機器収納筐の空気調和機
【課題】複数のＰＴＣヒータを熱源とする機器収納筐の空気調和機において、１個の電流センサでＰＴＣヒータの断線故障を検出する。
【解決手段】ヒータをオンして所定時間後に内気温度を検出し（Ｓ１３）、次に電源電圧を検出する（Ｓ１４）、次に内気温度と電源電圧に関連づけられた閾値Ｉｓを制御部のメモリから検索し（Ｓ１５）、次にヒータ電流Ｉを検知し（Ｓ１６）、この電流Ｉを閾値Ｉｓと比較して（Ｓ１７）、Ｉ≦Ｉｓであれば異常通報出力を発生する（Ｓ１８）。
【解決手段】ヒータをオンして所定時間後に内気温度を検出し（Ｓ１３）、次に電源電圧を検出する（Ｓ１４）、次に内気温度と電源電圧に関連づけられた閾値Ｉｓを制御部のメモリから検索し（Ｓ１５）、次にヒータ電流Ｉを検知し（Ｓ１６）、この電流Ｉを閾値Ｉｓと比較して（Ｓ１７）、Ｉ≦Ｉｓであれば異常通報出力を発生する（Ｓ１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯基地局等の通信機器、設備を収納する機器収納筐を、特に寒冷地に設置した場合に、迅速に加熱手段の故障を検知して、通信回線を介して保守部門に通報し、迅速なサービスが行えるようにした空気調和機に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯基地局等の通信機器等の機器を収納する筐は、屋外に設置されるために日射、風雨、降雪などの厳しい気象条件下に晒される。このため筐は密閉構造とし、空気調和機を搭載して、筐内の温度が高温度もしくは低温度にならないようにしている。また、機器は商用電源により駆動されることが多く、この場合は停電の場合に機器の機能を損なわないようにバックアップ用の２次電池を筐内に搭載しているが、この電池は一般に低温域では寿命が短くなるために０℃以上で使用することが推奨されている。そこで通信機器は筐内の温度が０℃以上（例えば１０℃）にならないと動作しないよう構成されている。
【０００３】
従って空気調和機も筐内にヒータを内蔵し、冬期や厳寒期には、このヒータにより筐内の温度を２０℃程度に調節するように構成されている。また、冗長性からヒータを複数並列接続して使用することが一般的である。
【０００４】
このヒータが万一、断線故障を起こすと、筐内の温度が維持できなくなり、ひいては通信機器も機能を停止するため、ヒータは複数で構成し、ヒータが１個でも故障した場合は、これを検知して、電話回線や通信回線を利用した通報手段により近隣の保守を行う部門に通報して、迅速なサービスが行える構成にしている。
【０００５】
このヒータの断線故障を検出する方法としては、ＣＴ（カレントトランス）と呼ばれる電流センサをヒータ毎に設ければ、確実にヒータの断線故障が検知できるが、電流センサがヒータの数だけ必要な上に、検知した電流を処理する電子回路もヒータの数だけ必要となり高価になる。また複数のヒータの電流を１個のセンサで検知し、ヒータの一部が断線故障を発生した場合に、電流値のレベルで断線を判断する方法は、電源電圧の変動でヒータ電流が変動するために、誤検知を起こす可能性がある。そこで、例えば特許文献１に示すものが提案されている。
【０００６】
特許文献１のヒータの断線事故を検知する方法について説明すると、並列接続したヒータと、この並列接続したヒータに流れる電流を検知する電流センサをヒータ組とする複数のヒータ組で構成されものにおいて、それぞれの電流センサが検知する電流値を相対的に比較することにより、いずれかのヒータ組のヒータの１個が断線故障を発生した場合に、電流センサが検知する電流値に不平衡が発生するので、この不平衡を検知してヒータの断線故障を検知するものである。
【０００７】
この方法では、電源電圧の変動に無関係に、精度よくヒータの断線事故を検知できるとしている。
【特許文献１】特開平８−１８０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の特許文献１の方法は、複数の電流センサが必要である。
【０００９】
また、ヒータにＰＴＣヒータを用いる場合には、ヒータの電流が前述の電源電圧に左右されるだけでなく、ヒータに送風される空気の温度にも左右されので、誤検知が発生する可能性がある。
【００１０】
本発明は、以上の課題を解決し、複数のヒータの一部の断線故障を１個の電流センサで検知できる、ＰＴＣヒータを熱源とする機器収納筐の空気調和機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、ＰＴＣヒータの電流を一括して検知する電流センサを備え、制御部は、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流値と筐内の温度とを検知し、検知した電流値を、予め前記制御部に内蔵された筐内の温度によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、ＰＴＣヒータの電流を一括して検知する電流センサとＰＴＣヒータに印可される電圧を検知する手段とを備え、制御部は、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流値とＰＴＣヒータに印可される電圧とを検知し、検知した電流値を、予め前記制御部に内蔵されたＰＴＣヒータに印可される電圧によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、制御部は、ＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１個の電流センサで、複数のＰＴＣヒータの１部の断線故障が検知できる、機器収納筐の空気調和機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、制御部は、複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサを備え、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、筐内の温度を検知し、電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された筐内の温度によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１６】
このことにより、並列接続された複数のＰＴＣヒータの断線事故を１個の電流センサで検知することができ、従って空気調和機を安価に製造することができる。
【００１７】
本発明の請求項２記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、請求項１記載の発明の機器収納箱の空気調和機において、前記の比較は、ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施されることを特徴としている。
【００１８】
このことにより、ＰＴＣヒータの断線事故の検知精度が向上し、ＰＴＣヒータをオンしている期間は常時、ＰＴＣヒータの断線事故を監視することができるので、ＰＴＣヒータの断線事故が発生した場合に迅速に通報することができる。
【００１９】
また、機器収納筐の空気調和機を設置して、筐内の温度で極低温（たとえば−３０℃）から運転開始した場合も、筐内の温度の上昇に従って、閾値も変化して精度よく断線検知ができる。
【００２０】
