JP2803451B2 - 冷媒圧縮機及び冷蔵庫及び冷凍空調装置及び冷媒圧縮機の組立方法 - Google Patents
冷媒圧縮機及び冷蔵庫及び冷凍空調装置及び冷媒圧縮機の組立方法Info
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Description
ボンを主成分とするものを使用する冷凍空調装置等に関
するものである。
従来例えば、“トライポロジスト”第35巻第9号(1
990年)621〜626頁に示されるように、ハイド
ロフルオロカーボンであるHFC134a冷媒を用いて
冷凍装置を構成する場合、冷媒と冷凍機油との相互溶解
性が重要な特性の一つであり、PAG(ポリエーテル)
やエステル系冷凍機油が用いられていた。図11はHF
C134a冷媒を用いた冷凍装置を示し、1は冷媒ガス
を圧縮する圧縮機、2は圧縮機1から吐出された高圧冷
媒ガスを凝縮させる凝縮器、3はキャピラリーチュー
ブ、4は蒸発器であり、5は冷媒量調整機能を有するヘ
ッダーであり、6は圧縮機1内に貯留し圧縮機1の摺動
部の潤滑及び圧縮室のシールを行う冷凍機油であり、P
AG6aまたはエステル系冷凍機油6bである。
により圧縮された冷媒は、凝縮器2に吐出される。ここ
で例えば高圧容器を用いた圧縮機では圧縮室のシール等
に用いられた潤滑油6aまたは6bは圧縮機内で大部分
の油6aまたは6bが分離されるが冷媒との重量比でい
うと0.5〜1.0%程度の油6aまたは6bは冷媒と
共に圧縮機1から吐出される。吐出された油6aまたは
6bは冷媒と相互溶解性があるので、流動性がよく凝縮
器2、キャピラリーチューブ3、蒸発器4、ヘッダー5
を通り圧縮機1に戻ってくる。したがって、潤滑油6が
圧縮機1からなくなることはなく正常な潤滑が可能とな
る。
の冷凍装置は以上のように構成されているが、ポリエー
テル6aは体積抵抗率が107 〜1010Ω・cm、飽和
水分量が約25000ppMであり、又エステル系冷凍
機油の特性はそれぞれ1012〜1014Ω・cm、約15
00ppMと改善はされているが、現行CFC12用冷
凍機油の特性1015Ω・cm、約500ppMと比べる
と電気絶縁性及び吸湿性とでかなり劣る特性を示してお
り、絶縁性については圧縮機の長期信頼性にかかわる問
題であり、また、吸湿性は圧縮機の組立用部品の取り扱
いや完成した圧縮機の取り扱いの上からも、極力飽和水
分量を少なく抑えておかなければならず、取り扱いがや
っかいという問題点があった。
放状態の時間を短くするなど生産上取り扱いの問題が多
く、また水分量が冷凍サイクル中に多く入るとスラッジ
の発生を加速したり、水分が凍結して毛細管を閉塞して
冷却不良を起こす等の問題点があった。
吸湿性が高いと、圧縮機部品のさび防止がむずかしくな
り、冷凍空調装置のキャピラリーチューブ内や膨張弁の
氷結による閉塞や、水分によるエステル油の加水分解の
促進によるスラッジの生成、モータの絶縁材として用い
ているポリエチレンテレフタレートの加水分解の促進に
よるスラッジの生成等発生する。これを防止するための
CFC12冷媒を使用した系に比べ製造プロセス上、油
の水分除去及び冷媒回路内の水分除去を念入りに行う必
要があり、また、冷媒回路内に設けるドライヤーの水分
捕捉能力を増すために従来より大きなドライヤーがいる
という問題点があった。
に液冷媒が吸入口より圧縮機容器内に戻り、再始動時に
圧縮機内潤滑油が液冷媒と共に、圧縮機から冷凍システ
ム内に持ち出され、持ち出された潤滑油は相溶性の低い
HFC134a冷媒の為、一定流量(=流速)以上にな
るまで、圧縮機に戻りにくいので、潤滑油ぎれによる圧
縮機トラブルを起こすなどの問題点があった。
ためになされたもので、圧縮機用電動機電線への塗布油
及び焼結部品への含浸油及び圧縮機組立油の吸湿性の低
下による取り扱い性の向上できると共に、電気絶縁性に
優れた冷凍装置を構成でき、蒸発器内やヘッダー内での
低温流動性確保し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを
うすくし、熱交換率低下を防ぐ冷媒圧縮機及び冷凍空調
装置を得ること、また電気絶縁性及び吸湿性に優れ、ま
た冷凍機油は滞留することなく確実に圧縮機に戻る信頼
性の高い冷蔵庫等の冷凍空調装置等を得ることを目的と
する。
は、ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使
用し、圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油として、冷媒と潤
滑油が相互溶解性がなく、かつ潤滑油は圧縮機に戻るよ
うに流動性のある低い粘度を有する油を用い、この油が
圧縮機から流出した場合、冷媒とともに冷媒回路を循環
して圧縮機に戻る。
り多量に流出したとき装置の使用周囲温度にて圧縮機に
戻るように流動性のある低い粘度を有する。
で低温流動性を確保できる低い粘度である。
内に収納する。
リー圧縮機である。
ドロフルオロカーボンを主成分とするものを使用し、潤
滑油としてアルキルベンゼン又はポリアルファオレフィ
ンを用いる。
ロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、この冷媒と相
互溶解性がなく、蒸発温度における油粘度が2000c
St以下となるような潤滑油を用いる。
ロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、この冷媒と相
互溶解性がなく、装置の使用周囲温度における油粘度が
200cSt以下となるような潤滑油を用いる。
ロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、この冷媒と相
互溶解性がない潤滑油を用い、容器を高圧容器タイプの
ものを用いる。
縮器、蒸発器、アキュムレータを配管にて接続して構成
される冷媒回路内を循環して使用されるハイドロフルオ
ロカーボンを主成分とする冷媒と、冷媒であるハイドロ
フルオロカーボンと相互溶解性がなく、かつ潤滑油は圧
縮機に戻るように流動性のある低い粘度で冷媒よりも比
重の軽い油であって、圧縮機のしゅう動部品の潤滑に使
用される圧縮機内に貯留される潤滑油と、上方側を蒸発
器の出口側に接続されるアキュムレータの内部に下方側
から上方側へ挿入された圧縮機吸入側に接続されるサク
ションパイプと、サクションパイプのアキュムレータの
内部に突出した上部の位置に設けられたパイプ開口部と
アキュムレータの底部との間に形成される、潤滑油と冷
媒が二層分離状態にて貯留するアキュムレータの液だめ
部と、より構成され、冷媒回路内を循環する冷媒と潤滑
油をアキュムレータの上から下へ流す。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、アキュム
レータの上から下へ冷媒と、この冷媒に相互溶解性がな
い潤滑油を流し、潤滑油としてアルキルベンゼン又はポ
リアルファオレフィンを用いる。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、アキュム
レータの上から下へ冷媒と、この冷媒に相互溶解性がな
い潤滑油を流し装置の蒸発温度における粘度が2000
cSt以下となるような潤滑油を用いる。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、アキュム
レータの上から下へ冷媒と、この冷媒に相互溶解性がな
い潤滑油を流し装置の使用周囲温度における油粘度が2
00cSt以下となるような潤滑油を用いる。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、アキュム
レータの上から下へ冷媒と、この冷媒に相互溶解性がな
い潤滑油を流し、圧縮機として、高圧容器タイプのもの
を用いる。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、アキュム
レータの上から下へ冷媒と、この冷媒に相互溶解性がな
い潤滑油を流し、アキュムレータの内部に突出したサク
ションパイプ上方に戻し穴を設け、液冷媒と潤滑油の少
なくともどちらか一方を一定量貯留させる。
ータを吸入配管を介して、圧縮機に接続する。
蒸発器、アキュムレータを配管にて接続して構成される
冷媒回路内を循環して使用されるハイドロフルオロカー
ボンを主成分とする冷媒と、冷媒であるハイドロフルオ
ロカーボンと相互溶解性がなく、冷媒よりも比重の軽い
油であって、圧縮機のしゅう動部品の潤滑に使用される
圧縮機内に貯留される潤滑油と、上方側を蒸発器の出口
側に接続されるアキュムレータの内部に下方側から上方
側へ挿入された圧縮機吸入側に接続されるサクションパ
イプと、このサクションパイプのアキュムレータの内部
に突出した上部の位置に設けられたパイプ開口部とアキ
ュムレータの底部との間に形成される、潤滑油と冷媒が
二層分離状態にて貯留するアキュムレータの冷媒液だめ
部と、より構成される冷凍空調装置の構成を使用する。
品に塗布する油又は圧縮機の組立時に使用する油であっ
て冷媒に相互溶解性がないプロセス油と、 この組立され
た圧縮機の密閉容器内に封入され、冷媒に相互溶解性が
なく、かつ、圧縮機に戻るように流動性のある低い粘度
を有する潤滑油と、を備えている。
は飽和水分量が少ないものである。
動する電動機の巻線に、冷媒と相互溶解性がない油をプ
ロセス油として塗布する。
としてアルキルベンゼンまたはポリアルファオレフィン
を用いる。
温度における潤滑油粘度が2000cSt以下となるよ
うな油を用いる。
周囲温度における潤滑油粘度が200cSt以下となる
ような油を用いる。
る圧縮機として高圧容器タイプのものを用いる。
縮機の軸受に冷媒と相互溶解性のないプロセス油を塗布
するステップと、容器内に潤滑油として冷媒と相互溶解
性がなく、かつ、圧縮機に戻るように流動性のある低い
粘度を有する潤滑油を貯留するステップとを設けた。
ータの巻線にプロセス油として、冷媒と相互溶解性のな
い油を塗布するステップを設けた。請求項27、28、
29の冷媒圧縮機、又は、冷凍空調装置、又は、冷媒圧
縮機の組立方法は、潤滑油の比重を冷媒より軽くしたも
のである。
ルオロカーボンを主成分とする冷媒と潤滑油が相互溶解
性がなく、かつ潤滑油は圧縮機に戻るように流動性のあ
る低い粘度を有するので、相互溶解性のある潤滑油に比
べ体積抵抗率がよく、吸湿性が少なくなり、水分管理が
従来のCFC12冷媒を用いる装置と同等となる。
のある低い粘度の潤滑油を使用し、冷媒回路にこの潤滑
油から流出しても早く圧縮機に戻る。
内で低温流動性を確保できる低い粘度の潤滑油を使用す
るので、蒸発器壁面油膜厚さを抑えられ、冷却性能を維
持できる。
ロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と相互溶解性の
