CN112166253B - 制冷装置 - Google Patents

Abstract

在制冷装置(10)设置有轴承监视部(23)。轴承监视部(23)构成为，当异常条件成立时，实施与压缩机(50)的滑动轴承的润滑不良相对应的异常时动作。异常条件是表示电流变化率超过了第一基准值的条件，所述电流变化率是用于驱动压缩机(50)的驱动电流(即电流检测器的计测值)的每单位时间的变化量。另外，压缩机(50)的驱动轴的支承于滑动轴承的轴颈部的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。

Description

制冷装置

技术领域

本公开涉及一种制冷装置。

背景技术

专利文献1公开了一种具备压缩机的故障预知、检测单元的空调机。该文献中记载了如果驱动压缩机构的驱动轴(曲轴)的轴承因润滑油不足等而损伤，则用于驱动驱动轴的转矩会发生变化，其结果是，驱动驱动轴的电动机的驱动电流中产生脉动。而且，该文献的故障预知、检测单元基于压缩机的驱动电流的脉动的大小和持续时间，预知或检测压缩机的故障。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/042949号小册子

发明内容

－发明要解决的技术问题－

然而，本申请发明的发明人们发现，即使在对压缩机的驱动轴的轴承的供油量不足的状况下，有时也会在电动机的驱动电流中未产生脉动的状态下出现驱动轴的烧伤。

对这一点进行说明。驱动轴的轴颈部支承于滑动轴承。如果对滑动轴承的供油量不足的状态持续，则产生驱动轴的轴颈部和滑动轴承的烧伤。而且，本申请发明的发明人们发现，如果在轴颈部的表面粗糙度为某种程度以下的情况下对滑动轴承的供油量持续不足，则在至出现轴颈部和滑动轴承的烧伤为止的期间，压缩机的驱动电流几乎不会脉动而逐渐增加。

因此，在基于压缩机的驱动电流的脉动的大小和持续时间来预知或检测压缩机的故障的现有技术中，在出现了支承压缩机的驱动轴的滑动轴承的润滑不良的情况下，有可能无法执行与该润滑不良相对应的异常时动作。

本公开的目的在于执行与支承压缩机的驱动轴的滑动轴承的润滑不良相对应的异常时动作。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面以制冷装置10为对象，其特征在于：包括压缩机50、制冷剂回路30以及轴承监视部23，所述压缩机50包括压缩机构60、电动机55、驱动轴80以及滑动轴承68、78，所述压缩机构60吸入流体进行压缩，所述驱动轴80与所述电动机55连结，驱动所述压缩机构60，所述滑动轴承68、78支承所述驱动轴80的轴颈部82、85，所述制冷剂回路30与所述压缩机50连接，用于使制冷剂循环，进行制冷循环，所述轴承监视部23构成为，当表示电流变化率超过了第一基准值的异常条件成立时，实施与所述滑动轴承68、78的润滑不良相对应的异常时动作，所述电流变化率是用于驱动所述压缩机50的驱动电流的每单位时间的变化量，所述驱动轴80的所述轴颈部82、85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。

在第一方面中，当规定的异常条件成立时，轴承监视部23实施与滑动轴承68、78的润滑不良相对应的异常时动作。异常条件是表示与压缩机50的驱动电流相关的电流变化率超过了第一基准值的条件。如果在驱动电流中产生脉动，则驱动电流急剧变化，因此异常条件成立。

第一方面中，驱动轴80的轴颈部82、85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。因此，当对滑动轴承68、78的供油量不足而变成润滑不良的状态时，会产生驱动电流的脉动。故而，根据该方面，通过监视驱动电流的电流变化率，能够提高能够检测出滑动轴承68、78的润滑不良的可能性。

本公开的第二方面在所述第一方面的基础上为，在将所述压缩机50正常工作着的状态下的所述驱动电流设定为额定电流时，所述轴承监视部23构成为，对判断所述异常条件是否成立时的所述压缩机50的运转状态下的所述额定电流进行计算，将用所述电流变化率除以计算出的所述额定电流所得到的值超过第二基准值这一条件作为所述异常条件。

第二方面的轴承监视部23在判断异常条件是否成立时，计算此时的压缩机50的运转状态下的额定电流。当用电流变化率除以轴承监视部23计算出的额定电流所得到的值超过第二基准值时，能够视为电流变化率超过了第一基准值(即异常条件成立)。因此，当用电流变化率除以计算出的额定电流所得到的值超过第二基准值时，该方面的轴承监视部23实施异常时动作。

本公开的第三方面在所述第一或第二方面的基础上为，所述轴承监视部23构成为，实施将所述压缩机50的运转状态从所述异常条件未成立时的常规状态改变为作用于所述滑动轴承68、78的载荷变得比判断所述异常条件是否成立时小的轻负荷状态的动作，该动作作为所述异常时动作。

第三方面的轴承监视部23当异常条件成立时，将压缩机50的运转状态从常规状态改变为轻负荷状态。当压缩机50的运转状态变为轻负荷状态时，作用于滑动轴承68、78的载荷变得比判断异常条件是否成立时小。因此，根据该方面，能够减小驱动轴80的轴颈部82、85和滑动轴承68、78的损伤程度。

