JPH1037881A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地球環境に優しい冷媒と、その冷媒と相溶性
及び潤滑性を備えた冷凍機油を用いて、従来のＲ２２用
コンプレッサを大幅に設計変更することなく対応を図
る。 【解決手段】 冷媒に、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４１０Ａ，Ｒ
４１０Ｂを用いる。一方、冷凍機油としては、ヒンダー
ド構造を持つ多価アルコールと、分子中の炭素数が５〜
１０であり炭素鎖に分岐構造を持つ脂肪酸とが水を分離
して縮合生成されたポリオールエステルの分子構造を持
つと共に、絶対粘度が１００℃において５．７ｃＰ以
上、使用冷媒と冷凍機油との低温側二層分離温度の最高
値が−２０℃以上で、かつ、使用冷媒：冷凍機油＝９：
１（ｗｔ）の比率における低温側二層分離温度が０℃以
下の条件とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地球環境に優し
い冷媒を用いたロータリコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置や冷凍機等のロー
タリコンプレッサには、無害、無臭、取扱いが容易な所
からＲ２２等のＨＣＦＣ系冷媒が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｒ２２等のＨＣＦＣ系
冷媒は、分子中に塩素を含むため、オゾン層を破壊して
地球環境に悪影響を与えるといわれており、将来的には
準備期間を設けて全面使用禁止となる。そのために、代
替冷媒及びその代替冷媒に対応した機器の開発が急務と
なっている。

【０００４】代替冷媒としては、塩素を含まずオゾン層
を破壊しないＨＦＣ系冷媒を単一又は混合して使用する
ものが有力候補となっている。

【０００５】ところが、ＨＣＦ系冷媒は、Ｒ２２用のコ
ンプレッサに使用されている冷凍機油と相溶せず、ＨＣ
Ｆ系冷媒と相溶性のある冷凍機油が求められる。

【０００６】現在、Ｒ２２用のコンプレッサに使用され
ている冷凍機油としてはＶＧ５６の鉱物油が広く使われ
ている。ＶＧ５６の鉱物油の一例の、特性を図８に示
す。また、このＶＧ５６の鉱物油とＲ２２との相溶性の
程度を表すため、冷媒と油の相溶性の指標として一般的
な、低温側二層分離温度曲線（ＪＩＳ Ｋ ２２１１の
方法により測定）を図９に示す。（以下「低温側二層分
離温度」は「ＬＣＳＴ」と略記する。なお、図９におい
て、横軸は、冷媒に対する冷凍機油の封入割合を示し、
例えば、１０％は冷媒の９に対し冷凍機油が１となる
９：１の割合を、また、２０％は８：２の割合をそれぞ
れに示す。

【０００７】冷凍機油は機器内で冷媒と相溶して存在し
その役割を果たす。従って、代替冷媒に対応する冷凍機
油は、対象冷媒との組合せとして、従来の冷媒Ｒ２２と
ＶＧ５６の鉱物油との組合せと同等以上の役割をはたす
よう選定されることが望まれる。

【０００８】そこで、この発明は、代替冷媒と、相溶性
のある冷凍機油とにより大幅な設計変更することなく優
れた性能、信頼性が得られるロータリコンプレッサを提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、冷媒に、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４１０Ａ，
Ｒ４１０Ｂを用いると共に、冷凍機油を内蔵したロータ
リコンプレッサにおいて、前記冷凍機油は、ヒンダード
構造を持つ多価アルコールと、分子中の炭素数が５〜１
０であり炭素鎖に分岐構造を持つ脂肪酸とが縮合生成さ
れたポリオールエステルの分子構造を持つと共に、絶対
粘度が１００℃において５．７ｃＰ以上、使用冷媒と冷
凍機油との低温側二層分離温度の最高値が−２０℃以上
で、かつ、使用冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗｔ）の比率
における低温側二層分離温度が０℃以下であることを特
徴とする。

