(57)【要約】【課題】空気調和装置又はエネルギー機器に設けられる各センサーの異常を早期に検出することのできる空気調和装置およびエネルギー機器を提供する。【解決手段】圧縮機１５、四方弁１８、室外熱交換器１９及び室内熱交換器２６を順次接続してなる冷媒回路１０と、冷媒の状態を検出するための冷媒状態検出用センサーＳＰ、ＳＴを含む複数のセンサーとを備え、各センサーの検出値に基づいて空調運転を行う空気調和装置１００に、空調運転の停止後、冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を相互に比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する異常判定部６５を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器及び室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路と、前記冷媒回路内の冷媒の状態を検出するための冷媒状態検出用センサーを含む複数のセンサーとを備え、各センサーの検出値に基づいて前記圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置において、
前記空調運転の停止後、前記冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する異常判定部を備えたこと、を特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和装置において、
前記冷媒状態検出用センサーに、前記冷媒の温度を検出する冷媒温度センサーと、前記冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサーとが含まれ、
前記異常判定部は、前記冷媒圧力センサーの検出値から前記冷媒の飽和温度値を求め、温度値において前記各センサーの検出値を相互に比較すること、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項１記載の空気調和装置において、
前記複数のセンサーには、検出対象の温度を検出する複数の温度センサーと、検出対象の圧力を検出する複数の圧力センサーとが含まれ、
前記異常判定部は、前記温度センサーの異常の有無を判定する場合は、前記圧力センサーの検出値を比較対象に含めずに、各温度センサーの検出値を相互に比較して異常の有無を判定し、前記圧力センサーの異常の有無を判定する場合は、前記温度センサーの検出値を比較対象に含めずに、各圧力センサーの検出値を相互に比較して、各圧力センサーの異常の有無を判定すること、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
前記複数のセンサーに、前記冷媒回路の周囲の空気の温度を検出するための空気温度センサーが含まれること、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
前記圧縮機を駆動するエンジンを備え、
前記複数のセンサーに、前記エンジンの排ガス温度を検出するための排ガス温度センサーが含まれること、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
前記圧縮機を駆動するエンジンを冷却する冷却水を循環させる冷却水回路を備え、
前記複数のセンサーに、前記冷却水の温度を検出するための冷却水温度センサーが含まれること、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
各センサーについて、センサー特性、検出対象および検出位置のうち、少なくともいずれか一に基づいて、前記異常判定部において異常の有無を判定する際の相互比較の対象センサーとする否かを判定する比較対象可否判定部を備えたこと、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項８】
請求項５に記載の空気調和装置において、
前記比較対象可否判定部は、各センサーについて前記相互比較の対象センサーとするか否かを判定する際に、判定対象とするセンサーの検出値が、当該センサーのセンサー特性に基づいて設定される所定の異常有無判定可能範囲外の値を示す場合、当該センサーを前記相互比較の対象センサーとしないこと、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項９】
請求項６記載の空気調和装置において、
前記比較対象可否判定部は、各センサーについて前記相互比較の対象センサーとするか否かを判定する際に、定常状態に戻っていない検出対象の状態を検出するセンサーを前記相互比較の対象センサーとしないこと、
を特徴とする空気調和装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気調和装置において、
各センサー毎に、前記異常判定部により異常が有ると判定された場合の対応措置を、相互比較の対象センサー群の検出値よりも高い検出値を示す場合と、低い検出値を示す場合とに分けて対応付けた対応措置情報を記憶する対応措置情報記憶部と、
異常有無の判定対象としたセンサーが前記異常判定部により異常が有ると判定された場合、当該センサーの検出値に基づいて、対応する対応措置を報知する報知部と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項１１】
所定のエネルギーが加えられる流体を循環させる流体循環経路と、前記流体の状態を検出するための流体状態検出用センサーを含む複数のセンサーとを備え、前記流体を循環させる過程で前記流体のエネルギーを放出させて所定の仕事を行わせるエネルギー機器において、
前記流体にエネルギーを加えるのを停止した後、前記流体が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する異常判定部を備えたこと、
を特徴とするエネルギー機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷媒等の所定の流体にエネルギーを加えて、空調運転等の所定の仕事を行わせる空気調和装置およびエネルギー機器に関し、特に複数のセンサーを備えたこれらの空気調和装置およびエネルギー機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器及び室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路と、前記冷媒回路を循環する冷媒の温度や圧力を検出する複数のセンサーとを備え、各センサーの検出値に基づいて前記圧縮機を駆動して空調負荷に応じた空調運転を行う空気調和装置は周知である（例えば、特許文献１参照）。
この様な空気調和装置では、センサーの断線や短絡が生じた場合に、センサーから明らかに異常な検出値を出力させて、センサーの異常を検出することが行われている。例えば、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサーの断線時には−４６度以下、短絡時には＋１１０度以上などのように、冷媒温度センサーの検出値としては通常ありえない値を出力するように設定することで、断線や短絡などのセンサーの故障を検出できるようにしている。センサーの故障が検出された場合、ユーザーやメンテナンス作業者等に報知され、センサーの交換や修理が行われる。
