组合物以及采用该组合物的压缩机和制冷设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出了包含制冷剂和润滑油的组合物以及采用该组合物的压缩机和制冷设备。其中，组合物中的制冷剂和润滑剂满足下列条件：在大约30摄氏度时，组合物中的制冷剂含量为70～80重量%，且制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约25摄氏度时，组合物中的制冷剂含量为70～80重量%，且制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约35摄氏度时，组合物中的制冷剂含量为70～80重量%，且制冷剂与润滑油处于分层状态。由此可以进一步提高该组合物用于压缩机低负荷工作下的润滑性能。
【专利说明】组合物以及采用该组合物的压缩机和制冷设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷设备领域，具体而言，本发明涉及包含制冷剂和润滑油的组合物以及具有该组合物的压缩机和制冷设备。
【背景技术】
[0002]R22制冷剂已被“蒙特利尔议定”书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已开始转向R410A制冷剂替代，美国也将于2010年禁止R22在新的制冷产品中使用。中国也加快了 R22淘汰的步伐，将于2013年冻结在2009~2010年的平均水平，2015年要达到削减基线水平的10%的要求。而国内一些主要品牌也开始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，“京都议定书”已将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。
[0003]作为替代制冷剂之一的R32，为业界关注。其GWP为675，仅为R410A (GWP2100)的约三分之一。其安全等级为A2L，可燃性远远低于碳氢制冷剂R290。故此，应用R32制冷剂的产品，在市场推广上、以及市场接受程度上，要优于R290制冷剂产品。
[0004]R32制冷剂的工作压力比R410A制冷剂高，工作温度也比R410A高；R32制冷剂含氟元素含量比R410A制冷剂低；R32制冷剂的分子量比较小，只有52(R410A为78)，影响了润滑油在金属表面的附着性等等，这些都使得滚动转子压缩机使用R32制冷剂比R410A制冷剂时，更容易发生压缩机构的零件磨损。
[0005]作为R32制冷剂用的润滑油，参照R410A制冷剂应用的经验，选择与R32制冷剂相溶性较好的润滑油。但实际效果反而出现了一些不良状况，如在工作压力较低，油池温度也较低的运行条件下，首先，`油中的制冷剂溶解量较多，使得油的粘度较低，润滑性恶化，从而引起轴部的磨损，尤其是曲轴的副轴与副轴承之间的摩擦副，发生磨损；另外由于油的粘度较低，使得压缩结构密封性恶化，引起压缩腔内部泄漏严重，使得空调器的制冷量下降，能效也下降。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种包含制冷剂和润滑油的组合物以及具有该组合物的压缩机和制冷设备。
[0007]在本发明的一个方面，本发明提出了一种包含制冷剂和润滑油的组合物，根据本发明的实施例该组合物满足下列条件:在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约15摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。另外，根据本发明上述实施例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，所述制冷剂的含量为65~85重量％。由此可以进一步提高润滑性能。
[0008]根据本发明的具体实施例，“大约”是指在某个温度的上下2摄氏度范围的温度，例如大约-30摄氏度即为-28~-32摄氏度。根据本发明的具体实施例，在上述实施例的各温度范围内，对应的组合物中的制冷剂和润滑油多处于分层状态，制冷剂中润滑剂的溶解量较少，由此更加利于润滑油发挥其润滑作用。因此，满足上述条件的组合物具有良好的润滑性能，尤其适用 于制冷设备压缩机的使用。根据本发明的具体实施例，上述组合物尤其适用于工作压力较低的工况，即在工作温度及压力较低的环境下，该组合物相对具有良好的润滑性能。
[0009]在本发明的第二方面，本发明提出了一种压缩机，所述压缩机使用润滑油，根据本发明的实施例，所述压缩机使用的润滑油和制冷剂满足下列条件:在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约15摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。另外，根据本发明上述实施例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，所述制冷剂的含量为65~85重量％。
[0010]由此能够满足上述条件的制冷剂和润滑剂组合物中的制冷剂与润滑油保持适当的相容性，多处于分层状态，制冷剂中润滑剂的溶解量较少，更加利于润滑油发挥其润滑作用。因此，具有上述制冷剂含量的组合物中的制冷剂和润滑油处于分层状态，由此更加利于润滑油发挥其润滑作用。由于该压缩机具有上述特征的润滑油和制冷剂的组合物，由此可以对压缩机起到良好的润滑作用，延长压缩机的使用寿命，提高压缩机的品质。
[0011]在本发明的第三方面，本发明提出一种制冷设备，根据本发明的实施例，该制冷设备包括:室内换热器、室外冷凝器，其中，室外冷凝器具有上述的压缩机。由此可以进一步提高该制冷设备的在较低负荷环境下的工作效率。
[0012]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0014]图1是根据本发明一个实施例的压缩机的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
[0016]本发明是基于发明人的下列发现完成的:
[0017]作为R32制冷剂用的润滑油，参照R410A制冷剂应用的经验，选择与R32制冷剂相溶性较好的润滑油。但实际效果反而出现了一些不良状况，如在工作压力较低，油池温度也较低的运行条件下，首先，油中的制冷剂溶解量较多，使得油的粘度较低，润滑性恶化，从而引起轴部的磨损，尤其是曲轴的副轴与副轴承之间的摩擦副，发生磨损；另外由于油的粘度较低，使得压缩结构密封性恶化，引起压缩腔内部泄漏严重，使得空调器的制冷量下降，能效也下降。正是基于上述发现，本发明的发明人使用与R32制冷剂相溶性相对较弱的润滑油，使得压缩机工作压力较低，仍能保证压缩机的可靠性以及制冷量、能效。