本公开的第四方面在所述第三方面的基础上为，所述轻负荷状态是所述压缩机50的转速比判断所述异常条件是否成立时低的运转状态。

第四方面的轴承监视部23当异常条件成立时，使压缩机50的转速比判断异常条件是否成立时低。因此，作用于滑动轴承68、78的载荷变小，能够减小驱动轴80的轴颈部82、85和滑动轴承68、78的损伤程度。

本公开的第五方面在所述第三或第四方面的基础上为，所述轴承监视部23构成为，将所述压缩机50的运转状态设为在整个规定时间都处于所述轻负荷状态，之后使该压缩机50的运转状态返回所述常规状态。

第五方面的轴承监视部23当异常条件成立时，将压缩机50的运转状态从常规状态切换为轻负荷状态，将压缩机50的运转状态在整个规定时间都保持为轻负荷状态，之后使压缩机50的运转状态从轻负荷状态返回常规状态。

本公开的第六方面在所述第一或第二方面的基础上为，所述轴承监视部23构成为，实施对产生了所述滑动轴承68、78的润滑不良进行报知的动作，该动作作为所述异常时动作。

第六方面的轴承监视部23当异常条件成立时，报知产生了滑动轴承68、78的润滑不良。因此，根据该方面，能够向制冷装置10的管理者等通知压缩机50发生了异常。

附图说明

图1是示出第一实施方式的空调机的简略结构的管道系统图。

图2是示出第一实施方式的压缩机单元和对压缩机供电的供电系统的简略结构图。

图3是第一实施方式的压缩机(涡旋式压缩机)的纵向剖视图。

图4是示出排油试验中的电流变化量的经时变化的情况的曲线图，示出轴颈部的表面粗糙度Ra为0.05μm的情况和为0.03μm的情况。

图5是示出排油试验中的电流变化量的经时变化的情况的曲线图，示出轴颈部的表面粗糙度Ra为0.1μm的情况和为0.03μm的情况。

图6是第二实施方式的压缩机(旋转式压缩机)的纵向剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

对第一实施方式进行说明。本实施方式的空调机10是包括压缩机单元40和制冷剂回路30的制冷装置。

－空调机－

＜空调机的整体结构＞

如图1所示，空调机10包括室外机组11和室内机组13。在室外机组11中收纳有室外回路31。在室内机组13中收纳有室内回路35。室外回路31和室内回路35经由液侧连接管道37和气侧连接管道38相互连接，构成制冷剂回路30。

＜制冷剂回路＞

在室外回路31中设置有压缩机50、四通换向阀32、室外热交换器33以及膨胀阀34。在室外回路31中，压缩机50的喷出管53与四通换向阀32的第一阀口相连接，吸入管52与四通换向阀32的第二阀口相连接。另外，室外热交换器33的气侧端与四通换向阀32的第三阀口相连接，液侧端与膨胀阀34的一端相连接。四通换向阀32的第四阀口与气侧连接管道38的一端相连接。膨胀阀34的另一端与液侧连接管道37的一端相连接。

压缩机50为全封闭型涡旋式压缩机。该压缩机50与后述的主控制器21一起构成压缩机单元40。压缩机50的详情后述。室外热交换器33是用于使制冷剂回路30中的制冷剂与室外空气进行热交换的热交换器。膨胀阀34是所谓的电子膨胀阀。四通换向阀32是包括四个阀口的切换阀。该四通换向阀32构成为，在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中实线所示的状态)、以及第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中虚线所示的状态)之间进行切换。

另外，在室外回路31中设置有喷出压力传感器26和吸入压力传感器27。喷出压力传感器26与将压缩机50的喷出管53和四通换向阀32的第一阀口连接起来的管道连接，测量从压缩机50喷出的制冷剂的压力。吸入压力传感器27与将压缩机50的吸入管和四通换向阀32的第二阀口连接起来的管道连接，测量被吸入压缩机50的制冷剂的压力。

在室内回路35中设置有室内热交换器36。室内回路35的液侧端与液侧连接管道37的另一端相连，气侧端与气侧连接管道38的另一端相连。室内热交换器36是用于使制冷剂回路30中的制冷剂与室内空气进行热交换的热交换器。

＜室外机组、变频器＞

如图1所示，在室外机组11中除了设置有室外回路31外，还设置有室外风扇12和主控制器21。室外风扇12布置在室外热交换器33附近，向室外热交换器33供给室外空气。主控制器21构成为对设置在室外机组11中的设备进行控制。关于主控制器21将会后述。

如图2所示，在室外机组11中设置有变频器45。变频器45构成为对交流电的频率进行转换。变频器45的输入侧与工业电源47电连接，输出侧与压缩机50电连接。变频器45的输出电流是用于驱动压缩机50的驱动电流。如果改变变频器45的输出电流的频率，则压缩机50的转速发生变化，其结果是，压缩机50的工作排量发生变化。

在连接变频器45与压缩机50的电线上设置有电流检测器46。该电流检测器检测从变频器向压缩机50供给的交流电(即压缩机50的驱动电流)的有效值。电流检测器46向主控制器21输出所计测出的驱动电流的有效值。

＜室内机组、遥控器＞

如图1所示，在室内机组13中设置有室内风扇14和副控制器24。室内风扇14布置在室内热交换器36附近，向室内热交换器36供给室内空气。副控制器24构成为对设置在室内机组13中的设备进行控制。

