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密封制冷压缩机以及使用该密封制冷压缩机的冷冻/冷藏装置

摘要

密封制冷压缩机(100)在密封容器(101)中储存在40℃下运动粘度在1‑9mm2/S范围内的润滑油(103),所述润滑油(103)包括作为滑动改性剂的硫或含硫化合物。一压缩元件(107),包括作为轴部的曲轴(108)。在主轴(109)的滑动面是单滑动面的情况下,单滑动面在轴向方向上的长度是单滑动长度L,或者在滑动面被划分为多滑动面的情况下,多个滑动面中的最小轴向长度被认为是单滑动长度L,所述单滑动长度L与所述主轴(109)的外径D之间的比率L/D为0.51或小于0.51。此外,当多滑动面在轴向方向上的长度的总和是总滑动长度Lt时,总滑动长度Lt与外径D之间的比率Lt/D可以为1.26或小于1.26。

著录项

  • 公开/公告号CN112352102A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-02-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 松下电器制冷装置新加坡;

    申请/专利号CN201980043911.3

  • 申请日2019-06-25

  • 分类号F04B39/00(20060101);F04B39/02(20060101);F25B1/02(20060101);

  • 代理机构44503 深圳尚业知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人文蓉

  • 地址 新加坡新加坡市勿洛南1街

  • 入库时间 2023-06-19 09:49:27

说明书

技术领域

本发明涉及在例如冰箱或空调中使用的密封制冷压缩机,并且还涉及使用该密封制冷压缩机的冷藏冷冻装置。

背景技术

近年来,从保护全球环境的观点出发,减少化石燃料使用的高效的密封制冷压缩机已经有所发展。例如,为了实现高效率,已经提出在滑动构件(被包括在制冷压缩机中)的滑动面上的形成各种薄膜以及使用具有低粘度的润滑油。

密封制冷压缩机包括其中存储有润滑油的密封容器。密封容器还容纳电气元件和压缩元件。压缩元件包括滑动构件(例如曲轴、活塞和作为联接器的连接杆)。曲轴的主轴和主轴承、活塞和孔、活塞销和连接杆、以及曲轴的偏心轴和连接杆等彼此形成滑动部。

例如,专利文献1公开了使用低粘度的润滑油的往复式压缩机(密封制冷压缩机)。往复式压缩机被构造成使得在滑动构件中,活塞和连接杆均由铁烧结材料制成并且被蒸汽处理,然后通过切割从活塞的表面去除蒸汽层,而连接杆在被蒸汽处理之后进行氮化处理。在专利文献1中,在如此构造的往复式压缩机中使用的润滑油在40℃下具有3mm

如果润滑油具有低粘度,则不容易形成油膜。在这方面,在专利文献1所公开的密封制冷压缩机中,形成滑动部的滑动构件的表面经过特殊处理,使得即使使用具有低粘度的润滑油,也将防止活塞和连接杆的磨损或卡死(seizing)。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本公开专利申请公开号:No.2011-021530

发明内容

技术问题

附带地,包括在密封制冷压缩机中的曲轴构成由电气元件驱动的压缩元件的轴部,并且轴部由轴承部以可旋转的方式枢转地支撑。通过减小轴部和轴承部(枢转支撑部)中的每一个的滑动区,可以获得进一步提高的效率。然而,滑动区的减小导致耐磨性降低。

专利文献1所公开的上述往复式压缩机(密封制冷压缩机)使用低粘度润滑油,其在40℃下的运动粘度在3mm

本发明是为了解决上述问题而作出的。本发明的目的是提供一种即使使用具有低粘度的润滑油也能够实现由轴承部枢转地支撑的轴部的高可靠性的密封制冷压缩机。

问题的解决方案

为了解决上述问题,根据本发明的密封制冷压缩机包括密封容器,在该密封容器中储存有在40℃下运动粘度在1mm

根据上述构造,润滑油是低粘度油;不管主轴的滑动面是单滑动面还是多滑动面,单滑动长度L与外径D的比率L/D都小于或等于0.51;并且润滑油含有硫基滑动改性剂。由于这些特征,即使润滑油是低粘度油并且滑动区减小使得比率L/D小于或等于0.51,也可以通过硫基滑动改性剂实现滑动部的良好耐磨性。因此,能够获得即使使用具有降低的粘度的润滑油也能够实现由轴承部枢转地支撑的轴部的高可靠性的密封制冷压缩机。

