JPH05125374A - 冷凍機油組成物 - Google Patents

冷凍機油組成物

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JPH05125374A
JPH05125374A JP3291608A JP29160891A JPH05125374A JP H05125374 A JPH05125374 A JP H05125374A JP 3291608 A JP3291608 A JP 3291608A JP 29160891 A JP29160891 A JP 29160891A JP H05125374 A JPH05125374 A JP H05125374A
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JP
Japan
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oil
refrigerant
refrigerating machine
alkylbenzene
polyol ester
Prior art date
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Pending
Application number
JP3291608A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sunaga
高史 須永
Takeo Komatsubara
健夫 小松原
Yutaka Hirano
裕 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/26Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

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  • Lubricants (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉱物油あるいはアルキルベンゼン油の流動性
を向上させる。 【構成】 冷媒としてはR134aを使用し、冷凍機油
22としては耐摩耗性、酸化安定性、電気絶縁性等に優
れた鉱物油あるいはアルキルベンゼン油よりなる群から
選ばれる少なくとも1種の基油に、前記冷媒との相溶性
のよいポリオールエステル系油を10〜50重量%含有
させた冷凍機油22が使われる。 【効果】 R134aの冷媒との相溶性の悪い鉱物油あ
るいはアルキルベンゼン油を圧縮機に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は冷媒として1,1,
1,2−テトラフルオロエタン(以下R134aとい
う)を使用したときに耐摩耗性、酸化安定性、電気絶縁
性等に優れているオイルを冷凍機油として使えるように
した冷凍機油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】冷蔵庫、自動販売機及びショーケース用
の圧縮機は従来冷媒としてジクロロジフルオロメタン
(以下R12という)を多く使用していた。このR12
はオゾン層の破壊の問題からフロン規制の対象となって
いる。そして、このR12の代替冷媒としてR134a
が冷凍機用として検討されている(例えば、特開平1−
271491号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、R13
4aの冷媒は現在使われているパラフィン系やナフテン
系の鉱物油やアルキルベンゼン油等の冷凍機油との相溶
性が悪く、圧縮機への油の戻りの悪化や寝込み起動時の
分離冷媒の吸い上げなどから圧縮機が潤滑不良に至る問
題があった。
【0004】このため、本発明者らはR134aの冷媒
と相溶性のある冷凍機油としてポリオールエステル系油
を検討した。しかし、このポリオールエステル系油は回
転型圧縮機に使用する場合に、摺動部の摩擦熱により加
水分解して生成する脂肪酸で摺動部材に腐食を起こさ
せ、摩耗を生じさせていた。また、この摩耗粉により圧
縮機の電動要素のマグネットワイヤなどの絶縁被膜に悪
影響を及ぼすなど、圧縮機の耐久性を損なう問題があっ
た。
【0005】そして、本発明者らは冷媒としてR134
aと冷凍機油として鉱物油やアルキルベンゼン油とを組
合わせて冷凍サイクルに使用すべく研究を重ねた結果、
圧縮機から冷凍サイクルに吐出された冷凍機油が戻って
こなくなるのを、鉱物油やアルキルベンゼン油にR13
4aとの相溶性のあるオイルを加えることで圧縮機から
吐出された冷凍機油が冷凍サイクルを循環して圧縮機に
戻ってくることを見出し、この発明を完成するに至っ
た。
【0006】この発明は上記の問題を解決するもので、
鉱物油やアルキルベンゼン油等の冷凍機油にR134a
の冷媒と相溶性のあるポリオールエステル系油を含有さ