遥控器15与副控制器24可通信地连接。遥控器15包括显示部16和供用户操作的操作按钮17。显示部16是液晶显示部。在该显示部显示示出空调机10的运转状态的信息(例如设定温度等)。

＜空调机的运转情况＞

空调机10选择性地进行制冷运转和制热运转。

在制冷运转中，主控制器21将四通换向阀32设定为第一状态(图1中实线所示的状态)，对压缩机50的工作排量和膨胀阀34的开度进行调节。从压缩机50喷出的制冷剂在室外热交换器33中朝着室外空气放热而冷凝，之后在通过膨胀阀34时膨胀。通过膨胀阀34后的制冷剂经由液侧连接管道37流入室内回路35，在室内热交换器36中从室内空气吸热而蒸发。之后，制冷剂经由气侧连接管道38流入室外回路31，被吸入压缩机50而被压缩。室内机组13朝着室内空间吹出在室内热交换器36中已被冷却的空气。

在制热运转中，主控制器21将四通换向阀32设定为第二状态(图1中虚线所示的状态)，对压缩机50的工作排量和膨胀阀34的开度进行调节。从压缩机50喷出的制冷剂经由气侧连接管道38流入室内回路35，在室内热交换器36中朝着室内空气放热而冷凝。之后，制冷剂经由液侧连接管道37流入室外回路31，在通过膨胀阀34时膨胀。通过膨胀阀34后的制冷剂在室外热交换器33中从室外空气吸热而蒸发，之后被吸入压缩机50而被压缩。室内机组13朝着室内空间吹出在室内热交换器36中已被加热的空气。

－压缩机－

如图3所示，压缩机50为全封闭型涡旋式压缩机。该压缩机50包括压缩机构60、电动机55、驱动轴80、下部轴承90以及机壳51。压缩机构60、电动机55、驱动轴80以及下部轴承90收纳在机壳51中。

＜机壳＞

机壳51是两端封闭了的圆筒状的密闭容器。机壳51的轴向为上下方向。在机壳51的内部空间，从上向下依次布置有压缩机构60、电动机55以及下部轴承90。机壳51包括吸入管52和喷出管53。吸入管52贯穿机壳51的顶部，与压缩机构60连接。喷出管53贯穿机壳51的躯干部，在机壳51的内部空间敞开口。

＜压缩机构＞

压缩机构60是涡旋式的流体机械。该压缩机构60包括静涡旋盘70、动涡旋盘75以及固定部件65。静涡旋盘70和动涡旋盘75的各自的涡卷相互啮合而形成多个压缩室61。另外，固定部件65固定于机壳51，静涡旋盘70固定于固定部件65。

动涡旋盘75包括动侧端板部77、动侧涡卷76以及凸缘部78。动侧端板部77形成为近似圆形的平板状。动侧涡卷76形成为涡旋壁状，从动侧端板部77的前表面(图3中的上表面)突出。凸缘部78形成为从动侧端板部77的背面(图3中的下表面)突出的圆筒状，布置在动侧端板部77的中央部。后述的驱动轴80的偏心轴部85插入到该凸缘部78中。第一轴瓦79嵌入到凸缘部78中。该凸缘部78是支承于驱动轴80的偏心轴部85的滑动轴承。

静涡旋盘70包括静侧端板部71、静侧涡卷72以及外周壁部73。静侧端板部71是位于静涡旋盘70的上部的壁较厚的平板状的部分。静侧涡卷72形成为涡旋壁状，从静侧端板部71的前表面(图3中的下表面)突出。外周壁部73包围静侧涡卷72的外周侧而形成，从静侧端板部71的前表面突出。

固定部件65包括本体部66和主轴承部68。本体部66形成为壁较厚的圆板状。在本体部66的中央部形成有曲轴室67。曲轴室67是在本体部66的前表面(图3中的上表面)敞开口的圆柱状的凹部。主轴承部68形成为从本体部66的背面(图3中的下表面)突出的圆筒状，布置在本体部66的中央部。在主轴承部68形成有供驱动轴80插入的通孔。第二轴瓦69嵌入到该通孔中。该主轴承部68是支承驱动轴80的滑动轴承。

＜电动机＞

电动机55包括定子56和转子57。定子56固定于机壳51的躯干部。转子57布置在定子56的内侧。另外，驱动轴80插入到转子57中。

＜下部轴承＞

下部轴承90包括一个副轴承部91和三个腿部92。副轴承部91形成为壁较厚的圆筒状。第三轴瓦93嵌入到副轴承部91中。该副轴承部91是支承驱动轴80的滑动轴承。腿部92从副轴承部91呈放射状地延伸。下部轴承90的各腿部92的突出端固定于机壳51的躯干部。

＜驱动轴＞

驱动轴80包括主轴部81和偏心轴部85。另外，主轴部81包括主轴颈部82、副轴颈部83以及中间轴部84。驱动轴80以偏心轴部85位于主轴部81的上方的姿势布置。

在主轴部81，从其一端向另一端依次布置有主轴颈部82、中间轴部84以及副轴颈部83。主轴颈部82、中间轴部84以及副轴颈部83分别形成为圆柱状，相互布置在同一轴线上。就本实施方式的主轴部81而言，主轴颈部82的直径比中间轴部84大，副轴颈部83的直径比中间轴部84小。另外，本实施方式的主轴部81的主轴颈部82位于上侧，副轴颈部83位于下侧。