根据本发明的冷藏冷冻装置包括制冷剂回路,该制冷剂回路包括:如上构造的密封制冷压缩机;散热器;减压器;以及吸热器。在制冷剂回路中,密封制冷压缩机、散热器、减压器和吸热器通过管道以环形方式连接。

根据上述构造,在密封制冷压缩机中,使用低粘度润滑油;滑动区被减小;并且轴部具有高可靠性。由于冷藏冷冻装置包括密封制冷压缩机,其是高效和高度可靠的,所以可以减少冷藏冷冻装置的功耗,并且还可以使冷藏冷冻装置高度可靠。

本发明的上述目的、其他目的、特征和优点将通过以下结合附图对优选实施例的详细说明而更充分地清楚。

发明的有益效果

本发明被如上所述地构造,并且具有能够提供密封制冷压缩机的优点,即使使用具有低粘度的润滑油,该密封制冷压缩机也能够实现由轴承部枢转地支撑的轴部的高可靠性。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的制冷压缩机的构造的一个示例的示意性截面图。

图2是示出包括在图1所示的制冷压缩机中的曲轴的构造的一个示例的示意性侧视图。

图3A是示出在图2所示的曲轴的滑动面是单滑动面的情况下的一个构造示例的示意图;以及图3B和图3C是分别示出在图2所示的曲轴的滑动面被划分为多滑动面的情况下的一个构造示例的示意图。

图4是示出包括图1所示的制冷压缩机的冷藏冷冻装置的配置的一个示例的示意图。

具体实施方式

根据本公开的密封制冷压缩机包括密封容器,在该密封容器中储存有在40℃下运动粘度在1mm

根据上述构造,润滑油是低粘度油;不管主轴的滑动面是单滑动面还是多滑动面,单滑动长度L与外径D的比率L/D都小于或等于0.51;并且润滑油含有硫基滑动改性剂。由于这些特征,即使润滑油是低粘度油并且滑动区减小使得比率L/D小于或等于0.51,也可以通过硫基滑动改性剂实现滑动部的良好耐磨性。因此,即使使用具有低粘度的润滑油,也能够获得可以实现由轴承部枢转地支撑的轴部的高可靠性的密封制冷压缩机。

在如上构造的密封制冷压缩机中,在滑动面被划分为多滑动面的情况下,当多滑动面在轴向方向上的长度的总和是总滑动长度Lt时,总滑动长度Lt与外径D的比率Lt/D可以小于或等于1.26。

根据上述构造,在滑动面被划分为多滑动面的情况下,滑动区减小,使得不仅比率L/D小于或等于0.51,而且总滑动长度Lt与外径D的比率Lt/D小于或等于1.26。因此,在使用低粘度润滑油并且滑动区减小的状态下,可以进一步提高滑动部的源自硫基滑动改性剂的耐磨性。

在如上构造的密封制冷压缩机中,比率L/D可大于或等于0.15。

根据上述构造,如果比率L/D大于或等于0.15,则滑动区不会过度减小。因此,在使用低粘度润滑油且滑动区减少的状态下,可以通过硫基滑动改性剂实现滑动部的适当的耐磨性。

在如上构造的密封制冷压缩机中,比率Lt/D可大于或等于0.3。

根据上述构造,如果比率Lt/D大于或等于0.3,则即使在滑动面被划分为多滑动面的情况下,滑动区也不会过度减小。因此,在使用低粘度润滑油且滑动区减少的状态下,可以通过硫基滑动改性剂实现滑动部的适当的耐磨性。

在如上配置的密封制冷压缩机中,就硫的原子量而言,滑动改性剂在润滑油中的含量可以大于或等于100ppm。

根据上述构造,将硫基滑动改性剂添加到润滑油中,使得其中的滑动改性剂的含量以硫的原子量计大于或等于100ppm。因此,在使用低粘度润滑油并且滑动区减小的状态下,可以实现滑动部的源自硫基滑动改性剂的合适的耐磨性。

