JP6522345B2 - 冷凍装置及び密閉型電動圧縮機 - Google Patents
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Description
実施例の空調装置、冷凍機に用いる冷凍機油の末端変性ポリアルキレングリコールは、粘度指数が高いために、使用する粘度グレードが圧縮機の種類により異なるが、スクロール式圧縮機では、40℃における粘度が32〜68mm2/sの範囲が好ましい。また、ロータリー式圧縮機では、40℃における粘度が15〜56mm2/sの範囲が好ましい。
〔実施例1,2〕
実施例1,2の冷凍機油はそれぞれ以下のとおりである。
(A)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がエタノイル基のポリプロピレングリコール油)
(B)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がエタノイル基とメチルオキシ基のポリプロピレングリコール油)
(比較例1〜7)
(C)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がヒドロキシル基のポリプロピレングリコール油)
(D)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がメチルオキシ基のポリプロピレングリコール油)
(E)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がメチルオキシ基とヒドロキシル基のポリプロピレングリコール油)
(F)ポリアルキレングリコール油(PAG)
(両末端がメチルオキシ基のポリエチレングリコールとポリプロピレングリコール共重合油)
(G)ポリビニルエーテル油(PVE)
(アルコキシビニルの重合体であり、アルコキシ基がエチルオキシ基のエーテル油)
(H)ヒンダードタイプポリオールエステル油(H−POE)
(ペンタエリスリトール/ジペンタエリスリトール系の2−メチルブタン酸/2−エチルヘキサン酸の混合脂肪酸エステル油)
(I)ヒンダードタイプポリオールエステル油(H−POE)
(ジペンタエリスリトール系のペンタン酸/2−メチルブタン酸の混合脂肪酸エステル油)
(低温側臨界溶解温度)
冷凍空調用圧縮機では冷媒と冷凍機油とが封入される。冷媒と冷凍機油との相溶性は、前述したように冷凍サイクルから圧縮機への油戻り(圧縮機内部の油量を確保)あるいは潤滑性等圧縮機の信頼性やさらには熱交換効率を保証する面で重要な特性の一つである。
落体式高圧粘度計を用いて20℃〜160℃、1〜130MPaにおける高圧粘度を測定し、以下の文献に従い60℃における粘度圧力係数を算出した。
(転がり軸受疲労寿命)
転がり軸受の疲労寿命は、IP305/79(The Institute of Petroleum)におけるユニスチール試験により評価した。回転速度1500/min,荷重4800N,軸受No.51110,油量150ml,油温120℃において11件試験を実施し、ワイブル分布により転がり軸受の疲労寿命を平均寿命時間として算出した。
本実施例は、前記したスクロール式密閉型圧縮機を搭載したパッケージエアコン14.0kW機種を用いて、高速高負荷条件における3000時間耐久試験を実施したものである。圧縮機の回転速度は、6000min-1で運転を行った。モータの鉄心とコイルとの絶縁には、250μmの耐熱PETフィルム(B種130℃)を用い、コイルの主絶縁には、ポリエステルイミド−アミドイミドのダブルコートを施した二重被覆銅線を用いた。冷媒には、ジフルオロメタンを用い、サイクルに4000g封止した。冷凍機油には、実施例1で用いた40℃における動粘度が46mm2/sのポリアルキレングリコール油を予め圧縮機内に1000ml封入した。この冷凍機油には、添加剤としてエポキシ系酸捕捉剤を0.5重量%、酸捕捉剤としてDBPC(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)を0.25重量%、極圧添加剤としてトリクレジルホスフェートを1.0重量%配合した。この実施形態におけるパッケージエアコンを3000時間運転後において、搭載したスクロール式密閉型圧縮機を解体し、摩耗の状態や転がり軸受のフレーキング発生状態について調べた。