ない潤滑油を使用し、駆動手段を容器内に収納するの
で、体積抵抗率がよく、吸湿性が少なくなり、部品の取
り扱いが水分管理が従来のCFC12冷媒を用いる装置
と同等となる。
ロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と相互溶解性の
ない潤滑油を使用し、圧縮機がロータリー圧縮機である
ので、体積抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水分
管理が従来のCFC12冷媒を用いる装置と同等とな
り、かつ小さな圧縮機となる。
ロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と相互溶解性の
ない潤滑油であるアルキルベンゼン又はポリアルファオ
レフィンを使用するので、体積抵抗率が向上し、吸湿性
が少なくなり、水分管理が従来のCFC12冷媒を用い
る装置と同等となり、かつ、扱い易い潤滑油を使用でき
る。
内や配管内での潤滑油の低温流動性を確保し、蒸発器内
壁面に付着する油膜厚さを薄くして、熱交換率低下を防
ぐことができる。
度の潤滑油によって配管が閉塞することを防止できる。
解性のある潤滑油を用いた場合に比べて、封入油量の1
0〜20重量%に相当する冷媒量を減らすことができ
る。
イドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、
冷媒とこの冷媒に相互溶解性がなく、冷媒よりも比重の
軽い潤滑油をアキュムレータの上から下へ流すので、体
積抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水分管理が容
易で、アキュムレータへ油が溜まることなく確実に圧縮
機へ油が戻り、装置の負荷状況に応じて余剰冷媒をため
ることができる。
イドロフルオロカーボンと相互溶解性がなく冷媒より比
重の軽いアルキルベンゼン又はポリアルファオレフィン
を使用し、体積抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、
水分管理を従来のCFC12冷媒を用いる冷凍空調装置
と同等とすることができる。
発器内やアキュムレータ内での油の低温流動性を確保
し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを薄くして、熱交
換率低下を防ぐことができる。
管が油によって閉塞することを防止できる。
媒と相互溶解性のない潤滑油を高圧で使用した場合、相
互溶解性のある潤滑油を用いた場合に比べて、封入油量
の10〜20重量%に相当する冷媒量を減らすことがで
きる。
縮機への油の戻りがよく、装置の負荷状況に応じて余剰
冷媒を貯めることができる。
縮機に吸入配管を介して接続するので、アキュムレータ
の設置場所の範囲が広がる。
性及び吸湿性に優れ、かつ圧縮機への油戻り性がよい。
イドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、
この冷媒に相互溶解性がないプロセス油を使用し、この
冷媒と相互溶解性がない潤滑油を貯えるので、体積抵抗
率が向上し、プロセス油においても潤滑油においても吸
湿性を少なくでき、水分管理を従来のCFC12冷媒を
用いる冷凍空調装置と同等とすることができる。
ロセス油の飽和水分量が少なく吸湿性が少ない。
ステル油、PAG油に比べ体積抵抗率が向上し、吸湿性
が少なくなり、水分管理を従来のCFC12冷媒を用い
る冷凍空調装置と同等とすることができる。
ステル油、PAG油に比べ体積抵抗率が向上し、吸湿性
が少なくなり、水分管理を従来のCFC12冷媒を用い
る冷凍空調装置と同等とすることができ、かつ安価なプ
ロセス油を使用することができる。
発器内や配管内での油の低温流動性を確保し、蒸発器内
壁面に付着する油膜厚さを薄くして、熱交換率低下を防
ぐことができる。
管が油によって閉塞することを防止できる。
互溶解性のある油を用いた場合に比べて、封入油量の1
0〜20重量%に相当する冷媒量を減らすことができ
る。
法は、エステル油、PAG油を使用した場合に比べ部品
の取り扱いが楽で吸湿性を少なく出来、水分管理を従来
のCFC12冷媒を用いる装置と同等に組み立てること
ができる。
法は、エステル油、PAG油を使用した場合に比べ体積
抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水分管理を従来
のCFC12冷媒を用いる装置と同等に組み立てること
ができる。請求項27、28、29に係る冷媒圧縮機、
又は、冷凍空調装置、又は、冷媒圧縮機の組立方法は、
冷媒よりも比重が軽い潤滑油を用いるので、油が確実に
戻り、信頼性が高い装置が得られる。
において、11は密閉容器、12は圧縮機を駆動する電
動機、13は電動機12に使用されている絶縁被膜電
線、6cは電線のすべり性を向上し巻線作業向上のため
に塗布されたハードアルキルベンゼン油であり、圧縮室
を構成するシリンダ16、軸受け17等焼結部品はハー
ドアルキルベンゼン油6cを含浸させており、圧縮機本
体摺動部品の組立時においてもハードアルキルベンゼン
油6cの注油が行われる。
134aを用いた冷凍装置において、圧縮機1の冷凍機
油6としてハードアルキルベンゼン油6cを用いてい
る。
部品への塗布及び含浸油としてまた、組立油としてもハ
ードアルキルベンゼン油6cを用いているので、吸湿性
