JPH0517792A - 冷凍機油組成物とそれを内蔵した冷媒圧縮機及び冷凍装置 - Google Patents

冷凍機油組成物とそれを内蔵した冷媒圧縮機及び冷凍装置

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JPH0517792A
JPH0517792A JP3098845A JP9884591A JPH0517792A JP H0517792 A JPH0517792 A JP H0517792A JP 3098845 A JP3098845 A JP 3098845A JP 9884591 A JP9884591 A JP 9884591A JP H0517792 A JPH0517792 A JP H0517792A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フロン１２の代替冷媒であるフロン１３４ａ等
の使用を可能ならしめるフロン規制に対応した優れた冷
凍機油と、この冷凍機油を用いて長期使用に耐え得る信
頼性の高い冷媒圧縮機と、冷凍装置とを実現することに
ある。 【構成】本発明の冷凍機油は、エステル油、アルキルベ
ンゼン、鉱油等の冷凍機油に、分子内に２個以上のエポ
キシ基を保有するグリシジルエーテル化合物を、さらに
好ましくはフェノール系酸化防止剤をも適量添加したも
のであり、冷媒と油あるいは冷媒と水との反応により生
成する酸をこのエポキシ基が開環して捕捉し、これによ
って油の耐冷媒性を大巾に改善する。油の全酸価の上昇
や銅メッキ現象等による圧縮機摺動部の腐食摩耗や損傷
を防止することができ、信頼性の高い冷媒圧縮機及びそ
れを備えた冷凍機が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機油組成物とそれ
を内蔵した冷媒圧縮機及びその冷媒圧縮機を具備した冷
凍装置に係り、特に冷媒と比較的高温度で接触しても劣
化が少なく、圧縮機の信頼性を高めるのに好適な冷凍機
油組成物とそれを内蔵した冷媒圧縮機及びその冷媒圧縮
機を具備した冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フロンガスによる成層圏のオゾン層破壊
の問題から、分子中に塩素を含むフロン（クロロフルオ
ロカーボン類）が使用規制の対象になっている。規制の
対象となっているフロンは、フロン１１、フロン１２、
フロン１１３、フロン１１４、フロン１１５等で、例え
ば冷蔵庫など冷凍機器の冷凍サイクルに用いられてきた
フロン１２も規制の対象となっている。その代替品とし
ては、フロン２２に代表される分子中に水素元素を含ん
だハイドロクロロフルオロカーボン系やフロン５０２
（フロン２２，４８.８％とフロン１１５の共沸混合冷
媒）等が検討されているが、これらはフロン１２を１と
したときのオゾン破壊係数がフロン２２で０.０５、フ
ロン５０２が０.３であり、恒久的には分子中に塩素を
含まないハイドロフルオロカーボン系が採用される気運
にある。フロン１３４ａはその代表的冷媒である。すな
わち、フロン１３４ａはオゾン破壊係数が０であり、不
燃性で、熱力学的特性がフロン１２と近似しており、冷
蔵庫、除湿機などの冷凍装置や冷媒圧縮機の構造を大巾
に変更することなく実用化できる利点がある。
【０００３】しかしながら、フロン１３４ａ（ＣＨ2Ｆ
ＣＦ3）は化学構造が特異なため非常に特徴的な性質を
有しており、フロン１２の冷凍システムで使用されてき
た冷凍機油である鉱油（ナフテン系油、パラフィン系
油）や合成油のアルキルベンゼンとは全く相溶しないた
め、冷凍サイクル中に油が流出した場合には油戻りが悪
くなり、熱交換機器内に油が滞留して伝熱性能を低下さ
せるとともに、最悪の場合には圧縮機内の油が不足し、
潤滑不良により摺動部の焼付きや異常摩耗を生じるとい
う問題がある。したがって、フロン１３４ａ用の新たな
冷凍機油の開発が必要となっている。フロン１３４ａと
の相溶性のある冷凍機油としては、ポリグリコール系油
やエステル系油などが知られている。例えば特公平１−
