JP2016151256A - Compressor - Google Patents
Compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016151256A JP2016151256A JP2015030563A JP2015030563A JP2016151256A JP 2016151256 A JP2016151256 A JP 2016151256A JP 2015030563 A JP2015030563 A JP 2015030563A JP 2015030563 A JP2015030563 A JP 2015030563A JP 2016151256 A JP2016151256 A JP 2016151256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing material
- hfc
- compressor
- oil
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 114
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000010696 ester oil Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- -1 ester compound Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 92
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 claims description 49
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 18
- 229920006168 hydrated nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 33
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 20
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 5
- 238000000194 supercritical-fluid extraction Methods 0.000 description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoropropene Chemical compound FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000005143 pyrolysis gas chromatography mass spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N Caprylic acid Natural products CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N benzyl(trichloro)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC1=CC=CC=C1 GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N n-hexanoic acid Natural products CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷凍冷蔵機器、空気調和機における、ＨＦＣ−３２を冷媒として用いた圧縮機であって、冷凍機油中において劣化されにくいシール材を備える圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor using HFC-32 as a refrigerant in a refrigeration equipment and an air conditioner, and to a compressor provided with a seal material that is not easily deteriorated in refrigeration oil.
冷凍冷蔵機器、空気調和機、給湯用機器（特に、冷凍冷蔵機器、空気調和機）において冷凍サイクルを構成する圧縮機では、冷媒（作動流体）として、ＨＦＣ−４１０Ａ、１，２，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）が現在においても主として使用されている。しかしながら近年、地球温暖化防止の一環として、より地球温暖化係数（ＧＷＰ：Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が低い冷媒への代替が検討されている。 In compressors constituting a refrigeration cycle in refrigeration equipment, air conditioners, and hot water supply equipment (particularly refrigeration equipment, air conditioners), HFC-410A, 1, 2, 2, 2 are used as refrigerants (working fluids). -Tetrafluoroethane (HFC-134a) is still mainly used today. However, in recent years, as part of the prevention of global warming, an alternative to a refrigerant having a lower global warming potential (GWP) has been studied.
たとえば特開２０１１−４３２７６号公報（特許文献１）、特開２００９−２２２０３４号公報（特許文献２）には、低ＧＷＰ冷媒として分子式：Ｃ３ＨｍＦｎ（ｍおよびｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６）で表され、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒、または当該冷媒を含む混合冷媒を用いた圧縮機が開示されている。特許文献１、２には、このような冷媒の具体例として、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、またはＨＦＯ−１２３４ｙｆとその他の冷媒（たとえばＨＦＣ−３２）との混合冷媒が挙げられている。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-43276 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-2222034 (Patent Document 2), as a low GWP refrigerant, a molecular formula: C 3 H m F n (m and n are 1 or more and 5 or less). And a compressor that uses a refrigerant having one double bond in the molecular structure or a mixed refrigerant containing the refrigerant is disclosed. In
ＨＦＣ−４１０Ａの主成分の一つであるジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）は、理論ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：成績係数）および熱伝達率が比較的高く、冷媒の圧力損失も低いため、冷凍サイクルに使用した場合にエネルギー効率が高いという特性を備えている。さらに、ＨＦＣ−３２のＧＷＰ値は６７５と、ＨＦＣ−４１０Ａ（ＧＷＰ値：２０９０）よりも低く、代替冷媒の一つとして候補となっている。たとえば特開平７−１８８６８７号公報（特許文献３）、特表２０１０−５１４８５１号公報（特許文献４）には、ＨＦＣ−３２を含む混合冷媒を用いた圧縮機が記載されている。 Difluoromethane (HFC-32), which is one of the main components of HFC-410A, has a relatively high theoretical COP (Coefficient of Performance) and heat transfer coefficient, and a low refrigerant pressure loss. It has the characteristic of high energy efficiency when used. Further, the GFC value of HFC-32 is 675, which is lower than that of HFC-410A (GWP value: 2090), and is a candidate as one of alternative refrigerants. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-188687 (Patent Document 3) and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2010-514851 (Patent Document 4) describe a compressor using a mixed refrigerant containing HFC-32.
冷媒としてＨＦＣ−３２を用いる場合の圧縮機に適用される冷凍機油としては、冷媒としてＨＦＣ−４１０Ａを用いた場合よりも極性が高くなるように基油の化学構造を設計した冷凍機油が一般的に用いられる。具体的には、炭素数６以下の有機酸と多価アルコールとでポリオールエステル油を合成することで、冷媒としてＨＦＣ−３２を用いる場合の圧縮機に適した冷凍機油が製造できることが知られている（たとえば、Ｔｅｒｕ Ｓｈｉｂａｔａ， ＪＸ Ｎｉｐｐｏｎ Ｏｉｌ ＆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｊａｐａｎ， “Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｏｉｌ ｆｏｒ Ｒ３２”, Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｎｅｗ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１２（非特許文献１）を参照。）。また、ポリビニルエーテル油の場合には、基油の化合物の側鎖のモノマー比率を変化させて極性を高くすることで、冷媒としてＨＦＣ−３２を用いる場合の圧縮機に適した冷凍機油が製造できることが知られている（たとえば、Ｔｏｍｏｙａ Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ， Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｋｏｓａｎ Ｃｏ．,Ｌｔｄ， Ｊａｐａｎ， “Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＰＶＥ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ｆｏｒ Ｒ３２”， Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｎｅｗ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１２（非特許文献２）を参照。）。 As the refrigerating machine oil applied to the compressor when HFC-32 is used as the refrigerant, a refrigerating machine oil whose chemical structure of the base oil is designed so as to be higher in polarity than when HFC-410A is used as the refrigerant is generally used. Used for. Specifically, it is known that a refrigerating machine oil suitable for a compressor when using HFC-32 as a refrigerant can be produced by synthesizing a polyol ester oil with an organic acid having 6 or less carbon atoms and a polyhydric alcohol. (E.g., Teru Shibata, JX Nippon Oil & Energy Corporation, Japan, “The Development of Ref. Of Nr. Moreover, in the case of polyvinyl ether oil, the refrigerating machine oil suitable for the compressor when using HFC-32 as a refrigerant can be manufactured by changing the monomer ratio of the side chain of the base oil compound to increase the polarity. It has been known (for example, Tomoya Matsumoto, Idemitsu Kosan Co., Ltd, Japan, "Development of PVE Refrigeration Lubricants for R32", referring to the International Symposium on New Refrigerants and Environmental Technology 2012 (non-Patent Document 2).) .