[0018]为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种组合物，该组合物还包含制冷剂和润滑油，根据本发明的具体实施例，该组合物应该满足下列条件:在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约15摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。另外，根据本发明上述实施例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，所述制冷剂的含量为65~85重量％。由此可以进一步提高润滑性能。
[0019]由此能够满足上述条件的组合物中的润滑油与制冷剂之间具有较弱的相溶性，因此同时满足上述的几种条件将具有良好的润滑作用。根据本发明的具体实施例，上述组合物尤其适用于工作压力较低的工况，该组合物相对具有良好的润滑性能。
[0020]根据本发明的一个实施例，上述组合物中的制冷剂可以为R32制冷剂，润滑油可以为多元醇酯油。由此可以进一步提高组合物的润滑作用。
[0021]在本发明的第二方面，本发明提出了一种压缩机，根据本发明的一个实施例，压缩机中采用满足下列条件的组合物:在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约15摄氏度时，所述组合物中的制`冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态；在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。
[0022]由此能够满足上述条件的制冷剂和润滑剂组合物中的制冷剂与润滑油保持适当的相容性，多处于分层状态，制冷剂中润滑剂的溶解量较少，更加利于润滑油发挥其润滑作用。因此，具有上述制冷剂含量的组合物中的制冷剂和润滑油处于分层状态，由此更加利于润滑油发挥其润滑作用。由于该压缩机具有上述特征的润滑油和制冷剂的组合物，由此可以对压缩机起到良好的润滑作用，延长压缩机的使用寿命，提高压缩机的品质。
[0023]根据本发明的具体实施例，“大约”是指在某个温度的上下2摄氏度范围的温度，例如大约-30摄氏度即为-28~-32摄氏度。
[0024]根据本发明的一个实施例，上述压缩机采用的组合物中的制冷剂可以为R32制冷剂，润滑油可以为多元醇酯油。由此可以进一步提高组合物的润滑作用。以便进一步提高压缩机的回油性和密封性，延长压缩机的使用寿命，提高压缩机的品质。
[0025]根据本发明的具体实施例，表2反映本发明压缩机采用的油品前后，压缩机匹配空调器的性能差异，以及经过长时间运行寿命评价后的副轴磨损情况的对比:
[0026]表1
[0027]
【权利要求】
1.一种包含制冷剂和润滑油的组合物，其特征在于，所述组合物中的制冷剂和润滑剂满足下列条件: 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在 大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约15摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述制冷剂为R32制冷剂，所述润滑油为多元醇酯油。
3.—种压缩机，所述压缩机使用润滑油，其特征在于，所述润滑油和制冷剂满足下列条件: 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约25摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约35摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约15摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约45摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约O摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约60摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为68~86重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约-10摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为70~80重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约-30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为65~85重量％，且所述制冷剂与润滑油处于分层状态； 在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为95重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约50摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~50重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为97重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约30摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~40重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为96重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态； 在大约70摄氏度时，所述组合物中的制冷剂含量为2~55重量％，且所述制冷剂与润滑油处于互溶状态。
4.根据权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述制冷剂为R32制冷剂，所述润滑油为多元醇酯油。
5.一种制冷设备，包括:室内换热器、室外冷凝器，其特征在于， 还包括权利要求3-4任一项所述的压缩机。
【文档编号】F24F1/00GK103525370SQ201310331779
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】陈振华 申请人:广东美芝制冷设备有限公司