JP2013019325A - Refrigerant compressor - Google Patents

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Junta Kawabata
淳太 川端
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highly-reliable refrigerant compressor while using a low-viscosity lubricant.SOLUTION: A monoester of 50-95 wt.% and 5-50 wt.% of at least one of diester or tetraester serve as base oil for ester oil 112 having VG3-VG22 reserved in a sealed container 101. The inclusion of an extreme-pressure additive in the base oil improves the abrasion resistance thereof even if low-viscosity base oil is used, thereby preventing extraordinary abrasion. As a result, a refrigerant compressor with increased efficiency and improved reliability can be achieved.

Description

本発明は、冷蔵庫、エアーコンディショナー等に使用される冷媒圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a refrigerant compressor used for a refrigerator, an air conditioner and the like.

従来、この種の冷媒圧縮機としては、地球環境保護の観点から、化石燃料の使用を少なくする高効率の冷媒圧縮機の開発が進められており、その中で特に潤滑剤の粘度を低下させ、摺動損失の低減を図る技術が知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。   Conventionally, as this type of refrigerant compressor, from the viewpoint of protecting the global environment, development of highly efficient refrigerant compressors that reduce the use of fossil fuels has been underway, and in particular, the viscosity of the lubricant is reduced. A technique for reducing sliding loss is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

以下、図面を参照しながら上記従来の回転式圧縮機について説明する。   Hereinafter, the conventional rotary compressor will be described with reference to the drawings.

図4は、従来技術の密閉型電動冷媒圧縮機の断面図である。図5は、図4におけるB部の拡大図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a prior art hermetic electric refrigerant compressor. FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG.

図4、図5において、密閉容器2内には、固定子4と回転子6とからなる電動要素8と、この電動要素8により回転駆動される圧縮要素10がそれぞれ収納され、底部に、ジエステルもしくはテトラエステルからなるVG2〜70のエステル油である潤滑油12を貯留している。電動要素8と圧縮要素10は、一体に組み立てられて圧縮機構14を形成し、この圧縮機構14は、複数のコイルばね16により、密閉容器2内に弾性的に支持されている。   4 and 5, the hermetic container 2 accommodates an electric element 8 composed of a stator 4 and a rotor 6 and a compression element 10 that is rotationally driven by the electric element 8, and a diester at the bottom. Or the lubricating oil 12 which is ester oil of VG2-70 which consists of tetraesters is stored. The electric element 8 and the compression element 10 are assembled together to form a compression mechanism 14, and the compression mechanism 14 is elastically supported in the sealed container 2 by a plurality of coil springs 16.

圧縮要素10は、主軸部20とツバ部22を介して形成された偏心軸部24を備えるシャフト26と、圧縮室30を形成するシリンダーブロック32と、シリンダーブロック32に設けられ、シャフト26を支持する主軸受34を備えている。さらに、圧縮要素10は、圧縮室30内で往復運動するピストン36と、ピストン36と偏心軸部24とを連結する連結機構38を備えている。さらに、圧縮要素10は、シャフト26のツバ部22の下部39に設けられ主軸部20の軸心40aと略直角に設けられた上レース着座面42と、主軸受34の上部に主軸受34の軸心40bと略直角に設けられシャフト26、および回転子6の重力方向の荷重を支持するスラスト摺動部44と、上レース着座面42とスラスト摺動部44との間に設けられたスラストボールベアリング46を備え、レシプロ式密閉型圧縮機を形成している。   The compression element 10 is provided in the shaft 26 having the eccentric shaft portion 24 formed through the main shaft portion 20 and the flange portion 22, the cylinder block 32 forming the compression chamber 30, and the cylinder block 32, and supports the shaft 26. The main bearing 34 is provided. Further, the compression element 10 includes a piston 36 that reciprocates within the compression chamber 30, and a connection mechanism 38 that connects the piston 36 and the eccentric shaft portion 24. Further, the compression element 10 includes an upper race seating surface 42 provided at a lower portion 39 of the flange portion 22 of the shaft 26 and provided substantially at right angles to the axis 40 a of the main shaft portion 20, and the main bearing 34 above the main bearing 34. A thrust sliding portion 44 provided substantially perpendicular to the shaft center 40 b and supporting the load in the gravity direction of the shaft 26 and the rotor 6, and a thrust provided between the upper race seating surface 42 and the thrust sliding portion 44. A ball bearing 46 is provided to form a reciprocating hermetic compressor.

