JP2017025790A - Compressor including sliding bearing - Google Patents

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JP2017025790A JP2015145307A JP2015145307A JP2017025790A JP 2017025790 A JP2017025790 A JP 2017025790A JP 2015145307 A JP2015145307 A JP 2015145307A JP 2015145307 A JP2015145307 A JP 2015145307A JP 2017025790 A JP2017025790 A JP 2017025790A
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功二 小島
Koji Kojima
功二 小島
福永 剛
Takeshi Fukunaga
剛 福永
遠藤 健
Takeshi Endo
健 遠藤
早祐美 西川
Sayumi Nishikawa
早祐美 西川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect that a lubrication layer wears, and suppress the generation of fragments and powder derived from a base material.SOLUTION: A compressor includes a motor, a shaft, a fluid compression mechanism, and a sliding bearing 40. The shaft is rotated around a rotary shaft by the motor. The fluid compression mechanism is driven by the shaft. The sliding bearing 40 journals the shaft. The sliding bearing 40 has a first lubrication layer 41, a second lubrication layer 42, and a base material 43. The first lubrication layer 41 having a first friction coefficient contacts the shaft. The second lubrication layer 42 having a second friction coefficient greater than the first friction coefficient is further isolated from the rotary shaft than the first lubrication layer 41. The base material 43 is further isolated from the rotary shaft than the second lubrication layer 42.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、すべり軸受を備える圧縮機に関する。   The present invention relates to a compressor including a slide bearing.

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。   A compressor is used in the refrigeration system. In the pressure vessel of the compressor, a motor, a fluid compression mechanism, and a shaft for transmitting the power of the motor to the fluid compression mechanism are installed. As shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-1854), this shaft may be supported by a slide bearing.

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。   The slide bearing has, for example, a metal base material having a cylindrical shape, and a lubricating layer disposed inside the base material. The lubricating layer is made of a material having a small friction coefficient. The shaft is placed in contact with the lubricating layer. When the shaft rotates during operation of the compressor, the shaft slides with the lubricating layer.

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。   If the compressor is used for many years, the lubricating layer will wear out. When the lubricating layer disappears due to wear, the shaft slides with the exposed base material. As a result, metal fragments and powder are generated from the base material. Debris and powder circulate in the refrigerant circuit and adversely affect parts installed in the refrigerant circuit.

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。   An object of the present invention is to detect that the lubricating layer has been worn to some extent and to suppress generation of debris and powder derived from the base material.

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。   A compressor according to a first aspect of the present invention includes a motor, a shaft, a fluid compression mechanism, and a slide bearing. The shaft is rotated around the rotation axis by a motor. The fluid compression mechanism is driven by the shaft. The plain bearing supports the shaft. The plain bearing has a first lubricating layer, a second lubricating layer, and a base material. The first lubricating layer has a first coefficient of friction and contacts the shaft. The second lubrication layer has a second friction coefficient larger than the first friction coefficient, and is separated from the rotation shaft than the first lubrication layer. The base material is further away from the rotation shaft than the second lubricating layer.

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。   According to this configuration, when the first lubricating layer disappears by sliding with the shaft and the second lubricating layer is exposed, the operation of the compressor can be stopped. Therefore, since the base material is not exposed, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which debris or powder derived from the base material goes out of the compressor and circulates through the refrigerant circuit.

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。   The compressor which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 1st viewpoint. WHEREIN: A 2nd friction coefficient is 2 times or more of a 1st friction coefficient.

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。   According to this configuration, when the first lubricating layer disappears, the shaft slides with the second lubricating layer, and the frictional resistance of the shaft increases. Therefore, the disappearance of the first lubricating layer can be detected by the increase in the frictional resistance.

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。   The compressor which concerns on the 3rd viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 2nd viewpoint. WHEREIN: A 2nd friction coefficient is 3 times or more of a 1st friction coefficient.

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。   According to this configuration, the increase in the frictional resistance of the shaft when the first lubricating layer disappears becomes larger. Therefore, it becomes easier to detect the disappearance of the first lubricating layer 41.

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。   A compressor according to a fourth aspect of the present invention is the compressor according to any one of the first to third aspects, wherein the first lubricating layer and the second lubricating layer are both a porous material and a porous material. It has a resin impregnated in the material.

