JP2009145006A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】故障診断運転時の誤診、故障拡大を防止することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】室外機１８と室内機１９から構成され、室外機１８は、圧縮機１と、圧縮機１の吐出温度を検出する吐出温度センサ１１と、室外熱交換器３と、室外熱交換器３の温度を検出する室外熱交温度センサ１２と、室外送風機６とを内蔵し、室内機１９は、室内熱交換器５と、室内熱交器５の温度を検出する室内熱交温度センサ１４と、室内の温度を検出する室温センサ１７と室内送風機７とを備え、室外送風機６と室内送風機７を所定時間運転後、吐出温度センサ１１と室外熱交温度センサ１２で検出された温度の差と、室内熱交温度センサ１４と室温センサ１７で検出された温度の差のそれぞれが所定値以内のとき圧縮機１の運転を開始するもので、温度センサが故障した状態で圧縮機１を運転することを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、故障の自己診断機能を有する空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機では、自己診断の精度を高めるために圧縮機の運転を行い、そのときの運転状態を各種センサで計測を行うことにより故障診断の精度を高めるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図３は、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機の概略構成を示す図である。

図３において、冷房時には、圧縮機１で圧縮された冷媒ガスが四方弁２を経由し室外熱交換器３で凝縮され、減圧膨張弁４を通り、室内熱交換器５で蒸発し、四方弁２を経由し圧縮機１へ戻る。６は、室外送風機、７は、室内送風機である。制御装置８は、圧縮機１の回転数、減圧膨張弁４の開度、室外送風機６の回転数、室内送風機７の回転数を制御する。９は、表示部であり、制御装置８からの信号によって、空気調和機の運転状態や故障内容を表示する。

この冷凍サイクル中の各所には、運転電流センサ１０、吐出温度センサ１１、室外熱交温度センサ１２、膨張弁出口温度センサ１３、室内熱交温度センサ１４、室内熱交出口温度センサ１５、室外空気温度センサ１６、室温センサ１７等が取り付けられ、各センサの出力は、制御装置８に入力される。

このように構成された空気調和機において、修理者により、制御装置８に対し自己診断要求が発せられると、制御装置８は、圧縮機１、室外送風機６、室内送風機７を特定の回転数に固定し、さらに減圧膨張弁４を、特定の開度に固定して運転を開始する。

この状態で運転している冷凍サイクルの運転電流や各部の温度を設計段階において実測値を元に制御装置８に理想状態として記憶しておく。または、理論的に求めることもできる。

実際の修理現場では、周囲温度が記憶した条件と異なるケースがほとんどであるため、制御装置８では、理想状態に対して室外温度センサ６と室内温度センサ７から得られた周囲温度によって補正を行う計算をする。そのための補正係数は、実機での測定または理論計算によって求め、制御装置８に記憶しておく。

制御装置８では、理想状態を周囲温度によって補正した値を用い、実際の自己診断運転によって得られた空気調和機の各センサからの数値と比較することにより不具合箇所を推定し、それを表示部９に表示するようにしている。
特開２００２−１４７８１８号公報

しかしながら上記従来の空気調和機の構成では、各センサが正しい出力を行っている前提において不具合箇所を推定しているため、万が一、センサに故障が生じた場合、不具合箇所の推定に誤りが生じ、誤った修理をしてしまうという課題を有していた。さらに、各センサによる検出値が誤った状態で圧縮機１を運転するため、本来センサによる保護停止
が必要な状況で運転を継続することにより、さらに故障を拡大させてしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、空気調和機の運転に関わるセンサが故障していないことを確認したうえで圧縮機の運転を行うことにより、故障時の不具合箇所を適切に診断でき、故障診断による故障の拡大を防止できる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室外機と前記室外機に接続された室内機から構成され、前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度センサと、室外送風機とを内蔵し、前記室内機は、室内熱交換器と、前記室内熱交器の温度を検出する室内熱交温度センサと、室内の温度を検出する室温センサと室内送風機とを備え、前記室外送風機と前記室内送風機を所定時間運転後、前記吐出温度センサと前記室外熱交温度センサで検出された温度の差と、前記室内熱交温度センサと前記室温センサで検出された温度の差のそれぞれが所定値以内のとき前記圧縮機の運転を開始するもので、温度センサが故障した状態で圧縮機を運転することを防止することができる。

