JP2016065679A - Device and method for detecting abnormality for power transmission belt of air conditioner - Google Patents
Device and method for detecting abnormality for power transmission belt of air conditioner Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、コンプレッサーによって冷媒回路へと空調冷媒が吐出されるガスヒートポンプ式空調装置において、ガスエンジンの動力をコンプレッサーに伝達するための動力伝達ベルトに関する異常の発生を検知する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting occurrence of an abnormality relating to a power transmission belt for transmitting power of a gas engine to a compressor in a gas heat pump type air conditioner in which air-conditioning refrigerant is discharged to a refrigerant circuit by a compressor.
従来、下記特許文献1には、コンプレッサーによって冷媒回路へと空調冷媒が吐出されるコンプレッサーを制御するための制御装置が開示されている。この制御装置は、エンジンの動力が動力伝達ベルトを介して伝達されるカーエアコン用コンプレッサーにおいて、回転センサによって検出された出力信号間隔が所定の閾値を上回った場合に、コンプレッサーの不具合や動力伝達ベルトの滑りが発生したと判定して、コンプレッサーの駆動を停止するように構成されている。
Conventionally,
(発明が解決しようとする課題)
特許文献1に開示の上記の制御装置は、エンジンの動力をコンプレッサーに伝達するための動力伝達ベルトに関する異常の発生を検知することが可能であるが、この異常の発生の検知に際してはコンプレッサーに専用の回転センサを設ける必要があり、検知システムが複雑且つ高価になる。また、ガスヒートポンプ式空調装置の場合には、動力伝達ベルトを介して連結されたガスエンジン及びコンプレッサーを含む機械類がいずれも室外機に収容されており、動力伝達ベルトに関する異常(異音や損傷)をユーザが常時に監視可能な状況にあるカーエアコンの場合とは異なり、この種の異常が発生したことを早期に発見するのが難しい。
(Problems to be solved by the invention)
The above-described control device disclosed in
そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、コンプレッサーによって冷媒回路へと空調冷媒が吐出されるガスヒートポンプ式空調装置において、ガスエンジンの動力をコンプレッサーに伝達するための動力伝達ベルトに関する異常を低コストで検知するのに有効な技術を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and one of its purposes is a gas heat pump type air conditioner in which air-conditioning refrigerant is discharged into a refrigerant circuit by a compressor. It is an object of the present invention to provide an effective technique for detecting an abnormality relating to a power transmission belt for transmission at low cost.
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため本発明に係る動力伝達ベルト用異常検知装置(以下、単に「異常検知装置」ともいう)は、コンプレッサーによって冷媒回路へと空調冷媒が吐出されるガスヒートポンプ式空調装置において、ガスエンジンの動力をコンプレッサーに伝達するための動力伝達ベルトに関する異常の発生を検知するものであり、コンプレッサー回転数演算部及び異常判定部を備える。コンプレッサー回転数演算部は、吐出圧センサで検出されたコンプレッサーの吐出圧力の脈動周期に基づいてコンプレッサーのコンプレッサー回転数を演算する機能を果たす。この場合、コンプレッサーに割り当てられた既存の吐出圧センサによって吐出圧力の脈動周期を導出し、導出した脈動周期からコンプレッサー回転数を演算することができる。異常判定部は、コンプレッサー回転数演算部によって演算されたコンプレッサー回転数に基づいて動力伝達ベルトに関する異常が発生したか否かを判定する機能を果たす。この異常検知装置によれば、コンプレッサーに専用の回転センサを設けることなくコンプレッサー回転数を演算することができ、動力伝達ベルトに関する異常の発生を低コストで検知できる。
(Means for solving the problem)
In order to achieve the above object, an abnormality detection device for a power transmission belt according to the present invention (hereinafter also simply referred to as “abnormality detection device”) is a gas heat pump type air conditioner in which air-conditioning refrigerant is discharged to a refrigerant circuit by a compressor. An abnormality relating to a power transmission belt for transmitting the power of the gas engine to the compressor is detected, and includes a compressor rotation speed calculation unit and an abnormality determination unit. The compressor rotation speed calculation unit functions to calculate the compressor rotation speed of the compressor based on the pulsation cycle of the discharge pressure of the compressor detected by the discharge pressure sensor. In this case, the pulsation cycle of the discharge pressure can be derived by the existing discharge pressure sensor assigned to the compressor, and the compressor rotation speed can be calculated from the derived pulsation cycle. The abnormality determination unit performs a function of determining whether an abnormality relating to the power transmission belt has occurred based on the compressor rotation speed calculated by the compressor rotation speed calculation unit. According to this abnormality detection device, the compressor rotation speed can be calculated without providing a dedicated rotation sensor for the compressor, and the occurrence of abnormality relating to the power transmission belt can be detected at low cost.