を低く抑えることができ、従来のCFC12冷媒を使用
する圧縮機の部品等の取り扱いと何ら変わることのない
取り扱いができる。
率1015〜1016Ω・cm)のよいハードアルキルベン
ゼン油を用いたので、漏電に対する対応もCFC12冷
媒を使用する装置と同等に取り扱うことができる。
な冷媒としてHFC134aを用いた冷凍装置におい
て、圧縮機1の潤滑油6として低粘度ハードアルキルベ
ンゼン油6dを用いる。この低粘度ハードアルキルベン
ゼン油6dは、従来のCFC12用圧縮機の潤滑油とし
て用いられていたハードアルキルベンゼン油6cよりも
低粘度のものを用いることとし、通例ロータリ圧縮機を
使用する冷蔵庫等の冷凍装置では油6として40℃にて
32cSt程度の粘度ものが用いられていたが、蒸発器
4内での粘度は冷媒の溶け込みを考慮して1000〜5
000cStぐらいであった。したがってHFC134
aの溶け込みのない低粘度ハードアルキルベンゼン油6
dでも同様な粘度とするには40℃にて10〜22cS
t程度となる。このように蒸発器4内での粘度を同じに
しておけば流動性及び蒸発器内壁面油膜厚さは、従来の
CFC12冷媒を用いた時と同程度とすることができ
る。図2にハードアルキルベンゼン油(6c,6d)の
40℃粘度と冷蔵庫の圧縮機連続運転時の蒸発器4到達
温度との関係を示すが、40℃10cStの油6dでは
粘度が40℃で32cStのエステル油と同程度の到達
温度となっており、冷却性能は良好といえる。また、圧
縮機1内摺動部分での油6の粘度も相互溶解性があるか
ないかで粘度が変わるが、油6へのCFC12溶け込み
率と圧縮機1内摺動部分でも蒸発器4内のCFC12溶
け込み率を同程度であるので、HFC134aの雰囲気
下で前記低粘度油6dを使用すれば摺動部分において
も、CFC12用6cと同程度の実粘度潤滑性を確保す
ることができる。
ルベンゼン油6cを用いたが、低粘度ハードアルキルベ
ンゼン油6dを用いても組立作業性等には何ら変化はな
い。
4において、1は冷媒ガスを圧縮する圧縮機、2は圧縮
機1から吐出された高圧冷媒ガスを凝縮させる凝縮器、
3は毛細管、4は蒸発器であり、5は冷媒量調整機能を
有する冷媒液溜めアキュムレータであり、6は圧縮機1
内に貯留し圧縮機1の摺動部の潤滑及び圧縮室のシール
を行う潤滑油であり、HFC134aと相互溶解性のな
いハードアルキルベンゼン油6cを用いている。また前
記アキュムレータ5の上方側に蒸発器4出口側を接続
し、下方側に圧縮機1吸入側を接続し、その吸入配管7
は前記アキュムレータ5内に挿入され上方へ延びてお
り、その側壁に油戻し穴8を設けている。またその油戻
し穴8は前記吸入配管7の比較的上方に設けられてい
る。
発器4出口側にアキュムレータ5下方側を接続し、上方
側を圧縮機1吸入側に接続し、アキュムレータ5内に下
方側から上方へ、挿入された配管で冷媒液溜め部を形成
していると冷媒HFC134aと相互溶解性のあるエス
テル油6b単独の場合冷媒と油が溶解してアキュムレー
タ5内に油が滞留することなく圧縮機1に戻るが、HF
C134aと相互溶解性のないハードアルキルベンゼン
油6c,6dの場合、油がアキュムレータ5内に溜まり
圧縮機1内の油量が減少し、摺動部材の潤滑やシールに
支障をきたすが、アキュムレータ5の配管接続を上下逆
転させて上方側を蒸発器4出口側に接続し、下方側を圧
縮機1吸入側に接続し、アキュムレータ5内に下方側か
ら上方へ挿入された吸入配管7の側壁に油戻し穴8を設
けることにより、冷媒と溶解しなくても油は確実に圧縮
機1側へ戻りアキュムレータ5内に溜まることもない。
5内に挿入された接続配管7の比較的上方に位置させる
ことにより、HFC134a冷媒よりも比重の軽い油6
c,6dは、上記説明と同様に圧縮機1に戻る。またそ
の油戻し穴8より下方のアキュムレータ5内に冷媒が溜
まることにより、冷蔵庫の負荷変動調整用の機能も満足
できるものとなり適正な効率のよい冷却が行える。
で、冷蔵庫の周囲温度や負荷条件の変動による圧縮機1
内油6への溶け込み冷媒量が絶対量も小さく、変動量も
少ないため前記冷媒量を調整するアキュムレータ5を小
形化できるばかりでなく、冷媒過不足による適切でない
冷却もなくなり効率がよくなる。高圧容器タイプのロー
タリー圧縮機を用いた場合には封入冷媒量を封入油量1
0%〜20%に相当する量減らすことができる。
に挙げたが冷媒と相溶性のない油の他の組合せにおいて
も同様の効果を発揮するものである。
してハードアルキルベンゼンを用いる。使用周囲温度に
おける油粘度が200cst以下となる冷媒と非相溶な
油を用いることにより、例えば、冷蔵庫のキャピラリー
チューブを閉塞するような油の回路への多量の流出があ
った場合でも、油が圧縮機へ戻ることが実験により確か
められている。図5は上記現象を調査した実験装置であ
り、図6はこの調査結果である。図5の装置は、冷蔵庫
の冷媒回路の高圧側に油だめ19を設け、圧縮機1内を
油なしの状態とし、圧縮機1にHFC134a冷媒18
を寝込ませた状態から圧縮機1を起動し、油の挙動を調
べる装置である。起動すると冷媒18は圧縮され、吐出
圧力は徐々に上昇する。しかし、油の粘度が高く、しか
も周囲温度が低いほど図6に示すように油の圧縮機1へ
のもどりは悪くなる。この図6によれば周囲温度におけ
る油粘度が200cSt以上であればキャピラリーチュ
ーブ3が油によって閉塞され少なくとも240分以上は
