JP2002235664A - 密閉型圧縮機 - Google Patents
密閉型圧縮機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オゾン破壊係数が０であり、地球温暖化も引
き起こさない自然冷媒である炭化水素冷媒を使用した場
合においても、圧縮機の潤滑不良を防ぎ、圧縮機の摺動
部における焼き付きや、磨耗量の増加を防いだ信頼性の
高い密閉型圧縮機を提供すること 【解決手段】 電動要素２、圧縮要素１０、冷凍機油
３、及び冷媒を密閉容器１内に収容する密閉型圧縮機に
おいて、上記冷凍機油３として、４０℃における動粘性
係数が８０〜２００ｃＳｔである冷凍機油を用い、上記
冷媒として、炭化水素を主成分とする冷媒を用いるよう
にした。
き起こさない自然冷媒である炭化水素冷媒を使用した場
合においても、圧縮機の潤滑不良を防ぎ、圧縮機の摺動
部における焼き付きや、磨耗量の増加を防いだ信頼性の
高い密閉型圧縮機を提供すること 【解決手段】 電動要素２、圧縮要素１０、冷凍機油
３、及び冷媒を密閉容器１内に収容する密閉型圧縮機に
おいて、上記冷凍機油３として、４０℃における動粘性
係数が８０〜２００ｃＳｔである冷凍機油を用い、上記
冷媒として、炭化水素を主成分とする冷媒を用いるよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒として、炭化
水素系冷媒を用いた密閉型圧縮機に関するものである。
水素系冷媒を用いた密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば空調用の密閉型圧縮機に
は、冷媒としてＨＣＦＣ冷媒であるＲ２２が一般的に用
いられてきた。そして、冷凍機油としては、４０℃にお
ける動粘性係数が大略３２〜６８ｃＳｔ程度の鉱油（ナ
フテン油、パラフィン油など）、アルキルベンゼン油、
およびこれらの混合油などが用いられてきた。
は、冷媒としてＨＣＦＣ冷媒であるＲ２２が一般的に用
いられてきた。そして、冷凍機油としては、４０℃にお
ける動粘性係数が大略３２〜６８ｃＳｔ程度の鉱油（ナ
フテン油、パラフィン油など）、アルキルベンゼン油、
およびこれらの混合油などが用いられてきた。
【０００３】上記ＨＣＦＣ冷媒は、分子内に塩素基を有
する為、冷媒が極圧剤としての効果を有し、図示しない
圧縮機の摺動部が金属接触し、焼付きが発生し、圧縮機
が運転不能になるのを未然に防ぐ作用をしていた。この
ため、ＨＣＦＣ冷媒を使用した圧縮機は摩耗量が少な
く、軸受信頼性が高い。
する為、冷媒が極圧剤としての効果を有し、図示しない
圧縮機の摺動部が金属接触し、焼付きが発生し、圧縮機
が運転不能になるのを未然に防ぐ作用をしていた。この
ため、ＨＣＦＣ冷媒を使用した圧縮機は摩耗量が少な
く、軸受信頼性が高い。
【０００４】しかしながら、ＨＣＦＣ冷媒は、分子内に
塩素基を含む為、高いオゾン破壊係数を持ち、大気中に
放出された場合、地球の上空を覆うオゾン層を破壊する
ため、フロン規制の対象になっている。このようなオゾ
ン層破壊に対する対策として、分子内に塩素基を含まな
いＨＦＣ冷媒を使用する対策が一般的に行われ、実用化
されている。しかし、ＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊を抑
制する効果はあるものの、自然界に無い安定した物質で
あり、空気中に放出された後に分解されにくい性質を有
するため、自然破壊が危惧され、新たなフロン規制の対
象になりつつある。
塩素基を含む為、高いオゾン破壊係数を持ち、大気中に
放出された場合、地球の上空を覆うオゾン層を破壊する
ため、フロン規制の対象になっている。このようなオゾ
ン層破壊に対する対策として、分子内に塩素基を含まな
いＨＦＣ冷媒を使用する対策が一般的に行われ、実用化
されている。しかし、ＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊を抑
制する効果はあるものの、自然界に無い安定した物質で
あり、空気中に放出された後に分解されにくい性質を有
するため、自然破壊が危惧され、新たなフロン規制の対
象になりつつある。
【０００５】また、ＨＦＣ冷媒は、鉱油、アルキルベン
ゼン油などの従来ＨＣＦＣ冷媒で用いられてきた冷凍機
油との相溶性が悪く、図示しない圧縮機への油戻りの悪
化により、圧縮機内の油面低下を来して圧縮機の潤滑不
良を招き、信頼性を低下させる問題がある。また、冷媒
の分子中に塩素基を含まない為、極圧剤としての効果が
無く、一般的に、ＨＣＦＣ冷媒を使用した圧縮機に対し
て軸受信頼性は低下する。この為、ＨＦＣ冷媒と相溶性
のあるエステル油、エーテル油等の合成油が用いられて
いる。
ゼン油などの従来ＨＣＦＣ冷媒で用いられてきた冷凍機
油との相溶性が悪く、図示しない圧縮機への油戻りの悪
化により、圧縮機内の油面低下を来して圧縮機の潤滑不
良を招き、信頼性を低下させる問題がある。また、冷媒
の分子中に塩素基を含まない為、極圧剤としての効果が
無く、一般的に、ＨＣＦＣ冷媒を使用した圧縮機に対し
て軸受信頼性は低下する。この為、ＨＦＣ冷媒と相溶性
