JPH087650A - 冷凍機における圧縮機用絶縁シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３
４ａ等の複合冷媒とポリアルキレングリコ−ル、ポリオ
−ルエステルあるいはカ−ボネ−ト系等の潤滑油との混
合系冷凍の圧縮機の絶縁に使用しても、安定性に優れ、
しかも、絶縁処理時の作業性も充分に保証できる冷凍機
における圧縮機用絶縁シ−トを提供する。 【構成】耐熱性合成樹脂フィルム１の両面に、該フィル
ムよりも耐熱性及び耐加水分解性に優れた疎水性の合成
樹脂繊維のみからなる合成繊維紙２を積層した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機における圧縮機
でのモ−タの絶縁に使用する絶縁シ−トに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】空調用や工業用冷凍機においては、冷媒
を蒸発器において被冷却体からの吸熱により蒸発させ、
これを圧縮機で圧縮して昇温・昇圧させ、更に、これを
凝縮器で放熱により液化させ、これを膨張弁で膨張させ
たうえで再び蒸発器に送る、冷媒循環系により冷凍サイ
クルを繰返している。この場合、循環系での機械部品の
摩耗防止のために、冷凍機油を冷媒に加えている。

【０００３】この冷凍系の圧縮機においては、冷媒が加
圧されて凝縮され、高温度で吐出されるから、その圧縮
機内に組み込むモ−タの絶縁材には、かかる高圧・高温
に耐え得るものを使用しなければならない。

【０００４】従来、上記冷媒には、ＣＦＣ（クロロフル
オロカ−ボン）−１２やＨＣＦＣ（ハイドロクロロフル
オロカ−ボン）−３２等が使用されてきたが、近来、こ
れらのフロン化合物のオゾン層破壊による地球環境破壊
が地球規模のもとで問題視されるに至り、その代替冷媒
の開発が進められている。

【０００５】この代替冷媒に要求される条件としては、
オゾン破壊係数及び地球温暖化係数が０乃至僅小である
ことの外、冷凍能力が高く、凝縮圧力及び吐出温度が低
いこと等が要求される。

【０００６】しかしながら、これらの条件を単体冷媒で
充足させることは容易ではなく、ＨＦＣ−３２（ＣＨ₂
Ｆ₂）、ＨＦＣ−１２５（ＣＨＦ₂ＣＦ₃）、ＨＦＣ−１
３４ａ（ＣＨ₂ＦＣＦ₃）等の複合冷媒の使用が提案され
ている。この複合冷媒に対する圧縮機による凝縮圧力、
吐出温度は、従来の冷媒（ＣＦＣ−１２、ＨＣＦＣ−２
２等）よりも高く、その圧縮機のモ−タの絶縁材には、
圧力２５〜３５ｋｇ／ｃｍ²のもとで、少なくとも１３
０℃以上の耐熱性能が要求されている。

【０００７】そこで、そのモ−タの絶縁フィルム材に
は、低含有オリゴマ−のポリエチレンテレフタレ−トフ
ィルム、ポリエチレンナフタレ−トフィルム、ポリフエ
ニレンサルファイドフィルムまたはポリイミドフィルム
等の使用が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した通り、冷凍循
環系においては、機械部品の摩耗防止のために、潤滑油
を冷媒に加える必要があり、この潤滑油は、冷媒に溶解
されて加熱、冷却が繰り返されるから、かかる加熱、冷
却のもとでも、冷媒に対する相溶性並びに絶縁性を保証
し得るものを使用する必要がある。而して、上記ＨＦＣ
−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３４ａ等の複合冷
媒に対する潤滑油には、ポリアルキレングリコ−ル、ポ
リオ−ルエステルあるいはカ−ボネ−ト系等が適切であ
る。

【０００９】しかしながら、これらの油においては、従
来の鉱油系のものに較べて吸湿性が著しく高く（鉱油系
の飽和水分量が５０ｐｐｍ以下であるのに対し、例え
ば、ポリオ−ルエステル系の飽和水分量は２０００ｐｐ
ｍ以上である）、上記の低含有オリゴマ−のポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルム、ポリエチレンナフタレ−ト
フィルム、ポリフエニレンサルファイドフィルムまたは
ポリイミドフィルム等においては、かかる潤滑油と上記
複合冷媒との混合液接触下での機械的強度の低下が顕著
である。

【００１０】例えば、上記低含有オリゴマ−ポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルムを、上記複合冷媒とポリオ−
ルエステル油との混合液に、吸水量１０００ｐｐｍのも
とで５００時間浸漬したときの当該ポリエチレンテレフ
タレ−トフィルムの伸び残率は０％、引張り強度残率は
ほぼ５０％である。

