JP2023033383A - Hermetic refrigerant compressor and refrigerator-freezer using the same - Google Patents

Hermetic refrigerant compressor and refrigerator-freezer using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic refrigerant compressor with a thrust bearing which eliminates a need of special treatment on sliding surfaces to achieve high efficiency and can avoid increase in an overall height without making a flange part excessively thin.
SOLUTION: In a hermetic refrigerant compressor, a thrust bearing (e.g., a thrust ball bearing 210) is provided on a thrust surface 136 of a main bearing 134. A crank shaft 120 has a flange part 128 which connects a spindle 124 with an eccentric shaft 122. A distance between an axis of the compression chamber 133 and a second end of a sliding surface (an end opposite to the compression chamber 133, a sliding surface lower end 139) of the main bearing 134 is a distance L, and a distance between the axis of the compression chamber 133 and a first end of the sliding surface (an end at the compression chamber 133 side, a sliding surface upper end 138) of the main bearing 134 is a distance La. When the distance L is in a range of 38 mm to 51 mm, the distance La is less than or equal to 16 mm.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

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密閉型の冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置に関する。 The present invention relates to a hermetic refrigerant compressor used in refrigerators, air conditioners, etc., and a freezer/refrigerator using the same.

近年、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密閉型冷媒圧縮機の開発が進められている。例えば、高効率化を図るために、密閉型冷媒圧縮機が備える摺動部材において、その摺動面に種々の被膜を形成するとともに、より低粘度の潤滑油を用いることが提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, development of highly efficient hermetic refrigerant compressors that reduce the use of fossil fuels has been promoted. For example, in order to improve the efficiency, it has been proposed to form various coatings on the sliding surfaces of the sliding members provided in the hermetic refrigerant compressors and to use lubricating oil with a lower viscosity.

密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器内に潤滑油が貯留されるとともに、電動要素および圧縮要素が収容されている。圧縮要素は、摺動部材として、例えば、クランクシャフト、ピストン、連結手段のコンロッド等を備えており、クランクシャフトの主軸および主軸受、ピストンおよびボア、ピストンピンおよびコンロッド、クランクシャフトの偏心軸およびコンロッド等は、いずれも互いに摺動部を形成している。 A hermetic refrigerant compressor stores lubricating oil in a hermetically sealed container, and houses an electric element and a compression element. The compression element includes, as sliding members, for example, a crankshaft, a piston, a connecting rod of a connecting means, etc., and includes the main shaft and main bearing of the crankshaft, the piston and bore, the piston pin and connecting rod, the eccentric shaft and connecting rod of the crankshaft. etc. form sliding portions with each other.

潤滑油としてより低粘度のものを用いる密閉型冷媒圧縮機としては、例えば、特許文献1に開示される往復圧縮機が挙げられる。この往復圧縮機で用いられる潤滑油としては、その粘度が、40℃の動粘度で3mm2 /S~10mm2 /Sの範囲内のものが挙げられている。 An example of a hermetic refrigerant compressor that uses low-viscosity lubricating oil is the reciprocating compressor disclosed in Patent Document 1. The lubricating oil used in this reciprocating compressor has a kinematic viscosity at 40° C. of 3 mm 2 /S to 10 mm 2 /S.

潤滑油が低粘度であると油膜が形成されにくくなるが、特許文献1に開示される往復圧縮機(密閉型冷媒圧縮機)では、摺動部を構成する摺動部材の表面(摺動面)に対して特殊な処理を施すことによって、油膜を形成しやすくしている。これにより、低粘度の潤滑油を用いて油膜が薄い状態であっても、ピストンおよびコンロッドにおける摩耗または焼付きの防止を図っている。 If the lubricating oil has a low viscosity, it becomes difficult to form an oil film. ) is subjected to a special treatment to facilitate the formation of an oil film. As a result, wear or seizure of the piston and connecting rod is prevented even when the lubricating oil of low viscosity is used and the oil film is thin.

また、高効率化の取組みとしては、低粘度の潤滑油を用いる以外に主軸受にスラストベアリングを設ける構成も知られている。例えば、特許文献2に開示される密閉型圧縮機では、主軸受のスラスト面にスラストベアリングが設けられており、このスラストボールベアリングは、保持器に保持された複数の転動体(例えばボール)と、転動体の上下に設けられる上レースおよび下レースとを備えている。転動体は上レースおよび下レースに点接触の状態で転動するため、スラストベアリングは転がり軸受として機能する。このような転がり軸受では、垂直方向の荷重を支持しながら少ない摩擦で主軸を回転させることが可能であるため、密閉型冷媒圧縮機を有効に高効率化することができる。 In addition to using low-viscosity lubricating oil, a configuration in which a thrust bearing is provided in the main bearing is also known as an effort to improve efficiency. For example, in the hermetic compressor disclosed in Patent Document 2, a thrust bearing is provided on the thrust surface of the main bearing. , an upper race and a lower race provided above and below the rolling element. Since the rolling elements roll on the upper race and the lower race in a state of point contact, the thrust bearing functions as a rolling bearing. With such a rolling bearing, it is possible to rotate the main shaft with little friction while supporting a load in the vertical direction, so it is possible to effectively improve the efficiency of the hermetic refrigerant compressor.

ところで、密閉型冷媒圧縮機の高効率化は、これを用いた冷凍・冷蔵装置の省エネルギー化を図ることができる。高効率化の他に冷凍・冷蔵装置を省エネルギー化する取組みとしては、密閉型冷媒圧縮機を低速運転化することが知られており、密閉型冷媒圧縮機においては、この低速運転に好適化することが可能な構成が提案されている。 By the way, the improvement of the efficiency of the hermetic refrigerant compressor can achieve the energy saving of the freezer/refrigerator using it. In addition to improving efficiency, it is known that low-speed operation of hermetic refrigerant compressors is one of the efforts to save energy in freezing and refrigerating equipment. A possible configuration has been proposed.

例えば、特許文献3に開示される圧縮機(密閉型冷媒圧縮機)では、低速運転時に、シリンダとピストンとの間に供給される潤滑油の量が低下することを回避するために、クランクシャフトの主軸と偏心軸との間で径方向に突出するフランジ部の厚さを4mm以下とする構成が記載されている。これにより、シリンダの断面積を小さくしなくてもシリンダ全体を低い位置にすることができるので、潤滑油がピストン上面に到達しやすくなり、シリンダとピストンとの間に供給される潤滑油の量を増加できると記載されている。 For example, in the compressor (hermetic refrigerant compressor) disclosed in Patent Document 3, the crankshaft A configuration is described in which the thickness of the radially protruding flange portion between the main shaft and the eccentric shaft is set to 4 mm or less. As a result, the entire cylinder can be lowered without reducing the cross-sectional area of the cylinder, so the lubricating oil can easily reach the upper surface of the piston, and the amount of lubricating oil supplied between the cylinder and the piston can be increased.

特許第5222244号公報Japanese Patent No. 5222244 特許第6469575号公報Japanese Patent No. 6469575 特開2018-035727号公報JP 2018-035727 A

密閉型冷媒圧縮機に対する近年の高効率化はより一層高いレベルとなっている。特許文献2のように主軸受にスラストベアリングを設けることで、さらなる高効率化が可能であるものの、スラストベアリングの存在により密閉型冷媒圧縮機の全高が増大する。このような密閉型冷媒圧縮機を冷凍・冷蔵装置に搭載すると、当該冷凍・冷蔵装置の機械室の拡張が必要となり、冷凍・冷蔵装置の庫内容積が縮小することになる。 In recent years, the efficiency of hermetic refrigerant compressors has reached an even higher level. By providing a thrust bearing to the main bearing as in Patent Document 2, the efficiency can be further improved, but the presence of the thrust bearing increases the overall height of the hermetic refrigerant compressor. When such a hermetic refrigerant compressor is installed in a freezing/refrigerating apparatus, the mechanical chamber of the freezing/refrigerating apparatus needs to be expanded, and the internal volume of the freezing/refrigerating apparatus is reduced.

特許文献2では、全高の増大を回避する先行技術として、シリンダブロックの支持部の肉厚を薄くする例を挙げており、この先行技術については、支持部の肉厚を薄くするとシリンダブロックの剛性が低下して主軸受が変形しやすくなるという課題を指摘している。そのため、特許文献2では、支持部の肉厚を薄くせずに全高の増大を回避できる構成を採用している。 In Patent Document 2, as a prior art for avoiding an increase in overall height, an example of reducing the thickness of the supporting portion of the cylinder block is given. It points out the problem that the deformation of the main bearing becomes easy due to the decrease in Therefore, Patent Document 2 adopts a configuration that can avoid an increase in overall height without reducing the thickness of the support portion.

一方、特許文献3では、全高の増大を回避するために、前記の通り、クランクシャフトの主軸と偏心軸との間に位置するフランジ部の厚さを4mm以下に薄くしている。ところが、フランジ部の厚さを薄くしすぎると主軸に対して偏心軸が傾いてしまう。特許文献2および特許文献3のいずれにおいても、クランクシャフト全体が主軸受内で傾斜すると高効率化を妨げることについて記載している。しかしながら、いずれの文献においても、主軸に対する偏心軸の傾斜については想定していない。 On the other hand, in Patent Document 3, as described above, the thickness of the flange portion located between the main shaft and the eccentric shaft of the crankshaft is reduced to 4 mm or less in order to avoid an increase in overall height. However, if the thickness of the flange portion is made too thin, the eccentric shaft will be inclined with respect to the main shaft. Both Patent Literature 2 and Patent Literature 3 describe that if the crankshaft as a whole tilts within the main bearing, it hinders efficiency improvement. However, neither document assumes the inclination of the eccentric shaft with respect to the main shaft.

さらに、特許文献1のように、低粘度の潤滑油を用いると摺動部を構成する摺動部材の間での摩擦係数を低下して高効率化を図ることができるものの、摺動部の耐摩耗性を低下させるおそれがある。特許文献1では、前記の通り、摺動面に対して特殊な処理を施すことで耐摩耗性の低下を回避しているが、特殊な処理は製造コストの増加を招くことになる。 Furthermore, as in Patent Document 1, the use of a low-viscosity lubricating oil can reduce the coefficient of friction between the sliding members that constitute the sliding portion, thereby achieving high efficiency. May reduce wear resistance. In Patent Literature 1, as described above, the sliding surface is specially treated to avoid deterioration in wear resistance, but the special treatment causes an increase in manufacturing cost.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、高効率化を図るために、摺動面に特殊な処理を必要とせず、かつ、フランジ部を過剰に薄くせずに全高の増大を回避することが可能な、スラストベアリングを備える密閉型冷媒圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and in order to achieve high efficiency, it does not require special treatment on the sliding surface and does not make the flange excessively thin. It is an object of the present invention to provide a hermetic refrigerant compressor with a thrust bearing that can avoid an increase in overall height.

本発明に係る密閉型冷媒圧縮機は、前記の課題を解決するために、潤滑油を貯留する密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素および当該電動要素により駆動され冷媒を圧縮する圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、圧縮室が設けられるシリンダブロックと、前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されるピストンと、前記ピストンおよび前記偏心軸を連結する連結手段と、前記主軸を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、を備え、前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をLとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をLaとしたときに、前記距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Laは16mm以下である構成である。 In order to solve the above-described problems, a hermetic refrigerant compressor according to the present invention compresses a hermetic container that stores lubricating oil, an electric element housed in the hermetic container, and a refrigerant that is driven by the electric element. a compression element comprising a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft; a cylinder block provided with a compression chamber; a piston reciprocally inserted into the compression chamber; A main bearing that supports the main shaft; and a thrust bearing that is provided on a thrust surface of the main bearing. The first end is the first end, the opposite end is the second end, the distance between the axial center of the compression chamber and the second end of the sliding surface of the main bearing is L, the axial center of the compression chamber and the main bearing are When the distance from the first end of the sliding surface of the bearing is La, the distance La is 16 mm or less when the distance L is in the range of 38 mm to 51 mm.

前記構成によれば、スラストベアリングを備える密閉型冷媒圧縮機において、その全高に影響する距離Lを所定範囲内に特定したときに、圧縮室の軸心と主軸受の摺動面第一端との距離Laの上限を16mmに特定している。これにより、偏心軸の安定性に寄与するフランジ部を過剰に薄くすることなく、全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸への負荷を低減することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機の全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。しかも、フランジ部を過剰に薄くすることがないので、高効率化とともに良好な信頼性を実現することも可能となる。 According to the above configuration, in a hermetic refrigerant compressor provided with a thrust bearing, when the distance L affecting the overall height is specified within a predetermined range, the axial center of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing The upper limit of the distance La is specified as 16 mm. As a result, it is possible to avoid an increase in overall height without excessively thinning the flange portion, which contributes to the stability of the eccentric shaft, and reduce the load on the spindle without applying special treatment to the sliding surface. can do. As a result, the efficiency can be further improved without increasing the overall height of the hermetic refrigerant compressor. Moreover, since the flange portion is not excessively thinned, it is possible to achieve high efficiency and good reliability.

また、本発明に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成である。 Further, a freezing/refrigerating apparatus according to the present invention includes the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, a radiator, a pressure reducing device, and a heat absorber. be.

前記構成によれば、スラストベアリングを備えている密閉型冷媒圧縮機において、フランジ部を薄くせずに全高の増大を回避することが可能であり、摺動面に特殊な処理を必要としなくても主軸への負荷を低減することができる。そのため、当該密閉型冷媒圧縮機は、高効率化された良好な信頼性を有するものとなっている。冷凍・冷蔵装置が、このように高効率かつ良好な信頼性を有する密閉型冷媒圧縮機を備えることによって、その消費電力を低減することができるとともに、信頼性も高いものとすることができる。 According to the above configuration, in a hermetic refrigerant compressor having a thrust bearing, it is possible to avoid an increase in overall height without thinning the flange portion, and the sliding surface does not require special treatment. can also reduce the load on the spindle. Therefore, the hermetic refrigerant compressor has high efficiency and good reliability. By including such a highly efficient and highly reliable hermetic refrigerant compressor in a freezer/refrigerator, power consumption can be reduced and reliability can be improved.

本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

本発明では、以上の構成により、高効率化を図るために、摺動面に特殊な処理を必要とせず、かつ、フランジ部を過剰に薄くせずに全高の増大を回避することが可能な、スラストベアリングを備える密閉型冷媒圧縮機を提供することができる、という効果を奏する。 In the present invention, with the above configuration, in order to achieve high efficiency, it is possible to avoid an increase in the total height without requiring special treatment on the sliding surface and without excessively thinning the flange portion. , it is possible to provide a hermetic refrigerant compressor with a thrust bearing.

図1は、本開示の実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機の構成の一例を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example configuration of a hermetic refrigerant compressor according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、図1に示す密閉型冷媒圧縮機における距離Lおよび距離La,並びに主軸摺動部に加えられる負荷(主軸負荷)の一例を模式的に示す、当該密閉型圧縮機の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1, schematically showing an example of the distance L, the distance La, and the load applied to the main shaft sliding portion (main shaft load). is. 図3は、図1に示す密閉型冷媒圧縮機におけるスラストベアリングの要部構成の一例を模式的に示す、当該密閉型圧縮機の部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the hermetic compressor shown in FIG. 1, schematically showing an example of a configuration of a main part of a thrust bearing in the hermetic refrigerant compressor. 図4は、図1に示す密閉型冷媒圧縮機を備える冷凍・冷蔵装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a freezing/refrigerating apparatus including the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 図5は、図1に示す密閉型冷媒圧縮機において、距離Laと主軸負荷Fと偏心軸の倒れ角度との関係の一例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the distance La, the main shaft load F, and the inclination angle of the eccentric shaft in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 図6Aは、図1に示す密閉型冷媒圧縮機に用いられる潤滑油の分子量分布の一例を示すグラフであり、図6Bは、図6Aに示す潤滑油が含有する高分子量成分の含有量と図1に示す密閉型冷媒圧縮機の成績係数の関係の一例を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing an example of the molecular weight distribution of the lubricating oil used in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 is a graph showing an example of the coefficient of performance relationship of the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 図7は、図1に示す密閉型冷媒圧縮機において、回転数と圧縮機効率との関係の一例を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed and compressor efficiency in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG.

本開示に係る密閉型冷媒圧縮機は、潤滑油を貯留する密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素および当該電動要素により駆動され冷媒を圧縮する圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、圧縮室が設けられるシリンダブロックと、前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されるピストンと、前記ピストンおよび前記偏心軸を連結する連結手段と、前記主軸を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、を備え、前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をLとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をLaとしたときに、前記距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Laは16mm以下である構成である。 A hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure includes a hermetic container that stores lubricating oil, an electric element that is housed in the hermetic container, and a compression element that is driven by the electric element and compresses a refrigerant. Elements include a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, a cylinder block provided with a compression chamber, a piston reciprocally inserted into the compression chamber, connecting means connecting the piston and the eccentric shaft, and the A main bearing that supports a main shaft; and a thrust bearing provided on a thrust surface of the main bearing. The end is the second end, the distance between the axial center of the compression chamber and the sliding surface second end of the main bearing is L, and the axial center of the compression chamber and the sliding surface first end of the main bearing are separated. is 16 mm or less when the distance L is in the range of 38 mm to 51 mm.

前記構成によれば、スラストベアリングを備える密閉型冷媒圧縮機において、その全高に影響する距離Lを所定範囲内に特定したときに、圧縮室の軸心と主軸受の摺動面第一端との距離Laの上限を16mmに特定している。これにより、偏心軸の安定性に寄与するフランジ部を過剰に薄くすることなく、全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸への負荷を低減することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機の全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。しかも、フランジ部を過剰に薄くすることがないので、高効率化とともに良好な信頼性を実現することも可能となる。 According to the above configuration, in a hermetic refrigerant compressor provided with a thrust bearing, when the distance L affecting the overall height is specified within a predetermined range, the axial center of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing The upper limit of the distance La is specified as 16 mm. As a result, it is possible to avoid an increase in overall height without excessively thinning the flange portion, which contributes to the stability of the eccentric shaft, and reduce the load on the spindle without applying special treatment to the sliding surface. can do. As a result, the efficiency can be further improved without increasing the overall height of the hermetic refrigerant compressor. Moreover, since the flange portion is not excessively thinned, it is possible to achieve high efficiency and good reliability.

