холодильная установка

Формула изобретения

1. Холодильная установка, содержащая в одном как минимум цикле охлаждения одно как минимум холодильное машинное масло, включающее базовое масло, и один как минимум хладагент, отличающаяся тем, что холодильная установка в качестве одного из базовых масел содержит масло сложного эфира полиола, а в качестве хладагента содержит системный хладагент гидрофторуглерод, имеющий чистоту, превышающую 99,95 вес.%, а количество хлоросодержащего системного хладагента в смешивании с хладагентом составляет менее 80 ч. на 1 млн.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что масло сложного эфира полиола представляет собой химическое соединение, полученное путем полимеризации как минимум одного полиола, имеющего как минимум две функциональные группы с одной как минимум жирной кислотой алкила, имеющей прямую или разветвленную цепочку, без катализатора, при этом точка текучески сложного эфира полиола лежит ниже -40^oC, температура разделения двух жидкостей ниже -20^oC, общий коэффициент кислотности ниже 0,02 мг КОН/г, вязкость составляет от 8 до 100 cst при 40^oC, а коэффициент вязкости превышает 80.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает в цикле охлаждения соединенные между собой посредством трубок как минимум один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, а также как минимум один шламоуловитель, установленный в области высокого давления цикла охлаждения.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что холодильное машинное масло включает один как минимум вид базового масла, выбираемого из системного масла алкилбензола или минерального системного масла.

5. Установка по п.2 или 4, отличающаяся тем, что полиол, имеющий две как минимум функциональные группы, выбирают из группы, состоящей из неопентилгликоля, триметилолпропана и пентаэритритола.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что равновесное содержание воды в цикле охлаждения, определяемое выражением:



[ч. на 1 млн], ниже 200 ч. на 1 млн в начальной стадии работы.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что остаточный объем кислорода в цикле охлаждения имеет уровень ниже 0,01 об.% от объема внутри цикла охлаждения.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает как минимум один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, а также содержит твердое масло алкилбензол или системное масло сложного эфира для процесса механической обработки и сборки указанных частей холодильной установки, при этом объем твердого масла алкилбензола имеет уровень менее 10 об.% от герметизированного в цикле охлаждения объема масла.

9. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что включает как минимум один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, причем количество хлора в указанных частях холодильной установки составляет менее 20 ч. на 1 млн относительно общего герметизированного в цикле охлаждения объема масла и хладагента.

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что включает как минимум один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, причем суммарное количество хлорсодержащего системного хладагента в системном хладагенте гидрофторуглерод, герметизированном в цикле охлаждения, и хлора в указанных частях холодильной установки составляет менее 100 ч. на 1 млн относительно общего герметизированного в цикле охлаждения объема масла и хладагента.

11. Установка по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит от 0,1 до 0,5 вес. % фенола или фенолпроизводных в качестве присадки в масло сложного эфира полиола для предотвращения процесса окисления в системе.

12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что фенолпроизводные выбирают из группы, состоящей из 2,6-дитерциарибутилпаракрезола, 2,6-ди-терциарибутилфенола и 2,4,6-тритерциарибутилфенола.

13. Установка по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит как минимум одно вещество инактивации меди в количестве менее 20 ч. на 1 млн в качестве присадки к маслу сложного эфира полиола.

14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что вещество инактивации меди выбирают из системных химических составов бензотриазола.

15. Установка по п.5, отличающаяся тем, что снабжена одной как минимум присадкой крайнего давления к маслу сложного эфира полиола в количестве менее 2 вес.%.

16. Установка по п.5, отличающаяся тем, что присадку крайнего давления выбирают из системных химических составов фосфорной кислоты - трисложного эфира.

17. Установка по п.5, отличающаяся тем, что снабжена одной как минимум системной эпоксиприсадкой к маслу сложного эфира полиола в количестве от 0,1 до 0,5 вес.%.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к холодильной установке, имеющей холодильное машинное масло и использующей в качестве базового масла масло сложного эфира полиола в цикле охлаждения с применением системных хладагентов гидрофтороуглерода как 1,1,1,2-тетрафтороэтана (ниже называемого (R134a).

Известна холодильная установка содержащая в одном, как минимум, цикле охлаждения одно, как минимум, холодильное машинное масло, включающее базовое масло, и один, как минимум, хладагент, которая описана в патенте Великобритании N 1214589, кл. F 25 B 1/00, 02.12.70.

Компрессоры для рефрижераторов, автоматических торговых аппаратов, а также для витрин в качестве традиционного хладагента во многих случаях использовали дихлородифторометан (ниже называемый R12), который вызывал проблемы, связанные с нарушением озонового слоя. В качестве альтернативы указанному R12 рассматриваются хладагенты гидрофтороуглерод (ГФУ) и фтороуглерод (ФУ), представляющие R134a, что, например, описано в открытой публикации японского патента N 1-271491.

Однако существует проблема, связанная со смазкой компрессора, т.к. хладагент R134a имеет худшую совместимость с такими холодильными машинными маслами, как минеральное масло и алкилбензол, которые используются в настоящее время, что приводит к ухудшению возвращения масла в компрессор и к всасыванию изолированным рефрижератором в течение его повторного запуска, когда холодильное машинное масло отделилось от хладагента во время остановки работы. По этой причине изучалось системное масло сложного эфира полиола в качестве холодильного машинного масла, совместимого с хладагентом R134a. Однако известно, что это системное масло сложного эфира полиола вызывает разъедание скользящих деталей из-за жирной кислоты, которая вырабатывается после разложения указанного масла, что приводит к износу, если это масло используется как хладагент компрессора, особенно ротационного.

