(57)【要約】【課題】圧縮機油がどのような要因によりどのような状態にあるかを適切に判定しつつ、圧縮機の故障の予測を行う。【解決手段】圧縮機Ｃｐの圧縮機油が溜まる油溜まりにおいて、一対の端子と、一対の端子間において一対の端子の対向方向に交差する交差方向での圧縮機油を含む物体の通流を禁止する抵抗計測面とを有し、一対の端子の間に圧縮機油が存在する状態で一対の端子間の電気抵抗を計測する電気抵抗計測部Ｒと、交差方向に対して磁界を付与する磁界付与部Ｍと、磁界付与部Ｍにて交差方向へ磁界を付与している状態で電気抵抗計測部Ｒにて計測される電気抵抗に基づいて圧縮機Ｃｐの故障予測を行う故障予測部Ｓ１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の故障予測装置であって、
前記圧縮機の圧縮機油が溜まる油溜まりにおいて、一対の端子と、一対の前記端子間で一対の前記端子の対向方向に交差する交差方向での前記圧縮機油を含む物体の通流を禁止する抵抗計測面とを有し、一対の前記端子の間に前記圧縮機油が存在する状態で一対の前記端子間の電気抵抗を計測する電気抵抗計測部と、
前記交差方向に沿って磁界を付与する磁界付与部と、
前記磁界付与部にて前記交差方向へ磁界を付与している状態で前記電気抵抗計測部にて計測される電気抵抗に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う故障予測部を有する、前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項２】
前記磁界付与部は、前記抵抗計測面の一部に磁界を付与しない非磁界領域を形成すると共に、前記抵抗計測面の残部に磁界を付与する磁界領域を形成するものであり、
前記電気抵抗計測部は、前記磁界領域での電気抵抗と前記非磁界領域での電気抵抗との双方を各別に計測可能に構成され、
前記故障予測部は、前記電気抵抗計測部にて計測された前記非磁界領域での電気抵抗と前記磁界領域での電気抵抗とに基づいて前記圧縮機の故障予測を行う請求項１に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項３】
前記故障予測部は、前記電気抵抗計測部にて計測された前記磁界領域での電気抵抗が、前記非磁界領域での電気抵抗に対して低い場合に、前記圧縮機油に鉄粉を含む磁性体が含まれ、後に前記圧縮機の故障が発生する虞が高いと予測する請求項２に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項４】
前記電気抵抗計測部は、前記抵抗計測面を水平方向に沿わせた状態で配設され、
前記故障予測部が、前記油溜まりでの前記圧縮機油の流動が停止している状態における前記電気抵抗計測部で計測される電気抵抗に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う請求項１に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項５】
前記故障予測部は、前記油溜まりでの前記圧縮機油の流動が停止している状態における前記電気抵抗計測部で計測される電気抵抗が、予め決定される故障予測判定閾値よりも低い場合、前記圧縮機油の内部に鉄粉又はスケールの少なくとも何れか一方が含まれ、後に前記圧縮機の故障が発生する虞が高いと予測する請求項４に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項６】
冷媒循環路を循環する冷媒を圧縮する前記圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮され凝縮された前記冷媒と第１流体とを熱交換する凝縮器と、前記凝縮器を通過後の前記冷媒を膨張する膨張弁と、前記膨張弁にて膨張され蒸発した前記冷媒と第２流体とを熱交換する蒸発器とを有するヒートポンプを備え、
前記ヒートポンプにおける前記冷媒と前記圧縮機油を分離する油分離装置が、鉛直方向で上方に前記冷媒の入口及び出口である冷媒入出口を有すると共に、鉛直方向で下方に前記圧縮機油の出口である圧縮機油出口を有し、
前記電気抵抗計測部は、前記抵抗計測面を前記冷媒入出口の方向へ向けた状態で、前記冷媒入出口及び前記圧縮機油出口の間に配設されている請求項１〜５の何れか一項に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項７】
前記電気抵抗計測部及び前記磁界付与部は、前記圧縮機の内部に設けられる前記油溜まりの下方に設けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項８】
