CN112240624A - 空气调和系统以及异常检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气调和系统以及异常检测系统，以与以往相比简单的处理检测鼓风机的旋转体的异常。具有检测设置有鼓风机的旋转体的梁材的应力的应力检测部和基于应力检测旋转体的异常的控制部。

Description

空气调和系统以及异常检测系统

技术领域

本发明涉及空气调和系统以及异常检测系统。

背景技术

在空气调和装置的室外机中，由于在冬季冰柱落下、在夏季由于台风等而异物被吹飞，有时在风扇上产生损伤。由于风扇的损伤，若成为旋转体的重心位置崩塌的状态，则在室外机上产生较大的振动，在最差的情况下，还存在导致热交换器、配管的破损的情况。若成为这种状态，则空气调和装置不能继续运转，在复原上也需要较多的时间和费用。在专利文献1中公开了通过利用加速度传感器检测鼓风机的振动，诊断鼓风机的异常的技术。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2014-211143号公报

但是，在加速度传感器中，在为了检测到比较高频的信号而想要检测振动的情况下，需要过滤处理。

发明内容

本发明是鉴于这种问题点的方案，其目的在于提供与现有相比以简单的处理检测鼓风机的旋转体的异常。

本发明是空气调和系统，具有检测设置有鼓风机的旋转体的梁材的应力的应力检测部和基于上述应力检测上述旋转体的异常的控制部。

本发明的另一方案是一种异常检测系统，具有检测设置有空气调和装置的鼓风机的旋转体的梁材的应力的应力检测部和基于上述应力检测上述旋转体的异常的控制部。

本发明的效果如下。

根据本发明，与以往相比能以简单的处理检测鼓风机的旋转体的异常。

附图说明

图1是室外机的概略剖视图。

图2是鼓风机的概略图。

图3是表示控制品箱的主要结构的图。

图4是表示异常检测处理的流程图。

图5是第二基准范围的说明图。

图6是表示第二实施方式的异常检测装置的图。

图中：1、4—空气调和系统，3—异常检测系统，10—室外机，131—风扇，131a—端部，133—马达，134—梁材，201—磁性部件，202—磁场传感器。

具体实施方式

图1是空气调和系统的室外机的概略剖视图。图2是从与风扇131的轴向垂直的方向观察鼓风机130的概略图。本实施方式的空气调和系统1通过制冷剂配管连接室外机10和未图示的室内机而构成冷冻循环，进行空气调和。如图1所示，本实施方式的室外机10是上吹出类型，设置在屋外的基础20。在室外机10的机箱110上具备空冷式的热交换器120和用于向该热交换器120通风的鼓风机130。鼓风机130主要具有风扇(螺旋风扇)131、护罩132、马达(风扇马达)133以及梁材134。护罩132设在风扇131的外周，作为喇叭口、通道发挥功能。马达133驱动风扇131。梁材134支撑马达133。

如图1及图2所示，在梁材134的端部134a上设有磁性部件201。磁性部件201是由磁性体材料形成的部件。另外，在磁性部件201的垂直方向下侧设置有检测磁性部件201的磁场的磁场传感器202。磁场传感器202配置在不与磁性部件201物理地接触的位置。在雪、冰附着于风扇131的情况、风扇131旋转的情况下，通过这些的应力，梁材134向垂直下方向挠曲。因此，磁性部件201与磁场传感器202之间的距离变化。磁场传感器202检测这种磁性部件201的位移。

本实施方式的磁场传感器202由霍尔元件形成，检测根据与磁性部件201的距离伴随梁材134挠曲而变化的电压。磁场传感器202能根据电压求出梁材134的挠曲、即施加在梁材134上的应力。即，磁场传感器202作为应力检测部发挥功能。