シャフト26は、一端が密閉容器2内に貯留した潤滑油12に連通する給油機構50と、主軸部20に給油機構50によって汲み上げられた潤滑油12の一部をスラスト摺動部44に供給する給油溝52を有している。   The shaft 26 supplies an oil supply mechanism 50 having one end communicating with the lubricating oil 12 stored in the sealed container 2 and a part of the lubricating oil 12 pumped up by the oil supply mechanism 50 to the main shaft portion 20 to the thrust sliding portion 44. An oil supply groove 52 is provided.

電動要素8は、シリンダーブロック32の下方に固定された固定子4と、主軸部20に焼嵌めなどで固定された回転子6とから構成されている。   The electric element 8 includes a stator 4 fixed below the cylinder block 32 and a rotor 6 fixed to the main shaft portion 20 by shrink fitting.

スラストボールベアリング46は、複数のボール60と、ボール60を保持するホルダー部62と、ボール60の上下に各々配設された上レース64と下レース66を備えている。そして、上レース64は、ツバ部22の上レース着座面42と接しており、下レース66は、スラスト摺動部44と接している。   The thrust ball bearing 46 includes a plurality of balls 60, a holder portion 62 that holds the balls 60, and an upper race 64 and a lower race 66 that are respectively disposed above and below the balls 60. The upper race 64 is in contact with the upper race seating surface 42 of the collar portion 22, and the lower race 66 is in contact with the thrust sliding portion 44.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電動要素8に外部電源(図示せず)より通電がされると、回転子6が回転し、これに伴
ってシャフト26が回転する。そして、偏心軸部24の運動が連結機構38を介してピストン36に伝えられる。このことにより、ピストン36は圧縮室30内で往復運動を行い、圧縮要素10が所定の圧縮動作を行う。
When the electric element 8 is energized from an external power source (not shown), the rotor 6 rotates and the shaft 26 rotates accordingly. Then, the motion of the eccentric shaft portion 24 is transmitted to the piston 36 via the coupling mechanism 38. As a result, the piston 36 reciprocates in the compression chamber 30, and the compression element 10 performs a predetermined compression operation.

それにより、冷媒ガスは冷却システム(図示せず)から圧縮室30内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。   Thereby, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber 30 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged again to the cooling system.

このときにシャフト26の給油機構50は、潤滑油12を汲み上げ、各摺動部(図示せず)を潤滑する。そして、潤滑油12の一部は、給油溝52からスラスト摺動部44へ供給されてスラストボールベアリング46を潤滑する。   At this time, the oil supply mechanism 50 of the shaft 26 draws up the lubricating oil 12 and lubricates each sliding portion (not shown). A part of the lubricating oil 12 is supplied from the oil supply groove 52 to the thrust sliding portion 44 to lubricate the thrust ball bearing 46.

シャフト26と回転子6の重量は、スラストボールベアリング46で支えられると共に、シャフト26の回転時は、ボール60が上レース64と下レース66の間で転がる。このことにより、シャフト26を回転させるトルクは、スラストすべり軸受けに比べて小さくなる。そのために、スラスト軸受けでの損失を小さくすることができ、入力を低減することができるので、圧縮動作を高効率で行うことができる。   The weight of the shaft 26 and the rotor 6 is supported by a thrust ball bearing 46, and the ball 60 rolls between the upper race 64 and the lower race 66 when the shaft 26 rotates. As a result, the torque for rotating the shaft 26 is smaller than that of the thrust slide bearing. Therefore, the loss in the thrust bearing can be reduced and the input can be reduced, so that the compression operation can be performed with high efficiency.

特開2002−156165号公報JP 2002-156165 A 特開2005−127305号公報JP 2005-127305 A

しかしながら、従来の潤滑油12では粘度をVG22以下に低下させた場合、耐摩耗性が低下する。特に粘度をVG10以下にした場合においては、スラストボールベアリング46の回転時は、ボール60が上レース64と下レース66の間での転がりに加えて滑りが生じる。その際に、ボール60が上レース64と下レース66の間での潤滑状態は点接触となり、異常摩耗が生じ入力が増加するという問題が有った。   However, when the viscosity of the conventional lubricating oil 12 is lowered to VG22 or less, the wear resistance is lowered. In particular, when the viscosity is VG10 or less, the ball 60 slips in addition to rolling between the upper race 64 and the lower race 66 when the thrust ball bearing 46 rotates. At this time, the ball 60 is in a point contact state between the upper race 64 and the lower race 66, which causes a problem that abnormal wear occurs and input increases.