在如上构造的密封制冷压缩机中,润滑油还可包含磷基极压添加剂。

根据上述构造,除了硫基滑动改性剂之外,还将磷基极压添加剂添加到润滑油中,从而例如可以有利地减少滑动部的磨损。

在如上配置的密封制冷压缩机中,电气元件可以以多个操作频率被逆变器驱动。

根据上述结构,在对电气元件进行逆变器驱动的情况下,无论进行低速运转还是进行高速运转,都能够实现滑动部的源自硫基滑动改性剂的耐磨损性。因此,能够提高密封制冷压缩机的可靠性。

根据本公开的冷藏冷冻装置包括制冷剂回路,该制冷剂回路包括:如上构造的密封制冷压缩机;散热器;减压器;和吸热器。在制冷剂回路中,密封制冷压缩机、散热器、减压器和吸热器通过管道以环形方式连接。

根据上述构造,在密封制冷压缩机中,使用低粘度润滑油;滑动区被减小;并且轴部具有高可靠性。由于冷藏冷冻装置包括密封制冷压缩机,其是高效和高度可靠的,所以可以减少冷藏冷冻装置的功耗,并且还可以使冷藏冷冻装置高度可靠。

在下文中,参考附图描述本发明的代表性实施例。在附图中,相同或相应的元件由相同的附图标记表示,并且下面避免重复相同的描述。

(实施例一)

[制冷压缩机的构造]

首先,参考图1和图2来具体描述根据本公开的实施例1的密封制冷压缩机的代表性构造示例。图1是示出根据本公开的实施例1的密封制冷压缩机100的构造的一个示例的示意性截面图(在下文中,密封制冷压缩机100可被简称为“制冷压缩机100”)。图2是示出曲轴108的构造的一个示例的示意性侧视图,曲轴108是包括在制冷压缩机100中的轴部。

如图1所示,制冷压缩机100包括填充有制冷剂(例如R600a)的密封容器101。矿物油作为润滑油103存储在密封容器101的底部。在本公开中,润滑油103在40℃下具有在1mm

另外,在密封容器101内收容有电气元件106和压缩元件107。电气元件106由定子104和转子105构成。压缩元件107是由电气元件106驱动的往复元件。压缩元件107例如包括曲轴108、气缸体112和活塞120。

也如图2所示,曲轴108由主轴109和偏心轴110构成。转子105通过压装而固定在主轴109上。偏心轴110形成为使其与主轴109偏心。在实施例1中,曲轴108的主轴109的外周面包括第一滑动面111a、第二滑动面111b和非滑动外周面111c。另外,在曲轴108的下端设置有未示出的供油泵。

在实施例1中,例如,气缸体112由铸铁制成。气缸体112形成大致柱形的孔113,并且包括主轴承114,该主轴承114枢转地支撑曲轴108的主轴109。主轴承114的内周面与主轴109的外周面的第一滑动面111a及第二滑动面111b滑动接触,但不与非滑动外周面111c接触。

需要说明的是,如图1所示,曲轴108的偏心轴110位于制冷压缩机100的上侧,而曲轴108的主轴109位于制冷压缩机100的下侧。因此,当在此描述曲轴108上的位置时,利用该上下位置关系(方向)。例如,偏心轴110的上端面向密封容器101的内部上表面,并且偏心轴110的下端连接到主轴109。主轴109的上端连接到偏心轴110,并且主轴109的下端面向密封容器101的内部下表面。主轴109的下端部浸没在润滑油103中。

在本公开中,术语“滑动面”是指作为轴部的外周面的一部分的表面,该部分与轴承部的内周面可滑动地接触。非滑动外周面111c构成主轴109的外周面的一部分。然而,与第一滑动面111a和第二滑动面111b不同,非滑动外周面111c是从滑动面(第一滑动面111a和第二滑动面111b)凹陷(或陷进去)的表面,使得非滑动外周面111c不与轴承部的内周面接触。换句话说,主轴109的用作滑动面的部分的直径或半径大于主轴109的用作非滑动外周面111c的部分的直径或半径。

活塞120以可往复运动的方式插入孔113中,从而形成压缩室121。具有例如大致柱形的活塞销115平行于偏心轴110设置。活塞销115以不可旋转的方式锁定到形成在活塞120中的活塞销孔。

