專利名稱：冷凍劑壓縮機和致冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種冷凍劑壓縮機和一種致冷設(shè)備。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及了這樣一種冷凍劑壓縮機和一種致冷設(shè)備，它采用了從一組氫氟碳(HFC)基冷凍劑中選出的一種或一種以上冷凍劑，或者從該組選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，也就是說，用HFC基冷凍劑替代常規(guī)的含氯的氯氟碳(CFC)基或氫氯氟碳(HCFC)基冷凍劑。
在組成致冷設(shè)備的常規(guī)冷凍劑壓縮機內(nèi)，在與壓縮機驅(qū)動軸配合的滑動區(qū)中，或者在與轉(zhuǎn)動地支承驅(qū)動軸的靜止件的配合區(qū)中，通常采用一個滑動軸承，軸承所用材料包括一個表面層，它含有鉛青銅、聚四氟乙烯之類的樹脂和鉛的成分，以改進(jìn)滑動性能。
另一方面，已經(jīng)采用含氯CFC基冷凍劑R-12和HCFC基冷凍劑R-22作為冷凍劑。與以前采用的冷凍劑二氧化硫和氯代甲烷相比，這些常規(guī)的冷凍劑在化學(xué)上更穩(wěn)定，毒性更小，而且不易燃。所以它們已廣泛地作為理想的冷凍劑。但是，近年來，發(fā)現(xiàn)在CFC基和HCFC基冷凍劑中所含的氯會破壞同溫層的臭氧層，因此迫切要求開發(fā)和利用一種新的冷凍劑來替代這些常規(guī)的冷凍劑。替代CFC基和HCFC基冷凍劑的非常實用的冷凍劑中包括了不含氯的氫氟碳(HFC)基冷凍劑。
因為冷凍潤滑劑從壓縮機中排出，被致冷設(shè)備中的冷凍劑攜帶，并在壓縮機中循環(huán)，因此潤滑油應(yīng)具有與冷凍劑的相容性。用于CFC基或HCFC基冷凍劑的礦物油和烷基苯油與上述HFC基替代冷凍劑的相容性極低。所以想到采用與替代冷凍劑相容的酯油。
但是，如果組合和使用了作為替代冷凍劑的HFC基冷凍劑和作為冷凍潤滑劑的酯油，以及如果壓縮機是基于含鉛材料的滑動軸承的組合，則軸承材料內(nèi)的鉛將在冷凍潤滑劑中沉淀，由此造成冷凍潤滑劑的變質(zhì)。冷凍潤滑劑的變質(zhì)將使軸承區(qū)之類的滑動部分的潤滑性能變差，并進(jìn)一步引起滑動部分的磨損和擦傷，從而降低了可靠性。
在壓縮機具有滾動軸承情形中也是如此，滾動軸承在有限的小承載面上受到極高的載荷。因此向滾動軸承承載面局部輸送的潤滑劑將受到極高的壓力。在高壓下酯油的粘性要比礦物油小得多，并且在承載面上油膜形成能力低。因此，已發(fā)現(xiàn)酯油遭受滑動部分的磨損和擦傷，導(dǎo)致更低的可靠性。
本發(fā)明的一個目的是提供一種冷凍劑壓縮機和一種致冷設(shè)備，具有優(yōu)良的可靠性，即使組合使用具有含鉛材料滑動軸承的壓縮機和作為冷凍劑的不含氯的氫氟碳基冷凍劑，它仍能阻止鉛從滑動軸承區(qū)沉淀到冷凍潤滑劑中。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種冷凍劑壓縮機和一種致冷設(shè)備，具有優(yōu)良的可靠性，即使組合使用具有滾動軸承的壓縮機和作為冷凍劑的不含氯的氫氟碳基冷凍劑，它仍能在滾動軸承的承載面上保持冷凍潤滑劑的高粘性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承，以驅(qū)動壓縮區(qū)；其中，滑動軸承包括了一個含鉛件，以及采用與所吸入和壓縮的冷凍劑相容的醚油，作為滑動軸承的潤滑油。
本發(fā)明的第二個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承，以驅(qū)動壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮冷凍劑的壓縮區(qū)包括一個渦形壓縮機機構(gòu)，它由一對螺旋渦形件組成；與渦形壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合的滑動配合區(qū)包括了一個含鉛件；并采用醚油作為潤滑劑，以潤滑滑動配合區(qū)。
本發(fā)明的第三個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動軸承，它滑動地支承驅(qū)動軸，以驅(qū)動在靜止件上的壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮冷凍劑的壓縮區(qū)包括一個渦形壓縮機機構(gòu)，它由一對螺旋渦形件組成；與渦形壓縮機機構(gòu)的渦形件和滑動地支承驅(qū)動軸的滑動軸承相配合的滑動配合區(qū)包括了一個含鉛件；并采用醚油作為潤滑劑，以潤滑滑動配合區(qū)和滑動軸承。
