JPH02267482A - 電子膨張弁の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍装置に備える電子膨張弁の異常検出装置
に関する。

（従来の技術） 従来より、空気調和装置等の装置においては、例えば特
開昭６１−１２７０１０号公報に開示されるように、装
置の内部機器の異常を検出し、その異常内容を表示素子
で表示すれば、機器のサービス性の向上を図ることがで
き、好ましい。

（発明が解決しようとする課題） ところで、空気調和装置に備える電子膨張弁は、その内
部コイルに断線や短絡の異常が発生すれば、その弁の開
度の制御が不可能になる。その結果、空調能力の調整が
不可能になって、良好な室内空調を行い得ないことにな
る。

しかしながら、従来では、電子膨張弁の異常を検出する
ものがなく、そのサービス性の点で難点があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、電子膨張弁の短絡異常又は断線異常を検出するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明では、電子膨張弁の
内部コイルの端子電圧を検出し、この端子電圧に基いて
内部コイルの断線異常又は短絡異常を検出することとす
る。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、第２図に示すよ
うに、内部コイル（１０ａ）　、　（Ｊｏｂ）が励磁さ
れると弁開度が変化する電子膨張弁（１０）において、
上記内部コイル（１０ａ）　、　（１０ｂ）の短絡異常
又は断線異常を検出するようにした電子膨張弁の異常検
出装置を前提とする。そして、上記内部コイル（１０ａ
）　、　（１０ｂ）に試験用の電圧を印加する電圧印加
部（３０）と、該電圧印加部（３０）で印加された内部
コイル（１０ａ）　、　（１０ｂ）の端子電圧を検出す
る電圧検出部（３１）と、該電圧検出部（３１〉で検出
された内部コイル（ｌｅａ）　、　（１０ｂ）の端子電
圧を基準値と比較して内部コイル（１０ａ）　、　（１
０ｂ）の短絡異常又は断線異常を判別する判別手段（３
２）とを設ける構成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、電子膨張弁（１０）の
内部コイル（ｌｏａ）　、　（１０ｂ）の端子電圧が基
準値よりも大値の場合には、内部コイル（ｌｏａ）　、
　（１ｏｂ）の断線異常と判断される。また、内部コイ
ル（１０ａ）　、　（１０ｂ）の端子電圧がほぼ零値の
場合には、内部コイル（１０ａ）　、　（１０ｂ）の短
絡異常と判断される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の電子膨張弁の異常検出装
置によれば、内部コイルの端子電圧を検出し、この端子
電圧を基準値と比較するので、電子膨張弁の内部コイル
の短絡異常又は断線異常を検出することができ、空気調
和装置のサービス性の向上を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は複数台の空調ユニットを一台のリモコン装置で
画一的に制御する実施例を示す。同図において、（ＡＩ
）〜（ＡｌＢ）は内部に室内熱交換器を有する同一内部
構成の多数台（図では最初の３台及び最後の一台のみ図
示）の室内機である。また、（Ｂ）は単一の室外機であ
って、該室外機（Ｂ）の内部には、図示しないが圧縮機
、冷房／暖房切換用の四路切換弁、電子膨張弁及び室外
熱交換器が備えられている。上記各室内機（ＡＩ）〜（
ＡｌＢ）は、単一の室外機〈ｒ３）に対して冷媒配管（
３）にて冷媒の循環可能に接続されていて、冷媒を圧縮
機から順次、室外熱交換器、電子膨張弁、室内熱交換器
を経て再び圧縮機に戻すことを繰返して室内の冷房運転
を行う冷媒循環系統を形成する。

また、（Ｃ）は、上記各室内機（Ａｔ）〜（ＡｌＢ）を
冷房運転状態に画一的にグループ制御するための単一の
リモートコントロール装置であって、該リモートコント
ロール装置（Ｃ）は、上記各室内機（ＡＩ）〜（ＡｌＢ
）及び室外機（Ｂ）に対して信号線（４）を介して信号
の送受信可能に接続されている。またリモートコントロ
ール装置（Ｃ）の内部には、上記電子膨張弁の異常を二
相数字で表示する表示部（Ｃ１）が設けられている。