また、一般的に点接触等の耐摩耗性の改善としては、トリクレジルホスフェイト(TCP)を添加する方法が採用されているが、従来の潤滑油12は、ジエステルもしくはテトラエステルからなるエステル油であることから、エステル自身のもつ高い吸着性のため、トリクレジルホスフェイト(TCP)の吸着反応が阻害され、極圧添加剤としての効果が殆ど認められず、トリクレジルホスフェイト(TCP)を添加による耐摩耗性の改善が出来ないという問題があった。   In general, a method of adding tricresyl phosphate (TCP) is adopted as an improvement in wear resistance such as point contact, but the conventional lubricating oil 12 is an ester composed of a diester or a tetraester. Since it is an oil, the adsorption reaction of tricresyl phosphate (TCP) is inhibited due to the high adsorptivity of the ester itself, and the effect as an extreme pressure additive is hardly recognized, and tricresyl phosphate ( There was a problem that the wear resistance could not be improved by adding TCP).

本発明は、従来の問題を解決するもので、モノエステルを50〜95wt%含有し、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%含有するエステル油を用いることで、エステル油の粘度を低下させても、冷媒圧縮機の高い効率と高い信頼性を維持することを目的とする。   The present invention solves the conventional problems. By using an ester oil containing 50 to 95 wt% monoester and containing 5 to 50 wt% of at least one diester or tetraester, the viscosity of the ester oil is determined. The purpose is to maintain the high efficiency and high reliability of the refrigerant compressor even if it is reduced.

上記課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内に貯留するエステル油のベース油を、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%からなるものとし、前記ベース油に極圧添加剤を含有させたもので、粘度の低いベース油を使用しても耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止できる。   In order to solve the above-mentioned problems, the refrigerant compressor of the present invention uses a base oil of ester oil stored in a sealed container as a monoester: 50 to 95 wt%, and at least one kind of diester or tetraester is 5 to 50 wt%. The base oil contains an extreme pressure additive, and even when a base oil having a low viscosity is used, the wear resistance is improved and abnormal wear can be prevented.

本発明の冷媒圧縮機は、エステル油のベース油をモノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%からなるものとし、前記ベース油に極圧添加剤を含有させることにより、粘度の低いベース油を使用しても耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止することで、高効率で信頼性が高い冷媒圧縮機を得ることができる。   In the refrigerant compressor of the present invention, the base oil of the ester oil is monoester: 50 to 95 wt%, and at least one diester or tetraester is 5 to 50 wt%, and an extreme pressure additive is added to the base oil. By containing, the wear resistance is improved even when a base oil having a low viscosity is used, and a highly efficient and reliable refrigerant compressor can be obtained by preventing abnormal wear.

本発明の実施の形態1における冷媒圧縮機の断面図Sectional drawing of the refrigerant compressor in Embodiment 1 of this invention. 図1におけるA部の拡大図Enlarged view of part A in FIG. 同実施の形態1におけるトリクレジルホスフェイト(TCP)の効果を示した図The figure which showed the effect of the tricresyl phosphate (TCP) in Embodiment 1 従来の冷媒圧縮機の断面図Sectional view of a conventional refrigerant compressor 図4におけるB部の拡大図Enlarged view of part B in FIG.

請求項1に記載の発明は、密閉容器内に、粘度がVG3〜VG22のエステル油を貯留するとともに、電動要素と、前記電動要素によって駆動され、冷媒を圧縮する圧縮要素を収容し、前記油のベース油を、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%含有するものとし、前記ベース油に極圧添加剤を含有したものである。   According to the first aspect of the present invention, the ester oil having a viscosity of VG3 to VG22 is stored in an airtight container, and the electric element and a compression element that is driven by the electric element and compresses the refrigerant are accommodated in the oil container. The base oil is a monoester: 50 to 95 wt%, containing at least one diester or tetraester in an amount of 5 to 50 wt%, and the base oil contains an extreme pressure additive.

かかることにより、ベース油の粘度をVG3〜VG22としても耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止できる。   As a result, even when the base oil has a viscosity of VG3 to VG22, the wear resistance is improved and abnormal wear can be prevented.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ベース油に含有される極圧添加剤の量を、0.1〜3.0wt%としたものである。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the amount of the extreme pressure additive contained in the base oil is 0.1 to 3.0 wt%.