本發(fā)明的第四個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮機機構(gòu)，壓縮機機構(gòu)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，一個驅(qū)動壓縮機機構(gòu)的驅(qū)動軸，以及一個滑動軸承，滑動軸承支承著因在壓縮機機構(gòu)上壓縮冷凍劑而由驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的力，并具有含鉛的滑動區(qū)；其中，采用與冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑劑。
本發(fā)明的第五個特性是致冷設(shè)備包括一個壓縮機，壓縮機吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個冷凝器；其中，壓縮機具有驅(qū)動壓縮區(qū)的驅(qū)動軸，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承，滑動軸承包括了一個含鉛件；其中，采用了與致冷環(huán)路所用冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑滑動軸承的潤滑劑。
本發(fā)明的第六個特性是致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分組成采用滑動軸承來滑動地支承驅(qū)動軸、以驅(qū)動壓縮區(qū)的一個渦形壓縮機，一個冷凝器，一個膨脹裝置，以及一個相互連接的蒸發(fā)器；其中，在致冷環(huán)路中密封的冷凍劑是從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者是從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑；渦形壓縮機的滑動軸承包括了一個含鉛件；采用醚油作為潤滑滑動軸承的潤滑劑。
本發(fā)明的第七個特性是致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分用管道連接而成一個渦形壓縮機，它具有由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)，一個冷凝器，一個膨脹裝置和一個蒸發(fā)器；其中，從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑密封在致冷環(huán)路中；其中，渦形壓縮機具有一個滑動配合區(qū)，它與壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合，以及一個滑動地支承著在靜止件上驅(qū)動軸的滑動軸承，滑動配合區(qū)和滑動軸承包括了含鉛件；其中，采用與致冷環(huán)路中所用冷凍劑可混合的醚油作為潤滑劑，以潤滑滑動配合區(qū)和滑動軸承。
本發(fā)明的第八個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的軸承，以驅(qū)動壓縮區(qū)；其中，軸承包括了一個滾動軸承，并采用與所吸入和壓縮的冷凍劑相容的醚油，作為潤滑滾動軸承的潤滑油。
本發(fā)明的第九個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的軸承，以驅(qū)動在靜止件上的壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮冷凍劑的壓縮區(qū)包括了由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)；滑動地支承著驅(qū)動軸以驅(qū)動渦形壓縮機機構(gòu)的軸承包括一個滾動軸承，并采用醚油作為潤滑滾動軸承的潤滑油。
本發(fā)明的第十個特性是冷凍劑壓縮機包括一個壓縮機機構(gòu)，壓縮機機構(gòu)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，一個驅(qū)動壓縮機機構(gòu)的驅(qū)動軸，以及支承著驅(qū)動軸的滾動軸承，其中，采用與冷凍劑均勻混合的醚油作為潤滑劑。
