專利名稱：制冷劑壓縮機(jī)以及制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷劑壓縮機(jī)以及利用了該制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，出于保護(hù)地球環(huán)境的目的，用于制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑開始從HFC(氫氟 烴)向自然系制冷劑移行。特別是作為自然系制冷劑的烴，從所謂地球變暖效應(yīng)系數(shù)低的 觀點(diǎn)出發(fā)，異丁烷已經(jīng)作為冰箱的制冷劑而得到實(shí)際應(yīng)用。另外，以歐洲為中心，烴作為制 冷陳列窗、房屋空調(diào)的制冷劑正受到關(guān)注。此外，制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷劑壓縮機(jī)所使用的制冷機(jī)油，具有滑動(dòng)部的潤(rùn)滑、密封 部的密封、發(fā)熱部的冷卻以及電絕緣等作用。而且，最近由于要求制冷劑壓縮機(jī)的節(jié)能化、 小型化、低噪音化以及高效化，所以制冷機(jī)油的使用條件變得苛刻。因此，為了在如此苛刻 的使用條件下確保制冷劑壓縮機(jī)的可靠性，要求制冷機(jī)油具有優(yōu)越的潤(rùn)滑性。以往，對(duì)于使用自然系制冷劑的丙烷的制冷劑壓縮機(jī)，提出過(guò)使用聚亞烷基乙醇 作為制冷機(jī)油(例如參照專利文獻(xiàn)1)；也提出過(guò)使用礦物油和多元醇酯的混合油以作為制 冷機(jī)油(例如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 特開2000-129275號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2002-194369號(hào)公報(bào)但是，對(duì)于將聚亞烷基二醇用作制冷機(jī)油的制冷劑壓縮機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)1) 而言，有可能因?yàn)榫哂休^高吸濕性的聚亞烷基二醇所吸取的水分而導(dǎo)致在制冷劑壓縮機(jī)內(nèi) 設(shè)置的酯系絕緣膜被水解，以及由于聚亞烷基二醇自身的體積電阻率低，所以可能會(huì)妨礙 制冷劑壓縮機(jī)內(nèi)的電絕緣性。另外，對(duì)于將礦物油和多元醇酯的混合油用作制冷機(jī)油的制冷劑壓縮機(jī)(例如參 照專利文獻(xiàn)2)而言，存在作為制冷劑的丙烷過(guò)度溶入到該混合油中的問(wèn)題。如果進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，則對(duì)于該制冷劑壓縮機(jī)，由于丙烷的溶入而使得制冷機(jī)油的粘度降低，從而導(dǎo)致在 滑動(dòng)部的油膜形成得不充分。另外，丙烷與HFC系制冷劑不同，在分子中不含氟，所以不能期待其自身的潤(rùn)滑 性。因此，對(duì)于將該混合油用于制冷機(jī)油的制冷劑壓縮機(jī)而言，滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性變得不充 分。并且，如果丙烷過(guò)度溶入制冷機(jī)油，則有必要預(yù)先使封入制冷劑壓縮機(jī)的丙烷的量增 加，然而如果對(duì)作為可燃性氣體的丙烷的封入量進(jìn)行限制，則有可能出現(xiàn)制冷劑壓縮機(jī)無(wú) 法發(fā)揮初期的性能的情形。因此，對(duì)于使用了作為自然系制冷劑的丙烷的制冷劑壓縮機(jī)而言，與以往的制冷 劑壓縮機(jī)相比，期待絕緣性優(yōu)越且可以降低丙烷對(duì)制冷機(jī)油的溶解量的制冷劑壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供與以往的制冷劑壓縮機(jī)相比電絕緣性優(yōu)越且能降 低作為制冷劑的丙烷對(duì)制冷機(jī)油的溶解量的制冷劑壓縮機(jī)、以及使用了該制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)。解決上述問(wèn)題的本發(fā)明，是在積存制冷機(jī)油的密閉容器內(nèi)收容有電動(dòng)機(jī)和與該電動(dòng)機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)并對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)部的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述 制冷劑為R290，所述制冷機(jī)油為多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油。