(57)【要約】【課題】  潤滑層が磨耗したことを検知し、ベース材に由来する破片や粉末の発生を抑制すること。【解決手段】  圧縮機は、モータと、シャフトと、流体圧縮機構と、すべり軸受４０と、を備える。シャフトは、モータによって回転軸の周りに回転させられる。流体圧縮機構は、シャフトによって駆動される。すべり軸受４０は、シャフトを軸支する。すべり軸受４０は、第１潤滑層４１と、第２潤滑層４２と、ベース材４３と、を有する。第１潤滑層４１は、第１摩擦係数を有し、シャフトに接触する。第２潤滑層４２は、第１摩擦係数よりも大きい第２摩擦係数を有し、第１潤滑層４１よりも回転軸から離間している。ベース材４３は、第２潤滑層４２よりも回転軸から離間している。【選択図】図２
2017025790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（２０）と、
前記モータによって回転軸（Ａ）の周りに回転させられるシャフト（３０）と、
前記シャフトによって駆動される流体圧縮機構（５０）と、
前記シャフトを軸支するすべり軸受（４０）と、
を備え、
前記すべり軸受は、
第１摩擦係数を有し、前記シャフトに接触する第１潤滑層（４１）と、
前記第１摩擦係数よりも大きい第２摩擦係数を有し、前記第１潤滑層よりも前記回転軸から離間している第２潤滑層（４２）と、
前記第２潤滑層よりも前記回転軸から離間しているベース材（４３）と、
を有する、圧縮機（１００）。
【請求項２】
前記第２摩擦係数は、前記第１摩擦係数の２倍以上である、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第２摩擦係数は、前記第１摩擦係数の３倍以上である、
請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第１潤滑層および前記第２潤滑層はいずれも、多孔質材（Ｐ）、および、前記多孔質材に含浸させられた樹脂を有する、
請求項１から３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記多孔質材は、金属粉末（Ｍ）の焼結体である、
請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記第１潤滑層は５０μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを有する、
請求項１から５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記第２潤滑層は１５０μｍ以上の厚みを有する、
請求項１から６のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の前記圧縮機と、
減圧機（２４３、２５２）と、
熱源側熱交換器（２４２）と、
利用側熱交換器（２５１）と、
前記圧縮機、および、前記減圧機を制御する制御部（２９０）と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１潤滑層の厚みに応じた厚み信号を出力する厚み検出部（２９６）と、
前記厚み信号の正常範囲を格納する正常範囲格納部（２９８）と、
前記厚み信号が前記正常範囲の内外いずれにあるかを判定する磨耗判定部（２９９）と、
を有する、
冷凍システム（２００）。
【請求項９】
前記モータを流れる電流の値を検出する電流検出部（２９４）、
をさらに有し、
前記厚み信号は、前記電流の値に基づいて算出される、
請求項８に記載の冷凍システム。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記シャフトの回転速度を検出する回転速度検出部（２９５）と、
一定期間にわたって冷凍システムの運転中に、前記シャフトの様々な回転速度について、前記電流の値を、参照データとして蓄積する参照データ蓄積部（２９７）と、
をさらに有し、
前記厚み信号は、前記回転速度および前記参照データを用いて補正された前記電流の値に基づいて算出される、
請求項９に記載の冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり軸受を備える圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍システムには圧縮機が用いられる。圧縮機の圧力容器の中には、モータと、流体圧縮機構と、モータの動力を流体圧縮機構へ伝達するシャフトとが設置されている。このシャフトは、特許文献１（特開２０１１−１８５４号公報）に示されるように、すべり軸受によって軸支される場合がある。