前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記スラストベアリングは、前記スラスト面上に位置する下レースと、当該下レースに対向して位置する上レースと、これらの間で転動可能に当接する複数の転動体と、を備え、前記転動体がボールである構成であってもよい。 In the hermetic refrigerant compressor configured as described above, the thrust bearing is in rolling contact with a lower race located on the thrust surface and an upper race located opposite the lower race. A plurality of rolling elements may be provided, and the rolling elements may be balls.

前記構成によれば、スラストベアリングが一般的なボールベアリングであっても、全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸への負荷を低減して高効率化を図ることができる。 According to the above configuration, even if the thrust bearing is a general ball bearing, it is possible to avoid an increase in overall height and reduce the load on the main shaft without applying special treatment to the sliding surface. High efficiency can be achieved.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、40℃での動粘度が1mm2 /S~7mm2 /Sである構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may have a kinematic viscosity at 40° C. of 1 mm 2 /S to 7 mm 2 /S.

前記構成によれば、潤滑油としてより低粘度のものを用いることになる。前記距離Lを所定範囲内に特定したときに前記距離Laを16mm以下に特定することで、フランジ部を薄くすることなく、かつ、摺動面に特殊な処理を施すことなく、主軸への負荷を低減することができる。それゆえ、低粘度の潤滑油を用いても、主軸および主軸受で構成される摺動部(主軸摺動部)の耐摩耗性の低下を有効に抑制または回避することができる。その結果、摺動面に特殊な処理を必要とせず、かつ、全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。 According to the above configuration, lubricating oil having a lower viscosity is used. By specifying the distance La to be 16 mm or less when the distance L is specified within a predetermined range, the load on the spindle can be reduced without thinning the flange portion and without applying special treatment to the sliding surface. can be reduced. Therefore, even if a low-viscosity lubricating oil is used, it is possible to effectively suppress or avoid deterioration in the wear resistance of the sliding portion (spindle sliding portion) composed of the main shaft and main bearings. As a result, it is possible to further improve the efficiency without requiring a special treatment for the sliding surface and without increasing the overall height.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、その平均質量分子量が150~400であるとともに、高分子量成分を0.5質量%以上含有するものであり、前記高分子量成分は、その質量分子量が500以上である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil has an average mass molecular weight of 150 to 400 and contains 0.5% by mass or more of a high molecular weight component, and the high molecular weight component may have a mass molecular weight of 500 or more.

前記構成によれば、低粘度の潤滑油の平均分子量が所定範囲内であり、かつ、当該潤滑油が相対的に分子量の大きい高分子量成分を含有している。これにより、低粘度の潤滑油でも好適な油膜を形成することが可能となる。そのため、主軸摺動部の耐摩耗性の低下を有効に抑制または回避することができる。その結果、摺動面に特殊な処理を必要とせず、かつ、全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。 According to the above configuration, the low-viscosity lubricating oil has an average molecular weight within a predetermined range, and the lubricating oil contains a high-molecular-weight component having a relatively large molecular weight. This makes it possible to form a suitable oil film even with a low-viscosity lubricating oil. Therefore, it is possible to effectively suppress or avoid deterioration of the wear resistance of the main shaft sliding portion. As a result, it is possible to further improve the efficiency without requiring a special treatment for the sliding surface and without increasing the overall height.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は油性剤を含有する構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may contain an oily agent.

前記構成によれば、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油がさらに油性剤を含有している。そのため、この油性剤により潤滑油による油膜をより一層形成させやすくすることができる。これにより、主軸摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 According to the above configuration, the low-viscosity lubricating oil containing the high-molecular-weight component further contains the oily agent. Therefore, the oily agent can further facilitate the formation of an oil film of lubricating oil. As a result, it is possible to more preferably achieve low friction in the main shaft sliding portion.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記油性剤がエステル系化合物である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the oily agent may be an ester compound.

前記構成によれば、潤滑油が含有する油性剤がエステル系化合物であるため、油性剤がエステル結合を有することになる。そのため、このエステル結合に由来する極性により油性剤による油膜の形成能力を向上することができる。これにより、主軸摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 According to the above configuration, since the oily agent contained in the lubricating oil is an ester compound, the oily agent has an ester bond. Therefore, the polarity derived from this ester bond can improve the ability of the oily agent to form an oil film. As a result, it is possible to more preferably achieve low friction in the main shaft sliding portion.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、その留出温度300℃での蒸留分率が0.1%以上で終点が440℃以上である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may have a distillation fraction of 0.1% or more at a distillation temperature of 300°C and an end point of 440°C or more.

前記構成によれば、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油には、留出温度が高い成分が存在することになる。そのため、摺動面積を減少させることで摺動部の温度が上昇しても、潤滑油の蒸発を有効に回避または抑制することができるので、当該潤滑油による油膜をより安定的に形成することができる。これにより、主軸摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 According to the above configuration, the low-viscosity lubricating oil containing the high-molecular-weight component contains a component having a high distillation temperature. Therefore, even if the temperature of the sliding portion rises by reducing the sliding area, evaporation of the lubricating oil can be effectively avoided or suppressed. can be done. As a result, it is possible to more preferably achieve low friction in the main shaft sliding portion.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、硫黄元素重量に換算したときに100ppm以上の摺動性改質剤を含有する構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may contain a slidability modifier of 100 ppm or more in terms of sulfur element weight.

前記構成によれば、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油に対して、好適な量の硫黄系の摺動性改質剤を好適な量で添加している。この摺動性改質剤によって摺動面の耐摩耗性を良好なものとすることができるので、主軸摺動部の低摩擦化を促進することが可能となる。そのため、摺動面積を減少させた状態であっても、主軸摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 According to the above configuration, a suitable amount of a sulfur-based slidability modifier is added to a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component. Since this slidability modifier can improve the wear resistance of the sliding surface, it is possible to promote the reduction of the friction of the sliding portion of the main shaft. Therefore, even in a state where the sliding area is reduced, it is possible to more preferably achieve low friction in the main shaft sliding portion.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、リン系の極圧添加剤を含有する構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may contain a phosphorus-based extreme pressure additive.

前記構成によれば、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油に対して、リン系の極圧添加剤を添加している。この極圧添加剤によって摺動面の耐摩耗性を良好なものとすることができるので、主軸摺動部の低摩擦化を促進することが可能となる。そのため、摺動面積を減少させた状態であっても、主軸摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 According to the above configuration, the phosphorus-based extreme pressure additive is added to the low-viscosity lubricating oil containing the high-molecular-weight component. Since the extreme pressure additive can improve the wear resistance of the sliding surface, it is possible to promote the low friction of the sliding portion of the main shaft. Therefore, even in a state where the sliding area is reduced, it is possible to more preferably achieve low friction in the main shaft sliding portion.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、鉱油、アルキルベンゼン油、およびエステル油からなる群から選択される少なくとも1種である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may be at least one selected from the group consisting of mineral oil, alkylbenzene oil, and ester oil.

前記構成によれば、潤滑油そのものは特に限定されないものの、当該潤滑油として、鉱油、アルキルベンゼン油、エステル油の少なくともいずれかを用いることになる。これにより、潤滑油を低粘度化して高分子量成分を含有させたときに、摺動面積を減少させた状態であっても、主軸摺動部の摩擦係数を低減させやすくすることができる。 According to the above configuration, the lubricating oil itself is not particularly limited, but at least one of mineral oil, alkylbenzene oil, and ester oil is used as the lubricating oil. As a result, when the viscosity of the lubricating oil is lowered to contain a high-molecular-weight component, the coefficient of friction of the main shaft sliding portion can be easily reduced even when the sliding area is reduced.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記電動要素は、複数の運転周波数でインバータ駆動される構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the electric element may be inverter driven at a plurality of operating frequencies.

前記構成によれば、インバータ駆動における低速運転時または高速運転時においても、主軸摺動部では、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油によって好適な油膜が形成される。摺動面積を減少させた状態であっても、軸部の摩擦係数を良好に低減することができる。これにより、主軸摺動部では、運転速度に関わらず低摩擦係数化および耐摩耗性を良好なものにできるので、密閉型冷媒圧縮機の効率化および信頼性をより良好なものとすることができる。 According to the above configuration, even during low-speed operation or high-speed operation in inverter drive, a suitable oil film is formed on the main shaft sliding portion by the low-viscosity lubricating oil containing the high-molecular-weight component. Even when the sliding area is reduced, the coefficient of friction of the shaft can be favorably reduced. As a result, the sliding portion of the main shaft can have a low coefficient of friction and good wear resistance regardless of the operating speed, so the efficiency and reliability of the hermetic refrigerant compressor can be improved. can.

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、35rps以下の回転数で運転される構成であってもよい。 Further, the hermetic refrigerant compressor configured as described above may be configured to be operated at a rotational speed of 35 rps or less.

前記構成によれば、特に低速運転時であっても、主軸摺動部では、低摩擦係数化および耐摩耗性を良好なものにできるので、密閉型冷媒圧縮機の効率化および信頼性をより良好なものとすることができる。 According to the above configuration, even during low-speed operation, the sliding portion of the main shaft can have a low coefficient of friction and good wear resistance. can be good.

本開示に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成である。 A freezing/refrigerating apparatus according to the present disclosure includes the hermetic refrigerant compressor, the radiator, the pressure reducing device, and the heat absorber configured as described above, and has a refrigerant circuit in which these are connected in a ring by pipes.

前記構成によれば、スラストベアリングを備えている密閉型冷媒圧縮機において、フランジ部を薄くせずに全高の増大を回避することが可能であり、摺動面に特殊な処理を必要としなくても主軸への負荷を低減することができる。そのため、当該密閉型冷媒圧縮機は、高効率化された良好な信頼性を有するものとなっている。冷凍・冷蔵装置が、このように高効率かつ良好な信頼性を有する密閉型冷媒圧縮機を備えることによって、その消費電力を低減することができるとともに、信頼性も高いものとすることができる。 According to the above configuration, in a hermetic refrigerant compressor having a thrust bearing, it is possible to avoid an increase in overall height without thinning the flange portion, and the sliding surface does not require special treatment. can also reduce the load on the spindle. Therefore, the hermetic refrigerant compressor has high efficiency and good reliability. By including such a highly efficient and highly reliable hermetic refrigerant compressor in a freezer/refrigerator, power consumption can be reduced and reliability can be improved.

以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

(実施の形態1)
[圧縮機の構成]
まず、本開示の実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機の代表的な構成例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、本開示の実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機100(以下、基本的には冷媒圧縮機100と略す。)の構成の一例を示す模式的断面図である。
(Embodiment 1)
[Configuration of Compressor]
First, a typical configuration example of a hermetic refrigerant compressor according to Embodiment 1 of the present disclosure will be specifically described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a hermetic refrigerant compressor 100 (hereinafter, basically abbreviated as refrigerant compressor 100) according to Embodiment 1 of the present disclosure.

図1に示すように、冷媒圧縮機100は、密閉容器102内に冷媒ガス181として、例えばR600aを充填するとともに、底部には、潤滑油180として鉱油を貯留している。また、密閉容器102内には、圧縮機本体108が収容されており、この圧縮機本体108はサスペンションスプリング190により弾性的に支持されている。また、圧縮機本体108は電動要素104および圧縮要素106を備えている。 As shown in FIG. 1, the refrigerant compressor 100 fills the closed container 102 with, for example, R600a as the refrigerant gas 181, and reserves mineral oil as the lubricating oil 180 at the bottom. A compressor main body 108 is accommodated in the sealed container 102 , and this compressor main body 108 is elastically supported by a suspension spring 190 . Compressor body 108 also includes electric element 104 and compression element 106 .

電動要素104は、固定子150および回転子152から少なくとも構成される。圧縮要素106は、電動要素104によって駆動される往復式の構成であり、クランクシャフト120、シリンダブロック130、ピストン140、連結手段142等を備えている。クランクシャフト120は、回転子152を焼き嵌めした主軸124と、この主軸124に対して偏心して形成された偏心軸122と、主軸124および偏心軸122とをつなぐフランジ部128とから少なくとも構成される。 Electric element 104 is composed of at least a stator 150 and a rotor 152 . The compression element 106 is a reciprocating arrangement driven by the electric element 104 and includes a crankshaft 120, a cylinder block 130, a piston 140, coupling means 142, and the like. The crankshaft 120 comprises at least a main shaft 124 to which the rotor 152 is shrink-fitted, an eccentric shaft 122 formed eccentrically with respect to the main shaft 124, and a flange portion 128 connecting the main shaft 124 and the eccentric shaft 122. .

なお、図1に示すように、クランクシャフト120のうち偏心軸122は冷媒圧縮機100の上側に位置し、主軸124は冷媒圧縮機100の下側に位置する。それゆえ、クランクシャフト120の位置を説明する場合にも、この上下の位置関係(方向)を利用する。例えば、偏心軸122の上端は密閉容器102の内側上面に向かっており、偏心軸122の下端は主軸124につながっている。 As shown in FIG. 1 , the eccentric shaft 122 of the crankshaft 120 is positioned above the refrigerant compressor 100 and the main shaft 124 is positioned below the refrigerant compressor 100 . Therefore, even when describing the position of the crankshaft 120, this vertical positional relationship (direction) is used. For example, the upper end of the eccentric shaft 122 faces the inner upper surface of the closed container 102 , and the lower end of the eccentric shaft 122 connects to the main shaft 124 .

主軸124の上端は偏心軸122につながっており、主軸124の下端は密閉容器102の内側下面に向かっており、主軸124の下端部は、潤滑油180に浸漬している。また、クランクシャフト120の下方すなわち主軸124の下方には、給油機構125が設けられており、給油機構125は、潤滑油180に浸漬する主軸124の下端から偏心軸122の上端まで潤滑油180を供給する。 The upper end of the main shaft 124 is connected to the eccentric shaft 122 , the lower end of the main shaft 124 faces the lower inner surface of the sealed container 102 , and the lower end of the main shaft 124 is immersed in lubricating oil 180 . An oil supply mechanism 125 is provided below the crankshaft 120, that is, below the main shaft 124. The oil supply mechanism 125 supplies the lubricating oil 180 from the lower end of the main shaft 124 immersed in the lubricating oil 180 to the upper end of the eccentric shaft 122. supply.

本開示で用いられる潤滑油180は特に限定されないが、本実施の形態1では、後述するように、40℃での動粘度が1mm2 /S~7mm2 /Sであり、かつ、その平均質量分子量が150~400であるとともに、高分子量成分を0.5質量%以上含有するものを用いている。この高分子量成分は、その質量分子量が500以上である。なお、本実施の形態1では、より具体的な潤滑油180として低粘度の鉱油が用いられるが、これに限定されない。例えば、後述するように、鉱油以外の油状物質が用いられてもよいし、油性剤または極圧添加剤等を含有してもよい。 Lubricating oil 180 used in the present disclosure is not particularly limited . Those having a molecular weight of 150 to 400 and containing 0.5% by mass or more of high molecular weight components are used. This high molecular weight component has a mass molecular weight of 500 or more. In addition, in Embodiment 1, low-viscosity mineral oil is used as a more specific lubricating oil 180, but the lubricating oil 180 is not limited to this. For example, as described later, an oily substance other than mineral oil may be used, and an oily agent or extreme pressure additive may be contained.

シリンダブロック130には、圧縮室133を形成するシリンダ132と、主軸124を回転自在に軸支する主軸受134とが一体に形成されている。主軸受134は、シリンダブロック130に対して、上下方向に延伸する管状(筒状)に形成されており、その内周面が摺動面である。また、主軸受134は、スラスト面136および管状延長部137を備えている。 A cylinder 132 forming a compression chamber 133 and a main bearing 134 rotatably supporting the main shaft 124 are integrally formed in the cylinder block 130 . The main bearing 134 is formed in a tubular shape extending vertically with respect to the cylinder block 130, and its inner peripheral surface is a sliding surface. Main bearing 134 also includes thrust surface 136 and tubular extension 137 .

スラスト面136は、軸心すなわち主軸124の延伸方向(上下方向)に対して直交する方向(垂直となる方向、水平方向)に広がる平面部である。管状延長部137は、スラスト面136よりさらに上方に延長する管状(筒状)であり、言い換えれば、管状の主軸受134本体から上方に延長する部位である。したがって、管状延長部137は主軸受134本体とともに、主軸124の外周面(摺動面)に対向する内周面(摺動面)を有する。主軸受134のスラスト面136上にはスラストボールベアリング210が設けられている。なお、スラストボールベアリング210の具体的構成については後述する。 The thrust surface 136 is a planar portion that extends in a direction (vertical direction, horizontal direction) perpendicular to the axial center, that is, the extension direction (vertical direction) of the main shaft 124 . The tubular extension part 137 has a tubular shape (cylindrical shape) that extends further upward than the thrust surface 136 , in other words, it is a part that extends upward from the main body of the tubular main bearing 134 . Therefore, the tubular extension 137 has an inner peripheral surface (sliding surface) facing the outer peripheral surface (sliding surface) of the main shaft 124 together with the main bearing 134 body. A thrust ball bearing 210 is provided on the thrust surface 136 of the main bearing 134 . A specific configuration of thrust ball bearing 210 will be described later.

