本發(fā)明涉及制冷空調(diào)用壓縮機(jī)和制冷空調(diào)裝置。

背景技術(shù)：

在制冷空調(diào)裝置領(lǐng)域，從地球環(huán)保的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，正在尋求環(huán)境負(fù)荷更小且高效率的替代制冷劑。尤其是對(duì)于長(zhǎng)久以來(lái)使用的cfc(氯氟碳化合物，chlorofluorocarbons)、hcfc(氫氯氟碳化合物，hydrochlorofluorocarbons)而言，為了防止臭氧層破壞、地球變暖，正迅速進(jìn)行向hfc(氫氟碳化合物hydrofluorocarbons)的轉(zhuǎn)換。作為替代制冷劑的性能，除了需要環(huán)境負(fù)荷小以外，還需要能源效率高、毒性弱、可燃性低等。

氣候變化框架公約第3次締約方會(huì)議(cop3)以后，房間空調(diào)、柜式空調(diào)等中使用r410a，此外，汽車(chē)空調(diào)中多使用hfc134a(1,1,1,2-四氟乙烷)。r410a是hfc32(二氟甲烷)50質(zhì)量％與hfc125(五氟乙烷)50質(zhì)量％的混合制冷劑，地球變暖系數(shù)(gwp：globalwarmingpotential)被認(rèn)為是2088。此外，hfc134a的gwp被認(rèn)為是1430。

然而，在eu(歐盟)，2011年以后禁止搭載使用了gwp超過(guò)150的制冷劑的汽車(chē)空調(diào)等，產(chǎn)生了管制進(jìn)一步擴(kuò)大的可能性。因此，近年來(lái)，代替r410a等的新的替代制冷劑的研究正在加速。作為替代制冷劑的候選，可列舉hfc32(二氟甲烷)、hfo1234yf(2,3,3,3-四氟-1-丙烯)、hfo1234ze(反式1,3,3,3-四氟丙烯)等單獨(dú)制冷劑、由它們混合組成的混合制冷劑。

制冷空調(diào)裝置所具備的壓縮機(jī)中使用制冷機(jī)油。制冷機(jī)油在壓縮機(jī)的內(nèi)部發(fā)揮滑動(dòng)部的潤(rùn)滑、電動(dòng)機(jī)的冷卻、制冷劑的密封等各種作用。然而，如果制冷機(jī)油與制冷劑的相溶性低，則制冷機(jī)油與制冷劑無(wú)法充分混和，制冷機(jī)油相與制冷劑相會(huì)分離。而且，與制冷機(jī)油分離的制冷劑局部妨礙制冷機(jī)油與滑動(dòng)部的接觸。其結(jié)果是，無(wú)法通過(guò)制冷機(jī)油進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，產(chǎn)生損害壓縮機(jī)的耐久性的擔(dān)憂(yōu)。

此外，制冷機(jī)油的一部分在壓縮機(jī)的內(nèi)部氣化或飛沫化，與制冷劑一起來(lái)到壓縮機(jī)的外部，在制冷循環(huán)中循環(huán)。如果制冷機(jī)油與制冷劑的相溶性低，則制冷機(jī)油會(huì)在配管類(lèi)等的內(nèi)部聚集，在制冷循環(huán)中滯留。而且，回到壓縮機(jī)的制冷機(jī)油量減少，壓縮機(jī)的功能會(huì)因制冷機(jī)油量減少而降低。此外，在制冷循環(huán)中滯留的制冷機(jī)油會(huì)妨礙制冷劑的循環(huán)、熱交換。其結(jié)果是，導(dǎo)致制冷空調(diào)裝置的cop(性能系數(shù)，coefficientofperformance)等效率降低。因此，在向替代制冷劑轉(zhuǎn)換時(shí)，與制冷劑并用的制冷機(jī)油也需要轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)姆N類(lèi)。

以往，作為適合與hfc32(二氟甲烷)并用的制冷機(jī)油，已知有以多元醇酯為基油的制冷機(jī)油。專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了以酯基質(zhì)的油作為潤(rùn)滑油的方案，所述酯基質(zhì)的油包含：選自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷和新戊二醇中的至少1種新戊基多元醇，與選自線(xiàn)狀和支鏈脂肪族羧酸類(lèi)中的至少1種脂肪族羧酸或者該酸的1種或多種的被酯化性衍生物的反應(yīng)生成物。

制冷空調(diào)裝置的環(huán)境性能可以通用采用如二氟甲烷那樣gwp低的替代制冷劑來(lái)提高。另外，gwp低的替代制冷劑一般具有潛熱高的傾向，因此如果采用二氟甲烷作為替代制冷劑，則能夠減少需要封入于制冷空調(diào)裝置中的制冷劑量。而且，通過(guò)減少制冷劑量，還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置于制冷空調(diào)裝置中的配管類(lèi)的細(xì)徑化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特表平08-502769號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，以往的以多元醇酯為基油的制冷機(jī)油并沒(méi)有兼顧與二氟甲烷的良好相溶性和適當(dāng)?shù)母哒承?。以往的多元醇酯一般存在粘度過(guò)低的傾向。因此，如果處于在多元醇酯中進(jìn)一步混合了二氟甲烷的狀態(tài)，則制冷機(jī)油的粘度幾乎不會(huì)達(dá)到通常所要求的水平。即，就以往的以多元醇酯為基油的制冷機(jī)油而言，在壓縮機(jī)內(nèi)部無(wú)法充分發(fā)揮滑動(dòng)部的潤(rùn)滑等功能。