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。   According to this configuration, the first lubricating layer and the second lubricating layer have a property that they are not easily worn even when sliding with the shaft due to the presence of the resin. Therefore, it is possible to suppress the worn debris and powder from adversely affecting the refrigerant circuit.

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。   A compressor according to a fifth aspect of the present invention is the compressor according to the fourth aspect, wherein the porous material is a sintered body of metal powder.

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。   According to this configuration, the porous material is formed by sintering metal powder. Therefore, the first lubricating layer and the second lubricating layer have durability due to the presence of the sintered body having a certain strength.

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。   In the compressor according to the sixth aspect of the present invention, in the compressor according to any one of the first to fifth aspects, the first lubricating layer has a thickness of 50 μm or more and 100 μm or less.

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。   According to this configuration, the first lubricating layer has a thickness of 50 μm or more and 100 μm or less. Therefore, it can be expected that the first lubricating layer will be durable until the time when each component of the compressor is likely to deteriorate.

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。   In the compressor according to the seventh aspect of the present invention, in the compressor according to any one of the first aspect to the sixth aspect, the second lubricating layer has a thickness of 150 μm or more.

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。   According to this configuration, the second lubricating layer has a thickness of 150 μm or more. Therefore, since the 2nd lubricating layer is thick, the situation where a shaft slides with a base material can be controlled more.

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。   A refrigeration system according to an eighth aspect of the present invention includes a compressor, a decompressor, a heat source side heat exchanger, a use side heat exchanger, and a control unit. The compressor relates to any one of the first to seventh aspects. The control unit controls the compressor and the decompressor. The control unit includes a thickness detection unit, a normal range storage unit, and a wear determination unit. The thickness detection unit outputs a thickness signal corresponding to the thickness of the first lubricating layer. The normal range storage unit stores a normal range of the thickness signal. The wear determination unit determines whether the thickness signal is within or outside the normal range.

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。   According to this configuration, the control unit makes the wear loss determination by comparing the thickness signal related to the first lubricating layer with the predetermined normal range. Therefore, control for stopping the operation of the compressor can be performed according to the determination result.

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。   A refrigeration system according to a ninth aspect of the present invention further includes a current detection unit in the refrigeration system according to the eighth aspect. The current detection unit detects the value of the current flowing through the motor. The thickness signal is calculated based on the current value.

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。   According to this configuration, the degree of wear of the first lubricating layer can be known by monitoring the current value. Therefore, wear loss determination is easy.

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。   A refrigeration system according to a tenth aspect of the present invention is the refrigeration system according to the ninth aspect, wherein the control unit further includes a rotation speed detection unit and a reference data storage unit. The rotation speed detection unit detects the rotation speed of the shaft. The reference data storage unit stores current values as reference data for various rotational speeds of the shaft during operation of the refrigeration system over a certain period. The thickness signal is calculated based on the current value corrected using the rotation speed and the reference data.

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。   According to this configuration, the thickness signal based on the corrected current value is used for the wear loss determination. Therefore, the influence of the increase / decrease of the current value caused by the fluctuation of the rotation speed of the shaft can be eliminated, and thereby the accuracy of wear disappearance determination can be improved.

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。   According to the compressor concerning the 1st viewpoint of the present invention, generation | occurrence | production of the situation where the fragment or powder of a base material circulates through a refrigerant circuit can be suppressed.

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。   According to the refrigeration system according to the eighth aspect of the present invention, it is possible to perform control for stopping the operation of the compressor according to the determination result as to whether or not the first lubricating layer is worn.

本発明の第1実施形態に係る圧縮機100の断面図。Sectional drawing of the compressor 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 圧縮機100に搭載されるすべり軸受40の斜視図。The perspective view of the sliding bearing 40 mounted in the compressor 100. FIG. すべり軸受40の製造の第1工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the 1st process of manufacture of the slide bearing 40. FIG. すべり軸受40の製造の第2工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the 2nd process of manufacture of the slide bearing 40. FIG. すべり軸受40の製造の第3工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the 3rd process of manufacture of the slide bearing 40. FIG. すべり軸受40の製造の第4工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the 4th process of manufacture of the slide bearing 40. FIG. 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。The refrigerant circuit figure at the time of cold utilization of the refrigerating system 200 concerning 2nd Embodiment of this invention. 冷凍システム200に搭載される制御部290のブロック図。The block diagram of the control part 290 mounted in the refrigeration system 200. FIG. 冷凍システム200の温熱利用時の冷媒回路図。The refrigerant circuit figure at the time of heat utilization of the refrigerating system 200. FIG.