のあるエステル油、エーテル油等の合成油が用いられて
いる。
【０００６】しかし、ＨＦＣ冷媒は、地球温暖化係数が
高く、地球環境保護の観点より代替が検討され、オゾン
破壊係数が０であり、地球温暖化も引き起こさない自然
冷媒である炭化水素冷媒（メタン、エタン、プロパン
等）が検討されている。炭化水素冷媒は、ＨＦＣ冷媒と
は逆に、鉱油、アルキルベンゼン油との相溶性が高い
為、油戻り悪化による問題は無いが、溶解性が高過ぎる
為、冷凍機油に液冷媒が溶け込み、粘度が下がり、軸受
信頼性上必要な粘度以下となり、潤滑不良から磨耗や焼
付きを来すという課題があった。
高く、地球環境保護の観点より代替が検討され、オゾン
破壊係数が０であり、地球温暖化も引き起こさない自然
冷媒である炭化水素冷媒（メタン、エタン、プロパン
等）が検討されている。炭化水素冷媒は、ＨＦＣ冷媒と
は逆に、鉱油、アルキルベンゼン油との相溶性が高い
為、油戻り悪化による問題は無いが、溶解性が高過ぎる
為、冷凍機油に液冷媒が溶け込み、粘度が下がり、軸受
信頼性上必要な粘度以下となり、潤滑不良から磨耗や焼
付きを来すという課題があった。
【０００７】なお、従来技術として、例えば特開平０９
−２６４６１９号公報には、高圧型圧縮機を用いて冷凍
サイクルを構成する場合に、冷媒として炭化水素冷媒を
用い、４０℃における動粘度係数が４６ｃＳｔ以上の冷
凍機油を用いる例が記載されている。しかしながら、４
０℃における動粘度係数が６０ｃＳｔ超える場合の特質
については示唆されていない。
−２６４６１９号公報には、高圧型圧縮機を用いて冷凍
サイクルを構成する場合に、冷媒として炭化水素冷媒を
用い、４０℃における動粘度係数が４６ｃＳｔ以上の冷
凍機油を用いる例が記載されている。しかしながら、４
０℃における動粘度係数が６０ｃＳｔ超える場合の特質
については示唆されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、ＨＦＣ
に替わる冷凍サイクルを実現するための冷媒として環境
にやさしい炭化水素系冷媒が注目されているが、この炭
化水素系冷媒は冷凍機油への相溶性が高く、冷凍機油の
動粘性係数が低下し過ぎるため軸受信頼性が低下すると
いう課題があった。また炭化水素系冷媒は分子内に塩素
基を含まない為、極圧剤としての効果が無く、鉱油、ア
ルキルベンゼン油などの冷凍機油を使用したときに、摩
耗量が増加し、軸受信頼性が低下するという課題もあっ
た。
に替わる冷凍サイクルを実現するための冷媒として環境
にやさしい炭化水素系冷媒が注目されているが、この炭
化水素系冷媒は冷凍機油への相溶性が高く、冷凍機油の
動粘性係数が低下し過ぎるため軸受信頼性が低下すると
いう課題があった。また炭化水素系冷媒は分子内に塩素
基を含まない為、極圧剤としての効果が無く、鉱油、ア
ルキルベンゼン油などの冷凍機油を使用したときに、摩
耗量が増加し、軸受信頼性が低下するという課題もあっ
た。
【０００９】本発明は、オゾン破壊係数が０であり、地
球温暖化も引き起こさない自然冷媒である炭化水素冷媒
を使用した場合においても、圧縮機の潤滑不良を防ぎ、
圧縮機の摺動部における焼き付きや、磨耗量の増加を防
いだ信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的と
している。
球温暖化も引き起こさない自然冷媒である炭化水素冷媒
を使用した場合においても、圧縮機の潤滑不良を防ぎ、
圧縮機の摺動部における焼き付きや、磨耗量の増加を防
いだ信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的と
している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の密閉型圧縮機
は、電動要素、圧縮要素、冷凍機油、及び冷媒を密閉容
器内に収容する密閉型圧縮機において、上記冷凍機油と
して、４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔ
である冷凍機油を用い、上記冷媒として、炭化水素を主
成分とする冷媒を用いるようにしたものである。
は、電動要素、圧縮要素、冷凍機油、及び冷媒を密閉容
器内に収容する密閉型圧縮機において、上記冷凍機油と
して、４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔ
である冷凍機油を用い、上記冷媒として、炭化水素を主
成分とする冷媒を用いるようにしたものである。
【００１１】また、冷凍機油として、パラフィン系鉱
油、ナフテン系鉱油、およびアルキルベンゼン油から選
ばれた単一物もしくは任意の２以上の混合油を用いるよ
うにしたものである。
油、ナフテン系鉱油、およびアルキルベンゼン油から選
ばれた単一物もしくは任意の２以上の混合油を用いるよ
うにしたものである。
【００１２】さらに、冷凍機油として、冷凍機油に対
し、極圧添加剤、または油性剤を０．５〜９０重量％の
割合で配合した油を用いるようにしてなるものである。
し、極圧添加剤、または油性剤を０．５〜９０重量％の
割合で配合した油を用いるようにしてなるものである。
【００１３】さらにまた、電動要素または圧縮要素は、
