JPWO2018199204A1 - Hermetic refrigerant compressor and refrigeration device using the same - Google Patents
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Abstract
密閉型冷媒圧縮機(100)は、密閉容器(101)内に収容され、冷媒を圧縮する圧縮要素(107)と、当該圧縮要素(107)を駆動する電動要素(106)とを備える。密閉容器(101)内には潤滑油(103)が貯留されている。潤滑油(103)は、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油である。さらに、この潤滑油(103)は、40℃での動粘度が0.1mm2/s〜5.1mm2/sの範囲内であり、かつ、引火点が110℃以上である。The hermetic refrigerant compressor (100) is housed in a hermetic container (101) and includes a compression element (107) for compressing a refrigerant and an electric element (106) for driving the compression element (107). A lubricating oil (103) is stored in the closed container (101). The lubricating oil (103) is a mixed oil composed of at least a mineral oil and a synthetic oil. Further, the lubricating oil (103) has a kinematic viscosity at 40 ° C within the range of 0.1 mm2 / s to 5.1 mm2 / s, and has a flash point of 110 ° C or higher.
Description
本発明は、より低粘度の潤滑油を用いた、良好な生産性を有する密閉型冷媒圧縮機と、この密閉型冷媒圧縮機を用いた冷凍装置とに関する。 The present invention relates to a hermetic refrigerant compressor using lubricating oil of lower viscosity and having good productivity, and a refrigeration system using the hermetic refrigerant compressor.
近年、地球環境保護の観点から化石燃料の使用を少なくする高効率の冷媒圧縮機の開発が進められている。例えば、高効率化を図るために、より低粘度の潤滑油を用いることが提案されている。 In recent years, from the viewpoint of global environmental protection, the development of a high-efficiency refrigerant compressor that reduces the use of fossil fuels has been promoted. For example, it has been proposed to use a lubricating oil having a lower viscosity in order to achieve higher efficiency.
例えば、特許文献1および2には、低粘度であり、潤滑性が良く、かつ低温領域での長期安定性に優れた冷凍機用潤滑油組成物として、エステルを含有する特定組成のものが開示されている。これら潤滑油組成物は、いずれも40℃における動粘度が6〜28mm2 /sの範囲内となっている。For example,
ところで、冷媒圧縮機においては、より低粘度の潤滑油を用いると、摺動部を構成する摺動部材に摩耗または焼付き等が発生することが知られている。そこで、摺動部材または潤滑油に対して耐摩耗性を付与する技術が提案されている。 By the way, in a refrigerant compressor, it is known that when a lubricating oil having a lower viscosity is used, abrasion or seizure of a sliding member constituting a sliding portion occurs. Therefore, a technique for imparting wear resistance to a sliding member or lubricating oil has been proposed.
例えば、特許文献3には、低粘度の潤滑油を用いることによる摺動部材での摩耗または焼付き等を防止するために、摺動部を構成するピストンおよびコンロッドについて、これらを鉄系焼結材で構成してスチーム処理を施した上で、ピストン表面からスチーム層を切削除去し、コンロッドにはスチーム処理後の窒化処理を施す構成が開示されている。 For example, Patent Literature 3 discloses that in order to prevent wear or seizure of a sliding member due to use of a low-viscosity lubricating oil, a piston and a connecting rod constituting a sliding portion are iron-based sintered. There is disclosed a configuration in which a steam layer is formed of a material, and then a steam layer is cut off from the piston surface, and a nitriding process is performed on the connecting rod after the steam process.
なお、特許文献3では、潤滑油としては、40℃における動粘度が3〜10mm2 /sの範囲内が好ましいと記載されている。特許文献3では、潤滑油の動粘度が3mm2 /s未満であれば、冷媒が溶解したときの粘度が低くなってしまい、油膜が十分に保持されず潤滑性に乏しくなると共に、圧縮部のシール性も保てないと記載されている。Patent Document 3 describes that the lubricating oil preferably has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 3 to 10 mm 2 / s. According to Patent Document 3, if the kinematic viscosity of the lubricating oil is less than 3 mm 2 / s, the viscosity when the refrigerant is dissolved becomes low, the oil film is not sufficiently held, the lubricating property is poor, and the lubricating oil has a poor lubricating property. It is described that the sealing property cannot be maintained.
また、特許文献4には、冷凍機油の耐摩耗性を向上するために、特定のリン化合物を潤滑油基油に所定量添加する構成が開示されている。なお、特許文献4では、潤滑油基油としては、40℃における動粘度が3〜300mm2 /sの範囲内が好ましいと記載されている。Patent Document 4 discloses a configuration in which a predetermined amount of a specific phosphorus compound is added to a lubricating base oil in order to improve the wear resistance of refrigerator oil. Patent Literature 4 describes that the lubricating base oil preferably has a kinematic viscosity at 40 ° C. in the range of 3 to 300 mm 2 / s.
