JP2014214970A - 空気調和装置及び空気調和装置監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】外気温条件の変化、設置状況、圧縮機毎の個体差を考慮して高精度な圧縮機劣化判定が可能となる空気調和装置及び空気調和装置監視システムを得る。【解決手段】初期運転時に複数の外気温条件で、冷媒回路の運転状態が所定の運転条件を満たしたときの運転状態量を取得し、取得した運転状態量に基づいて判定基準値を複数の外気温条件のそれぞれに対応して算出する。そして、算出した各判定基準値に基づいて、任意の外気温に対応した判定基準値の設定に必要な実測情報を作成する。そして、圧縮機劣化判定時に、実測情報と、劣化判定時現在の外気温と、劣化判定時現在の運転状態量とに基づいて、劣化判定時現在の外気温に対応した判定基準値を設定し、この判定基準値と、運転状態量検出装置で検出された運転状態量に基づいて算出された劣化判定時現在の判定指標とを比較して圧縮機が劣化しているか否かを判定する。【選択図】図４

Description

本発明は、冷媒を循環させる冷媒回路を有する空気調和装置及び空気調和装置監視システムに関するものである。

冷凍サイクルを行う空気調和装置において、装置を据え付けてから稼働期間が長期間経過すると、圧縮機自体が劣化する。具体的には、圧縮機構部の摩耗により圧縮機内部での高圧側から低圧側への冷媒漏れ等が生じることで、圧縮効率が低下して冷凍サイクルのＣＯＰ（成績係数）が低下する。従来は、このように圧縮機が劣化してもそれを直接知る方法はなく、明らかに異常と分かる事態が生じるまで、もしくは圧縮機が完全に故障するまで、更新されることなく放置されているケースが多かった。そこで従来、冷媒回路を有する冷凍サイクル装置において、冷媒回路における圧縮機の劣化検知技術がいくつか提案されている。

従来技術として、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置において、圧縮機吸入温度と、圧縮機吸入圧力と、圧縮機吐出温度と、圧縮機吐出圧力とに基づいて算出されるポリトロープ指数などの値を算出し、この算出値を用いて圧縮機の劣化を検知する冷凍装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この冷凍装置では、算出値の経時変化などから圧縮機の劣化を検知し、圧縮機の更新時期の判断を可能としている。

別の従来技術として、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置において、所定の時期毎に少なくとも低圧側の冷媒の状態値を同じにする運転を行い、ポリトロープ指数又はポリトロープ効率を求め、圧縮機の劣化を判定する冷凍装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００２−１４７９０５号公報（要約） 特開２００３−２１４７３５号公報（要約）

これらの従来技術は、ポリトロープ指数が圧縮行程の前後の冷媒状態が一定である限りは変化しない値であるため、この値が変化していてその変化が所定の範囲を超えていると圧縮機が劣化していると判断するものである。このような従来技術では、圧縮機の吐出側及び吸入側に冷媒の温度や圧力を計測するセンサが設けられており、それらのセンサ計測値に基づいて圧縮機の劣化判定指標を演算して、劣化判定をしている。

空気調和装置では通常、運転制御動作等に用いられるセンサが設置されているが、運転制御動作等に影響が無い場合には、原価低減等の目的により不要なセンサが削除されることがある。例えば圧縮機の吸入冷媒温度を直接検出可能なセンサが設置されない場合に、これらの従来技術を適用するには吸入冷媒温度を推定する手段が必要となる。吸入冷媒温度を推定する手段としては、例えば冷媒回路における圧縮機吸入側の上流にある、室内熱交換器出口の冷媒温度を代用する方法がある。

しかしながら、例えばビル用マルチエアコンのように、室外ユニットと室内ユニットとが配管長の長い延長配管を用いて接続されるような空気調和装置においては、室内熱交換器出口から圧縮機吸入側に至る冷媒流路が長くなる。このため、空気調和装置が設置される環境条件の変化、例えば外気温変化の影響度合いが相対的に大きくなる。外気温が変化すると、配管周囲の空気温度と冷媒温度との温度差が変わり冷媒配管での熱量が変動するため、室内熱交換器出口から圧縮機吸入側に至る間の冷媒温度の変化度合いが変わってくる。

また、延長配管の配管長によっても冷媒配管での熱量が変化するため、環境条件の変化が冷媒温度に与える影響も変化する。一般的に、延長配管の配管長は空気調和装置の設置対象の状況に応じて変更されるため、設置状況により環境条件の変化の冷媒温度への影響度合いが変わってくることになる。

よって、圧縮機の劣化状態が同じで且つ室内熱交換器出口の冷媒温度が同じ状態であっても、外気温条件の変化、空気調和装置の設置状況、更には製造時に生じる圧縮機性能の個体差等により圧縮機の吸入冷媒温度が異なる状況が生じる。しかし、従来技術では、この点を考慮せず劣化判定を行っているため、正確な圧縮機劣化判定ができないといった問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、外気温条件の変化、設置状況、圧縮機毎の個体差を考慮して高精度な圧縮機劣化判定が可能となる空気調和装置及び空気調和装置監視システムを得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、運転容量が可変である圧縮機、室外熱交換器、絞り装置及び室内熱交換器を有し、冷媒が循環するように構成された冷媒回路と、冷媒回路の運転状態量を検出する運転状態量検出装置と、外気温を検出する外気温検出装置と、初期運転時に複数の外気温条件で、冷媒回路の運転状態が所定の運転条件を満たしたときの運転状態量を取得し、取得した運転状態量に基づいて、圧縮機の劣化判定指標の基準値である判定基準値を複数の外気温条件のそれぞれに対応して算出し、算出した判定基準値に基づいて、任意の外気温に対応した判定基準値の設定に必要な実測情報を作成する初期学習部と、運転状態量検出装置で検出された運転状態量に基づいて劣化判定時現在の圧縮機の劣化判定指標を算出する劣化判定指標算出部と、初期学習部により作成された実測情報と、外気温検出装置で検出された劣化判定時現在の外気温と、運転状態量検出装置で検出された運転状態量とに基づいて、劣化判定時現在の外気温に対応した判定基準値を設定する基準値設定部と、劣化判定指標算出部により算出された劣化判定指標と、基準値設定部により設定された判定基準値とに基づいて圧縮機が劣化しているか否かを判定する劣化判定部とを備えたものである。

本発明によれば、外気温条件の変化、設置状況、圧縮機毎の個体差を考慮した高精度な圧縮機劣化判定が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷媒の状態遷移を示すＰ−ｈ線図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における圧縮機劣化判定モードの流れを示すフローチャートである。 図４の初期学習モードの流れを示すフローチャートである。 図５の冷媒状態制御運転モード１の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における判定基準値δｍの関数表の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における判定基準値δｍ外気温補正式の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における判定基準値δｍ外気温補正式の他の一例を示す図である。 図４の冷媒状態制御運転モード２の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における初期学習モードの流れの変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置監視システム１０００を説明する構成図である。

実施の形態１．
《機器構成》
本発明の実施の形態１の空気調和装置１００の構成を図１及び図２に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷媒回路図である。空気調和装置１００は、室外ユニットＡと、複数の室内ユニットＢ１、Ｂ２とを有し、冷媒配管により接続されている。室外ユニットＡは、圧縮機１、四方弁２及び室外熱交換器３を備えている。室内ユニットＢ１、Ｂ２は、室内熱交換器５ａ、５ｂと、開度可変の減圧装置である膨張弁４ａと４ｂとを有している。そして、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、膨張弁４ａ、４ｂ、室内熱交換器５ａ、５ｂにより冷媒を循環させる冷媒回路が形成されている。

