JP2507160B2 - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

Info

Publication number
JP2507160B2
JP2507160B2 JP2242367A JP24236790A JP2507160B2 JP 2507160 B2 JP2507160 B2 JP 2507160B2 JP 2242367 A JP2242367 A JP 2242367A JP 24236790 A JP24236790 A JP 24236790A JP 2507160 B2 JP2507160 B2 JP 2507160B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricating oil
refrigerant
flaking
refrigeration
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2242367A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04122792A (ja
Inventor
吉治 本間
憲一 川島
亮 太田
伊藤  豊
茂樹 小松崎
敦夫 岸
董 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2242367A priority Critical patent/JP2507160B2/ja
Publication of JPH04122792A publication Critical patent/JPH04122792A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2507160B2 publication Critical patent/JP2507160B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/26Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍装置に係り、特に、カーエアコン等のこ
ろ軸受をもつ冷凍圧縮機を用いた冷凍装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、カーエアコン等の冷凍装置は、小型,高性能化
と共に冷凍圧縮機の作動媒体である冷媒の流量を室内温
度により自動的に制御する方式の冷凍装置が出現してい
る。
上記の冷凍圧縮機は、片方にピストンをもつ片斜板型
で、この斜板の傾斜角度を室内温度によつて変えること
により冷凍能力を調整することができる。一方、この斜
板は軸受で支えられているが、その負荷が大きいため、
軸受には負荷容量の大きいころ軸受が採用されている。
こうした冷凍装置の作動媒体の冷媒には、塩化フツ化
炭化水素の一種であるジクロロジフルオロメタン(CCl2
F2;R12)が用いられている。また、潤滑油は、ナフテン
系やパラフイン系の鉱油が冷媒との相溶性が良いことか
ら一般に用いられている。
しかし、R12は地球のオゾン層を破壊すると云う環境
問題のため、その使用が規制されることになり、これに
代わるものが要求されている。
R12に代わる冷媒として考えられるものは、R12と沸点
が近いハイドロフルオロカーボン、またはフルオロカー
ボンである。現在、代替冷媒として実用化が考えられて
いるものは、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(CF3CH
F2;R134a)がある。
ところが、この冷媒は一般の鉱油系潤滑油との相溶性
が極めて悪いという欠点がある。〔冷凍60816(1985
年)〕。この理由は、R12のように分子中に塩素をもた
ないためと考えられる〔アシユレ ガイド アンド デ
ータ ブツク(ASRAE Guide and Data Book)307頁(19
69)〕。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記ハイドロフルオロカーボン(R134a)に溶解する
潤滑油として、ポリアルキレングリコールが提案されて
いる(米国特許第4,755,316号)。しかし、このポリア
ルキレングリコールは吸湿性が大きいという問題があ
る。油中水分の多い潤滑油を用いて冷凍圧縮機を運転す
ると、ころ軸受表面に疲労に基づくフレーキング(ある
程度以上の大きさの面積が腐食されて剥離する現象)が
発生し、これによつて運転不能に陥ることがある。
このフレーキングを防止ために油中水分を除去したポ
リアルキレングリコールの適用が考えられるが、カーエ
アコンの場合、配管のゴムホースから浸透する水分を防
ぐことは容易でない。
第1図はカーエアコンの片斜板型冷凍圧縮機の一例を
示す断面図である。
冷凍圧縮機の駆動は、エンジンの回転力をVベルト
(図示せず)を介してプーリ1に伝えることにより行わ
れる。そして、圧縮機の運転,停止はマグネツトクラツ
チのコイル2への電流を投入、または、遮断することに
よりクラツチを結合,離脱させて行われる。
マグネツトクラツチの結合によりシヤフト3に取付け
られた斜板6が回転し、コネクチングロツド7を介して
ピストン8が左右に動く。このピストン8の往復動作に
より、シリンダ内に低圧の冷媒ガスを導入し、圧縮して
高圧の冷媒ガスとし、高圧冷媒ガスを凝縮器で液化し、
該高圧冷媒を膨張弁で断熱膨張させて冷熱源を得る。圧
縮機の斜板6とピストンサポート9との間にころ軸受5
が挿入されており、また、斜板6に加わるピストンの反
力を支えるため、ころ軸受4が挿入されている。
ころ軸受4,5の潤滑はフロントカバー10の底部に存在
する冷媒と潤滑油との混合物から成る作動媒体を、斜板
