JPH08278061A - 冷媒圧縮機及び冷蔵庫及び冷凍空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒としてハイト゛ロフルオロカーホ゛ンを使用する冷凍空
調装置の運転や取り扱いに問題があった。 【解決手段】 冷媒としてハイト゛ロフルオロカーホ゛ンを使用し冷凍
機油として冷媒と相互溶解性のない油を使用するととも
に蒸発器と圧縮機の間に逆流防止機構をもうけ、取り扱
いが楽で性能の良い冷凍空調装置が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】冷媒としてハイドロフルオロ
カーボンを主成分とするものを使用する冷凍空調装置等
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷凍装置の一例を図８に示す。従
来例えば、“トライポロジスト”第３５巻第９号（１９
９０年）６２１〜６２６頁に示されるように、ハイドロ
フルオロカーボンであるＨＦＣ１３４ａ冷媒を用いて冷
凍装置を構成する場合、冷媒と冷凍機油との相互溶解性
が重要な特性の一つであり、ＰＡＧ（ポリエーテル）や
エステル系冷凍機油が用いられていた。図１１はＨＦＣ
１３４ａ冷媒を用いた冷凍装置を示し、１は冷媒ガスを
圧縮する圧縮機、２は圧縮機１から吐出された高圧冷媒
ガスを凝縮させる凝縮器、３はキャピラリーチューブ、
４は蒸発器であり、５は冷媒量調整機能を有するヘッダ
ーであり、６は圧縮機１内に貯留し圧縮機１の摺動部の
潤滑及び圧縮室のシールを行う冷凍機油であり、ＰＡＧ
６ａまたはエステル系冷凍機油６ｂである。

【０００３】次に油の挙動について説明する。圧縮機１
により圧縮された冷媒は、凝縮器２に吐出される。ここ
で例えば高圧容器を用いた圧縮機では圧縮室のシール等
に用いられた潤滑油６ａまたは６ｂは圧縮機内で大部分
の油６ａまたは６ｂが分離されるが冷媒との重量比でい
うと０．５〜１．０％程度の油６ａまたは６ｂは冷媒と
共に圧縮機１から吐出される。吐出された油６ａまたは
６ｂは冷媒と相互溶解性があるので、流動性がよく凝縮
器２、キャピラリーチューブ３、蒸発器４、ヘッダー５
を通り圧縮機１へ戻ってくる。したがって、潤滑油６が
圧縮機１からなくなることはなく正常な潤滑が可能とな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＨＦＣ１３４ａ
の冷凍装置は以上のように構成されているが、ポリエー
テル６ａは体積抵抗率が１０7 〜１０10Ω・ｃｍ、飽和
水分量が約２５０００ｐｐＭであり、またエステル系冷
凍機油の特性はそれぞれ１０12〜１０14Ω・ｃｍ、約１
５００ｐｐＭと改善はされているが、現行ＣＦＣ１２用
冷凍機油の特性１０15Ω・ｃｍ、約５００ｐｐＭと比べ
ると電気絶縁性及び吸湿性とでかなり劣る特性を示して
おり、絶縁性については圧縮機の長期信頼性にかかわる
問題であり、また、吸湿性は圧縮機の組立用部品の取扱
いや完成した圧縮機の取扱いの上からも、極力飽和水分
量を少なく抑えておかなければならず、取扱いがやっか
いという問題点があった。

【０００５】また冷蔵庫の組立の際も冷凍サイクルが開
放状態の時間を短くするなど生産上取扱いの問題が多
く、また水分量が冷凍サイクル中に多く入るとスラッジ
の発生を加速したり、水分が凍結して毛細管を閉塞して
冷却不良を起こす等の問題点があった。

【０００６】また、従来のＨＦＣ１３４ａの冷凍装置
は、吸湿性が高いと、圧縮機部品のさび防止がむずかし
くなり、冷凍空調装置のキャピラリーチューブ内や膨張
弁の氷結による閉塞や、水分によるエステル油の加水分
解の促進によるスラッジの生成、モータの絶縁材として
用いているポリエチレンテレフタレートの加水分解の促
進によるスラッジの生成等発生する。これを防止するた
めＣＦＣ１２冷媒を使用した系に比べて製造プロセス
上、油の水分除去及び冷媒回路内の水分除去を念入りに
行う必要があり、また、冷媒回路内に設けるドライヤー
の水分捕捉能力を増すために従来より大きなドライヤー
がいるという問題点があった。

