JPH08239677A - Compressor - Google Patents
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- JPH08239677A JPH08239677A JP8031708A JP3170896A JPH08239677A JP H08239677 A JPH08239677 A JP H08239677A JP 8031708 A JP8031708 A JP 8031708A JP 3170896 A JP3170896 A JP 3170896A JP H08239677 A JPH08239677 A JP H08239677A
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- compressor
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルおよび冷
媒圧縮機に係り、特に臨界温度が40℃以上で、しかも
塩素を含まないフロン系冷媒、例えばフロン134aに
適合する冷凍機油組成物とこの冷凍機油組成物にて劣化
されにくい電気絶縁材料および乾燥剤などの冷凍サイク
ル構成材料システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating cycle and a refrigerant compressor, and more particularly, to a refrigerating machine oil composition having a critical temperature of 40 ° C. or higher and not containing chlorine, such as Freon 134a. The present invention relates to a refrigeration cycle constituent material system such as an electric insulating material and a desiccant which are hardly deteriorated by a refrigerating machine oil composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、環境汚染、特にオゾン破壊および
地球温暖化の問題から、世界的に塩素系フロン(クロロ
・フルオロ・カーボン、CFCと略称)が使用規制の対
象となっている。2. Description of the Related Art In recent years, due to environmental pollution, particularly ozone destruction and global warming, chlorine-based fluorocarbons (chloro fluorocarbons, abbreviated as CFC) have been regulated worldwide.
【0003】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等いずれも塩素を含むフロンで、例えば冷蔵
庫、除湿機、エアコン(空気調和機)など冷凍機器の冷
凍装置に冷媒として専ら用いられてきたフロン12も規
制の対象となっている。The freons subject to the regulation are freons 11, freons 12, freons 113, freons 114, freons 115, etc., all of which contain chlorine. For example, refrigerators, dehumidifiers, air conditioners (air conditioners), etc. are frozen. Freon 12 that has been exclusively used as a refrigerant in a refrigerating apparatus of equipment is also subject to regulation.
【0004】そこで、代りとなる冷媒が必要となり、最
近では、オゾンとの反応性が小さく、大気中での分解期
間の短い水素化弗化炭素(HFC)が代替冷媒として注
目を集め、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(ODP)
が、フロン12(ジクロロジフルオロメタンCCl
2F2)を1としたとき0、地球温暖化係数(GWP)が
フロン12を1としたとき0.3以下であり、不燃性
で、温度−圧力特性等の熱物性がフロン12と近似して
おり、従来からフロン12を用いていた冷蔵庫、除湿
機、エアコン(空気調和機)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
があるといわれてきたものである。Therefore, a substitute refrigerant is required, and recently, hydrogenated fluorocarbon (HFC), which has a low reactivity with ozone and has a short decomposition period in the atmosphere, has been attracting attention as an alternative refrigerant, and Freon 134a is used. Is a typical refrigerant. That is, Freon 134a has an ozone depletion potential (ODP).
But Freon 12 (dichlorodifluoromethane CCl
2 F 2 ) is 0, the global warming potential (GWP) is 0.3 or less when CFC 12 is 1, nonflammable, and thermophysical properties such as temperature-pressure characteristics are similar to CFC 12. Therefore, it is said that there is an advantage that it can be put to practical use without drastically changing the structure of a refrigerating device such as a refrigerator, a dehumidifier, an air conditioner (air conditioner) and a refrigerant compressor that have conventionally used Freon 12. It has come.
【0005】しかしながら、フロン134a(1.1.1−
テトラフルオロエタンCH2FCF2)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、従来のフ
ロン12の冷凍システムで使用されてきた鉱油やアルキ
ルベンゼン油等の冷凍機油では、相溶性が劣り、全く実
用化不可能である。さらに、圧縮機械部の摺動部品への
潤滑性、耐摩擦摩耗性、電気絶縁材への影響、乾燥剤へ
の影響などの適合性が問題であり、圧縮機および冷凍装
置を構成する新材料システムの開発が熱望されてきた。However, Freon 134a (1.1.1-
Tetrafluoroethane CH 2 FCF 2 ) has a very unique property because it has a unique chemical structure, and is not suitable for refrigerating machine oils such as mineral oil and alkylbenzene oil that have been used in the conventional Freon 12 refrigeration system. However, the compatibility is poor and practically impossible. Furthermore, compatibility with sliding parts of the compression machine, friction and wear resistance, influence on electrical insulation, influence on desiccant, etc. is a problem, and new materials for compressors and refrigeration systems are required. The development of the system has been eagerly awaited.
【0006】そこで、まず、冷媒と冷凍機油との相溶性
の問題に触れる前に、フロン系冷媒を用いた従来の冷媒
圧縮機ならびに冷凍装置を図7及至図9を参照して説明
する。Therefore, first, before touching on the problem of compatibility between the refrigerant and the refrigerating machine oil, a conventional refrigerant compressor and refrigerating apparatus using a CFC-based refrigerant will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
【0007】図7は、従来の密閉形ロータリ圧縮機の要
部縦断面図、図8は、その圧縮機部の押除量を説明する
ための断面図、図9は、一般的な冷凍サイクルの構成図
である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a main part of a conventional hermetic rotary compressor, FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the pushing amount of the compressor part, and FIG. 9 is a general refrigeration cycle. It is a block diagram of.
【0008】図7において、1は油溜めを兼ねた密閉容
器に係るケースで、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。In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a case related to a closed container that also serves as an oil sump, and an electric motor section 22 and a compressor section 23 are housed in the case 1.
【0009】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。The electric motor 22 comprises a stator 19 and a rotor 20, and the rotor 20 is fitted with a rotary shaft 4A made of cast iron. The rotating shaft 4A has an eccentric portion 3, and a shaft hole 17 is formed in a hollow shape at one end side.
【0010】前記固定子19の巻線部19aは、その芯
線がエステルイミド皮膜で覆われ、固定子のコア部と巻
線部の間にポリエチレンチレフタレートの電気絶縁フィ
ルムが装着され、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。In the winding portion 19a of the stator 19, the core wire is covered with an ester imide film, an electrically insulating film of polyethylene tyrephthalate is mounted between the stator core portion and the winding portion, and the rotating shaft The surface of 4A is finished by grinding.
【0011】圧縮機部23は、鉄系燃結体のシリンダ
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10、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
ンダの両側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。The compressor portion 23 is a cast iron roller 7 which is fitted into the cylinder 2 made of an iron-based fuel and the eccentric portion 3 of the rotary shaft 4A and rotates eccentrically along the inside of the cylinder 2. A high speed steel vane 10 that reciprocates in the groove 8 of the cylinder 2 while abutting against it and being pressed by the spring 9 at the other end, is provided on both sides of the cylinder as both the bearing of the rotary shaft 4A and the side wall of the cylinder 2. The main bearing 5 and the sub bearing 6 made of cast iron or an iron-based sintered body are used as main mechanical elements.
【0012】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で連結している。The auxiliary bearing 6 is provided with a discharge valve 27, a discharge cover 25 is attached so as to form a silencer 28, and the main bearing 5, the cylinder 2, and the auxiliary bearing 6 are connected by bolts 21. .
【0013】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とで囲まれてポンプ室1
2が構成されている。The rear surface 11 of the vane 10 and the cylinder 2
The pump chamber 1 is surrounded by the groove 8 and the main bearing 5 and the auxiliary bearing 6.
2 are configured.
【0014】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ナフテン系あるいはアルキ
ルベンゼン系冷凍機油13A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13A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13Aを供給し、さらに軸穴17から分岐穴
18を通して要所の摺動部へ給油できるようになってい
る。The main bearing 5 has a suction piece 14 capable of sucking the naphthene-based or alkylbenzene-based refrigerating machine oil 13A, in which the refrigerant CFC gas stored in the bottom of the case 1 is dissolved, into the pump chamber 12, and the auxiliary bearing 6 includes a pump. Room 12
There is a discharge port 16 that can discharge the refrigerating machine oil 13A to the oil feed pipe 15. The oil feed pipe 15 has a shaft hole 17 of the rotary shaft 4A.
Refrigerating machine oil 13A can be supplied to the sliding parts in the important places from the shaft hole 17 through the branch hole 18.
【0015】このように構成したロータリ圧縮機の作用
を図7、8を参照して説明する。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(フロン12)を圧縮
し、冷媒は冷媒吐出口24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およ
び電気絶縁フィルム(図示せず)は、フロンが溶解した
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。The operation of the rotary compressor thus constructed will be described with reference to FIGS. When the compressor is operated and the cast iron rotary shaft 4A is rotated, the heat-treated cast iron roller 7 is rotated accordingly, and the high speed steel vane 10 is pushed by the spring 9 and the cast iron is brought into contact with the roller 7 at its tip. Alternatively, it reciprocates in the groove 8 of the cylinder 2 of the iron-based sintered body, compresses the refrigerant (CFC 12) flowing from the refrigerant suction port (not shown), and the refrigerant discharges through the refrigerant discharge port 24 to the discharge pipe 29. Discharged from the compressor. The winding portion 19a and the electric insulating film (not shown) of the stator 19 are immersed in refrigerating machine oil in which freon is dissolved or exposed to a spray environment by mist.
【0016】従来の鉱油又はアルキルベンゼンからなる
冷凍機油とフロン12の組合せにおいては、あらゆる使
用範囲において、フロン12は冷凍機油と完全に相溶し
ているため、後述する圧縮機内の冷凍機油と冷媒の二層
分離現象や熱交換器内に冷凍機油が滞留するいわゆるフ
ロン134aと冷凍機油の相溶性に関する諸問題につい
ては、全く気にする必要はなかった。しかし、特異な性
質を有する塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒、例え
ば、フロン134aの場合は、容易に冷媒を溶解する実
用性のある冷凍機油がないことから、冷媒と冷凍機油の
相溶性の問題は実用上の最大の課題となってぃる。In the conventional combination of the refrigerating machine oil composed of mineral oil or alkylbenzene and the Freon 12, the Freon 12 is completely compatible with the refrigerating machine oil in all usage ranges, and therefore, the combination of the refrigerating machine oil and the refrigerant in the compressor, which will be described later. It was not necessary to pay attention to the two-layer separation phenomenon and various problems regarding the compatibility of the refrigerating machine oil with the so-called Freon 134a in which the refrigerating machine oil stays in the heat exchanger. However, in the case of a chlorine-free fluorohydrocarbon-based refrigerant having a unique property, for example, Freon 134a, there is no practical refrigerating machine oil that easily dissolves the refrigerant, so that the compatibility between the refrigerant and the refrigerating machine oil is high. The problem of is the biggest problem in practical use.
【0017】一般に圧縮機の性能、すなわち、エネルギ
ー効率を示す成績係数(COP)を高めるためには、圧
縮機の機械損失を最小にすることと容積効率を最高にす
ることが必要であった。Generally, in order to improve the performance of the compressor, that is, the coefficient of performance (COP) indicating the energy efficiency, it is necessary to minimize the mechanical loss and maximize the volumetric efficiency of the compressor.
【0018】冷媒圧縮機の機械損失としては、機械部に
おけるジャーナル軸受やスラスト軸受における摩擦損失
や油のかき混ぜ動力などが、大部分を占めており、一般
には、ジャーナル軸受の流体潤滑理論に基づいて下記に
示す式の摩擦係数(μ)値を最小にすることが最善の手
段であるといわれてきた。As the mechanical loss of the refrigerant compressor, the friction loss in the journal bearing and the thrust bearing in the mechanical section, the power of stirring oil, etc. account for most of the mechanical loss. Generally, it is based on the theory of fluid lubrication of the journal bearing. It has been said that minimizing the friction coefficient (μ) value in the formula shown below is the best way.
【0019】[0019]
【数1】 [Equation 1]
【0020】ここで N:回転数 P:面圧 η:粘度 D:軸直径 C:直径すきま すなわち、流体潤滑条件で運転される冷媒圧縮機におい
ては、寸法形状の構造的因子の他に、運転環境により支
配される因子であるフロンの溶解した状態における冷凍
機油の実粘度が圧縮機の機械損失に大きく関係している
ことを示すものである。Here, N: rotational speed P: surface pressure η: viscosity D: shaft diameter C: diameter clearance That is, in a refrigerant compressor operated under fluid lubrication conditions, in addition to structural factors of size and shape, operation is performed. This shows that the actual viscosity of the refrigerating machine oil in the dissolved state of CFC, which is a factor governed by the environment, is greatly related to the mechanical loss of the compressor.
【0021】一方、容積効率を最高に保つ条件として
は、冷媒ガスを圧縮する機械室において、圧縮動作する
部品間のシールを完全に行い、高圧側から低圧側へ冷媒
ガスが漏れないようにすることである。この場合におい
ても、冷媒が溶解した冷凍機油の実粘度が重要な動きを
していることに注目する必要がある。On the other hand, the condition for keeping the volumetric efficiency at a maximum is to completely seal the components that perform the compression operation in the machine room for compressing the refrigerant gas so that the refrigerant gas does not leak from the high pressure side to the low pressure side. That is. Even in this case, it is necessary to pay attention to the fact that the actual viscosity of the refrigerating machine oil in which the refrigerant is dissolved plays an important role.
【0022】以上の通り、従来からフロン12で使用さ
れてきた冷媒圧縮機やこれを用いた冷凍装置において
は、通常運転条件における定格運転ポイントにおける冷
媒溶解時の冷凍機油の実粘度を最善の状態にしておくこ
とが、圧縮機の性能上、重要であるこを意味している。As described above, in the refrigerant compressor and the refrigerating apparatus using the same, which have been conventionally used in the Freon 12, the actual viscosity of the refrigerating machine oil at the rated operation point under the normal operating conditions is the optimum state. This means that it is important for the performance of the compressor.
【0023】これに対して、冷蔵庫や除湿機、エアコン
などの冷凍装置は、まれではあるが、通常の運転条件を
遥かに超える高温環境で運転されることが多々あり、こ
の場合、潤滑油膜が薄くなって、軸受摺動部間が金属接
触を伴う、いわゆる境界潤滑領域に突入して、摩擦係数
が臨時に増大すると共に、発熱を伴うことになるので、
軸受と回転軸間で噛りや焼付凝着現象が発生し、冷媒圧
縮機の信頼性を損う原因となる。そのため、境界潤滑条
件においても、致命的な問題が発生しないように工夫を
施すことが必要である。従来のフロン12を用いた冷媒
圧縮機においては、フロン12中の塩素が極圧剤として
有効に作用していた。つまり、軸受と回転軸間で噛りや
焼付凝着現象が発生すると、その摩擦熱で軸受潤滑油と
しての冷凍機油中に溶解した冷媒フロン12が分解し、
分解生成物の塩素が軸受表面の鉄と反応し塩化鉄を生成
し、これが潤滑剤の作用をする。On the other hand, refrigerating devices such as refrigerators, dehumidifiers, and air conditioners, although rare, are often operated in a high temperature environment far exceeding normal operating conditions. As it becomes thinner, it enters the so-called boundary lubrication region where metal contact occurs between the bearing sliding parts, the friction coefficient increases temporarily and heat is generated.
Biting and seizure adhesion phenomena occur between the bearing and the rotating shaft, which causes the reliability of the refrigerant compressor to be impaired. Therefore, it is necessary to devise so that a fatal problem does not occur even under the boundary lubrication condition. In a conventional refrigerant compressor using Freon 12, chlorine in Freon 12 effectively acts as an extreme pressure agent. That is, when a bite or seizure adhesion phenomenon occurs between the bearing and the rotary shaft, the refrigerant CFC 12 dissolved in the refrigerating machine oil as the bearing lubricating oil is decomposed by the friction heat,
The decomposition product chlorine reacts with the iron on the bearing surface to form iron chloride, which acts as a lubricant.
【0024】以上のごとく、高圧容器方式のロータリ形
圧縮機を用いた冷凍装置、例えば、冷蔵庫においては、
周囲温度30℃における運転条件が、圧縮機の吐出圧力
約10kg/cm2abs、油温約100℃、油の実粘度1〜4
cStになるアルキルベンゼンまたは鉱油の冷凍機油
(40℃のとき、56cSt、100℃のとき、6cS
t)のものが、エルルギー効率を示す成績係数および製
品の信頼性の面で良好であり、大部分の製品がこの範囲
で使用されてきた。As described above, in a refrigerating apparatus, such as a refrigerator, that uses a high-pressure container type rotary compressor,
The operating conditions at an ambient temperature of 30 ° C are as follows: discharge pressure of the compressor is about 10 kg / cm 2 abs, oil temperature is about 100 ° C, and actual viscosity of oil is 1 to 4.
Refrigerating machine oil of alkylbenzene or mineral oil that becomes cSt (56 cSt at 40 ° C, 6 cS at 100 ° C)
t) is good in terms of the coefficient of performance showing the energy efficiency and the reliability of the product, and most of the products have been used in this range.
【0025】これに対して、低圧容器方式のレシプロ形
圧縮機(構造、動作の説明は省略)を用いた冷凍装置、
例えば、冷蔵庫においては、周囲温度30℃における運
転条件が、圧縮機吸込圧力約1.6kg/cm2abs、油温85
℃、油の実粘度2〜6cStになる鉱油系の冷凍機油
(40℃のとき、8〜15cSt、100℃のとき、
1.8〜4.2cSt)のものが冷媒圧縮機および冷凍装
置として使用されてきた。On the other hand, a refrigeration system using a low-pressure container type reciprocating compressor (the structure and operation of which are omitted),
For example, in a refrigerator, operating conditions at an ambient temperature of 30 ° C. are as follows: compressor suction pressure of about 1.6 kg / cm 2 abs, oil temperature of 85
C., mineral oil type refrigerating machine oil having an actual viscosity of 2 to 6 cSt of oil (at 40.degree. C., 8 to 15 cSt, at 100.degree. C.,
Those of 1.8 to 4.2 cSt) have been used as a refrigerant compressor and a refrigerating device.
【0026】次に、このようにフロン系冷媒を吸込み圧
縮し吐出する冷媒圧縮機を配設した基本的な冷凍サイク
ルを図9を参照して説明する。Next, a basic refrigerating cycle in which the refrigerant compressor for sucking, compressing and discharging the fluorocarbon refrigerant is arranged will be described with reference to FIG.
【0027】図9に示すように、圧縮機40は、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。蒸発器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。As shown in FIG. 9, the compressor 40 has a low temperature,
The low-pressure refrigerant gas is compressed, and the high-temperature, high-pressure refrigerant gas is discharged and sent to the condenser 41. The refrigerant gas sent to the evaporator 41 becomes a high-temperature, high-pressure refrigerant liquid while releasing its heat into the air, and is sent to an expansion mechanism (for example, an expansion valve or a capillary tube) 42. The high-temperature, high-pressure refrigerant liquid passing through the expansion mechanism becomes low-temperature, low-pressure wet vapor due to the throttling effect and is sent to the evaporator 43. The refrigerant that has entered the evaporator 43 absorbs heat from the surroundings and evaporates, the low-temperature, low-pressure refrigerant gas that exits the evaporator 43 is sucked into the compressor 40, and the same cycle is repeated thereafter.
