JP4703201B2 - Anomaly detection device - Google Patents
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本発明は、第1の機器と第2の機器とが相互に情報を通信する通信回線の異常検出装置に関するものである。 The present invention relates to a communication line abnormality detection apparatus in which a first device and a second device communicate information with each other.
従来の空気調和機における室外機と室内機の接続状態検査装置は、同一場所に設置される複数台の室外機と、これと同数の室内機とを、各々の室外機と室内機に設けられている接続配管に冷媒配管の冷媒ガス配管と冷媒液配管を取り付けることにより一対一で接続したのち、冷媒配管内の真空引きまたは気密確認を行い、このときの冷媒ガス配管と冷媒液配管の圧力変化を、圧力センサにより検出するとともに、制御盤により両圧力変化値を比較し、両圧力変化値が合致しないときは冷媒配管の誤接続と判定するように構成されていた(例えば、特許文献1参照)。 The conventional outdoor unit and indoor unit connection state inspection apparatus in an air conditioner is provided with a plurality of outdoor units installed in the same place and the same number of indoor units in each outdoor unit and indoor unit. By connecting the refrigerant gas pipe and the refrigerant liquid pipe of the refrigerant pipe to the connecting pipe that is connected in a one-to-one manner, the refrigerant pipe is evacuated or airtight is checked, and the pressure of the refrigerant gas pipe and the refrigerant liquid pipe at this time The change is detected by a pressure sensor, and both pressure change values are compared by a control panel. When the two pressure change values do not match, it is determined that the refrigerant pipe is erroneously connected (for example, Patent Document 1). reference).
また、マルチ型空気調和機の連結状態点検方法は、複数の室内熱交換器に各々連結された配管の運転前温度が入力される運転前温度入力段階と、配管開閉制御器を駆動させそれぞれの配管のうち何れか一つの配管だけを選択して開放させる配管選択開放段階と、一定時間の間圧縮機を運転させ室外熱交換器から開放された配管を経て室内熱交換器に冷媒を循環させる運転段階と、複数の室内熱交換器に各々連結された配管の運転後温度が入力される運転後温度入力段階と、各配管の運転前温度と運転後温度とを比較し、その温度変化の有無によって配管の連結状態を判断するように構成されていた(例えば、特許文献2参照)。 Further, the connection check method of the multi-type air conditioner includes a pre-operation temperature input stage in which pre-operation temperatures of pipes connected to a plurality of indoor heat exchangers are input, Select and open only one of the pipes and open the pipe selection open stage, and operate the compressor for a certain time to circulate the refrigerant to the indoor heat exchanger via the pipe opened from the outdoor heat exchanger Compare the operation stage, the post-operation temperature input stage where the post-operation temperature of each pipe connected to each of the indoor heat exchangers is input, the pre-operation temperature and the post-operation temperature of each pipe, and the temperature change It was comprised so that the connection state of piping might be judged by the presence or absence (for example, refer patent document 2).
上記の空気調和機における室外機と室内機の接続状態検査装置は、試運転のための冷媒サイクル運転を行う前段階で、複数台の室外機と、これと同数の室内機とを結ぶ冷媒配管や伝送線の誤接続を容易にかつ確実に検出することを目的としたものである。しかしながら、この接続状態検査装置は、複数台の室外機と、これと同数の室内機を一対一で接続した空気調和機を対象としており、1の室外機に複数台の室内機が接続されている場合を想定しているものではなかった。 The connection state inspection device for the outdoor unit and the indoor unit in the air conditioner described above is a refrigerant pipe that connects a plurality of outdoor units and the same number of indoor units before the refrigerant cycle operation for the trial operation. The object is to easily and reliably detect erroneous connection of transmission lines. However, this connection state inspection device is intended for an air conditioner in which a plurality of outdoor units and the same number of indoor units are connected on a one-to-one basis, and a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit. It was not intended to be.