【０００７】また従来の冷凍システムは、圧縮機停止時
に液冷媒が吸入口より圧縮機容器内に戻り、再始動時に
圧縮機内潤滑油が液冷媒と共に、圧縮機から冷凍システ
ム内に持ち出され、持ち出された潤滑油は相溶性の低い
ＨＦＣ１３４ａ冷媒のため、一定流量（＝流速）以上に
なるまで、圧縮機に戻りにくいので、潤滑油ぎれによる
圧縮機トラブルを起こすなどの問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、圧縮機用電動機電線への塗布油
及び焼結部品への含浸油及び圧縮機組立油の吸湿性の低
下による取扱い性の向上できるとともに、電気絶縁性に
優れた冷凍装置を構成でき、蒸発器内やヘッダー内での
低温流動性確保し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを
うすくし、熱交換率低下を防ぐ冷媒圧縮機及び冷凍空調
装置を得ること、また電気絶縁性及び吸湿性に優れ、ま
た冷凍機油は滞留することなく確実に圧縮機に戻る信頼
性の高い冷蔵庫等の冷凍空調装置等を用いることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の冷媒圧縮機
は、冷媒としてＨＦＣ１３４ａを使用するものにおい
て、該圧縮機の部品に塗布する油または圧縮機組立時に
使用する油として冷媒に相互溶解性のない油を用いる。

【００１０】請求項２の冷蔵庫は、冷媒としてＨＦＣ１
３４ａを使用し、圧縮機、蒸発器、アキュムレータを有
する冷凍サイクルにおいて、冷媒に相互溶解性がない油
を用いた前記圧縮機の潤滑油と、前記アキュムレータに
下方から挿入され、その上方に油戻し穴を有する前記圧
縮機の吸入配管とを備え、前記蒸発器出口側は前記アキ
ュムレータの上方側に接続される。

【００１１】請求項３の冷凍空調装置は、冷媒としてハ
イドロフルオロカーボンを使用するものにおいて、冷凍
機油として、冷媒と相互溶解性がない油を圧縮機の冷凍
機油として用いる。

【００１２】請求項４の冷凍空調装置は、冷媒としてハ
イドロフルオロカーボンを使用するものにおいて、圧縮
機の部品に塗布する油や圧縮機組立時に使用する油とし
てアルキルベンゼンまたはポリアルファオレフィンを用
いる。

【００１３】請求項５の冷凍空調装置は、請求項３にお
いて、装置の蒸発温度における油粘度が２０００ｃＳｔ
以下となるような油を用いる。

【００１４】請求項６の冷凍空調装置は、請求項３にお
いて、圧縮機を高圧容器タイプのものを用いる。

【００１５】請求項７の冷凍空調装置は、請求項３にお
いて、ヘッダーでの冷媒流れを上側から下側とし、下側
配管の端部をヘッダー内に挿入する。

【００１６】請求項８の冷凍空調装置は、請求項３にお
いて、蒸発器と圧縮機の間に、圧縮機から蒸発器側への
逆流防止機構を設ける。

【００１７】請求項９の冷凍空調装置は、請求項３にお
いて、装置使用周囲温度における油粘度が２００ｃＳｔ
以下となるような油を用いる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１において、１１は密閉容器、１２は
圧縮機を駆動する電動機、１３は電動機１２に使用され
ている絶縁被膜電線、６ｃは電線のすべり性を向上し巻
線作業性向上のために塗布されたハードアルキルベンゼ
ン油であり、圧縮室を構成するシリンダ１６、軸受１７
等焼結部品はハードアルキルベンゼン油６ｃを含浸させ
ており、圧縮機本体摺動部品の組立時においてもハード
アルキルベンゼン油６ｃの注油が行われる。

【００１９】また、図１に示すような冷媒としてＨＦＣ
１３４ａを用いた冷凍装置において、圧縮機１の冷凍機
油６としてハードアルキルベンゼン油６ｃを用いてい
る。

【００２０】前記のように構成された冷媒圧縮機１は各
部品への塗布及び含浸油としてまた、組立油としてもハ
ードアルキルベンゼン油６ｃを用いているので、吸湿性
を低く抑えることができ、従来のＣＦＣ１２冷媒を使用
する圧縮機の部品等の取扱いと何ら変わることのない取
扱いができる。

【００２１】また冷凍機油として電気絶縁性（体積抵抗
率１０15〜１０16Ω・ｃｍ）のよいハードアルキルベン
ゼン油を用いたので、漏電に対する対応もＣＦＣ１２冷
媒を使用する装置と同等に取り扱うことができる。

