WO2024071128A1 - Hermetic refrigerant compressor, operating method for same, and freezing/refrigerating device using same - Google Patents

Hermetic refrigerant compressor, operating method for same, and freezing/refrigerating device using same Download PDF

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Abstract

This hermetic refrigerant compressor comprises: a hermetic container; refrigerator oil that is stored inside the hermetic container and has a kinematic viscosity at 40°C that is within the range of 1.0 mm2/s to 2.5 mm2/s; a cylinder block that is accommodated inside the hermetic container and forms a compression chamber; and a piston inserted into the compression chamber so as to be capable of reciprocating. When the operating frequency is 16-35 r/s, the average speed at which the piston reciprocates is set to exceed 0.31 m/s.

Description

密閉型冷媒圧縮機およびその運転方法、並びにそれを用いた冷凍・冷蔵装置Hermetic refrigerant compressor, its operating method, and refrigeration/freezing device using the same
 本発明は、冷蔵庫、エアーコンディショナー等に使用される密閉型冷媒圧縮機と、当該密閉型冷媒圧縮機の運転方法と、当該密閉型冷媒圧縮機を用いた冷凍・冷蔵装置に関する。 The present invention relates to a hermetic refrigerant compressor used in refrigerators, air conditioners, etc., a method for operating the hermetic refrigerant compressor, and a freezing/refrigeration device 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入力電力を小さくし高効率な密閉型冷媒圧縮機の開発が進められている。密閉型冷媒圧縮機の入力電力を小さくするには、運転周波数を小さくすることが有効な手段である。 In recent years, in order to protect the global environment, there has been progress in the development of highly efficient hermetic refrigerant compressors that require less input power and therefore less use of fossil fuels. Reducing the operating frequency is an effective way to reduce the input power of hermetic refrigerant compressors.
 一方、高効率については冷凍能力/入力電力で表される成績係数(COP)は密閉型冷媒圧縮機の効率を表す指標である。成績係数(COP)を向上させるために、例えば、より低粘度のオイル(冷凍機油、潤滑油)を用いることが提案されている。例えば、特許文献1には、密閉容器の内部に貯留するオイルの粘度をVG3以上でVG8以下とすることにより高効率化を図る冷媒圧縮機を開示している。 On the other hand, when it comes to high efficiency, the coefficient of performance (COP), which is expressed as refrigeration capacity/input power, is an index that indicates the efficiency of a hermetic refrigerant compressor. In order to improve the coefficient of performance (COP), for example, it has been proposed to use oil with a lower viscosity (refrigeration oil, lubricant oil). For example, Patent Document 1 discloses a refrigerant compressor that achieves high efficiency by setting the viscosity of the oil stored inside the hermetic container to VG3 or more and VG8 or less.
特表2008-531896号公報JP 2008-531896 A
 ここで、近年では、成績係数(COP)のより一層の向上を図るために、冷凍機油をより一層低粘度化することが検討されている。例えば、引用文献1に開示される冷媒圧縮機では、オイル(冷凍機油)の粘度として、前記の通りVG3~VG8の範囲内が挙げられているが、近年では、VG3以下の冷凍機油の使用も検討されている。しかしながら、より低粘度の冷凍機油を用いて摺動損失をさらに低減させるだけでは、成績係数(COP)のより一層の向上を図るためには十分ではない。 In recent years, efforts have been made to further reduce the viscosity of refrigeration oil in order to further improve the coefficient of performance (COP). For example, in the refrigerant compressor disclosed in Reference 1, the oil (refrigeration oil) viscosity is set to be in the range of VG3 to VG8 as mentioned above, but in recent years, the use of refrigeration oil of VG3 or less has also been considered. However, simply using a lower viscosity refrigeration oil to further reduce the sliding loss is not sufficient to further improve the coefficient of performance (COP).
 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、より低粘度の冷凍機油を用いて、さらに一層良好な成績係数(COP)の実現を図ることができる密閉型冷媒圧縮機およびその運転方法、並びにこれを用いた冷凍・冷蔵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a hermetic refrigerant compressor and an operating method thereof that can achieve an even better coefficient of performance (COP) by using a lower viscosity refrigeration oil, as well as a freezing/refrigeration device using the same.
 本開示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、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度が0.31m/sを超えて設定されている構成であればよい。 In order to solve the above-mentioned problems, the hermetic refrigerant compressor of the present disclosure comprises a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted and reciprocatable inside the compression chamber, wherein when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average reciprocating speed of the piston is set to exceed 0.31 m/s.
 前記構成によれば、密閉型冷媒圧縮機の運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときに、ピストンの往復動の平均速度(ピストン平均速度)の下限を設定している。これにより、密閉型冷媒圧縮機の運転速度が相対的に低速であっても、ピストン平均速度は相対的に高速とすることができる。そのため、冷凍機油として、より一層低粘度化(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内に設定)された低粘度オイルを用いても、高速に往復動するピストンにより、圧縮室との間に良好な油膜を形成することができる。その結果、ピストンおよび圧縮室からの冷媒ガスの漏れを良好に抑制することが可能になる。そのため、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 According to the above configuration, when the operating frequency of the hermetic refrigerant compressor is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the lower limit of the average speed of the reciprocating movement of the piston (average piston speed) is set. As a result, even if the operating speed of the hermetic refrigerant compressor is relatively low, the average piston speed can be relatively high. Therefore, even if a low-viscosity oil with a further reduced viscosity (kinematic viscosity at 40°C set within the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s) is used as the refrigerating machine oil, a good oil film can be formed between the piston reciprocating at high speed and the compression chamber. As a result, it is possible to effectively suppress leakage of refrigerant gas from the piston and the compression chamber. Therefore, when a low-viscosity oil is used as the refrigerating machine oil, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved.
 また、本開示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、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)の比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある構成であってもよい。 In order to solve the above-mentioned problems, the hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure may include a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted and reciprocatable within the compression chamber, wherein a ratio S/D of a reciprocating stroke amount (S) of the piston to a piston diameter (D) is in the range of 0.78 to 1.00.
 前記構成によれば、冷凍機油として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、前記の比S/Dを所定範囲内に設定にしている。これにより、ストローク量(S)を相対的に大きくすることができるので、ピストン平均速度を相対的に大きくすることができる。そのため、冷媒ガスの漏れ量を良好に抑制することができる。 According to the above configuration, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s is used as the refrigeration oil, the ratio S/D is set within a predetermined range. This allows the stroke amount (S) to be relatively large, and therefore the average piston speed to be relatively large. As a result, the amount of refrigerant gas leakage can be effectively suppressed.
 また、冷凍機油として前記の低粘度オイルを用いたときに、前記の比S/Dを所定範囲内に設定することにより、ピストン径(D)を相対的に小さくすることができる。これにより、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間のクリアランスの総面積を小さくすることができるため、冷媒ガスの漏れを良好に抑制することができる。 In addition, when the low viscosity oil is used as the refrigeration oil, the piston diameter (D) can be made relatively small by setting the ratio S/D within a predetermined range. This makes it possible to reduce the total area of the clearance between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder, thereby effectively suppressing leakage of refrigerant gas.
 さらに、ピストン径(D)が相対的に小さくなれば、ピストンに対する冷媒ガスの圧縮荷重を低減することができる。これにより、ピストンを往復動させるための入力電力を低減することができる。 Furthermore, if the piston diameter (D) is relatively small, the compression load of the refrigerant gas on the piston can be reduced. This allows the input power required to reciprocate the piston to be reduced.
 そのため、前記の比S/Dを所定範囲内とすることで、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 Therefore, by setting the above-mentioned ratio S/D within a specified range, it is possible to further improve the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor when using low-viscosity oil as refrigeration oil.
 また、本開示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、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある構成であってもよい。 In order to solve the above-mentioned problems, the hermetic type refrigerant compressor according to the present disclosure may include a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block contained in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted reciprocally within the compression chamber, wherein a ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) is in the range of 0.8 to 1.0, and when the length of an area where the piston seals the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a sealing length (L2), a ratio L2/L1 of the sealing length (L2) to the piston overall length (L1) is in the range of 0.9 to 1.0.
 前記構成によれば、冷凍機油として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内に設定している。これにより、摺動損失の増加を抑制しつつ、ピストン全長(L1)を過剰に大きくすることなく、シール長さ(L2)を相対的に大きくすることができる。そのため、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間において、摺動損失の増加を抑制しつつ油膜の粘性力を大きくすることができる。 According to the above configuration, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s is used as the refrigeration oil, the ratios L1/D and L2/L1 are set within a predetermined range. This makes it possible to relatively increase the seal length (L2) without excessively increasing the overall piston length (L1) while suppressing an increase in sliding loss. As a result, it is possible to increase the viscous force of the oil film between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder while suppressing an increase in sliding loss.
 また、ピストンおよびシリンダ間において、冷凍機油の油膜によりシールされる領域も相対的に大きくすることができる。そのため、冷媒ガスの漏れをより一層抑制することができる。 In addition, the area between the piston and cylinder that is sealed by the oil film of the refrigeration oil can be made relatively large. This makes it possible to further suppress leakage of refrigerant gas.
 さらに、シール長さ(L2)が大きくなれば、圧縮室で往復動するピストンの姿勢を安定化させることも可能になる。その結果、摺動損失の増加をより一層抑制することも可能になる。 Furthermore, if the seal length (L2) is increased, it becomes possible to stabilize the position of the piston reciprocating in the compression chamber. As a result, it becomes possible to further suppress the increase in sliding loss.
 そのため、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内とすることで、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 Therefore, by setting the ratio L1/D and the ratio L2/L1 within a specified range, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved when low-viscosity oil is used as the refrigeration oil.
 また、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機の運転方法は、前記の課題を解決するために、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備える、密閉型冷媒圧縮機において、その運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度を0.31m/sを超える構成であればよい。 In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the operating method of a hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure comprises a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2/ s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block contained in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted and capable of reciprocating within the compression chamber, wherein when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average reciprocating speed of the piston exceeds 0.31 m/s.
 また、本開示に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器と、を含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成であればよい。 Furthermore, the freezing/refrigeration device according to the present disclosure may be configured to include a hermetic refrigerant compressor of the above-described configuration, a radiator, a pressure reducing device, and a heat sink, and to have a refrigerant circuit in which these are connected in a ring shape by piping.
 本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments, which are to be read in conjunction with the accompanying drawings.
 本発明では、以上の構成により、より低粘度の冷凍機油を用いて、さらに一層良好な成績係数(COP)の実現を図ることができる密閉型冷媒圧縮機およびその運転方法、並びにこれを用いた冷凍・冷蔵装置を提供することができる、という効果を奏する。 The present invention has the effect of providing a hermetic refrigerant compressor and an operating method thereof that can achieve an even better coefficient of performance (COP) by using a refrigeration oil with a lower viscosity, as well as a freezing/refrigeration device using the same.
本開示の実施の形態における密閉型冷媒圧縮機の構成の一例を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a hermetic refrigerant compressor according to an embodiment of the present disclosure. 図1に示す密閉型冷媒圧縮機が備える圧縮要素におけるピストンおよびシリンダの構成を模式的に拡大した側面図である。FIG. 2 is a schematic enlarged side view of a piston and a cylinder in a compression element included in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 . 図3Aは、図1に示す密閉型冷媒圧縮機が備えるピストンの構成の一例を示す模式的側面図であり、図3Bは、従来のピストンの構成の一例を示す模式的側面図である。FIG. 3A is a schematic side view showing an example of the configuration of a piston included in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a schematic side view showing an example of the configuration of a conventional piston. 図4Aは、図1に示す密閉型冷媒圧縮機が備えるクランクシャフトにおいて、摺動面が単一面である場合の構成の一例を示す模式図であり、図4B,図4Cは、図3Aに示すクランクシャフトにおいて、摺動面が複数の面に分割されている場合の構成の一例を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram showing an example of a configuration of a crankshaft included in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 when the sliding surface is a single surface, and FIGS. 4B and 4C are schematic diagrams showing an example of a configuration of the crankshaft shown in FIG. 3A when the sliding surface is divided into a plurality of surfaces. 図1に示す密閉型冷媒圧縮機における距離Pおよび距離Q,並びに主軸摺動部に加えられる負荷(主軸負荷)の一例を模式的に示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a distance P and a distance Q in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 , and a load (main shaft load) applied to a main shaft sliding portion. 図1に示す密閉型冷媒圧縮機におけるスラストベアリングの要部構成の一例を模式的に示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a configuration of a main part of a thrust bearing in the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 . 図1に示す密閉型冷媒圧縮機を備える冷凍・冷蔵装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a refrigeration/freezing device including the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1 . 本開示の参考例であり、従来の冷媒圧縮機において、運転周波数が17r/sのときの冷凍機油の動粘度に対する冷媒ガスの漏れ量の関係(特性)を示すグラフである。1 is a graph showing a relationship (characteristics) of the amount of refrigerant gas leakage versus the kinetic viscosity of refrigeration oil when the operating frequency is 17 r/s in a conventional refrigerant compressor, as a reference example of the present disclosure. 本開示における実施例および従来例であり、運転周波数が27r/sのときに、冷凍機油の動粘度に対する成績係数(COP)の関係(特性)を示すグラフである。1 is a graph showing a relationship (characteristic) of the coefficient of performance (COP) with respect to the kinetic viscosity of a refrigeration oil when the operating frequency is 27 r/s, in an embodiment of the present disclosure and a conventional example. 本開示における実施例および従来例であり、運転周波数が17r/sのときに、冷凍機油の動粘度に対する成績係数(COP)の関係(特性)を示すグラフである。1 is a graph showing a relationship (characteristic) of the coefficient of performance (COP) with respect to the kinetic viscosity of a refrigeration oil when the operating frequency is 17 r/s, in an embodiment of the present disclosure and a conventional example.
 (本開示の基礎となった知見等)
 密閉型冷媒圧縮機においては、シリンダブロックが備えるシリンダ内に圧縮室が形成され、当該圧縮室の内部にピストンが往復動可能に挿入されている。冷凍機油は、ピストンの外周面とシリンダの内周面(圧縮室の内周面)との間に油膜として存在し、ピストンの往復動(すなわち摺動)を潤滑する。ピストンの外周面とシリンダの内周面との間を、説明の便宜上「ピストン-シリンダ間」と略すると、冷凍機油の動粘度が小さくなれば、ピスト-シリンダ間)に形成される油膜が薄くなる。油膜が薄くなることによってピストンの往復動(摺動)に伴う摺動損失を低減することが可能になるが、ピストン-シリンダ間から冷媒ガスが漏れる可能性も想定される。
(Knowledge and other information that forms the basis of this disclosure)
In a hermetic refrigerant compressor, a compression chamber is formed in a cylinder of a cylinder block, and a piston is inserted in the compression chamber so as to be able to reciprocate. Refrigeration oil exists as an oil film between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder (the inner peripheral surface of the compression chamber), and lubricates the reciprocating motion (i.e., sliding) of the piston. If the space between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder is abbreviated as "piston-cylinder space" for convenience of explanation, the oil film formed between the piston and cylinder becomes thinner if the kinetic viscosity of the refrigeration oil becomes smaller. The thinner oil film makes it possible to reduce the sliding loss accompanying the reciprocating motion (sliding) of the piston, but it is also assumed that refrigerant gas may leak from between the piston and cylinder.
 後述の実施例で説明するように、本発明者らは、従来例の構成を有する密閉型冷媒圧縮機において、例えば17r/s(rps)という低速の運転周波数の条件下で、40℃における動粘度が異なる冷凍機油を用いて、ピストン-シリンダ間から冷媒ガスが漏れる量を、実験的に検証評価した。その結果、冷凍機油の40℃における動粘度が2.5mm2 /s以下になると冷媒ガスの漏れ量が大きくなることが明らかとなった。 As will be described in the Examples below, the inventors experimentally verified and evaluated the amount of refrigerant gas leaking from between the piston and cylinder in a hermetic refrigerant compressor having a conventional configuration, using refrigerating machine oils with different kinetic viscosities at 40° C. under conditions of a low operating frequency of, for example, 17 r/s (rps).As a result, it was revealed that the amount of refrigerant gas leaking increases when the kinetic viscosity of the refrigerating machine oil at 40° C. is 2.5 mm 2 /s or less.
 この検証評価に基づけば、用いられる冷凍機油において、その40℃での動粘度を小さくするほど冷媒ガスの漏れ量が増加する傾向にある。しかしながら、冷凍機油を低粘度化しても、2.5mm2 /sに至るまでであれば、冷媒ガスの漏れ量の増加による影響以上に、密閉型冷媒圧縮機内の摺動損失を有効に低減することができ、その結果、成績係数(COP)が向上できるものと考えらえる。 Based on this verification and evaluation, the amount of refrigerant gas leakage tends to increase as the kinetic viscosity at 40° C. of the refrigerating machine oil used decreases. However, even if the viscosity of the refrigerating machine oil is reduced up to 2.5 mm2 /s, it is considered that the reduction in friction loss in the hermetic refrigerant compressor can be more than offset by the effect of the increase in the amount of refrigerant gas leakage, and as a result, the coefficient of performance (COP) can be improved.
 しかしながら、冷凍機油における40℃の動粘度が2.5mm2 /s以下になれば、冷媒ガスの漏れ量が大きくなり過ぎる。そのため、密閉型冷媒圧縮機を備える冷凍サイクルの冷凍能力が低下してしまい、その結果、成績係数(COP)を向上できないことが明らかとなった。 However, if the kinetic viscosity of the refrigeration oil at 40° C. is 2.5 mm 2 /s or less, the amount of leakage of the refrigerant gas becomes too large, and the refrigeration capacity of the refrigeration cycle equipped with a hermetic refrigerant compressor decreases, and as a result, it has become clear that the coefficient of performance (COP) cannot be improved.
 冷凍機油の動粘度を小さくした状態で、ピストン-シリンダ間から冷媒ガスの漏れを良好に抑制することが可能となれば、密閉型冷媒圧縮機において成績係数(COP)をさらなる向上が見込まれる。しかしながら、冷凍機油を低粘度化することと、冷媒ガスの漏れ量の抑制とを両立することは難しい。 If it becomes possible to effectively suppress the leakage of refrigerant gas from between the piston and cylinder while reducing the kinetic viscosity of the refrigeration oil, it is expected that the coefficient of performance (COP) of hermetic refrigerant compressors will be further improved. However, it is difficult to simultaneously reduce the viscosity of the refrigeration oil and suppress the amount of refrigerant gas leakage.
 そこで、本発明者らがさらに鋭意検討した結果、ピストン-シリンダ間からの冷媒ガスの漏れを有効に抑制することにより、成績係数(COP)の向上を図ることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of further intensive research, the inventors discovered that it is possible to improve the coefficient of performance (COP) by effectively preventing refrigerant gas leakage from between the piston and cylinder, which led to the completion of this invention.
 すなわち、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度が0.31m/sを超えて設定されている構成であればよい。 In other words, the hermetic refrigerant compressor of the present disclosure comprises a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted reciprocally within the compression chamber, and when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average reciprocating speed of the piston is set to greater than 0.31 m/s.
 前記構成によれば、密閉型冷媒圧縮機の運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときに、ピストンの往復動の平均速度(ピストン平均速度)の下限を設定している。これにより、密閉型冷媒圧縮機の運転速度が相対的に低速であっても、ピストン平均速度は相対的に高速とすることができる。そのため、冷凍機油として、より一層低粘度化(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内に設定)された低粘度オイルを用いても、高速に往復動するピストンにより、圧縮室との間に良好な油膜を形成することができる。その結果、ピストンおよび圧縮室からの冷媒ガスの漏れを良好に抑制することが可能になる。そのため、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 According to the above configuration, when the operating frequency of the hermetic refrigerant compressor is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the lower limit of the average speed of the reciprocating movement of the piston (average piston speed) is set. As a result, even if the operating speed of the hermetic refrigerant compressor is relatively low, the average piston speed can be relatively high. Therefore, even if a low-viscosity oil with a further reduced viscosity (kinematic viscosity at 40°C set within the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s) is used as the refrigerating machine oil, a good oil film can be formed between the piston reciprocating at high speed and the compression chamber. As a result, it is possible to effectively suppress leakage of refrigerant gas from the piston and the compression chamber. Therefore, when a low-viscosity oil is used as the refrigerating machine oil, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved.
 前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)との比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある構成であってもよい。 In a hermetic refrigerant compressor having the above configuration, the ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of the piston to the piston diameter (D) may be within the range of 0.78 to 1.00.
 前記構成によれば、ピストン平均速度を相対的に高速化することに加えて、比S/Dを前記の範囲内に設定している。この比S/Dの設定により、後述するように、ストローク量(S)を相対的に大きくしたりピストン径(D)を相対的に小さくしたりすることができる。 In this configuration, in addition to relatively increasing the average piston speed, the ratio S/D is set within the above range. By setting this ratio S/D, it is possible to relatively increase the stroke amount (S) and relatively decrease the piston diameter (D), as described below.
 これにより、冷媒ガスの漏れ量を良好に抑制することができるとともに、ピストンを往復動させるための入力電力を低減することができる。そのため、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 This effectively suppresses the amount of refrigerant gas leakage and reduces the input power required to reciprocate the piston. Therefore, when low-viscosity oil is used as the refrigeration oil, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved.
 また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある構成であってもよい。 Furthermore, in the hermetic refrigerant compressor of the above configuration, when the length of the area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as the sealing length (L2), the ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) may be within a range of 0.8 to 1.0, and the ratio L2/L1 of the sealing length (L2) to the piston overall length (L1) may be within a range of 0.9 to 1.0.
 前記構成によれば、ピストン平均速度を相対的に高速化することに加えて、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内に設定している。これら比の設定により、後述するように、ピストン全長(L1)を過剰に大きくすることなくシール長さ(L2)を相対的に大きくすることができる。 In this configuration, in addition to relatively increasing the average piston speed, the ratios L1/D and L2/L1 are set within a predetermined range. By setting these ratios, it is possible to relatively increase the seal length (L2) without excessively increasing the overall piston length (L1), as described below.
 これにより、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間において、摺動損失の増加を抑制しつつ油膜の粘性力を大きくすることができるとともに、冷媒ガスの漏れをより一層抑制することができる。そのため、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 This makes it possible to increase the viscosity of the oil film between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder while suppressing an increase in sliding loss, and also to further suppress the leakage of refrigerant gas. As a result, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved.
 本開示に係る他の密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)の比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある構成である。 Another hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure comprises a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted reciprocally within the compression chamber, wherein the ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of the piston to the piston diameter (D) is in the range of 0.78 to 1.00.
 前記構成によれば、冷凍機油として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、前記の比S/Dを所定範囲内に設定にしている。これにより、ストローク量(S)を相対的に大きくすることができるので、ピストン平均速度を相対的に大きくすることができる。そのため、冷媒ガスの漏れ量を良好に抑制することができる。 According to the above configuration, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s is used as the refrigeration oil, the ratio S/D is set within a predetermined range. This allows the stroke amount (S) to be relatively large, and therefore the average piston speed to be relatively large. As a result, the amount of refrigerant gas leakage can be effectively suppressed.
 また、冷凍機油として前記の低粘度オイルを用いたときに、前記の比S/Dを所定範囲内に設定することにより、ピストン径(D)を相対的に小さくすることができる。これにより、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間のクリアランスの総面積を小さくすることができるため、冷媒ガスの漏れを良好に抑制することができる。 In addition, when the low viscosity oil is used as the refrigeration oil, the piston diameter (D) can be made relatively small by setting the ratio S/D within a predetermined range. This makes it possible to reduce the total area of the clearance between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder, thereby effectively suppressing leakage of refrigerant gas.
 さらに、ピストン径(D)が相対的に小さくなれば、ピストンに対する冷媒ガスの圧縮荷重を低減することができる。これにより、ピストンを往復動させるための入力電力を低減することができる。 Furthermore, if the piston diameter (D) is relatively small, the compression load of the refrigerant gas on the piston can be reduced. This allows the input power required to reciprocate the piston to be reduced.
 そのため、前記の比S/Dを所定範囲内とすることで、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 Therefore, by setting the above-mentioned ratio S/D within a specified range, it is possible to further improve the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor when using low-viscosity oil as refrigeration oil.
 前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある構成であってもよい。 In a hermetic refrigerant compressor having the above configuration, when the length of the area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a sealing length (L2), the ratio L2/L1 of the sealing length (L2) to the total piston length (L1) may be within the range of 0.9 to 1.0.
 前記構成によれば、ピストンのストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dを所定範囲に設定することに加えて、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内に設定している。これら比の設定により、後述するように、ピストン全長(L1)を過剰に大きくすることなくシール長さ(L2)を相対的に大きくすることができる。 According to the above configuration, in addition to setting the ratio S/D of the piston stroke amount (S) to the piston diameter (D) within a predetermined range, the ratios L1/D and L2/L1 are also set within predetermined ranges. By setting these ratios, as described below, it is possible to relatively increase the seal length (L2) without excessively increasing the overall piston length (L1).
 これにより、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間において、摺動損失の増加を抑制しつつ油膜の粘性力を大きくすることができるとともに、冷媒ガスの漏れをより一層抑制することができる。そのため、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 This makes it possible to increase the viscosity of the oil film between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder while suppressing an increase in sliding loss, and also to further suppress the leakage of refrigerant gas. As a result, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved.
 本開示に係る他の密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある構成である。 Another hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure comprises a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s, a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted reciprocally within the compression chamber, wherein a ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) is in the range of 0.8 to 1.0, and when the length of the area where the piston seals the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a sealing length (L2), the ratio L2/L1 of the sealing length (L2) to the piston overall length (L1) is in the range of 0.9 to 1.0.
 前記構成によれば、冷凍機油として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内に設定している。これにより、摺動損失の増加を抑制しつつ、ピストン全長(L1)を過剰に大きくすることなく、シール長さ(L2)を相対的に大きくすることができる。そのため、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間において、摺動損失の増加を抑制しつつ油膜の粘性力を大きくすることができる。 According to the above configuration, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s is used as the refrigeration oil, the ratios L1/D and L2/L1 are set within a predetermined range. This makes it possible to relatively increase the seal length (L2) without excessively increasing the overall piston length (L1) while suppressing an increase in sliding loss. As a result, it is possible to increase the viscous force of the oil film between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder while suppressing an increase in sliding loss.
 また、ピストンおよびシリンダ間において、冷凍機油の油膜によりシールされる領域も相対的に大きくすることができる。そのため、冷媒ガスの漏れをより一層抑制することができる。 In addition, the area between the piston and cylinder that is sealed by the oil film of the refrigeration oil can be made relatively large. This makes it possible to further suppress leakage of refrigerant gas.
 さらに、シール長さ(L2)が大きくなれば、圧縮室で往復動するピストンの姿勢を安定化させることも可能になる。その結果、摺動損失の増加をより一層抑制することも可能になる。 Furthermore, if the seal length (L2) is increased, it becomes possible to stabilize the position of the piston reciprocating in the compression chamber. As a result, it becomes possible to further suppress the increase in sliding loss.
 そのため、前記の比L1/Dおよび比L2/L1を所定範囲内とすることで、低粘度オイルを冷凍機油として用いたときに、密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 Therefore, by setting the ratio L1/D and the ratio L2/L1 within a specified range, the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor can be further improved when low-viscosity oil is used as the refrigeration oil.
 前記いずれかの構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、前記主軸における前記主軸受との摺動面が複数の面に分割されており、複数の前記摺動面の軸方向長さの合計を全摺動長さTtとしたときに、当該全摺動長さTtと前記主軸の外径Kとの比率Tt/Kが1.26以下である構成であってもよい。 In any of the above-mentioned configurations of the hermetic refrigerant compressor, the compression element may comprise a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft as a shaft portion, and a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft as a bearing portion supporting the shaft portion, the sliding surface of the main shaft with the main bearing being divided into a plurality of surfaces, and when the sum of the axial lengths of the plurality of sliding surfaces is the total sliding length Tt, the ratio Tt/K of the total sliding length Tt to the outer diameter K of the main shaft may be 1.26 or less.
 前記構成によれば、比Tt/Kの設定構成および硫黄系の摺動性改質剤を用いる構成を適用することで、低粘度の潤滑油を用いて摺動面積を低下させた状態においても、主軸-主軸受で構成される主軸摺動部を良好に潤滑して、主軸摺動部の摩耗を良好に抑制することができる。その結果、冷媒圧縮機の信頼性をより一層良好なものとすることができる。しかも、運転周波数が16r/s以上35r/s以下という低回転数で運転される場合であっても、冷凍機油の供給量が低下しても良好な耐摩耗性を実現することができる。そのため、主軸摺動部における摺動損失の増加も抑制することができるので、良好な成績係数(COP)を実現することができる。 According to the above configuration, by applying the configuration for setting the ratio Tt/K and the configuration for using a sulfur-based sliding property modifier, the main shaft sliding part consisting of the main shaft and main bearing can be well lubricated and wear of the main shaft sliding part can be well suppressed even in a state in which the sliding area is reduced by using a low-viscosity lubricant. As a result, the reliability of the refrigerant compressor can be further improved. Moreover, even when the operating frequency is a low rotation speed of 16 r/s or more and 35 r/s or less, good wear resistance can be achieved even if the supply amount of refrigeration oil is reduced. Therefore, an increase in sliding loss in the main shaft sliding part can also be suppressed, and a good coefficient of performance (COP) can be achieved.
