国特許第4,7
55,316号、特開平1−198694号公報、同1
−256594号公報、同1−259093号公報、同
1−259094号公報、同1−259095号公報、
同1−274191号公報、同2−43290号公報、
同2−55791号公報、同2−84491号公報等に
記載されており、エステルについては、特公表3−50
5602号公報、特開平3−55791号公報、同3−
88892号公報、同2−128991号公報、同2−
128912号公報、同3−200895号公報、同3
−227397号公報、同4−20597号公報、同4
−72390号公報、同4−218592号公報、同4
−218593号公報等に記載されている。しかしなが
らPAGは吸湿性が高く電気特性は良くないという欠点
がある。一方エステル油は、その構造上加水分解を起こ
し酸を発生する可能性があり、この発生した酸によって
冷凍機システム内において種々の不都合が予測される。
またこれらの油は従来の鉱油とCFC/HCFCまたは
鉱油とアルキルベンゼンとCFC/HCFCの系に比べ
て潤滑性が劣るため、種々の添加剤の配合が検討されて
いる。
記のポリアルキレングリコールやエステルが使用される
が、これとは異なりアルキルベンゼンを使用し、冷媒と
広範囲では相溶しない微相溶タイプも検討されている。
このようなHFC系の微相溶タイプには特開平8−27
478号公報、同8−27479号公報、同8−489
86号公報、同8−48990号公報等に記載されてい
る。しかしながら微相溶タイプは冷媒と広範囲において
殆ど相溶しないため、冷凍システム内の油戻りの点から
従来用いられてきた粘度よりも低粘度のものが使用され
ており、またその粘度範囲においても特別の狭い分子量
分布のものを60重量%以上、好ましくは80重量%以
上、最も好ましくは100重量%を必要とし、これにリ
ン酸エステル系化合物を0.005〜5.0重量%添加
しなければならない。この条件を満たさない場合には長
期の運転で冷凍圧縮機が焼付を起こす可能性があり、信
頼性に欠けるので好ましくないとしている。しかしリン
酸エステルは摺動部等での高温状態において分解しスラ
ッジ等の問題を引き起こす可能性が懸念される。
来のCFCやHCFCと異なり冷却能力が低いため圧縮
機が高出力を必要とする。特に小型・高圧タイプの圧縮
機では圧縮機摺動部の高圧部・低圧部のシール性の低下
が新たな問題となっている。このシール性の低下は冷凍
機の冷却効率の低下を引き起こすため、深刻な問題であ
る。特に種々の圧縮機を考えた場合、スクロールタイプ
ではアルミニウム合金製の固定側と可動側(回転側)は
潤滑油によって高圧部と低圧部をシールしている。この
シール性が低下、すなわち油膜が薄くなると冷媒の圧縮
効率が低下するとともに、部分的に固定側と回転側が接
触し、金属接触となる。またロータリータイプの圧縮機
ではベーンの先端と回転ローターも油膜を介して接触し
ており、シール性が低下するとガス抜けが発生し圧縮効
率が低下する。このシール性の低下はスクロール型やロ
ータリー型圧縮機を問わず冷却効率を引き起こすととも
に、焼付きの原因ともなる。
性の向上について鋭意研究を重ねた結果、アルキルベン
ゼンと鉱油を特定量混合する事によりHFC−32を含
有する冷媒使用時におけるシール性と油戻り性を大幅に
向上できる事を見出し、本発明を完成するに至った。
C−32を冷媒として使用する圧縮機用に用いることが
でき、冷媒圧縮機の高圧・低圧部のシール性に優れ、か
つ実機での油戻り性に優れる圧縮機用潤滑油組成物を提
供することにある。
の混合物を100重量部とするとき、A)分岐鎖を有す
るアルキルベンゼンを1重量部以上60重量部未満と、
B)鉱油を99重量部未満40重量部以上含有すること
を特徴とする、HFC−32を冷媒として使用する圧縮
機用潤滑油組成物、
が50000mm2/s以下の鉱油であることを特徴と
する、上記1記載のHFC−32を冷媒として使用する
圧縮機用潤滑油組成物、の各々によって達成される。
する。本発明のA)成分の分岐鎖を有するアルキルベン
ゼンはその熱・化学的安定性の点から分岐鎖のものが良
く、その分岐鎖の原料としてプロピレンの重合物から製
造される分岐鎖状のアルキル基が良い。特にプロピレン
の重合物もテトラマーを主成分とするものが好ましい。
また上記アルキルベンゼンのベンゼンが有するアルキル
基の数は1〜3本で、特に2本のアルキル基を有するア
ルキルベンゼン(ジアルベン)を多く含有するものが好
ましい。より好ましくはジアルベンの中でもプロピレン
テトラマーと炭素数12未満のアルキル基を有するジア
ルベンが主成分であるものである。このアルキルベンゼ
ンの内、一本のアルキルベンゼン(モノアルベン)が多
くなると揮発性の低下や、熱安定性の低下を引き起こ
す。また三本のアルキルベンゼン(トリアルベン)が多
くなると粘度上昇とともに、熱安定性の低下を引き起こ
す。ただし、これらのアルキルベンゼンは混合して使用