室外熱交換器３には空気を送風する室外送風装置６が設けられている。また、室内熱交換器５ａ、５ｂにも同様に空気を送風する室内送風装置７ａ、７ｂが設けられている。これらの送風装置は空気を送風するファンであり、ＤＣモータ（図示せず）によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されており、送風量を調整することが可能になっている。

圧縮機１は、運転周波数（以下、圧縮機周波数という）を可変させることが可能な容積式圧縮機である。圧縮機周波数を可変させる制御方法は、例えば、インバータにより制御されるモータの駆動による方法がある。

室外ユニットＡの配管出口に設けられたバルブ１１ａ、１１ｂは、例えばボールバルブや開閉弁、操作弁などの開閉動作が可能な弁により構成されている。

四方弁２は、冷媒の流れの方向を切り換える機能を有する弁である。冷房運転時には、圧縮機１の吐出側と室外熱交換器３とを接続するとともに、圧縮機１の吸入側と室内ユニットとの接続配管を接続するように冷媒流路を切り換える（図１の四方弁２の実線）。暖房運転時には、圧縮機１の吐出側と室内ユニットとの接続配管を接続するとともに、圧縮機１の吸入側と室外熱交換器３とを接続するように冷媒流路を切り換える（図１の四方弁２の破線）。

なお、本実施の形態では、室内ユニットが２台（Ｂ１、Ｂ２）の場合の構成を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、室内ユニットが１台もしくは３台以上の複数でも良い。また、複数の室内ユニットのそれぞれの容量が大から小まで異なっても、全てが同一容量でも良い。

なお、本実施の形態における空気調和装置１００の冷媒回路を循環する冷媒の種類は、特に限定は無く、任意の冷媒を用いることができる。例えば、二酸化炭素（ＣＯ_２）、炭化水素、ヘリウム等のような自然冷媒の他、Ｒ４１０Ａはもちろん、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等の代替冷媒等の塩素を含まない冷媒を採用してもよい。

なお、本実施の形態では、四方弁２を設けて暖房運転と冷房運転とを切り換え可能な冷媒回路を構成する場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、四方弁２を設けずに、冷房運転のみ又は暖房運転のみを行うようにしてもよい。

続いて、センサ類と制御部について説明する。
室外ユニットＡは、運転状態量検出装置として、吐出温度センサ４１、室外吸込空気温度センサ４０、吐出圧力センサ３１及び吸入圧力センサ３２を備えている。また、室外ユニットＡは更に、外気温を検出する外気温検出手段として、室外吸込空気温度センサ４０を備えている。

吐出温度センサ４１は、圧縮機１の吐出側に設置され、圧縮機１より吐出した冷媒の温度を検出する。

吐出圧力センサ３１は、圧縮機１の吐出側に設置され、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力を検出する。吸入圧力センサ３２は、圧縮機１の吸入側に設置され、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力を検出する。吐出圧力センサ３１の検出値の圧力を飽和温度に換算することにより、冷凍サイクルの凝縮温度ＣＴを求めることができ、吸入圧力センサ３２の検出値の圧力を飽和温度に換算することにより、冷凍サイクルの蒸発温度ＥＴを求めることができる。

なお、吐出圧力センサ３１及び吐出温度センサ４１の設置位置については図示位置に限られたものではなく、圧縮機１の吐出側から四方弁２に至るまでの区間であれば、何処の場所に設けられていてもよい。また、吸入圧力センサ３２の設置位置についても図示位置に限られたものではなく、四方弁２から圧縮機１の吸入側に至るまでの区間であれば、何処の場所に設けられていてもよい。

室外吸込空気温度センサ４０は、室外熱交換器３に取り込まれる空気温度を検出し、室外熱交換器３が設置される室外ユニットＡの周囲空気温度を検出する。

室内ユニットＢ１、Ｂ２は、運転状態量検出装置として、室内熱交換器５ａ、５ｂの出入口に、ガス側温度センサ４４ａ、４４ｂ、液側温度センサ４５ａ、４５ｂを備えている。また、室内温度を検出する室温検出手段として、室内吸込空気温度センサ４３ａ、４３ｂを備えている。

ガス側温度センサ４４ａ、４４ｂは、冷房運転時に室内熱交換器５ａ、５ｂから流出する冷媒の温度を検出する。液側温度センサ４５ａ、４５ｂは、暖房運転時に室内熱交換器５ａ、５ｂから流出する冷媒の温度を検出する。

室内吸込空気温度センサ４３ａ、４３ｂは、室内熱交換器５ａ、５ｂに取り込まれる空気温度を検出し、室内ユニットの周囲空気温度を検出する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の制御ブロック図である。
図２には、本実施の形態１の空気調和装置１００の計測制御を行う制御部３０及びこれに接続されるセンサ類、機器類の接続構成を表している。

制御部３０は、例えば室外ユニットＡに内蔵されており、測定部３０ａと、演算部３０ｂと、駆動部３０ｃと、記憶部３０ｄと、判定部３０ｅとを備えている。制御部３０は、本発明の初期学習部、劣化判定指標算出部、基準値設定部及び劣化判定部を機能的に実現する。

測定部３０ａには、各種センサ類（圧力センサ及び温度センサ）より検出された運転状態量が入力され、圧力や温度の測定を行う。また、測定部３０ａは運転状態量として圧縮機１の圧縮機周波数の検出も行う。測定部３０ａで計測された運転状態量は演算部３０ｂに入力される。

演算部３０ｂは、測定部３０ａで測定された運転状態量に基づき、予め与えられた式等を用いて例えば冷媒物性値（飽和圧力、飽和温度、エンタルピなど）を演算する。また、演算部３０ｂは測定部３０ａで測定された運転状態量に基づき、圧縮機１の劣化判定を行うための劣化判定指標を演算する等の演算処理を行う。

駆動部３０ｃは、演算部３０ｂの演算結果に基づき、圧縮機１、膨張弁４ａ、４ｂ、室外ファン６、室内ファン７ａ、７ｂ等を駆動する。

記憶部３０ｄは、演算部３０ｂによって得られた結果や予め定められた定数、冷媒の物性値（飽和圧力、飽和温度）を計算する関数式又は関数表（テーブル）などを記憶する。記憶部３０ｄ内のこれらの記憶内容は、必要に応じて参照、書き換えることが可能である。記憶部３０ｄには、更に制御プログラムが記憶されており、記憶部３０ｄ内のプログラムに従って制御部３０が空気調和装置１００を制御する。

判定部３０ｅは、演算部３０ｂによって得られた結果に基づいて比較、判定等の処理を行う。判定部３０ｅは、演算部３０ｂにより得られた劣化判定指標を閾値判定することで圧縮機１の劣化判定を行う。圧縮機劣化判定方法の詳細は後述する。

測定部３０ａ、演算部３０ｂ、駆動部３０ｃ及び判定部３０ｅは例えばマイコンにより構成され、記憶部３０ｄは半導体メモリ等によって構成される。

また、制御部３０には、出力部３０ｇが接続されている。出力部３０ｇは、マイコンでの処理結果を出力するＬＥＤ、液晶ディスプレイ等の表示装置、音声等で外部に報知する報知装置の他、電話回線、ＬＡＮ回線、無線等の通信手段（図示せず）により遠隔地へ情報を出力する装置等であり、図２ではこれらをまとめて出力部３０ｇとして示している。制御部３０には更に、入力部３０ｆが接続されている。入力部３０ｆは、タッチパネルやボタンなどの入力装置の他、電話回線、ＬＡＮ回線、無線等の通信手段（図示せず）から通信データ情報を入力する装置であり、図２ではこれらをまとめて入力部３０ｆとして示している。