の回転運動によるはね掛け供給によつて行い、軸受の摩
擦の低減と焼付き防止を図る。
このとき、含有水分量の多いポリアルキレングリコー
ル等の潤滑油を用いて冷凍圧縮機を運転すると、ころ軸
受表面にフレーキングが発生することを経験している。
このフレーキングは、水分の分解により発生する水素に
よる脆性破壊に基因するものと考えられる。
さらにこのフレーキングが比較的容易に起るので、水
分の他の加速因子について調査したところ、潤滑油の加
水分解物である低級脂肪酸が係つていることがわかった
[Wear vol24(1974)107−118]。
すなわち、含有水分量の多いポリアルキレングリコー
ル(この中で特にエステル基をもつもの)およびネオペ
ンチルポリオーエステルは、冷凍圧縮機内で100℃程度
に加熱されることにより、C1〜C3程度の低級脂肪酸を生
成し、これがころ軸受表面に生じるミクロクラック部を
腐食し、化学的に活性なミクロクラックで分解して水素
を生成し、これがフレーキングを加速するものと考えら
れる。
この場合も油中水分による加水分解であり、フレーキ
ングの発生を抑制するには油中水分を少なくすることが
最も望ましいが、低級脂肪酸を捕捉,除去することによ
ってもフレーキングを抑制することができる。
本発明の目的は、媒体の水分を効果的に除去し、C1
C3程度の低級脂肪酸を捕捉,除去することにより、ころ
軸受のフレーキングを抑制した冷媒装置を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、フッ化炭化水
素系冷媒および脂肪族系合成潤滑油を作動媒体とする冷
凍圧縮機を備えた冷凍装置において、前記作動媒体の流
路にエピクロルヒドリンとビスフェノールとの縮合物か
らなる酸捕捉剤の収納体を配置したことを特徴とする。
ここで、フッ化炭化水素系冷媒は、例えば、一般式 CxHyFz 〔I〕 (但し、xは1〜3、yは1〜7、zは1〜7の整数)
で示され、臨界温度が40℃以上である冷媒から選ばれ、
その少なくとも一種である。例えば、1,1,1,2−テトラ
フルオロエタン(CF3CHF2HFC134a)、1,1,2,2−テトラ
フルオロエタン(CHF2CHF2HFC134)等分子中に塩素を含
まない冷媒が用いられる。
また、前記脂肪族系合成潤滑油が、例えば、ポリアル
キレングリコールおよびネオペンチルポリオールエステ
ルの少なくとも一種から選ばれる。例えば、ポリアルキ
レングリコールはニッサン・ユニループMB−11(日本油
脂製)、ネオペンチルポリオールエステルはニッサン・
ユニスタH308B(日本油脂製)等がある。
酸捕捉剤は、そのまま冷凍装置の作動媒体の流路内に
設けた容器(収納体)内に入れ、作動媒体中の低級脂肪
酸を捕捉,除去させることによって本発明の目的を達成
することができる。また、容器等を設けないときは、第
2図に示すように冷凍装置の液タンク14内に節水剤と共
存させて装填してもよい。その際は、布製の袋(収納
体)に入れて装填するのが簡便でよい。
すなわち、第2図のように、圧縮機12で圧縮された冷
媒は、凝縮器13,液タンク14,膨張弁15,蒸発器16と、順
次、冷凍サイクルに運ばれて、冷凍の仕事にあずかるわ
けであるが、液タンク14内に作動媒体中の低級脂肪酸を
捕捉するのが効果的である。
この酸捕捉剤は、フッ化炭化水素系冷媒1kg潤滑油200
g当たり40g以上配合するのがよい。また、酸捕捉剤たる
エピクロルヒドリンとビスフェノールとの縮合物にはエ
ピコートレンジ(シエル化学製)がある。ここで、本発
明による低級脂肪酸の捕捉反応は次のように表わされ
る。
なお、本発明の目的は、阻害しない範囲内であれば、
前記作動媒体に消泡剤や潤滑特性向上のための極圧剤等
を添加してもよい。
〔作用〕
上記構成によれば、フッ化炭化水素系冷媒に脂肪族系
合成潤滑油を含ませても、ころ軸受のフレーキングを抑
制することができる。すなわち、作動媒体の一つである
潤滑油の加水分解物のC1〜C3程度の低級脂肪酸をエピク
ロルヒドリンとビスフェノールとの縮合物により捕捉,
除去することにより、ころ軸受の繰り返し負荷(疲労)
によって生じた軸受表面の非常に活性なミクロクラック
で生成される水素の浸透、これい引続く脆性が起こらな
いことによる。
すなわち、水素の発生が抑制されることによってミク
ロクラックは直ちに接合され、拡大することはない。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
40℃のおける粘度が、50〜60cStのポリアルキレング
リコールおよびネオペンチルポリオールエステルについ
て、イオン交換樹脂及びエポキシ化合物の有無による加
水分解性の比較を行った。なお、本発明の実施例に相当
するものは、エポキシ化合物のうちエピクロルヒドリン
とビスフェノールとの縮合物(表1の実施例5に記載の
エピコート828がこれに相当する)である。
加水分解性の試験は、次のようにして行った。
内径7mm,厚さ1mm,長さ180mmのガラス容器に2mlの潤滑
油を注入、この中に直径1.6mm,長さ40mmの鉄線と銅線を
入れ、上端をガスバーナにより封管する。
このガラス容器を金属保護管におさめ、150℃の高温
加熱槽により加熱する。24時間加熱後、開管して潤滑油
を取り出し、その全酸価を測定し、鉄線,銅線の変色程
度(特に鉄線への銅の移着,すなわち銅メッキ現象の有
無)を観察する。全酸価は、潤滑油1gを中和するように
するKOHのmg数で表わされ、その測定は、JISK2501に規
定された石油製品中和価試験方法により行う。
さらに潤滑油と冷媒との混合物中にイオン交換樹脂ま
たはエポキシ化合物を共存させたときのころ軸受の疲れ
寿命を測定した。
このときの潤滑油は吸湿性の高いポリアルキレングリ
コール(ニッサン・ユニループMB−11),冷媒は1,1,1,