圧縮室133は、シリンダブロック130に形成される円筒状(円柱状)のボアであり、ピストン140はこの圧縮室133が往復可能に挿入される。したがって、圧縮室133はピストン140の挿入により閉止されている。連結手段142は、例えばアルミ鋳造品で構成され、偏心軸122を軸支するとともに、ピストン140に連結されている。したがって、偏心軸122とピストン140とは連結手段142により連結されている。 The compression chamber 133 is a cylindrical (columnar) bore formed in the cylinder block 130, and the piston 140 is inserted into the compression chamber 133 so as to be able to reciprocate. Therefore, the compression chamber 133 is closed by inserting the piston 140 . The connecting means 142 is made of cast aluminum, for example, supports the eccentric shaft 122 and is connected to the piston 140 . Therefore, the eccentric shaft 122 and the piston 140 are connected by the connecting means 142 .

本開示においては、図1に示すように、シリンダブロック130において主軸受134よりも圧縮室133の方が上側に位置する。したがって、圧縮室133の軸心(円筒状または円柱状の空間(ボア)の中心軸)は、主軸受134よりも上側に位置する。本開示おいては、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面下端との上下方向の距離をLとし、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端との上下方向の距離をLaとしたときに、距離Lは38mm~51mmの範囲内であるときに距離Laは16mm以下である。なお、距離Lおよび距離Laは、いずれも圧縮室133の軸心を基準とした摺動面の端部までの距離(間隔)ということができる。 In the present disclosure, as shown in FIG. 1 , compression chamber 133 is positioned above main bearing 134 in cylinder block 130 . Therefore, the axial center of the compression chamber 133 (the central axis of the cylindrical or columnar space (bore)) is located above the main bearing 134 . In the present disclosure, the vertical distance between the axial center of the compression chamber 133 and the lower end of the sliding surface of the main bearing 134 is L, and the vertical direction between the axial center of the compression chamber 133 and the upper end of the sliding surface of the main bearing 134 is is 16 mm or less when the distance L is in the range of 38 mm to 51 mm. Both the distance L and the distance La can be said to be the distance (interval) from the axial center of the compression chamber 133 to the end of the sliding surface.

クランクシャフト120の主軸124の外周面には、摺動面126および非摺動面127が含まれる。本開示においては、「摺動面」とは、摺動部を構成する複数の摺動部材の外周面または内周面であって、他方の内周面または外周面と摺動可能に接する面のことを意味する。「非摺動面」とは、摺動面とは異なり、他方の内周面または外周面に接することのない面である。本実施の形態では、非摺動面127は、主軸124の外径を摺動面126よりも小さくした(外径を細くした、摺動面126から凹んだ、あるいは、中抜きで形成した)構成である。 The outer peripheral surface of main shaft 124 of crankshaft 120 includes a sliding surface 126 and a non-sliding surface 127 . In the present disclosure, the “sliding surface” is the outer peripheral surface or inner peripheral surface of a plurality of sliding members that constitute the sliding portion, and is a surface that is slidably in contact with the other inner peripheral surface or outer peripheral surface. means that A "non-sliding surface" is a surface that, unlike a sliding surface, does not come into contact with the other inner peripheral surface or outer peripheral surface. In this embodiment, the non-sliding surface 127 is formed by making the outer diameter of the main shaft 124 smaller than that of the sliding surface 126 (by narrowing the outer diameter, recessing from the sliding surface 126, or forming a hollow portion). Configuration.

シリンダブロック130は、本実施の形態では、例えば、鋳鉄で構成され、略円筒形の圧縮室133を形成するとともに、クランクシャフト120の主軸124を軸支する主軸受134を備えている。主軸受134の内周面は、主軸124の外周面すなわち摺動面に摺動可能に接している。したがって、主軸受134の内周面も摺動面となっている。 In the present embodiment, the cylinder block 130 is made of cast iron, for example, forms a substantially cylindrical compression chamber 133 , and includes a main bearing 134 that supports a main shaft 124 of the crankshaft 120 . The inner peripheral surface of the main bearing 134 is slidably in contact with the outer peripheral surface, that is, the sliding surface of the main shaft 124 . Therefore, the inner peripheral surface of the main bearing 134 also serves as a sliding surface.

主軸124が主軸受134で軸支されている状態では、当該主軸124の非摺動面127は、主軸受134の上端および下端の間に位置している。それゆえ、非摺動面127は、主軸受134の上端および下端から露出しておらず、主軸受134の上端および下端はいずれも摺動面126に接している。なお、主軸124の摺動面126は、このように外周面の一部を構成してもよいし、当該主軸124の外周面全面を構成してもよい。 When the main shaft 124 is supported by the main bearing 134 , the non-sliding surface 127 of the main shaft 124 is located between the upper end and the lower end of the main bearing 134 . Therefore, the non-sliding surface 127 is not exposed from the upper end and the lower end of the main bearing 134 , and both the upper end and the lower end of the main bearing 134 are in contact with the sliding surface 126 . The sliding surface 126 of the main shaft 124 may constitute a part of the outer peripheral surface in this manner, or may constitute the entire outer peripheral surface of the main shaft 124 .

電動要素104は、回転子152と、回転子152の周りを囲むように回転子152と同軸で配置された固定子150とで構成されている。固定子150は、回転子152とほぼ一定の隙間を保つように、回転子152の外径側に配置され、シリンダブロック130の脚部に固定されている。また、回転子152は主軸124に固定されている。 The electric element 104 is composed of a rotor 152 and a stator 150 arranged coaxially with the rotor 152 so as to surround the rotor 152 . The stator 150 is arranged on the outer diameter side of the rotor 152 and fixed to the leg portion of the cylinder block 130 so as to maintain a substantially constant gap with the rotor 152 . Also, the rotor 152 is fixed to the main shaft 124 .

なお、本実施の形態1では、密閉容器102内において、電動要素104が下側に位置し圧縮要素106が上側に位置する。しかしながら、本開示に係る冷媒圧縮機100の構成はこれに限定されず、電動要素104が上側に位置し圧縮要素106が下側に位置してもよい。また、本実施の形態1では、電動要素104はインナーロータ型であり、回転子152は、固定子150と同軸で当該固定子150の内周部に回転可能に配置される。しかしながら、電動要素104の構成はこれに限定されず、アウターロータ型、すなわち、回転子152は、固定子150と同軸で当該固定子150の外周に回転可能に配置される構成であってもよい。 In the first embodiment, in closed container 102, electric element 104 is positioned on the lower side and compression element 106 is positioned on the upper side. However, the configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to this, and the electric element 104 may be positioned on the upper side and the compression element 106 may be positioned on the lower side. Further, in Embodiment 1, the electric element 104 is of an inner rotor type, and the rotor 152 is coaxial with the stator 150 and rotatably arranged on the inner periphery of the stator 150 . However, the configuration of the electric element 104 is not limited to this, and may be an outer rotor type, that is, a configuration in which the rotor 152 is coaxial with the stator 150 and rotatably arranged on the outer periphery of the stator 150. .

このような構成の冷媒圧縮機100においては、まず、図示しない商用電源から供給される電力が電動要素104に供給されるので、電動要素104の回転子152を回転させる。回転子152はクランクシャフト120を回転させ、偏心軸122の偏心運動が連結手段142を介してピストン140に伝達することにより、当該ピストン140を往復運動させるように駆動する。ピストン140の往復運動により密閉容器102内に導かれた冷媒ガス181を圧縮室133内に吸入して圧縮する。 In the refrigerant compressor 100 having such a configuration, electric power supplied from a commercial power source (not shown) is first supplied to the electric element 104, so that the rotor 152 of the electric element 104 is rotated. The rotor 152 rotates the crankshaft 120, and the eccentric motion of the eccentric shaft 122 is transmitted to the piston 140 through the connecting means 142, thereby driving the piston 140 to reciprocate. Refrigerant gas 181 guided into closed container 102 by the reciprocating motion of piston 140 is sucked into compression chamber 133 and compressed.

なお、冷媒圧縮機100の具体的な駆動方法は特に限定されない。例えば、冷媒圧縮機100は単純なオンオフ制御で駆動されてもよいが、複数の運転周波数でインバータ駆動されてもよい。つまり、本実施の形態1に係る冷媒圧縮機100は、複数の運転回転数で電動要素104を回転駆動可能とするようにインバータ回路を備えてもよい。 A specific driving method of the refrigerant compressor 100 is not particularly limited. For example, the refrigerant compressor 100 may be driven by simple on/off control, or may be driven by an inverter at multiple operating frequencies. That is, the refrigerant compressor 100 according to Embodiment 1 may include an inverter circuit so that the electric element 104 can be rotationally driven at a plurality of operating rotation speeds.

電動要素104の運転回転数は特に限定されないが、一般的には、例えば17~75rps(revolutions per secondまたはrotations per second)の範囲内を挙げることができる。運転回転数の上限は80rpsであってもよいし、運転回転数の下限は13rpsであってもよい。本開示においては、高速運転時でも低速運転時でも冷媒圧縮機100の良好な効率化を図ることができるが、特に低速運転時において高効率化を図ることができる。低速運転時の回転数は特に限定されないが、本開示では、後述するように例えば35rps以下を挙げることができる。 The operating rotation speed of the electric element 104 is not particularly limited, but is generally in the range of 17 to 75 rps (revolutions per second or rotations per second). The upper limit of the operating speed may be 80 rps, and the lower limit of the operating speed may be 13 rps. In the present disclosure, it is possible to improve the efficiency of the refrigerant compressor 100 both during high-speed operation and during low-speed operation, and particularly during low-speed operation. The number of revolutions during low-speed operation is not particularly limited, but in the present disclosure, for example, 35 rps or less can be mentioned as described later.

冷媒圧縮機100が備える複数の摺動部のうち、クランクシャフト120の主軸124は、前記の通り、主軸受134に対して回転可能に嵌合されて摺動部を構成している。それゆえ、説明の便宜上、主軸124および主軸受134により構成される摺動部を「主軸摺動部」と称する。クランクシャフト120の回転に伴って、給油ポンプから潤滑油180が各摺動部に給油される。これにより各摺動部は潤滑される。なお、潤滑油180は、ピストン140および圧縮室133の間においてシールもつかさどる。本開示においては、後述するように、潤滑油180として高分子量成分を含有する低粘度のものを好適に用いることができるが、このような潤滑油180は、各摺動部を良好に潤滑できるとともに、ピストン140および圧縮室133の間を良好にシールすることもできる。 Among the plurality of sliding portions provided in the refrigerant compressor 100, the main shaft 124 of the crankshaft 120 is rotatably fitted to the main bearing 134 as described above to form a sliding portion. Therefore, for convenience of explanation, the sliding portion constituted by the main shaft 124 and the main bearing 134 is called "main shaft sliding portion". As the crankshaft 120 rotates, the lubricating oil 180 is supplied to each sliding portion from the oil supply pump. Each sliding part is thereby lubricated. Lubricating oil 180 also provides a seal between piston 140 and compression chamber 133 . In the present disclosure, as will be described later, lubricating oil 180 having a low viscosity and containing a high molecular weight component can be suitably used. Such lubricating oil 180 can satisfactorily lubricate sliding parts. At the same time, good sealing can also be achieved between the piston 140 and the compression chamber 133 .

[スラストベアリング並びに距離L,La]
次に、本実施の形態1に係る冷媒圧縮機100が備えるスラストベアリングの具体的な構成例、並びに、圧縮室133の軸心を基準とした摺動面の端部までの距離である距離Lおよび距離Laの一例について、図1に加えて、図2および図3を参照して説明する。図2および図3は、いずれも図1に示す冷媒圧縮機100の断面図の一部を模式的に示したものであり、図2は、距離Lおよび距離La,並びに主軸摺動部に加えられる負荷(主軸負荷)の一例を模式的に示し、図3は、スラストベアリングの要部構成の一例を模式的に示している。
[Thrust bearing and distance L, La]
Next, a specific configuration example of the thrust bearing provided in the refrigerant compressor 100 according to Embodiment 1, and the distance L that is the distance from the axial center of the compression chamber 133 to the end of the sliding surface and an example of the distance La will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. 2 and 3 schematically show a part of the cross-sectional view of the refrigerant compressor 100 shown in FIG. 1, and FIG. An example of the load applied (main shaft load) is schematically shown, and FIG. 3 schematically shows an example of the main part configuration of the thrust bearing.

図1に示すように、主軸受134は、密閉容器102内で水平方向に広がりを有するシリンダブロック130に対して、上下方向に延伸するように設けられる円管状または円筒状の形状を有している。主軸受134本体は、シリンダブロック130の下方に延伸している。そして、前記の通り、シリンダブロック130の上方には、前記の通り、管状延長部137が延伸しているので、主軸受134本体と管状延長部137とで単一の円管状または円筒状の構造を有している。 As shown in FIG. 1, the main bearing 134 has a tubular or cylindrical shape that extends vertically with respect to the cylinder block 130 that extends horizontally within the closed container 102 . there is The main bearing 134 body extends below the cylinder block 130 . As described above, since the tubular extension 137 extends above the cylinder block 130, the main bearing 134 main body and the tubular extension 137 form a single tubular or cylindrical structure. have.

主軸受134の内周面は前記の通り摺動面である。それゆえ、図2に示すように、主軸受134の内周面の上縁が摺動面上端138であり、主軸受134の下縁が摺動面下端139である。本実施の形態1では、主軸受134が上側に管状延長部137を有しているので、摺動面上端138は、管状延長部137の内周面の上縁に相当する。言い換えれば、管状延長部137は、主軸受134を上方に延伸させた「延長部」であるということができる。このような管状延長部137を備えることにより、距離Laの上限を規定したときに、冷媒圧縮機100の全高を増大させることなく主軸受134の全長を長くすることができ、主軸受134に挿入されているクランクシャフト120の運転時の姿勢を改善することができる。 The inner peripheral surface of the main bearing 134 is a sliding surface as described above. Therefore, as shown in FIG. 2 , the upper edge of the inner peripheral surface of the main bearing 134 is the sliding surface upper end 138 and the lower edge of the main bearing 134 is the sliding surface lower end 139 . In Embodiment 1, since the main bearing 134 has the tubular extension 137 on the upper side, the sliding surface upper end 138 corresponds to the upper edge of the inner peripheral surface of the tubular extension 137 . In other words, the tubular extension 137 can be said to be an "extension" of the main bearing 134 extending upward. By providing such a tubular extension 137, when the upper limit of the distance La is specified, the overall length of the main bearing 134 can be increased without increasing the overall height of the refrigerant compressor 100. It is possible to improve the attitude of the crankshaft 120 during operation.

図3に示すように、管状延長部137の上端内面には面取り等の加工がされていてもよい。この場合、管状延長部137内面の面取りされた部位の内縁が主軸受134の摺動面上端138となる。なお、管状延長部137の上端内面に面取り等の加工がなされていない場合には、管状延長部137内面の上縁が主軸受134の摺動面上端138となる。 As shown in FIG. 3, the inner surface of the upper end of the tubular extension 137 may be chamfered. In this case, the inner edge of the chamfered portion of the inner surface of the tubular extension portion 137 becomes the sliding surface upper end 138 of the main bearing 134 . If the inner surface of the upper end of the tubular extension 137 is not chamfered or otherwise processed, the upper edge of the inner surface of the tubular extension 137 becomes the sliding surface upper end 138 of the main bearing 134 .

そして、図2に示すように、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面下端139との距離を、前記の通り「距離L」とし、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138との距離を「距離La」としたときに、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、スラストボールベアリング210等のスラストベアリングを備えていても、距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Laは16mm以下となっている。 Then, as shown in FIG. 2, the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the lower end 139 of the sliding surface of the main bearing 134 is defined as "distance L" as described above, and the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the main bearing 134 is When the distance from the sliding surface upper end 138 is “distance La”, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, even if a thrust bearing such as the thrust ball bearing 210 is provided, the distance L is 38 mm to 51 mm. When within the range, the distance La is 16 mm or less.

本開示に係る冷媒圧縮機100は、主軸受134のスラスト面136上にスラストベアリングが設けられている。スラストベアリングの具体的な構成は特に限定されず、各種の転がり軸受であればよいが、本実施の形態1では、図1~図3に示すように、スラストボールベアリング210を用いている。図3に示すように、スラストボールベアリング210は、スラスト面136上に位置する下レース206と、当該下レース206に対向して位置する上レース202と、これらの間で転動可能に当接する複数の転動体としてのボール204を備えている。 Refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is provided with a thrust bearing on thrust surface 136 of main bearing 134 . The specific configuration of the thrust bearing is not particularly limited, and various types of rolling bearings may be used. In Embodiment 1, a thrust ball bearing 210 is used as shown in FIGS. 1 to 3. FIG. As shown in FIG. 3, the thrust ball bearing 210 rollably abuts a lower race 206 located on the thrust surface 136 and an upper race 202 located opposite the lower race 206 therebetween. It has balls 204 as a plurality of rolling elements.

スラストボールベアリング210は、管状延長部137の外周側には配置されており、複数のボール204は保持器205に収納されている。上レース202および下レース206は、例えば環状の金属製の平板であり、互いに平行に配置されている。なお、上レース202および下レース206には円弧状の溝を設けてもよい。 A thrust ball bearing 210 is arranged on the outer peripheral side of the tubular extension 137 and a plurality of balls 204 are housed in a retainer 205 . The upper race 202 and the lower race 206 are, for example, annular metal flat plates and are arranged parallel to each other. Note that arc-shaped grooves may be provided in the upper race 202 and the lower race 206 .

図3に示す構成例では、スラスト面136の上に、下レース206、ボール204、上レース202の順に互いに接した状態で積み重なっており、上レース202の上面にクランクシャフト120のフランジ部128が着座している。これにより、スラストボールベアリング210を構成される。 In the configuration example shown in FIG. 3, a lower race 206, a ball 204, and an upper race 202 are stacked in this order on the thrust surface 136 while being in contact with each other. I am seated. This constitutes the thrust ball bearing 210 .

