(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンにより駆動される圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器とを冷媒配管でつないで冷凍サイクルを構成した空気調和機において、前記ガスエンジンに燃料であるガスを導くガス供給管には直列に複数のガス電磁弁が具備され、これらガス電磁弁は、該ガス電磁弁の電源供給を制御するＭＰＵと、該ガス電磁弁の開閉駆動を制御するＭＰＵとの複数のＭＰＵで制御されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機のガス電磁弁を制御する回路は、複数のＭＰＵによって異常入力を検知することにより、フィードバック不要な出力回路で構成されることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスエンジンにより駆動される圧縮機を用いた空気調和機に係り、詳しくは、ガス供給電磁弁の制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、室外機における圧縮機の駆動源としてガスエンジンを用いたエンジン駆動式空気調和機が省エネの観点からも広く採用される傾向にある。このような空気調和機は、燃料として天然ガス（ＬＮＧ）やプロパンガス（ＬＰＧ）を用いており、ガスエンジンへ燃料であるガスを導くガス供給管には２個のガス電磁弁と１個のガス比例弁が連設されており、先ず、ガス電磁弁は弁部を単に開閉させて燃料ガスの供給／停止を行い、ガス比例弁は電流を変化させることで弁部の開度を変えてガスエンジンの燃焼室に供給されるガス量を調整するようにしたものである。
【０００３】
詳述すると次の通りである。図６は、従来のガスエンジン駆動式空気調和機で用いられたガス供給電磁弁の開閉制御を行うガス電磁弁駆動装置の回路構成図を示したものである。
【０００４】
このガス電磁弁駆動装置は、２つのガス電磁弁（Ｇ１１、Ｇ１２）を制御するドライブ回路（Ｄ１１、Ｄ１２）及びリレー（Ｒ１１、Ｒ１２）が夫々に設けられ、これらへの動作信号は１つのマイコン（ＭＰＵ）から行っていた。ガス電磁弁（Ｇ１１、Ｇ１２）の動作としては、まず運転が開始されると、マイコンからパルス信号による指令が発生され、ガス電磁弁Ｇ１１とガス電磁弁Ｇ１２が開放し、ガス供給管を通じて燃料ガスがガス比例弁Ｇ１３へ供給される。夫々のガス電磁弁（Ｇ１１、Ｇ１２）を通過した燃料ガスは、ガス比例弁Ｇ１３でガス供給量が調整され、ガスエンジンの燃焼室へ供給されガスエンジンを駆動するように動作している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイコンに異常が発生した場合（例えばマイコンが暴走し、プログラムが正常に動作しなくなった状態）、ガス電磁弁が強制開放される可能性があった。そのためこの問題を解決することが要望されていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ガスエンジンにより駆動される圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器とを冷媒配管でつないで冷凍サイクルを構成した空気調和機において、前記ガスエンジンに燃料であるガスを導くガス供給管には直列に複数のガス電磁弁が具備され、これらガス電磁弁は、該ガス電磁弁の電源供給を制御するＭＰＵと、該ガス電磁弁の開閉駆動を制御するＭＰＵとの複数のＭＰＵで制御されることである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ガスエンジンのガス供給管に具備されるガス電磁弁は、複数のＭＰＵで制御されるのでいずれかのＭＰＵが異常を起こしてもガス電磁弁の開放は行われないため、ガス漏れを防止し信頼性の向上が図れる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、ガス電磁弁ＯＦＦの時の個別駆動とマルチＭＰＵの組み合わせにより、フィードバック制御回路を設けなくても同等のガス電磁弁異常動作を防止する効果が期待できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１はガスエンジンを用いたガスヒートポンプ型空気調和機の概略構成図である。本実施形態の空気調和機は、いわゆるマルチタイプパッケージエアコンであり、複数の室内ユニット１と一つの室外ユニット３とから構成されている。室内ユニット１側には、分流器５が付設された室内熱交換器７、電動ファン９、電動膨張弁１１等が設置されている。５１は、電動ファン９や電動膨張弁１１を駆動する室内側コントロールユニット(以下、ＥＣＵと記す)で、この室内側ＥＣＵ５１は、ＭＰＵを始め、入出力インターフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマカウンタ等から構成されている。