主轴颈部82插入到固定部件65的主轴承部68中。副轴颈部83插入到下部轴承90的副轴承部91中。驱动轴80的主轴颈部82支承于主轴承部68，副轴颈部83支承于副轴承部91。中间轴部84插入到电动机55的转子57中。转子57固定于中间轴部84。

偏心轴部85形成为较短的轴状，从主轴颈部82的端面突出。本实施方式的驱动轴80的偏心轴部85位于该驱动轴80的上端侧。偏心轴部85的轴心线与主轴部81的轴心线实质上是平行的，并且偏心轴部85的轴心相对于主轴部81的轴心偏心。偏心轴部85插入到动涡旋盘75的凸缘部78中。偏心轴部85是支承动涡旋盘75的凸缘部78的轴颈部。

这样，本实施方式的驱动轴80的主轴颈部82、副轴颈部83以及偏心轴部85构成支承于滑动轴承的轴颈部。在本实施方式的驱动轴80中，主轴颈部82和偏心轴部85各自的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。表面粗糙度Ra为算术平均粗糙度。使主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上的理由在后文详述。

在驱动轴80内形成有供油通路87。供油通路87是用于将贮存于机壳51底部的润滑油(制冷机油)向滑动部位供给的通路。通过供油通路87向主轴承部68、副轴承部91以及凸缘部78各自与驱动轴80之间的滑动部位供给润滑油。

－控制系统－

在本实施方式的空调机10中，室外机组11的主控制器21和室内机组13的副控制器24通过布线相互连接而构成控制系统20。

主控制器21和副控制器24分别包括CPU和存储器，所述CPU执行控制程序，所述存储器存储控制程序、执行控制程序所需的数据等，未图示。

如上所述，主控制器21构成为对设置在室外机组11中的设备进行控制。例如，主控制器21调节室外风扇12的转速和膨胀阀34的开度，并且操作四通换向阀32。另外，如图2所示，主控制器21包括能力控制部22和轴承监视部23。能力控制部22和轴承监视部23在后文详述。

如上所述，副控制器24构成为对设置在室内机组13中的设备进行控制。例如，主控制器21调节室外风扇12的转速和膨胀阀34的开度，并且操作四通换向阀32。另外，副控制器24调节室内风扇14的转速。

－能力控制部－

能力控制部22构成为调节压缩机50的工作排量，使空调机10发挥与室内空间的空调负荷相匹配的空调能力。

当空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过小时，能力控制部22向变频器45输出用于提高变频器45的输出频率的指令信号。当变频器45的输出频率上升时，压缩机50的转速上升。其结果是，压缩机50的工作排量增加，空调机10的空调能力增加。

在制冷运转中，在例如吸入压力传感器27的计测值超过制冷循环的低压的目标值的情况下，能力控制部22判定为空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过小。另一方面，在制热运转中，在例如喷出压力传感器26的计测值低于制冷循环的高压的目标值的情况下，能力控制部22判定为空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过小。

当空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过大时，能力控制部22向变频器45输出用于降低变频器45的输出频率的指令信号。当变频器45的输出频率降低时，压缩机50的转速降低。其结果是，压缩机50的工作排量减少，空调机10的空调能力减小。

在制冷运转中，在例如吸入压力传感器27的计测值小于制冷循环的低压的目标值的情况下，能力控制部22判定为空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过大。另一方面，在制热运转中，在例如喷出压力传感器26的计测值超过制冷循环的高压的目标值的情况下，能力控制部22判定为空调机10的空调能力相对于室内空间的空调负荷过大。

－轴承监视部－

轴承监视部23构成为，基于电流检测器46的计测值(即压缩机的驱动电流的有效值)，检测滑动轴承68、78的润滑不良。具体而言，轴承监视部23每隔规定时间(例如每隔30秒)反复实施判断异常条件是否成立的判断动作。异常条件是表示产生了滑动轴承68、78的润滑不良的条件。另外，当异常条件成立时，轴承监视部23实施与滑动轴承68、78的润滑不良相对应的异常时动作。

＜判断动作＞

对轴承监视部23的判断动作进行说明。在本实施方式的轴承监视部23，异常条件是广义电流变化率RIg超过判断基准值(第二基准值)这一条件。

首先，轴承监视部23计算电流变化率RI。电流变化率RI是用于驱动压缩机50的驱动电流的每单位时间(在本实施方式中为1秒钟)的变化量。轴承监视部23计算电流检测器46的计测值Is(即压缩机50的驱动电流的有效值)的每单位时间的变化量，将该值作为电流变化率。

接下来，轴承监视部23计算此时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir。额定电流Ir是在压缩机50正常工作着的状态下的压缩机50的驱动电流(在本实施方式中为从变频器45向压缩机50供给的交流电的有效值)。该额定电流Ir根据压缩机50的运转状态的不同而不同。轴承监视部23预先存储用于根据压缩机50的吸入压力、喷出压力以及压缩机50的转速计算额定电流Ir的算式。而且，轴承监视部23将在该算式中代入吸入压力传感器27的计测值、喷出压力传感器26的计测值以及变频器45的输出频率而得到的值作为此时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir。

