專利名稱：工作流體和冷凍設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷凍設(shè)備中使用的工作流體和冷凍設(shè)備。
然而，上述醚油或酯油等合成油因為極性很強，故具有容易溶解HFC類制冷劑以外的殘留不純物這樣的性質(zhì)。因此，在使用由HFC類制冷劑和合成油組成的工作流體的冷凍設(shè)備中，在由電動膨脹閥或毛細管所構(gòu)成的減壓機構(gòu)中，在HFC類制冷劑蒸發(fā)之后，出現(xiàn)油泥、污染物，存在著容易堵塞這樣的問題。如果產(chǎn)生此一堵塞，則冷凍設(shè)備就不能工作。
為了解決上述課題，本發(fā)明的一個方面的工作流體的特征為，包括至少含有50wt％(重量％)R32的HFC類制冷劑和由作為基油的合成油和作為堵塞防止劑的PAG(聚亞丙基烷基二醇)油組成的混合冷凍機油，上述PAG油相對混合冷凍機油為1～15wt％。
由上述含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，和由作為基油的醚油或酯油等合成油和作為堵塞防止劑的1～15wt％的PAG油組成的混合冷凍機油所構(gòu)成的工作流體，即使使用極性強的合成油，也因為靠PAG油的作用來溶解污染物、油泥，所以可以防止在減壓機構(gòu)中的堵塞。此外，因為上述HFC類制冷劑與上述混合冷凍機油的相互溶解性很好，所以可以得到良好的潤滑性，壓縮機的可靠性提高。此外，因為上述工作流體在電氣絕緣性上沒有問題，所以可以防止冷凍設(shè)備中電氣系統(tǒng)的故障。
更詳細地說，如果PAG油相對含以合成油為基油的混合冷凍機油的比率超過1wt％，則可以覺察到堵塞率的改善，如果PAG油的比率從1wt％增大，則隨著PAG油的wt％的增大，堵塞防止率變好。此外，即使PAG油超過15wt％，與15wt％時的堵塞防止性能也沒有太大變化。
此外，如果增加作為堵塞防止劑的PAG油相對作為基油的醚油或酯油等合成油的比率，則混合冷凍機油與含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑的相互溶解性(相溶性)變差。但是，只要PAG油相對混合冷凍機油不超過15wt％，相溶性就不會變差到實際上成問題的程度。
此外，關(guān)于工作流體的電氣絕緣性，如果在混合冷凍機油中PAG油超過15wt％，則工作流體的電氣絕緣性變差，漏電流加大，在冷凍設(shè)備中不能使用。只要PAG油在15wt％以下，實用上工作流體的漏電流就沒有問題。
在一個實施例中，上述PAG油相對混合冷凍機油為5～15wt％。
如果在混合冷凍機油中PAG油超過5wt％，則可以得到顯著的堵塞防止效果。
本發(fā)明的另一個方面的工作流體的特征為，包括至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑和由作為基油的合成油和作為堵塞防止劑的鏈烴類油組成的混合冷凍機油，上述鏈烴類油相對混合冷凍機油為1～15wt％。
在一個實施例中，上述鏈烴類油相對混合冷凍機油為5～15wt％。
上述工作流體是把上述PAG油置換成鏈烴類油，具有與PAG油的場合同樣的功能、效果。
本發(fā)明的另一個方面的冷凍設(shè)備的特征為，把上述工作流體的某一種注入制冷回路。
本發(fā)明的另一個方面的冷凍設(shè)備，因為使用至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑，所以除了不破壞臭氧層外，COP(制冷系數(shù))也很好。進而，由于上述工作流體由至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑，和含有合成油與1～15wt％、更好是5～15wt％的PAG油或鏈烴類油的混合冷凍機油來組成，所以減壓機構(gòu)中不發(fā)生堵塞，而且HFC類制冷劑與混合冷凍機油的相溶性很好，壓縮機的可靠性提高，而且電氣絕緣性提高，沒有漏電流。因而，本發(fā)明的冷凍設(shè)備的可靠性高。
圖2是表示PAG油相對混合冷凍機油的wt％與堵塞率的關(guān)系的曲線圖。
圖3是表示PAG油相對混合冷凍機油的wt％，與R32和混合冷凍機油的相溶性的關(guān)系的曲線圖。
圖4是表示PAG油相對混合冷凍機油的wt％與漏電流的關(guān)系的曲線圖。
實施發(fā)明的優(yōu)選方式下面通過圖示的實施例詳細說明本發(fā)明。


圖1示出作為冷凍設(shè)備之一例的空調(diào)機的制冷回路1，此一制冷回路1依次連接壓縮機2、四通切換閥3、室外熱交換器5、作為減壓機構(gòu)之一例的電動膨脹閥6和室內(nèi)熱交換器7而成。