冷媒循環路を循環する冷媒を圧縮する前記圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮され凝縮された前記冷媒と第１流体とを熱交換する凝縮器と、前記凝縮器を通過後の前記冷媒を膨張する膨張弁と、前記膨張弁にて膨張され蒸発した前記冷媒と第２流体とを熱交換する蒸発器とを有するヒートポンプを備え、
前記ヒートポンプが、前記冷媒と前記圧縮機油とを分離する油分離装置を有すると共に、前記油分離装置から前記圧縮機への油通流路を有し、
前記油通流路に形成される分岐ポートに対して接続する高圧容器を前記油溜まりとして用いる請求項１〜５の何れか一項に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【請求項９】
前記油溜まりにおける前記圧縮機油の光の透過量を計測する透過量計測部を備え、
前記故障予測部は、前記透過量計測部にて計測される透過量に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う請求項１〜８の何れか一項に記載の前記圧縮機の故障予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の故障予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機の故障予測装置として、圧縮機油を含む冷媒を循環する冷媒循環路において、当該冷媒循環路を循環する圧縮機油を含む冷媒へ向けて所定の波長の光を照射する発光部と、当該発光部にて照射され圧縮機油を含む冷媒を通過した光を受光する受光部とを備え、上記受光部にて受光された光強度に基づいて、圧縮機油が劣化しているか否か又は圧縮機が損傷しているか否かを判定する制御装置を備えたものが知られている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０４２４９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示の技術にあっては、受光部にて受光される光強度の経年変化（例えば、光強度の低下度合）に基づいて、圧縮機油が劣化しているか否か又は圧縮機が損傷しているか否かを判定しようとしているのであるが、光強度は、圧縮機油自体の劣化、圧縮機油への水の混入、圧縮機へのスケールの噛み込み等の損傷による鉄粉の存在量の多少等の種々の要因により変化する。このため、光強度を測定するのみでは、圧縮機油がどのような状態にあるのかまで判定することが難しく、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機油がどのような要因によりどのような状態にあるかを適切に判定しつつ、圧縮機の故障の予測を行うことができる圧縮機の故障予測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための圧縮機の故障予測装置の特徴構成は、
前記圧縮機の圧縮機油が溜まる油溜まりにおいて、一対の端子と、一対の前記端子間で一対の前記端子の対向方向に交差する交差方向での前記圧縮機油を含む物体の通流を禁止する抵抗計測面とを有し、一対の前記端子の間に前記圧縮機油が存在する状態で一対の前記端子間の電気抵抗を計測する電気抵抗計測部と、
前記交差方向に沿って磁界を付与する磁界付与部と、
前記磁界付与部にて前記交差方向へ磁界を付与している状態で前記電気抵抗計測部にて計測される電気抵抗に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う故障予測部を有する点にある。
【０００７】
圧縮機において、リスクが高く最も早期に対応が必要な症状として、圧縮機へのスケールの噛み込みや液体の吸込みにより、圧縮機の一部が破損し、鉄粉が発生するというものがある。当該症状が発生した状態では、圧縮機の圧縮能力が低下して適切な運転ができなくなると共に、発生した鉄粉を圧縮機が噛み込み、更なる圧縮機の損傷を引き起こし、圧縮機が停止してしまうといった問題が発生する恐れがある。