【0028】従来からこの冷媒としてはフロン12が用
いられていた。しかるに前述のようにフロン12が使用
規制されるに至ったので、その代替えとしてフロン13
4aを使用することになると、従来のフロン12用の鉱
油系やアルキルベンゼン系の冷凍機油では、フロン13
4aとの相溶性が著るしく劣り、実用上多くの問題をか
かえることとなった。そのため、フロン134aとの相
溶性の優れた冷凍機油の開発が盛んに行なわれており、
種々の冷凍機油が提案されてきた。Conventionally, Freon 12 has been used as this refrigerant. However, since the use of Freon 12 has been regulated as described above, Freon 13 should be used as an alternative.
When using 4a, in the conventional mineral oil-based or alkylbenzene-based refrigerating machine oil for CFC 12, CFC 13 is used.
The compatibility with 4a was remarkably inferior, which caused many problems in practical use. Therefore, refrigerating machine oil having excellent compatibility with Freon 134a has been actively developed,
Various refrigeration oils have been proposed.
【0029】その代表的なものとして以下に例示するよ
うなエーテル結合を有する化合物が知られている。As typical examples thereof, compounds having an ether bond as exemplified below are known.
【0030】例えば特開平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
ールモノエーテルの一般式(10)で表せるFor example, in Japanese Patent Laid-Open No. 1-259093, "a refrigerant oil for a CFC compressor" can be represented by a general formula (10) of propylene glycol monoether.
【0031】[0031]
【化1】 Embedded image
【0032】(ただし、式中のRは炭素数1〜8個のア
ルキルに基、nは4〜19の整数)を基油とするもの
が、また、特開平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てジェーテルタイ
プの化合物の一般式(11)で表せる(Where R in the formula is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and n is an integer of 4 to 19) is used as a base oil, and in JP-A 1-259094, propylene is used. The end of the glycol can be etherified and represented by the general formula (11) of the Jether type compound.
【0033】[0033]
【化2】 Embedded image
【0034】(ただし、式中のR1,R2は炭素数1〜8
個のアルキルに基、nは整数、平均分子量300〜60
0)が、更にまた、特開平1−259095号公報で
は、プロピレングリコールとエチレンゴリコール共重合
体のモノエーテルタイプ化合物の一般式(12)で表せ
る(However, in the formula, R 1 and R 2 have 1 to 8 carbon atoms.
Based on a number of alkyls, n is an integer, average molecular weight 300-60
0) can be represented by the general formula (12) of a monoether type compound of propylene glycol and an ethylene glycol copolymer in JP-A 1-259095.
【0035】[0035]
【化3】 Embedded image
【0036】(ただし、式中のRは炭素数1〜14個の
アルキル基、m、nは整数、m:nの比は6:4〜1:
9平均分子量300〜2000)などが開示されてい
る。(Where R is an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, m and n are integers, and the ratio of m: n is 6: 4 to 1 :).
9 average molecular weight 300-2000) and the like are disclosed.
【0037】これらのポリアルキレングリコールが、従
来の鉱油やアルキルベンゼン油と異なる点は分子中にエ
ーテル結合を導入することにより、フロン134aに対
する親和性を強化し相溶性の大巾な改善を図り、圧縮機
摺動部に二層分離現象(冷媒と冷凍機油とが溶け合わず
分離)による冷媒潤滑の防止や熱交換器内壁への油付着
による滞留現象が誘因となる圧縮機への油戻り性の改善
がはかれ、圧縮機摺動部の焼付きや噛りなどの圧縮機お
よび冷凍装置の信頼性に関する諸問題を解決するものと
されている。These polyalkylene glycols are different from conventional mineral oils and alkylbenzene oils by introducing an ether bond into the molecule to enhance the affinity for CFCs 134a and to greatly improve the compatibility, thereby compressing them. The two-phase separation phenomenon (refrigerant and refrigerating machine oil are not melted and separated) in the sliding part of the machine prevents the refrigerant lubrication and the retention phenomenon due to the oil adhered to the inner wall of the heat exchanger causes the oil return to the compressor. Improvements have been made, and it is said that problems relating to the reliability of the compressor and the refrigeration system, such as seizure and biting of the sliding parts of the compressor, will be solved.
【0038】しかし、このように分子中にエーテル結合
(C−O−C)を多く含むものは、 (1) 飽和吸湿率が大きい(水分を吸収し易い) (2) 体積抵抗率が低い (3) 酸化安定性に乏しく、全酸価が上昇しやすい。 などの問題があり、電動機としてハーメチックモータを
使用する冷媒圧縮機および冷凍装置には不適当であっ
た。However, those containing a large amount of ether bonds (C--O--C) in the molecule as above (1) have a high saturated moisture absorption rate (easily absorb water) (2) have a low volume resistivity ( 3) Poor oxidative stability and easy increase in total acid value. However, it is unsuitable for a refrigerant compressor and a refrigeration system using a hermetic motor as an electric motor.
【0039】つまり、冷媒との相溶性は改善されるがモ
ータの絶縁物を優し、電気絶縁特性を劣化させるという
問題がある。上記いずれの化合物もエーテル結合を有す
る分子の末端基が水素でエンドキャップされており、こ
の水素がさらに吸湿性を増大させている。そこでこの水
素をエステル化し次式に示すような冷凍機油とする提案
もなされている(特開平2−132178号公報参
照。)That is, although the compatibility with the refrigerant is improved, there is a problem that it is superior to the insulating material of the motor and deteriorates the electrical insulation characteristics. In each of the above compounds, the terminal group of the molecule having an ether bond is end-capped with hydrogen, and this hydrogen further increases the hygroscopicity. Therefore, it has been proposed to esterify this hydrogen to obtain a refrigerating machine oil represented by the following formula (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-132178).
【0040】[0040]
【化4】 [Chemical 4]
【0041】(ただし、式中のRは炭化水素基、R1は
アルキレン基、R2はアルキル基、nはこの化合物の粘
度が10ないし300(40℃)となる整数) しかし、この化合物も冷媒に対する相溶性の改善は上記
のものと同様に分子内に存する多数のエーテル結合によ
るものであるため、同様の問題がある。(Where R is a hydrocarbon group, R 1 is an alkylene group, R 2 is an alkyl group, and n is an integer such that the viscosity of this compound is 10 to 300 (40 ° C.)) Similar to the above, the improvement in the compatibility with the refrigerant is due to a large number of ether bonds existing in the molecule, and therefore, there is a similar problem.
【0042】このようにエーテル結合を有する化合物
は、上記問題点(1)から、水分を取り込み易く、この水
分により化合物自体が加水分解され不安定となる。From the above problem (1), the compound having an ether bond easily takes in water, and the water itself is hydrolyzed by the water and becomes unstable.
【0043】また、水分は氷結して冷凍サイクルのキャ
ピラリを詰まらせ圧力のバランスを崩す要因となる。ま
た(2)から、体積抵抗率が低くなり、電圧絶縁性が低下
する。(3)から、全酸価が上昇すると化合物が加水分解
を受け不安定となる。Further, the water freezes up and clogs the capillaries of the refrigeration cycle, causing a pressure imbalance. Further, from (2), the volume resistivity becomes low, and the voltage insulation becomes poor. From (3), when the total acid value increases, the compound is hydrolyzed and becomes unstable.
【0044】[0044]
【発明が解決しようとする課題】上述の通り従来のフロ
ン12の代替冷媒となるフロン134aは、特異な分子
構造であるがゆえに、従来から使用されてきた鉱油系お
よびアルキルベンゼン系等の冷凍機油との親和性に乏し
く、冷媒圧縮機および冷凍装置の基本となる冷凍機油と
の相溶性を欠くという致命的な問題があった。As described above, the CFC 134a, which is an alternative refrigerant of the CFC 12, has a unique molecular structure, and therefore, it is used as a refrigerating machine oil such as a mineral oil type and an alkylbenzene type that have been conventionally used. However, there is a fatal problem that the compatibility with the refrigerating machine oil, which is the basis of the refrigerant compressor and the refrigerating apparatus, is lacking.
【0045】また、相溶性を改善する試みも為されてい
るが、それに伴い新たな電気絶縁性の低下、水分の問
題、加水分解および酸による化合物を分解する等の不安
定性の問題等が生じてきた。以下、それぞれの問題につ
いて更に詳述する。Attempts have also been made to improve the compatibility, but along with this, new problems such as a decrease in electrical insulation, a problem of water content, and problems of instability such as hydrolysis and decomposition of a compound by an acid occur. Came. Hereinafter, each problem will be described in more detail.
【0046】相溶性の悪い冷凍機油を無理して使用する
と、冷媒圧縮機および冷凍装置において、以下に述べる
ように性能および信頼性の面で実用化できない。If a refrigerating machine oil having a poor compatibility is forcibly used, the refrigerant compressor and the refrigerating apparatus cannot be put to practical use in terms of performance and reliability as described below.
【0047】一般に冷凍機油の冷媒に対する溶解性が小
さいと、圧縮機より排出された油が、熱交換器内で分離
して油成分が壁面に付着残留し、圧縮機内に戻る油量が
減少し、結果として圧縮機の油面が低下し、いわゆる油
あがり現象を生じ、給油レベルが低下する。Generally, when the solubility of the refrigerating machine oil in the refrigerant is low, the oil discharged from the compressor is separated in the heat exchanger, the oil component remains on the wall surface, and the amount of oil returning to the compressor decreases. As a result, the oil level of the compressor lowers, a so-called oil rising phenomenon occurs, and the oil supply level decreases.
【0048】また、冷媒量が多量に封入された冷凍装置
において、圧縮機の温度が低温にさらされた場合、液冷
媒が圧縮機内底部に偏在する、いわゆる寝込み状態にお
いては、二層分離により底部に存在する低粘度の液冷媒
を回転軸摺動面に給油することになり、潤滑油膜の確保
が困難となり、圧縮機に損傷を与える原因となる。Further, in a refrigeration system in which a large amount of refrigerant is enclosed, when the temperature of the compressor is exposed to a low temperature, the liquid refrigerant is unevenly distributed in the bottom of the compressor. Since the low-viscosity liquid refrigerant existing in the above will be supplied to the sliding surface of the rotating shaft, it will be difficult to secure a lubricating oil film, and this will cause damage to the compressor.
【0049】一方、冷凍装置としては、低温の蒸発器の
内壁に分離した冷凍機油が固着して、断熱層を形成する
ので伝熱性能を著しく阻害し、さらには、このワックス
状の冷凍機油が、膨張機構(キャピラリチューブ)やパ
イプ配管を閉塞する作用がはたらくと、冷媒循環量が激
減し、冷力低下を招くことになる。圧縮機としては、吸
込みガスの圧力が低下し、吐出ガス圧力が上昇するので
冷凍機油の熱劣化現象や機械軸受部の損傷に至り、冷媒
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
ことになる。On the other hand, in the refrigerating apparatus, the separated refrigerating machine oil adheres to the inner wall of the low-temperature evaporator to form a heat insulating layer, which significantly impairs heat transfer performance. If the expansion mechanism (capillary tube) or the pipe piping works, the amount of refrigerant circulation is drastically reduced, and the cooling power is lowered. As a compressor, the pressure of suction gas decreases and the pressure of discharge gas increases, leading to thermal deterioration phenomenon of refrigerating machine oil and damage to mechanical bearings, significantly impairing long-term reliability as a refrigerant compressor and refrigeration system. It will be.
【0050】したがって、本発明の目的はこれら従来の
問題点を解消することにあり、その第1の目的は、フロ
ン134aに代表される塩素を含まないフロン系冷媒に
適合した相溶性の高い冷凍機油を備えた冷凍装置および
冷媒圧縮機を提供することにあり、更に具体的に詳述す
れば、(1)水分吸収性、(2)体制抵抗率、(3)酸化劣
化性などの改善を図ると共に、冷媒圧縮機および冷凍装
置のあらゆる運転条件において、フロン134aと相溶
する新規冷凍機油組成物を探索することを基本とし、少
くとも、除湿機などの中温冷凍装置を対象にした臨界溶
解温度が0℃以下とする第1の目標を満足する冷凍機
油、および冷蔵庫などの低温冷凍装置を対象にした臨界
溶解温度が−30℃以下とする第2の目標を満足する冷
凍機油を開発することにより、それぞれの目的の異なる
冷凍装置および冷媒圧縮機において、性能、効率、信頼
性のすぐれた冷凍システムを提供することを目的として
いる。Therefore, an object of the present invention is to solve these problems of the prior art, and the first object thereof is refrigeration with high compatibility, which is suitable for a CFC-free refrigerant represented by CFC 134a and containing no chlorine. The purpose of the present invention is to provide a refrigerating device and a refrigerant compressor equipped with machine oil, and more specifically, to improve (1) water absorption, (2) systematic resistivity, (3) oxidative deterioration, etc. At the same time, it is based on the search for a new refrigerating machine oil composition that is compatible with Freon 134a under all operating conditions of the refrigerant compressor and refrigerating machine, and at least the critical dissolution for medium temperature refrigerating machines such as dehumidifiers. Develop a refrigerating machine oil that satisfies the first target that the temperature is 0 ° C. or lower, and a refrigerating machine oil that satisfies the second target that the critical melting temperature is −30 ° C. or lower for low temperature refrigerating devices such as refrigerators. thing More, in each object different refrigerating apparatus and a refrigerant compressor, performance, efficiency, and its object is to provide a reliable good refrigeration system.
【0051】次に、冷媒圧縮機および冷凍装置が、一般
に運転される通常の使用条件において、冷媒圧縮機の冷
凍能力と入力との比であるエネルギー効率を示す成績係
数(COP)を高めることが、長期的視野でみると地球
温暖化(GWP)防止に役立つことになる。Next, the refrigerant compressor and the refrigerating apparatus can increase the coefficient of performance (COP), which is the ratio of the refrigerating capacity of the refrigerant compressor to the input, under the normal operating conditions in which the refrigerant compressor is generally operated. From a long-term perspective, it will help prevent global warming (GWP).
【0052】圧縮機の性能向上の手段として、圧縮機の
入力を小さくするためには、同軸軸受の流体潤滑理論に
基づく、摩擦係数を小さくすることが、必要である。そ
れには、フロン134aと本発明の冷凍機油の溶解度を
測定して、圧縮機で使用される油の実粘度の最適値を設
定することが、軸受の摩擦係数を最小にし、圧縮機およ
び冷凍装置としての成績係数を最高に導き出すことにあ
る。As a means for improving the performance of the compressor, in order to reduce the input of the compressor, it is necessary to reduce the friction coefficient based on the fluid lubrication theory of the coaxial bearing. To this end, measuring the solubility of the Freon 134a and the refrigerating machine oil of the present invention and setting the optimum value of the actual viscosity of the oil used in the compressor minimizes the friction coefficient of the bearing, and the compressor and the refrigerating apparatus. It is to derive the highest coefficient of performance as.
【0053】したがって、第2の目的は、上記軸受理論
に基づいて、高圧容器方式のロータリ形圧縮機および低
圧容器方式のレシプロ形圧縮機を用いた冷凍装置に最適
な冷凍機油の粘度範囲を規定することにより高性能化、
高信頼性をはかることにある。 しかしながら、冷凍装
置および冷媒圧縮機は、実際には、ごくまれではある
が、設計予想を超える高温環境や過負荷運転などの超苛
酷運転などが実施されることがあり、この場合において
も、十分な信頼性を確保することが必要である。Therefore, a second object is to define the optimum viscosity range of refrigerating machine oil for a refrigerating machine using a high pressure container type rotary compressor and a low pressure container type reciprocating compressor based on the above bearing theory. To improve performance,
The aim is high reliability. However, although the refrigeration system and the refrigerant compressor are, in reality, extremely rare, they may be subjected to a high-temperature environment exceeding the design expectation or ultra-severe operation such as overload operation. It is necessary to secure high reliability.
【0054】フロン134aを使用した圧縮機は、同軸
軸受の流体潤滑領域をこえて、金属接触を伴う、いわゆ
る境界潤滑領域で使われると、圧縮機軸受摺動部の噛り
や焼き付き現象の発生が、従来のフロン12の場合に比
べて多い傾向にある。これは、軸受摺動部が金属接触を
生じた時に、油中に溶解しているフロン12が分解し
て、鉄系摺動摩擦面に塩化鉄の化成膜を形成し、これが
極圧作用として働いて、凝着や焼付現象を抑制するもの
である。When the compressor using the Freon 134a is used in a so-called boundary lubrication region involving metal contact beyond the fluid lubrication region of the coaxial bearing, biting or seizure of the sliding portion of the compressor bearing may occur. However, there is a tendency that there are more than in the case of the conventional CFC 12. This is because when the bearing sliding part makes a metal contact, the flon 12 dissolved in oil decomposes to form a chemical film of iron chloride on the iron-based sliding friction surface. It works to prevent adhesion and seizure.
【0055】一方、フロン134aを用いた圧縮機にお
いては、塩素を含まない冷媒であることから塩素の供給
が不可能であるため、上記フロン12のような極圧作用
を期待することは困難である。On the other hand, in the compressor using the Freon 134a, since it is a chlorine-free refrigerant and chlorine cannot be supplied, it is difficult to expect an extreme pressure action like the Freon 12 described above. is there.
【0056】したがって、第3の目的は、フロン134
aに代表される塩素を含まないフロン系冷媒を使用して
圧縮機の摺動軸受に油切れを起こしても、極圧剤の添加
された冷凍機油を使用することにより超苛酷運転などが
実施された場合においても、摺動部の噛りや焼き付きが
防止でき十分な信頼性を確保することのできる冷凍装置
および冷媒圧縮機を提供することにある。Therefore, the third purpose is to use the Freon 134.
Even if the sliding bearing of the compressor runs out of oil using a CFC-free refrigerant represented by a, ultra-rigid operation is performed by using the refrigerating machine oil to which the extreme pressure agent is added. Even in the case of the above, it is an object of the present invention to provide a refrigerating device and a refrigerant compressor capable of preventing the sliding portion from being bitten or seized and ensuring sufficient reliability.
【0057】さらに、第4の目的は、フロン134aに
代表される塩素を含まないフロン系冷媒と冷凍機油組成
物を使用する冷媒圧縮機及び冷凍装置において、電動機
部を構成する電気絶縁フィルムや絶縁被覆巻線などの電
気絶縁材料が長期信頼性に耐え得る電気絶縁システムを
備えた冷凍装置および冷媒圧縮機を提供することにあ
る。Further, a fourth object of the present invention is to provide a refrigerant compressor and a refrigerating apparatus which use a CFC-free refrigerant and a refrigerating machine oil composition, which are represented by CFC 134a, in an electric insulating film and an insulating material constituting an electric motor section. An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus and a refrigerant compressor provided with an electric insulation system in which an electric insulation material such as a coated winding can withstand long-term reliability.