【０００３】
すべり軸受は、例えば、円筒形状を持つ金属製のベース材と、ベース材の内側に配置された潤滑層とを有する。潤滑層は摩擦係数の小さい材料からなる。シャフトは潤滑層と接触するように設置される。圧縮機の動作中にシャフトが回転すると、シャフトは潤滑層と摺動する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧縮機を長年にわたり使用し続けると、潤滑層は磨耗してゆく。磨耗により潤滑層が消失したとき、シャフトは露出したベース材と摺動する。この結果、ベース材から金属の破片や粉末が発生する。破片や粉末は冷媒回路を循環し、冷媒回路に設置された部品に悪影響を及ぼす。
【０００５】
本発明の課題は、潤滑層がある程度磨耗したことを検知し、ベース材に由来する破片や粉末の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、モータと、シャフトと、流体圧縮機構と、すべり軸受と、を備える。シャフトは、モータによって回転軸の周りに回転させられる。流体圧縮機構は、シャフトによって駆動される。すべり軸受は、シャフトを軸支する。すべり軸受は、第１潤滑層と、第２潤滑層と、ベース材と、を有する。第１潤滑層は、第１摩擦係数を有し、シャフトに接触する。第２潤滑層は、第１摩擦係数よりも大きい第２摩擦係数を有し、第１潤滑層よりも回転軸から離間している。ベース材は、第２潤滑層よりも回転軸から離間している。
【０００７】
この構成によれば、第１潤滑層がシャフトとの摺動によって消失し、第２潤滑層が露出したときには、圧縮機の運転を止めることができる。したがって、ベース材は露出しないので、ベース材に由来する破片または粉末が圧縮機から外へ出て冷媒回路を循環するような事態の発生を抑制できる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機において、第２摩擦係数が、第１摩擦係数の２倍以上である。
【０００９】
この構成によれば、第１潤滑層の消失時には、シャフトは第２潤滑層と摺動し、シャフトの摩擦抵抗が増加する。したがって、摩擦抵抗の増加によって、第１潤滑層の消失を検知することができる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第２観点に係る圧縮機において、第２摩擦係数が、第１摩擦係数の３倍以上である。
【００１１】
この構成によれば、第１潤滑層の消失時における、シャフトの摩擦抵抗の増加分がより大きくなる。したがって、第１潤滑層４１の消失の検知がより容易になる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機において、第１潤滑層および第２潤滑層がいずれも、多孔質材、および、多孔質材に含浸させられた樹脂を有する。
【００１３】
この構成によれば、第１潤滑層および第２潤滑層は、樹脂の存在により、シャフトと摺動しても磨耗しにくい性質を有する。したがって、磨耗した破片や粉末が冷媒回路に悪影響を与えることを抑制できる。
【００１４】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第４観点に係る圧縮機において、多孔質材が、金属粉末の焼結体である。
【００１５】
この構成によれば、多孔質材は金属粉末を焼結して作成される。したがって、一定の強度を有する焼結体の存在により、第１潤滑層および第２潤滑層は耐久性を有する。
【００１６】
本発明の第６観点に係る圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る圧縮機において、第１潤滑層が５０μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを有する。
【００１７】
この構成によれば、第１潤滑層は５０μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを有する。したがって、圧縮機の各部品の劣化が起こりやすくなる時期まで、第１潤滑層が耐久することが期待できる。
【００１８】
本発明の第７観点に係る圧縮機は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る圧縮機において、第２潤滑層が１５０μｍ以上の厚みを有する。
【００１９】