接着，轴承监视部23进行用电流变化率RI除以额定电流Ir的运算，将在该运算中计算出的值作为广义电流变化率RIg(＝RI/Ir)。

轴承监视部23存储有规定的一个值作为判断基准值H，对计算出的广义电流变化率RIg与判断基准值H进行比较。判断基准值H是第二基准值。而且，在广义电流变化率RIg超过判断基准值H(RIg＞H)的情况下，轴承监视部23判定为异常条件成立。也就是说，本实施方式的轴承监视部23在广义电流变化率RIg初次超过了判断基准值H的时刻，判定为异常条件成立。

需要说明的是，广义电流变化率RIg超过判断基准值H(RIg＞H)意味着电流变化率RI超过“判断基准值H与额定电流Ir之积(H×Ir)”。因此，本实施方式的异常条件是表示电流变化率RI超过了第一基准值(在本实施方式中为H×Ir)的条件。

这样，本实施方式的压缩机单元40包括轴承监视部23，所述轴承监视部23构成为当规定的异常条件成立时实施与滑动轴承68、78的润滑不良相对应的异常时动作，该轴承监视部23构成为，对判断异常条件是否成立时的压缩机50的运转状态下的额定电流进行计算，将“用电流变化率RI除以计算出的额定电流Ir所得到的值(即广义电流变化率RIg)超过判断基准值H这一条件”作为异常条件。

＜异常时动作＞

对轴承监视部23的异常时动作进行说明。该异常时动作是在产生了滑动轴承68、78的润滑不良的情况下需要执行的动作。

轴承监视部23实施将压缩机50的运转状态从常规状态改变为轻负荷状态的动作，该动作作为异常时动作。轴承监视部23每当异常条件成立时都实施该动作。

常规状态是在异常条件未成立时的压缩机50的运转状态。在常规状态下，压缩机50的转速为由能力控制部22设定的值。另一方面，轻负荷状态是作用于滑动轴承68、78的载荷变得比判断异常条件是否成立时小那样的压缩机50的运转状态。另外，本实施方式中的轻负荷状态是压缩机50的转速比判断异常条件是否成立时低的运转状态。

因此，轴承监视部23执行使压缩机50的转速比执行判断动作时降低的动作(具体而言，使变频器45的输出频率比在执行判断动作时已由能力控制部22设定好的值降低的动作)，该动作作为异常时动作。

在将压缩机50的运转状态从常规状态改变为轻负荷状态后，轴承监视部23计测轻负荷状态的持续时间。在轻负荷状态持续期间，有时滞留在制冷剂回路30的热交换器33、36等中的润滑油与制冷剂一起返回压缩机50，而能够确保对滑动轴承68、78的供油量。

因此，当轻负荷状态的持续时间达到规定的基准时间时，轴承监视部23使压缩机50的运转状态从轻负荷状态返回常规状态。在该情况下，轴承监视部23使压缩机50的工作排量(具体而言，变频器45的输出频率)返回到压缩机50的运转状态即将变化为轻负荷状态之前的值。

另外，本实施方式的轴承监视部23实施对产生了滑动轴承68、78的润滑不良进行报知的动作，该动作作为异常时动作。当异常条件的成立次数达到规定的多次(例如三次)时，轴承监视部23执行该动作。因为在异常条件仅成立了一次的状态下，驱动轴80、滑动轴承68、78的损伤极其轻微，几乎都能够使压缩机50继续工作。

具体而言，轴承监视部23在遥控器15的显示部16实施示出产生了滑动轴承68、78的润滑不良的显示。该显示既可以是例如“压缩机发生了异常”这一文字信息，也可以是与滑动轴承68、78的润滑不良相对应的错误代码。

－驱动轴的表面粗糙度－

如上所述，在本实施方式中，使驱动轴的主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。这里参照图4和图5说明其理由。

图4和图5是曲线图，示出在压缩机50的工作过程中从机壳51排出润滑油的排油试验中电流变化量ΔI的经时变化的情况。电流变化量ΔI是从电流检测器46的计测值Is减去计测时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir后的值(ΔI＝Is－Ir)。需要说明的是，在排油试验中，调节压缩机50的驱动电流，使电动机55的转速保持为一定不变。

在图4中，粗实线示出主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm的情况下的电流变化量ΔI的经时变化情况。在图5中，粗实线示出主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.1μm的情况下的电流变化量ΔI的经时变化情况。在图4和图5中，细实线示出主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.03μm的情况下的电流变化量ΔI的经时变化情况。

如图4和图5所示，在主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm和0.1μm这两种情况下，在时刻t0，从压缩机50的机壳51开始排出润滑油后，电流变化量ΔI逐渐增加。其理由是在驱动轴80与滑动轴承68、78之间形成的油膜变薄，驱动轴80与滑动轴承68、78之间的摩擦增加。

之后，电流变化量ΔI开始脉动。也就是说，电流变化量ΔI反复剧烈增减。其理由推测如下。

首先，当主轴颈部82或偏心轴部85的表面的凹凸中较高的凸部与滑动轴承68、78接触时，压缩机50的驱动电流瞬间增加。当主轴颈部82或偏心轴部85的表面的凸部与滑动轴承68、78接触时，该凸部被削掉，压缩机50的驱动电流暂时减少。之后，当主轴颈部82或偏心轴部85的表面的其它凸部与滑动轴承68、78接触时，压缩机50的驱动电流再次瞬间增加。这样，如果在主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上时产生润滑不良，则会反复进行主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78的固体接触的产生和消除，其结果可以推测，电流变化量ΔI会反复剧烈增减。