上記の異常検知装置は、更に回転数比演算部を備えるのが好ましい。この回転数比演算部は、コンプレッサー回転数演算部によって演算されたコンプレッサー回転数のガスエンジンのエンジン回転数に対する回転数比を演算する機能を果たす。この場合、異常判定部は、回転数比演算部によって演算された回転数比が予め設定された回転数比閾値以下である場合に、動力伝達ベルトに関する異常が発生したと判定するのが好ましい。これにより、動力伝達ベルトに関する異常が発生したか否かの判定を回転数比を用いて簡便に行うことが可能になる。 The abnormality detection apparatus preferably further includes a rotation speed ratio calculation unit. The rotation speed ratio calculation unit functions to calculate the rotation speed ratio of the compressor rotation speed calculated by the compressor rotation speed calculation unit to the engine rotation speed of the gas engine. In this case, it is preferable that the abnormality determination unit determines that an abnormality relating to the power transmission belt has occurred when the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is equal to or less than a preset rotation speed ratio threshold. This makes it possible to easily determine whether or not an abnormality relating to the power transmission belt has occurred using the rotation speed ratio.
上記の異常検知装置は、更に異常報知部を備えるのが好ましい。この異常報知部は、異常判定部によって動力伝達ベルトに関する異常が発生したと判定されたことを報知する機能を果たす。ガスヒートポンプ式空調装置の場合には、動力伝達ベルトを介して連結されたガスエンジン及びコンプレッサーを含む機械類がいずれも室外機に収容されており、動力伝達ベルトに関する異常(異音や損傷)が発生したことを早期に発見するのが難しい。そこで、動力伝達ベルトに関する異常が発生したことを異常報知部を用いて速やかに報知することで、ユーザは当該異常の発生を早期に発見することが可能になる。 The abnormality detection device preferably further includes an abnormality notification unit. The abnormality notification unit functions to notify that the abnormality determination unit determines that an abnormality relating to the power transmission belt has occurred. In the case of a gas heat pump type air conditioner, machinery including a gas engine and a compressor connected via a power transmission belt are both housed in an outdoor unit, and abnormalities (abnormal noise and damage) related to the power transmission belt are detected. It is difficult to detect what happened early. Therefore, by promptly notifying the occurrence of an abnormality relating to the power transmission belt using the abnormality notification unit, the user can detect the occurrence of the abnormality at an early stage.
上記の異常検知装置では、回転数比閾値は、第1の回転数比閾値と第1の回転数比閾値を下回る第2の回転数比閾値とを含むのが好ましい。この場合、この異常検知装置は、回転数比演算部によって演算された回転数比が第1の回転数比閾値以下であり且つ第2の回転数比閾値を上回る場合には動力伝達ベルトに関する異常が発生したことを異常報知部によって報知するとともに空調装置の空調負荷を下げてガスエンジンの運転を継続するのが好ましい。一方で、異常判定部は、回転数比演算部によって演算された回転数比が第2の回転数比閾値以下である場合には動力伝達ベルトに関する異常が発生したことを異常報知部によって報知するとともにガスエンジンの運転を停止するのが好ましい。これにより、動力伝達ベルトに関する異常に対する緊急性の度合いを考慮した木目細かい制御が可能になる。 In the above abnormality detection device, the rotation speed ratio threshold value preferably includes a first rotation speed ratio threshold value and a second rotation speed ratio threshold value that is lower than the first rotation speed ratio threshold value. In this case, the abnormality detection device detects an abnormality related to the power transmission belt when the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is equal to or lower than the first rotation speed ratio threshold and exceeds the second rotation speed ratio threshold. It is preferable that the abnormality notifying unit notifies that the air has occurred and reduces the air conditioning load of the air conditioner to continue the operation of the gas engine. On the other hand, the abnormality determination unit notifies the abnormality notification unit that an abnormality relating to the power transmission belt has occurred when the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is equal to or less than the second rotation speed ratio threshold. At the same time, it is preferable to stop the operation of the gas engine. As a result, it is possible to perform fine-grained control in consideration of the degree of urgency with respect to the abnormality related to the power transmission belt.