本発明の請求項３記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、制御部は、複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサとＰＴＣヒータに印可される電源電圧を検知する手段を備え、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、筐内の温度と前記電源電圧とを検知し、電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度と電源電圧によって定まる閾値と比較し、電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００２１】
このことにより、電源電圧が変化した場合に、閾値も追従して変化し、精度良く断線検知ができる。
【００２２】
本発明の請求項４記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、請求項３記載の発明の機器収納筐の空気調和機において、前記の比較は、ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施されることを特徴としている。
【００２３】
このことにより、請求項２と同様の効果が得られる。
【００２４】
本発明の請求項５記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納箱の空気調和機であって、記制御部は、複数のＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００２５】
このことにより、電流センサを必要としないでＰＴＣヒータの断線を検知することができ、従って構成を簡素にできる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
なお、分かり易くするために数字を記して説明するが、本発明は、この数字には拘束されない。
【００２８】
（実施の形態１）
まず、図１〜図２を用いて本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の構成を説明する。
【００２９】
図１は、本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の外観を示す図であり、図２は、その構成を示す側断面図である。
【００３０】
筐体１には、機器２と電池３および補助ファン４が収納されている。
【００３１】
筐体１のドア部１ａには、内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂと、熱交換器７と、外気送風ファン８ａ、８ｂと、温度センサ９と、制御部１０とが設けられていて、これらが空気調和機を構成している。
【００３２】
夏期においては、内気循環ファン５ａ、５ｂと、外気送風ファン８ａ、８ｂが駆動され、筐体１とドア部１ａとで密閉された空間内の空気（内気）が矢示のように循環し、機器２で発生する熱が熱交換器７により外部に放出される。
【００３３】
冬期においては、内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂが駆動され、内気が所定の温度に保たれる。このような動作は、温度センサ９が検知する内気の温度によって制御部１０が実施する。
【００３４】
次に、ＰＴＣヒータの６ａ、６ｂの有する課題を、図３を用いて説明する。
【００３５】
図３は、ＰＴＣヒータの断線検知の課題を説明するための図である。
【００３６】
図３（ａ）は、ＰＴＣヒータをオンしたときの電流の経過を示す図である。特性ＡはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＢはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。
【００３７】
図のように瞬間的に過大な電流が流れ、漸次減少して１分以降は、ほぼ安定した電流値を維持する。
【００３８】
筐内の温度を一定に保つためにはＰＴＣヒータの電力を制御する必要があり、その方法として、ＰＴＣヒータへの送風量すなわち前述の内気循環ファンの回転数を増減する方法があるが、送風量を少なくすると、筐内の空気の循環が悪くなり、筐内の空気に温度のむらが発生して、好ましくないので、温度制御は、内気循環ファンの回転数を一定にしておいて、ＰＴＣヒータをオンオフさせる方法が採られる。従って、ＰＴＣヒータをオンする毎に図３（ａ）の過大な電流が発生する。
【００３９】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の温度特性を示す図である。特性ＣはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＤはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。なお、特性Ｇと特性Ｊは、後述する閾値である。
【００４０】
図のようにＰＴＣヒータの電流は、ＰＴＣヒータに送り込まれる空気の温度（内気の温度）により変化する。
【００４１】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の電源電圧特性を示す図である。特性ＥはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＦはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。なお、特性Ｈと特性Ｋは、後述する閾値である。
【００４２】
図のようにＰＴＣヒータの電流は、ＰＴＣヒータに印可される電源電圧により変化する。
【００４３】
以上に述べた３の要因により、並列に接続したＰＴＣヒータの断線を１個の電流センサで検出しようとした場合に次の課題がある。
【００４４】
まず、ＰＴＣヒータの全てが断線事故を起こした場合は、断線を判断する電流の閾値を図の特性Ｇで示すように、低く設定しておけば容易に検知が可能である。
【００４５】
しかし、複数のＰＴＣヒータの内の１個の断線事故を検知する場合は、図３（ｃ）の特性Ｈで示すように閾値を一定値に設定すると、電源電圧が低い場合には、断線が検知できない場合が発生し、電源電圧が高い場合には、１個の断線を検知できずに正常と判断してしまう場合が発生する。
【００４６】
図示しないが、図３（ａ）と図３（ｂ）の場合も、ＰＴＣヒータのバラツキや電流検知の誤差を含めると図３（ｃ）と同様の誤検知が発生する。
【００４７】
本発明は、以上の課題を解決するもので、次に、この解決策を、図４〜図６を用いて説明する。
【００４８】
図４は、電気的な構成を説明するための図、図５は、制御部１０のマイコンが内蔵する断線検知のための閾値を示す図である。
【００４９】
図４において、商用電源１１に主スイッチ１２を経て内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂと、外気送風ファン８ａ、８ｂがそれぞれ開閉器１３、１４、１５を介して接続されている。制御部１０には、温度センサ９と、電流センサ１６と、電源電圧の電圧信号１７とが入力として接続されていて、この制御部１０は、温度センサ９の温度信号に基づいて開閉器１３、１４、１５を制御する。また、制御部１０は、異常通報１８を有している。これらが空気調和機を構成し、筐体１のドア部１ａに収納されている。
