(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルを形成する圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を備え、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別を識別するサイクル識別手段と、前記圧縮機の回転数を制御する電力周波数を検出する周波数検出手段と、前記圧縮機の足部に取り付けた振動検出手段と、該振動検出手段の測定値を、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別及び前記圧縮機の運転周波数に対応して圧縮機の故障を事前に防ぐためにあらかじめ定めた許容限界値と比較する判定手段と、該判定手段で前記測定値が前記許容限界値を連続して超える時間が所定時間を超えた時に異常表示信号を電話回線で接続されたサービスメンテナンス会社へ伝送することを特徴とする寿命予測装置付空気調和機。
【請求項２】
冷凍サイクルを形成する圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を備え、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別を識別するサイクル識別手段と、前記圧縮機の回転数を制御する電力周波数を検出する周波数検出手段と、前記圧縮機の近辺に設置した騒音検出手段と、該騒音検出手段の測定値を、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別及び前記圧縮機の運転周波数に対応して圧縮機の故障を事前に防ぐためにあらかじめ定めた許容限界値と比較する判定手段と、該判定手段で前記測定値が前記許容限界値を連続して超える時間が所定時間を超えた時に異常表示信号を電話回線で接続されたサービスメンテナンス会社へ伝送することを特徴とする寿命予測装置付空気調和機。
【請求項３】
冷凍サイクルを形成する圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を備え、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別を識別するサイクル識別手段と、前記圧縮機の回転数を制御する電力周波数を検出する周波数検出手段と、前記圧縮機のモータの入力電流を測定する電流検出手段と、電流検出手段の測定値を、冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクルの別及び前記圧縮機の運転周波数に対応して圧縮機の故障を事前に防ぐためにあらかじめ定めた許容限界値と比較する判定手段と、該判定手段で前記測定値が前記許容限界値を連続して超える時間が所定時間を超えた時に異常表示信号を電話回線で接続されたサービスメンテナンス会社へ伝送することを特徴とする寿命予測装置付空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、寿命予測装置を組み込んだ空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、特公平７−３０９３９号公報に記載されているとおり、空気調和機に運転状態が記録される書き換え可能なエンドレスの記録機構を組み込み、運転中の状況を明らかにして、これを空気調和機の故障の防止に役立てるとともに、万一故障してもその原因究明が速やかに行える等の技術がなされているが、空気調和機の寿命を予測する手段については言及されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、冷凍サイクルを構成する重要部品である圧縮機の寿命を予測することにより事前に交換時期を把握し、空気調和機の信頼性向上を図ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の寿命予測装置付空気調和機は、冷凍サイクルを形成する圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を備え、そして冷凍サイクルの種類を識別するサイクル識別手段と、圧縮機の回転数を制御する電力周波数を検出する周波数検出手段と、圧縮機の足部に取り付けた振動検出手段と、振動検出手段の測定値を、冷凍サイクルの種類及び圧縮機の運転周波数に対応してあらかじめ定めた許容値と比較する判定手段と、判定手段で測定値が許容値を連続して超える時間が所定時間を超えた時に異常表示信号を電話回線で接続されたサービスメンテナンス会社へ伝送するものである。
【０００５】
また、本発明の第２の寿命予測装置付空気調和機は、第１の寿命予測装置付空気調和機における振動検出手段の代わりに、圧縮機の近辺に騒音検出手段を設置し、圧縮機の騒音から圧縮機の寿命を予測するものである。
【０００６】
さらに、本発明の第３の寿命予測装置付空気調和機は、第１の寿命予測装置付空気調和機における振動検出手段の代わりに、圧縮機のモータの入力電流を測定する電流検出手段を設置して、この入力電流から圧縮機の寿命を予測するものである。
【０００７】
このように寿命の予測することにより、圧縮機の交換時期をサービスメンテナンス会社が把握することができ、圧縮機の故障を未然に防ぐことができるので、空気調和機の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。
図１に寿命予測装置を設ける空気調和機の冷凍サイクルを示す。この空気調和機は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３及び室外膨張弁４を有する室外ユニットと、室内膨張弁５及び室内熱交換器６を有する室内ユニットとから構成されている。冷凍サイクルを構成する圧縮機１ないし室内熱交換器６は配管により接続されている。そして室外熱交換器３及び室内熱交換器６は、それぞれ送風機７を備えている。
【０００９】
