專利名稱：用于冷凍機的壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在密閉容器內設置了壓縮機構的用于冷凍機的壓縮機，具體地說，涉及使用不含氯的含氟烴(Hydro Fluoro Carbon)類制冷劑的用于冷凍機的壓縮機。
在密閉容器內設置有壓縮機構的冷凍機用壓縮機即所謂的密閉型壓縮機，可大致分為旋轉式、往復式和渦旋式壓縮機。它們在暴露于制冷劑的部分均具有金屬部件互相接觸的接觸部等。例如，在旋轉式壓縮機中，存在葉片(vane)與活塞之間的接觸部等。這些葉片和活塞是用鑄鐵和鋁合金等各種材料制成。
而在制冷劑方面，迄今使用的氯氟化烴(Chloro Fluoro Carbon，簡稱CFCs)、含氯氟烴(Hydro Chloro Fluoro Carbon，簡稱HCFCs，例如CFC11、CFC12和CFC22等)的分子中含有氯原子，該氯原子被發(fā)現(xiàn)會引起臭氧層的破壞，因此，人們正努力開發(fā)和使用替代的制冷劑。
實用性高的替代制冷劑的具體例子包括不含氯的含氟烴Hydro Fluoro Carbon(以下簡稱HFC)之類的制冷劑(“油空壓技術”194.No.6，日本工業(yè)出版社發(fā)行)。
可是，當使用這類替代制冷劑如R134a、R125、R32等時，由于替代制冷劑不含具有特壓效果的氯，所以，無法指望其具有以往CFCs和HCFCs等所固有的特另的潤滑性。
因此，接觸條件變得嚴酷，易誘發(fā)接觸部的一部分油膜破裂的邊界潤滑狀態(tài)。
在處于該邊界潤滑狀態(tài)的部分，接觸部的雙方接觸部件產(chǎn)生膠合，引起早期磨損和發(fā)熱膠著，其結果，導致冷凍性能和可靠性下降。
在現(xiàn)有的旋轉式冷凍機用壓縮機中，葉片的前端與活塞的外周之間的磨損特別明顯。
作為使用這類替代制冷劑時的冷凍機油即潤滑油，尤其是從通過制冷劑的流動將潤滑油輸送和供給至壓縮機的各部分的潤滑的觀點和熱交換效率的觀點等來看，需要制冷劑與潤滑油之間的相溶性。
當使用CFCs、HCFCs等現(xiàn)有的制冷劑時，以往使用礦物油、烷基苯之類的潤滑油，但由于這類潤滑油與上述替代制冷劑之間的相溶性很差，人們考慮使用與替代制冷劑具有相溶性的酯化合物油。(“油空壓技術”1994.No.6，日本工業(yè)出版社發(fā)行)。
但由于酯化合物油具有極性基團，吸濕性大，因此，吸收的水分會將酯化合物油分解，生成羧酸。
該羧酸會腐蝕上述接觸部件的表面，并降低接觸部件的疲勞可靠性(“油空壓技術”1994.No.6，日本工業(yè)出版社發(fā)行)。
此外，由酯化合物油的分解而產(chǎn)生氫，該氫滲入接觸部件，導致氫脆性或應力腐蝕，其結果，接觸部件的可靠性下降。
又，酯化合物油通過水解而生成金屬皂，產(chǎn)生油泥，該油泥會阻塞毛細管等，對冷凍循環(huán)帶來不良影響。
為解決上述問題并防止酯化合物油的上述不良反應，提高接觸部的潤滑性，可考慮在潤滑油中添加添加劑。
然而，雖進行了各種研究，但僅靠添加添加劑不能得到充分的效果，需要進一步的改進。
本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，提供具有高冷凍性能和非常高的可靠性的冷凍機用壓縮機。
本發(fā)明的冷凍機用壓縮機具有密閉容器、設置在上述密閉容器中具有接觸部的壓縮機構、充填在上述密閉容器中的制冷劑、以及可與上述制冷劑相溶的潤滑油。
上述制冷劑是化學結構不含氯原子的含氟烴(簡稱HFC)。
上述潤滑油具有酯化合物油、磷酸化合物(phosphoric acid triester)、亞磷酸化合物(phosphite)和酸性磷酸化合物(phosphoric acid diester和phosphoricacid monoester)中的至少一種磷化合物。
根據(jù)上述構成，磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物之類的磷化合物發(fā)揮作為耐特壓添加劑的作用，并彌補由于HFC制冷劑不含氯而產(chǎn)生的潤滑不足，提高HFC制冷劑的潤滑性。
而且，可抑制酯化合物油的水解，使硬度較小的接觸部件表面不易受腐蝕等影向。
因此，可顯著減少硬度較大的接觸部件與硬度較小的接觸部件的雙方的接觸部的磨損。
此外，可防止酯化合物油由于水解而產(chǎn)生金屬皂，其結果，由金屬皂而產(chǎn)生的油泥堆積和阻塞冷凍循環(huán)的毛細管的缺點得以克服。
其結果，可得到可靠性高、冷凍性能優(yōu)異的壓縮機。
在上述構成中，尤其理想的是，上述接觸部具有第1接觸部件和第2接觸部件，且上述第1接觸部件表面的硬度與上述第2接觸部件表面的硬度之間的差在洛氏硬度(簡稱HRC)10以上。