また、地球温暖化の防止および機器の品質向上の観点から冷媒漏れのない圧縮機の提供が要求されており、圧縮機には密封体として多くのシール材が使用されている。圧縮機に用いられるシール材は、基本的に、硬さ、伸び、引張強度、耐熱性、耐油性に優れ、かつ、圧縮永久歪みが小さいといった良好なシール性を備える必要がある。さらに、圧縮機に用いられるシール材は、冷媒に接触しても発泡・クラックが生じにくいというような冷媒に対する耐性を有することが要求される。冷媒としてＨＦＣ−４１０Ａを用いた圧縮機では、鉱油、ポリオールエステル油、ポリビニルエーテル油に対して広く耐油性の高い水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）をシール材として用いるのが一般的であった。また、たとえば特開２００８−１２１６３４号公報（特許文献５）には、シール材の耐油性を向上させる技術として、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒に対して気体透過性の低いエチレン−プロピレン−非共役ジエン三次元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ）を基材に使用し、その表面に鉱油、冷凍機油との相溶性が小さく優れた耐油性を有する樹脂層を設けて基材の膨潤を抑制する技術が開示されている。 In addition, from the viewpoint of preventing global warming and improving the quality of equipment, provision of a compressor free from refrigerant leakage is required, and many sealing materials are used as a sealing body in the compressor. The sealing material used for the compressor basically needs to have good sealing properties such as excellent hardness, elongation, tensile strength, heat resistance, oil resistance and small compression set. Furthermore, the sealing material used for the compressor is required to have resistance to the refrigerant such that foaming and cracking hardly occur even when contacting with the refrigerant. In a compressor using HFC-410A as a refrigerant, it is common to use hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) that is widely and highly resistant to mineral oil, polyol ester oil, and polyvinyl ether oil as a sealing material. It was the target. Further, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-121634 (Patent Document 5), as a technique for improving the oil resistance of a sealing material, ethylene-propylene-nonconjugated diene three-dimensional that has low gas permeability with respect to the HFC-134a refrigerant is disclosed. Copolymer rubber (EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer) is used as a base material, and a resin layer having excellent oil resistance and small compatibility with mineral oil and refrigerating machine oil is provided on the surface to suppress swelling of the base material. Technology is disclosed.
低ＧＷＰ冷媒への代替技術として、ＨＦＣ−３２を単独で冷媒として用いた圧縮機について、様々な研究が進められている。ＨＦＣ−３２を用いた圧縮機では、ＨＦＣ−４１０Ａを用いた場合に比べて圧縮機の吐出温度・圧力が高くなる特性がある。このため、ＨＦＣ−３２を用いた圧縮機において、有機材料（シール材、絶縁材料）は、化学的安定性に優れたものが要求される。また上述のように、ＨＦＣ−３２は、ＨＦＣ−４１０Ａよりも極性が高いため、相溶性の観点から従来使用してきた冷凍機油よりも極性の高い冷凍機油へ変更しなければならない。その結果、シール材を形成する材料としては、新たに開発されたＨＦＣ−３２に適した冷凍機油に対して耐油性の高い有機材料が要求される。 As an alternative technology to the low GWP refrigerant, various studies have been conducted on a compressor using HFC-32 alone as a refrigerant. The compressor using HFC-32 has a characteristic that the discharge temperature and pressure of the compressor are higher than when HFC-410A is used. For this reason, in the compressor using HFC-32, the organic material (sealant, insulating material) is required to have excellent chemical stability. As described above, since HFC-32 has a higher polarity than HFC-410A, it must be changed to a refrigerating machine oil having a higher polarity than conventionally used refrigerating machine oil from the viewpoint of compatibility. As a result, as a material for forming the sealing material, an organic material having high oil resistance is required for the refrigerating machine oil suitable for the newly developed HFC-32.
シール材の耐油性は、使用雰囲気が高温・高圧になるほど悪化し、また、シール材と冷凍機油の相溶性が高くなるほど悪化する。特に、冷凍機油の変更によりシール材の耐膨潤性の悪化が予想される。たとえば上述した特許文献１には、潤滑油の動粘度指数やゴムの膨潤性を推定できる値として知られているアニリン点が−１００℃以上０℃以下の範囲の冷凍機油を適用することで、軸受、樹脂製部品（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド、クロロプレンゴム、シリコンゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、ヒドリンゴム）の膨潤／収縮変形を抑制できることが記載されている。しかしながら、冷凍機油の選定には、軸摩耗、スラッジ生成、さらに冷媒と冷凍機油の相溶性という圧縮機を製造する上で最も重要なパラメータを検討することが必須であり、冷凍機油のパラメータを限定することで、冷媒としてＨＦＣ−３２を用いた圧縮機に適用可能な冷凍機油が少なくなってしまうという不具合がある。
The oil resistance of the sealing material is worsened as the use atmosphere is higher in temperature and pressure, and worsened as the compatibility between the sealing material and the refrigerating machine oil is higher. In particular, deterioration of the swelling resistance of the sealing material is expected due to the change of the refrigerating machine oil. For example, in
本発明は、検討すべきパラメータが多く、機器性能の観点から変更することが容易でない冷凍機油のパラメータを増やすことなく、冷媒としてＨＦＣ−３２を用いるのに適した圧縮機を提供することをその目的とするものである。 The present invention provides a compressor suitable for using HFC-32 as a refrigerant without increasing the parameters of refrigeration oil that has many parameters to be studied and is not easy to change from the viewpoint of equipment performance. It is the purpose.