 前記いずれかの構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、前記主軸における前記主軸受との摺動面は、単一面であるか複数の面に分割されており、前記摺動面が単一面である場合には、当該摺動面の軸方向長さを単一摺動長さTとしたとき、または、前記摺動面が複数の面に分割されている場合には、軸方向長さが最少である摺動面の当該軸方向長さを単一摺動長さTとしたときに、当該単一摺動長さTと前記主軸の外径Kとの比T/Kが0.51以下であり、さらに、前記冷凍機油には、摺動性改質剤として、硫黄または硫黄を有する化合物を含有する構成であってもよい。 In any of the above-mentioned configurations of the hermetic refrigerant compressor, the compression element includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft as a shaft portion, and a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft as a bearing portion supporting the shaft portion, and the sliding surface of the main shaft with the main bearing is a single surface or is divided into multiple surfaces, and when the sliding surface is a single surface, the axial length of the sliding surface is taken as a single sliding length T, or when the sliding surface is divided into multiple surfaces, the axial length of the sliding surface with the smallest axial length is taken as a single sliding length T, and the ratio T/K of the single sliding length T to the outer diameter K of the main shaft is 0.51 or less, and further, the refrigeration oil may be configured to contain sulfur or a compound having sulfur as a sliding property modifier.
 前記構成によれば、比T/Kの設定構成および硫黄系の摺動性改質剤を用いる構成を適用することで、低粘度の潤滑油を用いて摺動面積を低下させた状態においても、主軸-主軸受で構成される主軸摺動部を良好に潤滑して、主軸摺動部の摩耗を良好に抑制することができる。その結果、冷媒圧縮機の信頼性をより一層良好なものとすることができる。しかも、運転周波数が16r/s以上35r/s以下という低回転数で運転される場合であっても、冷凍機油の供給量が低下しても良好な耐摩耗性を実現することができる。そのため、主軸摺動部における摺動損失の増加も抑制することができるので、良好な成績係数(COP)を実現することができる。 According to the above configuration, by applying the configuration for setting the ratio T/K and the configuration for using a sulfur-based sliding property modifier, the main shaft sliding part consisting of the main shaft and main bearing can be well lubricated and wear of the main shaft sliding part can be well suppressed, even in a state in which the sliding area is reduced by using a low-viscosity lubricant. As a result, the reliability of the refrigerant compressor can be further improved. Moreover, even when the operating frequency is a low rotation speed of 16 r/s or more and 35 r/s or less, good wear resistance can be achieved even if the supply amount of refrigeration oil is reduced. Therefore, an increase in sliding loss in the main shaft sliding part can also be suppressed, and a good coefficient of performance (COP) can be achieved.
 前記いずれかの構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記圧縮要素は、さらに、主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、前記主軸を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、を備え、前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をPとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をQとしたときに、前記距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Qは16mm以下である構成であってもよい。 In any of the above configurations of the hermetic refrigerant compressor, the compression element may further include a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, a main bearing supporting the main shaft, and a thrust bearing provided on the thrust surface of the main bearing, and the end of the sliding surface of the main bearing on the compression chamber side is a first end and the opposite end is a second end, the distance between the axis of the compression chamber and the second end of the sliding surface of the main bearing is P, and the distance between the axis of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing is Q, and when the distance P is within the range of 38 mm to 51 mm, the distance Q is 16 mm or less.
 前記構成によれば、低粘度オイルを冷凍機油として用いるだけでも主軸負荷を小さくすることができるが、冷媒圧縮機の距離Qを16mm以下に設定することにより主軸負荷をより一層小さくすることができる。それゆえ、ピストン-シリンダ間の摺動部だけでなく主軸摺動部においても、冷媒圧縮機の高効率化および良好な信頼性を実現することが可能になる。これにより、冷媒圧縮機の成績係数(COP)をさらに一層良好なものとすることができる。 With the above configuration, the load on the main shaft can be reduced simply by using low-viscosity oil as the refrigeration oil, but the load on the main shaft can be reduced even further by setting the distance Q of the refrigerant compressor to 16 mm or less. This makes it possible to achieve high efficiency and good reliability of the refrigerant compressor not only in the sliding part between the piston and cylinder but also in the sliding part of the main shaft. This makes it possible to further improve the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor.
 また、本開示には、密閉型冷媒圧縮機の運転方法も含まれる。すなわち、本開示に係る密閉型冷媒圧縮の運転方法は、密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備える、密閉型冷媒圧縮機において、その運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度を0.31m/sを超える構成であればよい。 The present disclosure also includes a method for operating a hermetic refrigerant compressor. That is, the method for operating a hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure may be configured such that, in a hermetic refrigerant compressor including a hermetic container, refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s, a cylinder block that is housed in the hermetic container and forms a compression chamber, and a piston that is inserted and reciprocatable within the compression chamber, when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average reciprocating speed of the piston exceeds 0.31 m/s.
 また、本開示には、前記構成の密閉型冷媒圧縮機、もしくは、前記構成の運転方法を実行する密閉型冷媒圧縮機を用いた冷凍・冷蔵装置も含まれる。すなわち、本開示に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の密閉型冷媒圧縮機(または前記構成の運転方法を実行する密閉型冷媒圧縮機)と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器と、を含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成であればよい。 The present disclosure also includes a refrigeration/refrigeration device using a hermetic refrigerant compressor of the above configuration, or a hermetic refrigerant compressor that executes the operating method of the above configuration. In other words, the refrigeration/refrigeration device according to the present disclosure may be configured to include a hermetic refrigerant compressor of the above configuration (or a hermetic refrigerant compressor that executes the operating method of the above configuration), a radiator, a pressure reducing device, and a heat absorber, and to include a refrigerant circuit in which these are connected in a ring shape by piping.
 以下、図面を参照しながら、本開示の代表的な実施の形態を具体的に説明する。ただし、下記の実施の形態のうち一部の詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Below, representative embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, some detailed descriptions of the following embodiments may be omitted. For example, detailed descriptions of matters that are already well known, or duplicate descriptions of substantially identical configurations may be omitted. This is to avoid making the following description unnecessarily redundant and to make it easier for those skilled in the art to understand.
 なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
 (実施の形態1)
 [密閉型冷媒圧縮機の構成]
 まず、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機の代表的な構成例について、図1を参照して具体的に説明する。図1は、本開示の実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機100(以下、冷媒圧縮機100と略す場合がある)の構成の一例を示す模式的断面図である。
(Embodiment 1)
[Configuration of hermetic refrigerant compressor]
First, a representative configuration example of a hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure will be specifically described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a hermetic refrigerant compressor 100 (hereinafter, may be abbreviated as refrigerant compressor 100) according to a first embodiment of the present disclosure.
 図1に示すように、冷媒圧縮機100は、密閉容器102内に冷媒ガス181として、例えばR600aを充填するとともに、底部には、冷凍機油180として鉱油を貯留している。また、密閉容器102内には、圧縮機本体108が収容されており、この圧縮機本体108はサスペンションスプリング190により弾性的に支持されている。また、圧縮機本体108は電動要素104および圧縮要素106を備えている。 As shown in FIG. 1, the refrigerant compressor 100 has a sealed container 102 filled with, for example, R600a as a refrigerant gas 181, and mineral oil is stored at the bottom as refrigeration oil 180. A compressor body 108 is housed in the sealed container 102, and this compressor body 108 is elastically supported by a suspension spring 190. The compressor body 108 also includes an electric element 104 and a compression element 106.
 電動要素104は、固定子150および回転子152から少なくとも構成される。圧縮要素106は、電動要素104によって駆動される往復式の構成であり、クランクシャフト120、シリンダブロック130、ピストン140、連結手段142等を備えている。クランクシャフト120は、回転子152を焼き嵌めした主軸124と、この主軸124に対して偏心して形成された偏心軸122とから少なくとも構成される。本実施の形態では、クランクシャフト120は例えば鉄系材料で構成されている。 The electric element 104 is composed of at least a stator 150 and a rotor 152. The compression element 106 is a reciprocating type driven by the electric element 104, and includes a crankshaft 120, a cylinder block 130, a piston 140, a connecting means 142, etc. The crankshaft 120 is composed of at least a main shaft 124 to which the rotor 152 is shrink-fitted, and an eccentric shaft 122 formed eccentrically with respect to the main shaft 124. In this embodiment, the crankshaft 120 is composed of, for example, an iron-based material.
 また、主軸124と偏心軸122との間にはフランジ部128が設けられている。図1において一点鎖線で示すように、クランクシャフト120の回転軸は主軸124の軸心に対応する。主軸124と偏心軸122とは、互いの軸心がずれるようにフランジ部128を介して固定される。それゆえ、偏心軸122の軸心は、主軸124の軸心(クランクシャフト120の回転軸)に対して偏心する。 Furthermore, a flange portion 128 is provided between the main shaft 124 and the eccentric shaft 122. As shown by the dashed line in FIG. 1, the rotation axis of the crankshaft 120 corresponds to the axis of the main shaft 124. The main shaft 124 and the eccentric shaft 122 are fixed via the flange portion 128 so that their axes are misaligned. Therefore, the axis of the eccentric shaft 122 is eccentric with respect to the axis of the main shaft 124 (the axis of rotation of the crankshaft 120).
 クランクシャフト120のうち偏心軸122は冷媒圧縮機100の上側に位置し、主軸124は冷媒圧縮機100の下側に位置する。それゆえ、クランクシャフト120の位置を説明する場合にも、この上下の位置関係(方向)を利用する。例えば、偏心軸122の上端は密閉容器102の内側上面に向かっており、偏心軸122の下端は主軸124につながっている。 The eccentric shaft 122 of the crankshaft 120 is located above the refrigerant compressor 100, and the main shaft 124 is located below the refrigerant compressor 100. Therefore, this up-down positional relationship (direction) is also used when explaining the position of the crankshaft 120. For example, the upper end of the eccentric shaft 122 faces the inner upper surface of the sealed container 102, and the lower end of the eccentric shaft 122 is connected to the main shaft 124.
 主軸124の上端は偏心軸122につながっており、主軸124の下端は密閉容器102の内側下面に向かっており、主軸124の下端は、冷凍機油180に浸漬している。また、クランクシャフト120には、給油機構125が設けられており、給油機構125は、冷凍機油180に浸漬する主軸124の下端から偏心軸122の上端まで冷凍機油180を供給する。冷凍機油180は、後述するように、冷媒圧縮機100が備える各摺動部を潤滑するとともに、圧縮室133とピストン140との間においてシールをつかさどる。 The upper end of the main shaft 124 is connected to the eccentric shaft 122, and the lower end of the main shaft 124 faces the inner bottom surface of the sealed container 102, and is immersed in refrigeration oil 180. In addition, the crankshaft 120 is provided with an oil supply mechanism 125, which supplies refrigeration oil 180 from the lower end of the main shaft 124 immersed in the refrigeration oil 180 to the upper end of the eccentric shaft 122. As described below, the refrigeration oil 180 lubricates each sliding part of the refrigerant compressor 100 and also provides a seal between the compression chamber 133 and the piston 140.
 クランクシャフト120の主軸124の外周面には、摺動面126a,126bおよび非摺動外周面127が含まれる。説明の便宜上、主軸124の上側の摺動面126aを第一摺動面126aと称し、主軸124の下側の摺動面126bを第二摺動面126bと称する。非摺動外周面127は、第一摺動面126aと第二摺動面126bとの間に位置する。 The outer peripheral surface of the main shaft 124 of the crankshaft 120 includes sliding surfaces 126a, 126b and a non-sliding outer peripheral surface 127. For ease of explanation, the upper sliding surface 126a of the main shaft 124 is referred to as the first sliding surface 126a, and the lower sliding surface 126b of the main shaft 124 is referred to as the second sliding surface 126b. The non-sliding outer peripheral surface 127 is located between the first sliding surface 126a and the second sliding surface 126b.
 本開示においては、「摺動面」とは、摺動部を構成する複数の摺動部材の外周面または内周面であって、他方の内周面または外周面と摺動可能に接する面のことを意味する。「非摺動外周面(非摺動面)」とは、摺動面とは異なり、他方の内周面または外周面に接することのない面である。本実施の形態では、非摺動外周面127は、主軸124の外径を摺動面126a,126bよりも小さくした(外径を細くした、摺動面126a,126bから凹んだ、あるいは、中抜きで形成した)構成である。 In this disclosure, a "sliding surface" refers to the outer or inner peripheral surface of a plurality of sliding members constituting the sliding portion, which is in sliding contact with the inner or outer peripheral surface of the other. A "non-sliding outer peripheral surface (non-sliding surface)" is a surface that, unlike a sliding surface, does not contact the inner or outer peripheral surface of the other. In this embodiment, non-sliding outer peripheral surface 127 is configured such that the outer diameter of main shaft 124 is smaller than sliding surfaces 126a, 126b (the outer diameter is narrowed, it is recessed from sliding surfaces 126a, 126b, or it is formed by hollowing out).
 シリンダブロック130は、シリンダ132と主軸受134とを備えている。シリンダ132は内部に圧縮室133を形成する。主軸受134は、主軸124を回転自在に軸支する。本実施の形態では、シリンダ132と主軸受134とが、例えば鋳鉄により一つのシリンダブロック130として一体に形成されている。 The cylinder block 130 includes a cylinder 132 and a main bearing 134. The cylinder 132 defines a compression chamber 133 therein. The main bearing 134 supports the main shaft 124 so that it can rotate freely. In this embodiment, the cylinder 132 and the main bearing 134 are integrally formed as one cylinder block 130, for example, from cast iron.
 本実施の形態では、図1に示すように、クランクシャフト120の延伸方向(上下方向)を「縦方向」とすれば、シリンダブロック130は、冷媒圧縮機100の内部において「横方向」(縦方向に直交する方向)に広がる本体を有する。主軸受134は、このシリンダブロック130の本体に対して「縦方向」(上下方向)に延伸する管状(筒状)に形成されている。主軸受134の内周面は、主軸124の外周面すなわち摺動面126a,126bに摺動可能に接している。したがって、主軸受134の内周面は摺動面である。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, if the extension direction (up-down direction) of the crankshaft 120 is defined as the "vertical direction", the cylinder block 130 has a main body that extends in the "horizontal direction" (direction perpendicular to the vertical direction) inside the refrigerant compressor 100. The main bearing 134 is formed in a tubular (cylindrical) shape that extends in the "vertical direction" (up-down direction) relative to the main body of the cylinder block 130. The inner peripheral surface of the main bearing 134 is in slidable contact with the outer peripheral surface of the main shaft 124, i.e., the sliding surfaces 126a, 126b. Therefore, the inner peripheral surface of the main bearing 134 is a sliding surface.
 なお、主軸124の非摺動外周面127は、主軸受134の上端および下端の間に位置している。それゆえ、主軸124が主軸受134で軸支されている状態では、主軸受134の上端は、主軸124の第一摺動面126aに接し、主軸受134の下端は第二摺動面126bに接している。このとき、摺動面126a,126bよりも外径の小さい非摺動外周面127は、主軸受134の内周面(摺動面)には当接しておらず、また、主軸受134の上端および下端から露出していない。 The non-sliding outer peripheral surface 127 of the main shaft 124 is located between the upper and lower ends of the main bearing 134. Therefore, when the main shaft 124 is supported by the main bearing 134, the upper end of the main bearing 134 contacts the first sliding surface 126a of the main shaft 124, and the lower end of the main bearing 134 contacts the second sliding surface 126b. At this time, the non-sliding outer peripheral surface 127, which has a smaller outer diameter than the sliding surfaces 126a and 126b, does not contact the inner peripheral surface (sliding surface) of the main bearing 134, and is not exposed from the upper and lower ends of the main bearing 134.
 本実施の形態では、主軸受134は、スラスト面136および管状延長部137を備えている。主軸受134のスラスト面136は、軸心すなわち主軸124の延伸方向(上下方向)に対して直交する方向(垂直となる方向、水平方向)に広がる平面部である。 In this embodiment, the main bearing 134 has a thrust surface 136 and a tubular extension 137. The thrust surface 136 of the main bearing 134 is a flat surface that extends in a direction perpendicular to the axis, i.e., the extension direction (up-down direction) of the main shaft 124 (vertical direction, horizontal direction).
 主軸受134の管状延長部137は、スラスト面136よりさらに上方に延長する管状(筒状)であり、言い換えれば、管状の主軸受134本体から上方に延長する部位である。したがって、管状延長部137は主軸受134本体とともに、主軸124の外周面(摺動面)に対向する内周面(摺動面)を有する。主軸受134のスラスト面136上にはスラストボールベアリング210が設けられている。 The tubular extension 137 of the main bearing 134 is tubular (cylindrical) and extends further upward than the thrust surface 136; in other words, it is a portion that extends upward from the tubular main bearing 134 body. Therefore, the tubular extension 137, together with the main bearing 134 body, has an inner circumferential surface (sliding surface) that faces the outer circumferential surface (sliding surface) of the main shaft 124. A thrust ball bearing 210 is provided on the thrust surface 136 of the main bearing 134.
 シリンダ132は、シリンダブロック130の本体に設けられ、シリンダ132の内部が圧縮室133となっている。圧縮室133は、冷媒圧縮機100の内部において「横方向」に延伸する円筒形状(円柱形状)のボアである。ピストン140はこの圧縮室133に対して往復可能に挿入される。したがって、圧縮室133はピストン140の挿入により閉止されている。また、ピストン140が往復動する方向は「横方向」である。 Cylinder 132 is provided in the main body of cylinder block 130, and the inside of cylinder 132 forms compression chamber 133. Compression chamber 133 is a cylindrical (columnar) bore that extends "horizontally" inside refrigerant compressor 100. Piston 140 is inserted into this compression chamber 133 so that it can reciprocate. Therefore, compression chamber 133 is closed by the insertion of piston 140. Furthermore, the direction in which piston 140 reciprocates is the "horizontal direction".
 連結手段142は、例えばアルミ鋳造品で構成され、偏心軸122を軸支するとともに、ピストン140に連結されている。したがって、偏心軸122とピストン140とは連結手段142により連結されている。 The connecting means 142 is made of, for example, an aluminum casting, supports the eccentric shaft 122, and is connected to the piston 140. Therefore, the eccentric shaft 122 and the piston 140 are connected by the connecting means 142.
 電動要素104は、回転子152と、回転子152の周りを囲むように回転子152と同軸で配置された固定子150とを備えている。固定子150は、回転子152とほぼ一定の隙間を保つように、回転子152の外径側に配置され、シリンダブロック130の脚部に固定されている。また、回転子152は、クランクシャフト120の主軸124に固定されている。 The electric element 104 includes a rotor 152 and a stator 150 arranged coaxially with the rotor 152 so as to surround the rotor 152. The stator 150 is arranged on the outer diameter side of the rotor 152 so as to maintain a substantially constant gap with the rotor 152, and is fixed to the legs of the cylinder block 130. The rotor 152 is also fixed to the main shaft 124 of the crankshaft 120.
 したがって、冷媒圧縮機100においては、電動要素104により回転子152が回転すると、クランクシャフト120が回転する。クランクシャフト120では、前記の通り、主軸124の軸心に対して偏心軸122の軸心が偏っており、偏心軸122は連結手段142によりピストン140に連結されている。ピストン140はシリンダ132内の圧縮室133に往復動可能に挿入されている。そのため、クランクシャフト120が回転すると、偏心軸122の回転によりピストン140は、圧縮室133内を往復動する。 Therefore, in the refrigerant compressor 100, when the rotor 152 is rotated by the electric element 104, the crankshaft 120 rotates. As described above, in the crankshaft 120, the axis of the eccentric shaft 122 is offset from the axis of the main shaft 124, and the eccentric shaft 122 is connected to the piston 140 by a connecting means 142. The piston 140 is inserted in the compression chamber 133 in the cylinder 132 so that it can reciprocate. Therefore, when the crankshaft 120 rotates, the rotation of the eccentric shaft 122 causes the piston 140 to reciprocate within the compression chamber 133.
 また、クランクシャフト120の回転に伴って、前述したように、給油機構125から冷凍機油180が各摺動部に給油される。これにより、各摺動部は冷凍機油180により潤滑される。 Furthermore, as described above, as the crankshaft 120 rotates, refrigeration oil 180 is supplied from the oil supply mechanism 125 to each sliding part. As a result, each sliding part is lubricated by the refrigeration oil 180.
 本実施の形態では、摺動部として、クランクシャフト120の主軸124および主軸受134、ピストン140および圧縮室133(シリンダ132)、連結手段142およびピストン140の連結部、クランクシャフト120の偏心軸122および連結手段142の連結部等を備えている。なお、これら摺動部を構成する各部材は摺動部材である。 In this embodiment, the sliding parts include the main shaft 124 and main bearing 134 of the crankshaft 120, the piston 140 and the compression chamber 133 (cylinder 132), the connecting means 142 and the connecting part of the piston 140, and the connecting part of the eccentric shaft 122 of the crankshaft 120 and the connecting means 142. Each of the members that make up these sliding parts is a sliding member.
 また、これら摺動部のうち、ピストン140および圧縮室133(シリンダ132)により構成される摺動部を、説明の便宜上、「シリンダ摺動部」と称する。また、クランクシャフト120の主軸124および主軸受134により構成される摺動部を、説明の便宜上、「主軸摺動部」と称する。 Furthermore, for the sake of convenience, the sliding part formed by the piston 140 and the compression chamber 133 (cylinder 132) among these sliding parts is referred to as the "cylinder sliding part." Furthermore, for the sake of convenience, the sliding part formed by the main shaft 124 and main bearing 134 of the crankshaft 120 is referred to as the "main shaft sliding part."
 なお、本開示に係る冷媒圧縮機100の具体的な構成は、前述した図1に示すような構成に限定されない。本開示に係る冷媒圧縮機100は、電動要素104および圧縮要素106を備え、圧縮要素106が、圧縮室133を有するシリンダブロック130と、圧縮室133の内部に往復動可能に挿設されたピストン140とを備える構成であればよい。 The specific configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to the configuration shown in FIG. 1. The refrigerant compressor 100 according to the present disclosure may be configured to include an electric element 104 and a compression element 106, and the compression element 106 may include a cylinder block 130 having a compression chamber 133, and a piston 140 inserted in the compression chamber 133 so as to be capable of reciprocating motion.
 例えば、図1に示す冷媒圧縮機100では、密閉容器102内において、電動要素104が下側に位置し圧縮要素106が上側に位置する。しかしながら、電動要素104が上側に位置し圧縮要素106が下側に位置してもよい。 For example, in the refrigerant compressor 100 shown in FIG. 1, the electric element 104 is located on the lower side and the compression element 106 is located on the upper side within the sealed container 102. However, the electric element 104 may be located on the upper side and the compression element 106 may be located on the lower side.
 あるいは、図1に示す冷媒圧縮機100では、電動要素104はインナーロータ型であり、回転子152は、固定子150と同軸で当該固定子150の内周部に回転可能に配置される。しかしながら、電動要素104の構成はこれに限定されず、アウターロータ型、すなわち、回転子152は、固定子150と同軸で当該固定子150の外周に回転可能に配置される構成であってもよい。 Alternatively, in the refrigerant compressor 100 shown in FIG. 1, the electric element 104 is an inner rotor type, and the rotor 152 is rotatably arranged coaxially with the stator 150 on the inner circumference of the stator 150. However, the configuration of the electric element 104 is not limited to this, and it may be an outer rotor type, i.e., the rotor 152 is rotatably arranged coaxially with the stator 150 on the outer circumference of the stator 150.
 あるいは、図1に示す冷媒圧縮機100では、クランクシャフト120の主軸124は、第一摺動面126aと非摺動外周面127と第二摺動面126bとを有する。しかしながら、主軸124の構成はこれに限定されず、後述する実施の形態2のように、主軸124の摺動面126は、当該主軸124の外周面全面を構成してもよいし、3つ以上の摺動面126を備えてもよい。 Alternatively, in the refrigerant compressor 100 shown in FIG. 1, the main shaft 124 of the crankshaft 120 has a first sliding surface 126a, a non-sliding outer circumferential surface 127, and a second sliding surface 126b. However, the configuration of the main shaft 124 is not limited to this, and as in the second embodiment described below, the sliding surface 126 of the main shaft 124 may constitute the entire outer circumferential surface of the main shaft 124, or the main shaft 124 may have three or more sliding surfaces 126.
 本開示で用いられる冷凍機油180の具体的な構成は特に限定されない。本開示では、冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内(1.0mm2 /s以上2.5mm2 /s以下)であるオイル(低粘度オイル)が用いられればよい。低粘度オイルの具体的な構成は特に限定されず、本実施の形態1では、例えば、低粘度の鉱油を用いているが、後述する実施の形態4で説明するように、鉱油に代えて別の油状物質が用いられてもよいし、鉱油に他の油状物質が併用されてもよいし、種々の添加剤等が添加されてもよい。 The specific configuration of the refrigeration oil 180 used in the present disclosure is not particularly limited. In the present disclosure, it is sufficient that an oil (low-viscosity oil) having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s (1.0 mm 2 /s or more and 2.5 mm 2 /s or less) is used as the refrigeration oil 180. The specific configuration of the low-viscosity oil is not particularly limited, and in the first embodiment, for example, a low-viscosity mineral oil is used, but as described in the fourth embodiment described later, another oily substance may be used instead of the mineral oil, another oily substance may be used in combination with the mineral oil, or various additives and the like may be added.
 なお、本開示における冷凍機油180(低粘度オイル)の40℃での動粘度が2.5mm2 /sを超えると、良好な成績係数(COP)を実現する観点では、粘性抵抗が大きくなり過ぎる。粘性抵抗が大きくなれば冷媒圧縮機100への入力電力が大きくなるため、より良好な成績係数(COP)を実現できなくなる。 In addition, when the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 (low viscosity oil) in this disclosure at 40° C. exceeds 2.5 mm 2 /s, the viscous resistance becomes too large from the viewpoint of realizing a good coefficient of performance (COP), and the input power to the refrigerant compressor 100 becomes large when the viscous resistance becomes large, making it impossible to realize a better coefficient of performance (COP).
 一方、冷凍機油180の40℃での動粘度が1.0mm2 /s未満になると、冷媒圧縮機100の内部において、各摺動部に形成される油膜が薄くなり過ぎる。摺動部において油膜が薄くなれば破断の可能性が高くなり、摺動部において良好な潤滑作用が得られなくなる。これにより、摺動部において摺動面同士の金属接触が増加することになり、摺動部の信頼性が低下する可能性がある。 On the other hand, if the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 at 40°C is less than 1.0 mm2 /s, the oil film formed on each sliding part inside the refrigerant compressor 100 becomes too thin. If the oil film becomes thin at the sliding parts, the possibility of breakage increases, and the sliding parts cannot obtain a satisfactory lubricating effect. This increases metal contact between the sliding surfaces at the sliding parts, and there is a possibility that the reliability of the sliding parts will decrease.
 ここで、本開示に係る冷凍機油180の40℃での動粘度は前記の範囲内であればよいが、その上限値または下限値は、諸条件に応じて、前記の範囲内で適宜変更することができる。例えば、冷凍機油180の40℃での動粘度の上限値は、2.4mm2 /sであってもよい。また、冷凍機油180℃の40℃での動粘度の下限値は1.5mm2 /sであってもよい。 Here, the kinematic viscosity of the refrigeration oil 180 according to the present disclosure at 40° C. may be within the above-mentioned range, but the upper and lower limits may be changed as appropriate within the above-mentioned range depending on various conditions. For example, the upper limit of the kinematic viscosity of the refrigeration oil 180 at 40° C. may be 2.4 mm 2 /s. Moreover, the lower limit of the kinematic viscosity of the refrigeration oil 180° C. at 40° C. may be 1.5 mm 2 /s.
 なお、これら上限値または下限値は当該数値を含む(以下または以上)値であってもよいし、当該数値を含まない(未満または超)値であってもよい。例えば、上限値は2.5mm2/s未満であってもよいし、2.4mm2 /s以下であってもよいし、2.4mm2 /未満であってもよい。下限値も同様である。諸条件にもよるが、冷凍機油180の40℃での動粘度を、2.4mm2 /s以下または未満、あるいは、1.5mm2 /s以上または超にすることで、より良好な成績係数(COP)を実現する観点から、より好適な粘性抵抗あるいはより好適な油膜の厚さを実現させやすくなる。 In addition, these upper and lower limit values may be values including (less than or equal to) the numerical value, or may be values not including (less than or greater than) the numerical value. For example, the upper limit value may be less than 2.5 mm 2 /s, less than 2.4 mm 2 /s, or less than 2.4 mm 2 /s. The same applies to the lower limit value. Depending on various conditions, by setting the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 at 40°C to less than or equal to 2.4 mm 2 /s, or to more than or equal to 1.5 mm 2 /s, it becomes easier to realize a more suitable viscous resistance or a more suitable oil film thickness from the viewpoint of realizing a better coefficient of performance (COP).