根據(jù)上述構成，除上述效果之外，還具有下述效果。
硬度較小的部件由于其通常的硬度而保持以往的耐磨損性，同時，另一方硬度較大的部件與以往相比，可顯著提高耐磨損性。
即，可提高金屬接觸部必要部位的耐磨損性。
其結果，可得到可靠性更高、冷凍性能更優(yōu)異的壓縮機。
尤其理想的是，上述潤滑油中所含的磷酸化合物的含量“X”(wt％)在0.2≤X＜3.0的范圍內。
根據(jù)該構成，即使在極性較大的酯化合物油的存在下，也能得到特別優(yōu)異的上述效果。
尤其理想的是，上述潤滑油還含有酸捕捉劑。
酸捕捉劑最好是環(huán)氧化合物。
酸捕捉劑的含量“Y”(wt％)與磷酸化合物的含量“X”(wt％)之間的關系最好為3+Y×0.714＞X≥0.2+Y×0.714且Y≤1.4(X-0.2)根據(jù)該構成，可抑制由酯化合物油中的水分引起的水解。
此外，可減少總氧化，防止?jié)櫥土踊覠o其他弊害。
還有，可長期維持接觸部的潤滑性能。
再有，可充分防止設置在密閉容器內的壓縮機構、電動機的絕緣材料和密封材料等有機材料被有機酸侵蝕而導致絕緣性和密封性下降。
其結果，可進一步提高冷凍性能和可靠性。
尤其理想的是，上述潤滑油還含有抗氧化劑。
抗氧化劑最好是酚類化合物。
抗氧化劑的含量“Z”(wt％)與磷酸化合物的含量“X”(wt％)之間的關系最好為3+Z×0.333＞X≥0.2+Z×0.333且Z≤3(X-0.2)根據(jù)該構成，可防止由酯化合物油中的溶解氧引起的潤滑劑的氧化且無其他弊害。
還可使接觸部長期維持合適的潤滑性能。
其結果，可進一步提高冷凍性能和可靠性。
尤其理想的是，還含有酸捕捉劑和抗氧化劑。
根據(jù)該構成，可進一步提高上述冷凍性能和可靠性。
尤其理想的是，上述潤滑油中所含的亞磷酸化合物的含量“X”最好在0.09％以下。
根據(jù)該構成，在壓縮機的初期運轉時，接觸部的磨合得到改善，從而使?jié)櫥缘玫教岣摺?br> 還有，其后，可防止酸對酯化合物油的影響。
因此，可提高接觸部的初期潤滑性，防止接觸部在易磨損的初期運轉時磨損而無其他弊害。
其結果，可進一步提高冷凍性能和可靠性。
尤其理想的是，上述潤滑油中所含的酸性磷酸化合物的含量“X”最好在0.03％以下。
根據(jù)該構成，在壓縮機的初期運轉時，接觸部的磨合得到改善，從而使?jié)櫥缘玫教岣摺?br> 還有，其后，可防止酸對酯化合物油的影響。
因此，可提高接觸部的初期潤滑性，防止接觸部在易磨損的初期運轉時磨損而無其他弊害。
其結果，可進一步提高冷凍性能和可靠性。
本發(fā)明的其他冷凍機用壓縮機具有密閉容器、設置在上述密閉容器中、具有接觸部的的壓縮機構、充填在上述密閉容器中的制冷劑、以及可與上述制冷劑相溶的潤滑油。
上述制冷劑是化學結構中不含氯原子的含氟烴(簡稱HFC)。
上述潤滑油具有醚化合物油、磷酸化合物、亞磷酸化合物和酸性磷酸化合物中的至少一種磷化合物。
具上述構成時，與接觸部雙方的接觸部件的表面硬度無關，接觸部件的磨損量下降。
而且，可不使用酸捕捉劑而抑制潤滑油的水解。
此外，可防止由金屬皂的生成而產(chǎn)生的油泥阻塞毛細管。
還有，可防止接觸面的腐蝕。
再有，由于磷化合物作為耐特壓添加劑的作用，可彌補HFC制冷劑的潤滑不足。
其結果，可得到經(jīng)得起實用的高冷凍性能和高可靠性。


圖1是本發(fā)明實施例的冷凍機用壓縮機的橫剖面圖。
圖2是用于進行本發(fā)明壓縮機中的接觸部的摩擦試驗的高壓氣氛摩擦試驗機的示意圖。
圖3是用圖2的試驗機進行接觸部硬度與磨損關系試驗的結果的圖表。
圖4是用圖2的試驗機進行磷酸酯化合物的添加量特性試驗的結果的圖表。
圖5是用圖2的試驗機進行磷系耐特壓添加劑的添加量特性試驗的結果的圖表。
圖6是顯示用圖2的試驗機進行添加磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物的試驗時的圓盤(與輥式活塞等價)接觸面的XPS譜(X-rayphotoelectron spectra)差異的圖表。符號的說明1 輥式活塞1a活塞外周2 葉片2a葉片的前端3 殼體3a導溝4 彈簧10密閉容器11壓縮機構11a 壓縮室20密閉容器21試驗用圓盤22試驗用葉片24驅動軸25夾具26負荷軸27負荷28潤滑油29制冷劑30溫度計31粘度計下面結合附圖對本發(fā)明的冷凍機用壓縮機進行說明。實施例1本實施例1是旋轉式冷凍機用壓縮機。
本發(fā)明的一實施例的冷凍機用壓縮機的剖面圖如圖1所示。
在圖1中，壓縮機構11與電動機(圖中未標出)一起設置在密閉容器10的內部壓縮機構11具有設置在殼體3內部的輥式活塞1和葉片2。
輥式活塞1由電動機驅動。
葉片2通過輥式活塞1的旋轉而在形成在殼體3上的導溝3a的內部滑動。
用于使葉片從動于輥式活塞的彈簧4設置在葉片2和殼體3之間。
