JP2002053881A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒と冷凍機油に対しての圧縮機の適合性を
確保しつつ、圧縮機の性能と耐久性に優れた冷凍装置の
提供。 【解決手段】 本発明の冷凍装置は、圧縮機の内部機構
を潤滑するための冷凍機油として、単体での動粘度が４
０℃にて７４±３ｍｍ２／ｓのものを用いている。その
他の条件については、冷凍機油の種類（ポリオールエス
テル油、ポルビニルエーテル油、鉱油）、冷媒の種類
（Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ、イソブタン、
プロパン）や圧縮機の種類（ロータリ式、レシプロ式、
スクロール式）等についてＮｏ.１〜２８のような組合
せとすることができる。
確保しつつ、圧縮機の性能と耐久性に優れた冷凍装置の
提供。 【解決手段】 本発明の冷凍装置は、圧縮機の内部機構
を潤滑するための冷凍機油として、単体での動粘度が４
０℃にて７４±３ｍｍ２／ｓのものを用いている。その
他の条件については、冷凍機油の種類（ポリオールエス
テル油、ポルビニルエーテル油、鉱油）、冷媒の種類
（Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ、イソブタン、
プロパン）や圧縮機の種類（ロータリ式、レシプロ式、
スクロール式）等についてＮｏ.１〜２８のような組合
せとすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和機
や冷凍機として構成される冷凍装置に係り、特に冷媒圧
縮機を潤滑するための冷凍機油の改良等に関する。
や冷凍機として構成される冷凍装置に係り、特に冷媒圧
縮機を潤滑するための冷凍機油の改良等に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８には、本発明が適用される一般的な
冷凍装置用の冷凍サイクルの概要が示されている。図８
に示す冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器５、膨張器４
および蒸発器３を備え、圧縮機１の運転によって矢印方
向に冷媒が流れるようになっている。この場合の圧縮機
１は、圧縮機構部および電動機部を収納する密閉容器を
有した密閉型圧縮機であり、圧縮機構部等を潤滑するた
めの冷凍機油が封入されている。
冷凍装置用の冷凍サイクルの概要が示されている。図８
に示す冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器５、膨張器４
および蒸発器３を備え、圧縮機１の運転によって矢印方
向に冷媒が流れるようになっている。この場合の圧縮機
１は、圧縮機構部および電動機部を収納する密閉容器を
有した密閉型圧縮機であり、圧縮機構部等を潤滑するた
めの冷凍機油が封入されている。
【０００３】ところで、近年、オゾン層の破壊防止の観
点より、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）
系冷媒からＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒
への切り換えが進められている。例えば、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒であるＲ２２から、空気調和機用ではＲ４１０Ａ
やＲ４０７Ｃ、冷蔵庫用ではＲ１３４ａ、冷凍機用では
Ｒ４０４Ａ等のＨＦＣ冷媒へ切り換えが進んでいる。
点より、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）
系冷媒からＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒
への切り換えが進められている。例えば、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒であるＲ２２から、空気調和機用ではＲ４１０Ａ
やＲ４０７Ｃ、冷蔵庫用ではＲ１３４ａ、冷凍機用では
Ｒ４０４Ａ等のＨＦＣ冷媒へ切り換えが進んでいる。
【０００４】このため、冷媒圧縮機に関連した材料選択
においても、これらのＨＦＣ冷媒への適合が求められて
いる。特に、上記の冷凍機油に関しては、冷凍サイクル
における油戻り確保の観点から、冷媒との相溶性が求め
られる。そこで、例えばＲ４１０Ａ冷媒の場合は、Ｒ２
２冷媒の場合の鉱油に代えてエステル油やポリエーテル
油の使用が求められ、それらの冷媒と冷凍機油に対して
の圧縮機の適合性や性能の向上が要求されている。
においても、これらのＨＦＣ冷媒への適合が求められて
いる。特に、上記の冷凍機油に関しては、冷凍サイクル
における油戻り確保の観点から、冷媒との相溶性が求め
られる。そこで、例えばＲ４１０Ａ冷媒の場合は、Ｒ２
２冷媒の場合の鉱油に代えてエステル油やポリエーテル
油の使用が求められ、それらの冷媒と冷凍機油に対して
の圧縮機の適合性や性能の向上が要求されている。
【０００５】従来例として、特許第２９６７５７４号記
載の冷凍装置では、例えばＲ１３４ａ冷媒を用いるよう
な空調機に関して、単体の動粘度が４０℃にて２〜７０
ｍｍ ２／ｓの冷凍機油によって適合等を図っている。
載の冷凍装置では、例えばＲ１３４ａ冷媒を用いるよう
な空調機に関して、単体の動粘度が４０℃にて２〜７０
ｍｍ ２／ｓの冷凍機油によって適合等を図っている。
【０００６】また、今後ＨＦＣ冷媒の更なる代替冷媒と
して、地球温暖化低減の観点から炭化水素（ＨＣ：ハイ
ドロカーボン）系冷媒が候補として挙げられている。そ
して、この炭化水素系冷媒に適応する冷凍機油として鉱
油が挙げられており、それらの冷媒と冷凍機油に対して