する事ができ、特に目標粘度調整を行うときは各種の成
分を混合して行う事が好ましい。
ルキルベンゼンの製造方法は任意であり、何ら限定され
るものではないが、一般に以下に示す合成法によって製
造できる。原料となる芳香族化合物としては具体的に
は、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、
メチルエチルベンゼン、ジエチルベンゼン、およびこれ
らの混合物等が使用できる。またアルキル化剤として
は、具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソブ
チレン等の低級モノオレフィン好ましくはプロピレンの
重合によって得られる炭素数6〜40の分岐鎖状のオレ
フィン、ワックス、重質油、石油留分、ポリエチレン、
ポリプロピレン等の熱分解によって得られる炭素数6〜
40の分岐鎖状のオレフィン、を単独あるいは混合して
使用することができる。その中でも特に炭素数6〜21
のものがより好ましい。またアルキル化の触媒としては
塩化アルミニウム、塩化亜鉛などのフリーデルクラフツ
型触媒、硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、弗化水素
酸、活性白土等の酸性触媒など公知の触媒が用いられ
る。本発明の冷凍機油組成物のアルキルベンゼンは、上
記した製造法により製造されるが、製造後精製によって
分離されたジアルベン主体に分離し使用されている。
えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油
留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろ
う、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理、等
の精製処理を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、
ナフテン系等の油が使用できる。B成分である鉱油の粘
度は、−20℃での粘度が50000mm2/s以下、
好ましくは10000mm2/s以下、より好ましくは
5000mm2/s以下である。この−20℃での粘度
が高くなると油戻り性が悪くなる。
合は、アルキルベンゼンと鉱油との混合物を100重量
部とするときアルキルベンゼンが1重量部以上60重量
部未満であるが、好ましくはアルキルベンゼンが5重量
部以上60重量部未満、より好ましくはアルキルベンゼ
ンが20重量部以上60重量部未満、最も好ましくはア
ルキルベンゼンが30重量部以上60重量部未満であ
る。この条件が満たされない場合には長期の運転でコン
プレッサーより持ち出された油が圧縮機に戻らず、いわ
ゆる焼付が発生する可能性がある。
的とする冷凍機油の性能を満たす範囲内において、冷凍
機油の添加剤として通常用いられる酸化防止剤、極圧
剤、消泡剤、その他を併用できる。酸化防止剤として
は、ヒンダードフェノール系、アミン系、硫黄系などの
もので、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル
フェノール、4,4′−メチレンビス(2,6−ジ−t
−ブチルフェノール)、2,2′−チオビス(4−メチ
ル−6−t−ブチルフェノール)、トリメチルジハイド
ロキノン、p,p′−ジオクチルジフェニルアミン、
3,7−ジオクチルフェノチアジン、アルキルフェノチ
アジン−1−カルボキシレート、フェニル−2−ナフチ
ルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−2−ジメチル−p
−クレゾール、5−エチル−10,10′−ジフェニル
フェナザリン、アルキルジサルファイドなどを使用でき
る。極圧剤としてはリン酸エステル系化合物、例えば、
トリメチルホフフェート、トリエチルホスフェート、ト
リブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、ト
リブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェ
ート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホル
フェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジフェニ
ルオルソキセニルホスフェート、オクチルジフェニルホ
スフェート、フェニルイソプロピルフェニルホスフェー
ト、ジフェニルイソプロピルフェニルホスフェート、ト
リス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリス
(クロロエチル)ホスフェート、トリスジクロロプロピ
ルホスフェート等が使用できる。その中でも特にトリク
レジルホスフェートおよびトリス(イソプロピルフェニ