【0058】また、フロン134aは、水分吸収率が高
いという特徴があり、フロン134aを相溶する冷凍機
油も、かなり改善はされても比較的親水性があり、いず
れも冷凍サイクル内に水分を持込み易い。冷凍装置内の
水分は、低温側の蒸発器の中で氷離して、キャピラリー
チューブなどの細系パイプを閉塞し、冷凍性能を低下さ
せることになる。また、長期的には、冷凍機油、冷媒、
電気絶縁材料などが加水分解反応を起し、酸性物質の生
成や機械的強度の低下等のマイナス特性を誘因すること
になる。したがって、第5の目的は、フロン134aに
代表される塩素を含まないフロン系冷媒と冷凍機油の共
存する冷凍装置において、冷媒を吸収しないで水分のみ
を分別吸着して冷凍装置の信頼性を向上させるのに有効
に働く乾燥剤を充填した乾燥器を具備した冷凍装置を提
供することにある。Further, the Freon 134a is characterized by a high water absorption rate, and the refrigerating machine oil compatible with the Freon 134a is relatively hydrophilic even though it is considerably improved. Easy to bring in. Moisture in the refrigerating device is frozen in the evaporator on the low temperature side to block fine system pipes such as a capillary tube and reduce refrigerating performance. In the long term, refrigeration oil, refrigerant,
The electrically insulating material or the like causes a hydrolysis reaction, which causes negative characteristics such as generation of an acidic substance and reduction in mechanical strength. Therefore, a fifth object is to improve the reliability of the refrigerating apparatus by not absorbing the refrigerant but separately adsorbing the moisture in the refrigerating apparatus in which the CFC-free refrigerant containing chlorine such as the Freon 134a and the refrigerating machine oil coexist. Another object of the present invention is to provide a refrigerating apparatus equipped with a drier filled with a desiccant that works effectively.
【0059】[0059]
【課題を解決するための手段】上記本発明の第1の目的
は、 (1).少なくとも、圧縮機、凝縮器、乾燥器、膨張機構
および蒸発器から構成される冷凍サイクルにおいて、臨
界温度40℃以上で、しかも塩素を含まない弗化炭素系
冷媒を主成分とする冷媒と、粘度が40℃のとき2〜7
0cSt、100℃のとき1〜9cStであり、分子中
にエステル結合(−O−CO−)を少なくとも2ヶ保有
する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍機油とを有し
て成る冷凍装置により、達成される。The first object of the present invention described above is (1). At least in a refrigeration cycle consisting of a compressor, a condenser, a drier, an expansion mechanism and an evaporator, a refrigerant having a critical temperature of 40 ° C. or higher and containing chlorine-free fluorocarbon-based refrigerant as a main component, and a viscosity. 2 to 7 when the temperature is 40 ° C
A refrigerating machine comprising a refrigerating machine oil having a base oil of ester oil of fatty acid having 0 cSt and 100 ° C. and 1 to 9 cSt and having at least two ester bonds (—O—CO—) in the molecule. Is achieved.
【0060】(2).上述の通りエステル油としては分子
中にエステル結合を2個以上保有する脂肪酸のエステル
が必須であり、エステル結合1個のものでは冷媒との相
溶性が悪く使用に供し得ない。脂肪酸のエステル油は、
アルコール類と脂肪酸とのエステル反応により得られる
が、アルコール類としては多価アルコールが望ましく、
脂肪酸としては炭素数6〜8のものが望ましく一塩基性
でも多塩基性でもよい。また、エステル油はヒンダード
系エステル油とコンプレックス系エステル油とがあり、
冷媒との相溶性の点では直鎖構造よりも分岐構造を有す
るエステル油の方が望ましい傾向にある。実用的な脂肪
酸のエステル油の例を以下に一般式(1)〜(5)で表示す
る。(2). As described above, as the ester oil, an ester of a fatty acid having two or more ester bonds in the molecule is essential, and one having one ester bond has poor compatibility with the refrigerant and cannot be used. Ester oil of fatty acids,
Obtained by ester reaction of alcohols and fatty acids, polyhydric alcohols are desirable as alcohols,
The fatty acid preferably has 6 to 8 carbon atoms and may be monobasic or polybasic. Also, ester oils include hindered ester oils and complex ester oils,
From the viewpoint of compatibility with the refrigerant, ester oil having a branched structure tends to be preferable to a linear structure. Examples of practical fatty acid ester oils are represented by the general formulas (1) to (5) below.
【0061】なお、一般式(1)〜(4)はヒンダード系エス
テル油、一般式(5)はコンプレックス系エステル油の例
である。The general formulas (1) to (4) are examples of hindered ester oils, and the general formula (5) is an example of complex ester oils.
【0062】これらエステル油は単独でも2種以上を配
合してもよく、また、これらを少なくとも50wt%基
油として含み、残部をその他周知の冷凍機油で補っても
よい。 一般式、These ester oils may be used alone or in admixture of two or more, and at least 50 wt% of these ester oils may be contained, and the balance may be supplemented with other well-known refrigerating machine oil. General formula,
【0063】[0063]
【化5】(R1・CH2)2・C・(CH2COOR2)2 …
(1) (分子中に2ヶのエステル結合を保有するネオベンチル
グリコール(NPGと略す)系エステルの例) 一般式、[Chemical Formula 5] (R 1 · CH 2 ) 2 · C · (CH 2 COOR 2 ) 2
(1) (Example of neobenthyl glycol (NPG) abbreviated ester having two ester bonds in the molecule) General formula,
【0064】[0064]
【化6】R1・CH2・C・(CH2・COOR2)3 …
(2) (分子中に3ヶのエステル結合を保有するトリメチロー
ルアルキル(プロパン、TMPと略す)系エステルの
例) 一般式、[Chemical Formula 6] R 1 · CH 2 · C · (CH 2 · COOR 2 ) 3 ...
(2) (Example of trimethylolalkyl (propane, abbreviated as TMP) -based ester having three ester bonds in the molecule) General formula,
【0065】[0065]
【化7】C・(CH2−CHOOR2)4 …
(3) (分子中に4ヶのエステル結合を保有するペンタエリス
トリトール)(PET)と略す)系エステルの例) 一般式、Embedded image C. (CH 2 —CHOOR 2 ) 4 ...
(3) (Example of pentaerythritol having 4 ester bonds in the molecule) (abbreviated as PET)) ester) General formula,
【0066】[0066]
【化8】 (R2・OOCH2C)3・C・CH2・O・CH2・C(CH2・COOR2)3…(4) (分子中に6ヶのエステル結合を保有するジペンタエリ
スリトール(DPETと略す)系エステルの例) 一般式、[Chemical Formula 8] (R 2 · OOCH 2 C) 3 · C · CH 2 · O · CH 2 · C (CH 2 · COOR 2 ) 3 (4) (Di having 6 ester bonds in the molecule Example of pentaerythritol (abbreviated as DPET) ester) General formula,
【0067】[0067]
【化9】 [Chemical 9]
【0068】(分子中に4ヶ以上のエステル結合を保有
するコンプレックス系エステルの例) なお、上記各一
般式において、 R1はHまたは炭素数1〜3のアルキル基 R2は炭素数5〜12のアルキル基で、炭素数の異なる複
数種を混合することができる R3は炭素数1〜3のアルキル基 n は0もしくは1〜5の整数 をそれぞれ表す。(Example of Complex Ester Having Four or More Ester Bonds in the Molecule) In each of the above general formulas, R 1 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and R 2 is 5 to 5 carbon atoms. With 12 alkyl groups, a plurality of species having different carbon numbers can be mixed. R 3 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms n represents 0 or an integer of 1 to 5, respectively.
【0069】上記一般式(1)〜(4)に関しては、多価アル
コールとモノカルボン酸のエステルであり、アルコール
の種類とモノカルボン酸の単独もしくは複数種の配合を
任意に選択することにより、所望の粘度グレードのもの
を得ることができる。With respect to the above general formulas (1) to (4), it is an ester of a polyhydric alcohol and a monocarboxylic acid. By arbitrarily selecting the type of alcohol and the combination of single or plural types of monocarboxylic acid, A desired viscosity grade can be obtained.
【0070】また、一般式(5)で代表されるコンプレッ
クス系エステルに関しては、中央の二塩基酸(ジカルボ
ン酸)の化学構造を、コハク酸(n=2)、グリタール
酸(Glut略)、アジピン酸(AZPと略)、ピメリン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸(n=8)
と変えたり、多価アルコールおよび末端のモノカルボン
酸の分子鎖を種々のものを選択すると共に配合比(モル
分率)を変えることにより、高粘度で、臨界溶解温度域
の広いものを得ることができる。Further, regarding the complex type ester represented by the general formula (5), the chemical structure of the central dibasic acid (dicarboxylic acid) is changed to succinic acid (n = 2), glital acid (Glut abbreviation), adipine Acid (abbreviated as AZP), pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid (n = 8)
To obtain high viscosity and a wide range of critical dissolution temperature range by changing the molecular weight of polyhydric alcohol and terminal monocarboxylic acid and changing the compounding ratio (molar fraction). You can
【0071】これらのヒンダード系エステル油およびコ
ンプレックス系エステル油を単独又は複合して粘度を調
整し、基油とする。These hindered ester oils and complex ester oils are used alone or in combination to adjust the viscosity to obtain a base oil.
【0072】なお、本発明における臨界温度40℃以上
で、しかも塩素を含まない弗化炭素系冷媒を主成分とす
る冷媒としては、ハイドロフルオロカーボンとフロオロ
カーボンがある。ハイドロフルオロカーボンの具体例と
しては、ジフルオロメタン(R32)、ベンタフルオルエタ
ン(R125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(R13
4)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)、1,1,2
−トリフルオロエタン(R143)、1,1,1−トリフルオロエ
タン(R143a)、1,1−ジフルオロエタン(R152a)、モノ
フルオロエタン(R161)が挙げられる。In the present invention, there are hydrofluorocarbons and fluorocarbons as the refrigerants having a critical temperature of 40 ° C. or higher and containing chlorine-free fluorocarbon refrigerant as a main component. Specific examples of the hydrofluorocarbon include difluoromethane (R32), bentafluorethane (R125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (R13).
4), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), 1,1,2
-Trifluoroethane (R143), 1,1,1-trifluoroethane (R143a), 1,1-difluoroethane (R152a) and monofluoroethane (R161).
【0073】また、フルオロカーボンの具体例として
は、ヘキサフルオロプロパン(C216)、オクタフルオロ
シクロブタン(C318)がある。これらの中で特に1,1,2,2
−テトラフルオロエタン(R134)、1,1,1,2−テトラフル
オロエタン(R134a)、1,1,2−トリフルオロエタン(R1
34)、1,1,1−トリフルオロエタン(R143a)、ヘキサフ
ルオロプロパン(C216)は、従来のジクロロジフルオロ
メタン(R12)に近い沸点を持っており、代替冷媒とし
て好ましい。Specific examples of fluorocarbons include hexafluoropropane (C216) and octafluorocyclobutane (C318). Among these, especially 1,1,2,2
-Tetrafluoroethane (R134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), 1,1,2-trifluoroethane (R1
34), 1,1,1-trifluoroethane (R143a) and hexafluoropropane (C216) have boiling points close to those of conventional dichlorodifluoromethane (R12) and are preferable as alternative refrigerants.
【0074】また、これらハイドロフルオロカーボンも
しくはフロオロカーボン系冷媒を単独で用いる外に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とこに
よる。In addition to using these hydrofluorocarbon or fluorocarbon type refrigerants alone, it is also possible to use them as a mixture of two or more kinds. By the way, the reason why the critical temperature of the refrigerant is set to 40 ° C. or higher is that a refrigeration apparatus having a condensation temperature of 40 ° C. or higher is required in the condenser.
【0075】上記本発明の第2の目的は、 (3).冷凍サイクルに用いる冷媒圧縮機であって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧冷媒ガスが密閉容
器内に滞留する高圧容器方式の冷媒圧縮機において、臨
界温度40℃以上で、しかも塩素を含まない弗化炭素系
冷媒を主成分とする冷媒と、粘度が40℃のとき2〜7
0cSt、100℃のとき1〜9cStであり、分子中
にエステル結合(−O−CO−)を少なくとも2ヶ保有
する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍機油とを有し
て成る冷媒圧縮機により、達成される。The second object of the present invention is (3). A refrigerant compressor used in a refrigeration cycle, a motor consisting of a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, a rotary shaft fitted to the rotor, and via the rotary shaft, A refrigerant compressor of a high-pressure container type, which accommodates a compressor unit connected to a motor, and in which a high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit stays in a closed container. 2 to 7 when the viscosity is 40 ° C and a refrigerant containing a fluorocarbon-based refrigerant as a main component
Refrigerant compressor comprising 0 cSt and 1 to 9 cSt at 100 ° C., and a refrigerating machine oil having a base oil of ester oil of fatty acid having at least two ester bonds (—O—CO—) in the molecule. Is achieved by
【0076】上記分子中にエステル結合を少なくとも2
ヶ保有する脂肪酸のエステル油の構成については、前記
(2)項で詳述した通りである。At least 2 ester bonds are contained in the above molecule.
For the composition of the ester oil of the fatty acid possessed by the
As detailed in section (2).
【0077】この種の高圧容器方式のロータリ形圧縮機
では、ガス圧力9〜11kg/cm2abs、油温約100℃に
おけるフロン134a溶解による油実粘度が、1.0〜
4.0cStにおさまるように、40℃の粘度が2〜7
0cSt、好ましくは5.0〜32cStの上記(2)項記
載の冷凍機油を予め封入しておくことである。In this type of high pressure container type rotary compressor, the actual oil viscosity due to the Freon 134a melting at a gas pressure of 9 to 11 kg / cm 2 abs and an oil temperature of about 100 ° C. is 1.0 to 10.
Viscosity at 40 ° C is 2 to 7 so that it falls within 4.0 cSt.
The refrigerating machine oil described in the above item (2) of 0 cSt, preferably 5.0 to 32 cSt, is sealed in advance.
【0078】これに対して、低圧容器方式のレシプロ形
圧縮機においては、 (4).冷凍サイクルに用いる冷媒圧縮機であって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧冷媒ガスが密閉容
器外へ直接排出される低圧容器方式の冷媒圧縮機におい
て、臨界温度40℃以上で、しかも塩素を含まない弗化
炭素系冷媒を主成分とする冷媒と、粘度が40℃のとき
2〜70cSt、100℃のとき1〜9cStであり、
分子中にエステル結合(−O−CO−)を少なくとも2
ヶ保有する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍機油と
を有して成る冷媒圧縮機により、達成される。On the other hand, in the low pressure container type reciprocating compressor, (4). A refrigerant compressor used in a refrigeration cycle, a motor consisting of a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, a rotary shaft fitted to the rotor, and via the rotary shaft, A refrigerant compressor of a low-pressure container type, which accommodates a compressor unit connected to a motor, and in which a high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit is directly discharged to the outside of a closed container, at a critical temperature of 40 ° C. or higher, and A refrigerant containing chlorine-free fluorocarbon-based refrigerant as a main component, and a viscosity of 2 to 70 cSt at 40 ° C. and 1 to 9 cSt at 100 ° C.,
At least 2 ester bonds (-O-CO-) in the molecule.
And a refrigerating machine oil having a fatty acid ester oil as a base oil.
【0079】上記分子中にエステル結合を少なくとも2
ヶ保有する脂肪酸のエステル油の構成については、前記
(2)項で詳述した通りである。At least 2 ester bonds are contained in the above molecule.
For the composition of the ester oil of the fatty acid possessed by the
As detailed in section (2).
【0080】低圧容器方式のレシプロ形圧縮機では、吸
込みガス圧力1.0〜2.0kg/cm2abs油温85℃におけるフ
ロン134a溶解における油の実粘度が2.0〜4.5c
Stにおさまるように、粘度が40℃のとき5.0〜1
5cSt、100℃のとき2.0〜4.5cStの上記
(2)項記載の冷凍機油を予め、封入しておくことであ
る。In the low pressure container type reciprocating compressor, the actual viscosity of the oil when the CFC 134a was melted at a suction gas pressure of 1.0 to 2.0 kg / cm 2 abs and an oil temperature of 85 ° C. was 2.0 to 4.5 c.
When the viscosity is 40 ° C, it will be 5.0 to 1
5cSt, 2.0-4.5cSt above at 100 ° C
The refrigerating machine oil described in the item (2) is enclosed in advance.
【0081】上記第3の目的は、(5),上記(2)項記載の
冷凍機油中に極圧剤を添加することにより、達成され
る。The third object is achieved by adding an extreme pressure agent to the refrigerating machine oil described in (5) and (2) above.
【0082】上記極圧剤は摺動部の摩耗防止剤となるも
のであり、例えば一般式(6)および(7)で示されるアルキ
ルポリオキシアルキレンリン酸エステル、一般式(8)で
示されるジアルキルリン酸エステル等が挙げられる。The extreme pressure agent serves as an antiwear agent for the sliding portion, and is represented by, for example, an alkyl polyoxyalkylene phosphate represented by the general formulas (6) and (7), or a general formula (8). Examples thereof include dialkyl phosphate ester.
【0083】[0083]
【化10】 [Chemical 10]
【0084】[0084]
【化11】 [Chemical 11]
【0085】但し、R4:炭素数1〜8のアルキル基 R5:H又は炭素数1〜3のアルキル基 分子量:400〜700However, R 4 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms R 5 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms Molecular weight: 400 to 700
【0086】[0086]
【化12】 [Chemical 12]
【0087】但し、R6:炭素数8〜16のアルキル基 これらリン酸エステルは、単独もしくは2種以上を複合
して添加してもよい。また、実用的な添加量としては
0.05〜10wt%である。However, R 6 is an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, and these phosphoric acid esters may be added alone or in combination of two or more kinds. Further, the practical addition amount is 0.05 to 10 wt%.
【0088】また、上記極圧剤(摩耗防止剤)と共に、
酸捕捉剤、酸化防止剤、消泡剤等を添加することも有効
である。Further, together with the above extreme pressure agent (antiwear agent),
It is also effective to add an acid scavenger, an antioxidant, an antifoaming agent and the like.
【0089】なお、酸捕捉剤は、冷凍機油中に酸成分が
存在するとそれによりエステル油が分解され不安定とな
るためそれを取り除くために添加するもので、例えばエ
ポキシ化合物等の酸と反応する化合物が好ましい。とり
わけポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルな
どのジグリシジルエーテル化合物やフェニルグリシジル
エーテルなどのモノグリシジルエーテル化合物や脂肪族
環状エポキシ化合物の如くエポキシ基とエーテル結合を
有するものが好ましい。その理由はこれらの化合物のエ
ポキシ基が酸を捕捉し、エーテル結合が多少なりとも冷
凍機油と冷媒との相溶性の改善に寄与するからである。The acid scavenger is added in order to remove the ester oil when the acid component is present in the refrigerating machine oil, which causes the ester oil to decompose and become unstable, and reacts with an acid such as an epoxy compound. Compounds are preferred. Particularly preferred are diglycidyl ether compounds such as polyalkylene glycol diglycidyl ether, monoglycidyl ether compounds such as phenylglycidyl ether, and compounds having an epoxy group and an ether bond such as aliphatic cyclic epoxy compounds. The reason is that the epoxy group of these compounds captures the acid, and the ether bond contributes to the improvement of the compatibility between the refrigerating machine oil and the refrigerant to some extent.