本發(fā)明的第十一個特性是致冷設(shè)備包括一個壓縮機，壓縮機吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個冷凝器；其中，壓縮機具有驅(qū)動壓縮區(qū)的驅(qū)動軸，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承；軸承包括一個滾動軸承；并采用與致冷環(huán)路中所用冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑滾動軸承的潤滑劑。
本發(fā)明的第十二個特性是致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分組成采用軸承來滑動地支承驅(qū)動軸、以驅(qū)動壓縮區(qū)的一個渦形壓縮機，一個冷凝器，一個膨脹裝置，以及一個相互連接的蒸發(fā)器；其中，密封在致冷環(huán)路中的冷凍劑是從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者是從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑；渦形壓縮機的軸承包括一個滾動軸承；并采用醚油作為潤滑滾動軸承的潤滑劑。
本發(fā)明的第十三個特性是致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分用管道連接而成一個渦形壓縮機，它具有由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)，一個冷凝器，一個膨脹裝置和一個蒸發(fā)器；其中，從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑密封在致冷環(huán)路中；渦形壓縮機具有滑動配合區(qū)，它與壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合，以及一個滑動地支承著在靜止件上驅(qū)動軸的軸承，軸承包括了滾動軸承；并采用與致冷環(huán)路中所用冷凍劑可混合的醚油作為潤滑滾動軸承的潤滑劑。
在上述醚油中的主要成分與冷凍劑具有相容性，即與冷凍劑可混合的適宜的主要成分是聚乙烯醚基化合物，或者是環(huán)狀醚基化合物，特別是，是一種主要包括聚乙烯醚基化合物的醚油。
上述滑動軸承的實施例是一種具有鋼襯的軸承，鋼襯上有含多孔青銅的中間層和含聚四氟乙烯之類樹脂和鉛成分的表面層。上述滾動軸承的實施例是一種徑向滾動軸承。
在上述構(gòu)形中，如果壓縮機機構(gòu)由驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動來操作，則壓縮機重復(fù)著吸入和壓縮冷凍劑的致冷循環(huán)。從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種或一種以上冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，不會引起破壞臭氧層之類的問題。
與氫氟碳基冷凍劑相容、作為冷凍潤滑劑的醚油從壓縮機排到致冷設(shè)備中，溶解在冷凍劑內(nèi)，與冷凍劑一起流經(jīng)組成致冷設(shè)備的致冷環(huán)路，再循環(huán)到壓縮機中，并用于潤滑壓縮機的滑動部分。
作為冷凍潤滑劑的醚油與上述氫氟碳基冷凍劑相容，在冷凍劑壓縮機的滑動軸承件內(nèi)所含鉛的沉淀比遠(yuǎn)小于常規(guī)的酯油。所以，在包括長期高溫在內(nèi)的條件下，這種油幾乎不變質(zhì)，質(zhì)量穩(wěn)定。因而，軸承之類的滑動部分不會遭受磨損或擦傷，由此提供了可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機和致冷設(shè)備。
作為冷凍潤滑劑的醚油與酯油相比，即使在高壓力下仍具有高的粘性，所以，即使高的局部壓力作用在滾動軸承的承載面上，也能保持它的油膜形成能力。因此，軸承之類的滑動部分永遠(yuǎn)不會遭受磨損或擦傷，從而給出了可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機或致冷設(shè)備。
從以下參照附圖的描述，本發(fā)明的其它特性、目的和優(yōu)點將會變得很明顯。