<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。
<First Embodiment>
(1) Overall Configuration FIG. 1 shows a compressor 100 according to the present invention. The compressor 100 has a scroll type structure, and compresses and discharges the sucked fluid. The compressor 100 includes a pressure vessel 10, a motor 20, a shaft 30, a slide bearing 40, a fluid compression mechanism 50, a suction pipe 61, and a discharge pipe 62.

(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。
(2) Detailed configuration (2-1) Pressure vessel 10
The pressure vessel 10 is a vessel having a strength that can withstand the high pressure of the fluid filled therein, and includes a body portion 11, a lid portion 12, and a bottom portion 13. Inside the pressure vessel 10, a motor 20, a shaft 30, a slide bearing 40, and a fluid compression mechanism 50 are provided. A lubricating oil reservoir 14 is provided at the lower portion of the pressure vessel 10. Lubricating oil stored in the lubricating oil reservoir 14 is supplied to the sliding portion inside the compressor 100 by a pump mechanism (not shown), etc., lubricates the sliding portion, and then returns to the lubricating oil reservoir 14 again. .

(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。
(2-2) Motor 20
The motor 20 has a stator 21 and a rotor 22. The stator 21 has a cylindrical shape, and the outer peripheral side thereof is fixed to the pressure vessel 10. The rotor 22 is rotatably installed on the inner peripheral side of the stator 21. Due to the electromagnetic interaction between the stator 21 and the rotor 22, the rotor 22 rotates about the rotation axis A.

(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。
(2-3) Shaft 30
The shaft 30 is for transmitting the power generated by the motor 20 to the fluid compression mechanism 50. The shaft 30 is fixed to the rotor 22 and rotates around the rotation axis A together with the rotor 22. An eccentric portion 31 is formed on the shaft 30.

(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。
(2-4) Slide bearing 40
The slide bearing 40 is for supporting the shaft 30 and is provided, for example, at three locations. When the shaft 30 rotates, the shaft 30 slides on the slide bearing 40 through the lubricating oil.

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。   FIG. 2 shows a plain bearing 40. The plain bearing 40 has a cylindrical shape and includes a first lubricating layer 41, a second lubricating layer 42, and a base material 43. The first lubricating layer 41 is laminated on the second lubricating layer 42 and has a thickness of, for example, 50 μm or more and 100 μm or less. The second lubricating layer 42 is laminated on the base material 43, and has a thickness of, for example, 150 μm or more and 200 μm or less. The base material 43 is typically made of metal.

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。   The friction coefficient of the second lubricating layer 42 is larger than the friction coefficient of the first lubricating layer 41. The friction coefficient of a certain material here is a value when the material slides with the shaft 30 through the lubricating oil. For example, the friction coefficient of the second lubricating layer 42 is at least twice that of the first lubricating layer 41. Preferably, the friction coefficient of the second lubricating layer 42 is three times or more that of the first lubricating layer 41.

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。   3A to 3D show a method for manufacturing the slide bearing 40. In the first step shown in FIG. 3A, a metal powder M made of bronze, for example, is disposed on the base material 43. Next, in the second step shown in FIG. 3B, the metal powder M is heated together with the base material 43 to sinter the metal powder M, thereby forming the porous material P. In the third step shown in FIG. 3C, the material resin of the second lubricating layer is impregnated into the porous material P and cured to form the second lubricating layer 42. In the fourth step shown in FIG. 3D, the material resin of the first lubricating layer is impregnated into the porous material P and cured to form the first lubricating layer 41. Finally, the product of the fourth step is bent to form a cylindrical shape after the thickness is adjusted by cutting. The slide bearing 40 is manufactured by the above process.