油がもどってこないことがわかる。しかし、200cS
t以下であれば数10分にて油がもどって来るので、油
によってキャピラリーチューブが閉塞されることはな
い。したがって、装置使用周囲温度において、油粘度を
200cSt以下とすることにより、極限状態において
も油もどりの確実な装置を構成することができる。
下となる油を用いることにより、装置の冷却性能を相互
溶解性がある油を用いた時と同等にすることができる。
図7は冷蔵庫連続運転時の冷却性能と油粘度の関係を示
したものである。図7から明らかなように蒸発温度にお
ける2000cSt以下であれば溶解性のあるエステル
油を用いた場合とほぼ同等の到達温度にすることができ
る。
油は冷媒と相互溶解性がないので装置の周囲温度の変化
により圧縮機1内油6への溶け込み冷媒量が変化するこ
とによって生じる冷媒不足及び冷媒あまり現象は少なく
なる。また油6に冷媒が溶け込まない分だけ必要冷媒量
を減らすことができる。具体的には封入油量の10〜2
0重量%に相当する冷媒量を相溶性のある油を用いる場
合に比べて減らすことができる。
方側に圧縮機1吸入側を接続し、その吸入配管7は前記
ヘッダー5内に挿入され上方に延びておりヘッダー5内
での冷媒流れを上側から下側とする。
出口側にヘッダー5下方側を接続し、上方側を圧縮機1
吸入側に接続し、ヘッダー5内に下方側から上方へ挿入
された配管で冷媒液溜め部を形成していると、冷媒HF
C134aと、相溶性のない油、例えばハードアルキル
ベンゼン油が滞留し、圧縮機1内の油量が減少し摺動部
材の潤滑やシールに支障をきたすがヘッダー5の流れ
を、上下逆転させることにより、冷媒よりも比重の軽い
冷凍機油はヘッダー5内の比較的上方に溜まり運転と同
時に冷凍機油は確実にヘッダー5内へ滞留することなく
圧縮機1へ戻る。
置されている。冷媒と冷凍機油が分離するため、冷媒と
冷凍機油が溶解している粘度よりも冷媒単独の粘度は低
くなる。そのため、圧縮機1の停止中に冷媒単独の粘度
は低いため流動性がよくなり、圧縮機1内の摺動部の隙
を通って、蒸発器4へ逆流しようとする冷媒量が多くな
り、結果として蒸発器4温度が蒸発し、冷凍装置の消費
電力量が多くなる。そこで、圧縮機1と蒸発器4との間
に逆止弁20を設けることによって冷媒の逆流を抑制
し、蒸発器4の温度上昇を抑えることが可能となる。ま
た、逆止弁20の代わりに同様の機能を有する逆流防止
機構を設けてもよい。
ゼン油6cの例を示したが、低温流動性の優れたソフト
アルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン、パラフ
ィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の冷凍機油を単独または
混合して使用しても同様の効果が期待できる。
油として要求される性能を満たすが、酸化防止剤として
ヒンダートフェノール系、アミン系、硫黄系などのもの
で、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノ
ール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチ
ルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6
−t−ブチルフェノール)、トリメチルジハイドロキノ
ン、p,p’−ジオクチルジフェニルアミン、3,7−
ジオクチルフェノチアジン、アルキルフェノチアジン−
1−カルボキシレート、フェニール−2−ナフチルアミ
ン、2,6−ジ−t−ブチル−2−ジメチル−p−クレ
ゾール、5−エチル−10,10’−ジフェニールフェ
ナザリン、アルキルジサルファイドなどを0.2〜5重
量%、極圧剤、摩耗防止剤として、リン酸エステル、亜
リン酸エステル、アルキルまたはアリールフォスフォロ
チオネート、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化カルボン
酸、ジアルキルまたはジアリールジチオリン酸金属塩、
ジアルキルジチオカルバミン酸金属塩、油溶性硫化モリ
ブデン含有化合物などを1〜30重量%、熱安定性向上
剤として、エポキシ化合物を0.2〜5重量%、消泡剤
として、ジメチルポリシロキサン、カルボン酸金属塩を
0.001〜0.1重量%、等の添加剤を単独もしくは
併用添加することにより、さらに耐摩耗性、耐荷重性、
熱安定性など冷凍機油の性能を向上することができる。
8において、1は冷媒を圧縮する圧縮機、2は凝縮器、
3は絞り機構、4は蒸発器で、蒸発器4と圧縮機1の間
に、30の開閉弁を設けている。
御動作を示すフローチャート図により説明する。ステッ
プ43において圧縮機1の停止命令を出す。ステップ4
4において、圧縮機1停止後、Δt1時間後に、開閉弁
30を閉じる。Δt1後とは、圧縮機1が再始動可能な
高低圧差になるまでの時間である。ステップ45におい
ては、冷凍システムからの圧縮機運転開始指令が出され
ると、まずステップ46で開閉弁30を開き、ステップ
47において開閉弁30が開いた後Δt2時間後に、圧
縮機運転を開始する。開閉弁30を圧縮機1の運転前Δ
t2時間に開けることにより、圧縮機1の圧縮要素の圧
縮室内に、冷媒流入し、運転開始時の真空運転を防止す
ることができる。
制御動作を示すフローを横軸に経過時間を、縦軸に圧縮
機1の運転および停止と開閉弁30の開と閉の動作を示