また、第２図に示すように、室外機（Ｂ）に備える電子
膨張弁（１０）は、具体的には２個の内部コイル（１０
ａ），　　（１０ｂ）を有し、この２個の内部コイル（
ｌｏａ）、　　（１０ｂ）に対する電流の流通方向（励
磁状Ｂ）を第３図に示すように１周期当り４つのモード
とすることにより、弁の開度が変化するものである。こ
の弁開度の変化は、図のモード１−モード２呻モード３
→モード４の場合に閉方向となり、その逆方向の場合に
は開方向である。

次に、上記電子膨張弁の断線異常又は短絡異常の検出回
路を第２図に示す。同図において、（１１）は電子膨張
弁（１０）の各内部コイル（１０ａ）　、　（１０ｂ）
に電流を流通させる駆動ボート（φ１）〜（φ４）を有
する駆動部である。また、（１２）はマイクロコンピュ
ータを内蔵する空気調和装置の制御回路であって、４つ
の出力端子（ＰＩ３）　、　（ＰＩ８）　、　（ＰＩ５
）　。

（ＰＩ３）は、各々インバータ回路（１１）〜（１４）
を介して上記駆動部（１１）の各駆動ボート（φｌ）〜
（φ４）に接続されている。

また、駆動部（１１）の第１及び第３の駆動ボート（φ
ｌ）、（φ３）に電子膨張弁（（０）の第１の内部コイ
ル（ｌｅａ）の両端子が接続されている。同様に、第２
及び第４の駆動ボート（φ２）、（φ４）に第２の内部
コイル（ｆｏｂ）の両端子が接続されている。

上記各内部コイル（１０ａ）　、　（ｊｏｂ）の抵抗性
は各々例えば８００Ωであり、その各中央点は、例えば
１５０Ωの抵抗（Ｒ１）を介設した配線（１７）、１５
０Ωの抵抗（Ｒ２）を介設した配線（１８）により各々
、例えば２４Ｖの電源に接続されている。

上記配線（１７）の抵抗（Ｒ１）の第１の内部コイル（
１０ａ）側は第１のコンパレータ（２０）の子端子に、
配線（１８）の抵抗（Ｒ２）の内部コイル（１（ｌｂ）
側は第２のコンパレータ（２１）の子端子に各々接続さ
れている。

該各コンパレータ（２０）、　（２１）の一端子は各々
２個の抵抗（Ｒ３）、（Ｒ４）　、（Ｒ５）、　（Ｒｅ
）により基準電圧として例えばｉｏ＋／が入力されてい
る。そして、上記両コンパレータ（２０）、　（２１）
の出力側は互いに並列に接続された状態で抵抗（１？７
）を介して例えば５Ｖの電源に接続され、この抵抗（Ｒ
７）のコンパレータ側は上記制御回路（１２）の入力端
子（Ｒ５３）に接続されている。

そして、上記制御回路（１２〉は、第４図に示すように
、４つの出力端子（Ｒ１４）　、　（Ｒ１６）　、　（
Ｒ１５）　。

（Ｒ１７）の電位の状態を「Ｈレベル」（例えば５Ｖ）
、又は「Ｌレベル」（例えばＯＶ）に切換え、その４端
子（Ｒ１４）〜（ｐｉｅ）の電位の状態の組合せを同図
に示すようにパターン１からパターン４まで取る機能を
有する。この機能は、電子膨張弁（１０）を有する空気
調和装置を作動させるべく電源が投入された際に発揮さ
れる。

よって、制御回路（１２）にてその出力端子（ＰＩ４）
〜（ＰｌＢ）の電位の状態の組合せを上記第４図の各パ
ターンとし、このパターンで電子膨張弁（１０）の各駆
動部（１１）の各駆動ボート　（φｌ）〜（φ４）を経
て電子膨張弁（１０）の各内部コイル（ｌｏａ）　、　
（１０ｂ）に試験用の電圧を印加するようにした電圧印
加部（３０）を構成している。また、抵抗（Ｒ１）、　
（１？２）の各内部コイル（１０ａ）　、　（１０ｂ）
側に現れる電圧を各々コンパレータ（２０）、　（２１
）の子端子に入力することにより、上記電圧印加部（３
０）で印加された内部コイル（ｌｏａ）　、　（１０ｂ
）の端子電圧を検出するようにした電圧検出部（３１）
を構成している。さらに、各コンパレータ（２０）、　
（２１）により、上記電圧検出部（３１）で検出された
内部コイル＜１０ａ）　、　（１０ｂ）の端子電圧を１
０ｖの基準電圧（基準値）と比較し、その各コンパレー
タ（２０）、　（２１）の出力の「Ｈレベル」又は「Ｌ
レベル」の状態により、電子膨張弁（１０）の各内部コ
イル（ｆＯａ）　、　（１０ｂ）の短絡異常又は断線異
常を判別するようにした判別手段（３２）を構成してい
る。