В результате многократного изучения с целью сочетания R134a в качестве хладагента с системным маслом сложного эфира полиола в качестве холодильного машинного масла, изобретатели обнаружили, что системное масло сложного эфира полиола вызывает гидролиз путем воздействия воды с увеличением его общего коэффициента кислотности и образованием металлического мыла, становящегося шламом, что неблагоприятно влияет на цикл замораживания, и что разложение, ухудшение окисления и реакция полимеризации вызываются воздействием кислорода и хлора.

Изобретатели также обнаружили, что хлоросодержащий системный хладагент также примешивается к хладагенту гидрофтороуглероду, герметизируемому во время цикла охлаждения. Если объем смеси будет большим, объем хлора также увеличивается и вызывает образование металлического мыла и выработку высокомолекулярного шлама путем разложения, ухудшения окисления и реакции полимеризации масла сложного эфира полиола, а также застаивается в испарителе и т.п. в контуре охлаждения.

Кроме того, изобретатели убедились, что вышеописанная проблема также возникает, если объем хлора большой и остается в компонентных частях, таких, как компрессор, конденсатор, трубки различных типов и т.п., составляющих холодильную установку.

Кроме того, изобретатели установили, что минеральное масло традиционно использовалось в течение механической обработки и сборки компонентных частей, и поскольку указанное минеральное масло нельзя легко разложить в хладагент гидрофтороуглерод, оно застывает и застаивается на испарителе и т.п. во время цикла охлаждения, что ухудшает охлаждение и повреждает оборудование в случае, если застывшее минеральное масло превышает определенный уровень объема.

Задачей настоящего изобретения являлось создание эффективно работающей холодильной установки, использующей в качестве хладагента гидрофтороуглерод и совместимое с ним масло сложного эфира полиола в качестве холодильного машинного масла с исключением образования неблагоприятных для цикла охлаждения примесей.

Было установлено, что в холодильной установке, использующей масло сложного эфира полиола и хладагент - системный гидрофтороуглерод, указанные проблемы могут устраняться при использовании конкретного масла сложного эфира полиола при добавлении к указанному маслу специальной присадки с поддержанием чистоты системного хладагента гидрофтороуглерода на высоком значении и подавлением равновесного содержания воды или остаточного объема хлора в цикле охлаждения. Кроме того, изобретатели обнаружили, что указанные недостатки могут быть устранены путем установки шламоуловителя для захвата шлама во время цикла охлаждения.

Согласно настоящему изобретению создана холодильная установка, содержащая в одном, как минимум, цикле охлаждения одно, как минимум, холодильное машинное масло, включающее базовое масло, и один, как минимум, хладагент, причем холодильная установка в качестве одного из базовых масел содержит масло сложного эфира полиола, а в качестве хладагента содержит системный хладагент гидрофтороуглерод, имеющий чистоту выше 99,5 весовых процентов, а количество хлорсодержащего системного хладагента в смешивании с хладагентом составляет менее 80 частей на миллион (м.д.), что описано в п. 1 формулы изобретения.

Кроме того, в холодильной установке, заявленной в п. 1 формулы, указанное масло сложного эфира полиола представляет собой химическое соединение, полученное путем полимеризации, как минимум, одного полиола, имеющего, как минимум, две или больше функциональные группы с одной, как минимум, жирной кислотой алкила, имеющей прямую или разветвленную молекулярную цепочку, без катализатора, при этом точка текучести сложного эфира полиола лежит ниже - 40^oC, температура разделения двух жидкостей ниже - 20^oC, общий коэффициент кислотности менее 0,02 мг КОН/г, вязкость составляет от 8 до 100 х10^-6 м²/с при 40^oC, и коэффициент вязкости более 80.

Кроме того, холодильная установка, заявленная в п. 1 формулы, характеризуется тем, что указанный контур охлаждения образован путем соединения, как минимум, одного компрессора, одного конденсатора, одного устройства понижения давления и одного испарителя с использованием трубок, и тем, что, как минимум, один шламоуловитель для захвата шлама во время цикла установлен в области высокого давления цикла охлаждения.

Далее, холодильная установка, заявленная в п.1 формулы, характеризуется тем, что указанное холодильное машинное масло содержит, как минимум, один вид базового масла, выбранного из группы, состоящей из системных масел алкилбензола или минеральных системных масел.

Кроме того, холодильная установка, заявленная в любом из п.п. 2 и 4 формулы, характеризуется тем, что полиол, имеющий две или больше функциональные группы, выбирается из группы, состоящей из неопентилгликоля, триметилолпропана и пентаэритритола.

Кроме того, в указанной холодильной установке, заявленной в п. 1 формулы, равновесное содержание воды во время цикла охлаждения (оно будет представлено в приведенной ниже формуле 1) ниже 200 частей на миллион на начальном этапе работы:



Кроме того, в указанной холодильной установке, заявленной в п. 1, остаточный объем кислорода в цикле охлаждения ниже 0,01 объемных процентов от объема внутри цикла охлаждения, что описано в п. 7 формулы изобретения.

Более того, указанная холодильная установка, описанная в п. 1, включает, как минимум, один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, а также содержит твердое масло алкилбензола (ниже называется НАВ) или системное масло сложного эфира для процесса механической обработки и сборки вышеуказанных частей холодильной установки, при этом объем твердого масла алкилбензола (НАВ) имеет уровень менее 10 объемных процентов от герметизированного в цикле охлаждения объема масла, что описано в п. 8 формулы изобретения.

Кроме того, холодильная установка, заявленная в п. 1 формулы, включает, как минимум, один компрессор, один конденсатор, одно устройство понижения давления и один испаритель, причем количество хлора в вышеуказанных частях холодильной установки, составляет менее 20 частей на миллион относительно общего герметизированного в цикле охлаждения масла и хладагента, что описано в п. 9 формулы.