【００２２】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
ついて説明する。図１に示すような冷媒としてＨＦＣ１
３４ａを用いた冷凍装置において、圧縮機１の潤滑油６
として低粘度ハードアルキルベンゼン油６ｄを用いる。
この低粘度ハードアルキルベンゼン油６ｄは、従来のＣ
ＦＣ１２用圧縮機の潤滑油として用いられていたハード
アルキルベンゼン油６ｃよりも低粘度のものを用いるこ
ととし、通例ロータリ圧縮機を使用する冷蔵庫等の冷凍
装置では油６ｃとして４０℃にて３２ｃＳｔ程度の粘度
ものが用いられていたが、蒸発器４内での粘度は冷媒の
溶け込みを考慮して１０００〜５０００ｃＳｔぐらいで
あった。したがってＨＦＣ１３４ａの溶け込みのない低
粘度ハードアルキルベンゼン油６ｄでも同様な粘度とす
るには４０℃にて１０〜２２ｃＳｔ程度となる。このよ
うに蒸発器４内での粘度を同じにしておけば流動性及び
蒸発器内壁面油膜厚さは、従来のＣＦＣ１２冷媒を用い
た時と同程度とすることができる。図２にハードアルキ
ルベンゼン油（６ｃ，６ｄ）の４０℃粘度と冷蔵庫の圧
縮機連続運転時の蒸発器４到達温度との関係を示すが、
４０℃１０ｃＳｔの油６ｄでは粘度が４０℃で３２ｃＳ
ｔのエステル油と同程度の到達温度となっており、冷却
性能は良好といえる。また、圧縮機１内摺動部分での油
６の粘度も相互溶解性があるかないかで粘度が変わる
が、油６へのＣＦＣ１２溶け込み率と圧縮機１内摺動部
分でも蒸発器４内のＣＦＣ１２溶け込み率を同程度であ
るので、ＨＦＣ１３４ａの雰囲気下で前記低粘度油６ｄ
を使用すれば摺動部分においても、ＣＦＣ１２用６ｃと
同程度の実粘度潤滑性を確保することができる。

【００２３】また、実施の形態１では組立油等にハード
アルキルベンゼン油６ｃを用いたが、低粘度ハードアル
キルベンゼン油６ｄを用いても組立作業性等には何ら変
化はない。

【００２４】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図について説明する。図３，４において、１は冷
媒ガスを圧縮する圧縮機、２は圧縮機１から吐出された
高圧冷媒ガスを凝縮させる凝縮器、３は毛細管、４は蒸
発器であり、５は冷媒量調整機能を有する冷媒液溜めア
キュムレータであり、６は圧縮機１内に貯留し圧縮機１
の摺動部の潤滑及び圧縮室のシールを行う潤滑油であ
り、ＨＦＣ１３４ａと相互溶解性のないハードアルキル
ベンゼン油６ｃを用いている。また前記アキュムレータ
５の上方側に蒸発器４出口側を接続し、下方側に圧縮機
１吸入側を接続し、その吸入配管７は前記アキュムレー
タ５内に挿入され上方へ延びており、その側壁に油戻し
穴８を設けている。またその油戻し穴８は前記吸入配管
７の比較的上方に設けられている。

【００２５】従来のようなアキュムレータ５のように蒸
発器４出口側にアキュムレータ５下方側を接続し、上方
側を圧縮機１吸入側に接続し、アキュムレータ５内に下
方側から上方へ、挿入された配管で冷媒液溜め部を形成
していると冷媒ＨＦＣ１３４ａと相互溶解性のあるエス
テル油６ｂ単独の場合冷媒と油が溶解してアキュムレー
タ５内に油が滞留することなく圧縮機１に戻るが、ＨＦ
Ｃ１３４ａと相互溶解性のないハードアルキルベンゼン
油６ｃ，６ｄの場合、油がアキュムレータ５内に溜まり
圧縮機１内の油量が減少し、摺動部材の潤滑やシールに
支障をきたすが、アキュムレータ５の配管接続を上下逆
転させて上方側を蒸発器４出口側に接続し、下方側を圧
縮機１吸入側に接続し、アキュムレータ５内に下方側か
ら上方へ挿入された吸入配管７の側壁に油戻し穴８を設
けることにより、冷媒と溶解しなくても油は確実に圧縮
機１側へ戻りアキュムレータ５内に溜まることもない。

【００２６】また、その油戻し穴８は、アキュムレータ
５内に挿入された接続配管７の比較的上方に位置させる
ことにより、ＨＦＣ１３４ａ冷媒よりも比重の軽い油６
ｃ，６ｄは、上記説明と同様に圧縮機１に戻る。またそ
の油戻し穴８より下方のアキュムレータ５内に冷媒が溜
まることにより、冷蔵庫の負荷変動調整用の機能も満足
できるものとなり適正な効率の良い冷却が行える。

【００２７】ＨＦＣ１３４ａ冷媒と相互溶解性がないの
で、冷蔵庫の周囲温度や負荷条件の変動による圧縮機１
内油６への溶け込み冷媒量が絶対量も小さく、変動量も
少ないため前記冷媒量を調整するアキュムレータ５を小
形化できるばかりでなく、冷媒過不足による適切でない
冷却もなくなり効率が良くなる。高圧容器タイプのロー
タリー圧縮機を用いた場合には封入冷媒量を封入油量１
０％〜２０％に相当する量減らすことができる。