かかることにより、前記ベース油の粘度を低下させても耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止できる。   As a result, even if the viscosity of the base oil is reduced, the wear resistance is improved and abnormal wear can be prevented.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載または請求項2に記載の発明において、前記極圧添加剤を、トリクレジルホスフェイト(TCP)、トリブチルホスフェイト(TBP)、トリフェニルホスフェイト(TPP)等のリン系添加剤としたものである。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the extreme pressure additive is tricresyl phosphate (TCP), tributyl phosphate (TBP), triphenyl phosphate. This is a phosphorus additive such as fate (TPP).

かかることにより、摺動部表面に吸着層を生成することでベース油の粘度が低下しても耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止できる。   As a result, by forming an adsorption layer on the surface of the sliding portion, even if the viscosity of the base oil is reduced, the wear resistance is improved and abnormal wear can be prevented.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記冷媒を、R134a、R134aを主成分とする混合物、R1234yf、またはR1234yfを主成分とする混合物としたものである。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the refrigerant is a mixture containing R134a, R134a as a main component, R1234yf, or a mixture containing R1234yf as a main component. It is what.

かかることにより、前記ベース油に前記冷媒が溶け込み、前記ベース油の粘度が低下しても、前記極圧添加剤の効果によって耐摩耗性が向上し、異常摩耗を防止できる。   Thus, even if the refrigerant dissolves in the base oil and the viscosity of the base oil decreases, the wear resistance is improved by the effect of the extreme pressure additive, and abnormal wear can be prevented.

請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、前記圧縮要素を、回転子と回転子に連結されたシャフトの自重を支えるスラスト軸受部を有する構成とし、前記スラスト軸受部を、スラストボールベアリングで構成したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the compression element includes a thrust bearing portion that supports a rotor and a weight of a shaft connected to the rotor. And the thrust bearing portion is constituted by a thrust ball bearing.

かかることにより、スラストボールベアリングにおいて点接触によるすべりが生じても異常摩耗を防止し、効率低下が防止できる。   As a result, even if slip occurs due to point contact in the thrust ball bearing, abnormal wear can be prevented and efficiency reduction can be prevented.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態よってこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における、冷媒圧縮機の断面図である。図2は、同実施の形態1における図1のA部の拡大図である。図3は、同実施の形態1におけるトリクレジルホスフェイト(TCP)の効果を示した図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerant compressor in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a part A in FIG. 1 in the first embodiment. FIG. 3 shows the effect of tricresyl phosphate (TCP) in the first embodiment.

図1、図2において、密閉容器102内には、固定子104と回転子106を具備した電動要素108と、この電動要素108によって回転駆動される圧縮要素110がそれぞれ収納されている。また密閉容器102内の底部には、エステル油112が貯留されている。このエステル油112は、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%とするベース油に、3.0wt%のトリクレジルホスフェイト(TCP)を含有したVG5のエステル油112である。   In FIG. 1 and FIG. 2, the hermetic container 102 accommodates an electric element 108 including a stator 104 and a rotor 106, and a compression element 110 that is rotationally driven by the electric element 108. An ester oil 112 is stored at the bottom of the sealed container 102. This ester oil 112 contained 3.0 wt% tricresyl phosphate (TCP) in a base oil containing 5 to 50 wt% monoester: 50 to 95 wt%, at least one kind of diester or tetraester. This is an ester oil 112 of VG5.

また、電動要素108と圧縮要素110とは一体に組み立てられて圧縮機構114を形成し、この圧縮機構114は、複数のコイルばね116によって密閉容器102内で弾性的に支持されている。   The electric element 108 and the compression element 110 are assembled together to form a compression mechanism 114, and the compression mechanism 114 is elastically supported in the sealed container 102 by a plurality of coil springs 116.

圧縮要素110は、主軸部120とツバ部122を介して形成された偏心軸部124を備えたシャフト126と、圧縮室130を形成するシリンダーブロック132と、シリンダーブロック132に設けられ、かつシャフト126を支持する主軸受134とを備えている。   The compression element 110 includes a shaft 126 having an eccentric shaft portion 124 formed via a main shaft portion 120 and a flange portion 122, a cylinder block 132 that forms a compression chamber 130, a cylinder block 132, and the shaft 126. And a main bearing 134 for supporting the.