上記特徴構成によれば、圧縮機の圧縮機油が溜まる油溜まりにおいて、一対の端子と、一対の端子間において一対の端子の対向方向に交差する交差方向での圧縮機油を含む物体の通流を禁止する抵抗計測面とを有し、一対の端子の間に圧縮機油が存在する状態で一対の端子間の電気抵抗を計測する電気抵抗計測部を備えると共に、磁界付与部が、上述の交差方向に対して磁界を付与している状態で、故障予測部が、電気抵抗計測部にて計測される電気抵抗に基づいて圧縮機の故障予測を行うから、上述の如く圧縮機の一部の破損により鉄粉が発生している場合、磁界付与部にて付与された磁界により抵抗計測面に鉄粉を集めた状態を確実に維持でき、さらにその状態で、電気抵抗計測部が電気抵抗を計測することにより、抵抗計測面に鉄粉が存在する場合に電気抵抗が低下する現象を利用して、圧縮機油中の鉄粉の存在を確実に検知できる。
通常、油溜まりでの圧縮機油は、圧縮機が運転されている状態では、流動状態にあり抵抗計測面の近傍に鉄粉が存在し続けることはないため、当該圧縮機油中に存在する鉄粉の有無を検知することは比較的困難であるが、上述の方法を採用することにより、磁界が付与されている状態では抵抗計測面に鉄粉を捕捉することができるため、その状態で電気抵抗を計測することで、圧縮機油中の鉄粉の有無を適切に検知でき、それに基づいて圧縮機の故障予測を行うことができる圧縮機の故障予測装置を実現できる。
【０００８】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
前記磁界付与部は、前記抵抗計測面の一部に磁界を付与しない非磁界領域を形成すると共に、前記抵抗計測面の残部に磁界を付与する磁界領域を形成するものであり、
前記電気抵抗計測部は、前記磁界領域での電気抵抗と前記非磁界領域での電気抵抗との双方を各別に計測可能に構成され、
前記故障予測部は、前記電気抵抗計測部にて計測された前記非磁界領域での電気抵抗と前記磁界領域での電気抵抗とに基づいて前記圧縮機の故障予測を行う点にある。
【０００９】
圧縮機油の電気抵抗は、圧縮機油の経年劣化に基づいて変化する。例えば、圧縮機の運転状態や周囲環境にもよるが通常使用可能な圧縮機油であっても、新油の１／２倍程度の電気抵抗値に変化する場合があることが知られている。このため、固定された閾値に基づいて、圧縮機油の状態を判断するのは、比較的難しい。
上記特徴構成によれば、磁界付与部が、抵抗計測面の一部に磁界を付与しない非磁界領域を形成すると共に、抵抗計測面の残部に磁界を付与する磁界領域を形成するものとして構成すると共に、電気抵抗計測部が、磁界領域での電気抵抗と非磁界領域での電気抵抗との双方を各別に計測可能に構成し、更に、故障予測部が、磁界領域での電気抵抗と非磁界領域での電気抵抗との双方に基づいて圧縮機の故障予測を行うから、両者の電気抵抗を比較することにより、圧縮機油の経年劣化の影響を除外した状態で、圧縮機の故障予測を行うことができる。これにより、例えば、圧縮機の一部の損傷により鉄粉が発生しているか否かをより的確にすることができ、それに基づいた圧縮機の故障予測をより精度良く実行できる。
【００１０】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
前記故障予測部は、前記電気抵抗計測部にて計測された前記磁界領域での電気抵抗が、前記非磁界領域での電気抵抗に対して低い場合に、前記圧縮機油に鉄粉を含む磁性体が含まれ、後に前記圧縮機の故障が発生する虞が高いと予測する点にある。
【００１１】
このような方法では、上述したように、予め閾値を決定しておく必要がないから、電気抵抗値の経年変化が比較的大きい圧縮機油に基づく圧縮機の故障予測となじみが良い。
更に、電気抵抗計測部にて計測される磁界領域と非磁界領域とでの電気抵抗の差が、圧縮機油の元来の性状、経年劣化の影響を除外したものとなるから、当該電気抵抗の差による圧縮機の故障の予測の判定精度を高くすることができる。
【００１２】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
前記電気抵抗計測部は、前記抵抗計測面を水平方向に沿わせた状態で配設され、
前記故障予測部が、前記油溜まりでの前記圧縮機油の流動が停止している状態における前記電気抵抗計測部で計測される電気抵抗に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、抵抗計測面を水平方向に沿わせた状態で配設され、故障予測部が、油溜まりでの圧縮機油の流動が停止している状態（例えば、ヒートポンプの運転を停止してから３０分後以降の状態）における電気抵抗計測部で計測される電気抵抗に基づいて圧縮機の故障予測を行うから、例えば、磁界付与部による磁界の影響を受けない銅等のスケールであっても、自重により圧縮機油中を下方へ落下して、抵抗計測面に載置された状態となり、電気抵抗を計測できる。そして、例えば、油溜まりでの圧縮機油の流動が停止していない状態（スケールが圧縮機油中に浮遊している状態）と停止している状態（スケールが抵抗計測面上に載置される状態）との電気抵抗の変化をみることで、圧縮機の損傷の原因となるスケールの圧縮機油中の存在の有無を知ることができる。そして、これに基づいて、圧縮機の故障する虞をより早期に予測できる。