最近では、冷媒圧縮機用の潤滑油として、特許文献1〜4に開示される動粘度の範囲の下限を下回る、より低粘度のものを用いることが検討されている。
Recently, studies have been made on using lubricating oils for refrigerant compressors having lower viscosities lower than the lower limit of the kinematic viscosity disclosed in
ここで、潤滑油を低粘度化すると揮発性が高くなるため、低粘度化に伴って引火点が低下する。潤滑油の引火点が低下すれば、潤滑油の取扱いに際して火気に対するより厳重な注意が必要になる。しかも、潤滑油に含まれる低蒸留成分が先に蒸発して粘度が上昇するおそれがあるため、特別な保管条件が必要となる。このように、潤滑油の低粘度化は潤滑油の取扱性を低下させることになり、結果として、冷媒圧縮機の生産性も低下してしまう。 Here, when the viscosity of the lubricating oil is reduced, the volatility is increased, so that the flash point decreases with the reduction in the viscosity. If the flash point of the lubricating oil is reduced, more strict attention must be paid to fire when handling the lubricating oil. In addition, special storage conditions are required because the low-distilled components contained in the lubricating oil may evaporate first to increase the viscosity. As described above, lowering the viscosity of the lubricating oil lowers the handleability of the lubricating oil, and as a result, lowers the productivity of the refrigerant compressor.
従来では、このような潤滑油の取扱性の低下と、これに伴う冷媒圧縮機の生産性の低下については、特許文献1〜4のいずれにも全く記載がないことからも明らかなように、ほとんど検討されてこなかった。
Conventionally, such a decrease in lubricating oil handleability and the accompanying decrease in the productivity of the refrigerant compressor, as is clear from the fact that none of
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、より低粘度の潤滑油を用いても、良好な生産性を実現することが可能な密閉型冷媒圧縮機およびこれを備える冷凍装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and includes a hermetic-type refrigerant compressor capable of realizing good productivity even when using a lubricating oil having a lower viscosity. An object is to provide a refrigeration apparatus.
本発明に係る密閉型冷媒圧縮機は前記の課題を解決するために、密閉容器内に収容され、冷媒を圧縮する圧縮要素と、当該圧縮要素を駆動する電動要素とを備え、前記密閉容器内には潤滑油が貯留され、前記潤滑油は、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油であるとともに、40℃での動粘度が0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内であり、かつ、引火点が110℃以上である構成である。In order to solve the above-mentioned problems, a closed-type refrigerant compressor according to the present invention includes a compression element that is housed in a closed container and compresses a refrigerant, and an electric element that drives the compression element. lubricating oil is stored in the lubricating oil, along with a mixed oil composed of at least mineral and synthetic oils, ranging kinematic viscosity of 0.1mm 2 /s~5.1mm 2 / s at 40 ° C. And the flash point is 110 ° C. or higher.
前記構成によれば、潤滑油の主成分(基油)を鉱油だけでなく合成油との混合油とした上で、鉱油および合成油を配合する際に、動粘度が前記の範囲内に入り、かつ、引火点の下限が前記値となるように調整することになる。これにより、低粘度かつ高引火点の潤滑油が得られるため、潤滑油の取扱性の低下を有効に抑制することができる。そのため、このような潤滑油を用いることで、密閉型冷媒圧縮機を高効率化できるだけでなく、より低粘度の潤滑油を用いても、良好な生産性を実現することができる。 According to the above configuration, the main component (base oil) of the lubricating oil is not only a mineral oil but also a mixed oil with a synthetic oil, and when the mineral oil and the synthetic oil are blended, the kinematic viscosity falls within the above range. In addition, the lower limit of the flash point is adjusted so as to be the above value. As a result, a lubricating oil having a low viscosity and a high flash point can be obtained, so that a decrease in handleability of the lubricating oil can be effectively suppressed. Therefore, by using such a lubricating oil, not only can the efficiency of the hermetic refrigerant compressor be improved, but also good productivity can be realized even if a lubricating oil having a lower viscosity is used.
また、本発明には、前記構成の密閉型冷媒圧縮機を備える冷凍装置も含まれる。これにより良好な性能を有し生産性にも優れる冷凍装置を提供することができる。 The present invention also includes a refrigeration apparatus including the hermetic-type refrigerant compressor having the above configuration. This makes it possible to provide a refrigeration apparatus having good performance and excellent productivity.
本発明では、以上の構成により、より低粘度の潤滑油を用いても、良好な生産性を実現することが可能な密閉型冷媒圧縮機およびこれを備える冷凍装置を提供することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, with the above configuration, it is possible to provide a hermetic-type refrigerant compressor capable of realizing good productivity even with a lower-viscosity lubricating oil and a refrigeration apparatus including the same. It works.
本開示に係る密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器内に収容され、冷媒を圧縮する圧縮要素と、当該圧縮要素を駆動する電動要素とを備え、前記密閉容器内には潤滑油が貯留され、前記潤滑油は、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油であるとともに、40℃での動粘度が0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内であり、かつ、引火点が110℃以上である構成である。The hermetic-type refrigerant compressor according to the present disclosure is housed in an airtight container, includes a compression element that compresses a refrigerant, and an electric element that drives the compression element, and lubricating oil is stored in the airtight container, the lubricating oil, along with a mixed oil composed of at least mineral and synthetic oils, is in the range kinematic viscosity of 0.1mm 2 /s~5.1mm 2 / s at 40 ° C., and a flash point Is 110 ° C. or higher.