作為提高多元醇酯那樣的高分子的粘度的方法，有利用高分子的高級(jí)化的方法。然而，以往的多元醇酯并不具備與二氟甲烷的良好的相溶性。因此，如果如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的那樣，在酯化時(shí)使用庚酸等進(jìn)行高級(jí)化，則多元醇酯的非極性度過(guò)度增強(qiáng)，存在大幅損害與二氟甲烷的相溶性的擔(dān)憂(yōu)。此外，伴隨分子量的增大，制冷機(jī)油的放熱性也會(huì)降低。因此，造成壓縮機(jī)的功能降低、制冷空調(diào)裝置的效率降低的可能性高。

此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的反應(yīng)生成物是各種分子結(jié)構(gòu)的化合物混合存在的，并不是適合于表現(xiàn)與二氟甲烷的良好相溶性、高粘度的分子結(jié)構(gòu)。因此，不適合將制冷空調(diào)裝置的效率保持于充分的水平。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠兼顧良好的環(huán)境性能和良好的效率的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)和制冷空調(diào)裝置。

用于解決課題的方法

為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)的特征在于，封入有含有多元醇酯而成的制冷機(jī)油、以及含有二氟甲烷的制冷劑，所述多元醇酯含有下述通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元，其中，在式中，r1和r2各自獨(dú)立地表示直鏈狀或支鏈狀的烷基，n表示2以上的整數(shù)，上述多元醇酯僅包含環(huán)狀多元醇酯和交聯(lián)多元醇酯中的任一方或包含這雙方，所述環(huán)狀多元醇酯是具有上述結(jié)構(gòu)單元的分子鏈環(huán)狀聚合而成，所述交聯(lián)多元醇酯是具有上述結(jié)構(gòu)單元的分子鏈彼此介由聚合于上述結(jié)構(gòu)單元的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元相互交聯(lián)而成，且上述結(jié)構(gòu)單元中的n為3以上。

此外，本發(fā)明涉及的制冷空調(diào)裝置的特征在于，具備上述制冷空調(diào)用壓縮機(jī)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠兼顧良好的環(huán)境性能和良好的效率的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)和制冷空調(diào)裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的空調(diào)機(jī)(制冷空調(diào)裝置)的構(gòu)成的示意圖。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)的縱截面圖。

圖3是說(shuō)明在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)中封入的制冷機(jī)油與制冷劑的易相溶性的概念圖。

圖4是說(shuō)明在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)中封入的制冷機(jī)油的高粘性表現(xiàn)原理的概念圖。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)和制冷空調(diào)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中，在以下的說(shuō)明中，作為具備制冷空調(diào)用壓縮機(jī)的制冷空調(diào)裝置的一例，以空調(diào)機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)于各圖中共同的構(gòu)成賦予同一符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。

＜空調(diào)機(jī)＞

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的空調(diào)機(jī)(制冷空調(diào)裝置)的構(gòu)成的示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施方式涉及的空調(diào)機(jī)100具有室外機(jī)1和室內(nèi)機(jī)3。室外機(jī)1具備壓縮機(jī)(制冷空調(diào)用壓縮機(jī))5、四通閥10、膨脹閥6、室外熱交換器2以及螺旋槳式風(fēng)扇9。另一方面，室內(nèi)機(jī)3具備室內(nèi)熱交換器4和貫流風(fēng)扇8。

室外機(jī)1與室內(nèi)機(jī)3之間通過(guò)配管7連接。配管7形成循環(huán)流路，使制冷劑在室外機(jī)1和室內(nèi)機(jī)3之間循環(huán)。配管7上分別連接有四通閥10、壓縮機(jī)5、室外熱交換器2、膨脹閥6、室內(nèi)熱交換器4。制冷劑能夠以下述方式進(jìn)行循環(huán)：按順序分別流過(guò)四通閥10、室外熱交換器2、膨脹閥6、室內(nèi)熱交換器4、壓縮機(jī)5，再次回到四通閥10。此外，通過(guò)四通閥10的切換，制冷劑能夠以下述方式進(jìn)行循環(huán)：按順序流過(guò)四通閥10、壓縮機(jī)5、室內(nèi)熱交換器4、膨脹閥6、室外熱交換器2，再次回到四通閥10。

圖1所示的空調(diào)機(jī)100采取的是能夠通過(guò)四通閥10來(lái)切換制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行的熱泵式形態(tài)。圖1中，以實(shí)線(xiàn)箭頭表示制冷運(yùn)行中的制冷劑的循環(huán)方向。此外，以虛線(xiàn)箭頭表示制熱運(yùn)行中的制冷劑的循環(huán)方向。

制冷運(yùn)行中，室外熱交換器2作為冷凝器發(fā)揮功能，室內(nèi)熱交換器4作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能。由壓縮機(jī)5壓縮而成為高溫高壓的氣體制冷劑經(jīng)過(guò)四通閥10被供應(yīng)至室外熱交換器2。然后，制冷劑在室外熱交換器2中與外氣進(jìn)行熱交換。通過(guò)熱交換，外氣奪取熱量，而高溫高壓的氣體制冷劑成為低溫高壓的液體制冷劑。在此期間，螺旋槳式風(fēng)扇9吸入或排出外氣，促進(jìn)熱交換。

