壓縮機和制冷循環裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明的實施方式總體來說涉及壓縮機和制冷循環裝置。
【背景技術】
[0002]在冰箱、制冷機中組裝有制冷劑壓縮機。作為在該壓縮機中使用的制冷劑，過去使 用了 CFC-12(R12)、HCFC-22(R22)，但這些制冷劑的臭氧層破壞系數(ODP)高，現在它們的使 用受到限制。因此，據說ODP為零(0)的R-404A、R-410A、HFC-134a(R-134a)的使用現在已成 為了主流。然而，雖然這些制冷劑的ODP為零，但也被指出有全球暖化系數（GWP)比較高 (GWP:約 1300 ~3300)的一面。
[0003]由于這樣的情況，作為ODP為零并且GWP也比較低(GWP:約650)的氫氟碳化合物的 R32最近逐漸受到關注。
[0004] 于是，對于制冷劑壓縮機而言，例如為了對其滑動部賦予潤滑性，而且提高密封部 的密封性，內部裝有制冷機油。對于制冷機油，要求與制冷劑具有良好的適合性。作為將R32 用作制冷劑的壓縮機的制冷機油，研究了幾種油，但認為以與制冷劑R32的組合可在長時間 內穩定地向壓縮機提供潤滑性的制冷機油更為必需。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:日本特開號公報

【發明內容】

[0008] 發明所要解決的課題
[0009] 即，進一步存在對下述壓縮機的需求:使用了R32作為制冷劑且在滑動部以外的其 他部位處的潤滑性在長時間內沒有有意地降低的壓縮機。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]根據實施方式，提供使用R32作為制冷劑并且內部裝有制冷機油的壓縮機。所述制 冷機油與所述制冷劑的液體狀混合物在10~40質量％范圍的制冷機油含有率和-40°c~60 °C的溫度范圍內發生兩層分離，并且在5質量％以下的制冷機油含有率和20°C~40°C的溫 度范圍內以及在55質量％以上的制冷機油含有率和20°C~50°C的溫度范圍內相容。
【附圖說明】
[0012] 圖1為表示實施方式的制冷劑R32與制冷機油的相容性行為的坐標圖。
[0013] 圖2為表示實施方式的具備壓縮機的制冷循環裝置的局部剖視圖。
[0014] 圖3為例示具備液體注入回路的制冷循環裝置的概略圖。
【具體實施方式】
[0015] 以下對幾個實施方式進行說明。
[0016]實施方式的（制冷劑)壓縮機使用R32作為制冷劑并且內部裝有特定的制冷機油。 用作制冷劑的R32為二氟甲烷，據說其ODP為零，其GWP為約650。
[0017]就在使用R32作為制冷劑的上述壓縮機中內部裝有的制冷機油而言，其與制冷劑 R32的液體狀混合物在該制冷機油的含有率(油分率)為10~40質量％、溫度為-40°C~60°C 下分離為兩層。
[0018] 圖1表示制冷劑R32與本制冷機油的液體狀混合物顯示的相容性行為。該相容性行 為按照日本工業標準(JIS)K2211-2009的附屬書D中規定的"與制冷劑的相容性試驗方法" 測定。實施方式的制冷劑R32與制冷機油的液體狀混合物在圖1中用斜線表示的區域、即油 分率為10~40質量％且溫度為-40°C~+60°C的全部區域內發生兩層分離。分離后的兩層的 油分率不同。一般來說，在油分率為a~b質量％的整個范圍內制冷劑R32與制冷機油發生兩 層分離，在這以外的油分率下兩者相容的情況下，該分離后的兩層由油分率為a質量％的層 和油分率為b質量％的層構成。
