JP3011486B2

JP3011486B2 - 故障予知、警報システム

Info

Publication number: JP3011486B2
Application number: JP13945491A
Authority: JP
Inventors: 省作篠田; 訓清水
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH04340197A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍庫、冷蔵庫、冷蔵
ショーケースなど、低温で品物を保存する冷却装置等に
好適な故障予知、警報システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍庫、冷蔵庫など、上記した各
種の冷却装置において、庫内温度が上昇したり、冷凍機
の保護装置（オーバーロードリレー）が動作したり、あ
るいは漏電などが発生した場合は、直ちに警報を発報し
て異常を知らせるシステムが採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
既に異常が起きてしまったという結果の発報であるた
め、直ちに処理しないと中身商品が駄目になってしま
う。そのため、ユーザーは緊急な対応を強いられ負担が
大きい。

【０００４】また、発報も単なる異常を知らせるだけ
で、故障内容は現地に行って調査しないと判らないなど
の問題が多い。

【０００５】そこで、本発明は、例えば、冷凍装置を構
成する各構成部品がその機能を順調に発揮しているか、
あるいは動作の即応性状況を監視し、機能低下状況や即
応性の遅さが続くようであれば、故障につながると予知
し、点検等を促す１段目の警告を行い、それにも係わら
ず、対応処理しない場合には、第２段目として故障、異
常発生を知らせる警報を発令する２段階発報を行い、冷
凍装置等の順調な稼動を約す故障予知、警報システムを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、或る装置を構
成する種々の作動部品が正常に機能しているか否かを判
定する手段と、該手段により機能不十分と判定された場
合、その該当する作動部品に係る第１段目の警告表示を
行い、故障に至った時には第２段目の故障警報表示を行
わせる２段階報知の制御手段を備える故障、警報システ
ムにおいて、順次、冷媒管で接続されて冷媒回路を形成
している圧縮機、凝縮器、蒸発器等からなる冷凍装置
と、前記凝縮器に付備されているフィルタと凝縮器ファ
ンモータを備え、凝縮器の温度を測定する凝縮器温度測
定手段と、前記ファンモータの温度を測定するファンモ
ータ温度測定手段と、圧縮機の過負荷を検知して作動す
る圧縮機の過負荷保護装置とを設け、凝縮器の温度が設
定基準を越え、更に圧縮機の過負荷保護装置が動作した
場合は、ファンモータ故障と判断してその旨を警報し、
圧縮機の過負荷保護装置が動作しなかった場合は、ファ
ンモータ目詰まりと判断してその旨の警告を行う手段
と、凝縮器の温度が設定基準以内で、ファンモータ温度
が或る基準値温度以上となった場合、ファンモータ寿命
と予測判断して、その旨の警告を行う手段を有するもの
である。

【０００７】また、本発明は、或る装置を構成する種々
の作動部品が正常に機能しているか否かを判定する手段
と、該手段により機能不十分と判定された場合、その該
当する作動部品に係る第１段目の警告表示を行い、故障
に至った時には第２段目の故障警報表示を行わせる２段
階報知の制御手段を備える故障、警報システムにおい
て、順次、冷媒管で接続されて冷媒回路を形成している
圧縮機、凝縮器、蒸発器等からなる冷凍装置と、この冷
凍装置にて冷却される庫内の温度を検出して、冷凍装置
を運転制御する温度調節器と、この温度調節器に基づい
て動作するリレー手段と、前記温度調節器の動作回数と
前記リレー手段の動作回数を比較し、双方の動作回数に
差がある場合に、リレー手段の故障を報知させる判断手
段とを有するものである。

【０００８】

【０００９】

【作用】冷凍装置が稼働して、圧縮機、凝縮器、蒸発器
など、冷凍装置を構成する種々の作動部品がその機能を
正常に発揮しているかが判断される。機能不十分なる作
動部品が見つかった場合、それが完全に故障する前の段
階で、それを警告する。すなわち故障予知が可能とな
り、ユーザーにそれを取り除く早急な処理を促す。この
警告を無視して、何ら対応しないことで故障となった場
合は、故障を表示して警報し、作動部品の修理、交換と
なる。このような２段階の報知システムによって、装置
の運転管理が万全に成せる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。実施例では、管路で順次接続して冷凍装置を構成
する部品である圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器など
のうち、特にフィルタ部のごみ詰まりなどで機能が十分
に発揮されなくて不良となることが多い凝縮器を取り上
げて説明する。

【００１１】凝縮器にごみ詰まりがあり、この状態を長
期にそのままにしておくと、凝縮器ファンモータの周囲
温度が上昇して軸受部の温度が上昇してオイル劣化にな
り、ファンモータ停止およびコイル焼けにつながってい
く。

