空調壓縮機冷凍機油應用以及發展（二）
對于一個環保制冷劑（HFC）空調機的開發工作，必須結合系統、壓縮機、冷媒和冷凍油等制造商共同密切合作配合才能完成。早期開發HCFC和CFC冷媒的冷凍空調產品過程中，組件、材質和冷凍油等機構對于任何制造商的選用，并無差別而且都能順利搭配使用，可以開發展出性能優異的產品。但是HFC產品的開發上，不同的制造商在選擇系統組件、材質、冷凍油和系統的搭配上，有很大的不同和選擇。制造商在開發使用HFC冷媒的空調機的過程中，面臨了許多的問題，例如新冷媒和冷凍油之間的兼容性和潤滑度；空調組件的污垢和水份問題；冷凍循環中冷凍油的流動及回油；油脂清洗或移除后管路的清潔情況檢驗問題；以及系統管路的改善等問題。新冷凍油的選用，XX重要的考慮就是信賴性(reliability)和穩定性(stability)。
二、1）合成冷凍油的應用
ＨＦＣ的應用上傳統的礦物油無法滿足需求
由于環保制冷劑（HFC）的開始廣泛應用，傳統的礦物潤滑油已無法滿足新壓縮機設計和與新型制冷劑相搭配的需求。在一般操作條件下礦物由與ＨＦＣ制冷劑并不兼容，單XX使用或勉強混摻可能會有無法預期的后果。在這些條件下礦物油可能會熱退化，出現析臘；化學性退化，酸值偏差；在一些應用中可能發生礦物油被壓縮氣體嚴重稀釋。這種稀釋將降低潤滑油的粘度，經常造成零部件的潤滑不足，粘度下降；在本質上冷凍油的使用是為壓縮設備提供保護，但在HFC系統上使用礦物油將使設備因為沒有適當的保護而不具信賴性及穩定性。
即便勉強因使用添加劑或配方調整解決了冷凍油與制冷劑的兼容問題，隨著設備的使用年數引起的磨損而導致機溫的升高，礦物油變質的周期會越來越快，更換潤滑油的周期會越來越短，除了需繁復的更換冷凍油外，也會導致設備的損壞。
合成冷凍油將會被大量應用
合成潤滑油發展的目的正是為了滿足新型設備及制冷劑搭配上復雜應用的需求。它們提供了許多超越傳統礦物油的優勢。其中一些包括出色的化學安定性，高粘度指數，低傾點，良好的水解穩定性和完全反乳化性，XX重要的是提供了更好的兼容性。這些合成冷凍油也提供比礦物油更好的潤滑力，出色的熱穩定性，對制冷系統提供更好的保護，低揮發性和與高閃點使合成冷凍油的操作更為安全，合適的選用油品也能達到對彈性材料及金屬的兼容性等優點特色。
使用HFC制冷劑的新型制冷設備可藉由合成冷凍油得到有效的保護并發揮效能，即便是使用R22或其它制冷劑的設備，若適當的搭配使用冷凍油也能達到較好的操作及經濟效益。使用合成油后，制冷設備因得到了潤滑油的有效保護，保障了有效的使用壽命。
在正確的操作應用下合成油的更換周期約為8000小時甚至更長（礦物油為4000小時），有效減少換油的次數、停機的時間及運行費用；制作精良的合成油不存在析臘現象，能在高低溫的工況下與制冷劑高度親和或分離，提高蒸發器與冷凝器的熱交換效果，能效大大提高，節能3%-10%；酯類油還具有良好的生物降解性、低毒性，其 CEC生物降解試驗結果大多在50-100％間、OECD 301B的測試多數也高于60％（取決于黏度、結構以及添加劑的搭配），由于酯類油的合理選用及操作會有效降低廢舊油的處理成本，環境保護組織極力推薦使用酯類油。
2）合成冷凍油的分類
由于傳統的礦物油不適合用在HFC制冷劑系統中，因此業界在70-90年代發展出各種合成的冷凍油如POE(Polyol ester)、PVE(Polyolvinyl Ether)、AB(Alkyl Benzene)和PAG(Polyolalkyl Glycol)等，其它也有些衍生或摻配性的產品。但事實上這些合成的冷凍油都各有優點和缺點，并不是完全滿足HFC制冷系統，而且由于對臭氧破壞以及二氧化碳排放的不同影響看待，廠商在選用合成冷凍時常有不同的考慮，而近年在推展自然生質制冷劑時合成冷凍油-特別是酯類油更有其特殊的應用性。以下是這些代表性冷凍油與HFC制冷劑搭配的性能比較:
(1)POE (Polyolester，聚酯類化合物)
接續簡單的雙酯后，POE冷凍油XX早使用在HFC-134a冰箱系統，后來繼續發展使HFC-410A和HFC-407C的空調機上，XX近廠商也在大力推介POE在R744（二氧化碳）制冷劑的應用。以POE的分子結構來看，可以分為直線型(linear type)、分枝型(branched chain type)以及結合直線及分支的復合結構型（Complex type）三種。直線型 POE油有較佳的潤滑性以及生物可分解性，但與制冷劑的相溶性、與水溶合的穩定度和抗腐蝕等性能則是分枝型 POE較佳，復合結構型兼取了前二者都優點。這種三型POE油由于成本及效能的差異被不同的制冷制造商所使用，目前主流的POE為復合結構型因為它適合用在較廣泛的應用且有較佳的性能，但部分高殼壓(casing pressure)位系統低壓端的的回轉式壓縮機(rotary compressor)系統中，由于需求黏度較低或由于要便于配方化，也有冷凍油制造商傾向推廣使用直線型或混合使用直線及分支結構POE的情形。
POE 油是目前世界上HFC制冷系統壓縮機使用XX廣泛的冷凍油，目前國內外的各大壓縮機廠家的新制冷劑系列,比如國內家用系列：美芝的PG(R407C) 、PA (R410A) 系列;松下萬寶的4 (R407C) 、5 (R410A) 系列;上海日立的CG(R407C) 系列等；汽車空調壓縮機廠有；上海松芝、廣州精益、南京奧特佳等。國外品牌有：約克（YORK/FRICK/Sabroe）、特靈（Trane）、開利（Carrier）、頓漢布什（Dunham-Bush）、麥克維爾（McQuay）等都采用了POE 油。
實務上目前POE多元醇脂類合成冷凍油被歐美及日本、中國等多數空調生產廠家廣泛采用。
(2)PAG (Polyalkyl glycol，烷基乙二醇化合物)
PAG油和HFC制冷劑具有很好的相溶性，而且黏度指數很高。主要用在早期開發完成的HFC-134a汽車空調機系統。同時PAG油和氨制冷劑也有很好的相溶性。Idemitsu公司的PAG油用在汽車空調上，占有主要的市場。PAG油主要缺點為吸濕性太高以及電氣絕緣性不佳，閃點以及安定性也不如 POE，目前有廠商開發PAG的衍生物作為冷凍油，吸濕以及低溫特性有了一定的改善。
(3) PVE (Polyvinyl ether，聚乙烯的醚類化合物)
PVE油可以提升POE油在HFC制冷劑系統中水溶性的穩定度和污垢的相溶性。目前PVE油的發展相當成功，Idemitsu（日本出光）公司占有大部份的PVE市場，主要的日本空調機制造商和南韓、美國、歐洲等主要空調機制造商，也開始采用PVE油當作冷凍油。PVE油的主要缺點為氧化安定性及熱安定性不足，而且吸濕性也很高，但由于沒有專利的考慮及理論上成本較低因此仍然有部分在應用。
(4) AB (Alkylbenzene，烷基苯化合物)
AB冷凍油和HFC制冷劑不能相溶，因此其應用于冷凍空調系統中的方法和其它冷凍油不同，主要在循環回油部分要有特別的考慮。但是AB油有很強的抗腐蝕性，對污垢和水也有很高兼容性，與其它種類的冷凍油比較，價格上也相對的較便宜。對于轉換成HFC制冷劑系統使用的壓縮機或其它組件的修改費用也較為低廉，因此適合小型空調機系統上使用。Hard AB油(HAB)具有低黏度及成本的優點，目前也應用在HFC-134a的冰箱中。主要生產AB油的廠商為Nippon-Mitsubishi Oil。AB冷凍油的低溫特性不算好而且有環保上的疑慮限制了他的應用范圍。