在电流变化量ΔI的脉动持续了一定长度的时间后，电流变化量ΔI会迅速增加，在图4中，在时刻t1，在图5中，在时刻t2，变为主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78产生烧伤的状态。

另一方面，在主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.03μm的情况下，也是在时刻t0，从压缩机50的机壳51开始排出润滑油后，电流变化量ΔI逐渐增加。之后，电流变化量ΔI在没有脉动的情况下逐渐增加，在时刻t3，变为主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78产生烧伤的状态。其理由推测如下。

推测是因为，在该情况下，主轴颈部82和偏心轴部85的表面的凹凸极小，因此不会产生在主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上的情况下产生的现象(即反复进行主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78的固体接触的产生和消除的现象)，当油膜厚度变为某种程度以下时，变为主轴颈部82或偏心轴部85的表面中的较大区域与滑动轴承68、78产生烧伤的状态。

这样，当主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra小于0.05μm时，在至因润滑不良而主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78烧伤为止的期间，不会产生电流变化量ΔI的脉动，因此异常条件可能不成立。因此，在本实施方式中，使主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。

这里，如果主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra过大，则在主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78之间产生的摩擦损失会过大，可能导致压缩机50的效率降低。因此，主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra优选为0.4μm以下，更优选为0.3μm以下，进而优选为0.2μm以下，进一步优选为0.1μm以下。

在本实施方式的驱动轴80中，副轴颈部83的表面粗糙度Ra优选为与主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra相同的程度，但无需为0.05μm以上。作用于副轴颈部83的载荷比作用于主轴颈部82和偏心轴部85的载荷小。因此，当变成润滑不良的状态时，通常副轴颈部83不会先于主轴颈部82和偏心轴部85受到损伤。因此，如果主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上，则即使副轴颈部83的表面粗糙度Ra小于0.05μm，当变成润滑不良的状态时，也会产生电流变化量ΔI的脉动，其结果是，异常条件成立。

－第一实施方式的效果－

本实施方式的压缩机单元40包括压缩机50和轴承监视部23。压缩机50包括压缩机构60、电动机55、驱动轴80以及主轴承部68和凸缘部78，所述压缩机构60吸入流体进行压缩，所述驱动轴80与电动机55连结，驱动压缩机构60，所述主轴承部68和凸缘部78是支承驱动轴80的轴颈部82、85的滑动轴承。轴承监视部23构成为，当表示电流变化率RI超过了第一基准值的异常条件成立时，实施与主轴承部68和凸缘部78中一者或两者的润滑不良相对应的异常时动作，所述电流变化率RI是用于驱动压缩机50的驱动电流的每单位时间的变化量。另外，驱动轴80的至少主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。

在本实施方式中，当规定的异常条件成立时，轴承监视部23实施与滑动轴承68、78的润滑不良相对应的异常时动作。异常条件是表示与压缩机50的驱动电流相关的电流变化率RI超过了第一基准值的条件。如果在驱动电流中产生脉动，则驱动电流急剧变化，因此异常条件成立。

在本实施方式中，驱动轴80的主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。因此，当对滑动轴承68、78的供油量不足而变成润滑不良的状态时，会产生驱动电流的脉动。因此，根据本实施方式，能够通过监视驱动电流的电流变化率RI来提高能够检测出滑动轴承68、78的润滑不良的可能性。

另外，本实施方式的轴承监视部23构成为，对判断异常条件是否成立时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir进行计算，将用电流变化率RI除以所计算出的额定电流Ir所得到的值(即广义电流变化率RIg)超过判断基准值H(第二基准值)这一条件作为异常条件。额定电流Ir是压缩机50正常工作着的状态下的驱动电流。

本实施方式的轴承监视部23在判断异常条件是否成立时计算此时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir。当用电流变化率RI除以轴承监视部23计算出的额定电流Ir所得到的值(广义电流变化率RIg)超过判断基准值H时，能够视为电流变化率RI超过了第一基准值(即异常条件成立)。因此，当广义电流变化率RIg超过判断基准值H时，本实施方式的轴承监视部23实施异常时动作。

这里，能够判定为产生了滑动轴承68、78的润滑不良的电流变化率RI的值根据那时的压缩机50的运转状态的不同而不同。具体而言，那时的压缩机50的运转状态下的额定电流Ir越大，能够判定为产生了滑动轴承68、78的润滑不良的电流变化率RI的值也越大。因此，在通过对电流变化率RI与第一基准值进行比较来判断是否产生了滑动轴承68、78的润滑不良的情况下，需要让轴承监视部23存储针对压缩机50的每个运转状态不同的第一基准值，对与判断时的压缩机50的运转状态相对应的第一基准值与电流变化率进行比较。

相对于此，在本实施方式中，对用电流变化率RI除以额定电流Ir所得到的值(广义电流变化率RIg)与判断基准值H进行比较，由此判断异常条件是否成立，所述额定电流Ir是在判断异常条件是否成立时由轴承监视部23计算出的。因此，本实施方式的轴承监视部23预先存储一个种类的判断基准值H，在压缩机50为任何运转状态的情况下，通过对广义电流变化率RIg与一个判断基准值H进行比较，都能判断异常条件是否成立。