圖1是縱向剖面圖，它說明了本發(fā)明冷凍劑壓縮機的一個實施例；圖2是圖1所示壓縮機采用的轉(zhuǎn)動渦形件的縱向剖面圖，其中采用了一個滑動軸承部分；圖3是致冷環(huán)路示意圖，它說明了具有本發(fā)明所用冷凍劑壓縮機的致冷設(shè)備的實施例；圖4是曲線圖，它說明了常規(guī)冷凍劑壓縮機和本發(fā)明壓縮機中所用潤滑油的壓力和粘性性能；圖5是縱向剖面圖，它說明了本發(fā)明冷凍劑壓縮機的一種改型。
已經(jīng)知道，在冷凍劑壓縮機或致冷設(shè)備中，組合使用上述替代冷凍劑、作為冷凍潤滑劑的酯油以及具有含鉛滑動軸承的冷凍劑壓縮機，將引起冷凍潤滑劑的變質(zhì)，并磨損和擦傷滑動部分，因此不可能得到滿意的可靠性。
更確切地說，在作為替代冷凍劑的HFC基冷凍劑和作為冷凍潤滑劑的酯油的組合下，如果壓縮機內(nèi)部保持高溫，則軸承區(qū)材料中所含的鉛將沉淀到冷凍潤滑劑中，引起冷凍潤滑劑的變質(zhì)。冷凍潤滑劑的變質(zhì)又將引起滑動部分潤滑性能的降低，由此引起滑動部分的磨損或擦傷。酯油具有很高的吸濕性。所吸的水將分解酯油而產(chǎn)生一種酸。這種酸與軸承材料中鉛的反應(yīng)可認(rèn)為是鉛在冷凍潤滑劑中沉淀的原因。
現(xiàn)參照附圖來描述本發(fā)明的實施例，以解決這些問題并得到可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機或致冷設(shè)備。
圖1說明了表示本發(fā)明實施例的氣密渦形壓縮機(冷凍劑壓縮機)的總體構(gòu)形。在氣密室1中，壓縮機機構(gòu)2裝在上部，而驅(qū)動壓縮機機構(gòu)的馬達(dá)3裝在下部。壓縮機機構(gòu)的驅(qū)動軸5與馬達(dá)3的轉(zhuǎn)子4連接，而裝在框8上的主軸承件9a和9b轉(zhuǎn)動地支承著驅(qū)動軸5。主軸承件9a是滑動性能優(yōu)良的徑向滾動軸承，而主軸承件9b還包括一個滑動性能優(yōu)良、由含鉛材料制成的滑動軸承。
壓縮機機構(gòu)2裝有一對螺旋渦形件6和7，即，一個固定的渦形件7和一個軌旋(沿軌道旋轉(zhuǎn))的渦形件6，每個渦形件均有一個螺旋圈。軌旋渦形件6在其背面(與螺旋圈一側(cè)相對的表面)通過軌旋軸承件10與上述驅(qū)動軸5相配合。防轉(zhuǎn)動件11放在軌旋渦形件6的背面。軌旋軸承件10由含鉛材料制成。
由于驅(qū)動軸5的轉(zhuǎn)動，軌旋渦形件6沿軌道旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)動被阻止。因此，由兩個渦形件6和7形成的壓縮氣體包逐漸從邊緣移到中心。氣體從排氣口12排出，排氣口設(shè)在氣密室1上部的固定渦形件7中心上。排出的冷凍劑氣體通過位于壓縮機機構(gòu)2和馬達(dá)3之間、裝在氣密室1中的排氣管13，并被送出壓縮機。
由于驅(qū)動軸5轉(zhuǎn)動引起的壓縮機機構(gòu)2的工作，裝在致冷環(huán)路中的上述壓縮機重復(fù)著吸入和壓縮冷凍劑氣體的循環(huán)，因此啟動了致冷循環(huán)。
用于上述致冷環(huán)路的冷凍劑是從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的冷凍劑，或者是從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，這種冷凍劑不含氯，不造成臭氧層破壞之類的問題。這種冷凍劑的例子包括了單冷凍劑，如HFC134a,HFC32,HFC125和HFC143a，以及從一組氫氟碳基冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的混合冷凍劑，如HFC407c,HFC407E,HFC410A,HFC404A和HFC507A。
在圖1中，14是在密封室1下部積聚的致冷設(shè)備油(潤滑油)，它是與上述氫氟碳基冷凍劑相容的醚油。在驅(qū)動軸中心提供了一條輸油槽(圖中未示)。通過該輸油槽把冷凍潤滑劑送到主軸承件9a和9b，以及軌旋軸承10，以潤滑軸承。一部分冷凍潤滑劑也用于潤滑防轉(zhuǎn)動件11和渦形件6和7的滑動部分。已用作潤滑劑的冷凍潤滑劑與冷凍劑氣體一起，從排氣口12排入氣密室1的上部，然后與氣密室內(nèi)的冷凍劑氣體作適當(dāng)分離，并貯存在氣密室的底部。
