(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動部品に塗布する油または組立に使用する油を、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油とし、圧縮機内に封入する潤滑油を前記冷媒と相互溶解性のある油としたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
冷媒としてハイドロフルオロカーボンを使用し、部品に塗布する油または組立に使用する油をハードアルキルベンゼン油とし、圧縮機内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としたことを特徴とする、請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
冷媒としてＲ１３４ａを使用し、部品に塗布する油または組立に使用する油をハードアルキルベンゼン油とし、圧縮機内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としたことを特徴とする、請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等の冷媒圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒圧縮機の例が、図１に示されている。図１に示す圧縮機はカーエアコン用の圧縮機である。図１（ａ）はその圧縮機の断面図であり、図１（ｂ）は圧縮機構部の断面図である。圧縮機構部の主要部はシリンダ１４（鉄製）、そのシリンダ１４を密封するサイドプレート１３（アルミニウム製）、シリンダ１４とサイドプレート１３の密封を高めるためのＯリング１５、シリンダ１４内を回転し圧縮を行うロータ１２（鉄製）、ベーン１１（アルミニウム製）から構成されている。ロータ１２はニードルベアリング１９に支持された回転軸（２０）の回転により回転する。
【０００３】
このような圧縮機構部を有する圧縮機はベーン１１、Ｏリング１５、リップシール１６等の部品に塗布油をあらかじめ塗布してから組立を行い、圧縮機の組立完成後に圧縮機の吸入通路１７へ組立油を約５ｃｃ封入し、この組立油が圧縮機内の摺動部、すなわちベーン１１とサイドプレート１３およびシリンダ１４との摺動部、ロータ１２とサイドプレート１３およびシリンダ１４との摺動部、回転軸２０とニードルベアリング１９との摺動部等（図１中参照番号３で示されている）へ回り込む構成となっている。潤滑油２は圧縮機１の吐出口１８へ封入される。
【０００４】
従来、圧縮機の構成部品に塗布する塗布油または組立に使用する組立油と圧縮機に封入する潤滑油とは、基本成分が同じものが使用されており、この潤滑油および、塗布油は冷媒と相互溶解性のある相溶性油を使用していた。
【０００５】
また、特開平５−１５７３７９号公報に示されるように、潤滑油および組立油に冷媒と相互溶解性のない非相溶性油を使用しているものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような相溶性油を使用する構成では、例えば圧縮機を図２に示すような冷媒回路を構成し自動車都等に組み込んで使用する場合、夏場に自動車を炎天下放置すると、昼間は、車室内にあるエバポレーター５の温度が室外の圧縮機１やコンデンサ４より高くなり、冷媒が圧縮機１やコンデンサ４に凝縮され、特に圧縮機内の潤滑油によく溶け込む。そして夜になり、車室内と室外の温度差がなくなると冷媒に溶け込んだ潤滑油が冷媒とともに圧縮機１からエバポレーター５等に移動する、この繰り返しにより潤滑油が圧縮機１からなくなり、図２に示されているような冷媒回路のコンデンサー４やエバポレーター５等へ移動し、滞留する。こうして圧縮機１内の潤滑油が不足し、圧縮機１をいざ起動させようとする時に、潤滑不良を起こしてしまうという問題がある。
【０００７】
また非相溶性油を使用する構成では、圧縮機１から冷媒回路内に吐出された油が、冷媒との相溶性がないために、たとえ冷媒を循環させても冷媒とともに圧縮機１へ戻らず、冷媒回路内に滞留してしまう。このため、圧縮機１内の潤滑油が不足し、特に摺動部３において異常な摩耗が起こり、圧縮機１の耐久性を低下させるという課題を有していた。
【０００８】
カーエアコン等のように開放型の圧縮機１を使用している冷媒回路では、冷媒が不足した場合に油と冷媒の二相分離が起こり、図３（ａ）、（ｂ）に示すドライヤーレシーバ６のサイドグラス部７で白濁現象が生じる。このとき、不足分の冷媒を補充し、必要量の冷媒が冷媒回路内に補充されると白濁現象は解消する。従って、この白濁現象は冷媒補充の目案の１つとなる。
【０００９】
しかしながら、非相溶性油、または相溶性油と非相溶性油を混合して使用した場合、冷媒回路内では冷媒と非相溶性油の二相分離が起こる。
【００１０】