回転軸を支承する軸受を備え、この軸受として、軸受メ
タルを用いるように構成したものである。
回転軸を支承する軸受を備え、この軸受として、軸受メ
タルを用いるように構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１である密閉型圧縮機を示す縦断面図である。
図において、１は密閉容器、２は電動要素、３は冷凍機
油、４は回転軸であるクランクシャフト、５、６はこの
クランクシャフト４を支承する軸受、７はベーン、８は
ローリングピストンである。前記軸受５、及び軸受６は
互いに対向するフランジ面部を有し、前記ベーン７、及
びローリングピストン８はクランクシャフト４の回転に
より、いずれも軸受５、６のフランジ面部と摺動する。
また、ベーン７はローリングピストン８に対して摺動す
る。９は各摺動部へ冷凍機油３を供給するオイルポンプ
である。
施の形態１である密閉型圧縮機を示す縦断面図である。
図において、１は密閉容器、２は電動要素、３は冷凍機
油、４は回転軸であるクランクシャフト、５、６はこの
クランクシャフト４を支承する軸受、７はベーン、８は
ローリングピストンである。前記軸受５、及び軸受６は
互いに対向するフランジ面部を有し、前記ベーン７、及
びローリングピストン８はクランクシャフト４の回転に
より、いずれも軸受５、６のフランジ面部と摺動する。
また、ベーン７はローリングピストン８に対して摺動す
る。９は各摺動部へ冷凍機油３を供給するオイルポンプ
である。
【００１５】なお、上記回転軸であるクランクシャフト
４は、電動要素２の出力軸を兼ねている。また、クラン
クシャフト４、軸受５、６、ベーン７、ローリングピス
トン８、及びオイルポンプ９によって圧縮要素１０が構
成されている。
４は、電動要素２の出力軸を兼ねている。また、クラン
クシャフト４、軸受５、６、ベーン７、ローリングピス
トン８、及びオイルポンプ９によって圧縮要素１０が構
成されている。
【００１６】上記のように構成された密閉型圧縮機は、
何れも図示を省略する配管により凝縮器、膨張機構、蒸
発器に順次接続され、更に前記蒸発器から密閉型圧縮機
に戻る循環路が形成され、循環路内に冷媒が封入されて
冷凍サイクルシステムを構成する。圧縮機運転中、クラ
ンクシャフト４は回転し、その回転力により、オイルポ
ンプ９より各摺動部へ冷凍機油３が送給され、クランク
シャフト４、軸受５、６、ベーン７、ローリングピスト
ン８の各摺動部は、冷凍機油を介して摺動する事によ
り、磨耗量が最小限に抑制される。
何れも図示を省略する配管により凝縮器、膨張機構、蒸
発器に順次接続され、更に前記蒸発器から密閉型圧縮機
に戻る循環路が形成され、循環路内に冷媒が封入されて
冷凍サイクルシステムを構成する。圧縮機運転中、クラ
ンクシャフト４は回転し、その回転力により、オイルポ
ンプ９より各摺動部へ冷凍機油３が送給され、クランク
シャフト４、軸受５、６、ベーン７、ローリングピスト
ン８の各摺動部は、冷凍機油を介して摺動する事によ
り、磨耗量が最小限に抑制される。
【００１７】上記本発明の実施の形態１において、冷媒
は、オゾン破壊係数が０であり、地球温暖化も引き起こ
さない自然冷媒である炭化水素系冷媒（メタン、エタ
ン、プロパン等）が使用され、冷凍機油３として、４０
℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔの油が使用
される。なお、本発明者らは上記した課題を解決する為
に、炭化水素系冷媒を用いた系における冷凍機油の動粘
性係数、添加剤の添加量等の特性について実験により鋭
意検討を重ねた結果、冷凍機油単品の４０℃における動
粘性係数が８０〜２００ｃＳｔの冷凍機油を用いること
で、圧縮機運転時に、優れた軸受信頼性と、低い摺動損
失を両立することができることを見い出し、この発明を
完成させたものである。
は、オゾン破壊係数が０であり、地球温暖化も引き起こ
さない自然冷媒である炭化水素系冷媒（メタン、エタ
ン、プロパン等）が使用され、冷凍機油３として、４０
℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔの油が使用
される。なお、本発明者らは上記した課題を解決する為
に、炭化水素系冷媒を用いた系における冷凍機油の動粘
性係数、添加剤の添加量等の特性について実験により鋭
意検討を重ねた結果、冷凍機油単品の４０℃における動
粘性係数が８０〜２００ｃＳｔの冷凍機油を用いること
で、圧縮機運転時に、優れた軸受信頼性と、低い摺動損
失を両立することができることを見い出し、この発明を
完成させたものである。
【００１８】図２は、冷凍機油に冷媒が溶解した場合の
冷媒溶解量に対する４０℃における動粘性係数の関係を
調べた結果を示す特性図である。図２において、曲線ａ
は参考例、曲線ｂは比較例、曲線ｃ〜ｆはこの発明の実
施の形態１における実施例を示し、各曲線の内容を表１
に示す。なお、表１に示す粘度（ｃＳｔ）は何れの場合
も冷凍機油に冷媒が溶解していない状態、即ち、冷媒溶
解量＝０ｗｔ％（重量パーセント）における値である。
冷媒溶解量に対する４０℃における動粘性係数の関係を