【0090】上記その他の添加剤は、圧縮機や冷凍装置
を製作する際に使用する塩素系洗浄剤等の残留物の影響
をなくすための塩素捕捉剤や、油の流通や保管中の酸化
劣化の防止用の添加剤、泡立ち性の防止をするための添
加剤等であり、従来の一般的技術で対応できるレベルの
ものであり、ここでは特別に規制しない。The above-mentioned other additives are a chlorine scavenger for eliminating the influence of residues such as chlorine-based cleaning agents used when manufacturing compressors and refrigeration equipment, and oxidative deterioration during oil distribution and storage. Is an additive for preventing foaming, an additive for preventing foaming, etc., which is of a level that can be dealt with by conventional general techniques, and is not specifically restricted here.
【0091】第4の目的を達成するためには、フロン1
34aに代表される塩素を含まないフロン系冷凍機と前
記(2)項記載の脂肪酸エステル油を基油とする冷凍機油
とを併用する冷凍装置及び冷媒圧縮機において、電動機
部を構成する電気絶縁フィルムとして、ガラス転移温度
50℃以上の結晶性プラスチックフィルム、あるいはガ
ラス転移温度の低いフィルム上にガス転移温度の高い樹
脂層を被覆した複合フィルムを、絶縁被覆巻線として
は、ガラス転移温度120℃以上のエナメル被覆線、あ
るいはガラス転移温度の低い層を下層に、高い層を上層
に複合被覆したエナメル線を用いることが望ましい。In order to achieve the fourth object, Freon 1
In a refrigerating apparatus and a refrigerant compressor, in which a CFC-free refrigerator represented by 34a and a refrigerating machine oil containing the fatty acid ester oil according to the above item (2) as a base oil are used together, an electric insulation forming an electric motor section is provided. A crystalline plastic film having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher, or a composite film obtained by coating a resin layer having a high gas transition temperature on a film having a low glass transition temperature is used as the film. It is desirable to use the above enamel-coated wire or an enamel wire in which a layer having a low glass transition temperature is used as a lower layer and a high layer is used as an upper layer.
【0092】そして、実用的な絶縁フィルムとしては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケト
ン、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミドおよ
びポリイミドの群から選ばれる少なくとも1種の絶縁フ
ィルムが好ましく、エナメル被覆としては、ポリエステ
ルイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミドの群から
選ばれる少なくとも1種の絶縁層が好ましい。And as a practical insulating film,
At least one insulating film selected from the group of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyethylene naphthalate, polyamide imide and polyimide is preferable, and the enamel coating is a group of polyester imide, polyamide and polyamide imide. At least one insulating layer selected from is preferable.
【0093】第5の目的を達成するためには、フロン1
34aに代表される塩素を含まないフロン系冷媒と前記
(2)項記載の脂肪酸エステル油を基油とする冷凍機油と
を併用する上記(1)記載の冷凍装置において、乾燥器に
充填する乾燥剤として細孔径3.3オングストローク以
下、25℃の炭酸ガス分圧250mmHgにおける炭酸ガス
吸収容器が、1.0%以下であるケイ酸、アルミン酸ア
ルカリ金属複合塩よりなる合成ゼオライトを用いること
である。In order to achieve the fifth object, Freon 1
Fluorocarbon-free refrigerant represented by 34a and the above
In the refrigerating apparatus according to (1) above, which is used in combination with a refrigerating machine oil containing the fatty acid ester oil according to (2) as a base oil, the desiccant to be filled in the dryer has a pore size of 3.3 angstrom or less and 25 ° C. A carbon dioxide gas absorption container at a carbon dioxide gas partial pressure of 250 mmHg uses a synthetic zeolite composed of silicic acid and alkali metal aluminate complex salt of 1.0% or less.
【0094】[0094]
【作用】分子中にエステル結合を2ヶ以上保有するヒン
ダードエステルおよびコンプレックスエテルで、粘度
が、40℃のとき2〜70cSt、好ましくは5〜32
cSt、100℃のとき1〜9cSt、好ましくは2〜
6cStの本発明冷凍機油は、少くとも、圧縮機、凝縮
器、膨張機構および蒸発器から構成され、フロン134
aに代表される塩素を含まないフロン系冷媒を用いる冷
凍装置において、使用される各部分の全温度帯域におい
て冷媒との相溶性が良好であるため、冷媒と冷凍機油の
2層分離状態が存在しなくなる。The hindered ester and complex ether having two or more ester bonds in the molecule and having a viscosity of 40 ° C. is 2 to 70 cSt, preferably 5 to 32.
cSt, 1 to 9 cSt at 100 ° C., preferably 2 to
The 6 cSt refrigerating machine oil of the present invention comprises at least a compressor, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator.
In a refrigeration system using a CFC-free refrigerant, which is represented by a, since the compatibility with the refrigerant is good in all temperature bands of each part used, there is a two-layer separated state of the refrigerant and the refrigerating machine oil. Will not do.
【0095】したがって、 (1) 圧縮機内の貯油部で2層分離がなくなり、軸受摺動
部への給油が保証される。(2) 圧縮機より吐出されたフ
ロンガスか凝縮器で液化した状態、蒸発器の−30℃以
下の低温環境において、常に油が低粘度のフロン134
aに溶解した状態で存在しており、全体として低粘度状
態であるので、圧縮機への油戻りが良くなる。 したが
って、圧縮機の油面低下現象がなくなるので、軸受摺動
部への油の供給が確保できるので、噛りや焼付き現象を
生ずる問題が解消できた。Therefore, (1) Separation of the two layers is eliminated at the oil storage portion in the compressor, and oil supply to the bearing sliding portion is guaranteed. (2) Freon gas with a low viscosity is always used in the low temperature environment of -30 ° C or less of the evaporator, in the state where the Freon gas discharged from the compressor is liquefied by the condenser.
Since it exists in a state of being dissolved in a and has a low viscosity state as a whole, the oil returns to the compressor well. Therefore, since the oil level lowering phenomenon of the compressor is eliminated, it is possible to secure the supply of oil to the bearing sliding portion, and it is possible to solve the problem of biting and seizure.
【0096】さらに、この冷凍機油は、従来のポリオキ
シアルキレングリコール油の欠点であった飽和水分量が
10分の1以下と少なく、酸化劣化安定性の改善作用が
大きく、電気絶縁油のレベルである体積低効率が1013
Ωcmに到達するものである。したがって、モータ部を圧
力容器内に収納する冷媒圧縮機およびこれを利用する冷
凍装置において、フロン134aと本発明の冷凍機油が
分離することがなく、圧縮機の性能および信頼性の双方
ですぐれた特徴を示す。この冷凍機油は、従来のフロン
12やフロン22等の塩素を含むフロン冷媒に対しても
相溶性が優れているため、場合によってはフロン134
aの一部をこれら従来の塩素を含むフロン冷媒で置き換
え、混合して使用することもできる。Further, this refrigerating machine oil has a small amount of saturated water, which is a drawback of the conventional polyoxyalkylene glycol oil, of less than 1/10, has a great effect of improving stability against oxidative deterioration, and has a level of electrical insulating oil. Certain volume low efficiency is 10 13
It reaches Ωcm. Therefore, in the refrigerant compressor in which the motor unit is housed in the pressure vessel and the refrigerating apparatus using the same, the flon 134a and the refrigerating machine oil of the present invention are not separated, and both the performance and reliability of the compressor are excellent. The characteristics are shown. This refrigerating machine oil has excellent compatibility with conventional CFC-containing CFC refrigerants such as CFC 12 and CFC 22, and therefore CFC 134 may be used in some cases.
It is also possible to replace a part of a with these conventional CFC-containing CFC refrigerants and mix them for use.
【0097】次に、上記本発明の冷凍機油のうち、40
℃の油粘度が好ましい5〜32ctsのものを高圧容器
方式のロータリ形圧縮機に封入し、圧縮機の成績係数を
みると、15cStの油を使用した点がピークを示し、
5〜32cStが、圧縮機の性能を表す成績係数でおお
よそ1.4以上、従来のフロン12とアルキルベンゼン
油の組合せを1とすると0.95〜0.93の範囲とな
り、実用上何ら問題のないことを示している。また、4
0℃における粘度が56cStのものでは、圧縮機の成
績係数がポリオキシプロビレングリコール油に比べて、
本発明の冷凍機油の方が優れていることがわかった。こ
れは、油自身が保有するエステル結合が主に圧縮機の
軸、軸受部の鉄系摺動部表面に分子配向して潤滑性を向
上する作用と、フロン134aに溶け易い性質により、
実粘度が下って機械損失を改善する作用が相互に働い
て、圧縮機の成績係数を改善するものである。Next, among the refrigerating machine oils of the present invention, 40
When the oil viscosity at 5 ° C is preferably 5 to 32 cts, it is sealed in a rotary compressor of a high-pressure container system, and the coefficient of performance of the compressor shows a peak at the point of using 15 cSt oil,
5 to 32 cSt is a coefficient of performance that indicates the performance of the compressor of approximately 1.4 or more, and when the combination of the conventional CFC 12 and alkylbenzene oil is 1, it is in the range of 0.95 to 0.93, and there is no practical problem. It is shown that. Also, 4
When the viscosity at 0 ° C is 56 cSt, the coefficient of performance of the compressor is higher than that of polyoxypropylene glycol oil.
It has been found that the refrigerator oil of the present invention is superior. This is because the ester bond possessed by the oil itself is mainly molecularly oriented to the surface of the iron-based sliding portion of the compressor shaft and bearing to improve lubricity, and due to the property of easily dissolving in the Freon 134a,
The actual viscosity decreases, and the actions of improving mechanical loss work together to improve the coefficient of performance of the compressor.
【0098】一方、低圧容器方式のレシプロ形圧縮機に
おいては、容器内の圧力が1〜2kg/cm2absと小さいと
ころで運転するため、フロン134aの溶解量および実
粘度の変動範囲が少ない。そのため、冷媒、冷凍機油の
種類による特徴が表われにくく、従来のごとく、粘度
は、40℃のときが5〜15cSt、100℃のとき2
〜4cStの範囲のものが、信頼性および性能におい
て、良好であることがわかった。On the other hand, the low pressure container type reciprocating compressor is operated at a pressure in the container as small as 1 to 2 kg / cm 2 abs, so that the fluctuation range of the amount of dissolved flon and the actual viscosity is small. Therefore, the characteristics depending on the types of the refrigerant and the refrigerating machine oil are hard to appear, and the viscosity is 5 to 15 cSt at 40 ° C. and 2 at 100 ° C. as in the conventional case.
Those in the range of -4 cSt were found to be good in reliability and performance.
【0099】次に、本発明の冷凍機油中に、極圧剤とし
て例えば、アルキルポリオキシアルキレンリン酸エステ
ルおよびジアルキルリン酸エステルなどの分子中にOH
基を残留する第1級、第2級の強力なリン酸エステルを
0.05〜10wt%の適量ブレンドすると、圧縮機の
軸、軸受を構成する鉄系摺動部の表面に分子配向してい
るエステル結合の潤滑油膜を、押除けてさらに強力なリ
ン酸エステルの化学吸着膜を形成することができ、摺動
部の潤滑性をより良好なものとし、噛りや焼き付きを防
止することができる。Next, in the refrigerating machine oil of the present invention, as an extreme pressure agent, for example, OH in the molecule of alkyl polyoxyalkylene phosphate ester and dialkyl phosphate ester.
When a suitable amount of primary and secondary strong phosphoric acid ester that retains the base is blended in an amount of 0.05 to 10 wt%, molecules are oriented on the surface of the iron-based sliding portion that constitutes the shaft and bearing of the compressor. The ester-bonded lubricating oil film can be removed to form a stronger phosphoric acid ester chemisorption film, which can improve the lubricity of the sliding parts and prevent chewing and seizure. .
【0100】この極圧剤を添加した本発明冷凍機油の潤
滑性について試験検討したところ、フロン134aが溶
解していない状態を想定したファレックス試験(油の焼
き付き試験)においては、限界焼き付き面圧の大巾な改
善が達成され、さらに高濃度溶解を想定してフロン13
4aを50%溶解した冷凍機油の鉄系摺動部材の摩耗量
については、無添加品に比べて、その摩耗量を5分の1
以下に低減することが可能であった。添加量の適正範囲
は、上記のとおり0.05〜10wt%である。なお、
この摩耗量の試験結果については、後の実施例の項で具
体的に述べるが第6図に示す通りであり、添加による摩
耗量の低減効果は顕著である。When the lubricity of the refrigerating machine oil of the present invention to which the extreme pressure agent was added was tested and examined, the limit seizure surface pressure was found in the Falex test (oil seizure test) assuming that CFC 134a was not dissolved. Fluorocarbon 13 has been achieved assuming a high concentration dissolution.
Regarding the wear amount of the iron-based sliding member of the refrigerating machine oil in which 50% of 4a is dissolved, the wear amount is 1/5 of that of the additive-free product.
It was possible to reduce to the following. The proper range of the addition amount is 0.05 to 10 wt% as described above. In addition,
The results of this wear amount test are shown in FIG. 6, which will be described in detail in the section of Examples later, and the effect of reducing the wear amount by addition is remarkable.
【0101】また、上記極圧剤と共に通常使用される酸
捕捉剤、酸化防止剤、滑泡剤などの添加剤を配合するこ
とができ、さらに効果的に作用するものである。Further, additives such as an acid scavenger, an antioxidant and a foaming agent which are usually used together with the above extreme pressure agent can be blended, and they act more effectively.
【0102】次ぎに、フロン134aと本発明の冷凍機
油を併用する冷媒圧縮機の電気絶縁材料についてである
が、モータ部の電気絶縁システム材料である絶縁フィル
ムは、ガラス転移温度50℃以上の結晶性プラスチック
スフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルエーチルケトン、ポリエチレンナフタ
レート、ポリアミドイミド、ポリイミドあるいは、ガラ
ス転移温度の低いフィルム上に、ガス転移温度の高い樹
脂層を被覆する複合フィルムは、引張強度特性、電気絶
縁特性の劣化現象が生じにくく、実用上問題のない範囲
におさまるものである。これは、従来のポリオキシアル
キレングリコール油に比べて、水分持込量、酸の生成量
が非常に少いため、フィルム自体の加水分解による劣化
現象が生じにくいためである。Next, regarding the electrically insulating material of the refrigerant compressor in which the Freon 134a and the refrigerating machine oil of the present invention are used in combination, the insulating film which is the electrically insulating system material of the motor part is a crystal having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher. Plastics film, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ethyl ketone, polyethylene naphthalate, polyamide imide, polyimide, or a film having a low glass transition temperature, a resin layer having a high gas transition temperature is formed. The composite film to be coated is less likely to cause a deterioration phenomenon in tensile strength characteristics and electric insulation characteristics, and is within a range in which there is no practical problem. This is because the amount of water carried in and the amount of acid produced are much smaller than those of conventional polyoxyalkylene glycol oils, and therefore the deterioration phenomenon due to hydrolysis of the film itself is less likely to occur.
【0103】同様にモータ部に使われるマグネットワイ
ヤについても、ガラス転移温度120℃以上のエナメル
被覆、例えば、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリ
アミドイミド等の単一層、あるいはガス転移温度の低い
ものを下層に、ガラス転移温度の高いものを上層に複合
したエナメル被膜は、前記フィルム同様に、加水分解に
よる皮膜の劣化、亀裂の発生、軟化、膨潤、絶縁破壊電
圧の低下等が少なく、実用面において信頼性の向上に役
立つことがわかった。なお、マグネットワイヤのエナメ
ル被覆の中に自己潤滑性を有し、電工作業性を改善する
目的で、内部潤滑剤、外部潤滑剤を添加するものがある
が、基本的には、エナメル皮膜自体の特性は上述の基本
構造をそのまま継承するものである。Similarly, for the magnet wire used in the motor part, the enamel coating having a glass transition temperature of 120 ° C. or higher, for example, a single layer of polyester imide, polyamide, polyamide imide or the like, or one having a low gas transition temperature as the lower layer, As with the above-mentioned film, the enamel coating having a composite having a high glass transition temperature as the upper layer has a deterioration in the coating due to hydrolysis, generation of cracks, softening, swelling, a decrease in dielectric breakdown voltage, etc., and is practically reliable. It turned out to be useful for improvement. It should be noted that some enamel coatings of magnet wires have self-lubricating properties, and internal lubricants and external lubricants are added for the purpose of improving electrical workability, but basically, the enamel coating itself The property inherits the above-mentioned basic structure as it is.
【0104】最後に、フロン134aと前記本発明の冷
凍機油の共存する冷凍装置の乾燥器に充填する乾燥剤に
ついてであるが、本発明では細孔径3.3オングストロ
ーム以下、25℃、炭酸ガス分圧250mmHgにおける炭
酸ガス吸収容量が、1.0%以下であるケイ酸、アルミ
ン酸アルカリ金属複合塩よりなる合成ゼオライトが好ま
しく、この種のものとしては例えば、ユニオン昭和(株)
製の商品名XH−9、XH−600等を挙げることがで
き、いずれも弗素イオン吸着量が少ない。なお、同上の
炭酸ガス吸収容量が1.5%以上のものでは、弗素イオ
ン吸収量が、0.24%以上に及び、モレキュラーシー
ブスとしての吸着特性、破壊強度を低下させる。また、
腐食した結晶崩漬物が、冷凍サイクル配管部の詰りや圧
縮機の軸受摺動部を損傷する原因となる。かかる観点か
ら本発明の細孔径を上記の炭酸ガス吸収器で規制したも
のは、このような心配がなく、信頼性の高い冷凍装置を
構成することが可能となる。Finally, regarding the desiccant to be filled in the dryer of the refrigerating apparatus in which the Freon 134a and the refrigerating machine oil of the present invention coexist, in the present invention, the pore diameter is 3.3 angstroms or less, 25 ° C., carbon dioxide gas content. A synthetic zeolite composed of silicic acid and an alkali metal aluminate complex having a carbon dioxide gas absorption capacity at a pressure of 250 mmHg of 1.0% or less is preferable. Examples of this type include Union Showa Co., Ltd.
Product names XH-9, XH-600 and the like can be mentioned, and all have a small amount of adsorbed fluorine ions. When the carbon dioxide gas absorption capacity is 1.5% or more, the fluorine ion absorption amount is 0.24% or more, and the adsorption characteristics and fracture strength as the molecular sieves are deteriorated. Also,
The corroded crystallized deposits can cause clogging of the refrigeration cycle piping and damage to the bearing sliding parts of the compressor. From this point of view, the one in which the pore size of the present invention is regulated by the carbon dioxide gas absorber described above does not have such a concern, and it becomes possible to configure a highly reliable refrigeration system.
【0105】[0105]
【実施例】以下、本発明の各実施例を図1及至図6およ
び表1及至表4により説明する。 〈実施例1〜17〉本実施例は第1の目的を達成するた
めの一実施例を示すものであり、冷凍サイクルおよび冷
媒圧縮機に係る密閉形ロータリ圧縮機には、冷媒として
フロン134aを用い、冷凍機油としては、40℃のと
きの粘度2〜70cSt、より好ましくは5〜32cS
t、100℃のときの粘度1〜9cSt、より好ましく
は2〜6cStの、分子中にエステル基を2ヶ以上有す
る表1に表示のエステル油を併用することの実施例につ
いて解析する。なお、表1には比較のために従来の冷凍
機油についても表示した。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6 and Tables 1 to 4. <Embodiments 1 to 17> This embodiment shows one embodiment for achieving the first object. In the hermetic rotary compressor related to the refrigeration cycle and the refrigerant compressor, the Freon 134a is used as the refrigerant. The refrigerating machine oil used has a viscosity of 2 to 70 cSt at 40 ° C., more preferably 5 to 32 cS.