この構成によれば、第２潤滑層は１５０μｍ以上の厚みを有する。したがって、第２潤滑層が厚いので、シャフトがベース材と摺動する事態をより抑制できる。
【００２０】
本発明の第８観点に係る冷凍システムは、圧縮機と、減圧機と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と、制御部と、を備える。圧縮機は、第１観点から第７観点のいずれか１つに係るものである。制御部は、圧縮機、および、減圧機を制御する。制御部は、厚み検出部と、正常範囲格納部と、磨耗判定部と、を有する。厚み検出部は、第１潤滑層の厚みに応じた厚み信号を出力する。正常範囲格納部は、厚み信号の正常範囲を格納する。磨耗判定部は、厚み信号が正常範囲の内外いずれにあるかを判定する。
【００２１】
この構成によれば、制御部は、第１潤滑層に関する厚み信号を所定の正常範囲と比較することにより、磨耗消失判定がなされる。したがって、判定結果に応じて、圧縮機の運転を停止させる制御を行うことができる。
【００２２】
本発明の第９観点に係る冷凍システムは、第８観点に係る冷凍システムにおいて、電流検出部をさらに有する。電流検出部は、モータを流れる電流の値を検出する。厚み信号は、前記電流の値に基づいて算出される。
【００２３】
この構成によれば、電流の値をモニタすることによって第１潤滑層の磨耗の度合いを知ることができる。したがって、磨耗消失判定が容易である。
【００２４】
本発明の第１０観点に係る冷凍システムは、第９観点に係る冷凍システムにおいて、制御部が、回転速度検出部と、参照データ蓄積部と、をさらに有する。回転速度検出部は、シャフトの回転速度を検出する。参照データ蓄積部は、一定期間にわたって冷凍システムの運転中に、シャフトの様々な回転速度について、電流の値を、参照データとして蓄積する。厚み信号は、回転速度および参照データを用いて補正された電流の値に基づいて算出される。
【００２５】
この構成によれば、磨耗消失判定には、補正された電流値に基づく厚み信号が用いられる。したがって、シャフトの回転速度の変動に起因する電流値の増減の影響を排除でき、それによって磨耗消失判定の精度を向上できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１観点に係る圧縮機によれば、ベース材の破片または粉末が、冷媒回路を循環するような事態の発生を抑制できる。
【００２７】
本発明の第８観点に係る冷凍システムによれば、第１潤滑層の磨耗の有無についての判定結果に応じて、圧縮機の運転を停止させる制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機１００の断面図。
【図２】圧縮機１００に搭載されるすべり軸受４０の斜視図。
【図３Ａ】すべり軸受４０の製造の第１工程を示す模式図。
【図３Ｂ】すべり軸受４０の製造の第２工程を示す模式図。
【図３Ｃ】すべり軸受４０の製造の第３工程を示す模式図。
【図３Ｄ】すべり軸受４０の製造の第４工程を示す模式図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る冷凍システム２００の冷熱利用時の冷媒回路図。
【図５】冷凍システム２００に搭載される制御部２９０のブロック図。
【図６】冷凍システム２００の温熱利用時の冷媒回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明に係る圧縮機１００を示す。圧縮機１００は、スクロール型の構造を有しており、吸入した流体を圧縮して吐出する。圧縮機１００は、圧力容器１０、モータ２０、シャフト３０、すべり軸受４０、流体圧縮機構５０、吸入管６１、および吐出管６２を備える。
【００３０】
（２）詳細構成
（２−１）圧力容器１０
圧力容器１０は、内部に充填された流体の高い圧力に耐えうる強度を有する容器であり、胴部１１、蓋部１２、底部１３からなる。圧力容器１０の内部には、モータ２０、シャフト３０、すべり軸受４０、および流体圧縮機構５０が設けられている。圧力容器１０の下部には、潤滑油貯留部１４が設けられている。潤滑油貯留部１４に貯留されている潤滑油は、図示しないポンプ機構などにより圧縮機１００内部の摺動箇所に供給され、摺動箇所を潤滑した後、再び潤滑油貯留部１４へ戻ってくる。
【００３１】
（２−２）モータ２０
モータ２０は、固定子２１および回転子２２を有する。固定子２１は円筒形状を有し、その外周側が圧力容器１０に固定されている。回転子２２は固定子２１の内周側に回転可能に設置されている。固定子２１と回転子２２の電磁的な相互作用により、回転軸Ａを中心として回転子２２が回転する。
