JP2815160B2 - Refrigeration oil for fluorinated refrigerants - Google Patents
Refrigeration oil for fluorinated refrigerantsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フッ素系冷媒使用冷凍機及びヒートポンプ
に用いる冷凍機油に関し、さらに詳しくは、フッ化エタ
ン系冷媒であるＲ−134a使用冷凍機に用いる高温溶解性
に優れた冷凍機油に関する。The present invention relates to a refrigerator oil using a fluorine-based refrigerant and a refrigerator oil used for a heat pump. More specifically, the present invention relates to a refrigerator using R-134a which is a fluorinated ethane-based refrigerant. The present invention relates to a refrigerating machine oil having excellent high-temperature solubility.
［従来の技術］ 最近、オゾン層への悪影響のない冷凍機用冷媒として
Ｒ−134aまたはＲ−134のフッ化エタン冷媒が注目され
始めた。[Related Art] Recently, R-134a or R-134 fluorinated ethane refrigerant has begun to attract attention as a refrigerant for refrigerators having no adverse effect on the ozone layer.
これらのフッ化エタン系冷媒を使用した場合の冷凍機
油として、米国特許4755316号公報では二官能基（水酸
基）のポリグリコールをはじめとして、一官能基、三官
能基、あるいはそれ以上の官能基のポリグリコールが記
載されているが、これらを使用した場合、40℃における
粘度を50cSt以上にすると、それぞれ次に示すような問
題を生じる。U.S. Pat. No. 4,755,316 discloses a refrigerating machine oil using these fluorinated ethane-based refrigerants, including polyglycols having two functional groups (hydroxyl groups), monofunctional groups, trifunctional groups, or more functional groups. Polyglycols are described, but when these are used, the following problems occur when the viscosity at 40 ° C. is 50 cSt or more.
すなわち、官能基、二官能基のポリグリコールを使用
した場合には、高温臨界溶解温度が低い欠点があり、三
官能基あるいはそれ以上の化合物、例えば、トリメチロ
ールプロパンアルキレンオキサイド付加物、ペンタエリ
スリトールアルキレンオキサイド付加物、ソルビトール
アルキレンオキサイド付加物を使用した場合には、これ
らは冷媒に不溶であるという欠点が生じる。That is, when a functional group or a bifunctional group polyglycol is used, there is a drawback that the high-temperature critical solution temperature is low, and trifunctional or higher compounds, for example, trimethylolpropane alkylene oxide adduct, pentaerythritol alkylene When an oxide adduct and a sorbitol alkylene oxide adduct are used, they have a disadvantage that they are insoluble in a refrigerant.
冷凍機において、運転温度範囲で冷媒に潤滑油が溶解
しないと、潤滑油が冷凍機の作動部分に循環しなくな
り、円滑な運転が不可能になる。In the refrigerator, if the lubricating oil does not dissolve in the refrigerant within the operating temperature range, the lubricating oil does not circulate in the operating portion of the refrigerator, and smooth operation becomes impossible.
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、フッ素系冷媒、特にＲ−134aのような難溶
性冷媒に対する高温溶解性に優れた冷凍機油を提供する
ことを目的とするものである。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a refrigerating machine oil excellent in high-temperature solubility in a fluorine-based refrigerant, particularly, a hardly-soluble refrigerant such as R-134a.
［課題を解決するための手段］ 本発明者は、難溶性冷媒に対する冷凍機油を種々検討
し、数多くの試験の結果、この冷媒使用冷凍機に適した
冷凍機油を見い出し、本発明を完成した。[Means for Solving the Problems] The present inventors have studied various types of refrigerating machine oils for hardly soluble refrigerants, and as a result of numerous tests, have found refrigerating machine oils suitable for the refrigerating machines using the refrigerants, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ン（Ｒ−134a）使用冷凍機に用いる冷凍機油であって、
式 （式中、R1、R2、R3:アルキレン基であり、ｋ、ｍ、n:
それぞれ１〜30の整数） で表されるポリグリコール化合物を50重量％以上の割合
で含有し、40℃における粘度が50ないし250センチスト
ークス（cSt）であり、かつ、水分含有量が500ppm以下
である冷凍機油を提供するものである。That is, the present invention relates to a refrigerator oil used for a refrigerator using 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R-134a),
formula (Wherein, R 1 , R 2 , and R 3 are alkylene groups, and k, m, and n:
Each of which is an integer of 1 to 30) in an amount of 50% by weight or more, a viscosity at 40 ° C. of 50 to 250 centistokes (cSt), and a water content of 500 ppm or less. The present invention provides a certain refrigerator oil.