また、上記のマルチ型空気調和機の連結状態点検方法は、マルチ型空気調和機の運転前の温度と運転後の温度とを比較し、その温度変化にしたがって室外機と室内機とをつなぐ配管の連結状態を迅速で簡便に判断することを目的としたものである。しかしながら、連結状態点検方法は、実際にマルチ型空気調和機を運転させた場合を想定しており、運転前の段階では連結状態が判断できないという問題があった。 Further, the above-described multi-type air conditioner connection state inspection method compares the temperature before operation of the multi-type air conditioner with the temperature after operation, and pipes that connect the outdoor unit and the indoor unit according to the temperature change. The purpose of this is to quickly and easily determine the connected state. However, the connection state inspection method assumes a case where the multi-type air conditioner is actually operated, and there is a problem that the connection state cannot be determined at a stage before the operation.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、既存の金属製配管を伝送する電気信号を測定することで、その配管の異常を容易に検出することが可能な異常検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an abnormality detection device capable of easily detecting an abnormality of a pipe by measuring an electric signal transmitted through an existing metal pipe. The purpose is to provide.
本発明に係る異常検出装置は、室外機と室内機とを接続している金属製の冷媒配管を通信回線として信号を送受信する冷媒配管の異常検出装置であって、前記室外機及び前記室内機と前記冷媒配管とは、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいる結合クランプで接続されており、前記結合クランプの個数から算出したインピーダンスと、前記冷媒配管の送受信信号の平均化処理を行ない計測したインピーダンスと、を比較することで、前記冷媒配管の正常/異常を判断する判断手段を備えたことを特徴とする。 An abnormality detection device according to the present invention is an abnormality detection device for refrigerant pipes that transmits and receives signals using a metal refrigerant pipe that connects an outdoor unit and an indoor unit as a communication line, and includes the outdoor unit and the indoor unit. And the refrigerant pipe are connected by a coupling clamp including a cylindrical core made of a magnetic material, and an impedance calculated from the number of the coupling clamps and an averaging process of transmission / reception signals of the refrigerant pipe And determining means for determining normality / abnormality of the refrigerant pipe by comparing the measured impedance with the measured impedance .
本発明に係る異常検出装置は、室外機と室内機とを接続している金属製の冷媒配管を通信回線として信号を送受信する冷媒配管の異常検出装置であって、前記室外機及び前記室内機と前記冷媒配管とは、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいる結合クランプで接続されており、前記結合クランプの個数から算出したインピーダンスと、前記冷媒配管の送受信信号の平均化処理を行ない計測したインピーダンスと、を比較することで、前記冷媒配管の正常/異常を判断する判断手段を備えたので、配管の正常/異常を容易に判断することができる。 An abnormality detection device according to the present invention is an abnormality detection device for refrigerant pipes that transmits and receives signals using a metal refrigerant pipe that connects an outdoor unit and an indoor unit as a communication line, and includes the outdoor unit and the indoor unit. And the refrigerant pipe are connected by a coupling clamp including a cylindrical core made of a magnetic material, and an impedance calculated from the number of the coupling clamps and an averaging process of transmission / reception signals of the refrigerant pipe By comparing the measured impedance with the measured impedance, the determination means for determining the normality / abnormality of the refrigerant pipe is provided, so that the normality / abnormality of the pipe can be easily determined.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る異常検出装置10の電気的な概略構成を示すブロック図である。実施の形態では、端子(端子15及び端子16)が送受信信号を検出する場合を例に説明するが、これに限定するものではない。例えば、送受信信号を検出できるものであれば、端子以外のものでもよく、通信回線に非接触のものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of an
異常検出装置10は、異常検出装置10の全体を制御する制御手段11と、通信回線の正常状態を示す周波数特性を記憶している記憶手段12と、通信回線に取り付けて信号を送受信するための端子15及び端子16とを備えている。また、通信回線の状態をユーザに知らせる図示省略の表示手段を備えている。
The
制御手段11は、通信回線を伝送する送受信信号の周波数特性と記憶手段12に記憶されている通信回線の状態を示す周波数特性とを比較して、通信回線の正常/異常の判断を行なう判断手段13を備えている。なお、この制御手段11は、マイクロコンピュータ等で構成するとよい。 The control means 11 compares the frequency characteristic of the transmission / reception signal transmitted through the communication line with the frequency characteristic indicating the state of the communication line stored in the storage means 12 to determine whether the communication line is normal or abnormal. 13 is provided. The control means 11 may be constituted by a microcomputer or the like.