スラストボールベアリング210は、ボール204が上レース202と下レース206に点接触の状態で転動する転がり軸受である。そのため、スラストボールベアリング210により垂直方向の荷重を支持しながら、少ない摩擦で主軸124を回転させることが可能である。なお、スラストボールベアリング210はボール204を転動体とする「玉軸受」であるが、ころを転動体とする「ころ軸受」であってもよいし、他の転がり軸受であってもよい。 Thrust ball bearing 210 is a rolling bearing in which balls 204 roll on upper race 202 and lower race 206 in point contact. Therefore, it is possible to rotate the main shaft 124 with little friction while supporting a vertical load by the thrust ball bearing 210 . Although the thrust ball bearing 210 is a "ball bearing" having balls 204 as rolling elements, it may be a "roller bearing" having rollers as rolling elements, or other rolling bearings.

これにより、滑り軸受の軸受機能がスラストボールベアリング210という転がり軸受に変わることにより損失が低減されるため、冷媒圧縮機100を有効に高効率化することができる。ただし、通常、スラストボールベアリング210等のスラストベアリングを設けることにより、冷媒圧縮機100の全高が増大してしまう。これに対して、本開示に係る冷媒圧縮機100では、圧縮室133の軸心を基準とした距離Lおよび距離Laにおいて、距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Laは16mm以下となるように設定している。この距離Laの上限を設定することによる作用(機能)について、より具体的に説明する。 As a result, the bearing function of the slide bearing is changed to the thrust ball bearing 210, which is a rolling bearing, thereby reducing the loss, so that the efficiency of the refrigerant compressor 100 can be effectively improved. However, providing a thrust bearing such as the thrust ball bearing 210 generally increases the overall height of the refrigerant compressor 100 . On the other hand, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, regarding the distance L and the distance La relative to the axial center of the compression chamber 133, when the distance L is within the range of 38 mm to 51 mm, the distance La is 16 mm or less. is set to be The effect (function) of setting the upper limit of the distance La will be described more specifically.

本実施の形態1のように冷媒圧縮機100が片持ち軸受の構造を採用している場合には、当該冷媒圧縮機100の運転時において主軸124での摺動損失Wは、簡易的に次の式(1)で求めることができる。なお、下記式(1)におけるFは主軸124への負荷であり、μは主軸124と主軸受134と間の摩擦係数であり、vは主軸124の摺動速度である。
W=F×μ×v ・・・(1)
また、主軸124への負荷F(主軸負荷F)は、次の式(2)で求めることができる。なお、図2に示すように、下記式(2)におけるFaはピストン140からの負荷(ピストン負荷Fa)であり、Laは前記の通り圧縮室133の軸心と摺動面上端138との距離であり、Lも前記の通り圧縮室133の軸心と摺動面下端139との距離である。
F=Fa×{1+La/(L-La)} ・・・(2)
これら式(1)および(2)に基づけば、冷媒圧縮機100の高効率化を図るための取組み、すなわち、主軸124における摺動損失Wを低下させる取組みとしては、摩擦係数μを小さくする、または、主軸負荷Fを小さくする、もしくは、その両方を採用することが挙げられる。さらに、主軸負荷Fを小さくする手法としては、距離Laを小さくする、または、距離Lを大きくする、もしくは、その両方を採用することが挙げられる。
When refrigerant compressor 100 employs a cantilever bearing structure as in Embodiment 1, sliding loss W at main shaft 124 during operation of refrigerant compressor 100 can be simply expressed as follows: can be obtained by the following formula (1). Note that F in the following equation (1) is the load on the main shaft 124 , μ is the coefficient of friction between the main shaft 124 and the main bearing 134 , and v is the sliding speed of the main shaft 124 .
W=F×μ×v (1)
Further, the load F applied to the main shaft 124 (main shaft load F) can be obtained by the following formula (2). As shown in FIG. 2, Fa in the following equation (2) is the load from the piston 140 (piston load Fa), and La is the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the sliding surface upper end 138 as described above. and L is also the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the lower end 139 of the sliding surface as described above.
F=Fa×{1+La/(L−La)} (2)
Based on these formulas (1) and (2), as an effort to improve the efficiency of the refrigerant compressor 100, that is, to reduce the sliding loss W in the main shaft 124, the friction coefficient μ is reduced. Alternatively, the main shaft load F may be reduced, or both may be used. Furthermore, methods for reducing the spindle load F include reducing the distance La, increasing the distance L, or adopting both.

しかしながら、距離Lを大きくしようとすると冷媒圧縮機100の全高を大きく(高く)する必要がある。このように全高が大きくなると、冷媒圧縮機100を搭載する冷凍・冷蔵装置のエンジンルーム(機械室)の拡張が必要となり、ひいては冷凍・冷蔵装置の庫内容積の縮小につながる。そこで、主軸負荷Fを小さくするためには、距離Lを変えずに距離Laを小さくすることが想定される。 However, if the distance L is to be increased, the overall height of the refrigerant compressor 100 must be increased (higher). When the overall height is increased in this way, it becomes necessary to expand the engine room (mechanical room) of the freezer/refrigerator in which the refrigerant compressor 100 is mounted, which leads to a reduction in the internal volume of the freezer/refrigerator. Therefore, in order to reduce the spindle load F, it is assumed that the distance La is reduced without changing the distance L.

ただし、単純に距離Laを小さくするようとすると、特許文献2に先行技術として記載されるように、シリンダブロック130の支持部の肉厚を薄くしたり、特許文献3に記載されるようにフランジ部128の厚さを4mm以下に薄くしたりする手法、すなわち、特定の部材(の一部)を薄肉化するという手法(薄肉化手法)の採用が考えられる。 However, if the distance La is simply reduced, the thickness of the supporting portion of the cylinder block 130 is reduced as described in Patent Document 2 as a prior art, or the flange as described in Patent Document 3. A method of reducing the thickness of the portion 128 to 4 mm or less, that is, a method of thinning (part of) a specific member (thinning method) can be considered.

ところが、このような薄肉化手法を採用すると、結果的に他の部材の変形を招くことになる。具体的には、支持部を薄肉化すると、シリンダブロック130の剛性が低下して主軸受134が変形しやすくなり、フランジ部128を薄肉化すると偏心軸122の傾きが大きくなる。特に、フランジ部128の薄肉化による偏心軸122の傾きの増大については、従来では全く想定されていなかった。このように、薄肉化手法により距離Laを小さくすると、冷媒圧縮機100の高効率化を図ることができるものの、特定の部材の変形により冷媒圧縮機100の信頼性を低下させるおそれがある。 However, if such a thinning method is adopted, it will result in deformation of other members. Specifically, if the thickness of the support portion is reduced, the rigidity of the cylinder block 130 is reduced and the main bearing 134 is likely to be deformed. In particular, an increase in inclination of the eccentric shaft 122 due to the thinning of the flange portion 128 has not been assumed at all in the prior art. As described above, when the distance La is reduced by the thinning method, the efficiency of the refrigerant compressor 100 can be improved, but the reliability of the refrigerant compressor 100 may be lowered due to deformation of specific members.

特許文献2では、薄肉化手法を回避すべく、密閉容器102の全高をピストン140の直径の6倍以内にするとともに主軸受134の全長の半分以上を回転子152の穴部に収納する構成、あるいは、電動要素104がアウターロータ型であるときに、主軸受134の下端を固定子150の下方に延出させる構成を採用している。 In Patent Document 2, in order to avoid the thinning method, the total height of the sealed container 102 is set to within 6 times the diameter of the piston 140, and half or more of the total length of the main bearing 134 is accommodated in the hole of the rotor 152. Alternatively, when the electric element 104 is of the outer rotor type, a configuration is adopted in which the lower end of the main bearing 134 extends below the stator 150 .

これに対して、本発明者らが鋭意検討した結果、後述する実施例1の結果に示すように、距離Laの上限を所定値すなわち16mm以下に設定することで、薄肉化手法を採用しなくても、高効率化および良好な信頼性の双方の実現を図ることが可能であることを独自に見出した(図5参照)。 On the other hand, as a result of intensive studies by the present inventors, as shown in the results of Example 1 described later, by setting the upper limit of the distance La to a predetermined value, ie, 16 mm or less, the thinning method is not adopted. However, we have independently found that it is possible to achieve both high efficiency and good reliability (see FIG. 5).

すなわち、前記の式(1)および(2)によれば、主軸124における摺動損失Wを低下させる取組みでは、主軸負荷Fを小さくするために距離Laを小さくすることは見いだせるものの、距離Laを小さくすることにより冷媒圧縮機100の信頼性を低下させることに関しては、従来では特に検討されていなかった。 That is, according to the above formulas (1) and (2), in an effort to reduce the sliding loss W in the main shaft 124, it is possible to reduce the distance La in order to reduce the main shaft load F. Conventionally, no particular consideration has been given to lowering the reliability of the refrigerant compressor 100 by making it smaller.

しかしながら、本発明者らは、距離Laを小さくすると、冷媒圧縮機100の運転時に生じる、偏心軸122のわずかな傾き(倒れ角度)が、冷媒圧縮機100の信頼性だけでなく高効率化にも関与することを独自に見出した。言い換えれば、距離Laの変化と偏心軸122の傾きとが、主軸負荷Fを小さくして冷媒圧縮機100の高効率化および良好な信頼性の実現に重要な要因であることを、本発明者らが独自に見出し、その結果、距離Laの上限を16mm以下とすることが重要であることも、本発明者らが独自に見出した。 However, the present inventors have found that when the distance La is reduced, the slight inclination (inclination angle) of the eccentric shaft 122 that occurs during operation of the refrigerant compressor 100 contributes not only to the reliability of the refrigerant compressor 100 but also to high efficiency. also found to be involved. In other words, the inventors of the present invention found that the change in the distance La and the inclination of the eccentric shaft 122 are important factors in reducing the main shaft load F to achieve high efficiency and good reliability of the refrigerant compressor 100. independently discovered that it is important to set the upper limit of the distance La to 16 mm or less.

本開示では、距離Lを38mm~51mmの範囲内に設定したときに、距離Laを16mm以下に設定しており、好ましい範囲として12mm~16mm(すなわち下限値の一例として12mm)を設定している。そのため、冷媒圧縮機100の全高を大きく(高く)する必要がない。これにより、冷媒圧縮機100の良好な品質(特に信頼性)を維持したままで高効率化を図ることができるだけでなく、冷凍・冷蔵装置のエンジンルーム(機械室)の拡張する必要がないので、冷凍・冷蔵装置の庫内容積を十分に確保することができる。 In the present disclosure, when the distance L is set in the range of 38 mm to 51 mm, the distance La is set to 16 mm or less, and the preferred range is 12 mm to 16 mm (that is, 12 mm as an example of the lower limit). . Therefore, it is not necessary to increase (increase) the overall height of the refrigerant compressor 100 . As a result, it is possible not only to achieve high efficiency while maintaining good quality (especially reliability) of the refrigerant compressor 100, but also to eliminate the need to expand the engine room (mechanical room) of the freezer/refrigerator. , the internal volume of the freezer/refrigerator can be sufficiently secured.

なお、特許文献2では、ピストン140の直径を基準として密閉容器102の全高を規定しているが、本開示においては、ピストン140の直径、または、当該ピストン140が挿入される圧縮室133の内径は特に限定する必要はない。本開示に係る冷媒圧縮機100では、圧縮室133(ボア)の内径(ボア径)は特に限定されないが、本実施の形態では、22mm~28mmの範囲内であればよい。距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Laを16mm以下に設定すれば、フランジ部128を過剰に薄くする必要がないだけでなく、圧縮室133の内径も上記の範囲内を保持することができる。 In addition, in Patent Document 2, the total height of the sealed container 102 is defined based on the diameter of the piston 140, but in the present disclosure, the diameter of the piston 140 or the inner diameter of the compression chamber 133 into which the piston 140 is inserted need not be particularly limited. In the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, the inner diameter (bore diameter) of the compression chamber 133 (bore) is not particularly limited, but may be within the range of 22 mm to 28 mm in the present embodiment. If the distance La is set to 16 mm or less when the distance L is within the range of 38 mm to 51 mm, not only is it not necessary to make the flange portion 128 excessively thin, but also the inner diameter of the compression chamber 133 is kept within the above range. can do.

また、前記式(1)および(2)に基づけば、距離Laを小さくする以外に摺動損失Wを低下させる取組みとしては、主軸124と主軸受134と間の摩擦係数μを小さくすることが想定される。ただし、単純に摩擦係数μを小さくしようとすると、特許文献1に記載されるように、低粘度の潤滑油180を用いることが考えられるが、潤滑油180を低粘度化すると潤滑に十分な油膜を形成することが困難になる。十分な油膜が形成されなければ、主軸124および主軸受134の摩耗または焼付きが発生する可能性があるため、特許文献1では、摺動面に対して特殊な処理を施している。 Further, based on the above formulas (1) and (2), in addition to reducing the distance La, as an approach to reduce the sliding loss W, it is possible to reduce the coefficient of friction μ between the main shaft 124 and the main bearing 134. is assumed. However, when simply trying to reduce the coefficient of friction μ, it is conceivable to use a low-viscosity lubricating oil 180 as described in Patent Document 1, but if the lubricating oil 180 has a low viscosity, a sufficient oil film for lubrication becomes difficult to form. If a sufficient oil film is not formed, there is a possibility that the main shaft 124 and the main bearing 134 will be worn or seized.

これに対して、本発明者らが鋭意検討した結果、後述する実施例2~実施例4の結果に示すように、距離Laを16mm以下に設定すること(すなわち主軸負荷Fを小さくすること)に加えて、低粘度で高分子量成分を含有する潤滑油180を用いることで、高効率化および良好な信頼性の双方をより一層良好なものにできることを独自に見出した(図6および図7参照)。 On the other hand, as a result of intensive studies by the present inventors, it was found that the distance La should be set to 16 mm or less (that is, the spindle load F should be reduced), as shown in the results of Examples 2 to 4 to be described later. In addition, it was independently found that both high efficiency and good reliability can be further improved by using a lubricating oil 180 that has a low viscosity and contains a high molecular weight component (Figs. 6 and 7 reference).

すなわち、単に潤滑油180を低粘度化する手法を採用すると、主軸124および主軸受134の摩耗または焼付きを有効に防止または抑制できないため、潤滑油180として低粘度のものを用いることは、冷媒圧縮機100の品質を確保することには適さないと考えられていた。 That is, if a method of simply reducing the viscosity of the lubricating oil 180 is adopted, the wear or seizure of the main shaft 124 and the main bearings 134 cannot be effectively prevented or suppressed. It was considered unsuitable for ensuring the quality of the compressor 100 .

しかしながら、本発明者らは、前記の通り、冷媒圧縮機100の距離Laを16mm以下に設定することにより主軸負荷Fを小さくできるため、主軸124および主軸受134の間の摩擦係数μが相対的に低下し得ること、そのため、潤滑油180として相対的に低粘度のものを用いることが可能であることを独自に見出した。さらに、潤滑油180として、低粘度かつ高分子量成分を含有するものを用いることで、より良好な油膜の形成が可能になるため、高効率化および良好な信頼性の双方の実現を図るという作用効果をより一層向上することが可能であることも明らかとなった。 However, as described above, the present inventors found that the main shaft load F can be reduced by setting the distance La of the refrigerant compressor 100 to 16 mm or less. , so that it is possible to use lubricating oil 180 of relatively low viscosity. Furthermore, by using lubricating oil 180 that contains a low-viscosity and high-molecular-weight component, it is possible to form a better oil film, so that it is possible to achieve both high efficiency and good reliability. It has also become clear that the effect can be further improved.

特に、冷媒圧縮機100が低速運転しているときには、主軸摺動部の摺動環境は厳しくなり、潤滑油180が低粘度であると良好な油膜を形成しにくくなる。これに対して、本開示によれば、距離Laを16mm以下に設定することにより主軸負荷Fを小さくすることで、低粘度の潤滑油180であっても低速運転時に良好な油膜を形成しやすくすることができる。これにより、主軸124および主軸受134の摩耗または焼付きを有効に抑制または回避することが可能となる。 In particular, when the refrigerant compressor 100 is operating at a low speed, the sliding environment of the main shaft sliding portion becomes severe, and if the lubricating oil 180 has a low viscosity, it becomes difficult to form a good oil film. On the other hand, according to the present disclosure, by setting the distance La to 16 mm or less to reduce the main shaft load F, even the low-viscosity lubricating oil 180 can easily form a good oil film during low-speed operation. can do. This makes it possible to effectively suppress or avoid wear or seizure of the main shaft 124 and the main bearing 134 .

なお、冷媒圧縮機100の低速運転時の運転回転数の上限は特に限定されず、冷媒圧縮機100の運転性能における具体的な運転回転数の範囲に応じて適宜設定することができる。例えば、具体的な運転回転数の範囲の中間値未満の回転数を、相対的に低速の運転回転数と規定することができる。 The upper limit of the operating rotation speed during low-speed operation of the refrigerant compressor 100 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the specific operating rotation speed range in the operating performance of the refrigerant compressor 100 . For example, rpms below the middle value of a specific range of operating rpms can be defined as relatively low operating rpms.

本開示では、前記の通り、一般的な運転回転数の一例として17~75rpsの範囲内を挙げることができ、この場合、後述する実施例3、実施例4および比較例の結果に示すように、35rps以下の運転回転数であっても、距離Laを16mm以下とすることで、冷媒圧縮機100の効率(成績係数)を有意に向上することができる。そのため、本開示では、低速運転とは、35rps以下の運転回転数での運転であると規定することができる。 In the present disclosure, as described above, an example of a general operating rotation speed is in the range of 17 to 75 rps. , the efficiency (coefficient of performance) of the refrigerant compressor 100 can be significantly improved by setting the distance La to 16 mm or less even at an operating rotation speed of 35 rps or less. Therefore, in the present disclosure, low speed operation can be defined as operation at an operating speed of 35 rps or less.