冷房サイクル時には、冷媒は、圧縮機１で高温高圧に圧縮され、四方弁２を通じて室外熱交換器３に送られ、ここで室外空気に放熱して凝縮され、そして凝縮された冷媒液は、室外膨張弁４で膨張し、室内熱交換器６で室内空気から吸熱して蒸発し、四方弁２を通じて圧縮機１に戻る。室内熱交換器６で吸熱されて冷却した空気は、送風機７により室内に送られ、冷房に供せられる。一方、暖房サイクル時には、冷媒は冷房サイクル時とは逆方向に流れ、室内熱交換器６で放熱されて温められた空気は暖房に供せられる。室外熱交換器３は、冷房サイクル時に凝縮器として、暖房サイクル時には蒸発器として機能し、一方、室内熱交換器６は冷房サイクル時に蒸発器として、暖房サイクル時には凝縮器として機能する。
【００１０】
この空気調和機に備えた寿命予測装置は、図２に示すように、寿命予測に用いる因子の変動ないし変化を測定する寿命因子測定手段１０と、寿命因子の測定値とあらかじめ定めた寿命因子の許容限界値とを比較し、測定値が許容範囲にあるか否かを判定する判定手段１１と、許容範囲を逸脱した時に異常表示信号を発する警報出力手段１２とから構成されている。寿命因子は、圧縮機の振動または騒音、あるいは圧縮機の負荷電流である。また警報出力手段１２は圧縮機またはその部品の交換時期を報知する。
【００１１】
図４により、圧縮機の振動を基に圧縮機の寿命を予測する方法について説明する。寿命予測のために、図３に示すように圧縮機の足部に寿命因子測定手段として振動加速度ピックアップ１０Ａを組み込んでおく。
【００１２】
（ステップ４００）空気調和機の運転を開始する。
（ステップ４０１）冷凍サイクルの種類及び圧縮機の運転周波数に対応して、振動加速度の許容限界値を設定する。
（ステップ４０２）サイクルが安定した状態で、振動加速度ピックアップ１０Ａにより、圧縮機足部の振動加速度を測定する。安定したサイクル状態は圧縮機の運転回転数が一定になる、あるいは運転回転数の変化幅が微小になったことなどにより判断する。
（ステップ４０３）判定手段１１により振動加速度の測定値とその許容限界値とを比較する。
（ステップ４０４）測定値が許容限界値に達しない低い時は、現状維持してステップ４０２に戻る。この時、圧縮機は良好に運転されていると判断する。
（ステップ４０５）測定値が許容限界値以上に高くなった時、その高い測定値が１０分以上続くか観察する。もし１０分未満であるなら、ステップ４０２に戻る。１０分未満の場合は、圧縮機の高い振動が一時的な現象であると判断する。
（ステップ４０６）もし高い測定値が１０分以上続くならば、警報手段から異常信号信号を発生する。
【００１３】
圧縮機の振動加速度の許容限界値は、冷凍サイクルの種類（冷房サイクル、暖房サイクル、除霜サイクル）及び圧縮機の運転周波数等の使用条件により異なる値をとり、各使用条件に対する許容限界値は、強度計算ないし実験によりあらかじめ求めておく。
【００１４】
また、寿命予測装置は空気調和機のサービスメンテナンス会社と電話回線等で接続しておき、異常表示信号を伝送する。このように圧縮機の振動加速度を検出し、振動加速度から圧縮機の寿命およびその交換時期を把握することにより、圧縮機の故障を未然に防ぐことができ、かくして空気調和機の信頼性向上を図ることができる。
【００１５】
上記のように圧縮機の振動を基に寿命を予測する代わりに、圧縮機の騒音を基に圧縮機の寿命を予測することができる。この場合、圧縮機の周辺に騒音計を設置する。この寿命予測装置は、図２に示すのと同じように構成され、寿命因子測定手段としての騒音計と、騒音の測定値とあらかじめ定めた騒音の許容限界値とを比較し、測定値が許容範囲にあるか否かを判定する判定手段１１と、許容範囲を逸脱した時に異常表示信号を発する警報出力手段１２とから構成される。寿命予測する手順は、圧縮機の振動加速度を騒音レベルに代える他は、図４に示すステップ４０１〜４０６と同じである。また、圧縮機の騒音レベルの許容限界値は、冷凍サイクルの種類及び圧縮機の運転周波数等の使用条件により異なる値をとり、各使用条件に対する許容限界値は、実験によりあらかじめ求めておく。
【００１６】
また、圧縮機の振動を基に寿命を予測する代わりに、圧縮機の負荷電流値を基に圧縮機の寿命を予測することができる。この場合、圧縮機のモータの入力電流を測定する電流計を設置する。この寿命予測装置は、図２に示すのと同じように構成され、寿命因子測定手段としての電流計と、入力電流の測定値とあらかじめ定めた入力電流の許容限界値とを比較し、測定値が許容範囲にあるか否かを判定する判定手段１１と、許容範囲を逸脱した時に異常表示信号を発する警報出力手段１２とから構成される。寿命予測する手順は、圧縮機の振動加速度を入力電流に代える他は、図４に示すステップ４０１〜４０６と同じである。また、圧縮機の入力電流の許容限界値は、冷凍サイクルの種類及び圧縮機の運転周波数等の使用条件により異なる値をとり、各使用条件に対する許容限界値は、設計上の値を採用するか、または実験によりあらかじめ求めておく。
【００１７】
これらの方法によって出力された警報信号は、部品の交換時期の表示、一部部品の停止、ユニット全体の停止等に利用でき、冷凍サイクル部品の故障を防止する効果がある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮機に寿命予測装置を組み込むことにより、圧縮機の故障を事前に防ぐことができ、またその交換時期を把握できるので、空気調和機の信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和機の冷凍サイクル系統図である。
【図２】圧縮機の寿命予測装置の構成を示すブロック図である。
【図３】圧縮機に寿命予測のために振動測定用ピックアップを取り付けた図である。
【図４】圧縮機の振動から圧縮機の寿命を予測する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  室外膨張弁
５  室内膨張弁
６  室内熱交換器
７  送風機
１０  寿命因子測定手段
１０Ａ  振動ピックアップ
１１  測定値判定手段
１２  警報出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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