 [冷媒圧縮機の運転方法およびピストン構成]
 次に、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機の運転方法および当該密閉型冷媒圧縮機におけるピストン構成について、図1に示す前述した冷媒圧縮機100を参照して説明する。なお、ここでいう「ピストン構成」とは、ピストン140そのものの具体的構成だけでなく、ピストン140が圧縮室133内で往復動するときに設定される条件等も含むものとする。
[Refrigerant compressor operation method and piston configuration]
Next, the operation method of the hermetic refrigerant compressor according to the present disclosure and the piston configuration in the hermetic refrigerant compressor will be described with reference to the above-mentioned refrigerant compressor 100 shown in Fig. 1. Note that the "piston configuration" here includes not only the specific configuration of the piston 140 itself but also the conditions set when the piston 140 reciprocates within the compression chamber 133.
 冷媒圧縮機100においては、まず、商用電源から電動要素104に電力が供給されることにより、電動要素104の回転子152が回転する。回転子152の回転により、前記の通りクランクシャフト120が回転するので、主軸124に対する偏心軸122の偏心運動が連結手段142を介してピストン140に伝達する。これにより、偏心軸122の偏心運動はピストン140の往復運動に変換され、ピストン140は、シリンダ132の内部すなわち圧縮室133内を往復動するように駆動される。密閉容器102内に導かれた冷媒ガス181は、ピストン140の往復動により圧縮室133内に吸入されて圧縮される。 In the refrigerant compressor 100, first, power is supplied from a commercial power source to the electric element 104, causing the rotor 152 of the electric element 104 to rotate. The rotation of the rotor 152 causes the crankshaft 120 to rotate as described above, and the eccentric motion of the eccentric shaft 122 relative to the main shaft 124 is transmitted to the piston 140 via the connecting means 142. As a result, the eccentric motion of the eccentric shaft 122 is converted into the reciprocating motion of the piston 140, and the piston 140 is driven to reciprocate inside the cylinder 132, i.e., within the compression chamber 133. The refrigerant gas 181 introduced into the sealed container 102 is sucked into the compression chamber 133 by the reciprocating motion of the piston 140 and compressed.
 ここで、本開示では、冷媒圧縮機100は、複数の運転周波数でインバータ駆動されることが望ましい。つまり、本開示に係る冷媒圧縮機100は、当該冷媒圧縮機100の運転を制御する制御器として、少なくとも、運転周波数を制御するインバータ回路を備えてもよい。インバータ回路の具体的な構成は特に限定されず、複数の運転回転数で電動要素104を回転駆動可能とするものであればよい。インバータ回路はチップ化されてもよいし、複数の運転回転数による回転駆動を実行するプログラムにより動作するマイクロプロセッサ等であってもよい。 Here, in the present disclosure, it is preferable that the refrigerant compressor 100 is inverter-driven at multiple operating frequencies. In other words, the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure may include at least an inverter circuit that controls the operating frequency as a controller that controls the operation of the refrigerant compressor 100. The specific configuration of the inverter circuit is not particularly limited as long as it can rotate the electric element 104 at multiple operating speeds. The inverter circuit may be formed into a chip, or may be a microprocessor or the like that operates according to a program that executes rotational drive at multiple operating speeds.
 本開示においては、冷媒圧縮機100の運転周波数は特に限定されない。一般的に、冷媒圧縮機100の運転周波数を低下させれば、その消費電力を抑制することができる。しかしながら、当該冷媒圧縮機100を備える冷凍サイクル(冷凍・冷蔵装置)では、その冷凍能力のピークに応じて運転周波数も増大し得る。したがって、冷媒圧縮機100の運転周波数は常に低い範囲内にあるわけでなない。 In the present disclosure, the operating frequency of the refrigerant compressor 100 is not particularly limited. In general, lowering the operating frequency of the refrigerant compressor 100 can reduce its power consumption. However, in a refrigeration cycle (freezing/refrigeration device) equipped with the refrigerant compressor 100, the operating frequency may also increase depending on the peak of the refrigeration capacity. Therefore, the operating frequency of the refrigerant compressor 100 is not always within a low range.
 ここで、本開示では、冷媒圧縮機100の密閉容器102内に貯留される冷凍機油180としては、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある、低粘度オイル(低粘度の潤滑油)を用いている。 Here, in the present disclosure, the refrigeration oil 180 stored in the sealed container 102 of the refrigerant compressor 100 is a low-viscosity oil (low-viscosity lubricating oil) having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm 2 / s to 2.5 mm 2 /s.
 冷凍機油180として低粘度オイルを用いると、摺動損失を良好に低減できる反面、摺動部における潤滑作用が低下する傾向にある。そのため、冷凍機油180が低粘度のオイルであるときには、潤滑作用の低下を回避または抑制する手法としては、例えば、摺動部を構成する摺動面に表面処理を施す対応等が一般的に選択される。 When low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, it is possible to effectively reduce sliding losses, but the lubricating effect at the sliding parts tends to decrease. Therefore, when the refrigeration oil 180 is a low-viscosity oil, a method of avoiding or suppressing the decrease in lubricating effect is generally chosen that involves, for example, applying a surface treatment to the sliding surfaces that make up the sliding parts.
 さらに、前述したように、本発明者らの検討によれば、冷凍機油180における40℃の動粘度が2.5mm2 /s以下になれば、ピストン140-シリンダ132間(ピストン140の外周面とシリンダ132の内周面(圧縮室133の内周面)との間)からの冷媒ガス181の漏れ量が大きくなり過ぎることも明らかとなっている(後述の実施例も参照)。冷媒ガス181の漏れ量を抑制する手法としては、例えば、ピストン140の表面と圧縮室133の内面とのクリアランスを小さくする対応等が一般的に選択される。 Furthermore, as mentioned above, according to the studies of the present inventors, it has become clear that if the kinetic viscosity of refrigeration oil 180 at 40°C is 2.5 mm2 /s or less, the amount of leakage of refrigerant gas 181 from between piston 140 and cylinder 132 (between the outer peripheral surface of piston 140 and the inner peripheral surface of cylinder 132 (the inner peripheral surface of compression chamber 133)) becomes too large (see also the examples described later). As a method for suppressing the amount of leakage of refrigerant gas 181, for example, a measure such as reducing the clearance between the surface of piston 140 and the inner surface of compression chamber 133 is generally selected.
 これに対して、本開示においては、密閉容器102内に貯留される冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、インバータ回路(または制御器)により、運転周波数が16r/s以上35r/s以下に制御されているときには、ピストン140の往復動する平均速度(ピストン平均速度)を0.31m/sを超えるように、冷媒圧縮機100を運転する。 In contrast, in the present disclosure, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s is used as the refrigeration oil 180 stored in the sealed container 102, and when the operating frequency is controlled by the inverter circuit (or controller) to be 16 r/s or more and 35 r/s or less, the refrigerant compressor 100 is operated so that the average reciprocating speed of the piston 140 (average piston speed) exceeds 0.31 m/s.
 このような運転方法を用いることにより、冷凍機油180として、40℃での動粘度が2.5mm2 /s以下の低粘度オイルを用いても、「シリンダ摺動部」すなわち、ピストン140およびシリンダ132内の圧縮室133により構成される摺動部においては、ピストン140-シリンダ132間で、冷凍機油180の油膜が良好な粘性力(粘性抵抗)を発揮することができる。これにより、シリンダ摺動部において良好な摺動性能を実現できるとともに冷媒ガス181の漏れも有効に抑制することができる。 By using such an operating method, even if a low-viscosity oil with a kinetic viscosity of 2.5 mm2 /s or less at 40°C is used as refrigerating machine oil 180, the oil film of refrigerating machine oil 180 can exhibit good viscous force (viscosity resistance) between piston 140 and cylinder 132 in the "cylinder sliding portion," that is, the sliding portion formed by piston 140 and compression chamber 133 in cylinder 132. This makes it possible to achieve good sliding performance in the cylinder sliding portion and effectively suppress leakage of refrigerant gas 181.
 そのため、運転周波数が低い範囲内で冷媒圧縮機100が運転されるとき、すなわち、運転周波数が16r/s~35r/sの範囲内に制御されているときであっても、冷媒圧縮機100の消費電力の増大を抑制または回避できるとともに、当該冷媒圧縮機100において良好な成績係数(COP)を実現することができる。 As a result, even when the refrigerant compressor 100 is operated within a low operating frequency range, i.e., when the operating frequency is controlled within a range of 16 r/s to 35 r/s, it is possible to suppress or avoid an increase in the power consumption of the refrigerant compressor 100, and it is possible to achieve a good coefficient of performance (COP) in the refrigerant compressor 100.
 一方、シリンダ摺動部において、冷凍機油180の油膜が良好な粘性力を発揮できなければ、圧縮室133内の冷媒ガス181の圧力に対して、ピストン140-シリンダ132間において油膜を良好に保持することが難しくなる。これにより、ピストン140-シリンダ132間で油膜の破断が生じやすくなり、その結果、顕著な量の冷媒ガス181が漏れることになる。 On the other hand, if the oil film of the refrigeration oil 180 cannot exert a good viscous force in the cylinder sliding part, it becomes difficult to maintain a good oil film between the piston 140 and the cylinder 132 against the pressure of the refrigerant gas 181 in the compression chamber 133. This makes it easier for the oil film to break between the piston 140 and the cylinder 132, resulting in a significant amount of refrigerant gas 181 leaking.
 シリンダ摺動部における冷凍機油180の油膜の粘性力について、図2を参照して具体的に説明する。図2は、図1に示す冷媒圧縮機100が備えるシリンダ摺動部の構成の要部を拡大した模式的側面図(模式的部分断面図)である。 The viscous force of the oil film of the refrigeration oil 180 in the cylinder sliding part will be specifically described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic side view (schematic partial cross-sectional view) showing an enlarged view of a main part of the configuration of the cylinder sliding part provided in the refrigerant compressor 100 shown in FIG. 1.
 図2では、シリンダブロック130が備えるシリンダ132の一部と、シリンダ132内に形成される圧縮室133の一部と、圧縮室133内で摺動可能に挿入されるピストン140の一部とを模式的に図示している。圧縮室133内には冷媒ガス181が充満しており、ピストン140の外周面とシリンダ132の内周面(圧縮室133の内周面)との間には、冷凍機油180による油膜が形成されている。 2 shows a schematic diagram of a part of a cylinder 132 provided in a cylinder block 130, a part of a compression chamber 133 formed in the cylinder 132, and a part of a piston 140 slidably inserted in the compression chamber 133. The compression chamber 133 is filled with a refrigerant gas 181, and an oil film of refrigerating machine oil 180 is formed between the outer peripheral surface of the piston 140 and the inner peripheral surface of the cylinder 132 (the inner peripheral surface of the compression chamber 133).
 ピストン140-シリンダ132間に介在する冷凍機油180の油膜の粘性力(F1)としたときに、当該粘性力(F1)は、冷凍機油180の粘度(η)、ピストン140のシール長さ(L2)、ピストン140-シリンダ132間のクリアンランス(σ)、ピストン平均速度(V)により、下記の式(1)で表すことができる。
   F1=(η×L2×V)/σ ・・・(1)
When the viscous force (F1) of the oil film of the refrigerating machine oil 180 present between the piston 140 and the cylinder 132 is taken as the viscous force, the viscous force (F1) can be expressed by the following formula (1) using the viscosity (η) of the refrigerating machine oil 180, the seal length (L2) of the piston 140, the clearance (σ) between the piston 140 and the cylinder 132, and the average piston speed (V).
F1=(η×L2×V)/σ (1)
 なお、シール長さ(L2)は、ピストン140が、その往復動により圧縮室133内をシールする領域の長さである。また、油膜の粘性力(F1)は、図2においてブロック矢印として模式的に示す通り、圧縮室133に対して外側から内側に向かう力である。また、ピストン140-シリンダ132間のクリアランス(σ)は、図2に模式的に示しており、理想的には、クリアランス(σ)の間に冷凍機油180の油膜が破断なく満たしていることになる。 The seal length (L2) is the length of the area where the piston 140 seals the compression chamber 133 by its reciprocating motion. The viscous force of the oil film (F1) is a force that acts from the outside to the inside of the compression chamber 133, as shown diagrammatically by the block arrow in FIG. 2. The clearance (σ) between the piston 140 and the cylinder 132 is also shown diagrammatically in FIG. 2, and ideally, the oil film of the refrigeration oil 180 fills the clearance (σ) without breaking.
 油膜の粘性力(F1)が小さくなれば、圧縮室133内に充満する冷媒ガス181の圧力に対して、ピストン140-シリンダ132間で冷凍機油180は油膜の状態を保持することが難しくなる。これにより、ピストン140-シリンダ132間で油膜が破断しやすくなり、その結果、顕著な量の冷媒ガス181が漏れやすくなる。 If the viscosity force of the oil film (F1) becomes smaller, it becomes difficult for the refrigeration oil 180 to maintain the state of an oil film between the piston 140 and the cylinder 132 against the pressure of the refrigerant gas 181 filling the compression chamber 133. This makes it easier for the oil film to break between the piston 140 and the cylinder 132, and as a result, it becomes easier for a significant amount of refrigerant gas 181 to leak.
 そこで、油膜の粘性力(F1)を大きくするためには、ピストン平均速度(V)を大きくする(高速化する)、ピストン140のシール長さ(L2)を大きくする、ピストン140-シリンダ132間のクリアランス(σ)を小さくすることが挙げられる。 Therefore, in order to increase the viscous force of the oil film (F1), it is possible to increase (speed up) the average piston speed (V), increase the seal length (L2) of the piston 140, and reduce the clearance (σ) between the piston 140 and the cylinder 132.
 本開示では、冷凍機油180が低粘度オイルであるときに、ピストン140-シリンダ132間で良好な油膜の粘性力を発揮するために、ピストン平均速度(V)を大きく設定している。シリンダ摺動部においては、ピストン140は往復運動しているため、ピストン140が圧縮室133内で実際に移動する速度は一定ではない。そこで、本開示では、ピストン平均速度を用いる。ピストン平均速度(V)は、ピストン140のストローク量(S)と運転周波数(Fr)との積(V=S×Fr)で定義することができる。 In this disclosure, when the refrigeration oil 180 is a low viscosity oil, the piston average speed (V) is set to a large value in order to exert a good oil film viscous force between the piston 140 and the cylinder 132. Because the piston 140 reciprocates in the cylinder sliding portion, the speed at which the piston 140 actually moves within the compression chamber 133 is not constant. Therefore, in this disclosure, the piston average speed is used. The piston average speed (V) can be defined as the product (V = S x Fr) of the stroke amount (S) of the piston 140 and the operating frequency (Fr).
 本開示において、冷媒圧縮機100の運転周波数(運転回転数)は特に限定されないが、代表的には、運転周波数の下限として13r/s(rps)を挙げることができ、当該下限は16r/sであってもよい。一方、運転周波数の上限として80r/sを挙げることができ、当該上限は75r/sであってもよい。 In the present disclosure, the operating frequency (operating rotation speed) of the refrigerant compressor 100 is not particularly limited, but typically, the lower limit of the operating frequency can be 13 r/s (rps), which may be 16 r/s. On the other hand, the upper limit of the operating frequency can be 80 r/s, which may be 75 r/s.
 したがって、代表的な運転周波数の範囲の一例としては、13~80r/sの範囲内を挙げることができ、16~75r/sの範囲内であってもよい。もちろん16~80r/sの範囲内であってもよいし、13r/s~75r/sの範囲内であってもよい。なお、冷媒圧縮機100に対する入力電力は大きくなるが、運転周波数の上限は80r/sを超えてもよい。 Therefore, a typical operating frequency range can be in the range of 13 to 80 r/s, and may be in the range of 16 to 75 r/s. Of course, it may be in the range of 16 to 80 r/s, or in the range of 13 r/s to 75 r/s. Note that although the input power to the refrigerant compressor 100 will be large, the upper limit of the operating frequency may exceed 80 r/s.
 また、冷媒圧縮機100に対する入力電力を小さくする観点から、運転周波数を13r/sよりも小さくしてもよい。ただし、運転周波数を小さくしすぎると、冷媒圧縮機100の成績係数(COP)およびシリンダ摺動部の摩耗について、いずれも十分な信頼性が得られなくなる可能性がある。そのため、運転周波数の好ましい下限としては、16r/sを挙げることができる。 Furthermore, from the viewpoint of reducing the input power to the refrigerant compressor 100, the operating frequency may be set lower than 13 r/s. However, if the operating frequency is set too low, there is a possibility that sufficient reliability will not be obtained in terms of the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100 and the wear of the cylinder sliding parts. Therefore, a preferable lower limit of the operating frequency can be set to 16 r/s.
 本開示では、このような運転周波数の範囲内のうち、特に16r/s以上35r/s以下の範囲内を「低速運転周波数」と規定する。本開示に係る冷媒圧縮機100においては、この低速運転周波数の範囲内であるときに、ピストン平均速度を0.31m/sを超えるとなるように高速化している。したがって、本開示におけるピストン平均速度の下限は、0.31m/sを超えていればよい。 In this disclosure, within this range of operating frequencies, the range of 16 r/s or more and 35 r/s or less is specifically defined as the "low-speed operating frequency." In the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, when within this range of low-speed operating frequencies, the average piston speed is increased to exceed 0.31 m/s. Therefore, the lower limit of the average piston speed in this disclosure only needs to exceed 0.31 m/s.
 ピストン平均速度が0.31m/s以下であると、ピストン140-シリンダ132間で低粘度オイル(冷凍機油180)の油膜が十分な粘性力を発揮できなくなる。その結果、低速運転周波数の範囲内で冷媒圧縮機100が運転しているときに、ピストン140-シリンダ132間から冷媒ガス181が漏れやすくなる。 If the average piston speed is 0.31 m/s or less, the oil film of the low-viscosity oil (refrigeration oil 180) cannot exert sufficient viscous force between the piston 140 and the cylinder 132. As a result, when the refrigerant compressor 100 is operating within the low-speed operating frequency range, the refrigerant gas 181 is likely to leak from between the piston 140 and the cylinder 132.
 なお、ピストン平均速度の下限値は前記の通り0.31m/sを超えればよいが、諸条件に応じて、0.32m/s以上であってもよいし、0.34m/s以上であってもよい。ピストン平均速度の下限が0.32m/s以上であれば、諸条件にもよるが、ピストン140-シリンダ132間で冷凍機油180の油膜がより一層良好な粘性力を発揮しやすくなる。これにより、ピストン140-シリンダ132間からの冷媒ガス181の漏れをより良好に抑制することが可能になる。 As mentioned above, the lower limit of the average piston speed should be greater than 0.31 m/s, but depending on various conditions, it may be greater than 0.32 m/s or greater than 0.34 m/s. If the lower limit of the average piston speed is greater than 0.32 m/s, the oil film of the refrigeration oil 180 between the piston 140 and the cylinder 132 will be able to exert even better viscous forces, depending on various conditions. This makes it possible to better suppress leakage of the refrigerant gas 181 from between the piston 140 and the cylinder 132.
 本開示においては、前記の式(1)に基づいて、ピストン140の往復動するストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dを0.78~1.00の範囲内に設定する構成を採用することができる(0.78≦S/D≦1.00)。ピストン140の往復運動のストローク量(S)は、偏心軸122の偏心半径の2倍で決定される。この比S/Dは、ピストン140が圧縮室133内で往復動するときに設定される条件に相当するため、前述したピストン構成ということができる。 In the present disclosure, a configuration can be adopted in which the ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of piston 140 to the piston diameter (D) is set within the range of 0.78 to 1.00 based on the above formula (1) (0.78≦S/D≦1.00). The reciprocating stroke amount (S) of piston 140 is determined by twice the eccentric radius of eccentric shaft 122. This ratio S/D corresponds to the condition set when piston 140 reciprocates within compression chamber 133, and can therefore be said to be the piston configuration described above.
 このように、ストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dを前記の範囲内に設定することにより、ピストン140のストローク量を相対的に長くする(大きくする)ことができるため、ピストン平均速度(V)を大きくすることができる。ピストン平均速度(V)が大きくなれば、前記の通り、それだけでも油膜の粘性力(F1)を大きくして、ピストン140-シリンダ132間で油膜を形成しやすくすることができる。これにより、冷媒ガス181の漏れを抑制することが可能になる。 In this way, by setting the ratio S/D of stroke amount (S) to piston diameter (D) within the above range, the stroke amount of piston 140 can be relatively longer (larger), and therefore the average piston velocity (V) can be increased. As described above, if the average piston velocity (V) is increased, the viscous force (F1) of the oil film can be increased, making it easier to form an oil film between piston 140 and cylinder 132. This makes it possible to suppress leakage of refrigerant gas 181.
 さらに、比S/Dが前記の範囲内のときにストローク量(S)が大きくなるということは、ピストン径(D)が相対的に小さくなることを意味する。ピストン径(D)を小さくすることにより、ピストン140-シリンダ132間のクリアランス(σ)の総面積を小さくすることができる。クリアランスの総面積が小さくなるということは、冷媒ガス181が漏れ出す可能性のある「開口領域」そのものが狭くなるということを意味する。それゆえ、ピストン140-シリンダ132間からの冷媒ガス181の漏れを抑制することが可能となる。 Furthermore, when the ratio S/D is within the above range, the fact that the stroke amount (S) is large means that the piston diameter (D) is relatively small. By reducing the piston diameter (D), the total area of the clearance (σ) between the piston 140 and the cylinder 132 can be reduced. Reducing the total area of the clearance means that the "opening area" from which the refrigerant gas 181 may leak is narrowed. Therefore, it is possible to suppress leakage of the refrigerant gas 181 from between the piston 140 and the cylinder 132.
 さらに、ピストン径(D)が小さくなれば、ピストン140による冷媒ガス181の圧縮荷重を低減することができる。すなわち、ピストン140が圧縮室133内で往復動するときに、圧縮室133内の冷媒ガス181からピストン140の先端面に加えられる荷重が相対的に小さくなる。これにより、ピストン140を往復動させるための入力電力を低減することができる。そのため、冷媒圧縮機100の成績係数(COP)を向上させることができる。 Furthermore, if the piston diameter (D) is reduced, the compression load of the refrigerant gas 181 by the piston 140 can be reduced. In other words, when the piston 140 reciprocates in the compression chamber 133, the load applied to the tip surface of the piston 140 from the refrigerant gas 181 in the compression chamber 133 becomes relatively smaller. This makes it possible to reduce the input power for reciprocating the piston 140. Therefore, the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100 can be improved.
 これまで冷媒圧縮機100の分野においては、『密閉形冷凍機』川平睦義著、日本冷凍協会、1981年7月発行に開示されるように、ストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dは、0.4~0.8の範囲内が望ましいとされてきた。これに対して、本開示においては、比S/Dを0.78~1.00の範囲内に設定している。したがって、本開示における比S/Dは、従来の範囲よりも実質的に大きくなるように設定される。特に本開示においては、比S/Dの下限は0.81以上(0.81≦S/D)であってもよいし、0.84以上(0.84≦S/D)であってもよい。 Until now, in the field of refrigerant compressors 100, as disclosed in "Sealed Refrigeration Machines" by Mutsuyoshi Kawahira, published by the Japan Refrigeration Association in July 1981, it has been considered desirable for the ratio S/D of the stroke amount (S) to the piston diameter (D) to be in the range of 0.4 to 0.8. In contrast, in this disclosure, the ratio S/D is set in the range of 0.78 to 1.00. Therefore, the ratio S/D in this disclosure is set to be substantially larger than the conventional range. In particular, in this disclosure, the lower limit of the ratio S/D may be 0.81 or more (0.81≦S/D) or 0.84 or more (0.84≦S/D).
 比S/Dが0.78未満となれば、冷凍機油180として低粘度オイル(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内)を用いたときに、ピストン140のストローク量(S)を相対的に大きくできなくなり、また、ピストン径(D)を相対的に小さくできなくなるおそれがある。比S/Dの下限が0.81以上であれば、ストローク量(S)を相対的に大きくでき、ピストン径(D)を相対的に小さくできる効果をより確実なものとすることができる。比S/Dの下限が0.84以上であれば、前記の効果をより一層確実なものとすることができる。 If the ratio S/D is less than 0.78, when a low-viscosity oil (with a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s) is used as the refrigeration oil 180, it may become impossible to make the stroke amount (S) of the piston 140 relatively large, and it may become impossible to make the piston diameter (D) relatively small. If the lower limit of the ratio S/D is 0.81 or more, the effect of being able to relatively increase the stroke amount (S) and relatively reduce the piston diameter (D) can be more reliably achieved. If the lower limit of the ratio S/D is 0.84 or more, the above-mentioned effect can be more reliably achieved.
 一方、比S/Dが1.00を超えると、ピストン140のストローク量(S)が相対的に大きくなりすぎて、ピストン140-シリンダ132間の摺動損失が相対的に大きくなる。その結果、冷媒圧縮機100において良好な成績係数(COP)を実現するという効果が得られなくなってしまう。 On the other hand, if the ratio S/D exceeds 1.00, the stroke amount (S) of the piston 140 becomes relatively too large, and the sliding loss between the piston 140 and the cylinder 132 becomes relatively large. As a result, the effect of realizing a good coefficient of performance (COP) in the refrigerant compressor 100 cannot be obtained.
 なお、ピストン140の具体的なストローク量(S)については特に限定されないが、本実施の形態では、例えば、ストローク量(S)の下限として19.5mm以上を挙げることができる。当該ストローク量(S)の下限は20mm以上であってもよい。一方、ストローク量(S)の上限についても特に限定されないが、ストローク量(S)が過剰に大きくなると、ピストン140-シリンダ132間の摺動損失が相対的に大きくなるおそれがある。この観点では、ストローク量(S)の上限は30mm以下を挙げることができる。 Note that, although there are no particular limitations on the specific stroke amount (S) of the piston 140, in this embodiment, for example, the lower limit of the stroke amount (S) can be 19.5 mm or more. The lower limit of the stroke amount (S) may be 20 mm or more. On the other hand, there are no particular limitations on the upper limit of the stroke amount (S), but if the stroke amount (S) becomes excessively large, there is a risk that the sliding loss between the piston 140 and the cylinder 132 will become relatively large. From this perspective, the upper limit of the stroke amount (S) can be 30 mm or less.
 また、ピストン140-シリンダ132間のクリアランス(σ)についても具体的な間隔は特に限定されないが、本実施の形態では、例えば、クリアランス(σ)の下限として3μmを挙げることができ、クリアランス(σ)の上限として10μmを挙げることができる。クリアランス(σ)が10μmを超えると、特に、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときに、粘性力(F1)が小さくなる(前記の式(1)参照)。 Furthermore, the clearance (σ) between the piston 140 and the cylinder 132 is not particularly limited to a specific distance, but in this embodiment, for example, the lower limit of the clearance (σ) can be 3 μm, and the upper limit of the clearance (σ) can be 10 μm. If the clearance (σ) exceeds 10 μm, the viscous force (F1) becomes small, especially when a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180 (see formula (1) above).
 一方、クリアランス(σ)が3μm未満であれば、特に、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときに、往復動するピストン140がシリンダ132(圧縮室133)の内周面に接触しやすくなるおそれがある。 On the other hand, if the clearance (σ) is less than 3 μm, there is a risk that the reciprocating piston 140 will easily come into contact with the inner surface of the cylinder 132 (compression chamber 133), especially when a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180.
 本開示においては、前記の式(1)に基づいて、ピストン140においてピストン径(D)に対するピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに(0.8≦L1/D≦1.0)、シール長さ(L2)とピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある(0.9≦L2/L1≦1.0)構成を採用することができる。 In the present disclosure, based on the above formula (1), a configuration can be adopted in which the ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) of the piston 140 is within the range of 0.8 to 1.0 (0.8≦L1/D≦1.0), and the ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston overall length (L1) is within the range of 0.9 to 1.0 (0.9≦L2/L1≦1.0).
 これら比のうち、比L1/Dは、ピストン140の具体的構成(条件)に相当し、比L2/L1は、ピストン140が圧縮室133内で往復動するときに設定される条件に相当する。そのため、これら比は、いずれも前述したピストン構成ということができる。 Among these ratios, the ratio L1/D corresponds to the specific configuration (condition) of the piston 140, and the ratio L2/L1 corresponds to the condition set when the piston 140 reciprocates within the compression chamber 133. Therefore, all of these ratios can be said to be the piston configuration described above.
 ピストン140において、前記のピストン径(D)、ピストン全長(L1)、およびシール長さ(L2)の関係性を比L1/Dおよび比L2/L1で規定することについて、図3Aおよび図3Bを参照して具体的に説明する。図3Aは、図1に示す冷媒圧縮機100に用いられるピストン140の代表的な一例を示す模式的側面図であり、図3Bは、従来のピストンの代表的な一例を示す模式的側面図である。 The relationship between the piston diameter (D), overall piston length (L1), and seal length (L2) in the piston 140 is defined by the ratios L1/D and L2/L1, as will be specifically explained with reference to Figures 3A and 3B. Figure 3A is a schematic side view showing a representative example of the piston 140 used in the refrigerant compressor 100 shown in Figure 1, and Figure 3B is a schematic side view showing a representative example of a conventional piston.