另外，本实施方式的轴承监视部23构成为，实施将压缩机50的运转状态从异常条件未成立时的常规状态改变为作用于滑动轴承68、78的载荷变得比判断异常条件是否成立时小的轻负荷状态的动作，该动作作为异常时动作。

当压缩机50的运转状态变为轻负荷状态时，作用于滑动轴承68、78的载荷变得比判断异常条件是否成立时小。因此，根据本实施方式，能够减小驱动轴80的主轴颈部82、偏心轴部85、主轴承部68以及凸缘部78的损伤程度。

另外，在本实施方式的轴承监视部23，轻负荷状态是压缩机50的转速比判断异常条件是否成立时低的运转状态。当异常条件成立时，本实施方式的轴承监视部23使压缩机50的转速比判断异常条件是否成立时低。因此，作用于作为滑动轴承的主轴承部68和凸缘部78的载荷变小，能够减小驱动轴80的主轴颈部82、偏心轴部85、主轴承部68以及凸缘部78的损伤程度。

另外，本实施方式的轴承监视部23构成为，将所述压缩机50的运转状态设为在整个规定时间都处于所述轻负荷状态，之后使该压缩机50的运转状态返回常规状态。也就是说，当异常条件成立时，该轴承监视部23将压缩机50的运转状态从常规状态切换为轻负荷状态，将压缩机50的运转状态在整个规定时间都保持为轻负荷状态，之后使压缩机50的运转状态从轻负荷状态返回常规状态。

如上所述，之所以在产生了滑动轴承68、78的润滑不良时电流变化量ΔI脉动，推测是因为反复进行主轴颈部82或偏心轴部85与滑动轴承68、78的固体接触的产生和消除。而且，如果产生滑动轴承68、78的润滑不良，则主轴颈部82或偏心轴部85的表面的凹凸中较高的凸部与滑动轴承68、78接触而被削掉。因此，推测在产生了滑动轴承68、78的润滑不良时会出现主轴颈部82或偏心轴部85的表面粗糙度变小的现象(所谓的磨合)。

另外，本实施方式的轴承监视部23构成为实施对产生了滑动轴承68、78的润滑不良进行报知的动作，该动作作为异常时动作。因此，根据本实施方式，能够向空调机10的管理者等通知在压缩机50发生了异常。

(第二实施方式)

对第二实施方式进行说明。本实施方式的空调机10在第一实施方式的空调机10的基础上，改变了压缩机50。本实施方式的空调机10的控制系统20实施与第一实施方式的控制系统20相同的动作。这里对本实施方式的压缩机50进行说明。

－压缩机－

如图6所示，压缩机50为全封闭型旋转式压缩机。在该压缩机50中，压缩机构60、电动机55以及驱动轴80收纳在机壳51中。

＜机壳＞

机壳51是两端封闭了的圆筒状的密闭容器。机壳51的轴向为上下方向。在机壳51的内部空间中，在压缩机构60的上方布置有电动机55。吸入管52贯穿机壳51的躯干部与压缩机构60连接。喷出管53贯穿机壳51的顶部，在机壳51的内部空间敞开口。

＜压缩机构＞

压缩机构60是所谓的摆动活塞型旋转式流体机械。该压缩机构60包括气缸100、活塞102、前气缸盖103以及后气缸盖104。

气缸100是在中央形成有缸膛101的壁较厚的圆板状的部件。在缸膛101中布置有壁较厚的圆筒状的活塞102。后述的驱动轴80的偏心轴部85插入到该活塞102中。在压缩机构60中，在缸膛101的壁面与活塞102的外周面之间形成有压缩室61。另外，在压缩机构60中设置有将压缩室61分隔为高压室和低压室的叶片，未图示。

前气缸盖103是封闭气缸100的上端面的板状的部件。在前气缸盖103的中央部形成有圆筒状的主轴承部68。轴瓦69嵌入到主轴承部68中。具有该轴瓦69的主轴承部68是支承驱动轴80的滑动轴承。后气缸盖104是封闭气缸100的下端面的板状的部件。在后气缸盖104的中央部形成有圆筒状的副轴承部91。轴瓦93嵌入到副轴承部91中。具有该轴瓦93的副轴承部91是支承驱动轴80的滑动轴承。

＜电动机＞

电动机55包括定子56和转子57。定子56固定于机壳51的躯干部。转子57布置在定子56的内侧。另外，驱动轴80插入到转子57中。

＜驱动轴＞

驱动轴80包括主轴颈部82、副轴颈部83、偏心轴部85以及上侧轴部86。在驱动轴80，从其下端向上端依次布置有副轴颈部83、偏心轴部85、主轴颈部82以及上侧轴部86。

主轴颈部82、副轴颈部83以及上侧轴部86分别形成为圆柱状，相互布置在同一轴线上。主轴颈部82插入到前气缸盖103的主轴承部68中。副轴颈部83插入到后气缸盖104的副轴承部91中。驱动轴80的主轴颈部82支承于主轴承部68，副轴颈部83支承于副轴承部91。上侧轴部86插入到电动机55的转子57中。转子57固定于上侧轴部86。