の圧縮機の適合性や性能の向上も要求されている。
して、地球温暖化低減の観点から炭化水素（ＨＣ：ハイ
ドロカーボン）系冷媒が候補として挙げられている。そ
して、この炭化水素系冷媒に適応する冷凍機油として鉱
油が挙げられており、それらの冷媒と冷凍機油に対して
の圧縮機の適合性や性能の向上も要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷凍装置では、冷媒と冷凍機油に対しての圧縮機の適合
性や性能の点で満足なものではなく、このため圧縮機の
性能や耐摩耗性等の耐久性の点でも未だ向上の余地が大
きいものと考えられる。
冷凍装置では、冷媒と冷凍機油に対しての圧縮機の適合
性や性能の点で満足なものではなく、このため圧縮機の
性能や耐摩耗性等の耐久性の点でも未だ向上の余地が大
きいものと考えられる。
【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、冷媒と冷凍機油に対しての圧縮機の適合性を
確保しつつ、圧縮機の性能と耐久性に優れた冷凍装置を
提供することを目的とする。
のであり、冷媒と冷凍機油に対しての圧縮機の適合性を
確保しつつ、圧縮機の性能と耐久性に優れた冷凍装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、冷媒を用
いた冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨張器お
よび蒸発器を備え、前記圧縮機の内部機構を潤滑するた
めの冷凍機油として、単体での動粘度が４０℃にて７４
±３ｍｍ２／ｓのものを用いたことを特徴とする冷凍装
置である。
いた冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨張器お
よび蒸発器を備え、前記圧縮機の内部機構を潤滑するた
めの冷凍機油として、単体での動粘度が４０℃にて７４
±３ｍｍ２／ｓのものを用いたことを特徴とする冷凍装
置である。
【００１０】この第１の発明によれば、単体での動粘度
が４０℃にて７４±３ｍｍ２／ｓの冷凍機油を用いるこ
とで、冷凍サイクルにおいて冷凍機油と接触する構成要
素、特に圧縮機に関して、冷媒と冷凍機油に対しての適
合性を確保しつつ、性能と耐久性に優れた冷凍装置を提
供することができる。
が４０℃にて７４±３ｍｍ２／ｓの冷凍機油を用いるこ
とで、冷凍サイクルにおいて冷凍機油と接触する構成要
素、特に圧縮機に関して、冷媒と冷凍機油に対しての適
合性を確保しつつ、性能と耐久性に優れた冷凍装置を提
供することができる。
【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
冷媒はハイドロフルオロカーボン系冷媒であり、前記冷
凍機油は、体積抵抗率が２５℃にて１０１３ Ω・ｃｍ
以上、水分量が５００ｐｐｍ以下および全酸価が０．１
ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のヒンダードポリオールエステルま
たはポリビニルエーテルを基油とするものであり、前記
圧縮機は、圧縮機構部と、電動機部と、これらの圧縮機
構部および電動機部を収納する密閉容器とを有した密閉
型圧縮機であり、前記電動機部は、鉄心と、巻線と、こ
れらの鉄心と巻線との間に介在される絶縁部材とを有
し、前記巻線は、ポリアミドイミドからなる上層部と、
ポリエステルイミド若しくはセイック変性ポリエステル
からなる下層部とを有する被覆がなされ、前記絶縁部材
は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰＰＳのフィルム、または
ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくはＬＣＰの成形品からなる
ボビンであるように構成したものである。
冷媒はハイドロフルオロカーボン系冷媒であり、前記冷
凍機油は、体積抵抗率が２５℃にて１０１３ Ω・ｃｍ
以上、水分量が５００ｐｐｍ以下および全酸価が０．１
ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のヒンダードポリオールエステルま
たはポリビニルエーテルを基油とするものであり、前記
圧縮機は、圧縮機構部と、電動機部と、これらの圧縮機
構部および電動機部を収納する密閉容器とを有した密閉
型圧縮機であり、前記電動機部は、鉄心と、巻線と、こ
れらの鉄心と巻線との間に介在される絶縁部材とを有
し、前記巻線は、ポリアミドイミドからなる上層部と、
ポリエステルイミド若しくはセイック変性ポリエステル
からなる下層部とを有する被覆がなされ、前記絶縁部材
は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰＰＳのフィルム、または
ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくはＬＣＰの成形品からなる
ボビンであるように構成したものである。
【００１２】この第２の発明は、第１の発明において、
特に列記された条件下における圧縮機電動機部の巻線や
絶縁部材の適合性の向上と、性能および耐久性の確保を
図ったものである。
特に列記された条件下における圧縮機電動機部の巻線や
絶縁部材の適合性の向上と、性能および耐久性の確保を
図ったものである。
【００１３】第３の発明は、第１の発明において、前記
冷媒は炭化水素系冷媒であり、前記冷凍機油は、ナフテ
ン系鉱油、パラフィン系鉱油またはアルキルベンゼン油
を基油とするものであり、前記圧縮機は、圧縮機構部
と、電動機部と、これらの圧縮機構部および電動機部を
収納する密閉容器とを有した密閉型圧縮機であり、前記