冷媒としてＨＦＣ−３２を用い、かつ、ポリオールエステル油と樹脂製のシール材が設置された圧縮機は、未だ実用化されていない。ポリオールエステル油は、その他の冷凍機油（たとえばポリビニルエーテル油、アルキルベンゼン油）と比較して、ＨＦＣ−３２との相溶性が高く、効率的に冷凍機油が循環する。このため、主に大型の冷凍空調機、冷凍冷蔵機器には冷凍機油としてポリオールエステル油を用いることで、機器性能が向上すると期待される。 A compressor using HFC-32 as a refrigerant and provided with a polyol ester oil and a resin sealing material has not yet been put into practical use. The polyol ester oil has higher compatibility with HFC-32 than other refrigerating machine oils (for example, polyvinyl ether oil and alkylbenzene oil), and the refrigerating machine oil circulates efficiently. For this reason, equipment performance is expected to be improved by using polyol ester oil as a refrigerating machine oil mainly for large refrigeration air conditioners and refrigeration equipment.
本発明者らは、樹脂製部品の選定を進める上で、ＨＦＣ−３２対応圧縮機において冷凍機油としてポリオールエステル油を用いた場合は、その他の冷凍機油と異なりシール材の耐膨潤性が悪化することを見出し、単独の冷媒としてＨＦＣ−３２を用い、かつ、冷凍機油としてＨＦＣ−３２に適したポリオールエステル油を用いた使用雰囲気で耐膨潤性の高いシール材を設置し、漏れの無い圧縮機を提供すべく、本発明を完成させた。 In the selection of resin parts, the present inventors, when using a polyol ester oil as a refrigerating machine oil in an HFC-32 compatible compressor, unlike the other refrigerating machine oils, deteriorates the swelling resistance of the sealing material. This is a compressor that does not leak, using a high-swelling sealant in a working atmosphere using HFC-32 as a single refrigerant and a polyol ester oil suitable for HFC-32 as a refrigerating machine oil. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、冷媒としてＨＦＣ−３２、冷凍機油としてＳＰ値が９．６以上のエステル化合物を含むポリオールエステル油を用いた圧縮機であって、ＳＰ値が９．６以上のシール材を備える圧縮機である。 That is, the present invention is a compressor using a polyol ester oil containing HFC-32 as a refrigerant and an ester compound having an SP value of 9.6 or more as a refrigerating machine oil, and a sealing material having an SP value of 9.6 or more. It is a compressor provided.
本発明によれば、冷媒としてＨＦＣ−３２を単独で用い、ＨＦＣ−３２用に適したポリオールエステル油を冷凍機油として用いた圧縮機雰囲気（好ましくは内部温度が６５℃以上であり、かつ、内部圧力が２ＭＰａ以上）としても、シール材に膨潤が起こりにくく、漏れのない圧縮機（ＨＦＣ−３２対応圧縮機）を提供することができる。 According to the present invention, a compressor atmosphere using HFC-32 alone as a refrigerant and a polyol ester oil suitable for HFC-32 as a refrigerating machine oil (preferably the internal temperature is 65 ° C. or higher, and the internal Even when the pressure is 2 MPa or more, it is possible to provide a compressor (HFC-32 compatible compressor) that does not easily swell in the sealing material and does not leak.
＜実施の形態１：ＨＦＣ−３２対応圧縮機＞
図１は、本実施の形態の圧縮機１を模式的に示す図である。本実施の形態の圧縮機１は、単独の冷媒としてＨＦＣ−３２、冷凍機油としてＳＰ値が９．６以上のエステル化合物を含むポリオールエステル油を用いた圧縮機であって、ＳＰ値が９．６以上のシール材を備えることを特徴とする。本実施の形態の圧縮機（ＨＦＣ−３２対応圧縮機）は、上述のような冷媒と、冷凍機油と、シール材とを兼ね備え、冷媒としてＨＦＣ−３２の使用に耐え得るものであれば、従来公知の適宜の構成部品、機構を用いた圧縮機であってよい。なお、図１には、スクロール圧縮機の例を示しているが、たとえばロータリー圧縮機のような他の種類の圧縮機であっても勿論よい。
<Embodiment 1: Compressor compatible with HFC-32>
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a
図１に示す例の圧縮機１は、冷媒としてＨＦＣ−３２を用いた圧縮機であり、密閉容器２の内部に冷媒を圧縮する圧縮機構部３と、圧縮機構部３を駆動する電動機構部４とを基本的に備える。図１に示す例の圧縮機１は、冷凍サイクルの低圧側の低温の蒸気の状態となっている冷媒（ＨＦＣ−３２）を、マフラー５に接続された吸入管６から吸入して圧縮機構部３で圧縮し、高圧・高温の蒸気冷媒にして、吐出管７から吐出する機構を備える。圧縮機構部３の下端は冷凍機油８に浸漬されており、また、冷媒の漏れ防止のため、シール材９（たとえばガスケット）が設置されている。
The
本実施形態において、冷凍機油８としては、上述のようにＳＰ値が９．６以上のエステル化合物を含むポリオールエステル油を用いる。ここで、ＳＰ値は、「溶解パラメータ（Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」と呼ばれる、ヒルデブラント（Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ）によって導入された正則溶液論により定義された値であり、二成分系溶液の溶解度の目安となる。冷凍機油８のＳＰ値は、下記式（１）で表されるＦｅｄｏｒｓの推算法を用いて求めることができる。 In the present embodiment, as the refrigerating machine oil 8, a polyol ester oil containing an ester compound having an SP value of 9.6 or more as described above is used. Here, the SP value is a value defined by the regular solution theory called “Solubility Parameter” introduced by Hildebrand, and is a measure of the solubility of the binary solution. The SP value of the refrigerating machine oil 8 can be obtained using the Fedors estimation method represented by the following formula (1).