【００１０】そして、好ましい実施形態として、ヒンダ
ード構造を持つ多価アルコールとしては、ペンタエリス
リトールがある。

【００１１】かかるロータリコンプレッサによれば、冷
媒にＲ４０７Ｃを用いると共に、冷凍機油に、ヒンダー
ド構造を持つ多価アルコールと、分子中の炭素数が５〜
１０であり、炭素鎖に分岐構造を持つ脂肪酸とが水を分
離して縮合生成されたポリオールエステルを用いる。そ
して、絶対粘度が１００℃において５．７ｃＰ以上、使
用冷媒と冷凍機油との低温側二層分離温度の最高値が−
２０℃以上で、かつ、使用冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗ
ｔ）の比率における低温側二層分離温度が０℃以下の条
件とする一方、Ｒ２２用のコンプレッサの仕様変更は一
切行なわず運転を行なった。

【００１２】なお、軸受部には、電極を埋め込み運転中
の金属接触を検出し潤滑状態の判断を行なった所、従来
の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等以上に
良好であった。

【００１３】また、冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油を組
合せた従来例と、運転中の油量を比較評価したが、従来
例に比べても油量が下回ることがなく、十分に油戻りが
あることが確認できた。

【００１４】次に、冷凍機油を前記と同一条件とし、冷
媒にＲ４１０Ａ，Ｒ４１０Ｂを用いる一方、Ｒ２２用の
ロータリコンプレッサのシリンダの高さのみ変更して排
除容積を適正化し、その他の変更は一切行なわず、運転
を行なった。

【００１５】なお、軸受部には、電極を埋め込み運転中
の金属接触を検出し潤滑状態の判断を行なった所、従来
の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等以上に
良好であった。

【００１６】また、冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油を組
合せた従来例と、運転中の油量を比較評価したが、従来
例に比べても油量が下回ることがなく、十分に油戻りが
あることが確認できた。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６の図面を参照
しながらこの発明の実施の形態を具体的に説明する。

【００１８】図１において、１はロータリコンプレッサ
３の密閉ケースを示しており、密閉ケース１内には、電
動機部５と圧縮機構部７がそれぞれ設けられている。電
動機部５は、密閉ケース１の内壁面に固着されたステー
タ９と、シャフト１１に固着されたロータ１３とからな
り、ステータ９に電流が流れることで、ロータ１３を介
してシャフト１１に回転動力が与えられるようになる。

【００１９】圧縮機構部７は、密閉ケース１の内壁面に
固着されたシリンダ１７と、シリンダ１７内に配置され
たローラ１９とから成り、ローラ１９には前記シャフト
１１が貫通している。

【００２０】シャフト１１はメインベアリング２１とサ
ブベアリング２３とによって回転自在に両端支持されて
いる。シャフト１１には、シリンダ１７に対応する部分
に偏心した偏心軸部２５が設けられている。偏心軸部２
５には、シリンダ１７内に配置された前記ローラ１９が
嵌合し、ローラ１９は、偏心軸部２５の回転により偏心
回転が与えられるようになる。

【００２１】メインベアリング２１とサブベアリング２
３には、取入口が密閉ケース１内に臨む吐出管２７と連
通し合う吐出ポート２９が、また、シリンダ１７には、
冷媒を取入れる吸込管３１と接続連通し合う吸入ポート
３３と、前記ローラ１９の外周面と背圧又はばね等によ
る付勢手段３５によって常時接触し合うブレード３７と
が設けられ、ローラ１９及びブレード３７とにより圧縮
室３９が作られるようになっている。

【００２２】吐出ポート２９には開閉弁４１が設けられ
ると共に、吐出ポート２９は、マフラー室４９によって
取囲まれ、密閉ケース１内と連通している。

【００２３】冷媒には、ＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０Ａ
（Ｒ３２とＲ１２５の２種混合冷媒、混合比５０：５０
ｗｔ％）あるいは、Ｒ４１０Ｂ（Ｒ３２とＲ１２５の２
種混合冷媒、混合比４５：５５ｗｔ％），あるいは、Ｒ
４０７Ｃ（Ｒ３２とＲ１２５とＲ１３４ａの３種混合冷
媒、混合比２３：２５：５２ｗｔ％）が用いられてい
る。