【００２８】実施の形態４．また、ＨＦＣ１３４ａとハ
ードアルキルベンゼン油を例に挙げたが冷媒と相溶性の
ない油の他の組合せにおいても同様の効果を発揮するも
のである。

【００２９】実施の形態５．以下この発明の実施の形態
５について説明する。冷凍機油としてハードアルキルベ
ンゼンを用いる。使用周囲温度における油粘度が２００
ｃＳｔ以下となる冷媒と非相溶な油を用いることによ
り、例えば、冷蔵庫のキャピラリーチューブを閉塞する
ような油の回路への多量の流出があった場合でも、油が
圧縮機へ戻ることが実験により確かめられている。図５
は上記現象を調査した実験装置であり、図６はこの調査
結果である。図５の装置は、冷蔵庫の冷媒回路の高圧側
に油だめ１９を設け、圧縮機１内を油なしの状態とし、
圧縮機１にＨＦＣ１３４ａ冷媒１８を寝込ませた状態か
ら圧縮機１を起動し、油の挙動を調べる装置である。起
動すると冷媒１８は圧縮され、吐出圧力は徐々に上昇す
る。しかし、油の粘度が高く、しかも周囲温度が低いほ
ど図６に示すように油の圧縮機１への戻りは悪くなる。
この図７によれば周囲温度における油粘度が２００ｃＳ
ｔ以上であればキャピラリーチューブ３が油によって閉
塞され少なくとも２４０分以上は油が戻ってこないこと
がわかる。しかし、２００ｃＳｔ以下であれば数１０分
にて油が戻って来るので、油によってキャピラリーチュ
ーブが閉塞されることはない。したがって、装置使用周
囲温度において、油粘度を２００ｃＳｔ以下とすること
により、極限状態においても油戻りの確実な装置を構成
することができる。

【００３０】実施の形態６．また装置の蒸発温度におけ
る油粘度が２０００ｃＳｔ以下となる油を用いることに
より、装置の冷却性能を相互溶解性がある油を用いた時
と同等にすることができる。図７は冷蔵庫連続運転時の
冷却性能と油粘度の関係を示したものである。図７から
明らかなように蒸発温度における２０００ｃＳｔ以下で
あれば溶解性のあるエステル油を用いた場合とほぼ同等
の到達温度にすることができる。

【００３１】実施の形態７．また圧縮機として高圧容器
タイプを用いるとこの発明の油は冷媒と相互溶解性がな
いので装置の周囲温度の変化により圧縮機１内油６への
溶け込み冷媒量が変化することによって生じる冷媒不足
及び冷媒あまり現象は少なくなる。また油６に冷媒が溶
け込まない分だけ必要冷媒量を減らすことができる。具
体的には封入油量の１０〜２０重量％に相当する冷媒量
を相溶性のある油を用いる場合に比べて減らすことがで
きる。

【００３２】実施の形態８．前記ヘッダー５の上方側に
蒸発器４出口側を接続し、下方側に圧縮機１吸入側を接
続し、その吸入配管７は前記ヘッダー５内に挿入され上
方に延びておりヘッダー５内での冷媒流れを上側から下
側とする。

【００３３】従来のようなヘッダー５のように蒸発器４
出口側にヘッダー５下方側を接続し、上方側を圧縮機１
吸入側に接続し、ヘッダー５内に下方側から上方へ挿入
された配管で冷媒液溜め部を形成していると、冷媒ＨＦ
Ｃ１３４ａと、相溶性のない油、例えばハードアルキル
ベンゼン油が滞留し、圧縮機１内の油量が減少し摺動部
材の潤滑やシールに支障をきたすがヘッダー５の流れ
を、上下逆転させることにより、冷媒よりも比重の軽い
冷凍機油はヘッダー５内の比較的上方に溜まり運転と同
時に冷凍機油は確実にヘッダー５内へ滞留することなく
圧縮機１へ戻る。

【００３４】実施の形態９．また２０は逆止弁であり、
圧縮機１と蒸発器４の間に設置されている。冷媒と冷凍
機油が分離するため、冷媒と冷凍機油が溶解している粘
度よりも冷媒単独の粘度は低くなる。そのため、圧縮機
１の停止中に冷媒単独の粘度は低いため流動性がよくな
り、圧縮機１内の摺動部の隙を通って、蒸発器４へ逆流
しようとする冷媒量が多くなり、結果として蒸発器４温
度が上昇し、冷凍装置の消費電力量が多くなる。そこ
で、圧縮機１と蒸発器４との間に逆止弁２０を設けるこ
とによって冷媒の逆流を抑制し、蒸発器４の温度上昇を
抑えることが可能となる。また、逆止弁２０の代わりに
同様の機能を有する逆流防止機構を設けてもよい。

