JP4721952B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置を検定用運転モードで運転させる技術に関する。

従来よりメンテナンス装置を接続可能にした空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の空気調和装置は、予め定めた運転条件で運転し、かかる状況で性能や電気特性を測定する性能検定測定を行う場合があり、かかる測定を行うために、空気調和装置の機種や仕様に合わせてメンテナンス装置を専用で製作する必要があった。
特開平１０−２６７３２７号公報

しかし、空気調和装置の種類は多様化しており、空気調和装置毎にメンテナンス装置を製作するのはメンテナンス装置の種類が膨大になってしまい、また、測定対象の空気調和装置を変更する毎にメンテナンス装置を変更しなければならず、その作業が繁雑になってしまう問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、専用のメンテナンス装置を使用しなくても検定用運転モードで運転可能な空気調和装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、空気調和装置において、空気調和装置の各部を制御する制御ユニットと、この制御ユニットがアクセス可能なメモリと、複数の機種の空気調和装置を通常運転モードに代えて予め定めた検定用運転モードで運転させると共に空気調和装置から運転データを入力するメンテナンス装置が着脱自在な着脱部とを備え、前記メモリには、予め定められた検定用運転モードに対応する運転を当該空気調和装置で行うための検定用プログラムと、当該空気調和装置の運転モードを前記通常運転モード又は前記検定用運転モードのいずれかに設定するデータとが格納され、前記制御ユニットは、前記着脱部を介して前記メンテナンス装置から、前記検定用運転モードを指定する指定データ、又は、前記通常運転モードを指定する指定データを入力すると、前記メモリの前記データを、入力した指定データに対応する運転モードを設定するデータに更新し、前記メモリに格納される前記データに起動毎にアクセスして運転モードを設定すると共に、前記着脱部を介して前記メンテナンス装置から運転データの指令を入力すると運転データを前記メンテナンス装置に出力することを特徴とする。

また、上記構成において、前記空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換機および前記制御ユニットが設置された室外ユニットを有し、前記検定用運転モードは、前記圧縮機の運転条件を固定する運転モードであることが好ましい。

本発明は、制御ユニットがアクセス可能なメモリに予め定められた検定用運転モードに対応する運転を当該空気調和装置で行うための検定用プログラムを格納し、制御ユニットが、外部から検定用運転モードの指示データを入力した場合、検定用プログラムに基づいて指示データに対応する検定用運転モードで運転を行うので、外部から空気調和装置の機種に依存する制御指令を送る必要がなく、専用のメンテナンス装置を使用しなくても検定用運転モードで運転させることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本実施形態に係るガスヒートポンプ式空気調和装置（以下、空気調和装置）１００の概要構成を示す図である。本実施形態の空気調和装置１００は、いわゆるマルチタイプパッケージエアコンであり、複数台の室内ユニット１と一台の室外ユニット３とから構成されている。室内ユニット１側には、室内熱交換器５、電動ファン７、電動膨張弁９等が設置されている。また、室外ユニット３側には、圧縮機１１、電磁式の四方弁１３、室外熱交換器１５、電動ファン１７、アキュムレータ１９、レシーバタンク２１等が設置されている。冷媒回路を構成する機器は、ガス冷媒あるいは液冷媒の流通に供される冷媒配管３１〜４８により接続されている。図中、２３はガスエンジンであり、フレキシブルカップリング２５を介して圧縮機１１を駆動する。

室内ユニット１内には、電動ファン７や電動膨張弁９を駆動する室内側制御基板（以下、室内制御ユニット（ＥＣＵ）と記す）５０が設置されている。室内制御ユニット５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイムカウンタ、入出力インターフェースおよび通信ポート５１等を備えている。ＣＰＵは、室内ユニット１の各部を制御するものであり、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行する各種制御プログラムが格納されている。また、入出力インターフェースには、室内熱交換器５の吸込温度を検出する吸込温度センサ５３、吹出温度を検出する吹出温度センサ５５、および、室内熱交換器５の入口側および出口側の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ５７，５９等が接続され、通信ポート５１には、室外ユニット３に収容される室外制御ユニット６０と通信を行うための通信線Ｌ１が接続されている。