An example in which an ester oil shown in Table 1 having two or more ester groups in the molecule, which has a viscosity of 1 to 9 cSt at 100 ° C., and more preferably 2 to 6 cSt, is used in combination is analyzed. For comparison, Table 1 also shows conventional refrigerating machine oils.
【0106】図1は、フロン134aと冷凍機油の相溶
性を説明する二相分離温度線図を示したもので、高圧ガ
ラス容器の中にフロン134aと冷凍機油とを封じ、溶
解比率と各温度毎の二層分離の状態について目視観察し
た結果を纏めたものである。横軸にフロン134a中の
油の濃度、縦軸に二層分離温度を示す。この図に表示し
た第1の目標値とは、除湿機などの中温度の蒸発器温度
(0℃以下)を有する冷凍装置が必要とする下臨界溶解
温度、そして第2の目標値とは、冷蔵庫などの低温度の
蒸発器温度(−30℃以下)を有する冷凍装置が必要と
する下臨界溶解温度(何れも仕様値)を示したものであ
る。FIG. 1 shows a two-phase separation temperature diagram for explaining the compatibility of the Freon 134a and the refrigerating machine oil. The Freon 134a and the refrigerating machine oil are sealed in a high-pressure glass container, and the melting ratio and each temperature are kept. This is a summary of the results of visual observation of the state of the two-layer separation for each. The horizontal axis represents the concentration of oil in the Freon 134a, and the vertical axis represents the two-layer separation temperature. The first target value shown in this figure is the lower critical melting temperature required for a refrigerating machine having a medium temperature evaporator temperature (0 ° C. or less) such as a dehumidifier, and the second target value is It shows the lower critical melting temperature (each is a specification value) required by a refrigerating apparatus having a low temperature evaporator temperature (−30 ° C. or lower) such as a refrigerator.
【0107】従来の冷凍機油、例えば日本サン石油(株)
製の商品名スニソ4GSD(ナフテン系)やZ300
(アルキルベンゼン系)は溶解せず、また、同じく日本
サン石油(株)製の商品名PAG56(ポリアルキレング
リコール)では、下臨界溶解温度(L1で表示)が−6
0℃、上臨界溶解温度(U1で表示)が35℃であるこ
とを示している。本発明の分子中にエステル基を2ヶ以
上保有するエステル油は下臨界溶解温度(L2で表示)
が、−70℃、上臨界溶解温度(U2)が70℃以上と
臨界溶解温度がすぐれていることを示している。このう
ち、冷凍装置の熱交換器においては下臨界溶解温度が冷
媒圧縮機においては上臨界溶解温度が実用上重要な要素
となる。Conventional refrigerating machine oil, for example, Nippon San Oil Co., Ltd.
Product name made by Suniso 4GSD (naphthenic) and Z300
(Alkylbenzene type) does not dissolve, and in the product name PAG56 (polyalkylene glycol) also manufactured by Nippon San Oil Co., Ltd., the lower critical solution temperature (indicated by L1) is -6.
It is indicated that 0 ° C. and the upper critical dissolution temperature (indicated by U1) are 35 ° C. The ester oil having two or more ester groups in the molecule of the present invention has a lower critical solution temperature (indicated by L2).
Indicates that the critical melting temperature is excellent at -70 ° C and the upper critical melting temperature (U2) is 70 ° C or higher. Of these, in the heat exchanger of the refrigeration system, the lower critical melting temperature is an important factor for practical use in the refrigerant compressor.
【0108】すなわち、図9及び図10は、冷凍装置の
冷凍サイクル構成図を示したものであるが、冷媒圧縮機
40、凝縮機41、乾燥器45、膨張器42、蒸発器4
3より成る冷凍装置において、上記冷凍機油をフロン1
34aと併用して運転すると、従来例1及び2に示すナ
フテン系鉱油のスニソ4GSDやアルキルベンゼン油の
Z300A(同じく日本サン石油(株)製の商品名)は、
冷媒が多量に存在し、圧縮機内に寝込む場合において
は、二相分離によって密度の大きい冷媒層が下層に、密
度の小さい冷凍機油層が上層に偏在することとなるの
で、図7の冷媒圧縮機(密閉形ロータリ圧縮機の例)の
要部縦断面図で示したごとく、軸4Aと主軸受5、副軸
受6への給油は、ポンプの吸込口14から、下層に偏在
する冷媒層を吸引することになる。したがって、冷媒層
の粘度が冷凍機油に比べて小さく、軸受部に給油された
場合、油膜の厚みが薄く金属接触を発生しやすくなる。
また、摺動摩擦面は、瞬時に温度上昇が起るので、冷媒
がガス化して更にシビアな条件へと移行した。この現象
が繰り返されると、軸と軸受部の噛りや焼付きによる損
傷が発生し、冷媒圧縮機としての性能を失うことにな
る。That is, FIGS. 9 and 10 show a refrigerating cycle configuration diagram of the refrigerating apparatus. The refrigerant compressor 40, the condenser 41, the drier 45, the expander 42, and the evaporator 4 are shown.
In the refrigerating apparatus consisting of 3
When operated in combination with 34a, the naphthenic mineral oils Suniso 4GSD and alkylbenzene oils Z300A (also a trade name of Nippon San Oil Co., Ltd.) shown in Conventional Examples 1 and 2 are
When a large amount of refrigerant is present and lie in the compressor, the refrigerant layer with high density is unevenly distributed in the lower layer and the refrigerator oil layer with low density is unevenly distributed in the upper layer due to the two-phase separation. As shown in the longitudinal cross-sectional view of the main part of (an example of the hermetic rotary compressor), the oil is supplied to the shaft 4A, the main bearing 5 and the sub bearing 6 through the suction port 14 of the pump by sucking the refrigerant layer unevenly distributed in the lower layer. Will be done. Therefore, the viscosity of the refrigerant layer is smaller than that of the refrigerating machine oil, and when oil is supplied to the bearing portion, the thickness of the oil film is small and metal contact easily occurs.
Further, since the temperature of the sliding friction surface instantly rises, the refrigerant gasifies and shifts to more severe conditions. If this phenomenon is repeated, the shaft and the bearing will be bitten or damaged due to seizure, and the performance of the refrigerant compressor will be lost.
【0109】また、図9及び図10に示す冷凍装置の熱
交換器、例えば0〜−60℃で使用する蒸発器43に用
いると、圧縮機40より、冷媒ガスと共に吐出された冷
凍機油は、蒸発器41の中で二層分離を起し、冷凍機油
が、熱交換器配管の内壁に固着し、冷凍機油の滞留現象
や熱交換器の熱絶縁現象を発生するので、冷凍装置とし
ての冷却性能を著しく阻害し、実用的でない。この点、
表1に従来例3で示したポリアルキレングリコールは、
下臨界溶解温度が−60℃であるので蒸発器41の中で
は二層分離を起さず有利であるが、稼働時の圧縮機40
の温度は少なくとも80℃になることから上臨界溶解温
度が35では完全に二層分離を起してしまい、従来例1
および2と同様に軸受部に給油された場合、軸と軸受部
との噛りや焼付きによる損傷が発生し、冷媒圧縮機とし
ての性能を失うことになる。When used in the heat exchanger of the refrigerating apparatus shown in FIGS. 9 and 10, for example, the evaporator 43 used at 0 to -60 ° C., the refrigerating machine oil discharged from the compressor 40 together with the refrigerant gas is Two layers are separated in the evaporator 41, and the refrigerating machine oil adheres to the inner wall of the heat exchanger pipe, which causes a retention phenomenon of the refrigerating machine oil and a heat insulating phenomenon of the heat exchanger. Impairs performance significantly and is not practical. In this respect,
The polyalkylene glycol shown in Table 1 in Conventional Example 3 is
Since the lower critical melting temperature is −60 ° C., it is advantageous that the two-layer separation does not occur in the evaporator 41, but the compressor 40 during operation is
Since the temperature of at least 80 ° C. is at least 80 ° C., when the upper critical dissolution temperature is 35, two-layer separation occurs completely.
When oil is supplied to the bearing portion in the same manner as in Nos. 2 and 2, the shaft and the bearing portion are damaged by biting and seizure, and the performance as the refrigerant compressor is lost.
【0110】また、ハーメチックモータを備えた冷媒圧
縮機、例えば図7に示すロータリ形圧縮機においては、
当然電気絶縁油としての特性が要求される。Further, in the refrigerant compressor having the hermetic motor, for example, the rotary compressor shown in FIG.
Naturally, the property as an electric insulating oil is required.
【0111】図2は、本発明のエステル油と従来の鉱油
およぴポリアルキレングリコールの水分吸収量と体積抵
抗率の関係を示したものである。水分が500ppm以下
に管理された状態においても、従来例のポリアルキレン
グリコールは分子中のエーテル結合の作用により、10
12Ωcm以下の低い値を示し望ましくない。FIG. 2 shows the relationship between the water absorption amount and the volume resistivity of the ester oil of the present invention, conventional mineral oil and polyalkylene glycol. Even when the water content is controlled to 500 ppm or less, the conventional polyalkylene glycol has a molecular weight of 10 due to the action of an ether bond in the molecule.
It shows a low value of 12 Ωcm or less, which is not desirable.
【0112】これに対して、本発明のエステル基を導入
したものでは1013Ωcm以上の高絶縁性能を示し、「J
ISC2320」電気絶縁油の基準値を満足するので十
分に実用に供し得るものであることがわかった。なお、
従来例の鉱油は高絶縁性能を有しているが、フロン13
4aとの相溶性が悪いので実用に供し得ない。On the other hand, the ester group-introduced product of the present invention exhibits a high insulation performance of 10 13 Ωcm or more.
It was found that it can be sufficiently put into practical use because it satisfies the standard value of "ISC2320" electric insulating oil. In addition,
The conventional mineral oil has high insulation performance,
Since it has poor compatibility with 4a, it cannot be put to practical use.
【0113】次にフロン134aに適合するエステル油
の種類、化学構造および下臨界溶解温度との関係につい
て、表1を用いて詳細に説明する。Next, the relationship between the type of ester oil suitable for CFC 134a, the chemical structure, and the lower critical solution temperature will be described in detail with reference to Table 1.
【0114】本発明で示した分子中にエステル基を2ヶ
以上有するエステル油の種類は、一塩基性有機酸、もし
くは多塩基性有機酸と多価アルコールとのエステルを意
味し、代表的なエステル油としてネオベンチルグリコー
ル系エステル、トリメチロールプロパン(又はエタン)
系エステル、ペンタエリスリトール系エステルで代表さ
れるヒンダードエステル油およびコンプレックス系エス
テルなどがあり、各々代表的な化学合成物の名称と粘
度、臨界溶解温度との関係を示した。The type of ester oil having two or more ester groups in the molecule shown in the present invention means a monobasic organic acid or an ester of a polybasic organic acid and a polyhydric alcohol, and is a typical one. Neobenthyl glycol ester, trimethylolpropane (or ethane) as ester oil
-Based esters, hindered ester oils represented by pentaerythritol-based esters, complex-based esters, and the like, and the relations between the names of typical chemical compounds, viscosity, and critical solution temperature are shown.
【0115】[0115]
【表1】 [Table 1]
【0116】なお、表1の試料名の中にはエステル油の
化学合成物の名称を簡略表示したものがあり、例えば実
施例1のNGP/n−C8であれば、NGPはネオペン
チルグリコールの略、n−C8は炭素数8個のノルマル
有機酸(直鎖脂肪酸)の略であり、ネオペンチルグリコ
ールと炭素数8個のノルマル有機酸(直鎖脂肪酸)との
エステルを表す。また、実施例3のNGP/i−2EH
であれば、i−2EHはイソ・2エチル・ヘキシル酸の
略であり、ネオペンチルグリコールとイソ・2エチル・
ヘキシル酸(分岐鎖を有する脂肪酸)とのエステルを表
す。Some of the sample names in Table 1 are the names of chemically synthesized ester oils. For example, in the case of NGP / n-C 8 of Example 1, NGP is neopentyl glycol. approximately, n-C 8 stands for the number eight normal organic acid carbon (linear fatty acids), an ester of neopentyl glycol and number eight normal organic acid carbon (linear fatty acids). In addition, the NGP / i-2EH of Example 3
If so, i-2EH is an abbreviation for iso-2ethylhexyl acid, and neopentyl glycol and iso-2ethylhexyl acid are used.
It represents an ester with hexylic acid (a fatty acid having a branched chain).
【0117】この結果、 (1) ネオペンチルグリコールエステル(NPG)類につ
いては、実施例1〜4に示すごとく、二価アルコールの
ネオペンチルグリコールと一塩基性有機酸であるモノカ
ルボン酸のエステルであり、分子中に2ヶのエステル基
を保有することが特徴である。これらの化学構造がフロ
ン134aとの相溶性や油の粘度特性に重要な関係を示
すものである。As a result, (1) neopentyl glycol esters (NPG) were prepared from the ester of dihydric alcohol neopentyl glycol and monocarboxylic acid monobasic acid as shown in Examples 1 to 4. It is characterized by having two ester groups in the molecule. These chemical structures show an important relationship with the compatibility with Freon 134a and the viscosity characteristics of oil.
【0118】すなわち、モノカルボン酸の炭素数が7〜
8の範囲のエステルが良好で、下臨界溶解温度が−29
〜−70℃であり、40℃の粘度が2.8〜7.0cSt
であった。That is, the monocarboxylic acid has 7 to 7 carbon atoms.
Ester in the range of 8 is good, and the lower critical solution temperature is -29.
~ -70 ° C, viscosity at 40 ° C is 2.8-7.0 cSt.
Met.
【0119】下臨界溶解温度は、モノカルボン酸(脂肪
酸)の炭素数が小さいほど低く、また分子中に分岐鎖を
有する実施例3のイソー2エチル・ヘキシル(i−2E
H)酸や実施例4のイソーヘプタン(I−C7)酸の方
が低く、好都合であることがわかった。また、高粘度化
をはかるために、カルボン酸の炭素数(11個)を増加
した場合の例を実施例5であり、40℃の粘度が14.
9cSt、下臨界溶解温度が−40℃で限界であること
がわかった。The lower critical solution temperature is lower as the carbon number of the monocarboxylic acid (fatty acid) is smaller, and the iso-2 ethylhexyl (i-2E) of Example 3 having a branched chain in the molecule.
H) acid and the iso-heptane (IC 7 ) acid of Example 4 were found to be lower and more convenient. Further, Example 5 is an example in which the carbon number (11) of the carboxylic acid is increased in order to increase the viscosity, and the viscosity at 40 ° C. is 14.
It was found that the lower critical solution temperature was 9 cSt and the critical temperature was -40 ° C.
【0120】(2) 次に分子中にエステル結合を3ヶ保有
するトリメチルプロパノール系(TMP)エステルにつ
いては、実施例6〜10により説明する。(2) Next, trimethylpropanol (TMP) ester having three ester bonds in the molecule will be described in Examples 6 to 10.
【0121】三価アルコールのトリメチロールプロパン
(TMP)と一塩基性有機酸であるモノカルボン酸の縮
合により得られるエステル油は、分子中にエステル基が
3ヶ保有され、モノカルボン酸の炭素数6〜8個に対し
て、40℃の粘度が10.8〜32.2cSt、下臨界溶
解温度が、−20〜−60℃の範囲を示す。−20℃以
下のものは、実施例6のヘフタン酸(n−C7)、実施例
8のオクタン酸(n−C8)、実施例9のイソー2エチル
・ヘキシン酸(i−2EH)、−60℃以下のものは、
実施例7のヘキサン(n−C6)酸、実施例10のイソ
ーヘプタン酸(i−C7)のエステル油である。ここで
も、下臨界溶解温度は、炭素数が小さいほど低く、ま
た、同炭素数でも分岐鎖(イソ)を含むものほど低いと
いう特徴がある。The ester oil obtained by the condensation of trimethylolpropane (TMP) which is a trihydric alcohol and monocarboxylic acid which is a monobasic organic acid has three ester groups in the molecule and has a carbon number of monocarboxylic acid. The viscosity at 40 ° C. is in the range of 10.8 to 32.2 cSt and the lower critical dissolution temperature is in the range of −20 to −60 ° C. for 6 to 8 pieces. Those having a temperature of −20 ° C. or lower include heptanoic acid (n-C 7 ) of Example 6, octanoic acid (n-C 8 ) of Example 8 , iso-2ethylhexenoic acid (i-2EH) of Example 9, -60 ℃ or less,
Hexane (n-C 6) acid of Example 7, an ester oil Isoheputan acid Example 10 (i-C 7). Here again, the lower critical dissolution temperature is characterized in that the smaller the carbon number is, the lower the carbon number is, and the lower the one containing a branched chain (iso), the lower the carbon number.
【0122】(3) 四価アルコールのペンタエリスリトー
ル(PET)とモノカルボン酸の縮合により得られるエ
ステル油は、実施例11〜13に示すごとく分子中にエ
ステル基が4ヶ保有され、モノカルボン酸の炭素数6〜
8個に対して、40℃の粘度が17.5〜52.0cSt
と高粘度化となり、下臨界溶解温度は、−8〜−44℃
の範囲を示し、前述の二価アルコール、三価アルコール
のエステル油に対して、高温側にシフトしている。この
中で、下臨界溶解温度が−40℃以下を示すものは、実
視例11のヘキサン(n−C6)酸、実施例13のイソ
ーヘプタン(i−C7)酸とのエステル油である。ここ
でも、下臨界溶解温度は、炭素数が少ないほど低く、分
岐鎖を含むものほど低いという特徴がある。(3) As shown in Examples 11 to 13, ester oils obtained by condensation of tetrahydric alcohol pentaerythritol (PET) and monocarboxylic acid have four ester groups in the molecule, and monocarboxylic acid 6 carbon number
The viscosity at 40 ° C is 17.5 to 52.0 cSt for 8 pieces.
With higher viscosity, the lower critical melting temperature is -8 to -44 ° C.
The above range is shown, and the temperature shifts to the high temperature side with respect to the ester oil of the above-mentioned dihydric alcohol and trihydric alcohol. Among them, those having a lower critical dissolution temperature of −40 ° C. or lower are ester oils of hexane (n-C 6 ) acid of Example 11 and iso-heptane (i-C 7 ) acid of Example 13. . Here again, the lower critical dissolution temperature is characterized by a lower carbon number and a lower branched chain temperature.
【0123】(4) 次に、分子中のエステル基を4ヶ含有
する方法として、二塩基性有機酸の代表であるジカルボ
ン酸を中心に、多価アルコール、更にモノカルボン酸の
縮合により、エステル化をはかると、下臨界溶解温度が
低く、かつ高粘度化が容易にはかれる。このように分子
設計したものがコンプレックスエステルであり、本発明
の実施例14〜17で説明する。(4) Next, as a method of containing four ester groups in the molecule, a dicarboxylic acid, which is a representative dibasic organic acid, is mainly used to condense a polyhydric alcohol and a monocarboxylic acid to form an ester. When it is attempted to increase the viscosity, the lower critical solution temperature is lowered and the viscosity can be easily increased. The thus designed molecule is a complex ester, which will be described in Examples 14 to 17 of the present invention.
