(57)【要約】【課題】  コントローラを構成するマイクロコンピュータの不良を検出し、コントローラの不良に起因する再起動動作の繰り返しを防止し、燃料ガスの供給を遮断する。【解決手段】  室外機に装備される圧縮機がエンジンにより駆動され、このエンジンへ燃料遮断弁を介して燃料を３３Ａ、３３Ｂ供給するように構成された空気調和装置において、燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂを制御するコントローラ１３は、自己が正常に動作可能か否かを判別し、この判別により自己が正常に動作可能ではないと判別された場合に、燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂにより燃料供給を遮断した状態を保持する。【選択図】      図１
2005188854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機に装備される圧縮機がエンジンにより駆動され、このエンジンへ燃料遮断弁を介して燃料を供給するように構成された空気調和装置において、
被制御部を制御する制御部は、自己が正常に動作可能か否かを判別する動作状態判別部と、
前記判別により自己が正常に動作可能ではないと判別された場合に、前記燃料遮断弁により前記燃料供給を遮断した状態を保持する遮断状態保持部と、
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、
前記被制御部は、前記制御部が正常に動作可能でない場合に前記燃料遮断弁により前記燃料供給を遮断した状態とすべきものであることを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項２記載の空気調和装置において、
前記被制御部は、前記遮断弁、各種データを記憶する記憶部、アナログセンサ用Ａ／Ｄ変換部のいずれかであることを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の空気調和装置において、
前記制御部は、前記被制御部として、各種データを記憶するデータ記憶部を備え、
前記動作状態判別部は、前記データ記憶部に記憶されている前記データが正常であるか否かに基づいて自己が正常に動作可能か否かを判別することを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項２記載の空気調和装置において、
前記データ記憶部は、レジスタ、ＲＡＭあるいはＲＯＭの少なくとも何れかを含むことを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れかに記載の空気調和装置において、
ウオッチドッグタイマを備え、
前記制御部は、前記エンジンが前記圧縮機を駆動していない状態で、前記動作状態判別部が自己が正常に動作可能と判別した場合に前記ウオッチドッグタイマのタイマ動作を開始させ、前記ウオッチドッグタイマのタイマ動作開始後に前記動作状態判別部が自己が正常に動作可能ではないと判別した場合に、前記ウオッチドッグタイマによるウオッチドッグ割り込みによって再起動処理に移行する、
ことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機がエンジンにより駆動されると共に、このエンジンへの燃料供給を遮断する燃料遮断弁を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置には、圧縮機がガスエンジンにより駆動されるガスヒートポンプ式空気調和装置が知られており（例えば、特許文献１参照）、ガスエンジン燃料供給装置から上記ガスエンジンへ、燃料ガスと空気とが混合された混合気が供給される。
【０００３】
このようなエンジン燃料供給装置は燃料調整弁を備え、マイクロコンピュータにより構成されたコントローラが燃料調整弁の開度を調整し、燃料ガスの供給量を変更することにより、上記混合気の空燃比を最適に調整する。
【特許文献１】特開平１０−３３９２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のエンジン燃料供給装置を制御するマイクロコンピュータは、当該マイクロコンピュータの動作不良を検出すべく、ウオッチドッグタイマを内蔵している。
【０００５】
このウオッチドッグタイマ機能は、プログラムの暴走状態を検出することを目的として使用されている。
【０００６】
具体的には、ウオッチドッグタイマのオーバフローが発生するとウオッチドッグ割込みが発生し、例えば、ウオッチドッグ割込みが２回連続して発生した場合には、ソフトウェアによる復帰が不可能な暴走状態であると判断し、当該マイクロコンピュータに対してハードウェアによる強制的なリセットがかかり、再度動作を行わせることとなる。
【０００７】
しかしながら、上記構成においては、場合によって燃料ガスの供給動作後にウオッチドッグタイマが動作するという状況の繰り返しに陥ってしまうという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、コントローラを構成するマイクロコンピュータの不良を検出し、コントローラの不良に起因する再起動動作の繰り返しを防止し、燃料ガスの供給を遮断することが可能な空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、室外機に装備される圧縮機がエンジンにより駆動され、このエンジンへ燃料遮断弁を介して燃料を供給するように構成された空気調和装置は、被制御部を制御する制御部は、自己が正常に動作可能か否かを判別する動作状態判別部と、前記判別により自己が正常に動作可能ではないと判別された場合に、前記燃料遮断弁により前記燃料供給を遮断した状態を保持する遮断状態保持部と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、動作状態判別部は、自己が正常に動作可能か否かを判別する。
【００１１】
これにより遮断状態保持部は、動作状態判別部の判別により自己が正常に動作可能ではないと判別された場合に、燃料遮断弁により燃料供給を遮断した状態を保持する。
