[发明专利]压缩式冷冻机用润滑油、冷冻机工作流体以及制冷系统的润滑方法

说明书

                      技术领域

本发明涉及一种用于冷藏库、冷冻机、空调等的压缩式制冷系统的压缩式冷冻机用润滑油(以下也称为冷冻机油)，特别是涉及一种与不含氯的氢氟烃(hydroflurocarbon)制冷剂同时使用的压缩式冷冻机用润滑油，另外还涉及由该润滑油与氢氟烃制冷剂构成的冷冻机工作流体以及使用它的润滑方法。

                     背景技术

二氯二氟甲烷(R12)等氯氟烃(chlorofluorocarbon)(CFC)制冷剂或一氯二氟甲烷(R22)等氢氯氟烃(hydrochlorofluorocarbon)(HCFC)制冷剂可以广泛地用于冷藏库、冷冻机、陈列冷柜、室内空调、车用空调等压缩式制冷系统中。近年来，由于环境问题，限制了CFC制冷剂和HCFC制冷剂的利用。因此，作为替代的制冷剂，可以使用不含氯的氢氟烃(HFC：烃分子中至少一部分氢被氟取代的烃)制冷剂。

作为HFC制冷剂，曾提出1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、五氟乙烷(R125)、二氟甲烷(R32)、1,1,1-三氟乙烷(R143a)、1,1-二氟乙烷(R152a)等单独化合物或R407C(R32/125/134a=23/25/52wt％)、R410A(R32/125=50/50wt％)等混合制冷剂。

这种制冷剂由于与过去使用的矿物油系润滑油等没有相溶性而不能使用。作为与其相适应的润滑油，现正在开发与HFC制冷剂具有良好相溶性的聚氧亚烷基二醇(PAG)及其衍生物等PAG化合物、聚酯化合物、聚碳酸酯化合物以及由多元醇衍生的环状聚醚化合物(WO96/06839)作为基础油的润滑油。

而且，压缩式制冷系统，由压缩机、冷凝器、膨胀装置(膨胀阀、毛细管等)、蒸发器等串联连接构成。各种机器的零件制造和系统装配时使用各种金属加工油，这些金属加工油残留在装配的制冷系统的体系内。金属加工油通常以矿物油作为基础油，含有二硫化物等硫系极压添加剂或磷酸酯等磷系极压添加剂等的添加剂。

                      发明的公开

过去开发的冷冻机用润滑油，除与溶剂的相溶性之外，还有如下问题。即，压缩机滑动部位的润滑性不充分，易产生零件磨耗。压缩机的冷冻机工作流体的密封性不充分。一般地，由于聚醚化合物吸湿性很高，制冷装置的装配·维修中需要特别谨慎，一旦吸收水分，就使本来就差的电绝缘性进一步降低，漏电现象增多。

另外，金属加工油含有通常难溶于HFC制冷剂的硫系或磷系极压添加剂等，而且，有些场合下还含有与冷冻机油的基础油或HFC制冷剂反应性高的成分。因此，硫系极压添加剂或磷系极压添加剂等难溶解的金属加工油添加剂成分或与冷冻机油等的反应产物离析出来，堆积在制冷系统的体系内。这种析出物随着制冷系统一起运转，蓄积在特别是毛细管等细管的管壁上，从而引起制冷剂流量降低、压差上升而使效率降低，作为制冷系统得不到充分的性能。因此，作为冷冻机油，另一个重要的课题是具有高的污染物溶解性能，从而消除污染物的析出问题。

到目前为止尚未发现完全解决所有这些课题的冷冻机油。因此，本发明就是要解决上述课题，本发明的目的在于，提供一种a)润滑性、b)密封性、c)污染物溶解性能、d)吸湿性，以及，e)电性能等各种性能优良的冷冻机用润滑油，特别地，提供这样一种压缩式冷冻机用润滑油，它是以多元醇衍生的电性能较好的特定聚醚化合物作为基础油、可抑制因残留加工油引起的析出物在细管部位蓄积；另外，还提供由该润滑油与氢氟烃制冷剂构成的冷冻机工作流体，并提供使用它的制冷系统的润滑方法。

本发明者们为了解决上述课题，对多数基础油和添加剂进行了深入的研究，最终完成本发明。即，本发明的压缩式冷冻机用润滑油，作为基础油含有：

(a)聚醚化合物，由4价以上多元醇残基和多个由连接有2个烷基(碳原子数分别为1～8)的碳原子构成的烃基结合形成，多元醇残基中的所有氧原子与烃基形成醚键，以及

(b)具有碳原子数8～20支链烷基的烷基芳香族化合物；40℃下的运动粘度为8～150mm²/S。

进一步地，压缩式冷冻机用冷冻机油含有

(a)上述聚醚化合物作为基础油，以及

(c)通式(1)所示的聚氧亚烷基二醇衍生物0.5～4.5重量％：