【００３２】
（２−３）シャフト３０
シャフト３０は、モータ２０が発生させた動力を流体圧縮機構５０へ伝達するためのものである。シャフト３０は、回転子２２に固定されており、回転子２２とともに回転軸Ａを中心として回転する。シャフト３０には、偏心部３１が形成されている。
【００３３】
（２−４）すべり軸受４０
すべり軸受４０は、シャフト３０を支持するためのものであり、例えば３箇所に設けられている。シャフト３０は回転するとき、潤滑油を介してすべり軸受４０に摺動する。
【００３４】
図２は、すべり軸受４０を示す。すべり軸受４０は円筒形状を有しており、第１潤滑層４１、第２潤滑層４２、および、ベース材４３を有する。第１潤滑層４１は第２潤滑層４２に積層されており、例えば５０μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを有している。第２潤滑層４２はベース材４３に積層されており、例えば１５０μｍ以上かつ２００μｍ以下の厚みを有している。ベース材４３は典型的には金属製である。
【００３５】
第２潤滑層４２の摩擦係数は、第１潤滑層４１の摩擦係数よりも大きい。ここでいうある材料の摩擦係数とは、その材料が潤滑油を介してシャフト３０と摺動する場合における値である。例えば、第２潤滑層４２の摩擦係数は、第１潤滑層４１の摩擦係数の２倍以上である。好ましくは、第２潤滑層４２の摩擦係数は、第１潤滑層４１の摩擦係数の３倍以上である。
【００３６】
図３Ａ〜図３Ｄは、すべり軸受４０の製法を示す。図３Ａに示す第１工程では、ベース材４３の上に、例えば青銅からなる金属粉末Ｍが配置される。次に、図３Ｂに示す第２工程では、金属粉末Ｍをベース材４３とともに加熱することによって、金属粉末Ｍを焼結させ、多孔質材Ｐを形成する。図３Ｃに示す第３工程では、第２潤滑層の材料樹脂が多孔質材Ｐに含浸され、硬化され、第２潤滑層４２が形成される。図３Ｄに示す第４工程では、第１潤滑層の材料樹脂が多孔質材Ｐに含浸され、硬化され、第１潤滑層４１が形成される。最後に、第４工程の製造物は、切削によって厚みを調整された後、円筒形状を形成するように曲げられる。以上の工程により、すべり軸受４０が製造される。
【００３７】
（２−５）流体圧縮機構５０
図１に戻り、流体圧縮機構５０は、シャフト３０によって伝達された動力を利用して、流体を圧縮するためのものである。流体圧縮機構５０は、圧力容器１０に固定された固定スクロール５１、および、偏心部３１に設置された可動スクロール５２を有する。固定スクロール５１と可動スクロール５２とによって、圧縮室５３が規定される。シャフト３０の回転によって可動スクロール５２が偏心運動をすると、圧縮室５３の容積が変動する。
【００３８】
（２−６）吸入管６１
吸入管６１は、圧縮すべき流体を圧力容器１０の外部から内部へ取り込むための通路として機能する。
【００３９】
（２−７）吐出管６２
吸入管６１は、流体圧縮機構５０が吐出する高圧流体を圧力容器１０の内部から外部へ送り出すための通路として機能する。
【００４０】
（３）基本動作
圧縮機１００は、以下の要領で流体を圧縮する。
【００４１】
圧力容器１０の外部の流体は、吸入管６１を通って、圧力容器１０の内部へ取り込まれ、圧縮室５３へ入る。圧縮室５３の容積が縮小することにより、圧縮室５３の中の低圧流体は圧縮され、高圧流体になる。高圧流体は、可動スクロール５２に設けられた図示しない吐出弁を通過した後、吐出管６２を通って圧力容器１０の外へ出る。
【００４２】
（４）磨耗検知動作
圧縮機１００の使用を長期間にわたり続けていると、シャフト３０との摺動によって第１潤滑層４１が徐々に磨耗してゆく。最後には、第１潤滑層４１が消失するとともに第２潤滑層４２が露出するので、シャフト３０は第２潤滑層４２と摺動する。第２潤滑層４２の摩擦係数は第１潤滑層４１の摩擦係数よりも大きいので、シャフト３０が受ける摩擦抵抗は、第１潤滑層４１の消失前よりも大きくなる。この摩擦抵抗の変化を検知することにより、第１潤滑層４１が磨耗によって消失したことを検知できる。
【００４３】
摩擦抵抗の観測は、例えば圧縮機１００のモータ２０に流れる電流の大きさをモニタすることによって行われる。電流の値に基づいて、第１潤滑層４１の厚みに応じた厚み信号が算出される。厚み信号が示す厚みの値が所定の範囲から外れた場合に、第１潤滑層４１は消失したと判断される。第１潤滑層４１の消失を受けて、圧縮機１００の運転を強制的に停止させる制御が行われる。