なお、表示装置、報知装置及び入力装置は、空気調和装置１００内に内蔵されていてもよいし、これら全部あるいはこれらのうち一部が空気調和装置１００の外部に設置されていてもよい。また、これらのうち一部あるいは全部を具備していない構成であっても、何らかの代替手段があればよい。例えば遠隔地点に通信手段で接続されたコンピュータに表示装置、報知装置及び入力装置のうち全部あるいは一部を具備させ、空気調和装置１００に設けた場合と同様の使用できる構成としてもよい。

また、本実施の形態１の構成例では制御部３０を室外ユニットＡに内蔵する構成としたが、本発明はこれに限るものではない。室外ユニットＡにメイン制御部を、室内ユニットＢ１、Ｂ２に制御部の機能の一部を持つサブ制御部を設けて、メイン制御部とサブ制御部との間でデータ通信を行うことにより連携処理を行う構成や、室内ユニットＢ１、Ｂ２に全ての機能を持つ制御部を設置する構成、あるいはこれらの外部に制御部を別置する形態等としてもよい。

《運転動作（冷房モード）》
続いて、実施の形態１の空気調和装置１００における代表的な運転モードであり、後に説明する圧縮機劣化判定モードと同じ冷媒の流れとなる冷房モードの運転動作について図１に基づき説明する。冷房モード時は四方弁２が図１の実線で示させる状態、すなわち、圧縮機１の吐出側が室外熱交換器３に接続され、かつ圧縮機１の吸入側が室内熱交換器５ａ、５ｂに接続された状態となっている。

圧縮機１から吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁２を経て凝縮器である室外熱交換器３へ流入する。室外熱交換器３に流入した冷媒は、室外ファン６の送風作用により凝縮液化し、高圧低温の冷媒となる。凝縮液化した高温低圧の冷媒は、膨張弁４ａ、４ｂで減圧されて二相冷媒となり、蒸発器である室内熱交換器５ａ、５ｂへ送られる。室内熱交換器５ａ、５ｂへ送られた冷媒は、室内ファン７ａ、７ｂの送風作用により蒸発し、低圧のガス冷媒となる。そして、低圧ガス冷媒は四方弁２を経て圧縮機１へ吸入される。

ここで、膨張弁４ａ、４ｂはそれぞれ室内熱交換器５ａ、５ｂの出口における冷媒過熱度が所定値になるように開度を調整して室内熱交換器５ａ、５ｂを流れる冷媒の流量を制御している。このため、室内熱交換器５ａ、５ｂにおいて蒸発された低圧のガス冷媒は、所定の過熱度を有する状態となる。室内熱交換器５ａ、５ｂの出口における冷媒過熱度は、ガス側温度センサ４４ａ、４４ｂの検出値から吸入圧力センサ３２の圧力検出値の飽和温度換算値（蒸発温度ＥＴ）を引いた値で検出する。このように、各室内熱交換器５ａ、５ｂには、室内ユニットＢ１、Ｂ２が設置された空調空間において要求される運転負荷に応じた流量の冷媒が流れている。

《圧縮機劣化判定方法》
本実施の形態１の圧縮機劣化判定方法では、据付から所定期間が経過した時の所定の運転条件（劣化判定指標取得条件）における運転状態量（劣化判定指標）と、据付初期において劣化判定指標取得条件と同一の運転条件における運転状態量（判定基準値）とを比較して圧縮機１の劣化を判定する。この圧縮機劣化判定の原理について図３に基づいて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷媒の状態遷移を示すＰ−ｈ線図である。
本実施の形態１に係る空気調和装置１００の動作原理である蒸気圧縮式の冷凍サイクルでは、図３に示したモリエル線図（Ｐ−ｈ線図）のように、冷媒は圧縮行程においてＡ点からＢ点まで圧縮された後、凝縮行程においてＣ点まで冷却される。Ｃ点まで冷却された冷媒は、膨張行程においてＤ点まで減圧され、蒸発行程においてＡ点まで加熱される作用を受けて、冷媒回路を循環する。

一方で、据付から長時間（例えば数年）が経過して圧縮機１が劣化すると、圧縮機１の吸入冷媒状態（Ａ点）が同じでも、圧縮行程のカーブが変化して吐出側冷媒状態が変化し、Ｂ点がＢ’点に移動する。この場合、圧縮機入力に相当する圧縮機１でのエンタルピ差が設置当初はΔｈｃだったのに対し、Δｈｃ’に増加して圧縮機効率が低下する。

このような冷凍サイクルにおいては、上記のような圧縮機効率低下時の圧縮行程のカーブ変化に伴う運転状態量の変化に基づいて圧縮機劣化有無を判定することができる。つまり、圧縮機１の効率が低下するにつれて、運転状態量のうち圧縮機１の吐出冷媒温度がおおよそ単調に上昇する現象が現れる。よって、このような圧縮機効率に対する運転状態量の変化特性に基づいて圧縮機劣化判定を行う。

《圧縮機劣化判定モード》
図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における圧縮機劣化判定モードの流れを示すフローチャートである。以下、圧縮機劣化判定における処理の流れについて説明する。各ステップでの詳細な動作説明は、以降で改めて説明する。なお、圧縮機劣化判定モードでは、四方弁２が図１の実線側に切り換えられ、冷媒回路を冷房運転の冷媒流れにして圧縮機劣化判定を行う。

圧縮機劣化判定フロー開始後、判定部３０ｅにて空気調和装置１００の圧縮機１の初期状態を記憶する初期学習がなされているかを判定する（ステップＳ１）。初期学習済であれば（ステップＳ１；ＹＥＳ）、そのまま次のステップへ移行する。初期学習済でなければ（ステップＳ１；ＮＯ）、初期学習モード動作を行い（ステップＳ２）、次のステップに進む。初期学習モードは、据付初期の初期運転時に複数の外気温条件で行われるモードであり、ここで初期学習モードの概要について簡単に説明しておく。

まず、冷媒回路を実際に動作させ、冷媒回路の運転状態が所定の運転条件を満たしたときの運転状態量を取得する。そして、取得した複数の運転状態量に基づいて、圧縮機１の劣化判定指標の基準値（閾値）である判定基準値を複数の外気温条件のそれぞれに対応して算出する。そして、算出した各前記判定基準値に基づいて、任意の外気温に対応した判定基準値の設定に必要な実測情報（後述の判定基準値δｍの関数、判定基準値δｍ外気温補正式）を作成するモードである。なお、初期学習モードの動作方法についての詳細は後述する。

次に、制御部３０は冷媒状態制御運転モード２を作動させる（ステップＳ３）。冷媒状態制御運転モード２では、冷媒回路の冷媒状態が通常運転とは異なる冷媒状態制御運転を行う。通常運転は、空調空間の温度が設定温度となるように各アクチュエータ（圧縮機１、室外ファン６、室内ファン７ａ、７ｂ、膨張弁４ａ、４ｂ）を制御する運転であり、空調空間の室内負荷や外気温条件等に応じて蒸発温度、凝縮温度、過熱度等が変化する運転である。これに対し、冷媒状態制御運転は、冷媒回路の冷媒状態が、予め設定された劣化判定用の運転条件（蒸発温度、凝縮温度、過熱度）を満足するように各アクチュエータを制御する運転である。冷媒状態制御運転モード２の詳細説明は後述する。

そして、冷媒状態制御運転モード２を作動させた時の冷媒回路の冷媒状態が、劣化判定用の運転条件である劣化判定指標取得条件を満足して安定状態となった後に、測定部３０ａにてその時の空気調和装置１００の運転状態量を検出する（ステップＳ４）。