【特許文献１】特開平０８−１５９５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、温度センサーなどの各種のセンサーは経年劣化等により、センサー特性にずれが生じる場合がある。センサー特性にずれが生じた場合、検出対象とする冷媒等の温度や圧力を正しく検出できなくなる。実際とは異なる圧力値や温度値に基づいて、空調運転を行うのでは、空気調和装置に要求される空調性能を発揮することができず、また、過剰な運転によりエネルギー消費量が増加するといった課題が生じる。しかしながら、従来の空気調和装置にあっては、センサー特性のずれが小さい場合など、センサーの検出値によっては異常か否かを判定することはできず、センサーが完全に故障に至る前にセンサーの異常を検出するのは困難であった。センサー特性のずれが小さいうちにセンサーの異常の有無を判定することができれば、夜間や中間期のように空調運転を停止させても支障を来たさない時期にセンサーの修理や交換を行うことができる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、空気調和装置又はエネルギー機器に設けられる各センサーの異常を早期に検出することのできる空気調和装置およびエネルギー機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器及び室内熱交換器を順次接続してなる冷媒回路と、前記冷媒回路内の冷媒の状態を検出するための冷媒状態検出用センサーを含む複数のセンサーとを備え、各センサーの検出値に基づいて前記圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置において、前記空調運転の停止後、前記冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する異常判定部を備えたこと、を特徴とする空気調和装置を提供する。
上記構成によれば、異常判定部は、空調運転の停止後、冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する。ここで、空調運転の停止後、圧縮機により冷媒に圧縮というエネルギーが加えられるのが停止されると、冷媒の温度等の状態は周囲の温度等の状態と略等しくなり、定常状態となる。従って、冷媒が定常状態に戻ったときは、各センサーの検出値は周囲の状態に対応する値となる。このため、各センサーの検出値を比較し、他のセンサーの検出値が示す周囲の状態と異なる状態を示す検出値を出力するセンサーは異常であると判定することができ、センサー特性がずれているセンサーについても異常と判定することができる。これにより、断線故障や短絡故障の様に、センサーが完全に故障に至る前に、センサーの異常を早期に検出して、センサーの故障を予知することができる。
【０００５】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記冷媒状態検出用センサーに、前記冷媒の温度を検出する冷媒温度センサーと、前記冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサーとが含まれ、前記異常判定部は、前記冷媒圧力センサーの検出値から前記冷媒の飽和温度値を求め、温度値において前記各センサーの検出値を相互に比較すること、を特徴とする。
上記構成によれば、冷媒圧力センサーの検出値から飽和温度値を換算し、温度値において各センサーの検出値を相互に比較するので、空気調和装置に設けられる冷媒圧力センサーの数が少ない場合でも、温度センサーの検出値と比較して冷媒圧力センサーの異常の有無を判定することができる。
【０００６】
本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記複数のセンサーには、検出対象の温度を検出する複数の温度センサーと、検出対象の圧力を検出する複数の圧力センサーとが含まれ、前記異常判定部は、前記温度センサーの異常の有無を判定する場合は、前記圧力センサーの検出値を比較対象に含めずに、各温度センサーの検出値を相互に比較して異常の有無を判定し、前記圧力センサーの異常の有無を判定する場合は、前記温度センサーの検出値を比較対象に含めずに、各圧力センサーの検出値を相互に比較して、各圧力センサーの異常の有無を判定すること、を特徴とする。
上記構成によれば、前記異常判定部は、温度センサーの異常の有無を判定する場合は、圧力センサーの検出値を比較対象に含まないので、圧力センサーの検出値を温度値に換算する等の工程を省くことができ、異常の有無の判定処理を簡易に行うことができる。同様に、圧力センサーの異常の有無を判定する場合は、温度センサーの検出値を比較の対象に含まないので、圧力値同士を相互に比較して異常の有無を簡易に判定することができる。
【０００７】
本発明の第４の態様は、第１〜第３のいずれかの一の態様において、前記複数のセンサーに、前記冷媒回路の周囲の空気温度を検出するための空気温度センサーが含まれること、を特徴とする。
上記構成によれば、複数のセンサーに冷媒回路の周囲の空気温度を検出するための空気温度センサーが含まれるので、異常判定部は、この空気温度センサーの異常の有無を判定することができる。また、この空気温度センサーの検出値を用いて、冷媒状態検出用センサーを含む他のセンサーの異常の有無を判定することができる。
【０００８】
本発明の第５の態様は、第１〜第４のいずれかの一の態様において、前記圧縮機を駆動するエンジンを備え、前記複数のセンサーに、前記エンジンの排ガス温度を検出するための排ガス温度センサーが含まれること、を特徴とする。
上記構成によれば、複数のセンサーに、圧縮機を駆動するエンジンの排ガス温度を検出するための温度センサーが含まれるので、異常判定部は、この排ガス温度センサーの異常の有無を判定することができる。また、この排ガス温度センサーの検出値を用いて、冷媒状態検出用センサーを含む他のセンサーの異常の有無を判定することができる。
【０００９】
本発明の第６の態様は、第１〜第５のいずれか一の態様において、前記圧縮機を駆動するエンジンを冷却する冷却水を循環させる冷却水回路を備え、前記複数のセンサーに、前記冷却水の温度を検出するための冷却水温度センサーが含まれること、を特徴とする。
上記構成によれば、複数のセンサーに、圧縮機を駆動するエンジンを冷却する冷却水の温度を検出するための冷却水温度センサーが含まれるので、異常判定部は、この冷却水温度センサーの異常の有無を判定することができる。また、この冷却水温度センサーの検出値を用いて、冷媒状態検出用センサーを含む他のセンサーの異常の有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の第７の態様は、第１〜第６のいずれか一の態様において、各センサーについて、センサー特性、検出対象および検出位置のうち、少なくともいずれか一に基づいて、前記異常判定部において異常の有無を判定する際の相互比較の対象センサーとする否かを判定する比較対象可否判定部を備えたこと、を特徴とする。
上記構成によれば、比較対象可否判定部は、各センサーについて、センサー特性、検出対象および検出位置のうち、少なくともいずれか一に基づいて、異常判定部において異常の有無を判定する際の相互比較の対象とするセンサーとするか否かを判定する。このため、センサー特性、検出対象および検出位置から、相互比較の対象センサーとして好ましくないセンサーを相互比較の対象センサーから外すことができ、誤判定を防止することができる。
例えば、空気調和装置に備えられる複数のセンサーの中には、検出対象の相違により、所定の温度領域における検出精度が他のセンサーよりも低いセンサー特性を有する温度センサーも存在し得る。そこで、各センサーのセンサー特性に基づいて、他のセンサーとの間で検出値の相互比較が可能な検出値の範囲、すなわち、信頼性の高い検出値を出力可能な範囲を異常有無判定可能範囲として設定しておき、当該温度センサーの検出値が異常有無判定可能範囲外の値を示す場合には、比較対象から外すことで、異常有無判定部における各センサーの異常の有無の誤判定を防止することができる。
また、上記複数のセンサーの中に、冷媒と冷却水との様に異なる検出対象の温度を検出する温度センサーがある場合、空調運転を停止した後、各検出対象が定常状態に戻るまでに要する時間が異なることがある。このため、異常の有無を判定するタイミングによっては、検出対象の相違により各センサーの検出値が異なる場合がある。従って、異常判定部により異常の有無を判定する際に、冷媒が定常状態に戻っている場合でも、他の検出対象が定常状態に戻っていないときは、定常状態に戻っていない他の検出対象の状態を検出するセンサーについては、相互比較の対象センサーから外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。