このため、冷媒回路内に適正量の冷媒が封入されていても、常にドライヤーレシーバ６のサイドグラス部７では二相分離による白濁現象が起こり、冷媒不足という認識を生じさせる要因となっていた。この結果、誤解して冷媒を補充してしまう恐れがあり、冷媒を過充填してしまうという課題を有していた。
【００１１】
本発明は信頼性の高い冷媒回路を構築できる高い潤滑性と改良された耐久性を有する圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
また本発明は、冷媒の過充填を防止することのできる開放型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、摺動部品に塗布する油または組立に使用する油を、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油とし、圧縮機内に封入する潤滑油を前記冷媒と相互溶解性のある油とするものである。
【００１５】
本発明において「相互溶解性がある」とは幅広い温度範囲で冷媒と油が２層分離しない場合をいい、例えばカーエアコンの場合では−３０℃から６０℃で２層分離しない場合をいう。また「相互溶解性がない」とは幅広い温度範囲で冷媒と油が２層分離する場合をいい、例えばカーエアコンの場合では−３０℃から６０℃で２層分離する場合をいう。
【００１６】
冷媒としてはクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）系、例えば、トリクロロフルオロメタン（ＣＣｌ３Ｆ）（Ｆ−１１）、ジクロロジフルオロメタン（ＣＣｌ２Ｆ２）（Ｆ−１２）等、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）系、たとえばジフルオロクロロメタン（ＣＨＦ２Ｃｌ）（Ｆ−２２）、および環境を害しない塩素を含まないハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒、例えば１，１，２，２，−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、ＨＦＣ３２／１２５混合冷媒（Ｒ４１０Ａ）、ＨＦＣ３２／１２５／１３４ａ混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ）等のフロン系冷媒、プロパン、ブタン、ペンタン等のハイドロカーボン系冷媒、ＣＯ２、ＮＨ３等の自然系冷媒が知られている。
【００１７】
冷媒として塩素を含まないハイドロフロン系冷媒を使用する場合、潤滑油としてポリアルキレングリコール油、エステル系油等を使用し、塗布または組立油として、ハードアルキルベンゼン油、ソフトアルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、エーテル系油を組み合わせて使用する。
【００１８】
特に好ましい組み合わせは、Ｒ１３４ａ（冷媒）、ポリアルキレングリコール油（潤滑剤）とハードアルキルベンゼン（塗布または組立油）、Ｒ１３４ａ（冷媒）、ポリアルキレングリコール油（潤滑剤）とパラフィン系鉱油（塗布または組立油）である。
【００１９】
なお、ポリアルキレングリコールとしてはモノオールタイプ、ジオールタイプ、トリオールタイプ、変性ポリアルキレングリコール等が使用でき、好ましいものはモノオールタイプ、ジオールタイプ、トリオールタイプである。
【００２０】
この圧縮機において、塗布油または組立油が冷媒と相互溶解性のない油であるため、塗布油または組立油が圧縮機から吐出することはない。
【００２１】
また、この圧縮機において、塗布油または組立油を冷媒と相互溶解性のない油とし、圧縮機内に封入する潤滑油を冷媒と相互溶解性のある油とするため、塗布油または組立油が冷媒に溶けて圧縮機から吐出することはない。
【００２２】
このため、潤滑油が冷媒に溶けて圧縮機から吐出していても、塗布油または組立油が圧縮機内に残留しているため、起動時における圧縮機の潤滑不良は起こらない。
【００２３】
さらに冷媒との二相分離が生じることがないので、カーエアコン等の開放型圧縮機に使用しても、白濁誤認による冷媒の過充填等の問題が起こらない。
【００２４】
以上、カーエアコン用の圧縮機を例に用いて本発明を説明したが、本発明の技術的思想はその他の種々の構成の圧縮機にも同様に適用可能であり、本発明はそのような圧縮機をも包含するものである。
【００２５】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施例１）
本実施例においては、図１に示す概略構成図を有し、カーエアコンに使用されている圧縮機１を使用している。この冷却機は冷媒としてＲ１３４ａを使用しており、圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコールとし、摺動部に塗布する油と組立に使用する油をハードアルキルベンゼン油としている。またハードアルキルベンゼンは、組立油として圧縮機１の吸入通路１７に入っており、摺動部付近に存在している。塗布油はベーン１１、Ｏリング１５、リップシール１６に塗布されている。