【００２４】メインベアリング２１及びサブベアリング
２３と偏心軸部２５の外周面には給油ポンプ４３により
密閉ケース１の底部に設けられた冷凍機油４５が潤滑給
油路４７を介して供給されるようになっている。

【００２５】冷凍機油４５は、ヒンダード構造を持つ多
価アルコールと、分子中の炭素数が５〜１０であり炭素
鎖に分岐構造を持つ脂肪酸とが水を分離して縮合生成さ
れたポリオールエステルの分子構造を持つと共に、絶対
粘度が１００℃において５．７ｃＰ以上、使用冷媒と冷
凍機油との低温側二層分離温度の最高値が−２０℃以上
で、かつ、使用冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗｔ）の比率
における低温側二層分離温度が０℃以下となっている。

【００２６】この点について具体的に説明する。

【００２７】まず、ポリオールエステル油であるが、こ
の、ポリオールエステル油は、原料の多価アルコールと
脂肪酸とがエステル結合した分子構造を持ち、ＨＦＣ系
冷媒と相溶性を有する。現在は、原料の入手性やコス
ト、安定性、合成し易さ等から多価アルコールとして
は、ヒンダード構造（−ＯＨ基から２番目の炭素原子、
すなわち、β位の炭素原子が水素原子と結合をもたない
構造、アルコールとして安定性に優れる）であるネオペ
ンチルグリコール，トリメチロールプロパン，ペンタエ
リスリトールが有力であり、特にペンタエリスリトール
が最有力となっている。

【００２８】また、脂肪酸としては、分子中の炭素数が
５〜１０であり、炭素鎖が分岐構造（エステル結合とな
ったとき結合部の耐加水分解性が優れる）のものが最有
力となっている。

【００２９】次に、絶対粘度が１００℃において５．７
ｃＰ以上、使用冷媒と冷凍機油との低温側二層分離温度
の最高値が−２０℃以上で、かつ、使用冷媒：冷凍機油
＝９：１（ｗｔ）の比率における低温側二層分離温度が
０℃以下となっていることについて具体的に説明する。

【００３０】まず、代替冷媒と、対応冷凍機油が従来の
冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せで得られる場合
と同等以上の役割を果すために必要な特性を検討した
所、次の通りである。

【００３１】まず、潤滑性について、軸受けでの流体潤
滑は、軸−軸受け間に油の粘性によって十分な厚さの油
膜が形成され両部材を非接触の状態に保つことでなされ
る。従ってその潤滑状態は、支えるべきガス負荷および
油膜形成に必要な粘度に依存する。ジャーナル軸受け理
論によると、軸受け半径ｒ，軸半径すきまｃ，絶対粘度
η，回転数Ｎ，軸受面圧ｐとすると、ゾンマーフェルト
数Ｓは式１）の様に定義される。

【００３２】 Ｓ＝（ｒ／ｃ）² ・η・Ｎ／ｐ …１） また、同理論によると、油膜厚さはゾンマーフェルト数
Ｓに対し正の依存性がある（ゾンマーフェルト数が大き
くなると油膜厚さも厚くなる）。

【００３３】ここで、式１）より、同一の設計の軸受け
では、軸受け半径ｒ，軸半径すきまｃが定数であり、ま
た、軸受けの潤滑面積が一定のため軸受け面圧ｐは荷重
Ｗに比例する。従ってゾンマーフェルト数Ｓは式２）の
ようになる。

【００３４】 Ｓ∝η・Ｎ／Ｗ …２） 次に、負荷の大きさについて、まず、Ｒ４０７Ｃは、従
来のＲ２２と冷媒物性が比較的近いことを特徴とする
が、同一温度での圧力が約１．１倍（ＮＩＳＴ ＲＥＦ
ＰＲＯＰ Ｖ．４による）である。従って、同一条件
（同一凝縮温度、同一蒸発温度、同一回転数）でのガス
圧縮負荷も約１．１倍となる（吐出圧力Ｐｄ、吸い込み
圧力Ｐｓがそれぞれ約１．１倍になるので、冷媒ガスの
圧力をＰｓからＰｄまで昇圧するために発生するガス圧
縮負荷も約１．１倍）。このために、従来のロータリコ
ンプレッサを変更せずに、同一回転数で油膜厚さを、従
来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せの場合と同
等に保つには、粘度を１．１倍にすればよいことがわか
る。

