工作流体、冷冻机和冷冻机油的制作方法

本发明涉及工作流体、冷冻机和冷冻机油。

背景技术：

1、冷冻机具备具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统。在制冷剂循环系统中，利用液体气化时从周围夺走热的现象，重复进行包括气化后的制冷剂在压缩机内的压缩和升温、在冷凝器中的散热冷凝带来的制冷剂的液化、在膨胀机构中的减压膨胀、以及在蒸发器中的制冷剂的气化的循环。另外，储液器是暂时积存从系统的蒸发器返回至压缩机的液体制冷剂，防止或缓和压缩机的液体制冷剂的吸入的装置。为了防止、缓和压缩机中的冷冻机油的急剧稀释、油面降低所导致的冷冻机油供给不足、或者因液体压缩的发生而导致的滑动部件等的损伤等，制冷剂循环系统期望具备储液器。

2、作为近年来在冷冻机中使用的制冷剂，正在研究从r134a、r410a等hfc制冷剂置换为gwp更低的hfc制冷剂即r32、及gwp较低的r1234yf等hfo制冷剂、它们的混合制冷剂、或者烃、二氧化碳等自然制冷剂。

3、这些制冷剂中，在使用r290、r600a等烃制冷剂的情况下，以往正在研究使用矿物油、烷基苯等烃系冷冻机油、聚亚烷基二醇、聚乙烯基醚等醚系冷冻机油及单酯、二酯、多元醇酯等酯系冷冻机油。已知这些冷冻机油与r290、r600a等制冷剂的相溶性良好，制冷剂溶解时的运动粘度(制冷剂溶解粘度)的降低显著，因此，能够产生冷冻机中的润滑不良、粘着、磨耗量的增加之类的问题(例如专利文献1)。这种制冷剂溶解粘度的降低容易在高温高压(例如80℃左右的高温和2.8mpa左右的高压)的条件下发生。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2002-235664号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明的一侧面的目的在于确保高温高压条件下的制冷剂溶解粘度。

3、用于解决问题的方案

4、本发明的一侧面为一种工作流体，其含有制冷剂和冷冻机油，被填充至具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统内，制冷剂包含碳数2～4的烃制冷剂，冷冻机油的混合苯胺点为20℃以上且50℃以下，冷冻机油的粘度指数为110以上，在温度80℃、绝对压力2.8mpa的条件下，工作流体中的制冷剂溶解量为40质量％以下，冷冻机油的-10℃下的运动粘度为200mm2/s以上且3000mm2/s以下。

5、冷冻机油的-20℃下的运动粘度可以为10000mm2/s以下。冷冻机油的闪点可以为250℃以上。冷冻机油可以含有含磷的抗磨剂。在温度40℃、绝对压力0.7mpa的条件下，工作流体中的制冷剂溶解量可以为15质量％以下。

6、本发明的另一侧面为一种冷冻机，其具备具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统，制冷剂循环系统内中填充有含有制冷剂和冷冻机油的工作流体，制冷剂包含碳数2～4的烃制冷剂，冷冻机油的混合苯胺点为20℃以上且50℃以下，冷冻机油的粘度指数为110以上，在温度80℃、绝对压力2.8mpa的条件下，工作流体中的制冷剂溶解量为40质量％以下，冷冻机油的-10℃下的运动粘度为200mm2/s以上且3000mm2/s以下。

7、本发明的另一侧面为一种冷冻机油，其为在具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统内与制冷剂一起填充的冷冻机油，制冷剂包含碳数2～4的烃制冷剂，冷冻机油的混合苯胺点为20℃以上且50℃以下，冷冻机油的粘度指数为110以上，在温度80℃、绝对压力2.8mpa的条件下，含有制冷剂和冷冻机油的工作流体中的制冷剂溶解量为40质量％以下，冷冻机油的-10℃下的运动粘度为200mm2/s以上且3000mm2/s以下。

8、在上述各侧面中，通过在与烃制冷剂存在下使用具有特定的混合苯胺点(20℃以上且50℃以下)和粘度指数(110以上)的冷冻机油，与使用不具有这种特定的混合苯胺点和粘度指数的冷冻机油的情况相比，可以确保高温高压条件下的制冷剂溶解粘度。需要说明的是，温度80℃、绝对压力2.8mpa的条件下的制冷剂溶解量和冷冻机油的-10℃下的运动粘度在确保高温高压条件下的制冷剂溶解粘度方面不是必须的构成，但根据这些构成，在润滑性、低温流动性、回油性等方面，可以发挥更适合的特性。

9、发明的效果

10、根据本发明的一侧面，可以确保高温高压条件下的制冷剂溶解粘度。

技术特征：

1.一种工作流体，其含有制冷剂和冷冻机油，所述工作流体被填充至具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统内，

2.根据权利要求1所述的工作流体，其中，所述冷冻机油的-20℃下的运动粘度为10000mm2/s以下。

3.根据权利要求1或2所述的工作流体，其中，所述冷冻机油的闪点为250℃以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的工作流体，其中，所述冷冻机油含有含磷的抗磨剂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的工作流体，其中，在温度40℃、绝对压力0.7mpa的条件下，所述工作流体中的制冷剂溶解量为15质量％以下。

6.一种冷冻机，其具备具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统，

7.一种冷冻机油，其为在具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统内与制冷剂一起填充的冷冻机油，

技术总结
一种工作流体，其含有制冷剂和冷冻机油，所述工作流体被填充至具有压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和储液器的制冷剂循环系统内，制冷剂包含碳数2～4的烃制冷剂，冷冻机油的混合苯胺点为20℃以上且50℃以下，冷冻机油的粘度指数为110以上，在温度80℃、绝对压力2.8MPa的条件下，工作流体中的制冷剂溶解量为40质量％以下，冷冻机油的‑10℃下的运动粘度为200mm2/s以上且3000mm2/s以下。

技术研发人员：水谷祐也,山口健太郎,冈崎素也,尾形英俊
受保护的技术使用者：引能仕株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15