さらに、圧縮要素110は、圧縮室130内で往復運動するピストン136と、ピストン136と偏心軸部124を連結する連結機構138とを備えている。そして、圧縮要素110は、シャフト126のツバ部122の下部139に設けられ、主軸部120の軸心140aと略直角に設けられた上レース着座面142と、主軸受134の上部に主軸受134の軸心140bと略直角に設けられ、かつシャフト126や回転子106の重力方向の荷重を支持するスラスト摺動部144と、上レース着座面142とスラスト摺動部144との間に設けられたスラストボールベアリング146を備え、これらによってレシプロ式密閉型圧縮機を構成している。   Further, the compression element 110 includes a piston 136 that reciprocates within the compression chamber 130, and a connection mechanism 138 that connects the piston 136 and the eccentric shaft portion 124. The compression element 110 is provided at the lower portion 139 of the flange portion 122 of the shaft 126, the upper race seating surface 142 provided substantially at right angles to the axis 140 a of the main shaft portion 120, and the main bearing 134 above the main bearing 134. And a thrust sliding portion 144 that supports the load in the gravity direction of the shaft 126 and the rotor 106, and is provided between the upper race seating surface 142 and the thrust sliding portion 144. A thrust ball bearing 146 is provided, and these constitute a reciprocating hermetic compressor.

シャフト126は、一端が密閉容器102内に貯留したVG5のエステル油112に連通した給油機構150と、主軸部120に給油機構150によって汲み上げられたVG5のエステル油112の一部をスラスト摺動部144に供給する給油溝152とを有している。   The shaft 126 has an oil supply mechanism 150 having one end communicating with the ester oil 112 of VG5 stored in the sealed container 102 and a part of the ester oil 112 of VG5 pumped up by the oil supply mechanism 150 to the main shaft 120. And an oil supply groove 152 to be supplied to 144.

電動要素108は、シリンダーブロック132の下方に固定された固定子104と主軸部120に焼嵌めなどで固定された回転子106とから構成されている。   The electric element 108 includes a stator 104 fixed below the cylinder block 132 and a rotor 106 fixed to the main shaft portion 120 by shrink fitting or the like.

スラストボールベアリング146は、複数のボール160と、ボール160を保持するホルダー部162と、ボール160の上下に各々配設された上レース164と下レース166とを備えている。そして、上レース164は、ツバ部122の上レース着座面142と接しており、下レース166は、スラスト摺動部144と接している。   The thrust ball bearing 146 includes a plurality of balls 160, a holder portion 162 that holds the balls 160, and an upper race 164 and a lower race 166 that are respectively disposed above and below the ball 160. The upper race 164 is in contact with the upper race seating surface 142 of the collar portion 122, and the lower race 166 is in contact with the thrust sliding portion 144.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。   The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

電動要素108に外部電源(図示せず)より通電がされると、回転子106が回転しこ
れに伴ってシャフト126が回転する。そして、偏心軸部124の旋回運動が、連結機構138を介して往復運動に変換され、ピストン136に伝えられる。このことにより、ピストン136は、圧縮室130内で往復運動を行い、圧縮要素110が所定の圧縮動作を行う。
When the electric element 108 is energized from an external power source (not shown), the rotor 106 rotates and the shaft 126 rotates accordingly. Then, the turning motion of the eccentric shaft portion 124 is converted into a reciprocating motion via the coupling mechanism 138 and transmitted to the piston 136. As a result, the piston 136 reciprocates in the compression chamber 130, and the compression element 110 performs a predetermined compression operation.

その結果、冷媒ガスは冷却システム(図示せず)から圧縮室130内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。   As a result, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber 130 from the cooling system (not shown), compressed, and then discharged again to the cooling system.

このときに、シャフト126の給油機構150は、VG5のエステル油112を汲み上げ、各摺動部(図示せず)を潤滑する。そして、VG5のエステル油112の一部は、給油溝152からスラスト摺動部144へ供給されてスラストボールベアリング146を潤滑する。   At this time, the oil supply mechanism 150 of the shaft 126 pumps up the ester oil 112 of VG5 and lubricates each sliding portion (not shown). A part of the ester oil 112 of VG 5 is supplied from the oil supply groove 152 to the thrust sliding portion 144 to lubricate the thrust ball bearing 146.