接下來(lái)，制冷劑通過(guò)膨脹閥6而成為低溫低壓的氣體制冷劑和液體制冷劑的兩相狀態(tài)后，被供應(yīng)至室內(nèi)熱交換器4。然后，制冷劑在室內(nèi)熱交換器4中與內(nèi)氣進(jìn)行熱交換。通過(guò)熱交換，低溫低壓的制冷劑氣化，從內(nèi)氣奪取熱量。在此期間，貫流風(fēng)扇8將冷卻后的內(nèi)氣送入室內(nèi)。之后，制冷劑再次由壓縮機(jī)5壓縮，進(jìn)行熱泵循環(huán)(制冷循環(huán))。

另一方面，制熱運(yùn)行中，室內(nèi)熱交換器4作為冷凝器發(fā)揮功能，室外熱交換器2作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能。由壓縮機(jī)5壓縮而成為高溫高壓的氣體制冷劑經(jīng)過(guò)四通閥10被供應(yīng)給室內(nèi)熱交換器4。然后，制冷劑在室內(nèi)熱交換器4中與內(nèi)氣進(jìn)行熱交換。通過(guò)熱交換，內(nèi)氣奪取熱量，而高溫高壓的氣體制冷劑成為高壓的液體制冷劑。在此期間，貫流風(fēng)扇8將加熱后的內(nèi)氣送入室內(nèi)。

接下來(lái)，制冷劑通過(guò)膨脹閥6而成為低溫低壓的氣體制冷劑和液體制冷劑的兩相狀態(tài)后，被供應(yīng)給室外熱交換器2。然后，制冷劑在室外熱交換器2中與外氣進(jìn)行熱交換。通過(guò)熱交換，低溫低壓的制冷劑氣化，從外氣奪取熱量。在此期間，螺旋槳式風(fēng)扇9吸入或排出外氣，促進(jìn)熱交換。之后，制冷劑再次由壓縮機(jī)5壓縮，進(jìn)行熱泵循環(huán)。

空調(diào)機(jī)100的配管7中封入有含有二氟甲烷的制冷劑。作為制冷劑，可封入由二氟甲烷構(gòu)成的單獨(dú)制冷劑、以及含有二氟甲烷與其他制冷劑的混合制冷劑中的任一種。作為混合制冷劑，優(yōu)選為含有50質(zhì)量％以上的二氟甲烷的制冷劑，更優(yōu)選為含有70質(zhì)量％以上的二氟甲烷的制冷劑，進(jìn)一步優(yōu)選為含有90質(zhì)量％以上的二氟甲烷的制冷劑。

混合制冷劑可以設(shè)為例如含有反式1,3,3,3-四氟丙烯(hfo1234ze)、丙烯(r1270)、丙烷(r290)、五氟乙烷(r125)、1,1,1,2-四氟乙烷(r134a)、氟代乙烷(r161)、1,1-二氟乙烷(r152a)等作為其他制冷劑的混合組成。

＜?jí)嚎s機(jī)＞

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)的縱截面圖。

如圖2所示，本實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)(壓縮機(jī))5具備：由旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11、固定渦旋盤(pán)12構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)部、電動(dòng)機(jī)13、以及密閉容器14。該壓縮機(jī)5采用的是渦旋方式的密閉型壓縮機(jī)。電動(dòng)機(jī)13驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)部，壓縮機(jī)構(gòu)部將制冷劑壓縮。密閉容器14容納該壓縮機(jī)構(gòu)部、電動(dòng)機(jī)13。

在密閉容器14內(nèi)的上部側(cè)配置有壓縮機(jī)構(gòu)部。詳細(xì)而言，壓縮機(jī)構(gòu)部由旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11、固定渦旋盤(pán)12、框架17、歐丹環(huán)(オルダムリング)21等構(gòu)成。此外，在密閉容器14內(nèi)的下部側(cè)配置有貯留制冷機(jī)油的液池15。在夾在壓縮機(jī)構(gòu)部與液池15之間的中間部配置有電動(dòng)機(jī)13。

固定渦旋盤(pán)12由端板12b以及架設(shè)于端板12b上的漩渦狀的渦齒(lap)12a構(gòu)成。固定渦旋盤(pán)12通過(guò)螺栓16固定在接合于密閉容器14內(nèi)面的框架17上。在固定渦旋盤(pán)12的端板12b的中央，以貫通的方式設(shè)置有噴出口12c。此外，在固定渦旋盤(pán)12的渦齒12a的側(cè)面設(shè)置有吸入口12d。

旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11由端板11b以及立設(shè)于端板11b上的螺旋狀的渦齒11a構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11的渦齒11a與固定渦旋盤(pán)12的渦齒12a以相互嚙合的方式設(shè)置。通過(guò)渦齒11a、12a彼此相互嚙合而形成壓縮室20。在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11的端板11b的背面中央固定有旋轉(zhuǎn)軸承11c。旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11通過(guò)由旋轉(zhuǎn)軸承11c支承的曲軸18，以能夠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式支撐在固定渦旋盤(pán)12與框架17之間。

歐丹環(huán)21設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11和框架17之間。歐丹環(huán)21上部側(cè)所具有的鍵與在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11的端板11b背面設(shè)置的鍵槽咬合。另一方面，下部側(cè)所具有的鍵與設(shè)置于框架17的鍵槽咬合。進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11通過(guò)歐丹環(huán)21來(lái)防止自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