次に、第４図の各パターンでの電子膨張弁（１０）の異
常の検出を具体的に説明する。

パターン１では、出力端子（Ｒ１４）　、　（Ｐｉｅ）
　、　（Ｒ１５）がｒＨＪであるので駆動部（１１）の
駆動ボート（φｌ）、（φ３）、（φ２）はＯＶになる
と共に、出力端子（Ｒ１７）がｒＬＪであるので駆動ボ
ート（φ４）ｊ、ｔ２４Ｖとなる。今、抵抗（Ｒ１）、
　（Ｒ２）（７）抵抗値をＲｏ１第１及び第２の内部コ
イル（１０ａ）　、　（１０ｂ）の抵抗値の半分値をＲ
＋（−Ｒｏ）とすると、電子膨張弁（１０）の各内部コ
イル（ｌｏａ）　、　（１０ｂ）が正常な場合には、第
１の内部コイル（ＩＯａ）はＲ１と１７１とが並列接続
されたと等価になるので、抵抗（Ｒ１）の第１の内部コ
イル（１０ａ）側の電位（っまり第１コンパレータ（２
０）の子端子の入力であり、以下、検出電位という）は
電源２４Ｖを２：ｌに分割して８ｖとなり基準電圧（Ｉ
ＯＶ）未満となるので、第１コンパレータ（２０）の出
力はｒＬＪ　（ＯＶ）となる。一方、第２内部コイル（
１０ｂ）はＲ１がＲｏと並列接続されたと等価なるので
、検出電位は電源２４Ｖを１：２に分割して１８Ｖとな
るので、第２コンパレータ（２１）の出力はｒＨＪ　（
５Ｖ）となる。その結果、第１コンパレータ（２０）の
ｒＬＪ出力に伴い、制御回路（１２）ノ入力端子（Ｒ５
３）はｒＬＪ　（ＯＶ）となる。

今、上記の状態で、第１又は第３の駆動ボート（φｌ）
、（φ３）の断線時、つまり第１の内部コイル（ｌｏａ
）が断線異常である場合には、第１の内部コイル（１０
ａ）はＲ１の抵抗としてのみ作用するので、検出電位は
２４Ｖを１：ｌに分割して１２Ｖとなり、第１コンパレ
ータ（２０）の出力もｒＨＪとなる。その結果、制御回
路（１２）の入力端子（Ｒ５３）はｒＨＪとなるので、
第１又は第３の駆動ボート（φｌ）。

（φ３）の断線異常を検出することができる。第２又は
第４の駆動ボート（φ２）、（φ４）の断線異常を検出
する場合（パターン４の場合）も上記と同様であるので
、その説明を省略する。

また、パターン２では、出力端子（Ｒ１４）　、　（Ｒ
１５がｒＨＪであるので駆動ボート（φｌ）、（φ２）
はＯｖニなると共に、出力端子（ｐＨ３）　、　（Ｒ１
７）　ｆ）＜　ｒＬＪであるので駆動ボート（φ３）、
（φ４）は２４Ｖとなる。電子膨張弁（１０）が正常な
場合には、第１の内部コイル（ｌｅａ）はＲ１とＲＯと
が並列接続されたと等価になるので、検出電位は電源２
４Ｖを１：２に分割してＩＢＶとなるので、第１コンパ
レータ（２０）の出力はｒＨＪとなる。以上の状況は第
２の内部コイル（１０ｂ）でも同様である。

今、第１又は第２の駆動ボート（φｌ）、（φ２）の短
絡異常である場合には、検出電位は０■となり、第１又
は第２コンパレータ（２０）、　（２１）の出力がｒＬ
Ｊとなり、制御回路（１２）の入力端子（Ｒ５３）もｒ
ＬＪとなるので、第１又は第２の駆動ボート（φｌ）、
（φ２）の短絡異常を検出することができる。