シャフト126と回転子106の重量は、スラストボールベアリング146で支えられると共に、シャフト126の回転時は、ボール160が上レース164と下レース166との間で転がる。このことにより、シャフト126を回転させるトルクは、スラストすべり軸受けに比べて小さくなる。   The weight of the shaft 126 and the rotor 106 is supported by a thrust ball bearing 146, and the ball 160 rolls between the upper race 164 and the lower race 166 when the shaft 126 rotates. As a result, the torque for rotating the shaft 126 is smaller than that of the thrust slide bearing.

さらに、VG5のエステル油112を使用することにより、シャフト126の回転時において、ボール160が上レース164と下レース166との間で点接触による滑りが生じても、添加しているトリクレジルホスフェイト(TCP)により、摺動部表面にリン化鉄ができる。その結果、異常摩耗による摺動損失の増加が防止でき、転がりの優位性を確保することができる。これに伴って、潤滑油の低粘度化による全摺動部の損失を小さくすることができ、入力を低減することができるので、圧縮動作を高効率で行うことができる。   Further, by using the ester oil 112 of VG5, even if the ball 160 slips due to point contact between the upper race 164 and the lower race 166 when the shaft 126 rotates, the added tricresyl is added. The phosphate (TCP) forms iron phosphide on the sliding surface. As a result, an increase in sliding loss due to abnormal wear can be prevented, and the superiority of rolling can be ensured. Along with this, the loss of all the sliding parts due to the lowering of the viscosity of the lubricating oil can be reduced and the input can be reduced, so that the compression operation can be performed with high efficiency.

ここで、図3を用いて、ベース油を、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%からなるものとした場合のトリクレジルホスフェイト(TCP)の効果を説明する。   Here, referring to FIG. 3, tricresyl phosphate (TCP) when the base oil is monoester: 50 to 95 wt% and at least one of diester or tetraester is 5 to 50 wt%. The effect of will be described.

図3は、ボール・オン・ディスク式摩耗試験機を用いたR134a冷媒(圧力:0.4MPa)雰囲気下で、ヘルツの接触荷重が300MPaで摺動速度:0.7m/s、摺動時間:1800secの条件下において、従来のエステル油、従来のエステル油にトリクレジルホスフェイト(TCP)を2.0wt%含有させた油、本発明のベース油、本発明のベース油にトリクレジルホスフェイト(TCP)を0.1wt%含有させた油、本発明のベース油にトリクレジルホスフェイト(TCP)を3.0wt%含有させた油(各油の温度:80℃)の摩耗特性を評価した結果である。   FIG. 3 shows an R134a refrigerant (pressure: 0.4 MPa) atmosphere using a ball-on-disk wear tester, a Hertz contact load of 300 MPa, a sliding speed: 0.7 m / s, and a sliding time: Under the condition of 1800 sec, the conventional ester oil, the conventional ester oil containing 2.0 wt% of tricresyl phosphate (TCP), the base oil of the present invention, and the tricresyl phosphine of the base oil of the present invention Wear characteristics of oil containing 0.1 wt% of fate (TCP) and oil containing 3.0 wt% of tricresyl phosphate (TCP) in the base oil of the present invention (temperature of each oil: 80 ° C.) It is the result of evaluation.

評価は、従来のエステル油での摩耗量に対する各油の摩耗量の比を求めて行った。   The evaluation was performed by determining the ratio of the wear amount of each oil to the wear amount of the conventional ester oil.

図3に示した結果から、ジエステル、テトラエステルからなる従来のエステル油においては、トリクレジルホスフェイト(TCP)を含有しても摩耗量比が99.5%と殆ど耐摩耗性の改善効果がないことがわかる。また、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%とした本発明のベース油においては、摩耗量比が109.8%と摩耗量が増加する傾向にある。このことは、本発明のベース油がジエステル、テトラエステルに比較して吸着性が低いモノエステルを50wt%以上有していることによると考えられる。   From the results shown in FIG. 3, in the conventional ester oil composed of a diester and a tetraester, the wear amount ratio is almost 99.5% even if tricresyl phosphate (TCP) is contained. You can see that there is no. Further, in the base oil of the present invention in which the monoester: 50 to 95 wt% and at least one of diester or tetraester is 5 to 50 wt%, the wear amount ratio is 109.8% and the wear amount tends to increase. is there. This is considered to be due to the fact that the base oil of the present invention has 50 wt% or more of monoesters having lower adsorptivity than diesters and tetraesters.