【００１４】
これまで説明してきた圧縮機の故障予測装置としては、
前記故障予測部は、前記油溜まりでの前記圧縮機油の流動が停止している状態における前記電気抵抗計測部で計測される電気抵抗が、予め決定される故障予測判定閾値よりも低い場合、前記圧縮機油の内部に鉄粉又はスケールの少なくとも何れか一方が含まれ、後に前記圧縮機の故障が発生する虞が高いと予測することが好ましい。
尚、当該故障予測は、故障予測判定閾値を定めずに、油溜まりでの圧縮機油の流動が停止していない状態（スケールが圧縮機油中に浮遊している状態）と停止している状態（スケールが抵抗計測面上に載置される状態）との電気抵抗との比較により行っても構わない。
【００１５】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
冷媒循環路を循環する冷媒を圧縮する前記圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮され凝縮された前記冷媒と第１流体とを熱交換する凝縮器と、前記凝縮器を通過後の前記冷媒を膨張する膨張弁と、前記膨張弁にて膨張され蒸発した前記冷媒と第２流体とを熱交換する蒸発器とを有するヒートポンプを備え、
前記ヒートポンプにおける前記冷媒と前記圧縮機油を分離する油分離装置が、鉛直方向で上方に前記冷媒の入口及び出口である冷媒入出口を有すると共に、鉛直方向で下方に前記圧縮機油の出口である圧縮機油出口を有し、
前記電気抵抗計測部は、前記抵抗計測面を前記冷媒入出口の方向へ向けた状態で、前記冷媒入出口及び前記圧縮機油出口の間に配設されている点にある。
【００１６】
当該設置方法を採用することにより、抵抗計測面への鉄粉やスケールが載置され易くなり、圧縮機油中でのそれらの存在をより適切に知ることができる。
【００１７】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
前記電気抵抗計測部及び前記磁界付与部は、前記圧縮機の内部に設けられる前記油溜まりの下方に設けられる点にある。
【００１８】
圧縮機の内部の油溜まりに電気抵抗計測部や磁界付与部を設けることで、例えば構成の異なる種々のヒートポンプでの圧縮機の故障の予測を、良好に行うことができる。
【００１９】
圧縮機の故障予測装置の更なる特徴構成は、
冷媒循環路を循環する冷媒を圧縮する前記圧縮機と、前記圧縮機にて圧縮され凝縮された前記冷媒と第１流体とを熱交換する凝縮器と、前記凝縮器を通過後の前記冷媒を膨張する膨張弁と、前記膨張弁にて膨張され蒸発した前記冷媒と第２流体とを熱交換する蒸発器とを有するヒートポンプを備え、
前記ヒートポンプが、前記冷媒と前記圧縮機油とを分離する油分離装置を有すると共に、前記油分離装置から前記圧縮機への油通流路を有し、
前記油通流路に形成される分岐ポートに対して接続する高圧容器を前記油溜まりとして用いる点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、既設のヒートポンプに対しても、本発明の圧縮機の故障予測装置を好適に適用することができる。
【００２１】
これまで説明してきた圧縮機の故障予測装置は、
前記油溜まりにおける前記圧縮機油の光の透過量を計測する透過量計測部を備え、
前記故障予測部は、前記透過量計測部にて計測される透過量に基づいて前記圧縮機の故障予測を行う構成を採用しても構わない。
【００２２】
電気抵抗に加え透過量も併せてみることで、より多角的な視点から故障予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の圧縮機の圧縮機の故障予測装置の概略構成図である。
【図２】電気抵抗計測部及び磁界付与部がヒートポンプの気液分離装置に設けられている状態を示す一部断面斜視図である。
【図３】通常状態でのヒートポンプ油の電気抵抗の経時変化を示すグラフ図である。
【図４】ヒートポンプ油に対して所定のタイミング（図４で矢印で示すタイミング）で水分が混入した場合のヒートポンプ油の電気抵抗の経時変化を示すグラフ図である。
【図５】ヒートポンプ油に対して鉄粉が混入している場合のヒートポンプ油の電気抵抗の経時変化を示すグラフ図である。
【図６】鉄粉が混入しているヒートポンプ油に対して所定のタイミング（図６で矢印で示すタイミング）で水分が混入した場合のヒートポンプ油の電気抵抗の経時変化を示すグラフ図である。