【００１２】また、ファンモータに糸屑などが絡んで回
っていたりした場合は、凝縮器に十分空気が送りこまれ
なくて、凝縮器が温度上昇したり、また負荷が大きいこ
とからファンモータ自身が温度上昇し、ファンモータの
故障へとつながっていく。

【００１３】本発明はこのような凝縮器の目詰まりや、
ファンモータの回転不良が続く段階で、その状況を予め
知らせて、完全な故障に至らせる前の対応をユーザーに
取らせるように図っている。

【００１４】まず、図１に示す本発明の故障予知、警報
システムの基本的な制御動作の流れを示すフローチャー
トについて説明する。

【００１５】凝縮器が正常に機能しているか否かを見る
ために、凝縮器の表面に取り付られて、凝縮器の温度を
測定する凝縮器温度センサを設ける。また、凝縮器は、
これに外部空気を送るファンモータを具備していると共
に、清浄な空気を取り入れるためにフィルタを備えてい
る。そして、ファンモータの温度を測定すべく、ファン
モータのケース面に取り付けられるファンモータ温度セ
ンサをも設ける。また、圧縮機の過負荷状態をその圧縮
機電流によって検知して、圧縮機を停止させる圧縮機の
過負荷保護装置（ＯＬＲ）を設ける。従って、まず、凝
縮器温度センサによって、凝縮器の温度上昇が生じてい
るか否かを見る（２１）。具体的には、凝縮器が正常に
動作して機能している場合の温度（例えば４５℃）に対
して、異常に高いと見做せる上限温度（例えば５５℃）
を設定し、この上限温度（設定基準）を越えるか否かで
判断する。

【００１６】ここで、凝縮器の温度が通常時よりかなり
高くなる原因としては、凝縮器のフィルタにごみが詰
まって目詰まりがある、ファンモータ自身が停止して
いる、等が考えられる。

【００１７】一方、凝縮器の温度が前述ほどの高い温度
とはなっていないが、ファンモータ温度センサによって
測定されるファンモータ温度が高くなっている場合があ
る。このような時は、例えばファンモータに糸などがひ
っかかって回っていたりして、そのためファンモータの
負荷が大きくなり、ファンモータが過熱状況にあるなど
が考えられる。或るいはファンモータの回転動作が不規
則で、ファンモータの寿命が来ている場合などが考えら
れる。

【００１８】そこで、凝縮器の温度上昇が上限温度を越
えない状況では（２１のＮＯ）ファンモータの温度上昇
をファンモータ温度センサで測定し（２２）、ファンモ
ータが正常に機能している場合の基準値温度（外気温＋
１５℃）との比較を行う（２３）。例えば外気温を３０
℃とすれば、基準値温度は４５℃となる。よって、４５
℃を越える（オーバー）場合は、ファンモータ寿命の警
告を行う（２４）。こうして、ユーザーにひっかかって
いる糸屑の除去、あるいはファンモータの寿命が来てい
て、その交換の必要性を示唆する。なお、この場合の基
準値温度として、凝縮器の入口空気温度と出口空気温度
の差を測定基準値と比較してもよい。そして、凝縮器温
度が上限温度（５５℃）を越える状況が続くと（２１の
ＹＥＳ）、圧縮機の負荷が増え、圧縮機電流も増えて、
圧縮機オーバーロードリレーを作動させる条件が整う。

【００１９】よって、次に圧縮機オーバーロードリレー
の動作があるか否かを判断する（２５）。圧縮機オーバ
ーロードリレーを作動させる程の状況でない場合（２５
のＮＯ）は、フィルタの目詰まりが生じていると予測さ
れ、フィルタ掃除の警告を行う（２６）。ユーザーはこ
の警告を見てフィルタの掃除をする。

【００２０】圧縮機オーバーロードリレーが動作した場
合（２５のＹＥＳ）は、ファンモータ故障の異常表示を
行い、警報する（２７）。

【００２１】上述の様々な判断および警告、警報はマイ
クロコンピュータを含む制御装置（後述する）で行われ
ている。

【００２２】以上述べたように本発明の故障予知、警報
システムは、凝縮器の温度と、ファンモータの温度と圧
縮機の過負荷保護装置の動作を組み合わすことにより、
凝縮器の目詰まり、ファンモータ寿命予測、ファンモー
タ故障を発報する。その基本的な制御内容をまとめる
と、以下の項目の通りとなる。

