JP2001220370A - カーボネート化合物と冷凍機油 - Google Patents
カーボネート化合物と冷凍機油Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 潤滑性が優れ、かつプロパン等の炭化水素の
溶解度が低く、更に電気絶縁性も高い、信頼性の高い冷
凍機油を提供する。 【解決手段】 下式（１）で表されるカーボネート化合
物と下式（２）で表されるカーボネート化合物のうちの
少なくとも１種類を含むカーボネート化合物。 【化１】 ［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。また、Ｒは炭素原子数
が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合を含む炭化水
素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ２−）
の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓの方法で算
出）が９．５〜１０．５の範囲にあるものである。ま
た、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］ 【化２】 ［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］
溶解度が低く、更に電気絶縁性も高い、信頼性の高い冷
凍機油を提供する。 【解決手段】 下式（１）で表されるカーボネート化合
物と下式（２）で表されるカーボネート化合物のうちの
少なくとも１種類を含むカーボネート化合物。 【化１】 ［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。また、Ｒは炭素原子数
が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合を含む炭化水
素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ２−）
の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓの方法で算
出）が９．５〜１０．５の範囲にあるものである。ま
た、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］ 【化２】 ［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なカーボネート
化合物に関するものである。詳しく言えば、地球的規模
での環境破壊問題である地球温暖化に対応する一つの方
法として、冷凍機業界では地球温暖化係数の極めて小さ
い冷媒に関心が集まっている。このような冷媒候補の一
つにプロパンやイソブタン等の炭化水素冷媒があり、本
発明は、これらの炭化水素冷媒用潤滑油に適した冷凍機
油に関するものである。
化合物に関するものである。詳しく言えば、地球的規模
での環境破壊問題である地球温暖化に対応する一つの方
法として、冷凍機業界では地球温暖化係数の極めて小さ
い冷媒に関心が集まっている。このような冷媒候補の一
つにプロパンやイソブタン等の炭化水素冷媒があり、本
発明は、これらの炭化水素冷媒用潤滑油に適した冷凍機
油に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化に対する関心の高まりを背景
として、地球温暖化係数が小さく、かつ、オゾン破壊係
数もゼロである炭化水素冷媒は、ポストＨＦＣの一つの
有力な冷媒候補に挙げられている。事実、環境破壊問題
に関心の高いドイツを含む北欧諸国では、イソブタン冷
媒を用いた冷蔵庫が既に販売されている。
として、地球温暖化係数が小さく、かつ、オゾン破壊係
数もゼロである炭化水素冷媒は、ポストＨＦＣの一つの
有力な冷媒候補に挙げられている。事実、環境破壊問題
に関心の高いドイツを含む北欧諸国では、イソブタン冷
媒を用いた冷蔵庫が既に販売されている。
【０００３】イソブタン等の炭化水素冷媒は可燃性であ
り、装置上の安全対策は施されているものの、漏洩時の
危険性に対する配慮をしておくことが望まれる。一般的
には、冷媒による危険性は冷媒量の４乗に比例するの
で、室内で使用する冷蔵庫やエアコンでは、安全性の点
から冷媒充填量は少なければ少ないほど望ましい傾向に
ある。北欧で既に販売されている冷蔵庫は内容積が小さ
くイソブタン充填量が少ないのに比べ、国内では大型冷
蔵庫が主流であり冷媒充填量が多くなる。また、冷蔵庫
より高い冷凍能力を要求されるエアコンでは冷媒充填量
がさらに多くなる。したがって、エアコンや冷蔵庫に炭
化水素冷媒を用いる場合には、装置上の安全対策と共に
充填量を削減することが望ましい。
り、装置上の安全対策は施されているものの、漏洩時の
危険性に対する配慮をしておくことが望まれる。一般的
には、冷媒による危険性は冷媒量の４乗に比例するの
で、室内で使用する冷蔵庫やエアコンでは、安全性の点
から冷媒充填量は少なければ少ないほど望ましい傾向に
ある。北欧で既に販売されている冷蔵庫は内容積が小さ
くイソブタン充填量が少ないのに比べ、国内では大型冷
蔵庫が主流であり冷媒充填量が多くなる。また、冷蔵庫
より高い冷凍能力を要求されるエアコンでは冷媒充填量
がさらに多くなる。したがって、エアコンや冷蔵庫に炭
化水素冷媒を用いる場合には、装置上の安全対策と共に
充填量を削減することが望ましい。
【０００４】イソブタン冷媒を用いた冷蔵庫には、イソ
ブタンとの相溶性の高い鉱油が潤滑油として使用されて
いる。また、プロパン等の炭化水素冷媒をエアコンに使
用する場合にも、これら炭化水素冷媒との相溶性が高い
鉱油やアルキルベンゼン等の潤滑油が一般的に検討され
ている。しかし、炭化水素冷媒と相溶性が低い潤滑油を
用いると、相溶性が高い潤滑油を用いる場合に比べて少
ない冷媒充填量で同じ冷凍能力が発揮できることがわか
っている。すなわち、炭化水素冷媒に対する相溶性が低
い潤滑油を使用すると、冷媒充填量を削減することが可
能になる。
ブタンとの相溶性の高い鉱油が潤滑油として使用されて
いる。また、プロパン等の炭化水素冷媒をエアコンに使
用する場合にも、これら炭化水素冷媒との相溶性が高い
鉱油やアルキルベンゼン等の潤滑油が一般的に検討され
ている。しかし、炭化水素冷媒と相溶性が低い潤滑油を
用いると、相溶性が高い潤滑油を用いる場合に比べて少
ない冷媒充填量で同じ冷凍能力が発揮できることがわか
っている。すなわち、炭化水素冷媒に対する相溶性が低
い潤滑油を使用すると、冷媒充填量を削減することが可
能になる。
【０００５】以上のように、炭化水素冷媒に対する冷凍
機用潤滑油の相溶性を低下させることによる冷媒充填量
の削減は安全確保と省エネの両面から強く求められてい
る。相溶性を低下させることは、一般的には、冷媒と潤
滑油の極性の差を大きくすることにより行われる。しか
し、炭化水素冷媒においてはその極性は低いので、潤滑
油との極性の差を大きくするためには潤滑油の極性を高
くすることになり、この場合、潤滑油の電気絶縁性が低
くなって漏れ電流が大きくなる、即ち、冷凍サイクル効
率の低下などの不具合が発生する。また、鉱油はエステ
ル系やカーボネート系の潤滑油に比べると潤滑性が低い
ため、負荷が大きいロータリー等のコンプレッサーに鉱
油を用いる場合には、潤滑性不足による耐久性の低下が
懸念される。
機用潤滑油の相溶性を低下させることによる冷媒充填量
の削減は安全確保と省エネの両面から強く求められてい
る。相溶性を低下させることは、一般的には、冷媒と潤
滑油の極性の差を大きくすることにより行われる。しか
し、炭化水素冷媒においてはその極性は低いので、潤滑
油との極性の差を大きくするためには潤滑油の極性を高
くすることになり、この場合、潤滑油の電気絶縁性が低
くなって漏れ電流が大きくなる、即ち、冷凍サイクル効
率の低下などの不具合が発生する。また、鉱油はエステ
ル系やカーボネート系の潤滑油に比べると潤滑性が低い
ため、負荷が大きいロータリー等のコンプレッサーに鉱
油を用いる場合には、潤滑性不足による耐久性の低下が
懸念される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はハロゲン原子
を含まない炭化水素という可燃性ガスを冷媒に使用する