【図７】分岐ポートに対して接続された高圧容器に、電気抵抗計測部及び磁界付与部を設けている例を示す概略構成図である。
【図８】分岐ポートに対して接続された高圧容器に、透過量計測部を備えている例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態に係る圧縮機Ｃｐ（図２に図示）の故障予測装置１００は、図１に示すように、圧縮機油ＯＦがどのような要因によりどのような状態にあるかを適切に判定しつつ、圧縮機Ｃｐの故障の予測を行うことができるものに関する。
本発明の圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００は、冷媒循環路Ｃを循環する冷媒ＣＦを圧縮する圧縮機Ｃｐと、圧縮機Ｃｐにて圧縮され凝縮された冷媒ＣＦと空気（第１流体の一例）とを熱交換する凝縮器（室内熱交換器Ｅｘｉ又は室外熱交換器Ｅｘｏ）と、凝縮器を通過後の冷媒ＣＦを膨張する膨張弁Ｖｅと、膨張弁Ｖｅにて膨張され蒸発した冷媒ＣＦと空気（第２流体の一例）とを熱交換する蒸発器（室内熱交換器Ｅｘｉ又は室外熱交換器Ｅｘｏ）とを有するヒートポンプにおける圧縮機Ｃｐの故障を予測するものである。
当該ヒートポンプは、冷媒ＣＦの循環状態を、暖房運転を行う暖房循環状態と冷房運転を行う冷房循環状態とで切り換える四方弁Ｖｆｗを有しており、当該四方弁Ｖｆｗは、冷媒ＣＦを圧縮機Ｃｐと室内熱交換器Ｅｘｉ（凝縮器）と膨張弁Ｖｅと室外熱交換器Ｅｘｏ（蒸発器）とに記載の順に冷媒ＣＦを循環させる暖房循環状態と、冷媒ＣＦを圧縮機Ｃｐと室外熱交換器Ｅｘｏ（凝縮器）と膨張弁Ｖｅと室内熱交換器Ｅｘｉ（蒸発器）とに記載の順に冷媒ＣＦを循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替える。
【００２５】
更に、ヒートポンプは、上述の暖房循環状態と冷房循環状態との双方において、四方弁Ｖｆｗと圧縮機Ｃｐとの間に気液分離装置ＶＬを有すると共に、圧縮機Ｃｐと四方弁Ｖｆｗとの間に冷媒ＣＦから圧縮機油ＯＦを分離するオイルセパレータＯｓを有する。
当該オイルセパレータＯｓは、図２に示すように、鉛直方向（図２で矢印Ｚの矢示方向）で上方に冷媒循環路Ｃの一端である冷媒流入口Ｃａ（冷媒入出口の一例）と冷媒循環路Ｃの他端である冷媒流出口Ｃｂ（冷媒入出口の一例）とを有すると共に、鉛直方向で下方に冷媒ＣＦから分離された圧縮機油ＯＦの出口である圧縮機油出口Ｌ１ｂを有する。
図１に示すように、圧縮機油出口Ｌ１ｂを一端とする圧縮機油流路Ｌ１（油通流路の一例）は、その流路部位に流路抵抗としてのキャピラリーチューブＬ１ａを設ける状態で、その他端を、気液分離装置ＶＬと圧縮機Ｃｐとの間の冷媒循環路Ｃに連通接続されている。
【００２６】
さて、当該実施形態の圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００は、圧縮機Ｃｐの故障を的確に予測するべく、以下の如く構成されている。
上述のオイルセパレータＯｓ（油溜まり（油分離装置）の一例）において、一対の端子Ｒ３、Ｒ４と、一対の端子Ｒ３、Ｒ４の間で一対の端子Ｒ３、Ｒ４の対向方向（図２で矢印Ｘに沿う方向：当該実施形態では水平方向）に交差する交差方向（図２の例では、矢印Ｚに沿う方向：当該実施形態では鉛直方向）での圧縮機油ＯＦを含む物体の通流を禁止する抵抗計測面Ｒ２ａを有する基板Ｒ２と、一対の端子Ｒ３、Ｒ４の間の抵抗値を外部に出力する出力部Ｒ１とを有し、一対の端子Ｒ３、Ｒ４の間に圧縮機油ＯＦが存在する状態で一対の端子Ｒ３、Ｒ４の間の電気抵抗を計測する電気抵抗計測部Ｒと、交差方向（図２の例では矢印Ｚに沿う方向）に沿って磁界を付与する磁界付与部Ｍと、磁界付与部Ｍにて交差方向へ磁界を付与している状態で電気抵抗計測部Ｒにて計測される電気抵抗に基づいて圧縮機Ｃｐの故障予測を行う故障予測部Ｓ１を有する制御装置Ｓとを備える。
尚、当該実施形態のごとく、対向方向（図２で矢印Ｘに沿う方向）と直交方向（図２で矢印Ｚに沿う方向）とは、直交することが好ましい。さらに言えば、抵抗計測面Ｒ２ａに沿う交差方向は、水平であることが好ましい。
尚、電気抵抗計測部Ｒと磁界付与部Ｍとは、鉛直方向において、ヒートポンプ停止時においてオイルセパレータＯｓの冷媒ＣＦと圧縮機油ＯＦとの境界よりも下方側に設けられることが好ましく、より好ましくは、オイルセパレータＯｓの下端の近傍に設けられる。
また、当該実施形態では、電気抵抗計測部Ｒ及び磁界付与部Ｍは、抵抗計測面Ｒ２ａを冷媒流入口Ｃａ及び冷媒流出口Ｃｂの方向（即ち、鉛直方向で上向きの方向）へ向けた状態で、冷媒流入口Ｃａ及び冷媒流出口Ｃｂと圧縮機油出口Ｌ１ｂとの間に設けられている。