さらに、実施例3、実施例4および比較例の結果の対比によれば、運転回転数が35rpsのときに比べて、30rps、25rps、20rps、17rpsと運転回転数が下がると成績係数の向上の程度が同等以上になることが確認される。それゆえ、本開示では、低速回転時の運転回転数の上限は、実施例3および実施例4の結果(図7参照)に基づいて適宜設置することができる。このように、本開示においては、特に低速運転時であっても、主軸摺動部では、低摩擦係数化および耐摩耗性を良好なものにできるので、冷媒圧縮機100の効率化および信頼性をより良好なものとすることができる。 Furthermore, according to a comparison of the results of Examples 3, 4 and Comparative Example, the coefficient of performance improved when the operating rotation speed decreased to 30 rps, 25 rps, 20 rps, and 17 rps compared to when the operating rotation speed was 35 rps. It is confirmed that the degree is equal or higher. Therefore, in the present disclosure, the upper limit of the operating rotation speed during low speed rotation can be appropriately set based on the results of Examples 3 and 4 (see FIG. 7). Thus, in the present disclosure, even during low-speed operation, the main shaft sliding portion can have a low coefficient of friction and good wear resistance, so the efficiency and reliability of the refrigerant compressor 100 can be improved. can be made better.

ここで、本実施の形態では、図1および図2に示すように、主軸124の上部(上端)に偏心軸122が設けられ、この偏心軸122に対して連結手段142を介してピストン140が連結され、このピストン140は水平方向に配置される圧縮室133内に往復運動可能に挿入されている。すなわち、本実施の形態では、ピストン140および圧縮室133は冷媒圧縮機100内の上部に位置する。しかしながら、本開示に係る冷媒圧縮機100の構成はこれに限定されない。 Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an eccentric shaft 122 is provided on the upper portion (upper end) of the main shaft 124, and the piston 140 is attached to the eccentric shaft 122 through a connecting means 142. The piston 140 is inserted reciprocatingly in a horizontally arranged compression chamber 133 . That is, in the present embodiment, piston 140 and compression chamber 133 are positioned at the upper portion within refrigerant compressor 100 . However, the configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to this.

例えば、図示しないが、主軸124の下部(下端)に偏心軸122が設けられることにより、ピストン140および圧縮室133が冷媒圧縮機100内の下部に位置してもよい。この場合、距離Lは、圧縮室133の軸心と摺動面上端との距離になり、距離Laは、圧縮室133の軸心と摺動面下端との距離になる。 For example, although not shown, the eccentric shaft 122 may be provided at the lower portion (lower end) of the main shaft 124 so that the piston 140 and the compression chamber 133 may be positioned at the lower portion within the refrigerant compressor 100 . In this case, the distance L is the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the upper end of the sliding surface, and the distance La is the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the lower end of the sliding surface.

あるいは、本実施の形態では、図1に示すように、クランクシャフト120は冷媒圧縮機100の上下方向(縦方向)に延伸しているので、主軸124および偏心軸122も上下方向に延伸する。しかしながら、本開示に係る冷媒圧縮機100の構成はこれに限定されず、例えば、クランクシャフト120が水平方向(横方向)に延伸し、ピストン140および圧縮室133は、冷媒圧縮機100内の上下ではなく水平方向の一方に偏在してもよい。この場合、距離Lおよび距離Laの基準となる摺動面の両端は上下方向に位置せず水平方向に位置する。 Alternatively, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, crankshaft 120 extends in the vertical direction (longitudinal direction) of refrigerant compressor 100, so main shaft 124 and eccentric shaft 122 also extend in the vertical direction. However, the configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to this. Instead, it may be unevenly distributed on one side in the horizontal direction. In this case, both ends of the sliding surface serving as the reference for the distance L and the distance La are not vertically positioned but horizontally positioned.

そこで、本開示においては、主軸受134の摺動面において圧縮室133(または偏心軸122)側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とする。それゆえ、距離Lは、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面第二端との距離と定義することができ、距離Laは、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面第一端との距離と定義することができる。本実施の形態(図1または図2に示す例)では、摺動面上端138が第一端となり、摺動面下端139が第二端となる。 Therefore, in the present disclosure, the end on the side of the compression chamber 133 (or the eccentric shaft 122) on the sliding surface of the main bearing 134 is defined as a first end, and the end on the opposite side is defined as a second end. Therefore, the distance L can be defined as the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the second end of the sliding surface of the main bearing 134 , and the distance La can be defined as the sliding distance between the axial center of the compression chamber 133 and the main bearing 134 . It can be defined as the distance from the first end of the moving surface. In this embodiment (example shown in FIG. 1 or 2), the upper end 138 of the sliding surface is the first end, and the lower end 139 of the sliding surface is the second end.

なお、本開示においては、クランクシャフト120(主軸124および偏心軸122)は、例えば第一方向と規定することができる。本実施の形態(図1または図2に示す例)では、上下方向が第一方向になり、水平方向が第二方向になる。したがって、ピストン140の往復運動の方向、および、圧縮室133の配置方向(圧縮室133の軸心方向)は第二方向となる。クランクシャフト120が水平方向に延伸する場合には、水平方向が第一方向になり、上下方向が第二方向になる。 In addition, in the present disclosure, the crankshaft 120 (the main shaft 124 and the eccentric shaft 122) can be defined as the first direction, for example. In this embodiment (example shown in FIG. 1 or 2), the vertical direction is the first direction and the horizontal direction is the second direction. Therefore, the reciprocating direction of the piston 140 and the arrangement direction of the compression chamber 133 (the axial direction of the compression chamber 133) are the second direction. When the crankshaft 120 extends horizontally, the horizontal direction is the first direction and the vertical direction is the second direction.

[潤滑油の構成]
次に、本開示に係る冷媒圧縮機100において潤滑油180として特に好ましく用いられる、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油について具体的に説明する。なお、本開示では、潤滑油180は高分子量成分を含有する低粘度のものに限定されないので、以下の説明では、高分子量成分を含有する低粘度の潤滑油を、説明の便宜上「好適潤滑油」と称する。
[Constitution of lubricating oil]
Next, a low-viscosity lubricating oil containing a high molecular weight component, which is particularly preferably used as the lubricating oil 180 in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, will be specifically described. In the present disclosure, the lubricating oil 180 is not limited to a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component. Therefore, in the following description, a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component is referred to as a “suitable lubricating oil” for convenience of explanation. ”.

本実施の形態において、潤滑油180として用いる好適潤滑油としては、40℃での動粘度が1mm2 /S~7mm2 /Sの範囲内となる低粘度のものであり、かつ、その平均質量分子量が150~400であり、さらに、相対的に分子量が大きい成分、すなわち、その質量分子量が500以上である高分子量成分を0.5質量%以上含有するものである。当該好適潤滑油の具体的な材質は特に限定されず、代表的には、例えば、鉱油、アルキルベンゼン油、およびポリアルキレングリコール油からなる群から選択される少なくとも1種の油状物質を好適に用いることができる。 In the present embodiment, lubricating oil suitable for use as lubricating oil 180 has a kinematic viscosity at 40° C. of 1 mm 2 /S to 7 mm 2 /S. It has a molecular weight of 150 to 400 and contains 0.5% by mass or more of a component having a relatively large molecular weight, that is, a high molecular weight component having a mass molecular weight of 500 or more. The specific material of the suitable lubricating oil is not particularly limited, and typically, for example, at least one oily substance selected from the group consisting of mineral oil, alkylbenzene oil, and polyalkylene glycol oil is preferably used. can be done.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、もともと高分子量成分を含有するものであってもよいし、高分子量成分に該当する油状物質を0.5質量%以上となるように添加する構成であってもよい。前者の例としては、例えば鉱油を挙げることができる。未精製または粗精製の原料鉱油を精製して好適潤滑油を調製(製造)する際に、0.5質量%以上の高分子量成分が残留するように原料油の精製条件または精製手法を調節すればよい。後者の例としては、例えば、鉱油、アルキルベンゼン油、またはポリアルキレングリコール油を好適潤滑油の「主成分」とし、この主成分に対して「添加成分」として高分子量成分となる油状物質を添加したものを挙げることができる。 The suitable lubricating oil used in the present embodiment may originally contain a high molecular weight component, or may have a structure in which an oily substance corresponding to the high molecular weight component is added so as to be 0.5% by mass or more. There may be. Examples of the former include, for example, mineral oil. When preparing (manufacturing) a suitable lubricating oil by refining unrefined or partially refined raw mineral oil, the refining conditions or refining method of the raw material oil should be adjusted so that 0.5% by mass or more of high molecular weight components remain. Just do it. As an example of the latter, for example, mineral oil, alkylbenzene oil, or polyalkylene glycol oil is used as the "main component" of a suitable lubricating oil, and an oily substance that becomes a high molecular weight component is added as an "additive component" to this main component. things can be mentioned.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油の平均質量分子量は、前記の通り150~400の範囲内であればよい。好適潤滑油の平均質量分子量がこの範囲内であれば、前述した40℃での動粘度の範囲を良好に実現できるとともに、高分子量成分を0.5質量%以上含有したときに、距離Laを16mm以下に設定した場合には、主軸摺動部(主軸124と主軸受134との間の摺動部)において好適な油膜を形成することが可能となる。また、好適潤滑油の平均質量分子量は200~300の範囲内であってもよい。好適潤滑油の平均質量分子量がこの範囲内であれば、諸条件にもよるが、距離Laを16mm以下に設定したときに、主軸摺動部に好適な油膜をより形成しやすくなる。 The average mass molecular weight of the lubricating oil suitable for use in the present embodiment may be within the range of 150 to 400 as described above. If the average mass molecular weight of the suitable lubricating oil is within this range, the range of kinematic viscosity at 40 ° C. described above can be satisfactorily realized, and when the high molecular weight component is contained at 0.5% by mass or more, the distance La When it is set to 16 mm or less, it becomes possible to form a suitable oil film in the main shaft sliding portion (the sliding portion between the main shaft 124 and the main bearing 134). The average weight molecular weight of suitable lubricating oils may also be in the range of 200-300. If the average mass molecular weight of the suitable lubricating oil is within this range, it becomes easier to form a suitable oil film on the main shaft sliding portion when the distance La is set to 16 mm or less, depending on various conditions.

好適潤滑油が、主成分に対して高分子量成分を添加した構成であるときに、高分子量成分の具体的な材質または種類は特に限定されず、質量分子量が500以上となる油状物質であればよい。例えば、主成分が鉱油であるときに、高分子量成分として同じく鉱油を用いてもよいし、アルキルベンゼン油を用いてもよいし、ポリアルキレングリコール油を用いてもよいし、他の油状物質を用いてもよい。 When the preferred lubricating oil has a structure in which a high-molecular-weight component is added to the main component, the specific material or type of the high-molecular-weight component is not particularly limited, as long as it is an oily substance with a mass molecular weight of 500 or more. good. For example, when the main component is mineral oil, the same mineral oil may be used as the high molecular weight component, alkylbenzene oil, polyalkylene glycol oil, or other oily substance may be used. may

好適潤滑油の平均質量分子量および高分子量成分の質量分子量の測定方法は特に限定されないが、本開示においては、後述する実施例2で用いているGPC(Gel Permeation Chromatography)法による標準ポリスチレン換算を挙げることができる。すなわち好適潤滑油の平均質量分子量(重量平均分子量)はGPC法によるポリスチレン換算重量(質量)平均分子量として測定されればよい。また、高分子量成分の質量分子量が500以上であることは、GPC法により微分モル質量分布と質量分子量との関係を示す分子量分布グラフを測定し、質量分子量が500以上のピークが存在するか否かで判断すればよい。 Although the method for measuring the average mass molecular weight of the suitable lubricating oil and the mass molecular weight of the high molecular weight component is not particularly limited, in the present disclosure, standard polystyrene conversion by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method used in Example 2 described later. be able to. That is, the average mass molecular weight (weight average molecular weight) of a suitable lubricating oil may be measured as a polystyrene-equivalent weight (mass) average molecular weight by the GPC method. In addition, whether the mass molecular weight of the high molecular weight component is 500 or more is determined by measuring a molecular weight distribution graph showing the relationship between the differential molar mass distribution and the mass molecular weight by the GPC method, and whether or not there is a peak with a mass molecular weight of 500 or more. You can judge by

本実施の形態で用いられる好適潤滑油における高分子量成分の含有量は、その下限が0.5質量%であればよく、その上限については、少なくとも好適潤滑油としての機能もしくは作用効果に影響を及ぼさない限り特に限定されない。後述する実施例2(図6B参照)によれば、好適潤滑油が高分子量成分を含有しない場合(0質量%)と比較して、好適潤滑油が高分子量成分を少なくとも0.5質量%するだけでも、冷媒圧縮機100の成績係数(COP:Coefficient of Performance)が向上している。 The content of the high-molecular-weight component in the preferred lubricating oil used in the present embodiment may have a lower limit of 0.5% by mass, and the upper limit thereof does not affect at least the functions or effects of the preferred lubricating oil. It is not particularly limited as long as it does not affect. According to Example 2 below (see FIG. 6B), the preferred lubricating oil contains at least 0.5 wt. This alone improves the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100 .

また、後述する実施例2(図6B参照)によれば、高分子量成分の含有量の上限の好ましい一例としては7.0質量%以下を挙げることができ、より好ましくは6.0質量%以下を挙げることができ、さらに好ましくは5.0質量%を挙げることができる。好適潤滑油が高分子量成分を含有しない場合(0質量%)と比較して、高分子量成分が7.0質量%を超えても成績係数が向上しているが、7.0質量%を超えると高分子量成分の含有量に見合った成績係数の向上効果が得られない可能性があるので、本実施の形態では、高分子量成分の含有量の上限は7.0質量%以下を挙げることができる。 Further, according to Example 2 (see FIG. 6B) described later, a preferable upper limit of the content of the high molecular weight component is 7.0% by mass or less, and more preferably 6.0% by mass or less. and more preferably 5.0% by mass. The coefficient of performance is improved even when the high molecular weight component exceeds 7.0% by mass, compared with the case where the suitable lubricating oil does not contain the high molecular weight component (0% by mass), but it exceeds 7.0% by mass Since there is a possibility that the effect of improving the coefficient of performance commensurate with the content of the high molecular weight component cannot be obtained, in the present embodiment, the upper limit of the content of the high molecular weight component is 7.0% by mass or less. can.

また、後述する実施例によれば、高分子量成分の含有量が6.0質量%を超えた範囲での成績係数と、6.0質量%以下の範囲での成績係数とを比較すると、6.0質量%以下の範囲の方が良好な成績係数を示している。そのため、本実施の形態では、高分子量成分の含有量の好ましい上限としては6.0質量%以下を挙げることができる。さらに、後述する実施例によれば、高分子量成分の含有量が。2.0~2.5質量%付近で成績係数が極大値を示し、5.0質量%付近でも、含有量の下限値0.5質量%と同程度の成績係数を示している。そのため、本実施の形態では、高分子量成分の含有量のより好ましい上限は5.0質量%以下を挙げることができる。 In addition, according to the examples described later, when the coefficient of performance in the range where the content of the high molecular weight component exceeds 6.0% by mass is compared with the coefficient of performance in the range of 6.0% by mass or less, the coefficient of performance is 6. A range of 0.0% by mass or less shows a better coefficient of performance. Therefore, in the present embodiment, the preferred upper limit of the content of the high molecular weight component is 6.0% by mass or less. Furthermore, according to the examples described later, the content of the high molecular weight component is The coefficient of performance shows a maximum value around 2.0 to 2.5% by mass, and even around 5.0% by mass, the coefficient of performance is about the same as the lower limit of 0.5% by mass. Therefore, in the present embodiment, the more preferable upper limit of the content of the high molecular weight component can be 5.0% by mass or less.

したがって、本実施の形態において、好適潤滑油における高分子量成分の含有量の好ましい範囲としては、0.5質量%~7.0質量%の範囲内を挙げることができ、より好ましい範囲としては、0.5質量%~6.0質量%の範囲内を挙げることができ、さらに好ましい範囲としては、0.5質量%~5.0質量%の範囲内を挙げることができる。なお、冷媒圧縮機100または潤滑対象である軸部の諸条件によっては、成績係数の極大値は、高分子量成分の含有量が少なくなったり多くなったりする側にシフトする可能性がある。この場合には、高分子量成分の含有量の上限値は7.0質量%を超えた値、もしくは、0.5質量%未満の値に設定することもできる。 Therefore, in the present embodiment, the preferable range of the content of the high molecular weight component in the suitable lubricating oil is 0.5% by mass to 7.0% by mass, and a more preferable range is The range of 0.5% by mass to 6.0% by mass can be cited, and a more preferable range is 0.5% by mass to 5.0% by mass. Note that depending on the conditions of the refrigerant compressor 100 or the shaft portion to be lubricated, the maximum value of the coefficient of performance may shift to the side where the content of the high-molecular-weight component decreases or increases. In this case, the upper limit of the content of the high molecular weight component can be set to a value exceeding 7.0% by mass or a value less than 0.5% by mass.

なお、好適潤滑油における高分子量成分の含有量が前記の範囲内であれば、基本的には好適潤滑油の平均質量分子量が150~400の範囲内に入ると判断される。すなわち、好適潤滑油に含有される高分子量成分の比率が前記の範囲内であれば、好適潤滑油全体で見たときに、高分子量成分が平均質量分子量の増大に与える影響はほとんどない(好適潤滑油の平均質量分子量が400を超えない)とみなすことができる。したがって、好適潤滑油における高分子量成分の含有量の上限は、好適潤滑油の機能に影響を与えず、かつ、平均質量分子量を過剰に増大させない範囲で設定することも可能である。 If the content of the high-molecular-weight components in the suitable lubricating oil is within the above range, it is basically determined that the average mass molecular weight of the suitable lubricating oil falls within the range of 150-400. That is, if the ratio of the high molecular weight component contained in the suitable lubricating oil is within the above range, the high molecular weight component has almost no effect on the increase in the average mass molecular weight when viewed in the entire suitable lubricating oil (preferred the average mass molecular weight of the lubricating oil does not exceed 400). Therefore, the upper limit of the content of the high-molecular-weight component in the preferred lubricating oil can be set within a range that does not affect the functions of the preferred lubricating oil and does not excessively increase the average mass molecular weight.