室外ユニット３内には、四方弁１３、電動ファン１７およびガスエンジン２３等を駆動制御する室外側制御基板（以下、室外制御ユニット（ＥＣＵ）と記す）６０が設置されている。室外制御ユニット６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマカウンタ、入出力インターフェース、通信ポート６１およびＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６２等を備えている。ＣＰＵは、室外ユニット３の各部を制御するものであり、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行する各種制御プログラム（通常運転の制御プログラムを含む）が格納されている。
また、入出力インターフェースには、室外熱交換器１５の入口側および出口側の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ６３，６５、圧縮機１１の吸入側および吐出側の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ６７，６９、圧縮機１１の吸入側および吐出側の圧力を検出する圧力センサ７１，７３、外気温を検出する外気温センサ７５等が接続されると共に、圧縮機１１のバイパスライン４６，４７に配設されたバイパス弁８１，８３、暖房運転時に作動する室外側膨張弁８５，８７、リキッドライン４８に介装されたリキッド弁８９等が接続されている。

通信ポート（指示入力部）６１には、各室内ユニット１に収容された室内制御ユニット５０と通信を行うための通信線Ｌ１や、ガスエンジン２３を制御するエンジン制御ユニット１０５と通信を行うための通信線Ｌ２が接続されると共に、室外ユニット３の外周部に設けられた接続ポート１１３が通信線Ｌ３及び電力供給線Ｌ４を介して接続されている。また、ＥＥＰＲＯＭ６２には、空気調和装置１００の製造メーカやメンテナンス業者が設定した各種データが格納されており、このデータには、この機種の設定に関するデータ等が格納されている。

ガスエンジン２３は、燃料系に燃料用ガスの供給源からのガス配管９１が接続され、このガス配管９１にはガス調整弁９３と燃料ガス弁（遮断弁）９４とが配設されている。また、冷却系には、図示しないラジエータからの冷却水配管９５，９７とが接続されており、供給側の冷却水配管９５には電動式の冷却水ポンプ９９と冷却水三方弁１０１とが配設されている。ガス調整弁９３、燃料ガス弁９４、冷却水ポンプ９９および冷却水三方弁１０１は、室外制御ユニット６０に接続され、室外制御ユニット６０により駆動制御される。図中、１０３は冷却水温を検出する水温センサであり、室外制御ユニット６０の入力インターフェースに接続されている。また、ガスエンジン２３には運転制御を集中的に行うエンジン制御ユニット１０５が付設され、このエンジン制御ユニット１０５は、通信線Ｌ３を介して室外制御ユニット６０と接続されている。

室外制御ユニット６０と、各室内ユニット１内の室内制御ユニット５０との間では、通信線Ｌ１を介して駆動指令や運転情報が送受され、例えば、室内制御ユニット５０は、各種センサの検出値や電動膨張弁９の開度等の運転情報を室外制御ユニット６０に送信し、室外制御ユニット６０は、室内制御ユニット５０に駆動指令を送信し、この駆動指令に基づき室内制御ユニット５０が室内ユニット１の各部を制御する。
また、室外制御ユニット６０とエンジン制御ユニット１０５との間では、通信線Ｌ２を介して駆動指令や運転情報が送受され、例えば、エンジン制御ユニット１０５は、各種センサの検出値や電動膨張弁９の開度等の運転情報を室外制御ユニット６０に送信し、室外制御ユニット６０は、エンジン制御ユニット１０５に駆動指令を送信し、この駆動指令に基づきエンジン制御ユニット１０５がガスエンジン２３を制御する。

室外ユニット３に設けられた接続ポート１１３は、メンテナンス装置１１１を着脱自在な着脱部として機能する。このメンテナンス装置１１１は、空気調和装置１００の性能検定測定を行う場合に使用されるリモートコントローラとして機能する装置であり、接続ポート１１３に接続された場合に電力供給線Ｌ４を介して室外ユニット３から供給される電力により動作すると共に、通信線Ｌ３を介して室外制御ユニット６０と通信を行う。
このメンテナンス装置１１１には、例えばポータブルコンピュータが適用され、各種情報を表示する表示部１１５と操作部１１７とを備え、接続ケーブル１１９を介して接続ポート１１３に着脱自在に接続される。このメンテナンス装置１１１では、操作部１１７として、キーボードと、表示部１１５に配設されたタッチパネルとを備え、タッチパネル操作用のポインティングペン１２０が付属される。

ところで、空気調和装置１００の性能検定測定は、予め定めた運転条件で空気調和装置１００を運転し、その運転状況下で性能や電気特性を測定するため、空気調和装置１００の運転モードを固定する必要がある。この運転モードの固定を、外部のメンテナンス装置から空気調和装置１００の各種設定や駆動指令を行う方法では、空気調和装置１００の機種や仕様に合わせる必要が生じ、機種や仕様毎に専用のメンテナンス装置を用意しなければならなくなる。