せることで冷凍機油の戻りを促進させることを目的とし
たものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は底部にオイル
を貯溜した密閉容器内に冷媒を圧縮する圧縮要素を収納
し、この圧縮要素で圧縮される冷媒として1,1,1,
2−テトラフルオロエタンを使用し、オイルとしてアル
キルベンゼン油あるいは鉱物油よりなる群から選ばれる
少なくとも1種の基油に、多価アルコールと脂肪酸とか
らなるポリオールエステル系油を10〜50重量%含有
させた混合油を使用したものである。
【0008】
【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
鉱物油やアルキルベンゼン油にR134aの冷媒との相
溶性のあるポリオールエテル系油を含有させ、圧縮機か
ら冷凍サイクルに吐出された鉱物油やアルキルベンゼン
油をR134aの冷媒が溶け込むポリオールエステル系
油で圧縮機に戻し、この圧縮機に冷凍機油不足が生じな
いようにしたものである。
【0009】
【実施例】以下この発明を図に示す実施例に基いて説明
する。
【0010】図1は冷凍サイクル図である。図2は回転
型圧縮機の断面図である。図1及び図2において、1は
回転圧縮機、2は凝縮器、3はキャピラリーチューブ等
の減圧装置、4は蒸発器であり、これらは配管接続され
て冷凍サイクルを構成している。
【0011】回転圧縮機1は密閉容器5と、この容器内
の上側に収納される電動要素6と、下側に収納される回
転圧縮要素7とで構成されている。電動要素2は絶縁被
膜で絶縁された巻線8を有する固定子9とこの固定子の
内側に設けられた回転子10とで構成されている。回転
圧縮要素7はシリンダ11と、回転軸12の偏心部13
によってシリンダ11の内壁に沿って回転させるローラ
14と、このローラの周面に圧接されてシリンダ11内
を吸込側と吐出側とに区画するようにバネ15で押圧さ
れるベーン16と、シリンダ11の開口を封じるととも
に、回転軸12を軸支する上軸受17及び下軸受18と
で構成されている。
【0012】そして、上軸受17にはシリンダ11の吐
出側と連通する吐出孔19が設けられている。また、上
軸受17には吐出孔19を開閉する吐出弁20と、この
吐出弁を覆うように吐出マフラ21とが取付けられてい
る。
【0013】密閉容器1内の底部にはR134aの冷媒
との相溶性が悪いが、耐摩耗性、酸化安定性、電気絶縁
性等に優れ、40℃における動粘度が10〜100cs
tのパラフィン系やナフテン系の鉱物油あるいはアルキ
ルベンゼン油に、後述するR134aの冷媒との相溶性
があり、40℃における動粘度が10〜100cstの
多価アルコールと脂肪酸とからなるポリオールエステル
系油の含有された冷凍機油22が貯溜されている。ま
た、鉱物油、アルキルベンゼン油及びポリオールエステ
ル系油は好ましくは40℃における動粘度が30〜40
cstである。
【0014】冷凍機油22にはポリオールエステル系油
が10〜50重量%含有されている。そして、ポリオー
ルエステル系油は好ましくは20重量%含有させる。
【0015】回転圧縮要素7のシリンダ11内に流入し
てローラ14とベーン16との協働で圧縮される冷媒は
R134aが使用されている。
【0016】23はシリンダ11の吸込側に冷媒を案内
する吸込管である。24は密閉容器5の上壁に取付けら
れて回転圧縮要素7で圧縮されて電動要素6を介して密
閉容器5外に冷媒を吐出する吐出管で、この吐出管は凝
縮器2に接続されている。
【0017】このように構成された圧縮機に使用される
冷凍機油組成物において、吸込管23からシリンダ11
内の吸込側に流入したR134aの冷媒はローラ14と
ベーン16との協働で圧縮され、吐出孔19を通って吐
出弁20を開放して吐出マフラ21内に吐出される。こ
の吐出マフラ内の冷媒は電動要素6を通って吐出管24
から凝縮器2に吐出される。凝縮器2に吐出された冷媒
はこの凝縮器で凝縮液化される。凝縮液化して減圧装置
3で減圧される冷媒は蒸発器4で気化して冷却作用を行
う。そして、気化した冷媒は吸込管23から回転圧縮機
1に戻る。
【0018】また、回転圧縮機1の吐出管24から吐出
される冷媒と一緒にこの密閉容器5内から凝縮器2側へ
吐出される冷凍機油22は冷媒圧力の高い高温領域では
冷媒によって冷凍サイクルを流れるが、冷媒圧力の低い
低温領域ではオイル粘度が高くなって流動性が失われ、
冷凍サイクル内に停滞しやすくなる。すなわち、冷凍機
油22は蒸発器4内に残留しやすくなる。特に冷媒との
相溶性の悪いパラフィン系やナフテン系の鉱物油あるい
はアルキルベンゼン油等の冷凍機油はこの冷凍機油の凝
固点温度が冷媒によって低くならず、蒸発器4内でオイ
ル粘度が高くなって流動性が損なわれる。これを解決す
るために、この鉱物油あるいはアルキルベンゼン油等の
基油にはR134aの冷媒と相溶性のあるポリオールエ
ステル系油が10〜50重量%含有されている。そし