(比較例8)
また、比較として実施例3と同条件において、冷凍機油のみ比較例6で用いたポリオールエステル油を用いて試験を実施した。この冷凍機油の添加剤には、エポキシ系酸捕捉剤を0.5重量%、酸捕捉剤としてDBPC(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール)を0.25重量%、極圧添加剤としてトリクレジルホスフェートを1.0重量%配合した。
〔実施例4〕
本実施例は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材、並びにフレームに高強度で耐摩耗性に優れた10〜12%のシリコンを含有しアルミニウムが主成分のアルミニウム−シリコン共晶系合金を用いたスクロール式密閉型圧縮機において、500時間における実施例3と同様な試験を実施したものである。このアルミニウムシリコン合金部材には、表面処理を施していない。
(比較例9)
また、実施例4のスクロール式密閉型圧縮機を用いて、比較例8と同じ冷凍機油を封入して実施例4と同様の試験を行った。
2:室内機
3:圧縮機
4:四方弁
5:室外熱交換器
6:膨張手段
7:室内熱交換器
8:アキュムレータ
9:室外機
10:クーラーユニット
11:圧縮機
12:凝縮器
13:過冷却器
14:膨張手段
15:蒸発器
16:アキュムレータ
17:膨張手段
18:渦巻状ラップ
19:固定スクロール部材
20:ラップ
21:旋回スクロール部材
22:フレーム
23:クランクシャフト
24:電動モータ
25:圧力容器
26:圧縮室
27:吐出口
28:吐出パイプ
29:油溜め部29
30:油孔
31:主軸受
32:副軸受
Claims (4)
- ジフルオロメタン冷媒を吸入圧縮し、摺動部を有し、冷凍機油が封入された密閉型電動圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱する熱交換器と、前記熱交換器から流出する冷媒を減圧する減圧器と、前記減圧器にて減圧された冷媒を吸熱させる熱交換器を介し循環する冷凍サイクルを備えた冷凍装置において、前記冷凍機油の粘度圧力係数が13.2GPa-1以上13.5GPa-1以下である下記化学式(1)で表わされる末端変性ポリアルキレングリコール(式中、R1およびR3は、炭素数1から4のアルキル基、または、炭素数2〜5のアシル基であり、どちらか一方にアシル基を含み、R2は、炭素数2から4のアルキレン基を示す)であり、前記冷媒と前記冷凍機油との低温側臨界溶解温度が−30℃以下であることを特徴とする冷凍装置。
〔化1〕 R1−(O−R2)n−OR3 ・・・・・・・・・・・(1) - 請求項1において、前記圧縮機が、渦巻状ラップを有する固定スクロール部材と、前記固定スクロール部材と同一形状のラップを有する旋回スクロール部材を有するスクロール式圧縮機であり、前記固定スクロール部材又は前記旋回スクロール部材の少なくとも一方がアルミニウム合金からなることを特徴とする冷凍装置。
- 摺動部を有する冷媒圧縮部を備え、冷媒であるジフルオロメタンと、冷凍機油とを封入した密閉型電動圧縮機において、前記冷凍機油の粘度圧力係数が13.2GPa-1以上13.5GPa-1以下である下記化学式(1)で表わされる末端変性ポリアルキレングリコール(式中、R1およびR3は、炭素数1から4のアルキル基、または、炭素数2〜5のアシル基であり、どちらか一方にアシル基を含み、R2は、炭素数2から4のアルキレン基を示す)であり、前記冷媒と前記冷凍機油との低温側臨界溶解温度が−30℃以下であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
〔化1〕 R1−(O−R2)n−OR3 ・・・・・・・・・・・(1) - 請求項3において、渦巻状ラップを有する固定スクロール部材と、前記固定スクロール部材と同一形状のラップを有する旋回スクロール部材を有するスクロール式圧縮機であり、前記固定スクロール部材又は前記旋回スクロール部材の少なくとも一方がアルミニウム合金からなることを特徴とする冷凍空調用密閉型電動圧縮機。
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