在此一制冷回路1中注入由含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑和混合冷凍機油組成的工作流體。此一混合冷凍機油由作為合成油之一例的醚油和作為堵塞防止劑的PAG(聚亞丙基烷基二醇)油組成，此一PAG油相對混合冷凍機油占有1～15wt％。這里，至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑作為其余的制冷劑用R125、R22或碳酸氣等。
上述含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，和除了作為基油的醚油外含有1～15wt％PAG油的混合冷凍機油組成的工作流體，即使起因于極性強的醚油而產(chǎn)生污染物、油泥，也因為PAG油溶解此一污染物、油泥，所以在電動膨脹閥6等部位不發(fā)生堵塞，而且上述含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑與上述混合冷凍機油的相溶性很好，不會損害壓縮機2的潤滑性，而且電氣絕緣性也很好。因而，上述空調(diào)機可靠性極高。這樣一來，上述工作流體相溶性、堵塞防止性能、電氣絕緣性良好，是由于含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，以醚油為基油的混合冷凍機油，以及在此一混合冷凍機油中含有1～15wt％的PAG油的相互促進作用。
因為上述工作流體使用至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑，所以除了不破差臭氧層外，COP(制冷系數(shù))也良好。
圖2是針對由R32為70wt％、R125為30wt％的HFC類制冷劑，和醚油(出光興產(chǎn)制型號FVC68D)和PAG油組成的混合冷凍機油構(gòu)成的工作流體，使PAG油相對混合冷凍機油的wt％變化，觀察堵塞率。
從此一圖2可以看出，隨著PAG油相對上述混合冷凍機油的wt％的增大，堵塞率減少。特別是，如果PAG油相對混合冷凍機油的wt％超過5wt％，則堵塞率變成極其小，實用上可以極其滿足。再者，雖然根據(jù)圖2不能明確，但是如果PAG油相對混合冷凍機油的比率超過1wt％則可以覺察到堵塞率的改善。此外，從圖2可以看出，即使PAG油超過15wt％，與15wt％時的堵塞防止性能也沒有太大的變化。從堵塞率的觀點可以明白，PAG油相對上述混合冷凍機油的比率宜取為1～15wt％，最好是取為5～15wt％。再者，所謂堵塞率是指降低了的流量對沒有堵塞時的流量的比率，以完全沒有堵塞時的流量為100％，把對此時的流量例如90％的流量時稱為堵塞率10％。
即使用酯油代替醚油作為混合冷凍機油的基油，此外，即使用R32單體代替上述HFC類制冷劑作為制冷劑，此一傾向也幾乎相同。可知只要是含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，就可以得到幾乎相同的傾向。
圖3針對由R32為70wt％、R125為30wt％的HFC類制冷劑，和醚油(出光興產(chǎn)制型號FVC68D)和PAG油組成的混合冷凍機油構(gòu)成的工作流體，使PAG油相對混合冷凍機油的wt％變化，示出上述R32類制冷劑與混合冷凍機油的相溶性。
從此—圖3可以看出，隨著PAG油相對混合冷凍機油的wt％的增加，混合冷凍機油與HFC類制冷劑的相溶性變差，如果PAG油的wt％超過15wt％，則相溶性變差得超過允許值。也就是，產(chǎn)生兩層分離。此外，可知只要PAG油相對混合冷凍機油不超過15wt％，相溶性實際上就不成問題。也就是說，只要PAG油不超過15wt％，就對壓縮機2的摩擦學(xué)(潤滑性)沒有不良影響，不會損害空調(diào)機的可靠性。
即使用酯油代替醚油作為混合冷凍機油的基油，此外，即使用R32單體代替上述HFC類制冷劑作為制冷劑，此一傾向也幾乎相同。只要是含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，就可以得到幾乎相同的傾向。
圖4針對由R32為70wt％、R125為30wt％的HFC類制冷劑，和醚油(出光興產(chǎn)制型號FVC68D)和PAG油組成的混合冷凍機油構(gòu)成的工作流體，使PAG油相對混合冷凍機油的wt％變化，測定漏電流或者電氣絕緣性。