上記の異常検知装置では、コンプレッサー回転数演算部は、ガスエンジンのエンジン回転数が予め設定された回転数基準値以下であり、且つコンプレッサーの吸入圧と吐出圧とのコンプレッサー圧力差が予め設定された圧力差基準値以上であることを条件にして、コンプレッサー回転数の演算を開始するのが好ましい。この条件について、エンジン回転数が高過ぎる、即ちコンプレッサーの回転数が高過ぎると、コンプレッサーの吐出圧力の脈動が抑えられる(フラットな状態に近づく)ため、当該脈動を適正に検出することができない。また、コンプレッサー圧力差が小さ過ぎるとコンプレッサーの吐出圧力の脈動を適正に検出することができない。そこで、上記の条件を満たす場合にのみ、コンプレッサー回転数の演算を開始することで、コンプレッサーの吐出圧力の脈動を適正に検出できないような状況の発生の可能性が低くなり誤検出が防止できる。 In the above abnormality detection device, the compressor rotation speed calculation unit is configured such that the engine rotation speed of the gas engine is equal to or less than a predetermined rotation speed reference value, and the compressor pressure difference between the compressor suction pressure and the discharge pressure is set in advance. It is preferable to start calculation of the compressor rotation speed on condition that the pressure difference is equal to or greater than the reference value. With regard to this condition, if the engine speed is too high, that is, if the compressor speed is too high, the pulsation of the discharge pressure of the compressor is suppressed (approaches a flat state), so that the pulsation cannot be detected properly. If the compressor pressure difference is too small, the pulsation of the discharge pressure of the compressor cannot be detected properly. Therefore, by starting the calculation of the compressor rotation speed only when the above conditions are satisfied, the possibility of occurrence of a situation in which the pulsation of the discharge pressure of the compressor cannot be detected properly is reduced, and erroneous detection can be prevented.
上記目的を達成するため本発明に係る動力伝達ベルト用異常検知方法(以下、単に「異常検知装置」ともいう)は、吐出圧センサで検出されたコンプレッサーの吐出圧力の脈動周期に基づいてコンプレッサーのコンプレッサー回転数を演算する第1ステップと、第1ステップで演算したコンプレッサー回転数に基づいて動力伝達ベルトに関する異常が発生したか否かを判定する第2ステップと、を含む。この異常検知方法によれば、コンプレッサーに専用の回転センサを設けることなくコンプレッサー回転数を演算することができ、動力伝達ベルトに関する異常を低コストで検知できる。 In order to achieve the above object, the power transmission belt abnormality detection method (hereinafter also simply referred to as “abnormality detection device”) according to the present invention is based on the pulsation cycle of the compressor discharge pressure detected by the discharge pressure sensor. A first step of calculating the compressor rotation speed and a second step of determining whether or not an abnormality relating to the power transmission belt has occurred based on the compressor rotation speed calculated in the first step are included. According to this abnormality detection method, the compressor rotation speed can be calculated without providing a dedicated rotation sensor for the compressor, and abnormality relating to the power transmission belt can be detected at low cost.
以上のように、本発明によれば、ガスエンジンの動力をコンプレッサーに伝達するためのベルトに関する異常を低コストで検知することが可能になった。 As described above, according to the present invention, it is possible to detect an abnormality related to the belt for transmitting the power of the gas engine to the compressor at a low cost.
以下、本発明の実施形態を参照しながら説明する。 Hereinafter, it demonstrates, referring embodiment of this invention.