調べた結果を示す特性図である。図２において、曲線ａ
は参考例、曲線ｂは比較例、曲線ｃ〜ｆはこの発明の実
施の形態１における実施例を示し、各曲線の内容を表１
に示す。なお、表１に示す粘度（ｃＳｔ）は何れの場合
も冷凍機油に冷媒が溶解していない状態、即ち、冷媒溶
解量＝０ｗｔ％（重量パーセント）における値である。
【表１】
【００１９】図２の曲線ａと、曲線ｂとから明らかなよ
うに、冷媒溶解量が０ｗｔ％（重量％）時の動粘性係数
は同じ（５６ｃＳｔ）でも、冷媒溶解量の増加に伴う動
粘性係数の低下量は、曲線ａで示す従来のＲ２２（ＨＣ
ＦＣ冷媒）に比べ、曲線ｂにて示すＲ２９０（炭化水素
冷媒）の変化量は約２倍大きいので、冷媒溶解量が例え
ば２０ｗｔ％の場合は、曲線ａの９．６ｃＳｔに対し、
曲線ｂでは４．８ｃＳｔと、粘度が半減する。
うに、冷媒溶解量が０ｗｔ％（重量％）時の動粘性係数
は同じ（５６ｃＳｔ）でも、冷媒溶解量の増加に伴う動
粘性係数の低下量は、曲線ａで示す従来のＲ２２（ＨＣ
ＦＣ冷媒）に比べ、曲線ｂにて示すＲ２９０（炭化水素
冷媒）の変化量は約２倍大きいので、冷媒溶解量が例え
ば２０ｗｔ％の場合は、曲線ａの９．６ｃＳｔに対し、
曲線ｂでは４．８ｃＳｔと、粘度が半減する。
【００２０】これに対し、４０℃における動粘性係数を
８０〜２００ｃＳｔに調整した冷凍機油を用いた場合
は、曲線ｃ、ｄ、ｅ、及びｆに示すように、Ｒ２２冷媒
を用いた曲線ａの場合よりも粘度の低下量が若干大きい
ものの、Ｒ２２とほぼ同程度の動粘性係数を維持でき
る。即ち、曲線ｃ、ｄ、ｅ、及びｆは、表１に示すよう
に冷凍機油単体の４０℃における動粘性係数が、それぞ
れ２００、１５０、９０、及び８０ｃＳｔに調整された
パラフィン系鉱油を用いた場合であるが、該冷凍機油に
対するＲ２９０（プロパン）の溶解量が例えば２０ｗｔ
％時の動粘性係数は、それぞれ約１６、１３、８．０、
及び７．４ｃＳｔであり、優れた軸受信頼性と、低い摺
動損失を両立させた圧縮機を得ることができた。
８０〜２００ｃＳｔに調整した冷凍機油を用いた場合
は、曲線ｃ、ｄ、ｅ、及びｆに示すように、Ｒ２２冷媒
を用いた曲線ａの場合よりも粘度の低下量が若干大きい
ものの、Ｒ２２とほぼ同程度の動粘性係数を維持でき
る。即ち、曲線ｃ、ｄ、ｅ、及びｆは、表１に示すよう
に冷凍機油単体の４０℃における動粘性係数が、それぞ
れ２００、１５０、９０、及び８０ｃＳｔに調整された
パラフィン系鉱油を用いた場合であるが、該冷凍機油に
対するＲ２９０（プロパン）の溶解量が例えば２０ｗｔ
％時の動粘性係数は、それぞれ約１６、１３、８．０、
及び７．４ｃＳｔであり、優れた軸受信頼性と、低い摺
動損失を両立させた圧縮機を得ることができた。
【００２１】図３は、この発明の実施の形態１における
構成について、４０℃における動粘性係数が異なる冷凍
機油を用い、軸受磨耗量と、摺動損失との関係を実験に
よって求めた特性図である。なお、図３は冷媒としてＲ
２９０（プロパン）、冷凍機油としてパラフィン系鉱油
を用いた場合の例を示すが、これらに限定されるもので
はなく、冷媒としては炭化水素系の他の冷媒、例えばＲ
５０（メタン）、Ｒ１７０（エタン）、ＲＣ２７０（シ
クロプロパン）などを用い、あるいは冷凍機油として、
例えばアルキルベンゼン、ナフテン系鉱油などを好まし
く用いることができ、またこれらの任意の組み合わせと
しても同様の効果が得られる。
構成について、４０℃における動粘性係数が異なる冷凍
機油を用い、軸受磨耗量と、摺動損失との関係を実験に
よって求めた特性図である。なお、図３は冷媒としてＲ
２９０（プロパン）、冷凍機油としてパラフィン系鉱油
を用いた場合の例を示すが、これらに限定されるもので
はなく、冷媒としては炭化水素系の他の冷媒、例えばＲ
５０（メタン）、Ｒ１７０（エタン）、ＲＣ２７０（シ
クロプロパン）などを用い、あるいは冷凍機油として、
例えばアルキルベンゼン、ナフテン系鉱油などを好まし
く用いることができ、またこれらの任意の組み合わせと
しても同様の効果が得られる。
【００２２】図２及び図３から明らかなように、実施の
形態１による炭化水素系冷媒を用いた冷凍システムにお
いては、４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳ
ｔの冷凍機油を用いることで軸受など摺動部の摩耗量が
少なく、且つ摺動損失の小さい信頼性の高い密閉型圧縮
機を得ることができる。なお、４０℃における動粘性係
数が８０ｃＳｔより小さいと軸受摩耗量が大きくなり、
また２００ｃＳｔより大きくなると摺動損失が急上昇
し、圧縮機に発生する入力値が上昇し、製品の電力量が
上昇するので、８０〜２００ｃＳｔの範囲とすることが
好ましい。なお、前記動粘性係数が９０〜１５０ｃＳｔ
の冷凍機油を用いた場合にはさらに信頼性の高い密閉型
圧縮機を得ることができる。しかして軸受信頼性と摺動
損失抑制を両立した密閉型圧縮機を得ることができる。
形態１による炭化水素系冷媒を用いた冷凍システムにお
いては、４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳ
ｔの冷凍機油を用いることで軸受など摺動部の摩耗量が