另外，如图1所示，在机箱110的内部设置有压缩机140、促动器150、控制品箱160等。在控制品箱160中收纳输入来自外部空气温度传感器、构成空气调和系统1的冷冻循环的压力传感器等的各种传感器的信息并控制压缩机140、膨胀阀(未图示)等冷冻循环部件的控制部、用于控制鼓风机130的转换装置等。

图3是表示控制品箱160的主要结构的图。在控制品箱160上设置控制部161、存储部162以及通信部163。控制部161进行各种控制。存储部162存储各种程序、各种信息。控制部161通过执行存储在存储部162中的程序进行各种处理。通信部163通过有线或无线与外部设备进行通信。控制部161进行具有压缩机140、热交换器120以及膨胀阀等的冷冻循环170的控制等。控制部161还检测风扇131的异常。具体地说，控制部161获得由磁场传感器202得到的磁场的检测结果，基于检测结果，检测风扇131的异常。控制部161以若检测异常，则将检测到了异常的内容的通知信息显示在设置于遥控器180的显示部181的方式进行控制。

图4是表示利用控制部161的异常检测处理的流程图。异常检测处理是检测风扇131的异常的处理。作为风扇131的异常，包括妨碍风扇131的正常运转的任意的事项，例如由冰柱的落下导致的风扇131的缺损等。

在步骤S100中，控制部161判断风扇131是否旋转。控制部161在风扇131未旋转的情况下(步骤S100中为否)，使处理向步骤S102前进。控制部161在风扇131旋转的情况下(步骤S100中为是)，使处理向步骤S104前进。在步骤S102中，控制部161判断与由磁场传感器202检测的电压相应的应力是否是第一基准范围内的值。在此，第一基准范围是在风扇131不旋转且未在风扇131上产生异常的情况下，将施加在梁材134上的应力作为基准确定的值，为预先设定在存储部162等中的值。在应力是第一基准范围外的值的情况下(在步骤S102中为是)，控制部161使处理向S106前进。在应力是第一基准范围内的值的情况下(在步骤S102中为否)，控制部161使处理向步骤S100前进。另外，控制部161可以改变应力与阈值的比较，进行与应力对应的电压和对应的阈值的比较。

在步骤S106中，控制部161进行异常时处理，之后，结束异常检测处理。在此，异常时处理是停止空调运转而在显示部181进行检测到了异常的内容的通知信息的显示的处理。另外，异常时处理只要包括在风扇131是旋转中的情况下停止风扇131的旋转的处理即可。另外，控制部161除了改变在显示部181上显示通知信息，或显示在显示部181上，还可以向其他装置等发送通知信息。例如，控制部161在与管理空气调和系统1的集中管理装置连接的情况下，可以向集中管理装置发送通知信息。

在风扇131未旋转的情况下，在梁材134上施加与风扇131等的重量相应的恒定的应力。但是，若雪、冰附着于风扇131，则风扇131的重量变大，因此应力比通常时重。另一方面，在风扇131由于台风等缺损的情况下，由于风扇131的重量变轻，因此应力比通常时轻。因此，通过控制部161这样进行第一基准范围与应力的比较，检测风扇131的异常。

在步骤S104中，控制部161判断与由磁场传感器202检测的电压相应的应力是否是第二基准范围内的值。图5是第二基准范围的说明图。图5所示的图表的横轴表示旋转速度，纵轴表示应力。风扇131的旋转速度越大，梁材134的应力越大。与此对应，如图5所示，第二基准范围随着旋转速度变大，上升为更高的值。另外，在本实施方式中，第二基准范围的宽度不论旋转速度如何都恒定，但关于第二基准范围的宽度，也可以根据旋转速度而不同。