すものである。
ドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、こ
の冷媒と潤滑油が相互溶解性がなく、かつ潤滑油は圧縮
機に戻るように流動性のある低い粘度のものを用いる構
成にするので、塩素を含まないフロンが使用でき、かつ
性能がよい装置が得られるとともに、従来例のポリエー
テルのような相互溶解性のある油を使用しないので、電
気絶縁性がよく、吸湿性が少なく、取り扱いが容易で、
かつ膨張弁に溜まった異物をガスで流すような特別な装
置を設けない場合でも流出した油が確実に戻るという信
頼性の高い冷媒圧縮機が得られる。
のある低い粘度の潤滑油を使用したので、大量に流出し
ても、確実に圧縮機に戻り、信頼性の高い運転が行え
る。
の粘度が低く、壁面への付着を抑えることができ、装置
の性能を維持できる冷媒圧縮機が得られる。
る手段を容器内に収納する構成にしたので、冷媒の漏洩
を防止することができる。
段をロータリー圧縮機という構成にしたので、圧縮機を
小型化することができる。
ロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、この
冷媒と潤滑油が相互溶解性がなく、かつ潤滑油は圧縮機
に戻るように流動性のある低い粘度を有する特性を持つ
アルキルベンゼンまたはポリアルファオレフィンを選択
したので、エステル油、PAG油に比べ体積抵抗率が向
上し、吸湿性が少なくなり、水分管理を従来のCFC1
2冷媒を用いる装置と同等とすることができる。またエ
ステル油、PAG油と比べて安価である。
蒸発温度における油粘度が2000cSt以下となるよ
うにしたもので、蒸発器内や配管内での油の低温流動性
を確保し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを薄くし
て、熱交換率低下を防ぐことができ、相互溶解性のある
油を用いた場合と同等の装置冷却性能を出すことができ
る。
使用周囲温度における油粘度が200cSt以下となる
ようにしたので、配管が油によって閉塞することを防止
でき、信頼性の高い装置を得ることができる。
器タイプのものにしたので、相互溶解性のある油を用い
た場合に比べて、封入油量の10〜20重量%に相当す
る冷媒量を減らすことができ、経済的な装置が得られ
る。
縮機、凝縮器、蒸発器、アキュムレータを配管にて接続
して構成される冷媒回路内を循環して使用されるハイド
ロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と、冷媒である
ハイドロフルオロカーボンと相互溶解性がなく、冷媒よ
りも比重の軽い油であって、圧縮機のしゅう動部品の潤
滑に使用される圧縮機内に貯留される潤滑油と、 上方側
を蒸発器の出口側に接続されるアキュムレータの内部に
下方側から上方側へ挿入された圧縮機吸入側に接続され
るサクションパイプと、 サクションパイプのアキュムレ
ータの内部に突出した上部の位置に設けられたパイプ開
口部とアキュムレータの底部との間に形成される、潤滑
油と冷媒が二層分離状態にて貯留するアキュムレータの
冷媒液だめ部と、より構成され、冷媒と潤滑油をアキュ
ムレータの上から下へ流すようにしたので、体積抵抗率
が向上し、吸湿性が少なく出来、水分管理が容易で、油
が流出しても圧縮機への油の戻りが確実な信頼性が高い
装置が得られる。
媒としてハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒
を使用し、圧縮機の潤滑油としてアルキルベンゼンまた
はポリアルファオレフィンを選択し、アキュムレータに
下方側から上方側へ挿入されたサクションパイプの上部
開口部と前記アキュムレータの底部との間に形成される
液だめ部に液冷媒及び潤滑油を貯留するようにしたの
で、体積抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水分管
理を従来のCFC12冷媒を用いる冷凍空調装置と同等
とすることができ、また、圧縮機への油の戻りがよく、
装置の負荷状況に応じて余剰冷媒を貯めることができる
という信頼性が高く経済的な装置が得られる。
置の蒸発温度における油粘度が2000cSt以下とな
るようにしたので、蒸発器内やアキュムレータ内での油
の低温流動性を確保し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚
さを薄くして、熱交換率低下を防ぐことができ、相互溶
解性のある油を用いた場合と同等の装置冷却性能を出す
ことができる。
置の使用周囲温度における油粘度が200cSt以下と
なるようにしたので、配管が油によって閉塞することを
防止でき、信頼性の高い装置を得ることができる。
圧容器タイプのものにしたので、相互溶解性のある油を
用いた場合に比べて、封入油量の10〜20重量%に相
当する冷媒量を減らすことができ、安価な装置が得られ
る。
キュムレータ内に突出したサクションパイプ上方に戻し
穴を設けたので、圧縮機への油の戻りがよく、装置の負
荷状況に応じて余剰冷媒を貯めることができ、使用用途
の広い装置が得られる。
キュムレータを吸入配管を介して圧縮機に接続するよう
にしたので、アキュムレータの設置場所を自由に選定す
ることができ、使い勝手のよい装置が得られる。
てハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用