前記構成によれば、潤滑油の主成分(基油)を鉱油だけでなく合成油との混合油とした上で、鉱油および合成油を配合する際に、動粘度が前記の範囲内に入り、かつ、引火点の下限が前記値となるように調整することになる。これにより、低粘度かつ高引火点の潤滑油が得られるため、潤滑油の取扱性の低下を有効に抑制することができる。そのため、このような潤滑油を用いることで、密閉型冷媒圧縮機を高効率化できるだけでなく、より低粘度の潤滑油を用いても、良好な生産性を実現することができる。 According to the above configuration, the main component (base oil) of the lubricating oil is not only a mineral oil but also a mixed oil with a synthetic oil, and when the mineral oil and the synthetic oil are blended, the kinematic viscosity falls within the above range. In addition, the lower limit of the flash point is adjusted so as to be the above value. As a result, a lubricating oil having a low viscosity and a high flash point can be obtained, so that a decrease in handleability of the lubricating oil can be effectively suppressed. Therefore, by using such a lubricating oil, not only can the efficiency of the hermetic refrigerant compressor be improved, but also good productivity can be realized even if a lubricating oil having a lower viscosity is used.
前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油における前記合成油の含有量は、前記潤滑油全量の0.1〜40.0重量%の範囲内であってもよい。 In the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the content of the synthetic oil in the lubricating oil may be in the range of 0.1 to 40.0% by weight of the total amount of the lubricating oil.
前記構成によれば、合成油の含有量を前記の範囲内にすることで、潤滑油の動粘度および引火点の下限を前記の数値範囲に容易に調整することが可能になる。 According to the configuration, by setting the content of the synthetic oil within the above range, the lower limit of the kinematic viscosity and the flash point of the lubricating oil can be easily adjusted to the above numerical range.
また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記合成油は、エステル油、エーテル油、ポリアルキレングリコール油、およびアルキルベンゼン油からなる群より選択される少なくともいずれか1種である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the synthetic oil is at least one selected from the group consisting of an ester oil, an ether oil, a polyalkylene glycol oil, and an alkylbenzene oil. Is also good.
前記構成によれば、合成油が前記群より選択される少なくともいずれか1種であることで、鉱油に配合することで、潤滑油の動粘度および引火点の下限を前記の数値範囲に容易に調整することが可能になる。 According to the configuration, the synthetic oil is at least one selected from the group, and is blended with the mineral oil, so that the lower limit of the kinematic viscosity and the flash point of the lubricating oil can be easily adjusted to the above numerical range. It becomes possible to adjust.
また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油には、さらに、極圧添加剤、油性剤、消泡剤および安定剤の少なくともいずれかの添加剤が添加されている構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may further include at least one of an extreme pressure additive, an oil agent, an antifoaming agent, and a stabilizer. You may.
前記構成によれば、潤滑油に対して前記いずれかの添加剤を添加することで、潤滑油の性質を改善し、密閉型冷媒圧縮機の信頼性を向上することができる。 According to the configuration, by adding any one of the additives to the lubricating oil, the properties of the lubricating oil can be improved, and the reliability of the hermetic refrigerant compressor can be improved.
また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記添加剤の含有量は、前記潤滑油全量の0.1〜4.0重量%の範囲内である構成であってもよい。 Further, in the hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the content of the additive may be in the range of 0.1 to 4.0% by weight of the total amount of the lubricating oil.
前記構成によれば、潤滑油に対して添加される添加剤の含有量を前記の範囲内に調整することで、潤滑油の性質を適量の添加剤で改善することができるため、密閉型冷媒圧縮機の信頼性を向上することができる。 According to the configuration, by adjusting the content of the additive added to the lubricating oil within the above range, the properties of the lubricating oil can be improved with an appropriate amount of the additive. The reliability of the compressor can be improved.
また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記潤滑油は、蒸留範囲が200〜400℃の蒸留特性を有するものである構成であってもよい。 Further, in the hermetic-type refrigerant compressor having the above configuration, the lubricating oil may have a distillation characteristic in a distillation range of 200 to 400 ° C.
前記構成によれば、潤滑油の蒸留特性が前記の蒸留範囲を有するものであれば、潤滑油の引火点の低下傾向をより一層有効に抑制できるとともに、潤滑油の安定性も良好なものとすることができるので、潤滑油の取扱性をより一層好適なものとすることができる。 According to the configuration, as long as the distillation characteristic of the lubricating oil has the above-described distillation range, the tendency of lowering the flash point of the lubricating oil can be more effectively suppressed, and the lubricating oil has good stability. Therefore, the handling property of the lubricating oil can be further improved.
さらに、本開示に係る冷凍装置は、前記いずれかの構成の密閉型冷媒圧縮機を備える構成である。これにより、冷凍装置は、高効率かつ良好な生産性を有する密閉型冷媒圧縮機を備えていることになるので、良好な性能を有し生産性にも優れる冷凍装置を提供することができる。 Further, a refrigeration apparatus according to the present disclosure is configured to include the hermetic-type refrigerant compressor having any one of the above-described configurations. Accordingly, the refrigeration apparatus includes the hermetic-type refrigerant compressor having high efficiency and good productivity, so that a refrigeration apparatus having good performance and excellent productivity can be provided.
以下、本開示の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, typical embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description will be omitted.