電動(dòng)機(jī)13在轉(zhuǎn)子的中央具備曲軸18。在壓縮機(jī)5的上部側(cè)，曲軸18由主軸承17a以能夠回旋的方式支撐。另一方面，在壓縮機(jī)5的下部側(cè)，由下軸承19以能夠回旋的方式支撐。在曲軸18的上端設(shè)置有從曲軸18的主軸偏心的曲柄，曲柄由旋轉(zhuǎn)軸承11c支承。另一方面，在曲軸18的下端的下方連接有吸引管15a。吸引管15a的一端插入油池15內(nèi)。

曲軸18具有以貫通軸向的方式設(shè)置的供油通道18a。供油通道18a分別在被旋轉(zhuǎn)軸承11c支承的高度、被主軸承17a支承的高度和被下軸承19支承的高度分支。這些分支向著曲軸18的側(cè)面貫通，形成從油池15至旋轉(zhuǎn)軸承11c、主軸承17a或下軸承19的滑動(dòng)部為止的制冷機(jī)油的流路。

在壓縮機(jī)5的上部設(shè)置有吸入管14a。吸入管14a連通于構(gòu)成制冷循環(huán)的配管7(參照?qǐng)D1)與通往壓縮室20的吸入口12d之間。此外，在壓縮機(jī)5的側(cè)部設(shè)置有噴出管14b。噴出管14b連通于構(gòu)成制冷循環(huán)的配管7(參照?qǐng)D1)與框架17的下方空間之間。

電動(dòng)機(jī)13在壓縮機(jī)5中工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)11以相對(duì)于固定渦旋盤(pán)12偏心的軌道進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。被渦齒11a、12a所夾而氣密化的壓縮室20通過(guò)該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而漸漸從渦齒11a、12a的圓周方向外側(cè)向中心側(cè)移動(dòng)。伴隨其移動(dòng)，壓縮室20的容積漸漸縮小，從而進(jìn)行制冷劑的壓縮。

即，通過(guò)電動(dòng)機(jī)13的運(yùn)行，從吸入管14a吸入在構(gòu)成制冷循環(huán)的配管7(參照?qǐng)D1)內(nèi)通流的制冷劑，將所述制冷劑通過(guò)吸入口12d輸送至壓縮室20并進(jìn)行壓縮。然后，經(jīng)壓縮的制冷劑通過(guò)噴出口12c到達(dá)噴出壓力室14c。之后，其通過(guò)設(shè)置于框架17的連通孔并從噴出管14b被取出，再次在配管7內(nèi)循環(huán)。

伴隨制冷劑的壓縮，貯留于油池15內(nèi)的制冷機(jī)油由于壓力差等而被吸引管15a吸上來(lái)。接下來(lái)，制冷機(jī)油通過(guò)供油通道18a被供應(yīng)給旋轉(zhuǎn)軸承11c、主軸承17a、下軸承19、壓縮機(jī)構(gòu)部等的滑動(dòng)部。而且，對(duì)滑動(dòng)部的潤(rùn)滑、電動(dòng)機(jī)13的冷卻、制冷劑的密封等做出貢獻(xiàn)。此外，制冷機(jī)油的一部分伴隨壓縮機(jī)5的運(yùn)行而氣化或飛沫化，與制冷劑一起在配管7中通流后，再次回到壓縮機(jī)5。

＜制冷機(jī)油＞

制冷機(jī)油含有具有下述通式(1)[其中，在式中，r1和r2各自獨(dú)立地表示直鏈狀或支鏈狀的烷基，n表示2以上的整數(shù)。]所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯。具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯構(gòu)成為僅包含環(huán)狀多元醇酯和交聯(lián)多元醇酯中的任一方或包含這雙方。

[化1]

通式(1)所表示的聚[2,2-二(烷酰氧基甲基)氧三亞甲基]結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)(n)至少為2以上。這樣的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成多元醇酯的分子鏈(主鏈)的至少一部分。而且，對(duì)于主鏈，結(jié)合有烷酰氧基甲基的側(cè)鏈、即r1和r2所表示的具有烷基和羰基的側(cè)鏈。這里，對(duì)含有具有這樣的側(cè)鏈的多元醇酯的制冷機(jī)油的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。

圖3是說(shuō)明在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)中封入的制冷機(jī)油與制冷劑的易相溶性的概念圖。

制冷劑的二氟甲烷(hfc32)是強(qiáng)極性分子。如圖3所示，二氟甲烷的氫原子帶正電性(+)，氟原子帶負(fù)電性(-)，另一方面，具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯具有羰基和烷基。

如果制冷機(jī)油與制冷劑的二氟甲烷混合，則如圖3所示，多元醇酯的分子鏈200能夠介由帶負(fù)電性(-)的羰基的氧原子配位于二氟甲烷的氫原子側(cè)。此外，多元醇酯的分子鏈300、400能夠介由帶正電性(+)的烷基的氫原子配位于二氟甲烷的氟原子側(cè)。其中，分子鏈300的烷基為直鏈狀，分子鏈400的烷基為支鏈狀，但并不一定限于這樣的組合。此外，這些烷基和羰基可以存在于同一分子鏈中和不同分子鏈中的任一種。

如圖3中以陰影表示的那樣，分子鏈200的羰基的氧原子與二氟甲烷的氫原子之間、以及分子鏈300、400的烷基的氫原子與二氟甲烷的氟原子之間，形成了較強(qiáng)的偶極相互作用。這樣的強(qiáng)偶極相互作用使多元醇酯對(duì)于二氟甲烷的配位在能量上穩(wěn)定。根據(jù)這樣的作用機(jī)制，具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯對(duì)于二氟甲烷顯示良好的相溶性。