另外，本發(fā)明的制冷循 環(huán)系統(tǒng)的特征在于，具備上述的制冷劑壓縮機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供電絕緣性優(yōu)越且能夠降低作為制冷劑的丙烷對(duì)制冷機(jī)油的 溶解量的制冷劑壓縮機(jī)、以及使用了該制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式接著，將參照合適的附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)施方 式中的制冷劑壓縮機(jī)以及使用了該制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)，如后面所述，其主要特 征在于，使用丙烷(R290)作為制冷劑，使用多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油作為制冷機(jī) 油。在此，對(duì)使用了本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，然后對(duì)該制冷劑 壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。此處所參照的附圖中，圖1是使用了實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)的制冷循 環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。圖2是制冷劑壓縮機(jī)的截面圖。如圖1所示，制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl具備后述的制冷劑壓縮機(jī)C、冷凝器16、減壓裝置17 以及蒸發(fā)器18，作為用于制冷裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl而構(gòu)成。在該制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl中，制 冷劑壓縮機(jī)C對(duì)低溫、低壓的制冷劑氣體(丙烷氣體)進(jìn)行壓縮，然后將高溫、高壓的制冷 劑氣體送至冷凝器16。被送至冷凝器16的制冷劑氣體在將其熱量釋放到空氣中的同時(shí)成 為高溫、高壓的制冷劑液體，然后被送至減壓裝置17。通過(guò)減壓裝置17的高溫高壓的制冷 劑液體，通過(guò)節(jié)流作用成為低溫、低壓的濕蒸氣，被送向蒸發(fā)器18。進(jìn)入到蒸發(fā)器18的制冷 劑從周圍吸收熱量而蒸發(fā)。此外，從蒸發(fā)器18排出的低溫低壓的制冷劑氣體被制冷劑壓縮 機(jī)C吸入。在該制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl中，上述的工序被反復(fù)進(jìn)行。接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在以下的對(duì)制 冷劑壓縮機(jī)C的說(shuō)明中，上下左右的方向以圖2中的上下左右方向?yàn)榛鶞?zhǔn)。如圖2所示，對(duì)于本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C，在兼用作積存制冷機(jī)油14的儲(chǔ)油 器的密閉容器1內(nèi)，收容有電動(dòng)機(jī)3和壓縮機(jī)部2。此外，電動(dòng)機(jī)3與壓縮機(jī)部2由曲軸7 連結(jié)。需要說(shuō)明的是，曲軸7與技術(shù)方案中所說(shuō)的“旋轉(zhuǎn)軸”相當(dāng)。電動(dòng)機(jī)3主要由轉(zhuǎn)子10與定子11構(gòu)成。另外，壓縮機(jī)部2主要由固定渦盤5、回 旋渦盤4，支架6以及歐氏(Oldham)環(huán)8構(gòu)成。密閉容器1為具有密閉空間的大致圓筒形狀。在其左端側(cè)的下方，以從密閉容器 1的外部連通到內(nèi)部的形式設(shè)置有吸入管9a。該吸入管9a通過(guò)連接到制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl的 蒸發(fā)器18(參照?qǐng)D1)側(cè)，從蒸發(fā)器18側(cè)吸入作為制冷劑氣體的丙烷(R290)。另外，在密閉 容器1的右端側(cè)的上方，以從密閉容器1的內(nèi)部連通到外部的形式設(shè)置有排出管％。該排 出管9b在密閉容器1的右側(cè)與由隔壁12所劃分出的排出室Ic相連通。順便提及，在隔壁 12上形成有小孔12a，電動(dòng)機(jī)室Ib與排出室Ic通過(guò)該小孔12a相連通。排出管9b通過(guò)連 接到制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl的冷凝器16 (參照?qǐng)D1)側(cè)，由此將被壓縮的丙烷(R290)向冷凝器16 側(cè)送出。順便提及，與丙烷具有相溶性的后述的制冷機(jī)油14，與丙烷一并通過(guò)排出管9b被 送至冷凝器16側(cè)。