し、潤滑油は冷媒と相互溶解性がなく圧縮機に戻るよう
に流動性のある低い粘度で比重が冷媒より軽い構成に
し、アキュムレータに下方側から上方側へ挿入させたサ
クションパイプの上部開口部とアキュムレータの底部と
の間に形成される液だめ部に液冷媒及び潤滑油を貯留す
るようにし冷媒と潤滑油をアキュムレータの上から下へ
流すようにしたので、電気絶縁性及び吸湿性が優れ、か
つ圧縮機への油戻り性がよい、信頼性の高い冷蔵庫が得
られる。
ロセス油として、冷媒に相互溶解性がない油を用い、圧
縮機の密閉容器内に封入される潤滑油として冷媒と相互
溶解性がなく圧縮機に戻るように流動性のある低い粘度
を有するものを用いる構成にしたので、組立性がよく、
部品の取り扱いが楽で、かつ油が確実に戻り、信頼性の
高い装置が得られる。
和水分量が少ないプロセス油を使用するので、製造が簡
単で、信頼性の高い装置が得られる。
動機の巻線に、冷媒と相互溶解性のない油をプロセス油
として塗布する構成にしたので、電動機の製作が楽であ
る。
ロセス油として、また圧縮機のハウジングに貯えられる
潤滑油としてアルキルベンゼンまたはポリアルファオレ
フィンを用いる構成にしたので、組立性がよく、部品の
取り扱いが楽である。エステル油、PAG油に比べ体積
抵抗率が向上し、吸湿性が少なくなり、水分管理を従来
のCFC12冷媒を用いる冷凍空調装置と同等とするこ
とができる。また安価である。
置の蒸発温度における粘度が2000cSt以下となる
ようにしたので、蒸発器内での油の低温流動性を確保
し、蒸発器内壁面に付着する油膜厚さを薄くして、熱交
換率低下を防ぐことができ、相互溶解性のある油を用い
た場合と同等の装置冷却性能を出すことができる。
置の使用周囲温度における粘度が200cSt以下とな
るようにしたので、配管が油によって閉塞することを防
止でき、信頼性の高い装置を構成することができる。
圧容器タイプのものにしたので、相互溶解性のある油を
用いた場合に比べて、封入油量の10〜20重量%に相
当する冷媒量を減らすことができ、安価な装置が得られ
る。
法は、プロセス油として、冷媒と相互溶解性がない油を
用い、圧縮機の密閉容器内に封入される潤滑油として冷
媒と相互溶解性がなく前記圧縮機に戻るように流動性の
ある低い粘度を有するものを用いたので、組立性がよ
く、部品の取り扱いが楽な簡単な工程で済む組立方法が
得られる。
法は、プロセス油として、冷媒と相互溶解性のない潤滑
油を用い、圧縮機のハウジングに貯えられる潤滑油とし
て冷媒と相互溶解性のなく粘土が低く比重が冷媒よりも
軽いものを用いる構成にしたので、組立性がよく、部品
の取り扱いが楽である。請求項27、28、29に係る
この冷媒圧縮機、又は、冷凍空調装置、又は、冷媒圧縮
機の組立方法は、油が確実に戻り、信頼性が高い装置が
得られる。
た冷凍装置の構成図である。
到達温度の関係を示す図である。
路図である。
路の部分詳細図である。
構成図である。
油もどり時間と使用周囲温度における油動粘度の関係図
である。
冷凍室温度と蒸発温度における油動粘度の関係図であ
る。
回路図である。
制御動作を示すフローチャート図である。
の制御動作のタイムチャート図である。
図である。
滑油、6c ハードアルキルベンゼン油、6d 低粘度
ハードアルキルベンゼン油、7 吸入配管、8油戻し
穴、11 密閉容器、12 電動機、13 絶縁被膜電
線、16 シリンダ、17 軸受、18 冷媒、19
油だめ、30 開閉弁。
Claims (29)
- 【請求項1】 凝縮器、蒸発器等と配管にて接続される
冷媒回路に接続され圧縮機より吐出し圧縮機に戻す冷媒
を循環させる冷媒圧縮機において、 ハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒と、この
冷媒を圧縮し吐出する圧縮機の容器内に貯留され、前記
圧縮機のしゅう動部品を潤滑し、圧縮室をシールすると
ともに前記圧縮機より前記冷媒回路へ流出された場合は
前記冷媒とともに前記冷媒回路を循環する潤滑油と、 を備え、前記潤滑油は前記ハイドロフルオロカーボンを
主成分とする冷媒と相互溶解性がなく、かつ前記潤滑油
は前記圧縮機に戻るように流動性のある低い粘度有する
ことを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項2】 潤滑油は圧縮機より多量に流出したとき
装置の使用周囲温度にて前記圧縮機に戻るように流動性
のある低い粘度を有することを特徴とする請求項1記載
の冷媒圧縮機。 - 【請求項3】 潤滑油は蒸発器内で低温流動性を確保で
きる低い粘度であることを特徴とする請求項1記載の冷
媒圧縮機。 - 【請求項4】 圧縮機を駆動する手段を前記圧縮機の容
器内に収納したことを特徴とする請求項1ないし3の内
の1項記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項5】 圧縮機はロータリー圧縮機であることを
特徴とする請求項1ないし3の内の1項記載の冷媒圧縮
機。 - 【請求項6】 潤滑油は、アルキルベンゼン又はポリア
ルファオレフィンを用いたことを特徴とする請求項1な
いし3の内の1項記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項7】 潤滑油として装置の蒸発温度における、
油粘度が2000cSt以下となるような油を用いたこ