【0124】実施例14はジカルボン酸のグルタル酸
(Glutと略)と二価アルコールのネオペンチルグリ
コール(NPG)、モノカルボン酸のヘキサン(C6)
酸のコンプレックスエステルであり、40℃の粘度が3
2.6cSt、100℃が5.9cSt、臨界溶解温度が
−75℃以下であった。Example 14 is dicarboxylic acid glutaric acid (abbreviated as Glut), dihydric alcohol neopentyl glycol (NPG), and monocarboxylic acid hexane (C 6 ).
It is a complex ester of acid and has a viscosity of 3 at 40 ° C.
2.6 cSt, 100 ° C. was 5.9 cSt, and the critical dissolution temperature was −75 ° C. or lower.
【0125】実施例15は、実施例4と実施例16の混
合により、中間の粘度グレードを調製した例を示し、こ
の場合も下臨界溶解温度の大きな変化はないことがわか
った。Example 15 shows an example in which an intermediate viscosity grade was prepared by mixing Example 4 and Example 16. It was found that the lower critical solution temperature did not change significantly in this case as well.
【0126】実施例16は、ジカルボン酸のアジピン酸
(AZPと略)、二価アルコールのネオペンチルグリコ
ール(NPG)、モノカルボン酸のデカン酸(n−
C10)のコンプレックスエステル、実施例17は、ジカ
ルボン酸のグルタル酸(Glut)、二価アルコールのネ
オペンチルグリコール(NPG)、モノカルボン酸のイ
ソーヘキサン酸(i−C6)のコンプレックスエステルを
示し、40℃の粘度54.5〜56.6cSt、100℃
の粘度7.3〜8.6cSt、下臨界溶解温度が−60℃
とすぐれていることがわかった。In Example 16, dicarboxylic acid adipic acid (abbreviated as AZP), dihydric alcohol neopentyl glycol (NPG), and monocarboxylic acid decanoic acid (n-) were used.
C 10 ) complex ester, Example 17 shows a complex ester of dicarboxylic acid glutaric acid (Glut), dihydric alcohol neopentyl glycol (NPG), monocarboxylic acid isohexanoic acid (i-C 6 ). , 40 ° C viscosity 54.5-56.6 cSt, 100 ° C
Viscosity of 7.3 ~ 8.6cSt, lower critical solution temperature -60 ℃
I found that it was excellent.
【0127】コンプレックスエステルにおいては、二塩
基性有機酸のジカルボン酸の炭素数C2〜C10や一塩基
性酸のモノカルボン酸の炭素数C5〜C10を任意に設定
し、さらに、配合するモル比を選定して多価アルコール
と縮合させると、任意の粘度のものが合成できることを
示すものである。In the complex ester, the carbon number C 2 to C 10 of the dicarboxylic acid of the dibasic organic acid and the carbon number C 5 to C 10 of the monocarboxylic acid of the monobasic acid are arbitrarily set, and further compounded. It is shown that by selecting the molar ratio to be selected and condensing with a polyhydric alcohol, it is possible to synthesize one having an arbitrary viscosity.
【0128】これらの実施例を整理するとエステル類を
一般式で次のように表わすことができる。ネオペンチル
グリコール系エステル:When these examples are arranged, the esters can be represented by the general formula as follows. Neopentyl glycol ester:
【0129】[0129]
【化13】 (R1・CH2)2・C・(CH2COOR2)2 …(1) トリメチロールプロパン(又はエタン)系エステル:Embedded image (R 1 · CH 2) 2 · C · (CH 2 COOR 2) 2 ... (1) trimethylolpropane (or ethane) based esters:
【0130】[0130]
【化14】 R1・CH2・C・(CH2・COOR2)3 …(2) ペンタエリスリトール系エステル:Embedded image R 1 CH 2 C C (CH 2 COOR 2 ) 3 (2) Pentaerythritol ester:
【0131】[0131]
【化15】 C・(CH2−CHOOR2)4 …(3) コンプレックス系エステル:例えば、Embedded image C. (CH 2 —CHOOR 2 ) 4 (3) Complex ester: For example,
【0132】[0132]
【化16】 Embedded image
【0133】更に容易に得られものとして、 ジペンダエリスリトール系エステル:More easily obtained, dipentaerythritol ester:
【0134】[0134]
【化17】 (R2・OOCH2C)3・C・CH2・O・CH2・C(CH2・COOR2)3…(4) 但し、R1:H又は炭素数1〜3のアルキル基 R2:炭素数5〜12のアルキル基で、炭素数の異なる
複数種を混合することができる R3:炭素数1〜3のアルキル基 n :0又は1〜5の整数 で表わすことができ、任意の粘度を設計する場合は、多
価アルコールと塩基性有機酸であるカルボン酸の種類を
選択することにより可能であった。Embedded image (R 2 · OOCH 2 C) 3 · C · CH 2 · O · CH 2 · C (CH 2 · COOR 2) 3 ... (4) where, R 1: H or a 1 to 3 carbon atoms alkyl group R 2: an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms, R 3 may be mixed a plurality of types having different numbers of carbon atoms: alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms n: 0 or be represented by an integer from 1 to 5 When designing an arbitrary viscosity, it was possible by selecting the type of polyhydric alcohol and carboxylic acid which is a basic organic acid.
【0135】また、中間の粘度を得るためには、低粘度
油と高粘度油をブレンドする方式により容易に調整可能
であった。In order to obtain an intermediate viscosity, it was possible to easily adjust the viscosity by blending a low viscosity oil and a high viscosity oil.
【0136】以上のごとく、塩素を含まないフロン系冷
媒、例えばフロン134aを使用する冷凍装置において
分子中に2ヶ以上のエステル結合を保有するヒンダード
エステルおよびコンプレックスエステルの中から、第1
の目標値である下臨界溶解温度0℃以下の油、あるいは
第2の目標値である下臨界溶解温度−30℃以下の油
で、それぞれ、粘度が、40℃のとき、2〜70cS
t、より好ましくは5〜32cSt、100℃のとき1
〜9cSt、より好ましくは2〜6cStのものを選定
することにより、圧縮機および冷凍装置の性能および信
頼性を基本的に満足するものが得られた。As described above, in a refrigerating apparatus using a CFC-free refrigerant containing no chlorine, such as CFC134a, the first of the hindered ester and complex ester having two or more ester bonds in the molecule is selected.
2 to 70 cS when the viscosity is 40 ° C. in the oil having a lower critical melting temperature of 0 ° C. or less, which is a target value of, or an oil having a lower critical melting temperature of −30 ° C. or less, which is a second target value.
t, more preferably 5 to 32 cSt, 1 at 100 ° C.
By selecting a material having a viscosity of 9 to 9 cSt, and more preferably 2 to 6 cSt, it is possible to obtain a compressor and a refrigerating machine which basically satisfy the performance and reliability.
【0137】これらのエステル系冷凍機油はフロン13
4aばかりでなく、フロン152a(ジフルオロエタン
CH3CHF2)などの塩素を含まないフロン系冷媒ガス
全般にわたり、相溶性が良いことを確認しており、冷凍
装置の高性能、高信頼性に有効であった。These ester-based refrigerating machine oils are fluorocarbons 13
It has been confirmed that not only 4a but also Freon 152a (difluoroethane CH 3 CHF 2 ) and other chlorine-free Freon-based refrigerant gases have good compatibility, and are effective for high performance and high reliability of refrigeration equipment. there were.
【0138】さらに、本発明のこれらエステル油はフロ
ン12、フロン22など従来の塩素を含むフロン系冷媒
(塩化弗化炭化水素系冷媒)にもよく溶けるので、その
一部を混合して使用する場合においても、有効であるこ
とを確認した。Further, these ester oils of the present invention are well soluble in the conventional CFC-containing refrigerants such as Freon 12 and Freon 22 (chlorinated fluorohydrocarbon refrigerants), so a part of them is used as a mixture. In some cases, it was confirmed to be effective.
【0139】ただし、これら従来の塩素を含むフロン系
冷媒は環境破壊の問題で使用規制対象のものであること
から50%以下とし、本発明のエステル油を少なくとも
50%以上とすることが望ましい。However, since these conventional CFC-containing refrigerants containing chlorine are subject to use restrictions due to environmental damage, it is desirable to set the content to 50% or less, and the ester oil of the present invention to at least 50%.
【0140】次に、本発明の第2の目的を達成するため
の冷凍装置の実施例を例示する。Next, an embodiment of the refrigerating apparatus for achieving the second object of the present invention will be illustrated.
【0141】〈実施例18〉冷媒圧縮機である図7のロ
ータリー形圧縮機を、図9及び図10図で構成する冷凍
装置に組み込んで、冷蔵庫の信頼性試験条件である圧縮
機温度100℃、吐出ガス温度9.5℃〜10kgf/cm2G
における圧縮機内に貯溜する冷凍機油の粘度と圧縮機の
冷凍能力と入力との比である成績係数(COP)の関係
を、表1に例示した代表的な粘度グレードのエステル油
を用いて測定し、その結果を図3に示した。<Embodiment 18> The rotary compressor shown in FIG. 7, which is a refrigerant compressor, is incorporated into the refrigerating apparatus shown in FIGS. 9 and 10, and the compressor temperature of 100 ° C., which is the reliability test condition of the refrigerator, is satisfied. , Discharge gas temperature 9.5 ℃ -10kgf / cm 2 G
The coefficient of performance (COP), which is the ratio of the viscosity of the refrigerating machine oil stored in the compressor to the refrigerating capacity of the compressor and the input, was measured using the representative viscosity grade ester oils shown in Table 1. The results are shown in FIG.
【0142】図3は、横軸にロータリ型圧縮機に貯溜す
る冷凍機油の実粘度を、縦軸に圧縮機の成績係数(相対
値で表示)を目盛り、本発明のエステル油が40℃にお
ける粘度が5〜56cStのもの、従来例のポリアルキ
レングリコールおよびフロン12を使用した時のアルキ
ルベンゼン油(スニソZ−300A)について、冷凍機
油実粘度と成績係数(COP)との関係を表わしたもの
である。In FIG. 3, the horizontal axis represents the actual viscosity of the refrigerating machine oil stored in the rotary compressor, the vertical axis represents the coefficient of performance of the compressor (displayed as a relative value), and the ester oil of the present invention is at 40 ° C. It shows the relationship between the actual viscosity of the refrigerator oil and the coefficient of performance (COP) for an alkylbenzene oil (Snisso Z-300A) having a viscosity of 5 to 56 cSt and using the conventional polyalkylene glycol and Freon 12. is there.
【0143】これによると、従来のフロン12と40℃
のときの粘度が56cStのZ−300A(アルキルベ
ンゼン油)の成績係数を1.0として相対比較すると、
従来例3のポリアルキレングリコール(PAG56)と
フロン134aとの組合せは0.859と低く、エネル
ギ効率が約14%悪くなることを示している。According to this, the conventional CFC 12 and 40 ° C.
When the relative coefficient of performance of Z-300A (alkylbenzene oil) having a viscosity of 56 cSt is 1.0,
The combination of polyalkylene glycol (PAG56) and Freon 134a in Conventional Example 3 was as low as 0.859, indicating that the energy efficiency was reduced by about 14%.
【0144】これに対して本発明の実施例17の40℃
のときの粘度が56.6cStのコンプレックスエステ
ル油は、0.906と良好であった。これは、同じ運転
条件におけるフロン134a溶解時の冷凍機油の粘度が
4.35cStと低くなるため、先に従来の技術の項で
説明した摩擦係数を示す式(9)で代表されるジャーナル
軸受理論に基づく摩擦損失を減少することによる効果
と、油のかき混ぜ動力や放熱効果なども動くものと考え
られた。On the other hand, in Example 17 of the present invention, 40 ° C.
The complex ester oil having a viscosity of 56.6 cSt at that time was as good as 0.906. This is because the viscosity of the refrigerating machine oil when the CFC 134a is dissolved under the same operating conditions is as low as 4.35 cSt, so the journal bearing theory represented by the equation (9) representing the friction coefficient described in the section of the prior art is used. It is thought that the effect of reducing the friction loss based on the above, the power of stirring oil and the heat dissipation effect also move.
【0145】次に、本発明のエステル油の粘度を更に低
い範囲の5〜32cSt(40℃)の油のもので、同条
件で成績係数を比較すると、実施例14の32.6cS
t(40℃)のものが、0.926、実施例5の14.9
cSt(40℃)のものが0.966、実施例10の1
4.9cSt(40℃)のものが0.973と順次良くな
り、実施例4の5.5cSt(40℃)では逆に0.95
3と若干低下の傾向を示した。Next, when the ester oil of the present invention is an oil having a viscosity in the lower range of 5 to 32 cSt (40 ° C.) and the coefficient of performance is compared under the same conditions, 32.6 cS of Example 14 is obtained.
t (40 ° C.) is 0.926, 14.9 of Example 5.
0.966 for cSt (40 ° C.), 1 of Example 10
The value of 4.9 cSt (40 ° C.) was gradually improved to 0.973, and was conversely 0.95 at 5.5 cSt (40 ° C.) of Example 4.
3 showed a slight decrease.
【0146】この結果より、ロータリー形圧縮機に適合
する理想的なエステル油は、最良値である40℃のとき
の粘度14.9cStの前後の範囲を含む、5〜32
(正確には5.5〜32.6)cStのエステル油であっ
て、前述したごとく、分子中にエステル結合を2ヶ以上
含有しているものである。From these results, the ideal ester oil suitable for the rotary compressor is 5 to 32 including the range around the viscosity of 14.9 cSt at 40 ° C. which is the best value.
(Precisely 5.5 to 32.6) cSt ester oil, which contains two or more ester bonds in the molecule as described above.
【0147】〈実施例19〉次に低圧容器方式のレシプ
ロ形圧縮機に、フロン134aおよび本発明の表1に例
示の冷凍機油を併用し、冷凍装置である冷蔵庫に組込ん
で、高温信頼性試験(ケース内圧力1.6kg/cm2abs、ケ
ース温度85℃、100V、50Hz)を実施した。<Example 19> Next, a low pressure container type reciprocating compressor was used in combination with Freon 134a and the refrigerating machine oil illustrated in Table 1 of the present invention, and was incorporated in a refrigerator as a refrigerating apparatus to obtain high temperature reliability. A test (case pressure 1.6 kg / cm 2 abs, case temperature 85 ° C., 100 V, 50 Hz) was performed.
【0148】図4はその結果を示したもので、圧縮機の
中に貯溜する冷凍機油の粘度の実測値を横軸に、圧縮機
の性能を示す成績係数(COP)を縦軸に目盛り、冷凍
機油の40℃における粘度が表1の実施例で示した5.
5,14.9,22.0,32.6および56.6cStの
試料冷凍機油の実機運転における実粘度と成績係数との
関係の特性をプロットし、ほぼ直線で結ばれたものであ
る。FIG. 4 shows the results, in which the measured value of the viscosity of the refrigerating machine oil stored in the compressor is plotted on the horizontal axis, and the coefficient of performance (COP) indicating the performance of the compressor is plotted on the vertical axis. The viscosity of the refrigerating machine oil at 40 ° C. is shown in the examples of Table 1.
The characteristics of the relationship between the actual viscosity and the coefficient of performance in the actual operation of the sample refrigerating machine oils of 5, 14.9, 22.0, 32.6 and 56.6 cSt were plotted and connected by a substantially straight line.
【0149】この結果から、低圧容器方式のレシプロ形
圧縮機は、低粘度の冷凍機油ほど成績係数がすぐれてい
ることを示し、実粘度において2〜4.2cSt、冷凍
機油の40℃における粘度が、5.5〜14.9cSt
のものが優れていると言える。なお、実粘度が2cSt
よりも小さくなると、圧縮機の摺動部品表面の粗さが、
従来の鋳鉄や鉄系焼結材においては、仕上精度に限界が
あり、金属接触を伴う境界潤滑領域に突入し、成績係数
が下り、また軸受信頼性が劣る傾向にある。From these results, it is shown that the low-pressure container type reciprocating compressor has a better coefficient of performance as the refrigerating machine oil having a lower viscosity shows that the actual viscosity is 2 to 4.2 cSt and the viscosity of the refrigerating machine oil at 40 ° C. 5.5-14.9 cSt
Can be said to be superior. The actual viscosity is 2 cSt
If it is smaller than the above, the surface roughness of the sliding parts of the compressor becomes
In conventional cast iron and iron-based sintered materials, there is a limit in finishing accuracy, and it enters the boundary lubrication region involving metal contact, the coefficient of performance decreases, and the bearing reliability tends to be poor.
【0150】〈実施例20〉次に本発明の第3の目的を
達成するための冷凍機および冷媒圧縮機における潤滑性
について、下記実施例を参考にして説明する。<Embodiment 20> Next, the lubricity of a refrigerator and a refrigerant compressor for achieving the third object of the present invention will be described with reference to the following embodiment.
【0151】潤滑性の評価方法としては、大気中のファ
レックス試験における焼付荷重と、フロン134aを5
0%溶解した冷凍機油中での焼付荷重を求める高圧雰囲
気摩擦試験を実施し、それぞれの結果の相関図を図5に
示した。なお、焼付荷重は回転する試料ピンに両サイド
から荷重を加えて行き、焼付を起した時点の荷重をポン
ド(lb)で表示したものである。As a method for evaluating the lubricity, the seizure load in the Falex test in the atmosphere and the Freon 134a were set to 5.
A high-pressure atmosphere friction test for obtaining a seizure load in 0% dissolved refrigerating machine oil was carried out, and the correlation diagram of each result is shown in FIG. The seizure load is the load when the seizure occurs when a load is applied to the rotating sample pin from both sides, and is expressed in pounds (lb).
【0152】ここでは、本発明の冷凍機に使用する冷凍
機油を、表1に例示した実施例10のトリメチロールプ
ロパン(TMP)とイソーヘプタン(i−C7)酸のエ
ステル油を代表例とし、このエステル油中に添加する極
圧剤の種類および添加量と潤滑特性との関係を求めた。
なお、潤滑性評価に用いた試験片の材質は、ファレック
ス試験におけるピンがJIS規格のSNC−21(ニッ
ケル・クロム鋼)、ブロックが同じくJIS規格のSU
M41(硫黄快削鋼)の標準的なものであり、これに対
して高圧雰囲気摩擦試験は、ロータリ形圧縮機で実績の
あるシャフト材(共晶黒鉛鋳鉄)とローラ材(共晶黒鉛
鋳鉄調質材)の円筒同志の摩擦試験により評価し、焼付
現象が発生した時の荷重をもって表すものである。Here, the refrigerating machine oil used in the refrigerator of the present invention is typified by the ester oil of trimethylolpropane (TMP) and iso-heptane (i-C 7 ) acid of Example 10 shown in Table 1, The relationship between the type and amount of the extreme pressure agent added to the ester oil and the lubricating characteristics was determined.
In addition, the material of the test piece used for the lubricity evaluation is the SNC-21 (nickel / chromium steel) of JIS standard for the pin and the SU of JIS standard for the block in the Falex test.