圖4是說(shuō)明在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)中封入的制冷機(jī)油的高粘性表現(xiàn)原理的概念圖。

如圖4所示，具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯具有在主鏈中的一個(gè)碳原子500上結(jié)合有兩條側(cè)鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。此外，該結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)為2以上，在碳原子500上結(jié)合的側(cè)鏈在聚合方向上重復(fù)排列。而且，如圖4所示，側(cè)鏈的羰基的氧原子501帶負(fù)電性(-)。此外，構(gòu)成主鏈的氧原子也處于負(fù)電性(-)較強(qiáng)的狀態(tài)。

多元醇酯的側(cè)鏈由于這樣的氧原子彼此的電斥力，空間配置(構(gòu)象)受到制約。具體而言，在主鏈中的一個(gè)碳原子500上結(jié)合的兩條側(cè)鏈的羰基彼此之間、側(cè)鏈的羰基與主鏈的氧原子之間產(chǎn)生斥力。此外，在聚合方向上重復(fù)排列的側(cè)鏈的羰基彼此之間也產(chǎn)生斥力。其結(jié)果是，多元醇酯的側(cè)鏈在從主鏈立起的方向上取向。而且，多元醇酯的分子能夠形成圖4中以陰影表示那樣的二維擴(kuò)展的平面結(jié)構(gòu)。

多元醇酯通過(guò)形成這樣的平面結(jié)構(gòu)，分子彼此能夠更強(qiáng)地相互作用。此外，通過(guò)側(cè)鏈進(jìn)行取向，從而多元醇酯的主鏈(分子鏈)容易采取伸長(zhǎng)的立體結(jié)構(gòu)。因此，多元醇酯的分子彼此的強(qiáng)相互作用會(huì)在分子鏈的整個(gè)聚合方向上形成。通過(guò)這樣的作用機(jī)制，具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯顯示出良好的高粘度。

此外，這樣的作用機(jī)制所帶來(lái)的高粘度化是不用使多元醇酯高級(jí)化就能夠?qū)崿F(xiàn)的。因此，不會(huì)因高級(jí)化而損害與二氟甲烷的相溶性，并能夠使制冷機(jī)油為適當(dāng)?shù)母哒扯?。此外，用于無(wú)需通過(guò)高級(jí)化使多元醇酯的熱容量增大，因而難以損害制冷機(jī)油的放熱性。因此，適合于使制冷空調(diào)裝置的效率為高水平。

具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的多元醇酯除了具有這樣的側(cè)鏈的特征以外，進(jìn)一步，主鏈本身也具有結(jié)構(gòu)上的特征。該多元醇酯僅包含環(huán)狀多元醇酯和交聯(lián)多元醇酯中的任一方或包含這雙方，具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的分子鏈(主鏈)具有預(yù)定的高級(jí)分子結(jié)構(gòu)。

環(huán)狀多元醇酯具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)是具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的分子鏈環(huán)狀聚合而成。通過(guò)主鏈進(jìn)行環(huán)狀聚合，從而環(huán)狀多元醇酯的環(huán)化了的分子鏈可以采取在二軸方向上平面擴(kuò)展的立體結(jié)構(gòu)。因此，環(huán)狀多元醇酯如果在液相中受到外力，則分子彼此能夠相互地在同軸方向上取向。

其中，環(huán)狀多元醇酯所具有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以在環(huán)狀多元醇酯的分子內(nèi)存在一個(gè)，也可以存在多個(gè)。即，環(huán)狀多元醇酯可以是一條分子鏈的兩個(gè)末端進(jìn)行環(huán)化的單環(huán)式，也可以是具有多個(gè)獨(dú)立的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、或具有單環(huán)由分子鏈交聯(lián)而成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多環(huán)式。

另一方面，交聯(lián)多元醇酯具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，該交聯(lián)結(jié)構(gòu)是具有通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的分子鏈彼此介由聚合于該結(jié)構(gòu)單元的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元相互交聯(lián)而成。通過(guò)分子鏈彼此相互交聯(lián)，從而交聯(lián)多元醇酯的各分子鏈可以采取在二軸方向上平面擴(kuò)展的立體結(jié)構(gòu)。因此，交聯(lián)多元醇酯如果在液相中受到外力，則分子彼此能夠相互地在同軸方向上取向。

其中，交聯(lián)多元醇酯所具有的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元，與通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元一起構(gòu)成多元醇酯的分子鏈(主鏈)的至少一部分。被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元，與通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元同樣地具有氧三亞甲基結(jié)構(gòu)的主鏈。通過(guò)在多條多元醇酯的分子鏈各自具有的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元上結(jié)合其他多官能團(tuán)，從而各分子鏈彼此交聯(lián)。作為多官能團(tuán)，只要是與通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元不同結(jié)構(gòu)的基團(tuán)就沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為二官能團(tuán)，更優(yōu)選為二羧酸酯，進(jìn)一步優(yōu)選為直鏈狀或支鏈狀的烷烴二羧酸酯。

如果環(huán)狀多元醇酯、交聯(lián)多元醇酯分子彼此相互在同軸方向上取向，則通過(guò)側(cè)鏈的取向而形成的平面結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D4)容易并列狀排列。因此，介由這些平面結(jié)構(gòu)發(fā)生的分子間相互作用由于多元醇酯受到外力而變得更強(qiáng)。因此，環(huán)狀多元醇酯、交聯(lián)多元醇酯由于在壓縮機(jī)5的滑動(dòng)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力而分子彼此進(jìn)行取向，從而顯示出進(jìn)一步高的粘度，能夠在滑動(dòng)部的潤(rùn)滑、制冷劑的密封中發(fā)揮優(yōu)異的性能。