【００３５】次にＲ４１０ＡとＲ４１０Ｂの場合である
が、Ｒ４１０Ｂは冷媒物性がＲ４１０Ａと非常に近いの
で、ここではＲ４１０Ａを例にとって説明する。Ｒ４１
０Ａは、従来のＲ２２と物性が異なる。まず、圧力がＲ
２２の約１．６倍（ＮＩＳＴＲＥＦＰＲＯＰ Ｖ．４に
よる）である。このため、そのままではガス圧縮負荷が
約１．６倍となってしまう。しかしまたＲ４１０Ａは冷
凍能力が高いので、Ｒ２２と同能力のコンプレッサとす
るには圧縮室の排除容積がＲ２２の約０．７倍（ＮＩＳ
Ｔ ＲＥＦＰＲＯＰ Ｖ．４による）でよい。従って、
排除容積の縮小の仕方によっては、コンプレッサの大幅
な設計変更をせずに、ガス圧縮負荷を、Ｒ２２の１．６
×０．７＝１．１倍程度まで少なくできる可能性があ
る。このことについて以下に説明する。

【００３６】ロータリコンプレッサの場合、Ｒ４１０Ａ
用対応として排除容積を０．７倍に変更するには、Ｒ２
２用コンプレッサの、シリンダの内径を変更するか、ロ
ーラー外径を変更するか、シリンダ高さを変更すること
となる。但し、シリンダ内径をＲ２２用コンプレッサよ
り大きくすること、およびローラー外径をＲ２２用コン
プレッサより小さくすることは、ブレード３７の移動距
離を大きくすることにつながり、ブレード３７側面の摩
耗を促進するなどブレード３７の信頼性が悪化するので
好ましくない。従って、排除容積を０．７倍に小さくす
るには、シリンダ内径をＲ２２用コンプレッサより小さ
くするか、ローラー外径をＲ２２用コンプレッサより大
きくするか、シリンダ高さをＲ２２用コンプレッサより
小さくすることで排除容積を調節することとなる。

【００３７】次に、排除容積変更の仕方と、ガス圧縮負
荷の多少の関係を検討する。まず、ガス圧縮負荷は、ガ
ス圧力に抗して圧縮を行う面積に比例し、従ってローラ
ー外周の面積に比例する。このことから、ローラー外径
Ｒ_r 、シリンダ内径Ｒ_c （図２参照）、シリンダ高さｔ
（図１参照）、排除容積Ｖ、ガス圧縮負荷Ｆとすると、
次式が成立する。

【００３８】

【数１】 Ｆ∝（ローラー外周の面積）＝２πＲ_r ・ｔ …３） また、排除容積は次式で与えられる。

【００３９】 Ｖ＝（πＲ_c ² −πＲ_r ² ）・ｔ …４） 排除容積をＲ２２コンプレッサの０．７倍にする場合
に、まず、ローラー外径Ｒ_r を一定値に固定しシリンダ
内径Ｒ_c とシリンダ高さｔを変数と見なし、これらの値
を小さくして排除容積の変更を行う場合を考える。３）
式をみると、ガス圧縮負荷Ｆはｔを小さくした場合のみ
減少するので、Ｒ_c はＲ２２の値から変更せずｔを小さ
くする方法が好ましいことがわかる。

【００４０】そこで、次に、シリンダ内径Ｒ_c をＲ２２
用コンプレッサの値に固定することとし、ローラー外径
Ｒ_r とシリンダ高さｔを変数として排除容積をＲ２２の
０．７倍とする場合を考える。４）式＝（Ｒ２２用コン
プレッサの排除容積の０．７倍）＝定数であるので、
４）式によってＲ_r とｔは相関づけられており独立変数
ではない。従って４）式を３）式に代入しｔを消去する
ことで次式を得る。