制冷劑充填在密閉容器10中的冷凍循環(huán)內。
使用不含氯的替代制冷劑含氟烴(HFC)制冷劑如HFC134a、HFC125和HFC32等作為制冷劑。
將可與該替代制冷劑相溶的潤滑油貯存在密閉容器10中的貯油罐(圖中未標出)中。
使用酯化合物油作為潤滑油。
在上述構成中，輥式活塞1被驅動，作偏心旋轉。
由于該輥式活塞1的旋轉，通過與葉片2的協(xié)同而使在輥式活塞1和殼體3之間形成的壓縮室11a擴張或縮小。
當壓縮室11a擴張時，在低溫低壓下的制冷劑氣體伴隨密閉容器10中貯油罐內的潤滑油而被吸入。
當壓縮室11a縮小時，吸入的制冷劑被壓縮，成為高溫高壓的制冷劑氣體而從壓縮室11被吐出。
如此，構成制冷劑的冷凍循環(huán)。
在冷凍循環(huán)的一部分部位，設置有毛細管(圖中未標出)。
隨制冷劑而被吸入壓縮室11a的潤滑油與制冷劑一起進入整個壓縮室11a的各區(qū)域，潤滑各接觸部件(葉片2和輥式活塞1)表面的間隙。
此外，潤滑油不僅限于壓縮機構11的壓縮室11a內，也進入整個密閉容器10內的所有接觸部位，對這些接觸部位進行潤滑。
如本實施例1，在旋轉式壓縮機的情況下，葉片2的前端2a與輥式活塞1的外周1a之間的接觸部特別易磨損，該接觸部的磨損會帶來問題。
在本實施例中，潤滑油含有酯化合物油、磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物中的至少一種添加劑。
根據(jù)該構成，可防止HFC制冷劑的潤滑性下降，還可防止由于酯化合物油的水解而產(chǎn)生氫和防止氫脆性和應力腐蝕的發(fā)生。
此外，此類磷系化合物具有耐特壓添加劑的作用，可提高HFC制冷劑的潤滑性。
再有，在該構成中，使輥式活塞1表面與葉片2表面的硬度差在洛氏硬度HRC10以上。
由此，可確保硬度較小的部件硬度與通常一樣，具有與以往一樣的耐磨損性，同時，由于另一方部件的硬度比通常的大HRC10以上，與以往相比，可更充分地提高耐磨損性。
即，可提高金屬接觸部必要部位的耐磨損性。
尤其理想的構成是，輥式活塞1表面與葉片2表面的硬度差在洛氏硬度HRC10以上，同時，潤滑油含有酯化合物油、磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物中的至少一種添加劑。
根據(jù)該構成，可克服硬度較大一側的接觸部件會加快硬度較小一側的接觸部件磨損的這一缺點。
并且，磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物之類的磷化合物發(fā)揮作為耐特壓添加劑的作用，彌補由于HFC制冷劑不含氯而產(chǎn)生的潤滑不足。
而且，可抑制酯化合物油的水解，使硬度較小的接觸部件表面不易受腐蝕等影響。
因此，可顯著減少硬度較大的接觸部件與硬度較小的接觸部件的雙方的接觸部的磨損。
此外，可防止酯化合物油由于水解而產(chǎn)生金屬皂，其結果，由金屬皂而產(chǎn)生的油泥堆積和阻塞冷凍循環(huán)的毛細管的缺點得以克服。
如上面的說明所述，根據(jù)本實施例的構成，可得到可靠性高、冷凍性能優(yōu)異的冷凍機用壓縮機。
下面進一步具體說明本實施例。
輥式活塞1和葉片2中的一個是用鑄鐵或燒結鐵制成，另一個具有比該鑄鐵或燒結鐵大HRC10以上的硬度。
作為具有高硬度部件的材料，有超硬鑄鐵、高速鋼、硬鉻鑄鐵等碳化物材料。
由金屬陶瓷、硬質合金等非鐵金屬形成。
此外，可使用下述各種方法作為提高另一部件硬度的方法。
對燒結鐵或鑄鐵進行淬火、蒸汽處理、氣體碳氮共滲處理、滲碳氮化處理等表面處理。
對不銹鋼進行離子氮化處理。
對鐵系材料，通過PVD表面處理來涂布氮化鉻等非鐵金屬。
此外，可采用已知的其他硬質材料或硬質化表面處理。
本實施例中使用的接觸部件的磨損實驗是用圖2所示高壓氣氛磨損試驗機進行的。
在圖2中，密閉容器20中設置有圓盤21和試驗用葉片22。
此外，在密閉容器中充填有制冷劑29和含添加劑的潤滑油28。
磨損試驗的試驗條件見表1。
圓盤21與驅動軸24連接，按箭頭“A”的方向旋轉。
在密閉容器20的一定位置設置有溫度計30和粘度計31。
圓盤21系使用與構成壓縮機的壓縮機構的輥式活塞1相同的材料。
潤滑油系使用酯化合物油。
表1
根據(jù)上述試驗結果，算出與實際的壓縮機對應的磨損量。
與約500小時的實際的壓縮機對應的接觸部件的磨損量如圖3所示。
在圖3中，橫軸表示使用的葉片22的硬度，縱軸表示相當于輥式活塞1的圓盤和葉片22的磨損量。
圓盤21的硬度為HRC51。
對葉片22的硬度作各種變化，進行試驗。
圖3表明，在葉片22的硬度比圓盤21大HRC10以內的情況下，圓盤21的磨損量小，但葉片22的磨損量大。