 図3Aに示すように、本実施の形態に係る冷媒圧縮機100で用いられるピストン140では、ピストン径(D)すなわちピストン140の直径に対して、ピストン全長(L1)すなわちピストン140が往復動する方向に沿った長さが、同等程度となっている。また、ピストン140では、シール長さ(L2)すなわち前述したピストン140の往復動により圧縮室133内をシールする領域の長さに対して、ピストン全長(L1)も同等程度となっている。 As shown in FIG. 3A, in the piston 140 used in the refrigerant compressor 100 according to this embodiment, the piston overall length (L1), i.e., the length along the direction in which the piston 140 reciprocates, is approximately equal to the piston diameter (D), i.e., the diameter of the piston 140. In addition, in the piston 140, the piston overall length (L1) is also approximately equal to the seal length (L2), i.e., the length of the area that seals the inside of the compression chamber 133 due to the reciprocating motion of the piston 140 described above.
 これに対して、図3Bに示すように、従来のピストン240では、ピストン径(D)に対してピストン全長(L1)が大きくなっているとともに、シール長さ(L2)に対してピストン全長(L1)が大きくなっている。 In contrast, as shown in FIG. 3B, in the conventional piston 240, the overall piston length (L1) is larger than the piston diameter (D), and the overall piston length (L1) is larger than the seal length (L2).
 前記の式(1)から明らかなように、シール長さ(L2)を大きくすれば、冷凍機油180の油膜の粘性力(F1)を大きくすることができる。また、シール長さ(L2)が大きければ、シリンダ摺動部において油膜でシールされる領域が大きくなることを意味する。そのため、シール長さ(L2)が相対的に大きければ、それだけで冷媒ガス181の漏れを良好に抑制することが可能である。 As is clear from the above formula (1), by increasing the seal length (L2), the viscous force (F1) of the oil film of the refrigeration oil 180 can be increased. Furthermore, if the seal length (L2) is large, this means that the area sealed by the oil film in the cylinder sliding part becomes larger. Therefore, if the seal length (L2) is relatively large, this alone can effectively suppress leakage of the refrigerant gas 181.
 シール長さ(L2)を十分に確保するためには、ピストン全長(L1)も十分な大きさである必要がある。一方、ピストン全長(L1)が大きすぎると、シリンダ摺動部における摺動損失が大きくなる。特に、冷凍機油180が低粘度オイル(40℃での動粘度が2.5mm2 /s以下)であるときには、より高粘度のオイルに比べて、シリンダ摺動部において油膜を良好に形成し難くなる。 In order to ensure a sufficient seal length (L2), the total piston length (L1) must also be sufficiently large. On the other hand, if the total piston length (L1) is too large, sliding loss at the cylinder sliding parts increases. In particular, when the refrigeration oil 180 is a low-viscosity oil (kinematic viscosity at 40°C of 2.5 mm2 /s or less), it is more difficult to form a good oil film at the cylinder sliding parts compared to oils with higher viscosity.
 そこで、適正なピストン全長(L1)を設定する基準について鋭意検討したところ、特に、冷凍機油180が低粘度オイルの場合には、ピストン径(D)を基準にすればよいことが明らかとなった。 As a result of thorough research into the criteria for setting the appropriate piston overall length (L1), it became clear that the piston diameter (D) should be used as the criterion, particularly when the refrigeration oil 180 is a low-viscosity oil.
 図3Aに示すピストン140のように、前記の比L1/Dが0.8~1.0の範囲内にあれば、シリンダ摺動部において、低粘度オイルに対応する好適なピストン全長(L1)の範囲が規定されることになる。これにより、摺動損失の増加を抑制しつつ良好なシール長さ(L2)も確保できるピストン全長(L1)を実現することができる。 As with the piston 140 shown in Figure 3A, if the ratio L1/D is within the range of 0.8 to 1.0, the range of the overall piston length (L1) suitable for low-viscosity oil is defined in the cylinder sliding part. This makes it possible to realize an overall piston length (L1) that can ensure an excellent seal length (L2) while suppressing an increase in sliding loss.
 前記の比L1/Dが0.8未満であれば、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときには、ピストン全長(L1)が相対的に短くなる。これにより、十分なシール長さ(L2)を確保できなくなるため、油膜でシールされる領域の大きさそのものが不十分になるだけでなく、前記の式(1)に基づく油膜の粘性力(F1)も大きくすることができなくなる。 If the ratio L1/D is less than 0.8, when low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the overall piston length (L1) becomes relatively short. As a result, a sufficient seal length (L2) cannot be ensured, and not only does the size of the area sealed by the oil film become insufficient, but the viscous force (F1) of the oil film based on the above formula (1) cannot be increased.
 一方、例えば図3Bに示す従来のピストン240のように、前記の比L1/Dが1.0を超えれば、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときには、ピストン全長(L1)が大きくなり過ぎる。これにより、シリンダ摺動部における摺動損失の増加を招くおそれがある。摺動損失が大きくなれば、良好な成績係数(COP)を実現しにくくなる。 On the other hand, if the ratio L1/D exceeds 1.0, as in the conventional piston 240 shown in FIG. 3B, when a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the overall piston length (L1) becomes too large. This may lead to an increase in sliding loss in the cylinder sliding parts. If the sliding loss increases, it becomes difficult to achieve a good coefficient of performance (COP).
 ここで、本開示では、冷凍機油180として低粘度オイルを用いているため、シール長さ(L2)はできるだけ大きい方が望ましい。そのためには、前記の通りピストン全長(L1)も大きくすることが望ましい。しかしながら、前記の通り、ピストン全長(L1)が大きすぎると、シリンダ摺動部における摺動損失が大きくなる。 In this disclosure, since low viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, it is desirable for the seal length (L2) to be as large as possible. To achieve this, it is desirable to also increase the overall piston length (L1) as described above. However, as described above, if the overall piston length (L1) is too large, sliding loss in the cylinder sliding parts increases.
 そこで、本開示においては、比L2/L1を0.9~1.0の範囲内に設定している。これにより、例えば図3Aに示すピストン140のように、ピストン全長(L1)を過剰に大きくすることなく、シール長さ(L2)を相対的に大きくすることができる。その結果、前記の式(1)から明らかなように、シリンダ摺動部における摺動損失の増加を抑制しつつ油膜の粘性力(F1)を大きくすることができる。 Therefore, in this disclosure, the ratio L2/L1 is set within the range of 0.9 to 1.0. This allows the seal length (L2) to be relatively large without excessively increasing the overall piston length (L1), as in the piston 140 shown in FIG. 3A, for example. As a result, as is clear from the above formula (1), it is possible to increase the viscous force (F1) of the oil film while suppressing an increase in sliding loss in the cylinder sliding parts.
 しかも、ピストン全長(L1)に対してシール長さ(L2)が相対的に大きくなるということは、冷凍機油180の油膜によりシールされる領域も相対的に大きくなる。そのため、冷媒ガス181の漏れをより一層抑制することができる。さらに、シール長さ(L2)が大きくなれば、圧縮室133内で往復動するピストン140の姿勢を安定化させることも可能になる。その結果、摺動損失の増加をより一層抑制することも可能になる。 Moreover, the fact that the seal length (L2) is relatively large compared to the overall piston length (L1) means that the area sealed by the oil film of the refrigeration oil 180 is also relatively large. This makes it possible to further suppress leakage of the refrigerant gas 181. Furthermore, if the seal length (L2) is large, it becomes possible to stabilize the posture of the piston 140 reciprocating within the compression chamber 133. As a result, it becomes possible to further suppress an increase in sliding loss.
 これに対して、例えば図3Bに示す従来のピストン240のように、前記の比L2/L1が0.9未満であれば、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときには、シール長さ(L2)を十分に確保できなくなる。そのため、油膜の粘性力(F1)を大きくできないだけでなく、油膜によりシールされる領域も相対的に小さくなる。そのため、冷媒ガス181の漏れを十分に抑制できなくなるおそれがある。また、前記の比L2/L1は1.0を超えることはない(シール長さ(L2)はピストン全長(L1)以下の大きさであるため)。 In contrast, if the ratio L2/L1 is less than 0.9, as in the conventional piston 240 shown in FIG. 3B, when low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the seal length (L2) cannot be sufficiently secured. As a result, not only cannot the viscous force (F1) of the oil film be increased, but the area sealed by the oil film becomes relatively small. This may result in the risk of not being able to sufficiently suppress leakage of the refrigerant gas 181. In addition, the ratio L2/L1 cannot exceed 1.0 (because the seal length (L2) is equal to or less than the total piston length (L1)).
 なお、本開示においては、ピストン140の外周面は、意図的な凹凸は形成されていない円滑面であればよいが、例えば、環状の給油溝が形成されてもよい。ピストン140の外周面に給油溝を形成することで、特に冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときに、ピストン140におけるシール領域に十分な量の冷凍機油180を供給することが可能となる。 In the present disclosure, the outer peripheral surface of piston 140 may be a smooth surface without any intentional unevenness, but may have, for example, an annular oil supply groove formed therein. By forming an oil supply groove on the outer peripheral surface of piston 140, it becomes possible to supply a sufficient amount of refrigeration oil 180 to the seal area of piston 140, particularly when low viscosity oil is used as refrigeration oil 180.
 環状の給油溝の具体的な構成は特に限定されない。例えば、給油溝の本数は特に限定されないが、代表的には、1本を挙げることができる。もちろん給油溝が2本以上形成されてもよい。また、給油溝の幅も特に限定されないが、例えば0.1~0.5mmの範囲内を挙げることができる。 The specific configuration of the annular oil groove is not particularly limited. For example, the number of oil grooves is not particularly limited, but one can be mentioned as a typical example. Of course, two or more oil grooves may be formed. The width of the oil groove is also not particularly limited, but can be within the range of 0.1 to 0.5 mm, for example.
 給油溝の幅が0.1mm未満であれば、冷凍機油180が低粘度オイルであるとしても、シール領域に十分な冷凍機油180を供給することが困難となる。一方、給油溝の幅が0.5mmを超えると、冷凍機油180が低粘度オイルであれば、給油溝の幅が広すぎてシール領域から冷凍機油180が流出して、シール領域に好適な量の冷凍機油180を保持することが難しくなる、 If the width of the oil supply groove is less than 0.1 mm, it will be difficult to supply a sufficient amount of refrigeration oil 180 to the seal area, even if the refrigeration oil 180 is a low-viscosity oil. On the other hand, if the width of the oil supply groove is more than 0.5 mm, if the refrigeration oil 180 is a low-viscosity oil, the width of the oil supply groove will be too wide and the refrigeration oil 180 will flow out of the seal area, making it difficult to retain an appropriate amount of refrigeration oil 180 in the seal area.
 ここで、説明の便宜上、前述した、回転周波数が16r/s以上35r/s以下に制御されているときには、ピストン140の往復動する平均速度(ピストン平均速度)を0.31m/sを超えるように設定する構成を「ピストン平均速度(V)の高速化構成」と略し、ピストン140の往復動するストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dを0.78~1.00の範囲内に設定する構成を「比S/Dの設定構成」と略し、ピストン140においてピストン径(D)に対するピストン全長(L1)の比L1/Dを0.8~1.0の範囲内に設定するとともに、シール長さ(L2)とピストン全長(L1)との比L2/L1を0.9~1.0の範囲内に設定する構成を「比L1/Dおよび比L2/L1の設定構成」と略したときに、ピストン平均速度(V)の高速化構成、比S/Dの設定構成、および比L1/Dおよび比L2/L1の設定構成は、それぞれ独立して冷媒圧縮機100に適用することができる。 Here, for ease of explanation, the configuration for setting the average reciprocating speed of piston 140 (piston average speed) to exceed 0.31 m/s when the rotation frequency is controlled to be 16 r/s or more and 35 r/s or less is abbreviated to "configuration for increasing piston average speed (V)", and the configuration for setting the ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of piston 140 to piston diameter (D) within the range of 0.78 to 1.00 is abbreviated to "configuration for setting ratio S/D", and When the ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) is set within the range of 0.8 to 1.0, and the ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston overall length (L1) is set within the range of 0.9 to 1.0, the configuration for increasing the average piston speed (V), the configuration for setting the ratio S/D, and the configuration for setting the ratios L1/D and L2/L1 can each be applied independently to the refrigerant compressor 100.
 すなわち、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、ピストン平均速度(V)の高速化構成、比S/Dの設定構成、および比L1/Dおよび比L2/L1の設定構成の少なくともいずれかを適用することで、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときであっても、冷媒ガス181の漏れも良好に抑制して、さらに一層良好な成績係数(COP)を実現することができる。 In other words, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, by applying at least one of the configurations for increasing the average piston speed (V), the configuration for setting the ratio S/D, and the configuration for setting the ratios L1/D and L2/L1, it is possible to effectively suppress leakage of the refrigerant gas 181, even when a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, and to achieve an even better coefficient of performance (COP).
 このように、本実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機では、冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、例えば、冷媒圧縮機100の運転周波数を制御する制御器を備えていれば、当該制御器により、運転周波数が16r/s以上35r/s以下に制御されているときには、ピストン140が往復動する平均速度が0.31m/sを超えて設定される構成であればよい。 In this way, in the hermetic refrigerant compressor of this embodiment 1, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s is used as the refrigeration oil 180, if a controller for controlling the operating frequency of the refrigerant compressor 100 is provided, when the operating frequency is controlled by the controller to be 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average speed at which the piston 140 reciprocates can be set to greater than 0.31 m/s.
 あるいは、本実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機では、冷凍機油として前記の低粘度オイルを用いたときに、ピストン140の往復動するストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある構成であればよい。 Alternatively, in the hermetic refrigerant compressor according to the first embodiment, when the low viscosity oil is used as the refrigeration oil, the ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of the piston 140 to the piston diameter (D) may be within the range of 0.78 to 1.00.
 あるいは、本実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機では、冷凍機油180として前記の低粘度オイルを用いたときに、ピストン140が、その往復動により圧縮室133内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、ピストン径(D)に対するピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、シール長さ(L2)とピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある構成であってもよい。 Alternatively, in the hermetic refrigerant compressor according to the first embodiment, when the low viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the length of the area where the piston 140 seals the inside of the compression chamber 133 by its reciprocating motion is defined as the sealing length (L2), and the ratio L1/D of the piston total length (L1) to the piston diameter (D) may be within the range of 0.8 to 1.0, and the ratio L2/L1 of the sealing length (L2) to the piston total length (L1) may be within the range of 0.9 to 1.0.
 これらの構成を備える密閉型冷媒圧縮機であれば、低粘度オイルを冷凍機油180として用いたときに、ピストン140および圧縮室133の間からの冷媒ガス181の漏れをより一層抑制することが可能になる。そのため、当該密閉型冷媒圧縮機の成績係数(COP)をより一層向上させることができる。 A hermetic refrigerant compressor with these configurations can further reduce leakage of refrigerant gas 181 from between piston 140 and compression chamber 133 when low viscosity oil is used as refrigeration oil 180. This makes it possible to further improve the coefficient of performance (COP) of the hermetic refrigerant compressor.
 (実施の形態2)
 本実施の形態2に係る密閉型冷媒圧縮機は、前記実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機と基本的な構成は同様であるが、主軸摺動部(クランクシャフト120の主軸124および主軸受134により構成される摺動部)についてさらに特徴的な構成を有している。なお、本実施の形態2に係る密閉型冷媒圧縮機の基本的な構成は、前記実施の形態1で示した図1示す構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
The hermetic refrigerant compressor according to the second embodiment has a basic configuration similar to that of the hermetic refrigerant compressor according to the first embodiment, but has a more characteristic configuration in a main shaft sliding portion (a sliding portion formed by the main shaft 124 of the crankshaft 120 and the main bearing 134). Since the basic configuration of the hermetic refrigerant compressor according to the second embodiment is similar to the configuration shown in Fig. 1 in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
 [主軸摺動部]
 本実施の形態2における主軸摺動部の具体的な構成の一例について、図4A~図4Cを参照して具体的に説明する。図4Aは、図1に示す冷媒圧縮機100が備えるクランクシャフト120において、摺動面が単一面である場合の構成の一例を示す模式図であり、図4Bおよび図4Cは、クランクシャフト120において、摺動面が複数の面に分割されている場合の構成の一例を示す模式図である。
[Main shaft sliding part]
An example of a specific configuration of the main shaft sliding part in the present embodiment 2 will be specifically described with reference to Figures 4A to 4C. Figure 4A is a schematic diagram showing an example of the configuration when the sliding surface of the crankshaft 120 included in the refrigerant compressor 100 shown in Figure 1 is a single surface, and Figures 4B and 4C are schematic diagrams showing an example of the configuration when the sliding surface of the crankshaft 120 is divided into multiple surfaces.
 図1に示す密閉型冷媒圧縮機では、軸部であるクランクシャフト120の主軸124は、第一摺動面126aおよび第二摺動面126bを有する構成であるので、主軸124の摺動面が複数の面に分割されている、ということができる。図1に示す主軸124の構成すなわち摺動面が2つの面に分割されている構成は、図4Bに示す模式図に対応する。本開示に係る軸部はこれに限定されず、単一面であってもよい。例えば、図4Aに示すように、主軸124の外周面は複数の摺動面に分割されておらず、単一摺動面126のみを有する構成であってもよい。 In the hermetic refrigerant compressor shown in FIG. 1, the main shaft 124 of the crankshaft 120, which is the shaft portion, has a configuration having a first sliding surface 126a and a second sliding surface 126b, so that it can be said that the sliding surface of the main shaft 124 is divided into multiple surfaces. The configuration of the main shaft 124 shown in FIG. 1, i.e., the configuration in which the sliding surface is divided into two surfaces, corresponds to the schematic diagram shown in FIG. 4B. The shaft portion according to the present disclosure is not limited to this, and may be a single surface. For example, as shown in FIG. 4A, the outer circumferential surface of the main shaft 124 is not divided into multiple sliding surfaces, and may be configured to have only a single sliding surface 126.
 摺動面を複数に分割する具体的な構成は特に限定されないが、代表的には、複数の摺動面の間に、摺動面よりも中心軸側に凹んだ(窪んだ)凹部を形成すればよい。この凹部は、図1および図4Bに示すように、非摺動外周面127を構成する。凹部の具体的な形状も特に限定されず、例えばその深さは主軸124の剛性、強度等に影響が生じなければどのような深さであってもよい。同様に、凹部の幅(すなわち、複数の摺動面同士の間隔)も特に限定されず、摺動面の広さ(摺動面積)を狭くする(低下または減少させる)程度に応じて適宜設定することができる。 The specific configuration for dividing the sliding surface into multiple parts is not particularly limited, but typically, a recess that is recessed (concave) toward the central axis side of the sliding surface is formed between the multiple sliding surfaces. This recess constitutes the non-sliding outer circumferential surface 127, as shown in Figures 1 and 4B. The specific shape of the recess is also not particularly limited, and for example, the depth may be any depth as long as it does not affect the rigidity, strength, etc. of the main shaft 124. Similarly, the width of the recess (i.e., the distance between the multiple sliding surfaces) is also not particularly limited, and can be set appropriately depending on the degree to which the width of the sliding surface (sliding area) is narrowed (lowered or reduced).
 摺動面を複数に分割する場合、具体的な摺動面の数は特に限定されない。図1および図4Bに示すように、第一摺動面126aおよび第二摺動面126bの合計2つの面に分割されてもよいし、図4Cに示すように、第一摺動面126c、第二摺動面126d、および第三摺動面126eの合計3つの面に分割されてもよいし、4つ以上の面に分割されてもよい。図4Cに示す構成では、第一摺動面126cと第二摺動面126dとの間に、非摺動外周面127と同様の凹部である第一非摺動外周面127aが位置し、第二摺動面126dと第三摺動面126eとの間に、第二非摺動外周面127bが位置する。 When the sliding surface is divided into a plurality of sliding surfaces, the number of sliding surfaces is not particularly limited. As shown in FIG. 1 and FIG. 4B, the sliding surface may be divided into a total of two surfaces, the first sliding surface 126a and the second sliding surface 126b, or as shown in FIG. 4C, the sliding surface may be divided into a total of three surfaces, the first sliding surface 126c, the second sliding surface 126d, and the third sliding surface 126e, or may be divided into four or more surfaces. In the configuration shown in FIG. 4C, the first non-sliding outer peripheral surface 127a, which is a recess similar to the non-sliding outer peripheral surface 127, is located between the first sliding surface 126c and the second sliding surface 126d, and the second non-sliding outer peripheral surface 127b is located between the second sliding surface 126d and the third sliding surface 126e.
 ここで、本実施の形態2では、主軸摺動部において、摺動面となる部位の外径(直径)に対する当該摺動面の軸方向長さの比率を所定値以下とすることで、耐摩耗性に実質的に影響を及ぼすことなく摺動面積を小さくすることができる。 In this second embodiment, the ratio of the axial length of the sliding surface to the outer diameter (diameter) of the portion that forms the sliding surface in the main shaft sliding portion is set to a predetermined value or less, thereby making it possible to reduce the sliding area without substantially affecting the wear resistance.
 具体的には、摺動面が単一面である場合(例えば、図4A参照)には、当該摺動面の軸方向長さを単一摺動長さTとし、摺動面が複数の面に分割されている場合(例えば、図4Bまたは図4C)には、軸方向長さが最少である摺動面の当該軸方向長さを単一摺動長さTとする。そして、軸部における摺動面となる部位の外径(直径)を外径Kとしたときに、当該単一摺動長さTと軸部の外径Kとの比T/Kが0.51以下となるように、軸部が設計される。 Specifically, when the sliding surface is a single surface (e.g., see FIG. 4A), the axial length of the sliding surface is the single sliding length T, and when the sliding surface is divided into multiple surfaces (e.g., FIG. 4B or FIG. 4C), the axial length of the sliding surface with the shortest axial length is the single sliding length T. Then, when the outer diameter (diameter) of the portion of the shaft that becomes the sliding surface is the outer diameter K, the shaft is designed so that the ratio T/K of the single sliding length T to the outer diameter K of the shaft is 0.51 or less.
 図4Aでは、外径Kおよび単一摺動長さTを説明する便宜上、外径Kに対して単一摺動面126の長さT(単一摺動長さT)を大きく図示しており、この図4Aの通りであれば、比T/Kは0.51を超える。しかしながら、実際には、例えば、単一摺動面126から見て主軸124の上部(偏心軸122側)あるいは下部(冷凍機油180側)に凹部(非摺動外周面)を形成することで、比T/Kを0.51以下(T/K≦0.51)に設定することができる。 In FIG. 4A, for the convenience of explaining the outer diameter K and the single sliding length T, the length T of the single sliding surface 126 (single sliding length T) is illustrated large relative to the outer diameter K, and if FIG. 4A is followed, the ratio T/K exceeds 0.51. However, in reality, the ratio T/K can be set to 0.51 or less (T/K≦0.51) by forming a recess (non-sliding outer peripheral surface) on the upper part (eccentric shaft 122 side) or lower part (refrigerant oil 180 side) of the main shaft 124 when viewed from the single sliding surface 126, for example.
 図4Bでは、摺動面は、第一摺動面126aおよび第二摺動面126bに分割されている。このうち図4Bに示す例では、上側の第一摺動面126aの軸方向長さTaが、下側の第二摺動面126bの軸方向長さTbよりも小さい(Ta<Tb)。この場合、第一摺動面126aが「長さが最少の摺動面」となるので、その長さTaが単一摺動長さTに該当する(T=Ta)。この例では、第一摺動面126aにおいてTa/Kが0.51以下であればよい。 In FIG. 4B, the sliding surface is divided into a first sliding surface 126a and a second sliding surface 126b. In the example shown in FIG. 4B, the axial length Ta of the upper first sliding surface 126a is smaller than the axial length Tb of the lower second sliding surface 126b (Ta<Tb). In this case, the first sliding surface 126a is the "shortest sliding surface," and its length Ta corresponds to the single sliding length T (T=Ta). In this example, it is sufficient that Ta/K is 0.51 or less for the first sliding surface 126a.
 なお、図4Bにおいても、図4Aと同様に、外径Kおよび第一摺動面126aの長さTaを説明の便宜上、外径Kに対して長さTaを大きく図示している。この場合も、非摺動外周面127の軸方向長さを大きくしたり、第一摺動面126aの上側に図示しない非摺動外周面(凹部)を設けたりすることで、比T/Kを0.51以下に設定することができる。 In FIG. 4B, as in FIG. 4A, the outer diameter K and the length Ta of the first sliding surface 126a are illustrated with the length Ta enlarged relative to the outer diameter K for ease of explanation. In this case as well, the ratio T/K can be set to 0.51 or less by increasing the axial length of the non-sliding outer peripheral surface 127 or by providing a non-sliding outer peripheral surface (recessed portion) (not shown) above the first sliding surface 126a.
 図4Cでは、摺動面は、第一摺動面126c、第二摺動面126d、および第三摺動面126eに分割されている。このうち図4Cに示す例では、中央部の第二摺動面126dの長さTdが、上側の第一摺動面126cの軸方向長さTcよりも小さく、長さTcは、下側の第三摺動面126eの長さTeよりも小さくなっている(Td<Tc<Te)。この場合、第二摺動面126dが「長さが最少の摺動面」となるので、その長さTdが単一摺動長さTに該当する(T=Te)。この例では、第二摺動面126dにおいてTe/Kが0.51以下であればよい。 In FIG. 4C, the sliding surface is divided into a first sliding surface 126c, a second sliding surface 126d, and a third sliding surface 126e. In the example shown in FIG. 4C, the length Td of the second sliding surface 126d in the center is smaller than the axial length Tc of the upper first sliding surface 126c, and the length Tc is smaller than the length Te of the lower third sliding surface 126e (Td<Tc<Te). In this case, the second sliding surface 126d is the "shortest sliding surface," and its length Td corresponds to the single sliding length T (T=Te). In this example, it is sufficient that Te/K is 0.51 or less for the second sliding surface 126d.
 本開示においては、比T/Kの下限値は特に限定されないが、好ましい下限値の一例としては、0.15以上を挙げることができる。したがって、本開示における比T/Kの好ましい範囲としては、0.15~0.51の範囲内を挙げることができる。また、比T/Kのより好ましい下限としては0.30を挙げることができ、さらに好ましい下限としては0.42を挙げることができる。 In this disclosure, the lower limit of the ratio T/K is not particularly limited, but a preferred example of the lower limit is 0.15 or more. Therefore, a preferred range of the ratio T/K in this disclosure is within the range of 0.15 to 0.51. A more preferred lower limit of the ratio T/K is 0.30, and an even more preferred lower limit is 0.42.
 比T/Kが0.51を超える場合には、冷凍機油180として低粘度オイル(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内)を用いた場合、後述する硫黄系の摺動性改質剤を冷凍機油180に添加しても、十分な耐摩耗性が得られなくなる。一方、比T/Kが0.15未満であれば、軸部の諸条件にもよるが、摺動面が狭くなり過ぎる可能性がある。一般的には、比T/Kが0.15以上であれば、摺動面積を過剰に低下させることがないため、冷凍機油180として低粘度オイルを用いても、硫黄系の摺動性改質剤により主軸摺動部の耐摩耗性を好適に実現することができる。 If the ratio T/K exceeds 0.51, when a low-viscosity oil (with a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s) is used as the refrigeration oil 180, sufficient wear resistance cannot be obtained even if a sulfur-based sliding property modifier described below is added to the refrigeration oil 180. On the other hand, if the ratio T/K is less than 0.15, depending on the conditions of the shaft portion, the sliding surface may become too narrow. In general, if the ratio T/K is 0.15 or more, the sliding area is not excessively reduced, so that even if a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the wear resistance of the main shaft sliding portion can be suitably achieved by the sulfur-based sliding property modifier.
 あるいは、本実施の形態2では、主軸摺動部において、摺動面が複数面に分割されている場合には、前述した単一摺動長さTとは別の軸方向長さを規定して、摺動面の外径(直径)に対する当該軸方向長さの比率を所定値以下としてもよい。これにより、耐摩耗性に実質的に影響を及ぼすことなく摺動面積を小さくすることができる。 Alternatively, in this second embodiment, when the sliding surface of the main shaft sliding portion is divided into multiple surfaces, an axial length other than the single sliding length T described above may be specified, and the ratio of the axial length to the outer diameter (diameter) of the sliding surface may be set to a predetermined value or less. This allows the sliding area to be reduced without substantially affecting the wear resistance.
 具体的には、本実施の形態2では、摺動面が複数面に分割されている場合には、複数の摺動面の軸方向長さの合計を全摺動長さTtとしたときに、当該全摺動長さTtと外径Kとの比Tt/Kが1.26以下(Tt/K≦1.26)となるように、軸部が設計されてもよい。 Specifically, in this second embodiment, when the sliding surface is divided into multiple surfaces, the shaft portion may be designed so that when the total axial length Tt is the sum of the axial lengths of the multiple sliding surfaces, the ratio Tt/K of the total sliding length Tt to the outer diameter K is 1.26 or less (Tt/K≦1.26).