本発明に用いるポリグリコール化合物は、式Ｉ中に示
されるように、グリセリンを基礎にしてこれにアルキレ
ンオキサイドを付加した化合物であり、式中のR1、R2及
びR3は、同一のアルキレン基であっても、異なるアルキ
レン基であってもよい。The polyglycol compound used in the present invention is a compound obtained by adding an alkylene oxide based on glycerin as shown in Formula I, wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same alkylene oxide. Or different alkylene groups.
本発明に用いるポリグリコール化合物において付加さ
れるアルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど炭素数２
〜６のものを使用することができる。The alkylene oxide added in the polyglycol compound used in the present invention includes ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like having 2 carbon atoms.
~ 6 can be used.
式中の付加数ｋ、ｍ及びｎは１〜30、好ましくは、２
〜15の整数である。The addition numbers k, m and n in the formula are 1 to 30, preferably 2
It is an integer of ~ 15.
本発明に用いるポリグリコール化合物は、該付加モル
数の異なるものの混合物として使用することができる。The polyglycol compound used in the present invention can be used as a mixture of those having different addition mole numbers.
そしてポリグリコール化合物の粘度は、アルキレン基
の種類と付加モル数（ｋ、ｍ、ｎ）に依存する。The viscosity of the polyglycol compound depends on the type of the alkylene group and the number of moles added (k, m, n).
本発明組成物に用いるポリグリコール化合物は、40℃
における粘度が50〜250cSt、好ましくは、60〜200cStで
ある必要がある。該粘度が50cSt未満では、シール性が
悪く、250cStを超えると冷媒に不溶となる。The polyglycol compound used in the composition of the present invention is 40 ° C.
Should be 50 to 250 cSt, preferably 60 to 200 cSt. If the viscosity is less than 50 cSt, the sealing property is poor, and if it exceeds 250 cSt, it becomes insoluble in the refrigerant.
所望の粘度に応じて、本発明に用いるポリグリコール
化合物のアルキレン基の種類と平均付加モル数を選定す
ることができる。Depending on the desired viscosity, the type of alkylene group of the polyglycol compound used in the present invention and the average number of moles added can be selected.
このようなポリグリコール化合物として、グリセリン
にプロピレンオキサイド又はエチレンオキサイドを付加
したものが好適に使用することができる。As such a polyglycol compound, a compound obtained by adding propylene oxide or ethylene oxide to glycerin can be suitably used.
具体的には式 で表されるグリセリンのプロピレンオキサイド付加物
は、40℃における粘度は約116cStであり、式 で表されるグリセリンのプロピレンオキサイド付加物
は、40℃における粘度は約103cStであり、いずれも好適
に使用することができる。Specifically, the expression The propylene oxide adduct of glycerin represented by the following has a viscosity at 40 ° C. of about 116 cSt, the formula The glycerin propylene oxide adduct represented by the formula has a viscosity at 40 ° C. of about 103 cSt, and any of them can be suitably used.
本発明に用いるポリグリコール化合物の純度は、70重
量％以上であることが望ましい。The purity of the polyglycol compound used in the present invention is desirably 70% by weight or more.
本発明の冷凍機油では、上記ポリグリコール化合物に
鉱油または合成油を50重量％以下まで配合して使用する
ことができる。In the refrigerating machine oil of the present invention, mineral oil or synthetic oil can be blended with the polyglycol compound up to 50% by weight and used.
本発明組成物に混合できる鉱油または合成油は、40℃
の粘度が５〜500cStのものを好適に使用でき、例えば、
パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、ポリα−オ
レフィン、アルキルベンゼン、アルキルジフェニ
ル、エステル（ヒンダードエステル、二塩基酸エステ
ル、ポリオールエステル、リン酸エステル）、ポリグ
リコール（ポリフェニレングリコール、一官能基および
二官能基のポリグリコール）などを使用することができ
る。これらの中で、〜の合成油が冷媒に対する溶解
性が高いので特に好適に混合することができる。Mineral oil or synthetic oil that can be mixed with the composition of the present invention is 40 ° C.
The viscosity of 5 to 500 cSt can be suitably used, for example,
Paraffinic mineral oil, naphthenic mineral oil, poly-α-olefin, alkylbenzene, alkyldiphenyl, ester (hindered ester, dibasic acid ester, polyol ester, phosphate ester), polyglycol (polyphenylene glycol, monofunctional group and bifunctional group) Of polyglycols) can be used. Among them, the synthetic oils (1) to (4) have high solubility in a refrigerant, and therefore can be mixed particularly preferably.