M41 (sulfur free-cutting steel) is the standard one, and the high-pressure atmospheric friction test, on the other hand, is the shaft material (eutectic graphite cast iron) and roller material (eutectic graphite cast iron) that have a proven record in rotary compressors. It is evaluated by a friction test of cylinders of the same material) and expressed by the load when the seizure phenomenon occurs.
【0153】図5の試料No.1に示すごとく、極圧剤無
添加のエステル油(実施例10の油)は、ファレックス焼
付荷重700(lb)、フロン134a雰囲気中では9
0kgf/cm2と低い値を示したのに対して、試料No.2で
は、極圧剤として分子中に活性なOH基を保有する酸性
リン酸エステルの一つであるジアルキルリン酸エステル
からなる堺化学製の商品名チクレックスH−10を1%
添加したことにより、また、試料No.3では、アルキレ
ングリコールとリン酸のエステル化合物(ブチルポリオ
キシプロピレンリン酸エステル)を1%添加したことに
より、ファレックス焼付荷重で更に400(lb)改善
して1100(lb)、フロン134a雰囲気中では9
0kg/cm2改善して180kg/cm2の効果を確認した。As shown in the sample No. 1 in FIG. 5, the ester oil (oil of Example 10) containing no extreme pressure agent was subjected to a Falex baking load of 700 (lb) and a Freon 134a atmosphere of 9%.
While it showed a low value of 0 kgf / cm 2 , Sample No. 2 was composed of a dialkyl phosphate which is one of the acidic phosphates having an active OH group in the molecule as an extreme pressure agent. 1% of the product name Chicrex H-10 manufactured by Sakai Chemical
In addition, by adding 1% of the ester compound of alkylene glycol and phosphoric acid (butyl polyoxypropylene phosphate) in Sample No. 3, further improvement of 400 (lb) was obtained under the Falex baking load. 1100 (lb), 9 in CFC134a atmosphere
0kg / cm 2 improved to confirming the effect of 180kg / cm 2.
【0154】すなわち、酸性リン酸エステルやアルキレ
ングリコールリン酸エステル化合物などのリン系化合物
が極圧剤として有効に作用し、フロン134aの共存の
有無にかかわらず、焼付防止の極圧作用として効率的で
あることが実証された。That is, a phosphorus compound such as an acidic phosphoric acid ester or an alkylene glycol phosphoric acid ester compound effectively acts as an extreme pressure agent, and is effective as an extreme pressure action for preventing seizure regardless of the presence or absence of Freon 134a. Was proved.
【0155】次にファレックス試験において、荷重を一
定の100(lb)に固定し、連続最高120分の試験
を行い、鉄系試験片であるピンの摩耗量について測定し
た。その結果は、図6に示す通りであり、極圧剤無添加
の試料No.4の油では、25mg摩耗したのに対し、前述
のリン系化合物を添加したものは、試料No.7および試
料No.8に示すごとくいずれも0.4mgと小さく、5分の
1以下にすることができた。このリン系化合物の添加量
は試料No.5に示すごとく0.05wt%付近から効果が
得られ、増量するに従って改善されるが、10wt%をこ
えると潤滑性の改善効果が飽和に達し、経済的に不利と
なるので実用的でなくなる。Next, in the Falex test, the load was fixed to 100 (lb) and a continuous test for 120 minutes at maximum was carried out to measure the amount of wear of the pin which is an iron-based test piece. The results are as shown in FIG. 6, where 25 mg was abraded with the oil of Sample No. 4 to which the extreme pressure agent was not added, whereas the oil containing the phosphorus compound was added to Sample No. 7 and Sample. As shown in No. 8, both were as small as 0.4 mg and could be reduced to 1/5 or less. The addition amount of this phosphorus-based compound is the sample No. As shown in Fig. 5, the effect is obtained from around 0.05 wt%, and the effect is improved as the amount is increased, but if it exceeds 10 wt%, the effect of improving the lubricity reaches saturation and becomes economically disadvantageous, which is not practical.
【0156】また、油の粘度を試料No.4の14.9cS
t(40℃)から、試料No.6の56.6cSt(40
℃)に高粘度化することによっても摩耗量は減少した。Further, the viscosity of the oil was determined to be 14.9 cS of Sample No. 4.
From t (40 ° C), 56.6 cSt (40
The wear amount also decreased by increasing the viscosity to (° C).
【0157】以上のことから、本発明の冷凍機油に対し
て酸性リン酸エステル、リン酸エステル、アルキレング
リコールリン酸エステルなどのリン系化合物を極圧剤と
して0.05〜10wt%添加することにより、また極
圧剤を添加する代わりに油の粘度を調整し、高粘度化す
ることによっても鉄系摺動部材の焼付荷重および耐摩耗
性、潤滑性を飛躍的に改善できることがわかった。特
に、塩素を含まないフロン134aのごときフロン系冷
媒が共存した時に優れた性能を発揮するものである。From the above, by adding phosphorus compounds such as acidic phosphoric acid ester, phosphoric acid ester and alkylene glycol phosphoric acid ester to the refrigerating machine oil of the present invention as an extreme pressure agent in an amount of 0.05 to 10 wt%. It was also found that the seizure load, wear resistance and lubricity of the iron-based sliding member can be dramatically improved by adjusting the viscosity of the oil to increase the viscosity instead of adding the extreme pressure agent. In particular, it exhibits excellent performance when a CFC-based refrigerant such as CFC 134a containing no chlorine coexists.
【0158】〈実施例21〉本発明の第4の目的を達成
するための実施例として、圧縮機のハーメチックモータ
に使用する電気絶縁材料が、フロン134aと本発明の
冷凍機油の共存下での挙動について評価した結果を表2
および表3を用いて説明する。<Embodiment 21> As an embodiment for achieving the fourth object of the present invention, an electrically insulating material used for a hermetic motor of a compressor is used in the coexistence of Freon 134a and the refrigerating machine oil of the present invention. Table 2 shows the results of evaluation of behavior.
And Table 3 demonstrates.
【0159】フロン134aと冷凍機油の評価は、外部
からの影響をなくすため、シールドチューブテストによ
り、マグネットワイヤ(エナメル被覆線)と絶縁フィル
ム材の特性劣化の状態を観察した。In the evaluation of CFC 134a and refrigerating machine oil, in order to eliminate the influence from the outside, a state of characteristic deterioration of the magnet wire (enamel coated wire) and the insulating film material was observed by a shield tube test.
【0160】その(1).マグネットワイヤ(エナメル被
覆線)の絶縁特性について:マグネットワイヤの試験
は、5%伸長品と、ツイストペア試験片の2種類につい
て、150℃、40日間のシールドチューブテストを行
ったもので、表2に掲げた結果を用いて、以下説明す
る。(1). Insulation characteristics of magnet wire (enamel coated wire): The magnet wire test is a shield tube test at 150 ° C for 40 days for two types of 5% stretched product and twisted pair test piece. The results will be explained below.
【0161】[0161]
【表2】 [Table 2]
【0162】先に表1の従来例3で示したフロン134
aに適合できるといわれている冷凍機油のポリアルキレ
ングリコールとフロン134aの組合せにおけるシール
ドチューブテスト結果では、表2の試料No.9のポリエ
ステル線(PEW)、試料No.10のエステルイミド線
(EIW−R)では、5%伸長線に対していずれもクレ
ージング(亀裂)を発生し、ツイストペア試験片の絶縁
破壊電圧の保持率においては、30〜32%に著しく低
下した。Freon 134 shown in the prior art example 3 of Table 1 above.
According to the shield tube test result of the combination of the polyalkylene glycol of the refrigerating machine oil, which is said to be compatible with a, and Freon 134a, the polyester wire (PEW) of sample No. 9 and the ester imide wire (EIW) of sample No. 10 in Table 2 are shown. In the case of -R), crazing (cracking) was generated in all of the 5% stretched lines, and the retention rate of the breakdown voltage of the twisted pair test piece was significantly reduced to 30 to 32%.
【0163】一方、同様な評価を、表1に例示の本発明
の冷凍機油である実施例17のグルタル酸(Glut)
とネオペンチルグリコール(TPG)とイソーヘキサン
酸(i−C6)のコンポジットエステル油とフロン13
4aの組合せにより実施した結果、前述の従来例の試料
No.9や10で劣化を示したポリエステル線(ガラス転
移温度:Tgは表2中に記す)やポリエステルイミド線
は、試料No.11や試料No.12に示す通り外観異常が認
められず、また、絶縁破壊電圧の保持率も95%以上と
高く、マグネットワイヤに対する劣化の程度が極めて少
いことがわかった。この理由は、本発明の冷凍機油が初
期の段階で保有する水分量が少いこと、熱安定性がすぐ
れ、加水分解を促進するような酸性物質を生成しにくい
ことなどの特長が、改善効果をもたらしているものであ
る。On the other hand, the same evaluation was carried out using the glutaric acid (Glut) of Example 17, which is the refrigerator oil of the present invention exemplified in Table 1.
And the composite ester oil of neopentyl glycol (TPG) and Isohekisan acid (i-C 6) Freon 13
As a result of the combination of 4a, the sample of the conventional example described above.
Polyester wire (glass transition temperature: Tg is shown in Table 2) and polyesterimide wire which showed deterioration in Nos. 9 and 10 showed no abnormal appearance as shown in Sample No. 11 and Sample No. 12, Further, the dielectric breakdown voltage retention rate was as high as 95% or more, and it was found that the degree of deterioration of the magnet wire was extremely small. The reason for this is that the refrigerating machine oil of the present invention has a small amount of water held in the initial stage, is excellent in thermal stability, and is difficult to generate an acidic substance that promotes hydrolysis, but has an improving effect. Is what is causing.
【0164】試料No.13は、試料No.12のエステルイ
ミド線の上に更にポリアミドイミド層を被覆、複合した
もの、また、試料No.14はポリアミドイミド単独(A
IW)被覆のもの、何れにおいても良好な特性を示し
た。このようにガラス転移温度の低い層の上に、ガラス
転移温度の高い層を被覆したマグネットワイヤは、フロ
ン134aと冷凍機油の侵食に対して、上層の被膜が保
護作用として有効に働くので、圧縮機の信頼性の向上に
寄与することがわかった。Sample No. 13 was obtained by further coating a polyamide-imide layer on the ester-imide wire of Sample No. 12 to form a composite, and Sample No. 14 was polyamide-imide alone (A
IW) coated ones showed good characteristics. In this way, the magnet wire in which the layer having a high glass transition temperature is coated on the layer having a low glass transition temperature, the upper layer coating effectively acts as a protective action against the erosion of the Freon 134a and the refrigerating machine oil. It was found to contribute to the improvement of the reliability of the machine.
【0165】その(2).絶縁フィルムの絶縁特性につい
て:次に、モータの絶縁フィルムにおけるシールドチュ
ーブテストを、130℃、40日間の絶縁強度試験を実
施し、外観および引張強さ保持率について評価した。そ
の結果を表3に示す。(2). Regarding Insulation Properties of Insulating Film: Next, a shield tube test of the insulating film of the motor was performed an insulating strength test at 130 ° C. for 40 days, and the appearance and the tensile strength retention rate were evaluated. Table 3 shows the results.
【0166】[0166]
【表3】 [Table 3]
【0167】圧縮機のハーメチックモータに用いる一般
的なポリエステルフィルム(東レ製の商品名、ルミラー
X10)では、試料No.15に示す従来のポリアルキレン
グリコール油では、油中にオリゴマ成分の折出が認めら
れ、引張強さの保持率が83%であった。In the case of a general polyester film (trade name: Lumirror X 10 manufactured by Toray) used for a hermetic motor of a compressor, the conventional polyalkylene glycol oil shown in Sample No. 15 has a protrusion of oligomer component in the oil. Was observed, and the tensile strength retention rate was 83%.
【0168】これに対して、本発明の実施例17のコン
プレックスエステル油とフロン134aの組合せに於い
ては、試料No.16のルミラーX12、試料No.17のポリ
アミドイミドコートポリエステルであるPA−61M
(日立化成工業(株)製の商品名)、試料No.18のポリフ
ェニレンサルファイド(PPS)フィルム、試料No.1
9のポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム
のいずれに於いてもオリゴマの折出がなく、また、引張
強さ保持率が89%以上とすぐれており、フロン134
aを用いる圧縮機の電気絶縁システムとして、信頼性を
著るしく改善できることがわかった。On the other hand, in the combination of the complex ester oil of Example 17 of the present invention and the chlorofluorocarbon 134a, Lumirror X 12 of sample No. 16 and PA-polyamide-imide coated polyester of sample No. 17 were used. 61M
(Hitachi Chemical Co., Ltd. product name), sample No. 18 polyphenylene sulfide (PPS) film, sample No. 1
In any of the polyetheretherketone (PEEK) films of No. 9, no oligomer was projected, and the tensile strength retention rate was excellent at 89% or more.
It has been found that the reliability can be remarkably improved as an electric insulation system of a compressor using a.
【0169】すなわち、フロン134aと本発明の分子
中にエステル基を2ヶ以上保有する冷凍機油の共存する
環境において、ガラス転移温度が65℃以上のポリエス
テルフィルム、ポリアミドイミドコードポリエステルフ
ィルムおよびPPSフィルム、PEEKフィルムを適当
に選択して、ハーメチックスモータの絶縁システムを完
成させることが、試料No.15に示す従来例3の油で問
題となっていたオリゴマー成分の折出やフィルム強度低
下による圧縮機や冷凍装置における性能上の問題や長期
信頼性に関する実用上の問題点を解消できることがわか
った。That is, in an environment in which Freon 134a and a refrigerating machine oil having two or more ester groups in the molecule of the present invention coexist, a polyester film having a glass transition temperature of 65 ° C. or more, a polyamideimide-coded polyester film and a PPS film, Completing the insulation system of the hermetics motor by properly selecting the PEEK film is a compressor due to the protrusion of oligomer components and the reduction of film strength, which has been a problem with the oil of Conventional Example 3 shown in Sample No. 15. It was found that performance problems and long-term reliability problems in refrigeration systems can be solved.
【0170】〈実施例22〉次に、本発明の第5の目的
を達成するための実施例を示す。冷凍装置の中で、特に
0℃以下の熱交換器を利用するものでは、冷凍装置中の
水分の管理が、冷却性能や電気絶縁材の品質の保証の面
で重要な影響を及ぼすことが知られており、水分除去法
に対する技術確立が冷凍装置のシステムの上で、欠くこ
とのできない要件となっている。<Embodiment 22> Next, an embodiment for achieving the fifth object of the present invention will be described. It is known that the control of water in the refrigeration system has an important influence on the cooling performance and the guarantee of the quality of the electric insulating material especially in the refrigeration system that uses a heat exchanger of 0 ° C or less. Therefore, the establishment of technology for the water removal method is an indispensable requirement in the system of the refrigeration system.
【0171】冷凍装置の水分は、図10に示すごとく、
構成される冷凍サイクルにおいて、圧縮機40より吐出
されたフロン134aガスが、凝縮器41において、放
熱により凝縮して液冷媒となり、高温、高圧の液冷媒が
次の膨張機構42によって、低温、低圧の湿り蒸気とな
り蒸発器43へ送られる工程のなかで、凝縮器41と膨
張機構42の間に乾燥器45が配設され、合成ゼオライ
トで代表される乾燥剤で吸着除去される。本発明の冷凍
機油とフロン134aが共存する使用環境の中で、乾燥
剤の種類を適切に選択することが重要であり、これらの
適合性について表4の実施例にもとづいて説明する。The water content of the refrigeration system is as shown in FIG.
In the configured refrigeration cycle, the Freon 134a gas discharged from the compressor 40 is condensed by the heat dissipation in the condenser 41 to become a liquid refrigerant, and the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant is cooled by the next expansion mechanism 42 to a low temperature and a low pressure. In the process of becoming wet vapor of the above and being sent to the evaporator 43, a dryer 45 is disposed between the condenser 41 and the expansion mechanism 42, and is adsorbed and removed by a desiccant represented by synthetic zeolite. It is important to properly select the type of the desiccant in the use environment in which the refrigerating machine oil of the present invention and the Freon 134a coexist, and the compatibility thereof will be described based on the examples of Table 4.
【0172】[0172]
【表4】 [Table 4]
【0173】供試した乾燥剤は、いずれもユニオン昭和
(株)製の商品名モレキュラーシーブスと称する合成ゼオ
ライトであり、吸着する細孔径の分布を表わす指標とし
て、25℃、炭酸ガス分圧250mmHgにおける吸着容量
(%)をもって分類をした種々の合成ゼオライトであ
る。All the drying agents tested were Union Showa.
It is a synthetic zeolite called trade name "Molecular Sieves" manufactured by K.K., and various synthetic zeolites are classified according to the adsorption capacity (%) at 25 ° C and carbon dioxide gas partial pressure of 250 mmHg as an index showing the distribution of the pore size to be adsorbed. is there.
【0174】合成ゼオライトのフロン134aと本発明
の冷凍機油に対する適合性について、表4に掲げるシー
ルドチューブテスト結果に基づいて説明する。The compatibility of the synthetic zeolite Freon 134a with the refrigerating machine oil of the present invention will be described based on the shield tube test results shown in Table 4.
【0175】試料No.20(従来例、商品名4ANR
G)に示すアルミン酸、ケイ酸のナトリウム塩を主成分
とする合成ゼオライトは、フッ素イオン吸着量が、1.0
5%と大きく、合成ゼオライトの反応による強度低下や
粉化による問題が生ずることがわかった。また。アルミ
ン酸、ケイ酸のナトリウム、カリウム塩を主成分とする
試料No.21(従来例、商品名4AXH−6)や試料No.
22(比較例、商品名XH−7)は、炭酸ガス吸着容量
が4.5〜1.5%のもので、フッ素イオン吸着量は0.
24%と低減した。しかし、実用に供するには未だフッ
素イオン吸着量が多い。Sample No. 20 (conventional example, trade name 4ANR
The synthetic zeolite mainly composed of sodium salts of aluminic acid and silicic acid shown in G) has a fluorine ion adsorption amount of 1.0.
It was found to be as large as 5%, and problems such as strength reduction and powdering due to the reaction of the synthetic zeolite occur. Also. Sample No. 21 (conventional example, trade name 4AXH-6) and sample No. mainly containing aluminate, sodium and potassium silicate salts.
No. 22 (comparative example, trade name XH-7) has a carbon dioxide gas adsorption capacity of 4.5 to 1.5% and a fluorine ion adsorption amount of 0.5.
It was reduced to 24%. However, the amount of fluorine ion adsorbed is still large for practical use.
【0176】更にアルミン酸、ケイ酸のカリウム、ナト
リウム塩を主体とする合成ゼオライトからなる試料No.
23(実施例、商品名XH−600)および試料No.2
3(実施例、商品名XH−9)は、炭酸ガス吸着容量が
0.2%のもので、フッ素イオン吸着量は0.04%と激
減した。実用に供し得るフッ素イオン吸着量が0.1%
以下であることからすれば、これらの試料はいずれも十
分に使用可能であることを示している。Further, sample No. consisting of synthetic zeolite mainly composed of aluminate, potassium and sodium silicates.
23 (Example, trade name XH-600) and sample No. 2
No. 3 (Example, trade name XH-9) had a carbon dioxide gas adsorption capacity of 0.2%, and the fluorine ion adsorption amount was drastically reduced to 0.04%. Fluorine ion adsorption that can be put to practical use is 0.1%
The following shows that all of these samples are sufficiently usable.