2−テトラフルオロエタン(HFC134a)であり、混合液の
初期水分量は約一万PPmである。
ころ軸受の疲れ寿命試験は、次のようにして行った。
試験機として、回転軸と試験容器の間にメカニカルシ
ールを設けた高圧雰囲気摩擦試験機を用いた。試験容器
中に内径30mmのスラストニードルベアリング(基本動定
格荷重1680kgf)を挿入し、ころ軸受が浸るように潤滑
油を充填し、真空排気後、容器内に2kgf/cm2Gの1,1,1,2
−テトラフルオロエタンを導入する。無負荷の状態で30
分間馴らし運転をする。
次いで、軸受の基本動定格荷重と等しい荷重を加え
て、二千rpmで運転を開始する。運転中は、容器側面に
取り付けた振動検出器(NSK製のベアリングモニタ)の
値を監視し、その値がフレーキングの発生により増大し
たとき運転を停止し、それまでの時間(t)と次式
(1)〜(3)により計算される供試軸受の定格疲れ寿
命(L)との比を求める。
L=500×fh10/3 …(1) fh=fn×Ca/p …(2) fn=(3.33/n)3/10 …(3) ここに、L:ころ軸受の疲れ寿命(h) CA:基本動作定格荷重(kg f) p:試験荷重(kg f) n:回転数(rpm) このとき潤滑が充分であれば、この疲れ寿命との比t/
Lは、1以上となる。もし1より低い場合には、潤滑上
欠陥があることを示している。
第1表に150℃,24時間加熱後の実施例と比較例の全酸
価,銅メッキ現象の有無,第2表にころ軸受のフレーキ
ング寿命を表わす疲れ寿命との比(t/L)を示した。
第1表から明らかなように、実施例1〜7で示したイ
オン交換樹脂或いはエポキシ化合物を共存させた潤滑油
の全酸価は低く、潤滑油の加水分解物である低級脂肪酸
を効果的に捕捉あるいは反応していることを示してい
る。また、銅メッキ現象を抑制する効果も認められる。
さらに、第2表から明らかなように、酸捕捉剤を含ま
ない比較例では、疲れ寿命との比(t/L)が低い。これ
は加水分解による低級脂肪酸の影響と思われる。これに
対して、エポキシ化合物を配合した実施例の疲れ寿命と
の比は、t/L=1.0であり、酸捕捉剤を配合することの効
果が認められる。
本実施例では、カーエアコンを説明したが、本発明は
一般のエアコン,冷蔵庫等の冷凍装置にも適用すること
ができる。
〔発明の効果〕
本発明は、冷凍圧縮機の軸受表面の銅めっき現象及び
フレーキングを抑制する効果があり、エアコンや冷蔵庫
の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のカーエアコン用の斜板式圧
縮機の縦断面図、第2図は本発明のカーエアコンの冷凍
サイクルを示すブロツク図である。 1……プーリ、2……コイル、3……シヤフト、4,5…
…ころ軸受、6……斜板、7……コネクチングロツド、
8……ピストン、9……ピストンサポート、10……フロ
ントカバー、11……酸吸着剤、12……圧縮機、13……凝
縮器、14……液タンク、15……膨張弁、16……蒸発器、
17……ブロア、18……ラジエータ、19……冷媒配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:12 C10N 40:30 40:30 F04B 27/08 Q (72)発明者 伊藤 豊 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小松崎 茂樹 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岸 敦夫 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (72)発明者 飯塚 董 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株 式会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献 特開 平3−275799(JP,A) 特開 平4−55498(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ化炭化水素系冷媒および脂肪族系合成
    潤滑油を作動媒体とする冷凍圧縮機を備えた冷凍装置に
    おいて、前記作動媒体の流路にエピクロルヒドリンとビ
    スフェノールとの縮合物からなる酸捕捉剤の収納体を配
    置したことを特徴とする冷凍装置。
JP2242367A 1990-09-14 1990-09-14 冷凍装置 Expired - Lifetime JP2507160B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2242367A JP2507160B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 冷凍装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2242367A JP2507160B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 冷凍装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04122792A JPH04122792A (ja) 1992-04-23
JP2507160B2 true JP2507160B2 (ja) 1996-06-12

Family

