JP4540548B2

JP4540548B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP4540548B2
Application number: JP2005153663A
Authority: JP
Inventors: 春彦金野; 大吾赤星; 清磨山岸
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2025-05-26
Also published as: JP2006329525A

Description

本発明は、空気調和装置および空気調和装置の制御装置に係り、特に、仕様の異なる他機種のサブ基板が制御装置に装着されたまま空調運転が行われる事を防止するための技術に関する。

近年、空気調和装置には、空気調和対象となる室内の個々の広さに対応するため、空調能力の異なる仕様の機種がラインナップされるようになっている。一般に、空気調和装置は室外機と室内機とを備え、それそれに制御装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。そして、空気調和装置を複数の機種に分ける場合には、生産性の向上を図るために、空気調和装置として標準的な機能や各部の制御を実現するための制御基板を共通化しつつ、空調能力に依存するサブ基板（例えば電源基板）を機種ごとに用意し、機種に合ったサブ基板を制御基板と組み合わせて制御装置を構成していた。
特開２００２−８１７２３号公報

しかしながら、空気調和装置のメンテナンス時などにサブ基板を交換する際、他機種のサブ基板を制御基板に装着してしまう恐れがある、といった問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、他機種のサブ基板が制御装置に装着されたまま空調運転が行われる事を防止可能な空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、室内機と、電動ファン、ファンモータ及び制御装置を有する室外機とを備える空気調和装置において、前記制御装置は、前記電動ファンのファンモータの能力が空調能力の仕様に応じて異なる空気調和装置の機種の間で共通するとともに、自身の機種を示す機種コードが設定されたメイン基板と、前記メイン基板に着脱自在に設けられ、前記ファンモータを駆動するための電力を生成するモータ電源回路、及び、前記ファンモータの能力に応じた抵抗値を有し前記電動ファンの駆動電流を制限するリミット抵抗を有する電源基板と、を備え、前記メイン基板は、前記電源基板との間での初期化処理時に、初期化要求コマンドの予備ビットに前記機種コードを含めて前記電源基板に送信し、前記電源基板は、前記初期化要求コマンドに対する応答コマンドを前記メイン基板に送信するとともに、前記初期化コマンドに含まれている機種コードが自身の機種と一致しない場合に、前記メイン基板にエラーコードを前記応答コマンドに含めて送信し、前記メイン基板にエラーを報知させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記サブ基板は、自身の機種を示す機種コードを前記メイン基板に送信し、前記メイン基板は、前記機種コードと自身の機種とが一致しない場合に、エラーを報知することを特徴とする。

本発明によれば、メイン基板に他機種のサブ基板が装着された場合に、エラーを報知する構成としたため、他機種のサブ基板が制御装置に装着されたまま空調運転が行われる事を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、ガスエンジンを駆動源として圧縮機を駆動するガスヒートポンプ式空気調和装置（以下、「ＧＨＰ空気調和装置」と称する）に本発明を適用した場合について説明する。

図１は本実施の形態に係るＧＨＰ空気調和装置の概略構成図である。この図に示すように、本実施の形態のＧＨＰ空気調和装置１００は、複数の室内機１と、１つの室外機３とを備えた、いわゆるマルチタイプパッケージエアコンとして構成されている。なお、ＧＨＰ空気調和装置１００は、複数の室内機および複数の室外機を備えた、いわゆるダブルマルチタイプとしても構成可能である。

室内機１側には、分流器５が付設された室内熱交換器７、電動ファン９、電動膨張弁１１などが設置され、また、この室内機１は、電動ファン９や電動膨張弁１１を駆動する室内側制御装置５１を備えている。

一方、室外機３側には、圧縮機１３と、四方弁１５と、分流器１７が付設された室外熱交換器１９と、電動ファン２１と、アキュムレータ２３とが設置されている。また、この室外機３の内部には、四方弁１５や電動ファン２１、電磁遮断弁４９の他、ステップモータ２９を始めとするガスエンジン２５関連の機器なども集中制御する室外側制御装置６１が設置されている。

図２は室外側制御装置６１の概略構成図である。この図に示すように、室外側制御装置６１は、空調能力の異なる各仕様のＧＨＰ空気調和装置１００の間で共通に用いられる制御基板（メイン基板）２００と、空調能力の異なる各仕様のＧＨＰ空気調和装置１００ごとに用意された電源基板（サブ基板）３００とを備えている。電源基板３００はコネクタ端子３０１を有し、このコネクタ端子３０１が制御基板２００の接続スロット２０１に挿脱自在に構成されている。そして、制御基板２００に電源基板３００が装着されて、コネクタ端子３０１を介して相互にデータ通信が行われる。