在本实施方式中，在步骤S104中，控制部161特定风扇131的旋转速度，根据风扇131的转数特定第二基准范围。并且，控制部161对根据旋转速度决定的第二基准范围和由磁场传感器202得到的应力进行比较。控制部161在应力是第二基准范围外的值的情况下(步骤S104中为是)，使处理进入步骤S108。在应力是第二基准范围内的值的情况下(步骤S104中为否)，控制部161使处理向步骤S100前进。在风扇131的旋转中，在风扇131上产生异常的情况下，由于重力偏离，施加较大的应力等，检测到与正常状态不同的应力。因此，通过控制部161这样进行第二基准范围与应力的比较，检测风扇131的异常。

另外，本实施方式的控制部161在空气调和系统1的室外机10的设置不久之后基于在风扇131不旋转的状态下检测出的应力自动地设定第一基准范围。另外，控制部161进行预先设定的初期运转，在该初期运转时，检测与旋转速度相应的风扇131的应力。并且，控制部161基于检测到的应力决定与旋转速度相应的第二基准范围，并将该第二基准范围存储到存储部162中。这样，在初期设置时，控制部161能自动地设定第一基准范围以及第二基准范围。

如上，本实施方式的空气调和系统1的室外机10能通过利用磁性部件201、磁场传感器202的简单的结构检测设置有风扇131的梁材134的应力，检测风扇131的异常。

具有使用加速度传感器并根据风扇的振动检测风扇的异常的现有技术，但磁性部件201以及磁场传感器202比加速度传感器便宜，因此根据本实施方式，与使用了加速度传感器的结构相比，能较低地抑制成本。另外，在使用了加速度传感器的情况下，在风扇131不旋转的情况下，无法检测风扇131的异常。相对于此，在本实施方式的空气调和系统1中，例如在冰在风扇131的停止中附着的情况下，与通常时相比大的应力施加在梁材134上，因此能根据磁场传感器202的检测结果检测异常。另外，在风扇131的一部分由于台风等缺损的情况下，在风扇停止中，施加在梁材134上的应力比通常时小。因此，关于风扇131的缺损，也能根据磁场传感器202的检测结果检测为异常。另外，在旋转时，通过检测与由风扇131的异常引起的重心的偏离等相应的、与正常时不同的应力，能检测风扇131的异常。

关于第一实施方式的第一变形例进行说明。磁性部件201只要设在梁材134上即可，其位置并未限定于端部134a。作为其他例子，也可以配置在梁材134的中央。在该情况下，与设置在端部134a的情况相比，应力的检测范围变宽。

作为第二变形例，磁性部件201只要配置在梁材134上即可，为此的结构未限定于实施方式。作为其他例子，可以在用于梁材134的组装工序的螺钉、垫片上使用磁性体材料。即，可以通过将由磁性体材料形成的螺钉、垫片固定在梁材134上作为磁性部件201使用。另外，作为其他例子，可以在梁材134上涂覆磁性材料。

作为第三变形例，还可以设置不仅检测风扇131的轴向的应力，还用于检测与风扇131的轴垂直的方向的应力的磁场传感器。控制部161可以根据轴向及与轴垂直的方向的应力检测风扇131的异常。另外，控制部161可以只根据与风扇131的轴垂直的方向的应力检测风扇131的异常。

作为第四变形例，室外机10作为应力检测部，可以替换磁性部件201和磁场传感器202，具备应变计。应变计设在梁材134上。应变计优选配置在梁材134的端部134a。在该情况下，控制部161只要获得由应变计检测到的应变，使用与应变相应的应力进行异常检测处理即可。

作为第五变形例，参照图4说明的异常检测处理的主体未限定于室外机10的控制部161。作为其他例子，未图示的室内机的控制部可以执行异常检测处理。另外，在通过管理多个室外机、多个空气调和装置的集中管理装置管理室外机的情况下，可以构成为集中管理装置执行异常检测处理的空气调和系统。

(第二实施方式)