Более того, холодильная установка, заявленная в п. 1 формулы, характеризуется тем, что суммарное количество хлоросодержащего системного хладагента в системном хладагенте гидрофтороуглероде, герметизированном в цикле охлаждения, и хлора в вышеуказанных частях холодильной установки удерживается ниже 100 частей на миллион относительно общего объема герметизированного в цикле охлаждения масла и хладагента, что описано в п. 10 формулы.

Кроме того, холодильная установка, заявленная в п. 5 формулы, характеризуется тем, что от 0,1 до 0,5 весовых процентов фенола или фенолпроизводных, предотвращающих окисление, добавляются в качестве присадки в масло сложного эфира полиола, при этом его нужно выбирать из группы, состоящей из 2,6-дитерциарибутил-паракрезола (DBPC), 2,6-дитерциарибутил-фенола и 2,4,6-три-терциарибутил-фенола, что описано в п.п. 11 или 12 формулы.

Более того, холодильная установка, заявленная в п. 5 формулы, характеризуется тем, что дополнительно содержит одно, как минимум, вещество для инактивации меди в количестве менее 20 частей на миллион в качестве присадки в масло сложного эфира полиола, при этом присадку следует выбирать из системного химического состава бензотриазола (ВТА), что описано в п.п. формулы 13 или 14.

Далее, холодильная установка, заявленная в п. 5 формулы, характеризуется тем, что снабжена одной, как минимум, присадкой крайнего давления к маслу сложного эфира полиола в количестве менее 2 весовых процентов и ее выбирают из системных химических составов фосфорной кислоты три-сложного эфира, что описано п.п. 15 или 16 формулы.

Более того, холодильная установка, заявленная в п. 5 формулы, характеризуется тем, что снабжена одной, как минимум, системной эпоксиприсадкой к маслу сложного эфира полиола в количестве от 0,1 до 0,5 весовых процентов, что описано в п. 17 формулы.

Настоящее изобретение обеспечивает следующий режим работы, потому что оно имеет вышеописанную структуру.

Поскольку чистота системного хладагента гидрофтороуглерода чрезвычайно высока благодаря структуре, упомянутой в п. 1 формулы, посторонние материалы и CFC вряд ли примешиваются к циклу охлаждения, их можно подавить для того, чтобы хлор не разлагал масло сложного эфира полиола с образованием жирной кислоты, что приводит к ее реакции с металлами и к образованию металлического мыла, так что осаждение шлама может быть уменьшено, при этом будет обеспечиваться совместимость между маслом сложного эфира полиола и хладагентом и достигаться стабильная работа.

Масло сложного эфира полиола согласно данному изобретению совместимо с системным хладагентом гидрофтороуглеродом, который желателен по применению по всей зоне температур в холодильной установке, благодаря структуре п. 2 формулы, и это может устранить двухслойное разделение хладагента и масла. Поэтому, т.к. масло сложного эфира полиола существует в состоянии разложения (растворения) в системный хладагент гидрофтороуглерод (например, R134a) по всей области низких температур ниже - 30^oC в цикле охлаждения и в целом приобретает низкую вязкость, благоприятным становится возвращение масла в компрессор. Поэтому падение уровня масла компрессора можно устранить, можно обеспечить подачу масла к подшипниковым (опорным) участкам скольжения и можно предотвратить разъедание и обгорание элементов.

Более того, посредством того, что связь сложного эфира масла молекулярно ориентирована, в основном, на поверхностях металлического участка скольжения системы вала и подшипников компрессора, и посредством того, что указанная связь сложного эфира может легко разлагаться (растворяться) в хладагенте (например, R134a), масло сложного эфира полиола согласно данному изобретению может понижать фактическую вязкость, уменьшать потери при механической обработке и повышать фактический коэффициент производительности компрессора.

Кроме того, поскольку шламоуловитель (например, образуемый спеканием частиц активного глинозема со связующим веществом) для захвата шлама в цикле установлен в области высокого давления в соответствии со структурой п. 3 формулы, шлам, образующийся в цикле охлаждения, и жирная кислота, образующаяся при гидролизе масла сложного эфира, могут адсорбироваться на шламоуловителе, что заранее предотвратит образование металлического мыла.

Более того, поскольку системное масло алкилбензола или минеральное системное масло используются в качестве базового масла в дополнение к маслу сложного эфира полиола как базовому маслу холодильного машинного масла согласно структуре п. 4 формулы, отрицательные факторы, связанные с маслом сложного эфира полиола, другими словами, электролит при нагреве за счет трения и т. п. скользящих участков компрессора может быть понижен до минимального уровня с подавлением образования металлического мыла и с предотвращением появления почти всего шлама. Следовательно, падение уровня масла компрессора можно исключить, можно обеспечить подачу масла к скользящим подшипниковым участкам и можно предотвратить разъедание и обгорание (захват).

Также в начальном периоде работы холодильной установки можно исключить образование любого вида гидролиза благодаря структуре п. 6 формулы, понизить общий коэффициент кислотности, подавить образование шлама за счет образования металлического мыла и обеспечить хорошие характеристики смазки скользящих участков.

Кроме того, изобретение согласно п. 7 формулы позволяет предотвращать окисление, ухудшение масла сложного эфира полиола и образование шлама посредством полимеризации и получать холодильную установку, имеющую высокую надежность.

Далее, поскольку твердое масло алкилбензола (НАВ) и масло сложного эфира, которые могут легко разлагаться (растворяться) в системный хладагент гидрофтороуглерод, используются во время механической обработки и сборки компонентных частей, а используемый объем НАВ ограничен согласно структуре п. 8 формулы, остаточный объем хлора на компонентных частях можно значительно уменьшить, можно предотвратить его застывание в испарителе и т.д. в цикле охлаждения и можно заранее предотвратить падение морозильной способности и повреждение оборудования. Поскольку объем хлора, остающегося на компонентных частях компрессора, конденсатора, различных трубках и т.п., составляющих холодильную установку, был отрегулирован согласно структуры, п. 9, можно предотвратить образование металлического мыла и высокомолекулярного шлама, являющихся результатом разложения, окисления/ухудшения и реакции полимеризации масла сложного эфира полиола, а также можно исключить застаивание шлама в испарителе и т.д. цикла охлаждения.