联接器117例如由铝铸件构成。联接器117包括枢转地支撑偏心轴110的偏心轴承119,并且联接器117经由活塞销115联接偏心轴110和活塞120。孔113的端面由阀板122密封。

应当注意,在本公开中,包括在曲轴108中的主轴109和偏心轴110被统称为“轴部”。此外,气缸体112的主轴承114(枢转地支撑主轴109)和联接器117的偏心轴承119(枢转地支撑偏心轴110)被统称为“轴承部”。

气缸盖123形成一高压室(未示出)且在孔113的相对侧处固定至阀板122。吸入管(未示出)固定至密封容器101且连接至制冷循环的低压侧(未示出),吸入管将制冷剂气体引入至密封容器101中。吸入消声器124以夹置的方式保持在阀板122和气缸盖123之间。

曲轴108的主轴109和主轴承114、活塞120和孔113、活塞销115和联接器117的连接杆、以及曲轴108的偏心轴110和联接器117的偏心轴承119等彼此形成滑动部。

在这样构造的制冷压缩机100中,首先,从商用电源(未示出)所供应的电力供应至电气元件106以使得电气组件106的转子105旋转。转子105使曲轴108旋转,且偏心轴110的来自联接器117的偏心运动经由活塞销115驱动活塞120。活塞120在孔113中往复运动,已经通过吸入管引入至密封容器101的制冷剂气体从吸入消声器124吸入并在压缩室121中压缩。

需要说明的是,在此,作为驱动制冷压缩机100的具体的方法没有特别限定。例如,制冷压缩机100可通过简单的开-关控制来驱动,或者可被逆变器在多个操作频率下驱动。在制冷压缩机100被逆变器驱动的情况下,为了优化制冷压缩机100的运转控制,执行低速运转或高速运转。当执行低速运转时,供给到每个滑动部的油量减少,而当执行高速运转时,电气元件106的转速增加。在此,在制冷压缩机100中,主轴109的耐磨损性能够如后述那样提高。因此,能够提高制冷压缩机100的可靠性。

在包括在制冷压缩机100中的多滑动部中,曲轴108的主轴109可旋转地适用于主轴承114以组成滑动部。因此,为了便于说明,由主轴109和主轴承114组成的滑动部称为“主轴滑动部”。类似地,曲轴108的偏心轴110可旋转地适用于偏心轴承119以组成滑动部。因此,为了便于说明,由偏心轴110和偏心轴承119形成的滑动部称为“偏心轴滑动部”。此外,“主轴滑动部”和“偏心轴滑动部”被统称为“轴滑动部”。

随着曲轴108的旋转,供油泵向各滑动部供给润滑油103,由此对各滑动部进行润滑。应当注意,润滑油103用作活塞120和孔113之间的密封。

[轴滑动部的构造]

接下来,参照图3A至图3C具体说明根据本公开的轴滑动部的具体构造的一个示例。图3A是示出图2所示的曲轴108的滑动面为单滑动面的情况下的一个构造示例的示意图。图3B和图3C是分别示出图2所示的曲轴108的滑动面被划分为多滑动面的情况下的一个构造示例的示意图。

在图2所示的示例中,曲轴108的主轴109(其为轴部)被配置为包括第一滑动面111a和第二滑动面111b。换句话说,主轴109的滑动面被划分为多滑动面。主轴109的构造在图2中示出,即滑动面被划分为两个滑动面的构造对应于图3B所示的示意图。然而,根据本公开的轴部不受此限制。主轴109的滑动面可以是单滑动面。例如,如图3A所示,主轴109的外周面不需要划分为多滑动面,相反,主轴109可以仅具有一个滑动面111。

将滑动面划分为多滑动面的具体方式不受特别限制。通常,在多滑动面之间,可形成从滑动面朝向中心轴线凹陷(或陷进去)的凹部。该凹部构成图2和图3B所示的非滑动外周面111c。凹部的具体形状没有特别限制。例如,凹部的深度可以设定为任何深度,只要设定深度不会影响例如主轴109的刚度和强度即可。类似地,凹部的宽度(即,多滑动面之间的距离)不受特别限制。凹部的宽度可以根据滑动面被缩小的程度(即,根据滑动区的预期减少或减小)来适当地设置。

