JPH09151875A - 冷媒圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、塩素を含まない弗化炭化水素系
冷媒（例えばＲ１３４ａ、Ｒ１２５、Ｒ３２単体又はそ
の混合冷媒）と、それとの相溶性のあるポリオールエス
テル系油又はポリオールエーテル系油等の極性の高い油
とを冷凍機油として使用したときに、長期保存しても上
記油の加水分解を増加させない冷媒圧縮機の封止栓装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒と、
ポリオールエステル系油またはポリオールエーテル系油
等の極性の高い油を基油とした冷凍機油とを密閉容器１
内に封入すると共に、この密閉容器１に接続されたパイ
プ１９，２０に封止栓２１を装着した冷媒圧縮機におい
て、前記封止栓２１は、その軸心部に形成された溝２３
と、この溝２３内に圧入されたピン２５とで構成され、
このピン２５は、低温時にストレート形状となり、か
つ、高温時に径方向外方へ突出するリブ２４を形成する
形状記憶合金製の筒状体にて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は冷媒に１，１，
１，２−テトラフルオロエタン（以下Ｒ１３４ａとい
う）等の塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒或いはその
混合冷媒を用いる冷媒圧縮機で、ポリオールエステル系
油またはポリオールエーテル油を基油とした冷凍機油を
使用した冷媒圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫、自動販売機及びショーケース用
の圧縮機は従来冷媒としてジクロロジフルオロメタン
（以下Ｒ１２という）を多く使用していた。このＲ１２
はオゾン層の破壊の問題からフロン規制の対象となって
いる。そして、このＲ１２の代替冷媒としてＲ１３４ａ
を代表とする塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒（ＨＦ
Ｃ，ＦＣ）が冷凍機用として検討されている（例えば、
特開平１−２７１４９１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷媒Ｒ
１３４ａは現在使われている鉱物油やアルキルベンゼン
油等の冷凍機油との相溶性が悪く、圧縮機への油の戻り
の悪化や寝込み起動時の分離冷媒の吸い上げなどから圧
縮機の潤滑不良に至る問題があった。

【０００４】このため、本発明者らは冷媒Ｒ１３４ａと
相溶性のある冷凍機油としてポリオールエステル系油を
検討した。しかし、このポリオールエステル系油は冷媒
圧縮機に使用する場合に、熱により分解して生成する脂
肪酸で摺動部材に腐食を起こさせ、摩耗を生じさせるこ
とが知られている。

【０００５】そして、本発明者らは冷媒としてＲ１３４
ａと冷凍機油としてポリオールエステル系油とを組合わ
せて冷媒圧縮機に使用すべく研究を重ねた結果、上記問
題の他に、ポリオールエステル系油は、水分の影響によ
り加水分解を起こして全酸化が上昇し、金属石鹸が生成
されてスラッジとなり、冷凍サイクルに悪影響を与えた
り、酸素や塩素の影響により、分解、酸化劣化、重合反
応が起こり、金属石鹸や高分子スラッジが生成されて冷
凍サイクルに悪影響を与えることをつきとめた。

【０００６】一方、冷媒圧縮機の密閉容器には、冷媒の
吸入管や吐出管やチャージ管等のパイプが接続されてお
り、これらパイプの開口には、ゴム材料からなる封止栓
が圧入されている。

【０００７】しかし、上記ゴム材料からなる封止栓は、
その材料特性から水分透過性が大きく、冷媒圧縮機を長
期に渡って保管しておくと１ケ月に７０ｐｐｍ程度の水
分が増加し、上述した問題を助長してしまうという問題
があった。この問題は封入オイルをポリオールエーテル
系油とした場合でも同様である。

【０００８】尚、この問題に対処する方法として、図６
に示すように、パイプ１００に圧入されるゴム製の封止
栓１０１の中央に溝１０２を形成し、この溝１０２にピ
ン１０３を圧入してシール性を高める方法もあるが、こ
の場合でも経時的な変化により溝１０２とピン１０３の
間の隙間から外気が封止栓１０１の微小な孔を通って圧
縮機の内部に浸入してしまい、依然として部品の酸化や
油の加水分解による劣化が生じてしまい十分な効果が得
られない。