Более того, поскольку общий объем хлоросодержащего системного хладагента в объеме системного хладагента гидрофтороуглерода, герметизированного в цикле охлаждения, и хлора, остающегося на компонентных частях холодильной установки, был отрегулирован до уровня ниже 100 частей на миллион относительно общего объема масла и хладагента, герметизируемого в цикле охлаждения, смешивание хлора в цикле охлаждения можно регулировать как целую единицу, можно предотвратить образование металлического мыла вследствие разложения, окисления и ухудшения и образование высокомолекулярного шлама, что позволяет создать холодильную установку, способную показывать стабильную работу.

Далее, согласно структуре п.п. 11 или 12 формулы, масло сложного эфира полиола может повысить стабильность окисления/ухудшения по сравнению с гликольным маслом и т.п. и повысить рабочие характеристики и надежность компрессора.

Более того, согласно п.п. 13 или 14 формулы, устройство может подавить адсорбцию и ее каталитическое действие на поверхность меди, которая становится поверхностью для скольжения подшипников, и может подавить гидролиз холодильного машинного масла.

Кроме того, согласно п.п. 15 или 16 формулы, устройство может образовать сильную химическую адсорбционную пленку на скользящих участках и предотвратить разъедание и обгорание элементов.

Кроме того, согласно п. 17 формулы, устройство может подавить гидролиз, уменьшить общий коэффициент кислотности, подавить образование металлического мыла и может повысить надежность установки.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где:

на фиг. 1 - вид с частичным разрезом, показывающий поршневой компрессор и являющийся одним вариантом реализации согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 - вид с вертикальным поперечным сечением ротационного компрессора, показывающий другой вариант реализации настоящего изобретения;

на фиг. 3 - схема соединений испытательной машины для цикла охлаждения, используемой в этом изобретении;

на фиг. 4 - график, показывающий результаты испытания на выносливость реальной холодильной установки;

на фиг. 5 - график, показывающий результаты другого испытания на выносливость реальной холодильной установки;

на фиг. 6 - график, показывающий результаты еще одного испытания на выносливость реальной холодильной установки.

Настоящее изобретение объясняется на основе вариантов реализации, представленных на чертежах.

На фиг. 1 показан вид с частичным разрезом поршневого компрессора 1, который включает в себя компрессорное устройство 2, размещенное в верхнем участке герметического корпуса 3, содержащего на своем днище смазочное масло 4, и электромотор 5, размещенный в нижнем участке указанного корпуса 3 и соединенный с компрессором 2 посредством коленчатого вала. Указанный электромотор 5 приводится в действие электрической энергией от клемм источника питания 6.

Газ флон, загерметизированный внутри указанного герметичного корпуса 3, подается через муфель всасывания и через сторону всасывания клапана 7 в пространство сжатия указанного компрессора 2 и сжимается посредством поршня 8 компрессора. Указанное масло 4 на днище корпуса 3 выдавливается вверх через лубрикатор 9 посредством центробежного действия коленчатого вала и подается на поверхности с улучшенными характеристиками смазки. Масло сложного эфира полиола используется в качестве указанного смазочного масла 4, а 1,1,1,2-тетрафтороэтан (HFC-134a) используется в качестве указанного газа флона.

На фиг. 2 представлен вид с вертикальным поперечным сечением ротационного компрессора и показаны другие структурные соединения. Буква A на фиг. 2 - это цикл охлаждения, составляющий холодильную установку и по своей схеме связывающий трубками компрессор В, конденсатор C, устройство понижения давления D, испаритель E, влагоотделитель F и шламоуловитель G. Здесь влагоотделитель F образован молекулярными фильтрами, являющимися широко известными материалами, тогда как шламоуловитель G образован связыванием активных частиц глинозема со связующим веществом.

Вышеупомянутый компрессор В имеет следующую структуру.

Под цифрой 10 обозначен закрытый сосуд, а двигатель 11 и ротационный компрессор 12, приводимый в действие этим двигателем, размещаются соответственно на верхней стороне и на нижней стороне внутри этого сосуда. Конструкция двигателя 11 включает в себя статор 13, имеющий обмотку 14, изолированную системным органическим материалом, и ротор 15, установленный внутри указанного статора.

Конструкция ротационного компрессора 12 включает в себя цилиндр 16, ролик 17, повернутый вдоль внутренней стенки цилиндра посредством эксцентрического участка 18, вращающегося вала 19, лопасть 20, поджатую к круговой фаске указанного ролика и находящуюся под действием пружины 21 так, чтобы разделить внутреннюю часть цилиндра 16 на его часть всасывания и часть выпуска, и верхний подшипник 22 и нижний подшипник 23 не только для закрытия отверстия цилиндра 16, но и для поддержки вращающегося вала 19.

Отверстие выпуска 24, соединенное со стороной выпуска цилиндра 16, находится на верхнем подшипнике 22. Далее, выпускной клапан 25 для открытия и закрытия отверстия выпуска 24 и шламоуловитель 26 для указанного выпускного клапана смонтированы на верхнем подшипнике 22.

Ролик 17 и лопасть 20 могут выполняться из системных материалов, содержащих двухвалентное железо. Ролик может быть изготовлен методом разливки, желательно непрерывной разливки, а лопасть 20 может быть выполнена из углеродных материалов.

Ниже некоторые конкретные варианты реализации в соответствии с настоящим изобретением объясняются на основе фиг. 2.