そこで、本実施形態では、室外制御ユニット６０内のＥＥＰＲＯＭ６２に、空気調和装置１００を性能検定用の運転モード（以下、性能検定用運転モードという。）で運転させるための各種設定や駆動指令を行う処理を記述した検定用プログラムを格納している。また、メンテナンス装置１１１は、性能検定用運転モードの指示データを送る機能を具備し、このメンテナンス装置１１１は、機種に依存しない指示データを送る構成としている。
なお、本実施形態のメンテナンス装置１１１は、室外制御ユニット６０と各室内制御ユニット５０との間で送受される運転情報を取得してその内容を表示するモニタ機能も具備しているが、このモニタ機能を具備しない構成としてもよい。

検定用プログラムは、ＥＥＰＲＯＭ６２の予め定めた設定領域に設定されたデータに応じて、運転モードを通常の運転モードと性能検定用運転モードとに切り換えるプログラムが適用されている。より具体的には、この検定用プログラムは、図２に示すように、データ「０」が設定された場合は、通常の運転モードに切り換える処理を実行させ、データ「１」〜「５」のいずれかが設定された場合は、性能検定用運転モードに相当する５種類の運転モード（定格運転モード、１／２性能運転モード、最大周波数運転モード、Ｎｏｍｉｎａｌモード）で運転させるための処理をそれぞれ実行させる。

これら性能検定用運転モードのうち、データ「１」に割り当てられた定格運転モードは、圧縮機１１の運転周波数を定格周波数に固定する運転であり、データ「２」に割り当てられた１／２性能運転モードは、圧縮機１１の運転周波数を１／２周波数（中間周波数）に固定する運転である。また、データ「３」に割り当てられた最大周波数運転モードは、圧縮機１１の運転周波数を最大に固定する運転であり、データ「４」に割り当てられた最低周波数運転モードは、圧縮機１１の運転周波数を最低に固定する運転であり、データ「５」に割り当てられたＮｏｍｉｎａｌ定格運転モードは、圧縮機１１の運転周波数を定格周波数の低い方に固定する運転である。

さて、空気調和装置１００の性能検定測定を行う場合、メンテナンス作業者は、接続ポート１１３にメンテナンス装置１１１からの接続ケーブル１１９を接続し、メンテナンス装置１１１に所定の手順で入力を行うと、表示部１１５には上記５種類の性能検定用運転モードと通常運転モードとの選択画面が表示され、その中から目的の運転モードを選択すると、メンテナンス装置１１１は、その運転モードを指示する指示データを出力する。指示データが出力されると、室外制御ユニット６０のＥＥＰＲＯＭ６２の設定領域のデータが、指示データに対応するデータ（データ「０」〜「５」のいずれか）に設定される。
一方、室外制御ユニット６０は、起動毎にＥＥＰＲＯＭ６２の設定領域にアクセスし、この設定領域に設定されたデータが「０」の場合は、通常運転モードで運転を行い、データが「１」〜「５」の場合は、ＥＥＰＲＯＭ６２に格納された検定用プログラムに基づいて、そのデータに対応する性能検定用運転モードで運転を行う。

また、メンテナンス装置１１１は、メンテナンス業者から運転データの表示指令を入力すると、室外制御ユニット６０からメンテナンス装置１１１内のＲＡＭに各種の運転データが転送される。そして、これら運転データは、メンテナンス装置１１１内で整理された後、現時点のものが文字と数字とにより一覧表形式で表示部１１５上に表示される。この場合、各室内ユニット１については、容量（ｋＷ），モデル名，発停（運転／停止），モード（冷房／暖房／送風），サーモ（空調運転中か否か），吸込温度，吹出温度，熱交換器の入口側冷媒温度，熱交換器の出口側冷媒温度，ファン風量（弱／強／急），電動膨張弁９の開度を表示することができる。また、室外ユニット３については、圧縮機１１の吸込圧力および吸込側冷媒温度，圧縮機１１の吐出圧力および吐出側冷媒温度，熱交換器の入口側冷媒温度，熱交換器の出口側冷媒温度，外気温度，ガスエンジン２３の冷却水温度，ファン出力，室外側膨張弁８５の開度，バイパス弁８１の開度，リキッド弁８９の開度，ガス調整弁９３の開度，エンジンオイル交換後の経過時間，ガスエンジン２３の運転時間，ガスエンジン２３の運転回数，四方弁１３のＯＮ／ＯＦＦ，燃料ガス弁９４のＯＮ／ＯＦＦ，冷却水ポンプ９９のＯＮ／ＯＦＦ，冷却水三方弁１０１のＯＮ／ＯＦＦ，吸込加熱度，エンジン回転数，スタータの運転時間，スタータの運転回数等を表示することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、室外制御ユニット６０内のＥＥＰＲＯＭ６２に、検定用運転モードの運転を当該空気調和装置１００で行うための検定用プログラムを格納し、メンテナンス装置１１１から送られる指示データに応じて検定用運転モードの運転を行うようにしたので、メンテナンス装置１１１からは空気調和装置１００の機種に依存する制御指令を送る必要がなく、専用のメンテナンス装置を使用しなくても検定用運転モードで運転させることができる。