【００１２】
この場合において、前記被制御部は、前記制御部が正常に動作可能でない場合に前記燃料遮断弁により前記燃料供給を遮断した状態とすべきものであるようにしてもよい。
【００１３】
また、  前記被制御部は、前記遮断弁、各種データを記憶する記憶部、アナログセンサ用Ａ／Ｄ変換部のいずれかであるようにしてもよい。
【００１４】
さらに、前記制御部は、前記被制御部として、各種データを記憶するデータ記憶部を備え、前記動作状態判別部は、前記データ記憶部に記憶されている前記データが正常であるか否かに基づいて自己が正常に動作可能か否かを判別するようにしてもよい。
【００１５】
さらにまた、前記データ記憶部は、レジスタ、ＲＡＭあるいはＲＯＭの少なくとも何れかを含むようにしてもよい。
【００１６】
また、ウオッチドッグタイマを備え、前記制御部は、前記エンジンが前記圧縮機を駆動していない状態で、前記動作状態判別部が自己が正常に動作可能と判別した場合に前記ウオッチドッグタイマのタイマ動作を開始させ、前記ウオッチドッグタイマのタイマ動作開始後に前記動作状態判別部が自己が正常に動作可能ではないと判別した場合に、前記ウオッチドッグタイマによるウオッチドッグ割り込みによって再起動処理に移行するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、室外機に装備される圧縮機がエンジンにより駆動され、このエンジンへ燃料遮断弁を介して燃料を供給するように構成された空気調和装置の制御部は、自己が正常に動作可能ではないと判別された場合には、燃料遮断弁により燃料供給を遮断した状態を保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の好適な実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、実施形態の空気調和装置の冷媒回路および制御系を示す概要構成図である。
【００２０】
図１に示すように、冷凍装置としてのガスヒートポンプ式空気調和装置１０は、室外機１１、複数台（図１では、２台）の室内機１２Ａ、１２Ｂ及びコントローラ１３を有している。また、室外機１１の室外冷媒配管１４と、室内機１２Ａ、１２Ｂの各室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂとは連結されている。
【００２１】
室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１４には圧縮機１６が配設されている。この圧縮機１６の吸込側には、アキュムレータ１７が配設され、吐出側には四方弁１８が配設されている。圧縮機１６の四方弁１８側には、室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されて構成される。圧縮機１６は、フレキシブルカップリング２７等を介してガスエンジン３０に連結され、このガスエンジン３０により駆動される。更に、室外膨張弁２４をバイパスしてバイパス管２６が配設されている。
【００２２】
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２０が隣接して配置されている。
【００２３】
一方、室内機１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ室内に設置されている。そして、室内冷媒配管１５Ａに室内熱交換器２１Ａが配設され、室内冷媒配管１５Ａにおいて室内熱交換器２１Ａの近傍に室内膨張弁２２Ａが配設されている。同様に、室内冷媒配管１５Ｂに室内熱交換器２１Ｂが配設され、室内冷媒配管１５Ｂにおいて室内熱交換器２１Ｂの近傍に室内膨張弁２２Ｂが配設されている。
【００２４】
ここで、室内熱交換器２１Ａには、当該室内熱交換器２１Ａへ送風する室内ファン２３Ａが隣接して配置され、室内熱交換器２１Ｂには、当該室内熱交換器２１Ｂへ送風する室内ファン２３Ｂが隣接して配置されている。
【００２５】
尚、図１中の符号２８はストレーナであり、符号２９は、圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。
【００２６】
また、コントローラ１３は、室外機１１に設置され、当該コントローラ１３全体を制御するＭＰＵ１３Ａと、各種データを記憶するレジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３Ｃ、ＲＯＭ１３Ｄと、外部とのインターフェース動作を行うＩ／Ｏ部１３Ｅと、ウオッチドッグタイマ１３Ｆと、を備えている。
【００２７】
そして、コントローラ１３は、室外機１１及び室内機１２Ａ、１２Ｂの運転を制御する。具体的には、コントローラ１３は、室外機１１におけるガスエンジン３０（即ち圧縮機１６）、四方弁１８、室外ファン２０及び室外膨張弁２４、並びに室内機１２Ａ、１２Ｂにおける室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂ、室内ファン２３Ａ、２３Ｂ、及びをそれぞれ制御する。更に、コントローラ１３は、後述する燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂ及びエンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を制御する。
【００２８】
コントローラ１３により四方弁１８が切り替えられることにより、ガスヒートポンプ式空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、コントローラ１３が四方弁１８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが蒸発器になって冷房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を冷房する。
【００２９】
また、コントローラ１３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を暖房する。
【００３０】