て、冷凍機油22はポリオールエステル系油中に溶け込
むR134aの冷媒で凝固点温度が下げられ、粘度の上
昇を抑え、蒸発器4内での流動性が損なわれないように
されている。
【0019】鉱物油あるいはアルキルベンゼン油に含有
されるポリオールエステル系油は10〜50重量%に抑
えることにより、冷凍機油22の化学的安定が損なわれ
ないようにされている。
【0020】このことは次の実験によって確認された。
すなわち、図3に示す冷凍サイクル試験機でその冷凍機
油の戻り状態を確認するとともに、空気雰囲気中で鉄、
銅を触媒として冷凍機油の全酸価の評価を行い、その結
果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】25は回転圧縮機1に相当する回転圧縮
機、26は凝縮器2に相当する熱交換器、27はキャピ
ラリチューブ3に相当する減圧装置、28は蒸発器4に
相当する熱交換器で、これらは配管接続されている。回
転圧縮機25には冷凍機油の量を確認するサイトグラス
29が取付けられている。試験条件は、回転圧縮機15
の容量を175W、熱交換器26の凝縮温度を40℃、
熱交換器28の蒸発温度を−25℃、使用冷媒をR13
4aとし、アルキルベンゼン油とポリオールエステル系
油との混合比を変えたときの混合油の油戻り性の確認を
行った。
【0023】また、空気雰囲気中のアルキルベンゼン油
とポリオールエステル系油との混合比を変えた混合油に
鉄、銅の触媒を入れて、90℃に加熱して30日経過後
の全酸価を測定した。
【0024】この結果、表1からアルキルベンゼン油に
ポリオールエステル系油を10〜50重量%含有させた
ときに冷凍機油の油戻り性と熱安定性が良いことわかる
が、その理由はポリオールエステル系油をアルキルベン
ゼン油より少なめにすることにより、回転圧縮機25の
摺動部での摩擦熱によるポリオールエステル系油の加水
分解が抑えられるからと考えられる。また、ポリオール
エステル系油の混合比率が高くなると、冷凍機油の油戻
り性が良くなるのは、ポリオールエステル系油にR13
4aの冷媒が溶け込み冷凍機油の凝固点温度が下がり、
蒸発器28内での冷凍機油の粘度の低下が抑えられるか
らと考えられる。
【0025】すなわち、ポリオールエステル系油は含有
率が50%を越えると回転圧縮機25の摺動部の摩擦熱
でこのポリオールエステル系油が加水分解を起こし、摺
動部が脂肪酸で腐食を起こす危険がある。
【0026】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、底部に
オイルを貯溜した密閉容器内に冷媒を圧縮する圧縮要素
を収納し、この圧縮要素で圧縮される冷媒として1,
1,1,2−テトラフルオロエタンを使用し、オイルと
してアルキルベンゼン油あるいは鉱物油よりなる群から
選ばれる少なくとも1種の基油に、多価アルコールと脂
肪酸とからなるポリオールエステル系油を10〜50重
量%含有させた混合油を使用したので、R134aの冷
媒との相溶性の悪い鉱物油あるいはアルキルベンゼン油
を基油に使用してもこの冷媒と相溶性のよいポリオール
エステル系油で冷凍機油中に冷媒を溶け込ますことがで
き、この冷凍機油の流動性を向上させられ、圧縮機から
吐出されて冷凍サイクルを循環する冷凍機油をこの圧縮
機に回収でき、しかも、ポリオールエステル系油による
圧縮要素の摺動部の腐食を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の冷凍サイクルの回路図である。
【図2】この発明の一実施例を示す回転型圧縮機の縦断
面図である。
【図3】冷凍サイクル試験機の回路図である。
【符号の説明】
1 回転圧縮機 5 密閉容器 7 回転圧縮要素 22 冷凍機油
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 101:02) C10N 30:00 Z 8217−4H A 8217−4H 30:02 30:06 30:10 30:12 40:30

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部にオイルを貯溜した密閉容器内に冷
    媒を圧縮する圧縮要素を収納した圧縮機に使用される冷
    凍機油組成物において、冷媒として1,1,1,2−テ
    トラフルオロエタンを使用し、オイルとしてアルキルベ
    ンゼン油あるいは鉱物油よりなる群から選ばれる少なく
    とも1種の基油に、多価アルコールと脂肪酸とからなる
    ポリオールエステル系油を10〜50重量%含有させた
    混合油を使用したことを特徴とする冷凍機油組成物。
JP3291608A 1991-11-07 1991-11-07 冷凍機油組成物 Pending JPH05125374A (ja)

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