【０００９】この発明は上記の問題を解決するもので、
塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒（例えばＲ１３４
ａ、Ｒ１２５、Ｒ３２単体又はその混合冷媒）と、それ
との相溶性のあるポリオールエステル系油又はポリオー
ルエーテル系油等の極性の高い油とを冷凍機油として使
用したときの上記の問題を解決し、長期保存しても上記
油の加水分解を増加させない冷媒圧縮機の封止栓装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、塩素を含まな
い弗化炭化水素系冷媒と、ポリオールエステル系油また
はポリオールエーテル系油等の極性の高い油を基油とし
た冷凍機油とを密閉容器内に封入すると共に、この密閉
容器に接続されたパイプに封止栓を装着した冷媒圧縮機
において、前記封止栓は、その軸心部に形成された溝
と、この溝内に圧入されたピンとで構成され、このピン
は、低温時にストレート形状となり、かつ、高温時に径
方向外方へ突出するリブを形成する形状記憶合金製の筒
状体にて形成されている構成としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下この発明を図に示す実施例に
基いて説明する。図１は回転型圧縮機の縦断面図、図２
は封止栓装置の断面図、図３及び図４はピンの正面図で
ある。

【００１２】１は密閉容器で、この容器内には上側に電
動要素２が、下側にこの電動要素によって駆動される回
転圧縮要素３が夫々収納されている。電動要素２は有機
系材料で絶縁された巻線４を有する固定子５とこの固定
子の内側に設けられた回転子６とで構成されている。回
転圧縮要素３はシリンダ７と、回転軸８の偏心部９によ
ってシリンダ７の内壁に沿って回転させるローラ１０
と、このローラの周面に圧接されてシリンダ７内を吸込
側と吐出側とに区画するようにバネ１１で押圧されるベ
ーン１２と、シリンダ７の開口を封じるとともに、回転
軸８を軸支する上部軸受１３及び下部軸受１４とで構成
されている。

【００１３】そして、上部軸受１３にはシリンダ７の吐
出側と連通する吐出孔１５が設けられている。また、上
部軸受１３には吐出孔１５を開閉する吐出弁１６と、こ
の吐出弁を覆うように吐出マフラ１７とが取付けられて
いる。ローラ１０とベーン１２とは鉄系材料で形成され
ている。

【００１４】密閉容器１内の底部には、トリメチロール
プロパンやペンタエリスリトール等の３価以上のポリオ
ールと、直鎖又は側鎖のアルキル系脂肪酸とを無触媒で
重合した原料からなり、流動点が−５０℃、二液分離温
度が−３０℃、全酸価が０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下
で、粘度が４０℃で３２ｃｓｔ、粘度指数が９５のポリ
オールエステル油のオイル１８が貯溜されている。

【００１５】前記回転圧縮機及びこの圧縮機が接続され
る冷凍サイクルには、塩素を含まない弗化炭化水素系冷
媒、例えばＲ１３４ａ単体、或いはＲ１３４ａとＲ３２
とＲ１２５との２種、又３種を混合した非共沸混合冷媒
が封入されている。Ｒ１３４ａは、純度が９９．９７ｗ
ｔ％で、塩素系冷媒の混入が５６ｐｐｍに調整される。

【００１６】そして、オイル１８は回転圧縮要素３の摺
動部材であるローラ１０とベーン１２との摺動面を潤滑
している。

【００１７】１９は密閉容器１に取付けてシリンダ７の
吸入側に冷媒を案内する吸入管、２０は密閉容器１の上
壁に取付けられて回転圧縮要素３で圧縮されて電動要素
２を介して密閉容器１外に冷媒を吐出する吐出管であ
る。

【００１８】２１は前記吸入管１９及び吐出管２０の開
口に圧入により装着された封止栓である。この封止栓２
１はクロロプレンゴム材料にて形成されており、鍔部２
２と、その軸心部に形成された溝２３と、この溝内に圧
入されたピン２５とで構成されている。