冷凍機油のＳＰ値＝［ΣＥｃｏｈ／ΣＶ］１／２ ……式（１）
ここで、ΣＥｃｏｈは凝集エネルギーを、ΣＶはモル分子容を示す。ここでの凝集エネルギーの単位はｃａｌ／ｍｏｌを用いることにする。表１にＦｅｄｏｒｓの提案したＥｃｏｈとＶの値を記す。
SP value of refrigeration oil = [ΣE coh / ΣV] 1/2 …… Equation (1)
Here, ΣE coh represents the cohesive energy, and ΣV represents the molar molecular volume. The unit of cohesive energy here is cal / mol. Table 1 shows the values of Ecoh and V proposed by Fedors.
ここで、ＳＰ値が９．６以上のエステル化合物としては、たとえば多価アルコールのペンタエリスリトールと有機酸のプロピオン酸（ｎ−Ｃ３）、ブタン酸（ｎ−Ｃ４）、ペンタン酸（ｎ−Ｃ５）、ヘキサン酸（ｎ−Ｃ６）のいずれかを用いて合成したエステル化合物がその好適な例として挙げられる。本実施形態に好適に用いられる冷凍機油は、このようなＳＰ値９．６以上のエステル化合物を好ましくは３９質量％以上、より好ましくは３９〜８１質量％含むポリオールエステル油であることが好ましい。ここで、冷凍機油中のＳＰ値９．６以上のエステル化合物の含有率は、冷凍機油中のエステル化合物に脂肪酸とアルコールに分解して、これらの脂肪酸とアルコールを定量することで求めることができる。たとえば、エステル化合物に硫酸を加えることで、エステル化合物は脂肪酸とアルコールへ加水分解する。これらの脂肪酸とアルコールをガスクロマトグラフィーによって分析・定量することができる。また、ポリオールエステル油には、ＳＰ値９．６以上のエステル化合物以外に、たとえば冷凍機油の摩耗防止剤として添加されているリン酸エステル類というような従来からの冷凍機油に通常含まれる成分が含まれていてもよい。なお、前記エステル化合物のＳＰ値は、その上限値については特に制限されないが、シール材との相溶性の観点から、前記エステル化合物のＳＰ値は１５．７以下であることが好ましく、１０．０以下であることがより好ましい。 Here, as ester compounds having an SP value of 9.6 or more, for example, pentaerythritol as a polyhydric alcohol and propionic acid (n-C3), butanoic acid (n-C4), pentanoic acid (n-C5) as organic acids. An ester compound synthesized using any of hexanoic acid (n-C6) is a preferred example. The refrigerating machine oil suitably used in the present embodiment is preferably a polyol ester oil containing such an ester compound having an SP value of 9.6 or more, preferably 39% by mass or more, more preferably 39 to 81% by mass. Here, the content of the ester compound having an SP value of 9.6 or more in the refrigerating machine oil can be obtained by decomposing the ester compound in the refrigerating machine oil into a fatty acid and an alcohol, and quantifying the fatty acid and the alcohol. . For example, by adding sulfuric acid to an ester compound, the ester compound is hydrolyzed into a fatty acid and an alcohol. These fatty acids and alcohols can be analyzed and quantified by gas chromatography. In addition to the ester compound having an SP value of 9.6 or more, the polyol ester oil contains components usually contained in conventional refrigerator oil such as phosphate esters added as an antiwear agent for refrigerator oil. It may be included. The SP value of the ester compound is not particularly limited with respect to the upper limit value, but from the viewpoint of compatibility with the sealing material, the SP value of the ester compound is preferably 15.7 or less, and 10.0. The following is more preferable.
また本実施形態において、シール材９としてＳＰ値が９．６以上のものを用いる。ＳＰ値が９．６以上のシール材９の形成材料としては、たとえば水素化ニトリルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリスチレンが挙げられる。中でも、耐膨潤性以外のゴム特性である耐熱性、耐寒性、耐発泡性、ガス透過性の観点から、水素化ニトリルブタジエンゴムまたはアクリロニトリルブタジエンゴムで形成されたシール材を用いることが好ましく、水素化ニトリルブタジエンゴムで形成されたシール材を用いることが特に好ましい。なお、本実施形態において用いられるシール材は、ＳＰ値が９．６以上であれば、従来よりシール材に用いられる添加剤、たとえば充填剤、顔料、可塑剤、酸化防止剤、滑剤、安定剤などが適宜添加されたものであって勿論よい。なお、前記シール材のＳＰ値は、その上限値については特に制限されないが、シール材との相溶性の観点から、前記シール材のＳＰ値は１５．７以下であることが好ましく、１０．０以下であることがより好ましい。 In the present embodiment, a sealant 9 having an SP value of 9.6 or more is used. Examples of the material for forming the sealing material 9 having an SP value of 9.6 or more include hydrogenated nitrile butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, and chlorosulfonated polystyrene. Among these, it is preferable to use a sealing material formed of hydrogenated nitrile butadiene rubber or acrylonitrile butadiene rubber from the viewpoints of heat resistance, cold resistance, foam resistance, and gas permeability, which are rubber properties other than swelling resistance. It is particularly preferable to use a sealing material made of a nitrile butadiene rubber. In addition, if the SP value is 9.6 or more, the sealing material used in the present embodiment has conventionally been used for additives such as fillers, pigments, plasticizers, antioxidants, lubricants, and stabilizers. Of course, these may be added as appropriate. The SP value of the sealing material is not particularly limited with respect to the upper limit value, but from the viewpoint of compatibility with the sealing material, the SP value of the sealing material is preferably 15.7 or less, and 10.0. The following is more preferable.