図1に示されるように、ガスヒートポンプ式空調装置(GHP)100は、室外に配置される室外機10と、室内に配置される室内機20と、これら室外機10及び室内機20を制御するための制御装置30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a gas heat pump type air conditioner (GHP) 100 controls an
室外機10の本体ケーシング10aには、ガスを燃料とするガスエンジン11、コンプレッサー(圧縮機)12、切換弁16、熱交換器17、膨張弁18、警報装置19等を含む複数の機械類が収容され或いは組付けられている。ガスエンジン11には、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転センサ11bが設けられている。コンプレッサー12は、ガスエンジン11を駆動源として空調冷媒を圧縮して吐出する機能を果たす。ここでいうガスエンジン11及びコンプレッサー12がそれぞれ本発明の「ガスエンジン」及び「コンプレッサー」に相当する。ガスエンジン11のエンジンプーリー11aとコンプレッサー12のコンプレッサープーリー12aとには、ガスエンジン11の動力をコンプレッサー12に伝達するための円環状の動力伝達ベルト13が掛け渡されている。このため、ガスエンジン11の動力が動力伝達ベルト13を介してコンプレッサー12に伝達される。この動力伝達ベルト13が本発明の「動力伝達ベルト」に相当する。このとき、コンプレッサー12によって冷媒回路(室外機のコンプレッサ吐出部から室内機を経由してコンプレッサ吸入部に戻る経路)へと空調冷媒が吐出される。
The
暖房運転時において、コンプレッサー12で吐出された空調冷媒は、暖房運転モードに設定された切換弁16から室内機20へと流れて暖房空調に利用された後に、膨張弁18、熱交換器17及び暖房運転モードに設定された切換弁16を順次経由してコンプレッサー12に戻る。一方で、冷房運転時において、コンプレッサー12で吐出された空調冷媒は、冷房運転モードに設定された切換弁16から熱交換器17及び膨張弁18を順次経由して室内機20へと流れて冷房空調に利用された後に、冷房運転モードに設定された切換弁16からコンプレッサー12に戻る。かくして、室外機10と室内機20との間の冷媒回路において空調冷媒が循環される。
During the heating operation, the air-conditioning refrigerant discharged from the
吸入圧センサ14は、コンプレッサー12で吸入される空調冷媒の吸入圧力を検出する機能を果たす。吐出圧センサ15は、コンプレッサー12で吐出された空調冷媒の吐出圧力を検出する機能を果たす。警報装置19は、動力伝達ベルト13に関する異常の発生を検知した場合に警報情報を出力する機能を果たす。
The
制御装置30は、検出信号や制御信号の送受信のために、ガスエンジン11、吸入圧センサ14、吐出圧センサ15、切換弁16及び警報装置19のそれぞれの制御対象要素に電気的に接続されている。この制御装置30は、検出信号や制御信号の入出力のための出力装置、情報の演算を行うための演算処理装置(CPU)、入力信号や演算結果を記憶するための記憶装置等を備える既知の制御装置として構成される。この制御装置30は、制御対象要素を制御する本質的な制御部に加えて、動力伝達ベルト13に関する異常の発生を検知するために、演算開始条件判定部31、コンプレッサー回転数演算部32、回転数比演算部33、異常判定部34及び異常報知部35を備えている。この制御装置30が本発明における「動力伝達ベルト用異常検知装置」に相当する。尚、動力伝達ベルト13に関する異常の発生として典型的には、動力伝達ベルトの滑り(スリップ)や損傷の発生、動力伝達ベルトによる動力伝達率の低下等が挙げられる。
The
演算開始条件判定部31は、コンプレッサー12の回転数(後述のコンプレッサー回転数Ncomp)の演算を開始する開始条件を判定する機能を果たす。コンプレッサー回転数演算部32は、吐出圧センサ15で検出されたコンプレッサー12の吐出圧力の脈動周期に基づいてコンプレッサー12のコンプレッサー回転数Ncompを演算する機能を果たす。回転数比演算部33は、コンプレッサー回転数演算部32において演算されたコンプレッサー12の回転数のガスエンジン11の回転数に対する回転数比(後述の回転数比R)を演算する機能を果たす。この回転数比演算部33が本発明の「回転数比演算部」に相当する。異常判定部34は、コンプレッサー回転数演算部32において演算されたコンプレッサー12の回転数を用いて回転数比演算部33において演算された回転数比に基づいて動力伝達ベルト13に関する異常が発生したか否かの判定を行う機能を果たす。この異常判定部34が本発明の「異常判定部」に相当する。異常報知部35は、異常判定部34によって動力伝達ベルト13に関する異常が発生したと判定されたことを報知する機能を果たす。この異常報知部35が本発明の「異常報知部」に相当する。
The calculation start
ここで、制御装置30が動力伝達ベルト13に関する異常の発生を検知するための制御形態(異常検知方法)の具体例を図2を参照しつつ以下に説明する。
Here, a specific example of a control mode (abnormality detection method) for the
図2に示される制御によれば、まずステップS101において、制御装置30の演算開始条件判定部31は、ガスエンジン11のエンジン回転数Nengが予め設定された回転数基準値Nset以下(第1の判定条件)であり、且つコンプレッサー12の吸入圧と吐出圧とのコンプレッサー圧力差ΔPが予め設定された圧力差基準値Pset以上(第2の判定条件)であるか否かを判定する。この判定は、空調冷媒の周期的な吐出振動、所謂「脈動」を検出可能か否かについて判定するものである。尚、変更例として、第1の判定条件及び第2の判定条件のいずれか一方の判定条件を採用することもできる。
According to the control shown in FIG. 2, first, in step S101, the calculation start