從此一圖4可以看出，隨著PAG油相對混合冷凍機油的wt％的增加，漏電流增多，電氣絕緣性變差。而且，如果PAG油對混合冷凍機油的wt％超過15wt％，則漏電流超過允許值1mA(日本標(biāo)準(zhǔn))。此外，可知只要PAG油相對混合冷凍機油不超過15wt％，電氣絕緣性實際上就不成問題。
即使用酯油代替醚油作為混合冷凍機油的基油，此外，即使用R32單體代替上述HFC類制冷劑作為制冷劑，此一傾向也幾乎相同。只要是含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，就可以得到幾乎相同的傾向。
從上述堵塞防止性能、相溶性、漏電流(電氣絕緣性)的觀點看出，針對由含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，和醚油或酯油等合成油和PAG油組成的混合冷凍機油構(gòu)成的工作流體，PAG油相對混合冷凍機油必須是1～15wt％，最好是5～15wt％。上述工作流體化學(xué)上也是穩(wěn)定的，經(jīng)歷長時間而不劣化。
此外，由于上述工作流體不容易堵塞，所以在空調(diào)機中可以使用廉價的毛細管來代替電動膨脹閥。
在用鏈烴類油代替上述PAG油的場合，雖然未畫出，但是得到與圖2、圖3、圖4實質(zhì)上相同的的特性。因而，針對由含有50wt％以上R32的HFC類制冷劑，和醚油或酯油等合成油和鏈烴類油組成的混合冷凍機油構(gòu)成的工作流體，鏈烴類油相對混合冷凍機油必須是1～15wt％，最好是5～15wt％。
雖然在上述實施例中作為冷凍設(shè)備說明了空調(diào)機，但是冷凍設(shè)備也可以是制冰機、冰箱、冷藏裝置。
從以上可以明白，本發(fā)明的工作流體，由于由至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑，和作為基油的醚油或酯油等合成油和作為堵塞防止劑的1～15wt％的PAG油組成的混合冷凍機油來構(gòu)成，所以存在著可以防止在毛細管或電動膨脹閥等減壓機構(gòu)中產(chǎn)生堵塞，而且HFC類制冷劑與混合冷凍機油的相溶性良好、潤滑性良好而可以防止壓縮機的故障，而且電氣絕緣性也良好這樣的優(yōu)點。
一個實施例的工作流體由于PAG油相對混合冷凍機油含有5～15wt％，所以具有顯著的堵塞防止效果。
一個實施例的工作流體是把上述PAG油置換成鏈烴類油，具有與使用PAG油的場合相同的效果。
本發(fā)明的冷凍設(shè)備，由于把上述工作流體中的某一種注入制冷回路，所以存在著可以防止制冷回路中的減壓機構(gòu)的堵塞，而且HFC類制冷劑與混合冷凍機油的相溶性良好、潤滑性良好而可以提高壓縮機的可靠性，而且由于工作流體的電氣絕緣性高，所以可靠性高這樣的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種工作流體，其特征在于，包括至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑和由作為基油的合成油和作為堵塞防止劑的PAG油組成的混合冷凍機油，上述PAG油相對混合冷凍機油為1～15wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工作流體，其特征在于，上述PAG油相對混合冷凍機油為5～15wt％。
3.一種工作流體，其特征在于，包括至少含有50wt％R32的HFC類制冷劑和由作為基油的合成油和作為堵塞防止劑的鏈烴類油組成的混合冷凍機油，上述鏈烴類油相對混合冷凍機油為1～15wt％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的工作流體，其特征在于，上述鏈烴類油相對混合冷凍機油為5～15wt％。
5.一種冷凍設(shè)備，其特征在于，把權(quán)利要求1的工作流體注入制冷回路。
6.一種冷凍設(shè)備，其特征在于，把權(quán)利要求3的工作流體注入制冷回路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在使用HFC制冷劑時也不容易堵塞減壓機構(gòu)的工作流體和冷凍設(shè)備。制冷回路(1)中注入由至少含有50wt％R32的HFC制冷劑和混合冷凍機油組成的工作流體。該混合冷凍機油包括醚油或酯油等合成油和作為堵塞防止劑的PAG油。該PAG油占有該混合冷凍機油的1～15wt％。
文檔編號C10M105/18GK1415002SQ00817863
公開日2003年4月30日 申請日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者平良繁治, 松浦秀樹 申請人:大金工業(yè)株式會社