電動機部は、鉄心と、巻線と、これらの鉄心と巻線との
間に介在される絶縁部材とを有し、前記巻線は、ポリア
ミドイミドからなる上層部と、ポリエステルイミド若し
くはセイック変性ポリエステルからなる下層部とを有す
る被覆、またはポリエステルイミドからなる単層の被覆
がなされ、前記絶縁部材は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰ
ＰＳのフィルム、またはＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくは
ＬＣＰの成形品からなるボビンであるように構成したも
のである。
冷媒は炭化水素系冷媒であり、前記冷凍機油は、ナフテ
ン系鉱油、パラフィン系鉱油またはアルキルベンゼン油
を基油とするものであり、前記圧縮機は、圧縮機構部
と、電動機部と、これらの圧縮機構部および電動機部を
収納する密閉容器とを有した密閉型圧縮機であり、前記
電動機部は、鉄心と、巻線と、これらの鉄心と巻線との
間に介在される絶縁部材とを有し、前記巻線は、ポリア
ミドイミドからなる上層部と、ポリエステルイミド若し
くはセイック変性ポリエステルからなる下層部とを有す
る被覆、またはポリエステルイミドからなる単層の被覆
がなされ、前記絶縁部材は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰ
ＰＳのフィルム、またはＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくは
ＬＣＰの成形品からなるボビンであるように構成したも
のである。
【００１４】この第３の発明は、第１の発明において、
特に列記された条件下における圧縮機電動機部の巻線や
絶縁部材の適合性の向上と、性能および耐久性の確保を
図ったものである。
特に列記された条件下における圧縮機電動機部の巻線や
絶縁部材の適合性の向上と、性能および耐久性の確保を
図ったものである。
【００１５】第４の発明は、第１乃至第３の発明のいず
れかにおいて、空気調和機または冷凍機として構成され
ているものである。
れかにおいて、空気調和機または冷凍機として構成され
ているものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、図６及び図７に示す
本発明の実施の形態において、図８に示す一般的な冷凍
装置の冷凍サイクルと同一の構成部分には同一符号を付
すと共に、適宜図８も参照して説明する。
施の形態について説明する。なお、図６及び図７に示す
本発明の実施の形態において、図８に示す一般的な冷凍
装置の冷凍サイクルと同一の構成部分には同一符号を付
すと共に、適宜図８も参照して説明する。
【００１７】［構 成］まず図８には、本発明が適用さ
れる一般的な冷凍装置用の冷凍サイクルの概要が示され
ている。図８に示す冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器
５、膨張器４および蒸発器３を備え、圧縮機１の運転に
よって矢印方向に冷媒が流れるようになっている。
れる一般的な冷凍装置用の冷凍サイクルの概要が示され
ている。図８に示す冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器
５、膨張器４および蒸発器３を備え、圧縮機１の運転に
よって矢印方向に冷媒が流れるようになっている。
【００１８】図２及び図３には、上記圧縮機１の例とし
てのレシプロ式およびロータリ式の密閉型圧縮機がそれ
ぞれ示されている。これらの圧縮機は、それぞれ、圧縮
機構部１０，１０’と、電動機部１２，１２’と、これ
らの圧縮機構部１０，１０’および電動機部１２，１
２’を収納する密閉容器１４，１４’とを有している。
そして、それぞれの密閉容器１４，１４’内に圧縮機構
部１０，１０’等（内部機構）の摺動部分を潤滑するた
めの冷凍機油が封入されている。
てのレシプロ式およびロータリ式の密閉型圧縮機がそれ
ぞれ示されている。これらの圧縮機は、それぞれ、圧縮
機構部１０，１０’と、電動機部１２，１２’と、これ
らの圧縮機構部１０，１０’および電動機部１２，１
２’を収納する密閉容器１４，１４’とを有している。
そして、それぞれの密閉容器１４，１４’内に圧縮機構
部１０，１０’等（内部機構）の摺動部分を潤滑するた
めの冷凍機油が封入されている。
【００１９】なお、図２に示すレシプロ式圧縮機の圧縮
機構部１０は、シリンダ１１１、ピストン１１２、クラ
ンク軸１１６及びコンロッド１１８等の摺動部分を有し
ている。また、図３に示すロータリ式圧縮機の圧縮機構
部１０’は、シリンダ１３０、ローラ１３２及びクラン
ク軸１４２等の摺動部分を有している。
機構部１０は、シリンダ１１１、ピストン１１２、クラ
ンク軸１１６及びコンロッド１１８等の摺動部分を有し
ている。また、図３に示すロータリ式圧縮機の圧縮機構
部１０’は、シリンダ１３０、ローラ１３２及びクラン
ク軸１４２等の摺動部分を有している。
【００２０】また、各圧縮機における電動機部１２，１
２’は、それぞれ固定子１２０，１２０’と回転子１２
２，１２２’とを有している。このうち各固定子１２
０，１２０’は、それぞれ固定子鉄心１２０ａ，１２０
ａ’と固定子巻線１２０ｂ，１２０ｂ’とを有してい
る。なお、この電動機部の構成については、下記のスク
ロール式圧縮機（図示せず）においても同様である。
２’は、それぞれ固定子１２０，１２０’と回転子１２
２，１２２’とを有している。このうち各固定子１２
０，１２０’は、それぞれ固定子鉄心１２０ａ，１２０
ａ’と固定子巻線１２０ｂ，１２０ｂ’とを有してい
る。なお、この電動機部の構成については、下記のスク
ロール式圧縮機（図示せず）においても同様である。
【００２１】そして、本実施形態の冷凍装置は、上記冷