さらに、季節によっては、室内機側と、室外機側とでは周囲の温度等が大きく異なる場合がある。この様なときに、異常判定部により各センサーの異常の有無を判定する場合は、検出位置が室内機側にあるセンサーについて異常の有無を判定するときは、検出位置が室外機側にあるセンサーを相互比較の対象センサーから外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。同様に、検出位置が室外機側にあるセンサーについて異常の有無を判定するときは、検出位置が室内機側にあるセンサーを相互比較の対象センサーから外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。
【００１１】
本発明の第８の態様は、第５の態様において、前記比較対象可否判定部は、各センサーについて前記相互比較の対象センサーとするか否かを判定する際に、判定対象とするセンサーの検出値が、当該センサーのセンサー特性に基づいて設定される所定の異常有無判定可能範囲外の値を示す場合、当該センサーを前記相互比較の対象センサーとしないこと、を特徴とする。
上記構成によれば、例えば、所定の温度領域における検出精度が低いセンサー特性を有する温度センサーがある場合であっても、このセンサーのセンサー特性に基づいて、他のセンサーとの間で検出値の相互比較が可能な検出値の範囲、すなわち、信頼性の高い検出値を出力可能な範囲を異常有無判定可能範囲として設定しておき、当該温度センサーの検出値が異常有無判定可能範囲外の値を示す場合には、比較対象から外すことで、異常有無判定部における各センサーの異常の有無の誤判定を防止することができる。この様なセンサーとして、例えば、圧縮機を駆動するエンジンの排ガスを検出するための排ガス温度センサーを挙げることができる。排ガス温度センサーは、圧縮機を駆動するエンジンの排ガスを検出対象としている。排ガスの温度は、冷媒の温度や冷媒回路の周囲の空気の温度等と比して高温となるため、排ガス温度センサーは高温領域における検出精度の高い温度センサーが用いられる。高温領域における検出精度の高い温度センサーを用いた場合、低温領域（例えば、２０度以下等）における検出精度は低くなる場合がある。従って、センサー特性に基づいて、信頼性の高い検出値を出力可能な範囲を排ガスセンサーの異常有無判定可能範囲として設定しておけば、当該排ガス温度センサーの検出値がこの異常有無判定可能範囲にある場合は、異常判定部において異常の有無を正しく判定することができる。一方、異常有無判定可能範囲外の値を示した場合は、当該排ガス温度センサーを相互比較の対象センサーに含めずに、異常判定部により異常の有無を判定することで、他のセンサーの異常の有無を判定する際に誤判定を防止することができる。
【００１２】
本発明の第９の態様は、第６の態様において、前記比較対象可否判定部は、各センサーについて前記相互比較の対象センサーとするか否かを判定する際に、定常状態に戻っていない検出対象の状態を検出するセンサーを前記相互比較の対象センサーとしないこと、を特徴とする。
上記構成によれば、例えば、冷媒と冷却水との様に異なる検出対象の温度を検出する温度センサーがある場合、空調運転を停止した後、冷媒と冷却水とでは定常状態に戻るまでに要する時間は冷却水の方が長い。このため、異常の有無を判定するタイミングによっては、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサーの検出値は、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサーの検出値より高い値を示す。従って、異常判定部が各センサーの異常の有無を判定する際に、定常状態に戻っていない検出対象の状態を検出するセンサーについては、相互比較の対象センサーとしないことで、他のセンサーの異常の有無を判定する際の誤判定を防止することができる。
【００１３】
本発明の第１０の態様は、第１〜第９の態様のいずれか一の態様において、各センサー毎に、前記異常判定部により異常が有ると判定された場合の対応措置を、相互比較の対象センサー群の検出値よりも高い検出値を示す場合と、低い検出値を示す場合とに分けて対応付けた対応措置情報を記憶する対応措置情報記憶部と、異常有無の判定対象としたセンサーが前記異常判定部により異常が有ると判定された場合、当該センサーの検出値に基づいて、対応する対応措置を報知する報知部と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、異常有無の判定対象としたセンサーに異常が有ると判定された場合、当該異常が有ると判定されたセンサーの検出値が、相互比較の対象センサー群の検出値よりも高いか低いかにより、対応する対応措置を報知部により報知させることができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の第１１の態様は、所定のエネルギーが加えられる流体を循環させる流体循環経路と、前記流体の状態を検出するための流体状態検出用センサーを含む複数のセンサーとを備え、前記流体を循環させる過程で前記流体のエネルギーを放出させて所定の仕事を行わせるエネルギー機器において、前記流体にエネルギーを加えるのを停止した後、前記流体が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する異常判定部を備えたこと、を特徴とするエネルギー機器を提供する。
上記構成によれば、異常判定部は、流体にエネルギーを加えるのを停止した後、冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する。流体にエネルギーが加えられるのが停止されると、流体の温度等の状態は周囲の温度等の状態と略等しくなり、各センサーの検出値は、周囲の状態に対応する値となる。このため、他のセンサーと異なる周囲の状態を示す検出値を出力するセンサーは異常であると判定することができ、センサー特性がずれているセンサーについても異常と判定することができる。これにより、断線故障や短絡故障の様に、センサーが完全に故障に至る前に、センサーの異常を早期に検出して、センサーの故障を予知することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、空気調和装置又はエネルギー機器に設けられる複数のセンサーの検出値を相互に比較することにより、各センサーの異常の有無を早期に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態のガスヒートポンプ（ＧＨＰ）式の空気調和装置１００の構成を示す図である。まず、空気調和装置１００の冷媒回路１０の構成を説明する。なお、図１において冷媒回路１０は太線で示している。
図１に示す空気調和装置１００は、室外に設置される室外機１１と、室内に設置される室内機１２とを有し、室外機１１の室外冷媒配管１３と室内機１２の室内冷媒配管１４とが連結されている。
図１に示す様に、室外冷媒配管１３には圧縮機１５が配設されている。圧縮機１５は、Ｖベルト４０Ａを介してガスエンジン４０（エンジン）に連結され、このガスエンジン４０により駆動される。室外冷媒配管１３の圧縮機１５の吸込側には、アキュムレーター１６が配設されており、吐出側にはオイルセパレーター１７を介して四方弁１８、室外熱交換器１９、室外膨張弁２０が順次配設されている。また、室外熱交換器１９には、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２１が隣接して配置されている。また、室外熱交換器１９に隣接して後述するラジエータ５４が配置されている。
【００１７】