とを特徴とする請求項1ないし3の内の1項記載の冷媒
圧縮機。 - 【請求項8】 潤滑油として装置の使用周囲温度におけ
る、油粘度が200cSt以下となるような油を用いた
ことを特徴とする請求項1ないし3の内の1項記載の冷
媒圧縮機。 - 【請求項9】 容器を高圧容器タイプのものとしたこと
を特徴とする請求項1ないし3の内の1項記載の冷媒圧
縮機。 - 【請求項10】 圧縮機、凝縮器、蒸発器、アキュムレ
ータを配管にて接続して構成される冷媒回路内を循環し
て使用されるハイドロフルオロカーボンを主成分とする
冷媒と、前記冷媒であるハイドロフルオロカーボンと相
互溶解性がなく、かつ前記圧縮機に戻るように流動性の
ある低い粘度で冷媒よりも比重の軽い油であって、前記
圧縮機のしゅう動部品の潤滑に使用される前記圧縮機内
に貯留される潤滑油と、 上方側を前記蒸発器の出口側に接続される前記アキュム
レータ内部に下方側から上方側へ挿入された前記圧縮機
吸入側に接続されるサクションパイプと、 前記サクションパイプの前記アキュムレータの内部に突
出した上部の位置に設けられたパイプ開口部と前記アキ
ュムレータの底部との間に形成される、前記潤滑油と前
記冷媒が二層分離状態にて貯留する前記アキュムレータ
の冷媒液だめ部と、より構成され、冷媒回路内を循環す
る冷媒と潤滑油をアキュムレータの上から下へ流すこと
を特徴とする冷凍空調装置。 - 【請求項11】 潤滑油としてアルキルベンゼン又はポ
リアルファオレフィンを用いたことを特徴とする請求項
10記載の冷凍空調装置。 - 【請求項12】 潤滑油として装置の蒸発温度におけ
る、油粘度が2000cSt以下となるような油を用い
たことを特徴とする請求項10記載の冷凍空調装置。 - 【請求項13】 潤滑油として装置の使用周囲温度にお
ける、油粘度が200cSt以下となるような油を用い
たことを特徴とする請求項10記載の冷凍空調装置。 - 【請求項14】 圧縮機を高圧容器タイプのものとした
ことを特徴とする請求項10記載の冷凍空調装置。 - 【請求項15】 アキュムレータの内部に突出したサク
ションパイプにおいて、このサクションパイプの上方に
戻し穴を設け、液冷媒と潤滑油の少なくともどちらか一
方を一定量貯留させたことを特徴とする請求項10記載
の冷凍空調装置。 - 【請求項16】 アキュムレータを吸入配管を介して、
圧縮機に接続したことを特徴とする請求項10または請
求項15記載の冷凍空調装置。 - 【請求項17】 請求項10記載の冷凍空調装置の構成
を使用したことを特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項18】 ハイドロフルオロカーボンを主成分と
する冷媒を循環させる圧縮機と凝縮器、蒸発器を配管に
て接続する冷媒回路と、前記 圧縮機の部品に塗布する油又は前記圧縮機の組立時
に使用する油であって前記冷媒に相互溶解性がないプロ
セス油と、 この組立された圧縮機の密閉容器内に封入され、前記冷
媒に相互溶解性がなく、かつ、前記圧縮機に戻るように
流動性のある低い粘度を有する潤滑油と、を備えたこと
を特徴とする冷凍空調装置。 - 【請求項19】 プロセス油は飽和水分量が少ないこと
を特徴とする請求項18記載の冷凍空調装置。 - 【請求項20】 圧縮機を駆動する電動機の巻線に、冷
媒と相互溶解性のない油をプロセス油として塗布するこ
とを特徴とする請求項18記載の冷凍空調装置。 - 【請求項21】 プロセス油としてアルキルベンゼン又
はポリアルファオレフィンを用いたことを特徴とする請
求項18又は19記載の冷凍空調装置。 - 【請求項22】 潤滑油として装置の蒸発温度におけ
る、油粘度が2000cSt以下となるような油を用い
たことを特徴とする請求項18又は19記載の冷凍空調
装置。 - 【請求項23】 潤滑油として装置の使用周囲温度にお
ける、油粘度が200cSt以下となるような油を用い
たことを特徴とする請求項18又は19記載の冷凍空調
装置。 - 【請求項24】 圧縮機を高圧容器タイプのものとした
ことを特徴とする請求項18又は19記載の冷凍空調装
置。 - 【請求項25】 圧縮機の部品に塗布する油であるプロ
セス油として、冷媒であるハイドロフルオロカーボンと
相互溶解性のない油を、圧縮機の軸受に塗布するステッ
プと、前記圧縮機の 容器内に、潤滑油として、冷媒であるハイ
ドロフルオロカーボンと相互溶解性がなく、かつ、前記
圧縮機に戻るように流動性のある低い粘度を有 する潤滑
油を貯留するステップと、 を備えたことを特徴とする請求項1ないし3の内の1項
記載の冷媒圧縮機の組立方法。 - 【請求項26】 圧縮機の駆動手段であるモータの巻線
に、プロセス油として、冷媒であるハイドロフルオロカ
ーボンと相互溶解性のない油を塗布するステップと、を
備えたことを特徴とする請求項25記載の冷媒圧縮機の
組立方法。 - 【請求項27】 前記潤滑油は比重が前記冷媒より軽い
ことを特徴とする請求項1記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項28】 前記潤滑油は前記冷媒より比重が軽い
ことを特徴とする請求項18記載の冷凍空調装置。 - 【請求項29】 前記潤滑油を貯留するステップは、比
重が前記冷媒より軽い潤滑油を貯留することを特徴とす
る請求項25記載の冷媒圧縮機の組立方法。
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