图6是表示第二实施方式的异常检测系统30的图。在此，关于异常检测系统30，主要说明与第一实施方式的空气调和系统1不同的方面。异常检测系统30具备参照图4说明的执行异常检测处理的控制装置300、磁性部件311以及磁场传感器312。异常检测系统30检测已存的例如已经设置在预定的空间的空气调和装置4中的风扇的异常。图6所示的空气调和装置4具备具有作为旋转体410的风扇的室外机、控制品箱460、冷冻循环470、遥控480以及未图示的室内机。

管理者等将磁性部件311设置在支撑已存的空气调和装置4的旋转体410(例如室外机的风扇)的梁材411，另外，在对应的位置设置磁场传感器312。控制装置300与参照图2说明的控制品箱160相同，具备控制部301、存储部302以及通信部303。通信部303能通信地与空气调和装置4的控制品箱460连接。控制部301基于与由磁场传感器312检测的电压相应的应力检测旋转体410的异常。通信部303在检测到了异常的情况下将检测到了异常的内容的通知信息发送到空气调和装置4、即控制品箱460。在此，通信部303是通知信息的输出部的一例。控制品箱460的未图示的控制部若从异常检测系统30接收通知信息，则在遥控480的显示部481上显示通知信息。这样，通过将异常检测系统30设置在已存的空气调和装置4上，即使关于已存的空气调和装置4也能进行异常检测。

另外，通知信息的输出地未限于实施方式。作为其他例子，异常检测系统30具备与空气调和装置4的显示部481不同的显示部，控制部301可以在显示部上显示通知信息。另外，异常检测系统30具备蜂鸣器，控制部301可以向蜂鸣器输出与通知信息对应的警报音。另外，作为其他例子，异常检测系统30可以向集中管理装置发送通知信息。

另外，本发明未限于这些特定的实施方式，例如能将某实施方式的变形例应用于其他实施方式等，在技术方案记载的本发明的内容的范围内进行多种变形、改变。

Claims (13)

1.一种空气调和系统，其特征在于，

具有：

检测设置有鼓风机的旋转体的梁材的应力的应力检测部；以及

基于上述应力检测上述旋转体的异常的控制部。

2.根据权利要求1所述的空气调和系统，其特征在于，

上述应力检测部检测与上述应力相应的上述梁材的位移。

3.根据权利要求1或2所述的空气调和系统，其特征在于，

还具有配置于上述梁材的磁性部件，

上述应力检测部是通过上述磁性部件的磁性检测上述梁材的位移的磁场传感器。

4.根据权利要求3所述的空气调和系统，其特征在于，

上述磁性部件配置于上述梁材的端部。

5.根据权利要求1所述的空气调和系统，其特征在于，

上述应力检测部是配置于上述梁材的应变计。

6.根据权利要求5所述的空气调和系统，其特征在于，

上述应变计配置于上述梁材的端部。

7.根据权利要求1～6任一项所述的空气调和系统，其特征在于，

上述应力检测部检测上述旋转体的轴向的上述应力。

8.根据权利要求1～7任一项所述的空气调和系统，其特征在于，

上述应力检测部检测与上述旋转体的轴垂直的方向的上述应力。

9.根据权利要求1～8任一项所述的空气调和系统，其特征在于，

上述控制部基于上述旋转体停止时的上述梁材的上述应力检测上述旋转体的上述异常。

10.根据权利要求1～9任一项所述的空气调和系统，其特征在于，

在上述旋转体旋转时的上述梁材的上述应力不是预定的基准范围内的值的情况下，上述控制部判断为在上述旋转体上产生上述异常。

11.根据权利要求10所述的空气调和系统，其特征在于，

上述基准范围是根据上述旋转体的旋转速度确定的范围。

12.一种异常检测系统，其特征在于，

具有：

检测设置有空气调和装置的鼓风机的旋转体的梁材的应力的应力检测部；以及

基于上述应力检测上述旋转体的异常的控制部。

13.根据权利要求12所述的异常检测系统，其特征在于，

还具有输出部，在上述控制部检测到了上述异常的情况下，该输出部输出检测到了异常的内容的通知信息。

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