また、演算部３０ｂは検出した運転状態量を用いて圧縮機劣化判定の劣化判定指標δを演算する（ステップＳ５）。ここで劣化判定指標δとしては、例えば圧縮機１の吐出温度Ｔｄから室内熱交換器出口の冷媒温度Ｔｅｏを減算した値を用いる。吐出温度Ｔｄは吐出温度センサ４１の検出値を用いる。室内熱交換器出口の冷媒温度Ｔｅｏは室内ユニットが一台の場合は、その室内ユニットのガス側温度センサ４４ａ、４４ｂの検出値を用いる。また、室内ユニットが複数台接続されている場合には各室内ユニットの各ガス側温度センサ４４ａ、４４ｂの検出値の平均値を室内熱交換器出口の冷媒温度Ｔｅｏとして用いる。

次に、圧縮機１の劣化判定の閾値となる判定基準値δｍを設定する（ステップＳ６）。判定基準値δｍは、圧縮機１が劣化していない初期状態における劣化判定指標δに相当する。判定基準値δｍは、初期学習モードで作成された実測情報と、圧縮機１の劣化判定時現在の外気温と、劣化判定時現在の運転状態量（圧縮機周波数、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ）とに基づいて設定される。判定基準値δｍの設定方法の詳細についても、改めて後述する。

その後、判定部３０ｅはステップＳ５で算出した劣化判定指標δと、ステップＳ６で設定した判定基準値δｍとを比較して圧縮機１が劣化しているか否かを判定する（ステップＳ７）。判定部３０ｅはδ＞δｍであれば圧縮機１が劣化していると判断し（ステップＳ７；ＹＥＳ）、出力部３０ｇにて「圧縮機の劣化異常」信号を出力し（ステップＳ８）、圧縮機劣化判定モードを終了する。判定部３０ｅはδ≦δｍであれば圧縮機１は劣化していないと判断し（ステップＳ７；ＮＯ）、そのまま圧縮機劣化判定モードを終了する。

ところで、ステップＳ６で設定した判定基準値δｍは、初期学習モードで作成した実測情報を用いて求められた値であるため、据付初期において劣化判定時現在と同じ外気温での劣化判定指標である。よって、この判定基準値δｍを用いて圧縮機劣化判定を行うことで、圧縮機劣化判定を行うその時々によって外気温が異なっていても、高精度な圧縮機劣化判定が可能になる。また、初期学習モードでは、冷媒回路を実際に動作させて実測情報を取得しているため、その実測情報を用いてステップＳ６で設定された判定基準値δｍは、延長配管の配管長、及び、圧縮機毎の個体差等による影響を考慮した値である。このため、この面においても、高精度な圧縮機劣化判定が可能となる。

なお、ステップＳ７では、ステップＳ６で設定した判定基準値δｍをそのまま判定閾値として用いたが、判定基準値δｍよりも所定値β（例えば０．５Ｋ）だけ大きい値、すなわちδ０＝δｍ＋β［Ｋ］を判定閾値としてもよい。このように判定基準値δｍからある程度幅をとった値を判定閾値として用いることにより、圧縮機劣化以外のノイズ要因（例えば、外風など）による影響で劣化判定指標δが変動した場合等における誤判定を回避することができる。

また、本実施の形態１においては圧縮機１が劣化していると１回判定したら「圧縮機の劣化異常」の信号を出力するとしているが、例えば劣化判定が複数回繰り返して判定回数が所定回数以上となった場合に「圧縮機の劣化異常」の信号を出力するとしてもよい。このようにすることで誤判定による異常発報を回避することができ、高精度な圧縮機劣化判定を実現できる。

以下、図４の圧縮機劣化判定モードにおけるステップＳ２の《初期学習モード》、ステップＳ３の《冷媒状態制御運転モード２》、ステップＳ６の《判定基準値δｍ設定》のそれぞれの動作について順次説明する。

《初期学習モード》
図５は、図４の初期学習モードの流れを示すフローチャートである。以下、初期学習モードの具体的動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
初期学習モード開始後、まず入力部３０ｆにより初期学習条件をインプットする（ステップＳ１１）。

初期学習条件には、例えば、運転状態量のうち圧縮機周波数、凝縮温度ＣＴ、蒸発温度ＥＴ及び室内熱交出口過熱度ＳＨを設定し、それに加えて外気温Ｔａを設定する。圧縮機周波数の条件数は単一でもよいし、複数でもよい。凝縮温度ＣＴ、蒸発温度ＥＴ及び室内熱交出口過熱度ＳＨは、それぞれ１条件とする。

また、外気温Ｔａの条件は２条件以上設定する。設定方法は、例えば２条件設定する場合、条件１：３５℃、条件２：３０℃というように外気温条件を全て数値で直接設定する。他に例えば、条件１：外気温の基準条件（以下、基準外気温という）Ｔａ０（＝３５℃）、条件２：Ｔａ０−所定値（例えば５℃）というように、基準外気温と所定値とに基づいて設定しても良い。３条件以上の場合も同様である。なお、ここでは外気温条件を数値単一指定として説明しているが、この方式に限定されるものではなく、例えば範囲指定としてもよい。範囲指定の場合は、例えば基準外気温Ｔａ０≧３０℃、Ｔａ０±３〜５℃というように設定する。

また、室内熱交出口過熱度ＳＨは、後述の図７の関数表の共通条件における室内熱交出口過熱度ＳＨと同じとする。つまり、図７の関数表を用いる場合、２℃とする。

ここでは、外気温の条件が２条件（３０℃、３５℃）、圧縮機周波数は３条件（７８Ｈｚ、８８Ｈｚ、９８Ｈｚ）、蒸発温度ＥＴが１条件（５℃）、凝縮温度ＣＴが１条件（３８℃）と設定されているものとする。この場合、外気温条件毎に３つの運転条件が設定されることになるため、初期学習条件には計６つの運転条件が設定されることになる。

また、ここでは外部から入力部３０ｆを介して初期学習条件を入力するとして説明しているが、初期学習条件は記憶部３０ｄに予め記憶されていてもよい。また、凝縮温度ＣＴと蒸発温度ＥＴの代わりに高圧圧力と低圧圧力の圧力値を入力してもよい。

次に、測定部３０ａにて外気温を検出する（ステップＳ１２）。ここでは、室外吸込空気温度センサ４０の計測値を外気温として用いる。そして、演算部３０ｂは、外気温が初期学習条件で設定した外気温の所定条件（３０℃、３５℃）を満たしているか否かを判断する（ステップＳ１３）。外気温が所定条件を満たしていれば、そのまま次のステップに進み（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、外気温が所定条件を満たしていなければ（ステップＳ１３；ＮＯ）、ステップＳ２１へ進む。

外気温が所定条件を満たしていれば（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、外気温条件毎に設定された３つの運転条件のうち、１つ目の運転条件を、圧縮機周波数の目標値Ｆｍ１、蒸発温度ＥＴの目標値ＥＴｍ１、凝縮温度ＣＴの目標値ＣＴｍ１、室内熱交出口過熱度ＳＨの目標値ＳＨｍ１として設定する。そして、制御部３０は冷媒状態制御運転モード１を作動させる（ステップＳ１４）。ここでは、外気温が３５℃であるものとする。

［冷媒状態制御運転モード１］
図６は、図５の冷媒状態制御運転モード１の流れを示すフローチャートである。以下、冷媒状態制御運転モード１の具体的動作について図６のフローチャートに基づいて説明する。冷媒状態制御運転モード１では、各アクチュエータは以下のように動作する。なお、冷媒状態制御運転モード１は、冷媒回路の冷媒状態が初期学習条件を満足するように各アクチュエータを制御する運転であり、ここではまず、上記１つ目の条件を満足するように制御する。