【００２７】
上記圧縮機１において、Ｒ１３４ａと相互溶解性のないハードアルキルベンゼン油が、摺動部３に塗布する油と組立に使用する油としてあらかじめ塗布されており、Ｒ１３４ａに溶けて圧縮機１から吐出することはなく圧縮機１内に残っている。
【００２８】
したがって、ハードアルキルベンゼン油が、圧縮機１の起動時に摺動部３の潤滑に必要な油として作用するため、起動時における圧縮機１の潤滑性が向上する。
【００２９】
なお、上記実施例では圧縮機１の起動時における潤滑性を向上させるため、摺動部３に塗布する油と組立に使用する油をハードアルキルベンゼン油としているが、他の形態として、ソフトアルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の冷媒と相互溶解性のない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。
【００３０】
（実施例２）
本実施例においては、図１に示す概略構成図を有し、カーエアコン用に使用されている圧縮機１を使用している。冷媒としてＲ１３４ａを使用し、塗布油をハードアルキルベンゼン油とし、圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としている。ハードアルキルベンゼンは図１中のベーン１１、Ｏリング１５、リップシール１６等の部品に塗布されている。
【００３１】
上記圧縮機１において、圧縮機１内に封入する潤滑油が冷媒と相互溶解性があるため、使用条件によってポリアルキレングリコール油が冷媒に溶けて圧縮機１外へ移動して、冷媒回路内のコンデンサ４やエバポレーター５に滞留してしまっても、塗布油であるアルキルベンゼン油が冷媒に溶けることなく、圧縮機１内に残留しており、摺動部３の潤滑に必要な油として作用するため、圧縮機１の潤滑性が向上する。
【００３２】
なお、上記実施例では圧縮機１内の潤滑に必要な油の不足を防止するために、塗布油をハードアルキルベンゼン油としているが、他の形態として、ソフトアルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の冷媒と相互溶解性のない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。
【００３３】
また、上記実施例では圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としたが、他の形態として、エステル系油でも同様の効果が期待できる。
【００３４】
（実施例３）
本実施例においては図２に示すような系を有するカーエアコンに本発明の圧縮機を用いている。圧縮機の構成は図１に示すものと同様である。冷媒としてＲ１３４ａ使用し、塗布油と組立油をハードアルキルベンゼン油とし、圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としている。ハードアルキルベンゼン油は図１中のベーン１１、ロータ１２、サイドプレート１３、シリンダ１４で形成される摺動部３の付近に存在している。
【００３５】
上記圧縮機１において、冷媒と相互溶解性のないハードアルキルベンゼン油と相互溶解性のあるポリアルキレングリコール油の異種の油を使用しているが、ハードアルキルベンゼン油は塗布油と組立油として使用する為に、潤滑油であるポリアルキレングリコール油に比べて微量にしか使用されないので、冷媒との二相分離が生じることがない。
【００３６】
したがって、カーエアコン等に用いられる開放型の圧縮機１に用いても、ドライヤーレシーバ６のサイドグラス部７での白濁現象を生じることがないので、誤解による冷媒の過充填を防止することができる。
【００３７】
なお、上記実施例ではカーエアコンにおける冷媒の過充填を防止するために、塗布油をハードアルキルベンゼン油としているが、他の形態として、ソフトアルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の冷媒と相互溶解性のない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。
【００３８】
（実施例４）
本実施例においては、図１に示す概略構成図を有し、カーエアコンに使用されている圧縮機１を使用している。冷媒としてＲ１３４ａを使用し、塗布油と組立油をパラフィン系鉱油とし、圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としている。パラフィン系鉱油は図１中のベーン１１、Ｏリング１５、リップシール１６等の部品に塗布されている。
【００３９】
上記圧縮機１の組立工程において、パラフィン系鉱油とポリアルキレングリコール油を、別途に使用しているため、パラフィン系鉱油とポリアルキレングリコール油を油製造工程において混合する必要がない。
【００４０】
したがって、油製造工程における製品管理における水分、温度、圧力等の管理の必要がなくなり、油製造工程で非相溶性油であるパラフィン系鉱油と相溶性油であるポリアルキレングリコール油のような異種の油を混合しなくても、圧縮機１内に異種の油が封入されている。
