冷凍空調用壓縮機以及冷凍空調裝置的製作方法

2023-06-12 17:39:21

專利名稱：冷凍空調用壓縮機以及冷凍空調裝置的製作方法
CN 102408936 A 冷凍空調用壓縮機以及冷凍空調裝置
技術領域：
本發明涉及使用熱泵循環的冷凍空調用壓縮機以及冷凍空調裝置。背景技術：
作為冷凍空調設備領域中的地球環境對策，可舉出替代作為臭氧層破壞物質用於製冷劑或隔熱材料的CFC (Chlorofluorocarbons氯氟烴)或 HCFC(Hydrochlorofluorocarbons含氯氟烴)、作為地球溫暖化對策的高效率化以及替代製冷劑中所使用的HFCOlydrofluorocarbons)，並對該對策積極地進行了推進。作為屬於臭氧層破壞物質CFC或HCFC的替代品，以不破壞臭氧層、毒性和燃燒性低、能夠確保效率為著眼點，進行了製冷劑和隔熱材料的選擇以及設備開發。其結果，對於電冰箱的隔熱材料，按照HCFC141b、環戊烷的順序替代CFCll作為發泡劑，目前已轉移到與真空隔熱材料的並用。作為製冷劑，對於電冰箱或汽車空調機而言，是將CFC12C替代為HFC134a (地球溫暖化係數GWP (GlcAal Warming Potential) = 1430)，對於室內空調機或小型空調機而言， 是將 HCFC22 替代為 R410A(HFC32/HFC125 (50/50 重量 ％ )混合物GWP = 2088)。但是，在1997年在京都召開的氣候變化框架條約第三次締約國會議(C0P3)上，按照作為溫室效應氣體的(X)2換算，HFC排放量成為限制對象，因此推進對HFC的削減。因此，在家庭用電冰箱中，製冷劑填充量少，判定為製造上也可以使用可燃性製冷劑，將HFC13^替代為可燃性的R600a(異丁烷GWP = 3)。而且，由於輿論的高漲，目前也開始關注汽車空調機用的HFC134a以及室內空調機、小型空調機用的R410A。另外，在工作用電冰箱中，R600a的填充量多，從擔心可燃性的角度考慮，目前使用HFC134a。現實中，根據在2001年施行的家電再循環法(特定家庭用設備再商品化法)或 2003年施行的汽車再循環法(與使用報廢汽車的再生資源化等有關的法律)，設備的再循環被義務化，對用作製冷劑的HFC等進行回收、處理。但是，EU(歐洲聯盟)在2006年指令 (Directive 2006/40/EC)中規定，從2011年1月出廠產品開始，禁止使用GffP > 150的製冷劑作為汽車空調機用的製冷劑。受此影響，在汽車空調機業界中看到各種各樣的動向，甚至對於室內空調機，是否要限制使用R410A都產生了懸念。基於上述EU指令，在2011年對包括定置型空調機在內的各種限制有可能要做重新評估，並要加速對替代製冷劑的研究。作為這些替代品製冷劑，從具有與HFC13^同等的熱學物性，低GWP、低毒性、低可燃性等理由出發，2，3，3，3-四氟丙烯(HF01234yf (Hydrofluoroolefine) (GWP = 4)或 1，3， 3,3-四氟丙烯(HF0123^e) (GWP = 10)單獨地或者它們的混合製冷劑被看作候補者。作為可與2，3，3，3-四氟丙烯混合的製冷劑，主要是二氟甲烷(HFC32)。進而，根據低燃燒性所允許的GWP，也可以考慮將HFC13^和HFC125等混合使用。 作為其他的製冷劑，可舉出丙烷、丙烯等烴類和氟乙烷(HFC161)、二氟乙烷(HFC152a)、二氟甲烷(HFC32)等的低GWP的氫氟烴。另一方面，冷凍機油在密閉型電動壓縮機中使用，起到其滑動部的潤滑、密封、冷卻等作用。 對於空調機，根據2006年修正的節能法(與能量使用的合理化有關的法律)，採用 APF(Annual Performance Factor)作為表示實際使用狀態下的節能性能的指標，對壓縮機也需要進一步節能化、高效率化。由於使用條件變得嚴格，因此，在確保可靠性方面要求潤滑性好的冷凍機油。由於上述的狀況，公開了聚亞烷基二醇油、礦物油、聚α烯烴油和烷基苯油(例如，專利文獻1)作為用於使用2，3，3，3_四氟丙烯(HF01234yf)和1，3，3，3_四氟丙烯 (HF01234ze)的單獨製冷劑或者含有這些製冷劑的混合製冷劑的壓縮機的冷凍機油。