凍機油として、単体での動粘度が４０℃にて７４±３ｍ
ｍ２／ｓのものを用いたことを特徴としている。その他
の条件については、図１の表に示すような組合せ（Ｎ
ｏ.１〜２８）とすることができる。これらの組合せに
ついては交絡確認を実施し、冷凍機油の種類（ポリオー
ルエステル油、ポルビニルエーテル油、鉱油）、冷媒の
種類（Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ、イソブタ
ン、プロパン）や圧縮機の種類（ロータリ式、レシプロ
式、スクロール式）等について、それぞれ問題のないこ
とを確認した。この場合、図１の表中の略号等は、それ
ぞれ以下のものを示している。
凍機油として、単体での動粘度が４０℃にて７４±３ｍ
ｍ２／ｓのものを用いたことを特徴としている。その他
の条件については、図１の表に示すような組合せ（Ｎ
ｏ.１〜２８）とすることができる。これらの組合せに
ついては交絡確認を実施し、冷凍機油の種類（ポリオー
ルエステル油、ポルビニルエーテル油、鉱油）、冷媒の
種類（Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ、イソブタ
ン、プロパン）や圧縮機の種類（ロータリ式、レシプロ
式、スクロール式）等について、それぞれ問題のないこ
とを確認した。この場合、図１の表中の略号等は、それ
ぞれ以下のものを示している。
【００２２】〈冷媒〉 Ｒ４１０Ａ：Ｒ３２（ジフルオロメタン）及びＲ１２５
（ペンタフルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） Ｒ４０７Ｃ：Ｒ３２、Ｒ１２５及びＲ１３４ａ（テトラ
フルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） Ｒ４０４Ａ：Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ及びＲ１４３ａ（ト
リフルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） なお、イソブタン及びプロパンは炭化水素（ＨＣ）系冷
媒である。
（ペンタフルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） Ｒ４０７Ｃ：Ｒ３２、Ｒ１２５及びＲ１３４ａ（テトラ
フルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） Ｒ４０４Ａ：Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ及びＲ１４３ａ（ト
リフルオロエタン）の混合冷媒（ＨＦＣ系冷媒） なお、イソブタン及びプロパンは炭化水素（ＨＣ）系冷
媒である。
【００２３】〈動粘度〉 ＶＧ：粘度グレード（後ろの数値は、動粘度（ｍｍ２／
ｓ）範囲の中央値に対応する。） ＠４０℃：４０℃での数値であることを示す。
ｓ）範囲の中央値に対応する。） ＠４０℃：４０℃での数値であることを示す。
【００２４】〈電線〉 ＡＩ／ＨＰＥ：（上層）ポリアミドイミド／（下層）ポ
リエステル ＡＩ／ＥＩ：（上層）ポリアミドイミド／（下層）ポリ
エステルイミド EPOXY／ＡＩ／ＥＩ：（上層）エポキシ樹脂／（中層）
ポリアミドイミド／（下層）ポリエステルイミド。
リエステル ＡＩ／ＥＩ：（上層）ポリアミドイミド／（下層）ポリ
エステルイミド EPOXY／ＡＩ／ＥＩ：（上層）エポキシ樹脂／（中層）
ポリアミドイミド／（下層）ポリエステルイミド。
【００２５】〈絶縁紙（絶縁フィルム）〉 ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート ＰＰＳ：ポリフェニリンサルファイド。
【００２６】〈絶縁ボビン〉 ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート ＰＡ：ポリアミド ＬＣＰ：半・全芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）。
【００２７】なお、本発明の冷凍機油には、通常使用さ
れるＤＢＰＣ（ジブチル・パラ・クレゾール）等のグリ
シジルエステル、グリシジルエーテルなどが１ｗｔ％以
内添加されていても良い。また、場合によっては銅不活
性剤ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）や一般的な油性剤、
極圧剤が数％以内添加されていても良い。また、上記の
鉱油としては、例えばナフテン系鉱油やパラフィン系鉱
油などを用いることができる。
れるＤＢＰＣ（ジブチル・パラ・クレゾール）等のグリ
シジルエステル、グリシジルエーテルなどが１ｗｔ％以
内添加されていても良い。また、場合によっては銅不活
性剤ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）や一般的な油性剤、
極圧剤が数％以内添加されていても良い。また、上記の
鉱油としては、例えばナフテン系鉱油やパラフィン系鉱
油などを用いることができる。
【００２８】［作用効果］次に、このような構成よりな
る本実施形態の作用効果について図４及び図５を参照し
て説明する。
る本実施形態の作用効果について図４及び図５を参照し
て説明する。
【００２９】本実施形態によれば、基本的に図１に示し
た組合せにおいて良好な性能と耐久性を示すことができ
る。特に冷凍機油の動粘度に関しては、上記の冷凍機油
を用いた冷媒圧縮機の性能測定を実施して、その効果を
確認した。この性能測定においては、圧縮機の性能を支
配する機械的要素（寸法、摺動部材料：鋼、鋳物、焼結
金属など）は同一とし、圧縮機性能の指標となるＣＯＰ