然后，被送出的制冷機(jī)油14與丙烷一同通過(guò)吸入管9a從蒸發(fā)器18側(cè)返回。電動(dòng)機(jī)3被配置于在密閉容器1的中間被劃分出的發(fā)動(dòng)機(jī)室lb。電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)子10嵌裝有由鑄鐵制成的后述的曲軸7。定子11以包圍轉(zhuǎn)子10的方式被安裝在密閉容器1 的內(nèi)周面。順便提及，用于在定子11上卷繞磁線的切槽(slot)(省略圖示)的表面，眾所 周知被絕緣膜包覆，在本實(shí)施方式中的絕緣膜由酯系樹脂形成。接著，對(duì)壓縮機(jī)部2進(jìn)行說(shuō)明。固定渦盤5配置在密閉容器1的偏左側(cè)，由此在密 閉容器1的左側(cè)劃分出排出壓力空間la。該固定渦盤5如后所述固定在支架6上。回旋渦 盤4以嚙合的方式配置在固定渦盤5上，由此在固定渦盤5與回旋渦盤4之間形成有壓縮 室4a。另外，在固定渦盤5上以與壓縮室4a連通的方式安裝有吸入管9a。另外，在固定渦 盤5上形成有排出孔5a，該排出孔5a從壓縮室4a連通至排出壓力空間la。支架6配置成在其與固定渦盤5之間覆蓋回旋渦盤4。該支架6的外周部固定在 密閉容器1的內(nèi)周面上。此外，支架6如前所述在其外周部將固定渦盤5固定。順便提及， 在支架6與固定渦盤5上形成有連通孔ld，該連通孔Id使排出壓力空間Ia與電動(dòng)機(jī)室Ib 相連通。歐氏環(huán)8被配置在回旋渦盤4與支架6之間。該歐氏環(huán)8眾所周知以自由滑動(dòng)的 形式配置在形成于回旋渦盤4側(cè)的未圖示歐氏(Oldham)槽和形成于支架6側(cè)的未圖示歐 氏槽內(nèi)，從而在阻止回旋渦盤4自轉(zhuǎn)的同時(shí)使其公轉(zhuǎn)。曲軸7以在左右方向上延伸的方式配置在密閉容器1的中心。在曲軸7上如前所 述安裝電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)子，由此得以繞該軸旋轉(zhuǎn)。該曲軸7的左側(cè)插入支架6，在曲軸7和支 架6之間配置有軸承13。在曲軸7的左端形成有偏心部7c，該偏心部7c以自由旋轉(zhuǎn)的方式嵌入到在回旋渦 盤4的背面?zhèn)?右側(cè))形成的凹部。另外，曲軸7的右端被隔壁12以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承。在這樣的曲軸7以及偏心部7c上，按照在其長(zhǎng)度方向上貫穿的方式形成有軸孔 7a。軸孔7a的左端向嵌入有偏心部7c的回旋渦盤4的凹部開口，而軸孔7a的右側(cè)向排出 室Ic開口。另外，從該軸孔7a所分出的小孔7b面對(duì)軸承13。也就是說(shuō)，制冷機(jī)油14在 通過(guò)曲軸7的小孔7b被提供給軸承13的同時(shí)，還被提供給嵌入有偏心部7c的回旋渦盤4 的凹部。另外，制冷機(jī)油14通過(guò)所述回旋渦盤4的凹部還遍布到回旋渦盤4的滑動(dòng)部、歐 氏環(huán)18的滑動(dòng)部等。其結(jié)果是，制冷機(jī)油14承擔(dān)起對(duì)偏心部7c、軸承13以及上述的其他 滑動(dòng)部的潤(rùn)滑、冷卻等任務(wù)。另外，制冷機(jī)油14還如前所述對(duì)軸承13的密封起到重要的作 用。本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)所使用的制冷機(jī)油14(下面將省略其附圖標(biāo)記而簡(jiǎn) 記為“制冷機(jī)油”)，是多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油。作為多元醇酯，優(yōu)選由多元醇和一元脂肪酸合成且具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性的受阻 型。作為多元醇，例如可以舉出季戊四醇、二季戊四醇等。作為一元脂肪酸，例如可以舉出 戊酸、己酸、庚酸、辛酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-甲基己酸、2-乙基己酸、異辛酸、3，5， 5-三甲基己酸等。就這些脂肪酸而言，相對(duì)于規(guī)定的多元醇，可以單獨(dú)選擇一種或者選擇兩 種以上使用。在這樣的多元醇酯中，優(yōu)選在分子中保有至少兩個(gè)酯鍵的化合物來(lái)作為制冷機(jī)油的基礎(chǔ)油，具體而言，優(yōu)選從下式(1)、下式(2)或者下式(3)所示的多元醇酯中選擇的至少一種。(R1-CH2) 2-C- (CH2-O-CO-R2) 2 ‘ · · · (1)(式(1)中，R1分別獨(dú)立地表示氫原子或者碳數(shù)1 3的烷基，R2分別獨(dú)立地表示 碳數(shù)5 12的烷基。)