JP2006090614A

JP2006090614A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2006090614A
Application number: JP2004276345A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sukai; 貴志須貝
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】従来の自己診断機能は特定の部品の良否を個別に判別するものであったが、制御装置に直接接続されていない部品の故障は発見できなかった。本発明の課題は、圧縮機や送風機の回転数，膨張弁開度などを固定して運転し、理想的な運転状態と比較して故障個所を推定する自己診断機能を持った空気調和機を提供することにある。
【解決手段】冷凍サイクルの運転状態を総合的に把握することにより、理想値からの変位から故障個所を推定する。本発明によれば、修理時に故障部位の特定を効率よく行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機に関し、特に修理の際に修理者に対して有用な情報を提供することのできる自己診断機能を持った空気調和機に関する。

従来の空気調和機では、特に故障しやすい電気電子部品についての故障を通知する機能しかなかった。例えば温度センサーの電圧を監視し正常と考えられる範囲を逸脱している場合に、その部品が短絡もしくは開放しているといった情報を自己診断表示として修理者に通知するものである。直接的に部品の故障が判別できない電動弁についても特開２００２−１４７８１８号公報で示されているように、他のセンサーからの温度情報などから弁が正常に作動しているか否かを判定し通知するものである。

特開２００２−１４７８１８号公報

上記のような従来の自己診断機能では、故障原因部が電気部品であるのか冷凍サイクルであるかの切り分けができなかった。これは修理の初期段階で行うべきものであり、その後の修理作業効率に影響を与える重要な判断である。従来は、明確に故障部位が特定できるケースを除き修理者が自己の判断で切り分けを行う必要があった。さらに、電気部品が故障しているという判断がなされた場合においてのみ自己診断機能を利用して故障部品を特定することができる。また、空気調和機が一見正常に運転しているにもかかわらず利用者が漠然と冷房能力が体感できないと訴えているような場合においては、その空気調和機が所期の能力を発揮しているのか、故障によって能力が出ていないのかといった判断を下すことが現地では困難であるという問題があった。

上記の課題は、空気調和機全体の運転状態を判定する自己診断機能により解決する。圧縮機、送風機、電動弁など可変できる部分を特定の状態に固定することにより、その状態での理想的な運転状態が一意的に決定される。現実には周囲の温度など制御不可能な要因による数値の変動もあり得るため、理想値はこれらの変動要因を加味して編集する。この状態を自己診断プログラムに記憶させておき、実際の修理現場でこの固定された運転状態を再現して、あらかじめ設定してある数値と比較することにより故障状況を推定する。これにより求められた最終的な理想値と自己診断運転により得られた実際の数値との相違により故障の状況を推定する。例えば、冷媒ガスが不足していると入力電流が適正値より少なくかつ圧縮機温度が高くなる。室内送風機系統に問題があり風量が少ない場合は室内凝縮温度(熱交換器温度)が低くなる。これらの傾向を自己診断プログラムに記憶させ表示する。

本発明による自己診断機能を用いれば、故障修理時に電気部品のみならず空気調和器全体の状態を診断することができ、修理するべきポイントを効率よく特定しサービス性が向上する。

図１は本発明を適用した空気調和器の一実施例を模式的に現したものである。冷房時には圧縮機１で圧縮された冷媒ガスが四方弁２を経由し室外側に設置された熱交換器３で凝縮され電動膨張弁４を通り、室内側熱交換器５で蒸発し四方弁２を経由し圧縮機１へ戻る。６は室外側送風機、７は室内側送風機である。制御装置８は圧縮機１の回転数，電動膨張弁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からの信号によって空気調和器の運転状態や故障内容を表示する。この冷凍サイクル中には各所に圧縮機運転電流センサー１０、圧縮機吐出温度センサー１１、室外熱交換器温度センサー１２、膨張弁出口温度センサー１３、室内熱交換器温度センサー１４、室内熱交換器出口温度センサー１５、室外空気温度センサー１６、室内空気温度センサー１７等が取り付けられ、制御装置８に入力される。

このような構成の空気調和器において、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電動膨張弁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ー６と室内温度センサー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器の各センサーからの数値と比較することにより不具合箇所を推定し、表示部９に表示する。

図２に本発明による故障診断の概念を示す。冷凍サイクルの状態は一般的にモリエル線図で表される。図２はモリエル線図を模式的に現したものである。(１)は正常な冷凍サイクルで運転している状態である。図中の点とその近傍にある数字は図１に示した各温度センサーの番号に対応する。すなわち１１は圧縮機吐出温度、１２は室外熱交換器温度、１３は膨張弁出口温度、１４は室内熱交換器温度、１５は室内熱交換器出口温度である。

図２の(２)は室内送風機系統の故障または熱交換器の故障により室内側の熱交換能力が減少した場合の冷凍サイクル状態を示す。室内熱交換器出口温度と圧縮機吐出温度が低くなる特徴がある。(３)は室外側の熱交換能力が低下した場合の冷凍サイクル状態を示す。室内熱交換器出口温度と圧縮機吐出温度が高くなる特徴がある。これらの特徴を制御装置に記憶させ、自己診断運転時に得られた各線サーからの情報と比較することにより故障部位を特定することができる。

本発明による空気調和機の一実施例を示す図。本発明による故障部位推定の概念を示す図。

符号の説明

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外側熱交換器、４…電動膨張弁、５…室内側熱交換器、６…室外側送風機、７…室内側送風機、８…制御装置、９…表示部、１０…圧縮機運転電流センサー、１１…圧縮機吐出管温度センサー、１２…室外側熱交換器温度センサー、１３…膨張弁出口温度センサー、１４…室内側熱交換器温度センサー、１５…室内側熱交換器出口温度センサー、１６…室外側空気温度センサー、１７…室内側空気温度センサー。

Claims

送風機の回転数や電動弁などの可変できる部分を特定の状態に固定した状態で運転し、空気調和機の各部分に設置した各種センサーからの信号をあらかじめ記憶してある数値パターンと比較することにより故障個所を推定する手段を有することを特徴とする空気調和機。