また、コントローラ１３は、冷房運転時には、室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。暖房運転時には、コントローラ１３は、室外膨張弁２４及び室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。
【００３１】
一方、圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０の燃焼室（不図示）には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂ、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６側端部がガスエンジン３０の上記燃焼室に接続されて構成される。
【００３２】
燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂは、直列に配設されて２閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、燃料遮断弁３３Ａ、３３Ｂが連動して全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
【００３３】
ゼロガバナ３４は、燃料供給配管３２内における当該ゼロガバナ３４の前後の１次側燃料ガス圧力（一次圧ａ）と２次側燃料ガス圧力（二次圧ｂ）とのうち、一次圧ａの変動によっても二次圧ｂを一定の所定圧に調整して、ガスエンジン３０の運転を安定化させる。
【００３４】
燃料調整弁３５は、アクチュエータ３６の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。
【００３５】
また、アクチュエータ３６は、ガスエンジン３０の燃焼室へ供給される混合気の供給量を調整して、ガスエンジン３０の回転数を制御する。
【００３６】
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０等が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。
【００３７】
次にコントローラ１３の制御について説明する。
【００３８】
初期状態において、燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂは、燃料ガスの供給を遮断した状態（閉状態）にあるものとする。
【００３９】
コントローラ１３は、電源がオンにされると、当該コントローラ１３が正常に動作しているか否かを判別する（ステップＳ１）。
【００４０】
具体的には、コントローラ１３のＭＰＵ１３Ａは、レジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３Ｃ、ＲＯＭ１３Ｄに格納されているデータが正常であるか否かを判別する。この場合において、ＲＯＭ１３Ｄに格納されているデータは、電源オン時にパリティチェックなどのデータチェック処理を一回行えば良いが、レジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３Ｃに格納されているデータについては、各種制御を行っている段階で随時更新されるので、更新されたデータについてはその都度チェックしてデータが正常であるか否かを判別する必要がある。
【００４１】
ステップＳ１の判別において、コントローラ１３が正常に動作可能ではなく、異常であると判別される場合、すなわち、レジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３ＣあるいはＲＯＭ１３Ｄに格納されているデータが異常な値である場合には、処理を第１無限ループ処理（ステップＳ５）に移行する。
【００４２】
この結果、コントローラ１３により燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂは、燃料ガスの供給を遮断した状態（閉状態）に移行され、その後、コントローラ１３自身の制御が実質的に停止されることとなる。すなわち、ユーザが電源を再投入するなどの処理を行わない限りコントローラ１３は、第１無限処理ループから処理が抜け出すことはなく、燃料ガスが不必要に供給されることがない。
【００４３】
ステップＳ１の判別において、コントローラ１３の動作が正常であると判別された場合には、コントローラ１３は内蔵したウオッチドッグタイマ１３Ｆを起動させる（ステップＳ２）。
【００４４】
すなわち、コントローラ１３は、ウオッチドッグタイマ１３Ｆをリセットし、ウオッチドッグタイマ１３Ｆのカウント動作を開始させる。
【００４５】
次にコントローラ１３は、再び当該コントローラ１３が正常に動作可能か否かを判別する（ステップＳ３）。この場合には、既にＲＯＭ１３Ｄに格納されているデータについてはチェックが終了しているので、コントローラが正常に動作しているかを判別するための処理としてレジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３Ｃに格納されているデータについてのチェックを行う。
【００４６】
ステップＳ３の判別において、コントローラ１３が正常に動作可能ではなく、異常であると判別される場合（ステップＳ３；ＮＧ）、すなわち、レジスタ１３ＢあるいはＲＡＭ１３Ｃに格納されているデータが異常な値である場合には、処理を第２無限ループ処理（ステップＳ６）に移行する。
【００４７】
この結果、燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂは、燃料ガスの供給を遮断した状態（閉状態）に移行されて、コントローラ１３の制御が停止されることとなり、燃料ガスが不必要に供給されることがない。
【００４８】
その後、ウオッチドッグタイマ１３Ｆがカウントアップ終了すると、ウオッチドッグタイマ割り込みが発生し、コントローラ１３は、第２無限ループ処理Ｓ６から抜けだし、ウオッチドッグタイマ動作を行う（ステップＳ７）。
【００４９】
すなわち、コントローラ１３は、ウオッチドッグタイマ１３Ｆの動作を停止させ、再起動（リセットスタート）を行う。この結果、処理は再びステップＳ１に移行し、コントローラ１３が正常に動作しているか否かを判別する（ステップＳ１）。