(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。
(2-5) Fluid compression mechanism 50
Returning to FIG. 1, the fluid compression mechanism 50 is for compressing the fluid using the power transmitted by the shaft 30. The fluid compression mechanism 50 includes a fixed scroll 51 fixed to the pressure vessel 10 and a movable scroll 52 installed in the eccentric portion 31. A compression chamber 53 is defined by the fixed scroll 51 and the movable scroll 52. When the movable scroll 52 performs an eccentric motion by the rotation of the shaft 30, the volume of the compression chamber 53 varies.

(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。
(2-6) Suction pipe 61
The suction pipe 61 functions as a passage for taking in the fluid to be compressed from the outside of the pressure vessel 10 into the inside.

(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。
(2-7) Discharge pipe 62
The suction pipe 61 functions as a passage for sending out the high-pressure fluid discharged from the fluid compression mechanism 50 from the inside of the pressure vessel 10 to the outside.

(3)基本動作
圧縮機100は、以下の要領で流体を圧縮する。
(3) Basic operation The compressor 100 compresses the fluid in the following manner.

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。   The fluid outside the pressure vessel 10 is taken into the pressure vessel 10 through the suction pipe 61 and enters the compression chamber 53. As the volume of the compression chamber 53 is reduced, the low-pressure fluid in the compression chamber 53 is compressed and becomes high-pressure fluid. The high-pressure fluid passes through a discharge valve (not shown) provided in the movable scroll 52 and then goes out of the pressure vessel 10 through the discharge pipe 62.

(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。
(4) Wear Detection Operation When the compressor 100 is used for a long period of time, the first lubricating layer 41 is gradually worn by sliding with the shaft 30. Finally, since the first lubricating layer 41 disappears and the second lubricating layer 42 is exposed, the shaft 30 slides with the second lubricating layer 42. Since the friction coefficient of the second lubricating layer 42 is larger than the friction coefficient of the first lubricating layer 41, the frictional resistance that the shaft 30 receives is larger than that before the disappearance of the first lubricating layer 41. By detecting this change in frictional resistance, it can be detected that the first lubricating layer 41 has disappeared due to wear.

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。   The frictional resistance is observed, for example, by monitoring the magnitude of the current flowing through the motor 20 of the compressor 100. A thickness signal corresponding to the thickness of the first lubricating layer 41 is calculated based on the current value. When the thickness value indicated by the thickness signal is out of the predetermined range, it is determined that the first lubricating layer 41 has disappeared. In response to the disappearance of the first lubricating layer 41, control for forcibly stopping the operation of the compressor 100 is performed.

(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。
(5) Features (5-1)
When the first lubricating layer 41 disappears by sliding with the shaft 30 and the second lubricating layer 42 is exposed, the operation of the compressor 100 can be stopped. Therefore, since the base material 43 is not exposed, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which debris or powder derived from the base material 43 goes out of the compressor 100 and circulates through the refrigerant circuit.

(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。
(5-2)
As described above, the friction coefficient of the second lubricating layer 42 can be set to be twice or more the friction coefficient of the first lubricating layer 41. In this case, when the first lubricating layer 41 disappears, the shaft 30 slides with the second lubricating layer 42, and the frictional resistance of the shaft 30 increases. Therefore, the disappearance of the first lubricating layer 41 can be detected by the increase in the frictional resistance.

(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。
(5-3)
As described above, the friction coefficient of the second lubricating layer 42 can be three times or more the friction coefficient of the first lubricating layer 41. In this case, the increase in the frictional resistance of the shaft 30 when the first lubricating layer 41 disappears becomes larger. Therefore, it becomes easier to detect the disappearance of the first lubricating layer 41.

(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。
(5-4)
The first lubrication layer 41 and the second lubrication layer 42 have the property that they are not easily worn by sliding with the shaft 30 due to the presence of the resin. Therefore, it is possible to suppress the worn debris and powder from adversely affecting the refrigerant circuit.

(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。
(5-5)
The porous material P is produced by sintering metal powder M. Accordingly, the first lubricating layer 41 and the second lubricating layer 42 have durability due to the presence of the sintered body having a certain strength.

(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。
(5-6)
The first lubricating layer 41 has a thickness of 50 μm or more and 100 μm or less. Therefore, it can be expected that the first lubricating layer 41 is durable until the time when the components of the compressor 100 are likely to deteriorate.

(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。
(5-7)
The second lubricating layer 42 has a thickness of 150 μm or more. Therefore, since the 2nd lubricating layer 42 is thick, the situation where the shaft 30 slides with the base material 43 can be suppressed more.