２５９０９３号公報には「フロン圧縮機用冷凍機油」と
して、プロピレングリコールモノエーテルを基油とする
ものでフロン１３４ａの圧縮に使用する方法が開示され
ている。この他に、特公平１−２５９０９４号公報では
プロピレングリコールの末端をエーテル化したジエーテ
ルタイプの化合物が、特公平１−２５９０９５号公報で
はプロピレングリコールとエチレングリコール共重合体
のモノエーテルタイプ化合物などが開示されている。ま
た、雑誌「冷凍 第６５巻、第７５６号、第４７〜５２
頁（１９９０年１０月号）」には「代替フロンＲ−１３
４ａ用冷凍機油について」としてエステル油が紹介され
ている。また、鉱油系や合成系冷凍機油の熱安定性を向
上させるためには、フェニルグリシジルエーテルやアル
キレンオキシド化合物を添加することが知られている。
この種の冷凍機油組成物として関連するものには例えば
特開昭５７−１０６９４号公報を挙げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ハ
イドロフルオロカーボンのフロン１３４ａ用冷凍機油の
場合、ポリグリコール油では（１）吸湿性が大きい（飽
和水分量１００００〜３００００ｐｐｍ）、（２）電気
絶縁抵抗値が低い（体積抵抗率１０12Ω・ｃｍ以下）、
（３）酸化劣化性が大きい、という欠点があり、駆動源
であるモータが一体となった密閉形圧縮機を用いる場合
には、モータコイルや端子部等の絶縁特性を低下させる
恐れがあり、信頼性の点で問題があった。
【０００５】一方、エステル系油ではポリグリコール系
油に比べて、電気絶縁特性（体積抵抗率１０12Ω・ｃ
ｍ）及び吸湿特性（飽和水分量１０００〜５０００ｐｐ
ｍ）が改善されるが、それでもフロン１２システムで使
用される冷凍機油である鉱油やアルキルベンゼンの飽和
水分量５０〜１００ｐｐｍに比べると吸湿性が大きく、
エステル油の分子構造上、加水分解は避けられない。し
たがって、水分濃度の高いエステル油を冷凍機油として
用いると、冷凍システム内で最も高温になる圧縮機摺動
部周辺でエステル油が加水分解して有機酸を生成し、冷
凍機油の全酸価が上昇する。これにより、圧縮機摺動材
料の腐食、損傷あるいは銅メッキの生成、さらには粘稠
な金属石けんを生成し摺動部が固渋する、冷凍サイクル
のキャピラリーチューブ内を閉塞する等、圧縮機および
冷凍装置としての長期信頼性を著しく損うことになり改
善が望まれていた。また、冷媒としてハイドロクロロフ
ルオロカーボン系のフロン２２やフロン５０２を用い、
冷凍機油として鉱油やアルキルベンゼンを使用する冷凍
サイクルにおいては、圧縮機摺動部材料表面への銅メッ
キの発生があり、圧縮機の信頼性の点で問題があった。
【０００６】したがって、本発明の目的は上記課題を解
決することにあり、その第１の目的はフロン１２の代替
冷媒であるハイドロフルオロカーボン系およびハイドロ
クロロフルオロカーボン系の少なくとも１種の共存下に
おいて、耐熱安定性，耐摩耗性に優れる改良された冷凍
機油組成物を提供することにあり、第２の目的はこの冷
凍機油組成物を充填した冷媒圧縮機を、そして第３の目
的はこの冷媒圧縮機を備えた冷凍装置をそれぞれ提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、エス
テル油、アルキルベンゼン油及び鉱油からなる群から選
択される少なくとも１種の油を基油とし、これに少なく
ともエポキシ基を２個以上保有するグリシジルエーテル
化合物を所定量含有せしめて成る冷凍機油組成物により
達成される。特に、エステル油は、多価アルコールと有
機（脂肪）酸のエステル反応により得られるヒンダード
エステル油及び多価アルコールと多塩基酸と有機（脂
肪）酸より得られるコンプレックスエステル油などを対
象とするもので、これらを単独もしくは複合して基油と
するものである。
【０００８】なお、上記グリシジルエーテル化合物の好
ましい含有量は０．０５〜１０重量％であり、また、好
ましいグリシジルエーテル化合物としては、例えばアル