（成績係数）比が冷凍機油の動粘度に応じてどのように
変化するかを測定した。その結果が図４に示されてい
る。
た組合せにおいて良好な性能と耐久性を示すことができ
る。特に冷凍機油の動粘度に関しては、上記の冷凍機油
を用いた冷媒圧縮機の性能測定を実施して、その効果を
確認した。この性能測定においては、圧縮機の性能を支
配する機械的要素（寸法、摺動部材料：鋼、鋳物、焼結
金属など）は同一とし、圧縮機性能の指標となるＣＯＰ
（成績係数）比が冷凍機油の動粘度に応じてどのように
変化するかを測定した。その結果が図４に示されてい
る。
【００３０】図４に示す結果によれば、冷凍機油の動粘
度に対するＣＯＰ比の変化曲線は、７４ｍｍ２／ｓのと
きをピークとする山形を示す。これは、動粘度が高くな
るに従って圧縮機構部のシール性は向上するが機械損失
はむしろ増大する等の相反する要素があるからであると
考えられる。ここで、４０℃での動粘度７０ｍｍ２／ｓ
以下は従来の範囲である。また、４０℃での動粘度が７
７ｍｍ２／ｓを越えると二層分離温度が上昇してしまう
ので好ましくない。従って、４０℃での動粘度が７４±
３ｍｍ２／ｓの範囲（７４ｍｍ２／ｓを中央値として７
１〜７７ｍｍ２／ｓの範囲）がＣＯＰ比に対する最適範
囲ということになる。
度に対するＣＯＰ比の変化曲線は、７４ｍｍ２／ｓのと
きをピークとする山形を示す。これは、動粘度が高くな
るに従って圧縮機構部のシール性は向上するが機械損失
はむしろ増大する等の相反する要素があるからであると
考えられる。ここで、４０℃での動粘度７０ｍｍ２／ｓ
以下は従来の範囲である。また、４０℃での動粘度が７
７ｍｍ２／ｓを越えると二層分離温度が上昇してしまう
ので好ましくない。従って、４０℃での動粘度が７４±
３ｍｍ２／ｓの範囲（７４ｍｍ２／ｓを中央値として７
１〜７７ｍｍ２／ｓの範囲）がＣＯＰ比に対する最適範
囲ということになる。
【００３１】次に、耐久性に関しては、図５に示すよう
な冷媒吹き込みによるＦＡＬＥＸ摩耗試験を実施して、
耐摩耗性に対する効果を確認した。この試験において
は、冷媒の種類や冷凍機油の動粘度（ＶＧ）と摩耗量比
との関係を求めた。図５に示す試験結果によれば、主に
４０℃での動粘度が７１〜７７ｍｍ２／ｓの範囲、特に
７４ｍｍ２／ｓのときに耐摩耗性が向上することが推察
される。
な冷媒吹き込みによるＦＡＬＥＸ摩耗試験を実施して、
耐摩耗性に対する効果を確認した。この試験において
は、冷媒の種類や冷凍機油の動粘度（ＶＧ）と摩耗量比
との関係を求めた。図５に示す試験結果によれば、主に
４０℃での動粘度が７１〜７７ｍｍ２／ｓの範囲、特に
７４ｍｍ２／ｓのときに耐摩耗性が向上することが推察
される。
【００３２】なお、Ｒ４１０Ａ等のＨＦＣ系冷媒やプロ
パン等のＨＣ系冷媒の場合は、Ｒ２２等のＨＣＦＣ系冷
媒と違って塩素を含まないため、摺動部分への塩素系潤
滑膜の形成が期待できず、基本的に耐摩耗性の点では不
利である。しかし、本実施形態のように冷凍機油を４０
℃での動粘度が７４±３ｍｍ２／ｓのものにすること
で、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を用いる場合でも優れた
耐摩耗性を発揮することができることが分かる。
パン等のＨＣ系冷媒の場合は、Ｒ２２等のＨＣＦＣ系冷
媒と違って塩素を含まないため、摺動部分への塩素系潤
滑膜の形成が期待できず、基本的に耐摩耗性の点では不
利である。しかし、本実施形態のように冷凍機油を４０
℃での動粘度が７４±３ｍｍ２／ｓのものにすること
で、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を用いる場合でも優れた
耐摩耗性を発揮することができることが分かる。
【００３３】
【実施例】次に、本発明における上記実施形態の具体例
としての３つの実施例について順次説明する。
としての３つの実施例について順次説明する。
【００３４】［実施例１］本実施例は、上記実施形態の
冷凍装置を以下のような家庭用空気調和機として構成し
たものである。図６には本実施例の空気調和機の概要が
示されている。図６に示す空気調和機は、圧縮機１、四
方弁２，凝縮器５、膨張器４および蒸発器３を備えてい
る。このうち凝縮器５に対応して室外ファン８を設ける
ことで室外機が構成されている。また、蒸発器３に対応
して室内ファン７を設けることで室内機が構成されてい
る。
冷凍装置を以下のような家庭用空気調和機として構成し
たものである。図６には本実施例の空気調和機の概要が
示されている。図６に示す空気調和機は、圧縮機１、四
方弁２，凝縮器５、膨張器４および蒸発器３を備えてい
る。このうち凝縮器５に対応して室外ファン８を設ける
ことで室外機が構成されている。また、蒸発器３に対応
して室内ファン７を設けることで室内機が構成されてい
る。
【００３５】そして、この空気調和機は、圧縮機１の運
転による冷媒の流れの方向が、四方弁２によって、実線
矢印方向（冷房運転）と破線矢印方向（暖房運転）に切
り換えられるようになっている。なお、冷凍サイクル系
内の水分量を管理することで乾燥器を省略してもよく、
また乾燥器を取り付けても良い。
転による冷媒の流れの方向が、四方弁２によって、実線
矢印方向（冷房運転）と破線矢印方向（暖房運転）に切
り換えられるようになっている。なお、冷凍サイクル系
内の水分量を管理することで乾燥器を省略してもよく、
また乾燥器を取り付けても良い。
【００３６】圧縮機１の形式としては、密閉型のロータ
リ式、レシプロ式またはスクロール式を用いる。また、
冷媒としてはＨＦＣ系のＲ４１０Ａを用い、冷凍機油と
しては以下の仕様のヒンダードポリオールエステル油を
所定量封入している。
リ式、レシプロ式またはスクロール式を用いる。また、
冷媒としてはＨＦＣ系のＲ４１０Ａを用い、冷凍機油と