(実施の形態1)
[冷媒圧縮機の構成]
まず、本実施の形態1に係る冷媒圧縮機の代表的な一例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、本実施の形態1に係る冷媒圧縮機100の概略断面図である。(Embodiment 1)
[Configuration of refrigerant compressor]
First, a representative example of the refrigerant compressor according to
図1に示すように、冷媒圧縮機100においては、密閉容器101内には、冷媒ガス102が充填されるとともに、底部には潤滑油103が貯留されている。本開示では、冷媒ガス102としては、後述するように、例えば、炭化水素系冷媒が用いられ、潤滑油103としては、後述するように、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油が用いられる。また、密閉容器101内には、固定子104および回転子105からなる電動要素106と、これによって駆動される往復式の圧縮要素107とが収容されている。
As shown in FIG. 1, in a
そして、圧縮要素107は、クランクシャフト108、シリンダーブロック112、ピストン115等によって構成されている。圧縮要素107の構成を以下に説明する。
And the
クランクシャフト108は、回転子105を圧入固定した主軸部109と、主軸部109に対し偏心して形成された偏心軸110と、から少なくとも構成される。クランクシャフト108の下端には潤滑油103に連通する給油ポンプ111を備えている。
The
シリンダーブロック112は鋳鉄からなり、略円筒形のボアー113を形成するとともに、主軸部109を軸支する軸受部114を備えている。
The
また、回転子105にはフランジ面116が形成され、軸受部114の上端面がスラスト面117になっている。フランジ面116と軸受部114のスラスト面117との間には、スラストワッシャ118が挿入されている。フランジ面116、スラスト面117およびスラストワッシャ118でスラスト軸受119を構成している。
Further, a
ピストン115はある一定量のクリアランスを保ってボアー113に遊嵌され、鉄系の材料からなり、ボアー113と共に圧縮室120を形成する。また、ピストン115は、ピストンピン121を介して連結手段であるコンロッド122により偏心軸110と連結されている。ボアー113の端面はバルブプレート123で封止されている。
The
ヘッド124は高圧室を形成している。ヘッド124は、バルブプレート123のボアー113の反対側に固定される。サクションチューブ(図示せず)は、密閉容器101に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側(図示せず)に接続され、冷媒ガス102を密閉容器101内に導く。サクションマフラー125は、バルブプレート123とヘッド124に挟持される。
The
電動要素106を構成する固定子104には、リード線126を介してクラスタ127が接続されている。また、密閉容器101には、当該密閉容器101の内外を貫通するターミナル128が設けられている。ターミナル128にはクラスタ127が連結される。これにより、商用電源(図示せず)から電動要素106に対して電力が供給される。
The
本開示に係る冷媒圧縮機100で用いられる冷媒ガス102の種類は特に限定されないが、前述した炭化水素系冷媒が好ましく用いられる。炭化水素系冷媒としては、具体的には、例えば、R290(プロパン)、R600a(イソブタン)、R600(ブタン)、R1270(プロピレン)等が挙げられるが特に限定されない。代表的な炭化水素系冷媒としては、R600aまたはR290が挙げられる。
The type of the
また、本開示に係る冷媒圧縮機100では、後述するように、低粘度かつ高引火点の潤滑油103を用いており、この潤滑油103は、前記の通り、鉱油および合成油の混合油である。冷媒ガス102は、冷媒圧縮機100を含む冷媒回路(冷凍サイクル、実施の形態2参照)で用いられ、密閉容器101内で冷媒ガス102と潤滑油103とは接触および混合可能な状態で存在する。それゆえ、冷媒ガス102および潤滑油103は、冷凍サイクル用作動媒体を構成していると見なすこともできる。この冷凍サイクル用作動媒体は、冷媒成分および潤滑油成分に加えて、他の成分を含んでもよい。
Further, in the
ここで、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、密閉容器101内に収容されている構成に樹脂部材が含まれている。樹脂部材は、樹脂すなわち高分子で少なくとも構成される部材であれば特に限定されない。代表的には、例えば、サクションマフラー125、電動要素106に装着される絶縁部材、クラスタ127等を挙げることができる。
Here, in the
これら樹脂部材は、樹脂(高分子)のみで構成されてもよいが、例えば、樹脂以外に繊維材料またはフィラー等の異種材料を含む複合材料であってもよい。例えば、クラスタ127としては、ガラス繊維を含有するポリエステル系樹脂で成形された部材を挙げることができる。同様にサクションマフラー125も、ガラス繊維を含有するポリエステル系樹脂で成形された部材を挙げることができる。
These resin members may be composed of only a resin (polymer), but may be, for example, a composite material containing a different material such as a fiber material or a filler in addition to the resin. For example, as the
樹脂部材を構成する樹脂(高分子)としては特に限定されないが、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(または液晶ポリエステル、LCP)等が挙げられる。これら樹脂は、耐熱性、耐冷媒性、耐油性等に優れているため、密閉容器101内に収容される樹脂部材の材料として好ましく用いられる。樹脂部材を構成する樹脂材料は、1種類の樹脂であればよいが、2種類以上を適宜組み合わせたポリマーアロイ(ポリマーブレンド)が用いられてもよい。また、樹脂部材を構成する樹脂には、公知の添加剤が含まれてもよい。
The resin (polymer) constituting the resin member is not particularly limited, but specifically, for example, a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), polyamide (PA), polyphenylene sulfide ( PPS), liquid crystal polymer (or liquid crystal polyester, LCP) and the like. Since these resins are excellent in heat resistance, refrigerant resistance, oil resistance, and the like, they are preferably used as a material of a resin member housed in the
樹脂部材に含まれる異種材料としては、前記の通り、繊維材料またはフィラー等が挙げられる。繊維材料としては、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等が挙げられるが特に限定されない。これら繊維材料は、1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。フィラーは、粒子状または粉体状であればよいが、短繊維状であってもよい。繊維材料をフィラーと見なす場合もある。具体的なフィラーとしては、シリカ、ケイ酸塩、粘土類、石膏、アルミナ、二酸化チタン、タルク、カーボンブラック等の無機フィラーを挙げることができるが、特に限定されない。 As described above, examples of the heterogeneous material included in the resin member include a fiber material and a filler. Examples of the fiber material include, but are not particularly limited to, aramid fiber, nylon fiber, polyester fiber, glass fiber, and carbon fiber. One of these fiber materials may be used alone, or two or more of them may be used in appropriate combination. The filler may be in the form of particles or powder, but may be in the form of short fibers. Fiber materials may be considered fillers. Specific fillers include, but are not particularly limited to, inorganic fillers such as silica, silicates, clays, gypsum, alumina, titanium dioxide, talc, and carbon black.