ことに付随する安全面と効率面での不具合を解消するた
め、プロパン等の炭化水素冷媒に対する溶解度が低くて
電気絶縁性も高く、かつ、潤滑性が優れた、炭化水素冷
媒用潤滑油に適したカーボネート化合物と冷凍機油を提
供することを目的とする。
を含まない炭化水素という可燃性ガスを冷媒に使用する
ことに付随する安全面と効率面での不具合を解消するた
め、プロパン等の炭化水素冷媒に対する溶解度が低くて
電気絶縁性も高く、かつ、潤滑性が優れた、炭化水素冷
媒用潤滑油に適したカーボネート化合物と冷凍機油を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、種
々の化学構造を持った潤滑油を合成し、合成油のプロパ
ン溶解度、体積抵抗率と化学構造との関係を詳細に検討
した結果、特定のカーボネート化合物が、プロパン溶解
度が低くて体積抵抗率も高く、かつ優れた潤滑性を有す
ることを見出して本発明を完成させるに至った。
々の化学構造を持った潤滑油を合成し、合成油のプロパ
ン溶解度、体積抵抗率と化学構造との関係を詳細に検討
した結果、特定のカーボネート化合物が、プロパン溶解
度が低くて体積抵抗率も高く、かつ優れた潤滑性を有す
ることを見出して本発明を完成させるに至った。
【０００８】本発明に係わるカーボネート化合物は下式
（１）で表されるカーボネート化合物と下式（２）で表
されるカーボネート化合物のうちの少なくとも１種類を
含むカーボネート化合物である。
（１）で表されるカーボネート化合物と下式（２）で表
されるカーボネート化合物のうちの少なくとも１種類を
含むカーボネート化合物である。
【０００９】
【化３】
【００１０】［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
【００１１】
【化４】
【００１２】［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］上記構成に
よって、冷凍サイクル用途として潤滑性が優れ、かつプ
ロパン等の炭化水素の溶解度が低く、更に電気絶縁性も
高い、信頼性の高いカーボネート化合物を提供できる。
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］上記構成に
よって、冷凍サイクル用途として潤滑性が優れ、かつプ
ロパン等の炭化水素の溶解度が低く、更に電気絶縁性も
高い、信頼性の高いカーボネート化合物を提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するためになさ
れた請求項１記載の発明は、下式（１）で表されるカー
ボネート化合物と下式（２）で表されるカーボネート化
合物のうちの少なくとも１種類を含むカーボネート化合
物である。
れた請求項１記載の発明は、下式（１）で表されるカー
ボネート化合物と下式（２）で表されるカーボネート化
合物のうちの少なくとも１種類を含むカーボネート化合
物である。
【００１４】
【化５】
【００１５】［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
【００１６】
【化６】
【００１７】［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］ 請求項２記載の発明は、上式（１）で表されるカーボネ
ート化合物において、Ｒ１〜Ｒ４が全て水素原子で、か
つ、Ｒが−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−またはこれらの混合物であ
るカーボネート化合物である。請求項３記載の発明は、
上式（１）で表されるカーボネート化合物において、Ｒ
１〜Ｒ４が全て水素原子で、かつ、Ｒが−ＣＨ２ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２−と−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−の混
合物または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−と−Ｃ
Ｈ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−の混合物であるカーボネー
ト化合物である。請求項４記載の発明は、請求項１乃至
３のいずれかに記載のカーボネート化合物を含む冷凍機
油である。請求項５記載の発明は、４０℃における動粘
度が５〜５０ｍｍ２／ｓである冷凍機油である。請求項
６記載の発明は、１００℃における動粘度が２〜１０ｍ
ｍ２／ｓである冷凍機油である。請求項７記載の発明
は、体積抵抗率が１０１１Ωｃｍ以上である冷凍機油で
ある。請求項８記載の発明は、エタン、プロパン、イソ
ブタン又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主
成分とした冷媒とともに用いられる請求項４乃至７のい
ずれかの冷凍機油である。
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］ 請求項２記載の発明は、上式（１）で表されるカーボネ
ート化合物において、Ｒ１〜Ｒ４が全て水素原子で、か
つ、Ｒが−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−またはこれらの混合物であ
るカーボネート化合物である。請求項３記載の発明は、
上式（１）で表されるカーボネート化合物において、Ｒ
１〜Ｒ４が全て水素原子で、かつ、Ｒが−ＣＨ２ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２−と−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−の混
合物または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−と−Ｃ
Ｈ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−の混合物であるカーボネー
ト化合物である。請求項４記載の発明は、請求項１乃至
３のいずれかに記載のカーボネート化合物を含む冷凍機
油である。請求項５記載の発明は、４０℃における動粘
度が５〜５０ｍｍ２／ｓである冷凍機油である。請求項
６記載の発明は、１００℃における動粘度が２〜１０ｍ
ｍ２／ｓである冷凍機油である。請求項７記載の発明
は、体積抵抗率が１０１１Ωｃｍ以上である冷凍機油で
ある。請求項８記載の発明は、エタン、プロパン、イソ
ブタン又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主
成分とした冷媒とともに用いられる請求項４乃至７のい
ずれかの冷凍機油である。
【００１８】以下、本発明のカーボネート化合物と冷凍
機油について具体的に説明する。本発明のカーボネート
化合物は下式（１）で表されるカーボネート化合物と下
式（２）で表されるカーボネート化合物のうちの少なく
とも１種類を含むカーボネート化合物である。
機油について具体的に説明する。本発明のカーボネート
化合物は下式（１）で表されるカーボネート化合物と下
式（２）で表されるカーボネート化合物のうちの少なく
とも１種類を含むカーボネート化合物である。
【００１９】
【化７】
【００２０】［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。また、Ｒ
は炭素原子数が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合
を含む炭化水素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−Ｒ
ＯＣＯ２−）の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓ
の方法で算出）が９．５〜１０．５の範囲にあるもので
ある。また、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍは
それぞれ独立に１〜５の整数である。］
【００２１】
【化８】
【００２２】［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３および