(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。
(6) Modifications (6-1) Shape of the slide bearing 40 The above-described slide bearing 40 is composed of a single member having a cylindrical shape. Instead of this, the plain bearing 40 may be composed of a single member or a plurality of members having an arc shape. According to this configuration, the shaft 30 and the slide bearing 40 can be easily installed in the manufacture of the compressor 100.

(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。
(6-2) Material of the first lubricating layer 41 and the second lubricating layer 42 The first lubricating layer 41 and the second lubricating layer 42 described above have the porous material P made by sintering the metal powder M. ing. Instead, at least one of the first lubricating layer 41 and the second lubricating layer 42 may have a porous material made by sintering carbon powder. According to this configuration, the sliding bearing 40 may be manufactured at a lower cost than when the metal powder M is used.

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。   Or at least one of the 1st lubricating layer 41 and the 2nd lubricating layer 42 may be comprised from the homogeneous raw material which does not have a porous material. According to this structure, manufacture of the slide bearing 40 becomes easier.

(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。
(6-3) Presence / absence of lubricating oil The compressor 100 does not have the lubricating oil reservoir 14, and the lubricating oil may not be used. In this case, the coefficient of friction of a specific material in the above discussion means a value when the material slides with the shaft 30 without lubricating oil.

<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。
Second Embodiment
(1) Overall Configuration FIG. 4 shows a refrigerant circuit of the refrigeration system 200 according to the present invention. The refrigeration system 200 includes a communication pipe 210, a heat source unit 240, and a utilization unit 250.

(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。
(2) Detailed configuration (2-1) Connection piping 210
The communication pipe 210 is for transferring fluid refrigerant between the heat source unit 240 and the utilization unit 250. The communication pipe 210 has a gas communication pipe 211 used for exchange of gas refrigerant and a liquid communication pipe 212 used for exchange of liquid refrigerant.

(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。
(2-2) Heat source unit 240
The heat source unit 240 is a device that generates cold or warm heat, and includes the compressor 100, a four-way switching valve 241, a heat source side heat exchanger 242, a heat source side pressure reducer 243, and an accumulator 244.

(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。
(2-2-1) Four-way selector valve 241
The four-way switching valve 241 is for switching the operation mode of the heat source unit 240. When the four-way switching valve 241 connects a pipe as indicated by a solid line in the figure, the heat source unit 240 is in a mode of operating as a cold heat source. On the other hand, when the four-way switching valve 241 connects the piping as indicated by the broken line in the drawing, the heat source unit 240 is in a mode of operating as a heat source.

(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。
(2-2-2) Compressor 100
The compressor 100 has been described above as the first embodiment. That is, the plain bearing 40 mounted on the compressor 100 includes a first lubricating layer 41, a second lubricating layer 42, and a base material 43, as shown in FIG.

(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。
(2-2-3) Heat source side heat exchanger 242
Returning to FIG. 4, the heat source side heat exchanger 242 performs heat exchange between the refrigerant and the air. When the heat source unit 240 operates as a cold heat source, the heat source side heat exchanger 242 operates as a condenser. On the other hand, when the heat source unit 240 operates as a heat source, the heat source side heat exchanger 242 operates as an evaporator.

(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。
(2-2-4) Heat source side decompressor 243
The heat-source-side decompressor 243 is for decompressing the refrigerant, and includes an expansion valve capable of adjusting the opening. When the heat source unit 240 operates as a cold heat source, the heat source side decompressor 243 is fully opened, and the decompression operation of the refrigerant is not performed. On the other hand, when the heat source unit 240 operates as a heat source, the opening degree of the heat source side decompressor 243 is appropriately reduced to decompress the circulating refrigerant.

(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。
(2-2-5) Accumulator 244
The accumulator 244 separates the refrigerant in a gas-liquid two-phase state into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The accumulator 244 allows the gas refrigerant to reach the compressor 100 while allowing the liquid refrigerant to remain in its housing.

(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。
(2-3) Usage unit 250
The utilization unit 250 is a device that makes use of the cold or warm heat generated by the heat source unit 240 for the user, and includes a utilization side heat exchanger 251 and a utilization side decompressor 252.