少なく、且つ摺動損失の小さい信頼性の高い密閉型圧縮
機を得ることができる。なお、４０℃における動粘性係
数が８０ｃＳｔより小さいと軸受摩耗量が大きくなり、
また２００ｃＳｔより大きくなると摺動損失が急上昇
し、圧縮機に発生する入力値が上昇し、製品の電力量が
上昇するので、８０〜２００ｃＳｔの範囲とすることが
好ましい。なお、前記動粘性係数が９０〜１５０ｃＳｔ
の冷凍機油を用いた場合にはさらに信頼性の高い密閉型
圧縮機を得ることができる。しかして軸受信頼性と摺動
損失抑制を両立した密閉型圧縮機を得ることができる。
【００２３】発明の実施の形態２．冷凍機油に対し、極
圧添加剤、または油性剤を０．５〜９０重量％の割合で
配合したほかは上記実施の形態１と同様の構成の密閉型
圧縮機を得た。なお、ここで例えば冷凍機油に対し、添
加剤を９０重量％配合する場合においては、冷凍機油１
０ｇに対し、添加剤が９０ｇの割合で配合される。
圧添加剤、または油性剤を０．５〜９０重量％の割合で
配合したほかは上記実施の形態１と同様の構成の密閉型
圧縮機を得た。なお、ここで例えば冷凍機油に対し、添
加剤を９０重量％配合する場合においては、冷凍機油１
０ｇに対し、添加剤が９０ｇの割合で配合される。
【００２４】なお、上記極圧添加剤としては、例えば公
知のオレフィンポリサルファイド、硫化油脂、塩素化パ
ラフィン、及びアルキルりん酸エステルの１種、または
任意の２種以上の混合物などを挙げることができるが、
これらのみに限定されるものではない。また、上記油性
剤としては、公知の例えばステアリン酸系油性剤、脂肪
族アミン系油性剤、エステル系油性剤などを好ましく用
いることができるが、これらのみに限定されるものでは
ない。
知のオレフィンポリサルファイド、硫化油脂、塩素化パ
ラフィン、及びアルキルりん酸エステルの１種、または
任意の２種以上の混合物などを挙げることができるが、
これらのみに限定されるものではない。また、上記油性
剤としては、公知の例えばステアリン酸系油性剤、脂肪
族アミン系油性剤、エステル系油性剤などを好ましく用
いることができるが、これらのみに限定されるものでは
ない。
【００２５】炭化水素冷媒は、塩素基による極圧効果が
無い為、冷凍機油の中に極圧添加剤及び油性剤などの添
加剤を配合して用いることにより、軸受耐力を改善でき
ることが知られている。従来の構成で十分な極圧効果を
継続的に得るには、冷凍機油に対し極圧添加剤の量を
０．５重量％以上添加する必要がある。その一方で、Ｈ
ＣＦＣ冷媒やＨＦＣ冷媒の場合、極圧添加剤の量を多く
すると、スラッジの生成量が多くなり、生成したスラッ
ジが冷媒回路内の毛細管やドライヤーを閉塞させ冷却不
良を引き起こす恐れがあり添加剤の量を０．５重量％以
上にするのは困難であったものである。
無い為、冷凍機油の中に極圧添加剤及び油性剤などの添
加剤を配合して用いることにより、軸受耐力を改善でき
ることが知られている。従来の構成で十分な極圧効果を
継続的に得るには、冷凍機油に対し極圧添加剤の量を
０．５重量％以上添加する必要がある。その一方で、Ｈ
ＣＦＣ冷媒やＨＦＣ冷媒の場合、極圧添加剤の量を多く
すると、スラッジの生成量が多くなり、生成したスラッ
ジが冷媒回路内の毛細管やドライヤーを閉塞させ冷却不
良を引き起こす恐れがあり添加剤の量を０．５重量％以
上にするのは困難であったものである。
【００２６】しかしながら、この発明の実施の形態２に
よれば、上記のように従来の一般的な添加剤の配合量か
ら逸脱した多量の添加剤を加えてもスラッジの生成が認
められず、圧縮機運転時に更に優れた軸受信頼性と、ス
ラッジの不生成による信頼性確保を両立した密閉型圧縮
機を得ることが出来た。本発明者らの実験によれば、炭
化水素冷媒は生成されたスラッジを溶解する特性に優れ
ており、この実施の形態２のように冷凍機油に多量の添
加剤を配合して用いた場合においても、生成されるはず
のスラッジが析出されないことが確認されたものであ
る。なお、冷凍機油に対する添加剤の配合量を９０重量
％以上添加することは、実用上、生産性が難しい。
よれば、上記のように従来の一般的な添加剤の配合量か
ら逸脱した多量の添加剤を加えてもスラッジの生成が認
められず、圧縮機運転時に更に優れた軸受信頼性と、ス
ラッジの不生成による信頼性確保を両立した密閉型圧縮
機を得ることが出来た。本発明者らの実験によれば、炭
化水素冷媒は生成されたスラッジを溶解する特性に優れ
ており、この実施の形態２のように冷凍機油に多量の添
加剤を配合して用いた場合においても、生成されるはず
のスラッジが析出されないことが確認されたものであ
る。なお、冷凍機油に対する添加剤の配合量を９０重量
％以上添加することは、実用上、生産性が難しい。
【００２７】冷凍機油に対する上記極圧添加剤または油
性剤からなる添加剤の好ましい配合量は、０．５〜９０
重量％であるが、前記配合量を２〜５０重量％とした場
合には、さらに信頼性の高い密閉型圧縮機を得ることが
できる。ここで、前記配合量を２重量％以上とした場合
には、極圧効果の継続的な持続と、スラッジの不生成に
よる信頼性確保を両立させることが、より確実となり、
また、前記配合量を５０重量％以下とすることにより、
