[发明专利]包含冷冻机油和制冷剂的组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，具体而言，本发明涉及包含冷冻机油和制冷剂的组合物及其应用。

背景技术

在空调行业使用的制冷设备中，压缩机使用的冷冻机油要求在0℃以上某个区域和制冷剂完全相溶，目的是保证压缩机中排出的冷冻机油可以在系统中溶解在制冷剂中随制冷剂一同回到压缩机里面，保证压缩机内的油量和部品的润滑。但是近年来，随着要求空调的使用温度更广，低温要求-20℃以下，高温要求65℃以上，而且随着热泵热水器的发展，压缩机使用在热泵热水器系统中的温度范围更广，对冷冻机油提出新的要求。采用现有的冷冻机油和制冷剂组合，由于两者相溶性较好，制冷剂对油品粘度的稀释较多，粘度下降较大，为保证压缩机的润滑需要采用高粘度的油品，而油品粘度过高的话，会使制冷系统中的残留的油品在低温时凝固，导致系统毛细管堵塞。另外，由于冷冻机油和制冷剂溶解性过高，使得冷冻机油和制冷剂混合在一起排出压缩机，导致压缩机内部的油量下降，严重者会影响压缩机部品的润滑性，压缩机寿命下降，而且从压缩机排出的冷冻机油附着在制冷系统的管壁上，影响热交换器的效率，制冷系统能效下降。

在现有技术中，有采用和制冷剂完全不相溶的油品，但是会导致排出压缩机的冷冻机油难以回到压缩机内部，系统回油性差。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种冷冻机油与制冷剂的适当相溶，可以改善压缩机可靠性和系统性能的包含冷冻机油和制冷剂的组合物以及具有该组合物的压缩机和制冷设备。

为此，在本发明的第一个方面，本发明的提出了一种包含冷冻机油和制冷剂的组合物，所述冷冻机油和制冷剂满足下列条件：基于所述组合物的总质量，当所述冷冻机油的含量不大于50重量％，且在-50～80摄氏度的温度下时，所述冷冻机油在所述制冷剂中的饱和溶解度为5～30重量％；所述冷冻机油在40摄氏度时的运动粘度为5～60mm²/s。采用该组合物可以有效改善压缩机的可靠性，提高蒸发器的热交换效率和系统效率。

另外，根据本发明上述实施例的包含冷冻机油和制冷剂的组合物还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，基于所述冷冻机油的总质量，所述冷冻机油中含有：0.1～5.0重量％的极压添加剂；0.01～2.0重量％的抗氧化剂；以及0.01～2.0重量％的酸清除剂。由此可以进一步提高冷冻机油的润滑性、稳定性以及耐久性能。

根据本发明的实施例，所述冷冻机油为聚链烷二醇醚、聚乙烯醚、多元醇酯和聚碳酸酯中的至少一种。由此可以进一步提高润滑作用。

根据本发明的实施例，所述制冷剂为烃类制冷剂或者含氟类制冷剂。

根据本发明的实施例，所述烃类制冷剂为选自乙烷、丙烷、丁烷和异丁烷中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述含氟类制冷剂为R410A、R32和R1234yf中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述包含冷冻机油和制冷剂的组合物包含：5～95重量％的所述冷冻机油；以及5～95重量％的所述制冷剂。以便能够显著提高润滑剂的综合性能。

根据本发明的第二方面，本发明提出了一种压缩机，所述压缩机内具有前面所述的包含冷冻机油和制冷剂的组合物。由此能够显著提高压缩机的工作效率以及性能，以便最大限度的延长压缩机使用寿命。

根据本发明的第三方面，本发明提出了一种制冷设备，所述制冷设备包括前面所述的压缩机。由此能够显著提高制冷设备的综合制冷性能，以便有效提高制冷设备的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的包含冷冻机油和制冷剂的组合物二层分离温度曲线图。

图2是根据本发明另一个实施例的包含冷冻机油和制冷剂的组合物二层分离温度曲线图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的是基于发明人的下列发现完成的：

发明人发现，现有的制冷剂和润滑油组合物多存在润滑油与制冷剂的完全溶解和分层较严重的现象，导致润滑油过多溶解在制冷剂中，使得压缩机吐油量过大，压缩机性能降低、寿命减少，或者残留在蒸发器内，影响蒸发器的热交换效率，造成系统效率下降。本发明的发明人着重解决润滑油与制冷剂的相容性，通过调节润滑油的分子结构，或者混合其它种类的冷冻机油，从而得到具有更加合适冷媒溶解度的润滑油和制冷剂组合物，在保证压缩机油量的情况下，使得润滑剂发挥较好的润滑作用，进而完成本发明。