記憶手段12は、通信回線の正常な状態を示す周波数特性を記憶できるものであればよい。また、通信回線の特定の異常な状態を示す周波数特性をあらかじめ記憶させたり、随時記憶させたりすることが可能であるとよい。例えば、記憶手段12は、HDD(ハードディスクドライブ)や不揮発メモリ等で構成するとよい。なお、周波数特性の特徴的部分を抽出して所定のパラメータ(変数)に変換して記憶しておけば、比較・判断の材料として効率よく利用することが可能となる。また、記憶手段12に異常を示す周波数特性を複数記憶しておけば、異常の検出と異常の種類の特定も可能になる。
The memory | storage means 12 should just be able to memorize | store the frequency characteristic which shows the normal state of a communication line. Further, it is preferable that frequency characteristics indicating a specific abnormal state of the communication line can be stored in advance or stored at any time. For example, the
判断手段13は、通信回線を伝送する送受信信号の周波数特性を記憶手段12に記憶されている周波数特性と比較して、通信回線の正常/異常の判断を行なう機能を有している。また、判断手段13は、通信回線を伝送する送受信信号の周波数特性の特徴的部分を抽出して所定のパラメータ(変数)に変換する機能を有している。さらに、判断手段13は、判断結果を通信回線の正常/異常状態を示すものとして学習する機能を有しているとよい。端子15及び端子16は、通信回線に電気信号を伝送するために通信回線に電気的に取り付けられるものである。
The
実施の形態1.
実施の形態1では、異常検出装置10の端子15及び端子16を空気調和機1のガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とに取り付けた場合を例に示す。
Embodiment 1 FIG.
In Embodiment 1, the case where the
図2は、異常検出装置10の接続状態の一例を示す概略説明図である。
異常検出装置10は、端子15と端子16とを空気調和機1のガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とに取り付けて、その端子間に電気信号を伝送させ、その電気信号から得られる周波数特性と記憶されている周波数特性とを比較して、ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26との通信回線としての機能に異常がないかどうかを判断するようになっている。
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a connection state of the
The
空気調和機1は、室外機20と室内機21〜24とを、ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とで接続されて構成されている。室外機20は、冷媒を圧縮する図示省略の圧縮機と、冷媒が外気と熱交換される図示省略の室外熱交換器(冷媒回路)等を含んで構成されている。また、室外機20は、屋外に据え付けられるようになっており、ビルの屋上等に配置するとよい。
The air conditioner 1 is configured by connecting an
室内機21〜24は、室外機20から送られる冷媒が室内の空気と熱交換される図示省略の室内熱交換器(冷媒回路)と熱交換された空気を室内に送り出す図示省略の送風装置等含んで構成されている。室内機21〜24は、室内の天井に組み込まれるように配置されてもよく、床面に直接据え付けられるように配置されても構わない。なお、室外機20と室内機21〜24には、ユーザの安全性を確保するためにアース40が設けられている。
The indoor units 21 to 24 include a blower (not shown) that sends the heat exchanged indoors to an indoor heat exchanger (refrigerant circuit) (not shown) in which the refrigerant sent from the
ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とは、冷媒(二酸化炭素やフロン等)を導通するようになっており、一般に、発泡ウレタン等の絶縁材料からなる断熱材で覆われている。なお、ここでは、このガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26が電気信号を伝送する通信回線としての機能を果たすようになっている。
The gas
例えば、ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26の素材は一般に銅であるため、無線で用いるアンテナと同様な原理により、ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26はアンテナ素子として機能し、その一部に高周波電流を流すことにより、配管全体から電波が放射され、電磁界を配管が受けると、高周波電流が流れ、これを図示省略のコンデンサや誘導コイルで構成される結合器により、電気信号として取り出すことで電気信号の伝送が可能となっている。
For example, since the material of the gas
各機器(室外機20及び室内機21〜室内機24)と各冷媒配管(ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26)とは、金属部である結合クランプ30で接続するとよい。この結合クランプ30は、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいることが好ましい。なお、端子15と端子16とを取り付けられるものであればよい。
Each device (the
異常検出装置10は、ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とに端子15及び端子16を取り付けて、その端子間に電気信号を伝送し、この電気信号の周波数特性と記憶手段12に記憶されている周波数特性とを比較する。そして、この比較結果に基づいて、通信回線の正常/異常を判断する。したがって、各機器を伝送する電気信号を外壁等の影響を受けずに、かつ専用の通信回線を必要とせずに、通信回線の異常の検出が可能になっている。