実用上の溶解性が良好で、生産性をさらに好ましく確保
できる。
性剤からなる添加剤の好ましい配合量は、０．５〜９０
重量％であるが、前記配合量を２〜５０重量％とした場
合には、さらに信頼性の高い密閉型圧縮機を得ることが
できる。ここで、前記配合量を２重量％以上とした場合
には、極圧効果の継続的な持続と、スラッジの不生成に
よる信頼性確保を両立させることが、より確実となり、
また、前記配合量を５０重量％以下とすることにより、
実用上の溶解性が良好で、生産性をさらに好ましく確保
できる。
【００２８】発明の実施の形態３．図４はこの発明の実
施の形態３である密閉型ロータリー圧縮機を示す断面図
である。図において、１１はクランクシャフト４を支承
する軸受メタルである。その他の符号は図１に示す実施
の形態１と同様であるので説明を省略する。なお、この
実施の形態３において、冷媒としては炭化水素系冷媒、
特に好ましくはプロパンなどが用いられ、冷凍機油３と
しては４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔ
である冷凍機油、特に好ましくは４０℃における動粘性
係数が９０〜１５０ｃＳｔのパラフィン系鉱油が用いら
れる。
施の形態３である密閉型ロータリー圧縮機を示す断面図
である。図において、１１はクランクシャフト４を支承
する軸受メタルである。その他の符号は図１に示す実施
の形態１と同様であるので説明を省略する。なお、この
実施の形態３において、冷媒としては炭化水素系冷媒、
特に好ましくはプロパンなどが用いられ、冷凍機油３と
しては４０℃における動粘性係数が８０〜２００ｃＳｔ
である冷凍機油、特に好ましくは４０℃における動粘性
係数が９０〜１５０ｃＳｔのパラフィン系鉱油が用いら
れる。
【００２９】図４のように構成された本発明の実施の形
態３に係る密閉型ロータリー圧縮機においては、冷凍機
油３として、４０℃における動粘性係数が８０〜２００
ｃＳｔである冷凍機油を用い、かつ回転軸４の軸受に軸
受メタル１１を使用しているので、冷媒として極圧効果
のない炭化水素冷媒を使用し、冷凍機油への冷媒の溶け
込み量が多くなって低粘度になった場合でも、境界潤滑
での優れた軸受特性を有し、メカロックによる圧縮機の
破損を未然に防いだ軸受信頼性に優れた信頼性の高い密
閉型圧縮機を提供することができる。なお、上記メタル
軸受１１としては、例えばアルミ、銅などを材料とした
一般的な軸受メタルを用いることができる。
態３に係る密閉型ロータリー圧縮機においては、冷凍機
油３として、４０℃における動粘性係数が８０〜２００
ｃＳｔである冷凍機油を用い、かつ回転軸４の軸受に軸
受メタル１１を使用しているので、冷媒として極圧効果
のない炭化水素冷媒を使用し、冷凍機油への冷媒の溶け
込み量が多くなって低粘度になった場合でも、境界潤滑
での優れた軸受特性を有し、メカロックによる圧縮機の
破損を未然に防いだ軸受信頼性に優れた信頼性の高い密
閉型圧縮機を提供することができる。なお、上記メタル
軸受１１としては、例えばアルミ、銅などを材料とした
一般的な軸受メタルを用いることができる。
【００３０】発明の実施の形態４．上記実施の形態１な
いし３では、この発明をロータリー型圧縮機に用いる場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、例えばスクロール圧縮機、レシプロ式圧縮機など他
の方式の圧縮機でも同様の効果が期待できる。たとえ
ば、実施の形態３における軸受メタル１１はロータリ圧
縮機でなくても同様の効果が期待できる。さらに、上記
冷凍機油に所望により公知の酸化防止剤、粘度指数向上
剤などを加えても差し支えない。また、この発明の密閉
型圧縮機を空調装置に用いる場合について説明したが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、ヒートポンプ
システムを利用するものであれば、他の装置、システ
ム、例えば除湿機、パネルクーラー、冷蔵庫、冷凍庫等
に用いることができることは当然である。
いし３では、この発明をロータリー型圧縮機に用いる場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、例えばスクロール圧縮機、レシプロ式圧縮機など他
の方式の圧縮機でも同様の効果が期待できる。たとえ
ば、実施の形態３における軸受メタル１１はロータリ圧
縮機でなくても同様の効果が期待できる。さらに、上記
冷凍機油に所望により公知の酸化防止剤、粘度指数向上
剤などを加えても差し支えない。また、この発明の密閉
型圧縮機を空調装置に用いる場合について説明したが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、ヒートポンプ
システムを利用するものであれば、他の装置、システ
ム、例えば除湿機、パネルクーラー、冷蔵庫、冷凍庫等
に用いることができることは当然である。
【００３１】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成し
ているので、以下のような効果を奏する。
ているので、以下のような効果を奏する。