在将滑动面划分为多滑动面的情况下,多滑动面不特别限于特定数量的面。如图2和图3B所示,滑动面可被分成第一滑动面111a和第二滑动面111b,即总共两个滑动面。可选地,如图3C所示,滑动面可以被划分为第一滑动面111d、第二滑动面111e和第三滑动面111f,即总共三个滑动面,或者可以被划分为四个或更多个滑动面。在图3C所示的构造中,作为与非滑动外周面111c相同的凹部的第一非滑动外周面111g位于第一滑动面111d和第二滑动面111e之间,并且第二非滑动外周面111h位于第二滑动面111e和第三滑动面111f之间。

在本公开中,轴部的滑动面在轴向方向上的长度与轴部的一部分(用作滑动面的部分)的外径(直径)之比被设定为小于或等于预定值,从而能够在基本上不影响耐磨性的情况下减小滑动区。具体地,在滑动面是单滑动面的情况下(例如,参见图3A),单滑动面在轴向方向上的长度是单滑动长度L,而在滑动面被划分为多滑动面的情况下(例如,图3B或图3C),所述多滑动面中的一个(在多滑动面之间在轴向方向上具有最小长度的一个滑动面)在轴向方向上的长度是单滑动长度L。这里,当轴部的一部分(作为滑动面的部分)的外径(直径)为外径D时,轴部被设计成使得单滑动长度L与轴部的外径D的比率L/D小于或等于0.51。

为了便于描述外径D和单滑动长度L,图3A示出了单滑动面111的长度L(即,单滑动长度L)大于外径D。如果单滑动面111的长度L相对于外径D正好如图3A所示,则比率L/D大于0.51。然而,实际上,例如,通过在从单滑动面111看主轴109的上部(偏心轴110侧)或下部(润滑油103侧)上形成凹部(非滑动外周面),可以将比率L/D设定为小于或等于0.51(L/D≤0.51)。

在图3B中,滑动面被划分为第一滑动面111a和第二滑动面111b。在图3B所示的示例中,上第一滑动面111a在轴向方向上的长度La小于下第二滑动面111b在轴向方向上的长度Lb(La

应该注意的是,与图3A类似,为了便于描述外径D和长度La,图3B示出了第一滑动面111a的长度La大于外径D。同样在这种情况下,通过例如增加非滑动外周面111c在轴向方向上的长度或者在第一滑动面111a的上侧上形成未示出的非滑动外周面(凹部),可以将比率L/D设置为小于或等于0.51。

在图3C中,滑动面被分成第一滑动面111d、第二滑动面111e和第三滑动面111f。在图3C所示的示例中,中间的第二滑动面111e在轴向方向上的长度Le小于上侧的第一滑动面111d在轴向方向上的长度Ld,并且长度Ld小于下侧的第三滑动面111f在轴向方向上的长度Lf(Le

在本公开中,比率L/D的下限值没有特别限制。下限值的一个优选示例是0.15或更大。因此,本公开中的比率L/D的优选范围是0.15至0.51的范围。更优选的比率L/D的下限为0.30。比率L/D的进一步优选的下限为0.42。

在比率L/D大于0.51的情况下,如果使用低粘度油(在40℃下,运动粘度在1mm

在本公开中,在滑动面被划分为多滑动面的情况下,优选地,比率L/D不仅满足小于或等于0.51的条件,而且还满足以下条件:当多滑动面在轴向方向上的长度的总和是总滑动长度Lt时,总滑动长度Lt与外径D之比Lt/D小于或等于1.26(Lt/D≤1.26)。

例如,在图3B所示的示例中,将第一滑动面111a的长度La与第二滑动面111b的长度Lb之和设为总滑动长度Lt(Lt=La+Lb)。因此,在本例中,La+Lb≤1.26就足够了。而且,在图3C所示的示例中,设第一滑动面111d的长度La、第二滑动面111e的长度Le和第三滑动面111f的长度Lf之和为总滑动长度Lt(Lt=Ld+Le+Lf)。因此,在本例中,Ld+Le+Lf≤1.26就足够了。

如上所述,在滑动面被划分为多滑动面的情况下,如果比率L/D小于或等于0.51并且比率Lt/D小于或等于1.26,则在低粘度油被用作润滑油103并且滑动区减小的状态下,可以进一步提高轴滑动部件的源自硫基滑动改性剂的耐磨性。