 例えば、図4Bに示す例では、第一摺動面126aの長さTaと第二摺動面126bの長さTbとの和が全摺動長さTtとなる(Tt=Ta+Tb)。それゆえ、この例では、Ta+Tb≦1.26であればよい。また、図4Cに示す例では、第一摺動面126cの長さTcと第二摺動面126dの長さTdと第三摺動面126eの長さTfとの和が全摺動長さTtとなる(Tt=Tc+Td+Te)。それゆえ、この例では、Tc+Td+Te≦1.26であればよい。 For example, in the example shown in FIG. 4B, the sum of the length Ta of the first sliding surface 126a and the length Tb of the second sliding surface 126b is the total sliding length Tt (Tt=Ta+Tb). Therefore, in this example, it is sufficient that Ta+Tb≦1.26. Also, in the example shown in FIG. 4C, the sum of the length Tc of the first sliding surface 126c, the length Td of the second sliding surface 126d, and the length Tf of the third sliding surface 126e is the total sliding length Tt (Tt=Tc+Td+Te). Therefore, in this example, it is sufficient that Tc+Td+Te≦1.26.
 なお、前述した単一摺動長さTに基づく前記比のT/K≦0.51という構成を、便宜上「主軸摺動部の第一構成」とし、前記の全摺動長さTtに基づくTt/K≦1.26という構成を、「主軸摺動部の第二構成」としたときに、第一構成のみを実施の形態1における特徴的構成に組み合わせてもよいし、第二構成のみを実施の形態1における特徴的構成に組み合わせてもよい。あるいは、第一構成および第二構成の双方を実施の形態1における特徴的構成に組み合わせてもよい。 For the sake of convenience, the configuration in which the ratio T/K≦0.51 based on the aforementioned single sliding length T is referred to as the "first configuration of the main shaft sliding part," and the configuration in which the ratio Tt/K≦1.26 based on the aforementioned total sliding length Tt is referred to as the "second configuration of the main shaft sliding part." Then, only the first configuration may be combined with the characteristic configuration in embodiment 1, or only the second configuration may be combined with the characteristic configuration in embodiment 1. Alternatively, both the first and second configurations may be combined with the characteristic configuration in embodiment 1.
 図4Aは、主軸摺動部に第一構成を適用したときの例であり、図4Bおよび図4Cは、主軸摺動部に第一構成および第二構成の双方を適用した場合を例示するが、本開示は図4A~図4Cに示す構成に限定されないことは言うまでもない。前記の通り、主軸摺動部には第二構成のみを適用することができる。 FIG. 4A shows an example in which the first configuration is applied to the spindle sliding portion, and FIGS. 4B and 4C show examples in which both the first and second configurations are applied to the spindle sliding portion, but it goes without saying that the present disclosure is not limited to the configurations shown in FIGS. 4A to 4C. As mentioned above, only the second configuration can be applied to the spindle sliding portion.
 このように、摺動面が複数面である場合には、比T/Kが0.51以下、かつ、比Tt/Kが1.26以下であれば、冷凍機油180として低粘度オイル(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内)を用いて摺動面積を低下させた状態において、後述する硫黄系の摺動性改質剤に由来する、主軸摺動部の耐摩耗性をより一層良好なものとすることができる。 In this way, when there are multiple sliding surfaces, if the ratio T/K is 0.51 or less and the ratio Tt/K is 1.26 or less, the wear resistance of the main shaft sliding part, which is derived from the sulfur-based sliding property modifier described below, can be further improved when the sliding area is reduced by using a low viscosity oil (with a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2/s) as the refrigeration oil 180.
 本開示において、比Tt/Kの下限値は特に限定されないが、好ましい下限値の一例としては、0.3以上を挙げることができる。したがって、本開示における比Tt/Kの好ましい範囲としては、0.3~1.26の範囲内を挙げることができる。また、比Tt/Kのより好ましい下限としては0.60を挙げることができ、さらに好ましい下限としては0.99を挙げることができる。一般的には、比Tt/Kが0.3以上であれば、摺動面が複数面に分割されている場合であっても摺動面積を過剰に低下させることがない。そのため、冷凍機油180として低粘度オイルを用いても、硫黄系の摺動性改質剤により主軸摺動部の耐摩耗性を好適に実現することができる。 In this disclosure, the lower limit of the ratio Tt/K is not particularly limited, but an example of a preferred lower limit is 0.3 or more. Therefore, a preferred range of the ratio Tt/K in this disclosure is within the range of 0.3 to 1.26. A more preferred lower limit of the ratio Tt/K is 0.60, and an even more preferred lower limit is 0.99. Generally, if the ratio Tt/K is 0.3 or more, the sliding area is not excessively reduced even if the sliding surface is divided into multiple surfaces. Therefore, even if a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, the wear resistance of the main shaft sliding portion can be suitably achieved by using a sulfur-based sliding property modifier.
 なお、図4A~図4Cに示す例では、軸部としては、クランクシャフト120の主軸124について、比T/Kまたは比Tt/Kを説明しているが、本開示はこれに限定されず、偏心軸122においても同様である。本実施の形態2では、前記実施の形態1で説明したように、偏心軸122および連結手段142の連結部が摺動部となっているが、言い換えれば、偏心軸122を摺動可能に連結する連結手段142の一部が「偏心軸受」に対応する。 In the examples shown in Figures 4A to 4C, the ratio T/K or the ratio Tt/K is described for the main shaft 124 of the crankshaft 120 as the shaft portion, but the present disclosure is not limited to this and is similar to the eccentric shaft 122. In this embodiment 2, as described in the above embodiment 1, the connecting portion between the eccentric shaft 122 and the connecting means 142 is the sliding portion, or in other words, a part of the connecting means 142 that slidably connects the eccentric shaft 122 corresponds to the "eccentric bearing."
 そのため、偏心軸122における「偏心軸受」(偏心軸122および連結手段142の連結部)との摺動面が単一面である場合には、当該摺動面の軸方向長さを単一摺動長さTとしたとき、または、偏心軸122における摺動面が複数の面に分割されている場合には、軸方向長さが最少である摺動面の当該軸方向長さを単一摺動長さTとしたときに、当該単一摺動長さTと偏心軸122の外径Kとの比T/Kが0.51以下であればよい。また、偏心軸122における複数の摺動面の軸方向長さの合計を全摺動長さTtとしたときに、当該全摺動長さTtと偏心軸122の外径Kとの比Tt/Kが1.26以下であればよい。 Therefore, when the sliding surface of the eccentric shaft 122 with the "eccentric bearing" (the connection portion of the eccentric shaft 122 and the connection means 142) is a single surface, the axial length of the sliding surface is taken as the single sliding length T, or when the sliding surface of the eccentric shaft 122 is divided into multiple surfaces, the axial length of the sliding surface with the smallest axial length is taken as the single sliding length T, and the ratio T/K of the single sliding length T to the outer diameter K of the eccentric shaft 122 should be 0.51 or less. Also, when the sum of the axial lengths of the multiple sliding surfaces of the eccentric shaft 122 is taken as the total sliding length Tt, the ratio Tt/K of the total sliding length Tt to the outer diameter K of the eccentric shaft 122 should be 1.26 or less.
 したがって、本実施の形態2では、冷媒圧縮機100において、軸部である主軸124および偏心軸122の少なくとも一方において、比T/Kが0.51以下であるという「第一構成」を満たせばよい。あるいは、主軸124および偏心軸122の少なくとも一方において、比Tt/Kが1.26以下であるという「第二構成」を満たせばよい。さらには、主軸124および偏心軸122の少なくとも一方において、第一構成および第二構成の双方を満たしてもよい。 Therefore, in this second embodiment, the refrigerant compressor 100 only needs to satisfy the "first configuration" in which the ratio T/K is 0.51 or less in at least one of the shaft parts, the main shaft 124 and the eccentric shaft 122. Alternatively, it only needs to satisfy the "second configuration" in which the ratio Tt/K is 1.26 or less in at least one of the main shaft 124 and the eccentric shaft 122. Furthermore, it is also possible for at least one of the main shaft 124 and the eccentric shaft 122 to satisfy both the first and second configurations.
 それゆえ、偏心軸122および連結手段142の連結部で構成される摺動部を「偏心軸摺動部」とすれば、本実施の形態2の説明における「主軸摺動部」はいずれも「偏心軸摺動部」に置き換えることができる。また、前記の第一構成または第二構成が、偏心軸摺動部に適用される場合には、「偏心軸摺動部の第一構成」または「偏心軸摺動部の第二構成」と表現することもできる。 Therefore, if the sliding part formed by the connecting part of the eccentric shaft 122 and the connecting means 142 is regarded as the "eccentric shaft sliding part", then any "main shaft sliding part" in the description of the second embodiment can be replaced with the "eccentric shaft sliding part". Furthermore, when the first or second configuration is applied to the eccentric shaft sliding part, it can also be expressed as the "first configuration of the eccentric shaft sliding part" or the "second configuration of the eccentric shaft sliding part".
 [硫黄系の摺動性改質剤]
 本実施の形態2で用いられる冷凍機油180は、前記実施の形態1で説明した通りであり、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内である低粘度オイルが用いられればよい。本開示における冷凍機油180のより具体的な構成は、後述する実施の形態で説明する。
[Sulfur-based friction modifier]
The refrigeration oil 180 used in the present embodiment 2 is as described in the above embodiment 1, and may be a low-viscosity oil having a kinetic viscosity in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s at 40° C. A more specific configuration of the refrigeration oil 180 in the present disclosure will be described in the embodiment described later.
 ここで、本実施の形態2においては、冷凍機油180である低粘度オイルは、硫黄系の摺動性改質剤を含有している。前記実施の形態1で説明したように、本開示に係る冷媒圧縮機100では、クランクシャフト120は鉄系材料で構成されている。鉄系材料の具体的な種類は特に限定されず、鉄を主成分として含有する金属材料、例えば公知の各種鋳鉄、鋼材等を挙げることができる。硫黄系の摺動性改質剤としては、このような鉄系材料と硫黄とが反応可能なものであればよい。 Here, in the second embodiment, the low-viscosity oil that is the refrigeration oil 180 contains a sulfur-based sliding property modifier. As described in the first embodiment, in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, the crankshaft 120 is made of an iron-based material. The specific type of iron-based material is not particularly limited, and examples include metal materials that contain iron as a main component, such as various known cast irons and steel materials. The sulfur-based sliding property modifier may be one that is capable of reacting with such an iron-based material and sulfur.
 したがって、本実施の形態2における摺動性改質剤は、硫黄そのものであってもよいし、硫黄を含有し、鉄系材料と反応可能な硫黄化合物であってもよい。例えば、摺動性改質剤として使用可能な硫黄化合物としては、硫化オレフィン、サルファイド系化合物(例えば、ジベンジル(ジ)サルファイド(DBDS)等)、キザンテート、チアジアゾール、チオカーボネート、硫化油脂、硫化エステル、ジチオカーバメート、硫化テルペン等を挙げることができる。 Therefore, the sliding property modifier in the present embodiment 2 may be sulfur itself, or may be a sulfur compound that contains sulfur and is capable of reacting with iron-based materials. For example, examples of sulfur compounds that can be used as sliding property modifiers include sulfurized olefins, sulfide-based compounds (e.g., dibenzyl (di)sulfide (DBDS), etc.), xanthates, thiadiazoles, thiocarbonates, sulfurized oils and fats, sulfurized esters, dithiocarbamates, and sulfurized terpenes.
 冷凍機油180における硫黄系の摺動性改質剤の含有量は特に限定されない。代表的には、硫黄元素重量(質量)に換算したときに100ppm以上となるように、摺動性改質剤を冷凍機油180に添加すればよい。硫黄元素重量に換算して100ppmという、摺動性改質剤の添加量(含有量)の下限値は、後述する硫黄系の極圧添加剤の一般的な添加量の上限値よりも多い量である。 The amount of the sulfur-based sliding property modifier contained in the refrigeration oil 180 is not particularly limited. Typically, the sliding property modifier is added to the refrigeration oil 180 so that the amount is 100 ppm or more when converted to elemental sulfur weight (mass). The lower limit of the amount of sliding property modifier added (content), 100 ppm converted to elemental sulfur weight, is greater than the upper limit of the amount generally added of the sulfur-based extreme pressure additive described below.
 摺動性改質剤の含有量(添加量)が、硫黄元素重量に換算したときに100ppm未満であれば、諸条件にもよるが、冷凍機油180として低粘度のものを用いて、主軸摺動部の摺動面積を低下させた状態において、当該主軸摺動部の好適な耐摩耗性を実現できなくなる場合がある。また、硫黄系の摺動性改質剤の好ましい含有量の下限としては、例えば、硫黄元素重量に換算したときに150ppm以上を挙げることができる。また、硫黄系の摺動性改質剤の好ましい含有量の上限としては、例えば、硫黄元素重量に換算したときに1000ppm以下が挙げられ、より好ましくは500ppm以下が挙げられる。 If the content (addition amount) of the sliding property modifier is less than 100 ppm when converted into elemental sulfur weight, depending on various conditions, when a low-viscosity refrigeration oil 180 is used and the sliding area of the main shaft sliding part is reduced, suitable wear resistance of the main shaft sliding part may not be achieved. In addition, a preferable lower limit of the content of the sulfur-based sliding property modifier can be, for example, 150 ppm or more when converted into elemental sulfur weight. In addition, a preferable upper limit of the content of the sulfur-based sliding property modifier can be, for example, 1000 ppm or less when converted into elemental sulfur weight, and more preferably 500 ppm or less.
 本開示において用いられる硫黄系の摺動性改質剤は、公知の硫黄系の極圧添加剤と同様の化合物を用いることが可能であるが、公知の極圧添加剤よりも軸部材料との反応性が相対的に高いものを用いたり、公知の極圧添加剤で一般的な添加量(含有量)よりも多い量を冷凍機油180に添加したりすることができる。 The sulfur-based sliding property modifier used in this disclosure may be a compound similar to known sulfur-based extreme pressure additives, but it may be one that is relatively more reactive with the shaft material than known extreme pressure additives, or it may be added to the refrigeration oil 180 in an amount greater than the typical amount (content) of known extreme pressure additives.
 一般に、極圧添加剤は、硫黄、ハロゲン元素、リン等の活性な元素を含む化合物であり、摺動部を構成する材料面(摺動面)と化学的に反応して被膜を形成し、この被膜により摺動部材の摩耗、焼付、融着等が抑制される。ただし、硫黄を含有する化合物は、銅と反応しやすいことも非常によく知られている。 In general, extreme pressure additives are compounds that contain active elements such as sulfur, halogen elements, and phosphorus, and they react chemically with the material surfaces (sliding surfaces) that make up the sliding parts to form a coating that suppresses wear, seizure, fusion, etc. of the sliding members. However, it is also well known that compounds that contain sulfur easily react with copper.
 冷媒圧縮機100内では、電動要素104の巻線として銅線が用いられている。また、冷媒圧縮機100を用いた冷凍・冷蔵装置では、一般的には、冷媒用配管として銅管が用いられることが多い。前記の通り、銅は硫黄を含有する化合物と反応して腐食しやすいため、硫黄系の極圧添加剤を使用する際には、冷媒圧縮機100または冷凍・冷蔵装置が備える銅製部材(または銅含有部材)の腐食を回避または抑制し、その信頼性を低下させないようにする対策が必要となる。 In the refrigerant compressor 100, copper wire is used as the winding of the electric element 104. Furthermore, in a freezing/refrigeration device using the refrigerant compressor 100, copper pipes are generally used as the refrigerant piping. As mentioned above, copper is susceptible to corrosion when reacting with compounds containing sulfur, so when using a sulfur-based extreme pressure additive, measures are required to avoid or suppress corrosion of the copper members (or copper-containing members) of the refrigerant compressor 100 or the freezing/refrigeration device and to prevent a decrease in their reliability.
 そのため、冷媒圧縮機100の分野における技術常識では、冷媒圧縮機100または冷凍・冷蔵装置が備える銅製部材または銅含有部材に、硫黄系の極圧添加剤が反応しないように、特別な化合物を併用する手法が知られている。あるいは、硫黄系の化合物をそもそも添加剤として使用しないことも知られている。 Therefore, in the field of refrigerant compressors 100, it is common knowledge to use special compounds in combination with sulfur-based extreme pressure additives to prevent them from reacting with copper or copper-containing components of the refrigerant compressor 100 or the refrigeration/freezing device. Alternatively, it is also known not to use sulfur-based compounds as additives at all.
 これに対して、実験的な検証も含めた本発明者らの鋭意検討の結果、冷凍機油180として低粘度のものを用いるとともに、前述した比T/Kが0.51以下となるか(主軸摺動部の第一構成)または前述した比Tt/Kが1.26以下となる(主軸摺動部の第二構成)ように主軸摺動部の摺動面積を低下させた場合には、摺動性改質剤として、より反応性が高い硫黄系の化合物を用いたり、添加量(含有量)を増加させたりすることで、良好な耐摩耗性が実現できるだけでなく、銅製部材(または銅含有部材)の腐食も実質的に回避できることが明らかとなった。 In response to this, the inventors of the present invention have conducted extensive research, including experimental verification, and as a result, it has become clear that when a low-viscosity refrigeration oil 180 is used and the sliding area of the main shaft sliding part is reduced so that the aforementioned ratio T/K is 0.51 or less (first configuration of the main shaft sliding part) or the aforementioned ratio Tt/K is 1.26 or less (second configuration of the main shaft sliding part), not only can good wear resistance be achieved, but corrosion of copper members (or copper-containing members) can also be substantially avoided by using a more reactive sulfur-based compound as a sliding property modifier or increasing the amount added (content).
 なお、摺動性改質剤と極圧添加剤とは明確に異なる成分であることは、潤滑油の分野において広く知られている。 It is widely known in the field of lubricants that friction modifiers and extreme pressure additives are clearly different components.
 摺動部において油膜が破断して摺動部材同士の金属接触が発生すると、それぞれの摺動面の接触部分から表面層(例えば酸化層)が除去されて金属突起が新生する。摺動面に生じたこれら金属突起は互いに融着するおそれがある。摺動性改質剤は、除去された表面層に代わって被膜(摩耗防止膜)を形成する。これにより、金属突起同士の融着を未然に防ぐことができるので、摺動部における摩耗を良好に抑制することができる。 When the oil film breaks in the sliding section and metallic contact occurs between the sliding parts, the surface layer (e.g., the oxide layer) is removed from the contact area of each sliding surface, creating new metallic protrusions. These metallic protrusions on the sliding surfaces may fuse to each other. The sliding property modifier forms a coating (anti-wear film) in place of the removed surface layer. This makes it possible to prevent the metallic protrusions from fusing to each other, thereby effectively suppressing wear in the sliding section.
 これに対して、極圧添加剤は、除去された表面層に代わって迅速に被膜(極圧膜、EP膜)を形成する。このEP膜は、摺動性改質剤により形成される摩耗防止膜に比べて、摺動面に強固に形成される。これは、極圧添加剤が、摺動面同士の接触圧力が相対的に高く油膜の破断が起こりやすい潤滑状態、すなわち「極圧状態」にある摺動部における摩耗抑制を対象にしているためである。 In contrast, extreme pressure additives quickly form a coating (extreme pressure film, EP film) to replace the removed surface layer. This EP film is formed more strongly on the sliding surface than the anti-wear film formed by sliding property modifiers. This is because extreme pressure additives are intended to suppress wear in sliding parts that are in a lubricated state where the contact pressure between the sliding surfaces is relatively high and the oil film is prone to rupture, that is, in an "extreme pressure state."
 一般的に冷媒圧縮機100が有する摺動部において摩耗抑制を目的として冷凍機油180に添加する添加剤としては、極圧添加剤が挙げられる。これに対して、極圧添加剤よりも被膜の形成速度が遅い摺動性改質剤を添加することは一般的ではない。しかしながら、本実施の形態2では、硫黄系の摺動性改質剤を添加すると、主軸摺動部において穏やかな速度で被膜が形成されることにより、硫黄が主軸摺動部に局在化(偏在化)しやすくなることが想定される。 Extreme pressure additives are generally used as additives added to refrigeration oil 180 to suppress wear in the sliding parts of refrigerant compressor 100. In contrast, it is not common to add sliding property modifiers, which form a film slower than extreme pressure additives. However, in this second embodiment, it is expected that adding a sulfur-based sliding property modifier will cause a film to form at a moderate rate on the main shaft sliding parts, making it easier for sulfur to become localized (unevenly distributed) on the main shaft sliding parts.
 これにより、通常よりも多い濃度の硫黄系の化合物(硫黄系の極圧添加剤)を添加しても、主軸摺動部において良好な摺動性を実現できるだけでなく、冷媒圧縮機100または冷凍・冷蔵装置が備える銅製部材(または銅含有部材)の腐食も抑制されるものと考えられる。 As a result, even if a higher concentration of sulfur-based compounds (sulfur-based extreme pressure additives) is added, not only is it possible to achieve good sliding properties in the main shaft sliding parts, but it is also believed that corrosion of the copper members (or copper-containing members) in the refrigerant compressor 100 or freezing/refrigeration equipment is suppressed.
 このように、本実施の形態2では、冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内の低粘度オイルを用いた冷媒圧縮機100において、前記実施の形態1で説明した、ピストン平均速度(V)の高速化構成、比S/Dの設定構成、および比L1/Dおよび比L2/L1の設定構成の少なくともいずれかを適用し、さらに、少なくとも主軸摺動部において、単一摺動長さTと軸部の外径Kとの比T/Kが0.51以下である第一構成、または、全摺動長さTtと軸部の外径Kとの比Tt/Kが1.26以下である第二構成(あるいは第一構成および第二構成の両方)と、硫黄系の摺動性改質剤を用いるという構成とを適用している。 In this way, in the second embodiment, in the refrigerant compressor 100 using a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s as the refrigerating machine oil 180, at least one of the configuration for increasing the average piston speed (V), the configuration for setting the ratio S/D, and the configuration for setting the ratios L1/D and L2/L1 described in the first embodiment is applied, and further, at least in the main shaft sliding portion, a first configuration in which the ratio T/K of the single sliding length T to the outer diameter K of the shaft portion is 0.51 or less, or a second configuration (or both the first and second configurations) in which the ratio Tt/K of the total sliding length Tt to the outer diameter K of the shaft portion is 1.26 or less, and a configuration in which a sulfur-based sliding property modifier is used is applied.
 前記実施の形態1で説明した各構成の少なくともいずれかを適用することで、冷凍機油180として低粘度オイルを用いたときであっても、冷媒ガス181の漏れも良好に抑制して、冷媒圧縮機100において、さらに一層良好な成績係数(COP)を実現することができる。さらに、本実施の形態2で説明した、第一構成または第二構成と硫黄系の摺動性改質剤を用いる構成とを適用することで、主軸摺動部を良好に潤滑して、主軸摺動部の摩耗を良好に抑制することができる。その結果、冷媒圧縮機100の信頼性をより一層良好なものとすることができる。 By applying at least one of the configurations described in the first embodiment, even when a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, leakage of the refrigerant gas 181 can be effectively suppressed, and an even better coefficient of performance (COP) can be achieved in the refrigerant compressor 100. Furthermore, by applying the first or second configuration and the configuration using a sulfur-based sliding property modifier described in the second embodiment, the main shaft sliding part can be effectively lubricated and wear of the main shaft sliding part can be effectively suppressed. As a result, the reliability of the refrigerant compressor 100 can be further improved.
 しかも、本開示においては、冷媒圧縮機100がインバータ駆動される構成であれば、電動要素104が低回転数で運転される場合(低速運転)と高回転数で運転される場合(高速運転)とが発生する。特に本開示では、運転周波数が16r/s以上35r/s以下という低回転数で運転される場合がある。一般的に、低速運転では、クランクシャフト120に設けられる給油機構125の給油能力が低下するため、各摺動部への冷凍機油180の供給量が低下する傾向にある。 Moreover, in the present disclosure, if the refrigerant compressor 100 is configured to be inverter-driven, the electric element 104 may be operated at a low rotation speed (low-speed operation) or at a high rotation speed (high-speed operation). In particular, in the present disclosure, the electric element 104 may be operated at a low rotation speed with an operating frequency of 16 r/s or more and 35 r/s or less. In general, in low-speed operation, the oil supply capacity of the oil supply mechanism 125 provided on the crankshaft 120 decreases, and the amount of refrigeration oil 180 supplied to each sliding part tends to decrease.
 本開示では、前記実施の形態1で説明したように、低速運転時であっても、ピストン平均速度を高速化したり油膜の粘性力を大きくしたりできる。そのため、シリンダ摺動部においても摺動損失の増加を抑制することができ、冷媒ガス181の漏れも抑制することができる。これにより、良好な成績係数(COP)を実現することができる。 In this disclosure, as explained in the first embodiment, even during low-speed operation, the average piston speed can be increased and the viscous force of the oil film can be increased. This makes it possible to suppress an increase in sliding loss in the cylinder sliding parts, and also to suppress leakage of the refrigerant gas 181. This makes it possible to achieve a good coefficient of performance (COP).
 一方、主軸摺動部では、第一構成または第二構成を適用することで、主軸124と主軸受134との摺動面積が相対的に小さくなるが、冷凍機油180の供給量が低下しても良好な耐摩耗性を実現することができる。そのため、主軸摺動部における摺動損失の増加も抑制することができるので、良好な成績係数(COP)を実現することができる。 On the other hand, by applying the first or second configuration to the main shaft sliding portion, the sliding area between the main shaft 124 and the main bearing 134 becomes relatively small, but good wear resistance can be achieved even if the supply amount of refrigeration oil 180 decreases. Therefore, an increase in sliding loss in the main shaft sliding portion can also be suppressed, and a good coefficient of performance (COP) can be achieved.
 それゆえ、冷媒圧縮機100に対して、前記実施の形態1で説明した構成と、本実施の形態2で説明した構成とを組み合わせて適用することにより、さらに一層良好な成績係数(COP)を実現することが可能になる。 Therefore, by combining and applying the configuration described in the first embodiment and the configuration described in the second embodiment to the refrigerant compressor 100, it is possible to achieve an even better coefficient of performance (COP).
 加えて、主軸摺動部において、第一構成および第二構成の双方を冷媒圧縮機100に適用すれば、主軸摺動部における潤滑状態をより一層良好なものとすることができる。そのため、成績係数(COP)をさらに一層良好なものとすることができる。 In addition, if both the first and second configurations are applied to the refrigerant compressor 100 in the main shaft sliding portion, the lubrication condition in the main shaft sliding portion can be further improved. Therefore, the coefficient of performance (COP) can be further improved.
 (実施の形態3)
 本実施の形態3に係る密閉型冷媒圧縮機は、前記実施の形態1に係る密閉型冷媒圧縮機と基本的な構成は同様であるが、スラストベアリングについてさらに特徴的な構成を有している。なお、本実施の形態3に係る密閉型冷媒圧縮機の基本的な構成は、前記実施の形態1で示した図1示す構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
The hermetic refrigerant compressor according to the third embodiment has the same basic configuration as the hermetic refrigerant compressor according to the first embodiment, but has a more characteristic thrust bearing. Since the basic configuration of the hermetic refrigerant compressor according to the third embodiment is the same as the configuration shown in Fig. 1 of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
 [スラストベアリング]
 本実施の形態2におけるスラストベアリングの具体的な構成の一例について、図5および図6を参照して具体的に説明する。図5および図6は、いずれも図1に示す冷媒圧縮機100の断面図の一部を模式的に示したものである。図5は、冷媒圧縮機100が備えるスラストベアリングに設定される距離P,Qと、主軸摺動部に加えられる負荷(主軸負荷)の一例を模式的に示している。図6は、スラストベアリングの要部構成の一例を模式的に示している。
[Thrust bearing]
An example of a specific configuration of the thrust bearing in the second embodiment will be specifically described with reference to Fig. 5 and Fig. 6. Fig. 5 and Fig. 6 are each a schematic diagram of a part of the cross section of the refrigerant compressor 100 shown in Fig. 1. Fig. 5 is a schematic diagram showing an example of distances P and Q set in the thrust bearing provided in the refrigerant compressor 100 and a load (main shaft load) applied to the main shaft sliding portion. Fig. 6 is a schematic diagram showing an example of a main configuration of the thrust bearing.
 図1に示すように、冷媒圧縮機100において、主軸受134は、密閉容器102内で「横方向」に広がりを有するシリンダブロック130の本体に対して、上下方向に延伸するように設けられる円管状または円筒状の形状を有している。主軸受134の本体は、シリンダブロック130の下方に延伸している。そして、シリンダブロック130の上方には、前記実施の形態1で説明したように、管状延長部137が延伸している。それゆえ、主軸受134の本体と管状延長部137とで単一の円管状または円筒状の構造を有している。 As shown in FIG. 1, in the refrigerant compressor 100, the main bearing 134 has a tubular or cylindrical shape that extends vertically relative to the main body of the cylinder block 130, which has a "lateral" extension within the sealed container 102. The main body of the main bearing 134 extends below the cylinder block 130. And, as explained in the first embodiment, the tubular extension 137 extends above the cylinder block 130. Therefore, the main body of the main bearing 134 and the tubular extension 137 form a single tubular or cylindrical structure.