エンジン回転数Nengが高過ぎる、即ちコンプレッサー12の回転数が高過ぎると、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動が抑えられる(フラットな状態に近づく)ため、当該脈動を適正に検出することができない。そこで、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動を検出可能な状態から検出不能な状態まで、エンジン回転数Nengまで上昇させる測定を予め実施する。この測定において、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動を検出なエンジン回転数Nengの上限値を回転数基準値Nsetとして設定することができる。この場合、エンジン回転センサ11bによる検出情報からエンジン回転数Nengが導出される。
If the engine rotational speed Neng is too high, that is, if the rotational speed of the
同様に、コンプレッサー圧力差ΔPが小さ過ぎるとコンプレッサー12の吐出圧力の脈動を適正に検出することができない。そこで、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動を検出可能な状態から検出不能な状態まで、コンプレッサー圧力差ΔPを低下させる測定を予め実施する。この測定において、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動を検出なコンプレッサー圧力差ΔPの下限値を圧力差基準値Psetとして設定することができる。この場合、吸入圧センサ14による検出情報と吐出圧センサ15による検出情報の双方の検出情報からコンプレッサー圧力差ΔPが導出される。
Similarly, if the compressor pressure difference ΔP is too small, the pulsation of the discharge pressure of the
制御装置30の演算開始条件判定部31は、ステップS101の判定条件を満たすまでステップS101の処理を繰り返し、ステップS101の判定条件を満たすこと(ステップS101のYesの場合)を前提としてステップS102の演算を開始する。これにより、適正なタイミングで、動力伝達ベルト13に関する異常の発生の検知を常時に監視できるモードに移行することができる。一方で、ステップS101の判定条件を満たさない場合にはステップS102を実行しないため、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動を適正に検出できないような状況の発生の可能性が低くなり誤検出が防止できる。
The calculation start
ステップS102において、制御装置30のコンプレッサー回転数演算部32は、コンプレッサー12の吐出圧力の脈動周期に基づいてコンプレッサー12のコンプレッサー回転数Ncompを演算する。このステップS102が本発明の「第1ステップ」に相当する。ここで、ステップS101の条件を満たす場合には、吐出圧センサ15から連続的に取得されるコンプレッサー12の吐出圧力[MPa]について、例えば図3が参照されるような圧力波形を得ることができる。この圧力波形は、典型的には、吐出圧センサ15から連続的に出力される電圧値を当該電圧値に比例する圧力値に変換することによって得られる。この圧力波形によれば、2[sec]間でコンプレッサー12の吐出圧力が概ねP1[MPa]とP2[MPa]との間の変動域において脈動している(パルス状に圧力変動している)ことが判る。この圧力波形において、例えばコンプレッサー12の吐出圧力が上側基準閾値P2をこえた回数をカウントすることによって、単位時間当たりのカウント数から吐出圧力の脈動周期T(1回の吐出動作に要する時間)[sec]を導出することができる。
In step S <b> 102, the compressor rotation
その後、導出した脈動周期T[sec]からコンプレッサー12のコンプレッサー回転数Ncompを導出することができる。コンプレッサー12が、スクロールコンプレッサーである場合、固定スクロールに対して旋回スクロールが1回転する毎に1回の吐出動作が行われるため、導出した脈動周期T[sec]当たりのコンプレッサー12の回転数が1であり、この関係を単位時間当たりのコンプレッサー回転数Ncompに換算すればよい。例えば、脈動周期Tが0.02[sec]であることが測定された場合には、コンプレッサー回転数Ncompを、60÷0.02=3000[rpm]として演算することができる。これにより、コンプレッサー12のために高価な回転センサを設置することなく、既存の吐出圧センサ15を用いた安価なシステムによって実際のコンプレッサー回転数Ncompを導出できる。
Thereafter, the compressor rotation speed Ncomp of the
図2に戻り、ステップS103において、制御装置30の回転数比演算部33は、ステップS102に引き続いてエンジン回転数Nengに対するコンプレッサー回転数Ncompの回転数比R(=Ncomp/Neng)を演算する。
Returning to FIG. 2, in step S103, the rotation speed
ステップS104において、制御装置30の異常判定部34は、ステップS103において演算した回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1以下であるか否かを判定する。この異常判定部34は、回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1以下である場合に、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したと判定することができる。このステップS104が本発明の「第2ステップ」に相当する。また、この異常判定部34は、回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1以下である場合(ステップS104のYesの場合)にステップS105を実行し、回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1を上回る場合(ステップS104のNoの場合)にステップS101に戻る。