合適的冷凍潤滑劑是一種醚油，它主要包含聚乙烯醚基化合物，或環(huán)狀醚基化合物。更詳細(xì)地說，在作為冷凍潤滑劑的各種具有醚鍵的其它油中，側(cè)鍵醚油或環(huán)狀醚油適于用作本發(fā)明的醚油，而包含烷基乙烯醚的單聚合物或共聚物尤其適用于作側(cè)鍵醚油。
在致冷環(huán)路的冷凍劑氣氛中，一般采用致冷設(shè)備所用的冷凍潤滑劑。在致冷環(huán)路中提供的冷凍劑壓縮機一般是氣密型壓縮機，它在氣密室1內(nèi)裝有馬達(dá)部分3和壓縮機機構(gòu)2。冷凍潤滑劑貯存在氣密室下部，并用于潤滑壓縮機的滑動部分。一部分冷凍潤滑劑與冷凍劑一起，在致冷環(huán)路中作循環(huán)。因此要求冷凍潤滑劑與冷凍劑相容，具有優(yōu)良的潤滑性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、安全性，以及與金屬和有機材料的相容性。
因此，通常已采用與氫氟碳基冷凍劑相容的酯油。但是，如果酯油在冷凍劑氣氛中保持高溫，則部分用于軸承材料的鉛將被沉淀在油中，由此引起油的變質(zhì)，已如上所述。
如果在冷凍劑氣氛中處于高壓力下工作，如上所述，則酯油存在著使?jié)L動軸承損壞的問題。在有限的承載面上，滾動軸承受到了極高的載荷。因此，輸送到滾動軸承承載面上的潤滑油受到高的壓力，在這種高壓下，潤滑油的粘性極大地影響著承載面上油膜的形成。也就是說，高壓下的粘性愈高，愈有利于在滾動軸承上油膜的形成，從而滾動軸承的可靠性愈高。圖4說明了不同類型潤滑油的壓力與粘性之間的關(guān)系。盡管醚基潤滑油具有與常規(guī)礦物油接近的壓力-粘性性質(zhì)，但酯基潤滑油在高壓下的粘性小于礦物油或醚油。因此，如果在高壓下進(jìn)行壓縮操作，在滾動軸承上油膜的形成能力將不能滿足而造成破壞。表1表示了高載荷下在壓縮機上進(jìn)行的可靠性試驗結(jié)果。
表1
試驗條件排氣壓力3Mpa或更高排氣溫度100℃或更高壓縮機A,A′標(biāo)稱容量-2.2kW壓縮機B,B′標(biāo)稱容量-3.75kW壓縮機C,C′標(biāo)稱容量-3.75kW由這些結(jié)果可知，盡管采用酯基潤滑油使得三個滾動軸承壞了兩個，采用醚基潤滑油對三個滾動軸承均不會引起破壞，因此暗示了醚基潤滑油在高壓下具有優(yōu)良的潤滑性。
如果采用具有滾動軸承的壓縮機來構(gòu)成致冷設(shè)備，則采用氫氟碳基冷凍劑和作為冷凍潤滑劑的酯油將非?？赡軗p壞滾動軸承和發(fā)生磨損或擦傷。如果采用本實施例中的醚油作為潤滑劑，則其優(yōu)良的油膜形成能力可防止?jié)L動軸承的損壞。因此，由于采用了醚油，現(xiàn)在有可能在滑動區(qū)采用滑動性能優(yōu)良的滾動軸承，來支承因壓縮機機構(gòu)之類的壓縮機滑動部分中壓縮冷凍劑而由驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的力。
如果在冷凍氣氛中保持高溫，如上所述，酯油將引起軸承材料內(nèi)部分使用的鉛的沉淀，導(dǎo)致油的變質(zhì)。
單獨把鉛或把含鉛軸承材料浸泡在氫氟碳基冷凍劑氣氛中的冷凍潤滑劑內(nèi)，在保持一定時間的高溫后，確定鉛在油內(nèi)的沉淀量以及由于油變質(zhì)而產(chǎn)生的酸的程度，酸的程度以總酸值表示(用氫氧化鉀KOH中和所產(chǎn)生的酸來確定；較大的值相應(yīng)于較高的酸性)。氫氟碳基冷凍劑和冷凍潤滑劑與單獨的鉛，以及與含鉛軸承材料的相容性試驗結(jié)果如表2所示。
表2
試驗條件175℃,20天，冷凍劑R407C，冷凍劑/油1毫升/2毫升軸承材料A；滲入鉛和聚四氟乙烯的多孔青銅B；滲入聚四氟乙烯的多孔鉛青銅C；滲入鉛的碳根據(jù)這些結(jié)果，對于酯油，在與單獨的鉛和與含鉛軸承材料的所有組合中，鉛被沉淀到油中，具有高的總酸值，因此可看到油的變質(zhì)。相反，在醚油情形下，即使與單獨的鉛和與含鉛軸承材料的組合中，油中的鉛沉淀量極微，具有小的總酸量，因而看不到油的變質(zhì)，呈現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性。
所以，如上所述，如果致冷設(shè)備包括了具有含鉛材料軸承的壓縮機，則采用氫氟碳基冷凍劑和作為冷凍潤滑劑的酯油，已表明將使軸承材料內(nèi)的鉛沉淀到冷凍潤滑劑中，造成冷凍潤滑劑的變質(zhì)和使壓縮機滑動部分磨損或擦傷的很大風(fēng)險。如果采用本實施例中的醚油作為冷凍潤滑劑，則從軸承材料內(nèi)鉛的沉淀量極微，從而防止了油的變質(zhì)。因此，由于采用了醚油，現(xiàn)在有可能在壓縮機的滑動部分，諸如在支承著因壓縮機機構(gòu)中壓縮冷凍劑而由驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的力的滑動部分，采用滑動性能優(yōu)良的含鉛材料制成的滑動軸承。合適的含鉛軸承材料包括銅鉛合金和鉛青銅?；瑒虞S承最好在其鋼襯內(nèi)包括含多孔青銅的中間層，以及含有聚四氟乙烯之類樹脂和鉛成分的表面層。特別是，如在滑動軸承表面上采用至少30％比例的聚四氟乙烯之類的樹脂材料來改進(jìn)滑動性，則鉛的沉淀量可減到最小。