なお、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）またはアクリロニトリルブタジエンゴムで形成されたシール材が全てＳＰ値９．６以上となる訳ではなく、後述する実験例２で実験的に明らかにされたように、結合アクリロニトリル量（中心値）が３６％以上である場合に、ＳＰ値が９．６を満たす。したがって、本実施形態においては、結合アクリロニトリル量が３６％以上の水素化アクリロニトリルブタジエンゴムまたはアクリロニトリルブタジエンゴムで形成されたシールを用いることが好ましい。また、冷凍機油との相溶性の観点から、シール材を形成する水素化ニトリルブタジエンゴムまたはアクリロニトリルブタジエンゴムにおける結合アクリロニトリル量は、より好ましくは３６％以上の範囲内であり、特に好ましくは３６％以上４４％以下の範囲内である。 Note that not all of the sealing materials formed of hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) or acrylonitrile butadiene rubber have an SP value of 9.6 or more, as experimentally clarified in Experimental Example 2 described later, When the amount of acrylonitrile bound (center value) is 36% or more, the SP value satisfies 9.6. Therefore, in this embodiment, it is preferable to use a seal formed of hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber or acrylonitrile butadiene rubber having a combined acrylonitrile amount of 36% or more. Further, from the viewpoint of compatibility with refrigerating machine oil, the amount of bonded acrylonitrile in the hydrogenated nitrile butadiene rubber or acrylonitrile butadiene rubber forming the sealing material is more preferably in the range of 36% or more, particularly preferably 36% or more. Within the range of 44% or less.
なお、シール材の組成は、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法によって好適に求めることができる。たとえば水素化ニトリルブタジエンゴムの場合、実験例で後述するように、アクリロニトリルとブタジエンの比率が既知の水素化ニトリルブタジエンゴムを約１ｍｇ採取し、５００℃×３分間の熱分解条件で加熱した場合に発生したアクリロニトリルとブタジエンのガスクロマトグラフを検出してこれら化合物のピーク面積値を求める。アクリロニトリルとブタジエンのピーク面積値の比率と既知のアクリロニトリルとブタジエンの比率を用いて検量線を作成する。この検量線を用いて、アクリロニトリルとブタジエンの比率が未知のＨＮＢＲについて、アクリロニトリルとブタジエンの比率を計算し、結合アクリロニトリル量（中心値）も算出できる。 The composition of the sealing material can be suitably obtained by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. For example, in the case of hydrogenated nitrile butadiene rubber, as will be described later in the experimental example, when about 1 mg of hydrogenated nitrile butadiene rubber having a known ratio of acrylonitrile and butadiene is sampled and heated under thermal decomposition conditions of 500 ° C. × 3 minutes. The generated acrylonitrile and butadiene gas chromatographs are detected to determine the peak area values of these compounds. A calibration curve is prepared using the ratio of the peak area values of acrylonitrile and butadiene and the known ratio of acrylonitrile and butadiene. Using this calibration curve, the ratio of acrylonitrile and butadiene is calculated for HNBR whose ratio of acrylonitrile and butadiene is unknown, and the amount of bound acrylonitrile (center value) can also be calculated.
本実施形態におけるＳＰ値が９．６以上のシール材は、水素化ニトリルブタジエンゴムまたはアクリロニトリルブタジエンゴムを用いる場合、結合アクリロニトリル量が３６％以上となるように適宜調製することで従来公知の適宜の方法を用いて製造することができる。また、このようなシール材として市販のものを用いても勿論よい。 In the case of using hydrogenated nitrile butadiene rubber or acrylonitrile butadiene rubber, the sealing material having an SP value of 9.6 or more in this embodiment is appropriately prepared so that the amount of bonded acrylonitrile is 36% or more. It can be manufactured using a method. Of course, a commercially available sealant may be used.
図１に示す例の圧縮機１は、上述のような冷媒、冷凍機油およびシール材を組み合わせて用いていることで、冷媒としてＨＦＣ−３２を単独で用い、ＨＦＣ−３２用に適したポリオールエステル油を冷凍機油として用いた圧縮機雰囲気としたとしても、シール材の膨潤が起こりにくく、冷媒の漏れが低減されたものである（後述する実験例３で実験的に明らかにされたように、２０００時間稼働しても冷媒漏れが生じない）。冷媒漏れが発生すると、地球温暖化の観点から環境に影響を与えると同時に、圧縮機の効率が大幅に低減してしまう。本実施形態の圧縮機１は、その内部温度が６５℃以上であり、かつ、内部圧力が２ＭＰａ以上の雰囲気でも好適に使用することができる。本実施の形態の圧縮機では、このように、ＨＦＣ−３２を単独で冷媒に用い、ＨＦＣ−３２用の冷凍機油を用い、上述した使用雰囲気で圧縮機を稼働させたとしても、シール材の膨潤が抑制され、冷媒の漏れが生じにくい。
The
以下、実験例により本発明を具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to experimental examples, but the present invention is not limited thereto.