在本公开中,比率Lt/D的下限值没有特别限制。下限值的一个优选示例是0.3或更大。因此,本公开中的比率Lt/D的优选范围为0.3至1.26。更优选的比率Lt/D的下限为0.60。进一步优选的比率Lt/D的下限为0.99。一般而言,如果比率Lt/D大于或等于0.3,则即使在滑动面被划分为多滑动面的情况下,滑动区也不会过度减小。因此,即使使用低粘度的油作为润滑油103,也能够通过硫基滑动改性剂实现轴滑动部的适当的耐磨损性。

应当注意的是,在图3A至3C所示的示例中,将曲轴108的主轴109称为轴部,且关于主轴109对比率L/D和比率Lt/D进行说明。然而,本公开不因此受限制。偏心轴110也是如此。具体地,在偏心轴110的滑动面(该滑动面被配置为在偏心轴承119上滑动)是单滑动面的情况下,该单滑动面在轴向方向上的长度是单滑动长度L,而在偏心轴110的滑动面被划分为多滑动面的情况下,多滑动面中在轴向方向上具有最小长度的一个滑动面在轴向方向上的长度是单滑动长度L。在这些情况下,单滑动长度L与偏心轴110的外径D的比率L/D需要小于或等于0.51。此外,当偏心轴110的多滑动面在轴向方向上的长度之和为总滑动长度Lt时,总滑动长度Lt与偏心轴110的外径D之比Lt/D需要小于或等于1.26。

因此,在根据本公开的制冷压缩机100中,构成轴部的主轴109和偏心轴110中的至少一个需要具有小于或等于0.51的比率L/D。类似地,主轴109和偏心轴110中的至少一个需要具有小于或等于1.26的比率Lt/D。

[润滑油的构成]

接着,对贮存在密封容器101内的润滑油103的更具体的构成进行具体说明。

根据本公开的润滑油103没有特别限制,只要润滑油103在40℃下具有在1mm

本公开的润滑油103不仅含有上述油性物质(多种油性物质),而且还含有上述硫基滑动改性剂。硫基滑动改性剂可以是任何硫基滑动改性剂,只要硫基滑动改性剂允许轴部的材料(轴部材料)和硫彼此反应。因此,滑动改性剂可以是硫,或者可以是含硫并且与轴部材料反应的硫化合物。例如,如果轴部的材料是含铁材料,则可用作滑动改性剂的硫化合物的实例包括硫化烯烃、基于硫化物的化合物(例如,二苄基二硫化物(DBDS)等)、黄原酸酯、噻二唑、硫代碳酸酯、硫化油或脂肪、硫化酯、二硫代氨基甲酸酯和硫化萜烯等。

润滑油103中的硫基滑动改性剂的含量没有特别限制。优选地,将滑动改性剂添加到润滑油103中,使得其中滑动改性剂的含量以硫的原子量计大于或等于100ppm。就硫的原子量而言,为100ppm的滑动改性剂的添加量的下限值(即,滑动改性剂含量的下限值)大于将在下文中描述的硫基极压添加剂的一般添加量的上限值。

如果滑动改性剂的含量(滑动改性剂的添加量)以硫的原子量计小于100ppm,尽管取决于各种条件,但是存在这样的风险,即,在将低粘度油用作润滑油103并且轴滑动部的滑动区减小的状态下,不能实现轴滑动部的合适的耐磨性。硫基滑动改性剂含量的优选下限以硫的原子量计为例如大于或等于150ppm。此外,硫基滑动改性剂含量的优选上限为,例如,以硫的原子量计,小于或等于1000ppm,更优选小于或等于500ppm。

与已知的硫基极压添加剂相同的化合物可用作本公开中的硫基滑动改性剂。然而,可选地,比已知的极压添加剂更易与轴部材料反应的化合物可用作本公开内容中的硫基滑动改性剂。进一步可选地,可以将大于一般添加量(即,大于一般添加剂含量)的已知极压添加剂添加到润滑油103中。

一般而言,极压添加剂是含有诸如硫、卤素或磷的活性元素的化合物,并且与制成滑动部的材料的表面发生化学反应(即,与滑动面发生化学反应)以形成膜。该膜的存在抑制了例如滑动构件的磨损、卡死或熔合。