【００１１】かかる機械的強度の低下が、当然に電気的
強度の低下を伴うことは明らかであり、かかる問題を解
決しなければ、上記低含有オリゴマ−ポリエチレンテレ
フタレ−トフィルム、ポリエチレンナフタレ−トフィル
ム、ポリフエニレンサルファイドフィルムまたはポリイ
ミドフィルム等を上記複合冷媒・潤滑油混合系の冷凍機
の圧縮機の絶縁材に使用することは不可である。

【００１２】そこで、本発明者等においては、上記複合
冷媒・潤滑油混合液に対する上記低含有オリゴマ−ポリ
エチレンテレフタレ−トフィルム等の高吸水量下での劣
化原因を鋭意究明したところ、主な原因は加水分解にあ
り、上記の課題の解決には、絶縁材の耐加水分解性の向
上が有効であることを知った。

【００１３】しかしながら、樹脂の分子構造上、樹脂の
耐加水分解性（化学的安定性）の増大に伴い樹脂の硬さ
も増し、かかる硬い樹脂フィルムでは、モ−タの絶縁処
理作業が至難となる。耐加水分解性に優れた樹脂を紙の
形態で使用すれば、絶縁処理時の作業性は保証できる
が、繊維のバインダ−等の加水分解劣化が問題となる。

【００１４】本発明の目的は、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−
１２５、ＨＦＣ−１３４ａ等の複合冷媒とポリアルキレ
ングリコ−ル、ポリオ−ルエステルあるいはカ−ボネ−
ト系等の潤滑油との混合系冷凍の圧縮機の絶縁に使用し
ても、安定性に優れ、しかも、絶縁処理時の作業性も充
分に保証できる冷凍機における圧縮機用絶縁シ−トを提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る冷凍機にお
ける圧縮機用絶縁シ−トは、耐熱性合成樹脂フィルムの
両面に、該フィルムよりも耐熱性及び耐加水分解性に優
れた疎水性の合成樹脂繊維のみからなる合成繊維紙を積
層したことを特徴とする構成であり、耐熱性合成樹脂フ
ィルムには、ポリエチレンテレフタレ−トフィルム、ポ
リエチレンナフタレ−トフィルム、ポリフエニレンサル
ファイドフィルムまたはポリイミドフィルムの何れかが
好適に使用され、合成樹脂繊維にはポリアリレ−ト繊維
が好適に使用される。

【００１６】以下、本発明を図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明に係る絶縁シ−トを示す説明図であ
る。図１において、１は低オリゴマ−含有量のポリエチ
レンテレフタレ−トフィルム、ポリエチレンナフタレ−
トフィルム、ポリフエニレンサルファイドフィルムまた
はポリイミドフィルム等の耐熱性合成樹脂フィルムであ
り、市販品としては、東レ（株）社製ルミラ−Ｘ１０フ
ィルム（低オリゴマ−含有量のポリエチレンテレフタレ
−トフィルム）、帝人（株）社製テオネックスフィルム
（ポリエチレンナフタレ−トフィルム）、東レ・デュポ
ン（株）社製カプトンフィルム（ポリイミドフィルム）
等がある。

【００１７】２は、上記フィルム１よりも耐加水分解性
に優れた疎水性の合成樹脂繊維のみからなる合成繊維紙
（バインダ−、その他の第３成分を使用していない）で
あり、上記フィルムの両面に加熱・加圧による（通常、
２５０℃〜３００℃、圧力４０〜６０ｋｇ／ｃｍ²）融
着により積層してある。

【００１８】この合成繊維紙には、ポリアリレ−ト(ヒ
ドロキシナフトエ酸とヒドロキシ安息香酸の共重合体で
ある全芳香族ポリエステル）の溶融液晶ポリマ−を高配
向のもとで紡糸して得た短繊維をバインダ−や第三成分
を使用しないで、その繊維の分散保水性を利用して抄造
したものを使用でき、市販品としては、（株）クラレ社
製ベクルスＣＣ−５０タイプがある。

【００１９】上記融着による積層に代え、接着剤による
積層も可能であり、この接着剤としては、ＨＦＣ−３
２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３４ａ等の複合冷媒と
ポリアルキレングリコ−ル、ポリオ−ルエステルあるい
はカ−ボネ−ト系等の潤滑油との混合液との接触下、温
度約１３０℃のもとでも長期間安定なもの、例えば、エ
ポキシ、フェノ−ル樹脂系等が使用され、接着剤の塗布
量は、通常７〜１０ｇ／ｍ²程度とされる。