 主軸受134の内周面は前記の通り摺動面である。それゆえ、図5に示すように、主軸受134の内周面の上縁が摺動面上端138であり、主軸受134の下縁が摺動面下端139である。本実施の形態3では、主軸受134が上側に管状延長部137を有しているので、摺動面上端138は、管状延長部137の内周面の上縁に相当する。言い換えれば、管状延長部137は、主軸受134を上方に延伸させた「延長部」であるということができる。 The inner circumferential surface of the main bearing 134 is the sliding surface as described above. Therefore, as shown in FIG. 5, the upper edge of the inner circumferential surface of the main bearing 134 is the upper end 138 of the sliding surface, and the lower edge of the main bearing 134 is the lower end 139 of the sliding surface. In this third embodiment, since the main bearing 134 has a tubular extension 137 on the upper side, the upper end 138 of the sliding surface corresponds to the upper edge of the inner circumferential surface of the tubular extension 137. In other words, the tubular extension 137 can be said to be an "extension" that extends the main bearing 134 upward.
 このような管状延長部137を備えることにより、後述する距離Qの上限を規定したときに、冷媒圧縮機100の全高を増大させることなく主軸受134の全長を長くすることができ、主軸受134に挿入されているクランクシャフト120の運転時の姿勢を改善することができる。 By providing such a tubular extension 137, when the upper limit of the distance Q described below is specified, the overall length of the main bearing 134 can be increased without increasing the overall height of the refrigerant compressor 100, and the position of the crankshaft 120 inserted in the main bearing 134 during operation can be improved.
 図6に示すように、管状延長部137の上端内面には面取り等の加工がされていてもよい。この場合、管状延長部137内面の面取りされた部位の内縁が主軸受134の摺動面上端138となる。なお、管状延長部137の上端内面に面取り等の加工がなされていない場合には、管状延長部137内面の上縁が主軸受134の摺動面上端138となる。 As shown in FIG. 6, the inner surface of the upper end of the tubular extension 137 may be chamfered or otherwise processed. In this case, the inner edge of the chamfered portion of the inner surface of the tubular extension 137 becomes the upper end 138 of the sliding surface of the main bearing 134. Note that if the inner surface of the upper end of the tubular extension 137 is not chamfered or otherwise processed, the upper edge of the inner surface of the tubular extension 137 becomes the upper end 138 of the sliding surface of the main bearing 134.
 そして、図5に示すように、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面下端139との距離を「距離P」とし、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138との距離を「距離Q」としたときに、本開示に係る冷媒圧縮機100においては、スラストボールベアリング210等のスラストベアリングを備えていても、距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Qは16mm以下となっている。 As shown in FIG. 5, when the distance between the axis of the compression chamber 133 and the lower end 139 of the sliding surface of the main bearing 134 is defined as "distance P," and the distance between the axis of the compression chamber 133 and the upper end 138 of the sliding surface of the main bearing 134 is defined as "distance Q," in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure, even if a thrust bearing such as a thrust ball bearing 210 is provided, when distance P is within the range of 38 mm to 51 mm, distance Q is 16 mm or less.
 本実施の形態3では、冷媒圧縮機100は、主軸受134のスラスト面136上にスラストベアリングが設けられている。スラストベアリングの具体的な構成は特に限定されず、各種の転がり軸受であればよいが、本実施の形態3では、図1、図5または図6に示すように、スラストボールベアリング210を用いている。図6に示すように、スラストボールベアリング210は、スラスト面136上に位置する下レース206と、当該下レース206に対向して位置する上レース202と、これらの間で転動可能に当接する複数の転動体としてのボール204を備えている。なお、主軸受134のスラスト面136と下レース206との間には、弾性部材等の振動低減部材を設けてもよい。 In the third embodiment, the refrigerant compressor 100 is provided with a thrust bearing on the thrust surface 136 of the main bearing 134. The specific configuration of the thrust bearing is not particularly limited and may be any type of rolling bearing, but in the third embodiment, a thrust ball bearing 210 is used as shown in FIG. 1, FIG. 5 or FIG. 6. As shown in FIG. 6, the thrust ball bearing 210 includes a lower race 206 located on the thrust surface 136, an upper race 202 located opposite the lower race 206, and a plurality of balls 204 as rolling elements that rollably contact the lower race 206 and the upper race 202. Note that a vibration reducing member such as an elastic member may be provided between the thrust surface 136 of the main bearing 134 and the lower race 206.
 スラストボールベアリング210は、管状延長部137の外周側には配置されており、複数のボール204は保持器205に収納されている。上レース202および下レース206は、例えば環状の金属製の平板であり、互いに平行に配置されている。なお、上レース202および下レース206には円弧状の溝を設けてもよい。 The thrust ball bearing 210 is disposed on the outer periphery of the tubular extension 137, and the balls 204 are housed in a retainer 205. The upper race 202 and the lower race 206 are, for example, annular metal flat plates, and are disposed parallel to each other. The upper race 202 and the lower race 206 may be provided with arc-shaped grooves.
 図6に示す構成例では、スラスト面136の上に、下レース206、ボール204、上レース202の順に互いに接した状態で積み重なっており、上レース202の上面にクランクシャフト120のフランジ部128が着座している。これにより、スラストボールベアリング210を構成される。 In the example configuration shown in FIG. 6, the lower race 206, balls 204, and upper race 202 are stacked in this order on top of the thrust surface 136 while in contact with each other, and the flange portion 128 of the crankshaft 120 is seated on the top surface of the upper race 202. This forms the thrust ball bearing 210.
 スラストボールベアリング210は、ボール204が上レース202と下レース206に点接触の状態で転動する転がり軸受である。そのため、スラストボールベアリング210により垂直方向の荷重を支持しながら、少ない摩擦で主軸124を回転させることが可能である。なお、スラストボールベアリング210はボール204を転動体とする「玉軸受」であるが、ころを転動体とする「ころ軸受」であってもよいし、他の転がり軸受であってもよい。 The thrust ball bearing 210 is a rolling bearing in which the balls 204 roll in point contact with the upper race 202 and the lower race 206. Therefore, the thrust ball bearing 210 can support a vertical load while rotating the main shaft 124 with little friction. Note that while the thrust ball bearing 210 is a "ball bearing" that uses balls 204 as the rolling elements, it may also be a "roller bearing" that uses rollers as the rolling elements, or it may be another rolling bearing.
 これにより、滑り軸受の軸受機能がスラストボールベアリング210という転がり軸受に変わることにより損失が低減されるため、冷媒圧縮機100を有効に高効率化することができる。ただし、通常、スラストボールベアリング210等のスラストベアリングを設けることにより、冷媒圧縮機100の全高が増大してしまう。 As a result, the bearing function of the sliding bearing is changed to a rolling bearing called the thrust ball bearing 210, thereby reducing losses and effectively increasing the efficiency of the refrigerant compressor 100. However, normally, providing a thrust bearing such as the thrust ball bearing 210 increases the overall height of the refrigerant compressor 100.
 これに対して、本開示に係る冷媒圧縮機100では、圧縮室133の軸心を基準とした距離Pおよび距離Qにおいて、距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Qは16mm以下となるように設定している。 In contrast, in the refrigerant compressor 100 disclosed herein, the distances P and Q based on the axis of the compression chamber 133 are set so that when the distance P is within the range of 38 mm to 51 mm, the distance Q is 16 mm or less.
 一般に、主軸124における摺動損失を低下させるためには、主軸摺動部における摩擦係数を小さくする構成、および/または、主軸124への負荷(主軸負荷F2)を小さくする構成の採用が挙げられる。さらに、主軸負荷F2を小さくするためには、距離Qを小さくする構成、および/または、距離Pを大きくする構成の採用することが挙げられる。 Generally, in order to reduce the sliding loss in the spindle 124, it is possible to adopt a configuration that reduces the friction coefficient in the sliding part of the spindle and/or a configuration that reduces the load on the spindle 124 (spindle load F2). Furthermore, in order to reduce the spindle load F2, it is possible to adopt a configuration that reduces the distance Q and/or a configuration that increases the distance P.
 しかしながら、距離Pを大きくしようとすると冷媒圧縮機100の全高を大きく(高く)する必要がある。このように全高が大きくなると、冷媒圧縮機100を搭載する冷凍・冷蔵装置のエンジンルーム(機械室)の拡張が必要となり、ひいては冷凍・冷蔵装置の庫内容積の縮小につながる。そこで、主軸負荷F2を小さくするためには、距離Pを変えずに距離Qを小さくすることが想定される。 However, to increase the distance P, it is necessary to increase (raise) the overall height of the refrigerant compressor 100. If the overall height is increased in this way, it will be necessary to expand the engine room (machine room) of the refrigeration/freezer in which the refrigerant compressor 100 is installed, which will ultimately lead to a reduction in the internal volume of the refrigeration/freezer. Therefore, in order to reduce the main shaft load F2, it is expected that the distance Q will be reduced without changing the distance P.
 ただし、単純に距離Qを小さくするようとすると、シリンダブロック130の支持部の肉厚を薄くしたり、フランジ部128の厚さを4mm以下に薄くしたりする手法、すなわち、特定の部材(の一部)を薄肉化するという手法(薄肉化手法)の採用が考えられる。 However, if one were to simply try to reduce the distance Q, it would be necessary to adopt a method of thinning the support part of the cylinder block 130 or reducing the thickness of the flange part 128 to 4 mm or less, i.e., a method of thinning a specific member (or a part of it) (thinning method).
 ところが、このような薄肉化手法を採用すると、結果的に他の部材の変形を招くことになる。具体的には、支持部を薄肉化すると、シリンダブロック130の剛性が低下して主軸受134が変形しやすくなり、フランジ部128を薄肉化すると偏心軸122の傾きが大きくなる。特に、フランジ部128の薄肉化による偏心軸122の傾きの増大については、従来では想定されていなかった。 However, adopting such a thinning method ends up causing deformation of other components. Specifically, thinning the support portion reduces the rigidity of the cylinder block 130, making the main bearing 134 more susceptible to deformation, and thinning the flange portion 128 increases the inclination of the eccentric shaft 122. In particular, the increase in the inclination of the eccentric shaft 122 caused by thinning the flange portion 128 was not anticipated in the past.
 このように、薄肉化手法により距離Qを小さくすると、冷媒圧縮機100の高効率化を図ることができるものの、特定の部材の変形により冷媒圧縮機100の信頼性を低下させるおそれがある。 In this way, by reducing the distance Q using a thinning technique, the efficiency of the refrigerant compressor 100 can be increased, but there is a risk that the reliability of the refrigerant compressor 100 will decrease due to deformation of certain components.
 これに対して、本実施の形態3では、実験的検証の結果、距離Qの上限を所定値すなわち16mm以下に設定することで、薄肉化手法を採用しなくても、高効率化および良好な信頼性の双方の実現を図ることが可能であることを独自に見出した。 In contrast, in this third embodiment, as a result of experimental verification, it was uniquely discovered that by setting the upper limit of the distance Q to a predetermined value, i.e., 16 mm or less, it is possible to achieve both high efficiency and good reliability without employing thinning techniques.
 具体的には、距離Qを小さくすると、冷媒圧縮機100の運転時に生じる、偏心軸122のわずかな傾き(倒れ角度)が、冷媒圧縮機100の信頼性だけでなく高効率化にも関与することが明らかとなった。この知見は、言い換えれば、距離Qの変化と偏心軸122の傾きとが、主軸負荷F2を小さくして冷媒圧縮機100の高効率化および良好な信頼性の実現に重要な要因であることを意味する。そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、距離Qの上限を16mm以下とすることが重要であることが明らかとなった。 Specifically, it has become clear that when the distance Q is reduced, the slight tilt (inclination angle) of the eccentric shaft 122 that occurs during operation of the refrigerant compressor 100 is involved not only in the reliability of the refrigerant compressor 100 but also in its high efficiency. In other words, this finding means that the change in the distance Q and the tilt of the eccentric shaft 122 are important factors in reducing the main shaft load F2 and achieving high efficiency and good reliability of the refrigerant compressor 100. Therefore, after extensive investigations, the inventors have come to the conclusion that it is important to set the upper limit of the distance Q to 16 mm or less.
 本実施の形態3では、距離Pを38mm~51mmの範囲内に設定したときに、距離Qを16mm以下に設定しており、あるいは、距離Qは12mm~16mm(すなわち下限値の一例として12mm)の範囲内に設定してもよい。そのため、冷媒圧縮機100の全高を大きく(高く)する必要がない。これにより、冷媒圧縮機100の良好な品質(特に信頼性)を維持したままで高効率化を図ることができるだけでなく、冷凍・冷蔵装置のエンジンルーム(機械室)の拡張する必要がないので、冷凍・冷蔵装置の庫内容積を十分に確保することができる。 In this third embodiment, when distance P is set within the range of 38 mm to 51 mm, distance Q is set to 16 mm or less, or distance Q may be set within the range of 12 mm to 16 mm (i.e., 12 mm as an example of a lower limit value). Therefore, there is no need to increase (make high) the overall height of refrigerant compressor 100. This not only makes it possible to achieve high efficiency while maintaining the good quality (especially reliability) of refrigerant compressor 100, but also ensures sufficient internal volume of the refrigeration/freezing device, since there is no need to expand the engine room (machine room) of the refrigeration/freezing device.
 このように、本実施の形態3では、スラストベアリングを備える冷媒圧縮機100において、その全高に影響する距離Pを所定範囲内に特定したときに、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面上端138との距離Qの上限を16mmに特定している。これにより、偏心軸122の安定性に寄与するフランジ部128を過剰に薄くすることなく、全高の増大を回避することができるとともに、摺動面に特殊な処理を施さなくても主軸124への負荷を低減することができる。 In this way, in the third embodiment, in a refrigerant compressor 100 equipped with a thrust bearing, when the distance P that affects the overall height is set within a predetermined range, the upper limit of the distance Q between the axis of the compression chamber 133 and the upper end 138 of the sliding surface of the main bearing 134 is set to 16 mm. This makes it possible to avoid an increase in the overall height without excessively thinning the flange portion 128, which contributes to the stability of the eccentric shaft 122, and also reduces the load on the main shaft 124 without applying special treatment to the sliding surface.
 その結果、冷媒圧縮機100の全高を増大させずにさらなる高効率化を図ることができる。しかも、フランジ部128を過剰に薄くすることがないので、高効率化とともに良好な信頼性を実現することも可能となる。 As a result, it is possible to achieve even higher efficiency without increasing the overall height of the refrigerant compressor 100. Moreover, because the flange portion 128 is not made excessively thin, it is possible to achieve high efficiency as well as good reliability.
 ここで、主軸摺動部の摺動損失を低下させるためには、距離Qを小さくする構成以外に、主軸摺動部の摩擦係数を小さくすることが挙げられる。単純に摩擦係数を小さくするのであれば、冷凍機油180の粘度をできる限り低くすることが考えられる。 Here, in order to reduce the sliding loss of the main shaft sliding part, in addition to reducing the distance Q, it is also possible to reduce the friction coefficient of the main shaft sliding part. If one simply wants to reduce the friction coefficient, it is conceivable to reduce the viscosity of the refrigeration oil 180 as much as possible.
 本開示に係る冷媒圧縮機100では、前記実施の形態1で説明したように、冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内の低粘度オイルという、非常に低粘度のものを用いている。そのため、この低粘度オイルを冷凍機油180として用いるだけでも摩擦係数を小さくすることができる。さらに、本実施の形態3で説明する通り、冷媒圧縮機100の距離Qを16mm以下に設定することにより主軸負荷F2をより一層小さくすることができる。これにより主軸摺動部の摺動損失を低減することができる。 As described in the first embodiment, the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure uses, as the refrigerant oil 180, an extremely low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s. Therefore, the friction coefficient can be reduced simply by using this low-viscosity oil as the refrigerant oil 180. Furthermore, as described in the third embodiment, the main shaft load F2 can be further reduced by setting the distance Q of the refrigerant compressor 100 to 16 mm or less. This reduces the sliding loss of the main shaft sliding portion.
 それゆえ、本実施の形態3で説明した構成と、本実施の形態1で説明した構成とを組み合わせることで、シリンダ摺動部だけでなく主軸摺動部においても、冷媒圧縮機100の高効率化および良好な信頼性を実現することが可能になる。これにより、冷媒圧縮機100の成績係数(COP)をさらに一層良好なものとすることができる。 Therefore, by combining the configuration described in the third embodiment with the configuration described in the first embodiment, it is possible to achieve high efficiency and good reliability of the refrigerant compressor 100 not only in the cylinder sliding parts but also in the main shaft sliding parts. This makes it possible to further improve the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100.
 さらに、本実施の形態3においては、ピストン140の直径すなわちピストン径(D)、または、当該ピストン140が挿入される圧縮室133の内径は特に限定する必要はない。距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに距離Qを16mm以下に設定すれば、フランジ部128を過剰に薄くする必要がないだけでなく、ピストン径(D)あるいは圧縮室133の内径を実質的に規定する必要がなくなる。 Furthermore, in this third embodiment, there is no need to particularly limit the diameter of piston 140, i.e., piston diameter (D), or the inner diameter of compression chamber 133 into which piston 140 is inserted. If distance Q is set to 16 mm or less when distance P is within the range of 38 mm to 51 mm, not only is there no need to make flange portion 128 excessively thin, but there is also no need to substantially regulate piston diameter (D) or the inner diameter of compression chamber 133.
 前記実施の形態1で説明したように、ストローク量(S)とピストン径(D)との比S/Dを0.78~1.00の範囲内に設定することで、シリンダ摺動部において、油膜の粘性力(F1)を大きくすることができる(前記の式(1)参照)。この比S/Dの設定は、ピストン径(D)を小さくすることにつながるが、本実施の形態3では、ピストン径(D)を実質的に規定しなくてもよい。そのため、本実施の形態3で説明した構成は、前記実施の形態1で説明した構成に適用しやすくなるという利点もある。 As explained in the first embodiment, by setting the ratio S/D of the stroke amount (S) to the piston diameter (D) within the range of 0.78 to 1.00, the viscous force (F1) of the oil film can be increased in the cylinder sliding portion (see formula (1) above). Setting this ratio S/D leads to a reduction in the piston diameter (D), but in the third embodiment, the piston diameter (D) does not need to be substantially regulated. Therefore, the configuration explained in the third embodiment has the advantage of being easily applicable to the configuration explained in the first embodiment.
 また、本実施の形態3によれば、距離Qを16mm以下に設定することにより主軸負荷F2を小さくすることで、冷凍機油180として低粘度オイルを用いても、低速運転時に良好な油膜を形成しやすくすることができる。前記実施の形態1で説明したように、特に本開示では、運転周波数が16r/s以上35r/s以下という低速運転が実施される場合がある。 Furthermore, according to the third embodiment, by setting the distance Q to 16 mm or less and reducing the spindle load F2, it is possible to easily form a good oil film during low-speed operation even if a low-viscosity oil is used as the refrigeration oil 180. As explained in the first embodiment, in particular in this disclosure, low-speed operation with an operating frequency of 16 r/s or more and 35 r/s or less may be performed.
 それゆえ、本実施の形態3で説明した構成を、前記実施の形態1で説明した構成に適用するときには、低速運転時にも十分に適用することが可能であり、これにより、主軸摺動部において摩耗または焼付きを有効に抑制または回避することが可能となる。そのため、冷媒圧縮機100が低速運転する場合であっても、本実施の形態3で説明した構成は、前記実施の形態1で説明した構成に適用しやすくなる。 Therefore, when the configuration described in this third embodiment is applied to the configuration described in the first embodiment, it can be fully applied even during low-speed operation, making it possible to effectively suppress or avoid wear or seizure in the main shaft sliding parts. Therefore, even when the refrigerant compressor 100 is operating at low speed, the configuration described in this third embodiment can be easily applied to the configuration described in the first embodiment.
 また、前記実施の形態2で説明したように、前記実施の形態1で説明した構成と、前記実施の形態2で説明した構成とを組み合わせることにより、冷媒圧縮機100において、さらに一層良好な成績係数(COP)を実現することが可能になる。そして、本実施の形態3で説明した構成も、前記実施の形態1で説明した構成と組み合わせることより、成績係数(COP)をさらに一層良好なものとすることができる。それゆえ、前記実施の形態1、前記実施の形態2、および本実施の形態3で説明した構成を組み合わせることにより、良好な成績係数(COP)を実現する効果について、好適な相乗効果を発揮することができる。 Furthermore, as explained in the second embodiment, by combining the configuration explained in the first embodiment with the configuration explained in the second embodiment, it is possible to realize an even better coefficient of performance (COP) in the refrigerant compressor 100. And, by combining the configuration explained in the third embodiment with the configuration explained in the first embodiment, it is possible to make the coefficient of performance (COP) even better. Therefore, by combining the configurations explained in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, it is possible to achieve a favorable synergistic effect in terms of the effect of realizing a good coefficient of performance (COP).
 なお、本実施の形態3では、図1および図5に示すように、主軸124の上部(上端)に偏心軸122が設けられ、この偏心軸122に対して連結手段142を介してピストン140が連結され、このピストン140は水平方向に配置される圧縮室133内に往復運動可能に挿入されている。すなわち、本実施の形態3では、ピストン140および圧縮室133は冷媒圧縮機100内の上部に位置する。しかしながら、本開示に係る冷媒圧縮機100の構成はこれに限定されない。 In this third embodiment, as shown in Figs. 1 and 5, an eccentric shaft 122 is provided on the upper part (upper end) of the main shaft 124, and a piston 140 is connected to this eccentric shaft 122 via a connecting means 142, and this piston 140 is inserted so as to be able to reciprocate within a compression chamber 133 arranged in the horizontal direction. That is, in this third embodiment, the piston 140 and the compression chamber 133 are located at the upper part within the refrigerant compressor 100. However, the configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to this.
 例えば、図示しないが、主軸124の下部(下端)に偏心軸122が設けられることにより、ピストン140および圧縮室133が冷媒圧縮機100内の下部に位置してもよい。この場合、距離Pは、圧縮室133の軸心と摺動面上端との距離になり、距離Qは、圧縮室133の軸心と摺動面下端との距離になる。 For example, although not shown, an eccentric shaft 122 may be provided at the bottom (lower end) of the main shaft 124, so that the piston 140 and the compression chamber 133 are located at the bottom of the refrigerant compressor 100. In this case, the distance P is the distance between the axis of the compression chamber 133 and the upper end of the sliding surface, and the distance Q is the distance between the axis of the compression chamber 133 and the lower end of the sliding surface.
 あるいは、本実施の形態3では、図1に示すように、クランクシャフト120は冷媒圧縮機100の「縦方向」(上下方向)に延伸しているので、主軸124および偏心軸122も上下方向に延伸する。しかしながら、本開示に係る冷媒圧縮機100の構成はこれに限定されず、例えば、クランクシャフト120が「横方向」(縦方向に直交する方向)に延伸し、ピストン140および圧縮室133は、冷媒圧縮機100内の縦方向ではなく横方向の一方に偏在してもよい。この場合、距離Pおよび距離Qの基準となる摺動面の両端は縦方向に位置せず横方向に位置する。 Alternatively, in the third embodiment, as shown in FIG. 1, the crankshaft 120 extends in the "vertical direction" (up and down direction) of the refrigerant compressor 100, and therefore the main shaft 124 and the eccentric shaft 122 also extend in the vertical direction. However, the configuration of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure is not limited to this, and for example, the crankshaft 120 may extend in the "horizontal direction" (direction perpendicular to the vertical direction), and the piston 140 and the compression chamber 133 may be biased to one side of the horizontal direction rather than the vertical direction within the refrigerant compressor 100. In this case, both ends of the sliding surface that are the basis for the distances P and Q are located in the horizontal direction rather than the vertical direction.
 そこで、本開示においては、主軸受134の摺動面において圧縮室133(または偏心軸122)側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とする。それゆえ、距離Pは、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面第二端との距離と定義することができ、距離Qは、圧縮室133の軸心と主軸受134の摺動面第一端との距離と定義することができる。本実施の形態3(図1または図5に示す例)では、摺動面上端138が第一端となり、摺動面下端139が第二端となる。 Therefore, in this disclosure, the end of the sliding surface of the main bearing 134 on the compression chamber 133 (or eccentric shaft 122) side is defined as the first end, and the opposite end is defined as the second end. Therefore, distance P can be defined as the distance between the axis of the compression chamber 133 and the second end of the sliding surface of the main bearing 134, and distance Q can be defined as the distance between the axis of the compression chamber 133 and the first end of the sliding surface of the main bearing 134. In this third embodiment (the example shown in FIG. 1 or FIG. 5), upper end 138 of the sliding surface is the first end, and lower end 139 of the sliding surface is the second end.
 また、本実施の形態3で用いる冷凍機油180は、前述した低粘度オイルであればよいが、後述する実施の形態4で説明するように、当該低粘度オイルが、高分子量成分を含有するもの(後述する好適オイル)を用いることができる。このような好適オイルであれば、摺動部においてより良好な油膜の形成が可能になる。これにより、本実施の形態3で説明した構成により得られる作用効果、さらには、前記実施の形態1で説明した構成により得られる作用効果を(前記実施の形態2で説明した構成を適用する場合には、その作用効果も)、より一層向上することができる。 The refrigeration oil 180 used in this third embodiment may be the low-viscosity oil described above, but as described in the fourth embodiment below, the low-viscosity oil may contain a high molecular weight component (the preferred oil described below). Such a preferred oil allows for a better oil film to be formed in the sliding parts. This further improves the effects and advantages obtained by the configuration described in this third embodiment, and further the effects and advantages obtained by the configuration described in the first embodiment (and also the effects and advantages when the configuration described in the second embodiment is applied).
 (実施の形態4)
 本実施の形態4に係る密閉型冷媒圧縮機は、前述した実施の形態1~3に係る密閉型冷媒圧縮機の少なくともいずれかと基本的な構成は同様であるが、冷凍機油180として用いられる低粘度オイルが、さらに特徴的な構成を有している。なお、本実施の形態4では、前記実施の形態1~3のいずれかで説明した冷媒圧縮機100に適用可能な冷凍機油180について具体的な構成例を説明する。そのため、冷媒圧縮機100に関する具体的な説明は省略する。
(Embodiment 4)
The hermetic refrigerant compressor according to the fourth embodiment has a basic configuration similar to at least any one of the hermetic refrigerant compressors according to the first to third embodiments described above, but has a further characteristic configuration in terms of the low viscosity oil used as the refrigerating machine oil 180. Note that in the fourth embodiment, a specific configuration example of the refrigerating machine oil 180 applicable to the refrigerant compressor 100 described in any one of the first to third embodiments will be described. Therefore, a specific description of the refrigerant compressor 100 will be omitted.
 本開示に係る冷凍機油180としては、前記の通り、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内の低粘度オイルであれば特に限定されない。代表的な冷凍機油180としては、例えば、鉱油、アルキルベンゼン油、およびエステル油からなる群から選択される少なくとも1種の油状物質を好適に用いることができる。代表的な油状物質としては、前述したように鉱油が挙げられる。 As described above, the refrigeration oil 180 according to the present disclosure is not particularly limited as long as it is a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s. As a representative refrigeration oil 180, for example, at least one oily substance selected from the group consisting of mineral oil, alkylbenzene oil, and ester oil can be suitably used. As described above, a representative oily substance can be mineral oil.
 これら油状物質は、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。ここでいう2種類以上の油状物質の組合せとは、例えば、鉱油に該当する異なる油状物質を2種類以上組み合わせる場合だけでなく、例えば、鉱油に該当する油状物質を1種類以上、アルキルベンゼン油に該当する油状物質を1種類以上(もしくはエステル油に該当する油状物質を1種類以上)組み合わせる場合も含む。 These oily substances may be used alone or in appropriate combination of two or more. A combination of two or more oily substances here does not only include, for example, a combination of two or more different oily substances that fall under the mineral oil category, but also includes, for example, a combination of one or more oily substances that fall under the mineral oil category and one or more oily substances that fall under the alkylbenzene oil category (or one or more oily substances that fall under the ester oil category).
 本開示に係る冷凍機油180は、前記の油状物質に加えて、公知の種々の添加剤を含有してもよい。このような添加剤としては、冷凍機油180の分野で公知の様々なものを好適に用いることができるが、代表的には、摺動性改質剤、極圧添加剤、油性剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、金属不活性剤、消泡剤、腐食防止剤、または分散剤等を挙げることができる。 The refrigeration oil 180 according to the present disclosure may contain various known additives in addition to the oily substance. As such additives, various additives known in the field of refrigeration oil 180 can be suitably used, but representative examples include sliding property modifiers, extreme pressure additives, oiliness agents, antioxidants, acid scavengers, metal deactivators, antifoaming agents, corrosion inhibitors, and dispersants.
 特に、前記実施の形態2では、冷凍機油180として用いられる低粘度オイルに対して、硫黄系の摺動性改質剤を添加しているが、さらに、公知の極圧添加剤を添加してもよい。具体的な極圧添加剤としては、公知のものを好適に用いることができ、特に限定されないが、例えば、リン酸エステル等のリン系化合物、塩素系炭化水素またはフッ素系炭化水素等のハロゲン化化合物等を挙げることができる。これら極圧添加剤は、1種類のみを低粘度オイル(油状物質)に添加してもよいし2種類以上を適宜組み合わせて添加してもよい。 In particular, in the second embodiment, a sulfur-based sliding property modifier is added to the low-viscosity oil used as the refrigeration oil 180, but a known extreme pressure additive may also be added. Specific extreme pressure additives that can be used suitably include known ones, and are not particularly limited, but examples include phosphorus-based compounds such as phosphate esters, halogenated compounds such as chlorinated hydrocarbons or fluorinated hydrocarbons, etc. Only one type of these extreme pressure additives may be added to the low-viscosity oil (oily substance), or two or more types may be added in appropriate combination.