(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。
(2-3-1) Use side heat exchanger 251
The use side heat exchanger 251 performs heat exchange between the refrigerant and the air. When the heat source unit 240 operates as a cold heat source, the use side heat exchanger 251 operates as an evaporator. On the other hand, when the heat source unit 240 operates as a heat source, the use side heat exchanger 251 operates as a condenser.

(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。
(2-3-2) User-side decompressor 252
The use-side decompressor 252 is for decompressing the refrigerant, and includes an expansion valve capable of adjusting the opening degree. When the heat source unit 240 operates as a heat source, the use-side decompressor 252 is fully opened and the refrigerant decompression operation is not performed. On the other hand, when the heat source unit 240 operates as a cold heat source, the opening of the use-side decompressor 252 is appropriately throttled to decompress the circulating refrigerant.

(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。
(2-4) Control unit 290
FIG. 5 shows the control unit 290 of the refrigeration system 200. The control unit 290 controls a sensor for monitoring the operation state of each unit and an actuator for driving each unit, and performs various calculations.

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。   The control unit 290 includes a central processing unit 291, an operation panel 292, an actuator driving unit 293, a motor current detection unit 294, a motor rotation speed detection unit 295, a thickness detection unit 296, a reference data storage unit 297, a normal range storage unit 298, and A wear determination unit 299 is provided. The physical mounting positions of these portions are not particularly limited, that is, either of the utilization unit 250 and the heat source unit 240 may be used, or may be other than that.

(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。
(2-4-1) Central processing unit 291
The central processing unit 291 supervises the processing of each unit.

(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。
(2-4-2) Operation panel 292
The operation panel 292 is for inputting various settings.

(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。
(2-4-3) Actuator drive unit 293
The actuator driving unit 293 is for driving various actuators. The driving target includes the motor 20 of the compressor 100, the four-way switching valve 241, the heat source side pressure reducing device 243, the use side pressure reducing device 252, and the like.

(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。
(2-4-4) Motor current detection unit 294
The motor current detection unit 294 detects the magnitude of the current flowing through the motor 20 of the compressor 100.

(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。
(2-4-5) Motor rotation speed detector 295
The motor rotation speed detector 295 is connected to the encoder 23 of the motor 20 and detects the rotation speed of the rotor 22 or the shaft 30.

(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。
(2-4-6) Thickness detector 296
The thickness detector 296 estimates the thickness of the first lubricating layer 41 from the current value output from the motor current detector 294 and the rotational speed output from the motor rotational speed detector 295 by calculation, and a thickness signal indicating the thickness. Is output.

(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。
(2-4-7) Reference data storage unit 297
The reference data storage unit 297 stores all operating conditions of the compressor and the current magnitude of the motor 20 associated therewith as reference data.

(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。
(2-4-8) Normal range storage unit 298
The normal range storage unit 298 stores a value that defines a normal range of the thickness of the first lubricating layer 41 that is desirable when the compressor 100 is operated.

(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。
(2-4-9) Wear determination unit 299
The wear determination unit 299 compares the thickness signal output from the thickness detection unit 296 with the normal range stored in the normal range storage unit 298, so that the operation of the compressor 100 should be stopped. It is determined whether or not wear has occurred.

(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。
(3) Basic operation (3-1) Cold energy utilization operation When a user utilizes cold energy, the four-way switching valve 241 performs the connection indicated by the solid line in FIG. The refrigerant circulates in the direction of the arrow shown in FIG.

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。   In the heat source unit 240, the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 100 goes to the heat source side heat exchanger 242 via the four-way switching valve 241. In the heat source side heat exchanger 242 functioning as a condenser, the high-pressure gas refrigerant releases heat into the air and becomes high-pressure liquid refrigerant. The high-pressure liquid refrigerant passes through the fully open heat source side pressure reducer 243, exits the heat source unit 240, passes through the liquid communication pipe 212, and reaches the use side pressure reducer 252 in the use unit 250. The use-side decompressor 252 having the adjusted throttle opening decompresses the high-pressure liquid refrigerant and releases the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. In the use-side heat exchanger 251 that functions as an evaporator, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant becomes a low-pressure gas refrigerant while absorbing heat from the air and providing cold heat to the user. The low-pressure gas refrigerant exits from the utilization unit 250 and enters the heat source unit 240 through the gas communication pipe 211. Thereafter, the low-pressure gas refrigerant goes to the accumulator 244 via the four-way switching valve 241. The accumulator 244 holds the liquid refrigerant that remains slightly in the low-pressure gas refrigerant, and directs only the gas refrigerant to the compressor 100.