ID=17088128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2242367A Expired - Lifetime JP2507160B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 冷凍装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2507160B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06235570A (ja) * 1993-02-10 1994-08-23 Matsushita Refrig Co Ltd 冷凍装置
DE4236322A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Hoechst Ag Verfahren zur Wiederaufbereitung von Hydraulikflüssigkeiten auf der Basis von Glykolen
GB9309239D0 (en) * 1993-05-05 1993-06-16 Fmc Corp Uk Ltd Fluid treatment process
US6358895B1 (en) 1994-05-04 2002-03-19 Pabu Services, Inc. Fluid treatment process

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5296756A (en) * 1976-02-06 1977-08-13 Asahi Glass Co Ltd Purifying method of brine for freezing
JPS60119320A (ja) * 1983-12-02 1985-06-26 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の沸騰冷却装置
JPH0819430B2 (ja) * 1988-04-06 1996-02-28 日本石油株式会社 冷凍冷蔵装置用冷凍機油組成物
JP2595346B2 (ja) * 1988-04-22 1997-04-02 日本石油株式会社 カーエアコン用冷凍機油組成物
JP2514090B2 (ja) * 1988-04-06 1996-07-10 日本石油株式会社 冷凍冷蔵装置用潤滑油組成物
JPH0823030B2 (ja) * 1988-04-22 1996-03-06 日本石油株式会社 カーエアコン用冷凍機油組成物
JP2837861B2 (ja) * 1989-01-10 1998-12-16 旭硝子株式会社 テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物
JP2773266B2 (ja) * 1989-07-19 1998-07-09 旭硝子株式会社 テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物
JPH02180987A (ja) * 1989-01-06 1990-07-13 Asahi Glass Co Ltd テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物
JPH03275799A (ja) * 1990-03-23 1991-12-06 Asahi Denka Kogyo Kk 冷凍機油組成物
JPH048885A (ja) * 1990-04-25 1992-01-13 Matsushita Refrig Co Ltd 密閉型圧縮機
JP2843119B2 (ja) * 1990-06-22 1999-01-06 旭電化工業株式会社 冷凍機油

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04122792A (ja) 1992-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0496937B2 (en) Lubricant for refrigeration compressors
KR100519150B1 (ko) 냉동 사이클장치
JPH08218062A (ja) 冷媒組成物とその製造方法
JP2507160B2 (ja) 冷凍装置
JP2001294886A (ja) 炭酸ガス冷媒を用いる冷凍装置用潤滑油組成物、作動流体、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクル及び冷凍装置
JPH08120288A (ja) 冷凍機用作動媒体及びそれを用いた冷凍装置
JP4874466B2 (ja) 密閉型圧縮機
WO2008142829A1 (en) Hermetic compressor and refrigeration system
JP2000129275A (ja) 冷凍・空調機用作動媒体組成物及び該組成物を用いた冷凍・空調装置
EP0779354A1 (en) Refrigerating system for refrigerator
CN102741626A (zh) 制冷装置
JPH0814444B2 (ja) 冷凍装置
JPH0791535B2 (ja) 冷凍機用作動媒体および該媒体を用いた冷凍装置
JPH0625340B2 (ja) 作動媒体及びその用途
JP4209601B2 (ja) 冷凍装置
JP2002194369A (ja) 空調用作動媒体組成物及び該組成物を用いた空調機
JPH03281688A (ja) 冷凍装置
JP3497307B2 (ja) 冷凍装置
JP2002030293A (ja) 冷蔵庫用作動媒体および冷蔵庫
JPH0743190B2 (ja) 冷凍装置
JPH08259975A (ja) 冷凍装置
JP2001317822A (ja) 冷凍空調装置
JPH08240362A (ja) 冷凍装置
JPH08240351A (ja) 冷凍装置
JPH08239677A (ja) 圧縮機