蒸氣壓縮式制冷機中，除離心式制冷機外，制冷劑都要與壓縮機潤滑油充分接觸。兩者的溶解性對系統(tǒng)中機器設(shè)備的工作和系統(tǒng)的流程設(shè)計都有影響。
制冷劑與油的溶解性分為有限溶解和完全溶解兩種情況。完全溶解時，制冷劑與油混合成均勻溶液。有限溶解時，制冷劑與油的混合物出現(xiàn)明顯分層。一層為貧油層（富含制冷劑）：另一層為富油層（富含油）。
因溶解度與溫度有關(guān)，所以有限溶解與完全溶解可以相互轉(zhuǎn)化。圖3-3示出制冷劑的溶油性臨界曲線。圖中曲線包圍的區(qū)域為有限溶油區(qū)。例如：R22與油的混合0204060物，含油濃度20%，溫度為18℃，該狀態(tài)處于圖中A點，在臨界曲線之上，因而混合物是互溶的，不出現(xiàn)分層。但若溫度降到一5℃，如圖中B點所示，B狀態(tài)進入有限溶油區(qū)，液體混合物將出現(xiàn)分層。過B點作水平線與臨界曲線有兩個交點B和B”。它們所對應(yīng)的橫坐標(biāo)值分別代表了貧油層中的油質(zhì)量分?jǐn)?shù)和富油層中的油質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
氨與油是典型的有限溶解。氨在油中的溶解度不超過1%（wt）。氨比油輕，混合物分層時，油在下部，可以方便地從下部將油引出（回油或放油）。
氟里昂制冷劑若溶油性差，會帶來種種不利。因為氟里昂一般都比油重，發(fā)生分層時，下部為貧油層。對滿液式蒸發(fā)器，油浮在上面，造成機器回油困難：另外，上面的油層影響蒸發(fā)器下部制冷劑的蒸發(fā)。對干式蒸發(fā)器，因為制冷劑是在管內(nèi)沿程蒸發(fā)的，靠制冷劑氣流裹挾油滴回油，回油情況好壞取決于氣流速度和油黏性。制冷劑溶油越充分，越容易將油帶回壓縮機。
對壓縮機，運行時曲軸箱處于低壓高溫，制冷劑在油中含量低：停機時，油池中制冷劑含量增多，出現(xiàn)分層，下部為貧油層：再開機時油泵吸入貧油液體，使壓縮機供油不充分，影響潤滑，因而氟里昂制冷機中要求采用與制冷劑互溶性好的潤滑油。傳統(tǒng)氟里昂（R12，R22）的冷凍機油為烷基苯油，這類油對不含氯的氟里昂制冷劑（HFC類）的溶解性很差。因此，在更新制冷劑的同時也必須更新潤滑油。有關(guān)新冷凍油的研究表明：與HFC類制冷劑的互溶性以酯類潤滑油（Ester）最好；其次是聚烯醇類潤滑油（PAG）和氨基油。
圖3-4是制冷劑R134a與酯基油SE55的溶解性曲線。可以看出，在高溫區(qū)和低溫區(qū)各有一個有限溶油區(qū)。圖3-5給出二元混合物R152a/R23與酯基透平油E3的溶解性。當(dāng)混合物中R152a的含量超過80%時，能夠與油完全溶解；隨著R152a含量的減少，混合物與油的互溶性變差。圖3-6示出R134a與酯基透平油E3的溶解性以及在R134a中添入R152a對溶油性的改善。