【００３５】実施の形態１０．前記実施の形態では冷凍
機油６として、ハードアルキルベンゼン油６ｃの例を示
したが、低温流動性の優れたソフトアルキルベンゼン
油、ポリアルファオレフィン、パラフィン系鉱油、ナフ
テン系鉱油等の冷凍機油を単独または混合して使用して
も同様の効果が期待できる。

【００３６】実施の形態１１．前記実施の形態の冷凍機
油は、添加剤を用いなくても冷凍機油として要求される
性能を満たすが、酸化防止剤としてヒンダートフェノー
ル系、アミン系、硫黄系などのもので、例えば２，６−
ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４，４’−メ
チレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、
２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール）、トリメチルジハイドロキノン、ｐ，ｐ’−ジ
オクチルジフェニルアミン、３，７−ジオクチルフェノ
チアジン、アルキルフェノチアジン−１−カルボキシレ
ート、フェニール−２−ナフチルアミン、２，６−ジ−
ｔ−ブチル−２−ジメチル−ｐ−クレゾール、５−エチ
ル−１０，１０’−ジフェニールフェナザリン、アルキ
ルジサルファイドなどを０．２〜５重量％、極圧剤、摩
耗防止剤として、リン酸エステル、亜リン酸エステル、
アルキルまたはアリールフォスフォロチオネート、ハロ
ゲン化炭化水素、ハロゲン化カルボン酸、ジアルキルま
たはジアリールジチオリン酸金属塩、ジアルキルジチオ
カルバミン酸金属塩、油溶性硫化モリブデン含有化合物
などを１〜３０重量％、熱安定性向上剤として、エポキ
シ化合物を０．２〜５重量％、消泡剤として、ジメチル
ポリシロキサン、カルボン酸金属塩を０．００１〜０．
１重量％、等の添加剤を単独もしくは併用添加すること
により、さらに耐摩耗性、耐荷重性、熱安定性など冷凍
機油の性能を向上することができる。

【００３７】この冷媒圧縮機は、圧縮機組立時の水分管
理を従来のＣＦＣ１２冷媒用圧縮機と同等とすることが
できる。

【００３８】この冷蔵庫は、電気絶縁性及び吸湿性に優
れ、かつ圧縮機の油戻りがよい。

【００３９】この冷凍空調装置は、エステル油、ＰＡＧ
油に比べ体積抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水
分管理を従来のＣＦＣ１２冷媒を用いる冷凍空調装置と
同等とすることができる。

【００４０】またこの冷凍空調装置は、圧縮機組立時の
水分管理を従来のＣＦＣ１２冷媒用圧縮機と同等とする
ことができる。

【００４１】またこの冷凍空調装置は蒸発器内やヘッダ
ー内での油の低温流動性を確保し、蒸発器内壁面に付着
する油膜厚さをうすくし、熱交換率低下を防ぐことがで
き、相互溶解性のある油を用いた場合と同等の装置冷却
性能を出すことができる。

【００４２】またこの冷凍空調装置は相互溶解性のある
油を用いた場合に比べ、封入油量の１０〜２０重量％に
相当する冷媒量を減らすことができる。

【００４３】またこの冷凍空調装置はヘッダー内に多量
の油を溜めることなく確実に冷凍機油を圧縮機へ戻すこ
とができ、同時に、装置の負荷状況に応じて余剰冷媒を
溜めることができる。

【００４４】またこの冷凍空調装置は、圧縮機停止時に
高圧側から漏れたガスが吸入配管を伝わってヘッダー及
び蒸発器に到達し、蒸発器等の温度を上昇させてしまう
ことを防止し、装置の消費電力を低減できる。

【００４５】またこの冷凍空調装置は、キャピラリーチ
ューブが油によって閉塞することを防止でき、信頼性の
高い装置を構成することができる。

【００４６】

【発明の効果】この発明は次に記載する効果を奏する。
この発明の冷媒圧縮機は、冷媒としてＨＦＣ１３４ａを
使用するものにおいて、該圧縮機の部品に塗布する油ま
たは圧縮機組立時に使用する油として冷媒に相互溶解性
のない油を用いた構成にしたので、組立作業性が良く、
部品の取扱いが楽である。

【００４７】この冷蔵庫は、冷媒としてＨＦＣ１３４ａ
を使用し、圧縮機、蒸発器、アキュムレータを有する冷
凍サイクルにおいて、冷媒に相互溶解性がない油を用い
た前記圧縮機の潤滑油と、前記アキュムレータに下方か
ら挿入され、その上方に油戻し穴を有する前記圧縮機の
吸入配管とを備え、前記蒸発器出口側は前記アキュムレ
ータの上方側に接続される構成にしたので、電気絶縁性
及び吸湿性に優れ、かつ圧縮機への油戻りが良い信頼性
の高い冷蔵庫が得られる。