これら混合油の粘度が5cSt未満となると、油循環量が
増加し、蒸発によるロスが多くなり、また、シール性も
悪いという欠点が生じる。When the viscosity of these mixed oils is less than 5 cSt, the oil circulation amount increases, the loss due to evaporation increases, and the sealability is poor.
本発明組成物は、水分含有量が500ppm以下、好ましく
は、300ppm以下、さらに、好ましくは、200ppm以下、特
に好ましくは100ppm以下に維持する。The composition of the present invention has a water content of 500 ppm or less, preferably 300 ppm or less, more preferably 200 ppm or less, particularly preferably 100 ppm or less.
含有水分が多くなると、錆が発生しやすくなる上、溶
解性も低下する。When the water content increases, rust is easily generated and the solubility decreases.
本発明組成物に所望に応じて、通常、添加される添加
剤、例えば、摩耗防止剤、酸化防止剤、金属不活性化
剤、塩素補捉剤、消泡剤、その他のものを適宜添加する
ことができる。If desired, additives which are usually added to the composition of the present invention, for example, an antiwear agent, an antioxidant, a metal deactivator, a chlorine scavenger, an antifoaming agent, and the like are appropriately added. be able to.
［実施例］ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。[Examples] The present invention will be described in more detail with reference to Examples.
実施例１〜３及び比較例１〜５ 第１表に示す成分について、試料油とフッ素系溶媒Ｒ
−134aとを1:9の重量比で混合した溶液の臨界溶解温度
を測定した。結果を第１表に示した。Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 For the components shown in Table 1, the sample oil and the fluorinated solvent R
The critical dissolution temperature of a solution in which -134a and -134a were mixed at a weight ratio of 1: 9 was measured. The results are shown in Table 1.
実施例１〜３の成分は、低温臨界溶解温度が低く、高
温臨界溶解温度が高いため、運転温度において冷媒と冷
凍機油が２層分離することなく、好適に運転することが
できることがわかる。 Since the components of Examples 1 to 3 have a low low-temperature critical melting temperature and a high high-temperature critical melting temperature, it can be understood that the refrigerant and the refrigerating machine oil can be suitably operated at the operating temperature without separating the refrigerant and the refrigerating machine oil into two layers.
実施例４〜６及び比較例６〜８ 試料油とフロン−134aとの重量比2:1の混合物6gを、
径1.5mm、長さ40mmの鉄線、銅線及びアルミニウム線と
ともに、ガラス管に封入し、175℃において、30日間及
び60日間保持して、各金属線の表面の変化を外観の目視
により観察した。Examples 4 to 6 and Comparative Examples 6 to 8 6 g of a mixture of sample oil and Freon-134a at a weight ratio of 2: 1 was added to
Along with a 1.5 mm diameter, 40 mm long iron wire, copper wire and aluminum wire, it was sealed in a glass tube and kept at 175 ° C. for 30 days and 60 days, and the change in the surface of each metal wire was visually observed by appearance. .
銅及びアルミニウムの表面には全く変化はなかったが
鉄線の表面は試料によって変化が確認された。鉄線の観
察結果を第２表に示した。水分の少ないものは、変化が
ないことが確認された。The surface of copper and aluminum did not change at all, but the surface of iron wire showed a change depending on the sample. Table 2 shows the observation results of the iron wire. It was confirmed that there was no change in the sample having a low water content.
〔発明の効果〕 本発明の冷凍機油は、フッ素系冷媒であるＲ−134aに
対する高温溶解性が大きく、高温臨界溶解温度が高いの
で、円滑にＲ−134a使用冷凍機を運転することができ
る。 [Effects of the Invention] The refrigerating machine oil of the present invention has a high high-temperature solubility for R-134a, which is a fluorine-based refrigerant, and has a high high-temperature critical melting temperature, so that a refrigerator using R-134a can be smoothly operated.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 40:30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C10N 40:30
Claims (1)
a）使用冷凍機に用いる冷凍機油であって、式 （式中、R1、R2、R3:アルキレン基であり、ｋ、ｍ、n:
それぞれ１〜30の整数） で表されるポリグリコール化合物を50重量％以上の割合
で含有し、40℃における粘度が50ないし250センチスト
ークスであり、かつ、水分含有量が500ppm以下である冷
凍機油。(1) 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R-134)
a) Refrigeration oil to be used for the refrigerator, (Wherein, R 1 , R 2 , and R 3 are alkylene groups, and k, m, and n:
A refrigerating machine oil containing a polyglycol compound represented by the following formula (1 to 30) in a proportion of 50% by weight or more, having a viscosity at 40 ° C. of 50 to 250 centistokes and a water content of 500 ppm or less. .
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1988
- 1988-11-08 JP JP63281808A patent/JP2815160B2/en not_active Expired - Fee Related
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