このため、空気調和装置１００と異なる機種の空気調和装置にも、その空気調和装置を検定用運転モードで運転させるための検定用プログラムを格納しておくことで、上記メンテナンス装置１１１から同様の指示データを送れば、機種の異なる空気調和装置でも性能検定用モードで運転させることができ、複数種類の空気調和装置で同一のメンテナンス装置１１１を共用することができる。従って、メンテナンス装置１１１の種類を低減することができ、かつ、空気調和装置１００の性能検定作業を容易にすることができる。

また、本構成では、メンテナンス装置１１１の指示データが、検定用運転モードの種類を特定する指示データ（データ「１」〜「５」に相当）だけでなく、通常運転モードを指示するデータ（データ「０」に相当）を含むので、通常運転モードへの切り替えも遠隔操作でき、通常運転モードへの復帰作業も容易である。
また、本構成では、メンテナンス装置１１１の指示データに基づきＥＥＰＲＯＭ６２の予め定めた設定領域にデータを設定し、室外制御ユニット６０が起動毎に設定領域にアクセスして運転モードを設定するので、そのデータを更新しない限り、その運転モードを継続させることができる。このため、メンテナンス装置１１１を空気調和装置１００から外した状態でも、検定用運転モードを継続させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成部品及び配管構成はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、検定用プログラムをＥＥＰＲＯＭ６２に格納する場合を説明したが、これに限らず、ＥＥＰＲＯＭ以外のフラッシュメモリ等の他の書き換え可能な不揮発性メモリ等を有していれば、そのメモリに検定用プログラムを格納するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、ガスヒートポンプ式空気調和装置に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、圧縮機をモータで回転駆動させる空気調和装置等に広く適用することができる。また、メンテナンス装置１１１を空気調和装置１００に有線接続する構成に限らず、無線接続する構成を適用してもよく、要は空気調和装置１００が外部から指示データを入力可能な指示入力部を備えていればよい。

本実施形態に係るガスヒートポンプ式空気調和装置の概要構成を示す図である。 検定用プログラムの説明に供する図である。

符号の説明

１００ ガスヒートポンプ式空気調和装置（空気調和装置）
１ 室内ユニット
３、室外ユニット
１１ 圧縮機
２３ ガスエンジン
５０ 室内制御ユニット
５１ 通信ポート
６０ 室外制御ユニット（制御ユニット）
６１ 通信ポート（指示入力部）
６２ ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）
１０５ エンジン制御ユニット
１１１ メンテナンス装置
１１３ 接続ポート
１１５ 表示部
１１７ 操作部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…通信線
Ｌ４ 電力供給線

Claims (2)

1. 空気調和装置の各部を制御する制御ユニットと、この制御ユニットがアクセス可能なメモリと、複数の機種の空気調和装置を通常運転モードに代えて予め定めた検定用運転モードで運転させると共に空気調和装置から運転データを入力するメンテナンス装置が着脱自在な着脱部とを備え、
   前記メモリには、予め定められた検定用運転モードに対応する運転を当該空気調和装置で行うための検定用プログラムと、当該空気調和装置の運転モードを前記通常運転モード又は前記検定用運転モードのいずれかに設定するデータとが格納され、
   前記制御ユニットは、前記着脱部を介して前記メンテナンス装置から、前記検定用運転モードを指定する指定データ、又は、前記通常運転モードを指定する指定データを入力すると、前記メモリの前記データを、入力した指定データに対応する運転モードを設定するデータに更新し、
   前記メモリに格納される前記データに起動毎にアクセスして運転モードを設定すると共に、前記着脱部を介して前記メンテナンス装置から運転データの指令を入力すると運転データを前記メンテナンス装置に出力することを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１に記載の空気調和装置において、
   前記空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換機および前記制御ユニットが設置された室外ユニットを有し、前記検定用運転モードは、前記圧縮機の運転条件を固定する運転モードであることを特徴とする空気調和装置。

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