【００５０】
また、サーモスタット２１を介してトランスなどの降圧部２２、前述の内気循環ファン５ａ、５ｂ、充放電制御部２３、前述の電池３と、通信の機器２および通報手段２４が接続され。これらは前述の筐体１に収納されている。通報手段２４は、通信の機器２の異常はもちろん、制御部１０の異常通報１８の信号を受けると、近隣の保守部門に通報する。
【００５１】
サーモスタット２１は、電池３の保護のために０℃以上、例えば１０℃以上の時に通信の機器２が運転でき、０℃で通信機器の運転が停止するように動作する。
【００５２】
図５は、制御部１０のマイコンが内蔵するＰＴＣヒータの断線検知のための閾値を示す図である。閾値は、温度センサ９が検知する内気温度（筐内の温度）と電源電圧に関連付けされた値となっている。図で縦の枠囲い部は、図３（ｂ）の特性Ｊに相当し、図で横の枠囲い部は、図３（ｃ）の特性Ｋに相当している。図で＊＊＊で示す部分には内気温度と電源電圧の両方に関連づけられた数値が記入されている。
【００５３】
次に図４〜図５を参照しながら図６を用いて断線検知の動作を説明する。
【００５４】
図６は、制御部１０の断線検知の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
図６において、Ｓ（ステップ）１１でＰＴＣヒータがオンされると、Ｓ１２で１分間待機し、Ｓ１３において、内気温度Ｔを検知する。次いでＳ１４で電源電圧Ｖを検知する。
【００５６】
次にＳ１５において、検知したＴとＶとから、図５の閾値電流Ｉｓを抽出する。次にＳ１６において、ＰＴＣヒータの電流Ｉを検知し、次のＳ１７において、検知した電流Ｉと閾値電流Ｉｓとを比較する。通常は、Ｉ≦Ｉｓに対してＮＯなので、再びＳ１３に戻ってＳ１３〜Ｓ１７の動作が、ＰＴＣヒータがオフされるまで繰り返される。この繰り返し動作は、連続して行うか、もしくは所定間隔毎に行うかのいずれでもよい。
【００５７】
この間に、内気温度が変化すれば、あるいは電源電圧が変化すれば、これに応じて閾値電流Ｉｓは絶えず修正される。
【００５８】
Ｓ１７で万一、ＰＴＣヒータの断線が検出された場合（Ｉ≦Ｉｓに対してＹＥＳ）は、異常通報出力を発生する（Ｓ１８）。
【００５９】
以上説明したように、ＰＴＣヒータがオンされた時点からの所定時間は、ＰＴＣヒータの断線検知をせずに、所定時間後にＰＴＣヒータの電流を検知し、この電流値を、この時点で検知した内気温度と電源電圧に関連づけられた閾値電流と比較するので、検知精度が向上し、複数のＰＴＣヒータの１個の断線故障を、誤検知を生じること無く検知することができる。また、検知動作は、ＰＴＣヒータがオンされている期間は継続するので、検知遅れが少なくい。また、機器収納箱の空気調和機を設置して、筐内の温度が極低温（たとえば−３０℃）から運転開始した場合も、筐内の温度の上昇に従って閾値も変化して、精度よく断線検知を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、ヒータは２個としたが、３個以上であっても予め閾値を同様の設定で複数個設けておけば、ヒータ１個以上の断線検知が可能である。また、図５で説明した閾値は、テーブルの形で制御部の内部に収納したが、関数式の形態で収納してもかまわない。
【００６１】
（実施の形態２）
本実施の形態の電気的な構成は、図４図の構成から電流センサ１６と電圧信号１７を除いたものであるので、電気的な構成の図示は省略し、図７〜図９を用いて説明する。
【００６２】
図７（ａ）は、機器収納箱の空気調和機を設置して、筐内の温度が−３０℃から運転開始した場合の筐内の温度（内気温度）の推移を示す図であり、また、この過程でのＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を説明するための図である。
【００６３】
図で特性Ｌは、ＰＴＣヒータが健全な場合の筐内温度の推移を示しており、約３．５時間後に１０℃に達し、通信機器が稼働を開始し、このため温度の上昇は加速され、約６時間後には２０℃に達し、ＰＴＣヒータがオフされ、以後は、ＰＴＣヒータがオンオフする温度調節域になることを示している。
【００６４】
図で特性Ｍは、ＰＴＣヒータが１個断線している場合の筐内温度の推移を示している。
【００６５】
図８（ａ）は、図７（ａ）の温度調節域での筐内の温度（内気温度）の推移を示す図であり、また、この過程でのＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を説明するための図である。
【００６６】
図で特性Ｐは、ＰＴＣヒータが健全な場合の筐内温度の推移を示しており、特性Ｑは、ＰＴＣヒータが１個断線している場合の筐内温度の推移を示している。
【００６７】
次に、図７と図８を参照しながら図９を用いて、断線検知の動作を説明する。
【００６８】
図９は、筐内の温度が−３０℃の極低温から運転開始した場合の制御部１０の断線検知の動作を説明するためのフローチャートである。なお、説明は、図７（ａ）と図８（ａ）を用いて説明し、図７（ｂ）と図８（ｂ）の説明は後述する。
【００６９】
Ｓ（ステップ）２１でＰＴＣヒータがオンされると、Ｓ２２において、内気温度Ｔ０を検知する。次にＳ２３において、温度Ｔ０が０℃以下かどうかチェックし、ＹＥＳであれば、Ｓ２４で２０分待機し、Ｓ２５において、内気温度Ｔ２０を検知する。次にＳ２６で温度差ΔＴ（Ｔ２０−Ｔ０）を求める。次にＳ２７において、温度差ΔＴを所定値Ｋ１と比較する。この部分を図７（ａ）で説明すると、ＰＴＣヒータがオンされた運転開始後の時刻ｔ１において、ＰＴＣヒータが正常であれば、温度差ΔＴ１が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、温度差ΔＴ２が得られる。ここで、閾値Ｋ１は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたΔＴ１とΔＴ２の中間値に設定され、温度差ΔＴが閾値Ｋ１より下位であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７０】
Ｓ２７で、もし断線故障が検知されれば、Ｓ３５の異常通報出力が発生するが、検知されなければ、Ｓ２８において、内気温度が２０℃に達し、ＰＴＣヒータがオフされるのを待ち、このため内気温度が低下して、再びＰＴＣヒータがオンされたことをＳ２９で検知すると、Ｓ３０に移行する。ここでは内気温度Ｔ０を検知する。次に２分を経過するのを待って（Ｓ３１）、Ｓ３２において、内気温度Ｔ２を検知する。次にＳ３３において、内気温度差ΔＴ（Ｔ２−Ｔ０）を求める。次にＳ３４において、温度差ΔＴを所定値Ｋ２と比較する。この部分を図８（ａ）で説明すると、ＰＴＣヒータがオンされた時刻ｔから２分後の時刻ｔ＋２において、ＰＴＣヒータが正常であれば、温度差ΔＴ４が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、温度差ΔＴ５が得られる。ここで、閾値Ｋ２は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたΔＴ４とΔＴ５の中間値に設定され、温度差ΔＴが閾値Ｋ２より下位（ΔＴ≦Ｋ２がＹＥＳ）であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７１】