【００４４】
（５）特徴
（５−１）
第１潤滑層４１がシャフト３０との摺動によって消失し、第２潤滑層４２が露出したときには、圧縮機１００の運転を止めることができる。したがって、ベース材４３は露出しないので、ベース材４３に由来する破片または粉末が圧縮機１００から外へ出て冷媒回路を循環するような事態の発生を抑制できる。
【００４５】
（５−２）
前述のとおり、第２潤滑層４２の摩擦係数は、第１潤滑層４１の摩擦係数の２倍以上とすることができる。この場合、第１潤滑層４１の消失時には、シャフト３０は第２潤滑層４２と摺動し、シャフト３０の摩擦抵抗が増加する。したがって、摩擦抵抗の増加によって、第１潤滑層４１の消失を検知することができる。
【００４６】
（５−３）
前述のとおり、第２潤滑層４２の摩擦係数は、第１潤滑層４１の摩擦係数の３倍以上とすることができる。この場合、第１潤滑層４１の消失時における、シャフト３０の摩擦抵抗の増加分がより大きくなる。したがって、第１潤滑層４１の消失の検知がより容易になる。
【００４７】
（５−４）
第１潤滑層４１および第２潤滑層４２は、樹脂の存在により、シャフト３０と摺動しても磨耗しにくい性質を有する。したがって、磨耗した破片や粉末が冷媒回路に悪影響を与えることを抑制できる。
【００４８】
（５−５）
多孔質材Ｐは金属粉末Ｍを焼結して作成される。したがって、一定の強度を有する焼結体の存在により、第１潤滑層４１および第２潤滑層４２は耐久性を有する。
【００４９】
（５−６）
第１潤滑層４１は５０μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを有する。したがって、圧縮機１００の各部品の劣化が起こりやすくなる時期まで、第１潤滑層４１が耐久することが期待できる。
【００５０】
（５−７）
第２潤滑層４２は１５０μｍ以上の厚みを有する。したがって、第２潤滑層４２が厚いので、シャフト３０がベース材４３と摺動する事態をより抑制できる。
【００５１】
（６）変形例
（６−１）すべり軸受４０の形状
上述のすべり軸受４０は円筒形状を有する単一の部材から構成されている。これに代えて、すべり軸受４０は、円弧形状を有する単数または複数の部材から構成されていてもよい。この構成によれば、圧縮機１００の製造において、シャフト３０およびすべり軸受４０の設置が容易になる。
【００５２】
（６−２）第１潤滑層４１、第２潤滑層４２の素材
上述の第１潤滑層４１および第２潤滑層４２は、金属粉末Ｍの焼結により作られた多孔質材Ｐを有している。これに代えて、第１潤滑層４１および第２潤滑層４２の少なくとも一方が、炭素粉末の焼結により作られた多孔質材を有してもよい。この構成によれば、金属粉末Ｍを利用する場合と比較して、すべり軸受４０を安価に製造できる場合がある。
【００５３】
あるいは、第１潤滑層４１および第２潤滑層４２の少なくとも一方が、多孔質材を有しない均質な素材から構成されてもよい。この構成によれば、すべり軸受４０の製造がより容易になる。
【００５４】
（６−３）潤滑油の有無
圧縮機１００が潤滑油貯留部１４を有しておらず、潤滑油を使用しない構成とすることもできる。この場合、上述の議論における特定の材料の摩擦係数は、その材料が潤滑油なしでシャフト３０と摺動する場合における値を意味する。
【００５５】
＜第２実施形態＞
（１）全体構成
図４は、本発明に係る冷凍システム２００の冷媒回路を示す。冷凍システム２００は、連絡配管２１０、熱源ユニット２４０、利用ユニット２５０を有している。
【００５６】
（２）詳細構成
（２−１）連絡配管２１０
連絡配管２１０は、熱源ユニット２４０および利用ユニット２５０の間で流体冷媒を授受するためのものである。連絡配管２１０は、ガス冷媒の授受に用いられるガス連絡配管２１１、および液冷媒の授受に用いられる液連絡配管２１２を有する。
【００５７】
（２−２）熱源ユニット２４０
熱源ユニット２４０は、冷熱または温熱を発生させる装置であり、圧縮機１００、四路切換弁２４１、熱源側熱交換器２４２、熱源側減圧機２４３、アキュームレータ２４４を有する。
【００５８】
（２−２−１）四路切換弁２４１
四路切換弁２４１は、熱源ユニット２４０の動作モードを切り替えるためのものである。四路切換弁２４１が図中実線で示されるように配管を接続するとき、熱源ユニット２４０は冷熱源として動作するモードになる。一方、四路切換弁２４１が図中破線で示されるように配管を接続するとき、熱源ユニット２４０は温熱源として動作するモードになる。