【００４８】この冷媒圧縮機は、冷媒としてＨＦＣ１３
４ａを使用するものにおいて、該圧縮機の冷凍機油とし
て、冷媒に相互溶解性がない油を用いる構成にしたの
で、電気絶縁性に優れた装置にすることができる。

【００４９】この冷媒圧縮機は、冷媒としてＨＦＣ１３
４ａを使用するものにおいて、該圧縮機の部品に塗布す
る油または圧縮機組立時に使用する油としてハードアル
キルベンゼン油を用いる構成にしたので、組立作業性が
良く、部品の取扱いが楽でありエステル油、ＰＡＧ油に
比べ吸湿性が少なくなり、水分管理を従来のＣＦＣ１２
冷媒を用いる冷凍空調装置と同等とすることができる。

【００５０】この冷凍空調装置は、装置の蒸発温度にお
ける油粘度が２０００ｃＳｔ以下となるような油を用い
る構成にしたので、蒸発器内やヘッダー内での油の低温
流動性を確保し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを薄
くして、熱交換率低下を防ぐことができ、相互溶解性の
ある油を用いた場合と同等の装置冷却性能を出すことが
できる。

【００５１】この冷凍空調装置は、圧縮機を高圧容器タ
イプのものを用いる構成にしたので、相互溶解性のある
油を用いた場合に比べ封入油量の１０〜２０重量％に相
当する冷媒量を減らすことができる。

【００５２】この冷凍空調装置は、ヘッダーでの冷媒流
れを上側から下側とし、下側配管の端部をヘッダー内に
挿入する構成にしたので、ヘッダー内に多量の油を溜め
ることなく確実に冷凍機油を圧縮機へ戻すことができ、
同時に、装置の負荷状況に応じて、余剰冷媒を溜めるこ
とができる。

【００５３】この冷凍空調装置は、蒸発器と圧縮機の間
に、圧縮機から蒸発器側への逆流防止機構を設ける構成
にしたので、圧縮機停止時に高圧側から漏れたガスが吸
入配管を伝わってヘッダー及び蒸発器に到達し、蒸発器
等の温度を上昇させてしまうことを防止し、装置の消費
電力を低減できる。

【００５４】この冷凍空調装置は、装置使用周囲温度に
おける油粘度が２００ｃＳｔ以下となるような油を用い
る構成にしたので、キャピラリーチューブが油によって
閉塞することを防止でき、信頼性の高い装置を構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態による冷媒圧縮機を
用いた冷凍装置の構成図である。