圖2說明了軌旋軸承10，它與軌旋渦形件6背面的驅(qū)動軸5相配合。軌旋軸承10也具有含鉛材料制成的滑動軸承。裝有含鉛材料滑動軸承的位置不限于軌旋軸承10。
圖3說明了一個致冷設(shè)備，它包括了裝有滾動軸承和含鉛材料軸承的一個壓縮機101，一個冷凝器102，一個膨脹裝置(由電子膨脹閥、毛細(xì)管之類組成)103，以及一個蒸發(fā)器104，采用不含氯的氫氟碳基冷凍劑作為冷凍劑，并采用與冷凍劑相容性優(yōu)良的醚油。由于采用這種構(gòu)形，有可能提高可靠性，在滾動軸承的承載面上具有高的油膜形成能力，不會引起滑動部分的磨損或擦傷。從滑動軸承件沉淀到冷凍潤滑劑中的鉛量極微，防止了冷凍潤滑劑的變質(zhì)。由于冷凍劑和冷凍潤滑劑相互相容，油不會積聚在致冷環(huán)路中，而與冷凍劑一起流經(jīng)致冷環(huán)路，并循環(huán)到冷凍劑壓縮機中，因此得到較高的可靠性。
在本發(fā)明中，采用了從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種或一種以上冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑。因此冷凍劑不含氯，不造成破壞臭氧層之類的問題。
對于裝在組成致冷設(shè)備的致冷環(huán)路中的冷凍劑壓縮機，采用醚油作為冷凍劑。與氫氟碳基冷凍劑相容的冷凍潤滑劑，即使從壓縮機排入致冷環(huán)路之后也與冷凍劑相容，在與冷凍劑一起流經(jīng)致冷環(huán)路之后，再循環(huán)到壓縮機中，并被輸送到滑動部分重新潤滑壓縮機的滑動部分。這里，與酯油相比，醚油在高壓下具有高的粘性，并且即使在滾動軸承承載面上的局部高壓下，也能保持滿意的油膜形成能力。醚油與酯油相比，在冷凍劑壓縮機的滑動軸承材料內(nèi)所含鉛的沉淀比非常低，即使在長期高溫下也幾乎不會變質(zhì)，因此很穩(wěn)定。所以，在冷凍劑壓縮機軸承之類的滑動部分中從不發(fā)生磨損或擦傷，提供了可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機和致冷設(shè)備。
圖5說明了一種構(gòu)形，其中驅(qū)動壓縮機機構(gòu)的驅(qū)動軸由多個滾動軸承9a和9c轉(zhuǎn)動地支承。滾動軸承的位置并不受此限制。
按照本發(fā)明，滑動軸承由含鉛材料制成，采用與所吸入和壓縮的冷凍劑相容的醚油作為滑動軸承的潤滑劑。因此，即使采用滑動性能優(yōu)良的含鉛材料滑動軸承與作為冷凍劑的不含氯的氫氟碳基冷凍劑相組合，仍可以防止鉛從滑動軸承沉淀到冷凍潤滑劑中，從而提供了可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機和致冷設(shè)備。
由于采用了不含氯的氫氟碳基冷凍劑，不會產(chǎn)生破壞臭氧層之類的問題。此外，因為采用醚油作為冷凍潤滑劑，它與氫氟碳基冷凍劑相容，油與冷凍劑一起流經(jīng)致冷環(huán)路，并穩(wěn)定地循環(huán)到壓縮機，用于潤滑滑動部分。
另外，即使采用具有滾動軸承的壓縮機與不含氯的氫氟碳基冷凍劑相組合，由于采用與所吸入和壓縮的冷凍劑相容的醚油作為滾動軸承的潤滑劑，即使在滾動軸承承載面上作用高的局部壓力，仍可保證滿意的油膜形成能力，因此可提供可靠性優(yōu)良的冷凍劑壓縮機和致冷設(shè)備。
權(quán)利要求
1．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承驅(qū)動軸的滑動軸承，以驅(qū)動上述壓縮區(qū)；其中，上述滑動軸承包括了一個含鉛件，并采用與所吸入和壓縮的上述冷凍劑相容的醚油，作為上述滑動軸承的潤滑油。
2．按照權(quán)利要求1的冷凍劑壓縮機，其中，與冷凍劑相容的上述醚油主要包含聚乙烯醚基化合物。
3．按照權(quán)利要求1的冷凍劑壓縮機，其中，與冷凍劑相容的上述醚油主要包含環(huán)狀醚基化合物。