【００２３】１．凝縮器の温度を測定し、上限温度と比
較する。

【００２４】２．圧縮機の過負荷保護装置の動作の有無
をチェックする。ファンモータが停止すると過負荷保護
装置が動作するようになっている。

【００２５】３．過負荷保護装置が動作した場合は、フ
ァンモータ故障と判断して警報を発報する。

【００２６】４．過負荷保護装置が動作しなかった場合
は、フィルタ目詰まり俊手警告（予知）する。

【００２７】５．ファンモータの温度を測定して或る基
準値温度以上になった場合、ファンモータの寿命を予測
して警告（予知）する。

【００２８】ところで、冷凍装置は電気的に制御されて
おり、その制御のために多くの電気部品が使われてい
る。例を上げると、ショーケースの庫内温度に応じて圧
縮機をＯＮ／ＯＦＦ制御するように温度調節器（サーモ
スタット）が設けられ、この温度調節器が動作すること
でこれと一体で動作するパワーリレーや始動リレー、ま
た三相機器では電磁接触器などの電気部品が作動すると
言った具合である。

【００２９】故に、これら個々の電気部品が故障してい
なくて、正常に作動しているか否かのチェックも重要と
なり、最近ではその故障予知の考え方も出ており、例え
ば、リレーの故障予知としてコイル部に印加された電圧
と、そのリレー接点の動作した時の電圧とを比較して、
両者にずれが生じた時に故障と判定している方法等があ
る（特開平２−２９９１１７号公報参照）。しかし、こ
の方法であると、部品担体の動作上の確認は出来るが、
コイル動作のシーケンス上の条件に対しての確認が行え
ず、また、個々のリレーに２つのセンサを設けなければ
ならない欠点がある。

【００３０】そこで、上述の欠点を解決し、より改善さ
れた個々の電気部品の故障を予知する方法を次に提案す
る。

【００３１】図２にその方法の制御動作の流れを示すフ
ローチャートを示す。

【００３２】正常な状態では、温度調節器の動作（３
１）があると、パワーリレーの動作（３２）又は始動リ
レーの動作（３３）が一体で動作するシーケンスになっ
ている。従って、これらパワーリレー、始動リレー、電
磁接触器は温度調節器と一体で動作するため、温度調節
器の動作と、パワーリレーや始動リレー、電磁接触器の
動作を比較して両者間に差が発生した時、故障表示とす
る。

【００３３】今、温度調節器が動作すると、その信号ａ
が比較（３４）に入り、それに応動するパワーリレーの
動作信号ｂ、または始動リレーの動作信号ｃも比較（３
４）に入る。そこでａ信号とｂ信号との間の数的差の発
生（３５）、あるいはａ信号とｃ信号との数的差の発生
（３６）を見る。差の発生（３５）があれば、パワーリ
レー故障の警告をする（３７）。また、差の発生（３
６）があれば、始動リレー故障の警告をする。

【００３４】例えば、サーモスタットが或る期間で５回
ＯＮ／ＯＦＦして、正常ならばそれに応じてパワーリレ
ー、始動リレーも５回ＯＮ／ＯＦＦするが、パワーリレ
ーが４回、始動リレーが３回と差が生じれば、パワーリ
レー、始動リレーが故障であると予測し得る。このよう
に、パワーリレーが動作しなかった場合は、その出力が
あり、始動リレーが動作しなかった場合にもその出力が
あるが、この出力に当たってチャタリングを検知しない
ようにしたり、警告もすぐに出さない様にするために、
或る時間内で何回差が生じても基準に達しない場合は、
全てクリアしてしまって、再度カウントするようにす
る。

【００３５】また、基準値以上になった時、即、故障で
あるとの警報表示にしたりする方法でも構わない。

【００３６】こうして、リレー接点部品の故障予知が行
える。図３は、図１、図２で説明した本発明の故障予
知、警報システムを制御する制御装置のブロック回路図
である。１はＣＰＵでマイクロコンピュータより成る。
マイクロコンピュータには、温度調節器（サーモスタッ
ト）２、圧縮機の過負荷保護装置（ＯＬＲ）３の動作信
号が入力している。また、ファンモータ温度センサ４、
凝縮器温度センサ５の測定温度信号も入力している。パ
ワーリレー６、始動リレー７はサーモスタット２よりの
動作信号に基づき出力するＣＰＵ１からの制御信号によ
って動作制御されている。また、ＣＰＵ１には、サーモ
スタット２の作動信号、およびパワーリレー６と始動リ
レー７の動作信号も入力して、その信号数の比較がＣＰ
Ｕ１にて行われる。