Ｓ３４で、もし断線故障が検知されれば、Ｓ３５の異常通報出力が発生するが、検知されなければ、Ｓ２８に戻る。すなわち、次にＰＴＣヒータがオンされる毎にＳ３０〜Ｓ３４の検知動作が繰り返される。
【００７２】
次に、図７（ｂ）と図８（ｂ）について説明する。
【００７３】
前述した、Ｓ２４〜Ｓ２７の断線検知の動作は、図７（ａ）で説明した方法に替えて図７（ｂ）の方法で行ってもよい。
【００７４】
すなわち、ＰＴＣヒータがオンされた時の内気温度から、内気温度が除除に上昇し、所定の温度上昇値のΔＴ３に達する時間を制御部が計測する。ＰＴＣヒータが正常であれば、時間ｔ２が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、時間ｔ３が得られる。ここで、断線判定の閾値は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたｔ２とｔ３の中間値に設定され、所定の温度上昇値のΔＴ３に達する時間が前記の閾値よりも大であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７５】
また同様に前述した、Ｓ３０〜Ｓ３４の断線検知の動作は、図８（ａ）で説明した方法に替えて図８（ｂ）の方法で行ってもよい。
【００７６】
すなわち、ＰＴＣヒータがオンされた時の内気温度から、内気温度が除除に上昇し、所定の温度上昇値のΔＴ６に達する時間を制御部が計測する。ＰＴＣヒータが正常であれば、時間ｔ４が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、時間ｔ５が得られる。ここで、断線判定の閾値は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたｔ４とｔ５の中間値に設定され、所定の温度上昇値のΔＴ５に達する時間が前記の閾値よりも大であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７７】
以上説明したように、制御部は、前記複数のＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、ＰＴＣヒータの一部が断線したと判断して、異常通報のための出力を通報手段に対して発生するようにしたものである。
【００７８】
この方法では、電流センサを必要としないで、ＰＴＣヒータの断線を検知することができ、従って構成を簡素化できる。
【００７９】
なお、本実施の形態ではヒータは２個としたが３個以上であっても予め閾値を同様の設定で複数個設けておけば、ヒータ１個以上の断線検知が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の機器収納筐の空気調和機は、複数のヒータの断線が１個の電流センサで検知できるもので、複数のヒータを利用する家庭電気機器などの他の機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の外観を示す図
【図２】同構成を示す側断面図
【図３】ＰＴＣヒータの断線検知の課題を説明するための図（（ａ）ＰＴＣヒータをオンしたときの電流の経過を示す図、（ｂ）１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の温度特性を示す図、（ｃ）１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の電源電圧特性を示す図）
【図４】本発明の実施の形態１の電気的な構成を説明するための図
【図５】同制御部のマイコンが内蔵する断線検知のための閾値を示す図
【図６】同断線検知の動作原理を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２の運転開始時の断線検知の原理を説明するための図（（ａ）筐内の温度が−３０℃から運転開始した場合の筐内の温度の推移とＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を示す図、（ｂ）断線検知動作の別の方法を示す図）
【図８】同温度調節域での断線検知の原理を動作説明するための図（（ａ）温度調節域での筐内の温度の推移とＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を示す図、（ｂ）断線検知動作の別の方法を示す図）
【図９】同断線検知の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００８２】
２ 機器
５ａ、５ｂ 内気循環ファン
６ａ、６ｂ ＰＴＣヒータ
９ 温度センサ
１０ 制御部
１７ 電圧信号
１８ 異常通報（通報出力）
２４ 通報手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯基地局等の通信機器、設備を収納する機器収納筐を、特に寒冷地に設置した場合に、迅速に加熱手段の故障を検知して、通信回線を介して保守部門に通報し、迅速なサービスが行えるようにした空気調和機に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯基地局等の通信機器等の機器を収納する筐は、屋外に設置されるために日射、風雨、降雪などの厳しい気象条件下に晒される。このため筐は密閉構造とし、空気調和機を搭載して、筐内の温度が高温度もしくは低温度にならないようにしている。また、機器は商用電源により駆動されることが多く、この場合は停電の場合に機器の機能を損なわないようにバックアップ用の２次電池を筐内に搭載しているが、この電池は一般に低温域では寿命が短くなるために０℃以上で使用することが推奨されている。そこで通信機器は筐内の温度が０℃以上（例えば１０℃）にならないと動作しないよう構成されている。
【０００３】
従って空気調和機も筐内にヒータを内蔵し、冬期や厳寒期には、このヒータにより筐内の温度を２０℃程度に調節するように構成されている。また、冗長性からヒータを複数並列接続して使用することが一般的である。
【０００４】
このヒータが万一、断線故障を起こすと、筐内の温度が維持できなくなり、ひいては通信機器も機能を停止するため、ヒータは複数で構成し、ヒータが１個でも故障した場合は、これを検知して、電話回線や通信回線を利用した通報手段により近隣の保守を行う部門に通報して、迅速なサービスが行える構成にしている。
【０００５】
このヒータの断線故障を検出する方法としては、ＣＴ（カレントトランス）と呼ばれる電流センサをヒータ毎に設ければ、確実にヒータの断線故障が検知できるが、電流センサがヒータの数だけ必要な上に、検知した電流を処理する電子回路もヒータの数だけ必要となり高価になる。また複数のヒータの電流を１個のセンサで検知し、ヒータの一部が断線故障を発生した場合に、電流値のレベルで断線を判断する方法は、電源電圧の変動でヒータ電流が変動するために、誤検知を起こす可能性がある。そこで、例えば特許文献１に示すものが提案されている。
【０００６】
特許文献１のヒータの断線事故を検知する方法について説明すると、並列接続したヒータと、この並列接続したヒータに流れる電流を検知する電流センサをヒータ組とする複数のヒータ組で構成されものにおいて、それぞれの電流センサが検知する電流値を相対的に比較することにより、いずれかのヒータ組のヒータの１個が断線故障を発生した場合に、電流センサが検知する電流値に不平衡が発生するので、この不平衡を検知してヒータの断線故障を検知するものである。