【００４１】

【数２】 Ｆ∝（Ｒ_r ／Ｒ_c ）² ／｛１−（Ｒ_r ／Ｒ_c ）² …５） ５）式はＲ_r に対し単調増加関数である。つまり、ガス
圧縮負荷はローラー外径Ｒ_r が小さいほど減少する。Ｒ
_r を小さくするということは、４）式＝定数である今の
場合は、ｔを小さくするということである。この場合も
結局、シリンダ高さｔを小さくすることが望ましい。

【００４２】以上の検討より、Ｒ２２用ロータリコンプ
レッサの排除容積をＲ４１０Ａ用に変更する際、ガス圧
縮負荷を小さくするにはシリンダ高さを小さくすること
が望ましい。

【００４３】以上の検討より、Ｒ２２用ロータリコンプ
レッサの排除容積をＲ４１０Ａ用に変更する際には、ガ
ス圧縮負荷を小さくするにはシリンダ高さｔを小さくす
ることが望ましいことがわかる。排除容積をシリンダ高
さｔのみの変更で調節する場合、４）式よりガス圧縮負
荷はシリンダ高さｔに比例するので、ガス圧縮負荷はＲ
２２用コンプレッサの１．６×０．７＝１．１倍とな
る。つまり、上記の考察より、ガス圧縮負荷を最小でＲ
２２の約１．１倍程度とした際には、大幅な設計変更を
しないで済む。

【００４４】このように、結果的にＲ４０７Ｃの場合と
同じように、Ｒ４１０Ａを用いた場合でも、コンプレッ
サの大幅な設計変更をせずに同一回転数で油膜厚さを、
従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せの場合と
同等に保つには、粘度を１．１倍にすればよい。

【００４５】ところで、コンプレッサ運転中の冷凍機油
は、温度の上昇により粘度が低下している。ここで、運
転中の軸受け部の温度を測定したところ、従来の冷媒Ｒ
２２及び本発明の冷媒Ｒ４０７Ｃ，Ｒ４１０Ａのいずれ
の場合も、代表的な条件（ＡＳＨＲＡＥ条件、６０Ｈｚ
運転）で、軸受け温度が約１００±１０℃であった。従
って、軸受け部で油膜形成する冷凍機油の粘度はこの温
度の値である。よって、軸受けの潤滑油膜厚さを、従来
の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等以上に
保つには、１００℃における従来のＶＧ５６の鉱物油の
絶対粘度５．２ｃＰの１．１倍、つまり５．７ｃＰ以上
の絶対粘度を持つ冷凍機油であることが好適である。

【００４６】但し、上記で導出した好適条件は、冷媒と
冷凍機油の相溶性が従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物
油の組合せと同程度で冷媒希釈による粘度低下が同等レ
ベルと考えられる範囲でのみ適用できる。このことにつ
いて以下に説明する。

【００４７】コンプレッサ運転中の冷凍機油は、冷媒の
溶け込みによる希釈によっても粘度が低下している。冷
媒と冷凍機油の相溶性の違いによって軸受けの潤滑がど
のように影響するかを、コンプレッサ軸受けでの運転
中、金属接触量評価法で評価した。金属接触量評価法
は、軸受けに電極を埋め込み、運転中の軸−軸受けの油
膜切れ、つまり直接接触による導通を電気的に検出する
方法である。この方法により、Ｒ４０７Ｃ、およびＲ４
１０Ａと、適合候補油の軸受け潤滑状態を評価した。運
転状態は、コンプレッサをエアコン搭載、暖房条件（室
内気温２７℃一定、室外気温０℃一定、コンプレッサ運
転周波数−暖房定格周波数）で行った。これらのデータ
の内１００℃の絶対粘度が５．７ｃＰ以上の油（ポリオ
ールエステル油以外の油も含む）のものを、冷媒との相
溶性の指標として一般的な、低温側二層分離温度の最高
値を用いて整理した結果を図５に示す。図５より、低温
側二層分離温度の最高値が−２０℃以下の場合では軸受
けで接触が起こっていることがわかる。このことから、
低温側二層分離温度の最高値が−２０℃以下となり、冷
媒との相溶性が従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油
（低温側二層分離温度最高値が＋５℃）に比べて良すぎ
る場合は、軸受けで油膜を形成する冷凍機油の粘度に対
する冷媒希釈の影響が従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱
物油の組合せに比べて大きくなり、上記で導いた条件を
満たしても軸受けで十分な油膜を形成する粘度を保てな
いと考えられる。従って、軸受けで、従来の冷媒Ｒ２２
とＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等の潤滑性を維持する
には１００℃の絶対粘度が５．７ｃＰ以上であると同時
に冷媒との低温側二層分離温度の最高値が−２０℃以上
であることが冷凍機油４５として好適となる。