キレングリコールジグリシジルエーテル及び脂肪族環状
エポキシ化合物の少なくとも１種を主成分として含有し
て成るものであり、具体的には以下に示すような化合物
を挙げることができる。
【０００９】上記アルキレングリコールジグリシジルエ
ーテルとしては、例えば、下記一般式１（ただし、式中
Ｒ1はアルキル基、Ｒ2はＨ又はアルキル基）、式２（ネ
オペンチルグリコールジグリシジルエーテル）、式３
（１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル）及
び式４（ソルビトールポリグリシジルエーテル）の少な
くとも一つで表わされるグリシジルエーテル化合物を含
有して成るものが望ましい。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００１０】上記脂肪族環状エポキシ化合物としては、
例えば下記式５で表わされる３，４−エポキシシクロヘ
キシルメチル（３，４−エポキシ）シクロヘキサンカル
ボキシレート、式９で表される環内エポキシ系化合物、
式１０で表される環内エポキシ＋グリシジルエーテル系
化合物、式１１で表されるグリシジルエステル系化合
物、式１２で表されるヒダントイン系化合物を挙げるこ
とができる。
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】 ただし、Ｒは、Ｃが１〜５のアルキル基、Ｒ1、Ｒ2はＨ
もしくはＣが１〜５のアルキル基。
【００１１】また、上記一般式１の中ではＲ1がＣＨ2，
Ｒ2がＨもしくはＣＨ3から成り、下記式６（エチレン・
プロピレングリコールジグリシジルエーテル）もしくは
式７（プロピレン・ポリプロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル）で表わされるグリシジルエーテル化合物
を含有して成るものが特に好ましい。
【化１９】
【化２０】
【００１２】本発明におけるグリシジルエーテル化合物
は上記のとおり分子中に２個以上のエポキシ基を保有し
ているところに特徴があり、例えばフェニルグリシジル
エーテルの如く分子中にエポキシ基を１個しか保有しな
いモノエポキシ化合物に比べて酸補捉効果が良好であ
る。また、エステル油、アルキルベンゼン油、鉱油の単
独もしくは混合油の基油に対するエポキシ基を２個以上
保有するグリシジルエーテル化合物は、プロピレン・ポ
リプロピレングリコールジグリシジルエーテルもしくは
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポ
キシ）シクロヘキサンカルボキシレートが好ましく、基
油への混合量は前述したように０．０５〜１０重量％、
好ましくは０．１〜１重量％である。
【００１３】また、ここに使用する基油は目的に応じた
粘度範囲のものでよく、本発明の目的を阻害しない範囲
であれば酸化防止剤、極圧剤、消泡剤等を配合しても差
し支えない。特に、酸化防止剤としてフェノール系化合
物を添加することは有効で、油の変質、劣化を防止して
耐久性を保持する上からも積極的に含有させることが望
ましい。わずかでも添加すればそれなりの効果は認めら
れるが、実用的に好ましい含有量は０．０１〜５重量％
である。この種のフェノール系化合物の好ましい例とし
ては、下記式８、９で表される化合物を挙げることがで
きる。これらは単独でも混合しても良い。
【００１４】
【化２１】
【化２２】 本発明における臨界温度４０℃以上のハイドロフルオロ
カーボン系冷媒の例としては、ジフルオロメタン（フロ
ン３２）、ペンタフルオルエタン（フロン１２５）、
１，１，２，２−テトラフルオロメタン（フロン１３
４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（フロン
１３４ａ）、１，１，２−トリフルオロエタン（フロン
１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（フロン１５２
ａ）、モノフルオロエタン（フロン１６１）等が挙げら