制御部３０は、圧縮機周波数Ｆが目標値Ｆｍ１となるように制御する（ステップＳ３０）。

次に、制御部３０は、吸入圧力センサ３２の検出値の圧力を飽和温度換算した蒸発温度ＥＴが、目標値ＥＴｍ１になるように室内ファン７ａ、７ｂの回転数を制御する。すなわち、制御部３０は、蒸発温度ＥＴと目標値ＥＴｍ１とを比較し（ステップＳ３１）、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ１と等しい場合、室内ファン７ａ、７ｂの回転数、つまりファン風量をそのまま維持し（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ１よりも大きい場合（ＥＴ＞ＥＴｍ１）、制御部３０は、室内ファン７ａ、７ｂの回転数を減少させ、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ１よりも低下している場合（ＥＴ＜ＥＴｍ１）、室内ファン７ａ、７ｂの回転数を増加させる（ステップＳ３１；ＮＯ、ステップＳ３２）。

また、制御部３０は、吐出圧力センサ３１の検出値の圧力を飽和温度換算した凝縮温度ＣＴが、目標値ＣＴｍ１になるように室外ファン６の回転数を制御する。すなわち、制御部３０は、凝縮温度ＣＴと目標値ＣＴｍ１を比較し（ステップＳ３３）、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ１と等しい場合には、室外ファン６の回転数、つまりファン風量はそのまま維持し（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ１よりも上昇している場合（ＣＴ＞ＣＴｍ１）、制御部３０は、室外ファン６の回転数を増加し、風量を増加させ、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ１よりも低下している場合（ＣＴ＜ＣＴｍ１）、室外ファン６の回転数を減少させ、風量を減少させる（ステップＳ３３；ＮＯ、ステップＳ３４）。

また、制御部３０は、室内熱交換器５ａ、５ｂ出口の冷媒過熱度ＳＨが、目標値ＳＨｍ１になるように膨張弁４ａ、４ｂの開度を制御する。すなわち、制御部３０は、室内熱交出口過熱度ＳＨと目標値ＳＨｍ１とを比較し（ステップＳ３５）、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ１と等しい場合には、膨張弁４ａ、４ｂの開度はそのまま維持し（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ１よりも上昇している場合（ＳＨ＞ＳＨｍ１）、制御部３０は、膨張弁４ａ、４ｂの開度を増加させ、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ１よりも低下している場合（ＳＨ＜ＳＨｍ１）、膨張弁４ａ、４ｂの開度を減少させる（ステップＳ３５；ＮＯ、ステップＳ３６）。

その後、制御部３０は、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨが全て目標値になったか否かを判断する（ステップＳ３７）。蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨの何れか１つでも目標値になっていなければ（ステップＳ３７；ＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。制御部３０は、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ及び室内熱交出口過熱度ＳＨが全て、目標値になっていれば（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、冷媒状態制御運転モード１を終了する。

そして、図５のフローチャートに戻る。

以上のステップＳ１４の冷媒状態制御運転モード１により、初期学習時現在の冷媒回路は、１つ目の運転条件を満足した運転状態となっている。そして、初期学習時現在の冷媒回路が１つ目の運転条件を満足して安定状態となった後に、測定部３０ａにて、その時の空気調和装置１００の運転状態量を検出する（ステップＳ１５）。

また、制御部３０は、検出した運転状態量を用いて圧縮機１の劣化判定指標δを演算し、記憶部３０ｄに記憶する（ステップＳ１６）。ここで演算する劣化判定指標δは、上述したように、例えば圧縮機１の吐出温度Ｔｄから室内熱交換器出口の冷媒温度Ｔｅｏを減算した値である。このステップＳ１６で算出された劣化判定指標δは、据付初期で外気温が３５℃のときに、冷媒回路を実際に動作させて得た劣化判定指標であり、延長配管の配管長等による影響が反映された劣化判定指標である。

そして、制御部３０は、初期学習時現在の外気温が、初期学習条件の複数の外気温条件のうちの一つであって、後述の図７に示す関数表の共通条件である基準外気温であるかを判断する（ステップＳ１７）。初期学習時現在の外気温が基準外気温である場合、制御部３０は、ステップＳ１８〜ステップＳ２０の処理を行う。

すなわち、制御部３０は、ステップＳ１５で検出された運転状態量を用いて、記憶部３０ｄに予め記憶されている標準情報に基づいて判定基準値δｍを算出する（ステップＳ１８）。標準情報は判定基準値δｍの関数であり、ここでは、圧縮機周波数、冷媒回路における冷媒の蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴといった運転状態量を変数とした次の図７に示すような関数表形式とする。この標準情報は、対象機種の圧縮機性能特性を基に、シミュレーション等により予め求めたものであり、記憶部３０ｄにて機種データとして予め記憶保持されたものである。

図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における判定基準値δｍの関数の値を表形式とした関数表の一例を示す図である。
この例では、各関数表（１）〜（３）の共通条件として外気温Ｔａが３５℃、室内熱交出口過熱度ＳＨが２℃であり、変数が、圧縮機周波数７８Ｈｚ／８８Ｈｚ／９８Ｈｚ、凝縮温度ＣＴ３８℃／４２℃／４６℃、蒸発温度ＥＴ０℃／２℃／５℃の各条件である場合の例を示している。そして、共通条件の外気温（ここでは３５℃）が基準外気温である。また、δ［１１１］〜δ［３３３］に格納される各数値は、上述したようにシミュレーション等により予め求められたものであり、圧縮機１が劣化していない初期状態における劣化判定指標δである。

ステップＳ１８では、ステップＳ１５で検出された運転状態量のうち、圧縮機周波数と、凝縮温度ＣＴと、蒸発温度ＥＴとの値を用いて、図７の関数表を基に、線形補間により運転状態量に対応する判定基準値δｍを求める。ここでは、外気温が３５℃であり、Ｆｍ１＝７８Ｈｚ、ＥＴｍ１＝５℃、ＣＴｍ１＝３８℃、ＳＨｍ１＝２℃と設定されているとすると、δ［１１３］を判定基準値δｍとして求める。なお、他の例を説明すると、運転状態量が圧縮機周波数７８Ｈｚ、ＣＴ４２．５℃、ＥＴ２．２℃であったとすると、図７の圧縮機周波数７８Ｈｚの関数表（１）において初期学習時現在の運転状態量に近い近隣の数値であるδ［１２２］、δ［１２３］、δ［１３２］、δ［１３３］の値を用いて線形補間により劣化判定指標δを求め、これを判定基準値δｍとする。

なお、図７の関数表には圧縮機周波数、凝縮温度ＣＴ、蒸発温度ＥＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨ、外気温Ｔａの各条件に具体的数値を記載しているが、これらの数値は一例を示したに過ぎず、それらは実使用条件等に応じて適宜設定すれば良い。

そして、制御部３０は、ステップＳ１６で算出した劣化判定指標δと、ステップＳ１８で求めた判定基準値δｍとが乖離しているか否かを判定する（ステップＳ１９）。制御部３０は、劣化判定指標δと判定基準値δｍとが乖離していると判定した場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、図７の関数表（判定基準値δｍの関数の一例）を補正する（ステップＳ２０）。

補正方法は、まず劣化判定指標δと判定基準値δｍとの比により補正係数αを算出する。すなわち、α＝δ／δｍである。そして、この補正係数αを判定基準値δｍに乗算することで補正を行う。具体的には、ここでは圧縮機周波数が７８Ｈｚであるため、図７の関数表（１）のδ［１１１］〜δ［１３３］の値に補正係数αを乗算し、関数表（１）の各判定基準値δｍを一律補正する。

一方、制御部３０は、乖離していないと判定した場合（ステップＳ１９；ＮＯ）、ステップＳ２０の処理は行わずに次のステップＳ２１に進む。

また、劣化判定指標δと判定基準値δｍとが乖離しているか否かの判定は、例えば以下のようにして行う。すなわち、δとδｍとが所定値以上、例えば０．５Ｋ以上の差がある場合は乖離していると判定し、０．５Ｋ未満の差であれば乖離していないと判定する。