本発明の空気調和機は、空気調和機の運転に関わるセンサが故障していないことを確認したうえで圧縮機の運転を行うことにより、故障時の不具合箇所を適切に診断でき、故障の拡大を防止できる。

第１の発明は、室外機と前記室外機に接続された室内機から構成され、前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度センサと、室外送風機とを内蔵し、前記室内機は、室内熱交換器と、前記室内熱交器の温度を検出する室内熱交温度センサと、室内の温度を検出する室温センサと室内送風機とを備え、前記室外送風機と前記室内送風機を所定時間運転後、前記吐出温度センサと前記室外熱交温度センサで検出された温度の差と、前記室内熱交温度センサと前記室温センサで検出された温度の差のそれぞれが所定値以内のとき前記圧縮機の運転を開始するもので、温度センサが故障した状態で圧縮機を運転することを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和機において、故障診断運転開始時に、圧縮機の停止時間が所定時間以上のときは、室外送風機と室内送風機を運転しないもので、故障診断までに要する時間を短縮することができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の圧縮機の停止時間が長いほど、室内送風機と室外送風機の所定運転時間を短くするもので、故障診断までに要する時間を短縮することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の吐出温度センサと室外熱交温度センサで検出された温度の差及び／又は、室内熱交温度センサと室温センサで検出された温度の差が所定値より大きいときは、前記室外熱交温度センサ及び／又は前記室内熱交温度センサが異常である旨を表示するもので、圧縮機の運転前に温度センサの異常を容易に知ることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の空気調和機は、圧縮機の運転を
制御する制御装置と、表示部を有し、温度の比較時に、吐出温度センサ、室外熱交温度センサ、室内熱交温度センサ、室温センサのそれぞれで検出された温度を前記制御装置に記憶し、温度センサ検出値の確認入力がされたとき、前記制御装置に記憶された温度を前記表示部に出力するもので、どの温度センサが誤った温度検出をしているかを知ることができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の圧縮機の運転を開始した後に、制御装置に記憶された温度を表示部に出力するもので、空気調和機の運転状態を把握し不具合箇所の特定を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成図、図２は、同空気調和機の制御フローチャートである。

本実施の形態における空気調和機は、室外機１８と、室外機１８に接続された室内機１９から構成され、圧縮機１は、周波数可変形のもので、その電源周波数を変化させることにより、圧縮機１の回転数を変化させ、容量を制御するものである。この圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２を通り、室外熱交換器３で凝縮され減圧膨張弁４を通り、室内熱交換器５で蒸発し四方弁２を経由し、圧縮機１へ戻る。

室外機１８には、さらに室外送風機６、圧縮機１の回転数、減圧膨張弁４の開度、室外送風機６の回転数、室内送風機７の回転数を制御し、故障診断運転とセンサ検出値表示入力を備えた制御装置８と、異常表示や各センサ検出値を表示する表示部９と、圧縮機１の吐出温度を検出する吐出温度センサ１１と、室外熱交換器３の温度を検出する室外熱交温度センサ１２を備えている。室内機１９は、さらに室内送風機７と、室温を検出する室温センサ１７、室内熱交換器５の温度を検出する室内熱交温度センサ１４を備えている。

以上のように構成された空気調和機について、図２のフローチャートを用いて以下その動作、作用を説明する。

ＳＴＥＰ１で、制御装置９に、自己診断運転入力がされると、ＳＴＥＰ２で、第１の所定時間Ｔ１から、前回の圧縮機１の停止時よりカウントしている停止時間Ｔ０に所定の定数Ａ０を乗じた値を引いた差Ｔ２を算出する。ＳＴＥＰ３では、Ｔ２が負の値になった場合はＳＴＥＰ５へ進み、Ｔ２が正の値の場合は、ＳＴＥＰ４でＴ２時間分、室外送風機６と室内送風機７を運転する。