In step S104, the
ステップS105では、制御装置30の異常判定部34は、ステップS103において演算した回転数比Rが、第1の回転数閾値Rset1を下回る第2の回転数閾値Rset2以下であるか否かを判定する。この異常判定部34は、回転数比Rが第2の回転数閾値Rset2以下である場合(ステップS105のYesの場合)にステップS106を実行し、ステップS103において演算した回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1以下であり且つ第2の回転数閾値Rset2を上回る場合(ステップS105のNoの場合)にステップS107を実行する。
In step S105, the
尚、上述の各種の設定値(回転数基準値Nset、圧力差基準値Pset、第1の回転数閾値Rset1、第2の回転数閾値Rset2)は、コンプレッサー12の種類等に応じて適宜に設定可能である。
The various set values described above (the rotation speed reference value Nset, the pressure difference reference value Pset, the first rotation speed threshold value Rset1, the second rotation speed threshold value Rset2) are appropriately set according to the type of the
ステップS106では、制御装置30は、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したことを異常報知部35によって報知するとともに運転停止モードを実行することによってガスエンジン11の運転を停止する。この場合には動力伝達ベルト13が著しくスリップしている状態であると判断される。これにより、動力伝達ベルト13とエンジンプーリー11a又はコンプレッサープーリー12aとの間の摩擦によって生じる摩擦熱が要因で機器損傷や発煙発火が発生するのを防止できる。
In step S106, the
これに対して、ステップS107では、制御装置30は、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したことを異常報知部35によって報知するとともに応急運転モード(空調装置100の運転負荷を下げた低負荷モード)で空調装置100の運転を継続する。この場合には動力伝達ベルト13に作用する伝達トルクを下げた状態であれば空調運転が継続可能であると判断され、制御装置30は、ガスエンジン11に対してエンジン回転数を下げるように制御信号を出力し、或いはコンプレッサー12に割り当てられた容量制御手段(例えば、容量制御弁)に対してコンプレッサー12から冷媒回路へ出力される冷媒吐出量が低下するように制御信号を出力する。この応急運転モードにおいて空調装置100の運転負荷を下げて運転を継続することによって、修理が実施されるまでの間、動力伝達ベルト13の寿命を延ばすことができる。
On the other hand, in step S107, the
上記のように、制御装置30の異常判定部34は、回転数比Rが第1の回転数閾値Rset1以下である場合(ステップS104のYesの場合)には常に動力伝達ベルト13に関する異常が発生したと判定する。これにより、コンプレッサー12に専用の回転センサを設けることなくコンプレッサー回転数を演算することができ、動力伝達ベルト13に関する異常の発生を低コストで検知できる。特に、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したか否かの判定を回転数比Rを用いて簡便に行うことが可能になる。更に、回転数比Rを第1の回転数閾値Rset1及び第2の回転数閾値Rset2と比較することによって、運転停止モードを実行するか或いは応急運転モードを実行するかを選択するようにしたため、動力伝達ベルト13に関する異常に対する緊急性の度合いを考慮した木目細かい制御が可能になる。
As described above, the
ガスヒートポンプ式空調装置100の場合には、動力伝達ベルト13を介して連結されたガスエンジン11及びコンプレッサー12を含む機械類がいずれも室外機10に収容されており、動力伝達ベルト13に関する異常(異音や損傷)が発生したことを早期に発見するのが難しい。そこで、本実施の形態の制御装置30では、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したことを異常報知部35を用いて速やかに報知することで、ユーザは当該異常の発生を早期に発見することが可能になる。この場合、動力伝達ベルト13に関する異常の発生を、既存のエンジン回転センサ11b、吸入圧センサ14及び吐出圧センサ15を用いた安価なシステムによってユーザに報知することができる。尚、異常報知部35による報知は、音声出力、画面出力及び印字出力のうちの少なくとも1つの出力態様を用いて実行され得る。また、この異常報知部35を室外機10及び室内機20のうちの少なくとも一方に設けることができる。
In the case of the gas heat pump
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above exemplary embodiment, and various applications and modifications are possible. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
上記の実施形態では、コンプレッサー回転数演算部32において演算したコンプレッサー回転数Ncompから得られる回転数比Rを閾値と比較することによって動力伝達ベルト13に関する異常が発生したか否かの判定を行う場合について記載したが、本発明では、コンプレッサー回転数演算部32において演算したコンプレッサー回転数Ncomp自体を閾値と比較することによって当該判定を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, when determining whether or not an abnormality has occurred in the