また、室外冷媒配管１３の冷媒高圧側（圧縮機１５の吐出側）と冷媒低圧側（図示の例ではアキュムレーター１６の手前）との間には、オイル戻し管２２およびバイパス弁２３が接続されており、アキュムレーター１６の入口側と、室外膨張弁２０の出口側にはリキッド弁２４が接続されている。また、室外冷媒配管１３の冷媒高圧側には、圧力スイッチＳＷと、圧縮機１５の出口側の冷媒圧力を検出する圧縮機出口圧力センサーＳＰ１と、圧縮機１５の出口側の冷媒の温度を検出する圧縮機出口温度センサーＳＴ１１とが設けられ、室外冷媒配管１３の冷媒低圧側には圧縮機１５の入口側の圧力を検出する圧縮機入口圧力センサーＳＰ２および圧縮機１５の入口側の冷媒の温度を検出する圧縮機入口温度センサーＳＴ１２が設けられている。また、室外熱交換器１９の一端と室外膨張弁２０とを接続する室外冷媒配管１３には液状態の冷媒の温度を検出するための室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３が設けられている。また、室外機１１には、外気温を検出するための外気温度センサーＳＴ１４が設けられている。以下、圧縮機出口圧力センサーＳＰ１と圧縮機入口圧力センサーＳＰ２とを総称して冷媒圧力センサーＳＰとして示す場合がある（図２参照）。また、圧縮機出口温度センサーＳＴ１１と、圧縮機入口温度センサーＳＴ１２と、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３とを総称して室外機側冷媒温度センサーＳＴ１０として示す場合がある。また、室外機側冷媒温度センサーＳＴ１０と、外気温度センサーＳＴ１４と、後述する冷却水温度センサーＳＴ４１および排ガス温度センサーＳＴ４２とを総称して室外機側温度センサーＳＴ１として示す場合がある。
【００１８】
一方、図１に示す様に、室内機１２は、室内冷媒配管１４に室内熱交換器２６が配設される。また、室内冷媒配管１４には、室内熱交換器２６の近傍に室内膨張弁２７が配設される。室内熱交換器２６には、室内ファン２８が隣接して配置されており、室内ファン２８はそれぞれ室内熱交換器２６に送風する。また、室内冷媒配管１４の室内熱交換器２６の一端側と室内膨張弁２７との間には、液状態の冷媒の温度を検出するための室内熱交換器液温度センサーＳＴ２１が設けられ、室内熱交換器２６の他端側には、ガス状態の冷媒の温度を検出するための室内熱交換器ガス温度センサーＳＴ２２が設けられている。また、室内機１２には、図示しない室内空気を吸込むための吸込口が設けられ、この吸込口の近傍に室内機１２に吸込まれる空気の温度を検出するための吸込温度センサーＳＴ３１が設けられる。また、室内機１２には、空調空気を吹き出す為の図示しない吹出口が設けられ、この吹出口の近傍に室内に吹き出す空調後の空気の温度を検出するための吹出温度センサーＳＴ３２が設けられる。以下、図２に示す様に、室内熱交換器液温度センサーＳＴ２１と室内熱交換器ガス温度センサーＳＴ２２とを総称して室内機側冷媒温度センサーＳＴ２０とし、吸込温度センサーＳＴ３１と吹出温度センサーＳＴ３２とを総称して室内機側空気温度センサーＳＴ３０として示す場合がある。また、室内機側冷媒温度センサーＳＴ２０と、室内機側空気温度センサーＳＴ３０とを総称して室内機側温度センサーＳＴ２として示す場合がある。また、室外機側温度センサーＳＴ１と、室内機側温度センサーＳＴ２とを総称して、単に温度センサーＳＴとして示す場合がある。
【００１９】
空気調和装置１００では、四方弁１８を切り替えることにより、冷房運転又は暖房運転が切り替えられる。四方弁１８が冷房側に切り替えられたときには、図１に示す実線矢印に沿って冷媒が流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２６が蒸発器になり、室内熱交換器２６が室内を冷房する冷房運転状態となる。
また、四方弁１８が暖房側に切り替えられたときには、図１に示す破線矢印に沿って冷媒が流れ、室内熱交換器２６が凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって室内熱交換器２６が室内を暖房する暖房運転状態となる。冷房運転時及び暖房運転時は、上述した冷媒圧力センサーＳＰ、各種の温度センサーＳＴにより検出される冷媒の状態や、冷媒回路１０の周囲の空気の温度等に基づいて、後述する制御装置６０（図２参照）により、圧縮機１５、ガスエンジン４０等の駆動が制御され、空調負荷に応じた空調運転が行われる。また、これらの冷媒圧力センサーＳＰや温度センサーＳＴの検出値が、冷媒の異常な温度上昇や圧力上昇等を示す場合は、制御装置６０は、安全のため空調運転を停止するように圧縮機１５やガスエンジン４０の駆動を停止させる。
【００２０】
次に、ガスエンジン４０に関連する構成を説明する。
本実施の形態の空気調和装置１００は、ガスエンジン４０を冷却するための冷却水回路５０を備えている。冷却水回路５０は、ガスエンジン４０の廃熱を回収するために、冷却水配管５１に排気ガス熱交換器５２と、プレート熱交換器５３と、ラジエータ５４とが設けられている。なお、図１において、冷却水回路５０は細線で示している。また、ガスエンジン４０の排ガス経路は二重線で示している。
ここで、排気ガス熱交換器５２は、ガスエンジン４０の排気ガスと冷却水との間で熱交換させる熱交換器であり、この排気ガス熱交換器５２には、排気マフラー５２Ａと、ドレンフィルター５２Ｂと、排気トップ５２Ｃとが接続されている。また、プレート熱交換器５３は、冷媒回路１０内の冷媒と冷却水回路５０内の冷却水との間で熱交換を行う冷却水・冷媒熱交換器である。このプレート熱交換器５３は、室外冷媒配管１３の四方弁１８と圧縮機１５との間に配置され、暖房運転時に、プレート熱交換器５３をサブエバポレータとして機能させることにより、暖房能力の維持及び増強を図ることができる。ラジエータ５４は、ガスエンジン４０の排熱を回収した冷却水を冷却させるものである。
【００２１】
また、上記冷却水回路５０は、排気ガス熱交換器５２とガスエンジン４０との間で冷却水が循環する第１冷却水経路５０Ａと、プレート熱交換器５３とガスエンジン４０との間で冷却水が循環する第２冷却水経路５０Ｂと、ラジエータ５４とガスエンジン４０との間で冷却水が循環する第３冷却水経路５０Ｃとを有している。
【００２２】
これらの第１冷却水経路５０Ａ、第２冷却水経路５０Ｂおよび第３冷却水経路５０Ｃは、冷却水配管５１に設けられた第１三方弁５５と、第２三方弁５６により分岐されている。
第１三方弁５５の入口５５Ａには、冷却水配管５１を介してガスエンジン４０の冷却水出口４０Ｂが接続され、第１三方弁５５の一方の出口５５Ｂには、冷却水を循環させるための電動式の循環ポンプ５７と排気ガス熱交換器５２とが順次接続されている。第１冷却水経路５０Ａは、図中矢印Ａで示す様に、第１三方弁５５、循環ポンプ５７、排気ガス熱交換器５２を繋ぐ配管経路によって形成される。
【００２３】
第２三方弁５６は流量調整式の三方弁であり、第１三方弁５５を介して流入した高温の冷却水をプレート熱交換器５３とラジエータ５４とのいずれか一方、若しくは、分流比を変更して両方に導く弁である。第２三方弁５６の入口５６Ａには、冷却水配管５１を介して第１三方弁５５の他方の出口５５Ｃが接続されている。また、第２三方弁５６の一方の出口５６Ｂには、冷却水配管５１を介してプレート熱交換器５３が接続されている。さらに、第２三方弁５６の他方の出口５６Ｃには、冷却水配管５１を介してラジエータ５４が接続される。第２冷却水経路５０Ｂは、図中矢印Ｂで示す様に、第１三方弁５５、第２三方弁５６の一方の出口５６Ｂ、プレート熱交換器５３を繋ぐ配管経路によって形成され、第１冷却水経路５０Ａに接続されている。第３冷却水経路５０Ｃは、図中矢印Ｃで示す様に、第１三方弁５５、第２三方弁５６の他方の出口５６Ｃ、ラジエータ５４を繋ぐ配管経路によって形成され、第１冷却水経路５０Ａに接続されている。
【００２４】
冷却水回路５０において、ガスエンジン４０の冷却水出口４０Ｂと、第１三方弁５５の入口５５Ａとを繋ぐ冷却水配管５１には、ガスエンジン４０出口側における冷却水の温度を検出するための冷却水温度センサーＳＴ４１が設けられている。制御装置６０は、この冷却水温度センサーＳＴ４１により検出された冷却水の温度や、空気調和装置１００の空調運転の状態等に応じて、第１三方弁５５および第２三方弁５６の切り替えを制御し、冷却水が所定の冷却水経路を循環するように制御する。
【００２５】