(R1-CH2) -C- (CH2-O-CO-R2) 3 · · · · (2)(式(2)中，R1和R2與上述同義)C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (3)(式(3)中，R2與上述同義)作為聚亞烷基二醇，例如可以舉出聚乙二醇、聚異丙二醇、聚乙二醇-聚異丙二醇共聚物、聚異丙二醇單丁醚、聚乙二醇-聚異丙二醇共聚物的單丁醚、聚乙二醇二甲醚、聚 乙二醇二乙醚、聚乙二醇二丙醚、聚乙二醇二丁醚、聚乙二醇甲基乙基醚、聚乙二醇甲基丙 基醚、聚乙二醇甲基丁基醚、聚乙二醇乙基丙基醚、聚乙二醇乙基丁基醚、聚乙二醇丙基丁 基醚、聚異丙二醇二甲醚、聚異丙二醇二乙醚、聚異丙二醇二丙醚、聚異丙二醇二丁醚、聚異 丙二醇甲基乙基醚、聚異丙二醇甲基丙基醚、聚異丙二醇甲基丁基醚、聚異丙二醇乙基丙基 醚、聚異丙二醇乙基丁基醚、聚異丙二醇丙基丁基醚、1，2_雙(甲氧基聚氧化乙烯)乙烯、1， 2_雙(甲氧基聚氧化乙烯)丙烯、1，2_雙(甲氧基聚氧化乙烯)丁烯、1，2_雙(乙氧基聚 氧化乙烯)乙烯、1，2-雙(乙氧基氧化乙烯)丙烯、1，2-雙(乙氧基聚氧化乙烯)丁烯、1， 2_雙(丙氧基聚氧化乙烯)乙烯、1，2-雙(丙氧基聚氧化乙烯)丙烯、1，2-雙(丙氧基聚 氧化乙烯)丁烯、1，2_雙(丁氧基聚氧化乙烯)乙烯、1，2_雙(丁氧基聚氧化乙烯)丙烯、 1，2_雙(丁氧基聚氧化乙烯)丁烯、1，2_雙(甲氧基聚氧化異丙烯)乙烯、1，2_雙(甲氧 基聚氧化異丙烯)丙烯、1，2_雙(甲氧基聚氧化異丙烯)丁烯、1，2_雙(乙氧基聚氧化異 丙烯)乙烯、1，2_雙(乙氧基聚氧化異丙烯)丙烯、1，2_雙(乙氧基聚氧化異丙烯)丁烯、 1，2_雙(丙氧基聚氧化異丙烯)乙烯、1，2-雙(丙氧基聚氧化異丙烯)丙烯、1，2-雙(丙 氧基聚氧化異丙烯)丁烯、1，2_雙(丁氧基聚氧化異丙烯)乙烯、1，2_雙(丁氧基聚氧化 異丙烯)丙烯、1，2_雙(丁氧基聚氧化異丙烯)丁烯等。這種多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油中，優(yōu)選多元醇酯的比例為10 80質(zhì) 量％，粘度(40°C )為40 IOOmm2/秒。順便提及，粘度能夠以JIS K2283為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。需要說(shuō)明的是，通過(guò)將混合油中的多元醇酯的比例設(shè)為10質(zhì)量％以上，從而能夠 發(fā)揮在制冷劑壓縮機(jī)C的各滑動(dòng)部的耐磨耗性，從而降低磨耗量。另外，通過(guò)將混合油中的 多元醇酯的比例設(shè)為80質(zhì)量％以下，能夠降低丙烷(R290)相對(duì)于混合油的溶解量，從而維 持混合油的高粘度，進(jìn)而能夠在各滑動(dòng)部充分地形成油膜。另外，通過(guò)將混合油的粘度(40°C )設(shè)為40mm2/秒以上，即使在丙烷溶解之后，也 能夠良好地維持后述的潤(rùn)滑性。并且，還能夠良好地維持壓縮機(jī)部2 (參照?qǐng)D1)的密封性。 另外，通過(guò)將混合油的粘度(40°C )設(shè)為IOOmm2/秒以下，在制冷劑壓縮機(jī)C內(nèi)不會(huì)發(fā)生因 混合油的粘性阻抗、摩擦阻抗等產(chǎn)生的機(jī)械損失變得過(guò)大，所以能夠良好地維持制冷劑壓 縮機(jī)C的運(yùn)行效率。對(duì)于這種制冷機(jī)油，例如能夠添加潤(rùn)滑性能提高劑、抗氧化劑、酸捕捉劑、消泡劑、 金屬惰性劑等。順便提及，為了防止上述多元醇酯的水解，可以添加抗氧化劑以及酸捕捉齊U。作為抗氧化劑，優(yōu)選作為酚系抗氧化劑的DBPC(2，6-二叔丁基對(duì)甲酚)。作為酸捕捉 齊U，例如可以舉出環(huán)氧系酸捕捉剤、碳化二亞胺系酸捕捉剤等。其中優(yōu)選脂肪族的環(huán)氧系酸 捕捉劑。通過(guò)上述 的制冷劑壓縮機(jī)C以及使用了該制冷劑壓縮機(jī)C的制冷循環(huán)系統(tǒng)Si，可 以實(shí)現(xiàn)如下的作用效果。在本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C中，將多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油作為制 冷機(jī)油使用。其結(jié)果，與使用僅由多元醇酯構(gòu)成的制冷機(jī)油的制冷劑壓縮機(jī)相比，能夠降低 作為制冷劑的丙烷的溶解量。因此，在該制冷劑壓縮機(jī)C中，因?yàn)榭梢员苊庵评錂C(jī)油的粘度降低，所以能夠在所 述的各滑動(dòng)部充分形成油膜。也就是說(shuō)，即便是使用了與HFC系制冷劑不同、在分子中不含 氟且無(wú)法期待其自身具有潤(rùn)滑性的作為自然系制冷劑的丙烷，本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī) C也能夠確保所述各滑動(dòng)部的良好潤(rùn)滑性。另外，在本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C中，如前面所述，因?yàn)槟軌蚪档捅橄鄬?duì)制 冷機(jī)油的溶解度，所以沒(méi)有必要預(yù)先增加在制冷劑壓縮機(jī)封入的丙烷的量。因此，通過(guò)本實(shí) 施方式的制冷劑壓縮機(jī)C，能夠在使用可燃性的丙烷氣體的同時(shí)更加保障安全性。