【００２７】
さて、電気抵抗計測部Ｒは、一対の端子Ｒ３、Ｒ４は、図２に示すように、一対の主端子と、当該一対の主端子から対向方向に沿って延びる複数の枝端子とから成り、一方の主端子から伸びる枝端子と、他方の主端子から伸びる枝端子とが交互に配設される状態で、抵抗計測面Ｒ２ａ（上面）に沿って設けられている。主端子間の距離は、例えば、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度とすることが好適であり、近接する枝端子間の距離は、例えば、７５μｍ以上１５０μｍ以下程度とすることが好適である。
出力部Ｒ１からの出力は、室外機マイコンとしての制御装置Ｓに取り込まれ、故障予測部Ｓ１での故障予測に用いられる。
【００２８】
磁界付与部Ｍは、交差方向（図２で矢印Ｚの矢示方向）に沿ってコイル軸を有するコイルＭ１を有すると共に、当該コイルＭ１に対して交流電圧を印加する電圧印加部（図示せず）とから構成されている。
磁界付与部Ｍにおいて、コイルＭ１に交流電圧を印加すると、交差方向で一方側から他方側へ向けての磁力線と、交差方向で他方側から一方側へ向けての磁力線とが、交互に生成される。図２に示す配置では、圧縮機油ＯＦ中に鉄粉等の磁性体が存在する場合、当該磁性体が、抵抗計測面Ｒ２ａの上方から抵抗計測面Ｒ２ａの側へ移動し、抵抗計測面Ｒ２ａに付着することになる。
この様に抵抗計測面Ｒ２ａに磁性体が付着している状態で電気抵抗計測部Ｒが電気抵抗を計測すると、磁性体が抵抗計測面Ｒ２ａに付着していない状態で電気抵抗を計測する場合に比べて、低い電気抵抗を示すことになる。従って、制御装置Ｓの故障予測部Ｓ１は、磁界を付与している場合の電気抵抗が、磁界を付与していない状態での電気抵抗に比べ低い場合には、圧縮機油ＯＦに対して鉄粉等の磁性体が含まれている虞があり、その後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞が高いと判定する。
尚、上記構成における故障予測では、ヒートポンプにて冷房運転又は暖房運転を実行中で、オイルセパレータＯｓにて冷媒ＣＦ及び圧縮機油ＯＦが流動している状態であっても、圧縮機油ＯＦに鉄粉等の磁性体が含まれている場合には、当該磁性体を抵抗計測面Ｒ２ａの近傍に集めその表面に付着させることができる。
【００２９】
さて、次に、本発明を用いた故障予測の一例を、図３〜６のグラフ図に基づいて説明する。
尚、当該故障予測では、ヒートポンプは作動している状態で実行されるものとするが、ヒートポンプが停止している状態であっても良好にその効果を発揮する。
【００３０】
圧縮機油ＯＦに水の混入がなく、且つ鉄粉等の磁性体が含まれない場合、図３に示すように、磁界を付与していない状態と磁界を付与した状態とで電気抵抗を計測する場合、電気抵抗に大きい変化はみられない。この場合、故障予測部Ｓ１は、圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞は低いと予測する。
【００３１】
圧縮機油ＯＦに水が混入し、且つ鉄粉等の磁性体が含まれない場合、図４に示すように、水が混入するとその直後から大幅な電気抵抗の低下が観測される。一方、磁界を付与していない状態での電気抵抗と磁界を付与した状態での電気抵抗とは、ほぼ同一の値を示すことになる。
従って、水の混入の有無を判断するには、故障予測部Ｓ１は、磁界を付与している状態又は磁界を付与していない状態の何れかにおいて、経時的な電気抵抗の変化を記録しておくことが好ましいと言える。
故障予測部Ｓ１は、あるタイミングにおいて、経時的な電気抵抗に大幅な低下があり、且つ磁界を付与していない状態での電気抵抗と磁界を付与した状態での電気抵抗とがほぼ同一の値を示す場合、圧縮機油ＯＦに水が混入したと予測し、且つその後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞は低いと予測する。
【００３２】
圧縮機油ＯＦに水の混入がなく、鉄粉等の磁性体が含まれる場合、図５に示すように、磁界を付与していない状態での電気抵抗に比して、磁界を付与した状態での電気抵抗は、低い値を示すことになる。この場合、故障予測部Ｓ１は、その後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞が高いと予測する。
【００３３】
圧縮機油ＯＦに水が混入し、且つ鉄粉等の磁性体が含まれる場合、図６に示すように、水が混入するとその直後から大幅な電気抵抗の低下が観測される。更に、磁界を付与した状態での電気抵抗が、磁界を付与していない状態での電気抵抗に比して、低い値を示すことになる。