【0177】なお、合成ゼオライトの細孔径の分布が、
フロン134aの分子を吸着して、合成ゼオライト自体
の特性を低下させることが問題となることから、フッ素
イオン吸着量を0.1%以下に管理するためには、炭酸
ガスの吸着容量を、1.0%以下に管理された合成ゼオ
ライトを使用すればよいことを確認している。The distribution of the pore size of the synthetic zeolite is
Since it becomes a problem to adsorb molecules of Freon 134a and deteriorate the characteristics of the synthetic zeolite itself, in order to control the adsorption amount of fluorine ions to 0.1% or less, the adsorption capacity of carbon dioxide gas should be 1%. It has been confirmed that it is sufficient to use a synthetic zeolite controlled to 0.0% or less.
【0178】すなわち、フロン134aと本発明の分子
中に2ヶ以上のエステル結合を保有する冷凍機油を共存
状態で使用する冷凍装置において、炭酸ガスの吸着容量
が、25℃、炭酸ガス分圧、250mmHgで、1.0%以
下に管理されたケイ酸、アルミン酸のアルカリ塩よりな
る合成ゼオライト、例えば、ユニオン昭和(株)製の商品
名モレキュラーシーブスXH−600、XH−9を乾燥
剤として、実用することが水分のみを効果的に除去で
き、フッ素イオン吸着による粉化やビーズの強度低下な
どの影響が少なく、実用面において著しく優れているこ
とがわかった。That is, in a refrigerating apparatus in which flon 134a and a refrigerating machine oil having two or more ester bonds in the molecule of the present invention coexist, a carbon dioxide adsorption capacity of 25 ° C., carbon dioxide partial pressure, At 250 mmHg, silicic acid controlled to 1.0% or less, a synthetic zeolite consisting of an alkaline salt of aluminate, for example, Molecular Sieves XH-600, XH-9 under the trade name of Union Showa Co., Ltd. as a desiccant, It was found that practically, it is possible to effectively remove only water, and there is little influence such as pulverization due to adsorption of fluorine ions and decrease in strength of beads, which is remarkably excellent in practical use.
【0179】なお、炭酸ガスの吸着容量が、25℃、炭
酸ガス分圧、250mmHgで、1.0%以下の下限値は、
可能な限り小さいことが望ましく、これがゼロ%の場
合、Fイオンは吸収せず水分のみを選択的に吸収し理想
的な分子篩いとなる。When the carbon dioxide adsorption capacity is 25 ° C., carbon dioxide partial pressure is 250 mmHg, the lower limit of 1.0% or less is:
It is desirable to be as small as possible, and when this is 0%, F ions are not absorbed and only water is selectively absorbed, which makes an ideal molecular sieve.
【0180】[0180]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0181】(1)少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構
および蒸発器から構成され、臨界温度40℃以上のフロ
ン134aに代表される塩素を含まないフロン系冷媒を
使用する冷凍装置であって、冷凍機油粘度が、40℃の
とき2〜70より好ましくは5〜32cSt、100℃
のとき1〜9より好ましくは2〜6cStの分子中にエ
ステル結合を2個以上保有する本発明のエステル油を基
油とし、下臨界溶解温度が0℃以下もしくは−30℃以
下の冷凍機油を、それぞれ第1の目標である除湿機等の
中温冷凍装置および第2の目標である冷蔵庫等の低温冷
凍装置に用いることにより、使用環境の全温度領域にお
いて、冷凍機油と冷媒が二層分離することがなく良く相
溶するので、圧縮機の軸、軸受部の潤滑油膜および熱交
換器の冷媒熱伝達性能が保証されることとなり、圧縮機
および冷凍装置の性能および信頼性を著るしく改善する
ことができる。(1) A refrigeration system comprising at least a compressor, a condenser, an expansion mechanism and an evaporator, which uses a CFC-free refrigerant represented by CFC 134a having a critical temperature of 40 ° C. or higher and which does not contain chlorine. Refrigerator oil viscosity is 2 to 70, preferably 5 to 32 cSt, 100 ° C. when the temperature is 40 ° C.
In this case, the ester oil of the present invention having 2 or more ester bonds in the molecule of 1 to 9 more preferably 2 to 6 cSt is used as a base oil, and a refrigerating machine oil having a lower critical dissolution temperature of 0 ° C or lower or -30 ° C or lower is used. , And the first target is a medium temperature refrigerating device such as a dehumidifier, and the second target is a low temperature refrigerating device such as a refrigerator, whereby the refrigerating machine oil and the refrigerant are separated into two layers in the entire temperature range of the use environment. Since they are well compatible with each other, the lubricating oil film of the compressor shaft and bearing, and the refrigerant heat transfer performance of the heat exchanger are guaranteed, and the performance and reliability of the compressor and refrigeration system are significantly improved. can do.
【0182】(2) さらに、上記冷凍機油中に、分子中に
水酸基を保有するリン酸エステル系の極圧剤やその他の
摩耗防止剤、酸捕捉剤、酸化防止剤、消泡剤等の添加剤
を併用することにより、冷媒圧縮機の軸受摺動部の潤滑
性を改善する効果により、性能、信頼性の向上がはから
れる。(2) Further, a phosphate ester-based extreme pressure agent having a hydroxyl group in the molecule and other antiwear agents, acid scavengers, antioxidants, antifoaming agents, etc. are added to the refrigerating machine oil. By using the agent together, the effect of improving the lubricity of the bearing sliding portion of the refrigerant compressor is improved, and the performance and reliability are improved.
【0183】(3) 高圧容器方式のロータリ形圧縮機にお
いては、粘度が40℃のとき、2〜70より好ましくは
5〜32cStの、また、低圧容器方式のレシプロ形圧
縮機においては、粘度が40℃のとき、2〜70より好
ましくは5〜15cStのそれぞれ分子中にエステル結
合を2個以上保有する本発明の冷凍機油を、フロン13
4aと併用することにより、圧縮機の性能を示す成績係
数を改善することができ、これを用いる冷凍装置の電力
消費量を少なくでき、冷凍能力を大きくする、いわゆる
性能を改善することが可能である。(3) In the rotary compressor of the high pressure container system, when the viscosity is 40 ° C., the viscosity is 2 to 70, preferably 5 to 32 cSt, and in the low pressure container system of the reciprocating compressor, the viscosity is At 40 ° C., the refrigerating machine oil of the present invention having two or more ester bonds in each molecule of 2 to 70, and more preferably 5 to 15 cSt, is treated with Freon 13
When used in combination with 4a, it is possible to improve the coefficient of performance indicating the performance of the compressor, reduce the power consumption of the refrigerating apparatus using this, and increase the refrigerating capacity, so-called performance can be improved. is there.
【0184】(4) フロン134aをに代表される塩素を
含まないフロン系冷媒を使用する冷媒圧縮機のモータ絶
縁材料として、ガラス転移温度120℃以上の絶縁被覆
巻線およびガラス転移温度70℃以上の絶縁フィルム
を、冷凍機油として本発明のエステル油を基油とした冷
凍機油を使用することにより、冷凍装置の電気的な絶縁
性能および長期信頼性を著しく改善することができる。(4) As a motor insulating material of a refrigerant compressor using a Freon-based refrigerant that does not contain chlorine, represented by Freon 134a, an insulating coating winding having a glass transition temperature of 120 ° C or higher and a glass transition temperature of 70 ° C or higher. By using a refrigerating machine oil containing the ester oil of the present invention as a base oil as the refrigerating machine oil, the electric insulating performance and long-term reliability of the refrigerating apparatus can be remarkably improved.
【0185】(5) 冷凍装置を構成する乾燥器中に、25
℃、炭酸ガス分圧250mmHgにおける炭酸ガス吸収容量
が、1.0%以下であるケイ酸、アルミン酸アルカリ金
属塩よりなる合成ゼオライトを用いることにより、冷凍
サイクル中の水分を効率よく分別吸着すると共に、乾燥
剤自体の劣化による粉化現象がもたらす冷媒配管の閉塞
による問題や圧縮機摺動部への侵入による異常摩耗現象
をもなくすことが可能となり、性能および長期信頼性に
おいて改善効果が大である。(5) In the dryer that constitutes the refrigeration system, 25
By using a synthetic zeolite composed of silicic acid and an alkali metal aluminate whose carbon dioxide absorption capacity at a carbon dioxide gas partial pressure of 250 mmHg is 1.0% or less, water in the refrigeration cycle can be efficiently separated and adsorbed. , It is possible to eliminate the problem of blockage of the refrigerant pipe caused by the pulverization phenomenon due to the deterioration of the desiccant itself and the abnormal wear phenomenon due to the invasion of the sliding parts of the compressor, and the improvement effect is great in the performance and long-term reliability. is there.
【0186】(6) 以上説明した内容により構成した冷凍
装置は、従来の塩素を含むフロン系冷媒ガス(例えばフ
ロン12)に比べて、地球環境で問題となっているオゾ
ン破壊係数(OPP)をゼロに、地球温暖化係数(GW
P)を0.3以下に下げることが可能となる。(6) The refrigeration system constructed as described above has a higher ozone depletion potential (OPP), which is a problem in the global environment, than the conventional Freon-based refrigerant gas containing chlorine (eg Freon 12). Zero the global warming potential (GW
P) can be lowered to 0.3 or less.
【図1】フロン134a冷媒と冷凍機油の相溶性を説明
する二層分離温度線図である。FIG. 1 is a two-layer separation temperature diagram for explaining the compatibility between a refrigerant of Freon 134a and refrigerating machine oil.
【図2】各種冷凍機油の水分溶解量と体積抵抗率の関係
を示した特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of water dissolved in various types of refrigerating machine oil and the volume resistivity.
【図3】高圧容器方式のロータリ形圧縮機の定格運転時
の冷凍機油の実粘度と成績係数との関係を示した特性で
ある。FIG. 3 is a characteristic showing a relationship between an actual viscosity of refrigerating machine oil and a coefficient of performance during a rated operation of a high pressure container type rotary compressor.
【図4】低圧容器方式のレシプロ形圧縮機の定格運転時
の実粘度と成績係数との関係を示した特性である。FIG. 4 is a characteristic showing a relationship between an actual viscosity and a coefficient of performance during a rated operation of a low pressure container type reciprocating compressor.
【図5】鉄系摩擦摺動面を有するファレックス試験とフ
ロン134a溶解油の高圧雰囲気摩擦試験の関係を示し
た特性である。FIG. 5 is a characteristic showing a relationship between a Falex test having an iron-based friction sliding surface and a high pressure atmosphere friction test of Freon 134a dissolved oil.
【図6】ファレックス試験による摩耗量を示すを示した
特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the amount of wear by a Falex test.
【図7】密閉形ロータリ圧縮機の要部縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part of a hermetic rotary compressor.
【図8】ロータリ圧縮機の圧縮機械部の要部縦断面図で
ある。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a main part of a compression machine section of a rotary compressor.
【図9】冷凍装置の冷凍サイクル構成図である。FIG. 9 is a refrigeration cycle configuration diagram of the refrigeration apparatus.
【図10】冷凍装置の冷凍サイクル構成図である。FIG. 10 is a refrigeration cycle configuration diagram of a refrigeration apparatus.
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、1
3…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。1 ... Case, 2 ... Cylinder,
3 ... eccentric part, 4 ... rotary shaft, 5
… Main bearing, 6… Sub bearing, 7…
Roller, 8 ... Cylinder groove,
9 ... Spring, 10 ... Vane, 1
3 ... Refrigerating machine oil, 17 ... Shaft hole, 19 ...
Stator, 19a ... Winding, 20 ... Rotor, 22 ... Electric motor, 23 ... Compressor section, 40 ... Compressor, 41 ... Condenser,
42 ... Expansion mechanism, 43 ... Evaporator,
45 ... dryer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C10M 169/04 105:38 137:02 137:04) C10N 20:02 20:04 30:00 30:06 40:30 (72)発明者 田中 誠 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 (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 香曽我部 弘勝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 成好 巧次 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 岩田 博 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area // (C10M 169/04 105: 38 137: 02 137: 04) C10N 20:02 20:04 30 : 00 30:06 40:30 (72) Inventor Makoto Tanaka 800 Tomita, Odaira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Tochigi Plant (72) Inventor Yoshiharu Honma 4026 Kuji-cho, Hitachi, Ibaraki Japan Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Hiroaki Hatake 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Tochigi Plant (72) Inventor Kōsokabe Hirokatsu 502 Kitsumachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Nitate Manufacturing Co., Ltd. Mechanical Research Laboratory (72) Inventor Takuji Nariyoshi 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Tochigi Plant (72) Inventor Hiroshi Iwata 50 Jinmachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture No. 2 Inside Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Mechanical Research Laboratory
Claims (9)
ものであって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧
冷媒ガスが密閉容器内に滞留する高圧容器方式の圧縮機
において、臨界温度40℃以上で、粘度が40℃のとき
2〜70cSt、100℃のとき1〜9cStであり、
分子中にエステル結合(−O−CO−)を少なくとも2
ヶ保有する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍機油を
有すると共に、前記固定子の巻線は、その芯線をガラス
転移温度120℃以上のエナメル被覆として成る圧縮
機。1. A motor used in a refrigeration cycle for compressing a refrigerant, comprising a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, and a rotary shaft fitted to the rotor. , A compressor unit connected to the motor via the rotary shaft, the high-pressure container type compressor in which the high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit stays in a closed container, the critical temperature When the viscosity is 40 ° C. or higher and the temperature is 40 ° C., it is 2 to 70 cSt, and the viscosity is 100 ° C., it is 1 to 9 cSt
At least 2 ester bonds (-O-CO-) in the molecule.
A compressor having a refrigerating machine oil containing a fatty acid ester oil as a base oil, and the core of the winding of the stator is an enamel coating having a glass transition temperature of 120 ° C. or higher.
ものであって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧
冷媒ガスが密閉容器内に滞留する高圧容器方式の圧縮機
において、臨界温度40℃以上で、粘度が40℃のとき
2〜70cSt、100℃のとき1〜9cStであり、
分子中にエステル結合(−O−CO−)を少なくとも2
ヶ保有する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍機油を
有すると共に、前記モータの絶縁フィルムが、ガラス転
移温度50℃以上の結晶性プラスチックフィルムから成
る圧縮機。2. A motor used in a refrigeration cycle for compressing a refrigerant, comprising a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, and a rotary shaft fitted to the rotor. , A compressor unit connected to the motor via the rotary shaft, the high-pressure container type compressor in which the high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit stays in a closed container, the critical temperature When the viscosity is 40 ° C. or higher and the temperature is 40 ° C., it is 2 to 70 cSt, and the viscosity is 100 ° C., it is 1 to 9 cSt
At least 2 ester bonds (-O-CO-) in the molecule.
A compressor having a refrigerating machine oil having a fatty acid ester oil as a base oil, and the insulating film of the motor is a crystalline plastic film having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
ものであって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧
冷媒ガスが密閉容器外へ直接排出される低圧容器方式の
圧縮機において、臨界温度40℃以上で、粘度が40℃
のとき2〜70cSt、100℃のとき1〜9cStで
あり、分子中にエステル結合(−O−CO−)を少なく
とも2ヶ保有する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍
機油を有すると共に、前記固定子の巻線は、その芯線を
ガラス転移温度120℃以上のエナメル被覆して成る圧
縮機。3. A motor used in a refrigerating cycle for compressing a refrigerant, the motor comprising a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, and a rotary shaft fitted to the rotor. In the compressor of the low-pressure container system, the compressor unit connected to the motor is housed via this rotary shaft, and the high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit is directly discharged to the outside of the hermetic container. At a critical temperature of 40 ℃ or higher, viscosity is 40 ℃
2 to 70 cSt at 100 ° C., 1 to 9 cSt at 100 ° C., and a refrigerating machine oil having an ester oil of a fatty acid having at least two ester bonds (—O—CO—) in the molecule as a base oil, and A compressor in which the winding of the stator has its core wire coated with an enamel having a glass transition temperature of 120 ° C or higher.
ものであって、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、前記圧縮機部より吐出された高圧
冷媒ガスが密閉容器外へ直接排出される低圧容器方式の
圧縮機において、臨界温度40℃以上で、粘度が40℃
のとき2〜70cSt、100℃のとき1〜9cStで
あり、分子中にエステル結合(−O−CO−)を少なく
とも2ヶ保有する脂肪酸のエステル油を基油とした冷凍
機油を有すると共に、前記モータの絶縁フィルムが、ガ
ラス転移温度50℃以上の結晶性プラスチックフィルム
から成る圧縮機。4. A motor used in a refrigeration cycle for compressing a refrigerant, comprising a rotor and a stator in a closed container for storing refrigerating machine oil, and a rotating shaft fitted to the rotor. In the compressor of the low-pressure container system, the compressor unit connected to the motor is housed via this rotary shaft, and the high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit is directly discharged to the outside of the hermetic container. At a critical temperature of 40 ℃ or higher, viscosity is 40 ℃
2 to 70 cSt at 100 ° C., 1 to 9 cSt at 100 ° C., and a refrigerating machine oil having an ester oil of a fatty acid having at least two ester bonds (—O—CO—) in the molecule as a base oil, and A compressor in which the insulating film of the motor is a crystalline plastic film having a glass transition temperature of 50 ° C or higher.
媒を主成分する冷媒で構成して成る請求項1乃至4何れ
か一つに記載の圧縮機。5. The compressor according to claim 1, wherein the refrigerant is composed of a refrigerant containing a fluorocarbon-based refrigerant containing no chlorine as a main component.
分とする冷媒を、弗化炭素(FC)および水素化弗素化
炭素(HFC)の少なくとも1種のフロン系冷媒を主成
分とする請求項5記載の圧縮機。6. A refrigerant containing chlorine-free fluorocarbon-based refrigerant as a main component, wherein at least one fluorocarbon-based refrigerant (FC) and hydrogenated fluorocarbon (HFC) -based refrigerant is used as a main component. The compressor according to claim 5.
34aを主成分として含む請求項6記載の圧縮機。7. The CFC-based refrigerant is at least CFC 1
The compressor according to claim 6, which contains 34a as a main component.
ド、ポリアミドおよびポリアミドイミドの群から選ばれ
る少なくとも1種の絶縁層から成る請求項1もしくは3
記載の圧縮機。8. The enamel coating comprises at least one insulating layer selected from the group consisting of polyesterimide, polyamide and polyamideimide.
The described compressor.
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
フェノレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミドおよ
びポリイミドの群が選ばれる少なくとも1種の絶縁フィ
ルムから成る請求項2もしくは4記載の圧縮機。9. The insulating film of the motor comprises at least one insulating film selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenolene sulfide, polyether ether ketone, polyethylene naphthalate, polyamideimide and polyimide. The compressor according to Item 2 or 4.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100741803B1 (en) * | 2005-08-11 | 2007-07-25 | 엘지전자 주식회사 | Scroll compressor and airconditioner with this |
JP2017150753A (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | ダイキン工業株式会社 | Refrigerator |
JP2020003104A (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 株式会社富士通ゼネラル | Air conditioner |
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- 1996-02-20 JP JP8031708A patent/JPH08239677A/en active Pending
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