JPH08500184A - 潤滑油の鉱油混入についての試験 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハロゲン化炭化水素作動流体によってレトロフィルされる機械的蒸気再圧縮型伝熱装置からの合成エステル潤滑油試料中に混入する鉱油を調べる方法であって、所定量の合成エステル潤滑油と、所定量の極性液体もしくは極性液体混合物とを混合する工程、ならびに清澄な混合物は合成エステル潤滑油中の混入鉱油の濃度が最大許容濃度よりも低く、従って、ハロゲン化炭化水素作動流体によってシステムのレトロフィリングを安全に行うことができることを示すものであり、混濁した混合物は混入鉱油の濃度が最大許容濃度よりも高く、従って、混入鉱油を更に減らすために合成エステル潤滑油によりシステムを再フラッシュしなければならないことを示すものであって、得られた混合物が清澄であるか混濁しているかを決める工程を含んでなる方法。

Description

【発明の詳細な説明】 潤滑油の鉱油混入についての試験 本発明は、試験方法、特に、機械的蒸気再圧縮型伝熱装置（mechanical vapou rrecompression type heat transfer device、機械的に蒸気を圧縮するタイプの 熱伝達装置）のいわゆる「レトロフィリング（retrofilling、後充填）」に関し て用いられる試験方法に関する。 近年、地球の超高層大気中に含まれるオゾン含量に対するクロロフルオロカー ボンおよびフッ化炭化水素の悪影響についての関心が高まってきており、従って 、冷却および空調システムにおいて、オゾンを損傷する度合が最も大きいハロゲ ン化炭素（halocarbons）およびハロゲン化炭化水素（hydrohalocarbons）を、 より許容されうる作動流体（working fluid）、特に１，１，１，２−テトラフ ルオロエタン（Ｒ１３４ａ）に置換することが必要になってきている。 現存する再圧縮型伝熱装置を、１，１，１，２−テトラフルオロエタンを使用 するように変更する場合に、特に有効であって好結果が得られるということが判 っている方法は、欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）第０ ４６８ ７２９号の明細 書および請求の範囲に記載されているレトロフィル（retrofill、後充填する） 方法である。本明細書において「レトロフィル」という用語を使用する場合、こ の用語は欧州特許出願公開第０ ４６８ ７２９号の明細書および請求の範囲に 記載されている方法を意味するものである。 レトロフィル方法に特に適する合成エステル潤滑油は、欧州特許出願公開第０ ４６８ ７２９号に記載されているものである。これらのエステルは「カストロ ール・アイスマチック（CASTROL ICEMATIC）ＳＷ」（商標）という商品名で市販 されているものであり、これらは特定の冷媒の用途のために調製されたエステル の種々の混合物であり、幅広い潤滑剤粘度の範囲をカバーしている。 レトロフィル方法を行う場合、この方法は、通常、圧縮機をシステムの残りの 部分から分離する工程、置換すべき鉱油（mineral oil）を圧縮機から排出する 工程、圧縮機に合成エステル潤滑油を充填する工程、圧縮機を再接続する工程な らびに、その後に置換すべき鉱油をフラッシュ（flush、洗い流し）して圧縮機 に 戻すようにシステムを運転する工程を含んでなる。必要とされる運転の程度は、 レトロフィルする特定の装置、例えばシステムの規模および複雑さなどに依存す る。作動流体を新しいフッ化炭化水素によって置換した場合、システムの中に鉱 油が存在すると、１，１，１，２−テトラフルオロエタン中に鉱油が混和できな いために問題を生じることがあるので、システムのこの運転の後で、鉱油含量を 調べるために潤滑油を試験する。 鉱油混入（mineral oil contamination）について潤滑油の試料を調べるため の現在の方法には、試料を試験室に送り、そこで、通常、薄層クロマトグラフィ ーによって試験して試料の鉱油含量を測定することが含まれる。