【００５９】
（２−２−２）圧縮機１００
圧縮機１００は、第１実施形態として前述したものである。すなわち、圧縮機１００に搭載されているすべり軸受４０は、図２に示すように、第１潤滑層４１、第２潤滑層４２、および、ベース材４３を有する。
【００６０】
（２−２−３）熱源側熱交換器２４２
図４に戻り、熱源側熱交換器２４２は、冷媒と空気との間で熱交換を行うものである。熱源ユニット２４０が冷熱源として動作する場合、熱源側熱交換器２４２は凝縮機として動作する。一方、熱源ユニット２４０が温熱源として動作する場合、熱源側熱交換器２４２は蒸発機として動作する。
【００６１】
（２−２−４）熱源側減圧機２４３
熱源側減圧機２４３は、冷媒を減圧するためのものであり、開度調整が可能な膨張弁からなる。熱源ユニット２４０が冷熱源として動作する場合、熱源側減圧機２４３は全開にされ、冷媒の減圧動作を行わない。一方、熱源ユニット２４０が温熱源として動作する場合、熱源側減圧機２４３の開度は適切に絞られ、循環する冷媒を減圧する。
【００６２】
（２−２−５）アキュームレータ２４４
アキュームレータ２４４は、気液２相状態にある冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離するものである。アキュームレータ２４４は、ガス冷媒が圧縮機１００へ到達できるようにする一方で、液冷媒が自身の筐体内に残留するようにする。
【００６３】
（２−３）利用ユニット２５０
利用ユニット２５０は、熱源ユニット２４０が発生させた冷熱または温熱を使用者のために役立てる装置であり、利用側熱交換器２５１、および利用側減圧機２５２を有する。
【００６４】
（２−３−１）利用側熱交換器２５１
利用側熱交換器２５１は、冷媒と空気との間で熱交換を行うものである。熱源ユニット２４０が冷熱源として動作する場合、利用側熱交換器２５１は蒸発機として動作する。一方、熱源ユニット２４０が温熱源として動作する場合、利用側熱交換器２５１は凝縮機として動作する。
【００６５】
（２−３−２）利用側減圧機２５２
利用側減圧機２５２は、冷媒を減圧するためのものであり、開度調整が可能な膨張弁からなる。熱源ユニット２４０が温熱源として動作する場合、利用側減圧機２５２は全開にされ、冷媒の減圧動作を行わない。一方、熱源ユニット２４０が冷熱源として動作する場合、利用側減圧機２５２の開度は適切に絞られ、循環する冷媒を減圧する。
【００６６】
（２−４）制御部２９０
図５は、冷凍システム２００の制御部２９０を示す。制御部２９０は、各部の動作状態をモニタするためのセンサ、および各部を駆動するためのアクチュエータを制御するとともに、様々な演算などを行う。
【００６７】
制御部２９０は、中央処理部２９１、オペレーションパネル２９２、アクチュエータ駆動部２９３、モータ電流検出部２９４、モータ回転速度検出部２９５、厚み検出部２９６、参照データ蓄積部２９７、正常範囲格納部２９８、および磨耗判定部２９９を有する。これらの部分の物理的な搭載位置は特に限定されず、すなわち、利用ユニット２５０および熱源ユニット２４０のうちのいずれかであってもよいし、あるいは、それ以外であってもよい。
【００６８】
（２−４−１）中央処理部２９１
中央処理部２９１は、各部の処理を統括する。
【００６９】
（２−４−２）オペレーションパネル２９２
オペレーションパネル２９２は、各種設定を入力するためのものである。
【００７０】
（２−４−３）アクチュエータ駆動部２９３
アクチュエータ駆動部２９３は、各種アクチュエータを駆動するためのものである。駆動対象には、圧縮機１００のモータ２０、四路切換弁２４１、熱源側減圧機２４３、利用側減圧機２５２などが含まれる。
【００７１】
（２−４−４）モータ電流検出部２９４
モータ電流検出部２９４は、圧縮機１００のモータ２０を流れる電流の大きさを検出する。
【００７２】
（２−４−５）モータ回転速度検出部２９５
モータ回転速度検出部２９５は、モータ２０のエンコーダ２３に接続されており、回転子２２またはシャフト３０の回転速度を検出する。
【００７３】
（２−４−６）厚み検出部２９６
厚み検出部２９６は、モータ電流検出部２９４が出力する電流値と、モータ回転速度検出部２９５が出力する回転速度から、第１潤滑層４１の厚みを演算によって推定し、その厚みを示す厚み信号を出力する。
【００７４】
（２−４−７）参照データ蓄積部２９７
参照データ蓄積部２９７は、圧縮機のあらゆる動作条件と、それに関連づけられたモータ２０の電流の大きさを参照データとして蓄積する。