ル)ホスフェートが好ましく、これらは単独あるいは混
合して使用しても良い。また硫黄系化合物としては、不
活性タイプのものの方が熱安定性への影響が小さいため
良い。そのため例えばアルキル、アリールフォスフォロ
チオネート類が挙げられる。その中でもトリオクチルホ
スフォロチオネートやトリフェニルホスフォロチオネー
トが好ましい。これらの硫黄系化合物は単独でも併用使
用しても良い。金属不活性剤としては、例えば、アリザ
ニン、キリザニン、ベンゾトリアゾール、油溶性ベンゾ
トリアゾール、メルカプトベンゾトリアゾールなどを用
いることができる。消泡剤としては、例えば、ジメチル
ポリシロキサン、カルボン酸金属塩などを使用できる。
れる冷媒としては、HFC−32単独またはこれに炭素
数1〜3、好ましくは1〜2のフッ化アルカンを混合す
ることができる。但しその混合冷媒としてはジフルオロ
メタン(HFC−32)を20重量%以上、かつHFC
−134a50重量%未満、更にHFC−125は30
重量%未満であることとする。このHFC−32を混合
して使用する場合は好ましくは30重量%以上、より好
ましくは40重量%以上含むものとする。HFC−32
に混合できるHFC系冷媒は特に限定されるものではな
いが、具体的には例えば、トリフルオロメタン(HFC
−23)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−13
4)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC
−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HF
C−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−
152a)などのHFCが挙げられる。
体的に説明するが本発明はこれらの実施例に何ら限定さ
れるものではない。表1に示す基油を組み合わせ下記の
評価試験を行った。また添加剤には、酸化防止剤として
ジ,ターシャリブチル−パラクレゾールを摩耗防止剤と
してトリクレジルフォスフェートを使用した。
評価は図1に示す冷媒加圧型油膜形成評価試験機を用
い、シール性の評価を行った。この試験機は冷媒加圧
下、すなわち冷凍機の圧縮機内部の状態をシュミレート
しており、容器に冷媒を充填し加圧することにより冷凍
機油に冷媒が溶け込んだ高圧状態でのシール性に影響を
及ぼす油膜形成能を評価する事が可能である。試料油は
回転球の下部にあり、上部のディスクが回転する事によ
り鋼球も連れまわり接触部に冷媒が溶け込んだ潤滑油が
供給される。試験条件はすべり速度0.2m/s、荷重
20Nで、接触部のヘルツ圧は0.516GPa、とな
る。冷媒にはHFC−32を使用し、圧力は1MPaと
した。シール性の評価はHFC−32/アルキルベンゼ
ンの組合わせを1とし比率で示したが、2.0以上を合
格とし、好ましくは2.4以上、より好ましくは2.6
以上である。
は鋼球、3は荷重、4はガラスディスク、5は冷媒封入
口、6は圧力容器を示す。
実験装置を用い、配管長2m、内径0.005mの銅管
を図2に示すように曲げ、恒温槽につかっている配管部
に5gの油を充填し、恒温槽の温度は−20℃に設定
し、HFC−32を毎分0.001m3の流量にて流
し、60分後に油受けに溜まった油の量を測定し現行品
との比較を行い油戻り性を評価した。その結果を表2〜
表6に示す。油戻り性の評価は、戻り率で評価し、所定
時間内の戻り率35%以上を合格としたが好ましくは4
0%以上、より好ましくは45%以上である。この35
%未満では油戻りが悪く焼付等を引き起こす。
銅配管、13は流量計、14・16は圧力計、15は恒
温槽、17は軸受を示す。
の小型家庭用ルームエアコンを用い試験油400mlお
よびHFC−32を1000g充填し、雰囲気温度38
℃に保った恒温室に入れ、エアコンの設定温度を20℃
として1000時間の連続運転を実施し、運転性の評価
を行った。その結果を表7及び表8に示す。
キルベンゼンに鉱油Aの混合比率を変えた物であるが、
鉱油の比率を変えてもシール性および油戻り率が高くな
る。
例6は実施例3に摩耗防止剤を、実施例7は実施例3に
酸化防止剤と摩耗防止剤の双方を添加したものであるが
添加剤を添加してもシール性および油戻り率が変わらな
い。
を比率を変えて混合した例であるが、鉱油Bでもシール
性および油戻り率が良好である。
油Cを比率を変えて混合した例であるが、鉱油Cでもシ
ール性および油戻り率が良好である。
鉱油Bと鉱油Cを混合し酸化防止剤および摩耗防止剤を
添加した例であるが、添加剤を添加してもシール性およ
び油戻り率は良好である。
100%、またはそれらに酸化防止剤と摩耗防止剤を添
加した例であるが、鉱油A,B,C,D何れの成分単体
でもシール性は良好だが、油戻り率が悪い。
体およびアルキルベンゼンに酸化防止剤と摩耗防止剤を