このような構成を有する、本開示に係る冷媒圧縮機100について、その動作の一例について説明する。まず、商用電源(図示せず)からターミナル128およびクラスタ127を介して電動要素106に電力が供給され、これにより電動要素106の回転子105が回転する。回転子105はクランクシャフト108を回転させ、偏心軸110の偏心運動が連結手段のコンロッド122からピストンピン121を介してピストン115を駆動する。
An example of the operation of the
ピストン115はボアー113内を往復運動し、サクションチューブ(図示せず)を通して密閉容器101内に導かれた冷媒ガス102をサクションマフラー125から吸入し、圧縮室120内で圧縮する。潤滑油103はクランクシャフト108の回転に伴い、給油ポンプ111から各摺動部に給油され、摺動部を潤滑するとともに、ピストン115とボアー113の間においてはシールを司る。
The
[潤滑油の構成]
ここで、近年では、さらなる高効率化を図るため、潤滑油103としてより粘度の低いものを使用する等の対応が行われている。本開示では、冷媒圧縮機100に用いられている潤滑油103が、前記の通り、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油である。この潤滑油103(混合油)は、40℃での動粘度が0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内であり、従来よりも相対的に低粘度である。しかも、この潤滑油103は、その引火点が110℃以上である。[Composition of lubricating oil]
In recent years, in order to achieve higher efficiency, measures such as using a lubricant having a lower viscosity as the lubricating
本開示に係る潤滑油103は、鉱油を主成分とし合成油を副成分とするものであり、これら以外の成分を含有してもよい。したがって、本開示に係る潤滑油103は、鉱油および合成油を含有する潤滑油組成物である。潤滑油103が含有する鉱油の含有量(含有率)は特に限定されず、潤滑油103(潤滑油組成物)全体として見たときに「主成分」と判断できる含有量であればよい。また、潤滑油103が含有する合成油の含有量(含有率)も特に限定されず、潤滑油103(潤滑油組成物)全体として見たときに鉱油よりも含有量の少ない「副成分」となる含有量であればよい。
The lubricating
潤滑油103の全量を100重量%として見たときに、副成分である合成油の含有量としては、例えば、0.1〜40.0重量%の範囲内であればよく、1〜35重量%の範囲内を好ましい一例として挙げることができ、5〜25重量%の範囲内をより好ましい一例として挙げることができる。また、潤滑油103における主成分である鉱油の含有量は合成油よりも多ければよい。例えば、合成油の含有量が、前記の通り、潤滑油103全量の40.0重量%以下であれば、鉱油の含有量は、潤滑油103全量の40.0重量%を超えていればよく、例えば、50重量%以上であってもよい。
When the total amount of the lubricating
本開示においては、単に潤滑油103を低粘度化するだけでなく、潤滑油103の引火点が低下しないように、鉱油に対して合成油を配合(ブレンド)する。そのため、合成油の含有量を前記の範囲内にすることで、潤滑油103の動粘度および引火点の下限を前述した数値範囲に容易に調整することが可能になる。
In the present disclosure, a synthetic oil is blended (blended) with mineral oil so that the lubricating
潤滑油103を構成する鉱油および合成油の種類は特に限定されない。鉱油としては、一般的には、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油が挙げられるが、本開示においては、これらいずれの鉱油が用いられてもよいし、これらが混合して用いられてもよい。また、物性の異なる複数種類のパラフィン系鉱油を組み合わせて用いてもよいし、同様に、物性の異なる複数種類のナフテン系鉱油を組み合わせて用いてもよいし、異なるパラフィン系鉱油の組合せと異なるナフテン系鉱油の組合せとを混合して用いてもよい。
The types of the mineral oil and the synthetic oil constituting the lubricating
合成油としては、具体的には、例えば、ポリアルファオレフィン油、アルキルベンゼン油、エステル油、エーテル油、ポリアルキレングリコール油、フッ素系合成油、シリコン系合成油等が挙げられるが、特に限定されない。これら合成油は、1種類のみを選択して鉱油に配合してもよいし、複数種類を組み合わせて鉱油に配合してもよい。 Specific examples of the synthetic oil include, but are not particularly limited to, polyalphaolefin oil, alkylbenzene oil, ester oil, ether oil, polyalkylene glycol oil, fluorine-based synthetic oil, and silicon-based synthetic oil. One of these synthetic oils may be selected and blended with the mineral oil, or a plurality of them may be blended with the mineral oil.