【００７５】
（２−４−８）正常範囲格納部２９８
正常範囲格納部２９８は、圧縮機１００の運転に際して望ましい第１潤滑層４１の厚みの正常範囲を規定する値を格納する。
【００７６】
（２−４−９）磨耗判定部２９９
磨耗判定部２９９は、厚み検出部２９６が出力する厚み信号と、正常範囲格納部２９８に格納された正常範囲とを比較することによって、圧縮機１００の運転を止めるべき程度に第１潤滑層４１の磨耗が発生しているか否かを判定する。
【００７７】
（３）基本動作
（３−１）冷熱利用動作
使用者が冷熱を利用する場合、四路切換弁２４１は、図４の実線で示された接続を行う。冷媒は、図４に示された矢印の方向に循環する。
【００７８】
熱源ユニット２４０において、圧縮機１００から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切換弁２４１を経由して、熱源側熱交換器２４２へ行く。凝縮機として機能する熱源側熱交換器２４２では、高圧ガス冷媒は、熱を空気に放出して、高圧液冷媒になる。高圧液冷媒は、全開の熱源側減圧機２４３を通過し、熱源ユニット２４０から出て、液連絡配管２１２を通って、利用ユニット２５０の中の利用側減圧機２５２へ到達する。調節された絞り開口を持つ利用側減圧機２５２は、高圧液冷媒を減圧し、低圧気液２相冷媒を放出する。蒸発機として機能する利用側熱交換器２５１では、低圧気液２相冷媒は空気から熱を吸収して利用者に冷熱を提供しながら、低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、利用ユニット２５０から出て、ガス連絡配管２１１を通って、熱源ユニット２４０へ入る。その後、低圧ガス冷媒は、四路切換弁２４１を経由して、アキュームレータ２４４へ行く。アキュームレータ２４４は、低圧ガス冷媒の中にわずかに残留する液冷媒を保持し、ガス冷媒のみを圧縮機１００へ向かわせる。
【００７９】
（３−２）温熱利用動作
使用者が温熱を利用する場合、四路切換弁２４１は、図４の破線で示された接続を行う。その結果、冷凍システム２００の冷媒回路は、図６に示されるものになる。冷媒は、図６に示された矢印の方向に循環する。
【００８０】
熱源ユニット２４０において、圧縮機１００から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切換弁２４１を経由して、熱源ユニット２４０から出て、ガス連絡配管２１１を通って、利用ユニット２５０の中の利用側熱交換器２５１へ到達する。凝縮機として機能する利用側熱交換器２５１では、高圧ガス冷媒は空気へ熱を放出して利用者に温熱を提供しながら、高圧液冷媒になる。高圧液冷媒は、全開の利用側減圧機２５２を通過し、利用ユニット２５０から出て、液連絡配管２１２を通って、熱源ユニット２４０の中の熱源側減圧機２４３へ到達する。調節された絞り開口を持つ熱源側減圧機２４３は、高圧液冷媒を減圧し、低圧気液２相冷媒を放出する。蒸発機として機能する熱源側熱交換器２４２では、低圧気液２相冷媒は空気から熱を吸収して、低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、四路切換弁２４１を経由して、アキュームレータ２４４へ行く。アキュームレータ２４４は、低圧ガス冷媒の中にわずかに残留する液冷媒を保持し、ガス冷媒のみを圧縮機１００へ向かわせる。
【００８１】
（４）磨耗消失判定動作
（４−１）基本判定動作
モータ２０の消費電流は、図５に示すモータ電流検出部２９４によって取得される。厚み検出部２９６は、取得された電流値を、電流と厚みとの関係を表す所定の関数に代入して、現存する第１潤滑層４１の厚みの値を算出し、厚み信号を出力する。磨耗判定部２９９は、厚み信号が示す厚みの値が、正常範囲格納部２９８に格納されている正常範囲から外れた場合には、第１潤滑層４１が磨耗により消失したと判定し、圧縮機１００の運転を停止させる。
【００８２】
（４−２）補正動作
シャフト３０の回転速度によってモータ２０の消費電流は変動する。したがって、磨耗消失判定動作において、シャフト３０の回転速度の変動の影響を排除するために、次の要領で補正動作を行ってもよい。
【００８３】
まず、冷凍システム２００の設置直後からおよそ３〜１０週間後までの長期間にわたり、参照データの蓄積が行われる。すなわち、この期間中に行われるあらゆる冷凍システム２００の運転状況において、モータ電流検出部２９４に取得された消費電流の値、モータ回転速度検出部２９５に取得された回転速度の値、および圧縮機１００が実現している圧力の値などが関連付けられて、参照データとして参照データ蓄積部２９７に蓄積されていく。