【図２】 ハードアルキルベンゼン油の油粘度と蒸発器
到達温度の関係を示す図である。

【図３】 この発明の他の実施の形態による冷蔵庫の冷
媒回路図である。

【図４】 この発明の他の実施の形態による冷蔵庫の冷
媒回路の部分詳細図である。

【図５】 この発明の他の実施の形態による冷凍空調装
置の構成図である。

【図６】 この発明の他の実施の形態による冷凍空調装
置の油戻り時間と使用周囲温度における油動粘度の関係
図である。

【図７】 この発明の他の実施の形態による冷凍空調装
置の冷凍室温度と蒸発温度における油動粘度の関係図で
ある。

【図８】 従来の冷媒圧縮機を用いた冷凍装置の構成図
である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、４ 蒸発器、５ アキュムレータ、６ 潤
滑油、６ｃ ハードアルキルベンゼン油、６ｄ 低粘度
ハードアルキルベンゼン油、７ 吸入配管、８油戻し
穴、１１ 密閉容器、１２ 電動機、１３ 絶縁被膜電
線、１６ シリンダ、１７ 軸受、１８ 冷媒、１９
油だめ。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の冷媒圧縮機
は、冷媒としてハイドロフルオロカーボンを主成分とす
る冷媒を使用し、圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油とし
て、冷媒回路の液部分において、液冷媒と油が相互溶解
性がなく二層分離状態となり、潤滑油は冷媒回路のしぼ
り部を流動する低い粘度であって、この油の比重が冷媒
より軽い油を用い、この油が圧縮機から流出した場合、
冷媒とともに冷媒回路を循環する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】請求項２の冷媒圧縮機は、潤滑油が圧縮機
より多量に流出したとき所定時間で圧縮機に戻す流動性
のある低い粘度である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】請求項３の冷媒圧縮機は、ハイドロフルオ
ロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、この冷媒に二
層分離状態となり、装置の使用周囲温度における油粘度
が２００ｃＳｔ以下となるような潤滑油を用いる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項４の冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮
器、蒸発器、アキュムレータを配管にて接続して構成さ
れる冷媒回路内を循環して使用されるハイドロフルオロ
カーボンを主成分とする冷媒と、冷媒であるハイドロフ
ルオロカーボンと相互溶解性がなく、かつ粘度が低く冷
媒よりも比重の軽い油であって、圧縮機のしゅう動部品
の潤滑に使用される圧縮機内に貯留される潤滑油と、上
方側を前記蒸発器の出口側に接続されるアキュムレータ
内部に下方側から上方側へ挿入された圧縮機吸入側に接
続されるサクションパイプと、サクションパイプのアキ
ュムレータの内部に突出した上部の位置に設けられたパ
イプ開口部とアキュムレータの底部との間に形成され
る、潤滑油と冷媒が二層分離状態にて貯留するアキュム
レータ下部の冷媒液だめ部と、アキュムレータと圧縮機
の間に設けられ圧縮機から蒸発器側への逆流を防止する
逆流防止機構とより構成される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】請求項５の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、蒸
発器、アキュムレータを配管にて接続して構成される冷
媒回路内を循環して使用されるハイドロフルオロカーボ
ンを主成分とする冷媒と、冷媒であるハイドロフルオロ
カーボンと相互溶解性がなく、かつ粘度が低く冷媒より
も比重の軽い油であって、圧縮機のしゅう動部品の潤滑
に使用される圧縮機内に貯留される潤滑油と、上方側を
前記蒸発器の出口側に接続されるアキュムレータ内部に
下方側から上方側へ挿入された圧縮機吸入側に接続され
るサクションパイプと、サクションパイプのアキュムレ
ータの内部に突出した上部の位置に設けられたパイプ開
口部とアキュムレータの底部との間に形成される、潤滑
油と冷媒が二層分離状態にて貯留するアキュムレータ下
部の冷媒液だめ部と、アキュムレータと蒸発器の間に設
けられた逆流防止機構とより構成される冷凍空調装置を
使用する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】請求項６の冷凍空調装置は、ハイドロフル
オロカーボンを主成分とする冷媒を用い、潤滑油は冷媒
と相互溶解性がなく、かつ粘度が低く冷媒より比重が軽
いものを圧縮機の密閉容器内に封入し、蒸発器と圧縮機
の間に逆流防止機構を設ける。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】請求項７の冷凍空調装置は、装置の蒸発温
度における潤滑油粘度が２０００ｃＳｔ以下となるよう
な油を用いる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】請求項８の冷凍空調装置は、装置の使用周
囲温度における潤滑油粘度が２００ｃＳｔ以下となるよ
うな油を用いる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】請求項９の冷凍空調装置は、装置に用いる
圧縮機として高圧容器タイプのものを用いる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】

【発明の効果】請求項１に係るこの冷媒圧縮機は、冷媒
としてハイドロフルオロカーボンを主成分とする液冷媒
を使用し、冷媒圧縮機の潤滑油と液冷媒とが相互溶解性
がなく二層分離状態となり、かつ潤滑油は粘度が低く比
重が冷媒より軽い構成にし、塩素を含まないフロンが使
用でき、かつ性能が良い装置が得られるとともに、従来
例のポリエーテルのように相互溶解性のある油を使用し
ないので、電気絶縁性がよく、吸湿性が少なく、取り扱
いが容易でかつ流出した油がしぼり部を流動して確実に
戻るという信頼性の高い圧縮機が得られる。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】請求項２に係るこの冷媒圧縮機は、流動性
のある低い粘度の潤滑油を使用したので、大量に流出し
ても、確実に圧縮機に戻り、信頼性の高い運転が行え
る。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】請求項３に係るこの冷媒圧縮機は、装置の
使用周囲温度における油粘度が２００ｃＳｔ以下となる
ようにしたので、配管が油によって閉塞することを防止
でき、信頼性の高い装置を得ることができる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】請求項４に係るこの冷凍空調装置は、冷媒
としてハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を
使用し、潤滑油は冷媒と相互溶解性がなく、かつ粘度が
低く比重が冷媒より軽い構成にし、アキュムレータに下
方側から上方側へ挿入されたサクションパイプの上部開
口部と前記アキュムレータの底部との間に形成される液
だめ部に液冷媒及び潤滑油を貯留するように、冷媒と潤
滑油を上から下へ流すようにしたので、体積抵抗率が向
上し、吸湿性が少なくなり、水分管理が容易で、油が流
出しても圧縮機への油の戻りがよいとともに、装置の負
荷状況に応じて余剰冷媒を貯めることができるという信
頼性が高く使い勝手のよい装置が得られる。さらにまた
逆流防止機構により効率的な装置が得られる。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】請求項５に係るこの冷蔵庫は、冷媒として
ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用
し、潤滑油は冷媒と相互溶解性がなく粘度が低く比重が
冷媒より軽い構成にし、アキュムレータに下方側から上
方側へ挿入させたサクションパイプの上部開口部と前記
アキュムレータの底部との間に形成される液だめ部に液
冷媒及び潤滑油を貯留するようにし冷媒と潤滑油を上か
ら下へ流すようにし、かつ逆流防止機構を設けたので、
電気絶縁性及び吸湿性が優れ、かつ圧縮機への油戻り性
がよい、信頼性の高いものが得られる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】請求項６に係るこの冷媒空調装置は、圧縮
機のハウジングに貯えられる潤滑油として非相溶で粘度
が低く比重が冷媒より軽いものを用いる構成にし、圧縮
機と蒸発器との間に逆流防止機構を設けたので、組立性
がよく、部品の取り扱いが楽で、かつ油が確実に戻ると
いう効率が良く信頼性の高い装置が得られる。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】請求項７に係るこの冷凍空調装置は、装置
の蒸発温度における粘度が２０００ｃＳｔ以下となるよ
うにしたので、蒸発器内での油の低温流動性を確保し、
蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを薄くして、熱交換率
低下を防ぐことができ、相互溶解性のある油を用いた場
合と同等の装置冷却性能を出すことができる。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】請求項８に係るこの冷凍空調装置は、装置
の使用周囲温度における粘度が２００ｃＳｔ以下となる
ようにしたので、配管が油によって閉塞することを防止
でき、信頼性の高い装置を構成することができる。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】請求項９に係るこの冷凍空調装置は、高圧
容器タイプのものにしたので、相互溶解性のある油を用
いた場合に比べて、封入油量の１０〜２０重量％に相当
する冷媒量を減らすことができ、安価な装置が得られ
る。