しては以下の仕様のヒンダードポリオールエステル油を
所定量封入している。
【００３７】４０℃での動粘度：７４.１ｍｍ２／ｓ １００℃での動粘度：８.７ｍｍ２／ｓ 脂肪酸部分…２エチルヘキサン酸：３.５.５トリメチル
ヘキサン酸＝３０：７０ アルコール部分…ペンタエリスリトール 処理水分量：５００ｐｐｍ以下 全酸価：０.１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下 ２５℃体積抵抗率：１０１３Ωｃｍ。
ヘキサン酸＝３０：７０ アルコール部分…ペンタエリスリトール 処理水分量：５００ｐｐｍ以下 全酸価：０.１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下 ２５℃体積抵抗率：１０１３Ωｃｍ。
【００３８】次に、圧縮機１内の電動機部の材料として
は、以下のものを用いている。
は、以下のものを用いている。
【００３９】（１）固定子巻線用の電線 冷媒および冷凍機油と適合性を有する巻線用の電線とし
て、上層がポリアミドイミドからなり、最外層はさらに
自己潤滑材を配合し表層にブリードさせ、下層としてセ
イック変性ポリエステルまたはポリエステルイミドを均
一に焼き付けたものを用いている。
て、上層がポリアミドイミドからなり、最外層はさらに
自己潤滑材を配合し表層にブリードさせ、下層としてセ
イック変性ポリエステルまたはポリエステルイミドを均
一に焼き付けたものを用いている。
【００４０】（２）固定子鉄心と巻線との間の絶縁部材 電磁鋼板からなる固定子鉄心には、表面に無機絶縁コー
トがなされるが、抜きによる切断面を絶縁する必要があ
るのと、絶縁距離を稼ぐため、固定子鉄心と巻線用の電
線との間に絶縁部材が介在される。この絶縁部材として
は、例えば厚さ０.２５ｍｍの２軸延伸されたＰＥＴ、
ＰＥＮまたはＰＰＳのフイルムを用い、当該フィルムを
鉄心スロット内や巻線の相間に挟み込んでいる。
トがなされるが、抜きによる切断面を絶縁する必要があ
るのと、絶縁距離を稼ぐため、固定子鉄心と巻線用の電
線との間に絶縁部材が介在される。この絶縁部材として
は、例えば厚さ０.２５ｍｍの２軸延伸されたＰＥＴ、
ＰＥＮまたはＰＰＳのフイルムを用い、当該フィルムを
鉄心スロット内や巻線の相間に挟み込んでいる。
【００４１】（３）その他 固定子巻線のコイルエンドはＰＥの糸にて固定されてお
り、口出線の被覆としてもＰＥの編組線を用いることが
できる。密閉容器内の電源端子と巻線との接続には、Ｐ
ＢＴもしくはフェノール樹脂のクラスタブロックを用い
る。
り、口出線の被覆としてもＰＥの編組線を用いることが
できる。密閉容器内の電源端子と巻線との接続には、Ｐ
ＢＴもしくはフェノール樹脂のクラスタブロックを用い
る。
【００４２】なお、以上の（１）〜（３）の電線材料や
絶縁材料はそれぞれ交絡しても差がないことを確認し
た。
絶縁材料はそれぞれ交絡しても差がないことを確認し
た。
【００４３】（４）集中巻き方式の固定子におけるボビ
ン 固定子鉄心に対して絶縁部材としてのボビンを介して直
接巻線を行う、いわゆる集中巻き方式の固定子の場合
は、そのボビン材料としてＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ６、Ｐ
Ａ６６またはＬＣＰの射出成形品を用いた。なお、巻線
用の電線材料は上記（１）と同様である。
ン 固定子鉄心に対して絶縁部材としてのボビンを介して直
接巻線を行う、いわゆる集中巻き方式の固定子の場合
は、そのボビン材料としてＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ６、Ｐ
Ａ６６またはＬＣＰの射出成形品を用いた。なお、巻線
用の電線材料は上記（１）と同様である。
【００４４】なお、以上いずれの絶縁材料とも、冷媒や
冷凍機油に対して抽出物が無いこととオリゴマ抽出を抑
えるために、初期オリゴマ含有量として１.５ｗｔ％以
内が要求される。
冷凍機油に対して抽出物が無いこととオリゴマ抽出を抑
えるために、初期オリゴマ含有量として１.５ｗｔ％以
内が要求される。
【００４５】［実施例２］本実施例は、冷媒としてイソ
ブタン、冷凍機油として鉱油を用いたものであり、その
他の構成は上記実施例１と同様である。冷凍機油として
鉱油を用いるのは、ＨＣ系冷媒であるイソブタンとの相
溶性を確保するためであり、相溶性を有するものであれ
ば他の種類の冷凍機油を用いてもよい。
ブタン、冷凍機油として鉱油を用いたものであり、その
他の構成は上記実施例１と同様である。冷凍機油として
鉱油を用いるのは、ＨＣ系冷媒であるイソブタンとの相
溶性を確保するためであり、相溶性を有するものであれ
ば他の種類の冷凍機油を用いてもよい。
【００４６】なお、本実施例の条件下において、冷媒圧
縮機の初期性能試験と、所定の運転を行った後の耐摩耗
性や冷凍サイクル内の異物についての分解調査を実施し
た。その結果、摺動部の摩耗量は良好であり冷凍サイク
ル中に異物の堆積も認められなかった。これにより、本
発明における粘度範囲の冷凍機油を用いることで、ＨＣ
系冷媒を用いる場合においても良好な性能と耐久性を示
すことが確認された。
縮機の初期性能試験と、所定の運転を行った後の耐摩耗
性や冷凍サイクル内の異物についての分解調査を実施し
た。その結果、摺動部の摩耗量は良好であり冷凍サイク
ル中に異物の堆積も認められなかった。これにより、本
発明における粘度範囲の冷凍機油を用いることで、ＨＣ
系冷媒を用いる場合においても良好な性能と耐久性を示
すことが確認された。
【００４７】［実施例３］本実施例は、上記実施形態の
冷凍装置を図７に示すような冷凍機として構成すると共
に、冷媒としてＲ４０４Ａを用いたものであり、その他
の構成は上記実施例１と同様でありる。
冷凍装置を図７に示すような冷凍機として構成すると共