而在葉片22的硬度比圓盤21大HRC10以上的情況下，葉片22的磨損量小，圓盤21的磨損量仍較小，與現(xiàn)有材料基本同等程度。
接著，使用圖2的試驗機就潤滑油對葉片22和圓盤21(與活塞1相當)的磨損量的影響也進行了實驗。
潤滑油系使用由支鏈型脂肪酸和季戊四醇合成的粘度級68(Viscosity Grade68)的酯化合物油。
為防止水解，酯化合物油中的含水量調節(jié)在10ppm以下。
使用磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物之類的磷系化合物作為耐特壓添加劑，其添加量占整個潤滑劑的0.03-3wt％。
但潤滑油不含其他添加劑。
首先，將調查酯化合物油中的水分與磨損的關系的磨損試驗的結果列于表2。
在該實驗中，潤滑劑中不含耐特壓添加劑。
表2
表2中的真空加熱是用于除去酯化合物油中所含水分的處理。
當使用通過真空加熱除去了水分的酯化合物油時，圓盤21的磨損深度、表面粗糙度和摩擦系數(shù)增加。
將該實驗結果用斯氏曲線進行整理，發(fā)現(xiàn)已由混合潤滑狀態(tài)轉變?yōu)檩^嚴格的邊界潤滑狀態(tài)。
斯氏曲線是表示摩擦系數(shù)“μ”與斯氏參數(shù)“η/V·w”之間關系的曲線。
這里，“η”表示粘度，V表示速度，W表示負荷。
再對葉片22周圍的準積物進行FT-IR分析，結果發(fā)現(xiàn)有少量鐵皂化合物。
根據(jù)上述結果，推測當使用除去水分的酯化合物油時，作為磨損發(fā)生原因之一的化學磨損從水解轉變?yōu)橛奢^高溫度的熱分解產(chǎn)生鐵皂。
接著，使用在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物的潤滑油，進行調查潤滑油中的水分與磷酸酯化合物的添加效果之間的關系的磨損試驗。
葉片22的磨損量和表面粗糙度以及圓盤21的表面磷強度與其磷酸酯化合物的含量之間的關系見圖4。
圓盤21接觸表面的磷強度系使用EPMA進行測定。
在圖4中，橫軸為添加的磷酸酯化合物占酯化合物油的比例(wt％)。
與含水量無關，當磷酸酯化合物的添加量在0.2wt％以上時，葉片22的磨損減少，出現(xiàn)顯著的防止磨損的效果。
葉片22的磨損量和圓盤21的接觸表面的磷強度未出現(xiàn)相應于含水量的差異。
該實驗結果表明，所含磷酸酯化合物具有很大的防止接觸部件磨損的效果。
推測在此情況下，由磷酸酯化合物的熱分解而產(chǎn)生的磷化合物作用于接觸面，具有減少磨損的效果。
推測此時的水解的可能性較小。
下面，再對酯化合物油中含有水分的狀態(tài)下添加各種磷化合物的耐特壓添加劑的效果進行調查。
該磨損試驗的結果見圖5。
在圖5中，使用磷酸酯化合物時圓盤21的接觸面的磷強度在添加量約為0.2-0.3wt％時達到飽和。
使用具有高反應性的亞磷酸酯或酸性磷酸酯化合物時圓盤21的接觸面的磷強度顯示隨上述磷化合物添加量而增加的傾向。
在磷酸酯化合物含量為0.2-3.0wt％的范圍內，磨損量較少而且穩(wěn)定。
在亞磷酸酯化合物含量小于0.09wt％的情況下，葉片22的磨損量少。
在酸性磷酸酯化合物含量小于0.03wt％的情況下，葉片22的磨損量少。
組成中含0.09wt％以下的亞磷酸酯化合物或0.03wt％以下的酸性磷酸酯化合物的潤滑油與含0.4wt％以上的磷酸酯化合物的潤滑油相比，接觸部件的磨損量多。
根據(jù)該實驗結果，在磷酸酯化合物含量為0.2-3.0wt％的范圍內，可長期得到優(yōu)異的防止磨損的效果。
另外，在亞磷酸酯化合物含量小于0.09wt％的情況下，可得到促進初期磨合等短期的防止磨損的效果。
在酸性磷酸酯化合物含量小于0.03wt％的情況下，可得到促進初期磨合等短期的防止磨損的效果。
在使用含磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物或酸性磷酸酯化合物的酯化合物油的實驗中，對圓盤21的接觸面的磷化合物進行了XPS分析，結果見圖6。
在圖6中，在使用各種磷化合物時，在圓盤21表面發(fā)現(xiàn)了磷酸鹽。
即，發(fā)現(xiàn)生成磷酸鹽，該磷酸鹽可防止磨損。
酸性磷酸酯化合物系使用與亞磷酸酯化合物相比，具有更多地被金屬表面吸收的可能性更大的立體結構的化合物。
在產(chǎn)生較高溫度的葉片22的前端2a，發(fā)生化學磨損，由此，生成很多磷酸鹽，推測磨損量增大。
作為由磷酸鹽的生成而得到的共同效果，發(fā)現(xiàn)表面粗糙度減少。
然而，磨損量視磷系耐特壓添加劑的化學結構而異，并不一定能得到防止磨損的效果。
在本實施例1中，對HFC無特殊限制，例如可使用化學結構式中不含氯原子的由氫、氟和碳構成的化合物。
對酯化合物油，無特殊限制，可使用通常作為潤滑油使用的酯化合物差油，及例如多元醇酯油、二酯油等。