れる。また、ハイドロクロロフルオロカーボン系の例と
しては、ジクロロモノフルオロメタン（フロン２１）、
モノクロロジフルオロメタン（フロン２２）、モノクロ
ロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（フロン１
２４）、１−クロロ−１，１，２，２−テトラフルオロ
エタン（フロン１２４ａ）、ペンタフルオロエタン（フ
ロン１２５）、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン
（フロン１４２ｂ）、モノクロロジフルオロメタン（フ
ロン２２）とモノクロロペンタフルオロエタン（フロン
１１５）の共沸混合物（フロン５０２）等が挙げられ
る。これらの中で特に１，１，２，２−テトラフルオロ
エタン（フロン１３４）、１，１，１，２−テトラフル
オロエタン（フロン１３４ａ）、１，１，２−トリフル
オロエタン（フロン１４３）、１，１，１−トリフルオ
ロエタン（フロン１４３ａ）は従来のジクロロフルオロ
メタン（フロン１２）に近い沸点を持っており、代替冷
媒として好ましい。また、モノクロロジフルオロメタン
（フロン２２）、モノクロロジフルオロメタン（フロン
２２）とモノクロロペンタフルオロエタン（フロン１１
５）の共沸混合物（フロン５０２）は、オゾン破壊係数
が０ではないが冷媒としての実用実績があり、ジクロロ
フルオロメタン（フロン１２）の短期的な代替冷媒とし
て有効である。
【００１５】また、これらハイドロフルオロカーボン又
はハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒を単独で用い
る他に２種以上の混合物として用いることも可能であ
る。ところで、冷媒の臨界温度を４０℃以上としたのは
凝縮器での凝縮温度として４０℃以上の冷凍装置を必要
としたことによる。
【００１６】次に本発明の第２の目的は、冷媒が循環し
圧縮される圧縮機内に潤滑油として上記本発明の冷凍機
油組成物を充填して成る冷凍圧縮機により達成される。
すなわち、冷凍機油を貯溜する密閉容器内に回転子と固
定子からなるモータと、前記回転子に嵌着された回転軸
と、この回転軸を介して前記モータに連結された圧縮機
部とを収納してなる冷媒圧縮機において、封入される冷
媒が臨界温度４０℃以上のハイドロフルオロカーボン系
及びハイドロクロロフルオロカーボン系の少なくとも１
種から成り、冷凍機油が上記の冷凍機油組成物から成る
冷媒圧縮機により、達成される。
【００１７】本発明においては、ハイドロフルオロカー
ボン又はハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒が相当
に高い温度条件下で使用されても、油と冷媒あるいは油
と水の反応を抑止するため、十分に安定した状態で駆動
可能な冷媒圧縮機が実現できる。したがって、本発明の
第３の目的である冷凍装置は上記冷媒圧縮機を備えるこ
とにより達成される。すなわち、圧縮機と凝縮器と膨張
手段と蒸発器とこれらを接続する冷媒配管により構成さ
れた冷凍装置において、上記の冷媒圧縮機を具備して成
る冷凍装置により、達成される。かかる冷凍装置として
は、冷蔵庫、除湿機、エアコンデショナに代表される家
庭電化品及びショーケースや飲料品ストッカー等商業用
冷凍サイクルを備えた各種冷凍装置は勿論のこと、カー
エアコン、パッケージ型大型エアコンなどあらゆる冷凍
サイクルを必要とする冷凍装置が対象となる。
【００１８】
【作用】エステル油、アルキルベンゼン、鉱油の単独も
しくは混合油にエポキシ基を２個以上保有するグリシジ
ルエーテル化合物を添加することにより、エステル油の
場合、加水分解により生成する有機酸をエポキシ基が補
捉し全酸価の上昇を抑制することにより、圧縮機摺動材
料の腐食摩耗や銅メッキ現象および金属石けんの生成を
防止して圧縮機の正常な性能を確保するものである。す
なわち、エステル油が加水分解すると有機酸とアルコー
ルに変るが、そこにエポキシ基が存在するとそれが開環
し有機酸を補捉するものである。その反応機構は下記の