に、冷媒としてＲ４０４Ａを用いたものであり、その他
の構成は上記実施例１と同様でありる。
【００４８】図７に示す冷凍機は、圧縮機１、凝縮器５
ａ,５ｂ、蒸発器（冷却器）３及び乾燥器６を備えてい
る。なお、凝縮器５ｂは冷凍機本体Ｒの壁面に設けられ
ている。また、蒸発器３に向かう冷媒配管の一部をキャ
ピラリチューブとして構成することで膨張器としての機
能を持たせている。
ａ,５ｂ、蒸発器（冷却器）３及び乾燥器６を備えてい
る。なお、凝縮器５ｂは冷凍機本体Ｒの壁面に設けられ
ている。また、蒸発器３に向かう冷媒配管の一部をキャ
ピラリチューブとして構成することで膨張器としての機
能を持たせている。
【００４９】本実施例の条件下においても、冷媒圧縮機
の初期性能試験と、所定の運転を行った後の耐摩耗性や
冷凍サイクル内の異物についての分解調査を実施した。
その結果、摺動部の摩耗量は良好であり冷凍サイクル中
に異物の堆積も認められなかった。これにより、冷凍装
置を空気調和機として構成する場合と同様、冷凍機とし
て構成する場合も、良好な性能と耐久性を示すことが確
認された。
の初期性能試験と、所定の運転を行った後の耐摩耗性や
冷凍サイクル内の異物についての分解調査を実施した。
その結果、摺動部の摩耗量は良好であり冷凍サイクル中
に異物の堆積も認められなかった。これにより、冷凍装
置を空気調和機として構成する場合と同様、冷凍機とし
て構成する場合も、良好な性能と耐久性を示すことが確
認された。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、単体での動粘度が４０
℃にて７４±３ｍｍ２／ｓの冷凍機油を用いることで、
冷凍サイクルにおいて冷凍機油と接触する構成要素、特
に圧縮機に関して、冷媒と冷凍機油に対しての適合性を
確保しつつ、性能と耐久性に優れた冷凍装置を提供する
ことができる。
℃にて７４±３ｍｍ２／ｓの冷凍機油を用いることで、
冷凍サイクルにおいて冷凍機油と接触する構成要素、特
に圧縮機に関して、冷媒と冷凍機油に対しての適合性を
確保しつつ、性能と耐久性に優れた冷凍装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明による冷凍装置の実施形態を説明するた
めの、各種条件の組合せを示す図表。
めの、各種条件の組合せを示す図表。
【図２】本発明による冷凍装置に用いられるレシプロ式
圧縮機の一例を示す縦断面図。
圧縮機の一例を示す縦断面図。
【図３】本発明による冷凍装置に用いられるロータリ式
圧縮機の一例を示す縦断面図。
圧縮機の一例を示す縦断面図。
【図４】本発明の効果を説明するための、冷凍機油の動
粘度とＣＯＰ（成績係数）比との関係を示すグラフ。
粘度とＣＯＰ（成績係数）比との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の効果を説明するための、冷媒および冷
凍機油の組合せと、ＦＡＬＥＸ試験によって得られた摩
耗量比との関係を示すグラフ。
凍機油の組合せと、ＦＡＬＥＸ試験によって得られた摩
耗量比との関係を示すグラフ。
【図６】本発明が適用される一般的な空気調和機の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図７】本発明が適用される一般的な冷凍機の構成を示
す模式的な斜視図。
す模式的な斜視図。
【図８】本発明が適用される一般的な冷凍装置における
冷凍サイクル構成を示すブロック図。
冷凍サイクル構成を示すブロック図。
１ 圧縮機 １０，１０’ 圧縮機構部 １２，１２’ 電動機部 １２０，１２０’ 固定子 １２０ａ，１２０ａ’ 固定子鉄心 １２０ｂ，１２０ｂ’ 固定子巻線 １２２，１２２’ 回転子 １４，１４’ 密閉容器 ２ 四方弁 ３ 蒸発器 ４ 膨張器 ５ 凝縮器 ５ａ，５ｂ 凝縮器 ６ 乾燥器 ７ 室内ファン ８ 室外ファン
Claims (4)
- 【請求項１】冷媒を用いた冷凍サイクルを構成する圧縮
機、凝縮器、膨張器および蒸発器を備え、 前記圧縮機の内部機構を潤滑するための冷凍機油とし
て、単体での動粘度が４０℃にて７４±３ｍｍ２／ｓの
ものを用いたことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】前記冷媒はハイドロフルオロカーボン系冷
媒であり、 前記冷凍機油は、体積抵抗率が２５℃にて１０１３ Ω
・ｃｍ以上、水分量が５００ｐｐｍ以下および全酸価が
０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のヒンダードポリオールエス
テルまたはポリビニルエーテルを基油とするものであ
り、 前記圧縮機は、圧縮機構部と、電動機部と、これらの圧
縮機構部および電動機部を収納する密閉容器とを有した
密閉型圧縮機であり、 前記電動機部は、鉄心と、巻線と、これらの鉄心と巻線
との間に介在される絶縁部材とを有し、 前記巻線は、ポリアミドイミドからなる上層部と、ポリ
エステルイミド若しくはセイック変性ポリエステルから
なる下層部とを有する被覆がなされ、 前記絶縁部材は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰＰＳのフィ
ルム、またはＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくはＬＣＰの成
形品からなるボビンである、ことを特徴とする請求項１
記載の冷媒圧縮機を用いた冷凍装置。 - 【請求項３】前記冷媒は炭化水素系冷媒であり、 前記冷凍機油は、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油ま
たはアルキルベンゼン油を基油とするものであり、 前記圧縮機は、圧縮機構部と、電動機部と、これらの圧