以上のステップＳ１７〜Ｓ２０により、据付初期で外気温が基準外気温のときの実測の劣化判定指標δに基づいて、記憶部３０ｄに予め記憶された標準情報が補正されることになる。

続いて、ステップＳ２１では予め設定した初期学習条件の各運転条件での劣化判定指標δの取得が全て完了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここでは、外気温３５℃における３つの運転条件のうち１つ目の運転条件が完了した状態であり、外気温３５℃におけるあと２つの運転条件と、外気温３０℃における３つの運転条件とがまだ残っているため（ステップＳ２１；ＮＯ）、ステップＳ１２へ戻り、外気温３５℃における２つ目の運転条件で同様の動作を行う。そして、６つの全ての運転条件での動作が終了し、全ての運転条件が完了すれば（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

このように、初期学習条件に外気温条件を複数設定しているため、初期学習条件の全運転条件での劣化判定指標δの取得が完了すると、複数の外気温条件での複数の劣化判定指標δが取得できる。

続いて、複数の外気温条件での複数の劣化判定指標δを基に、数学的近似により判定基準値δｍの外気温補正式を生成する（ステップＳ２２）。この判定基準値δｍ外気温補正式は、図４のステップＳ６で、基準外気温以外の外気温に対応した判定基準値δｍの設定を可能とするためのものである。以下、判定基準値δｍ外気温補正式の生成方法について説明する。

［判定基準値δｍ外気温補正式の生成方法］
図８は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における判定基準値δｍ外気温補正式の一例を示す図である。
初期学習条件の外気温条件のうち、基準外気温をＴａ０、その時の劣化判定指標δをδ０とする。また、外気温条件の他の条件の外気温をＴａ１、その時の劣化判定指標δをδ１とする。外気温Ｔａ１と基準外気温Ｔａ０との外気温差ΔＴａと、外気温Ｔａ１での劣化判定指標δ１と基準外気温Ｔａ０での劣化判定指標δ０との差（以下、判定基準値δｍ補正量という）ΔＴとの関係は、おおよそ比例関係となる。

従って、各外気温条件のそれぞれで得られた劣化判定指標δを用いて線形近似を行い、外気温差ΔＴａと判定基準値δｍ補正量ΔＴとの関係式、つまり判定基準値δｍ外気温補正式を生成する。ここでは、外気温条件が３０℃と３５℃の２条件であり、基準外気温Ｔａ０が３５℃であるため、３５℃を原点（図８のＴａ０（基準））とし、この原点と、外気温差ΔＴａが−５℃のときの「δ１−δ０」のプロット点Ｐとを結ぶ直線が判定基準値δｍ外気温補正式となる。判定基準値δｍ外気温補正式は、図８に示したように右上がりの式となるため、劣化判定時現在の外気温が基準外気温よりも高い場合、正値の補正値が算出され、劣化判定時現在の外気温が基準外気温よりも低い場合、負値の補正値が算出される。

なお、ここでは線形近似による外気温補正式を用いた補正方法を説明したが、３条件以上の外気温条件での劣化判定指標δ計測値を用いて多項式近似を行い、図９に示すような判定基準値δｍ外気温補正式を生成してもよい。

以上の初期学習モードにより、据付初期に複数の外気温条件で冷媒回路を実際に動作させ、劣化判定の閾値となる判定基準値δｍに関する実測情報（判定基準値δｍの関数、判定基準値δｍ外気温補正式）を作成することができる。

なお、初期学習条件は、ここでは、図７の関数表にある値と同じ値を条件として設定したが、室内熱交出口過熱度ＳＨ以外は必ずしも同じとしなくてもよく、例えば、圧縮機周波数８０Ｈｚ、蒸発温度３℃等としてもよい。

《冷媒状態制御運転モード２》
図１０は、図４の冷媒状態制御運転モード２の流れを示すフローチャートである。以下、冷媒状態制御運転モード２の具体的動作について図１０のフローチャートに基づいて説明する。冷媒状態制御運転モード２では、各アクチュエータは以下のように動作する。なお、冷媒状態制御運転モード２は、上述したように冷媒回路の冷媒状態が予め設定された劣化判定指標取得条件を満足するように各アクチュエータを制御する運転であり、劣化判定指標取得条件として、蒸発温度ＥＴの目標値ＥＴｍ２、凝縮温度ＣＴの目標値ＣＴｍ及び室内熱交出口過熱度ＳＨの目標値ＳＨｍが予め記憶部３０ｄに記憶されている。

制御部３０は、吸入圧力センサ３２の検出値の圧力を飽和温度換算した蒸発温度ＥＴが、目標値ＥＴｍ２になるように圧縮機周波数を制御する。すなわち、制御部３０は、蒸発温度ＥＴと目標値ＥＴｍ２とを比較し（ステップＳ４１）、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２と等しい場合、圧縮機周波数をそのまま維持し（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２よりも大きい場合（ＥＴ＞ＥＴｍ２）、制御部３０は、圧縮機周波数を増加させ、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２よりも低下している場合（ＥＴ＜ＥＴｍ２）、圧縮機周波数を減少させる（ステップＳ４１；ＮＯ、ステップＳ４２）。

また、制御部３０は、吐出圧力センサ３１の検出値の圧力を飽和温度換算した凝縮温度ＣＴが、目標値ＣＴｍ２になるように室外ファン６の回転数を制御する。すなわち、制御部３０は、凝縮温度ＣＴと目標値ＣＴｍ２とを比較し（ステップＳ４３）、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ２と等しい場合には、室外ファン６の回転数、つまりファン風量はそのまま維持し（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ２よりも上昇している場合（ＣＴ＞ＣＴｍ２）、制御部３０は、室外ファン６の回転数を増加し、風量を増加させ、凝縮温度ＣＴが目標値ＣＴｍ２よりも低下している場合（ＣＴ＜ＣＴｍ２）、室外ファン６の回転数を減少させ、風量を減少させる（ステップＳ４３；ＮＯ、ステップＳ４４）。なお、室内ファン７ａ、７ｂは予め決まった回転数で運転する。

また、制御部３０は、室内熱交換器５ａ、５ｂ出口の冷媒過熱度（以下、室内熱交出口過熱度という）ＳＨが、予め設定された劣化判定指標取得条件の目標値ＳＨｍ２になるように膨張弁４ａ、４ｂの開度を制御する。すなわち、制御部３０は、室内熱交出口過熱度ＳＨと目標値ＳＨｍ２とを比較し（ステップＳ４５）、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ２と等しい場合には、膨張弁４ａ、４ｂの開度はそのまま維持し（ステップＳ４５；ＹＥＳ）、次のステップに進む。

一方、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ２よりも上昇している場合（ＳＨ＞ＳＨｍ２）、制御部３０は、膨張弁４ａ、４ｂの開度を増加させ、室内熱交出口過熱度ＳＨが目標値ＳＨｍ２よりも低下している場合（ＳＨ＜ＳＨｍ２）、膨張弁４ａ、４ｂの開度を減少させる（ステップＳ４５；ＮＯ、ステップＳ４６）。

その後、制御部３０は、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨが全て目標値になったか否かを判断する（ステップＳ４７）。蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨの何れか１つでも目標値になっていなければ（ステップＳ４７；ＮＯ）、ステップＳ４１に戻る。制御部３０は、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ及び室内熱交出口過熱度ＳＨが全て、目標値になっていれば（ステップＳ４７；ＹＥＳ）、冷媒状態制御運転モード２を終了する。