【０００７】
この方法では、電源電圧の変動に無関係に、精度よくヒータの断線事故を検知できるとしている。
【特許文献１】特開平８−１８０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の特許文献１の方法は、複数の電流センサが必要である。
【０００９】
また、ヒータにＰＴＣヒータを用いる場合には、ヒータの電流が前述の電源電圧に左右されるだけでなく、ヒータに送風される空気の温度にも左右されので、誤検知が発生する可能性がある。
【００１０】
本発明は、以上の課題を解決し、複数のヒータの一部の断線故障を１個の電流センサで検知できる、ＰＴＣヒータを熱源とする機器収納筐の空気調和機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、ＰＴＣヒータの電流を一括して検知する電流センサを備え、制御部は、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流値と筐内の温度とを検知し、検知した電流値を、予め前記制御部に内蔵された筐内の温度によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、ＰＴＣヒータの電流を一括して検知する電流センサとＰＴＣヒータに印可される電圧を検知する手段とを備え、制御部は、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流値とＰＴＣヒータに印可される電圧とを検知し、検知した電流値を、予め前記制御部に内蔵されたＰＴＣヒータに印可される電圧によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の機器収納筐の空気調和機は、並列接続された複数のＰＴＣヒータを、筐内の温度を検知する温度センサの信号により、制御部がオンオフ制御し、筐内を所定の温度に制御する構成のものにあって、制御部は、ＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１個の電流センサで、複数のＰＴＣヒータの１部の断線故障が検知できる、機器収納筐の空気調和機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、制御部は、複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサを備え、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、筐内の温度を検知し、電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された筐内の温度によって定まる閾値と比較し、電流値が閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００１６】
このことにより、並列接続された複数のＰＴＣヒータの断線事故を１個の電流センサで検知することができ、従って空気調和機を安価に製造することができる。
【００１７】
本発明の請求項２記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、請求項１記載の発明の機器収納箱の空気調和機において、前記の比較は、ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施されることを特徴としている。
【００１８】
このことにより、ＰＴＣヒータの断線事故の検知精度が向上し、ＰＴＣヒータをオンしている期間は常時、ＰＴＣヒータの断線事故を監視することができるので、ＰＴＣヒータの断線事故が発生した場合に迅速に通報することができる。
【００１９】
また、機器収納筐の空気調和機を設置して、筐内の温度で極低温（たとえば−３０℃）から運転開始した場合も、筐内の温度の上昇に従って、閾値も変化して精度よく断線検知ができる。
【００２０】
本発明の請求項３記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、制御部は、複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサとＰＴＣヒータに印可される電源電圧を検知する手段を備え、ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、筐内の温度と前記電源電圧とを検知し、電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度と電源電圧によって定まる閾値と比較し、電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００２１】
このことにより、電源電圧が変化した場合に、閾値も追従して変化し、精度良く断線検知ができる。
【００２２】
本発明の請求項４記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、請求項３記載の発明の機器収納筐の空気調和機において、前記の比較は、ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施されることを特徴としている。
【００２３】
このことにより、請求項２と同様の効果が得られる。
【００２４】
本発明の請求項５記載の発明の機器収納筐の空気調和機は、筐内の空気を循環する循環ファンと、筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、筐内の温度を検知する温度センサと、温度センサの信号に基づいてＰＴＣヒータをオンオフさせて筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納箱の空気調和機であって、記制御部は、複数のＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を通報手段に対して発生することを特徴としている。
【００２５】
このことにより、電流センサを必要としないでＰＴＣヒータの断線を検知することができ、従って構成を簡素にできる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
なお、分かり易くするために数字を記して説明するが、本発明は、この数字には拘束されない。
【００２８】
（実施の形態１）
まず、図１〜図２を用いて本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の構成を説明する。
【００２９】
図１は、本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の外観を示す図であり、図２は、その構成を示す側断面図である。
【００３０】
筐体１には、機器２と電池３および補助ファン４が収納されている。
【００３１】
筐体１のドア部１ａには、内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂと、熱交換器７と、外気送風ファン８ａ、８ｂと、温度センサ９と、制御部１０とが設けられていて、これらが空気調和機を構成している。