對磷酸酯化合物，無特殊限制，例如可使用磷酸三苯酯、磷酸三(甲苯酯)等。
對亞磷酸酯化合物，無特殊限制，例如可使用亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯酯和亞磷酸二丁酯等。
作為酸性磷酸酯化合物，有磷酸單酯和磷酸二酯，例如可使用磷酸丁酯、磷酸二苯酯。
概括起來，可歸納如下。
(1)使用除去水分的酯化合物油作為潤滑油時，接觸部件的化學磨損主要起因于由酯化合物的熱分解而導致的鐵皂生成。
(2)含有磷化合物類耐特壓添加劑的酯化合物油由于其磷化合物熱分解而生成磷酸鹽，從而與磨損有關。
此時，接觸部件的接觸面變得平滑，但其防止磨損的效果和合適的添加量顯著地取決于磷化合物的化學結構。
(3)含酯化合物油和磷酸酯化合物(TPP、TCP等)的潤滑油中的磷酸酯化合物的含量比例“X”(wt％)最好在(1)式的范圍內。
0.2≤X＜3.0 (1)式由于含有(1)式范圍的磷酸酯化合物，即使在極性大的酯化合物油的存在下，防止接觸部件磨損的效果仍顯著優(yōu)異。
其結果，可進一步長期提高冷凍壓縮機的冷凍性能和可靠性。
(4)添加在含酯化合物油和亞磷酸酯化合物的潤滑油中的亞磷酸酯化合物的含量最好在0.09wt％以下，在該添加量的范圍內，能發(fā)揮特別優(yōu)異的防止磨損的效果。
該亞磷酸酯化合物僅在冷凍壓縮機的初期運轉時發(fā)揮效果，促進接觸部的磨合，提高潤滑性。
此后，還可防止酸對酯化合物油的影響。
從而提高接觸部的初期潤滑性而無其他弊害。
同時，可防止接觸部在易磨損的初期運轉時磨損。
其結果，可進一步提高冷凍壓縮機的冷凍性能和可靠性。
(5)添加在含酯化合物油和酸性磷酸酯化合物的潤滑油中的酸性磷酸酯化合物的含量最好在0.03wt％以下，在該添加量的范圍內，發(fā)揮特別優(yōu)異的防止磨損的效果。
該酸性磷酸酯化合物僅在冷凍壓縮機的初期運轉時發(fā)揮效果，促進接觸部的磨合，提高潤滑性。
此后，還可防止酸對酯化合物油的影向。
從而提高接觸部的初期潤滑性而無其他弊害。
同時，可防止接觸部在易磨損的初期運轉時磨損。
其結果，可進一步提高冷凍壓縮機的冷凍性能和可靠性。
(6)在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物和亞磷酸酯化合物的潤滑油由于在上述(3)和(4)中說明的作用和效果協(xié)同發(fā)揮，其結果，可得到更優(yōu)異的上述效果。
(7)在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物的潤滑油由于在上述(3)和(5)中說明的作用和效果協(xié)同發(fā)揮，其結果，可得到更優(yōu)異的上述效果。實施例2下面，使用與實施例1相同的HFC制冷劑，并使用在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物和酸捕捉劑的潤滑油，按與實施例1同樣的方法進行了接觸部件的磨損實驗。
使用環(huán)氧化合物(簡稱AC)作為酸捕捉劑。
分析實驗結果并進行理論計算。
其結果，含有酯化合物油、磷酸酯化合物和酸捕捉劑的潤滑油中的磷酸酯化合物的含量比例“X”(wt％)在設AC的含量比例為“Y”(wt％)時，最好在(2)式的范圍內。
3+Y×0.714＞X≥0.2+Y×0.714(2)式由于含有(2)式范圍的酸捕捉劑，因此，可最大限度地抑制由酯化合物油中的水分引起的水解。
還可減少總氧化，從而可防止?jié)櫥土踊鵁o其他弊害。
其結果，可顯著減少接觸部的接觸部件磨損，長期維持優(yōu)異的潤滑性能。
且可充分防止與壓縮機構一起設置在密閉容器內的電動機的絕緣材料、密封材料等有機材料被有機酸浸蝕而導致絕緣性和密封性下降。
其結果，可進一步提高壓縮機的冷凍性能和可靠性。
在上述(2)式中，設酸捕捉劑的含量比例為“Y”(wt％)時，酸捕捉劑的含量比例“Y”與磷酸酯化合物的含量比例“X”的關系最好在(3)式范圍之內。
Y≤1.4(X-0.2)(3)式實施例3下面，使用與實施例1相同的HFC制冷劑，并使用在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物和抗氧化劑的潤滑油，按與實施例1同樣的方法進行了接觸部件的磨損實驗。
使用酚類化合物(簡稱OC)作為抗氧化劑。
分析實驗結果并進行理論計算。
其結果，含有酯化合物油、磷酸酯化合物和抗氧化劑的潤滑油中的磷酸酯化合物的含量比例“X”(wt％)在設抗氧化劑的含量比例為“Z”(wt％)時，最好在(4)式的范圍內。
3+Z×0.333＞X≥0.2+Z×0.333(4)式由于含有(4)式范圍的抗氧化劑，因此，可防止由潤滑油中溶解氧引起的氧化而無其他弊害。