縮機構部および電動機部を収納する密閉容器とを有した
密閉型圧縮機であり、 前記電動機部は、鉄心と、巻線と、これらの鉄心と巻線
との間に介在される絶縁部材とを有し、 前記巻線は、ポリアミドイミドからなる上層部と、ポリ
エステルイミド若しくはセイック変性ポリエステルから
なる下層部とを有する被覆、またはポリエステルイミド
からなる単層の被覆がなされ、 前記絶縁部材は、ＰＥＴ、ＰＥＮ若しくはＰＰＳのフィ
ルム、またはＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ若しくはＬＣＰの成
形品からなるボビンである、ことを特徴とする請求項１
記載の冷媒圧縮機を用いた冷凍装置。 - 【請求項４】空気調和機または冷凍機として構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237122A JP2002053881A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237122A JP2002053881A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053881A true JP2002053881A (ja) | 2002-02-19 |
Family
ID=18729034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000237122A Pending JP2002053881A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002053881A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100677526B1 (ko) | 2005-07-29 | 2007-02-02 | 엘지전자 주식회사 | 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘 |
| CN100383226C (zh) * | 2002-06-14 | 2008-04-23 | 日本能源株式会社 | 冷冻机油组合物 |
| KR100856629B1 (ko) * | 2006-03-20 | 2008-09-03 | 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 | 밀폐형 압축기 |
| WO2013005647A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 出光興産株式会社 | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
| JP2015172205A (ja) * | 2015-06-02 | 2015-10-01 | 出光興産株式会社 | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
| JP2015215129A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置 |
-
2000
- 2000-08-04 JP JP2000237122A patent/JP2002053881A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383226C (zh) * | 2002-06-14 | 2008-04-23 | 日本能源株式会社 | 冷冻机油组合物 |
| KR100677526B1 (ko) | 2005-07-29 | 2007-02-02 | 엘지전자 주식회사 | 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘 |
| KR100856629B1 (ko) * | 2006-03-20 | 2008-09-03 | 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 | 밀폐형 압축기 |
| KR100883532B1 (ko) * | 2006-03-20 | 2009-02-13 | 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 | 밀폐형 압축기 및 냉동 장치 및 냉장고 |
| WO2013005647A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 出光興産株式会社 | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
| JP2013014673A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
| US9902917B2 (en) | 2011-07-01 | 2018-02-27 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Lubricant oil composition for compression refrigerator |
| JP2015215129A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置 |
| JP2015172205A (ja) * | 2015-06-02 | 2015-10-01 | 出光興産株式会社 | 圧縮型冷凍機用潤滑油組成物 |
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