在專利文獻2中公開了在含有石蠟烴系冷凍機油、環烷烴系冷凍機油以及合成冷凍機油中的至少一種冷凍機油中，含有常壓下沸點為50 250°C、且粘度為5釐沲/40°C以下的餾分的冷凍機油組合物。此外，專利文獻3和4 9中公開了含有HFO-12;34yf、HF0_1225yeZ、反式_1，3， 3，3-五氟丙烷(反式 HF0-1234ze)、l、l-二氟乙燒(HFC_15^i)、1、1、1、2，3，3，3-七氟丙烷 (HFC-227ea)、1、1、1、2-四氟乙烷(HFC-134a)、1、1、1、2、2_五氟乙烷(HFC-125)等的類共沸混合物組合物、以及礦物油(包括石蠟烴油或者環烷烴油)、矽油、聚烷基苯、多元醇酯、聚亞烷基二醇、聚亞烷基二醇酯、聚乙烯基醚、聚(α -烯烴)、滷代烴油等潤滑劑。先有技術文獻專利文獻專利文獻1特表2009-540170號公報專利文獻2特開昭58-93796號公報專利文獻3特表2007-532767號公報專利文獻4特表2007-538115號公報專利文獻5特表2008-504374號公報專利文獻6特表2008-505989號公報專利文獻7特表2008-506793號公報專利文獻8特表2008-5Μ433號公報專利文獻9特表2008-239814號公報

發明內容發明所要解決的課題與R410A 相比，2，3，3，3_ 四氟丙烯(HF01234yf)禾Π 1,3,3,3-四氟丙烯 (HF01234ze)為低壓製冷劑，因此，為了獲得製冷劑循環量，必須使壓縮機壓力排氣大容量化和高速旋轉。因此，在上述冷凍機油的情況下，存在著與壓縮機軸承等滑動部位的耐磨性有關的問題。另外，由於HF01234yf、HF0123^e、丙烷、丙烯、氟乙烷等製冷劑對上述冷凍機油的溶解性非常高，因此在壓縮機內製冷劑大量地溶入冷凍機油，從而使冷凍機油的製冷劑溶解粘度降低。因此，產生壓縮部的密封性降低、進而產生滑動部的磨損量增加的問題。由於上述理由，冷凍空調裝置中，優選使用能夠兼有提高設備效率和耐磨性的冷凍機油。CN
本發明的目的在於，提高冷凍空調用壓縮機的耐磨性，同時實現使用該壓縮機的冷凍空調設備的高效率化，所述冷凍空調用壓縮機使用含有2，3，3，3_四氟丙烯、1，3，3， 3-四氟丙烯等的製冷劑，或者使用丙烷、丙烯等碳氫化合物；氟乙烷(HFC161)、二氟乙烷 (HFC152a)、二氟甲烷(HFC32)、R410A等冷凍空調用製冷劑作為製冷劑。用於解決課題的手段本發明的冷凍空調用壓縮機是將冷凍機油混合在含有2，3，3，3-四氟丙烯、1，3， 3，3-四氟丙烯等的製冷劑中而填充的壓縮機，該冷凍機油含有多元醇酯油等冷凍機油主劑和添加用多元醇酯油的，其特徵在於，上述添加用多元醇酯油組分為1 30重量％。發明的效果根據本發明，可以獲得壓縮機，其在不使用對環境有害的磷系極壓劑作為冷凍機油的添加劑下同時實現壓縮機性能改善和耐磨損性。另外，根據本發明，可以獲得冷凍空調裝置，其在不使用對環境有害的磷系極壓劑作為冷凍機油的添加劑下同時實現又冷凍空調裝置的性能改善和長期可靠性並且考慮了環境。

圖1為示出室內空調機的概略構成圖。圖2為示出室內空調用的渦輪式密閉型壓縮機的截面圖。
具體實施方式下面說明本發明的一個實施方案的冷凍空調用壓縮機以及使用該冷凍空調用壓縮機的冷凍空調裝置。上述冷凍空調用壓縮機是將冷凍機油混合在含有2，3，3，3_四氟丙烯、1，3，3， 3-四氟丙烯或者二氟甲烷的製冷劑或者為R410A的填充製冷劑中而填充的冷凍空調用壓縮機，所述冷凍機油含有包含選自由下述化學式(1)和( 表示的多元醇酯油(式中，禮表示碳數5 9的烷基)中的至少一種基油的冷凍機油主劑以及由下述化學式(3)表示的添加用多元醇酯油(式中，&表示碳數7 9的烷基)；其特徵在於，上述添加用多元醇酯油組分為1 30重量％。
權利要求
1.冷凍空調用壓縮機，其是將冷凍機油混合在含有2，3，3，3-四氟丙烯、1，3，3，3-四氟丙烯或者二氟甲烷的製冷劑或者為R410A的填充製冷劑中而填充的冷凍空調用壓縮機，所述冷凍機油含有包含選自由下述化學式(1)和( 表示的多元醇酯油(式中，R1表示碳數 5 9的烷基)中的至少一種基油的冷凍機油主劑以及由下述化學式C3)表示的添加用多元醇酯油(式中，&表示碳數7 9的烷基)；其特徵在於，上述添加用多元醇酯油組分為 1 30重量％，化1