式１４に示す如くである。
【化２３】
【００１９】また、アルキルベンゼンおよび鉱油とハイ
ドロクロロフルオロカーボン系冷媒の組合せの場合、過
酷な条件下では冷媒が油と反応して塩酸を生成し圧縮機
摺動部材料の腐食摩耗や銅メッキ現象を生じるが、同様
にエポキシ基が開環し塩酸を捕捉して圧縮機の正常な性
能を確保するものである。エポキシ基を分子内に１個保
有するモノグリシジルエーテルでも同様の効果が認めら
れるが、エポキシ基を２個以上保有するグリシジルエー
テルの方がその効果が顕著である。エポキシ基を２個以
上保有するグリシジルエーテル化合物の添加量は０．０
５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは０．１〜
１．０重量％であり、０．０５％未満では酸捕捉効果が
十分ではなく、１０％を越えると基油の冷凍機油として
の機能を阻害する恐れがあり実用的でなくなる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の代表的な一実施例を示し、更
に具体的に説明する。 〈実施例１〜６及び１５〜１８〉この例は冷凍機油の一
例を示すものである。表１に本発明の冷凍機油組成物及
び従来品の比較例について耐冷媒安定性試験結果を示
す。ここでの耐冷媒安定性は次の方法により調べた。内
径６ｍｍ、内厚２ｍｍの耐圧ガラス製試験管中に、供試
油を０．５ｍｌ採取し、この中に触媒として鉄片、銅
片、アルミニウム片を入れ、これをドライアイスで冷却
して０．５ｍｌのフロン冷媒を採取し溶封したものを１
７５℃又は２００℃で９６０時間加熱した。加熱後、ガ
ラス試験管内の油・冷媒混合溶液の色をＡＳＴＭ標準色
と比較して、油・冷媒間の化学反応の進行度を評価し
た。また、鉄片表面に銅が付着するいわゆる銅メッキ現
象の度合を５段階で目視評価し、銅メッキ微少（＋）〜
鉄片全周銅メッキ（５＋）として表わした。さらに、油
・冷媒間の化学反応により生成する析出物の有無を評価
した。
【表１】
【００２１】表１で明らかな如く、本発明の冷凍機油組
成物であるヒンダードタイプエステル油に、式７に示し
たエチレン・プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル（エポキシと表わす）を０．２５重量％添加した実
施例１および式５に示した３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチル（３，４−エポキシ）シクロヘキサンカルボ
キシレート（エポキシと表わす）を０．２５重量％添
加した実施例２は、フロン１３４ａとの共存状態におい
て油の変色が少なく、銅メッキおよび析出物がなく、比
較例１で示した同一のヒンダードエステルの上記エポキ
シ添加剤を加えないものの欠点である銅メッキや析出物
の生成を抑制し、油の耐冷媒安定性が大巾に改善されて
いる。
【００２２】また、アルキルベンゼン及びナフテン系鉱
油に上記エポキシ、エポキシをそれぞれ０．２５重
量％添加した実施例３〜６は、フロン２２との共存状態
において、銅メッキおよび析出物がなく、比較例２、３
で示した従来油に比べて耐冷媒安定性が向上しているこ
とが明白である。
【００２２】更にまた、式８に示したフェノール系酸化
防止剤の一つである２，６ジターシャリブチル・パラク
レゾール（以下ＤＢＰＣと略称）を０．２５重量％添加
した実施例１５〜１８は、エポキシおよびエポキシ
を単独で添加したものに比べて、油の耐冷媒安定性がさ
らに向上した。また、この表中には示してないが、式９
で示したフェノール系酸化防止剤も略同等の作用効果を
示した。
【００２３】〈実施例７〜９及び１９〜２２〉表２に本
発明の冷凍機油組成物の加水分解性試験結果を示す。こ
こでの加水分解性は次の方法により調べた。内径１０ｍ
ｍ、肉厚２ｍｍの耐圧ガラス制試験管中に水分量を３０
００ｐｐｍに調整した供試油５ｍｌを採取し、この中に
触媒として鉄片、銅片、アルミニウム片を入れ、これを
ドライアイスで冷却して２ｍｌのフロン１３４ａを採取