これらの中でも、本開示においては、特に、エステル油、エーテル油、ポリアルキレングリコール油、およびアルキルベンゼン油からなる群より選択される少なくともいずれか1種を用いることが好ましい。これら合成油の少なくともいずれか1種を鉱油に配合することで、潤滑油103の動粘度および引火点の下限を前記の数値範囲に容易に調整することが可能になる。また、合成油の種類によっては、潤滑油103に対して、前述した動粘度および引火点の下限以外の特性を付与することが可能となる。例えば、合成油として極性を有するエステル油を選択して鉱油に配合することで、潤滑油103に極性を付与することが可能となる。
Among these, in the present disclosure, it is particularly preferable to use at least one selected from the group consisting of an ester oil, an ether oil, a polyalkylene glycol oil, and an alkylbenzene oil. By blending at least one of these synthetic oils with mineral oil, the lower limit of the kinematic viscosity and the flash point of the lubricating
本開示においては、少なくとも鉱油および合成油を混合して潤滑油103を製造することにより、前記の通り、40℃における動粘度を0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内に調整するとともに、引火点を110℃以上に調整している。ここで、潤滑油103の40℃における動粘度は前記の範囲内であれば特に限定されないものの、例えば、0.1mm2 /s〜4.5mm2 /sの範囲内を好ましい一例として挙げることができ、0.1mm2 /s以上3.0mm2 /s未満の範囲内をより好ましい一例として挙げることができる。なお、本開示における動粘度は、JIS K2283に基づいて測定したものである。In the present disclosure, by producing
潤滑油103の40℃における動粘度が5.1mm2 /sを超えると、潤滑油103をより低粘度化していることにならないため、低粘度化による高効率化の効果が十分に得られない。一方、40℃における動粘度が0.1mm2 /s未満であれば、潤滑油103としての潤滑効果を十分に得られないおそれがある。When the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating
同様に、本開示においては、潤滑油103の引火点の下限は110℃以上であれば特に限定されないものの、例えば、120℃以上を好ましい一例として挙げることができ、150℃以上をより好ましい一例として挙げることができる。なお、本開示における引火点は、JIS K2265に基づいて測定したものである。潤滑油103の引火点の下限が110℃未満であれば、潤滑油103の取扱いに際して火気に対するより厳重な注意が必要になるとともに、特別な保管条件を満たさなければ経時的に粘度が上昇するおそれがある。それゆえ、潤滑油103の取扱性が低下する。
Similarly, in the present disclosure, the lower limit of the flash point of the lubricating
具体的には、潤滑油103の引火点が低下すれば、潤滑油103に含まれる低蒸留成分が多くなる。そのため、通常の条件で保管すると、潤滑油103に含まれる低蒸留成分が先に蒸発して粘度が経時的に上昇するおそれがある。一般的な潤滑油103は、低真空かつ高温の条件、例えば、10-2Pa雰囲気かつ40〜60℃の温度範囲で保管するが、潤滑油103の引火点が低ければ、このような低真空かつ高温の条件では、低蒸留成分が蒸発して経時的に粘度が上昇する。そのため、化学フィルターを用いた特別な保管条件が必要となる。Specifically, if the flash point of the lubricating
ここで、潤滑油103においては、40℃における動粘度の範囲と、引火点の下限値だけでなく、さらに、所定の蒸留特性を満たすことがより好ましい。具体的には、本開示に係る潤滑油103は、蒸留範囲が200〜400℃の蒸留特性(すなわち初留点が200℃で終点が400℃の蒸留特性)を有するものであることが好ましい。なお、本開示における蒸留特性は、JIS K2254に基づいて測定したものである。
Here, it is more preferable that the lubricating
鉱油は基本的には多数種類の油状物質の混合物であるため、幅広い蒸留特性を有するが、合成油は基本的には合成された単独種類(もしくは数種類)の化合物で構成されているため、その蒸留特性は一点(もしくは数点)に特定される。それゆえ、鉱油に合成油を配合することで、混合油である潤滑油103の蒸留特性を前記の蒸留範囲に調整することが可能となる。なお、必要に応じて、鉱油についても前記の蒸留範囲に入るように精製してもよい。
Mineral oil is basically a mixture of many types of oils and therefore has a wide range of distillation characteristics, but synthetic oils are basically composed of a single type (or several types) of synthesized compounds. The distillation characteristics are specified at one point (or several points). Therefore, by blending the synthetic oil with the mineral oil, the distillation characteristics of the lubricating
本開示においては、潤滑油103が、40℃における動粘度の範囲および引火点の下限値という基本条件に加えて、前記の蒸留特性という条件を満たしていれば、潤滑油103に含まれる低蒸留成分をより少なくすることができる。それゆえ、潤滑油103の引火点の低下傾向をより一層有効に抑制できるとともに、潤滑油103の安定性も良好なものとすることができる。その結果、潤滑油103の取扱性をより一層好適なものとすることができる。
In the present disclosure, if the lubricating
本開示に係る潤滑油103は、前記の通り、鉱油および合成油により構成される潤滑油組成物であり、鉱油および合成油以外の他の成分を含んでもよい。具体的な他の成分としては、潤滑油103の分野で公知の各種の添加剤を挙げることができる。
As described above, the lubricating
具体的な添加剤としては、特に限定されないが、例えば、極圧添加剤、油性剤、消泡剤および安定剤の少なくともいずれかを挙げることができる。鉱油および合成油の混合油に対して、これら添加剤を添加することで、潤滑油103の性質を改善し、冷媒圧縮機100の信頼性を向上することができる。
Specific additives are not particularly limited, and include, for example, at least one of an extreme pressure additive, an oil agent, an antifoaming agent, and a stabilizer. By adding these additives to the mixed oil of the mineral oil and the synthetic oil, the properties of the lubricating