本実施の形態において、好適潤滑油が高分子量成分を含有することで冷媒圧縮機100の成績係数が向上する理由としては、後述する実施例2および実施例4の結果(図6Bおよび図7参照)から、好適潤滑油が低粘度(40℃での動粘度が1mm2 /S~7mm2 /Sの範囲内)であっても、高分子量成分により摺動部において良好な油膜の形成に寄与しているためであると考えられる。すなわち、主軸124が主軸受134で支持されて摺動する際に、主軸摺動部に生じる好適潤滑油の全体の流れに伴うことなく、主軸摺動部を構成する主軸124の外周面(摺動面)および主軸受134の内周面(摺動面)に高分子量成分が存在することができ、これにより好適潤滑油による油膜が良好に形成されると考えられる。 In the present embodiment, the reason why the coefficient of performance of the refrigerant compressor 100 improves when the suitable lubricating oil contains a high-molecular-weight component is the result of Examples 2 and 4 described later (see FIGS. 6B and 7). ), even if the suitable lubricating oil has a low viscosity (kinematic viscosity at 40°C is within the range of 1 mm 2 /S to 7 mm 2 /S), the high molecular weight component contributes to the formation of a good oil film on the sliding part. This is thought to be because That is, when the main shaft 124 slides while being supported by the main bearings 134, the lubricating oil on the outer peripheral surface (sliding surface) of the main shaft 124, which constitutes the main shaft sliding portion, does not flow along with the entire flow of the suitable lubricating oil generated in the main shaft sliding portion. It is believed that a high molecular weight component can be present on the inner peripheral surface (sliding surface) of the main bearing 134 and on the sliding surface of the main bearing 134, thereby forming a good oil film with a suitable lubricating oil.

本実施の形態においては、好適潤滑油として用いられる油状物質は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。ここでいう2種類以上の油状物質の組合せとは、例えば、鉱油に該当する異なる油状物質を2種類以上組み合わせる場合だけでなく、例えば、鉱油に該当する油状物質を1種類以上、アルキルベンゼン油に該当する油状物質を1種類以上(もしくはポリアルキレングリコール油に該当する油状物質を1種類以上)組み合わせる場合も含む。 In the present embodiment, only one type of oily substance may be used as the suitable lubricating oil, or two or more types may be used in combination. The combination of two or more types of oily substances here means, for example, not only the combination of two or more different oily substances corresponding to mineral oil, but also, for example, one or more oily substances corresponding to mineral oil and alkylbenzene oil. (Or one or more oily substances corresponding to polyalkylene glycol oil) may be combined.

また、好適潤滑油が、主成分に添加成分としての高分子量成分を添加したものである場合には、例えば、主成分として1種類の油状物質を用い、高分子量成分として主成分とは異なる油状物質を1種類用いてもよい。あるいは、主成分として2種類以上の油状物質を用い、高分子量成分として1種類の油状物質を用いてもよいし、主成分として1種類の油状物質を用い、高分子量成分として2種類以上の油状物質を用いてもよい。もしくは、主成分に高分子量成分を添加した油状物質の混合物を2種類以上さらに混合してもよい。 Further, when the suitable lubricating oil is one in which a high molecular weight component is added as an additive component to the main component, for example, one type of oily substance is used as the main component, and an oily substance different from the main component is used as the high molecular weight component. One type of substance may be used. Alternatively, two or more oily substances may be used as the main component and one oily substance may be used as the high molecular weight component, or one oily substance may be used as the main component and two or more oily substances may be used as the high molecular weight component. Substances may be used. Alternatively, two or more types of mixtures of oily substances in which a high molecular weight component is added to the main component may be further mixed.

本実施の形態においては、油状物質そのものは特に限定されないものの、当該油状物質として、鉱油、アルキルベンゼン油、エステル油の少なくともいずれかを、主成分または高分子量成分(もしくはその両方)に用いればよい。これにより得られる好適潤滑油は、摺動面積を減少させた状態であっても、軸部の摩擦係数を低減させる効果を良好に実現することができる。 In the present embodiment, the oily substance itself is not particularly limited, but at least one of mineral oil, alkylbenzene oil, and ester oil may be used as the main component or the high molecular weight component (or both) as the oily substance. The suitable lubricating oil thus obtained can satisfactorily achieve the effect of reducing the friction coefficient of the shaft portion even when the sliding area is reduced.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油(油状物質または潤滑油組成物)の物性は、前述した40℃での動粘度を除いて特に限定されないが、好ましい物性の一例としては、当該好適潤滑油の留出温度300℃での蒸留分率が0.1%以上で終点が440℃以上という蒸留特性を挙げることができる。この蒸留特性の測定方法は特に限定されないが、本実施の形態では、JIS K2254:1998 石油製品-蒸留試験方法、あるいは、JIS K2601:1998 原油試験方法に準じて測定する方法を用いている。 The physical properties of the suitable lubricating oil (oily substance or lubricating oil composition) used in the present embodiment are not particularly limited except for the kinematic viscosity at 40° C. described above. Distillation characteristics of 0.1% or more at a distillation temperature of 300° C. and an end point of 440° C. or more can be mentioned. The method for measuring the distillation characteristics is not particularly limited, but in the present embodiment, a method for measurement according to JIS K2254:1998 Petroleum products-Distillation test method or JIS K2601:1998 Crude oil test method is used.

軸部および軸受部で構成される摺動部では、摺動時の摺動面同士の摩擦により発熱が生じるが、摩擦の初期には、閃光温度と称される瞬間的な高温が生じることが知られている。軸部の外周面および軸受部の内周面は、良好な摺動性を実現するために円滑な摺動面として構成される。ただし、摺動面が巨視的には円滑面であるとしても、微視的には微細な突出部が存在する。摺動時には、一方の摺動面の微細な突出部が、他方の摺動面に対して凝着したり破断したりすることが繰り返される。微細な突出部の破断に際して放出される熱エネルギーが集中すると瞬間的な高温が発生し、この瞬間的な高温を閃光温度と称する。 In the sliding part consisting of the shaft part and the bearing part, heat is generated due to friction between the sliding surfaces during sliding, but in the early stage of the friction, a momentary high temperature called flash temperature may occur. Are known. The outer peripheral surface of the shaft portion and the inner peripheral surface of the bearing portion are configured as smooth sliding surfaces in order to achieve good slidability. However, even if the sliding surface is macroscopically smooth, microscopically there are minute protrusions. During sliding, fine protrusions on one sliding surface repeatedly adhere to and break off from the other sliding surface. A momentary high temperature is generated when the heat energy released when the fine protrusion is broken is concentrated, and this momentary high temperature is called a flash temperature.

例えば、参考文献1:特開2006-097096号公報には、浸炭または浸炭窒化された軸受鋼部品が開示されており、この参考文献1によれば、一般的には、閃光温度が約140℃を超えると焼付きが発生すると記載されている。摺動部における閃光温度は数百度に達することも知られているが、本実施の形態では、高分子量成分を含有する低粘度の好適潤滑油を用いる場合、摺動部における閃光温度が300℃以上になる条件が重要になると判断された。 For example, Reference 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-097096 discloses a carburized or carbonitrided bearing steel part. It is described that seizure occurs when it exceeds . It is also known that the flash temperature at the sliding portion reaches several hundred degrees. It was determined that the following conditions were important.

それゆえ、本実施の形態で用いられる好適潤滑油(油状物質または潤滑油組成物)においては、その蒸留特性が、留出温度300℃での蒸留分率(体積分率)が0.1%以上で終点が440℃以上とすることが好ましい。好適潤滑油の蒸留特性がこの条件を満たすことにより、摺動部において300℃以上の閃光温度が生じるとしても、好適潤滑油による油膜の蒸発等を有効に抑制または防止することができる。そのため、好適潤滑油が高分子量成分を含有する低粘度のものであり、かつ、摺動面積を減少させることで摺動部の温度が上昇しても、好適潤滑油による油膜をより安定的に形成することが可能となる。 Therefore, in the preferred lubricating oil (oil substance or lubricating oil composition) used in the present embodiment, the distillation characteristic is such that the distillation fraction (volume fraction) at a distillation temperature of 300 ° C. is 0.1% It is preferable that the end point is 440° C. or higher. When the distillation property of the preferred lubricating oil satisfies this condition, even if a flash temperature of 300° C. or higher occurs in the sliding portion, evaporation of the oil film or the like by the preferred lubricating oil can be effectively suppressed or prevented. Therefore, even if the preferred lubricating oil contains a high molecular weight component and has a low viscosity, and the temperature of the sliding portion increases due to the reduction of the sliding area, the oil film of the preferred lubricating oil can be more stably formed. can be formed.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、高分子量成分を含有する低粘度の油状物質であればよいが、この油状物質に対して種々の添加剤を添加してもよい。言い換えれば、本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、油状物質以外の成分を含有する潤滑油組成物であってもよい。なお、前記の通り、好適潤滑油として用いられる油状物質は、1種類のみであってもよいし2種類以上であってもよいが、油状物質を2種類以上用いる場合も「潤滑油組成物」と定義してもよい。あるいは油状物質を2種類以上用いる場合には「混合油」と定義し、油状物質以外の成分を含有する場合には「潤滑油組成物」と定義してもよい。 The lubricating oil suitable for use in the present embodiment may be a low-viscosity oily substance containing a high-molecular-weight component, and various additives may be added to this oily substance. In other words, the suitable lubricating oil used in this embodiment may be a lubricating oil composition containing components other than oily substances. In addition, as described above, the oily substance used as a suitable lubricating oil may be one type or two or more types, but even when two or more types of oily substances are used, the "lubricating oil composition" may be defined as Alternatively, when two or more types of oily substances are used, it may be defined as "mixed oil", and when it contains components other than oily substances, it may be defined as "lubricating oil composition".

本実施の形態で用いられる好適潤滑油が、油状物質以外の成分(他の成分)を含有する潤滑油組成物である場合、具体的な他の成分は特に限定されないが、代表的には、一般的な潤滑油の分野で公知の添加剤を挙げることができる。特に、本実施の形態においては、好適潤滑油は油性剤を含有することが好ましい。油性剤を好適潤滑油に添加することにより、摺動部の摺動面に好適潤滑油による油膜が形成されやすくなる。これにより、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 When the suitable lubricating oil used in the present embodiment is a lubricating oil composition containing components (other components) other than oily substances, specific other components are not particularly limited, but typically Additives known in the field of general lubricating oils can be mentioned. In particular, in the present embodiment, the suitable lubricating oil preferably contains an oiliness agent. By adding an oily agent to the suitable lubricating oil, an oil film of the suitable lubricating oil is likely to be formed on the sliding surface of the sliding portion. As a result, it is possible to more preferably achieve low friction in the sliding portion.

油性剤の具体的な種類は特に限定されないが、代表的には、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル類(エステル系化合物)、エーテル類、アミン類、アミド類、金属せっけん等を挙げることができる。これら油性剤は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。油性剤の添加量は特に限定されないが、例えば、0.01~1重量%の範囲内を挙げることができる。 Specific types of oily agents are not particularly limited, but representative examples include higher fatty acids, higher alcohols, esters (ester compounds), ethers, amines, amides, and metallic soaps. These oily agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the oiliness agent to be added is not particularly limited, but may be, for example, within the range of 0.01 to 1% by weight.

本実施の形態においては、より好ましい油性剤として、エステル系化合物を挙げることができる。エステル系化合物は、アルコールとカルボン酸とを反応させたエステル構造を有する化合物であればよい。アルコールは1価であってもよいし2価以上の多価アルコールであってもよい。同様に、カルボン酸もモノカルボン酸であってもよいしジカルボン酸であってもよいしトリカルボン酸であってもよい(4つ以上のカルボキシ基を有してもよい)。一般的には、市販のエステル系油性剤を好適に用いることができる。 In the present embodiment, an ester-based compound can be mentioned as a more preferable oiliness agent. The ester-based compound may be a compound having an ester structure obtained by reacting an alcohol and a carboxylic acid. The alcohol may be a monohydric alcohol or a dihydric or higher polyhydric alcohol. Similarly, the carboxylic acid may be a monocarboxylic acid, a dicarboxylic acid, or a tricarboxylic acid (which may have 4 or more carboxy groups). In general, commercially available ester-based oiliness agents can be suitably used.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、前記の通り高分子量成分を含有する低粘度のものであるが、このような好適潤滑油が油性剤を含有する潤滑油組成物であれば、油膜の形成能力をより向上することができる。前述したように、本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、高分子量成分を含有するため、摺動部を形成する主軸124および主軸受134の摺動面に高分子量成分が存在し、これにより良好な油膜の形成が可能になると考えられる。さらに、好適潤滑油が油性剤を含有することで、この油性剤が主軸124および主軸受134の摺動面に吸着し、これにより好適潤滑油(潤滑油組成物)による油膜の形成をさらに容易にしていると考えられる。 The preferred lubricating oil used in the present embodiment is a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component as described above. The ability to form can be further improved. As described above, the preferred lubricating oil used in the present embodiment contains a high molecular weight component, so the high molecular weight component is present on the sliding surfaces of the main shaft 124 and the main bearing 134 that form the sliding portions. It is considered that a better oil film can be formed by Furthermore, since the suitable lubricating oil contains an oily agent, the oily agent is adsorbed on the sliding surfaces of the main shaft 124 and the main bearing 134, thereby further facilitating the formation of an oil film by the suitable lubricating oil (lubricating oil composition). It is considered that

特に油性剤がエステル系化合物であれば、当該油性剤はエステル結合を有することになる。そのため、このエステル結合に由来する極性により、好適潤滑油(潤滑油組成物)による油膜を摺動部により密着させやすくする(油膜の密着性を向上する)ことができる。これにより、好適潤滑油の油膜の形成能力をさらに向上することができるため、摩擦係数をより一層低減することができ、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 In particular, if the oiliness agent is an ester compound, the oiliness agent will have an ester bond. Therefore, the polarity derived from this ester bond makes it easier for the oil film of the suitable lubricating oil (lubricating oil composition) to adhere to the sliding portion (improves the adhesion of the oil film). As a result, the ability of the suitable lubricating oil to form an oil film can be further improved, so that the coefficient of friction can be further reduced, and the low friction of the sliding portion can be more suitably achieved.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、添加剤として、前述した油性剤以外に硫黄系の摺動性改質剤を含有してもよい。硫黄系の摺動性改質剤としては、主軸124等の軸部に用いられる材料(軸部材料)と硫黄とが反応可能なものを挙げることができる。したがって、摺動性改質剤は、硫黄そのものであってもよいし、硫黄を含有し軸部材料と反応可能な硫黄化合物であってもよい。 The suitable lubricating oil used in the present embodiment may contain, as an additive, a sulfur-based slidability improver in addition to the oily agent described above. Examples of the sulfur-based slidability modifier include those that can react with the material used for the shaft portion such as the main shaft 124 (shaft portion material) and sulfur. Therefore, the slidability modifier may be sulfur itself or a sulfur compound that contains sulfur and is capable of reacting with the shaft portion material.

本実施の形態では、軸部の材料として鉄系材料が用いられるので、摺動性改質剤として使用可能な硫黄化合物としては、硫化オレフィン、サルファイド系化合物(例えば、ジベンジル(ジ)サルファイド(DBDS)等)、キザンテート、チアジアゾール、チオカーボネート、硫化油脂、硫化エステル、ジチオカーバメート、硫化テルペン等を挙げることができる。 In the present embodiment, since an iron-based material is used as the material of the shaft portion, the sulfur compounds that can be used as the slidability modifier include sulfurized olefins and sulfide-based compounds (e.g., dibenzyl (di)sulfide (DBDS) ), etc.), xantate, thiadiazole, thiocarbonate, sulfurized fat, sulfurized ester, dithiocarbamate, sulfurized terpene, and the like.

好適潤滑油における硫黄系の摺動性改質剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは、硫黄元素重量に換算したときに100ppm以上となるように、摺動性改質剤を好適潤滑油に添加すればよい。なお、摺動性改質剤の添加量の上限は特に限定されず、好適潤滑油(潤滑油組成物)の物性に影響を与えない程度(例えば1000ppm以下)であればよい。 The content of the sulfur-based slidability modifier in the suitable lubricating oil is not particularly limited, but the slidability modifier is preferably added to the suitable lubricating oil so that the sulfur element weight is 100 ppm or more. should be added to The upper limit of the amount of the slidability modifier to be added is not particularly limited as long as it does not affect the physical properties of the suitable lubricating oil (lubricating oil composition) (for example, 1000 ppm or less).

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、前記の通り高分子量成分を含有する低粘度のものであるが、このような好適潤滑油が、油性剤に加えて摺動性改質剤を含有する潤滑油組成物であれば、摺動性改質剤により摺動面の耐摩耗性を良好なものとすることができる。そのため、摺動面積を減少させた状態であっても、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 The preferred lubricating oil used in the present embodiment is a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component as described above. If the lubricating oil composition is such that the slidability modifier can improve the wear resistance of the sliding surface. Therefore, even in a state where the sliding area is reduced, it is possible to more preferably achieve low friction of the sliding portion.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、添加剤として、前述した油性剤および摺動性改質剤に加えて、公知の極圧添加剤を添加してもよい。具体的な極圧添加剤としては、公知のものを好適に用いることができ、特に限定されないが、例えば、リン酸エステル等のリン系化合物、塩素系炭化水素またはフッ素系炭化水素等のハロゲン化化合物等を挙げることができる。これら極圧添加剤は、1種類のみを潤滑油組成物(好適潤滑油)に添加してもよいし2種類以上を適宜組み合わせて添加してもよい。 The lubricating oil suitable for use in the present embodiment may contain known extreme pressure additives as additives in addition to the above-described oiliness agent and sliding property modifier. As a specific extreme pressure additive, a known one can be suitably used, and it is not particularly limited. compound etc. can be mentioned. These extreme pressure additives may be added to the lubricating oil composition (preferred lubricating oil) singly or in combination of two or more.