從而，可顯著減少接觸部的接觸部件磨損，長期維持優(yōu)異的潤滑性能。
其結果，可進一步提高壓縮機的冷凍性能和可靠性。
在上述(4)式中，抗氧化劑的含量比例“Z”(wt％)與磷酸酯化合物的含量比例“X”(wt％)的關系最好在(5)式范圍內。
Z≤3(X-0.2) (5)式實施例4下面，使用與實施例1相同的HFC制冷劑，并使用在酯化合物油中添加了磷酸酯化合物、酸捕捉劑和抗氧化劑的潤滑油，按與實施例1同樣的方法進行了接觸部件的磨損實驗。
使用環(huán)氧化合物(簡稱AC)作為酸捕捉劑。
使用酚類化合物(簡稱OC)作為抗氧化劑。
分析實驗結果并進行理論計算。
其結果，含有酯化合物油、磷酸酯化合物、酸捕捉劑和抗氧化劑的潤滑油中的磷酸酯化合物的含量比例“X”(wt％)在設酸捕捉劑的含量比例為“Y”(wt％)、抗氧化劑的含量比例為“Z”(wt％)時，最好在(6)式的范圍內。
3+Y×0.714+Z×0.333＞X≥0.2+Y×0.714+Z×0.333 (6)式由于含有(6)式范圍的酸捕捉劑和抗氧化劑，因此，可同時得到在上述實施例3和4說明的效果。
在上述實施例1-4中，當潤滑油的組成分別在(1)-(6)式范圍以外時，上述各效果將略有下降。實施例5在本實施例5中，制冷劑系使用與實施例1和3相同的HFC。
潤滑油的主要成分系使用醚化合物油。
此外，使用磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物中的至少一種磷化合物作為耐特壓添加劑。
另外，不含酸捕捉劑。
使用具有上述主要成分和添加劑的潤滑油，進行實施例1和3同樣的實驗。
其他構成與實施例1和3相同，因此，省略重復的圖表和說明。
當使用含醚化合物油和上述磷化合物的潤滑油時，得到優(yōu)異的潤滑效果。
并且，抑制了金屬皂的生成。
還抑制了由油泥引起的毛細管的阻塞。
此外，抑制了接觸部表面的腐蝕。
尤其是在本實施例中，發(fā)現(xiàn)即使在接觸部的2個接觸部件的硬度差在HRC10以下時，也能得到優(yōu)異的上述效果。
即，當構成壓縮機構接觸部的接觸部件間的硬度基本相同時，或即使在潤滑油不含酸捕捉劑時，由于醚化合物油和作為耐特壓添加劑的磷化合物的作用，可彌補不含氯元素的制冷劑的潤滑不足，且可同時防止接觸部件的腐蝕和冷凍循環(huán)的阻塞。
其結果，可得到具有耐實用的冷凍性能和可靠性的壓縮機。
此外，在含抗氧化劑時，上述效果顯著提高。
當然，在本實施例5中，也可根據(jù)需要將構成壓縮機構接觸部的接觸部件間的硬度差設定在HRC10以上。
根據(jù)該構成，可同時發(fā)揮與實施例1和3相同的作用，進一步顯著提高壓縮機的冷凍性能和可靠性。
對醚化合物油，無特殊限制，例如可使用聚乙烯醚油、聚(亞烷基)二醇油、聚苯醚油等。實施例6在本實施例6中，制冷劑系使用與實施例1和3相同的HFC。
潤滑油的主要成分系使用碳酸酯化合物油。
此外，使用磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物和酸性磷酸酯化合物中的至少一種磷化合物作為耐特壓添加劑。
此外，不含酸捕捉劑。
使用具有上述主要成分和添加劑的潤滑油，進行實施例1和3同樣的實驗。
其他構成與實施例1和3相同，因此，省略重復的圖表和說明。
當使用含碳酸酯化合物油和上述磷化合物的潤滑油時，得到優(yōu)異的潤滑效果。
并且，抑制了金屬皂的生成。
還抑制了由油泥引起的毛細管的阻塞。
此外，抑制了接觸部表面的腐蝕。
尤其是在本實施例中，發(fā)現(xiàn)即使在接觸部的2個接觸部件的硬度差在HRC10以下時，也能得到優(yōu)異的上述效果。
即，當構成壓縮機構接觸部的接觸部件間的硬度基本相同時，或即使在潤滑油不含酸捕捉劑時，由于碳酸酯化合物油和作為耐特壓添加劑的磷化合物的作用，可彌補不含氯元素的制冷劑的潤滑不足，且可同時防止接觸部件的腐蝕和冷凍循環(huán)的阻塞。
其結果，可得到具有耐實用的冷凍性能和可靠性的壓縮機。
此外，在含抗氧化劑時，上述效果顯著提高。
當然，在本實施例6中，也可根據(jù)需要將構成壓縮機構接觸部的接觸部件間的硬度差設定在HRC10以上。
根據(jù)該構成，可同時發(fā)揮與實施例1和3相同的作用，進一步顯著提高壓縮機的冷凍性能和可靠性。
對碳酸酯化合物油，無特殊限制，例如可使用單碳酸酯油、聚碳酸酯油等。
權利要求
1.用于冷凍機的壓縮機，具有密閉容器、設置在上述密閉容器中的具有接觸部的壓縮機構、充填在上述密閉容器中的制冷劑、以及可與上述制冷劑相溶的潤滑油，其特征在于，所述制冷劑是不含氯原子的含氟烴，所述潤滑油含作為主要成分的合成油和作為耐特壓添加劑的磷化合物。
2.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是酯化合物油，所述磷化合物是磷酸酯化合物。