 これら極圧添加剤の中でも、リン系化合物を好ましく用いることができる。代表的なリン系化合物としては、トリクレジルホスフェイト(TCP)、トリブチルホスフェイト(TBP)、トリフェニルホスフェイト(TPP)を挙げることができ、中でもTCPをより好ましく用いることができる。特に前記実施の形態2で説明した構成であれば、冷凍機油180に対して、硫黄系の摺動性改質剤に加えてリン系の極圧添加剤を添加することで、主軸摺動部において良好な摩耗低減等を実現することができる。 Among these extreme pressure additives, phosphorus-based compounds can be preferably used. Representative phosphorus-based compounds include tricresyl phosphate (TCP), tributyl phosphate (TBP), and triphenyl phosphate (TPP), with TCP being more preferably used. In particular, in the configuration described in the second embodiment, by adding a phosphorus-based extreme pressure additive to the refrigeration oil 180 in addition to a sulfur-based sliding property modifier, it is possible to achieve good wear reduction in the main shaft sliding parts.
 低粘度オイルに対する極圧添加剤の添加量は特に限定されない。例えば、冷凍機油180(油状物質)が鉱油またはアルキルベンゼン油のような低極性物質である場合には、低粘度オイルの総質量を100質量%としたときに、0.5~8.0質量%の範囲内を挙げることができ、1~3質量%の範囲内を挙げることもできる。 The amount of extreme pressure additive added to the low-viscosity oil is not particularly limited. For example, if the refrigeration oil 180 (oily substance) is a low-polarity substance such as mineral oil or alkylbenzene oil, the amount can be in the range of 0.5 to 8.0 mass%, or can be in the range of 1 to 3 mass%, when the total mass of the low-viscosity oil is taken as 100 mass%.
 なお、摺動性改質剤、極圧添加剤、あるいは他の添加剤は、前記実施の形態1または前記実施の形態3で説明した構成で用いられる冷凍機油180に添加してもよい。これら添加剤は、前記実施の形態1~3で説明した構成により得られる作用効果を妨げず、かつ、当該添加剤に由来する作用効果が得られる範囲内で、本開示に係る冷凍機油180に添加することができる。 In addition, a sliding property modifier, an extreme pressure additive, or other additives may be added to the refrigeration oil 180 used in the configuration described in the first or third embodiment. These additives can be added to the refrigeration oil 180 according to the present disclosure as long as they do not interfere with the effects obtained by the configuration described in the first to third embodiments and as long as the effects derived from the additives can be obtained.
 言い換えれば、本開示に係る冷媒圧縮機100に用いられる冷凍機油180は、40℃での動粘度が1,0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内となる油状物質から構成されていればよい。油状物質が2種類以上用いられて「オイル組成物」を構成する場合には、当該オイル組成物における40℃での動粘度が前記の範囲内にあればよい。また、本開示に係る冷凍機油180は、1種類以上の油状物質に加えて、硫黄系の摺動性改質剤(あるいは他の摺動性改質剤)、リン系の極圧添加剤(あるいは他の極圧添加剤)、またはその他の添加剤を含有する構成の「オイル組成物」であってもよい。 In other words, the refrigeration oil 180 used in the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure may be composed of an oily substance having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s. When two or more types of oily substances are used to constitute the "oil composition", the kinetic viscosity of the oil composition at 40° C. may be within the above range. Furthermore, the refrigeration oil 180 according to the present disclosure may be an "oil composition" containing, in addition to one or more types of oily substances, a sulfur-based sliding property modifier (or other sliding property modifier), a phosphorus-based extreme pressure additive (or other extreme pressure additive), or other additives.
 したがって、本開示において、冷凍機油180として用いられるオイル組成物は、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内である「低粘度オイル」であるということができる。 Therefore, in the present disclosure, the oil composition used as the refrigeration oil 180 can be said to be a "low viscosity oil" having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 / s to 2.5 mm 2 /s.
 さらに、本開示に係る冷凍機油180に用いられる油状物質は、その分子量が所定範囲内に入るものであればよい。具体的には、冷凍機油180として用いられる油状物質の数平均分子量Mnは150~400であればよい。また、当該油状物質の重量平均分子量Mw(あるいは質量平均分子量)は、150~400であればよく、200~300の範囲内であってもよい。 Furthermore, the oily substance used in the refrigeration oil 180 according to the present disclosure may have a molecular weight within a predetermined range. Specifically, the number average molecular weight Mn of the oily substance used as the refrigeration oil 180 may be 150 to 400. Furthermore, the weight average molecular weight Mw (or mass average molecular weight) of the oily substance may be 150 to 400, and may be within the range of 200 to 300.
 さらに、当該油状物質の多分散度(PDI)、すなわち、数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwの比であるMw/Mnは、1.0~1.1の範囲内であればよい。なお、油状物質および後述する分子量(数平均分子量Mnおよび重量平均分子量Mw)の測定方法は特に限定されないが、本開示においては、GPC(Gel Permeation Chromatography)法による標準ポリスチレン換算を挙げることができる。 Furthermore, the polydispersity index (PDI) of the oily substance, i.e., the ratio of number average molecular weight Mn to weight average molecular weight Mw, Mw/Mn, may be within the range of 1.0 to 1.1. There are no particular limitations on the method for measuring the oily substance and its molecular weight (number average molecular weight Mn and weight average molecular weight Mw) described below, but in the present disclosure, one example is standard polystyrene conversion using the GPC (Gel Permeation Chromatography) method.
 一般的に、冷凍機油180として用いられる油状物質を低粘度すると、当該油状物質の分子が低分子量化される。このような低分子量の油状物質は、冷媒圧縮機100の内部に存在する樹脂材料に接触すると、当該樹脂材料に含まれる成分(抽出可能成分)を抽出しやすくなるという「抽出性の悪化」が懸念される。 Generally, when the viscosity of the oily substance used as the refrigeration oil 180 is reduced, the molecules of the oily substance are reduced in molecular weight. When such a low molecular weight oily substance comes into contact with the resin material present inside the refrigerant compressor 100, there is concern that it may cause a "deterioration in extractability," in which the components (extractable components) contained in the resin material may become more easily extracted.
 これに対して、少なくとも油状物質の多分散度Mw/Mnが1.0~1.1の範囲内であれば、油状物質の分子量のばらつきが小さくなるため、油状物質の分子量が過度に小さくなることが抑制される。そのため、冷凍機油180における「抽出性の悪化」、すなわち、冷媒圧縮機100内で用いられる樹脂材料から冷凍機油180が抽出可能成分を抽出するような可能性を、大幅に抑制することができる。 In contrast, if the polydispersity Mw/Mn of the oily substance is at least within the range of 1.0 to 1.1, the variation in the molecular weight of the oily substance is small, and the molecular weight of the oily substance is prevented from becoming excessively small. Therefore, it is possible to significantly reduce the "deterioration of extractability" of the refrigeration oil 180, that is, the possibility that the refrigeration oil 180 will extract extractable components from the resin material used in the refrigerant compressor 100.
 冷凍機油180における「抽出性の悪化」は、冷凍機油180として用いられる低粘度オイルに対して、樹脂材料から抽出された抽出可能成分が混入することになり、その結果、冷凍機油180の品質の低下を招くおそれがある。冷凍機油180の品質が低下すれば、シリンダ摺動部あるいは主軸摺動部において良好な潤滑が行われなくなる可能性があるだけでなく、シリンダ摺動部において良好な油膜が形成されなくなる可能性もある。この場合、ピストン140-シリンダ132間からの冷媒ガス181の漏れを有効に抑制できなくなる可能性がある。したがって、冷凍機油180として用いられる低粘度オイル(その主成分である油状物質)の分子量および多分散度は前記の範囲内であればよい。 The "deterioration of extractability" in refrigeration oil 180 means that extractable components extracted from the resin material are mixed into the low-viscosity oil used as refrigeration oil 180, which may result in a deterioration in the quality of refrigeration oil 180. If the quality of refrigeration oil 180 deteriorates, not only may good lubrication not be achieved at the sliding parts of the cylinder or the sliding parts of the main shaft, but it may also be that a good oil film will not be formed at the sliding parts of the cylinder. In this case, it may not be possible to effectively suppress leakage of refrigerant gas 181 from between piston 140 and cylinder 132. Therefore, the molecular weight and polydispersity of the low-viscosity oil (its main component, the oily substance) used as refrigeration oil 180 may be within the above-mentioned ranges.
 さらに、本開示に係る冷凍機油180は、前記実施の形態3でも説明したように、油状物質とは別に、相対的に分子量が大きい成分すなわち高分子量成分を含有してもよい。したがって、本開示に係る冷凍機油180は、例えば、前述した所定範囲の分子量を有する油状物質を主成分として含有し、さらに高分子量成分を含有する「オイル組成物」であってもよい。 Furthermore, as explained in the third embodiment, the refrigeration oil 180 according to the present disclosure may contain a component having a relatively large molecular weight, i.e., a high molecular weight component, in addition to the oily substance. Therefore, the refrigeration oil 180 according to the present disclosure may be, for example, an "oil composition" that contains an oily substance having a molecular weight in the above-mentioned predetermined range as a main component, and further contains a high molecular weight component.
 なお、本開示では、冷凍機油180としてのオイル組成物(低粘度オイル)は、高分子量成分を含有する構成に限定されないので、以下の説明では、高分子量成分を含有するオイル組成物を、説明の便宜上「好適オイル」と称する。 In this disclosure, the oil composition (low viscosity oil) used as the refrigeration oil 180 is not limited to a composition containing high molecular weight components, so in the following explanation, the oil composition containing high molecular weight components will be referred to as the "preferred oil" for the sake of convenience.
 好適オイルが含有する高分子量成分は、重量平均分子量Mw(質量平均分子量)が500以上であるものであればよい。また、高分子量成分の含有量は、冷凍機油180として用いられるオイル組成物の全質量を100質量%としたときに、0.5質量%以上であればよい。 The high molecular weight component contained in the suitable oil may have a weight average molecular weight Mw (mass average molecular weight) of 500 or more. In addition, the content of the high molecular weight component may be 0.5 mass% or more when the total mass of the oil composition used as the refrigeration oil 180 is taken as 100 mass%.
 本実施の形態4において冷凍機油180として用いられる好適オイルは、もともと高分子量成分を含有するものであってもよいし、高分子量成分に該当する油状物質を0.5質量%以上となるように添加する構成であってもよい。前者の例としては、例えば鉱油を挙げることができる。未精製または粗精製の原料鉱油を精製して好適オイルを調製(製造)する際に、0.5質量%以上の高分子量成分が残留するように原料油の精製条件または精製手法を調節すればよい。後者の例としては、例えば、鉱油、アルキルベンゼン油、またはポリアルキレングリコール油を好適オイルの「主成分」とし、この主成分に対して「添加成分」として高分子量成分となる油状物質を添加したものを挙げることができる。 The suitable oil used as the refrigeration oil 180 in this embodiment 4 may be one that originally contains high molecular weight components, or may be one to which an oily substance corresponding to a high molecular weight component is added so as to be 0.5 mass% or more. An example of the former is mineral oil. When preparing (producing) a suitable oil by refining unrefined or roughly refined raw mineral oil, the refining conditions or refining method of the raw oil may be adjusted so that 0.5 mass% or more of high molecular weight components remain. An example of the latter is one in which mineral oil, alkylbenzene oil, or polyalkylene glycol oil is used as the "main component" of the suitable oil, and an oily substance that becomes a high molecular weight component is added to this main component as an "additive component".
 好適オイルの主成分である油状物質の分子量および多分散度は前述した範囲内であればよい。好適オイルの分子量および多分散度がこの範囲内であれば、高分子量成分を0.5質量%以上含有したときに、特に、前記実施の形態3で説明したスラストベアリングの構成において、距離Qを16mm以下に設定した場合には、主軸摺動部において好適な油膜を形成することが可能となる。 The molecular weight and polydispersity of the oily substance that is the main component of the suitable oil may be within the ranges described above. If the molecular weight and polydispersity of the suitable oil are within these ranges, and the oil contains 0.5 mass% or more of high molecular weight components, it will be possible to form a suitable oil film on the main shaft sliding portion, particularly when the distance Q is set to 16 mm or less in the thrust bearing configuration described in the third embodiment.
 なお、高分子量成分の含有量の上限については、少なくとも好適オイルとしての機能もしくは作用効果に影響を及ぼさない限り特に限定されない。ただし、高分子量成分の含有量の上限の代表的な例としては、7.0質量%以下を挙げることができ、6.0質量%以下を挙げることができ、5.0質量%を挙げることができる。 The upper limit of the content of high molecular weight components is not particularly limited, so long as it does not affect the function or effect of the preferred oil. However, typical examples of the upper limit of the content of high molecular weight components include 7.0% by mass or less, 6.0% by mass or less, and 5.0% by mass.
 冷媒圧縮機100の具体的な構成または冷凍機油180の具体的な組成等の諸条件にもよるが、高分子量成分の含有量が7.0質量%を超えると、冷凍機油180として用いられるオイル(オイル組成物)の粘度の影響を与えるおそれがある。この場合、オイル(オイル組成物)の40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲を超えてしまう可能性がある。そのため、高分子量成分の含有量に見合った成績係数(COP)の向上効果が得られない可能性がある。 Although it depends on various conditions such as the specific configuration of the refrigerant compressor 100 or the specific composition of the refrigeration oil 180, if the content of the high molecular weight component exceeds 7.0 mass %, it may affect the viscosity of the oil (oil composition) used as the refrigeration oil 180. In this case, the kinetic viscosity of the oil (oil composition) at 40° C. may exceed the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s. Therefore, it may not be possible to obtain an improvement in the coefficient of performance (COP) commensurate with the content of the high molecular weight component.
 また、好適オイルが高分子量成分を含有することで冷媒圧縮機100の成績係数(COP)が向上する理由としては、実験的な検証の結果から、好適オイルが低粘度(40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内)であっても、高分子量成分により摺動部において良好な油膜の形成に寄与しているためであると考えられる。それゆえ、冷凍機油180として、高分子量成分を含有する好適オイルを用いた場合には、主軸摺動部だけでなくシリンダ摺動部においても、より一層良好な油膜が形成されると考えられる。そのためこれら摺動部における良好な潤滑が実現できるだけでなく、シリンダ摺動部における冷媒ガス181の漏れのさらなる抑制も期待できる。 Furthermore, the reason why the coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100 is improved by the suitable oil containing a high molecular weight component is believed to be that, even if the suitable oil has a low viscosity (kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s), the high molecular weight component contributes to the formation of a good oil film in the sliding parts, according to the results of experimental verification. Therefore, when a suitable oil containing a high molecular weight component is used as the refrigeration oil 180, it is believed that an even better oil film is formed not only in the main shaft sliding parts but also in the cylinder sliding parts. Therefore, not only can good lubrication be achieved in these sliding parts, but leakage of the refrigerant gas 181 in the cylinder sliding parts can also be further suppressed.
 好適オイルが、主成分に対して高分子量成分を添加した構成であるときに、高分子量成分の具体的な材質または種類は特に限定されず、重量平均分子量Mwが500以上となる油状物質であればよい。例えば、主成分が鉱油であるときに、高分子量成分として同じく鉱油を用いてもよいし、アルキルベンゼン油を用いてもよいし、ポリアルキレングリコール油を用いてもよいし、他の油状物質を用いてもよい。 When the suitable oil is a main component to which a high molecular weight component has been added, the specific material or type of the high molecular weight component is not particularly limited, and it may be an oily substance with a weight average molecular weight Mw of 500 or more. For example, when the main component is mineral oil, the high molecular weight component may be the same mineral oil, alkylbenzene oil, polyalkylene glycol oil, or another oily substance.
 また、好適オイルが、主成分である油状物質に対して、添加成分としての高分子量成分を添加したもの(オイル組成物)である場合には、例えば、主成分として1種類の油状物質を用い、高分子量成分として主成分とは異なる油状物質を1種類用いてもよい。あるいは、主成分として2種類以上の油状物質を用い、高分子量成分として1種類の油状物質を用いてもよいし、主成分として1種類の油状物質を用い、高分子量成分として2種類以上の油状物質を用いてもよい。もしくは、主成分に高分子量成分を添加した油状物質の混合物を2種類以上さらに混合してもよい。 Furthermore, when the suitable oil is an oil composition in which a high molecular weight component is added as an additive component to an oily substance as the main component, for example, one type of oily substance may be used as the main component and one type of oily substance different from the main component may be used as the high molecular weight component. Alternatively, two or more types of oily substances may be used as the main component and one type of oily substance as the high molecular weight component, or one type of oily substance may be used as the main component and two or more types of oily substances as the high molecular weight component. Alternatively, two or more types of mixtures of oily substances in which a high molecular weight component has been added to the main component may be further mixed.
 前述したように、本実施の形態4に係る冷凍機油180においては、主成分である1種類以上の油状物質に対して、摺動性改質剤(例えば硫黄または硫黄含有化合物)、極圧添加剤(例えばリン含有化合物)、あるいは他の公知の添加剤を含有してもよい。ここで、冷凍機油180として、高分子量成分を含有する好適オイルを用いる場合には、添加剤として、特に油性剤を添加してもよい。好適オイルが油性剤を含有することにより、摺動部の摺動面に好適オイルによる油膜がより一層形成されやすくなる。これにより、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができるとともに、シリンダ摺動部においては、冷媒ガス181の漏れの抑制を図ることもできる。 As described above, the refrigeration oil 180 according to the fourth embodiment may contain a sliding property modifier (e.g., sulfur or a sulfur-containing compound), an extreme pressure additive (e.g., a phosphorus-containing compound), or other known additives in addition to one or more types of oily substances that are the main components. Here, when a suitable oil containing a high molecular weight component is used as the refrigeration oil 180, an oily agent may be added as an additive. When the suitable oil contains an oily agent, an oil film of the suitable oil is more easily formed on the sliding surface of the sliding part. This makes it possible to more effectively achieve low friction in the sliding parts, and also to suppress leakage of the refrigerant gas 181 in the cylinder sliding parts.
 油性剤の具体的な種類は特に限定されないが、代表的には、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル類(エステル系化合物)、エーテル類、アミン類、アミド類、金属せっけん等を挙げることができる。これら油性剤は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。油性剤の添加量は特に限定されないが、好適オイル(オイル組成物)の全質量を100質量%としたときに、例えば、0.01~1質量%の範囲内を挙げることができる。 The specific type of oily agent is not particularly limited, but representative examples include higher fatty acids, higher alcohols, esters (ester compounds), ethers, amines, amides, metal soaps, etc. These oily agents may be used alone or in combination of two or more types. The amount of oily agent added is not particularly limited, but when the total mass of the suitable oil (oil composition) is taken as 100 mass%, it may be within the range of 0.01 to 1 mass%, for example.
 前述した油性剤の中でも特に代表的なものとしては、エステル系化合物を挙げることができる。エステル系化合物は、アルコールとカルボン酸とを反応させたエステル構造を有する化合物であればよい。アルコールは1価であってもよいし2価以上の多価アルコールであってもよい。同様に、カルボン酸もモノカルボン酸であってもよいしジカルボン酸であってもよいしトリカルボン酸であってもよい(4つ以上のカルボキシ基を有してもよい)。一般的には、市販のエステル系油性剤を好適に用いることができる。 Among the oily agents mentioned above, ester compounds are particularly representative. The ester compounds may be any compound having an ester structure formed by reacting an alcohol with a carboxylic acid. The alcohol may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol having two or more hydric groups. Similarly, the carboxylic acid may be a monocarboxylic acid, a dicarboxylic acid, or a tricarboxylic acid (which may have four or more carboxy groups). Generally, commercially available ester oily agents can be used.
 好適オイルが油性剤を含有するオイル組成物であれば、油膜の形成能力をより向上することができる。すなわち、好適オイルは、高分子量成分を含有するため、摺動部(主軸摺動部またはシリンダ摺動部等)の摺動面に高分子量成分が存在し、これにより良好な油膜の形成が可能になると考えられる。さらに、好適オイルが油性剤を含有すれば、摺動面に油性剤が吸着し、これにより好適オイル(オイル組成物)による油膜の形成をさらに容易にすると考えられる。 If the suitable oil is an oil composition containing an oiliness agent, the oil film forming ability can be further improved. In other words, since the suitable oil contains high molecular weight components, the high molecular weight components are present on the sliding surface of the sliding part (spindle sliding part or cylinder sliding part, etc.), which is thought to enable the formation of a good oil film. Furthermore, if the suitable oil contains an oiliness agent, the oiliness agent is adsorbed to the sliding surface, which is thought to further facilitate the formation of an oil film by the suitable oil (oil composition).
 特に油性剤がエステル系化合物であれば、当該油性剤はエステル結合を有することになる。そのため、このエステル結合に由来する極性により、好適オイル(オイル組成物)による油膜を摺動部により密着させやすくする(油膜の密着性を向上する)ことができる。これにより、好適オイルの油膜の形成能力をさらに向上することができるため、摩擦係数をより一層低減することができ、摺動部の低摩擦化をより好適に実現することができる。さらに、シリンダ摺動部では、ピストン140-シリンダ132間において良好な油膜が形成されやすくなるため、冷媒ガス181の漏れをより良好に抑制することができる。 In particular, if the oily agent is an ester compound, the oily agent will have an ester bond. Therefore, the polarity resulting from this ester bond makes it easier for the oil film of the suitable oil (oil composition) to adhere more closely to the sliding parts (improving the adhesion of the oil film). This further improves the oil film forming ability of the suitable oil, so that the friction coefficient can be further reduced and low friction of the sliding parts can be more suitably achieved. Furthermore, in the cylinder sliding parts, a good oil film is more likely to be formed between the piston 140 and the cylinder 132, so leakage of the refrigerant gas 181 can be more suitably suppressed.
 なお、本実施の形態4に係る冷凍機油180が、前述した好適オイルである場合には、前記の通り、添加剤として、硫黄系の摺動性改質剤を含有してもよいし、リン系の極圧添加剤を含有してもよい。これら添加剤を好適オイルが含有することにより、各添加剤により得られる作用効果を好適オイルに付与することができるだけでなく、各添加剤による相乗効果が期待できるので、各摺動部における摺動性能をより一層良好にできるだけでなく、シリンダ摺動部における冷媒ガス181の漏れも良好に抑制できる。 When the refrigeration oil 180 according to the fourth embodiment is the preferred oil described above, as described above, it may contain a sulfur-based sliding property modifier or a phosphorus-based extreme pressure additive as an additive. By containing these additives in the preferred oil, not only can the action and effect obtained from each additive be imparted to the preferred oil, but a synergistic effect of each additive can be expected, so that not only can the sliding performance of each sliding part be further improved, but leakage of the refrigerant gas 181 in the cylinder sliding part can also be effectively suppressed.
 一方、好適オイルは、冷媒圧縮機100の具体的な構成あるいは諸条件等に応じて、硫黄系の摺動性改質剤、リン系の極圧添加剤、エステル系の油性剤の少なくともいずれか、あるいは、全てを含有しなくてもよい。言い換えれば、好適オイルは、必要に応じて好適な添加剤を含有していればよく、具体的な添加剤も、前述した硫黄系の摺動性改質剤、リン系の極圧添加剤、エステル系の油性剤等に限定されない。また、冷凍機油180としては、高分子量成分を含有しない低粘度オイルが用いられてもよい。 On the other hand, the suitable oil may not contain at least one of the sulfur-based sliding property modifier, phosphorus-based extreme pressure additive, and ester-based oil agent, or all of them, depending on the specific configuration or various conditions of the refrigerant compressor 100. In other words, the suitable oil only needs to contain suitable additives as necessary, and the specific additives are not limited to the sulfur-based sliding property modifier, phosphorus-based extreme pressure additive, ester-based oil agent, etc., mentioned above. In addition, a low-viscosity oil that does not contain high molecular weight components may be used as the refrigeration oil 180.
 (実施の形態5)
 本実施の形態5では、前記実施の形態1~4で説明した冷媒圧縮機100を備える冷凍・冷蔵装置の一例について、図7を参照して具体的に説明する。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, an example of a freezing/refrigerating device including the refrigerant compressor 100 described in the first to fourth embodiments will be specifically described with reference to FIG.
 本開示に係る冷媒圧縮機100は、冷凍サイクルまたはこれと実質同等な構成を有する各種機器(冷凍・冷蔵装置)に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、冷蔵庫(家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫)、製氷機、ショーケース、除湿器、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、空気圧縮機等を挙げることができるが、特に限定されない。本実施の形態2では、本開示に係る冷媒圧縮機100の適用例として、図7に示す物品貯蔵装置を挙げて、冷凍・冷蔵装置の基本的な構成を説明する。 The refrigerant compressor 100 according to the present disclosure can be widely and suitably used in various devices (freezing/refrigeration devices) having a refrigeration cycle or a configuration substantially equivalent thereto. Specific examples include, but are not limited to, refrigerators (domestic refrigerators, commercial refrigerators), ice makers, showcases, dehumidifiers, heat pump water heaters, heat pump washer-dryers, vending machines, air conditioners, and air compressors. In this second embodiment, the basic configuration of a freezing/refrigeration device is described using an item storage device shown in FIG. 7 as an application example of the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure.
 図7に示すように、本実施の形態5に係る冷凍・冷蔵装置は、本体301、区画壁304、および冷媒回路305等を備えている。本体301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301の内部は、区画壁304により物品の貯蔵空間302と機械室303とに区画される。貯蔵空間302内には、図示しない送風機が設けられている。なお、本体301の内部は、貯蔵空間302および機械室303以外の空間等に区画されてもよい。 As shown in FIG. 7, the freezing/refrigeration device of this embodiment 5 includes a main body 301, a partition wall 304, and a refrigerant circuit 305. The main body 301 is composed of an insulated box and a door, and the box has one side open, and the door opens and closes the opening of the box. The inside of the main body 301 is partitioned by the partition wall 304 into an item storage space 302 and a machine room 303. A blower (not shown) is provided in the storage space 302. The inside of the main body 301 may be partitioned into spaces other than the storage space 302 and the machine room 303.
 冷媒回路305は、貯蔵空間302内を冷却する構成であり、前記の各実施の形態で説明した冷媒圧縮機100と、放熱器307と、減圧装置308と、吸熱器309とを備え、これらが環状に配管で接続された構成となっている。つまり、冷媒回路305は、本開示に係る冷媒圧縮機100を用いた冷凍サイクルの一例である。 The refrigerant circuit 305 is configured to cool the inside of the storage space 302, and includes the refrigerant compressor 100 described in each of the above embodiments, a radiator 307, a pressure reducing device 308, and a heat absorber 309, which are connected in a ring shape by piping. In other words, the refrigerant circuit 305 is an example of a refrigeration cycle using the refrigerant compressor 100 according to the present disclosure.
 前述したように、冷媒圧縮機100内(密閉容器102内)には、例えばR600a等の冷媒ガス181が封入されているが、この冷媒ガス181は、冷凍・冷蔵装置の低圧側と同等圧力となるように比較的低温の状態で封入されている。冷媒ガス181の具体的な種類は特に限定されないものの、R600aのように地球温暖化係数の低い炭化水素系のものを好適に用いることができる。 As mentioned above, refrigerant gas 181, such as R600a, is sealed inside refrigerant compressor 100 (sealed container 102), and this refrigerant gas 181 is sealed at a relatively low temperature so that the pressure is equivalent to the low pressure side of the freezing/refrigeration device. Although there are no particular limitations on the specific type of refrigerant gas 181, it is preferable to use a hydrocarbon-based refrigerant gas with a low global warming potential, such as R600a.
 冷媒回路305の吸熱器309は、貯蔵空間302内に配置されている。吸熱器309の冷却熱は、図7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302内を循環するように撹拌される。これにより貯蔵空間302内は冷却される。 The heat absorber 309 of the refrigerant circuit 305 is disposed in the storage space 302. The cooling heat of the heat absorber 309 is stirred by a blower (not shown) so as to circulate within the storage space 302, as shown by the dashed arrows in FIG. 7. This cools the inside of the storage space 302.
 このように、本実施の形態5に係る冷凍・冷蔵装置は、前記実施の形態1~4に係る冷媒圧縮機100を搭載している。冷媒圧縮機100は、冷凍機油180として、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、その成績係数(COP)をより一層向上させることができる。それゆえ、このような冷媒圧縮機100を搭載する冷凍・冷蔵装置は、その消費電力を低減することができる。 In this way, the refrigeration/storage device according to the fifth embodiment is equipped with the refrigerant compressor 100 according to any one of the first to fourth embodiments. The refrigerant compressor 100 can further improve its coefficient of performance (COP) when using a low-viscosity oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s as the refrigeration oil 180. Therefore, the refrigeration/storage device equipped with such a refrigerant compressor 100 can reduce its power consumption.
 本発明について、参考例、実施例および従来例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。 The present invention will be described in more detail based on reference examples, examples, and conventional examples, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art may make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.