偏心轴部85形成为直径比主轴颈部82和副轴颈部83大的圆柱状。偏心轴部85的轴心线与主轴颈部82和副轴颈部83的轴心线实质上是平行的，并且偏心轴部85的轴心相对于主轴颈部82和副轴颈部83的轴心偏心。偏心轴部85插入到活塞102中。偏心轴部85是支承活塞102的轴颈部。

在驱动轴80中形成有供油通路87，省略图示。供油通路87是用于将贮存于机壳51底部的润滑油(制冷机油)向滑动部位供给的通路。通过供油通路87向主轴承部68、副轴承部91以及活塞102各自与驱动轴80之间的滑动部位供给润滑油。

－驱动轴的表面粗糙度－

本实施方式的驱动轴80的主轴颈部82、副轴颈部83以及偏心轴部85构成支承于滑动轴承的轴颈部。在本实施方式的驱动轴80中，主轴颈部82和偏心轴部85各自的表面粗糙度Ra为0.05μm以上。表面粗糙度Ra为算术平均粗糙度。使主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra为0.05μm以上的理由参见对第一实施方式的说明。另外，与第一实施方式一样，主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra优选为0.4μm以下，更优选为0.3μm以下，进而优选为0.2μm以下，进一步优选为0.1μm以下。

在本实施方式的驱动轴80中，副轴颈部83的表面粗糙度Ra优选为与主轴颈部82和偏心轴部85的表面粗糙度Ra相同的程度，但无需为0.05μm以上。在本实施方式的驱动轴80中，与第一实施方式一样，作用于副轴颈部83的载荷比作用于主轴颈部82和偏心轴部85的载荷小。因此，基于与关于第一实施方式的驱动轴80阐述的理由相同的理由，本实施方式的驱动轴80的副轴颈部83的表面粗糙度Ra无需为0.05μm以上。

(其他实施方式)

在上述各实施方式中，主控制器21的轴承监视部23也可以构成为执行“将压缩机50的运转状态从常规状态改变为轻负荷状态的动作”和“对产生了滑动轴承68、78的润滑不良进行报知的动作”中的某一个动作，作为异常时动作。

另外，在上述各实施方式中，主控制器21的轴承监视部23也可以构成为，在电流变化率RI超过第一基准值的情况下，判定为异常条件成立了。也就是说，轴承监视部23也可以不计算广义电流变化率RIg，而通过对电流变化率RI与第一基准值进行比较，来判断异常条件是否成立。在该情况下，轴承监视部23预先存储针对压缩机50的每个运转状态不同的第一基准值。而且，轴承监视部23决定与判断时的压缩机50的运转状态相对应的第一基准值，对电流变化率RI与所决定的第一基准值进行比较，由此判断异常条件是否成立。

以上说明了实施方式和变形例，但可知在不脱离权利要求书的主旨以及范围的情况下能够对方案及具体情况进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能，还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。

－产业实用性－

综上所述，本公开对制冷装置是有用的。

－符号说明－

10 空调机(制冷装置)

23 轴承监视部

40 压缩机单元

50 压缩机

55 电动机

60 压缩机构

68 主轴承部(滑动轴承)

78 凸缘部(滑动轴承)

80 驱动轴

82 主轴颈部(轴颈部)

85 偏心轴部(轴颈部)

Claims (5)

1.一种制冷装置，其特征在于：包括压缩机(50)、制冷剂回路(30)以及轴承监视部(23)，

所述压缩机(50)包括压缩机构(60)、电动机(55)、驱动轴(80)以及滑动轴承(68、78)，所述压缩机构(60)吸入流体进行压缩，所述驱动轴(80)与所述电动机(55)连结，驱动所述压缩机构(60)，所述滑动轴承(68、78)支承所述驱动轴(80)的轴颈部(82、85)，

所述制冷剂回路(30)与所述压缩机(50)连接，用于使制冷剂循环，进行制冷循环，

所述轴承监视部(23)在表示电流变化率超过了第一基准值的异常条件成立时，实施与所述滑动轴承(68、78)的润滑不良相对应的异常时动作，所述电流变化率是用于驱动所述压缩机(50)的驱动电流的每单位时间的变化量，

所述驱动轴(80)的所述轴颈部(82、85)的表面粗糙度Ra为0.05μm以上，

在将所述压缩机(50)正常工作着的状态下的所述驱动电流设定为额定电流时，

所述轴承监视部(23)对判断所述异常条件是否成立时的所述压缩机(50)的运转状态下的所述额定电流进行计算，将用所述电流变化率除以计算出的所述额定电流所得到的值超过第二基准值这一条件作为所述异常条件。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：

所述轴承监视部(23)实施将所述压缩机(50)的运转状态从所述异常条件未成立时的常规状态改变为作用于所述滑动轴承(68、78)的载荷变得比判断所述异常条件是否成立时小的轻负荷状态的动作，该动作作为所述异常时动作。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于：

所述轻负荷状态是所述压缩机(50)的转速比判断所述异常条件是否成立时低的运转状态。

4.根据权利要求2或3所述的制冷装置，其特征在于：

所述轴承监视部(23)将所述压缩机(50)的运转状态设为在整个规定时间都处于所述轻负荷状态，之后使该压缩机(50)的运转状态返回所述常规状态。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：

所述轴承监视部(23)实施对产生了所述滑动轴承(68、78)的润滑不良进行报知的动作，该动作作为所述异常时动作。

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