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］
Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数が１〜
６の直鎖状または分岐状の炭化水素基である。ｌおよび
ｍはそれぞれ独立に１〜５の整数である。］
【００２３】式（１）および（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３およびＲ４は同一でも異なっていてもよく、水素原子
または炭素原子数が１〜６の直鎖状または分岐状の炭化
水素基、例えば、ＣＨ３−、Ｃ２Ｈ５−、Ｃ３Ｈ７−、
Ｃ４Ｈ９−、Ｃ５Ｈ１１−、Ｃ６Ｈ１３−である。そし
て、水素原子とＣＨ３−が特に好ましい。
３およびＲ４は同一でも異なっていてもよく、水素原子
または炭素原子数が１〜６の直鎖状または分岐状の炭化
水素基、例えば、ＣＨ３−、Ｃ２Ｈ５−、Ｃ３Ｈ７−、
Ｃ４Ｈ９−、Ｃ５Ｈ１１−、Ｃ６Ｈ１３−である。そし
て、水素原子とＣＨ３−が特に好ましい。
【００２４】次に、式（１）中のＲの具体例を以下に挙
げる。また、Ｒを含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ２−）の
溶解度パラメータをＦｅｄｏｒｓの方法で計算した結果
をカッコ内に示した。
げる。また、Ｒを含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ２−）の
溶解度パラメータをＦｅｄｏｒｓの方法で計算した結果
をカッコ内に示した。
【００２５】炭素原子数が３〜６の炭化水素基として
は、例えば以下のものが挙げられる。 −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（１０．５） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−（１０．２） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（１０．２） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−（９．９） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（９．９） −ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２−（９．５） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（９．８） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２−（９．
６）
は、例えば以下のものが挙げられる。 −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（１０．５） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−（１０．２） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（１０．２） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−（９．９） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（９．９） −ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２−（９．５） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−（９．８） −ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２−（９．
６）
【００２６】
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】炭素原子数が３〜６のエーテル結合を含む
炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。 −ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−（１０．４） −ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−（１
０．１） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−
（９．６）
炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。 −ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−（１０．４） −ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−（１
０．１） −ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−
（９．６）
【００２９】式（１）で表されるカーボネート化合物に
おけるＲは単一の基からなるものであっても良いし、勿
論２種類以上の基からなるものであっても何ら問題はな
い。そして、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２
ＣＨ２−の単独またはこれらの混合物が特に好ましい。
おけるＲは単一の基からなるものであっても良いし、勿
論２種類以上の基からなるものであっても何ら問題はな
い。そして、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２
ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２
ＣＨ２−の単独またはこれらの混合物が特に好ましい。
【００３０】上記式中、ｎは１〜１０の整数であり、ｌ
およびｍは１〜５の整数であるポリカーボネート等が具
体例として挙げられる。
およびｍは１〜５の整数であるポリカーボネート等が具
体例として挙げられる。
【００３１】Ｒで表される炭化水素基またはエーテル結
合を含む炭化水素基を含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ
２−）の溶解度パラメータは、カーボネート化合物の炭
化水素冷媒に対する溶解度と体積抵抗率に影響を及ぼ
す。炭化水素冷媒の溶解度を低く抑え、かつ体積抵抗率
を高く保つには、この値は９．５〜１０．５が好まし
い。また、Ｒはカーボネート化合物の粘度と流動点にも
影響を及ぼす。本発明のカーボネート化合物は炭化水素
冷媒の溶解度が低いため、圧縮機へのオイル戻り特性を
考慮すると、カーボネート化合物の粘度は低いことが望
ましい。したがって、カーボネート化合物の低粘度化が
可能な、Ｒの炭素原子数は３〜６が好ましい。また、寒
冷地での使用も考慮すると流動点は低いことが望まし
く、この点からもＲの炭素原子数は３〜６が好ましい。
合を含む炭化水素基を含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ
２−）の溶解度パラメータは、カーボネート化合物の炭
化水素冷媒に対する溶解度と体積抵抗率に影響を及ぼ
す。炭化水素冷媒の溶解度を低く抑え、かつ体積抵抗率
を高く保つには、この値は９．５〜１０．５が好まし
い。また、Ｒはカーボネート化合物の粘度と流動点にも
影響を及ぼす。本発明のカーボネート化合物は炭化水素
冷媒の溶解度が低いため、圧縮機へのオイル戻り特性を
考慮すると、カーボネート化合物の粘度は低いことが望
ましい。したがって、カーボネート化合物の低粘度化が
可能な、Ｒの炭素原子数は３〜６が好ましい。また、寒
冷地での使用も考慮すると流動点は低いことが望まし
く、この点からもＲの炭素原子数は３〜６が好ましい。
【００３２】本発明で用いる式（１）で表されるカーボ
ネート化合物や式（２）で表されるカーボネート化合物
は、例えば次のような方法により合成することができ
る。すなわち、下式（３）で表される芳香環を含有した
モノオール（モノアルコール）と、
ネート化合物や式（２）で表されるカーボネート化合物