Масло 27 сложного эфира полиола, которое имеет химический состав, полученный полимеризацией полиола, имеющего две функциональные группы или больше с жирной кислотой алкила, имеющей прямую или разветвленную молекулярную цепочку без использования катализатора, чья точка текучести - 50^oC, температура разделения двух жидкостей - 30^oC, общий коэффициент кислотности ниже 0,02 мг КОН/г, вязкость 32 х 10^-6 м²/с при 40^oC и коэффициент вязкости 95, находится на днище внутри закрытого сосуда 10.

Можно перечислить такие полиолы, имеющие две функциональные группы или большее число групп, как например, неопентилгликоль, триметилолпропан и пентаэритритол и т. д. Кроме того, можно перечислить такие жирные кислоты алкила, имеющие прямую или разветвленную цепочку, как, например, пентан угольная кислота, гексан угольная кислота, гептан угольная кислота, октан угольная кислота, неопентан угольная кислота, неогенсан угольная кислота, неогептан угольная кислота, 2-метилгексан угольная кислота, 2-этилгексан угольная кислота, 3,5,5-три-метилгексан угольная кислота и т.д.

Парафиновое или нафтановое минеральное системное масло или системное масло алкилбензола и т.п., имеющее отличное сопротивление истиранию, стабильность окисления, способность электрической изоляции и т.д. и чья динамическая вязкость при 40^oC составляет 36,2 х 10^-6 м²/с, хотя его совместимость с таким хладагентом как R134a хуже, тоже может быть примешано к указанному холодильному машинному маслу. Можно перечислить Sanico-IGS (товарное название) в качестве минерального системного масла и Shrieve 01-150 0 (товарное название) в качестве системного масла алкилбензола.

Системное масло сложного эфира полиола нужно удерживать при более чем 10-15 весовых процентах или, более желательно, должно содержаться при более чем 20 весовых процентах.

0,3 весовых процента фенол-производных-вещества, препятствующего системному окислению 2,6-ди-терциарибутил-паракрезол (DBPC) в качестве присадки добавляются в указанное масло сложного эфира полиола для предупреждения окисления/ухудшения при длительном периоде хранения, и 0,25 весовых процента эпоксидной системной присадки добавляется для предотвращения гидролиза.

Для информации, при необходимости к маслу сложного эфира полиола добавляется вещество инактивации меди - 5 частей на миллион бензотриазола (ВТА) и присадка крайнего давления - 1 весовой процент трикресилфосфата (TCP).

Общие химические составы могут применяться в качестве вещества, препятствующего окислению, но особенно желательно вещество, содержащее фенол, препятствующее системному окислению и, например, можно использовать 2,6-ди-терциарибутил-паракрезол, 2,6-ди-терциарибутил-фенол, 2,4,6-три-терциарибутил-фенол и т.д. указанного вещества, препятствующего окислению.

С другой стороны, в качестве эпоксидной системной присадки желательно применять фенилглицидилэфир, 2-этилгексил-глицидилэфир, 1,2-эпоксид-циклогексан и т.д.

Системный химический состав бензотриазол желательно применять как вещество инактивации меди и, например, можно использовать 5-метил-1Н-бензотриазол, 1-ди-оксил-аминометил-бензотриазол и т.д.

Химический состав системы фосфорной кислоты триэстера (три-сложный эфир) желательно применять в качестве присадки крайнего давления и, например, можно использовать трифенил-фосфаген, три-терциарибутилфенилфосфат в добавление к трикресилфосфату указанного состава.

Гидрофтороуглерод, например R134a, герметизируется в цикле охлаждения A.

R134a должен регулироваться по чистоте при 99,97, 25 весовых процентов, со смесью хлоросодержащего системного хладагента с 56 частями на миллион.

Кроме того, равновесное содержание воды (представленное в уравнении 1 ниже) внутри цикла охлаждения необходимо поддерживать таким, чтобы оно составляло 150 частей на миллион в начальном рабочем состоянии, остаточный объем содержания воды



Влагоотделитель F, используемый в цикле охлаждения A, имеет абсорбент влаги с диаметром расточки 3A. Кроме того, объем остаточного воздуха внутри цикла охлаждения A установлен как 0,005 весовых процентов от внутреннего объема цикла.

Объем остаточного кислорода внутри цикла охлаждения A поддерживается в количестве менее 0,001 объемного процента от внутреннего объема цикла охлаждения.

Твердое масло алкилбензола (ниже называемое НАВ) или системное масло сложного эфира используется при механической обработке и сборке компонентных частей компрессора В и конденсатора C, образующих холодильную установку, и используемый объем НАВ регулировался до величины менее 10% от герметизированного объема масла в цикле охлаждения A.

Кроме того, объем хлора, остающегося на компонентных частях холодильной установки, поддерживался в количестве менее 20 частей на миллион относительно общего объема масла 27 и R134a, герметизируемых в цикле охлаждения A.

Таким образом, общее смешанное количество хлоросодержащего системного хладагента (CFC, HCFC и т.д.) внутри хладагента 134а, герметизируемого в цикле охлаждения A, и хлора, остающегося на компонентных частях холодильной установки, поддерживается в количестве ниже 100 частей на миллион относительно общего объема масла 27 и хладагента, герметизируемого в цикле охлаждения A.

Кроме того, провод обмотки 14 из двигателя 11 компрессора В покрыт изолирующим материалом с двухслойной структурой, где слой из жароупорного сложного эфира (THEIC) или из имида сложного эфира находится с внутренней стороны и, более того, слой из амидного имида находится с внешней стороны, а пленка PET низкой олигомерной спецификации (ниже, чем 0,6 весовых процентов в качестве тримера) используется как изолирующая пленка H для изоляции обмотки 14.