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｃ１０Ｎ 20:02 30:00 40:30 (72)発明者 丸山 等 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内 (72)発明者 増田 昇 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内 (72)発明者 小笠原 忍 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内 (72)発明者 隅田 嘉裕 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内 (72)発明者 外山 悟 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒としてＨＦＣ１３４ａを使用する冷
   媒圧縮機において、該圧縮機の部品に塗布する油または
   圧縮機組立時に使用する油として冷媒と油が二相分離状
   態となり相互溶解性のない油を用いたことを特徴とする
   冷媒圧縮機。
2. 【請求項２】 冷媒としてＨＦＣ１３４ａを使用し、圧
   縮機、蒸発器、アキュムレータを有する冷凍サイクルに
   おいて、冷媒に相互溶解性がない油を用いた前記圧縮機
   の潤滑油と、前記アキュムレータに下方から挿入され、
   その上方に油戻し穴を有する前記圧縮機の吸入配管とを
   備え、前記蒸発器出口側は前記アキュムレータの上方側
   に接続されたことを特徴とする冷蔵庫。
3. 【請求項３】 冷媒としてハイドロフルオロカーボンを
   主成分とするものを使用する冷凍空調装置において、冷
   媒回路内の液部分において、冷媒と油が二相分離状態と
   なり、相互溶解性がない油を圧縮機の冷凍機油として用
   いたことを特徴とする冷凍空調装置。
4. 【請求項４】 冷媒としてハイドロフルオロカーボンを
   主成分とするものを使用する冷凍空調装置において、圧
   縮機の部品に塗布する油や圧縮機組立時に使用する油等
   のプロセス油としてアルキルベンゼンまたはポリアルフ
   ァオレフィンを用いたことを特徴とする冷凍空調装置。
5. 【請求項５】 冷媒としてハイドロフルオロカーボンを
   主成分とするものを使用する冷凍空調装置において、装
   置の蒸発温度における、油粘度が２０００ｃＳｔ以下と
   なるような油を冷凍機油として用いたことを特徴とする
   請求項３記載の冷凍空調装置。
6. 【請求項６】 冷媒としてハイドロフルオロカーボンを
   主成分とするものを使用する冷凍空調装置において、圧
   縮機を高圧容器タイプのものとしたことを特徴とする請
   求項３記載の冷凍空調装置。
7. 【請求項７】 冷蔵庫等に設けられたヘッダーでの冷媒
   流れを上側から下側とし、下側配管の端部をヘッダー内
   に挿入したことを特徴とする請求項３記載の冷凍空調装
   置。
8. 【請求項８】 蒸発器と圧縮機の間に、圧縮機から蒸発
   器側への逆流防止機構を設けたことを特徴とする請求項
   ３記載の冷凍空調装置。
9. 【請求項９】 冷媒としてハイドロフルオロカーボンを
   主成分とするものを使用する冷凍空調装置において、装
   置の使用周囲温度において油粘度が２００ｃＳｔ以下と
   なるような油を冷凍機油として用いたことを特徴とする
   請求項３記載の冷凍空調装置。