＜実験例１＞
ここで、図２は、実験例１において、ＨＦＣ−４１０Ａ用冷凍機油とＨＦＣ−３２用冷凍機油に対するシール材の耐膨潤性を評価するために用いられた超臨界流体抽出装置２１の構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、超臨界流体抽出装置２１において、冷媒用ポンプ２３により冷媒２２が所定の流量で配管２４を流れるように制御され、また、冷凍機用ポンプ２６により冷凍機油２５が所定の流量で配管２７を流れるように制御されている。冷媒２２と冷凍機油２５とは、混合器２８において混合され、冷媒２２と冷凍機油２５との混合物は、シール材２９を封入した、オーブン３１を備える圧力容器３０を通った後、背圧弁３２を介して排出される。このように構成された超臨界流体抽出装置２１において、後述するような試料をシール材２９として用いて、評価を行なった。
<Experimental example 1>
Here, FIG. 2 schematically shows the configuration of the supercritical
ＨＦＣ−４１０Ａ用冷凍機油に対するシール材の評価方法では、冷媒流量が１ｍＬ／分で、冷凍機油流量が０．５ｍＬ／分となるように制御した。圧力容器３０の雰囲気条件は、圧力４ＭＰａ、温度１４０℃でシール材を１時間加熱した。現行の圧縮機（比較例）を想定した評価に用いた冷媒はＨＦＣ−４１０Ａであり、冷凍機油はＨＦＣ−４１０Ａ用ポリオールエステル（ＰＯＥ）油およびＨＦＣ−４１０Ａ用ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）油についてそれぞれ評価した。また、ＨＦＣ−３２対応圧縮機（実施例）を想定した評価に用いた冷媒はＨＦＣ−３２であり、冷凍機油はＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油およびＨＦＣ−３２用ポリビニルエーテル油を用いてそれぞれ評価した。なお、冷凍機油のＳＰ値は上記式（１）に示したＦｅｄｏｒｓの推算法を用いて求めた。
In the evaluation method of the sealing material for the refrigeration oil for HFC-410A, control was performed so that the refrigerant flow rate was 1 mL / min and the refrigeration oil flow rate was 0.5 mL / min. The atmospheric condition of the
実験例１において、シール材としては現行の圧縮機（比較例）に設置されているＳＰ値：９．３のＨＮＢＲ種のシール材Ａを用いた。 In Experimental Example 1, an HNBR type sealing material A having an SP value of 9.3 installed in an existing compressor (comparative example) was used as the sealing material.
また、シール材の膨潤度は、下記式（２）を用いて、試験前のシール材初期重量に対する試験前後のシール材の重量変化により算出した。 Moreover, the swelling degree of the sealing material was calculated from the weight change of the sealing material before and after the test with respect to the initial weight of the sealing material before the test, using the following formula (2).
シール材の膨潤度（％）＝シール材初期重量／（試験後のシール材重量−シール材初期重量）×１００ ……式（２）
なお、一般的に冷媒および冷凍機油の化学的安定性評価に用いるシールドガラスチューブテストまたはオートクレーブテストによっても耐膨潤性評価は可能と考えられる。シール材Ａの耐膨潤性評価結果を表２に示す。
Swelling degree (%) of sealing material = initial weight of sealing material / (weight of sealing material after test−initial weight of sealing material) × 100 (2)
In addition, it is considered that the swelling resistance evaluation can be performed by a shield glass tube test or an autoclave test generally used for evaluating the chemical stability of refrigerant and refrigerating machine oil. Table 2 shows the evaluation results of the swelling resistance of the sealing material A.
表２に示すように、ＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油を用いた場合の膨潤度は１８％であり、ＨＦＣ−４１０Ａ用ポリオールエステル油を用いた場合の８％に比べて膨潤度が著しく大きくなった。ＨＦＣ−３２用ポリビニルエーテル油の場合では膨潤度が８％であり、ＨＦＣ−４１０Ａ用ポリビニルエーテル油の５％と異なるものの、ポリビニルエーテル油では、ポリオールエステル油に比べて冷媒の変更で耐膨潤性はほとんど変わらなかった。 As shown in Table 2, the swelling degree when the polyol ester oil for HFC-32 is used is 18%, and the swelling degree is remarkably larger than that when the polyol ester oil for HFC-410A is used. It was. In the case of the polyvinyl ether oil for HFC-32, the degree of swelling is 8%, which is different from 5% of the polyvinyl ether oil for HFC-410A. Almost did not change.
ＨＦＣ−４１０Ａ用ポリオールエステル油は、ＳＰ値が８．９〜９．６のポリオールエステル類を含む冷凍機油が使用されている（上述した特開平７−１８８６８７号公報（特許文献３）を参照）。これに対し、冷媒としてＨＦＣ−３２を冷媒として用いた圧縮機では、冷媒との相溶性の観点から従来使用してきた冷凍機油の極性以上の極性を有する冷凍機油を使用している。このため、ＨＦＣ−３２を冷媒として用いた圧縮機では、ＨＦＣ−４１０Ａ用冷凍機油のＳＰ値以上のＳＰ値を有する（ＳＰ値９．６以上）冷凍機油が使用されると考えられる。ＨＦＣ−３２用冷凍機油のＳＰ値が高極性化したことでシール材と冷凍機油との相溶性が高くなったことから耐膨潤性が低下したと考えられる。また、ポリビニルエーテル油のＳＰ値は、ポリオールエステル油のＳＰ値よりも低いため、ポリビニルエーテル油ではシール材の耐膨潤性が高かったと考えられる。以上の結果から、特にＨＦＣ−３２対応圧縮機に、冷凍機油としてポリオールエステル油を用いた場合において膨潤によるシール材の劣化が発生することが分かった。 As the polyol ester oil for HFC-410A, a refrigerating machine oil containing polyol esters having an SP value of 8.9 to 9.6 is used (see the above-mentioned JP-A-7-188687 (Patent Document 3)). . On the other hand, in a compressor using HFC-32 as a refrigerant, a refrigerating machine oil having a polarity more than that of a refrigerating machine oil conventionally used from the viewpoint of compatibility with the refrigerant is used. For this reason, in the compressor using HFC-32 as a refrigerant, it is considered that refrigeration oil having an SP value equal to or higher than the SP value of the refrigeration oil for HFC-410A (SP value 9.6 or more) is used. The SP value of the refrigerating machine oil for HFC-32 has become highly polar, so the compatibility between the sealing material and the refrigerating machine oil has increased, and thus the swelling resistance is considered to have decreased. Moreover, since the SP value of polyvinyl ether oil is lower than the SP value of polyol ester oil, it is considered that the swelling resistance of the sealing material was high in polyvinyl ether oil. From the above results, it was found that deterioration of the sealing material due to swelling occurred particularly when the polyol ester oil was used as the refrigerating machine oil for the HFC-32 compatible compressor.