作為環(huán)狀多元醇酯，優(yōu)選為下述通式(2)所表示的化合物，其中，在式中，r1和r2各自獨(dú)立地表示直鏈狀或支鏈狀的烷基，n表示2以上的整數(shù)。該化合物具有僅通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行環(huán)狀聚合而成的分子結(jié)構(gòu)。這樣的化合物在具有與二氟甲烷的良好的相溶性和適當(dāng)?shù)母哒扯鹊耐瑫r(shí)，熱容量也受到抑制，在這一點(diǎn)上是有利的。

[化2]

另一方面，作為交聯(lián)多元醇酯，優(yōu)選分別具有下述通式(3)、(4)和(5)所表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物，其中，在式中，r1和r2各自獨(dú)立地表示直鏈狀或支鏈狀的烷基，*表示與**的結(jié)合位置、氫原子的結(jié)合位置、直鏈狀或支鏈狀的烷基的結(jié)合位置、或者直鏈狀或支鏈狀的烷酰基的結(jié)合位置，**表示與*或***的結(jié)合位置、羥基的結(jié)合位置、直鏈狀或支鏈狀的烷氧基的結(jié)合位置、或者直鏈狀或支鏈狀的烷酰氧基的結(jié)合位置，x表示直鏈狀或支鏈狀的烷烴二基或雙鍵，***表示與**的結(jié)合位置，n表示3以上的整數(shù)。

該化合物是分別具有通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)單元和聚合于該結(jié)構(gòu)單元的通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的分子鏈彼此，介由通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元交聯(lián)而成。對(duì)于通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元，通過(guò)結(jié)合通式(5)所表示的二官能團(tuán)而形成交聯(lián)。這樣的化合物與二氟甲烷的相溶性良好，也適合于分子彼此的取向性的控制，容易高粘度化，在這一點(diǎn)上是有利的。

[化3]

[化4]

[化5]

作為交聯(lián)多元醇酯，可以為鏈狀的分子鏈彼此交聯(lián)而成的化合物、環(huán)狀的分子鏈彼此交聯(lián)而成的化合物、以及鏈狀的分子鏈和環(huán)狀的分子鏈交聯(lián)而成的化合物中的任一種。此外，進(jìn)行交聯(lián)的各分子鏈的聚合度可以相同，也可以互不相同。其中，它們中的優(yōu)選化合物是鏈狀的分子鏈彼此交聯(lián)而成的化合物。由于鏈狀的分子鏈的合成收率比較高，因此如果是這樣的交聯(lián)多元醇酯，則合成效率變好。

構(gòu)成交聯(lián)多元醇酯的分子鏈的數(shù)量沒(méi)有特別限制。具有取向性的交聯(lián)多元醇酯可以通過(guò)使至少兩分子以上的具有通式(1)即通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)單元的分子鏈相互交聯(lián)而得到。其中，從使制冷機(jī)油為適當(dāng)?shù)母哒扯榷粨p害制冷機(jī)油的放熱性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，分子鏈的數(shù)量?jī)?yōu)選為3分子以下，更優(yōu)選為2分子。

構(gòu)成交聯(lián)多元醇酯的交聯(lián)的數(shù)量沒(méi)有特別限制。具有取向性的交聯(lián)多元醇酯只要通過(guò)至少一個(gè)多官能團(tuán)(通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)單元等)交聯(lián)就能夠獲得。此外，各分子鏈中的交聯(lián)的結(jié)合位置可以在主鏈的中間部，也可以在主鏈的末端。從提高交聯(lián)多元醇酯的取向性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，交聯(lián)的數(shù)量?jī)?yōu)選為2以上，更優(yōu)選在一對(duì)分子鏈間存在2以上。如果交聯(lián)的數(shù)量為2以上，則交聯(lián)多元醇酯能夠更穩(wěn)定地采取二維擴(kuò)展的平面分子結(jié)構(gòu)。因此，在受到外力的情況下，分子彼此能夠并列狀取向并在分子間更強(qiáng)地相互作用。

交聯(lián)多元醇酯優(yōu)選在鏈狀的分子鏈的末端具有直鏈狀或支鏈狀的烷?；?、或者直鏈狀或支鏈狀的烷基。如果在鏈狀的分子鏈的末端具備烷酰基，即在o末端(通式(3)中以*表示)處具備烷?；⒃赾末端(通式(3)和(4)中以**表示)處具備烷酰氧基，或者，在鏈狀的分子鏈的末端具備烷基，即在o末端處具備烷基、在c末端處具備烷氧基，則二氟甲烷更容易與帶正電性(+)的氫原子相互作用。此外，交聯(lián)多元醇酯的粘度也更加提高。

交聯(lián)多元醇酯的重復(fù)數(shù)(n)為3以上的情況下，在鏈狀的分子鏈的末端可以具有直鏈狀或支鏈狀的烷基。在鏈狀的分子鏈的末端具備烷基的分子鏈，即在o末端時(shí)具備烷基、在c末端時(shí)具備烷氧基的分子鏈，在合成交聯(lián)多元醇酯時(shí)，能夠在進(jìn)行聚合方向的控制的同時(shí)獲得，在這一點(diǎn)上是進(jìn)一步有利的。