しかしながら、本発明のベース油にトリクレジルホスフェイト(TCP)を0.1wt%含有させた油では、摩耗率が80.3%と減少した。さらに本発明のベース油にトリク
レジルホスフェイト(TCP)を3.0wt%含有させた油では、摩耗率が46.4%と約半減した。
However, in the case where the base oil of the present invention contains 0.1 wt% tricresyl phosphate (TCP), the wear rate was reduced to 80.3%. Furthermore, in the oil containing 3.0 wt% of tricresyl phosphate (TCP) in the base oil of the present invention, the wear rate was reduced by about half to 46.4%.

このことは、本発明のベース油がジエステル、テトラエステルに比較して吸着性が低いモノエステルを50wt%以上有していることから油に含有しているトリクレジルホスフェイト(TCP)が優先的に摺動面と反応して吸着層を生成することが可能となり、その結果、耐摩耗性が向上したと考えられる。また、トリクレジルホスフェイト(TCP)の含有量を0.1wt%から3.0wt%に増加することで耐摩耗性の向上が図れていることからも、本発明のベース油へのトリクレジルホスフェイト(TCP)含有が有効に働いていることが分る。   This is because the tricresyl phosphate (TCP) contained in the oil has priority because the base oil of the present invention has 50 wt% or more of a monoester having a lower adsorptivity than diester and tetraester. Thus, it is possible to react with the sliding surface to generate an adsorption layer, and as a result, it is considered that the wear resistance is improved. In addition, since the wear resistance is improved by increasing the content of tricresyl phosphate (TCP) from 0.1 wt% to 3.0 wt%, the tricres in the base oil of the present invention is also improved. It can be seen that the inclusion of zircphosphate (TCP) works effectively.

したがって、本実施の形態1におけるベース油を、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%とし、前記ベース油に3.0wt%のトリクレジルホスフェイト(TCP)を含有するVG5のエステル油を用いることで冷媒の溶け込み等によりでベース油の粘度が低下し、スラストボールベアリングにおいて点接触によるすべりが生じても、トリクレジルホスフェイト(TCP)が摺動部表面に吸着層を生成することにより、異常摩耗を防止し、信頼性および効率の向上が図れる。   Therefore, the base oil in the first embodiment is monoester: 50 to 95 wt%, at least one diester or tetraester is 5 to 50 wt%, and the base oil has 3.0 wt% of tricresyl phosphate. Even if the viscosity of the base oil decreases due to the melting of the refrigerant by using the ester oil of VG5 containing (TCP), slippage due to point contact occurs in the thrust ball bearing, tricresyl phosphate (TCP) By generating the adsorption layer on the surface of the sliding portion, abnormal wear can be prevented, and reliability and efficiency can be improved.

また、今回ベース油に3.0wt%のトリクレジルホスフェイト(TCP)を含有するVG5のエステル油としたが、図3に示す結果から、含有するトリクレジルホスフェイト(TCP)量が0.1wt%〜3.0wt%の範囲で有効な効果が得られることは明白である。   Moreover, although it was set as ester oil of VG5 which contains 3.0 wt% tricresyl phosphate (TCP) in base oil this time, from the result shown in FIG. 3, the amount of tricresyl phosphate (TCP) to contain is 0. It is clear that an effective effect can be obtained in the range of 0.1 wt% to 3.0 wt%.

さらに、同様のリン系極圧添加剤であるトリブチルホスフェイト(TBP)ならびにトリフェニルホスフェイト(TPP)等の添加剤を同様に添加しても、同等の効果が得られることはいうまでもない。   Furthermore, it is needless to say that the same effect can be obtained even if additives such as tributyl phosphate (TBP) and triphenyl phosphate (TPP) which are the same phosphorus extreme pressure additives are added in the same manner. .

また、今回冷媒としてR134aを例に挙げて説明したが、使用する冷媒をR134aと同じくエステル油と相溶性があり、冷媒自身の吸着性が低いR134aを主成分とする混合物、R1234yf、またはR1234yfを主成分とする混合物としても同様の効果が期待できる。   In addition, although R134a has been described as an example of the refrigerant this time, the mixture used is R1234yf, or R1234yf, the main component of which is compatible with ester oil as R134a and has a low adsorptivity of the refrigerant itself. The same effect can be expected from a mixture containing the main component.