另外，在本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C中，因?yàn)閷⒍嘣减ズ途蹃喭榛嫉幕?合油作為制冷機(jī)油來(lái)使用，所以與使用了僅由聚亞烷基二醇構(gòu)成的制冷機(jī)油的制冷劑壓縮 機(jī)相比，能夠抑制相對(duì)于在制冷劑壓縮機(jī)C內(nèi)所使用的酯系絕緣膜的水解性。而且，多元醇 酯與聚亞烷基二醇相比其體積電阻率更大，所以在本實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)C中，使用 了體積電阻率比僅由聚亞烷基二醇構(gòu)成的制冷機(jī)油更大的制冷機(jī)油。因此，本實(shí)施方式的 制冷劑壓縮機(jī)C與以往的制冷劑壓縮機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)1)相比具有更優(yōu)越的電絕緣 性。另外，在本實(shí)施方式的制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl中，因?yàn)橹评鋭嚎s機(jī)C所使用的制冷機(jī) 油為前述的多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油，所以對(duì)作為制冷劑的丙烷示出適度的相溶 性。其結(jié)果，本實(shí)施方式的制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl中對(duì)制冷劑壓縮機(jī)C的所謂回油性能變得良好。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，其還可以以各種方式被實(shí)施。在前面所述的實(shí)施方式中，對(duì)用于制冷裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl進(jìn)行了說(shuō)明，但是 本發(fā)明也可以是用于空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)。在此所參照的圖3是其他實(shí)施方式的制冷循 環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖，是示出用于空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)的圖。如圖3所示，其他實(shí)施方式的制冷循環(huán)系統(tǒng)S2，具備前述實(shí)施方式的制冷劑壓縮 機(jī)C、冷凝器16、減壓裝置17、蒸發(fā)器18以及換向閥19，構(gòu)成為空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)S2。在該制冷循環(huán)系統(tǒng)S2中，制冷劑壓縮機(jī)C對(duì)低溫、低壓的制冷劑氣體(丙烷氣體) 進(jìn)行壓縮，通過(guò)換向閥19將高溫、高壓的制冷劑氣體送至冷凝器16。被送至冷凝器16的 制冷劑氣體在將其熱量釋放到空氣中的同時(shí)成為高溫、高壓的制冷劑液體，然后被送至減 壓裝置17。通過(guò)減壓裝置17的高溫高壓的制冷劑液體，通過(guò)節(jié)流作用成為低溫、低壓的濕 蒸氣，被送向蒸發(fā)器18。進(jìn)入到蒸發(fā)器18的制冷劑從周圍吸收熱量而蒸發(fā)。此外，從蒸發(fā) 器18排出的低溫低壓的制冷劑氣體被制冷劑壓縮機(jī)C吸入。在該制冷循環(huán)系統(tǒng)S2中，上 述的工序被反復(fù)進(jìn)行，從而在蒸發(fā)器18側(cè)實(shí)施冷氣供應(yīng)。在以該制冷循環(huán)系統(tǒng)S2將冷氣 供應(yīng)切換到暖風(fēng)供應(yīng)的情況下，通過(guò)換向閥19使制冷劑氣體的流道變更，從而冷凝器16和蒸發(fā)器18的作用發(fā)生轉(zhuǎn)換。另外，使用了制冷劑壓縮機(jī)C的制冷循環(huán)系統(tǒng)Si、S2，能夠適用于熱泵式的熱水 機(jī)、電動(dòng)車空調(diào)以及自動(dòng)售貨機(jī)的冷熱設(shè)備等其他的制冷系統(tǒng)。另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)渦盤式制冷劑壓縮機(jī)C進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不 限于此，也可以是基于回轉(zhuǎn)式、往復(fù)式等其他方式的制冷劑壓縮機(jī)。