これら極圧添加剤の中でも、リン系化合物を好ましく用いることができる。代表的なリン系化合物としては、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)を挙げることができ、中でもTCPをより好ましく用いることができる。好適潤滑油に対して、硫黄系の摺動性改質剤に加えてリン系の極圧添加剤を添加することで、主軸摺動部において良好な摩耗低減等を実現することができる。 Among these extreme pressure additives, phosphorus compounds can be preferably used. Typical phosphorus-based compounds include tricresyl phosphate (TCP), tributyl phosphate (TBP), and triphenyl phosphate (TPP), among which TCP can be used more preferably. By adding a phosphorus-based extreme pressure additive to a suitable lubricating oil in addition to a sulfur-based slidability modifier, it is possible to achieve good wear reduction and the like in the main shaft sliding portion.

極圧添加剤の潤滑油組成物に対する添加量は特に限定されないが、例えば、好適潤滑油の主成分が鉱油またはアルキルベンゼン油のような低極性物質である場合には、好適な添加量として、0.5~8.0重量%の範囲内を挙げることができ、1~3重量%をより好ましい範囲内として挙げることができる。 The amount of the extreme pressure additive to be added to the lubricating oil composition is not particularly limited. 0.5 to 8.0% by weight, preferably 1 to 3% by weight.

本実施の形態で用いられる好適潤滑油は、前記の通り高分子量成分を含有する低粘度のものであるが、このような好適潤滑油が、油性剤に加えて極圧添加剤を含有する潤滑油組成物であれば、極圧添加剤により摺動面の耐摩耗性を良好なものとすることができる。特に、摺動性改質剤および極圧添加剤の双方を含有していれば、その相乗効果により、摺動面における摩耗をさらに良好に低減することができる。そのため、摺動面積を減少させた状態であっても、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。 The preferred lubricating oil used in the present embodiment is a low-viscosity lubricating oil containing a high-molecular-weight component as described above. If it is an oil composition, the wear resistance of the sliding surface can be improved by the extreme pressure additive. In particular, if both the slidability modifier and the extreme pressure additive are contained, the synergistic effect thereof can further effectively reduce wear on the sliding surface. Therefore, even in a state where the sliding area is reduced, it is possible to more preferably achieve low friction of the sliding portion.

加えて、本実施の形態では、好適潤滑油に対して、油性剤、摺動性改質剤および極圧添加剤以外に、公知の種々の添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、一般的な潤滑油の分野で公知の様々なものを好適に用いることができるが、代表的には、酸化防止剤、酸捕捉剤、金属不活性剤、消泡剤、腐食防止剤、または分散剤等を挙げることができる。 In addition, in the present embodiment, various known additives may be added to the suitable lubricating oil in addition to the oiliness agent, slidability modifier and extreme pressure additive. Various additives known in the field of general lubricating oils can be suitably used as such additives. agents, corrosion inhibitors, or dispersants.

言い換えれば、本実施の形態では、冷媒圧縮機100に用いられる好適潤滑油は、高分子量成分を含有する低粘度の油状物質(1種類であってもよいし2種類以上の混合油であってもよい)であればよく、好ましくは、油状物質に油性剤が添加された(油状物質および油性剤から構成される)潤滑油組成物であればよく、他の好ましい一例としては、潤滑油組成物が、摺動性改質剤または極圧添加剤、もしくはその両方を添加剤として含有するものであってもよい。 In other words, in the present embodiment, the lubricating oil suitable for use in the refrigerant compressor 100 is a low-viscosity oily substance containing a high-molecular-weight component (either one type or a mixed oil of two or more types). It may be a lubricating oil composition in which an oily agent is added to an oily substance (consisting of an oily substance and an oily agent). Another preferred example is a lubricating oil composition The article may contain additives such as slidability modifiers, extreme pressure additives, or both.

このように、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、圧縮要素106が、上下方向に延伸し、主軸124および偏心軸122を有するクランクシャフト120を備え、主軸124は主軸受134により軸支され、主軸受134のスラスト面136上にスラストベアリング(例えばスラストボールベアリング210)が設けられ、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面下端139との距離を距離Lとし、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138との距離を距離Laとしたときに、距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Laは16mm以下である。 Thus, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, the compression element 106 extends vertically and includes a crankshaft 120 having a main shaft 124 and an eccentric shaft 122 , the main shaft 124 being supported by the main bearing 134 . , a thrust bearing (for example, a thrust ball bearing 210) is provided on the thrust surface 136 of the main bearing 134, the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the lower end 139 of the sliding surface of the main bearing 134 is L, and the compression chamber 133 and the upper end 138 of the sliding surface of the main bearing 134, the distance La is 16 mm or less when the distance L is in the range of 38 mm to 51 mm.

このような構成であれば、スラストベアリングを備える密閉型冷媒圧縮機において、その全高に影響する距離Lを所定範囲内に特定したときに、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138との距離Laの上限を16mmに特定している。これにより、偏心軸122の安定性に寄与するフランジ部128を過剰に薄くすることなく、全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸124への負荷を低減することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機の全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。しかも、フランジ部128を過剰に薄くすることがないので、高効率化とともに良好な信頼性を実現することも可能となる。 With such a configuration, in a closed refrigerant compressor having a thrust bearing, when the distance L that affects the overall height is specified within a predetermined range, the axial center of the compression chamber 133 and the sliding surface of the main bearing 134 The upper limit of the distance La to the upper end 138 is specified as 16 mm. As a result, the flange portion 128, which contributes to the stability of the eccentric shaft 122, can be prevented from being excessively thin, and an increase in overall height can be avoided. load can be reduced. As a result, the efficiency can be further improved without increasing the overall height of the hermetic refrigerant compressor. Moreover, since the flange portion 128 is not excessively thinned, it is possible to achieve high efficiency and good reliability.

(実施の形態2)
本実施の形態2では、前記実施の形態1で説明した冷媒圧縮機100を備える冷凍・冷蔵装置の一例について、図4を参照して具体的に説明する。
(Embodiment 2)
In Embodiment 2, an example of a freezing/refrigerating apparatus including refrigerant compressor 100 described in Embodiment 1 will be specifically described with reference to FIG.

本開示に係る冷媒圧縮機100は、冷凍サイクルまたはこれと実質同等な構成を有する各種機器(冷凍・冷蔵装置)に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、冷蔵庫(家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫)、製氷機、ショーケース、除湿器、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、エアーコンディショナー、空気圧縮機等を挙げることができるが、特に限定されない。本実施の形態2では、本開示に係る冷媒圧縮機100の適用例として、図4に示す物品貯蔵装置を挙げて、冷凍・冷蔵装置の基本的な構成を説明する。 The refrigerant compressor 100 according to the present disclosure can be widely and suitably used in various devices (freezer/refrigerator) having a refrigeration cycle or substantially equivalent configuration. Specifically, for example, refrigerators (household refrigerators, commercial refrigerators), ice machines, showcases, dehumidifiers, heat pump water heaters, heat pump washer/dryers, vending machines, air conditioners, air compressors, etc. Examples include, but are not particularly limited to. In Embodiment 2, as an example of application of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, an article storage device shown in FIG. 4 will be cited to describe the basic configuration of a freezing/refrigerating device.

図4に示すように、本実施の形態4に係る冷凍・冷蔵装置は、本体301、区画壁304、および冷媒回路305等を備えている。本体301は、断熱性の箱体および扉体等により構成されており、箱体はその一面が開口した構成であり、扉体は箱体の開口を開閉する構成である。本体301の内部は、区画壁304により物品の貯蔵空間302と機械室303とに区画される。貯蔵空間302内には、図示しない送風機が設けられている。なお、本体301の内部は、貯蔵空間302および機械室303以外の空間等に区画されてもよい。 As shown in FIG. 4, the freezing/refrigerating apparatus according to Embodiment 4 includes a main body 301, a partition wall 304, a refrigerant circuit 305, and the like. The main body 301 is composed of a heat-insulating box body, a door body, and the like. The box body has a configuration in which one surface is open, and the door body is configured to open and close the opening of the box body. The interior of the main body 301 is partitioned into an article storage space 302 and a machine room 303 by a partition wall 304 . A fan (not shown) is provided in the storage space 302 . Note that the interior of the main body 301 may be partitioned into spaces other than the storage space 302 and the machine room 303 .

冷媒回路305は、貯蔵空間302内を冷却する構成であり、前記実施の形態1で説明した冷媒圧縮機100と、放熱器307と、減圧装置308と、吸熱器309とを備え、これらが環状に配管で接続された構成となっている。つまり、冷媒回路305は、本開示に係る冷媒圧縮機100を用いた冷凍サイクルの一例である。 The refrigerant circuit 305 has a configuration for cooling the storage space 302, and includes the refrigerant compressor 100 described in the first embodiment, a radiator 307, a pressure reducing device 308, and a heat absorber 309. It is configured to be connected by piping to That is, the refrigerant circuit 305 is an example of a refrigeration cycle using the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure.

前述したように、冷媒圧縮機100内(密閉容器102内)には、例えばR600a等の冷媒ガス181が封入されているが、この冷媒ガス181は、冷凍・冷蔵装置の低圧側と同等圧力となるように比較的低温の状態で封入されている。冷媒ガス181の具体的な種類は特に限定されないものの、R600aのように地球温暖化係数の低い炭化水素系のものを好適に用いることができる。 As described above, the refrigerant gas 181 such as R600a is sealed in the refrigerant compressor 100 (inside the sealed container 102). It is enclosed at a relatively low temperature so that Although the specific type of refrigerant gas 181 is not particularly limited, a hydrocarbon-based refrigerant with a low global warming potential such as R600a can be preferably used.

冷媒回路305の吸熱器309は、貯蔵空間302内に配置されている。吸熱器309の冷却熱は、図4の破線の矢印で示すように、図示しない送風機によって貯蔵空間302内を循環するように撹拌される。これにより貯蔵空間302内は冷却される。 A heat absorber 309 of the refrigerant circuit 305 is arranged within the storage space 302 . The cooling heat of the heat absorber 309 is agitated so as to circulate within the storage space 302 by an air blower (not shown), as indicated by dashed arrows in FIG. The inside of the storage space 302 is thereby cooled.

このように、本実施の形態2に係る冷凍・冷蔵装置は、前記実施の形態1に係る冷媒圧縮機100を搭載している。本開示に係る冷媒圧縮機100においては、前記の通り、主軸受134のスラスト面136上にスラストベアリングが設けられ、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面下端139(圧縮室133から離れた側の第二端)との距離Lが、38mm~51mmの範囲内であるときに、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138(圧縮室133に近接する側の第一端)との距離Laは16mm以下となっている。 Thus, the freezing/refrigerating apparatus according to the second embodiment is equipped with the refrigerant compressor 100 according to the first embodiment. In the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, the thrust bearing is provided on the thrust surface 136 of the main bearing 134 as described above. When the distance L between the axial center of the compression chamber 133 and the sliding surface upper end 138 of the main bearing 134 (the side close to the compression chamber 133 The distance La from the (first end of the) is 16 mm or less.

本開示に係る冷媒圧縮機100は、このような構成を有しているため、偏心軸122の安定性に寄与するフランジ部128を薄くすることなく、当該冷媒圧縮機100の全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸124への負荷を低減することができる。その結果、冷媒圧縮機100の全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。それゆえ、このような冷媒圧縮機100を搭載する冷凍・冷蔵装置は、その消費電力を低減することができるとともに、信頼性も高いものとすることができる。 Since the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure has such a configuration, an increase in the overall height of the refrigerant compressor 100 is avoided without thinning the flange portion 128 that contributes to the stability of the eccentric shaft 122. In addition, the load on the main shaft 124 can be reduced without applying special treatment to the sliding surface. As a result, the efficiency can be further improved without increasing the overall height of the refrigerant compressor 100 . Therefore, a freezer/refrigerator equipped with such a refrigerant compressor 100 can reduce power consumption and have high reliability.

本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。 The present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. Various changes, modifications and alterations can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

(実施例1)
前述したように、本開示では、冷媒圧縮機100の主軸負荷Fは、下記式(2)に基づいて求めることができる。ただし、前述したように、式(2)におけるFaはピストン140からの負荷(ピストン負荷Fa)であり、Laは圧縮室133の軸心と摺動面上端138との距離であり、Lは圧縮室133の軸心と摺動面下端139との距離である。
F=Fa×{1+La/(L-La)} ・・・(2)
そこで、本実施例の冷媒圧縮機100として、レシプロコンプレッサー:TKD91E(製品名、パナソニック株式会社製)を想定し、上記式(2)に基づいて、距離Laを10mm~20mmの範囲内で変化させたときの主軸負荷Fの変化と、ピストン負荷Faを付与したときの偏心軸122の倒れ角度のシミュレーション結果とを対比させた。その結果を図5のグラフに示す。
(Example 1)
As described above, in the present disclosure, the main shaft load F of the refrigerant compressor 100 can be obtained based on the following formula (2). However, as described above, Fa in equation (2) is the load from the piston 140 (piston load Fa), La is the distance between the axial center of the compression chamber 133 and the sliding surface upper end 138, and L is the compression It is the distance between the axis of the chamber 133 and the lower end 139 of the sliding surface.
F=Fa×{1+La/(L−La)} (2)
Therefore, assuming a reciprocating compressor: TKD91E (product name, manufactured by Panasonic Corporation) as the refrigerant compressor 100 of the present embodiment, the distance La is changed within the range of 10 mm to 20 mm based on the above equation (2). The change in the main shaft load F when the piston load Fa is applied is compared with the simulation result of the inclination angle of the eccentric shaft 122 when the piston load Fa is applied. The results are shown in the graph of FIG.

なお、図5のグラフでは、実線が主軸負荷Fの変化を示し、点線が偏心軸122の倒れ角度の変化を示す。また、図5のグラフでは、横軸は距離Laの変化(単位:mm)であり、縦軸は、主軸負荷Fの変化(相対値)または偏心軸122の倒れ角度の変化(相対値)である。偏心軸122の倒れ角度のシミュレーションには、市販の構造解析ソフトウェアである、CAE(computer aided engineering)ソフトウェアNXシリーズ(Siemens PLM Software社製)を用いた。 In the graph of FIG. 5, the solid line indicates changes in the main shaft load F, and the dotted line indicates changes in the inclination angle of the eccentric shaft 122. As shown in FIG. In the graph of FIG. 5, the horizontal axis represents the change in the distance La (unit: mm), and the vertical axis represents the change (relative value) in the main shaft load F or the change (relative value) in the inclination angle of the eccentric shaft 122. be. For the simulation of the inclination angle of the eccentric shaft 122, CAE (computer aided engineering) software NX series (manufactured by Siemens PLM Software), which is commercially available structural analysis software, was used.

図5の相関グラフから明らかなように、主軸負荷Fは前記の式(2)で表されるため、距離Laが増大するに伴って主軸負荷Fも増大する。ただし、距離Lを変えずに距離Laを小さくしていけば、必然的にフランジ部128の厚さを小さく(薄く)することになる。フランジ部128が薄くなると、主軸124に対して偏心軸122が傾いてしまう。それゆえ、図5に示すように、ピストン負荷Faを受けた偏心軸122の倒れ角度は、距離Laを小さくすることに伴って大きくなる。 As is clear from the correlation graph in FIG. 5, the spindle load F is expressed by the above equation (2), so the spindle load F increases as the distance La increases. However, if the distance La is reduced without changing the distance L, the thickness of the flange portion 128 will inevitably be reduced (thinned). When the flange portion 128 becomes thin, the eccentric shaft 122 is inclined with respect to the main shaft 124 . Therefore, as shown in FIG. 5, the inclination angle of the eccentric shaft 122 that receives the piston load Fa increases as the distance La decreases.

冷媒圧縮機100においては、偏心軸122には連結手段142を介してピストン140が連結され、ピストン140は圧縮室133内に挿入されている。偏心軸122の倒れ角度が過剰に大きくなった場合には、偏心軸122に連結されるピストン140の姿勢が悪化する。冷媒圧縮機100の運転時にピストン140の姿勢が悪化すると、シリンダ132とピストン140との間に摩耗等が生じるため、冷媒圧縮機100の信頼性を十分に確保できなくなるおそれがある。 In refrigerant compressor 100 , piston 140 is connected to eccentric shaft 122 via connecting means 142 , and piston 140 is inserted into compression chamber 133 . When the inclination angle of the eccentric shaft 122 becomes excessively large, the posture of the piston 140 connected to the eccentric shaft 122 deteriorates. If the posture of the piston 140 deteriorates during the operation of the refrigerant compressor 100, abrasion or the like occurs between the cylinder 132 and the piston 140, so there is a risk that the reliability of the refrigerant compressor 100 cannot be sufficiently ensured.

一方で、距離Laが大きくなると、ピストン負荷Faを付与している状態であっても偏心軸122の倒れ角度は所定の値に漸近し大きく変化しないことがわかる。このように、倒れ角度が所定の値でほぼ一定になるとみなすことができる場合、冷媒圧縮機100の運転時には、偏心軸122に連結されるピストン140の姿勢が良好であるということができる。したがって、冷媒圧縮機100においては良好な信頼性を確保することができると判断される。 On the other hand, it can be seen that when the distance La increases, the inclination angle of the eccentric shaft 122 asymptotically approaches a predetermined value and does not change significantly even when the piston load Fa is applied. In this way, when it can be assumed that the inclination angle is substantially constant at a predetermined value, it can be said that the posture of piston 140 connected to eccentric shaft 122 is favorable during operation of refrigerant compressor 100 . Therefore, it is judged that good reliability can be ensured in the refrigerant compressor 100 .