4．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承驅(qū)動軸的滑動軸承，以驅(qū)動上述壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮上述冷凍劑的上述壓縮區(qū)包括一個渦形壓縮機機構(gòu)，它由一對螺旋渦形件組成；與渦形壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合的滑動配合區(qū)包括了一個含鉛件；并采用醚油作為潤滑劑，以潤滑上述滑動配合區(qū)。
5．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承驅(qū)動軸的滑動軸承，以驅(qū)動在靜止件上的上述壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮上述冷凍劑的上述壓縮區(qū)包括一個渦形壓縮機機構(gòu)，它由一對螺旋渦形件組成；與渦形壓縮機機構(gòu)的渦形件相配合的滑動配合區(qū)，以及與滑動地支承上述驅(qū)動軸的滑動軸承包括了一個含鉛件；并采用醚油作為潤滑劑，以潤滑上述滑動配合區(qū)和滑動軸承。
6．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮機機構(gòu)，壓縮機機構(gòu)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，一個驅(qū)動上述壓縮機機構(gòu)的驅(qū)動軸，以及一個滑動軸承，滑動軸承支承著因在壓縮機機構(gòu)上壓縮冷凍劑而由上述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的力，并具有含鉛的滑動區(qū)；其中，采用與上述冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑劑。
7．按照權(quán)利要求6的冷凍劑壓縮機，其中，上述滑動軸承的鋼襯具有含多孔青銅的中間層，以及含有聚四氟乙烯之類的樹脂和鉛的表面層。
8．一種致冷設(shè)備包括一個壓縮機，壓縮機吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個冷凝器；其中，上述壓縮機具有驅(qū)動壓縮區(qū)的驅(qū)動軸，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承，滑動軸承包括了一個含鉛件；其中，采用了與致冷環(huán)路所用冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑上述滑動軸承的潤滑劑。
9．一種致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分組成采用滑動軸承來滑動地支承驅(qū)動軸、以驅(qū)動壓縮區(qū)的一個渦形壓縮機，一個冷凝器，一個膨脹裝置，以及一個相互連接的蒸發(fā)器；其中，在致冷環(huán)路中密封的冷凍劑是從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者是從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑；上述渦形壓縮機的上述滑動軸承包括了一個含鉛件；采用醚油作為潤滑上述滑動軸承的潤滑劑。
10．一種致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分用管道連接而成一個渦形壓縮機，壓縮機具有由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)，一個冷凝器，一個膨脹裝置和一個蒸發(fā)器；其中，從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑密封在上述致冷環(huán)路中；其中，上述渦形壓縮機具有一個滑動配合區(qū)，它與壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合，以及一個滑動地支承著在靜止件上的上述驅(qū)動軸的滑動軸承，上述滑動配合區(qū)和上述滑動軸承包括了含鉛件；其中，采用與上述致冷環(huán)路中所用冷凍劑可混合的醚油作為潤滑劑，以潤滑上述滑動配合區(qū)和上述滑動軸承。
11．按照權(quán)利要求10的致冷設(shè)備，其中，上述潤滑劑是主要包含聚乙烯醚基化合物，或者包含環(huán)狀醚基化合物的醚油。