なお、ステップＳ４１では、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２と等しいか否かを判断しているが、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２を含む所定範囲（例えば、目標値ＥＴｍ２±１℃）内であるか否かを判断するようにしてもよい。すなわち、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２を含む所定範囲内であればステップＳ４３に移行し、蒸発温度ＥＴが目標値ＥＴｍ２を含む所定範囲から逸脱していれば、ステップＳ４２の処理に移行する。このように目標値に範囲を持たせてもよい点は、ステップＳ４３の凝縮温度ＣＴと、ステップＳ４５の室内熱交出口過熱度ＳＨとにおいても同様である。

ところで、劣化判定指標取得条件として、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ及び室内熱交出口過熱度ＳＨのそれぞれの目標値を設定しているが、空調負荷状態等によっては、その目標値に制御できない場合がある。例えば、室内負荷が空気調和装置１００の最大容量をオーバーするような場合が考えられ、その場合には蒸発器の熱交換量が足りず、室内ファン７ａ、７ｂや圧縮機周波数をいくら調整しても、蒸発温度ＥＴを目標値にすることができない。また、凝縮温度ＣＴについても同様であり、目標値にすることができない場合がある。

このような場合に対応できるよう、劣化判定指標取得条件の蒸発温度ＥＴの目標値ＥＴｍ２、凝縮温度ＣＴの目標値ＣＴｍ２を、空気調和装置１００の空調負荷状態等に応じて変更しても良い。その場合は、初期学習モードで作成した実測情報に基づいて劣化判定時に判定基準値δｍを設定できるよう、実測情報がカバーする範囲内で変更が可能である。例えば、実測情報がカバーする蒸発温度ＥＴの範囲が０〜５℃、凝縮温度ＣＴの範囲が３８〜４６℃であれば、この範囲において任意の値を目標値ＥＴｍ２、ＣＴｍ２として設定可能である。なお、ここでは、冷媒状態制御運転モード２を行って積極的に運転状態量が目標値になるように制御している。しかし、実測情報がカバーする範囲内に運転状態があるときの運転状態量に基づいて判定指標を算出して劣化判定を行えればよい。このため、必ずしも冷媒状態制御運転モード２は行わなくてもよい。

《判定基準値δｍ設定》
次に、判定基準値δｍの設定方法を説明する。判定基準値δｍは、上述したように初期学習モードで作成された実測情報と、劣化判定時現在の外気温と、劣化判定時現在の運転状態量と、に基づいて設定する。以下、具体例で説明する。ここでは、説明の便宜上、初期学習モードで実測値に基づき補正済の判定基準値δｍの関数が図７の関数表であるものとする。また、劣化判定時現在の外気温が３７℃、冷媒状態制御運転モード２での各目標値ＥＴｍ２、ＣＴｍ２、ＳＨｍ２が、順に５℃、３８℃、２℃、圧縮機周波数が７８Ｈｚであるものとする。

この場合、まず劣化判定時現在の運転状態量に対応した判定基準値δｍとして、図７よりδ[１１３]が求められる。そして、図７の基準外気温Ｔａ０＝３５℃であるため、劣化判定時現在の外気温３７℃との温度差（外気温差ΔＴａ）が＋２℃である。この外気温差＋２℃と判定基準値δｍ外気温補正式とに基づき、外気温差が＋２℃である場合の判定基準値δｍ補正量ΔＴを求める。この判定基準値δｍ補正量ΔＴとδ[１１３]とを加算して、劣化判定時現在の外気温に対応した判定基準値δｍを求める。このようにして判定基準値δｍを求めることで、劣化判定時現在の外気温条件及び空気調和装置１００の設置状況を考慮した適切な判定基準値δｍを求めることができる。

図４のステップＳ７の圧縮機劣化判定では、このようにして求めた判定基準値δｍとステップＳ５で算出した劣化判定指標δとを比較して圧縮機１の劣化を判定するため、高精度な圧縮機劣化判定が可能となる。

なお、圧縮機劣化判定を実施する前提条件として、圧縮機周波数が所定値以上となる場合に劣化判定をするとしてもよい。ここでの所定値は、例えば関数表の圧縮機周波数範囲内にある周波数７８Ｈｚと設定する。このように圧縮機劣化判定を行う圧縮機周波数に条件を設けて関数表における圧縮機周波数範囲内でのみ判定を実施することで、適切な判定基準値による高精度な圧縮機劣化判定を実現できる。

《初期学習モードの変形例１》
ところで、上記では初期学習モードの際、予めシミュレーション等により作成された標準情報を、初期運転時に算出した劣化判定指標δに基づいて補正し、実測情報を作成するようにしていた。しかし、この方法に限らず、初期学習モードで最初から実測情報を作成していくようにしてもよい。この場合の処理フローを次の図１１に示す。

図１１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００における初期学習モードの流れの変形例１を示すフローチャートである。
図１１では、図５のステップＳ１９の処理が省略されると共に、ステップＳ２０に代えてステップＳ５０が設けられている。それ以外のステップは図５と同様である。この図１１の処理フローでは、ステップＳ５０に示すように、ステップＳ１８で算出された判定基準値δｍと、初期学習時現在の運転状態量とに基づいて関数表を作成するようにしている。

ここで、図５の初期学習モード（以下、初期学習モード１という）と図１１の初期学習モード（以下、初期学習モード２という）とを比較する。初期学習モード２では、初期学習モード１とは違って一から関数表を作成する。このため、初期学習モード２において精度の高い関数表を作成するためには初期学習条件の運転条件が十分な数だけ指定されている必要がある。これに対し、初期学習モード１では、予めシミュレーションにより得られた関数表を補正する形式であるため、運転条件数が少なくても精度の高い関数表を得ることができる。このため、初期学習モード１では、初期学習モード２を行う場合よりも早く初期学習モードを終えて通常運転に入ることができる。

また、初期学習モード２では上述のように複数の運転条件が必要であるが、運転条件によってはその運転条件を満たす運転状態にすることが難しい場合がある。例えば、夏期では容易な運転条件であっても、冬期には実現し難い運転条件がある。このため、夏期であれば夏期に対応する運転条件だけしか実現できないため、関数表を作成するためのデータが少なくなる。これに対し、初期学習モード１では、広い運転範囲に対応できるように予め関数表を作成しておくことで、広い運転範囲において圧縮機１の劣化判定が可能となる。

《作用効果》
本実施の形態１に係る空気調和装置１００によれば、初期運転時に複数の外気温条件で、冷媒回路の運転状態が初期学習条件を満たしたときの運転状態量を取得し、取得した運転状態量に基づいて実測情報を作成する。この初期学習モードで得られた実測情報に基づいて、劣化判定時に、劣化判定時現在の外気温に対応した判定基準値δｍを設定して圧縮機劣化判定を行うため、外気温等の周囲環境条件が変化しても、高精度な圧縮機劣化判定が可能となる。

また、実測情報は、冷媒回路を実際に動作させて得た情報であるため、製造時に生じる圧縮機性能の個体差、空気調和装置１００の設置条件（例えば、延長配管の配管長）の差異など、判定対象毎に生じる判定基準値δｍの差異が考慮された情報である。このため、この実測情報に基づいて判定基準値δｍを設定し、圧縮機劣化判定を行うことで、高精度な圧縮機劣化判定を実現できる。

また、実測情報として運転状態量を変数とする判定基準値δｍの関数を作成し、この関数を基に運転状態に応じた判定基準値δｍを設定する。これにより、空気調和装置１００の負荷状態（室内温度等）の変化等により空気調和装置１００の運転状態に変化が生じても、その変化に対応して適切な判定基準値δｍを設定できる。よって、高精度な圧縮機劣化判定を実現できる。

また、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、圧縮機１の劣化異常と判定した場合には発報するようにしたため、ユーザー又はメンテナンス業者にとって圧縮機劣化状態の把握が容易になる。