しかしながら、 再フラッシング（reflushing）が必要であるか、あるいは新しいハロゲン化炭化 水素によってシステムをレトロフィルする用意ができているかを直ちに知るため に、その場でサービスエンジニアがこれらの試験を行えないということが明らか に重大な問題点である。試料をかなりの距離だけ移送しなければならないことが あり、試験方法自体を熟練者が時間をかけて行う必要があるので、結果が判るま でに日数がかかることがあり、そのためにサービスエンジニアが訪問することも 更に必要とされることがある。サービスエンジニアがその場で行うことができ、 そのサービスエンジニアが冷却システムのレトロフィリングを行い、そのレトロ フィリングにはサービスエンジニアのかなりの化学的熟練度および知識が要求さ れず、従って、ハロゲン化炭化水素により置換する前に、システムを再フラッシ ングする必要があるか否かを、サービスエンジニアが非常に素早く決定すること ができる簡単な試験方法が必要とされていることは明らかである。 本発明は、ハロゲン化炭化水素作動流体によりレトロフィリングが行われる機 械的蒸気再圧縮型伝熱装置からの合成エステル潤滑油の試料中に混入する鉱油を 調べる（試験する）方法を提供するものであって、その方法は、 （ａ）鉱油が混入する合成エステル潤滑油の所定量を極性液体もしくは極性液 体混合物の所定量と混合する工程であって、エステル潤滑油それ自体が極性液体 と十分に混和可能であり、合成エステル潤滑油中の鉱油の濃度が、ハロゲン化炭 化水素作動流体のレトロフィリング後に装置内において許容される最大限度に相 当 する場合、混合物が混入鉱油によりちょうど飽和状態となるように、エステル潤 滑油の量および極性液体の量を選択する工程、ならびに （ｂ）得られた混合物が清澄であるか混濁しているかを測定する工程であって 、その際、清澄な混合物であれば、合成エステル潤滑油中の混入鉱油の濃度が最 大許容濃度よりも低く、従って、ハロゲン化炭化水素作動流体による装置のレト ロフィリングを安全に行うことができることが示され、また、混濁した混合物で あれば、混入鉱油の濃度が最大許容濃度よりも高く、従って、混入鉱油を更に減 らすために合成エステル潤滑油によりシステムを再フラッシングしなければなら ないことが示される工程 を含んでなる。 本発明は、ハロゲン化炭化水素作動流体を用いて機械的蒸気再圧縮型伝熱装置 をレトロフィリングするための方法をも提供するものであって、その方法は、 （ｉ）圧縮機をシステムの残りの部分から分離する工程、 （ii）圧縮機から鉱油を排出する工程、 （iii）圧縮機に合成エステル潤滑油を充填する工程、 （iv）圧縮機をシステムの残りの部分に操作可能なように再接続する工程、 （ｖ）混入する鉱油を圧縮機にフラッシュして戻すようにシステムを運転する工 程、 （vi）圧縮機から潤滑油の試料を採取する工程および （vii）前述の試験方法によって潤滑油の試料を試験する工程 を含んでなる。 本発明は、上述の試験方法ならびに再充填（refill）方法において用いるため の試験キットをも提供するものであって、そのキットは、 （ａ）試験溶液を構成する極性液体または極性液体混合物のサプライ（supply、 供給物）、 （ｂ）試験溶液の適量を計るための計量装置、 （ｃ）圧縮機から潤滑油の試料を採取するためのシリンジ、 （ｄ）計量した潤滑油を計量した試験溶液と中で混合するための透明容器、 （ｅ）試験キットを使用するための説明書、および （ｆ）試験キットの要素（ａ）〜（ｅ）用のホルダまたは容器 を含んでなる。 本発明は、試験溶液として用いられるいずれかの特定の１またはそれ以上の極 性液体を使用することに限定されるものではない。しかしながら、実際には、適 当な極性液体は、試験溶液を形成するために水と混合されても、或いは混合され なくてもよい、酸素および／または窒素を含有する有機液体であることが多い。 液体が比較的低価格のものであることが理想的である。本発明において用いるの に特に適することが本出願人らによって見出された２つの特別な組合せはそれぞ れ、メタノール、エタノールおよび水の混合物ならびにアセトニトリルおよびエ タノールの混合物である。