＜実験例２＞
次に、ＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油に対して耐膨潤性の高いシール材を選定した。ＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油に対する耐膨潤性の高いシール材を見つけるため、ＳＰ値の異なるＨＮＢＲ種のシール材Ａ（実験例１と同じ）、シール材Ｂ、シール材Ｃ、シール材Ｄ、シール材Ｅを用意した。シール材ＡのＳＰ値は９．３、シール材ＢのＳＰ値は９．４、シール材ＣのＳＰ値は９．５、シール材ＤのＳＰ値は９．６、シール材ＥのＳＰ値は９．８である。また、これらシール材の結合アクリロニトリル量の中心値は、シール材Ａが１８％、シール材Ｂが２４％、シール材Ｃが２９％、シール材Ｄが３６％、シール材Ｅが４４％である。ＨＮＢＲは、シール材組成のアクリロニトリルとブタジエンの比率を変化させることができる。アクリロニトリルのニトリル基（−ＣＮ）は極性が高いためシール材の組成中の結合アクリロニトリル量が多くなるにしたがってＳＰ値も大きくなる。なお、シール材の組成は、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法によって求め、上述したようにしてアクリロニトリルとブタジエンの比率が未知の水素化ニトリルブタジエンゴムについて、アクリロニトリルとブタジエンの比率を計算し、結合アクリロニトリル量（％）を算出した。
<Experimental example 2>
Next, a sealing material having high swelling resistance with respect to the polyol ester oil for HFC-32 was selected. In order to find a seal material having high swelling resistance against polyol ester oil for HFC-32, seal material A of the HNBR type having the different SP value (same as Experimental Example 1), seal material B, seal material C, seal material D, seal Material E was prepared. The SP value of the sealing material A is 9.3, the SP value of the sealing material B is 9.4, the SP value of the sealing material C is 9.5, the SP value of the sealing material D is 9.6, and the SP value of the sealing material E Is 9.8. The central values of the amount of bonded acrylonitrile of these sealing materials are 18% for sealing material A, 24% for sealing material B, 29% for sealing material C, 36% for sealing material D, and 44% for sealing material E. . HNBR can change the ratio of acrylonitrile and butadiene in the sealing material composition. Since the nitrile group (—CN) of acrylonitrile has a high polarity, the SP value increases as the amount of bound acrylonitrile in the composition of the sealing material increases. The composition of the sealing material was determined by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. As described above, for the hydrogenated nitrile butadiene rubber whose ratio of acrylonitrile and butadiene is unknown, the ratio of acrylonitrile and butadiene was calculated, and the amount of bound acrylonitrile (%) Was calculated.
また耐膨潤評価は、冷媒としてＨＦＣ−３２を、冷凍機油としてＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油を用いて実施した。冷媒流量は１ｍＬ／分で、冷凍機油流量は０．５ｍＬ／分で制御した。圧力容器の雰囲気条件は、圧力４ＭＰａ、温度１４０℃でシール材を１時間加熱した。表３にシール材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの耐膨潤性評価結果を記す。 Swelling resistance evaluation was performed using HFC-32 as a refrigerant and polyol ester oil for HFC-32 as a refrigerating machine oil. The refrigerant flow rate was controlled at 1 mL / min, and the refrigerator oil flow rate was controlled at 0.5 mL / min. As the atmospheric conditions of the pressure vessel, the sealing material was heated at a pressure of 4 MPa and a temperature of 140 ° C. for 1 hour. Table 3 shows the results of evaluation of the swelling resistance of the sealing materials A, B, C, D and E.
また、図３は、表３に示すシール材のＳＰ値と膨潤度との関係を示すグラフであり、縦軸は膨潤度（％）、横軸はシール材のＳＰ値を示している。シール材の膨潤度は、シール材Ａが１８％、シール材Ｂが１７％、シール材Ｃが１７％、シール材Ｄが７％、シール材Ｅが５％であった。シール材Ｄは現行の圧縮機（比較例）を想定したＨＦＣ−４１０Ａ用ポリオールエステル油を用いて耐膨潤評価を実施したときのシール材Ａの膨潤度（表１に記載）と同等であった。このように、ＳＰ値を９．５と９．６を境にシール材の膨潤度が変化することが分かった。このことから、ＳＰ値が９．６以上のシール材を圧縮機に設置すればＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油においても現行相当の耐膨潤性を保つことが可能となると考えられる。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the SP value and the degree of swelling of the sealing material shown in Table 3. The vertical axis represents the degree of swelling (%), and the horizontal axis represents the SP value of the sealing material. The degree of swelling of the sealing material was 18% for sealing material A, 17% for sealing material B, 17% for sealing material C, 7% for sealing material D, and 5% for sealing material E. The sealing material D was equivalent to the degree of swelling of the sealing material A (described in Table 1) when the swelling resistance was evaluated using the polyol ester oil for HFC-410A assuming the current compressor (comparative example). . Thus, it was found that the degree of swelling of the sealing material changes with the SP value at 9.5 and 9.6. From this, it is considered that if a sealing material having an SP value of 9.6 or more is installed in the compressor, the equivalent swelling resistance can be maintained even in the polyol ester oil for HFC-32.