制御基板２００は、四方弁１５や電磁遮断弁４９の他、ステップモータ２９を始めとするガスエンジン２５関連の機器などを集中制御するものであり、主たる制御手段としてのメインマイコン２１０と、制御プログラムや各種データを記憶する記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ２２０と、室内機１と通信する通信手段としての通信部２３０と、複数の図示せぬ操作子を有する操作部２４０と、液晶パネル或いはセグメント表示器を有する表示部２５０とを備えている。これらの他にも、制御基板２００は、ガスエンジン２５の回転数検出を検出する回転数検出回路などガスエンジン２５の駆動制御のための各種回路を備えている。

一方、電源基板３００には、電動ファン２１のファンモータを駆動制御するファンモータ駆動用ＩＣ３２０と、当該ファンモータを駆動するための電力を生成するモータ電源回路３３０と、電動ファン２１の駆動電流を制限するためのリミッタ抵抗３４０と、当該電源基板３００の各部を中枢的に制御するサブマイコン３１０と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ３５０とが設けられている。この他にも、電源基板３００には、制御基板２００や電源基板３００に実装された各回路用の電力を生成するための電源回路などの各種の電源回路が設けられている。

上記リミッタ抵抗３４０には、空調能力の仕様に応じた抵抗値のものが用いられている。詳述すると、電動ファン２１のファンモータとしては、空調能力の仕様に応じて出力が異なるものが用いられ、高い空調能力を実現する機種のＧＨＰ空気調和装置１００においては、より高出力なファンモータが用いられる。このように、電動ファン２１のファンモータの出力が機種ごとに異なるため、当該電動ファン２１の駆動電流が異なることとなり、電動ファン２１の駆動電流を制限するためのリミッタ抵抗３４０としては、電動ファン２１のファンモータの出力に応じた抵抗値のものを用いる必要があるのである。

本実施の形態では、ＧＨＰ空気調和装置１００の仕様（機種）として、高空調能力（例えば２５馬力）の機種と、これよりも低い低空調能力（例えば２０馬力）の機種が存在し、それぞれの機種ごとに抵抗値の異なるリミッタ抵抗３４０を備えた電源基板３００が用意されている。

また、制御基板２００のＥＥＰＲＯＭ２２０には、当該制御基板２００が設けられているＧＨＰ空気調和装置１００の機種を特定するための機種コードが予め格納されており、制御基板２００のメインマイコン２１０は、当該機種コードをＥＥＰＲＯＭ２２０から取得することで、本ＧＨＰ空気調和装置１００の機種を特定する。

一方、電源基板３００のサブマイコン３１０にあっては、そのサブマイコン３１０に設けられた複数の入力ポート３１０Ａの１つに、当該電源基板３００が対応する機種に応じた信号が入力されている。具体的には、機種に応じてサブマイコン３１０の入力ポート３１０ＡにＨまたはＬレベルの信号（本実施の形態では、高空調能力の機種の場合にはＨレベル）が入力される。なお、当該入力ポートをハイインピーダンス状態にするか否かといった入力状態により機種を区別する構成としても良い。

以上の構成の下、室外側制御装置６１の電源投入時などに、初期化処理と併せて本ＧＨＰ空気調和装置１００の機種に適応した電源基板３００が制御基板２００に装着されているか否かを判別するための電源基板適合判別処理が行われる。

すなわち、図３に示すように、制御基板２００のメインマイコン２１０は、ＥＥＰＲＯＭ２２０に格納されている機種コードを初期化のための要求コマンドに含めて電源回路３００に送信し（ステップＳ１）、電源基板３００からの応答コマンドを待ち受ける（ステップＳ２）。

一方、電源基板３００のサブマイコン３１０は、初期化のための要求コマンドを受信した場合、初期化動作を行いつつ、入力ポートの信号状態と、初期化コマンドに含まれている機種コードとに基づいて、本電源基板３００が用いられるべき機種と、実際の機種とが一致しているか否かを判別する（ステップＳ３）。そして、当該サブマイコン３１０は、機種が一致していない場合に（ステップＳ３：ＮＯ）、機種が一致しない旨を示すエラーコードを応答コマンドに含めて制御基板２００に送信する（ステップＳ４）。また、機種が一致している場合には、サブマイコン３１０は、エラーコードを含めずに応答コマンドを制御基板２００に送信する（ステップＳ５）。

制御基板２００のメインマイコン２１０は、応答コマンドを受信すると、当該応答コマンドにエラーコードが含まれているか否かを判別する（ステップＳ６）。そして、エラーコードが含まれている場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、メインマイコン２１０は電源基板３００が本ＧＨＰ空気調和装置１００の機種に合った基板でない旨を示すエラー表示を表示部２５０に表示する（ステップＳ７）。そして、エラー表示後には、操作部２４０などを用いてエラー解除操作が行われない限り、それ以降の空調運転制御が停止される。