上記の実施形態では、動力伝達ベルト13に関する異常が発生したことを異常報知部35によって報知する場合について記載したが、本発明では必要に応じてこの異常報知部35を省略することもできる。
In the above-described embodiment, the case where the
上記の実施形態では、動力伝達ベルト13に関する異常の発生の判定に際して、回転数比Rを2つの閾値(第1の回転数閾値Rset1及び第2の回転数閾値Rset2)と比較する場合について記載したが、本発明では、回転数比Rを1つ又は3つ以上の閾値と比較するようにしてもよい。回転数比Rを1つの閾値と比較する変更例の場合、例えば図2中のステップS105及びステップS107を省略して、ステップS104のYesの場合にステップS106を実行する形態や、図2中のステップS105及びステップS106を省略して、ステップS104のYesの場合にステップS107を実行する形態を採用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the rotation speed ratio R is compared with two threshold values (the first rotation speed threshold value Rset1 and the second rotation speed threshold value Rset2) when determining the occurrence of an abnormality related to the
上記の実施形態では、演算開始条件判定部31(ステップS101)による判定条件を満たすことを前提としてコンプレッサー回転数の演算を開始する場合について記載したが、本発明では必要に応じてこの演算開始条件判定部31(ステップS101)を省略することもできる。 In the above embodiment, the case where the calculation of the compressor rotation speed is started on the assumption that the determination condition by the calculation start condition determination unit 31 (step S101) is satisfied is described. However, in the present invention, the calculation start condition is set as necessary. The determination unit 31 (step S101) can be omitted.
10…室外機、10a…本体ケーシング、11…ガスエンジン、11a…エンジンプーリー、11b…エンジン回転センサ、12…コンプレッサー、12a…コンプレッサープーリー、13…動力伝達ベルト、14…吸入圧センサ、15…吐出圧センサ、16…切換弁、17…熱交換器、18…膨張弁、19…警報装置、20…室内機、30…制御装置(動力伝達ベルト用異常検知装置)、31…演算開始条件判定部、32…コンプレッサー回転数演算部、33…回転数比演算部、34…異常判定部、35…異常報知部、100…ガスヒートポンプ式空調装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
吐出圧センサで検出された前記コンプレッサーの吐出圧力の脈動周期に基づいて前記コンプレッサーのコンプレッサー回転数を演算するコンプレッサー回転数演算部と、
前記コンプレッサー回転数演算部によって演算された前記コンプレッサー回転数に基づいて前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したか否かを判定する異常判定部と、
を備える、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知装置。 In a gas heat pump air conditioner in which air-conditioning refrigerant is discharged to a refrigerant circuit by a compressor, an abnormality for the power transmission belt of the air conditioner that detects the occurrence of an abnormality related to the power transmission belt for transmitting the power of the gas engine to the compressor A detection device,
A compressor rotation speed calculation unit for calculating a compressor rotation speed of the compressor based on a pulsation cycle of the discharge pressure of the compressor detected by a discharge pressure sensor;
An abnormality determination unit that determines whether an abnormality has occurred with respect to the power transmission belt based on the compressor rotation number calculated by the compressor rotation number calculation unit;
An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner.