【００４８】次に、冷凍機油の油戻り性について、冷媒
と油の相溶性はあまり悪くても不適である。冷凍機油は
冷凍サイクル内を循環するため、蒸発器からコンプレッ
サに戻ってくるためには、冷媒とある程度相溶性が良い
こともまた必要であるからである。従来の冷媒Ｒ２２と
ＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等の油戻り性を確保する
には、蒸発器内の条件、すなわち多量の冷媒中に少量の
油が溶け込んだ状態での相溶性が従来の冷媒Ｒ２２とＶ
Ｇ５６の鉱物油の組合せと同等以上に良好であることが
好適である。従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油を組
合せた相溶性の指標を示す図９を参照すると、冷媒と冷
凍機油が９：１（ｗｔ）という冷媒リッチな比率で混合
された場合の低温側二層分離温度が０℃となっている。
Ｒ４０７Ｃ，Ｒ４１０Ａ，Ｂと冷凍機油の組合せの場合
に従来と同等以上の油戻り性を確保するためには、冷媒
と冷凍機油が９：１（ｗｔ）の比率の低温側二層分離温
度が従来と同等の０℃以下であることが好適である。

【００４９】このように構成されたロータリコンプレッ
サにおいて、冷媒にＲ４０７Ｃを用いると共に、冷凍機
油４５に、多価アルコールとしてペンタエリストール，
脂肪酸として炭素数８で炭素鎖が１つのエチル（Ｃ２Ｈ
５−）基分岐をもつものと、炭素数９で炭素鎖が３つの
メチル（ＣＨ３−）基分岐を持つものを化学的に混合し
て水を分離し縮合生成した形のポリオールエステルであ
り、図３のような物性を持たせたポリオールエステル油
を用いコンプレッサ内に内蔵した。また、Ｒ２２用コン
プレッサからの仕様変更は、一切行なわず運転した。

【００５０】なお、軸受部には、電極を埋め込み運転中
の金属接触を検出し潤滑状態の判断を行なった所、図５
●印に示す如く、従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油
の組合せ、すなわち○印と同等以上に良好であった。

【００５１】また、冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油を組
合せた従来例と、運転中の油量を比較評価したが、従来
例に比べても油量が下回ることがなく、十分に油戻りが
あることが確認できた。

【００５２】次に、冷媒にＲ４１０Ａ，４１０Ｂを用い
ると共に、冷凍機油４５に、多価アルコールとしてペン
タエリストール，脂肪酸として、炭素数８で炭素鎖が１
つのエチル（Ｃ２Ｈ５−）基分岐を持つものと、炭素数
９で炭素鎖が３つのメチル（ＣＨ３−）基分岐を持つも
のを化学的に混合して水を分離し縮合生成した形のポリ
オールエステルであり、図４に示すような物性を持たせ
たポリオールエステルをコンプレッサに内蔵した。ま
た、Ｒ２２用コンプレッサの仕様は、シリンダの高さｔ
の変更にとどめ、排除容積を適正化して運転を行った。