Масло 27 смазывает скользящую фаску между роликом 17 и лопастью 20, которые являются скользящими элементами ротационного компрессора 12.

Хладагент, протекающий внутри цилиндра 16 ротационного компрессора 12 и сжимаемый совместным действием ролика 17 и лопасти 20, образован R134a, совместимым с маслом 27 сложного эфира полиола.

Цифрой 28 обозначена трубка всасывания, закрепленная на закрытом сосуде 10 и предназначенная для направления хладагента в сторону всасывания цилиндра 16, тогда как цифрой 29 обозначена трубка выпуска, закрепленная на верхней стенке закрытого сосуда и предназначенная для выпуска хладагента из закрытого сосуда 10 посредством двигателя 11.

В составе холодильного машинного масла, используемого в ротационном компрессоре, имеющем такую структуру, хладагент R134a, протекающий в сторону всасывания цилиндра 16 от трубки всасывания 28, сжимается совместным действием ролика 17 и лопасти 20, затем он проходит через отверстие выпуска 24, выпускной клапан 25 и идет в шумоглушитель 26. Хладагент, находящийся внутри этого агрегата, выпускается из закрытого сосуда 10 по трубке выпуска 29 посредством двигателя 11. Масло 27 подается к скользящим фаскам скользящих деталей ролика 17 и лопасти 20 ротационного компрессора 12 для их смазки. Кроме того, хладагент, сжатый в цилиндре, удерживается от вытекания в сторону низкого давления.

В общем случае масло выпускается в сторону конденсатора C из закрытого сосуда 10 вместе с хладагентом, который выпускается из трубки выпуска 29 ротационного компрессора В. Однако холодильное машинное масло течет через цикл охлаждения A мимо хладагента в зоне высокой температуры с высоким давлением хладагента, но вязкость масла становится высокой и его текучесть теряется в области низких температур с низким давлением хладагента и имеет тенденцию застаиваться внутри цикла охлаждения A, а именно внутри испарителя E. Это в особенности проявляется в случае традиционного парафинового и нафтанового системного минерального масла, имеющего худшую совместимость с хладагентом или с холодильным машинным маслом - маслом алкилбензолом и т.п., температура замерзания которого не становится ниже из-за хладагента, и вязкость масла становится еще выше внутри испарителя E и его текучесть заметно теряется. Для решения этой проблемы в данном изобретении используется базовое масло - масло сложного эфира полиола, совместимое с хладагентом, таким как R134a, которое смешивается с базовым минеральным маслом или маслом алкилбензола, что может компенсировать недостаток гидролиза и т.п. масла сложного эфира полиола. Кроме того, путем смешивания хладагент R134a и т.д. растворяется в смешанное масло, температура замерзания при этом падает и можно достичь подавления повышения вязкости, так что его текучесть внутри испарителя E может не ухудшиться.

Можно защитить химическую стабильность смешанного масла путем ограничения системного масла сложного эфира полиола, содержащегося в минеральном масле или в масле алкилбензола, от 10 до 50 весовых процентов. Этот факт может быть подтвержден из следующих экспериментов: не просто возвращенное состояние смешанного масла 27 было подтверждено с использованием испытательной машины цикла охлаждения, как показано на фиг. 3, но и общий коэффициент кислотности холодильного машинного масла оценивался с использованием железа и меди в качестве катализаторов при нормальном атмосферном давлении.

Цифрой 30 обозначен ротационный компрессор, соответствующий ротационному компрессору В, цифрой 31 - теплообменник, соответствующий конденсатору C, цифрой 32 - устройство понижения давления, соответствующее устройству понижения давления (капиллярная трубка) D, а цифрой 33 - теплообменник, соответствующий испарителю E, и все они соединены трубками.

Стекло 34 для наблюдения с целью подтверждения объема холодильного машинного масла установлено на ротационном компрессоре 30.

Условия испытаний были установлены для подтверждения свойств возврата масла для смешанного масла 27, когда соотношение компонентов смеси между маслом алкилбензол и системным маслом сложного эфира полиола изменилось: производительность ротационного компрессора 30 при 175 Вт, температура конденсации теплообменника 31 при 40^oC температура испарения теплообменника 33 при - 25^oC и R134a в качестве используемого хладагента. Кроме того, катализаторы - железо и медь - вносились в смешанное масло 27 при нормальном атмосферном давлении и нагревалось до 90^oC для измерения общего коэффициента кислотности по истечении 30 дней. В таблице 1 представлены результаты.

В результате из таблицы 1 можно заключить, что способность возвращения масла, стабильность к нагреву смешанного масла 27 благоприятны, когда системное масло сложного эфира полиола содержится в количестве 10-50 весовых процентов вместо масла алкилбензола. Вероятно, что это можно отнести за счет того факта, что гидролиз системного масла сложного эфира полиола за счет нагрева при трении в скользящих участках ротационного компрессора 30 можно подавлять, делая объем системного масла сложного эфира полиола меньшим, чем объем масла алкилбензола. А причину, по которой свойства к возвращению масла становятся лучше, когда его процент в смеси становится выше, вероятно, можно отнести за счет того факта, что хладагент R134a разлагается (растворяется) в системном масле сложного эфира полиол, температура точки замерзания смешанного масла 27 понижается и поэтому ухудшение вязкости смешанного масла внутри испарителя 33 подавляется.

В соответствии с настоящим вариантом реализации вышеупомянутая схема установки может выполнять следующие действия: поскольку чистота хладагента R134a чрезвычайно высока при выполнении установки по п. 1 формулы изобретения, посторонние материалы и CFC вряд ли входят в цикл охлаждения A. Хлор не может разложить масло сложного эфира полиола 27 с образованием жирной кислоты, поэтому можно предотвратить образование металлического мыла после его реакции с металлами, можно уменьшить осаждение шлама, можно обеспечить совместимость между маслом сложного эфира полиола и хладагентом R134a и тем самым можно получить стабильные рабочие характеристики.