し溶封したものを１５０℃で７日及び２１日間加熱し
た。加熱終了後、ガラス管内の油、冷媒混合溶液の色、
銅メッキの度合を評価したのち、ガラス管を開封し、油
・冷媒混合溶液の全酸価をＪＩＳ．Ｋ２５０１「石油製
品中和価試験方法」に準拠して測定した。
【表２】
【００２４】表２で明らかな如く、実施例７〜８で示す
本発明の冷凍機油組成物であるヒンダードエステル油に
式７で示したエチレン・プロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル（エポキシ）及び式５で示した３，４−
エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシ）シ
クロヘキサンカルボキシレート（エポキシ）を、それ
ぞれ０．２５重量％添加したものは、フロン１３４ａ共
存下での加熱後の全酸価が比較例４、５に示す添加剤を
入れない油に比べて明らかに低い値を示している。これ
はエステル油が加水分解してできる有機酸を、上記エス
テル化合物が有効に捕捉している証拠であり、耐加水分
解性が大巾に改善されている。
【００２５】更にまた、式８に示したフェノール系酸化
防止剤の一つである２，６ジターシャリブチル・パラク
レゾール（ＤＢＰＣ）を０．２５重量％添加した実施例
１９〜２２は、エポキシおよびエポキシを単独で添
加したものに比べて、エステル油の耐加水分解性がさら
に向上した。また、この表中には示してないが、式９で
示したフェノール系酸化防止剤も略同等の作用効果を示
した。
【００２６】〈実施例１０〜１３〉表３に本発明の冷凍
機油組成物の酸化安定度試験結果を示す。酸化安定度試
験はＪＩＳ．Ｋ２５１４「潤滑油酸化安定度試験方法」
に準拠した。
【表３】
【００２７】アルキルベンゼン又はナフテン系鉱油にエ
チレン・プロピレングリコールジグリシジルエーテル
（エポキシ）及び３，４−エポキシシクロヘキシルメ
チル（３，４−エポキシ）シクロヘキサンカルボキシレ
ート（エポキシ）を、それぞれ０．５重量％添加した
ものは、実施例１０〜１３に示すごとく酸化安定度試験
後の全酸価の上昇が比較例６、７で示す従来油に比べ
て、約１／１０以下であり、酸化劣化に対しても有効に
作用することが確認できた。
【００２８】〈実施例１４〉図１は、冷媒圧縮機の要部
断面正面図を、図２は、この冷媒圧縮機を備えた冷凍サ
イクルを模式的に示した冷凍装置の概略図を示したもの
である。図１において、１は油溜めを兼ねた密閉容器に
係るケースであり、このケース１内に電動機部２２と圧
縮機部２３とが収納されている。電動機２２は、固定子
１９と回転子２０とからなり、回転子２０には鋳鉄製の
回転軸４Ａが嵌着されている。回転軸４Ａは、偏心部３
を有し、一端側に中空状に軸穴１７が形設されている。
【００２９】前記固定子１９の巻線部１９ａは、その芯
線がエステルイミド被膜で覆われ、固定子のコア部と巻
線部の間にポリエチレンテレフタレートの電気絶縁フィ
ルムが挿着され、また回転軸４Ａの表面は研削加工によ
り仕上げられている。圧縮機部２３は、鉄系焼結体のシ
リンダ２、前記回転軸４Ａの偏心部３に嵌入されシリン
ダ２の内側に沿って偏心回転する鋳鉄製ローラ７、この
ローラ７に先端が当接し他端がばね９に押されながらシ
リンダ２の溝８内を往復運動する高速度鋼製ベーン１
０、前記回転軸４Ａの軸受とシリンダ２の側壁とを兼ね
前記シリンダの両端に配設されている鋳鉄又は鉄系焼結
体の主軸受５および副軸受６を主要機構要素としてい
る。
【００３０】副軸受６には、吐出弁２７が具備されてお
り、サイレンサ２８を形成するように吐出カバー２５が
取付けられ、主軸受５、シリンダ２、副軸受６をボルト
２１で締結している。ポンプ室１２は、前記ベーン１０
の背面１１と、シリンダ２の溝８と、主軸受５、副軸受
６とで囲まれて構成されている。主軸受５には、ケース
１内の底部に貯溜した冷媒フロンガスの溶解した冷凍機
油１３をポンプ室１２内へ吸入できる吸込ピース１４が
あり、副軸受６には、ポンプ室１２から冷凍機油１３を
送油管１５へ吐出できる吐出ポート１６がある。前記送