【００５３】なお、軸受部には、電極を埋め込み運転中
の金属接触を検出し潤滑状態の判断を行なった所、図５
□印に示す如く、従来の冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油
の組合せ、すなわち○印と同等以上に良好であった。

【００５４】また、冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油を組
合せた従来例と、運転中の油量を比較評価したが、従来
例に比べても油量が下回ることがなく、十分に油戻りが
あることが確認できた。

【００５５】ちなみに、図６に示す如く、冷媒に４１０
Ａ，冷凍機油４５にポリオールエステル油を用いると共
に、ポリオールエステル油の１００℃における絶対粘度
を４．５ｃＰ，低温側二層分離温度の最大値−２８℃，
冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗｔ）の比率の低温側二層分
離温度が−４２℃とし、１００℃粘度と、低温側二層分
離温度の最大値の条件を満していない状態で実験を行っ
た所、図５△印に示す如く軸受けでの油膜形成が不十分
となることがわかった。

【００５６】また、図７に示すごとく、冷媒にＲ４１０
Ａ、冷凍機油４５にポリオールエステル油を用いると共
に、ポリオールエステル油の、１００℃の絶対粘度を９
ｃＰ、冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗｔ）の比率の低温側
二層分離温度の最大値＋１２℃とし、冷媒：油＝９：１
（ｗｔ）の比率の低温側二層分離温度の条件を満たして
いない状態で試験を行ったところ、運転中の油量を比較
評価したが２４時間後の油の戻り性が従来に比べて不十
分となることがわかった。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したようにこの発明のロータ
リコンプレッサの冷凍機油は、ＨＦＣ系冷媒となるＲ４
０７Ｃ又はＲ４１０Ａ，Ｒ４１０Ｂと相溶性を有するた
め、十分な油戻りが得られた。また、潤滑状態も従来の
冷媒Ｒ２２とＶＧ５６の鉱物油の組合せと同等以上の良
好な結果が得られた。しかも、従来のＲ２２用のコンプ
レッサを大幅に設計変更することなく、冷媒とその冷凍
機油の入れ換えのみで、オゾン層を破壊するといわれる
地球環境問題に対する対応が可能になると共に、優れた
性能、信頼性が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるロータリコンプレッサの概要
切断面図。

【図２】シリンダの切断面図。

【図３】この発明にかかる冷凍機油の第１の実施形態の
物性値を示した説明図。

【図４】この発明にかかる冷凍機油の第２の実施形態の
物性値を示した説明図。

【図５】低温側二層分離温度の最大値と軸受接触量の関
係を示した説明図。

【図６】この発明にかかる冷凍機油において、１００℃
絶対粘度及び低温側二層分離温度の最大値をかえた比較
例の冷凍機油の物性値を示した説明図。

【図７】１００℃絶対粘度及び低温側二層分離温度の最
大値をかえた比較例の冷凍機油の物性値を示した説明
図。

【図８】従来の冷凍機油の物性値の説明図。

【図９】従来の冷媒と冷凍機油の相溶性の指標を示す説
明図。

【符号の説明】

３ ロータリコンプレッサ ４５ 冷凍機油

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒に、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４１０Ａ，Ｒ
   ４１０Ｂを用いると共に、冷凍機油を内蔵したロータリ
   コンプレッサにおいて、前記冷凍機油は、ヒンダード構
   造を持つ多価アルコールと、分子中の炭素数が５〜１０
   であり炭素鎖に分岐構造を持つ脂肪酸とが水を分離して
   縮合生成されたポリオールエステルの分子構造を持つと
   共に、絶対粘度が１００℃において５．７ｃＰ以上、使
   用冷媒と冷凍機油との低温側二層分離温度の最高値が−
   ２０℃以上で、かつ、使用冷媒：冷凍機油＝９：１（ｗ
   ｔ）の比率における低温側二層分離温度が０℃以下であ
   ることを特徴とするロータリコンプレッサ。
2. 【請求項２】 ヒンダード構造を持つ多価アルコール
   は、ペンタエリスリトールであることを特徴とする請求
   項１記載のロータリコンプレッサ。