【００３２】
夏期においては、内気循環ファン５ａ、５ｂと、外気送風ファン８ａ、８ｂが駆動され、筐体１とドア部１ａとで密閉された空間内の空気（内気）が矢示のように循環し、機器２で発生する熱が熱交換器７により外部に放出される。
【００３３】
冬期においては、内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂが駆動され、内気が所定の温度に保たれる。このような動作は、温度センサ９が検知する内気の温度によって制御部１０が実施する。
【００３４】
次に、ＰＴＣヒータの６ａ、６ｂの有する課題を、図３を用いて説明する。
【００３５】
図３は、ＰＴＣヒータの断線検知の課題を説明するための図である。
【００３６】
図３（ａ）は、ＰＴＣヒータをオンしたときの電流の経過を示す図である。特性ＡはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＢはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。
【００３７】
図のように瞬間的に過大な電流が流れ、漸次減少して１分以降は、ほぼ安定した電流値を維持する。
【００３８】
筐内の温度を一定に保つためにはＰＴＣヒータの電力を制御する必要があり、その方法として、ＰＴＣヒータへの送風量すなわち前述の内気循環ファンの回転数を増減する方法があるが、送風量を少なくすると、筐内の空気の循環が悪くなり、筐内の空気に温度のむらが発生して、好ましくないので、温度制御は、内気循環ファンの回転数を一定にしておいて、ＰＴＣヒータをオンオフさせる方法が採られる。従って、ＰＴＣヒータをオンする毎に図３（ａ）の過大な電流が発生する。
【００３９】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の温度特性を示す図である。特性ＣはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＤはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。なお、特性Ｇと特性Ｊは、後述する閾値である。
【００４０】
図のようにＰＴＣヒータの電流は、ＰＴＣヒータに送り込まれる空気の温度（内気の温度）により変化する。
【００４１】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の電源電圧特性を示す図である。特性ＥはＰＴＣヒータが２個の場合、特性ＦはＰＴＣヒータが１個の場合を示している。なお、特性Ｈと特性Ｋは、後述する閾値である。
【００４２】
図のようにＰＴＣヒータの電流は、ＰＴＣヒータに印可される電源電圧により変化する。
【００４３】
以上に述べた３の要因により、並列に接続したＰＴＣヒータの断線を１個の電流センサで検出しようとした場合に次の課題がある。
【００４４】
まず、ＰＴＣヒータの全てが断線事故を起こした場合は、断線を判断する電流の閾値を図の特性Ｇで示すように、低く設定しておけば容易に検知が可能である。
【００４５】
しかし、複数のＰＴＣヒータの内の１個の断線事故を検知する場合は、図３（ｃ）の特性Ｈで示すように閾値を一定値に設定すると、電源電圧が低い場合には、断線が検知できない場合が発生し、電源電圧が高い場合には、１個の断線を検知できずに正常と判断してしまう場合が発生する。
【００４６】
図示しないが、図３（ａ）と図３（ｂ）の場合も、ＰＴＣヒータのバラツキや電流検知の誤差を含めると図３（ｃ）と同様の誤検知が発生する。
【００４７】
本発明は、以上の課題を解決するもので、次に、この解決策を、図４〜図６を用いて説明する。
【００４８】
図４は、電気的な構成を説明するための図、図５は、制御部１０のマイコンが内蔵する断線検知のための閾値を示す図である。
【００４９】
図４において、商用電源１１に主スイッチ１２を経て内気循環ファン５ａ、５ｂと、ＰＴＣヒータ６ａ、６ｂと、外気送風ファン８ａ、８ｂがそれぞれ開閉器１３、１４、１５を介して接続されている。制御部１０には、温度センサ９と、電流センサ１６と、電源電圧の電圧信号１７とが入力として接続されていて、この制御部１０は、温度センサ９の温度信号に基づいて開閉器１３、１４、１５を制御する。また、制御部１０は、異常通報１８を有している。これらが空気調和機を構成し、筐体１のドア部１ａに収納されている。
【００５０】
また、サーモスタット２１を介してトランスなどの降圧部２２、前述の内気循環ファン５ａ、５ｂ、充放電制御部２３、前述の電池３と、通信の機器２および通報手段２４が接続され。これらは前述の筐体１に収納されている。通報手段２４は、通信の機器２の異常はもちろん、制御部１０の異常通報１８の信号を受けると、近隣の保守部門に通報する。
【００５１】
サーモスタット２１は、電池３の保護のために０℃以上、例えば１０℃以上の時に通信の機器２が運転でき、０℃で通信機器の運転が停止するように動作する。
【００５２】
図５は、制御部１０のマイコンが内蔵するＰＴＣヒータの断線検知のための閾値を示す図である。閾値は、温度センサ９が検知する内気温度（筐内の温度）と電源電圧に関連付けされた値となっている。図で縦の枠囲い部は、図３（ｂ）の特性Ｊに相当し、図で横の枠囲い部は、図３（ｃ）の特性Ｋに相当している。図で＊＊＊で示す部分には内気温度と電源電圧の両方に関連づけられた数値が記入されている。
【００５３】
次に図４〜図５を参照しながら図６を用いて断線検知の動作を説明する。
【００５４】
図６は、制御部１０の断線検知の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
図６において、Ｓ（ステップ）１１でＰＴＣヒータがオンされると、Ｓ１２で１分間待機し、Ｓ１３において、内気温度Ｔを検知する。次いでＳ１４で電源電圧Ｖを検知する。
【００５６】
次にＳ１５において、検知したＴとＶとから、図５の閾値電流Ｉｓを抽出する。次にＳ１６において、ＰＴＣヒータの電流Ｉを検知し、次のＳ１７において、検知した電流Ｉと閾値電流Ｉｓとを比較する。通常は、Ｉ≦Ｉｓに対してＮＯなので、再びＳ１３に戻ってＳ１３〜Ｓ１７の動作が、ＰＴＣヒータがオフされるまで繰り返される。この繰り返し動作は、連続して行うか、もしくは所定間隔毎に行うかのいずれでもよい。
【００５７】
この間に、内気温度が変化すれば、あるいは電源電圧が変化すれば、これに応じて閾値電流Ｉｓは絶えず修正される。
【００５８】
Ｓ１７で万一、ＰＴＣヒータの断線が検出された場合（Ｉ≦Ｉｓに対してＹＥＳ）は、異常通報出力を発生する（Ｓ１８）。
【００５９】
以上説明したように、ＰＴＣヒータがオンされた時点からの所定時間は、ＰＴＣヒータの断線検知をせずに、所定時間後にＰＴＣヒータの電流を検知し、この電流値を、この時点で検知した内気温度と電源電圧に関連づけられた閾値電流と比較するので、検知精度が向上し、複数のＰＴＣヒータの１個の断線故障を、誤検知を生じること無く検知することができる。また、検知動作は、ＰＴＣヒータがオンされている期間は継続するので、検知遅れが少なくい。また、機器収納箱の空気調和機を設置して、筐内の温度が極低温（たとえば−３０℃）から運転開始した場合も、筐内の温度の上昇に従って閾値も変化して、精度よく断線検知を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、ヒータは２個としたが、３個以上であっても予め閾値を同様の設定で複数個設けておけば、ヒータ１個以上の断線検知が可能である。また、図５で説明した閾値は、テーブルの形で制御部の内部に収納したが、関数式の形態で収納してもかまわない。