そこで、故障予測部Ｓ１は、あるタイミングにおいて、経時的な電気抵抗に大幅な低下があり、且つ磁界を付与した状態での電気抵抗が、磁界を付与していない状態での電気抵抗よりも低い値を示す場合、圧縮機油ＯＦに水が混入し、且つ圧縮機油ＯＦに水が含まれると予測し、且つその後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞は高いと予測する。
【００３４】
さて、これまで説明してきたように、圧縮機油ＯＦには銅等から構成されるスケールが含まれることがある。当該スケールは非磁性体であるから、磁界付与部Ｍにて磁界が付与されている状態であっても、抵抗計測面Ｒ２ａの近傍に集まるものではない。
そこで、電気抵抗計測部Ｒは、抵抗計測面Ｒ２ａを水平方向に沿わせた状態で上方へ向けて配設する構成を採用すると共に、故障予測部Ｓ１は、油溜まりとしてのオイルセパレータＯｓでの圧縮機油ＯＦの流動が停止している状態において、電気抵抗計測部Ｒにて計測される電気抵抗に基づいて圧縮機Ｃｐの故障予測を行う。当該方法によれば、圧縮機油ＯＦに銅等から構成されるスケールが含まれる場合、当該スケールが自重により下方へ落下し、抵抗計測面Ｒ２ａ上に堆積することを利用して、圧縮機油ＯＦ中にスケール（又は鉄粉の少なくとも何れかい一方）が存在することが判定できるから、より一層的確に、圧縮機Ｃｐの故障の予測を行うことができる。
当該構成においては、故障予測部Ｓ１は、オイルセパレータＯｓでの圧縮機油ＯＦの流動が停止している状態（例えば、ヒートポンプを停止してから３０分以降の状態）で、且つ磁界付与部Ｍにて磁界が付与されている状態での電気抵抗が、オイルセパレータＯｓで圧縮機油ＯＦが流動している状態（例えば、ヒートポンプを駆動している状態）で、且つ磁界付与部Ｍにて磁界が付与されていない状態での電気抵抗よりも低い場合に、圧縮機油ＯＦにスケール又は鉄粉の少なくとも何れか一方が含まれ、後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞が高いと予測する。
尚、当該構成にあっては、故障予測部Ｓ１は、オイルセパレータＯｓでの圧縮機油ＯＦの流動が停止している状態で、且つ磁界付与部Ｍにて磁界が付与されている状態での電気抵抗が、予め決定される故障予測判定閾値よりも低い場合、圧縮機油ＯＦにスケール又は鉄粉が含まれ、後に圧縮機Ｃｐの故障が発生する虞が高いと予測する構成を採用しても構わない。
【００３５】
尚、制御装置Ｓの故障予測部Ｓ１が予測した故障予測結果、及びその予測の元データは、遠隔監視アダプタとしての通信部Ｔからネットワーク回線Ｎを介して、データセンターＤｓに送信され、データセンターＤｓにて一括管理される。
【００３６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、ヒートポンプの一部として設けられる圧縮機Ｃｐの圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００を示した。しかしながら、本発明の圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００は、例えば油溜まりを有する圧縮機Ｃｐであれば、圧縮機Ｃｐ単体についても、その故障予測を適切に行うことができる。
【００３７】
（２）上記実施形態では、一対の端子Ｒ３、Ｒ４の対向方向（図２で矢印Ｘに沿う方向）と交差方向（図２で矢印Ｚに沿う方向）とは、直交する例を示した。
しかしながら、対向方向と交差方向とは直交していなくても構わず、スケール等が堆積可能な角度を成す状態であれば、本発明の目的を良好に達成することができる。
また、交差方向は、鉛直方向に沿う方向であっても構わない。即ち、抵抗計測面Ｒ２ａが、鉛直方向に沿って設けられる構成を採用しても構わない。
【００３８】
（３）上記実施形態では、新設のヒートポンプに対して圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００を設ける場合の構成例を示した。
本発明の圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００は、既設のヒートポンプにおいても、良好にその効果を発揮するものである。