[0019] 在此，在油分率為50質量％以上的情況下，由于制冷機油與制冷劑相比比率升高， 因此液體狀混合物的潤滑性由制冷機油確保。另一方面，如果油分率不到50質量％，制冷劑 的比率升高，成為制冷機油被高稀釋的狀態，不能獲得充分的潤滑性能。為了防止由高稀釋 得到的溶解有制冷劑的制冷機油(制冷機油與其中溶解的制冷劑的混合物；以下簡稱為"制 冷劑溶解油"）的粘度下降，發現了優選的是制冷劑R32與制冷機油的液體狀混合物在油分 率為40質量％以下的情況下發生兩層分離，不易產生更多的制冷劑溶入到制冷機油中。這 對于確保制冷劑的一部分以液相狀態被吸入壓縮機的滑動部中的回液運轉時的可靠性(長 時間穩定的潤滑性)是有效的。另外，制冷機油與制冷劑一起在制冷循環內循環，但此時相 對于制冷劑的循環量，數％左右的制冷機油循環。因此，從確保可靠性的觀點出發，在數％ 左右的比率下制冷機油與制冷劑相容變得必要。因此，在油分率為5質量％以下的情況下， 制冷劑R32與制冷機油的液體狀混合物必須沒有層分離。
[0020] 實施方式的制冷機油與制冷劑R32的液體狀混合物在上述油分率和溫度范圍內分 離為兩層，但在5質量％以下的油分率、20°C~40°C的溫度范圍內相容，并且在55質量％以 上的油分率、20°C~50°C的溫度范圍內也相容。
[0021] 制冷機油通過對制冷劑R32顯示這樣的部分相容性，從而能夠提供例如滑動部中 的潤滑性在長時間內沒有有意地降低的壓縮機。
[0022] 實施方式的制冷機油滿足全部的上述技術特征。
[0023]對制冷劑R32顯示出部分相容性的所述制冷機油在一個實施方式中在100°C下顯 示7.5mm2/s以上的運動粘度。制冷劑R32與制冷劑R410A這樣的現有技術的制冷劑相比，具 有從壓縮機的排出溫度上升的特性(美國暖氣制冷空調學會(ASHRAE)規定的條件下，與制 冷劑R410A這樣的現有技術的制冷劑相比，排出氣體溫度提高15°C以上）。通過制冷機油在 100°C這樣的高溫下也具有上述運動粘度特性，從而在為了抑制該排出溫度的上升而使壓 縮機吸入濕氣體的情況下由液體制冷劑R32導致的制冷機油的沖刷作用變小，因此能夠長 期確保壓縮機滑動部的潤滑性，即，確保高的可靠性。
[0024]另外，一個實施方式中，制冷劑R32與上述制冷機油的液體狀混合物（制冷劑溶解 油)在油分率為60質量％和溫度為40°C下顯示1.0 mmVs以上的運動粘度。制冷劑R32與以往 的制冷劑相比分子量小，如使用了以往的制冷劑的情況那樣對制冷劑應用了相容性高的制 冷機油的情況下制冷劑溶解油的粘度大幅地下降。但是，本實施方式的制冷機油對制冷劑 R32為部分相容性，并且在油分率為60質量％和溫度為40°C下與制冷劑R32形成的液體狀混 合物(制冷劑溶解油)顯示上述運動粘度，因此能夠確保高可靠性。
[0025]在對于制冷劑R32顯示部分相容性并且顯示上述各種特性的制冷機油通常包含合 成酯油，或者實質上由合成酯油組成，或者由合成酯油組成。該合成酯油優選地可為多元醇 (多元醇)與一元羧酸的酯化反應產物。
[0026] 多元醇的例子包括新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇。
[0027] -元羧酸的例子包括具有7~9個碳原子的飽和脂肪酸。該飽和脂肪酸中包含支鏈 一元羧酸例如2-乙基己酸、3,5,5_三甲基己酸。一個實施方式中，為了生成與受阻型多元醇 形成的酯（油），使用2種以上的一元羧酸。
[0028]優選的實施方式中，制冷機油為季戊四醇與2-乙基己酸和3，5,5_三甲基己酸的酯 化反應產物。該酯化反應產物中，以相對于季戊四醇1摩爾，2-乙基己酸和3,5,5_三甲基己 酸合計為4摩爾的比例進行了酯化。這種情況下，在2-乙基己酸與3,5,5_三甲基己酸的合計 量中2-乙基己酸所占的比例可為40~50摩爾％ (3，5,5-三甲基己酸的比例為60~50摩 爾％)。通過酯化反應來副產生水，通過將該水除去，反應更高效率地進行。
[0029] 實施方式的制冷機油（上述合成酯油、酯化反應產物）的在溫度為30°C、相對濕度 為90 %下的飽和水分量可為不到2000ppm。制冷劑R32如上述那樣，排出溫度高，在這樣高的 溫度環境下，潤滑性容易受到水分的影響。但是，飽和水分量這樣地少，因此吸濕性低(吸濕 速度慢)的制冷機油可長時間穩定地提供潤滑性。
[0030] 在上述制冷機油中可以配合選自抗氧化劑、穩定劑和銅鈍化劑中的添加劑。
[0031] 抗氧化劑的例子包括二