油管１５は、回転軸４Ａの軸穴１７へ冷凍機油１３を供
給し、さらに軸穴１７から分岐穴１８を通して所要の摺
動部へ給油できるようになっている。
【００３１】このようにして構成したロータリ圧縮機の
作用について説明する。圧縮機を運転し、鋳鉄製回転軸
４Ａが回転すると、それに伴って調質鋳鉄製ローラ７が
回転し、高速度鋼製ベーン１０は、ばね９によって押さ
れ、ローラ７に先端を当接しながら鋳鉄又は鉄系焼結体
のシリンダ２の溝８内を往復運動し、冷媒吸込口（図示
せず）から流入した冷媒を圧縮し、冷媒は冷媒吐出口２
４を介して吐出パイプ２９から圧縮機外に吐出される。
固定子１９の巻線部１９ａ及び電気絶縁フィルム（図示
せず）は、冷媒が溶解した冷凍機油中に浸漬もしくは、
ミストにより吹付けの環境に暴される。
【００３２】上記冷凍機油１３として、前記実施例１〜
１３に例示した組成の冷凍機油を用いて運転したとこ
ろ、油が熱安定性、耐熱性、耐酸化劣化性に優れている
ことから、過酷な条件下で運転しても油劣化による圧縮
機摺動部の損傷、例えば軸受の腐食、焼き付き、電気系
統の絶縁不良の問題等が無くなり、長期にわたり信頼性
の高い運転を可能とする冷媒圧縮機を実現することがで
きた。
【００３３】図２は、冷凍装置の冷凍サイクル構成図を
示したものである。同図において、４０は冷媒圧縮機、
４１は凝縮機、４５は乾燥器、４２は膨張器、４３は蒸
発器を、それぞれ示す。図示のように、冷媒圧縮機４０
は、上記実施例の冷凍機油を充てんしたものであり、低
温、低圧の冷媒ガスを圧縮し、高温、高圧の冷媒ガスを
吐出して凝縮器４１に送る。凝縮器４１に送られた冷媒
ガスは、その熱を空気中に放出しながら高温、高圧の冷
媒液となり乾燥器４５で水分を除去されつつ、膨張機構
（例えば膨張弁またはキャピラリチューブ）４２に送ら
れる。膨張機構を通過する高温、高圧の冷媒液は絞り効
果により低温、低圧の湿り蒸気となり蒸発器４３へ送ら
れる。蒸発器４３に入った冷媒は周囲から熱を吸収して
蒸発し、蒸発器４３を出た低温、低圧の冷媒ガスは圧縮
機４０に吸込まれ、以下同じサイクルが繰り返される。
【００３４】この冷凍サイクルの一例として家庭用電気
冷蔵庫に適用したところ、図１に示した冷媒圧縮機４０
の性能が発揮され、冷凍サイクル内の蒸発器から冷媒圧
縮機４０への油戻りが良く、長期使用に耐え得る信頼性
の高い電気冷蔵庫を実現することができた。すなわち、
以上述べてきたように本発明によれば下記の如き冷凍サ
イクルでの寿命試験により、良好な結果を確認してい
る。 寿命試験条件：モータコイル温度１２５℃、圧縮機の吐
出圧力１３Ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、冷凍サイクルのキャピラリ
ーチューブ内径０．６５ｍｍ、冷媒Ｒ−１３４ａ、周囲
温度４０℃、冷凍機油としては、実施例１５及び１７に
記載のものを使用した。なお、この試験は冷蔵庫の実運
転の１０年分に相当する。 試験結果：比較例としてエポシキ化合物を含有しない冷
凍機油を使用した場合は、約３０日で、キャピラリーチ
ューブ内に金属石ケンが析出し、流路を閉塞することが
確認された。一方、本実施例の場合は、９０日でも何ら
異常が認められなかった。
【００３５】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
の冷凍機油組成物は、ハイドロフルオロカーボンやハイ
ドロクロロフルオロカーボン系冷媒との組合せにおい
て、優れた熱安定性、耐加水分解性、耐酸化劣化性を有
しており、長期間圧縮機の性能を維持するために極めて
有効である。したがって、かかる冷凍機油を充填した冷
媒圧縮機を備えることにより、フロン規制に対応した信
頼性の高い冷凍装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】密閉形ロータリ冷媒圧縮機の要部縦断正面図で
ある。
【図２】冷凍装置の冷凍サイクル構成図である。
【符号の説明】
１…ケース、 ２…シリン
ダ、３…偏心部、 ４…回転軸、５…主軸受、