＜実験例３＞
図１に示した機構を備える圧縮機１を用いて、シール材Ｃおよびシール材Ｄを用いて性能評価を実施した。圧縮機１の内部温度を６５℃、内部圧力を２ＭＰａとし、冷媒としてＨＦＣ−３２、冷凍機油としてＳＰ値が９．６以上であるエステル化合物を含む、ＨＦＣ−３２用ポリオールエステル油を用い、シール材として、実験例２で用いたシール材Ｃ（耐膨潤性が低い）、シール材Ｄ（耐膨潤性が高い）をそれぞれ用いた場合について、実験を行なった。圧縮機を２０００時間運転した結果、シール材Ｃを用いた場合の圧縮機でのみ冷媒漏れが発生した。圧縮機を解体してシール材Ｃを目視観察したところ、シール材Ｃには亀裂が発生していることが分かった。一方、シール材Ｄを用いた場合の圧縮機は冷媒漏れが発生せず、ＳＰ値が９．６以上のシール材を使用することで、漏れのないＨＦＣ−３２を冷媒として用いた圧縮機を作製できることが分かった。
<Experimental example 3>
Using the
１ 圧縮機（ＨＦＣ−３２対応圧縮機）、２ 密閉容器、３ 圧縮機構部、４ 電動機構部、５ マフラー、６ 吸入管、７ 吐出管、８ 冷凍機油、９ シール材、２１ 超臨界流体抽出装置、２２ 冷媒、２３ 冷媒用ポンプ、２４ 配管、２５ 冷凍機油、２６ 冷凍機用ポンプ、２７ 配管、２８ 混合器、２９ シール材、３０ 圧力容器、３１ オーブン、３２ 背圧弁。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015030563A JP2016151256A (en) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015030563A JP2016151256A (en) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016151256A true JP2016151256A (en) | 2016-08-22 |
Family
ID=56696236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015030563A Pending JP2016151256A (en) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016151256A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6271102B1 (en) * | 2016-05-17 | 2018-01-31 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
| JP2020076455A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | 光洋シーリングテクノ株式会社 | Rubber composition for seal, and seal member |
| CN111944180A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 三菱重工业株式会社 | Method for recovering rubber member and oil product |
| CN111944179A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 三菱重工业株式会社 | Machinery and oil products |
| JP2021524824A (en) * | 2018-06-07 | 2021-09-16 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | Slip control hydraulic assembly |
| WO2023204301A1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Compressor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004217811A (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Nok Corp | HYDROGENATED NITRILE RUBBER-BASED SEAL MOLDING MATERIAL FOR R152a AND R134a |
| JP2005089635A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Sanden Corp | Sealing material for refrigeration system |
| JP2006316126A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Calsonic Kansei Corp | Seal material |
| JP2008280366A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Rubber molding production method and sealing member obtained by the method |
| JP2014001255A (en) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Hitachi Appliances Inc | Compressor and air conditioner |
-
2015
- 2015-02-19 JP JP2015030563A patent/JP2016151256A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004217811A (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Nok Corp | HYDROGENATED NITRILE RUBBER-BASED SEAL MOLDING MATERIAL FOR R152a AND R134a |
| JP2005089635A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Sanden Corp | Sealing material for refrigeration system |
| JP2006316126A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Calsonic Kansei Corp | Seal material |
| JP2008280366A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Rubber molding production method and sealing member obtained by the method |
| JP2014001255A (en) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Hitachi Appliances Inc | Compressor and air conditioner |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6271102B1 (en) * | 2016-05-17 | 2018-01-31 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
| JP2021524824A (en) * | 2018-06-07 | 2021-09-16 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | Slip control hydraulic assembly |
| JP7157825B2 (en) | 2018-06-07 | 2022-10-20 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Slip control hydraulic assembly |
| JP2020076455A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | 光洋シーリングテクノ株式会社 | Rubber composition for seal, and seal member |
| JP7186066B2 (en) | 2018-11-07 | 2022-12-08 | 光洋シーリングテクノ株式会社 | Sealing rubber composition and sealing member |
| CN111944180A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 三菱重工业株式会社 | Method for recovering rubber member and oil product |
| CN111944179A (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-17 | 三菱重工业株式会社 | Machinery and oil products |
| EP3739024A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rubber material recovery method and oil product |
| EP3738783A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Machine and oil product |
| CN111944179B (en) * | 2019-05-15 | 2022-12-06 | 三菱重工业株式会社 | Machinery and oil products |
| WO2023204301A1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Compressor |
| WO2023204302A1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016151256A (en) | Compressor | |
| EP3074650B1 (en) | Improved bearing performance for compressors using high energy refrigerants with sulfur-based oil additives | |
| CN103923723B (en) | Compositions containing fluorine substituted olefins | |
| CN105907376B (en) | Refrigeration and air-conditioning compressors and refrigeration and air-conditioning devices | |
| JP5304531B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| US20180057725A1 (en) | Heat transfer compositions and methods | |
| WO2009116239A1 (en) | Refrigerating apparatus | |
| CA2863552C (en) | Heat transfer compositions and methods | |
| JP2010203759A (en) | Freezer | |
| JP2017125209A (en) | Compressive refrigerator lubricant | |
| CA2834894A1 (en) | Heat transfer compositions and methods | |
| CN111895672B (en) | Refrigerator, working fluid for refrigerating machine and refrigerating machine oil | |
| JP6924888B1 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP2015529262A (en) | Low GWP heat transfer composition | |
| JPWO2017145245A1 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP5631413B2 (en) | EPDM composition | |
| US20230242800A1 (en) | Composition, heat cycle system, and method for suppressing disproportionation reaction in refrigerant | |
| CN1083538C (en) | Lubricant for refrigeration compressors | |
| JP7044989B2 (en) | Heat transfer composition | |
| US20240247205A1 (en) | Compressor and refrigeration cycle apparatus | |
| JP7171511B2 (en) | refrigeration cycle equipment | |
| Kawae et al. | Evaluation of Compressor Reliability for HFO Refrigerants | |
| JP5984859B2 (en) | Seal material and compressor provided with the same | |
| JP4209601B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| WO2023210504A1 (en) | Air conditioner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170801 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170728 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180220 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180828 |