【００６１】
（実施の形態２）
本実施の形態の電気的な構成は、図４図の構成から電流センサ１６と電圧信号１７を除いたものであるので、電気的な構成の図示は省略し、図７〜図９を用いて説明する。
【００６２】
図７（ａ）は、機器収納箱の空気調和機を設置して、筐内の温度が−３０℃から運転開始した場合の筐内の温度（内気温度）の推移を示す図であり、また、この過程でのＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を説明するための図である。
【００６３】
図で特性Ｌは、ＰＴＣヒータが健全な場合の筐内温度の推移を示しており、約３．５時間後に１０℃に達し、通信機器が稼働を開始し、このため温度の上昇は加速され、約６時間後には２０℃に達し、ＰＴＣヒータがオフされ、以後は、ＰＴＣヒータがオンオフする温度調節域になることを示している。
【００６４】
図で特性Ｍは、ＰＴＣヒータが１個断線している場合の筐内温度の推移を示している。
【００６５】
図８（ａ）は、図７（ａ）の温度調節域での筐内の温度（内気温度）の推移を示す図であり、また、この過程でのＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を説明するための図である。
【００６６】
図で特性Ｐは、ＰＴＣヒータが健全な場合の筐内温度の推移を示しており、特性Ｑは、ＰＴＣヒータが１個断線している場合の筐内温度の推移を示している。
【００６７】
次に、図７と図８を参照しながら図９を用いて、断線検知の動作を説明する。
【００６８】
図９は、筐内の温度が−３０℃の極低温から運転開始した場合の制御部１０の断線検知の動作を説明するためのフローチャートである。なお、説明は、図７（ａ）と図８（ａ）を用いて説明し、図７（ｂ）と図８（ｂ）の説明は後述する。
【００６９】
Ｓ（ステップ）２１でＰＴＣヒータがオンされると、Ｓ２２において、内気温度Ｔ０を検知する。次にＳ２３において、温度Ｔ０が０℃以下かどうかチェックし、ＹＥＳであれば、Ｓ２４で２０分待機し、Ｓ２５において、内気温度Ｔ２０を検知する。次にＳ２６で温度差ΔＴ（Ｔ２０−Ｔ０）を求める。次にＳ２７において、温度差ΔＴを所定値Ｋ１と比較する。この部分を図７（ａ）で説明すると、ＰＴＣヒータがオンされた運転開始後の時刻ｔ１において、ＰＴＣヒータが正常であれば、温度差ΔＴ１が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、温度差ΔＴ２が得られる。ここで、閾値Ｋ１は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたΔＴ１とΔＴ２の中間値に設定され、温度差ΔＴが閾値Ｋ１より下位であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７０】
Ｓ２７で、もし断線故障が検知されれば、Ｓ３５の異常通報出力が発生するが、検知されなければ、Ｓ２８において、内気温度が２０℃に達し、ＰＴＣヒータがオフされるのを待ち、このため内気温度が低下して、再びＰＴＣヒータがオンされたことをＳ２９で検知すると、Ｓ３０に移行する。ここでは内気温度Ｔ０を検知する。次に２分を経過するのを待って（Ｓ３１）、Ｓ３２において、内気温度Ｔ２を検知する。次にＳ３３において、内気温度差ΔＴ（Ｔ２−Ｔ０）を求める。次にＳ３４において、温度差ΔＴを所定値Ｋ２と比較する。この部分を図８（ａ）で説明すると、ＰＴＣヒータがオンされた時刻ｔから２分後の時刻ｔ＋２において、ＰＴＣヒータが正常であれば、温度差ΔＴ４が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、温度差ΔＴ５が得られる。ここで、閾値Ｋ２は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたΔＴ４とΔＴ５の中間値に設定され、温度差ΔＴが閾値Ｋ２より下位（ΔＴ≦Ｋ２がＹＥＳ）であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７１】
Ｓ３４で、もし断線故障が検知されれば、Ｓ３５の異常通報出力が発生するが、検知されなければ、Ｓ２８に戻る。すなわち、次にＰＴＣヒータがオンされる毎にＳ３０〜Ｓ３４の検知動作が繰り返される。
【００７２】
次に、図７（ｂ）と図８（ｂ）について説明する。
【００７３】
前述した、Ｓ２４〜Ｓ２７の断線検知の動作は、図７（ａ）で説明した方法に替えて図７（ｂ）の方法で行ってもよい。
【００７４】
すなわち、ＰＴＣヒータがオンされた時の内気温度から、内気温度が除除に上昇し、所定の温度上昇値のΔＴ３に達する時間を制御部が計測する。ＰＴＣヒータが正常であれば、時間ｔ２が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、時間ｔ３が得られる。ここで、断線判定の閾値は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたｔ２とｔ３の中間値に設定され、所定の温度上昇値のΔＴ３に達する時間が前記の閾値よりも大であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７５】
また同様に前述した、Ｓ３０〜Ｓ３４の断線検知の動作は、図８（ａ）で説明した方法に替えて図８（ｂ）の方法で行ってもよい。
【００７６】
すなわち、ＰＴＣヒータがオンされた時の内気温度から、内気温度が除除に上昇し、所定の温度上昇値のΔＴ６に達する時間を制御部が計測する。ＰＴＣヒータが正常であれば、時間ｔ４が得られ、ＰＴＣヒータが１個断線故障していれば、時間ｔ５が得られる。ここで、断線判定の閾値は、空気調和機設計時に、予め実験的に求めたｔ４とｔ５の中間値に設定され、所定の温度上昇値のΔＴ５に達する時間が前記の閾値よりも大であれば、ＰＴＣヒータの１個が断線故障したと判断できる。
【００７７】
以上説明したように、制御部は、前記複数のＰＴＣヒータをオンした以降の筐内の温度の上昇勾配を求め、温度の上昇勾配が、制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、ＰＴＣヒータの一部が断線したと判断して、異常通報のための出力を通報手段に対して発生するようにしたものである。
【００７８】
この方法では、電流センサを必要としないで、ＰＴＣヒータの断線を検知することができ、従って構成を簡素化できる。
【００７９】
なお、本実施の形態ではヒータは２個としたが３個以上であっても予め閾値を同様の設定で複数個設けておけば、ヒータ１個以上の断線検知が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の機器収納筐の空気調和機は、複数のヒータの断線が１個の電流センサで検知できるもので、複数のヒータを利用する家庭電気機器などの他の機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明が適用される機器収納筐の空気調和機の外観を示す図
【図２】同構成を示す側断面図