作為交聯(lián)多元醇酯，更優(yōu)選為下述通式(6)所表示的化合物，其中，在式中，r1、r2、r3和r4各自獨(dú)立地表示直鏈狀或支鏈狀的烷基，r5、r6、r7和r8各自獨(dú)立地表示氫原子、或者直鏈狀或支鏈狀的烷基、或者直鏈狀或支鏈狀的烷酰基，x表示直鏈狀或支鏈狀的烷烴二基或雙鍵，p、q、r和s各自獨(dú)立地表示0以上的整數(shù)，p和q中的至少一方為3以上的整數(shù)，r和s中的至少一方為3以上的整數(shù)。

該化合物是分別具有通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)單元和聚合于該結(jié)構(gòu)單元的通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的兩條分子鏈彼此介由通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元交聯(lián)而成。通過(guò)在通式(4)所表示的被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元上結(jié)合一個(gè)通式(5)所表示的二官能團(tuán)而形成交聯(lián)。此外，被交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的未交聯(lián)基上結(jié)合有烷酰氧基。這樣的化合物在具有與二氟甲烷的良好的相溶性和適當(dāng)?shù)母哒扯鹊耐瑫r(shí)，熱容量也受到抑制，在這一點(diǎn)上是有利的。

[化6]

關(guān)于以上各通式中的重復(fù)數(shù)(n)，環(huán)狀多元醇酯中為2以上的整數(shù)，優(yōu)選為3以上的整數(shù)，更優(yōu)選為4以上的整數(shù)。另一方面，交聯(lián)多元醇酯中為3以上的整數(shù)，優(yōu)選為4以上的整數(shù)。如果重復(fù)數(shù)(n)增加，則能夠利用進(jìn)行取向的多條側(cè)鏈而使多元醇酯的粘度更高。另一方面，如果重復(fù)數(shù)(n)過(guò)大，則制冷機(jī)油的粘性有可能脫離適當(dāng)?shù)乃?，或分子彼此的取向有可能難以實(shí)現(xiàn)。因此，n的上限優(yōu)選設(shè)為10以下，更優(yōu)選設(shè)為8以下，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為6以下。

作為各通式中的烷基，可列舉例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等直鏈狀的烷基，異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、叔戊基等支鏈狀的烷基等。

作為各通式中的烷?；闪信e例如甲?；?formylgroup)、乙酰基(acetylgroup)、正丙?；?propionylgroup)、正丁?；?、正戊?；戎辨湢畹耐轷；?，異丙?；?、異丁?；⒅俣□；⑹宥□；愇祯；?、1-甲基丁酰基、2-甲基丁?；?-乙基丙?；?,2-二甲基丙?；⑿挛祯；⑹逦祯；戎ф湢畹耐轷；取?/p>

作為各通式中的烷氧基，可列舉例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、正戊氧基等直鏈狀的烷氧基，異丙氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、異戊氧基、1-甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、1-乙基丙氧基、1,2-二甲基丙氧基、新戊氧基、叔戊氧基等支鏈狀的烷氧基等。

作為各通式中的烷酰氧基，可列舉例如甲酰氧基、乙酰氧基、正丙酰氧基、正丁酰氧基、正戊酰氧基等直鏈狀的烷酰氧基，異丙酰氧基、異丁酰氧基、仲丁酰氧基、叔丁酰氧基、異戊酰氧基、1-甲基丁酰氧基、2-甲基丁酰氧基、1-乙基丙酰氧基、1,2-二甲基丙酰氧基、新戊酰氧基、叔戊酰氧基等支鏈狀的烷酰氧基等。

作為各通式中的烷烴二基，可列舉例如亞甲基、亞乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基等直鏈狀的烷烴二基，亞丙基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基等支鏈狀的烷烴二基等。

以上各通式中、r1和r2優(yōu)選為碳原子數(shù)為1以上5以下的烷基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)為3以上5以下的烷基。如果是碳原子數(shù)為1以上5以下的烷基，則多元醇酯良好地兼?zhèn)渑c二氟甲烷的相溶性和高粘度。此外，多元醇酯的熱容量不會(huì)過(guò)大，因此能夠使制冷機(jī)油的放熱性良好。其中，r1和r2可以相同也可以互不相同。

各通式中，r1和r2優(yōu)選為直鏈狀的烷基和支鏈狀的烷基的混合組成，更優(yōu)選為支鏈狀的烷基。即使支鏈狀的烷基為低碳原子數(shù)，也容易在與二氟甲烷、其他多元醇酯之間形成相互作用。因此，適合對(duì)于多元醇酯抑制側(cè)鏈的長(zhǎng)度而使其兼顧適當(dāng)?shù)母哒扯群土己玫南嗳苄?。此外，除了結(jié)合于仲碳原子的氫原子以外，結(jié)合于叔碳原子的氫原子也能夠配位于二氟甲烷。直鏈狀的烷基與支鏈狀的烷基的混合組成可以是適當(dāng)?shù)谋嚷剩缈梢允怪ф湢畹耐榛〈鸀?0％以上的摩爾比。

各通式中的烷氧基、烷?；屯轷Ｑ趸髯元?dú)立地優(yōu)選碳原子數(shù)為1以上5以下，更優(yōu)選碳原子數(shù)為3以上5以下。其中，關(guān)于碳原子數(shù)，可以每一種取代基中是相同的，也可以互不相同。此外，碳原子數(shù)在取代基的結(jié)合位置間可以相同也可以互不相同。如果碳原子數(shù)為1以上5以下，則能夠獲得與烷基同樣的效果。