また、排気ガス熱交換器５２に設けられた排気マフラー５２Ａには、ガスエンジン４０の排気ガスの温度を検出するための排ガス温度センサーＳＴ４２が設けられている。この排ガス温度センサーＳＴ４２により検出された排ガス温度や、冷却水温度センサーＳＴ４１により検出された冷却水の温度や、その他空調運転の状態等に基づいて、制御装置６０はガスエンジン４０の状態を監視し、ガスエンジン４０の異常が検出された場合には、安全のためガスエンジン４０の運転を停止するように制御する。以下、冷却水温度センサーＳＴ４１および排ガス温度センサーＳＴ４２を総称してエンジン系温度センサーＳＴ４０として示す場合がある。
【００２６】
次に、図２を参照して、空気調和装置１００の各構成要素を制御する制御装置６０について説明する。制御装置６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備えたコンピューターシステムにより上記各構成要素を制御する。制御装置６０は、上述したように、空気調和装置１００に備えられた冷媒圧力センサーＳＰ、室外機側冷媒温度センサーＳＴ１０、室内機側冷媒温度センサーＳＴ２０により冷媒回路１０を循環する冷媒の状態を検出し、外気温度センサーＳＴ１４、室内機側空気温度センサーＳＴ３０により冷媒回路１０の周囲の空気の温度を検出し、エンジン系温度センサーＳＴ４０によりガスエンジン４０の状態を検出し、空調負荷に応じた空調運転を行うように上記各構成要素を制御するとともに、冷媒の状態やガスエンジン４０の状態に異常が検出された場合には、空調運転を停止するように制御する。
【００２７】
これらの冷媒圧力センサーＳＰや各種の温度センサーＳＴに断線や短絡などの故障が生じた場合は勿論、センサー特性のずれ等により検出値にずれが生じた場合には、空気調和装置１００に要求される空調性能を発揮することができず、また、冷媒の状態やガスエンジン４０の異常の検出が遅れる場合がある。そこで、本実施の形態の空気調和装置１００は、空調運転を停止した後、所定時間が経過して冷媒の状態が定常状態に戻ったときに、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を相互に比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定し、センサー特性のずれを含む各センサーＳＰ、ＳＴの異常を早期に検出するようにしている。
【００２８】
図２に、上記異常判定処理に関連する制御装置６０の機能的構成を示す。図２に示す様に、制御装置６０は、圧力値入力部６１と、温度値入力部６２と、飽和温度値換算部６３と、比較対象可否判定部６４と、異常判定部６５と、対応措置情報記憶部６６と、対応措置判定部６７と、報知部６８とを備えている。但し、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリー）には、センサー異常判定プログラム等を含む各種制御プログラムや、その他各種情報が記憶されており、図２に示す制御装置６０の機能的構成は、ハードウェアシステムとしてのコンピューターシステムと、ソフトウェア資源としての各種のプログラム等との協働により実現されるものである。
【００２９】
圧力値入力部６１には、圧縮機入口圧力センサーＳＰ２および圧縮機出口圧力センサーＳＰ１からこれらの冷媒圧力センサーＳＰにおいて検出された圧力値としての検出値が入力される。温度値入力部６２には、圧縮機入口温度センサーＳＴ１２、圧縮機出口温度センサーＳＴ１１、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３、冷却水温度センサーＳＴ４１、排ガス温度センサーＳＴ４２、外気温度センサーＳＴ１４、室内熱交換器液温度センサーＳＴ２１、室内熱交換器ガス温度センサーＳＴ２２、吸込温度センサーＳＴ３１、吹出温度センサーＳＴ３２からこれらの温度センサーＳＴにより検出された温度値としての検出値が入力される。
【００３０】
飽和温度値換算部６３は、圧力値入力部６１に入力された冷媒圧力センサーＳＰの検出値に基づいて各冷媒圧力センサーＳＰの検出位置における冷媒の飽和温度値を求める機能を有する。飽和温度値換算部６３において求められた飽和温度値は、各冷媒圧力センサーＳＰの検出値として比較対象可否判定部６４に出力される。また、異常判定部６５において、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する際に各温度センサーＳＴの検出値としての温度値と相互に比較される。
【００３１】
比較対象可否判定部６４は、空気調和装置１００が備える各センサーＳＰ、ＳＴについて、センサー特性、検出対象および検出位置のうち、少なくともいずれか一に基づいて、異常判定部６５において異常の有無を判定する際の相互比較の対象センサーとするか否かを判定する機能を有する。比較対象可否判定部６４により、相互比較の対象センサーとして好ましくないセンサーを相互比較の対象センサーから外すことができ、誤判定を防止することができる。なお、この比較対象可否判定部６４において実行される比較対象可否判定処理については後述する。
【００３２】
異常判定部６５は、空調運転の停止後、冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を相互に比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する機能を有する。ここで、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値は、温度値において相互に比較される。また、異常の有無を判定する際には、比較対象可否判定部６４により相互比較の対象センサーとして許可された対象センサー群の検出値の平均値を求め、この平均値に基づいて各センサーＳＰ、ＳＴが正常である場合に各センサーＳＰ、ＳＴの検出値が含まれる正常温度範囲（正常値範囲）を設定し、この正常温度範囲内に各センサーＳＰ、ＳＴの検出値が含まれるか否かによって、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無が判定される。正常温度範囲は、例えば、上記の検出値の平均値±ａ％（例えば、ａ＝５）等のようにして設定することができる。但し、平均値±ａ％とは、例えば、平均値が１０℃であり、ａ＝５である場合、正常温度範囲は９．５℃から１０．５℃の間の温度範囲となり、平均値が２０℃であり、ａ＝５の場合、正常温度範囲は１９℃から２１℃の間の温度範囲となる。
【００３３】
ここで、図３を参照して、本実施の形態における異常判定処理の原理を説明する。図３（ａ）は、空調運転時および空調運転停止後の外気温度センサーＳＴ１４により検出された外気温の温度変化を示し、（ｂ）は室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３により検出された冷媒の温度変化を示し、（ｃ）は冷却水温度センサーＳＴ４１により検出された冷却水の温度変化を示し（ｄ）は排ガス温度センサーＳＴ４２により検出された排ガスの温度変化を示している。但し、横軸は時間の経過を示し、縦軸は温度を示す。また、図中Ｔ０からＴ１で示す間は空気調和装置１００において空調運転が行われており、Ｔ１に示す時点において空調運転を停止したものとする。
【００３４】
図３に示す様に、空調運転を行っている間は、空調時の設定温度の変化や、外気温度の変化などに基づく空調負荷に応じて、圧縮機１５やガスエンジン４０の駆動が制御され、それに伴い冷媒回路１０内の冷媒、冷却水回路５０内の冷却水、ガスエンジン４０の排ガスの温度が変動する。一方、空調運転が図中Ｔ１に示す時点で停止されると、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３、冷却水温度センサーＳＴ４１、排ガス温度センサーＳＴ４２の検出値は、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す様に徐々に低下する。空調運転停止により冷媒に圧縮というエネルギーが加えられるのが停止されると、冷媒の温度や圧力は冷媒回路１０の周囲の大気の状態に対応する値となる。このため、冷媒の状態が定常状態に戻るまで、十分な時間をおくと、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３、冷却水温度センサーＳＴ４１、排ガス温度センサーＳＴ４２の検出値は図３（ａ）に示す外気温度センサーＳＴ１４の検出値と略等しい値を示し、他のセンサーＳＰ、ＳＴの検出値と所定の値以上外れた値を示すセンサーには何らかの異常があると判定することができる。異常判定部６５はこの原理を利用して、センサー特性のずれを含むセンサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する。