The
図3は、端子15及び端子16を結合クランプ30に取り付けた状態の一例を示す説明図である。上述したように、結合クランプ30には、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいることが好ましい。それは、ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26は、図示省略の冷媒回路で短絡されており、そのコアに貫通させると所定のインダクタンスを得ることができるからである。すなわち、このようなコアをガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26に取り付けたときのインピーダンス(ZL)は、コアの透磁性を特定することで、一定のインダクタンスとして計算することができるのである。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a state in which the
したがって、ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26すべてに結合クランプ30を取り付けた場合のインピーダンス(Zall)は、結合クランプ30の台数をNとすると、Zall=2×ZL/Nで表すことができる。例えば、図2を例に計算すると、Zall=2×ZL/10となる。そうすると、その結合クランプ30に所定の出力インピーダンスの交流信号源を接続し、数種類の周波数により、端子間電圧を測定することが可能になる。すなわち、結合クランプ30に取り付けた端子15及び端子16の一方から所定の出力インピーダンスの交流電源を送信すれば、その交流電源はガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26を伝送して、他方の端子で受信されるようになっている。
Therefore, the impedance (Zall) when the coupling clamps 30 are attached to all of the gas-
次に、異常検出装置10の動作について説明する。
まず、ガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26に取り付けた結合クランプ30の個数からインピーダンス(Zall)を予め計算し、これを記憶手段12に記憶しておく。そして、ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26とを伝送する信号周波数の平均化処理を行なう。このとき、ガス側冷媒配管25と液側冷媒配管26との分布定数による共振現象により特定の周波数で、端子間電圧が極端に低下したり上昇したりする場が想定されるが、最大及び最少の端子間電圧を省いて平均化処理を行えばよい(図4参照)。この平均化処理を行うと、空気調和機1全体のインピーダンスを得ることができる。図4は、信号周波数のインピーダンスの計測値の一例を示す図である。
Next, the operation of the
First, the impedance (Zall) is calculated in advance from the number of coupling clamps 30 attached to the gas-
判断手段13は、この計測値と記憶手段12に記憶してあるZallを比較する。比較した結果、判断手段13は、所定の誤差以内であれば劣化無しと判断し、所定の誤差以内でなければ劣化有りと判断する。例えば、経路途中で断熱材劣化等によりガス側冷媒配管25及び液側冷媒配管26が短絡している場合は、インピーダンスはゼロオームに近づくので、容易に判断可能になっている。
The
実施の形態2.
実施の形態2では、異常検出装置10の端子15をアース40に、端子16を液側冷媒配管26にそれぞれ取り付けた場合を例に示す。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, a case where the
図5は、異常検出装置10の接続状態の一例を示す概略図である。
空気調和機1aの基本的な構成は、空気調和機1と同様であり、同じ符号については説明を省略し、異なる部分のみ説明する。空気調和機1aは、液側冷媒配管26にのみ結合クランプ30を設けてある。例えば、ガス側冷媒配管25には、結合クランプ30を設けずに、端子15を室外機20のアース40に取り付けている。すなわち、異常検出装置10は、通信回線を伝送する電気信号の周波数特性を通信回線の正常/異常の判断基準とするので、通信回線を伝送する電気信号の周波数特性を得ることができれば、端子15及び端子16を通信回線自体に取り付けなくても構わないことを示している。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a connection state of the
The basic configuration of the
図6は、端子15をアース40に、端子16を液側冷媒配管26の結合クランプ30に取り付けた状態の一例を示す説明図である。このように、液側冷媒配管26とアース40との間のインピーダンスを計測することで、アース40への短絡が容易に検出でき(インピーダンスがゼロオーム)、配管異常(断熱材切断、劣化等)であると判断可能になっている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a state in which the terminal 15 is attached to the
次に、異常検出装置10の動作について説明する。
まず、液側冷媒配管26に取り付けた結合クランプ30の個数からインピーダンス(Zall)を予め計算し、これを記憶手段12に記憶しておく。そして、液側冷媒配管26とアース40の間を伝送する信号周波数の平均化処理を行なう。平均化処理は、実施の形態1で示したように行われる。この平均化処理を行うと、空気調和機1a全体のインピーダンスを得ることができる。
Next, the operation of the
First, the impedance (Zall) is calculated in advance from the number of coupling clamps 30 attached to the liquid-