3.如權利要求2所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
4.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的磷酸酯化合物的重量百分比“X”在0.2≤X＜3.0的范圍內。
5.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含酸捕捉劑。
6.如權利要求5所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述酸捕捉劑是環(huán)氧化合物。
7.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有“Y”重量百分比的酸捕捉劑，所述磷酸酯的重量百分比“X”在3+Y×0.714＞X≥0.2+Y×0.714的范圍內。
8.如權利要求7所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述酸捕捉劑的重量百分比“Y”與所述磷酸酯的重量百分比“X”的關系為Y≤1.4(X-0.2)。
9.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有抗氧化劑。
10.如權利要求9所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述抗氧化劑是酚類化合物。
11.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有“Z”重量百分比的抗氧化劑，所述磷酸酯的重量百分比“X”在3+Z×0.333＞X≥0.2+Z×0.333的范圍內。
12.如權利要求11所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述抗氧化劑的重量百分比“Z”與所述磷酸酯的重量百分比“X”的關系為Z≤3(X-0.2)。
13.如權利要求3所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有“Y”重量百分比的環(huán)氧化合物類酸捕捉劑和“Z”重量百分比的酚化合物類抗氧化劑，所述磷酸酯的重量百分比“X”在3+Y×0.714+Z×0.333＞X≥0.2+Y×0.714+Z×0.333的范圍內。
14.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是酯化合物油，所述磷化合物是亞磷酸酯化合物。
15.如權利要求14所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
16.如權利要求15所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的亞磷酸酯化合物的重量百分比在0.09wt％以下。
17.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是酯化合物油，所述磷化合物是酸性磷酸酯化合物。
18.如權利要求17所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
19.如權利要求17所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的酸性磷酸酯化合物的重量百分比在0.03wt％以下。
20.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是醚化合物油，所述磷化合物是磷酸酯化合物。
21.如權利要求20所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
22.如權利要求20所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的磷酸酯化合物的重量百分比“X”在0.2≤X＜3.0的范圍內。
23.如權利要求20所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含抗氧化劑。
24.如權利要求23所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述酸捕捉劑是酚類化合物。
25.如權利要求20所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有“Z”重量百分比的抗氧化劑，所述磷酸酯的重量百分比“X”在3+Z×0.333＞X≥0.2+Z×0.333的范圍內。