【００３７】ＣＰＵ１には多くの出力ラインが設けら
れ、ファンモータ故障警報ランプ８、ファンモータ寿命
警告ランプ９、フィルタ掃除警告ランプ１０、更に、凝
縮器温度上昇ランプ１１が接続されている。そしてファ
ンモータ故障警報ランプ８が点灯する場合は、警報ブザ
ー１２も鳴動するようにする。

【００３８】更に、パワーリレー６、始動リレー７の故
障予知、故障報知のために、パワーリレー故障警告ラン
プ１３、始動リレー故障警告ランプ１４を設けると共
に、パワーリレー故障表示ランプ１５と始動リレー故障
表示ランプ１６とを設けている。また、パワーリレー
６、始動リレー７の故障時には、前記警報ブザー１２も
鳴動させる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、冷凍装
置を構成する圧縮機、凝縮器、蒸発器など各種の機能部
品および圧縮機保護装置、凝縮器温度測定手段や凝縮器
ファンモータ温度測定手段など冷凍装置の運転制御に係
わる電気部品が完全に故障する前の段階で、機能的な不
良があれば、故障表示ランプ等を点灯させ、その警告を
して、故障の予知をするようにしている。そして、故障
となると、警報ブザーなどを鳴動させて、それを警報す
るという２段階の故障報知システムとしている。

【００４０】よって、第１段階の報知で、ユーザーに故
障に至る前での処理を促して、順調に装置を駆動させる
ことができ、ユーザーに寄与する所、大である。また、
故障内容も判然としているので、対応も迅速に行える利
点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍装置の一機能部品である凝縮器を例に取
り、凝縮器目詰まり、ファンモータ故障の予知をして、
フィルタ掃除、ファンモータ寿命の警告（予知）をし、
またファンモータ故障の警報を行う故障予知、警報シス
テムの制御動作の流れを示すフローチャート。

【図２】冷凍装置の一機能部品である圧縮機を例に取
り、この圧縮機を制御する電気部品（リレーの接点部
品）の故障検知システムの制御動作の流れを示すフロー
チャート。

【図３】本発明の故障予知、警報システムの制御ブロッ
ク図。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２サーモスタット３過負荷保護装置４ファンモータ温度センサ５凝縮器温度センサ６パワーリレー７始動リレー８ファンモータ故障警報ランプ９ファンモータ寿命警告ランプ１０フィルタ掃除警告ランプ１１凝縮器温度上昇ランプ１２警報ブザー１３パワーリレー故障警告ランプ１４始動リレー故障警告ランプ１５パワーリレー故障表示ランプ１６始動リレー故障表示ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 23/00 - 31/00 F25D 23/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】或る装置を構成する種々の作動部品が正
常に機能しているか否かを判定する手段と、該手段によ
り機能不十分と判定された場合、その該当する作動部品
に係る第１段目の警告表示を行い、故障に至った時には
第２段目の故障警報表示を行わせる２段階報知の制御手
段を備える故障、警報システムにおいて、順次、冷媒管
で接続されて冷媒回路を形成している圧縮機、凝縮器、
蒸発器等から成る冷凍装置と、前記凝縮器に付備されて
いるフィルタと凝縮器ファンモータを備え、凝縮器の温
度を測定する凝縮器温度測定手段と、前記ファンモータ
の温度を測定するファンモータ温度測定手段と、圧縮機
の過負荷を検知して作動する圧縮機の過負荷保護装置と
を設け、凝縮器の温度が設定基準を越え、更に圧縮機の
過負荷保護装置が動作した場合は、ファンモータ故障と
判断してその旨を警報し、圧縮機の過負荷保護装置が動
作しなかった場合は、フィルター目詰まりと判断してそ
の旨の警告を行う手段と、凝縮器の温度が設定基準以内
で、ファンモータ温度が或る基準値温度以上となった場
合、ファンモータ寿命と予測判断して、その旨の警告を
行う手段を有することを特徴とする故障予知、警報シス
テム。
【請求項２】或る装置を構成する種々の作動部品が正
常に機能しているか否かを判定する手段と、該手段によ
り機能不十分と判定された場合、その該当する作動部品
に係る第１段目の警告表示を行い、故障に至った時には
第２段目の故障警報表示を行わせる２段階報知の制御手
段を備える故障、警報システムにおいて、順次、冷媒管
で接続されて冷媒回路を形成している圧縮機、凝縮器、
蒸発器等から成る冷凍装置と、この冷凍装置にて冷却さ
れる庫内の温度を検出して、冷凍装置を運転制御する温
度調節器と、この温度調節器に基づいて動作するリレー
手段と、前記温度調節器の動作回数と前記リレー手段の
動作回数を比較し、双方の動作回数に差がある場合に、
リレー手段の故障を報知させる判断手段とを有すること
を特徴とする故障予知、警報システム。