【００３２】冷媒として、炭化水素系冷媒を用い、冷凍
機油として、４０℃における動粘性係数が８０〜２００
ｃＳｔの冷凍機油を用いたことにより、軸受信頼性と摺
動損失の抑制を両立させた密閉型圧縮機を提供すること
ができる。
機油として、４０℃における動粘性係数が８０〜２００
ｃＳｔの冷凍機油を用いたことにより、軸受信頼性と摺
動損失の抑制を両立させた密閉型圧縮機を提供すること
ができる。
【００３３】また、冷凍機油に対し、極圧添加剤、また
は油性剤を１．５〜９０重量の割合で配合してなること
により、軸受信頼性を更に高めた密閉型圧縮機を提供す
ることができる。
は油性剤を１．５〜９０重量の割合で配合してなること
により、軸受信頼性を更に高めた密閉型圧縮機を提供す
ることができる。
【００３４】さらに、回転軸の軸受に軸受メタルを用い
たことにより、軸受信頼性を更に一層高めた密閉型圧縮
機を提供することができる。
たことにより、軸受信頼性を更に一層高めた密閉型圧縮
機を提供することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係わる密閉型圧縮
機の断面図である。
機の断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係わる冷凍機油に
ついて、冷媒溶解量と動粘性係数との関係を調べた結果
を、従来例と比較して示す特性図である。
ついて、冷媒溶解量と動粘性係数との関係を調べた結果
を、従来例と比較して示す特性図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係わる冷凍機油単
体の４０℃における動粘性係数に対する軸受磨耗量と摺
動損失の関係を示す特性図である。
体の４０℃における動粘性係数に対する軸受磨耗量と摺
動損失の関係を示す特性図である。
【図４】 この発明の実施の形態３に係わる密閉型ロー
タリ圧縮機の断面図である。
タリ圧縮機の断面図である。
１ 密閉容器 ２ 電動要素 ３ 冷凍機油、 ４ クランクシャフト、 ５ 軸受、 ６ 軸受、 １０圧縮要素、 １１ 軸受メタル、
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） Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｈ Ｚ 29/02 29/02 Ａ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｚ 1/04 1/04 Ａ // Ｃ１０Ｎ 30:02 Ｃ１０Ｎ 30:02 30:06 30:06 40:30 40:30 (72)発明者 井沢 毅司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 茂木 周二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB04 AC03 BD02 BD09 3H029 AA03 AA04 AA13 AB03 BB01 BB44 CC02 CC07 CC17 4H104 BA04A DA02A EB05 EB08 PA20
Claims (4)
- 【請求項１】 電動要素、圧縮要素、冷凍機油、及び冷
媒を密閉容器内に収容する密閉型圧縮機において、上記
冷凍機油として、４０℃における動粘性係数が８０〜２
００ｃＳｔである冷凍機油を用い、上記冷媒として、炭
化水素を主成分とする冷媒を用いるようにしてなること
を特徴とする密閉型圧縮機。 - 【請求項２】 冷凍機油が、パラフィン系鉱油、ナフテ
ン系鉱油、およびアルキルベンゼン油から選ばれた単一
物もしくは任意の２以上の混合油であることを特徴とす
る請求項１に記載の密閉型圧縮機。 - 【請求項３】 冷凍機油に対し、極圧添加剤、または油
性剤を０．５〜９０重量％の割合で配合してなることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮
機。 - 【請求項４】 電動要素または圧縮要素は、回転軸を支
承する軸受を備え、この軸受として、軸受メタルを用い
てなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れ
かに記載の密閉型圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001032351A JP4874466B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 密閉型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001032351A JP4874466B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 密閉型圧縮機 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011235800A Division JP5257500B2 (ja) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 密閉型圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002235664A true JP2002235664A (ja) | 2002-08-23 |