６…副軸受、７…ローラ、
８…シリンダの溝、９…ば
ね、 １０…ベーン、１３…冷凍機油、
１７…軸穴、１９…固定子、
１９ａ…巻線、２０…回転子、
２２…電動機、２３…圧縮機部、
４０…圧縮機、４１…凝縮器、
４２…膨張機構、４３…蒸発器、
４５…乾燥器。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１０Ｎ 30:06 30:08 30:10 30:12 40:02 40:30 (72)発明者 畠 裕章 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 権守 仁彦 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 本間 吉治 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エステル油、アルキルベンゼン油及び鉱油
    からなる群から選択される少なくとも１種の油を基油と
    し、これに少なくともエポキシ基を２個以上保有するグ
    リシジルエーテル化合物を含有せしめて成る冷凍機油組
    成物。
  2. 【請求項２】上記グリシジルエーテル化合物と共にフェ
    ノール系酸化防止剤を含有せしめて成る請求項１記載の
    冷凍機油組成物。
  3. 【請求項３】上記グリシジルエーテル化合物の含有量を
    ０.０５〜１０重量％、フェノール系酸化防止剤の含有
    量を０.０１〜５重量％として成る請求項１もしくは２
    記載の冷凍機油組成物。
  4. 【請求項４】上記グリシジルエーテル化合物が、アルキ
    レングリコールジグリシジルエーテル及び脂肪族環状エ
    ポキシ化合物の少なくとも１種を主成分として含有して
    成る請求項１乃至３何れか記載の冷凍機油組成物。
  5. 【請求項５】上記アルキレングリコールジグリシジルエ
    ーテルが下記一般式１（ただし、式中Ｒ1はアルキル
    基、Ｒ2はＨ又はアルキル基）、式２、式３及び式４の
    少なくとも一つで表わされるグリシジルエーテル化合物
    を含有して成る請求項４記載の冷凍機油組成物。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】
  6. 【請求項６】上記脂肪族環状エポキシ化合物が、下記式
    ５で表わされる３，４−エポキシシクロヘキシルメチル
    （３，４−エポキシ）シクロヘキサンカルボキシレート
    から成る請求項４記載の冷凍機油組成物。 【化５】
  7. 【請求項７】上記一般式１のＲ1がＣＨ2，Ｒ2がＨもし
    くはＣＨ3から成り、下記式６もしくは式７で表わされ
    るグリシジルエーテル化合物を含有して成る請求項５記
    載の冷凍機油組成物。 【化６】 【化７】
  8. 【請求項８】上記フェノール系酸化防止剤が、下記一般
    式８及び一般式９の少なくとも一方を満足するフェノー
    ル系化合物から成る請求項２もしくは３記載の冷凍機油
    組成物。 【化８】 【化９】
  9. 【請求項９】冷凍サイクルに用いる冷凍圧縮機であっ
    て、冷凍機油を貯溜する密閉容器内に回転子と固定子か
    らなるモーターと、前記回転子に嵌着された回転軸と、
    この回転軸を介して前記モータに連結された圧縮機部と
    を収納してなる冷媒圧縮機において、封入される冷媒が
    臨界温度４０℃以上のハイドロフルオロカーボン系及び
    ハイドロクロロフルオロカーボン系の少なくとも１種か
    ら成り、冷凍機油が請求項１乃至８何れか記載の冷凍機
    油組成物から成る冷媒圧縮機。
  10. 【請求項１０】圧縮機と凝縮機と膨張手段と蒸発器とこ
    れらを接続する冷媒配管により構成された冷凍装置にお
    いて、請求項９記載の冷媒圧縮機を具備して成る冷凍装
    置。
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