しかしながら、前述した本発明の試験方法の定義に規 定された要求を満たすならば、他の極性液体およびその組合せを使用することは 、本発明の範囲内に当然含まれる。例えば、いずれかの特定の合成エステル潤滑 油と共に用いるために、極性液体混合物中の極性液体の適当な割合を選択するこ となどが、単に通常の実験的な事項であることは明らかであろう。 本出願人らは、極性液体の適当な試験溶液を調製するうえで、冷却システムを レトロフィリングする場合に許容される混入レベルと許容されない混入レベルと の間の境界の代表例として、合成エステル潤滑油中における約３重量％の鉱油の 混入レベルを採用した。従って、試験方法の工程（ａ）において形成された混合 物について、鉱油濃度が前述のレベルを越える場合は混濁し、鉱油濃度が前述の レベルを越えない場合は清澄となるように、極性液体と試験する合成エステル潤 滑油試料との割合を、本出願人らの特定の組成において決定し、それを以下に説 明する。例えば、鉱油の溶解性が全て同一であることはないので、本発明の試験 方法を用いるに際して実験誤差がある程度あることは明らかである。本出願人ら の実験は、典型的なナフテン系冷凍機用圧縮機油であるスナイソ（Suniso）３Ｇ Ｓおよびスナイソ５ＧＳ（「SUNISO（スナイソ）」は商標である）を使用するこ とに基づいている。実際には、実験において名目上３重量％の混入限度を適用し たが、合成エステル油中の実際の油混入レベルが１．５重量％である場合は常に 試験に 合格し、他方、実際の油混入レベルが４重量％またはそれを越える場合は常に不 合格であるということを本出願人は見出した。実施例 表１に、エタノール、メタノールおよび水の割合が示されており、この割合は 、表の各欄の表題に示す種類の「アイスマチックＳＷ」の合成エステル潤滑油を 試験するための極性液体の試験溶液として用いるのに適するものである。 試験方法は、以下のようにして行なった。 計量した２１．５ｃｍ³の試験溶液を、透明なねじ込み式蓋を有するジャーの 中に注ぎ入れ、計量した５ｃｍ³の混入鉱油を含む合成エステル潤滑油の試料を 極性溶媒の試験溶液に注ぎ入れ、ねじ込み式蓋をジャーにしっかりと締結した後 、ジャーを十分に振盪させた。得られる混合物が混濁している場合には、続いて 、適切なアイスマチックＳＷ潤滑油によって冷却システムを再度フラッシュし、 その後再び上記の試験方法を用いて試験する必要があるとの判断をなした。しか しながら、混合物が清澄であることが判った場合には、鉱油混入の程度は十分低 く、レトロフィリングすることが可能であると判断した。 極性液体の試験溶液の異なる試料として、アセトニトリル４０ccのエタノール １０ccとの混合物を使用することができる。この場合、極性液体の試験溶液に対 する試験すべき合成エステル油の適当な割合は、容量比で１〜５である。この別 の極性液体系を用いる試験キットも、上述した３％の混入レベルにおいて機能す る。 本発明の要旨から逸脱しないで、上述のような本発明の一般的試験方法の範囲 内で種々の変更を行うことが可能であることは明らかである。例えば、あるレト ロフィルの状況において、より厳密で、より低い鉱油混入レベルを適用すること が適当であると考えられることがあるかもしれないが、その場合には、当然なが ら、試験溶液の割合、試験溶液成分および／または試験溶液と合成エステル潤滑 油試料との割合を適宜調整する必要があると考えられる。他方で、別の場合に、 やや劣る厳密さおよびより高い鉱油混入レベルが許容されることもある。表２に 、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤで示される４つの異なる試験溶液と、鉱油のスナイソ３Ｇ Ｓが種々の重量％で混入する合成エステル油（アイスマチックＳＷ３２）とを用 いた試験の結果を示す。試験溶液Ａは１％よりも高い油混入レベルを検知するの に適しており、溶液Ｂは３％よりも高い混入レベルに適しており、溶液Ｃは５％ よりも高い混入レベルに適しており、溶液Ｄは１０％よりも高い混入レベルに適 していることが、表から判る。 