は、例えば次のような方法により合成することができ
る。すなわち、下式（３）で表される芳香環を含有した
モノオール（モノアルコール）と、
【００３３】
【化１１】
【００３４】［式（３）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ
４は式（１）および（２）におけるＲ １、Ｒ２、Ｒ３お
よびＲ４と同一の基である。勿論Ｒ１とＲ４、Ｒ２とＲ
３がそれぞれ同一の基であっても良い。またｌおよびｍ
も式（１）および（２）におけるｌおよびｍと同一であ
る。］下式（４）で表されるジオールと、
４は式（１）および（２）におけるＲ １、Ｒ２、Ｒ３お
よびＲ４と同一の基である。勿論Ｒ１とＲ４、Ｒ２とＲ
３がそれぞれ同一の基であっても良い。またｌおよびｍ
も式（１）および（２）におけるｌおよびｍと同一であ
る。］下式（４）で表されるジオールと、
【００３５】 ＨＯ−Ｒ−ＯＨ （４）
【００３６】［式（４）中、Ｒは式（１）におけるＲと
同一の基である。］下式（５）で表されるモノカーボネ
ートとを
同一の基である。］下式（５）で表されるモノカーボネ
ートとを
【００３７】 Ｒ５ＯＣＯ２Ｒ５ （５）
【００３８】［式（５）中、Ｒ５はＲ５を有するＲ５Ｏ
Ｈが式（３）で表されるモノオールや式（４）で表され
るジオールよりも沸点が低い化合物である場合におけ
る、直鎖状または分岐状の炭化水素基、例えば、ＣＨ３
−、Ｃ２Ｈ５−、Ｃ３Ｈ７−、Ｃ ４Ｈ９−である。］塩
基触媒の存在下にエステル交換反応させれば式（１）で
表されるカーボネート化合物を合成することができる。
モノオール／ジオール／モノカーボネートのモル比が
０．１〜１００／１／１〜１００になるように各原料を
仕込み、塩基触媒の存在下に加熱しながら生成アルコー
ル（Ｒ５ＯＨ）を蒸留によって反応系外に除去して反応
率９５％以上まで反応させる。次いで、上記塩基触媒を
水洗または酸で中和して除去した後、未反応の上記モノ
カーボネートを反応系外に除去して式（１）で表される
カーボネート化合物を得る。
Ｈが式（３）で表されるモノオールや式（４）で表され
るジオールよりも沸点が低い化合物である場合におけ
る、直鎖状または分岐状の炭化水素基、例えば、ＣＨ３
−、Ｃ２Ｈ５−、Ｃ３Ｈ７−、Ｃ ４Ｈ９−である。］塩
基触媒の存在下にエステル交換反応させれば式（１）で
表されるカーボネート化合物を合成することができる。
モノオール／ジオール／モノカーボネートのモル比が
０．１〜１００／１／１〜１００になるように各原料を
仕込み、塩基触媒の存在下に加熱しながら生成アルコー
ル（Ｒ５ＯＨ）を蒸留によって反応系外に除去して反応
率９５％以上まで反応させる。次いで、上記塩基触媒を
水洗または酸で中和して除去した後、未反応の上記モノ
カーボネートを反応系外に除去して式（１）で表される
カーボネート化合物を得る。
【００３９】上記塩基触媒としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸
塩や炭酸水素塩、ナトリウムメトキサイド、カリウムメ
トキサイド、リチウムメトキサイド等のアルカリ金属ア
ルコラート等が好ましく用いられる。
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸
塩や炭酸水素塩、ナトリウムメトキサイド、カリウムメ
トキサイド、リチウムメトキサイド等のアルカリ金属ア
ルコラート等が好ましく用いられる。
【００４０】なお、この製造方法では、原料であるジオ
ールの全水酸基がカーボネート化されたカーボネート化
合物だけでなく、このジオールの一方の水酸基のみがカ
ーボネート化されたカーボネート化合物も少量生成する
可能性があるが、これらは必要ならば分離除去すればよ
い。
ールの全水酸基がカーボネート化されたカーボネート化
合物だけでなく、このジオールの一方の水酸基のみがカ
ーボネート化されたカーボネート化合物も少量生成する
可能性があるが、これらは必要ならば分離除去すればよ
い。
【００４１】また、式（２）で表されるカーボネート化
合物は、上記の方法において、式（４）で表されるジオ
ールを用いず、式（３）で表される芳香環を含有したモ
ノオール（モノアルコール）と、式（５）で表されるモ
ノカーボネートだけを用い、モノオール／モノカーボネ
ートのモル比が１〜１００／１〜１００になるように各
原料を仕込み、反応させることにより合成することがで
きる。また、式（２）で表されるカーボネート化合物
は、式（１）で表されるカーボネート化合物を製造する
際の副生物としても得られる。
合物は、上記の方法において、式（４）で表されるジオ
ールを用いず、式（３）で表される芳香環を含有したモ
ノオール（モノアルコール）と、式（５）で表されるモ
ノカーボネートだけを用い、モノオール／モノカーボネ
ートのモル比が１〜１００／１〜１００になるように各
原料を仕込み、反応させることにより合成することがで
きる。また、式（２）で表されるカーボネート化合物
は、式（１）で表されるカーボネート化合物を製造する
際の副生物としても得られる。
【００４２】こうして得られた式（１）で表されるカー
ボネート化合物を含む冷凍機油の４０℃の動粘度は５〜
５０ｍｍ２／ｓであることが好ましく、１００℃の動粘
度は２〜１０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。また、
体積抵抗率は１０１１Ωｃｍ以上であることが好まし
い。
ボネート化合物を含む冷凍機油の４０℃の動粘度は５〜
５０ｍｍ２／ｓであることが好ましく、１００℃の動粘
度は２〜１０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。また、
体積抵抗率は１０１１Ωｃｍ以上であることが好まし
い。
【００４３】本発明の冷凍機用冷媒組成物で使用される
炭化水素冷媒は炭素原子数２〜４の炭化水素を主成分と
するものである。これらの炭化水素は単品または混合物
のいずれでも使用できる。具体的には、エタン、プロパ
ン、イソブタン又はこれらの内の２種類以上からなる混
合物である。
炭化水素冷媒は炭素原子数２〜４の炭化水素を主成分と
するものである。これらの炭化水素は単品または混合物
のいずれでも使用できる。具体的には、エタン、プロパ
ン、イソブタン又はこれらの内の２種類以上からなる混
合物である。
【００４４】本発明の冷凍機油には、従来の潤滑油に使
用されている各種の添加剤、例えば、耐荷重添加剤、塩
素捕捉剤、酸化防止剤、消泡剤、分散清浄剤、粘度指数
向上剤、油性剤、耐摩耗添加剤、極圧剤、防錆剤、腐食
防止剤、流動点降下剤等を所望に応じて添加することが
可能である。耐荷重添加剤としては、例えば、リン酸エ
ステル、第三級ホスファイト等のリン酸化合物、モノス
ルフィド類、ポリスルフィド類、スルホン類、チオスル
フィネート類、硫化油脂等の有機硫黄化合物系のもの、
塩素化炭化水素類、塩素化カルボン酸類等の有機塩素系
のもの、フッ素化エチレン樹脂、フッ素か脂肪族カルボ
ン酸類等の有機フッ素系のもの、高級アルコール等のア
ルコール系のもの、ナフテン酸塩類、脂肪酸塩類、チオ
リン酸塩類、チオカルバミン酸塩類、有機モリブデン化
合物、有機スズ化合物、ホウ酸エステル等の金属化合物
系のものがある。塩素捕捉剤としては、グリシジルエー
テル基含有化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル、エ
ポキシシクロアルキル基含有化合物等がある。酸化防止
剤としては２，６−ジｔｅｒｔブチル−ｐ−クレゾール
等のヒンダードフェノール類、芳香族アミン類等があ
る。消泡剤としては、シリコーンオイル（ジメチルシロ
キサン）、ポリメタクリレート類等がある。清浄分散剤
としては、スルホネート類、フェネート類、コハク酸イ
ミド類等がある。粘度指数向上剤としては、ポリメタク
リレート、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレン共
重合体、スチレン−ジエン共重合体等がある。
用されている各種の添加剤、例えば、耐荷重添加剤、塩
素捕捉剤、酸化防止剤、消泡剤、分散清浄剤、粘度指数
向上剤、油性剤、耐摩耗添加剤、極圧剤、防錆剤、腐食
防止剤、流動点降下剤等を所望に応じて添加することが
可能である。耐荷重添加剤としては、例えば、リン酸エ
ステル、第三級ホスファイト等のリン酸化合物、モノス