(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。
(3-2) Operation using heat When the user uses heat, the four-way switching valve 241 performs the connection indicated by the broken line in FIG. As a result, the refrigerant circuit of the refrigeration system 200 is as shown in FIG. The refrigerant circulates in the direction of the arrow shown in FIG.

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。   In the heat source unit 240, the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 100 exits the heat source unit 240 through the four-way switching valve 241, passes through the gas connection pipe 211, and is used in the usage unit 250. The heat exchanger 251 is reached. In the use-side heat exchanger 251 that functions as a condenser, the high-pressure gas refrigerant becomes a high-pressure liquid refrigerant while releasing heat to the air to provide heat to the user. The high-pressure liquid refrigerant passes through the fully-open use side pressure reducer 252, exits from the use unit 250, passes through the liquid communication pipe 212, and reaches the heat source side pressure reducer 243 in the heat source unit 240. The heat source side decompressor 243 having an adjusted throttle opening decompresses the high-pressure liquid refrigerant and releases the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. In the heat source side heat exchanger 242 functioning as an evaporator, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant absorbs heat from the air and becomes a low-pressure gas refrigerant. The low-pressure gas refrigerant goes to the accumulator 244 via the four-way switching valve 241. The accumulator 244 holds the liquid refrigerant that remains slightly in the low-pressure gas refrigerant, and directs only the gas refrigerant to the compressor 100.

(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。
(4) Wear disappearance determination operation (4-1) Basic determination operation The current consumption of the motor 20 is acquired by the motor current detection unit 294 shown in FIG. The thickness detection unit 296 substitutes the acquired current value for a predetermined function representing the relationship between the current and the thickness, calculates the thickness value of the existing first lubricating layer 41, and outputs a thickness signal. When the thickness value indicated by the thickness signal deviates from the normal range stored in the normal range storage unit 298, the wear determination unit 299 determines that the first lubricating layer 41 has disappeared due to wear, and the compressor 100 operation is stopped.

(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。
(4-2) Correction Operation The current consumption of the motor 20 varies depending on the rotational speed of the shaft 30. Therefore, in the wear disappearance determination operation, in order to eliminate the influence of fluctuations in the rotational speed of the shaft 30, a correction operation may be performed in the following manner.

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。   First, reference data is accumulated over a long period of time from about 3 to 10 weeks after the installation of the refrigeration system 200. That is, in any operating state of the refrigeration system 200 performed during this period, the current consumption value acquired by the motor current detection unit 294, the rotation speed value acquired by the motor rotation speed detection unit 295, and the compressor 100 Is stored in the reference data storage unit 297 as reference data.

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。   Next, in actual use, when the current value is acquired by the motor current detection unit 294, the acquired current value is used for the reference data storage unit 297 in order to cancel the influence of the difference in rotational speed and the difference in pressure. Is corrected by calculation using the reference data stored in.

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。   The thickness detector 296 substitutes the corrected current value into a predetermined function representing the relationship between the current and the thickness, calculates the thickness value of the existing first lubricating layer 41, and outputs a thickness signal. Finally, the thickness signal based on the corrected current value is used for the wear loss determination of the first lubricating layer 41.

(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。
(5) Features (5-1)
The controller 290 compares the thickness signal related to the first lubricating layer 41 with a predetermined normal range to determine wear loss. Therefore, control for stopping the operation of the compressor 100 can be performed according to the determination result.

(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。
(5-2)
The degree of wear of the first lubricating layer 41 can be known by monitoring the current value. Therefore, wear loss determination is easy.

(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。
(5-3)
For the wear loss determination, a thickness signal based on the corrected current value is used. Therefore, the influence of the increase / decrease in the current value due to the fluctuation of the rotation speed of the shaft 30 can be eliminated, thereby improving the accuracy of the wear loss determination.

(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。
(6) Modification (6-1) Application of Modification of First Embodiment The modification described in the first embodiment may be applied to the compressor 100 of the refrigeration system 200 according to the present embodiment.