26.如權利要求25所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述酸捕捉劑的重量百分比“Y”與所述磷酸酯的重量百分比“X”的關系為Y≤1.4(X-0.2)。
27.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是碳酸酯化合物油，所述磷化合物是磷酸酯化合物。
28.如權利要求27所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
29.如權利要求27所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的磷酸酯化合物的重量百分比“X”在0.2≤X＜3.0的范圍內。
30.如權利要求27所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含抗氧化劑。
31.如權利要求30所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述酸捕捉劑是酚類化合物。
32.如權利要求27所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油還含有“Z”重量百分比的抗氧化劑，所述磷酸酯的重量百分比“X”在3+Z×0.333＞X≥0.2+Z×0.333的范圍內。
33.如權利要求32所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述抗氧化劑的重量百分比“Z”與所述磷酸酯的重量百分比“X”的關系為Z≤3(X-0.2)。
34.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是醚化合物油，所述磷化合物是亞磷酸酯化合物。
35.如權利要求34所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
36.如權利要求34所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的亞磷酸酯化合物的重量百分比在0.09wt％以下。
37.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是碳酸酯化合物油，所述磷化合物是亞磷酸酯化合物。
38.如權利要求37所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
39.如權利要求37所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的亞磷酸酯化合物的重量百分比在0.09wt％以下。
40.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是醚化合物油，所述磷化合物是酸性磷酸酯化合物。
41.如權利要求40所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
42.如權利要求40所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的酸性磷酸酯化合物的重量百分比在0.03wt％以下。
43.如權利要求1所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述合成油是碳酸酯化合物油，所述磷化合物是酸性磷酸酯化合物。
44.如權利要求43所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述接觸部具有第1接觸部件和與第1接觸部件接觸的第2接觸部件，所述第1接觸部件的表面硬度與所述第2接觸部件的表面硬度的差在洛氏硬度HRC10以上。
45.如權利要求43所述的用于冷凍機的壓縮機，其特征在于，所述潤滑油中所含的酸性磷酸酯化合物的重量百分比在0.03wt％以下。
全文摘要
一種用于冷凍機的壓縮機,具有優(yōu)異的潤滑效果,接觸部的磨損小,冷凍性能優(yōu)異,可靠性高。該壓縮機使用不含氯原子的HFC制冷劑以及含作為主要成分的酯化合物油和作為耐特壓添加劑的磷酸酯化合物的潤滑油。其構成為,構成壓縮機構接觸部的葉片的表面硬度與活塞表面硬度的差在洛氏硬度(H
文檔編號F04C18/356GK1170089SQ9711115
公開日1998年1月14日 申請日期1997年5月9日 優(yōu)先權日1996年5月10日
發(fā)明者二上義信, 平野秀夫, 河野博之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社