[發明專利]冷凍機油、工作流體組合物及制冷循環裝置

有效

• 申請號: 202011363234.4
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112410109B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 郭小青;徐嘉;史正良;林新俊;詹翔智;廖李平
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;F25B1/04;C10N40/30;C10N30/06;C10N30/10
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 韓來兵

本申請涉及冷凍機油產品及制冷裝置技術領域，具體而言，涉及一種冷凍機油、工作流體組合物以及制冷循環裝置。冷凍機油以多元醇與脂肪酸酯化合成的多元醇酯作為基礎油，冷凍機油的40℃時粘度為60～100cst，20℃時密度大于1g/cm³，冷凍機油與R32制冷劑在制冷系統工作溫度范圍內發生二層分離形成貧油層和富油層。冷凍機油與R32制冷劑混合形成的工作流體組合物可以滿足壓縮機長期耐久性、超低溫啟動性以及回油性試驗要求，可廣泛用于以R32為制冷劑的制冷循環裝置，在不對壓縮機和制冷循環裝置進行改造的條件下，解決了R32制冷循環裝置中使用與制冷劑難相溶或中間相溶冷凍機油的回油和潤滑問題，拓寬了R32制冷循環裝置的冷凍機油選擇。

技術領域

本申請涉及冷凍機油產品及制冷裝置技術領域，具體而言，涉及一種冷凍機油，還涉及包含該冷凍機油的工作流體組合物以及使用該工作流體組合物的制冷循環裝置。

背景技術

冷凍機油是壓縮機中的功能流體，在制冷循環中起到重要的作用。快速流動的制冷劑循環系統不可避免的把壓縮機中的冷凍機油帶入制冷系統中，冷凍機油與制冷劑的相溶性直接影響制冷系統的工作性能。

在房間空調行業使用的制冷設備中，壓縮機使用的冷凍機油要求在0℃以上某個區域和制冷劑完全相溶，目的是保證壓縮機中排出的冷凍油可以在系統中溶解在制冷劑中，能夠隨制冷劑一同回到壓縮機，保證壓縮機內的油量和零件的潤滑。但相溶性較好的冷凍機油與制冷劑組合，制冷劑對冷凍機油粘度稀釋較多，粘度下降較大，粘度降低會使潤滑性下降，引起滑動部件磨損。另外，由于冷凍機油和制冷劑相溶性較好，使得冷凍機油與制冷劑混合在一起排出壓縮機，導致壓縮機內部油量下降，嚴重者會影響壓縮機零件的潤滑性，而且，壓縮機排出的冷凍機油會附著在制冷系統的管壁上，影響熱交換的效率，制冷劑系統的能效下降。

現有技術中，很少有采用與制冷劑非相溶(難相溶或弱相溶)的冷凍機油，雖然由于制冷劑的溶解量少，對油的稀釋程度低，能保證油的粘度，但存在低溫環境啟動時無法從壓縮機底部吸入油以及排出壓縮機的冷凍機油難以回到壓縮機內部的問題。雖然專利CN102679604B中針對碳氫類制冷劑制冷裝置，使用與制冷劑分離成兩層的聚烷撐二醇油，由于碳氫類制冷劑密度小，即使在制冷劑與油分離成兩層的情況下，冷凍機油會沉到液態制冷劑之下，可以自行解決無法從壓縮機底部吸入油的問題。對于回油的問題，雖然提到液態制冷劑中溶解2％以上的冷凍機油，可確保溶入制冷劑中的冷凍機油在冷凍回路循環，但當制冷劑與冷凍機油混合物循環到蒸發器中，制冷劑被氣化，冷凍機油含量會逐漸增大，混合物會出現分層，對于貧油層(制冷劑中溶解冷凍機油2％以上)來說，回油沒有問題，對于富油層(冷凍機油含量高)未指明冷凍機油占比，即使冷凍機油的粘度等級低到ISO VG32～68(40℃粘度)，但蒸發器一般處于低溫環境，當溫度處于0℃或更低時，冷凍機油的粘度會急劇增大，此時冷凍機油中制冷劑溶解量少的話，冷凍機油無法隨制冷劑返回到壓縮機。

對于低溫下密度比冷凍機油大的HFC制冷劑，使用非相溶油需要解決制冷劑與冷凍機油分離成兩層，制冷劑沉到油下層內被壓縮機吸入，以及從蒸發器返回到壓縮機的問題，需要對壓縮機冷凍回路或制冷系統進行改造，導致成本增加，因此HFC制冷裝置幾乎不使用非相溶性油。

而在HFC制冷劑中，HFC-134a、R407C、R410A這些制冷劑雖然臭氧破壞系數(ODP)為0，但地球暖化系數(GWP)高，逐漸成為限制的對象。R32(二氟甲烷)制冷劑作為不含氯的HFC類以及GWP較低的候補制冷劑之一，以其具有環保、能效高、易處理等特點而受到業界的關注。但目前廣泛用于HFC制冷劑的冷凍機油難以與R32制冷劑相溶。采用R32制冷劑的制冷循環裝置使用與R32制冷劑難相溶或中間相溶的冷凍機油的情況下，同樣存在上述的回油和潤滑問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：采用R32制冷劑的制冷循環裝置使用與制冷劑難相溶或中間相溶的冷凍機油，使得冷凍機油在制冷循環系統中回油性較差，造成壓縮機內部冷凍機油量降低引起潤滑不良。為了解決上述技術問題，本申請提供了一種冷凍機油、工作流體組合物及制冷循環裝置。