ルフィド類、ポリスルフィド類、スルホン類、チオスル
フィネート類、硫化油脂等の有機硫黄化合物系のもの、
塩素化炭化水素類、塩素化カルボン酸類等の有機塩素系
のもの、フッ素化エチレン樹脂、フッ素か脂肪族カルボ
ン酸類等の有機フッ素系のもの、高級アルコール等のア
ルコール系のもの、ナフテン酸塩類、脂肪酸塩類、チオ
リン酸塩類、チオカルバミン酸塩類、有機モリブデン化
合物、有機スズ化合物、ホウ酸エステル等の金属化合物
系のものがある。塩素捕捉剤としては、グリシジルエー
テル基含有化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル、エ
ポキシシクロアルキル基含有化合物等がある。酸化防止
剤としては２，６−ジｔｅｒｔブチル−ｐ−クレゾール
等のヒンダードフェノール類、芳香族アミン類等があ
る。消泡剤としては、シリコーンオイル（ジメチルシロ
キサン）、ポリメタクリレート類等がある。清浄分散剤
としては、スルホネート類、フェネート類、コハク酸イ
ミド類等がある。粘度指数向上剤としては、ポリメタク
リレート、ポリイソブチレン、エチレン−プロピレン共
重合体、スチレン−ジエン共重合体等がある。
【００４５】
【実施例】次に、本発明を代表的な実施例により更に詳
細に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるも
のではない。前述の合成方法に基づいて合成された表１
に示したカーボネート化合物の動粘度、粘度指数、体積
抵抗率、分子量、誘電率、プロパン溶解度を下記の方法
で評価した。 （１）動粘度：ＪＩＳ Ｋ−２２８３に準拠して評価し
た。 （２）粘度指数：ＪＩＳ Ｋ−２２８３に準拠して評価
した。 （３）体積抵抗率：ＡＳＴＭ Ｄ ２５７に準拠して評
価した。 （４）分子量：島津製作所製のＧＰＣ（ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー）システムを使用し、ポリス
チレン基準にて平均分子量を求めた。分析は、カラムと
してポリスチレンゲル（Ｇ−１０００ＨＸＬ＋Ｇ−２０
００ＨＸＬ＋Ｇ−３０００ＨＸＬ＋Ｇ−４０００ＨＸ
Ｌ）、検出器として指差屈折計、溶媒としてＴＨＦ（テ
トラヒドロフラン）を用い、溶出速度０．８ｍｌ／ｍｉ
ｎで行った。 （５）誘電率：ＪＥＣ６１５０に準拠して１ｋＨｚ、室
温で測定した。 （６）プロパン溶解度：カーボネート化合物に対するプ
ロパン溶解度は下記のようにして測定した。 図１のようなサンプリングキャピラリ１１を装備した３
００ｍｌオートクレーブ１２に評価対象のカーボネート
化合物１５０ｇを入れ、内部を排気後、冷媒としてプロ
パン約４０ｇを充填した。これを７０℃に設定したオイ
ルバス１３に投入し温度とオートクレーブ内の圧力を安
定させた。その後、マグネットスタラ１４で攪拌子１５
を回転させながら、液組成を真空減圧した採取容器にサ
ンプリングキャピラリ１１を介して吸い上げることによ
り採取し、その採取物の重量並びに冷媒揮発による重量
減少を測定して、カーボネート化合物へのプロパン溶解
度を以下の式から測定した。
細に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるも
のではない。前述の合成方法に基づいて合成された表１
に示したカーボネート化合物の動粘度、粘度指数、体積
抵抗率、分子量、誘電率、プロパン溶解度を下記の方法
で評価した。 （１）動粘度：ＪＩＳ Ｋ−２２８３に準拠して評価し
た。 （２）粘度指数：ＪＩＳ Ｋ−２２８３に準拠して評価
した。 （３）体積抵抗率：ＡＳＴＭ Ｄ ２５７に準拠して評
価した。 （４）分子量：島津製作所製のＧＰＣ（ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー）システムを使用し、ポリス
チレン基準にて平均分子量を求めた。分析は、カラムと
してポリスチレンゲル（Ｇ−１０００ＨＸＬ＋Ｇ−２０
００ＨＸＬ＋Ｇ−３０００ＨＸＬ＋Ｇ−４０００ＨＸ
Ｌ）、検出器として指差屈折計、溶媒としてＴＨＦ（テ
トラヒドロフラン）を用い、溶出速度０．８ｍｌ／ｍｉ
ｎで行った。 （５）誘電率：ＪＥＣ６１５０に準拠して１ｋＨｚ、室
温で測定した。 （６）プロパン溶解度：カーボネート化合物に対するプ
ロパン溶解度は下記のようにして測定した。 図１のようなサンプリングキャピラリ１１を装備した３
００ｍｌオートクレーブ１２に評価対象のカーボネート
化合物１５０ｇを入れ、内部を排気後、冷媒としてプロ
パン約４０ｇを充填した。これを７０℃に設定したオイ
ルバス１３に投入し温度とオートクレーブ内の圧力を安
定させた。その後、マグネットスタラ１４で攪拌子１５
を回転させながら、液組成を真空減圧した採取容器にサ
ンプリングキャピラリ１１を介して吸い上げることによ
り採取し、その採取物の重量並びに冷媒揮発による重量
減少を測定して、カーボネート化合物へのプロパン溶解
度を以下の式から測定した。
【００４６】
【数１】
【００４７】段階的にプロパンをオートクレーブ内から
排出して蒸気圧を減少させることにより、絶対圧２．１
〜０．３ＭＰａの範囲で数点の蒸気圧におけるカーボネ
ート化合物へのプロパン溶解度の測定を実施し、これら
複数点の蒸気圧における溶解度から内挿により、７０
℃、絶対圧１．５７ＭＰａでのカーボネート化合物のプ
ロパン溶解度を求めた。表１に合成されたカーボネート
化合物の化学構造とそれらの動粘度、粘度指数および体
積抵抗率を評価した結果を示す。表２に分子量と誘電率
を示す。表３に７０℃、絶対圧１．５７ＭＰａでの各カ
ーボネート化合物のプロパン溶解度を示す。
排出して蒸気圧を減少させることにより、絶対圧２．１
〜０．３ＭＰａの範囲で数点の蒸気圧におけるカーボネ
ート化合物へのプロパン溶解度の測定を実施し、これら
複数点の蒸気圧における溶解度から内挿により、７０
℃、絶対圧１．５７ＭＰａでのカーボネート化合物のプ
ロパン溶解度を求めた。表１に合成されたカーボネート
化合物の化学構造とそれらの動粘度、粘度指数および体
積抵抗率を評価した結果を示す。表２に分子量と誘電率
を示す。表３に７０℃、絶対圧１．５７ＭＰａでの各カ
ーボネート化合物のプロパン溶解度を示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】カーボネート化合物の化学構造： カーボネート化合物１
【００５０】
【化１２】
【００５１】カーボネート化合物２
【００５２】
【化１３】
【００５３】カーボネート化合物３
【００５４】
【化１４】
【００５５】カーボネート化合物４
【００５６】
【化１５】
【００５７】カーボネート化合物５
【００５８】
【化１６】
【００５９】カーボネート化合物６
【００６０】
【化１７】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】次に、本発明の実施例に用いる冷凍サイク
ルの構成及び圧縮機について図面を用いて説明する。図
２は空気調和機における冷凍サイクル図である。図２に
示すように、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、絞
り装置４、室外熱交換器５は、それぞれ配管を介して環
状に接続されている。ここで室内熱交換器３は、暖房運
転時に凝縮器として機能し、冷房運転時に蒸発器として
機能する。また室外熱交換器５は、暖房運転時に蒸発器
として機能し、冷房運転時に凝縮器として機能する。同
図に示すように、室内熱交換器３と室外熱交換器５との
間の液側配管には、水分を吸収するドライヤー６を設け
ている。ドライヤーは冷凍サイクル内に存在する自由な
水分を安定にトラップすることができ、冷凍機油の劣化
を防止することができる。したがって、長期的な信頼性
を考慮した場合にはゼオライトを内包したドライヤーを
配置することが好ましい。
ルの構成及び圧縮機について図面を用いて説明する。図
２は空気調和機における冷凍サイクル図である。図２に
示すように、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、絞
り装置４、室外熱交換器５は、それぞれ配管を介して環
状に接続されている。ここで室内熱交換器３は、暖房運
転時に凝縮器として機能し、冷房運転時に蒸発器として
機能する。また室外熱交換器５は、暖房運転時に蒸発器