在上述實(shí)施方式中，對(duì)假定的橫置用的制冷劑壓縮機(jī)C進(jìn)行了說(shuō)明，本發(fā)明也可 以是立式的制冷劑壓縮機(jī)。實(shí)施例接著，對(duì)驗(yàn)證本發(fā)明的制冷劑壓縮機(jī)以及使用了該制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng) 的作用效果的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在此，首先準(zhǔn)備作為表1中所示的No. 1 No. 7的化合物的多元醇酯(在表1中 簡(jiǎn)寫為Ρ0Ε)和聚亞烷基二醇(在表1中簡(jiǎn)寫為PAG)。此外，測(cè)定表1中所示的化合物在 15°C時(shí)的密度(g/cm3)以及在40°C和100°C時(shí)的粘度(mm2/秒)，同時(shí)來(lái)評(píng)價(jià)將上述化合物 用作制冷機(jī)油的情況下的油膜形成性、密封性、粘性阻抗以及回油性。其結(jié)果如表1所示。 密度測(cè)定是根據(jù)JIS K 2249“原油以及石油制品-密度試驗(yàn)方法以及密度/質(zhì)量/容量換 算表規(guī)定的、附件1 (I型浮標(biāo)的存儲(chǔ)檢查方法)”來(lái)進(jìn)行的。需要說(shuō)明的是，表1中的No. 1 No. 5的多元醇酯(POE)和No. 6及No. 7的聚亞 烷基二醇(PAG)，分別由下列的化學(xué)式來(lái)表示。No. 1 下式(1)以及下式(2)所示的多元醇酯的混合物(CH3)2-C-(CH2-O-CO-R2)2. · · · (1)C-(CH2-O-CO-R2)4. · · · (2)(式中，R2表示碳數(shù)7的烷基)No. 2 下式(2)中所示的多元醇酯C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (2)(式中，R2表示碳數(shù)7的烷基)No. 3 下式(3)中所示的多元醇酯C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (3)(式中，R2表示碳數(shù)7以及8的烷基)No. 4 下式(3)以及下式⑷中所示的多元醇酯的混合物C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (3)0- (CH2-C- (CH2-O-CO-R2) 3) 2 · · · · (4)(式中，R2表示碳數(shù)7以及8的烷基)No. 5 下式(3)以及下式⑷中所示的多元醇酯的混合物C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (3)
0- (CH2-C- (CH2-O-CO-R2) 3) 2 · · · · (4)(式中，R2表示碳數(shù)17以及15的烷基)No. 6 下式(5)所示的亞烷基二醇CH2O-(C(CH3)HCH2O)n-CH3. · · · (5)(平均分子量(Mw)為約1200)No. 7 下式(5)所示的亞烷基二醇CH2O-(C(CH3)HCH2O)n-CH3. · · · (5)(平均分子量(Mw)為約1600)表 1 順便提及，對(duì)油膜形成性、密封性、粘性阻抗以及回油性的評(píng)價(jià)按照以下的基準(zhǔn)來(lái) 進(jìn)行。(油膜形成性以及密封性)對(duì)于40°C時(shí)的粘度為40mm2/秒以下的化合物的油膜形成性以及密封性，在表1中 以“X”表示不好。表1中的“〇”表示密封性優(yōu)越，“Δ”表示盡管稍差但仍能夠確保密封 性。(粘性阻抗)如果40°C時(shí)的粘度超過(guò)IOOmm2/秒，粘性阻抗、摩擦阻抗等的機(jī)械損失會(huì)增大而使 壓縮機(jī)效率降低，所以粘度不到IOOmm2/秒的化合物的粘性阻抗為低，在表1中用“〇”表 示。另外，對(duì)于40°C時(shí)的粘度為IOOmm2/秒的化合物，記為“Δ”，而超過(guò)IOOmm2/秒的化合 物的粘性阻抗為高，記為“ X ”。(回油性)對(duì)于與丙烷具有相溶性的多元醇酯(POE)，在表1中以“〇”表示回油性良好，對(duì)于 聚亞烷基二醇(PAG)，在表1中以“ X ”表示缺乏與丙烷的相溶性。(實(shí)施例1 實(shí)施例4，以及比較例1和比較例2)將表1所示的No. 1 No. 7的化合物以表2的質(zhì)量比(質(zhì)量％ )混合，制成由聚 亞烷基二醇(PAG)和多元醇酯(POE)形成的制冷機(jī)油。
表2 需要說(shuō)明的是，將表1的化合物No. 6作為實(shí)施例1的聚亞烷基二醇(PAG)使用； 將表1的化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1的化合物No. 6作為實(shí)施例2的聚亞烷基二醇(PAG)使用；將表1的 化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1的化合物No. 6作為實(shí)施例3的聚亞烷基二醇(PAG)使用；將表1的 化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1的化合物No. 6作為實(shí)施例4的聚亞烷基二醇(PAG)使用；將表1的 化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1的化合物No. 3作為比較例1的多元醇酯(POE)使用。另外，將表1的化合物No. 6作為比較例2的聚亞烷基二醇(PAG)使用。