【００８４】
次に、実際の使用において、モータ電流検出部２９４によって電流値が取得された時、取得された電流値は、回転速度の差および圧力の差などの影響を打ち消すために、参照データ蓄積部２９７に蓄積された参照データを用いて演算による補正を受ける。
【００８５】
厚み検出部２９６は、補正された電流値を、電流と厚みとの関係を表す所定の関数に代入して、現存する第１潤滑層４１の厚みの値を算出し、厚み信号を出力する。最後に、補正された電流値に基づく厚み信号が、第１潤滑層４１の磨耗消失判定に用いられる。
【００８６】
（５）特徴
（５−１）
制御部２９０は、第１潤滑層４１に関する厚み信号を所定の正常範囲と比較することにより、磨耗消失判定がなされる。したがって、判定結果に応じて、圧縮機１００の運転を停止させる制御を行うことができる。
【００８７】
（５−２）
電流の値をモニタすることによって第１潤滑層４１の磨耗の度合いを知ることができる。したがって、磨耗消失判定が容易である。
【００８８】
（５−３）
磨耗消失判定には、補正された電流値に基づく厚み信号が用いられる。したがって、シャフト３０の回転速度の変動に起因する電流値の増減の影響を排除でき、それによって磨耗消失判定の精度を向上できる。
【００８９】
（６）変形例
（６−１）第１実施形態の変形例の適用
第１実施形態において説明した変形例を、本実施形態に係る冷凍システム２００の圧縮機１００に適用してもよい。
【００９０】
（６−２）磨耗消失判定動作の手順の変更
第１潤滑層４１の磨耗消失判定に際して、上述の手順では、補正された電流値に基づく厚み信号を算出している。しかし、磨耗消失判定はこの方法に限られない。すなわち、補正されない電流値から直接的に厚みを算出して厚み信号をまず作り、その後で、回転速度の変動の影響を排除するために、厚み信号を補正してもよい。この手順によれば、制御部２９０の設計によっては、磨耗消失判定に要する中央処理部２９１の処理能力を低減できる可能性がある。
【００９１】
あるいは、補正動作の対象は、厚みの値および電流の値のいずれでもなく、正常範囲格納部２９８に格納された正常範囲の値であってもよい。
【００９２】
さらに、磨耗消失判定は、第１潤滑層４１の消失を検出できるような、他のあらゆる手順であってもよい。
【００９３】
（６−３）電流モニタ以外の磨耗判定動作
磨耗消失判定に際して、上述の手順では、モータ２０の電流の値をモニタしている。しかし、磨耗消失判定はこの方法に限られない。すなわち、電流のモニタを行うことなく、光学的センサと画像認識などの手段を用いて磨耗消失判定を実施してもよい。この構成によれば、第１潤滑層４１の磨耗の度合いをより正確に判定できる可能性がある。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ      回転軸
Ｍ      金属粉末
Ｐ      多孔質材
１０    圧力容器
２０    モータ
３０    シャフト
４０    すべり軸受
４１    第１潤滑層
４２    第２潤滑層
４３    ベース材
５０    流体圧縮機構
１００    圧縮機
２００    冷凍システム
２１０    連絡配管
２４０    熱源ユニット
２４１    四路切換弁
２４２    熱源側熱交換器
２４３    熱源側減圧機
２４４    アキュームレータ
２５０    利用ユニット
２５１    利用側熱交換器
２５２    利用側減圧機
２９０    制御部
２９４    モータ電流検出部
２９５    モータ回転速度検出部
２９６    厚み検出部
２９７    参照データ蓄積部
２９８    正常範囲格納部
２９９    磨耗判定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特開２０１１−１８５４号公報
【図１】
2017025790.tif 000003
【図２】
2017025790.tif 000004
【図３Ａ】
2017025790.tif 000005
【図３Ｂ】
2017025790.tif 000006
【図３Ｃ】
2017025790.tif 000007
【図３Ｄ】
2017025790.tif 000008
【図４】
2017025790.tif 000009
【図５】
2017025790.tif 000010
【図６】
2017025790.tif 000011