【００３５】
しかしながら、各センサーＳＰ、ＳＴのセンサー特性の相違、検出対象の相違、検出位置の相違により、異常の有無を判定する際に、相互比較の対象センサーに含めてもよいものと、相互比較の対象センサーとすると誤判定を生じさせるものとがある。
例えば、排ガス温度センサーＳＴ４２は、ガスエンジン４０の排ガスを検出対象としている。排ガスの温度は、冷媒の温度や冷媒回路１０の周囲の空気の温度と比して高温となるため、排ガス温度センサーＳＴ４２は、高温領域における検出精度の高い温度センサーを用いて構成されている。高温領域における検出精度の高い温度センサーを用いた場合、低温領域における検出精度が低くなる場合がある。例えば、本実施の形態の排ガス温度センサーＳＴ４２は、２０度以上の低温領域における検出精度は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す他のセンサーＳＴ４１、ＳＴ１３、ＳＴ１４と比較すると低い。このため、本実施の形態では、例えば、外気温度が２０度以下の場合、他のセンサーＳＴ４１、ＳＴ１３、ＳＴ１４の検出値は２０度以下を示すのに対して、排ガス温度センサーＳＴ４２の検出値は外気温度の実際の温度によらず、常に２０度を示す様に設定されている。従って、外気温度が２０度以下の場合に、排ガス温度センサーＳＴ４２を相互比較の対象センサーに含めると、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を正しく判定することができない。このため、本実施の形態では、各センサーＳＰ、ＳＴについて、各々のセンサー特性に基づいて、異常の有無を判定する際に他のセンサーＳＰ、ＳＴとの間で検出値の相互比較が可能な検出値の範囲、すなわち、信頼性の高い検出値を出力可能な範囲を異常有無の判定が可能な異常有無判定可能範囲として予め設定しておき、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値がこの異常有無判定可能範囲内か否かにより、各センサーＳＰ、ＳＴについて比較対象に含めるか否かを判定するようにしている。
【００３６】
また、図３（ｂ）、（ｃ）に示す様に、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３の検出対象である冷媒と、冷却水温度センサーＳＴ４１の検出対象である冷却水とでは、定常状態に戻るまでに要する時間が異なり、冷媒に比して冷却水の方が定常状態に戻るまで時間を要する。このため、空調運転停止後、冷却水の状態が定常状態に戻る前は、冷却水温度センサーＳＴ４１の検出値は、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３の検出値より高い値を示している。このため、異常判定部６５により各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定するタイミングによっては、定常状態に戻っていない検出対象の状態を検出するセンサーについては、相互比較の対象センサーから外すことで、他のセンサーの異常の有無を正しく判定することができるように構成されている。
【００３７】
さらに、季節によっては、室外機１１側と、室内機１２側とでは周囲の温度等が大きく異なる場合がある。この様なときに、異常判定部６５により各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する場合は、検出位置が室外機１１側にあるセンサーＳＴ２について異常の有無を判定するときは、検出位置が室内機１２側にあるセンサーＳＴ１を比較対象から外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。同様に、検出位置が室外機側にあるセンサーＳＰ、ＳＴ１について異常の有無を判定する場合は、検出位置が室内機側にあるセンサーＳＴ２を比較対象から外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。
【００３８】
対応措置情報記憶部６６は、異常判定部６５により異常が有ると判定された場合の対応措置を定義して記憶するものである。
図４に対応措置情報を示す。図４に示す様に、対応措置は、各センサーＳＰ、ＳＴ毎に、検出値が正常温度範囲よりも高い値を示す場合と、低い値を示す場合とに分けて定義され、それぞれに対応付けて記憶されている。
例えば、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３の検出値が、上述した正常温度範囲よりも高い値を示す場合、実際の冷媒の温度よりも高い温度が検出されるため、空調性能に影響を与えるものの、直ちに、空調運転を停止させる必要性は少ない。このため、室外熱交換器液温度センサーＳＴ１３については、正常温度範囲よりも高い検出値を示す場合の対応措置として、故障の恐れがあることをユーザーに示す故障予知報知が対応付けられている。
一方、排ガス温度センサーＳＴ４２の検出値が、正常温度範囲よりも低い値を示す場合、実際の排ガス温度よりも低い温度が検出値として出力されることから、排ガス温度が異常に上昇した場合にこれを検出するのが遅れる恐れがある。このため、排ガス温度センサーＳＴ４２の検出値が、正常温度範囲よりも低い値を示す場合には、排ガス温度センサーＳＴ４２の異常報知とともに、空調運転の運転禁止が対応措置として対応付けられる。また、各対応措置は、報知する対象がユーザー側、空気調和装置１００のメンテナンス側、つまりメンテナンス作業者や管理会社側等の、報知対象に応じて更に細分化して定義してもよい。
【００３９】
報知部６８は、制御基板等に設けられ報知内容に応じて点灯／消灯／点滅が切り替わるＬＥＤや、検知結果を文字や記号等により表示する液晶表示パネル、あるいは空気調和装置１００を遠隔操作するためのリモートコントローラーに設けられる表示部などを用いて構成される。また、例えば、空気調和装置１００を遠隔監視するための遠隔監視機器や集中管理機器などの外部機器に対して、対応措置情報を出力し、報知内容を外部機器が備える液晶表示パネルなどの報知手段を介して報知させる構成であってもよい。
報知部６８では、異常判定部６５により異常が有ると判定されたセンサーについて、上記の対応措置情報記憶部６６に記憶された対応措置情報に基づいて、検出値が正常温度範囲よりも高いか低いかに基づいて、対応する対応措置を報知する。
【００４０】
次に、図５を参照して、比較対象可否判定処理について説明する。
比較対象可否判定部６４は、比較対象可否判定処理において、まず、現在、異常判定部６５における異常判定処理の実施タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１）。異常判定処理の実施タイミングであると判定した場合（ステップＳ１；Ｙ）、比較対象可比判定の判定対象センサー（ｉ）のセンサー番号をまず「１」（ｉ＝１）とする（ステップＳ２）。ここで、上述した各センサーＳＰ、ＳＴには、それぞれ固有のセンサー番号が「１」から順に所定の順序で予め付されており、制御装置６０において各センサーＳＰ、ＳＴはこのセンサー番号により識別されるものとする。
【００４１】
次に、センサー番号が（ｉ）の比較対象可否判定の判定対象センサー（ｉ）について、当該判定対象センサー（ｉ）の現在の検出値が、この判定対象センサーのセンサー特性に基づいて、信頼性の高い検出値を出力可能な範囲として予め設定された異常有無判定可能範囲に含まれるか否かが判定される（ステップＳ３）。但し、本実施の形態では、異常有無判定可能範囲は、各センサーＳＰ、ＳＴの検出可能温度範囲の上限値から所定の温度（例えば、５度）以下であって、上記検出可能温度範囲の下限値から所定の温度（例えば、５度）以上の範囲としている。