12．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的軸承，以驅(qū)動上述壓縮區(qū)；其中，上述軸承包括了一個滾動軸承，并采用與所吸入和壓縮的上述冷凍劑相容的醚油，作為潤滑上述滾動軸承的潤滑油。
13．按照權(quán)利要求12的冷凍劑壓縮機，其中，與潤滑劑相容的上述醚油主要包含聚乙烯醚基化合物。
14．按照權(quán)利要求12的冷凍劑壓縮機，其中，與潤滑劑相容的上述醚油主要包含環(huán)狀醚基化合物。
15．按照權(quán)利要求12的冷凍劑壓縮機，其中，上述滾動軸承是徑向滾動軸承。
16．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮區(qū)，壓縮區(qū)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的軸承，以驅(qū)動在靜止件上的上述壓縮區(qū)；其中，吸入和壓縮上述冷凍劑的上述壓縮區(qū)包括了由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)；滑動地支承著上述驅(qū)動軸以驅(qū)動渦形壓縮機機構(gòu)的軸承包括一個滾動軸承，并采用醚油作為潤滑上述滾動軸承的潤滑油。
17．一種冷凍劑壓縮機包括一個壓縮機機構(gòu)，壓縮機機構(gòu)吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，驅(qū)動上述壓縮機機構(gòu)的一個驅(qū)動軸，以及支承著驅(qū)動軸的滾動軸承，其中，采用與上述冷凍劑均勻混合的醚油作為潤滑劑。
18．一種致冷設(shè)備包括一個壓縮機，壓縮機吸入和壓縮從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑，以及一個冷凝器；其中，上述壓縮機具有驅(qū)動壓縮區(qū)的驅(qū)動軸，以及一個滑動地支承著驅(qū)動軸的滑動軸承；軸承包括一個滾動軸承；并采用與致冷環(huán)路中所用冷凍劑可均勻混合的醚油作為潤滑上述滾動軸承的潤滑劑。
19．一種致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分組成一個采用軸承來滑動地支承驅(qū)動軸、以驅(qū)動壓縮區(qū)的渦形壓縮機，一個冷凝器，一個膨脹裝置，以及一個相互連接的蒸發(fā)器；其中，密封在致冷環(huán)路中的冷凍劑是從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者是從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑；上述渦形壓縮機的上述軸承包括一個滾動軸承；并采用醚油作為潤滑上述滾動軸承的潤滑劑。
20．一種致冷設(shè)備包括一個致冷環(huán)路，致冷環(huán)路由以下部分用管道連接而成一個渦形壓縮機，壓縮機具有由一對螺旋渦形件組成的渦形壓縮機機構(gòu)，一個冷凝器，一個膨脹裝置和一個蒸發(fā)器；其中，從一組氫氟碳基冷凍劑中選出的一種冷凍劑，或者從該組冷凍劑中選出二種或二種以上冷凍劑混合成的一種混合冷凍劑密封在致冷環(huán)路中；上述渦形壓縮機具有滑動配合區(qū)，它與壓縮機機構(gòu)的渦形件及其驅(qū)動軸相配合，以及一個滑動地支承著在靜止件上的上述驅(qū)動軸的軸承，上述軸承包括了滾動軸承；并采用與上述致冷環(huán)路中所用冷凍劑可混合的醚油作為潤滑上述滾動軸承的潤滑劑。
21．按照權(quán)利要求20的致冷設(shè)備，其中，上述潤滑劑是主要包含聚乙烯醚基化合物或環(huán)狀醚基化合物的醚油。
全文摘要
本發(fā)明的致冷設(shè)備包括一個渦形壓縮機,壓縮機具有吸入和壓縮氫氟碳基冷凍劑的壓縮區(qū),以及一個冷凝器,等等,其中,一個滑動軸承滑動地支承著驅(qū)動軸,以驅(qū)動渦形壓縮機的壓縮區(qū),滑動軸承由含鉛材料制成,并采用與致冷環(huán)路中所用冷凍劑相容的醚油作為潤滑劑,以潤滑滑動軸承。
文檔編號F04B39/02GK1210948SQ9811914
公開日1999年3月17日 申請日期1998年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月11日
發(fā)明者東條健司, 植田英之, 富田好勝, 水野隆夫 申請人:株式會社日立制作所