2.權利要求1所述的冷凍空調用壓縮機，其特徵在於，上述冷凍機油主劑在40°C時的運動粘度為25 120mm2/s的範圍內，上述添加用多元醇酯油在40°C時的運動粘度為 180mm2/s 以上。
3.冷凍空調裝置，其特徵在於，該裝置具備權利要求1所述的冷凍空調用壓縮機、用於使從上述冷凍空調用壓縮機排出的上述填充製冷劑的熱放出的熱交換器、用於將從上述熱交換器流出的上述填充製冷劑減壓的減壓部、以及用於將在上述減壓部中減壓了的上述填充製冷劑加熱的熱交換器。
4.權利要求3所述的冷凍空調裝置，其特徵在於，上述冷凍機油主劑在40°C時的運動粘度為25 120mm2/S，上述添加用多元醇酯油對鐵系材料的附著能力是上述冷凍機油主劑的2倍以上高。
5.冷凍空調用壓縮機，其是將冷凍機油混合在含有2，3，3，3-四氟丙烯、1，3，3，3-四氟丙烯、丙烷、丙烯或者氟乙烷作為製冷劑的填充製冷劑中而填充的冷凍空調用壓縮機，所述冷凍機油含有包含選自礦物油或者聚乙烯基醚油或者由下述化學式(1)和( 表示的多元醇酯油(式中，R1表示碳數5 9的烷基)中的至少一種基油且低溫側臨界溶解溫度為-30°C以下的冷凍機油主劑以及由下述化學式C3)表示的添加用多元醇酯油(式中，&表示碳數7 9的烷基)，其特徵在於，上述添加用多元醇酯油組分為1 30重量％，
6.權利要求5所述的冷凍空調用壓縮機，其特徵在於，上述冷凍機油主劑在40°C時的運動粘度在25 120mm2/s的範圍內，上述添加用多元醇酯油在40°C時的運動粘度為 180mm2/s 以上。
7.冷凍空調裝置，其特徵在於，該裝置具備權利要求5所述的冷凍空調用壓縮機、用於使從上述冷凍空調用壓縮機排出的上述填充製冷劑的熱放出的熱交換器、用於將從上述熱交換器流出的上述填充製冷劑減壓的減壓部、以及用於將在上述減壓部中減壓了的上述填充製冷劑加熱的熱交換器。
8.權利要求7所述的冷凍空調裝置，其特徵在於，上述冷凍機油主劑在40°C時的運動粘度為25 120mm2/S，上述添加用多元醇酯油對鐵系材料的附著能力是上述冷凍機油主劑的2倍以上高。
9.冷凍空調用壓縮機，其是將冷凍機油混合在地球溫暖化係數為1000以下的製冷劑或者為R410A的冷凍空調用製冷劑中而填充的冷凍空調用壓縮機，所述冷凍機油含有包含選自由下述化學式(1)和(2)表示的多元醇酯油(式中，禮表示碳數5 9的烷基)中的至少一種基油且其40°C時的運動粘度為25 120mm2/S的冷凍機油主劑以及由下述化學式 (3)表示的添加用多元醇酯油(式中，&表示碳數7 9的烷基)；其特徵在於，上述添加用多元醇酯油組分為化7
10.冷凍空調裝置，其特徵在於，該裝置具備權利要求9所述的冷凍空調用壓縮機、用於使從上述冷凍空調用壓縮機排出的上述冷凍空調用製冷劑的熱放出的熱交換器、用於將從上述熱交換器流出的上述冷凍空調用製冷劑減壓的減壓部、以及用於將在上述減壓部中減壓了的上述冷凍空調用製冷劑加熱的熱交換器。
11.權利要求10所述的冷凍空調裝置，其特徵在於，上述冷凍機油主劑在40°C時的運動粘度為25 120mm2/S，上述添加用多元醇酯油對鐵系材料的附著能力是上述冷凍機油主劑的2倍以上高。
全文摘要
本發明的冷凍空調用壓縮機是將冷凍機油混合在含有2，3，3，3-四氟丙烯、1，3，3，3-四氟丙烯等的製冷劑中而填充的壓縮機，所述冷凍機油含有多元醇酯油等冷凍機油主劑和添加用多元醇酯油。添加用多元醇酯油組分為1～30重量％。使用本發明的冷凍空調用壓縮機可提高冷凍空調用壓縮機的耐磨性，同時還能實現使用該壓縮機的冷凍空調裝置的高效率化。
文檔編號C10N40/30GK102408936SQ20111021402
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月29日 優先權日2010年7月29日
發明者太田亮, 荒木邦成, 菅野典伺 申請人:日立空調·家用電器株式會社