【００１１】
一方、室外ユニット３側には、圧縮機１３、四方弁１５、分流器１７が付設された室外熱交換器１９、電動ファン２１、アキュームレータ２３、室外側ＥＣＵ６１等が設置されている。
【００１２】
この室外ユニット３の内部には、四方弁１５や電動ファン２１、電磁遮断弁４９の他、ステップモーター２９を始めとするガスエンジン２５関連の機器等も集中制御する室外側ＥＣＵ６１が設置されている。室外側ＥＣＵ６１は、ＭＰＵを始め、入出力インターフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマカウンタ等から構成されており、ガスエンジンに燃料であるガス（ＬＮＧもしくはＬＰＧ）を導く図示しないガス供給管に具備される２つのガス電磁弁の開閉を制御している。
【００１３】
更にこのＥＣＵ６１は、エンジン２５の回転数を検出する回転センサ６５と、エンジン２５への燃料供給量を制御する燃料調整弁１０とも接続しており、前記圧力センサ、温度センサが計測するデータに基づいて、エンジン２５の運転を制御する。この燃料調整弁１０は、ガスエンジン２５につながれたガス管７０に配置された２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）から構成されている。
【００１４】
図２及び図３は、本発明の実施形態を示すガス電磁弁を制御する回路のブロック構成図であり、このブロック図に基づいて２つの制御回路の動作を説明する。
【００１５】
この制御回路は、２つのＭＰＵ（Ｍ１、Ｍ２）と３つのドライブ回路（Ｄ１〜Ｄ３）と３つのリレー（Ｒ１〜Ｒ３）とから構成され、電源Ｍ４から電源供給を受け、２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）の開閉並びに圧縮機１３のクランクケースヒータＭ３の通電を制御している。２つのＭＰＵの役割分担としては、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）がドライブ回路１（Ｄ１）を介してリレーＲ１を駆動しクランクケースヒータＭ３を通電するか、もしくはリレーＲ２及びリレーＲ３へ給電を行う。また、他方のＭＰＵ２（Ｍ２）は、ドライブ回路Ｄ２を介してリレーＲ２を駆動しガス電磁弁Ｇ１の開閉を行い、更にドライブ回路Ｄ３を介してリレーＲ３を駆動しガス電磁弁Ｇ２の開閉を行う。このため、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）に異常が発生してリレーＲ１のスイッチが接点ａへ切換わらなくなると、リレーＲ２及びリレーＲ３への給電が行われず２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）の開放は行われない。また、他方のＭＰＵ２（Ｍ２）に異常が発生しても、リレーＲ２及びリレーＲ３への駆動指示が行われないため２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）の開放は行われない。
【００１６】
次に、上述した制御回路によるガス電磁弁制御の流れを示すフローを図４に示す。先ず、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）で運転開始の信号入力の有無を判断し、この信号入力が発生するまで繰り返す（ステップＳ１）。ステップ２でガスエンジンの起動指示を行い、クランクケースヒータへの通電出力をＯＦＦするとともにガス電磁弁を駆動するリレーＲ２及びＲ３へ電源供給を開始する。
【００１７】
他方のＭＰＵ２（Ｍ２）は、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）からのガスエンジン起動信号を受信し、２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）の開放指示を行う（ステップＳ３）。更に、エンジンの起動及び完爆を確認し、ガスエンジンの完爆通知信号を一方のＭＰＵ１へ送信する。