 (参考例)
 従来の冷媒圧縮機において、40℃での動粘度が異なる合計4種類の鉱油(1.8mm2 /s、2.5mm2 /s、3.3mm2 /s、および5.0mm2 /s)を冷凍機油180として用いて(冷凍機油180の動粘度を変化させて)、運転周波数を17r/sとしたときに、ピストン140-シリンダ132間から漏れる冷媒ガス181の量(冷媒漏れ量)を評価した。その結果を図8のグラフに示す。
(Reference example)
In a conventional refrigerant compressor, a total of four types of mineral oils with different kinetic viscosities at 40°C (1.8 mm2 /s, 2.5 mm2 /s, 3.3 mm2/s, and 5.0 mm2 /s) were used as refrigerating machine oil 180 (the kinetic viscosity of refrigerating machine oil 180 was changed) and the amount of refrigerant gas 181 leaking from between piston 140 and cylinder 132 (refrigerant leakage amount) was evaluated when the operating frequency was set to 17 r/s. The results are shown in the graph of FIG.
 なお、参考例における冷媒漏れ量は、次のようにして測定(評価)した。対象となる冷媒圧縮機(図1参照)において、吸入孔(図1には図示せず)を閉塞するように改造し、吐出孔(図1には図示せず)側に、一定量の冷媒ガス181が封入された容器(冷媒容器)に接続して、冷媒漏れ量の測定系を準備した。この測定系では、吸入孔を閉塞しているため、冷媒ガス181は、冷媒容器からピストン140-シリンダ132間を通って、密閉型冷媒圧縮機内に導入される。それゆえ、この測定系では、冷媒容器の圧力減少分を冷媒漏れ量とすることができる。この測定系において、冷媒圧縮機を任意の周波数で動作させることにより、動粘度の異なる4種類の鉱油を用いた場合の冷媒漏れ量を評価した。 The amount of refrigerant leakage in the reference example was measured (evaluated) as follows. In the target refrigerant compressor (see FIG. 1), the suction hole (not shown in FIG. 1) was modified to be blocked, and a container (refrigerant container) containing a certain amount of refrigerant gas 181 was connected to the discharge hole (not shown in FIG. 1) side to prepare a refrigerant leakage measurement system. In this measurement system, since the suction hole is blocked, refrigerant gas 181 is introduced from the refrigerant container through the gap between piston 140 and cylinder 132 into the hermetic refrigerant compressor. Therefore, in this measurement system, the pressure reduction in the refrigerant container can be regarded as the amount of refrigerant leakage. In this measurement system, the refrigerant compressor was operated at an arbitrary frequency to evaluate the amount of refrigerant leakage when four types of mineral oil with different kinetic viscosities were used.
 図8のグラフでは、横軸が冷凍機油180の40℃での動粘度(単位:mm2 /s)であり、縦軸が冷媒漏れ量(単位:%)である。図8における冷媒漏れ量の評価基準は、40℃での動粘度が5.0mm2 /sの冷凍機油180を用いたときの結果を100%とした。 In the graph of Fig. 8, the horizontal axis represents the kinetic viscosity (unit: mm2 /s) of the refrigerating machine oil 180 at 40°C, and the vertical axis represents the amount of refrigerant leakage (unit: %). The evaluation standard for the amount of refrigerant leakage in Fig. 8 is set to 100% when a refrigerating machine oil 180 with a kinetic viscosity of 5.0 mm2 /s at 40°C is used.
 図8の結果から明らかなように、従来の冷媒圧縮機では、特に低速運転時(17r/s)では、粘度が低下するに伴って冷媒漏れ量が明らかに増加することがわかる。 As is clear from the results in Figure 8, with conventional refrigerant compressors, the amount of refrigerant leakage clearly increases as the viscosity decreases, especially during low-speed operation (17 r/s).
 (成績係数の評価方法)
 参考例の結果から、従来の冷媒圧縮機では、低速運転時には、40℃での動粘度が2.5mm2 /s以下であれば冷媒漏れ量が顕著に増加することが明らかになった。そこで、前記実施の形態1で説明した、ピストン平均速度(V)の高速化構成、比S/Dの設定構成、および比L1/Dおよび比L2/L1の設定構成を適用した冷媒圧縮機100において、その成績係数(COP)がどのように変化するのか評価した。冷媒圧縮機100に適用した前記の構成を表1に示す。
(Evaluation method of coefficient of performance)
The results of the reference example revealed that in a conventional refrigerant compressor, when operating at low speed, the amount of refrigerant leakage increases significantly if the kinetic viscosity at 40°C is 2.5 mm2 /s or less. Therefore, an evaluation was conducted to see how the coefficient of performance (COP) changes in the refrigerant compressor 100 to which the configuration for increasing the average piston speed (V), the configuration for setting the ratio S/D, and the configuration for setting the ratios L1/D and L2/L1 described in the first embodiment are applied. The above configurations applied to the refrigerant compressor 100 are shown in Table 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 また、実施例の冷媒圧縮機100または従来の冷媒圧縮機における成績係数(COP)は、消費エネルギー(入力)に対する冷凍能力の比(冷凍能力/入力)として算出した。成績係数(COP)の評価基準は、40℃での動粘度が5.0mm2 /sの冷凍機油180を用いたときの結果を100%とした。 The coefficient of performance (COP) of the refrigerant compressor 100 of the embodiment or the conventional refrigerant compressor was calculated as the ratio of refrigeration capacity to energy consumption (input) (refrigeration capacity/input). The evaluation standard of the coefficient of performance (COP) was set to 100% when using refrigeration oil 180 with a kinetic viscosity of 5.0 mm2 /s at 40°C.
 (実施例)
 表1に示す構成(ピストン平均速度、比S/D、比L1/D、比L2/L1)を適用した、本開示に係る冷媒圧縮機100を用いるとともに、40℃での動粘度が異なる合計7種類の鉱油(1.8mm2 /s、2.2mm2 /s、2.3mm2 /s、2.5mm2 /s、2.7mm2 /s、3.3mm2 /s、および5.0mm2 /s)を冷凍機油180として用いて(冷凍機油180の動粘度を変化させて)、その成績係数(COP)を評価した。
(Example)
The refrigerant compressor 100 of the present disclosure, which has the configuration shown in Table 1 (average piston speed, ratio S/D, ratio L1/D, ratio L2/L1), was used, and a total of seven types of mineral oils with different kinetic viscosities at 40°C (1.8 mm2/ s, 2.2 mm2/s, 2.3 mm2 / s, 2.5 mm2/s, 2.7 mm2 /s, 3.3 mm2/s, and 5.0 mm2 /s) were used as the refrigerating oil 180 (by changing the kinetic viscosity of the refrigerating oil 180) to evaluate its coefficient of performance (COP).
 運転周波数が27r/sのときの結果を図9に、運転周波数が17r/sの時の結果を図10に示す。なお、図9および図10のグラフでは、実施例の結果を円のシンボルで示している。また、いずれのグラフにおいても、横軸が冷凍機油180の40℃での動粘度(単位:mm2 /s)であり、縦軸が成績係数(COP)である。 The results when the operating frequency was 27 r/s are shown in Fig. 9, and the results when the operating frequency was 17 r/s are shown in Fig. 10. In the graphs of Fig. 9 and Fig. 10, the results of the example are indicated by circle symbols. In both graphs, the horizontal axis represents the kinetic viscosity (unit: mm2 /s) of the refrigeration oil 180 at 40°C, and the vertical axis represents the coefficient of performance (COP).
 (従来例)
 従来の冷媒圧縮機、すなわち、表1に示す構成を適用しない以外は実施例と同様の構成を有する冷媒圧縮機を用いるとともに、40℃での動粘度が異なる合計5種類の鉱油(1.8mm2 /s、2.3mm2 /s、2.7mm2 /s、3.3mm2 /s、および5.0mm2 /s)を冷凍機油180として用いて(冷凍機油180の動粘度を変化させて)、その成績係数(COP)を評価した。運転周波数が27r/sのときの結果を図9に、運転周波数が17r/sの時の結果を図10に示す。なお、図9および図10のグラフでは、従来例の結果をバツのシンボルで示している。
(Conventional example)
A conventional refrigerant compressor, that is, a refrigerant compressor having the same configuration as the example except that the configuration shown in Table 1 is not applied, was used, and a total of five types of mineral oils having different kinetic viscosities at 40°C (1.8 mm2 /s, 2.3 mm2/ s, 2.7 mm2 /s, 3.3 mm2 /s, and 5.0 mm2 /s) were used as the refrigeration oil 180 (the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 was changed) to evaluate the coefficient of performance (COP). The results when the operating frequency was 27 r/s are shown in Figure 9, and the results when the operating frequency was 17 r/s are shown in Figure 10. In the graphs of Figures 9 and 10, the results of the conventional example are indicated by a cross symbol.
 (実施例および従来例の対比)
 図9に示すように、運転周波数27r/sであるときには、実施例および従来例のいずれも、冷凍機油180の動粘度を小さくすると成績係数(COP)は向上する。これは、冷凍機油180の粘性抵抗が小さくなったことから冷媒圧縮機への入力電力が小さくなったためである。
(Comparison between the embodiment and the conventional example)
9, when the operating frequency is 27 r/s, in both the embodiment and the conventional example, the coefficient of performance (COP) improves when the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 is reduced. This is because the input power to the refrigerant compressor is reduced as the viscous resistance of the refrigeration oil 180 is reduced.
 これに対して、図10に示すように、運転周波数がより低い17r/sであるとき(低速運転時)には、従来例では、冷凍機油180の動粘度(40℃)が2.5mm2 /s以下になると成績係数(COP)が減少している。これは、前述した通り、冷凍機油180の動粘度が2.5mm2 /s以下になると、ピストン140-シリンダ132間からの冷媒ガス181の漏れ量が大きくなり、冷凍能力が小さくなるためである。 10, when the operating frequency is lower at 17 r/s (low-speed operation), in the conventional example, the coefficient of performance (COP) decreases when the kinetic viscosity (40°C) of the refrigeration oil 180 becomes 2.5 mm2 /s or less. This is because, as described above, when the kinetic viscosity of the refrigeration oil 180 becomes 2.5 mm2 /s or less, the amount of leakage of the refrigerant gas 181 from between the piston 140 and the cylinder 132 increases, and the refrigeration capacity decreases.
 一方、実施例では、冷凍機油180の動粘度(40℃)が2.5mm2 /s以下でも成績係数(COP)は向上している。それゆえ、表1に示す構成を適用した冷媒圧縮機100(本開示に係る密閉型冷媒圧縮機)では、冷凍機油180として、動粘度(40℃)が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある低粘度オイルを用いたときに、低速運転時であっても、良好な成績係数(COP)を実現できることがわかる。 On the other hand, in the examples, the coefficient of performance (COP) is improved even when the kinetic viscosity (40°C) of the refrigeration oil 180 is 2.5 mm2 /s or less. Therefore, it can be seen that in the refrigerant compressor 100 (sealed refrigerant compressor according to the present disclosure) to which the configuration shown in Table 1 is applied, when a low-viscosity oil having a kinetic viscosity (40°C) in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s is used as the refrigeration oil 180, a good coefficient of performance (COP) can be achieved even during low-speed operation.
 また、表1に示すように、従来例におけるピストン平均速度は17r/sで0.31m/sであるが、実施例におけるピストン平均速度は17r/sで0.34m/sである。前記の通り、実施例では、凍機油180として低粘度オイルを用いても、良好な成績係数(COP)を実現できるが、従来例では、凍機油180として低粘度オイルを用いたときに、良好な成績係数(COP)を実現できない。それゆえ、本開示において低速運転周波数として規定する16r/s~35r/sの範囲内でピストン平均速度が少なくとも0.31m/sを超えていれば、良好な成績係数(COP)を実現できることがわかる。 Also, as shown in Table 1, the average piston speed in the conventional example is 0.31 m/s at 17 r/s, while the average piston speed in the embodiment is 0.34 m/s at 17 r/s. As described above, in the embodiment, a good coefficient of performance (COP) can be achieved even when low viscosity oil is used as the refrigeration oil 180, but in the conventional example, a good coefficient of performance (COP) cannot be achieved when low viscosity oil is used as the refrigeration oil 180. Therefore, it can be seen that a good coefficient of performance (COP) can be achieved if the average piston speed is at least 0.31 m/s within the range of 16 r/s to 35 r/s, which is defined as the low speed operating frequency in this disclosure.
 (付記)
 以上の各実施の形態の記載により、本明細書では下記の技術が開示される。
(Additional Note)
Based on the above description of the embodiments, the following techniques are disclosed in this specification.
 (技術1)
 密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度が0.31m/sを超えて設定されている、密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 1)
A hermetic refrigerant compressor comprising: a hermetic container; refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2/s to 2.5 mm2 /s; a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber; and a piston inserted and reciprocatable within the compression chamber, wherein the average reciprocating speed of the piston is set to exceed 0.31 m/s when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less.
 (技術2)
 前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)との比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある、技術1に記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 2)
The hermetic refrigerant compressor according to claim 1, wherein a ratio S/D of a stroke amount (S) of the piston to a piston diameter (D) is within a range of 0.78 to 1.00.
 (技術3)
 前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある、技術1または技術2に記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 3)
The hermetic refrigerant compressor according to Technology 1 or Technology 2, wherein, when a length of an area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2), a ratio L1/D of the piston total length (L1) to the piston diameter (D) is within a range of 0.8 to 1.0, and a ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston total length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
 (技術4)
 密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)の比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある、密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 4)
A hermetic refrigerant compressor comprising: a hermetic container; refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2/s to 2.5 mm2 /s; a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber; and a piston inserted in the compression chamber so as to be able to reciprocate, wherein a ratio S/D of a reciprocating stroke amount (S) of the piston to a piston diameter (D) is in the range of 0.78 to 1.00.
 (技術5)
 前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある、技術4に記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 5)
The hermetic refrigerant compressor according to technique 4, wherein, when a length of an area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2), a ratio L2/L1 of the seal length (L2) to a total piston length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
 (技術6)
 密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある、密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 6)
a cylinder block that is housed in the sealed container and forms a compression chamber; and a piston that is inserted reciprocally within the compression chamber, wherein a ratio L1 /D of the piston overall length ( L1 ) to the piston diameter (D) is within a range of 0.8 to 1.0, and wherein, when a length of an area where the piston seals the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2), a ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston overall length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
 (技術7)
 前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、前記主軸における前記主軸受との摺動面が複数の面に分割されており、複数の前記摺動面の軸方向長さの合計を全摺動長さTtとしたときに、当該全摺動長さTtと前記主軸の外径Kとの比率Tt/Kが1.26以下である、技術1から技術6のいずれかに記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 7)
The compression element includes, as a shaft portion, a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, and, as a bearing portion supporting the shaft portion, a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft, a sliding surface of the main shaft with the main bearing is divided into a plurality of surfaces, and when a sum of axial lengths of the plurality of sliding surfaces is a total sliding length Tt, a ratio Tt/K of the total sliding length Tt to an outer diameter K of the main shaft is 1.26 or less.
 (技術8)
 前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、前記主軸における前記主軸受との摺動面は、単一面であるか複数の面に分割されており、前記摺動面が単一面である場合には、当該摺動面の軸方向長さを単一摺動長さTとしたとき、または、前記摺動面が複数の面に分割されている場合には、軸方向長さが最少である摺動面の当該軸方向長さを単一摺動長さTとしたときに、当該単一摺動長さTと前記主軸の外径Kとの比T/Kが0.51以下であり、さらに、前記冷凍機油には、摺動性改質剤として、硫黄または硫黄を有する化合物を含有する、技術1から技術7のいずれかに記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 8)
The compression element includes, as a shaft portion, a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, and, as a bearing portion supporting the shaft portion, a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft, a sliding surface of the main shaft with the main bearing is a single surface or is divided into a plurality of surfaces, and when the sliding surface is a single surface, when an axial length of the sliding surface is defined as a single sliding length T, or when the sliding surface is divided into a plurality of surfaces, when the axial length of a sliding surface having a smallest axial length is defined as a single sliding length T, a ratio T/K of the single sliding length T to an outer diameter K of the main shaft is 0.51 or less, and further, the refrigerating machine oil contains sulfur or a compound having sulfur as a sliding property modifier.
 (技術9)
 前記圧縮要素は、さらに、主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、前記主軸を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、を備え、前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をPとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をQとしたときに、前記距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Qは16mm以下である、技術1から技術6のいずれかに記載の密閉型冷媒圧縮機。
(Technique 9)
The compression element further includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, a main bearing supporting the main shaft, and a thrust bearing provided on a thrust surface of the main bearing, wherein an end portion of a sliding surface of the main bearing on the compression chamber side is a first end and an end portion on the opposite side is a second end, a distance between an axis of the compression chamber and a second end of the sliding surface of the main bearing is P, and a distance between the axis of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing is Q, wherein when the distance P is within a range of 38 mm to 51 mm, the distance Q is 16 mm or less.
 (技術10)
 密閉容器と、当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備える、密閉型冷媒圧縮機において、その運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度を0.31m/sを超える、密閉型冷媒圧縮機の運転方法。
(Technique 10)
A method for operating a hermetic refrigerant compressor comprising: a hermetic container; refrigeration oil stored in the hermetic container and having a kinetic viscosity at 40°C in the range of 1.0 mm2 /s to 2.5 mm2 /s; a cylinder block housed in the hermetic container and forming a compression chamber; and a piston inserted and reciprocatable within the compression chamber, the method comprising the steps of: when the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, causing the average reciprocating speed of the piston to exceed 0.31 m/s.
 (技術11)
 技術1から技術9のいずれかに記載の密閉型冷媒圧縮機、あるいは、技術9に記載の運転方法が実行される密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器と、を含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える、冷凍・冷蔵装置。
(Technique 11)
A freezing and refrigeration device comprising a refrigerant circuit including the hermetic refrigerant compressor according to any one of Techniques 1 to 9, or the hermetic refrigerant compressor in which the operating method according to Technique 9 is performed, a radiator, a pressure reducing device, and a heat absorber, and connecting these in a ring shape by piping.
 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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments or multiple modified examples.
 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。 Furthermore, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the above description. Therefore, the above description should be interpreted as merely illustrative and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode for carrying out the present invention. Details of the structure and/or function of the present invention may be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.
 以上のように、本発明によれば、密閉型冷媒圧縮機は、より低粘度の冷凍機油を用いて、さらに一層良好な成績係数(COP)の実現を図ることが可能である。そのため、本発明は、冷凍サイクルを用いた各種機器に幅広く適用することができる。 As described above, according to the present invention, a hermetic refrigerant compressor can achieve an even better coefficient of performance (COP) by using a refrigeration oil with a lower viscosity. Therefore, the present invention can be widely applied to various devices that use a refrigeration cycle.
100:密閉型冷媒圧縮機
102:密閉容器
104:電動要素
106:圧縮要素
108:圧縮機本体
120:クランクシャフト
122:偏心軸
124:主軸
125:給油機構
126:摺動面
126a:第一摺動面
126b:第二摺動面
126c:第一摺動面
126d:第二摺動面
126e:第三摺動面
127:非摺動外周面(非摺動面)
127a:第一非摺動外周面(非摺動面)
127b:第二非摺動外周面(非摺動面)
128:フランジ部
130:シリンダブロック
132:シリンダ
133:圧縮室
134:主軸受
136:スラスト面
137:管状延長部
138:摺動面上端(第一端)
139:摺動面下端(第二端)
140:ピストン
142:連結手段
150:固定子
152:回転子
180:冷凍機油
181:冷媒ガス
190:サスペンションスプリング
202:上レース
204:ボール(転動体)
205:保持器
206:下レース
210:スラストボールベアリング(スラストベアリング)
240:従来のピストン
301:本体
302:貯蔵空間
303:機械室
304:区画壁
305:冷媒回路
307:放熱器
308:減圧装置
309:吸熱器
100: Hermetic refrigerant compressor 102: Hermetic container 104: Electric element 106: Compression element 108: Compressor body 120: Crankshaft 122: Eccentric shaft 124: Main shaft 125: Oil supply mechanism 126: Sliding surface 126a: First sliding surface 126b: Second sliding surface 126c: First sliding surface 126d: Second sliding surface 126e: Third sliding surface 127: Non-sliding outer peripheral surface (non-sliding surface)
127a: First non-sliding outer peripheral surface (non-sliding surface)
127b: second non-sliding outer peripheral surface (non-sliding surface)
128: flange portion 130: cylinder block 132: cylinder 133: compression chamber 134: main bearing 136: thrust surface 137: tubular extension portion 138: upper end (first end) of sliding surface
139: Lower end of sliding surface (second end)
140: Piston 142: Connection means 150: Stator 152: Rotor 180: Refrigerating machine oil 181: Refrigerant gas 190: Suspension spring 202: Upper race 204: Ball (rolling element)
205: Cage 206: Lower race 210: Thrust ball bearing (thrust bearing)
240: conventional piston 301: main body 302: storage space 303: machine room 304: partition wall 305: refrigerant circuit 307: radiator 308: pressure reducing device 309: heat sink

Claims (11)

  1.  密閉容器と、
     当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、
     当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、
     運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度が0.31m/sを超えて設定されていることを特徴とする、
    密閉型冷媒圧縮機。
    A sealed container;
    a refrigeration oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s stored in the sealed container;
    The compressor comprises a cylinder block that is housed in the sealed container and forms a compression chamber, and a piston that is inserted into the compression chamber so as to be capable of reciprocating motion,
    When the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average speed at which the piston reciprocates is set to be greater than 0.31 m/s.
    Hermetic refrigerant compressor.
  2.  前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)との比S/Dが0.78~1.00の範囲内にある、
    請求項1に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    The ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of the piston to the piston diameter (D) is within a range of 0.78 to 1.00.
    2. The hermetic refrigerant compressor according to claim 1.
  3.  前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、
     前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、
     前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある、
    請求項1または2に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    When the length of the area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2),
    A ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) is within a range of 0.8 to 1.0,
    The ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston total length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
    3. The hermetic refrigerant compressor according to claim 1 or 2.
  4.  密閉容器と、
     当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、
     当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、
     前記ピストンの往復動するストローク量(S)と前記ピストン径(D)の比S/Dが0.78~1.00の範囲内にあることを特徴とする、
    密閉型冷媒圧縮機。
    A sealed container;
    a refrigeration oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s stored in the sealed container;
    The compressor comprises a cylinder block that is housed in the sealed container and forms a compression chamber, and a piston that is inserted into the compression chamber so as to be capable of reciprocating motion,
    The ratio S/D of the reciprocating stroke amount (S) of the piston to the piston diameter (D) is within a range of 0.78 to 1.00.
    Hermetic refrigerant compressor.
  5.  前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、
     前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にある、
    請求項4に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    When the length of the area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2),
    The ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston total length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
    5. The hermetic refrigerant compressor according to claim 4.
  6.  密閉容器と、
     当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、
     当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備え、
     前記ピストン径(D)に対する前記ピストン全長(L1)の比L1/Dが、0.8~1.0の範囲内にあるとともに、
     前記ピストンが、その往復動により前記圧縮室内をシールする領域の長さを、シール長さ(L2)としたときに、
     前記シール長さ(L2)と前記ピストン全長(L1)との比L2/L1が、0.9~1.0の範囲内にあることを特徴とする、
    密閉型冷媒圧縮機。
    A sealed container;
    a refrigeration oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s stored in the sealed container;
    The compressor comprises a cylinder block that is housed in the sealed container and forms a compression chamber, and a piston that is inserted into the compression chamber so as to be capable of reciprocating motion,
    A ratio L1/D of the piston overall length (L1) to the piston diameter (D) is within a range of 0.8 to 1.0,
    When the length of the area where the piston seals the inside of the compression chamber by its reciprocating motion is defined as a seal length (L2),
    The ratio L2/L1 of the seal length (L2) to the piston total length (L1) is within a range of 0.9 to 1.0.
    Hermetic refrigerant compressor.
  7.  前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、
     前記主軸における前記主軸受との摺動面が複数の面に分割されており、複数の前記摺動面の軸方向長さの合計を全摺動長さTtとしたときに、当該全摺動長さTtと前記主軸の外径Kとの比率Tt/Kが1.26以下である、
    請求項1、4、または6に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    The compression element includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft as a shaft portion, and a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft as a bearing portion supporting the shaft portion,
    A sliding surface of the spindle with the main bearing is divided into a plurality of surfaces, and when a total axial length of the plurality of sliding surfaces is defined as a total sliding length Tt, a ratio Tt/K of the total sliding length Tt to an outer diameter K of the spindle is 1.26 or less.
    7. A hermetic refrigerant compressor according to claim 1, 4 or 6.
  8.  前記圧縮要素は、軸部として、主軸および偏心軸を備えるクランクシャフトと、前記軸部を軸支する軸受部として、主軸を軸支する主軸受および前記偏心軸を軸支する偏心軸受と、を備え、
     前記主軸における前記主軸受との摺動面は、単一面であるか複数の面に分割されており、
     前記摺動面が単一面である場合には、当該摺動面の軸方向長さを単一摺動長さTとしたとき、または、前記摺動面が複数の面に分割されている場合には、軸方向長さが最少である摺動面の当該軸方向長さを単一摺動長さTとしたときに、当該単一摺動長さTと前記主軸の外径Kとの比T/Kが0.51以下であり、
     さらに、前記冷凍機油には、摺動性改質剤として、硫黄または硫黄を有する化合物を含有する、
    請求項1、4、または6に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    The compression element includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft as a shaft portion, and a main bearing supporting the main shaft and an eccentric bearing supporting the eccentric shaft as a bearing portion supporting the shaft portion,
    The sliding surface of the main shaft with the main bearing is a single surface or is divided into a plurality of surfaces,
    When the sliding surface is a single surface, the axial length of the sliding surface is defined as a single sliding length T, or when the sliding surface is divided into a plurality of surfaces, the axial length of the sliding surface having the shortest axial length is defined as the single sliding length T, and a ratio T/K of the single sliding length T to an outer diameter K of the spindle is 0.51 or less;
    Furthermore, the refrigerating machine oil contains sulfur or a compound having sulfur as a sliding property improver.
    7. The hermetic refrigerant compressor of claim 1, 4 or 6.
  9.  前記圧縮要素は、さらに、主軸および偏心軸を有するクランクシャフトと、前記主軸を軸支する主軸受と、前記主軸受のスラスト面に設けられるスラストベアリングと、を備え、
     前記主軸受の摺動面において前記圧縮室側の端部を第一端とし、その反対側の端部を第二端とし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第二端との距離をPとし、前記圧縮室の軸心と前記主軸受の摺動面第一端との距離をQとしたときに、
     前記距離Pが38mm~51mmの範囲内であるときに前記距離Qは16mm以下である、
    請求項1、4、または6に記載の密閉型冷媒圧縮機。
    The compression element further includes a crankshaft having a main shaft and an eccentric shaft, a main bearing supporting the main shaft, and a thrust bearing provided on a thrust surface of the main bearing,
    When an end portion of the sliding surface of the main bearing on the compression chamber side is defined as a first end and an end portion on the opposite side is defined as a second end, a distance between the axis of the compression chamber and the second end of the sliding surface of the main bearing is defined as P, and a distance between the axis of the compression chamber and the first end of the sliding surface of the main bearing is defined as Q,
    When the distance P is within a range of 38 mm to 51 mm, the distance Q is 16 mm or less.
    7. The hermetic refrigerant compressor of claim 1, 4 or 6.
  10.  密閉容器と、
     当該密閉容器内に貯留される、40℃での動粘度が1.0mm2 /s~2.5mm2 /sの範囲内にある冷凍機油と、
     当該密閉容器内に収容され、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、を備える、密閉型冷媒圧縮機において、
     その運転周波数が16r/s以上35r/s以下であるときには、前記ピストンの往復動する平均速度を0.31m/sを超えることを特徴とする、
    密閉型冷媒圧縮機の運転方法。
    A sealed container;
    a refrigeration oil having a kinetic viscosity at 40° C. in the range of 1.0 mm 2 /s to 2.5 mm 2 /s stored in the sealed container;
    A hermetic refrigerant compressor including a cylinder block accommodated in the hermetic container and forming a compression chamber, and a piston inserted in the compression chamber so as to be capable of reciprocating motion,
    When the operating frequency is 16 r/s or more and 35 r/s or less, the average speed at which the piston reciprocates exceeds 0.31 m/s.
    A method for operating a hermetic refrigerant compressor.
  11.  請求項1、4、または6に記載の密閉型冷媒圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器と、を含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備えることを特徴とする、
    冷凍・冷蔵装置。
    A refrigerant circuit including the hermetic refrigerant compressor according to claim 1, 4, or 6, a radiator, a pressure reducing device, and a heat sink, the refrigerant circuit being connected in a ring shape by piping.
    Refrigeration and freezing equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008101532A (en) * 2006-10-19 2008-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compressor
WO2020004382A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール Hermetic refrigerant compressor and freezing/refrigerating apparatus using the same
WO2020017319A1 (en) * 2018-07-20 2020-01-23 パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール Hermetic refrigerant compressor and freezing/refrigerating apparatus using same

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