前記コンプレッサー回転数演算部によって演算された前記コンプレッサー回転数の前記ガスエンジンのエンジン回転数に対する回転数比を演算する回転数比演算部を備え、
前記異常判定部は、前記回転数比演算部によって演算された前記回転数比が予め設定された回転数比閾値以下である場合に、前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したと判定する、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知装置。 The abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner according to claim 1,
A rotation speed ratio calculating section that calculates a rotation speed ratio of the compressor rotation speed calculated by the compressor rotation speed calculation section to the engine rotation speed of the gas engine;
The air conditioner determines that an abnormality relating to the power transmission belt has occurred when the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is equal to or less than a predetermined rotation speed ratio threshold value. Abnormality detection device for power transmission belts.
前記異常判定部によって前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したと判定されたことを報知する異常報知部を備えている、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知装置。 An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner according to claim 2,
An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner, comprising: an abnormality notification unit that notifies that the abnormality determination unit determines that an abnormality relating to the power transmission belt has occurred.
前記回転数比閾値は、第1の回転数比閾値と前記第1の回転数比閾値を下回る第2の回転数比閾値とを含み、
前記回転数比演算部によって演算された前記回転数比が前記第1の回転数比閾値以下であり且つ前記第2の回転数比閾値を上回る場合には前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したことを前記異常報知部によって報知するとともに前記空調装置の空調負荷を下げて前記ガスエンジンの運転を継続する一方で、前記回転数比演算部によって演算された前記回転数比が前記第2の回転数比閾値以下である場合には前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したことを前記異常報知部によって報知するとともに前記ガスエンジンの運転を停止する、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知装置。 An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner according to claim 2 or 3,
The rotational speed ratio threshold includes a first rotational speed ratio threshold and a second rotational speed ratio threshold that is lower than the first rotational speed ratio threshold;
When the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is less than or equal to the first rotation speed ratio threshold and exceeds the second rotation speed ratio threshold, an abnormality has occurred in the power transmission belt. And the operation of the gas engine is continued by lowering the air conditioning load of the air conditioner, while the rotation speed ratio calculated by the rotation speed ratio calculation unit is the second rotation speed. An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner that notifies the occurrence of an abnormality relating to the power transmission belt by the abnormality notification unit and stops the operation of the gas engine when the ratio is equal to or less than the ratio threshold.
前記コンプレッサー回転数演算部は、前記ガスエンジンのエンジン回転数が予め設定された回転数基準値以下であり、且つ前記コンプレッサーの吸入圧と吐出圧とのコンプレッサー圧力差が予め設定された圧力差基準値以上であることを条件にして、前記コンプレッサー回転数の演算を開始する、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知装置。 An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner according to any one of claims 1 to 4,
The compressor rotation speed calculation unit is configured such that the engine rotation speed of the gas engine is equal to or less than a predetermined rotation speed reference value, and a compressor pressure difference between the suction pressure and the discharge pressure of the compressor is set in advance. An abnormality detection device for a power transmission belt of an air conditioner, which starts calculation of the compressor rotation speed on condition that the value is equal to or greater than a value.
吐出圧センサで検出された前記コンプレッサーの吐出圧力の脈動周期に基づいて前記コンプレッサーのコンプレッサー回転数を演算する第1ステップと、
前記第1ステップで演算した前記コンプレッサー回転数に基づいて前記動力伝達ベルトに関する異常が発生したか否かを判定する第2ステップと、
を含む、空調装置の動力伝達ベルト用異常検知方法。 In a gas heat pump air conditioner in which air-conditioning refrigerant is discharged to a refrigerant circuit by a compressor, an abnormality for the power transmission belt of the air conditioner that detects the occurrence of an abnormality related to the power transmission belt for transmitting the power of the gas engine to the compressor A detection method,
A first step of calculating a compressor rotation speed of the compressor based on a pulsation cycle of the discharge pressure of the compressor detected by a discharge pressure sensor;
A second step of determining whether or not an abnormality relating to the power transmission belt has occurred based on the compressor rotation speed calculated in the first step;
An abnormality detection method for a power transmission belt of an air conditioner.
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