【図３】ＰＴＣヒータの断線検知の課題を説明するための図（（ａ）ＰＴＣヒータをオンしたときの電流の経過を示す図、（ｂ）１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の温度特性を示す図、（ｃ）１分以降のほぼ安定した電流域におけるＰＴＣヒータの電流の電源電圧特性を示す図）
【図４】本発明の実施の形態１の電気的な構成を説明するための図
【図５】同制御部のマイコンが内蔵する断線検知のための閾値を示す図
【図６】同断線検知の動作原理を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２の運転開始時の断線検知の原理を説明するための図（（ａ）筐内の温度が−３０℃から運転開始した場合の筐内の温度の推移とＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を示す図、（ｂ）断線検知動作の別の方法を示す図）
【図８】同温度調節域での断線検知の原理を動作説明するための図（（ａ）温度調節域での筐内の温度の推移とＰＴＣヒータの断線検知の動作原理を示す図、（ｂ）断線検知動作の別の方法を示す図）
【図９】同断線検知の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００８２】
２ 機器
５ａ、５ｂ 内気循環ファン
６ａ、６ｂ ＰＴＣヒータ
９ 温度センサ
１０ 制御部
１７ 電圧信号
１８ 異常通報（通報出力）
２４ 通報手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納箱の空気調和機であって、前記制御部は、前記ＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサを備え、前記ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、前記複数のＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、前記筐内の温度を検知し、前記電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度によって定まる閾値と比較し、前記電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【請求項２】
前記の比較は、前記複数のＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施される請求項１記載の機器収納筐の空気調和機。
【請求項３】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、前記制御部は、前記複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサと前記ＰＴＣヒータに印可される電源電圧を検知する手段を備え、前記ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、前記ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、前記筐内の温度と前記電源電圧とを検知し、前記電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度と前記電源電圧によって定まる閾値と比較し、前記電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【請求項４】
前記の比較は、前記ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施される請求項３記載の機器収納筐の空気調和機。
【請求項５】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、前記制御部は、前記複数のＰＴＣヒータをオンした以降の前記筐内の温度の上昇勾配を求め、前記温度の上昇勾配が、前記制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【請求項１】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納箱の空気調和機であって、前記制御部は、前記ＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサを備え、前記ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、前記複数のＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、前記筐内の温度を検知し、前記電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度によって定まる閾値と比較し、前記電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【請求項２】
前記の比較は、前記複数のＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施される請求項１記載の機器収納筐の空気調和機。
【請求項３】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、前記制御部は、前記複数のＰＴＣヒータの電流を検知する電流センサと前記ＰＴＣヒータに印可される電源電圧を検知する手段を備え、前記ＰＴＣヒータをオンして後の所定時間経過後に、前記ＰＴＣヒータの電流を検知するとともに、前記筐内の温度と前記電源電圧とを検知し、前記電流センサが検知する電流値を、予め前記制御部に内蔵された前記筐内の温度と前記電源電圧によって定まる閾値と比較し、前記電流値が前記閾値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【請求項４】
前記の比較は、前記ＰＴＣヒータをオフするまでの期間、繰り返し実施される請求項３記載の機器収納筐の空気調和機。
【請求項５】
筐内の空気を循環する循環ファンと、前記筐内の空気を加熱するために、並列接続された複数のＰＴＣヒータと、前記筐内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの信号に基づいて前記ＰＴＣヒータをオンオフさせて前記筐内の温度を所定の温度域に制御する制御部、および外部への通報手段を備えた機器収納筐の空気調和機であって、前記制御部は、前記複数のＰＴＣヒータをオンした以降の前記筐内の温度の上昇勾配を求め、前記温度の上昇勾配が、前記制御部に予め内蔵した所定の勾配値よりも下位の場合は、異常通報のための出力を前記通報手段に対して発生する機器収納筐の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１２７９９３（Ｐ２００９−１２７９９３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６７５９（Ｐ２００７−３０６７５９）
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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