【００５０】
このときには、コントローラ１３のＭＰＵ１３Ａは、レジスタ１３Ｂ、ＲＡＭ１３ＣおよびＲＯＭ１３Ｄに格納されているデータが正常であるか否かを判別し、異常が検出された場合には、コントローラ１３により燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂは、燃料ガスの供給を遮断した状態（閉状態）に移行され、その後、コントローラ１３自身の制御が実質的に停止され、ユーザが電源を再投入するなどの処理を行わない限りコントローラ１３は、第１無限処理ループから処理が抜け出すことはなく、燃料ガスが不必要に供給されることもない。
【００５１】
一方、ステップＳ３の判別において、コントローラ１３の動作が正常であると判別される場合（ステップＳ３；ＯＫ）、すなわち、レジスタ１３ＢあるいはＲＡＭ１３Ｃに格納されているデータが正常な値である場合には、ガスエンジン制御処理に移行する（ステップＳ４）。
【００５２】
ここで、ガスエンジン制御処理について説明する。
【００５３】
コントローラ１３によるガスエンジン３０の制御は、具体的には、エンジン燃料供給装置３１の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６、並びにエンジンオイル供給装置３７のオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０をコントローラ１３が制御することによってなされる。
【００５４】
ガスエンジン３０は、エンジン冷却装置４１内を循環するエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却装置４１は、一端がガスエンジン３０に付設された図示しない排ガス熱交換器を介してガスエンジン３０に接続されると共に、他端がガスエンジン３０に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管４２にワックス三方弁４３、ラジエータ４６及び循環ポンプ４７が順次配設されている。
【００５５】
循環ポンプ４７は、稼働時にエンジン冷却水を昇圧して、このエンジン冷却水を冷却水配管４２内で循環させる。
【００５６】
ワックス三方弁４３は、ガスエンジン３０を速やかに暖機させるためのものである。このワックス三方弁４３は、入口４３Ａが、冷却水配管４２におけるガスエンジン３０に、低温側出口４３Ｂが冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に、高温側出口４３Ｃが冷却水配管４２におけるラジエータ４６側にそれぞれ接続される。
【００５７】
エンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吐出側から約４０℃でガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ流入し、ガスエンジン３０の排熱（排気ガスの熱）を回収した後にガスエンジン３０内を流れてこのガスエンジン３０を冷却し、約８０℃に加熱される。ガスエンジン３０からワックス三方弁４３に流入したエンジン冷却水は、低温（例えば８０℃以下）のときには低温側出口４３Ｂから循環ポンプ４７に戻されてガスエンジン３０を速やかに暖機し、高温（例えば８０℃以上）のときには高温側出口４３Ｃからラジエータ４６へ流れる。
【００５８】
このラジエータ４６は、エンジン冷却水を放熱して、このエンジン冷却水を約４０℃に冷却するものである。このラジエータ４６にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ戻され、ガスエンジン３０を冷却する。また、このラジエータ４６は、空気調和装置１０の室外熱交換器１９に隣接配置される。
【００５９】
空気調和装置１０の冷房または暖房運転時に、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７が稼働されてエンジン冷却水が循環し、このエンジン冷却水がガスエンジン３０を冷却する。ガスエンジン３０を冷却したエンジン冷却水は、ラジエータ４６にて放熱されて冷却される。特に、空気調和装置１０の暖房運転時には、ラジエータ４６にて放熱された熱は、蒸発器として機能する室外熱交換器１９に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【００６０】
以上の説明のように、本実施形態によれば、ウオッチドッグタイマ始動前あるいはガスエンジン制御処理移行前のいずれかでコントローラ１３の動作不良（含む制御データ不良）が検出された場合には、無限ループ処理に処理を移行し、ウオッチドッグタイマ始動前であれば直ちに、ウオッチドッグタイマ始動後であればガスエンジン制御処理開始前に燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂは、燃料ガスの供給を遮断した状態（閉状態）に移行されるので、燃料ガスの供給を確実に遮断した状態を保持することができる。
【００６１】
以上の説明においては、コントローラ１３が、被制御部として燃料遮断弁３３Ａ及び燃料遮断弁３３Ｂを制御する場合について説明したが、被制御部は、コントローラ１３が正常に動作可能でない場合に燃料遮断弁により燃料供給を遮断した状態とすることによりフェイルセーフが必要なものであれば同様に適用が可能である。具体的にはこのような被制御部としては、各種データを記憶する記憶部、アナログセンサ（温度センサなど）用Ａ／Ｄ変換部等が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態の空気調和装置の系統図である。
【図２】実施形態の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０  空気調和装置
１３  コントローラ（制御部、動作状態判別部、遮断状態保持部）
１３Ａ  ＭＰＵ
１３Ｂ  レジスタ（データ記憶部）
１３Ｃ  ＲＡＭ（データ記憶部）
１３Ｄ  ＲＯＭ（データ記憶部）
【図１】
2005188854.tif 000003
【図２】
2005188854.tif 000004