この結果、メンテナンス時などに作業者が電源基板３００を交換した際に、不適合な電源基板３００を取り付けてしまった場合であっても、エラー表示により、その旨が作業者に報知される。なお、当該エラーを警報などにより報知する構成としても良い。

ここで、電源基板適合判別処理の際に制御基板２００が送信する要求コマンドについて詳述すると、図４に示すように、要求コマンドＣ１は、１オクテット（８ビット長）のコマンドデータ列Ｄが７オクテット分だけシリアルに連続して構成される。各コマンドデータ列Ｄ０〜Ｄ７はそれぞれ制御内容ごとに使い分けられ、例えば先頭のコマンドデータ列Ｄ０はガスエンジン２５の駆動制御、コマンドデータ列Ｄ１はガスエンジン２５の回転数制御、コマンドデータ列Ｄ２は電動ファン２１の回転数制御に用いられる。また、最後のコマンドデータ列Ｄ７は、将来、制御パラメータが増えたときのための予備として用意されているビット列である。このような要求コマンドＣ１の構成は従来から用いられているものである。

そして、本実施の形態では、予備的に用意されているコマンドデータ列Ｄ７に機種コードを含めることとしている。これにより、本発明が適用されていない従来の電源基板が制御基板２００に装着された場合、コマンドデータ列Ｄ７のデータは無視されるため、従来の電源基板との互換性が維持されることとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、制御基板２００に、他機種の電源基板３００が装着された場合に、エラーを報知する構成としたため、他機種の電源基板３００が装着されたまま空調運転が行われるのを防止することができる。

特に、機種ごとに用意される電源基板３００側で機種の一致を判別するため、１つの機種のＧＨＰ空気調和装置１００に対して、新たに機種を追加して電源基板３００を複数種類用意した場合に、１機種のときに製造された古い制御基板２００に、新たな機種の電源基板３００が取り付けられたとしても、確実に機種の不一致を判別することができる。

また、１機種のときに製造された古い制御基板２００に対しては、機種コードを電源基板３００に送信するように制御プログラムを書き替えるだけで良く、簡単に本発明を適用することができる。

なお、上記のように新たに機種を追加した場合には、新たな機種の制御基板２００に対して、１機種のときに製造された古い電源基板３００が装着される恐れもある。そこで、電源基板３００が応答コマンドを制御基板２００に送信する際に、電源基板３００の機種を示す機種コードを応答コマンドに含めて送信し、制御基板２００が機種コードと自身が保持する機種コードとを比較して、電源基板３００が適正な機種のものであるかを判別する構成としても良い。また、この構成においても、応答コマンドに予備的に設けられているビット列に機種コードを含めて電源基板３００が制御基板２００に対して送信する構成とすることで、古い制御基板２００との互換性を維持することができる。

上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、任意に変形および応用が可能であり、例えば、ＧＨＰ空気調和装置に限らず、他の空気調和装置にも本発明を適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係るＧＨＰ空気調和装置の概要構成を示す図である。室外側制御装置の概要構成を示す図である。制御基板と電源基板との動作を示す図である。要求コマンドのデータフォーマットを概略的に示す図である。

符号の説明

１室内機
３室外機
２１電動ファン
５１室内側制御装置
６１室外側制御装置
１００ＧＨＰ空気調和装置
２００制御基板
２５０表示部
３００電源基板
３４０リミッタ抵抗

Claims

室内機と、電動ファン、ファンモータ及び制御装置を有する室外機とを備える空気調和装置において、
前記制御装置は、
前記電動ファンのファンモータの能力が空調能力の仕様に応じて異なる空気調和装置の機種の間で共通するとともに、自身の機種を示す機種コードが設定されたメイン基板と、
前記メイン基板に着脱自在に設けられ、前記ファンモータを駆動するための電力を生成するモータ電源回路、及び、前記ファンモータの能力に応じた抵抗値を有し前記電動ファンの駆動電流を制限するリミット抵抗を有する電源基板と、を備え、
前記メイン基板は、前記電源基板との間での初期化処理時に、初期化要求コマンドの予備ビットに前記機種コードを含めて前記電源基板に送信し、
前記電源基板は、前記初期化要求コマンドに対する応答コマンドを前記メイン基板に送信するとともに、前記初期化コマンドに含まれている機種コードが自身の機種と一致しない場合に、前記メイン基板にエラーコードを前記応答コマンドに含めて送信し、前記メイン基板にエラーを報知させる
ことを特徴とする空気調和装置。
前記電源基板は、自身の機種を示す機種コードを前記メイン基板に送信し、
前記メイン基板は、前記機種コードと自身の機種とが一致しない場合に、エラーを報知することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。