【００２０】本発明において、耐加水分解性に優れた疎
水性の合成樹脂繊維のみからなる合成繊維紙は、繊維の
疎水性のために水分が耐熱性合成樹脂フィルムに接触す
るのを防止する役目を果たし、坪量は３０〜７０ｇ／ｍ
²とすることが適切である（３０ｇ／ｍ²以下では、その
役目を満足に果たさせ難く、７０ｇ／ｍ²以上では、抄
造が困難となる）。

【００２１】本発明において、耐熱性の合成樹脂フィル
ムの厚みは、０．０５〜０．１５ｍｍとされ（０．０５
ｍｍ以下では、積層シ−ト全体の厚みが薄くなりすぎ、
スロット絶縁処理時の挿入枚数等を多くしなければなら
ず、作業性が悪い。０．１５ｍｍ以上では、積層シ−ト
の可撓性が不足し、絶縁処理時の作業性を保証し難
い）、合成繊維紙の厚みは、０．０３ｍｍ〜０．０８ｍ
ｍとされる（０．０３ｍｍ以下では、積層シ−ト全体の
厚みが薄くなりすぎ、絶縁処理時の挿入枚数等を多くし
なければならず、作業性が悪い。０．０８ｍｍ以上で
は、均質な抄造が困難となる）。

【００２２】本発明に係る絶縁シ−トは、冷凍機におい
て、冷凍機冷媒としてのＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２
５、ＨＦＣ−１３４ａ等を、ポリアルキレングリコ−
ル、ポリオ−ルエステルまたはカ−ボネ−ト系等の冷凍
機油を混合して循環使用する場合での密閉型圧縮機のモ
−タの鉄心絶縁、相間絶縁、特に、ライナ−絶縁材とし
て使用され、この場合の冷媒の凝縮圧力は、２５〜３５
ｋｇ／ｃｍ²、吐出温度は約１３０℃とされる。

【００２３】

【作用】合成繊維紙においては、耐加水分解性に優れた
繊維が、バインダ−等の第三成分を使用することなく抄
造されているので、優れた耐加水分解性を有する。冷凍
機冷媒としてのＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ
−１３４ａ等と冷凍機油としてのポリアルキレングリコ
−ル、ポリオ−ルエステルまたはカ−ボネ−ト系等との
混合液においは、冷凍機油の吸水性が高いために、吸水
量が１０００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍにも達するが、合
成繊維紙の疎水性のために、その混合液中水分の耐熱性
合成樹脂フィルムへの接触が排除される。従って、耐熱
性の合成樹脂フィルムがその両面の合成繊維紙により加
水分解から保護され、中間の合成樹脂フィルムの耐加水
分解性が低くても、積層シ−ト全体としての耐加水分解
性を充分に高くできる。

【００２４】合成繊維紙においては、バインダ−を使用
していないので、合成繊維紙自体の引張り強度は低い
が、芯材である耐熱性合成樹脂フィルムとの積層のため
に、積層シ−ト全体に対しては、充分な引張り強度を保
証できる。更に、硬い耐熱性合成樹脂フィルムの厚みと
柔軟な合成繊維紙の厚みを互いに調整することにより、
積層シ−トに適度の厚みで適度の剛性を付与できる。従
って、これらの点から、絶縁処理時での良好な作業性を
保証できる。

【００２５】

【実施例】

〔実施例１〕耐熱性合成樹脂フィルムには、耐熱性がＢ
種の低オリゴマ−ポリエチレンテレフタレ−トフィルム
である東レ（株）社製ルミラ−Ｘ１０タイプ、厚み０．
１２５ｍｍを使用し、耐加水分解性の疎水性合成繊維紙
には、ポリアリレ−ト繊維紙である（株）クラレ社製”
ベクルス”ＣＣ−５０タイプ、厚み０．０５ｍｍを使用
した。積層は融着により行い、その融着条件は、圧力ほ
ぼ５０ｋｇ／ｃｍ²、温度ほぼ２８０℃、加圧時間ほぼ
１分とした。

【００２６】〔実施例２〜４〕合成繊維紙として、実施
例２ではポリエチレンナフタレ−トフィルム〔帝人
（株）社製テオネックスフィルム〕を、実施例３ではポ
リフエニレンサルファイドフィルムを、実施例４ではポ
リイミドフィルムをそれぞれ使用した以外、実施例１に
同じとした。

【００２７】これらの実施例品について、次ぎの劣化試
験を行った。すなわち、ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１２５
／ＨＦＣ−１３４ａの比を２３／２５／５２とした複合
冷媒１００部に、これらと相溶性のあるポリアルキレン
グリコ−ルを９５．５部の体積割合で混合し、この混合
液に、吸水量１０００ｐｐｍのもとで５００時間浸漬
し、その５００時間経過時での各実施例品の伸び残率
（％）及び引張り強度残率（％）を測定したところ、次
ぎの通りであった。 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 伸び残率（％） 80〜85 85〜90 85〜90 90〜95 引張り強度残率（％） 85〜90 90〜95 90〜95 90〜95