ＳＴＥＰ５で、吐出温度センサ１１、室外熱交温度センサ１２、室内熱交温度センサ１４、室温センサ１７で各部の温度を検出する。ＳＴＥＰ６では、吐出温度センサ１１と室外熱交温度センサ１２のそれぞれで検出された温度の差を算出し、差が第１の所定値以内であればＳＴＥＰ８へ進み、第１の所定値より大きければＳＴＥＰ７で、表示部９に室外熱交温度センサ１２が異常である旨を表示しＳＴＥＰ８へ進む。

ＳＴＥＰ８では室内熱交温度センサ１４と、室温センサ１７のそれぞれで検出された温度の差を算出し、その差が第２の所定値以内であればＳＴＥＰ１０へ進み、第２の所定値より大きければ、ＳＴＥＰ９で表示部９に、室内熱交温度センサ１４が異常である旨を表示しＳＴＥＰ１０へ進む。

ＳＴＥＰ１０では、室外及び室内熱交温度センサ１２、１４に異常がなければ、ＳＴＥＰ１１へ進み、異常がある場合は、自己診断運転を終了する。

ＳＴＥＰ１１では、減圧膨張弁４を所定開度にし、圧縮機１と、室外送風機６と、室内送風機７を標準運転の所定速度で運転する。ＳＴＥＰ１２で、各温度センサの検出値を表示部９に表示し、ＳＥＴＰ１３では、自己診断運転終了入力がなければＳＴＥＰ１２へ戻り運転を継続し、入力があれば自己診断運転を終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、空気調和機の運転に関わる温度センサが故障していないことを確認したうえで圧縮機１の運転を行うことにより、故障診断による故障の拡大を防止できる。また、各温度センサの検出値を表示するので、温度センサが故障している場合は、周囲温度から判断してどの温度センサが異常なのか特定することができ、温度センサが故障していない場合は、冷凍サイクルの運転状態を常に正確に把握できるため故障時の不具合箇所を適切に診断できる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、複数の温度センサの検出値の比較により、温度センサの異常を特定できるため、複数の温度センサを用いた自動販売機等の故障診断の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 同空気調和機の制御フローチャート 従来の空気調和機のサイクルと制御装置の概略図

符号の説明

１ 圧縮機
３ 室外熱交換器
５ 室内熱交換器
６ 室外送風機
７ 室内送風機
８ 制御装置
９ 表示部
１１ 吐出温度センサ
１２ 室外熱交温度センサ
１４ 室内熱交温度センサ
１７ 室温センサ
１８ 室外機
１９ 室内機

Claims (6)

1. 室外機と前記室外機に接続された室内機から構成され、前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度センサと、室外送風機とを内蔵し、前記室内機は、室内熱交換器と、前記室内熱交器の温度を検出する室内熱交温度センサと、室内の温度を検出する室温センサと室内送風機とを備え、前記室外送風機と前記室内送風機を所定時間運転後、前記吐出温度センサと前記室外熱交温度センサで検出された温度の差と、前記室内熱交温度センサと前記室温センサで検出された温度の差のそれぞれが所定値以内のとき前記圧縮機の運転を開始することを特徴とした空気調和機。
2. 故障診断運転開始時に、圧縮機の停止時間が所定時間以上のときは、室外送風機と室内送風機を運転しないことを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
3. 圧縮機の停止時間が長いほど、室内送風機と室外送風機の所定運転時間を短くすることを特徴とした請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 吐出温度センサと室外熱交温度センサで検出された温度の差及び／又は、室内熱交温度センサと室温センサで検出された温度の差が所定値より大きいときは、前記室外熱交温度センサ及び／又は前記室内熱交温度センサが異常である旨を表示することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 圧縮機の運転を制御する制御装置と、表示部を有し、温度の比較時に、吐出温度センサ、室外熱交温度センサ、室内熱交温度センサ、室温センサのそれぞれで検出された温度を前記制御装置に記憶し、温度センサ検出値の確認入力がされたとき、前記制御装置に記憶された温度を前記表示部に出力することを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
6. 圧縮機の運転を開始した後に、制御装置に記憶された温度を表示部に出力することを特徴とした請求項５に記載の空気調和機。

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