【００１８】
続いて、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）がガスエンジンの完爆通知信号を受取り、ガスエンジンの運転制御を開始する（ステップＳ５）。ステップＳ６では、運転停止の信号入力の有無を判断しこの信号入力が発生するまで繰り返す（ステップＳ１）。そして、ガスエンジンの運転停止信号を再び他方のＭＰＵ２（Ｍ２）へ送信する（ステップＳ７）。
【００１９】
再び他方のＭＰＵ２（Ｍ２）は、一方のＭＰＵ１（Ｍ１）からガスエンジン停止指示を確認したら２つのガス電磁弁（Ｇ１、Ｇ２）を交互にＯＦＦにする。この２つのガス電磁弁をＯＦＦにする順番としては、ガスエンジンを停止する毎に順序を入れ替える（ステップＳ８）。この時、最初のガス電磁弁ＯＦＦでガスエンジンが停止したか判断を行い、ガスエンジンが停止しなければガス電磁弁の動作不良と判断し、ガスエンジンが停止すればガス電磁弁は正常と判断しガスエンジン停止信号を一方のＭＰＵ１（Ｍ１）へ送信する（ステップＳ９〜Ｓ１１）。
【００２０】
最後に、ガスエンジン停止信号を受信した一方のＭＰＵ１（Ｍ１）は、ガス電磁弁を駆動するリレーＲ２及びＲ３への給電を停止し、クランクケースヒータへの通電を開始する（ステップＳ１２）。
【００２１】
図５は、図４に示したフロー図に基づき各機器へ発信される出力信号を時系列でしめすチャート図である。図５のチャート図の横軸は、時系列を示しており右方向へ時間がｔ１〜ｔ１０のように経過していることを示し、▲１▼は運転／停止信号、▲２▼はガスエンジン起動停止指示信号（ＭＰＵ１→ＭＰＵ２）、▲３▼クランケースヒータ通電信号、▲４▼は一方のガス電磁弁開放指示信号、▲５▼は他方のガス電磁弁開放指示信号、▲６▼はガスエンジン始動／停止完了信号を示している。
【００２２】
これらの各信号の発生する流れとしては、時間ｔ１で▲１▼は運転／停止信号がＯＮ、時間ｔ２で▲２▼はガスエンジン起動停止指示信号（ＭＰＵ１→ＭＰＵ２）がＯＮするとともに▲３▼クランケースヒータ通電信号がＯＦＦ、時間ｔ３で▲４▼は一方のガス電磁弁開放指示信号及び▲５▼は他方のガス電磁弁開放指示信号がＯＮ、時間ｔ４で▲６▼はガスエンジン始動／停止完了信号がＯＮする。時間ｔ５で▲１▼は運転／停止信号がＯＦＦ、時間ｔ６で▲２▼はガスエンジン起動停止指示信号（ＭＰＵ１→ＭＰＵ２）がＯＦＦし、時間ｔ７で▲４▼は一方のガス電磁弁開放指示信号がＯＦＦ、時間ｔ８で▲５▼は他方のガス電磁弁開放指示信号がＯＦＦ、時間ｔ９で▲６▼はガスエンジン始動／停止完了信号がＯＦＦ、時間ｔ１０で▲３▼クランケースヒータ通電信号がＯＦＦする。
【００２３】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１の発明によれば、ガスエンジンのガス供給管に具備されるガス電磁弁は、複数のＭＰＵで制御されるのでいずれかのＭＰＵが異常を起こしてもガス電磁弁の開放は行われないため、ガス漏れを防止し信頼性の向上が図れる。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、ガス電磁弁ＯＦＦの時の個別駆動とマルチＭＰＵの組み合わせにより、フィードバック制御回路を設けなくても同等のガス電磁弁異常動作を防止する効果が期待できるため、基板回路の簡素化を図り且つ低コストで製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガスエンジン駆動式空気調和機の構造を示した冷媒回路図である。
【図２】本発明に係る制御回路の一実施例を示したブロック構成図１である。
【図３】本発明に係る制御回路の一実施例を示したブロック構成図２である。
【図４】本発明に係る制御回路の動作の流れを示すフロー図である。
【図５】本発明に係る制御回路の制御信号が発生するタイミングを示したチャート図である。
【図６】従来のガスエンジン駆動式空気調和機のガス電磁弁の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
７    室内熱交換器
１３  圧縮機
１９  室外熱交換器
２５  ガスエンジン
３３〜４５冷媒配管
７０  ガス供給管
Ｍ１、Ｍ２  ＭＰＵ
Ｇ１、Ｇ２  ガス電磁弁
【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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