然后，關(guān)于在實(shí)施例1 實(shí)施例4以及比較例1和比較例2中分別制備的制冷機(jī) 油，測(cè)定了 15°C下的密度(g/cm3)、色調(diào)(ASTM)、流動(dòng)點(diǎn)(°C )、40°C和100°C時(shí)的粘度(mm2/ 秒)、酸值(mgKOH/g)、體積電阻率(Ω · cm)、以及臨界溶解溫度(°C )。其結(jié)果顯示在表2 中。此外，關(guān)于臨界溶解溫度(°C)以及體積電阻率(Ω ·_)，用曲線圖一并示出。圖4是 表示臨界溶解溫度CC )相對(duì)于制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率(質(zhì)量％ )的關(guān)系的曲線 圖；圖5是表示體積電阻率(Ω -cm)相對(duì)于制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率(質(zhì)量％)的 關(guān)系的曲線圖。在圖4和圖5中，將“實(shí)施例”簡(jiǎn)寫為“實(shí)”，將“比較例”簡(jiǎn)寫為“比”。需要說(shuō)明的是，密度的測(cè)定與前述一樣，是以JIS K 2249為基準(zhǔn)進(jìn)行的。色調(diào) (ASTM)的測(cè)定是根據(jù)JIS K 2580 “石油制品一色試驗(yàn)方法”來(lái)進(jìn)行的。流動(dòng)點(diǎn)的測(cè)定是根 據(jù)JIS K 2269 “原油與石油制品流動(dòng)點(diǎn)以及石油制品模糊點(diǎn)試驗(yàn)方法”來(lái)進(jìn)行的。粘度的 測(cè)定是根據(jù)JIS K 2283 “原油以及石油制品的動(dòng)粘度測(cè)定方法”來(lái)進(jìn)行的。酸值的測(cè)定是 根據(jù)JIS K 2501 “石油制品中和值試驗(yàn)方法”中規(guī)定的5. 1. 2電位差滴定法來(lái)進(jìn)行的。體 積電阻率的測(cè)定，是根據(jù)JIS C 2101 “電絕緣油試驗(yàn)方法”中規(guī)定的體積電阻率測(cè)定試驗(yàn) 的方法來(lái)進(jìn)行的。臨界溶解溫度的測(cè)定，是根據(jù)JIS K 2211 “制冷機(jī)油”4.12 (與制冷劑的 相溶性)來(lái)進(jìn)行的。從表2中可以明確，關(guān)于密度、色調(diào)、流動(dòng)點(diǎn)以及酸值，在實(shí)施例1至實(shí)施例4、以及 比較例1和比較例2中幾乎沒(méi)有變化。對(duì)于粘度(40°C )，在未溶解丙烷的情況下，也是在40 IOOmm2/秒的范圍之內(nèi)。此外，如圖4所示，制冷機(jī)油的多元醇酯的混合率越減少，換言之，聚亞烷基二醇 的混合率越增加，則臨界溶解溫度越上升。另外，如圖4所示，多元醇酯的混合率為80質(zhì)量％時(shí)，制冷劑是完全溶解的狀態(tài) (<60(°C))。多元醇酯的混合率為60質(zhì)量％時(shí)，臨界溶解溫度表示為-50°C。因?yàn)樵谕?全溶解的狀態(tài)下無(wú)法獲得制冷劑溶解性的緩和效果，所以可以確認(rèn)多元醇酯的混合率優(yōu)選 不到80質(zhì)量％。順便提及，在前述的用于制冷裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl (參照?qǐng)D2)中，一般在蒸發(fā) 器18要求低溫(-40°C以下)。也就是說(shuō)，在該制冷循環(huán)系統(tǒng)Sl中，如果考慮到在蒸發(fā)器 18中多元醇酯不分離的條件設(shè)定，則確認(rèn)了制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率優(yōu)選為40質(zhì)
量％以上。另外，在所述用于空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)S2(參照?qǐng)D3)的蒸發(fā)器18中，要求以冷 氣溫度計(jì)為-10°C以下的溫度。也就是說(shuō)，在該制冷循環(huán)系統(tǒng)S2中，如圖4所示，因?yàn)橹评?機(jī)油的臨界溶解溫度為-10°C以下，所以能夠在制冷循環(huán)系統(tǒng)S2的蒸發(fā)器18避免多元醇酯 的分離。如圖5所示，只有聚亞烷基二醇的制冷機(jī)油(參照多元醇酯為0質(zhì)量％的比較例 2)的體積電阻率為5.6Χ1(ΓΩ 的低值。此外，制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率越增 力口，體積電阻率就越上升。因此，使用了含有多元醇酯的制冷機(jī)油的本發(fā)明的制冷劑壓縮機(jī) C (參照?qǐng)D2)，與使用了只有聚亞烷基二醇的制冷機(jī)油的以往的制冷劑壓縮機(jī)相比(例如參 照專利文獻(xiàn)1)，確認(rèn)了具有優(yōu)越的電絕緣性。(實(shí)施例5 實(shí)施例8、以及比較例3)下面，制備以表3所示的實(shí)施例5 實(shí)施例8、以及比較例3的質(zhì)量比(質(zhì)量％ ) 混合的由聚亞烷基二醇(PAG)和多元醇酯(POE)形成的各制冷機(jī)油。