として機能し、冷房運転時に凝縮器として機能する。同
図に示すように、室内熱交換器３と室外熱交換器５との
間の液側配管には、水分を吸収するドライヤー６を設け
ている。ドライヤーは冷凍サイクル内に存在する自由な
水分を安定にトラップすることができ、冷凍機油の劣化
を防止することができる。したがって、長期的な信頼性
を考慮した場合にはゼオライトを内包したドライヤーを
配置することが好ましい。
【００６４】このような冷凍サイクルは、暖房運転時に
は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器３にて
放熱された後、絞り装置４にて減圧され、室外熱交換器
５にて吸熱し圧縮機１に吸入される。また、冷房運転時
には、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器５、
絞り装置４、室内熱交換器３の順に流れ、圧縮機１に吸
入される。一方、冷凍サイクル中に含まれている水分
は、冷媒とともに冷凍サイクル中を循環するが、ドライ
ヤー６を通過するときに吸収される。なお、ドライヤー
６を同図に示すように液側配管に設けることによって、
絞り装置４での絞り量をドライヤー６で生じる圧力損失
を考慮した絞り量とすることができ、冷凍サイクルの能
力を適正に保つことができる。
は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器３にて
放熱された後、絞り装置４にて減圧され、室外熱交換器
５にて吸熱し圧縮機１に吸入される。また、冷房運転時
には、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器５、
絞り装置４、室内熱交換器３の順に流れ、圧縮機１に吸
入される。一方、冷凍サイクル中に含まれている水分
は、冷媒とともに冷凍サイクル中を循環するが、ドライ
ヤー６を通過するときに吸収される。なお、ドライヤー
６を同図に示すように液側配管に設けることによって、
絞り装置４での絞り量をドライヤー６で生じる圧力損失
を考慮した絞り量とすることができ、冷凍サイクルの能
力を適正に保つことができる。
【００６５】図３は本実施例に用いる圧縮機１の断面構
成図である。同図に示す圧縮機は、円筒形からなるシェ
ル３０内に、圧縮機構部４０、モーター機構部５０、及
びポンプ部６５を横方向に順に併設した横型の高圧タイ
プのスクロール圧縮機である。ここで圧縮機構部４０
は、２枚のスクロールラップ４７、４８、オルダムリン
グ４９等によって構成されている。圧縮機構部４０に
は、圧縮機構部４０の吐出口４６側の空間Ａとモーター
機構部５０側の空間Ｂを連通する冷媒連通孔９１を形成
している。またモーター機構部５０は、ステーター５１
及びロータ５２等からなる。モーター機構部５０のステ
ーター５１とシェル３０との間には、冷媒ガスが通過す
る隙間９２を形成している。このロータ５２とスクロー
ルラップ４７とはクランクシャフト５３によって連結さ
れている。油溜部６０は、圧縮機構部４０よりもモータ
ー機構部５０側のシェル３０の下部に設けられている。
モーター機構部５０とポンプ部６５との間には、オイル
仕切部６６が設けられている。またクランクシャフト５
３やオルダムリング４９には、ポンプ部６５で油溜部６
０から汲み上げた冷凍機油をスクロールラップ４７、４
８に供給するための給油溝が形成されている。また、な
お、冷媒吐出管３１は、オイル仕切部６６よりもポンプ
部６５側に設けている。
成図である。同図に示す圧縮機は、円筒形からなるシェ
ル３０内に、圧縮機構部４０、モーター機構部５０、及
びポンプ部６５を横方向に順に併設した横型の高圧タイ
プのスクロール圧縮機である。ここで圧縮機構部４０
は、２枚のスクロールラップ４７、４８、オルダムリン
グ４９等によって構成されている。圧縮機構部４０に
は、圧縮機構部４０の吐出口４６側の空間Ａとモーター
機構部５０側の空間Ｂを連通する冷媒連通孔９１を形成
している。またモーター機構部５０は、ステーター５１
及びロータ５２等からなる。モーター機構部５０のステ
ーター５１とシェル３０との間には、冷媒ガスが通過す
る隙間９２を形成している。このロータ５２とスクロー
ルラップ４７とはクランクシャフト５３によって連結さ
れている。油溜部６０は、圧縮機構部４０よりもモータ
ー機構部５０側のシェル３０の下部に設けられている。
モーター機構部５０とポンプ部６５との間には、オイル
仕切部６６が設けられている。またクランクシャフト５
３やオルダムリング４９には、ポンプ部６５で油溜部６
０から汲み上げた冷凍機油をスクロールラップ４７、４
８に供給するための給油溝が形成されている。また、な
お、冷媒吐出管３１は、オイル仕切部６６よりもポンプ
部６５側に設けている。
【００６６】上記圧縮機の冷媒ガス及び冷凍機油の流れ
について以下に説明する。まず、アキュムレータ（図示
せず）から吸入ポート４５を経てスクロールラップ４
７、４８内の空間に吸入された冷媒は、可動側スクロー
ルラップ４７の旋回運動に伴って圧縮され、この圧縮さ
れた高圧冷媒ガスは、吐出口４６から空間Ａに吐出され
る。そして、この空間Ａに吐出された冷媒は、冷媒連通
孔９１を通って圧縮機構部４０とモーター機構部５０と
の間の空間Ｂに導かれ、ステーター５１とシェル３０と
の隙間９２を通り、オイル仕切部６６を通過してオイル
分離室７０に至り、冷媒吐出管３１からシェル３０外に
吐出される。一方、油溜部６０に溜められている冷凍機
油は、ポンプ部６５によって汲み上げられ、クランクシ
ャフト５３やオルダムリング４９等に形成された給油溝
によって、スクロールラップ４７、４８やオルダムリン
グ４９の摺動面に供給される。そして圧縮室内に供給さ
れた冷凍機油は、冷媒とともに吐出口４６から空間Ａに
吐出され、冷媒ガスの流れと同様に移動する。ただし、
冷媒とともに吐出された冷凍機油は、モーター機構部５
０を通過する時に冷媒から分離する。又、モーター機構
部５０を冷媒ガスとともに通過した冷凍機油は、オイル
分離室７０にて冷媒から分離する。そしてこのようにし
て冷媒から分離した冷凍機油は、油溜部６０に落下す
る。なお、多くの冷凍機油は、冷媒の流れによってポン
プ部６５側に導かれるが、オイル仕切部６６を設けてい
るので、オイル分離室７０内の油溜部６０に多くの冷凍
機油が溜められることになる。
について以下に説明する。まず、アキュムレータ（図示
せず）から吸入ポート４５を経てスクロールラップ４
７、４８内の空間に吸入された冷媒は、可動側スクロー
ルラップ４７の旋回運動に伴って圧縮され、この圧縮さ
れた高圧冷媒ガスは、吐出口４６から空間Ａに吐出され
る。そして、この空間Ａに吐出された冷媒は、冷媒連通
孔９１を通って圧縮機構部４０とモーター機構部５０と
の間の空間Ｂに導かれ、ステーター５１とシェル３０と
の隙間９２を通り、オイル仕切部６６を通過してオイル
分離室７０に至り、冷媒吐出管３１からシェル３０外に
吐出される。一方、油溜部６０に溜められている冷凍機
油は、ポンプ部６５によって汲み上げられ、クランクシ
ャフト５３やオルダムリング４９等に形成された給油溝
によって、スクロールラップ４７、４８やオルダムリン
グ４９の摺動面に供給される。そして圧縮室内に供給さ
れた冷凍機油は、冷媒とともに吐出口４６から空間Ａに
吐出され、冷媒ガスの流れと同様に移動する。ただし、
冷媒とともに吐出された冷凍機油は、モーター機構部５
０を通過する時に冷媒から分離する。又、モーター機構
部５０を冷媒ガスとともに通過した冷凍機油は、オイル
分離室７０にて冷媒から分離する。そしてこのようにし
て冷媒から分離した冷凍機油は、油溜部６０に落下す
る。なお、多くの冷凍機油は、冷媒の流れによってポン
プ部６５側に導かれるが、オイル仕切部６６を設けてい
るので、オイル分離室７０内の油溜部６０に多くの冷凍
機油が溜められることになる。
【００６７】図３に示す圧縮機と図２に示す冷凍サイク
ルを使用し、実施例４のカーボネート化合物２６０ｇを
冷凍機油として封入し、冷媒をプロパンとして性能評価
を行った。なおドライヤー６にはＫ交換Ａ型ゼオライト
を主体としたものを内包物とした。その結果、冷媒量３
００ｇで暖房能力３．６ｋＷを得ることができた。比較
として鉱物油２６０ｇを封入して、上記と同様に冷凍サ
イクルを構成して同等の暖房能力が得られるプロパン充
填量を測定した結果、３５０ｇであった。したがって、