これら添加剤の添加量(含有量)は特に限定されないが、本開示においては、いずれの添加剤も、潤滑油103全量の0.1〜4.0重量%の範囲内で添加されていればよい。添加剤の含有量が潤滑油103全量の0.1重量%未満であれば、添加剤の種類にもよるが、添加量が少なすぎて添加剤による効果が十分に得られないおそれがある。これに対して、添加剤の含有量が潤滑油103全量の4.0重量%を超えると、添加剤の種類にもよるが、添加量に見合った添加剤による効果が得られなくなるだけでなく、添加剤の含有量が過剰になることで、潤滑油103の他の物性に影響を及ぼすおそれがある。
The amount (content) of these additives is not particularly limited, but in the present disclosure, any of the additives is added in a range of 0.1 to 4.0% by weight of the total amount of the lubricating
本開示においては、代表的な添加剤として安定剤を挙げることができる。安定剤の添加により、低粘度かつ高引火点の潤滑油103の物性を良好に安定化することができる。本開示においては、安定剤としては、酸捕捉剤またはフラーレンを挙げることができる。
In the present disclosure, stabilizers can be mentioned as typical additives. By adding the stabilizer, the physical properties of the lubricating
酸捕捉剤は、水または酸素により基油(鉱油および合成油で構成される混合油)が劣化して酸価が上昇することを抑制するために用いられる。酸捕捉剤の添加により基油である混合油の劣化を抑制することで、潤滑油103の40℃における動粘度が前記の範囲内から外れることを有効に抑制することができる。
The acid scavenger is used to prevent the base oil (mixed oil composed of mineral oil and synthetic oil) from deteriorating due to water or oxygen and increasing the acid value. By suppressing the deterioration of the mixed oil as the base oil by adding the acid scavenger, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating
なお、酸捕捉剤の具体的な種類は特に限定されず、公知のものを好適に用いることができる。また、フラーレンは、潤滑油103の引火点の低下を抑制する作用を有するため「引火点低下抑制剤」として用いることができる。それゆえ、フラーレンの添加により潤滑油103における引火点をより一層有効に抑制することができる。
The specific type of the acid scavenger is not particularly limited, and a known one can be suitably used. Further, fullerene has an action of suppressing a decrease in the flash point of the lubricating
安定剤である酸捕捉剤および/またはフラーレンの添加量は、前記の通り、潤滑油103全量の0.1〜4.0重量%の範囲内であればよい。これら安定剤の添加量(含有量)を前記の範囲内に調整することで、潤滑油103の性質を適量の安定剤で改善することができるため、冷媒圧縮機100の信頼性をより一層向上することができる。
As described above, the amount of the acid scavenger and / or fullerene that is a stabilizer may be in the range of 0.1 to 4.0% by weight based on the total amount of the lubricating
このように、本開示に係る冷媒圧縮機100では、密閉容器101内に電動要素106および圧縮要素107等が収容されるとともに潤滑油103が貯留され、この潤滑油103は、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油であり、その40℃での動粘度が0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内であり、かつ、引火点が110℃以上である。As described above, in the
このような潤滑油103は、基油を鉱油だけでなく合成油との混合油とした上で、鉱油および合成油を配合する際に、動粘度が前記の範囲内に入り、かつ、引火点の下限が前記値となるように調整することになる。これにより、低粘度かつ高引火点の潤滑油103が得られるため、潤滑油103の取扱性の低下を有効に抑制することができる。そのため、このような潤滑油103を用いることで、冷媒圧縮機100を高効率化できるだけでなく、より低粘度の潤滑油103を用いても、良好な生産性を実現することができる。
Such a
なお、本実施の形態1では、冷媒圧縮機100は、電動要素106が圧縮要素107の上方に配置された構成を有するものであるが、本開示に係る冷媒圧縮機は、電動要素106が圧縮要素107の下方に配置された構成を有するものであってもよいことは言うまでもない。本開示が適用可能な冷媒圧縮機は、前述した潤滑油103を用いることが可能な構成であれば、本実施の形態1で説明する作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
In the first embodiment, the
また、本実施の形態1では、冷媒圧縮機100は、前記の通りレシプロ式(往復動式)であるが、本開示に係る冷媒圧縮機は、レシプロ式に限定されず、回転式、スクロール式、振動式等のように、公知の他の構成であってもよいことは言うまでもない。本開示が適用可能な冷媒圧縮機は、前述した潤滑油103を用いることが可能な構成であれば、本実施の形態1で説明する作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
Further, in the first embodiment, the
さらに、本実施の形態1では、冷媒圧縮機100は、商用電源によって駆動されるものであるが、本開示に係る冷媒圧縮機は、これに限定されず、例えば、複数の運転周波数でインバータ駆動されるものであってもよい。冷媒圧縮機がこのような構成であっても、前述した潤滑油103を用いることで、良好な潤滑性が実現できる。それゆえ、各摺動部に給油量が少なくなるような低速運転時、あるいは、電動要素の回転数が増加する高速運転時においても、冷媒圧縮機の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, in the first embodiment, the
(実施の形態2)
本実施の形態2では、前記実施の形態1で説明した冷媒圧縮機100を備える冷凍装置の一例について、図2を参照して具体的に説明する。図2は、前記実施の形態1に係る冷媒圧縮機100を備える冷凍装置200の概略構成を模式的に示している。そのため、本実施の形態2では、冷凍装置200の基本構成の概略についてのみ説明するが、冷凍装置200の具体的構成はこれに限定されないことはいうまでもない。(Embodiment 2)
In the second embodiment, an example of a refrigeration apparatus including the
図2に示すように、本実施の形態2に係る冷凍装置200は、本体206、区画壁209、および冷媒回路201(冷凍サイクル)等を備えている。本体206は、断熱性の箱体および扉体等により構成されており、箱体はその一面が開口した構成であり、扉体は箱体の開口を開閉する構成である。本体206の内部は、区画壁209により物品の貯蔵空間207と機械室208とに区画される。貯蔵空間207内には、図示しない送風機が設けられている。なお、本体206の内部は、貯蔵空間207および機械室208以外の空間等に区画されてもよい。