Далее, благодаря выполнению установки по п. 2 формулы, масло сложного эфира полиола данного изобретения обеспечивает лучшую совместимость с системным хладагентом гидрофтороуглеродом, таким как R134a и т.п., во всей используемой области температур холодильной установки и оно может исключить двухслойное разделение между хладагентом и маслом. Следовательно, поскольку масло сложного эфира полиола 27 существует в состоянии растворения в R134a во всех областях низких температур ниже -30^oC в цикле охлаждения A и в целом получают низкую вязкость, возвращение масла в компрессор становится благоприятным. Поэтому можно исключить падение уровня масла в компрессоре В, можно обеспечить подачу масла к скользящим участкам подшипников 22 и 23 для предотвращения их разъедания и обгорания. Более того, благодаря действию сложного эфира за счет в основном молекулярной ориентации самого масла на металлических поверхностях скользящих участков вала 19 и подшипников 22 и 23 компрессора В для повышения смазочных свойств, и благодаря действию указанного масла сложного эфира, растворяющегося в R134a, фактическая вязкость масла сложного эфира полиола 27 согласно настоящему изобретению может быть понижена со снижением потерь на механическую работу и с повышением фактического коэффициента производительности компрессора В.

Кроме того, поскольку шламоуловитель G (образованный путем сцепления активных частиц глинозема со связующим веществом) для захвата шлама в цикле был установлен со стороны высокого давления цикла охлаждения A, шлам, вырабатываемый в цикле охлаждения A, и жирная кислота, получаемая при гидролизе масла сложного эфира, могут адсорбироваться этим шламоуловаителем, чтобы предотвратить образование металлического мыла.

Далее, поскольку масло акилбензола или минеральное масло используются в качестве его базового масла в дополнение к маслу сложного эфира полиола как базовому маслу холодильного машинного масла 27 в соответствии со структурой п. 4 формулы недостатки масла сложного эфира полиола, а именно, гидролиз за счет нагрева при трении скользящих участков 19, 22 и 23 компрессора можно уменьшить до минимального уровня, можно подавить образование металлического мыла и можно практически предотвратить появление шлама. Поэтому падение уровня масла компрессора В можно ликвидировать, можно обеспечить подачу масла к скользящим участкам подшипников и можно предотвратить их разъедание и обгорание.

Более того, установка по п. 6 формулы может не дать маслу 27 вызывать гидролиз в начальный период работы холодильной установки, уменьшить общий коэффициент кислотности, подавить выделение шлама из-за образования металлического мыла и может обеспечить хорошие характеристики смазки скользящих участков 19, 22 и 23.

Это было также подтверждено результатами эксперимента при испытании трубы, в которой герметизировалось системное масло сложного эфира полиола 27 данного изобретения, к которому добавлялся DBPC.

А именно, когда к системному маслу сложного эфира полиола 27 данного изобретения добавлялся DBPC в условиях, при которых содержание воды устанавливалось 200 частей на миллион в процессе ускоренного старения при 90^oС х 29 дней, общий коэффициент кислотности становился ниже, чем 0,01 мг КОН/г в начальной стадии, и можно было получить благоприятный результат. Кроме того, установка по п. 7 формулы может препятствовать окислению/ухудшению масла сложного эфира полиола и шлама из-за полимеризации и характеризуется высочайшей надежностью. Это было также подтверждено экспериментальными результатами в ходе испытаний с герметизированной трубой, в которой герметизировалось масло сложного эфира полиола данного изобретения с добавлением в него DBPC.

А именно, когда к системному маслу сложного эфира полиола 27 данного изобретения добавлялся DBPC при условиях, при которых остаточный объем кислорода внутри цикла охлаждения A был установлен на уровне менее 0,01 объемного процента при ускоренном старении при 90^oC х 29 дней, общий коэффициент кислотности становился ниже чем 0,01 мг КОН/г в начальной стадии и можно было получить благоприятный результат.

Далее, поскольку твердое масло алкилбензола (НАВ) и сложного эфира, более легко растворяемое в R134a, были использованы при механической обработке и сборке компонентных частей посредством установки согласно п. 8 формулы, а объем используемого НАВ был ограничен, остаточный объем хлора субматериалов процесса может быть значительно уменьшен для предотвращения его спекания с испарителем E и т.п. в цикле охлаждения A и для своевременного предотвращения снижения производительности процесса охлаждения и уменьшения повреждения оборудования В, C, D, E и F.

Поскольку объем хлора, остающийся на компонентных частях компрессора В, конденсатора C и разнообразных трубках, образующих холодильное устройство, устанавливается в соответствии с п. 9 формулы, становится возможным предотвратить образование металлического мыла путем разложения, окисления, ухудшения и реакции полимеризации масла сложного эфира полиола 27 и образование высокомолекулярного шлама и не дать шламу застаиваться в испарителе E и т.п. цикла охлаждения A.

Более того, поскольку общее количество хлоросодержащего системного хладагента в системном хладагенте R134a, герметизируемом в цикле охлаждения A, и хлора, остающегося на компонентных частях холодильной установки, менее 100 частей на миллион относительно общего объема масла 27 и хладагента, герметизируемого в цикле охлаждения согласно п. 10 формулы, смешивание хлора в цикле охлаждения А можно регулировать как целую единицу, что предупреждает образование металлического мыла при разложении, окислении/ухудшении и полимеризации/реакции масла сложного эфира полиола и образование высокомолекулярного шлама, что создает холодильную установку, способную показывать стабильные рабочие характеристики.