(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。
(6-2) Change in procedure of wear loss determination operation When the wear loss of the first lubricating layer 41 is determined, the thickness signal based on the corrected current value is calculated in the above-described procedure. However, the wear loss determination is not limited to this method. That is, the thickness signal may be first calculated by directly calculating the thickness from the uncorrected current value, and then the thickness signal may be corrected in order to eliminate the influence of fluctuations in the rotational speed. According to this procedure, depending on the design of the control unit 290, there is a possibility that the processing capability of the central processing unit 291 required for wear loss determination can be reduced.

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。   Alternatively, the target of the correction operation may be a value in the normal range stored in the normal range storage unit 298 instead of either the thickness value or the current value.

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。   Further, the wear disappearance determination may be any other procedure that can detect the disappearance of the first lubricating layer 41.

(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。
(6-3) Wear determination operation other than current monitoring When the wear disappearance is determined, the current value of the motor 20 is monitored in the above-described procedure. However, the wear loss determination is not limited to this method. That is, the wear loss determination may be performed using an optical sensor and a means such as image recognition without monitoring the current. According to this configuration, there is a possibility that the degree of wear of the first lubricating layer 41 can be determined more accurately.

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
A Rotating shaft M Metal powder P Porous material 10 Pressure vessel 20 Motor 30 Shaft 40 Slide bearing 41 First lubrication layer 42 Second lubrication layer 43 Base material 50 Fluid compression mechanism 100 Compressor 200 Refrigeration system 210 Connection piping 240 Heat source unit 241 Four-way selector valve 242 Heat source side heat exchanger 243 Heat source side pressure reducer 244 Accumulator 250 User unit 251 User side heat exchanger 252 User side pressure reducer 290 Controller 294 Motor current detector 295 Motor rotation speed detector 296 Thickness detector 297 Reference data storage unit 298 Normal range storage unit 299 Wear determination unit

特開2011−1854号公報JP 2011-1854 A

Claims (10)

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)。
A motor (20);
A shaft (30) rotated about a rotation axis (A) by the motor;
A fluid compression mechanism (50) driven by the shaft;
A plain bearing (40) for supporting the shaft;
With
The sliding bearing is
A first lubricating layer (41) having a first coefficient of friction and in contact with the shaft;
A second lubricating layer (42) having a second friction coefficient greater than the first friction coefficient and being further away from the rotating shaft than the first lubricating layer;
A base material (43) that is more distant from the rotating shaft than the second lubricating layer;
A compressor (100).
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。
The second friction coefficient is at least twice the first friction coefficient.
The compressor according to claim 1.
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。
The second friction coefficient is at least three times the first friction coefficient.
The compressor according to claim 2.
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。
The first lubricating layer and the second lubricating layer both have a porous material (P) and a resin impregnated in the porous material.
The compressor according to any one of claims 1 to 3.
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。
The porous material is a sintered body of metal powder (M).
The compressor according to claim 4.
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。
The first lubricating layer has a thickness of 50 μm or more and 100 μm or less;
The compressor according to any one of claims 1 to 5.
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。
The second lubricating layer has a thickness of 150 μm or more;
The compressor according to any one of claims 1 to 6.
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)。
The compressor according to any one of claims 1 to 7,
Decompressors (243, 252),
A heat source side heat exchanger (242);
A use side heat exchanger (251);
A control unit (290) for controlling the compressor and the decompressor;
With
The controller is
A thickness detector (296) that outputs a thickness signal corresponding to the thickness of the first lubricating layer;
A normal range storage unit (298) for storing a normal range of the thickness signal;
A wear determination unit (299) for determining whether the thickness signal is within or outside the normal range;
Having
Refrigeration system (200).
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。
A current detector (294) for detecting a value of a current flowing through the motor;
Further comprising
The thickness signal is calculated based on the current value.
The refrigeration system according to claim 8.
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。
The controller is
A rotational speed detector (295) for detecting the rotational speed of the shaft;
A reference data storage unit (297) for storing the value of the current as reference data for various rotational speeds of the shaft during operation of the refrigeration system over a certain period of time;
Further comprising
The thickness signal is calculated based on the value of the current corrected using the rotation speed and the reference data.
The refrigeration system according to claim 9.
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