ステップＳ２において、比較対象可否判定の判定対象センサー（ｉ）の現在の検出値が、予め設定された異常有無判定可能範囲内である場合（ステップＳ３；Ｙ）、次に、判定対象センサー（ｉ）から出力される検出値が安定しているか否かが判定される（ステップＳ４）。ここで、検出値が安定しているとは、所定の時間内の検出値の変動が予め設定された所定の範囲内に収まっていることを指し、比較対象可否判定の判定対象センサー（ｉ）の検出対象が定常状態に戻り、冷媒回路１０の周囲の状態に対応する検出値を出力していることを指す。但し、当該ステップＳ２は、単に、各センサーＳＰ、ＳＴ毎に、空調停止後、検出値が安定するまでに要する時間を実験等に基づいて設定しておき、この予め設定された時間が経過したか否かにより、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値が安定しているか否かを判定する構成としてもよい。
【００４２】
ステップＳ４において、判定対象センサー（ｉ）の検出値が安定していると判定されると（ステップＳ４；Ｙ）、比較対象可否判定部６４は、このセンサー（ｉ）を相互比較の対象センサーに含めることを許可する（ステップＳ５）。一方、ステップＳ３において、判定対象センサーの検出値が異常有無判定可能範囲に含まれないと判定した場合（ステップＳ３；Ｎ）およびステップＳ４において検出値が安定していないと判定された場合（ステップＳ４；Ｎ）、ステップＳ６に進み、比較対象可否判定部６４は、この判定対象センサー（ｉ）を相互比較の対象センサーに含めることを禁止する（ステップＳ６）。
そして、ステップＳ７において、判定対象センサー（ｉ）のセンサー番号を一つ増加させ（ｉ＝ｉ＋１）、全てのセンサーＳＰ、ＳＴについて比較対象可否の判定を行ったか否かを判定し（ステップＳ８）、全てのセンサーＳＰ、ＳＴについて比較対象可否の判定を行うまで（ステップＳ８；Ｙ）、上述の処理を繰り返し行う。
【００４３】
但し、図５に示す比較対象可否判定処理のフローチャートでは、各センサーＳＰ、ＳＴの検出位置に基づいて、相互比較の対象センサーに含めるか否かを判定していないが、本実施の形態では、室外機１１側に設けられる冷媒圧力センサーＳＰおよび室外機側温度センサーＳＴ１と、室内機側に設けられる室内機側温度センサーＳＴ２については予め別々に異常の有無が判定されるように設定されている。すなわち、検出位置が室内機１２側にある室内機側温度センサーＳＴ２について異常の有無を判定するときは、検出位置が室外機１１側にある冷媒圧力センサーＳＰおよび室外機側温度センサーＳＴ１を相互比較の対象センサーから外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。同様に、検出位置が室外機１１側にある冷媒圧力センサーＳＰおよび室外機側温度センサーＳＴ１について異常の有無を判定するときは、検出位置が室内機１２側にある室内機側温度センサーＳＴ２を相互比較の対象センサーから外すことで、異常の有無の誤判定を防止することができる。これは、季節によっては、室外機１１側と、室内機１２側とでは周囲の温度等が大きく異なる場合があるためである。
【００４４】
次に、図６を参照して、異常判定処理を説明する。
異常判定部６５は、異常判定処理に際して、まず、空調運転が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。空調運転が停止していると判定された場合（ステップＳ１１；Ｙ）、予め設定された所定の時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、この所定の時間は、空調運転を停止させた後、冷媒が定常状態に戻るまでに要する時間に基づいて予め設定された時間であり、異常有無判定処理を実施するタイミングを定める時間である。
ステップＳ１２において、所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ１２；Ｙ）、次に、異常判定部６５は、比較対象可否判定部６４により相互比較の対象センサーとして許可されたセンサー群の検出値の平均値に基づいて、本実施の形態では、平均値±５％の温度範囲を正常温度範囲として設定する。ステップＳ１２において、所定時間が経過していない場合（ステップＳ１２；Ｎ）、ステップＳ１１に戻り、所定時間が経過するまで待機状態となる。
【００４５】
次に、異常有無の判定を行う判定対象センサー（ｊ）のセンサー番号をまず「１」（ｊ＝１）とする（ステップＳ１４）。そして、この異常有無の判定対象センサー（ｊ）は、比較対象可否判定部６４により相互比較の対象センサーとして許可されたものか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、異常有無の判定対象センサー（ｊ）が、相互比較の対象センサーとして許可されたものであると判定された場合（ステップＳ１５；Ｙ）、ステップＳ１６の処理に移行する。ステップＳ１６では、この判定対象センサー（ｊ）の検出値がステップＳ１３において設定された正常温度範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１６）。判定対象センサー（ｊ）の検出値が正常温度範囲に含まれる場合、このセンサー（ｊ）に異常は無いと判定する（ステップＳ１７）。判定対象センサー（ｊ）の検出値が正常温度範囲に含まれない場合は、このセンサー（ｊ）に異常が有ると判定する（ステップＳ１８）。
次に、異常判定部６５は、ステップＳ１９において、判定対象センサー（ｊ）のセンサー番号を一つ増加させ（ｊ＝ｊ＋１）、全てのセンサーＳＰ、ＳＴについて判定を行ったか否かを判定し（ステップＳ２０）、全てのセンサーＳＰ、ＳＴについて判定を行うまで（ステップＳ２０；Ｙ）、上述の処理を繰り返し行う。但し、ステップＳ１５において、判定対象センサー（ｊ）が、比較対象可否判定部６４により、相互比較の対象センサーに含むことが禁止されたセンサーである場合（ステップＳ１５；Ｎ）、この判定対象センサー（ｊ）については、異常の有無の判定が行われない。
【００４６】
但し、ステップＳ１８において、異常が有ると判定されたセンサーについては、対応措置判定部６７により、検出値が正常温度範囲よりも高い値を示しているか、低い値を示しているかに基づいて、対応措置情報記憶部６６から対応する対応措置情報を読み出して、報知部６８に出力する。報知部６８では、異常が有ると判定されたセンサーの検出値に基づいて、異常報知又は故障予知をユーザー又はメンテナンス作業者等に報知する。また、制御装置６０は、対応措置判定部６７により異常が有ると判定されたセンサーの対応措置に空調運転の禁止が対応付けられている場合、空調運転を停止するように空気調和装置１００の各構成要素を制御する。
【００４７】
以上、説明した本実施の形態では、空調運転の停止後、所定の時間の経過により冷媒が定常状態に戻ったときに、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を相互に比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する。ここで、空調運転の停止後、圧縮機１５により冷媒に圧縮というエネルギーが加えられるのが停止されると、冷媒の温度等の状態は冷媒回路１０の周囲の温度等の状態と略等しくなり、定常状態となる。従って、冷媒が定常状態に戻ったときは、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値は周囲の状態に対応する値となる。このため、各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を比較し、他のセンサーＳＰ、ＳＴの検出値が示す冷媒回路１０の周囲の状態と異なる状態を示す検出値を出力するセンサーは異常であると判定することができ、センサー特性がずれているセンサーについても異常と判定することができる。これにより、断線故障や短絡故障の様に、各センサーＳＰ、ＳＴが完全に故障に至る前に、各センサーＳＰ、ＳＴの異常を早期に検出して、センサーＳＰ、ＳＴの故障を予知することができる。また、センサー特性のずれが小さいうちに、各センサーＳＰ、ＳＴの異常を検出することができるので、夜間や中間期のように空調運転を停止さえてもユーザーの業務等に支障を来たさない時期にセンサーの修理や交換を行うことができる。