実施例４のようなプロパンとの相互溶解性の小さな冷凍
機油を使用することによりプロパン充填量を５０ｇ低減
できることがわかった。上記実施例においては、圧縮機
として横型の高圧タイプのスクロール圧縮機を用いて説
明したが、本発明に適用できる圧縮機はこれに限定され
るものではなく、ロータリー、ヘリカル、リニアー等方
式の圧縮機も使用できる。また、本実施例で使用したス
クロール圧縮機はメカ構造が複雑なこともあり、組立油
としてハードアルキルベンゼンを約４ｇ（冷凍機油に対
して１．６ｗｔ％）使用するが信頼性の結果でこれに起
因した異常は特に検出されなかった。この組立油を使用
しないでメカ組立を行うと、材料にキズ等の損傷を与え
る場合が多く歩留まりの大きな低下となった。さらに冬
場の寒い季節には組立油を使用しない場合のほうが結露
による水分付着を誘発することがあった。したがって、
大気中の水分を吸湿し難い組立油をある程度量効果的に
活用することが好ましいと考えられた。メカ構造のシン
プルなリニアー、シングルロータリーでは必要な組立油
もスクロールに比べると少なくてよく、約１〜２ｇであ
った。様々な圧縮機の構造を鑑みても組立油を冷凍機油
に対して２ｗｔ％以下に規制することで生産性良く製造
できると考えられる。
ルを使用し、実施例４のカーボネート化合物２６０ｇを
冷凍機油として封入し、冷媒をプロパンとして性能評価
を行った。なおドライヤー６にはＫ交換Ａ型ゼオライト
を主体としたものを内包物とした。その結果、冷媒量３
００ｇで暖房能力３．６ｋＷを得ることができた。比較
として鉱物油２６０ｇを封入して、上記と同様に冷凍サ
イクルを構成して同等の暖房能力が得られるプロパン充
填量を測定した結果、３５０ｇであった。したがって、
実施例４のようなプロパンとの相互溶解性の小さな冷凍
機油を使用することによりプロパン充填量を５０ｇ低減
できることがわかった。上記実施例においては、圧縮機
として横型の高圧タイプのスクロール圧縮機を用いて説
明したが、本発明に適用できる圧縮機はこれに限定され
るものではなく、ロータリー、ヘリカル、リニアー等方
式の圧縮機も使用できる。また、本実施例で使用したス
クロール圧縮機はメカ構造が複雑なこともあり、組立油
としてハードアルキルベンゼンを約４ｇ（冷凍機油に対
して１．６ｗｔ％）使用するが信頼性の結果でこれに起
因した異常は特に検出されなかった。この組立油を使用
しないでメカ組立を行うと、材料にキズ等の損傷を与え
る場合が多く歩留まりの大きな低下となった。さらに冬
場の寒い季節には組立油を使用しない場合のほうが結露
による水分付着を誘発することがあった。したがって、
大気中の水分を吸湿し難い組立油をある程度量効果的に
活用することが好ましいと考えられた。メカ構造のシン
プルなリニアー、シングルロータリーでは必要な組立油
もスクロールに比べると少なくてよく、約１〜２ｇであ
った。様々な圧縮機の構造を鑑みても組立油を冷凍機油
に対して２ｗｔ％以下に規制することで生産性良く製造
できると考えられる。
【００６８】本発明ではエタン、プロパン、イソブタン
又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主成分と
した冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用するため
に、相互溶解性の冷凍機油に比べるとかなり粘度の小さ
なものが適用される。また、相互溶解性を有するものの
場合には低温では冷媒が冷凍機油中に溶け込み粘度を低
下させ、高温では冷媒が冷凍機油から放出されて冷凍機
油自体の粘度に近い状態で作動媒体として活用されてい
た。しかし、相互溶解性の小さな冷凍機油では冷凍機油
自体の粘度と温度との相関傾向が直接圧縮機の性能に影
響するため、できるだけ温度に対して粘度依存の低いも
のが好ましい。圧縮機のオイルシールと効率を考慮する
と１００℃における動粘度は２〜１０ｍｍ２／ｓにする
ことが好ましく、４０℃における動粘度は５〜５０ｍｍ
２／ｓにすることが好ましかった。本発明ではエタン、
プロパン、イソブタン又はこれらの内の２種類以上から
なる混合物を主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷
凍機油を使用することを意図しているため、体積抵抗率
は従来の鉱油のように１０１３Ωｃｍ以上は期待できな
い。しかし、冷凍装置としての漏洩電流対策を考慮する
と極性の大きな冷凍機油であっても１０１１Ωｃｍ以上
の特性は要求された。
又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主成分と
した冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用するため
に、相互溶解性の冷凍機油に比べるとかなり粘度の小さ
なものが適用される。また、相互溶解性を有するものの
場合には低温では冷媒が冷凍機油中に溶け込み粘度を低
下させ、高温では冷媒が冷凍機油から放出されて冷凍機
油自体の粘度に近い状態で作動媒体として活用されてい
た。しかし、相互溶解性の小さな冷凍機油では冷凍機油
自体の粘度と温度との相関傾向が直接圧縮機の性能に影
響するため、できるだけ温度に対して粘度依存の低いも
のが好ましい。圧縮機のオイルシールと効率を考慮する
と１００℃における動粘度は２〜１０ｍｍ２／ｓにする
ことが好ましく、４０℃における動粘度は５〜５０ｍｍ
２／ｓにすることが好ましかった。本発明ではエタン、
プロパン、イソブタン又はこれらの内の２種類以上から
なる混合物を主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷
凍機油を使用することを意図しているため、体積抵抗率
は従来の鉱油のように１０１３Ωｃｍ以上は期待できな
い。しかし、冷凍装置としての漏洩電流対策を考慮する
と極性の大きな冷凍機油であっても１０１１Ωｃｍ以上
の特性は要求された。
【００６９】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、新規な特性を有したカーボネー
ト化合物が提供でき、その適用範囲の中で重要な冷凍機
油として選択することによって、炭化水素系冷媒の冷凍
機油への溶け込み量を少なくし、冷凍装置に封入する冷
媒量を削減することができる。プロパンやイソブタン
は、無極性に近い冷媒であるため、相互溶解性の小さな
冷凍機油としては、極性の大きな冷凍機油が好ましい
が、極性の大きな冷凍機油は大気中の水分を吸水し易
く、吸水した冷凍機油をこのまま用いると、圧縮機メカ
部の激しい摺動によって冷凍機油が分解し、摺動損失が
大きくなり充分な信頼性は得られない。そこで、本発明
では分子構造と溶解度パラメータを最適化することによ
って極性の大きな冷凍機油を使用した冷凍装置でも充分
な潤滑性が得られ、長期信頼性保証ができる。請求項２
記載の発明によれば、最適化学構造を有したカーボネー
ト化合物を冷凍機油として選択することによって、炭化
水素系冷媒の冷凍機油への溶け込み量を少なくし、冷凍
装置に封入する冷媒量を削減することができる。請求項
３記載の発明によれば、最適化学構造を有したカーボネ
ート化合物を冷凍機油として選択することによって、炭
化水素系冷媒の冷凍機油への溶け込み量を少なくし、冷
凍装置に封入する冷媒量を削減することができる。請求
項４記載の発明によれば、特異な特長を有するカーボネ
ート化合物を冷凍機油に適用することで冷凍装置でも充
分な潤滑性が得られ、長期信頼性保証ができる。請求項
５記載の発明によれば、冷凍機油の４０℃における動粘
度を５〜５０ｍｍ２／ｓとしたことによって冷媒と相互
溶解性の小さな冷凍機油を使用しても、圧縮機の摺動箇
所における潤滑性能やシール性能に不具合は発生せず、
長期信頼性が得られる。請求項６記載の発明によれば、
冷凍機油の１００℃における動粘度を２〜１０ｍｍ２／
ｓとしたことによって冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機
油を使用しても、圧縮機の摺動箇所における潤滑性能や
シール性能に不具合は発生せず、長期信頼性が得られ
る。請求項７記載の発明によれば、冷凍機油の体積抵抗
率を１０１１Ωｃｍ以上としたことによって冷凍機油に
よる漏れ電流が抑制でき、長期信頼性が得られる。請求
項８記載の発明によれば、エタン、プロパン、イソブタ