既設のヒートポンプに圧縮機Ｃｐの故障予測装置１００を備える構成の一例としては、図７に示すように、圧縮機油流路Ｌ１に設けられるサービスポート（逆止弁Ｖ１の下流側のポート）に対し、第２流路Ｌ２を介して高圧容器Ｋを接続すると共に、当該高圧容器Ｋに第３流路Ｌ３を介して真空ポンプ（図示せず）を接続する構成を採用する。尚、第２流路Ｌ２には当該第２流路Ｌ２を開閉する第２開閉弁Ｖ２を備えると共に、第３流路Ｌ３には当該第３流路を開閉する第３開閉弁Ｖ３を設ける。
また、高圧容器Ｋには、鉛直方向上方へ抵抗計測面Ｒ２ａを向けた状態で電気抵抗計測部Ｒ及び磁界付与部Ｍを、上述した実施形態と同様に備える。
上記構成が設置された状態で、第２開閉弁Ｖ２を閉状態とし第３開閉弁Ｖ３を開状態とした状態で真空ポンプにより高圧容器Ｋの内部を、例えば−１０１ｋＰａ程度（圧縮機油流路Ｌ１内の圧力を基準（零）とした圧力）まで真空引きする。高圧容器Ｋには、その内部に圧縮機油ＯＦが流入したか否かを確認する視認窓が設けられている。
その後、真空引きを停止し、第３開閉弁Ｖ３を閉状態とした後に第２開閉弁Ｖ２を開状態とすることで、高圧容器Ｋの内部へ圧縮機油ＯＦを導く。
その後、故障予測部Ｓ１は、上述した実施形態と同様の方法にて、故障予測を行う。
【００３９】
（４）上述の別実施形態３の高圧容器Ｋに、図８に示すように、高圧容器Ｋ（油溜まりの一例）における圧縮機油ＯＦの透過量を計測する透過量計測部として所定の波長の光を発光する発光部Ｅｔと発光部Ｅｔが発光した光を受光する受光部Ｄｔとを備え、故障予測部Ｓ１は、受光部Ｄｔが受光した光の量である透過量に基づいて、圧縮機Ｃｐの故障を予測する構成を採用しても構わない。例えば、故障予測部Ｓ１は、圧縮機油ＯＦの現状の透過量（受光部Ｄｔにて受光される光量）が、圧縮機油ＯＦが新油の場合の透過量よりも大幅に低下している場合、圧縮機油ＯＦが劣化しているか、圧縮機油ＯＦに鉄粉等が混入していると判断する。
また、当該構成は、電気抵抗計測部Ｒ及び磁界付与部Ｍを備えた構成で電気抵抗計測部Ｒの計測結果に基づいた圧縮機Ｃｐの故障の予測と併用しても構わない。
尚、発光部Ｅｔ及び受光部Ｄｔは、高圧容器Ｋの外側に配設されており、高圧容器Ｋには、発光部Ｅｔが発光した光を高圧容器Ｋの内部に受け入れる第１ガラス窓Ｇ１が設けられると共に、受光部Ｄｔが高圧容器Ｋの内部の圧縮機油ＯＦを透過した後の光を受け入れる第２ガラス窓Ｇ２が設けられる。
【００４０】
（５）本発明の故障予測装置１００としては、図示は省略するが、以下のような構成を採用することもできる。
即ち、磁界付与部は、抵抗計測面の一部に磁界を付与しない非磁界領域を形成すると共に、抵抗計測面の残部に磁界を付与する磁界領域を形成するものであり、電気抵抗計測部は、磁界領域での電気抵抗と非磁界領域での電気抵抗との双方を各別に計測可能に構成され、故障予測部は、電気抵抗計測部にて計測された非磁界領域での電気抵抗と磁界領域での電気抵抗とに基づいて圧縮機の故障予測を行う。
具体的な構成の例としては、磁界付与部として、永久磁石を採用すると共に、２つの異なる電気抵抗計測部を備える。永久磁石の磁力線が発生する領域（磁界領域）に、一方の電気抵抗計測部の抵抗計測面を位置させると共に、永久磁石の磁力線のない領域（非磁界領域）に、他方の電気抵抗計測部の抵抗計測面を位置させ、一方の電気抵抗計測部にて計測された電気抵抗が、他方の電気抵抗計測部にて計測された電気抵抗よりも低い値を示した場合、故障予測部は、圧縮機油ＯＦに鉄粉等の磁性体が含まれている可能性が高く、その後に圧縮機が故障する虞が高いと予測する。
【００４１】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の故障予測装置は、圧縮機油がどのような要因によりどのような状態にあるかを適切に判定しつつ、圧縮機の故障の予測を行うことができる故障予測装置として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  ：故障予測装置
Ｃ      ：冷媒循環路
ＣＦ    ：冷媒
Ｃａ    ：冷媒流入口
Ｃｂ    ：冷媒流出口
Ｃｐ    ：圧縮機
Ｄｔ    ：受光部
Ｅｔ    ：発光部
Ｅｘｉ  ：室内熱交換器
Ｅｘｏ  ：室外熱交換器
Ｋ      ：高圧容器
Ｌ１    ：圧縮機油流路
Ｌ１ｂ  ：圧縮機油出口
Ｍ      ：磁界付与部
ＯＦ    ：圧縮機油
Ｏｓ    ：オイルセパレータ
Ｒ      ：電気抵抗計測部
Ｒ２ａ  ：抵抗計測面
Ｒ３    ：端子
Ｒ４    ：端子
Ｓ１    ：故障予測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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