添加した例であるが、アルキルベンゼン単体では油戻り
率は良好だがシール性が劣る。
量が特許請求の範囲以上でこれに特定鉱油A、Bおよび
Cを添加した例であるが、アルキルベンゼンの範囲が本
発明の範囲を超えると、どの特定鉱油および酸化防止剤
や摩耗防止剤の添加剤を添加してもシール性が劣る。
に鉱油D成分を配合した例であるが、本組合わせではシ
ール性は良好であるが、油戻り率が悪い。
評価の実施例を示す。実施例1,4,7,8,11およ
び14については実機性能評価良好である。
体では油戻りが悪いため焼付が発生し実機性能が劣る。
いた例であり、流動性が悪いため比較例1よりも短時間
で圧縮機の焼付が発生している事がわかる。
が、これでは油膜比が劣るためと考えられる焼付が発生
している。
からなる鉱油を配合しているが本発明の特許請求の範囲
に示す成分から外れており、焼付が発生している。
範囲内であるが、鉱油成分が特定の範囲から外れており
焼付が発生している。
がこれは良好に実機試験を終了している。
して使用する圧縮機用に用いることができ、冷媒圧縮機
の高圧・低圧部のシール性に優れ、かつ実機での油戻り
性に優れる圧縮機用潤滑油組成物を提供することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】A)分岐鎖を有するアルキルベンゼンと
B)鉱油との混合物を100重量部とするとき、A)分
岐鎖を有するアルキルベンゼンを1重量部以上60重量
部未満と、B)鉱油を99重量部未満40重量部以上含
有することを特徴とする、HFC−32を冷媒として使
用する圧縮機用潤滑油組成物。 - 【請求項2】B)成分の鉱油が、−20℃での粘度が5
0000mm2/s以下の鉱油であることを特徴とす
る、請求項1記載のHFC−32を冷媒として使用する
圧縮機用潤滑油組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10196580A JP2000008072A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Hfc−32を冷媒として使用する圧縮機用潤滑油組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10196580A JP2000008072A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Hfc−32を冷媒として使用する圧縮機用潤滑油組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000008072A true JP2000008072A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16360115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10196580A Pending JP2000008072A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Hfc−32を冷媒として使用する圧縮機用潤滑油組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000008072A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013187084A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 日立アプライアンス株式会社 | 圧縮機及び空調装置 |
CN117563377A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 中建路桥集团有限公司 | 超导沥青油烟净化系统及其方法 |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP10196580A patent/JP2000008072A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013187084A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 日立アプライアンス株式会社 | 圧縮機及び空調装置 |
CN117563377A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 中建路桥集团有限公司 | 超导沥青油烟净化系统及其方法 |
CN117563377B (zh) * | 2024-01-17 | 2024-05-10 | 中建路桥集团有限公司 | 超导沥青油烟净化系统及其方法 |
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