【００２８】〔実施例５〜８〕耐熱性合成樹脂フィルム
及び耐加水分解性の疎水性合成繊維紙には、実施例１〜
４と同じものを使用した〔耐熱性合成樹脂フィルムに
は、実施例５では実施例１のものを、実施例６では実施
例２のものを、実施例７では実施例３のものを、実施例
８では実施例４のものをそれぞれ使用した〕。各耐熱性
合成樹脂フィルムの両面に、米国スケネクタデイ社製の
ISOOPYワニスを均一に塗布し、１００℃，１０〜１５分
で乾燥して接着剤層（接着剤量は片面当たり、７〜９ｇ
／ｍ²）を形成し、次いで、各耐熱性合成樹脂フィルム
の両面に上記した合成繊維紙を配し、金属ロ−ルに温度
１３０℃、圧力（線圧）１００ｋｇ／ｃｍで通し、最終
的に、１５０℃，５時間の条件でキュアリングした。

【００２９】これらの実施例品についても、上記と同様
にして劣化試験を行い、伸び残率（％）及び引張り強度
残率（％）を測定したところ、次ぎの通りであった。 実施例５ 実施例６ 実施例７ 実施例８ 伸び残率（％） 80〜85 80〜85 85〜90 75〜80 引張り強度残率（％） 90〜95 90〜95 90〜95 80〜85

【００３０】上記実施例に対し、上記した各耐熱性合成
樹脂フィルムのみについて、上記と同様に劣化試験を行
い、伸び残率（％）及び引張り強度残率（％）を測定し
たところ、何れの耐熱性合成樹脂フィルムにおいても、
伸び残率（％）はほぼ０、引張り強度残率（％）は５０
％以下であった。

【００３１】これらの試験結果から明らかな通り、本発
明に係る冷凍圧縮機用絶縁シ−トによれば、冷媒中の含
水率が高くても、芯材であるポリエチレンテレフタレ−
トフィルム等の耐熱性フィルムの加水分解をよく防止し
て、その優れた絶縁性を充分に発揮させ得る。

【００３２】また、本発明の絶縁シ−トにおいては、芯
材に適度の剛性を有するポリエチレンテレフタレ−トフ
ィルム等を使用しており、機械的強度にも優れており、
鉄心スロットのライナ−材として好適であり、上記各実
施例の絶縁シ−トを実際に、モ−タの鉄心スロットに挿
入し、そのスロットに巻線を装着したところ、良好な作
業性で作業できた。

【００３３】

【発明の効果】本発明の絶縁シ−トは、冷凍機における
圧縮機のモ−タの絶縁に使用されるものであり、冷凍機
冷媒として、オゾン破壊係数及び地球温暖化係数が０乃
至僅小である、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ
−１３４ａ等を、これらの冷媒と相溶性のあるポリアル
キレングリコ−ル、ポリオ−ルエステル或いはカ−ボネ
−ト系等の冷凍機油を加えて使用する場合でも、その冷
凍機油の高吸水性のために従来の絶縁材では避けられな
い加水分解劣化を充分に回避できる。従って、本発明は
冷凍機において、冷媒をオゾン破壊及び地球温暖化防止
に不可欠なＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１
３４ａ及びこれらの非共沸性混合冷媒系等へ切り替える
のに極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る絶縁シ−トを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 耐熱性合成樹脂フィルム ２ 合成繊維紙

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【手続補正書】

【提出日】平成６年７月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】従来、上記冷媒には、ＣＦＣ（クロロフル
オロカーボン）−１２やＨＣＦＣ（ハイドロクロロフル
オロカーボン）−２２等が使用されてきたが、近来、こ
れらのフロン化合物のオゾン層破壊による地球環境破壊
が地球規模のもとで問題視されるに至り、その代替冷媒
の開発が進められている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱性合成樹脂フィルムの両面に、該フィ
   ルムよりも耐熱性及び耐加水分解性に優れた疎水性の合
   成樹脂繊維のみからなる合成繊維紙を積層したことを特
   徴とする冷凍機における圧縮機用絶縁シ−ト。
2. 【請求項２】耐熱性合成樹脂フィルムが、ポリエチレン
   テレフタレ−トフィルム、ポリエチレンナフタレ−トフ
   ィルム、ポリフエニレンサルファイドフィルムまたはポ
   リイミドフィルムの何れかであり、合成樹脂繊維がポリ
   アリレ−ト繊維である請求項１記載の冷凍機における圧
   縮機用絶縁シ−ト。