As shown in FIG. 2, a
冷媒回路201(冷凍サイクル)は、貯蔵空間207内を冷却する構成であり、例えば、前記実施の形態1で説明した冷媒圧縮機100と、放熱器202と、減圧装置203と、吸熱器204とを備え、これらが環状に配管205で接続された構成となっている。吸熱器204は、貯蔵空間207内に配置されている。吸熱器204の冷却熱は、図2の破線の矢印で示すように、図示しない送風機によって貯蔵空間207内を循環するように撹拌される。これにより貯蔵空間207内は冷却される。
The refrigerant circuit 201 (refrigeration cycle) is configured to cool the inside of the
このように、本実施の形態2に係る冷凍装置200は、前記実施の形態1に係る冷媒圧縮機100を含む冷媒回路201を備えている。冷媒圧縮機100は、前記実施の形態1で説明したように、低粘度かつ高引火点の潤滑油103を用いているので、高効率化されたものとなっている。それゆえ、本実施の形態2に係る冷凍装置200は、消費電力を低減することができるので、省エネルギー化を実現することができるとともに、信頼性も向上させることができる。
As described above, the
なお、本実施の形態2で説明した冷凍装置200は、本開示に係る冷凍装置(本開示に係る冷媒圧縮機を備える冷凍装置)の一例であり、本開示は、この冷凍装置200に限定されないことはいうまでもない。本開示に係る冷凍装置としては、例えば、冷蔵庫(家庭用、業務用)、除湿器、ショーケース、製氷機、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、エアーコンディショナー等を挙げることができる。
The
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above embodiments, and various changes can be made within the scope of the claims, and the present invention is disclosed in different embodiments and a plurality of modified examples. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means described above are also included in the technical scope of the present invention.
また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the above description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. Details of its structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明は、低粘度の潤滑油を用いる冷媒圧縮機と、このような冷媒圧縮機を用いた冷凍装置の分野に広く好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely and suitably used in the field of a refrigerant compressor using a low-viscosity lubricating oil and a refrigeration apparatus using such a refrigerant compressor.
100 冷媒圧縮機
101 密閉容器
102 冷媒ガス
103 潤滑油
104 固定子
105 回転子
106 電動要素
107 圧縮要素
200 冷凍装置
201 冷媒回路
202 放熱器
203 減圧装置
204 吸熱器
205 配管DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記潤滑油は、少なくとも鉱油および合成油で構成される混合油であるとともに、
40℃での動粘度が0.1mm2 /s〜5.1mm2 /sの範囲内であり、かつ、引火点が110℃以上であることを特徴とする、
密閉型冷媒圧縮機。It is housed in a closed container, comprising a compression element for compressing a refrigerant, and an electric element for driving the compression element, and lubricating oil is stored in the closed container,
The lubricating oil is a mixed oil composed of at least a mineral oil and a synthetic oil,
Kinematic viscosity at 40 ° C. is in the range of 0.1mm 2 /s~5.1mm 2 / s, and wherein the flash point is 110 ° C. or higher,
Hermetic refrigerant compressor.
請求項1に記載の密閉型冷媒圧縮機。The content of the synthetic oil in the lubricating oil is in the range of 0.1 to 40.0% by weight of the total amount of the lubricating oil,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1.
請求項1または2に記載の密閉型冷媒圧縮機。The synthetic oil is at least one selected from the group consisting of ester oil, ether oil, polyalkylene glycol oil, and alkylbenzene oil,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1.
請求項1から3のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。The lubricating oil further comprises an extreme pressure additive, an oil agent, an antifoaming agent and at least one additive of a stabilizer,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の密閉型冷媒圧縮機。The content of the additive is in the range of 0.1 to 4.0% by weight of the total amount of the lubricating oil,
The hermetic refrigerant compressor according to claim 4.
請求項1から5のいずれか1項に記載の密閉型冷媒圧縮機。The lubricating oil is characterized in that the distillation range has a distillation characteristic of 200 to 400 ° C.,
The hermetic refrigerant compressor according to any one of claims 1 to 5.
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