| JP4874466B2 JP4874466B2 (ja) | 2012-02-15 |
Family
ID=18896299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001032351A Expired - Lifetime JP4874466B2 (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 密閉型圧縮機 |
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| JP (1) | JP4874466B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274177A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nippon Oil Corp | 冷凍機油組成物 |
| JP2008239784A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Japan Energy Corp | 炭化水素冷媒用冷凍機油及びそれを用いた冷凍機システム |
| US8796193B2 (en) | 2003-08-01 | 2014-08-05 | Nippon Oil Corporation | Refrigerating machine oil compositions |
| JP2015028160A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-02-12 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 圧縮機油 |
| WO2018142564A1 (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機 |
| WO2022114137A1 (ja) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Ｅｎｅｏｓ株式会社 | 作動流体、冷凍機及び冷凍機油 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103821696A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-28 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 密闭型压缩机 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH09264619A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| JPH10238488A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-08 | Daikin Ind Ltd | 冷凍システムおよび圧縮機 |
| JPH10267437A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| JPH11294331A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Matsushita Refrig Co Ltd | 回転式圧縮機及び冷凍装置 |
| JP2000087890A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロータリー圧縮機 |
| JP2001141314A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Daikin Ind Ltd | 冷凍機 |
-
2001
- 2001-02-08 JP JP2001032351A patent/JP4874466B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2018142564A1 (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機 |
| WO2022114137A1 (ja) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Ｅｎｅｏｓ株式会社 | 作動流体、冷凍機及び冷凍機油 |
| KR20230097172A (ko) | 2020-11-30 | 2023-06-30 | 에네오스 가부시키가이샤 | 작동 유체, 냉동기 및 냉동기유 |
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