ン又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主成分
とした冷媒ともに冷凍サイクルを構成することによって
冷凍機油としての特性が十分に発揮される。
１記載の発明によれば、新規な特性を有したカーボネー
ト化合物が提供でき、その適用範囲の中で重要な冷凍機
油として選択することによって、炭化水素系冷媒の冷凍
機油への溶け込み量を少なくし、冷凍装置に封入する冷
媒量を削減することができる。プロパンやイソブタン
は、無極性に近い冷媒であるため、相互溶解性の小さな
冷凍機油としては、極性の大きな冷凍機油が好ましい
が、極性の大きな冷凍機油は大気中の水分を吸水し易
く、吸水した冷凍機油をこのまま用いると、圧縮機メカ
部の激しい摺動によって冷凍機油が分解し、摺動損失が
大きくなり充分な信頼性は得られない。そこで、本発明
では分子構造と溶解度パラメータを最適化することによ
って極性の大きな冷凍機油を使用した冷凍装置でも充分
な潤滑性が得られ、長期信頼性保証ができる。請求項２
記載の発明によれば、最適化学構造を有したカーボネー
ト化合物を冷凍機油として選択することによって、炭化
水素系冷媒の冷凍機油への溶け込み量を少なくし、冷凍
装置に封入する冷媒量を削減することができる。請求項
３記載の発明によれば、最適化学構造を有したカーボネ
ート化合物を冷凍機油として選択することによって、炭
化水素系冷媒の冷凍機油への溶け込み量を少なくし、冷
凍装置に封入する冷媒量を削減することができる。請求
項４記載の発明によれば、特異な特長を有するカーボネ
ート化合物を冷凍機油に適用することで冷凍装置でも充
分な潤滑性が得られ、長期信頼性保証ができる。請求項
５記載の発明によれば、冷凍機油の４０℃における動粘
度を５〜５０ｍｍ２／ｓとしたことによって冷媒と相互
溶解性の小さな冷凍機油を使用しても、圧縮機の摺動箇
所における潤滑性能やシール性能に不具合は発生せず、
長期信頼性が得られる。請求項６記載の発明によれば、
冷凍機油の１００℃における動粘度を２〜１０ｍｍ２／
ｓとしたことによって冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機
油を使用しても、圧縮機の摺動箇所における潤滑性能や
シール性能に不具合は発生せず、長期信頼性が得られ
る。請求項７記載の発明によれば、冷凍機油の体積抵抗
率を１０１１Ωｃｍ以上としたことによって冷凍機油に
よる漏れ電流が抑制でき、長期信頼性が得られる。請求
項８記載の発明によれば、エタン、プロパン、イソブタ
ン又はこれらの内の２種類以上からなる混合物を主成分
とした冷媒ともに冷凍サイクルを構成することによって
冷凍機油としての特性が十分に発揮される。
【図１】冷凍機油と冷媒との溶解度を測定する装置図
【図２】本発明の実施例による冷凍サイクル図
【図３】本発明の実施例による圧縮機の断面図
１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室内熱交換器 ４ 絞り装置 ５ 室外熱交換器 ６ ドライヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ａ Ｚ 40:30 40:30 (72)発明者 川上 哲司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 菅 広次郎 千葉県市原市千種海岸３番地 三井化学株 式会社内 (72)発明者 竹内 邦彦 千葉県市原市千種海岸３番地 三井化学株 式会社内 Ｆターム(参考） 4H006 AA01 AB60 KD10 4H104 BB37A EA01A EA02A EA21A PA20
Claims (8)
- 【請求項１】 下式（１）で表されるカーボネート化合
物と下式（２）で表されるカーボネート化合物のうちの
少なくとも１種類を含むカーボネート化合物。 【化１】 ［式（１）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。また、Ｒは炭素原子数
が３〜６の炭化水素基またはエーテル結合を含む炭化水
素基で、かつ、Ｒを含む繰返し部分（−ＲＯＣＯ２−）
の溶解度パラメータ計算値（Ｆｅｄｏｒｓの方法で算
出）が９．５〜１０．５の範囲にあるものである。ま
た、ｎは１〜１０の整数であり、ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］ 【化２】 ［式（２）中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞ
れ独立に水素原子または炭素原子数が１〜６の直鎖状ま
たは分岐状の炭化水素基である。ｌおよびｍはそれぞれ
独立に１〜５の整数である。］ - 【請求項２】 上式（１）で表されるカーボネート化合
物において、Ｒ１〜Ｒ ４が全て水素原子で、かつ、Ｒが
−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ
Ｈ２ＣＨ２ＣＨ２−またはこれらの混合物であることを
特徴とする請求項１記載のカーボネート化合物。 - 【請求項３】 上式（１）で表されるカーボネート化合
物において、Ｒ１〜Ｒ ４が全て水素原子で、かつ、Ｒが
−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−と−ＣＨ２ＣＨ ２ＯＣＨ
２ＣＨ２−の混合物または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２
ＣＨ２−と−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−の混合物で
あることを特徴とする請求項１記載のカーボネート化合
物。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のカー
ボネート化合物を含むことを特徴とする冷凍機油。 - 【請求項５】 ４０℃における動粘度が５〜５０ｍｍ２
／ｓであることを特徴とする請求項４記載の冷凍機油。 - 【請求項６】 １００℃における動粘度が２〜１０ｍｍ
２／ｓであることを特徴とする請求項４記載の冷凍機
油。 - 【請求項７】 体積抵抗率が１０１１Ωｃｍ以上である
ことを特徴とする請求項４記載の冷凍機油。 - 【請求項８】 エタン、プロパン、イソブタン又はこれ
らの内の２種類以上からなる混合物を主成分とした冷媒
とともに用いられる請求項４乃至７のいずれかに記載の
冷凍機油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000029626A JP2001220370A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | カーボネート化合物と冷凍機油 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000029626A JP2001220370A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | カーボネート化合物と冷凍機油 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001220370A true JP2001220370A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18554857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000029626A Withdrawn JP2001220370A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | カーボネート化合物と冷凍機油 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001220370A (ja) |
-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000029626A patent/JP2001220370A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070501 |