【００４１】
また、上記実施例では圧縮機１の潤滑油をポリアルキレングリコール油としているが、他の形態として、エステル系油を使用しても同様の効果が期待できる。
【００４２】
さらに、上記実施例では圧縮機１の塗布油と組立油としてパラフィン系鉱油としたが、他の形態として、ハードアルキルベンゼン油、ソフトアルキルベンゼン油、ポリアルファオレフィン油、ナフテン系鉱油等の油を使用しても同様の効果が期待できる。
【００４３】
（実施例５）
本実施例においては、図１に示す概略構成図を有し、カーエアコンに使用されている圧縮機１を使用している。冷媒としてＲ１３４ａを使用し、組立油としてハードアルキルベンゼン油とし、圧縮機１内に封入する潤滑油をポリアルキレングリコール油としている。ハードアルキルベンゼン油は図１中のベーン１１、ロータ１２、サイドプレート１３、シリンダ１４で形成される摺動部３の付近に存在している。
【００４４】
上記圧縮機１の摺動部３において、組立油であるアルキルベンゼン油が鉄とアルミの摺動に特有の潤滑特性を示し、合わせて潤滑油であるポリアルキレングリコール油が鉄と鉄の摺動に特有の潤滑特性を示すため、一種類の油を使用するときよりも圧縮機１の潤滑性が向上する。
【００４５】
また、上記実施例では潤滑油をポリアルキレングリコール油としているが、他の形態として、エステル系油を使用しても同様の効果が期待できる。
【００４６】
さらに、上記実施例では冷媒をＲ１３４ａとしたが、他の形態としてＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃを使用しても同様の効果が期待できる。
【００４７】
以上の各実施例で使用した油が、冷媒の性質が変わっても、その冷媒に対して同様の関係を維持していれば同様の効果が期待できる。
【００４８】
ここに本発明は、摺動部品に塗布する油または組立に使用する油を、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油としたことを特徴とする圧縮機を提供するものである。上記実施例から明らかなように、この発明は、摺動部品に塗布する油または組立に使用する油を、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油とすることにより、塗布油または組立油が冷媒に溶けて圧縮機から吐出することはない。
【００４９】
つまり、塗布油または組立油が圧縮機の摺動部の潤滑に必要な油として作用するため、起動時における圧縮機の潤滑性が向上する。
【００５０】
また本発明は、摺動部品に塗布する油または組立に使用する油を、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油とし、圧縮機内に封入する潤滑油を前記冷媒と相互溶解性のある油としたことを特徴とする圧縮機を提供するものである。この発明は、塗布油または組立油が、冷媒回路内に封入する冷媒と相互溶解性のない油とし、圧縮機内に封入する潤滑油を前記冷媒と相互溶解性のある油とすることにより、潤滑油が冷媒に溶けて圧縮機から吐出しても、塗布油または組立油が冷媒に溶けることなく、摺動部の潤滑に必要な油として作用するため、やはり起動時における圧縮機の潤滑不良は起こらない。
【００５１】
しかも塗布油または組立油は、潤滑油に比べて微量にしか使用されないので、冷媒との二相分離が生じることがない。したがって、カーエアコン等の開放型圧縮機に用いても、サイドグラス部での白濁現象を生じることがないので、冷媒の過充填等の不具合は起こらない。
【００５２】
また、潤滑油として異種の油を混合して使用すると、製品管理における油製造工程上の管理が複雑になる。しかし、塗布油または組立油に使用する油と潤滑油を、圧縮機の組立工程においてそれぞれ単独で使用するため、このような管理が不要となる。
【００５３】
さらに相溶性油と非相溶性油などの異種の油を圧縮機内に封入することにより、相溶性油特有の潤滑特性と非相溶性油特有の潤滑特性をあわせて活かすことができるため、圧縮機の潤滑性が向上する。
【００５４】
すなわち、圧縮機の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）圧縮機の断面図。（ｂ）圧縮機構部の断面図
【図２】カーエアコンの冷媒回路図。
【図３】（ａ）ドライヤーレシーバーの斜視図。（ｂ）ドライヤーレシーバーの拡大斜視図。
【符号の説明】
１：圧縮機
３：摺動部
４：コンデンサ
５：エバポレーター
６：ドライヤーレシーバ
７：サイドグラス部
１１：ベーン
１２：ロータ
１３：サイドプレート
１４：シリンダ
１５：Ｏリング
１６：リップシール
１７：吸入通路
１８：吐出口
１９：ニードルベアリング
２０：回転軸
【図１】
0003581773.tif 000002
【図２】
0003581773.tif 000003
【図３】
0003581773.tif 000004