已知含硫化合物容易与铜反应。例如,参考文献1(日本公开专利申请公开号No.2006-117720)公开了尽管含硫抗磨剂对于防止含铅滑动构件的腐蚀磨损是有效的,但是这种含硫抗磨剂倾向于引起滑动构件的硫化腐蚀,该滑动构件包含不同于铅的非铁基金属,例如铜(见参考文献1的第[0006]段至第[0007]段)。

在制冷压缩机100中,使用铜线作为电气元件106的绕组。另外,在使用制冷压缩机100的冷藏冷冻装置中,通常使用铜管作为制冷剂配管。如前所述,铜倾向于通过与含硫化合物反应而腐蚀。因此,在使用硫基极压添加剂的情况下,有必要采取措施来防止或阻碍制冷压缩机100或冷藏冷冻装置所具有的由铜构成的部件(或含铜部件)的腐蚀,从而防止可靠性的降低。

本申请的申请人在参考文献2(日本专利No.5671695)中公开了,在冷藏冷冻装置的制冷机油中使用硫基极压添加剂的情况下,使用其中硫交联的数目为3或更少的硫基极压添加剂,使得硫基极压添加剂不会与制冷剂循环通道中的铜反应。优选地,金属钝化剂与硫基极压添加剂一起使用。

在这方面,本发明的发明人进行了包括实验验证的深入研究。作为研究的结果,他们发现在使用低粘度油作为润滑油103并且减小轴滑动部的滑动区使得上述比率L/D小于或等于0.51的情况下,不仅实现了良好的耐磨性,而且,通过使用具有较高反应性的硫基化合物作为滑动改性剂或通过增加滑动改性剂的添加量(即,通过增加滑动改性剂的含量),可以基本上避免由铜制成的部件(或含铜部件)的腐蚀。

此外,在根据本公开的制冷压缩机100中,除了硫基滑动改性剂之外,还可以向润滑油103中添加已知的极压添加剂。向润滑油103中添加的特定的极压添加剂没有特别限定,可以适当使用已知的极压添加剂。可适当使用的已知极压添加剂的示例包括磷基化合物(如磷酸酯)和卤代化合物(如氯基烃或氟基烃)。可以仅将这些极压添加剂中的一种添加到润滑油组合物中,或者可以将两种或更多种极压添加剂的合适组合添加到润滑油组合物中。

在这些极压添加剂中,可优选使用磷基化合物。磷基化合物的典型示例包括磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三丁酯(TBP)和磷酸三苯酯(TPP)。其中,TCP是特别优选的。除了硫基滑动改性剂之外,还可以将磷基极压添加剂添加到润滑油103中,从而例如可以有利地减少轴滑动部的磨损。

加入到润滑油组合物中的极压添加剂的量没有特别限制。例如,在润滑油103(油性物质)为矿物油或烷基苯油等低极性物质的情况下,极压添加剂的适宜添加量为0.5至8.0重量%的范围,更优选为1至3重量%的范围。

此外,在根据本公开的制冷压缩机100中,除了滑动改性剂和极压添加剂之外,可以将已知的各种添加剂添加到润滑油103中。作为向润滑油103中添加的各种添加剂,可以适当使用润滑油103领域中已知的添加剂。这种添加剂的典型示例包括油性剂、抗氧化剂、缚酸剂、金属钝化剂、消泡剂、抗腐蚀剂和分散剂。换句话说,在根据本公开的制冷压缩机100中使用的润滑油103是至少由油性物质和滑动改性剂构成的润滑油组合物。润滑油组合物可以含有极压添加剂(特别是磷基极压添加剂),也可以含有其他添加剂。

如上所述,根据本公开的制冷压缩机100满足以下条件:(1)润滑油103在40℃下具有在1mm

应注意的是,根据本公开的制冷压缩机100可以以如前所述的多个操作频率逆变器驱动。在制冷压缩机100被逆变器驱动的情况下,存在电气元件106的两种操作模式,其中一种模式中电气元件106以低旋转速度运转(低速运转),而另一种模式中电气元件106以高旋转速度运转(高速运转)。当以低旋转速度运转电气元件106时,供应到轴滑动部的润滑油103的量减小。在本公开中,虽然轴滑动部的滑动区减小,但是即使当供应到轴滑动部的润滑油103的量减小时,也可以实现良好的耐磨性。