Далее, масло сложного эфира полиола 27 данного изобретения может повысить стабильность к износу при окислении по сравнению с гликольным маслом и т. п. и может повысить рабочие характеристики и надежность компрессора В благодаря конструкции по п.п. 11 и 12 формулы изобретения.

Это также можно подтвердить результатами эксперимента при испытаниях с трубой, где герметизировалось системное масло сложного эфира полиола 27 данного изобретения, к которому добавлялся DBPC.

При этом, когда к системному маслу сложного эфира полиола данного изобретения добавлялся DBPC при условиях, при которых содержание воды устанавливалось 200 частей на миллион при ускоренном старении при 90^oC х 29 дней, общий коэффициент кислотности становился ниже чем 0,01 мг КОН/г в начальной стадии и можно было получить благоприятный результат. Более того, масло сложного эфира полиола может адсорбироваться на медных скользящих поверхностях для элементов 19, 17, 22 и 23, можно подавлять его каталитическое действие и гидролиз холодильного машинного масла.

Кроме того, можно образовать пленку с сильной химической адсорбцией на скользящих фасках элементов 19, 17, 22 и 23 посредством установки, описанной п. п. 15 или 16 формулы, создавая смазочные свойства их скользящих участков, что предотвращает их разъедание и обгорание.

Гидролиз может подавляться установкой по п. 17 формулы, что может уменьшить общий коэффициент кислотности, подавить образование металлического мыла и повысить надежность установки.

Указанные результаты работы можно также подтвердить на основании данных, полученных при испытаниях на выносливость с использованием реальной машины, показанных на фиг. 4, на которой время испытания на выносливость откладывалось по оси абсцисс, а уровень загрязнения (объем шлама) откладывался по оси ординат. Изученные образцы и условия испытаний представлены в таблице 2.

Примечание к таблице 2:

Присадка:

Присадка X: DBPC + ВТА

Присадка Y: DBPC + ВТА + TCP

Присадка Z: DBPC + ВТА + TCP + эпоксид

Стандарт производства: А (обычный стандарт)

Чистота хладагента: 99,90 весовых процентов.

Равновесное содержание воды в цикле охлаждения A: 600 частиц на миллион.

Остаточный объем кислорода в цикле охлаждения A: 0,03 объемных процентов.

Остаток хлора в цикле охлаждения A: 400 частей на миллион.

Стандарт производства В: (стандарт данного изобретения).

Чистота хладагента: 99,95 весовых процента.

Равновесное содержание воды в цикле охлаждения A: 200 частей на миллион.

Остаточный объем кислорода в цикле охлаждения A: 0,01 объемных процентов.

Остаток хлора в цикле охлаждения A: 100 частей на миллион.

Наилучший результат был показан образцом IV по стандарту В (где чистота хладагента и содержание воды, объемы хлора и кислорода в цикле охлаждения A были ограничены, как перечислено выше), (чей стандарт изготовления установки был ограничен, как показано в настоящем изобретении) с использованием образца Z системного масла сложного эфира полиола 27 данного изобретения, к которому добавлялась присадка (DBPC, эпоксид и т.д.).

Кроме того, результаты работы для случая добавления шламоуловителя данного изобретения были также подтверждены результатами испытаний на выносливость с использованием реальной машины, показанной на фиг. 5. На фиг. 5 время испытания на выносливость откладывалось по оси абсцисс, а уровень загрязнения (объем шлама) откладывался по оси ординат аналогично графикам фиг. 4. Изучаемые образцы и условия испытания перечислены в таблице 3.

Для информации: коды условий в таблице 3 означают приведенные выше условия.

Поскольку образец VIII, когда был установлен шламоуловитель G, показал наилучший результат, можно сделать вывод, что наилучшее весовое уменьшение загрязняющего вещества может быть получено с указанным образцом.

Кроме того, результаты работы для случая смешивания системного масла сложного эфира полиола по данному изобретению с минеральным маслом или маслом алкилбензола могут также быть подтверждены результатами испытаний на выносливость при использовании реальной машины, показанной на фиг. 6. На фиг. 6 время испытания на выносливость откладывалось по оси абсцисс, а уровень загрязнения (объем шлама) откладывался по оси ординат аналогично фиг. 4. Изучаемые образцы и условия показаны в таблице 4.

Коды в условиях таблицы 4 обозначают вышеописанные условия.

Было подтверждено, что смешанное масло может уменьшить уровень загрязнения более эффективно, чем одно системное масло сложного эфира полиола.

Данный вариант реализации был объяснен использованием R134a в качестве системного хладагента гидрофтороуглерода, но это не должно ограничивать круг используемых хладагентов, т.к. системное масло сложного эфира полиола настоящего изобретения может показывать хорошую совместимость также с другими хладагентами ГФУ и может применяться в этих хладагентах.

Согласно настоящему изобретению, как описано выше, гидролиз из-за воздействия воды на системное масло сложного эфира полиола может быть подавлен для уменьшения общего коэффициента кислотности, для подавления образования металлического мыла, неблагоприятно влияющего на цикл охлаждения, и также для подавления разложения, ухудшения при окислении и реакции полимеризации из-за воздействия кислорода и хлора на образование металлического мыла и высокомолекулярного шлама, и тем самым создается возможность для получения подходящей холодильной установки путем поддержания чистоты системного хладагента гидрофтороуглерода до высокого значения, с использованием конкретного сырья для используемого системного масла сложного эфира полиола, с использованием сырья в конкретном диапазоне физических свойств, с добавлением специальной присадки, с подавлением равновесного содержания воды цикла охлаждения, с ограничением остаточного объема кислорода в цикле охлаждения и использованием твердого масла алкилбензола (называемого НАВ) или системного масла сложного эфира для масла, используемого для процессов механической обработки и сборки компонентов частей и с ограничением хлоросодержащего системного хладагента и объема хлора, остающегося на компонентных частях.