判断手段13は、この計測値と記憶手段12に記憶してあるZallを比較する。比較した結果、判断手段13は、所定の誤差以内であれば劣化無しと判断し、所定の誤差以内でなければ劣化有りと判断する。例えば、経路途中で断熱材劣化等により液側冷媒配管26とアース40とが短絡している場合は、インピーダンスはゼロオームに近づくので、容易に判断可能になっている。
The
上記実施の形態では、本発明に係る異常検出装置10を空気調和機(空気調和機1及び空気調和機1a)に接続した場合を例に説明したが、これに限定するものではない。すなわち、電気信号を伝送可能な通信回線に接続することできるものであれば、通信回線そのものであってもよく、また通信回線として機能するような配管であっても構わない。例えば、冷凍機とショーケース、冷凍機と冷蔵倉庫、熱源とファンコイルユニット、ハウジングエアコンの室外機と室内機等をそれぞれ接続し、通信回線としても機能する冷媒配管に接続してもよい。
In the said embodiment, although the case where the
また、実施の形態では、端子が二つの場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、二つ以上あっても構わない。さらに、一方の端子を電気信号の送信側、他方の端子を電気信号の受信側に固定してもよい。なお、本発明に係る異常検出装置を、空気調和機等に組み込んで備え付けるようにしても構わない。またさらに、結合クランプ30は、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいることが好ましいが、これに限定するものではなく、交流電気信号に対してインピーダンスを持つ材料を含んでいればよい。
In the embodiment, the case where there are two terminals has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and two or more terminals may be provided. Further, one terminal may be fixed to the electric signal transmitting side and the other terminal to the electric signal receiving side. Note that the abnormality detection device according to the present invention may be incorporated in an air conditioner or the like. Furthermore, it is preferable that the
また、実施の形態では、異常検出装置10に記憶手段12が含まれている場合を例に説明したが、これに限定するものではない。例えば、インピーダンスがゼロオームであるかそれ以外であるかを正常/異常の判断基準とするような場合には、記憶手段12はなくても構わない。さらに、実施の形態では、通信回線の状態を図示省略の表示手段に表示する場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、通信回線の状態を示せるものであればよい。例えば、音声や警告音、色彩等のいずれか1つまたはそれらの組み合わせで通信回線の状態を示すようにしても構わない。
In the embodiment, the case where the
1 空気調和機、10 異常検出装置、10a 異常検出装置、11 制御手段、12 記憶手段、13 判断手段、15 端子、16 端子、20 室外機、21 室内機、22 室内機、23 室内機、24 室内機、25 ガス側冷媒配管、26 液側冷媒配管、30 結合クランプ、40 アース。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner, 10 abnormality detection apparatus, 10a abnormality detection apparatus, 11 control means, 12 memory | storage means, 13 judgment means, 15 terminals, 16 terminals, 20 outdoor units, 21 indoor units, 22 indoor units, 23 indoor units, 24 Indoor unit, 25 gas side refrigerant piping, 26 liquid side refrigerant piping, 30 coupling clamp, 40 ground.
Claims (1)
前記室外機及び前記室内機と前記冷媒配管とは、磁性材料で構成された筒状のコアを含んでいる結合クランプで接続されており、
前記結合クランプの個数から算出したインピーダンスと、前記冷媒配管の送受信信号の平均化処理を行ない計測したインピーダンスと、を比較することで、前記冷媒配管の正常/異常を判断する判断手段を備えた
ことを特徴とする異常検出装置。 A refrigerant pipe abnormality detection device that transmits and receives signals using a metal refrigerant pipe connecting an outdoor unit and an indoor unit as a communication line,
The outdoor unit and the indoor unit and the refrigerant pipe are connected by a coupling clamp including a cylindrical core made of a magnetic material,
A determination means for determining normality / abnormality of the refrigerant pipe by comparing the impedance calculated from the number of the coupling clamps with the impedance measured by averaging the transmission / reception signals of the refrigerant pipe; An abnormality detection device characterized by the above.
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