図5に示す結果から、主軸負荷Fの変化と偏心軸122の倒れ角度の変化との相関関係は、図5の領I、領域II、および領域IIIに区分することができる。 From the results shown in FIG. 5, the correlation between the change in the main shaft load F and the change in the inclination angle of the eccentric shaft 122 can be divided into region I, region II, and region III in FIG.

領域Iでは、偏心軸122の倒れ角度が小さいため冷媒圧縮機100の信頼性が十分に確保することが可能であるが、主軸負荷Fが大きいために高効率化が不十分であると判断される。 In region I, since the inclination angle of the eccentric shaft 122 is small, the reliability of the refrigerant compressor 100 can be sufficiently ensured. be.

領域IIでは、領域Iと比較して偏心軸122の倒れ角度が相対的に大きくなるものの、冷媒圧縮機100の信頼性を十分に確保することが可能である。しかも、領域IIでは、領域Iよりも主軸負荷Fを相対的に小さくすることができるため、冷媒圧縮機100の高効率化を図ることができる。 In region II, the inclination angle of eccentric shaft 122 is relatively large compared to region I, but the reliability of refrigerant compressor 100 can be sufficiently ensured. Moreover, in region II, the main shaft load F can be made relatively smaller than in region I, so efficiency of the refrigerant compressor 100 can be improved.

領域IIIでは、領域IIよりもさらに主軸負荷Fが小さいため、冷媒圧縮機100おの高効率化を図ることができるが、偏心軸122の倒れ角度が領域IIよりもさらに大きくなるため、諸条件によっては、冷媒圧縮機100の信頼性を十分に確保できないおそれがある。 In region III, since the main shaft load F is smaller than in region II, the efficiency of the refrigerant compressor 100 can be improved. Depending on the situation, the reliability of the refrigerant compressor 100 may not be sufficiently ensured.

このように、図5に示す結果に基づけば、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、その信頼性および高効率化の双方の実現を図るためには、主軸負荷Fの変化と偏心軸122の倒れ角度の変化との相関関係のうち、高効率化を図ることができない領域Iが省かれる。それゆえ、距離Laの上限は16mmに設定することができる。 As described above, based on the results shown in FIG. 5, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, in order to achieve both reliability and high efficiency, changes in the main shaft load F and the eccentric shaft 122 Region I, in which high efficiency cannot be achieved, is omitted from the correlation with the change in tilt angle. Therefore, the upper limit of the distance La can be set to 16 mm.

また、領域IIIでは、諸条件によっては信頼性を十分に確保できない可能性があるので、領域IIが好適な範囲であると判断される。それゆえ、距離Laの好ましい範囲は12mm~16mm(12mm≦La≦16mm)に設定することができる。 Also, in region III, there is a possibility that sufficient reliability cannot be ensured depending on various conditions, so region II is determined to be a suitable range. Therefore, the preferred range of the distance La can be set to 12 mm to 16 mm (12 mm≦La≦16 mm).

(実施例2)
本実施例の冷媒圧縮機100(実施例1参照)として、距離Laを15.8mmに設定したものを用いるとともに、潤滑油180として、質量分子量が500以上である高分子量成分を含有する低粘度の鉱油(本実施例の潤滑油180、前述した好適潤滑油。)を用いた。具体的には、本実施例の潤滑油180における40℃での動粘度は2.7mm2 /Sであり、主成分および高分子量成分のいずれも鉱油である。
(Example 2)
As the refrigerant compressor 100 (see Example 1) of the present embodiment, the distance La is set to 15.8 mm, and as the lubricating oil 180, a low viscosity containing a high molecular weight component having a mass molecular weight of 500 or more mineral oil (lubricating oil 180 of this example, the preferred lubricating oil described above) was used. Specifically, the kinematic viscosity at 40° C. of the lubricating oil 180 of this embodiment is 2.7 mm 2 /S, and both the main component and the high molecular weight component are mineral oils.

高分子量成分の含有量が2.0質量%の潤滑油180について、その分子量分布をGPC法により測定した。その結果を図6Aに示す。なお、図6Aの分子量分布グラフでは、縦軸が微分モル質量分布(dW/dlogM)であり横軸が質量分子量である。また、GPC法の条件は、検出器として示差屈折率検出器RIを、カラムとして直径6.0mm×長さ15cmのものを、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を、標準試料として単分散ポリスチレンを用い、流速0.45mL/分、カラム温度40℃とした。 The molecular weight distribution of Lubricating Oil 180 having a high molecular weight component content of 2.0% by mass was measured by the GPC method. The results are shown in FIG. 6A. In the molecular weight distribution graph of FIG. 6A, the vertical axis is differential molar mass distribution (dW/dlogM) and the horizontal axis is mass molecular weight. In addition, the conditions of the GPC method are as follows: a differential refractive index detector RI as a detector, a column having a diameter of 6.0 mm and a length of 15 cm, tetrahydrofuran (THF) as a solvent, and monodisperse polystyrene as a standard sample, The flow rate was 0.45 mL/min and the column temperature was 40°C.

図6Aに示すように、本実施例で用いられる潤滑油180では、相対的に低分子量である主成分のピークとともに、ブロック矢印で示す高分子量成分のピークが観察される。なお、図示しないが、高分子量成分を含有しない従来の潤滑油では、高分子量成分のピークは観察されない。 As shown in FIG. 6A, in the lubricating oil 180 used in this example, peaks of the high-molecular-weight components indicated by block arrows are observed along with peaks of the main component having relatively low-molecular-weight. Although not shown, no peak of the high molecular weight component is observed in the conventional lubricating oil containing no high molecular weight component.

また、本実施例の潤滑油180において、高分子量成分の含有量を0質量%~約8質量%の範囲内で変化させて、冷媒圧縮機100の成績係数を評価した。その結果を図6に示す。なお、図6Bのグラフでは、縦軸が成績係数であり、横軸が高分子量成分の含有量である。また、成績係数(COP)は、消費エネルギー(入力)に対する冷凍能力の比(冷凍能力/入力)である。 In addition, the coefficient of performance of the refrigerant compressor 100 was evaluated by changing the content of the high molecular weight component in the lubricating oil 180 of this example within the range of 0% by mass to about 8% by mass. The results are shown in FIG. In the graph of FIG. 6B, the vertical axis is the coefficient of performance, and the horizontal axis is the content of the high molecular weight component. The coefficient of performance (COP) is the ratio of refrigerating capacity (refrigerating capacity/input) to energy consumption (input).

図6Bに示す結果から明らかなように、本実施例の潤滑油180を用いた冷媒圧縮機100では、潤滑油180に高分子量成分を少なくとも0.5質量%以上含有させることで、成績係数を良好に低減できることがわかる。 As is clear from the results shown in FIG. 6B, in the refrigerant compressor 100 using the lubricating oil 180 of the present embodiment, the coefficient of performance is reduced by containing at least 0.5% by mass of the high molecular weight component in the lubricating oil 180. It turns out that it can reduce satisfactorily.

(実施例3)
本実施例の冷媒圧縮機100(実施例1参照)として、実施例2と同様に距離Laを15.8mmに設定したものを用いるとともに、潤滑油180として従来のもの(JXTGエネルギー株式会社製、商品名FREOL S3)を用いた。冷媒圧縮機100の運転回転数を37rps、27rps、および17rpsに変化させた上で、実施例2と同様にして成績係数を評価した。その結果を図7において正方形シンボルのグラフで示す。なお、図7のグラフでは、縦軸が成績係数(相対値)であり横軸が冷媒圧縮機の運転回転数(単位:rps)である。
(Example 3)
As the refrigerant compressor 100 (see Example 1) of this embodiment, the distance La is set to 15.8 mm as in Example 2, and the conventional lubricating oil 180 (manufactured by JXTG Nippon Oil & Energy Corporation, The product name FREOL S3) was used. The coefficient of performance was evaluated in the same manner as in Example 2 while changing the operating speed of the refrigerant compressor 100 to 37 rps, 27 rps, and 17 rps. The results are shown graphically in FIG. 7 with square symbols. In the graph of FIG. 7, the vertical axis is the coefficient of performance (relative value) and the horizontal axis is the operating speed (unit: rps) of the refrigerant compressor.

(実施例4)
本実施例の冷媒圧縮機100(実施例1参照)として、実施例2と同様に距離Laを15.8mmに設定したものを用いるとともに、潤滑油180として、40℃での動粘度が2.7mm2 /Sであり、高分子量成分の含有量が2.0質量%である好適潤滑油(実施例2および図6A参照)を用いた。これら以外は実施例3と同様にして成績係数を評価した。その結果を図7において三角形シンボルのグラフで示す。
(Example 4)
As the refrigerant compressor 100 (see Example 1) of this embodiment, the distance La is set to 15.8 mm as in the second embodiment. A preferred lubricating oil (see Example 2 and Figure 6A) with a viscosity of 7 mm2 /S and a high molecular weight content of 2.0% by weight was used. The coefficient of performance was evaluated in the same manner as in Example 3 except for these. The results are shown graphically with triangular symbols in FIG.

(比較例)
比較例の冷媒圧縮機として、距離Laが16mmを超える従来のものを用い、実施例3と同様に従来の潤滑油を用いた。これら以外は実施例3と同様にして成績係数を評価した。その結果を図7において円形シンボルのグラフで示す。
(Comparative example)
As the refrigerant compressor of the comparative example, a conventional one having a distance La exceeding 16 mm was used, and a conventional lubricating oil was used as in the third embodiment. The coefficient of performance was evaluated in the same manner as in Example 3 except for these. The results are shown graphically with circular symbols in FIG.

(実施例3,4および比較例の対比)
図7に示すように、比較例の従来の冷媒圧縮機に比べて、実施例3および実施例4の冷媒圧縮機100では、少なくとも35rps以下の運転回転数で成績係数(圧縮機効率)が有意に上昇していることがわかる。比較例と実施例3との対比では、27rpsから運転回転数が下がるに伴って成績係数の差が広がっている傾向にあることがわかる。
(Comparison of Examples 3 and 4 and Comparative Example)
As shown in FIG. 7, in the refrigerant compressors 100 of Examples 3 and 4, the coefficient of performance (compressor efficiency) is significant at an operating speed of at least 35 rps or less compared to the conventional refrigerant compressor of the comparative example. is found to rise to A comparison between the comparative example and Example 3 reveals that the difference in the coefficient of performance tends to widen as the operating speed decreases from 27 rps.

さらに、実施例3および実施例4の対比から明らかなように、潤滑油180として従来のもの(実施例3)ではなく、低粘度であって高分子量成分を含有するもの(実施例4)を用いることにより、成績係数がさらに上昇することがわかる。特に、実施例3および実施例4の対比では、27rpsから運転回転数が下がるに伴って成績係数の差がより一層広がっていることがわかる。 Furthermore, as is clear from the comparison of Examples 3 and 4, the lubricating oil 180 is not the conventional one (Example 3), but has a low viscosity and contains a high molecular weight component (Example 4). It can be seen that the coefficient of performance is further increased by using In particular, in the comparison of Examples 3 and 4, it can be seen that the difference in the coefficient of performance widens as the operating rotation speed decreases from 27 rps.

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims, and different embodiments and multiple modifications are disclosed respectively. Embodiments obtained by appropriately combining the above technical means are also included in the technical scope of the present invention.

また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 Also, many modifications and other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from the above description. Accordingly, the above description is to be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. Substantial details of construction and/or function may be changed without departing from the spirit of the invention.

以上のように、本発明によれば、密閉型冷媒圧縮機の高い信頼性を維持したままで、さらなる効率化を図ることが可能である。そのため、本発明は、冷凍サイクルを用いた各種機器に幅広く適用することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to further improve the efficiency while maintaining the high reliability of the hermetic refrigerant compressor. Therefore, the present invention can be widely applied to various equipment using a refrigeration cycle.

100:密閉型冷媒圧縮機
102:密閉容器
104:電動要素
106:圧縮要素
108:圧縮機本体
120:クランクシャフト
122:偏心軸
124:主軸
125:給油機構
126:摺動面
127:非摺動面
128:フランジ部
130:シリンダブロック
132:シリンダ
133:圧縮室
134:主軸受
136:スラスト面
137:管状延長部
138:摺動面上端(第一端)
139:摺動面下端(第二端)
140:ピストン
142:連結手段
150:固定子
152:回転子
180:潤滑油
181:冷媒ガス
190:サスペンションスプリング
202:上レース
204:ボール(転動体)
205:保持器
206:下レース
210:スラストボールベアリング(スラストベアリング)
301:本体
302:貯蔵空間
303:機械室
304:区画壁
305:冷媒回路
307:放熱器
308:減圧装置
309:吸熱器
100: Hermetic refrigerant compressor 102: Hermetic container 104: Electric element 106: Compression element 108: Compressor body 120: Crankshaft 122: Eccentric shaft 124: Main shaft 125: Oil supply mechanism 126: Sliding surface 127: Non-sliding surface 128: Flange 130: Cylinder block 132: Cylinder 133: Compression chamber 134: Main bearing 136: Thrust surface 137: Tubular extension 138: Upper end (first end) of sliding surface
139: Slide surface lower end (second end)
140: Piston 142: Connecting means 150: Stator 152: Rotor 180: Lubricating oil 181: Refrigerant gas 190: Suspension spring 202: Upper race 204: Ball (rolling element)
205: retainer 206: lower race 210: thrust ball bearing (thrust bearing)
301: Main body 302: Storage space 303: Machine room 304: Partition wall 305: Refrigerant circuit 307: Radiator 308: Pressure reducing device 309: Heat absorber

Claims (14)

潤滑油を貯留する密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素および当該電動要素により駆動され冷媒を圧縮する圧縮要素と、を備え、
前記圧縮要素は、
主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、
圧縮室が設けられるシリンダブロックと、
前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されるピストンと、
前記ピストンおよび前記偏心軸を連結する連結手段と、
前記主軸を軸支する主軸受と、
前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、
を備え、
前記クランクシャフトは前記主軸および前記偏心軸をつなぐフランジ部を有し、
前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をLとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をLaとしたときに、
前記距離Lが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Laは16mm以下であることを特徴とする、
密閉型冷媒圧縮機。
A closed container that stores lubricating oil, an electric element housed in the closed container, and a compression element that is driven by the electric element and compresses a refrigerant,
The compression element is
a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft;
a cylinder block provided with a compression chamber;
a piston reciprocally inserted into the compression chamber;
connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft;
a main bearing that supports the main shaft;
a thrust bearing provided on the thrust surface of the main bearing;
with
The crankshaft has a flange portion connecting the main shaft and the eccentric shaft,
The end of the sliding surface of the main bearing on the side of the compression chamber is defined as a first end, the end on the opposite side is defined as a second end, and the axial center of the compression chamber and the second end of the sliding surface of the main bearing. When L is the distance between and La is the distance between the axial center of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing,
The distance La is 16 mm or less when the distance L is in the range of 38 mm to 51 mm,
Hermetic refrigerant compressor.
前記スラストベアリングは、前記スラスト面上に位置する下レースと、当該下レースに対向して位置する上レースと、これらの間で転動可能に当接する複数の転動体と、を備え、
前記転動体がボールであることを特徴とする、
請求項1に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The thrust bearing comprises a lower race positioned on the thrust surface, an upper race positioned opposite the lower race, and a plurality of rolling elements rollingly contacting therebetween,
characterized in that the rolling element is a ball,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1.
前記フランジ部の厚さは4mmを超えることを特徴とする、
請求項1または2に記載の密閉型冷媒圧縮機。
characterized in that the thickness of the flange portion exceeds 4 mm,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1 or 2.
前記潤滑油は、40℃での動粘度が1mm2 /S~7mm2 /Sであることを特徴とする、
請求項1から3のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil has a kinematic viscosity of 1 mm 2 /S to 7 mm 2 /S at 40 ° C.
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 3.
前記潤滑油は、その平均質量分子量が150~400であるとともに、高分子量成分を0.5質量%以上含有するものであり、
前記高分子量成分は、その質量分子量が500以上であることを特徴とする、
請求項4に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil has an average mass molecular weight of 150 to 400 and contains 0.5% by mass or more of a high molecular weight component,
The high molecular weight component is characterized in that its mass molecular weight is 500 or more,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 4.
前記潤滑油は油性剤を含有することを特徴とする
請求項1から5のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the lubricating oil contains an oily agent.
前記油性剤がエステル系化合物であることを特徴とする、
請求項6に記載の密閉型冷媒圧縮機。
characterized in that the oily agent is an ester compound,
A hermetic refrigerant compressor according to claim 6 .
前記潤滑油は、その留出温度300℃での蒸留分率が0.1%以上で終点が440℃以上であることを特徴とする、
請求項1または7のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil has a distillation fraction of 0.1% or more at a distillation temperature of 300 ° C. and an end point of 440 ° C. or more,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1 or 7.
前記潤滑油は、硫黄元素重量に換算したときに100ppm以上の摺動性改質剤を含有することを特徴とする、
請求項1から8のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil contains a slidability modifier of 100 ppm or more when converted to sulfur element weight,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 8.
前記潤滑油は、リン系の極圧添加剤を含有することを特徴とする、
請求項1から9のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil is characterized by containing a phosphorus-based extreme pressure additive,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 9.
前記潤滑油は、鉱油、アルキルベンゼン油、およびエステル油からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする、
請求項1から10のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The lubricating oil is at least one selected from the group consisting of mineral oil, alkylbenzene oil, and ester oil,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 10.
前記電動要素は、複数の運転周波数でインバータ駆動されることを特徴とする、
請求項1から11のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
The electric element is inverter-driven at a plurality of operating frequencies,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 11.
35rps以下の回転数で運転されることを特徴とする、
請求項12に記載の密閉型冷媒圧縮機。
It is characterized by being operated at a rotation speed of 35 rps or less,
13. The hermetic refrigerant compressor of claim 12.
請求項1から13のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備えることを特徴とする、
冷凍・冷蔵装置。
A refrigerant circuit comprising: the hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 13; do,
Refrigeration equipment.
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