各通式中的烷氧基、烷?；屯轷Ｑ趸鶅?yōu)選為直鏈狀和支鏈狀的混合組成，更優(yōu)選為支鏈狀。其中，每一種取代基可以為直鏈狀和支鏈狀中的任一種，對(duì)于同一種取代基，也可以是直鏈狀和支鏈狀的混合組成。如果取代基為支鏈狀，則能夠獲得與烷基同樣的效果。

作為環(huán)狀多元醇酯的具體例，可列舉例如以下所示的化合物(2-1)～化合物(2-9)。其中，環(huán)狀多元醇酯不限于這些化合物。

[化7]

[化8]

作為交聯(lián)多元醇酯的具體例，可列舉例如以下所示的化合物(6-1)～化合物(6-6)。其中，交聯(lián)多元醇酯不限于這些化合物。

[化9]

[化10]

環(huán)狀多元醇酯和交聯(lián)多元醇酯可以使用公知的起始原料和合成方法獲得。例如可以通過(guò)使季戊四醇根據(jù)需要與三羥甲基丙烷、一元醇等一起縮聚，得到主鏈環(huán)化而成的環(huán)狀多元醇、主鏈為直鏈狀的鏈狀多元醇。接下來(lái)，通過(guò)用脂肪酸等使環(huán)狀多元醇酯化，得到環(huán)狀多元醇酯。此外，通過(guò)利用二羧酸、二羧酸鹵化物、二酯、酸酐等使鏈狀多元醇交聯(lián)，同時(shí)用脂肪酸等使未進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而殘留的未交聯(lián)基團(tuán)酯化，得到交聯(lián)多元醇酯。

作為制冷機(jī)油的基油的多元醇酯中，作為環(huán)狀多元醇酯，可以含有聚合度、取代基不同的多種化合物，并作為交聯(lián)多元醇酯，可以含有聚合度、取代基、交聯(lián)結(jié)構(gòu)不同的多種化合物。其中，多元醇酯更優(yōu)選僅包含環(huán)狀多元醇酯和交聯(lián)多元醇酯中的任一方，進(jìn)一步優(yōu)選包含聚合度、取代基和交聯(lián)結(jié)構(gòu)中的至少任一個(gè)相同的化合物，特別優(yōu)選僅包含單一種類(lèi)的化合物。如果多元醇酯彼此的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似，則在制冷機(jī)油受到外力的情況下，多元醇酯的分子彼此容易相互在同軸方向上取向。因此，制冷機(jī)油對(duì)剪切應(yīng)力的阻力增大，能夠顯示出更良好的高粘度。制冷機(jī)油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為30mm²/s以上100mm²/s以下。

制冷機(jī)油可以在含有作為基油的多元醇酯的同時(shí)含有穩(wěn)定劑、阻燃劑、極壓添加劑、抗磨耗劑、消泡劑、吸酸劑等其他成分。作為穩(wěn)定劑，可列舉例如二烯系化合物類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)、酚化合物類(lèi)、環(huán)氧化物類(lèi)等。作為阻燃劑，可列舉例如三(2-氯乙基)磷酸鹽、(氯丙基)磷酸鹽、三(2,3-二溴丙基)磷酸鹽、三(1,3-二氯丙基)磷酸鹽、磷酸二銨、鹵化芳香族化合物、氧化銻、三水合鋁、聚氯乙烯、氟碘碳、氟溴碳、三氟碘甲烷、全氟烷基胺類(lèi)、溴氟烷基胺類(lèi)等。

以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制冷空調(diào)用壓縮機(jī)和制冷空調(diào)裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但上述制冷機(jī)油在含有上述多元醇酯的同時(shí)還可以含有其他種類(lèi)的化合物作為制冷機(jī)油。作為其他化合物，可列舉例如礦物油、硅油、聚烷基苯類(lèi)、聚亞烷基二醇類(lèi)、聚亞烷基二醇酯類(lèi)、聚乙烯基醚類(lèi)、聚α-烯烴類(lèi)等。其中，優(yōu)選含有上述多元醇酯作為基油，優(yōu)選將其含有50質(zhì)量％以上。

此外，作為本發(fā)明的制冷空調(diào)裝置，并非限于空調(diào)機(jī)，也可以是冰箱、熱泵式熱水器等其他制冷循環(huán)裝置。此外，作為本發(fā)明的壓縮機(jī)，并非限于渦旋盤(pán)型，也可以是活塞型、旋轉(zhuǎn)型、螺桿型、隔膜型等。

符號(hào)說(shuō)明

1：室外機(jī)、2：室外熱交換器、3：室內(nèi)機(jī)、4：室內(nèi)熱交換器、5：壓縮機(jī)(制冷空調(diào)用壓縮機(jī))、6：膨脹閥、7：配管、8：貫流風(fēng)扇、9：螺旋槳式風(fēng)扇、10：四通閥、11：旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)、11c：旋轉(zhuǎn)軸承、12：固定渦旋盤(pán)、12c：噴出口、12d：吸入口、13：電動(dòng)機(jī)、14：密閉容器、14a：吸入管、14b：噴出管、14c：噴出壓力室、15：液池、15a：吸引管、17：框架、17a：主軸承、18：曲軸、18a：供油通道、19：下軸承、20：壓縮室、21：歐丹環(huán)、100：空調(diào)機(jī)(制冷空調(diào)裝置)