なお、本実施の形態1においては、一定速度の圧縮機の場合についてのべたが、インバーター化に伴い、冷媒圧縮機の低速化が進む中、特に20Hzを切るような超低速運転においては、さらに油膜生成が困難になり、60Hz以上高速運転においてはさらに摺動部周辺の温度が上昇して油の粘度が低下し、潤滑状態が厳しくなるが、かかる場合に実施しても、本発明の効果が顕著に得られることはいうまでもない。   In the first embodiment, the case of a constant speed compressor has been described. However, as the speed of the refrigerant compressor is reduced along with the inverter, especially in the ultra-low speed operation of less than 20 Hz, Oil film generation becomes difficult, and in high speed operation at 60 Hz or higher, the temperature around the sliding portion further rises and the viscosity of the oil decreases and the lubrication state becomes severe. Even in such a case, the effect of the present invention is achieved. Needless to say, can be obtained remarkably.

また、本実施の形態1において往復動式の冷媒圧縮機を例示して説明したが、回転式やスクロール式、振動式等、摺動部や吐出弁を有する他の圧縮機においても、同様の効果が得られることは言うまでもない。   Further, in the first embodiment, the reciprocating refrigerant compressor has been described as an example, but the same applies to other compressors having a sliding portion and a discharge valve such as a rotary type, a scroll type, and a vibration type. Needless to say, an effect can be obtained.

以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は、低粘度潤滑剤を用いながら信頼性が高い圧縮機を提供することが可能となるので、冷凍サイクルを用いた機器に幅広く適用できる。   As described above, the refrigerant compressor according to the present invention can provide a highly reliable compressor using a low-viscosity lubricant, and thus can be widely applied to devices using a refrigeration cycle.

102 密閉容器
106 回転子
108 電動要素
110 圧縮要素
112 エステル油
126 シャフト
144 スラスト摺動部
146 スラストボールベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Sealed container 106 Rotor 108 Electric element 110 Compression element 112 Ester oil 126 Shaft 144 Thrust sliding part 146 Thrust ball bearing

Claims (5)

密閉容器内に、粘度がVG3〜VG22のエステル油を貯留するとともに、電動要素と前記電動要素によって駆動され、かつ冷媒を圧縮する圧縮要素を収容し、前記エステル油のベース油を、モノエステル:50〜95wt%、ジエステルもしくはテトラエステルの少なくとも1種類以上を5〜50wt%からなるものとし、さらに、前記ベース油に、極圧添加剤を含有した冷媒圧縮機。 In the airtight container, ester oil having a viscosity of VG3 to VG22 is stored, an electric element and a compression element driven by the electric element and compressing refrigerant are accommodated, and the base oil of the ester oil is monoester: A refrigerant compressor comprising 50 to 95 wt%, 5 to 50 wt% of at least one diester or tetraester, and further containing an extreme pressure additive in the base oil. 前記ベース油に含有される極圧添加剤の量を、0.1〜3.0wt%とした請求項1に記載の冷媒圧縮機。 The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the amount of the extreme pressure additive contained in the base oil is 0.1 to 3.0 wt%. 前記ベース油に含有される前記極圧添加剤を、トリクレジルホスフェイト(TCP)、トリブチルホスフェイト(TBP)、トリフェニルホスフェイト(TPP)等のリン系添加剤とした請求項1または2に記載の冷媒圧縮機。 The extreme pressure additive contained in the base oil is a phosphorus additive such as tricresyl phosphate (TCP), tributyl phosphate (TBP), or triphenyl phosphate (TPP). The refrigerant compressor described in 1. 前記冷媒をR134a、R134aを主成分とする混合物、R1234yf、またはR1234yfを主成分とする混合物とした請求項1から3のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。 The refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the refrigerant is a mixture containing R134a, R134a as a main component, R1234yf, or a mixture containing R1234yf as a main component. 前記圧縮要素を、回転子と回転子に連結されたシャフトの自重を支えるスラスト軸受部を有する構成とし、前記スラスト軸受部をスラストボールベアリングを具備する構成とした請求項1から4のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。 5. The compression element according to claim 1, wherein the compression element includes a rotor and a thrust bearing portion that supports a weight of a shaft connected to the rotor, and the thrust bearing portion includes a thrust ball bearing. The refrigerant compressor according to item.
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