此外,即使当电气元件106的旋转速度从低旋转速度转变为高旋转速度时(即,即使当电气元件106的旋转速度增加时),也能够实现良好的耐磨性。因此,在制冷压缩机100被逆变器驱动的情况下,无论正在进行低速运转还是正在进行高速运转,都能够实现轴滑动部的源自硫基滑动改性剂的耐磨性。因此,能够提高制冷压缩机100的可靠性,并且能够提高运转效率。

如上所述,在根据本公开的制冷压缩机100中,润滑油103是低粘度油,不管与轴部的滑动面是单滑动面还是多滑动面,单滑动长度L与外径D的比率L/D小于或等于0.51;并且润滑油103含有硫基滑动改性剂。由于这些特征,即使润滑油103是低粘度油并且滑动区减小使得比率L/D小于或等于0.51,也可以通过硫基滑动改性剂实现滑动部的良好耐磨性。因此,能够获得即使使用具有低粘度的润滑油103,也能够实现由轴承部枢转地支撑的轴部的高可靠性的密封制冷压缩机。

(实施例二)

在实施例2中,参考图4来具体说明具备上述实施例1中说明的制冷压缩机100的冷藏冷冻装置的一个示例。图4是示出包括实施例1的制冷压缩机100的冷藏冷冻装置的示意性构造的示意图。因此,在实施例2中,仅简要描述冷藏冷冻装置的基本配置。

如图4所示,实施例2的冷藏冷冻装置具备例如主体275、隔离壁278和制冷剂回路270。主体275包括绝热箱体、门体等。箱体被配置为具有一个开口面,并且门体被配置为打开/关闭箱体的开口。主体275的内部被隔离壁278分为物品的储存空间276和机室277。在储存空间276中设置送风机(未示出)。应该注意的是,主体275的内部可以分为例如与储存空间276和机室277不同的空间。

制冷剂回路270被配置为冷却储存空间276的内部。例如,制冷剂回路270包括上述实施例1中描述的制冷压缩机100、散热器272、减压器273和吸热器274,它们通过管道以环形方式连接。吸热器274设置在储存空间276中。吸热器274的冷却热通过送风机(未示出)搅动,以在储存空间276内循环,如图4中的虚线箭头所示。以这种方式,储存空间276的内部被冷却。

如上在实施例1中所述,包括在制冷剂回路270中的制冷压缩机100满足以下条件:(1)润滑油103在40℃下具有在1mm

如上所述,实施例2的冷藏冷冻装置具备实施例1的上述制冷压缩机100。在制冷压缩机100中,使用低粘度的润滑油103;轴滑动部的滑动区减少;并且轴部的可靠性提高。由于冷藏冷冻装置包括密封制冷压缩机,其是高效和高度可靠的,所以可以减少冷藏冷冻装置的功耗,并且还可以使冷藏冷冻装置高度可靠。

应当注意,本发明不限于上述实施例,并且可以在权利要求的范围内进行各种修改。通过适当组合在不同实施例和变型中所公开的技术手段而获得的实施例也落入本发明的技术范围内。

从前面的说明中,本发明的诸多修改和其它实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,前述说明应当仅被解释为示例,并且被提供以用于向本领域技术人员教导用于实施本发明的最佳模式的目的。构造和/或功能细节可以在本发明的范围内实质修改。

工业实用性

如上所述,本发明可以提供一种使用低粘度的润滑油且可靠性优异的制冷压缩机,以及提供一种使用该制冷压缩机的冷藏冷冻装置。因此,本发明可广泛应用于使用制冷循环的各种设备。

附图标记列表

100:制冷压缩机

101:密封容器

103:润滑油

106:电气组件

107:压缩组件

108:曲轴

109:主轴(轴部)

110:偏心轴(轴部)

111:单滑动面

111a:第一滑动面

111b:第二滑动面

111c:非滑动外周面

111d:第一滑动面

111e:第二滑动面

111f:第三滑动面

111g:第一非滑动外周面

111h:第二非滑动外周面

112:气缸体

114:主轴承(轴承部)

119:偏心轴承(轴承部)

270:制冷剂回路

272:散热器

273:减压器

274:吸热器

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