第３又は第４の駆動ボート（φ３）、（φ４）の短絡異
常を検出する場合（パターン３の場合）も上記と同様で
ある。

よって、電子膨張弁（１０）の各内部コイル（１０ａ）
　。

（１０ｂ）の短絡又は断線異常を検出して、サービス性
の向上を図ることができる。

しかも、電子膨張弁（１０）の異常の検査は空気調和装
置の電源投入時に行われるので、異常を検出したときに
は空調運転を行わず、正常時に限りその後の空調運転を
行えるので、装置の作動に対する信頼性の向上を図るこ
とができる。

尚、内部コイルの短絡又は断線異常は、第６図の検出フ
ローに示すように、１つのパターンの出力により入力端
子（Ｒ５３）に入力した情報が前回値と一致し、この一
致が連続して複数回（図では８回）続いた場合に、その
入力情報が断線及び短絡異常でない正常なときには、第
５図のパターン１〜４を行って、全てのパターンで正常
な時に限りリモートコントロール装置（Ｃ）に電子膨張
弁（１０）の正常を表示する。また、入力情報が断線及
び短絡異常のときには、この異常情報の受信が多数回（
図では１２８回）連続してあった時に限り、リモートコ
ントロール装置（Ｃ）に電子膨張弁（１０）の異常内容
をコードで数字表示する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はマルチ形式の空
気調和装置の全体概略構成図、第２図は電子膨張弁の異
常の検出装置の電気回路図、第３図は電子膨張弁の開度
を変化させる場合の内部コイルの励磁状態の説明図、第
４図は異常検出用のパターンの説明図、第５図は異常検
出のための各部位の電位の状態を示す説明図、第６図の
異常検出のためのフローチャート図である。 （Ｃ）・・・リモートコントロール装置、（Ｃ１）・・
・表示部、（１０）−・・電子膨張弁、（１０ａ）　、
　（１０ｂ）　−・・内部コイル、（１１）・・・駆動
部、（φｌ）〜（φ４）・・・駆動ボート、（１２）・
・・制御回路、（ＰＩ３）　、　（Ｐｉｅ）　、　（Ｒ
１５）　。 （Ｒ１７）・・・出力端子、（Ｒ１）〜（Ｒ７）・・・
抵抗、（２０）、　（２１）・・・コンパレータ、（３
０）・・・電圧印加部、（３１）・・・電圧検出部、（
３２）・・・判別手段。 ばか２名 （Ｃ）・・・リモートコントロール装置（Ｃ１）・・・
表示部 〈！の・・・電子膨張弁 （ｌｏｇ）　、　（Ｊｏｂ）　−内部コイル（１１）・
・・駆動部 （φｌ）〜（φ４）・・・駆動ボート ０２）・・・制御回路 （Ｒ１４）　、　（ＰｉＧ）　。 （Ｒ１）〜（Ｒ７）・・・抵抗 （２０）、　（２１）・・・コンパレータ（３０）・・
・電圧印加部 （３１）・・・電圧検出部 （３２）・・・判別手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部コイル（１０ａ），（１０ｂ）が励磁される
   と弁開度が変化する電子膨張弁（１０）において、上記
   内部コイル（１０ａ），（１０ｂ）の短絡異常又は断線
   異常を検出するようにした電子膨張弁の異常検出装置で
   あって、上記内部コイル（１０ａ），（１０ｂ）に試験
   用の電圧を印加する電圧印加部（３０）と、該電圧印加
   部（３０）で印加された内部コイル（１０ａ），（１０
   ｂ）の端子電圧を検出する電圧検出部（３１）と、該電
   圧検出部（３１）で検出された内部コイル（１０ａ），
   （１０ｂ）の端子電圧を基準値と比較して内部コイル（
   １０ａ），（１０ｂ）の短絡又は断線異常を判別する判
   別手段（３２）とを備えたことを特徴とする電子膨張弁
   の異常検出装置。
2. （２）電圧印加部（３０）は、電子膨張弁（１０）を備
   えた装置の電源投入の際に作動するものである請求項（
   １）記載の電子膨張弁の異常検出装置。