【００４８】
また、上記実施の形態では、飽和温度値換算部６３において、冷媒圧力センサーＳＰの検出値から飽和温度値を求め、温度値において各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を相互に比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定している。このため、本実施の形態の様に、空気調和装置１００に設けられる冷媒圧力センサーＳＰの数が二つの場合でも、いずれかの冷媒圧力センサーＳＰに異常が有る場合に、他の温度センサーＳＴの検出値と比較してどちらの冷媒圧力センサーＳＰが異常しているかを判定することができる。また、空気調和装置１００に設けられる冷媒圧力センサーＳＰの数が少ない場合でも、他の温度センサーＳＴの検出値との相互比較により、異常の有無の判定を正しく行うことができる。
【００４９】
また、上記実施の形態では、比較対象可否判定部６４により、各センサーＳＰ、ＳＴについて、センサー特性、検出対象および検出位置のうち、少なくともいずれか一に基づいて、相互比較の対象センサーに含めるか否かを判定するので、異常の有無を判定する際に、相互比較の対象センサーとすると誤判定を生じさせるセンサーを除外することができ、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を正しく判定することができる。
また、判定対象のセンサー（ｊ）に異常が有ると判定された場合、当該異常が有ると判定されたセンサー（ｊ）の検出値が、相互比較の対象センサーの検出値の平均値に基づいて設定された正常温度範囲よりも高いか低いかにより、異常の内容に応じた対応措置を対応措置判定部６７により判定し、報知部６８によりユーザー又は空気調和装置１００のメンテナンス作業者や管理会社側等に報知させることができる。
【００５０】
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。
例えば、上記実施形態においては、冷媒圧力センサーＳＰの検出値から飽和温度値を求め、温度値において各センサーＳＰ、ＳＴの検出値を比較して、各センサーＳＰ、ＳＴの異常の有無を判定する構成としたが、空気調和装置１００に冷媒圧力センサーＳＰの数が三以上ある場合には、各冷媒圧力センサーＳＰの異常の有無を、温度センサーＳＴを相互比較の対象センサーに含めずに判定してもよい。この場合、各冷媒圧力センサーＳＰの検出値を温度値に換算せず、圧力値のまま相互に比較して、各冷媒圧力センサーＳＰの異常の有無を判定することができ、異常の有無を簡易に判定することができる。また、各温度センサーＳＴの異常の有無を、冷媒圧力センサーＳＰを相互比較の対象センサーに含めずに判定してもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態では、空気調和装置１００が備える制御装置６０において、比較対象可否判定処理や、異常判定処理を行うものとして説明したが、空気調和装置１００を遠隔監視する遠隔監視機器や集中管理機器などの外部機器において、これらの比較対象可否判定処理や、異常判定処理を行う構成としてもよいのは勿論である。
また、上記実施の形態では、ガスエンジン４０により圧縮機１５を駆動するガスヒートポンプ式の空気調和装置１００を例に挙げて説明したが、ガスヒートポンプ式の空気調和装置１００に限定する趣旨でなく、各種の空気調和装置に適用可能であるのは勿論である。要は、冷媒回路内の冷媒の状態を検出するための冷媒状態検出用センサーを含む複数のセンサーを備え、各センサーの検出値に基づいて圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置であれば、本発明を適用することができる。また、上記実施の形態では、１台の室外ユニットに対して１台の室内ユニットが接続された構成について説明したが、複数台の室内ユニットを備える空気調和装置についても同様に適用が可能である。
【００５２】
また、本発明は、蒸気ボイラー等のエネルギー機器に設けられる複数のセンサーについても上記実施の形態と同様の方法で、これらのエネルギー機器に設けられた各センサーの異常の有無を判定することができる。すなわち、圧縮、加熱等の様に、所定のエネルギーが加えられる流体を循環させる流体循環経路と、この流体の状態を検出するための流体状態検出用センサーを含む複数のセンサーとを備え、流体を循環させる過程で流体に蓄えられたエネルギーを放出させて所定の仕事を行わせるエネルギー機器に適用することができる。この様なエネルギー機器に、流体にエネルギーを加えるのを停止した後、流体が定常状態に戻ったときに、各センサーの検出値を相互に比較して、各センサーの異常の有無を判定する異常判定部を備えさせることで、各センサーのセンサー特性のずれを含む異常の有無を早期に検出することができる。すなわち、冷媒や蒸気等の流体にエネルギーが加えられるのが停止されると、温度等の流体の状態は周囲の状態と略等しくなり、各センサーの検出値は、周囲の状態に対応する値となる。このため、他のセンサーと異なる周囲の状態を示す検出値を出力するセンサーは異常であると判定することができ、センサー特性がずれているセンサーについても異常と判定することができる。これにより、断線故障や短絡故障の様に、センサーが完全に故障に至る前に、センサーの異常を早期に検出して、センサーの故障を予知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る空気調和装置の冷媒回路および冷却水回路の一例を示す図である。
【図２】制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】時間に対する各センサーの検出値の変化を示す図である。
【図４】対応措置情報を示す図である。
【図５】比較対象可否判定処理の処理フローチャートである。
【図６】異常判定処理の処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  冷媒回路
１１  室外機
１２  室内機
１５  圧縮機
１８  四方弁
１９  室外熱交換器
２６  室内熱交換器
４０  ガスエンジン（エンジン）
５０  冷却水回路
６０  制御装置
６５  異常判定部
６６  対応措置情報記憶部
６７  対応措置判定部
６８  報知部
ＳＰ  冷媒圧力センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ１１  圧縮機出口温度センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ１２  圧縮機入口温度センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ１３  室外熱交換器液温度センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ１４  外気温度センサー（空気温度センサー）
ＳＴ２１  室内熱交換器液温度センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ２２  室内熱交換器ガス温度センサー（冷媒状態検出用センサー）
ＳＴ３１  吸込温度センサー（空気温度センサー）
ＳＴ３２  吹出温度センサー（空気温度センサー）
ＳＴ４１  冷却水温度センサー
ＳＴ４２  排ガス温度センサー
ＳＴ  温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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