【００１９】このピン２５は、圧縮機の運転時等のよう
に周囲温度の高温時に図３の如くストレート形状とな
り、かつ、完成品の保管時等のように周囲温度の常温時
に図４の如く径方向外方へ突出するリブ２４と、位置決
となるフランジ部２６を一体的に有する形状記憶合金製
の筒状体にて形成されている。

【００２０】ここで、ピン２５の装着は製造工程時にピ
ン２５を加熱して図３のようにピン２５をストレートに
した状態で溝２３に挿入することにより行う。

【００２１】この封止栓２１は、そのゴム自身の弾性に
て吸入管１９に圧入されると共に、溝２３内で径方向に
膨出するリブ２４によって吸入管１９に密着することに
より吸入管１９の開口を気密に封じている。

【００２２】ここで、回転型圧縮機の動作を説明してお
くと、吸入管１９からシリンダ７内の吸込側に流入した
冷媒Ｒ１３４ａはローラ１０とベーン１２との協働で圧
縮され、吐出孔１５を通って吐出弁１６を開放して吐出
マフラ１７内に吐出される。この吐出マフラ内の冷媒は
電動要素２を介して吐出管２０から密閉容器１外に吐出
される。そして、オイル１８は回転圧縮要素３のローラ
１０やベーン１２等の摺動部材の摺動面に供給されて潤
滑を行っている。また、シリンダ７内で圧縮された冷媒
が低圧側にリークしないようにしている。

【００２３】そして、吸入管１９或いは吐出管２０に圧
入された封止栓２１は、圧縮機の保管時等の周囲温度が
常温の場合には、溝２３内でピン２５のリブ２４が径方
向へ膨出しているため、ゴムの弾性力を助長してリブ２
４が封止栓２１を吸入管１９の内壁へ押し付け、封止栓
２１と吸入管１９のシール性を著しく向上させ、圧縮機
を長期間保存する場合でも空気が封止栓２１の微小な孔
を通って圧縮機の内部に浸入するようなことは殆どなく
なり、部品の酸化や油の加水分解による劣化を抑制でき
る。

【００２４】尚、本実施例では塩素を含まない弗化炭化
水素系冷媒としてＲ１３４ａ、オイルとしてポリオール
エステル系油を例に説明したが、これに限定されるもの
ではなく、他のＨＦＣの冷媒やそれらの混合冷媒、又は
他のエーテル油等のような極性の高い油に対しても同様
の作用効果を奏する。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、封止栓
は、圧縮機の保管時等のように周囲温度が常温の場合に
は、溝内でピンのリブが径方向へ膨出し、ゴムの弾性力
を助長してリブが封止栓を吸入管の内壁へ押し付け、封
止栓と吸入管のシール性を著しく向上できる。従って、
圧縮機を長期間保存する場合でも空気が封止栓の微小な
孔を通って圧縮機の内部に浸入するようなことは殆どな
くなり、部品の酸化や油の加水分解による劣化を抑制で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す回転型圧縮機の縦断
面図である。

【図２】封止装置の要部断面図である。

【図３】高温時のピンの正面図である。

【図４】常温時のピンの正面図である。

【図５】従来例を示す封止装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ３ 回転圧縮要素 １０ ローラ １２ ベーン １８ オイル ２１ 封止栓 ２３ 溝 ２４ リブ ２５ ピン ２６ フランジ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２２Ｋ 1:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩素を含まない弗化炭化水素系冷媒と、
   ポリオールエステル系油またはポリオールエーテル系油
   等の極性の高い油を基油とした冷凍機油とを密閉容器内
   に封入すると共に、この密閉容器に接続されたパイプに
   封止栓を装着した冷媒圧縮機において、前記封止栓は、
   その軸心部に形成された溝と、この溝内に圧入されたピ
   ンとで構成され、このピンは、低温時にストレート形状
   となり、かつ、高温時に径方向外方へ突出するリブを形
   成する形状記憶合金製の筒状体にて形成されていること
   を特徴とする冷媒圧縮機。