そのような変更は単に日常的な実験によるものであって、それによって得られ る試験方法は、特許請求の範囲に記載する本発明の思想の要旨の範囲内にあるも のと理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ (72)発明者 ラウントゥリー、リチャード・シートン イギリス国 アールジー７・６イーユー レディング、サウスエンド・ブラッドフィ ールド、サウスエンド・ロード、ハーヴェ スト・コテッジ（番地の表示なし) (72)発明者 スワロー、アンドリュー・ピーター イギリス国 アールジー４・８キューエフ レディング、エマー・グリーン、トレデ ィガー・ロード 24番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハロゲン化炭化水素作動流体によりレトロフィルが行われる機械的蒸気再 圧縮型伝熱装置からの合成エステル潤滑油試料中に混入する鉱油を試験する方法 であって、 （ａ）鉱油が混入する合成エステル潤滑油の所定量を極性液体もしくは極性液 体混合物の所定量と混合する工程であって、エステル潤滑油それ自体が極性液体 と十分に混和可能であり、合成エステル潤滑油中の鉱油の濃度が、ハロゲン化炭 化水素作動流体のレトロフィリング後の装置内において許容される最大限度に相 当する場合に、混合物が混入鉱油によってちょうど飽和されるように、エステル 潤滑油および極性液体の量を選択する工程、ならびに （ｂ）得られた混合物が清澄であるか混濁しているかを測定し、その際、清澄 な混合物であれば、合成エステル潤滑油中の混入鉱油の濃度が最大許容濃度より も低く、従って、ハロゲン化炭化水素作動流体による装置のレトロフィリングを 安全に行うことができることが示され、また、混濁した混合物であれば、混入鉱 油の濃度が最大許容濃度よりも高く、従って、混入鉱油を更に減らすために合成 エステル潤滑油によりシステムを再フラッシングしなければならないことが示さ れる工程 を含んでなる方法。 ２．合成エステル潤滑油が、ペンタエリトリトールもしくはジペンタエリトリ トールと、１種もしくはそれ以上のモノもしくはジカルボン酸とのエステルまた はエステル混合物である請求の範囲１記載の方法。 ３．極性液体が、酸素および／または窒素を含有する１種またはそれ以上の有 機性液体を含んでなる請求の範囲１または２記載の方法。 ４．極性液体が、メタノール、エタノールおよび水の混合物を含んでなる請求 の範囲３記載の方法。 ５．極性液体が、アセトニトリルとエタノールとの混合物を含んでなる請求の 範囲３記載の方法。 ６．明細書中に実質的に詳細に説明した請求の範囲１記載の方法。 ７．ハロゲン化炭化水素作動流体で機械的蒸気再圧縮型伝熱装置をレトロフィ リングするための方法であって、 （i）圧縮機をシステムの残りの部分から分離する工程、 （ii）圧縮機から鉱油を排出する工程、 （iii）圧縮機に合成エステル潤滑油を充填する工程、 （iv）圧縮機をシステムの残りの部分に操作可能なように再接続する工程、 （ｖ）混入する鉱油を圧縮機にフラッシュして戻すようにシステムを運転する工 程、 （vi）圧縮機から潤滑油の試料を採取する工程および （vii）潤滑油の試料の試験を、請求の範囲１〜６のいずれかに記載の試験方法 によって行う工程 を含んでなる方法。 ８．請求の範囲１〜６のいずれかに記載の試験方法ならびに請求の範囲７記載 の方法において用いるための試験キットであって、 （ａ）試験溶液を構成する極性液体または極性液体混合物の供給、 （ｂ）試験溶液の適量を計るための計量装置、 （ｃ）圧縮機から潤滑油の試料を採取するためのシリンジ、 （ｄ）計量した潤滑油と計量した試験溶液とをその中で混合するための透明容器 、 （ｅ）試験キットを使用するための説明書、および （ｆ）試験キットの要素（ａ）〜（ｅ）用のホルダまたは容器 を含んでなる試験キット。 ９．２種またはそれ以上の要素が組み合せられた請求の範囲８記載の試験キッ ト。 １０．請求の範囲７記載の機械的蒸気再圧縮型伝熱装置をレトロフィリングす るための方法における、請求の範囲８または９記載の試験キットの使用。