表3 需要說(shuō)明的是，將表1中的化合物No. 6作為實(shí)施例5的聚亞烷基二醇(PAG)使用， 將表1中的化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1中的化合物No. 6作為實(shí)施例6的聚亞烷基二醇(PAG)使用，將表1 中的化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1中的化合物No. 6作為實(shí)施例7的聚亞烷基二醇(PAG)使用，將表1 中的化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1中的化合物No. 6作為實(shí)施例8的聚亞烷基二醇(PAG)使用，將表1中的化合物No. 3作為多元醇酯(POE)使用。另外，將表1中的化合物No. 6作為比較例3的聚亞烷基二醇(PAG)使用。


圖1是使用了實(shí)施方式的制冷劑壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。圖2是制冷劑壓縮機(jī)的截面圖。圖3是其他實(shí)施方式的制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖，其是表示空調(diào)機(jī)所使 用的制 冷循環(huán)系統(tǒng)的圖。圖4是表示臨界溶解溫度(°C )相對(duì)于制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率(質(zhì)量％) 的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示體積電阻率(Ω · cm)相對(duì)于制冷機(jī)油中的多元醇酯的混合率(質(zhì) 量％)的關(guān)系的曲線圖。圖中1_壓縮機(jī)部，3-電動(dòng)機(jī)，7-曲軸(旋轉(zhuǎn)軸)，14-制冷機(jī)油，C-制冷劑壓縮 機(jī)，Sl-制冷循環(huán)系統(tǒng)，S2-制冷循環(huán)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種制冷劑壓縮機(jī)，是在積存制冷機(jī)油的密閉容器內(nèi)收容有電動(dòng)機(jī)以及與該電動(dòng)機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)并對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)部的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述制冷劑為R290，所述制冷機(jī)油為多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述混合油中的所述多元醇酯的比例為10 80質(zhì)量％，混合油的粘度在40°C下為 40 IOOmm2/ 秒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，所述多元醇酯是從下式(1)、下式(2)或者下式(3)所示的多元醇酯中所選出的至少一種，(R1-CH2) 2-C- (CH2-O-CO-R2) 2 ‘ · · · (1)式(1)中，R1分別獨(dú)立地表示氫原子或碳數(shù)1 3的烷基，R2分別獨(dú)立地表示碳數(shù)5 12的烷基；(R1-CH2) -C- (CH2-O-CO-R2) 3 · · · · (2) 式(2)中，R1和R2與上述同義； C- (CH2-O-CO-R2) 4 · · · · (3) 式(3)中，R2與上述同義。
4.一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，具備權(quán)利要求1所述的制冷劑壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的制冷劑壓縮機(jī)(C)在積存制冷機(jī)油(14)的密閉容器(1)內(nèi)收容有電動(dòng)機(jī)(3)以及與該電動(dòng)機(jī)(3)通過(guò)曲軸(7)連結(jié)并對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)部(2)，所述制冷劑為R290，所述制冷機(jī)油(14)為多元醇酯和聚亞烷基二醇的混合油。由此，與以往的制冷劑壓縮機(jī)相比，其具有優(yōu)越的電絕緣性，還能夠降低作為制冷劑的丙烷在制冷機(jī)油中的溶解量。
文檔編號(hào)C10N40/30GK101883957SQ20088011896
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者太田亮, 川島正榮, 菅野典伺, 西岡史隆 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社