《図４のステップＳ６「判定基準値δｍ設定」の変形例》
本実施の形態１では、関数表の外気温条件を基準外気温の１条件とし、その関数表の外気温条件の温度と劣化判定時現在の外気温との温度差の分だけ判定基準値δｍを補正し、この補正により劣化判定時現在の外気温に対応した判定基準値δｍを求めるようにした。しかし、本発明はこの方法に限るものではない。例えば以下の（１）又は（２）の方法としてもよい。

（１）想定される外気温範囲内の各外気温のそれぞれについて判定基準値δｍの関数を用意しておき、劣化判定時に劣化判定時現在の外気温に応じた関数を用いて判定基準値δｍを求めるようにしてもよい。この場合、実測情報は判定基準値δｍの関数だけでよく、判定基準値δｍ外気温補正式は不要である。
（２）外気温条件を上記（１）よりも少ない複数条件とし、それぞれについて判定基準値δｍの関数を用意しておき、その各関数と判定基準値δｍ外気温補正式とに基づいて判定基準値δｍを補正するようにしてもよい。例えば、３０℃と３５℃の２条件とした場合、それぞれの判定基準値δｍの関数を用意しておき、劣化判定時現在の外気温が３７℃であれば、近い温度の３５℃の関数を用いて３５℃に対応する判定基準値δｍをまず求め、その判定基準値δｍを、判定基準値δｍ外気温補正式から求めた温度差２℃分の補正量で補正するようにしてもよい。

《判定基準値δｍの関数の変形例》
本実施の形態１では、判定基準値δｍの関数を関数表の形式で記憶保持するとして説明したが、この形式に限定されるものではなく、運転状態量を変数とした関数式の形式、その他同様の役割をなすものであれば他の形式であってもよい。

《初期学習モードの変形例２》
本実施の形態１では、初期学習モードの際、複数の運転条件のそれぞれを順次満たすように積極的に運転状況を変更させるとしたが、これに限られたものではない。例えば、空気調和装置１００の運転時には通常、目標温度が設定されており、その目標温度となるように運転される。このような運転を行う中で、蒸発温度及び凝縮温度は室内の温度環境等に応じて変動している。このため、例えば据付初期に空気調和装置１００の運転を開始後、圧縮機周波数、蒸発温度ＥＴ、凝縮温度ＣＴ、室内熱交出口過熱度ＳＨがそれぞれ目標値となった場合に、上述と同様にして劣化判定指標δを算出するようにしてもよい。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置監視システム１０００を説明する構成図である。
空気調和装置監視システム１０００は、実施の形態１の空気調和装置１００と、空気調和装置１００から離れた地点に設けられた遠隔監視装置１０２とが通信手段１０３を介して接続された構成を有する。空気調和装置監視システム１０００は、遠隔監視室１０１に設置された遠隔監視装置１０２で空気調和装置１００等を遠隔監視、及び制御などの集中管理を行うシステムである。通信手段１０３は、電話回線、ＬＡＮ回線、無線等により通信を行う手段である。

空気調和装置１００は、通信手段１０３を介して遠隔監視装置１０２にデータ伝送を行うための有線伝送手段又は無線伝送手段（図示せず）を有しており、冷媒回路の運転状態及び外気温に関する情報と、「圧縮機の劣化異常」信号等の劣化状況に関する情報との少なくとも一方の情報を伝送する。

遠隔監視装置１０２はコンピュータで構成され、通信手段１０３を介して空気調和装置１００とデータ送受信を行うための有線伝送手段又は無線伝送手段を有しており、空気調和装置１００から伝送された情報を表示する表示部１０２ａ及び入力部１０２ｂを備えている。そして、遠隔監視装置１０２は、通信手段１０３を介して空気調和装置１００から「圧縮機の劣化異常」信号を受信して表示又は報知したり、空気調和装置１００から伝送された運転状態量を取得して圧縮機１の劣化判定を行い、圧縮機１の劣化状況を監視したりといった動作を行う。また、例えば、初期学習条件の入力を遠隔監視装置１０２から入力したりすることも可能である。なお、遠隔監視室１０１は複数の空気調和装置１００を監視するものであってもよいし、一台の空気調和装置１００を監視するものであってもよい。

本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、空気調和装置１００に搭載された圧縮機１の異常兆候を遠隔監視により常時監視することができる。このため、信頼性の高い空気調和装置１００及び異常診断や監視の技術が得られる。

《冷却装置の変形例》
本発明の特徴事項を各実施の形態において説明したが、例えば、冷媒の流路構成（配管接続）、圧縮機・熱交換器・膨張弁等の冷媒回路要素の構成、等の内容は、各実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の技術の範囲内で適宜変更が可能である。

１ 圧縮機、２ 四方弁、３ 室外熱交換器、４ａ、４ｂ 膨張弁、５ａ、５ｂ 室内熱交換器、６ 室外ファン（室外送風装置）、７ａ、７ｂ 室内ファン（室内送風装置）、１１ａ、１１ｂ バルブ、３０ 制御部、３０ａ 測定部、３０ｂ 演算部、３０ｃ 駆動部、３０ｄ 記憶部、３０ｅ 判定部、３０ｆ 入力部、３０ｇ 出力部、３１ 吐出圧力センサ、３２ 吸入圧力センサ、４０ 室外吸込空気温度センサ、４１ 吐出温度センサ、４３ａ、４３ｂ 室内吸込空気温度センサ、４４ａ、４４ｂ ガス側温度センサ、４５ａ、４５ｂ 液側温度センサ、１００ 空気調和装置、１０１ 遠隔監視室、１０２ 遠隔監視装置、１０２ａ 表示部、１０２ｂ 入力部、１０３ 通信手段、１０００ 空気調和装置監視システム、Ａ 室外ユニット、Ｂ１、Ｂ２ 室内ユニット、Ｐ プロット点。

Claims (14)

1. 運転容量が可変である圧縮機、室外熱交換器、絞り装置及び室内熱交換器を有し、冷媒が循環するように構成された冷媒回路と、
   前記冷媒回路の運転状態量を検出する運転状態量検出装置と、
   外気温を検出する外気温検出装置と、
   初期運転時に複数の外気温条件で、前記冷媒回路の運転状態が所定の運転条件を満たしたときの運転状態量を取得し、取得した運転状態量に基づいて、前記圧縮機の劣化判定指標の基準値である判定基準値を前記複数の外気温条件のそれぞれに対応して算出し、算出した前記判定基準値に基づいて、任意の外気温に対応した前記判定基準値の設定に必要な実測情報を作成する初期学習部と、
   前記運転状態量検出装置で検出された運転状態量に基づいて劣化判定時現在の前記圧縮機の劣化判定指標を算出する劣化判定指標算出部と、
   前記初期学習部により作成された前記実測情報と、前記外気温検出装置で検出された劣化判定時現在の外気温と、前記運転状態量検出装置で検出された運転状態量とに基づいて、前記劣化判定時現在の外気温に対応した前記判定基準値を設定する基準値設定部と、
   前記劣化判定指標算出部により算出された前記劣化判定指標と、前記基準値設定部により設定された前記判定基準値とに基づいて前記圧縮機が劣化しているか否かを判定する劣化判定部と
   を備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 任意の外気温に対応した前記判定基準値の設定に必要な標準情報を予め記憶する記憶部を備え、
   前記初期学習部は、
   前記初期運転時に検出した運転状態量に基づいて前記圧縮機の前記劣化判定指標を求め、この劣化判定指標に基づいて前記記憶部に記憶されている前記標準情報を補正することで前記実測情報を作成する
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 前記初期学習部は、
   前記実測情報の一つとして、前記複数の外気温条件の一つである基準外気温に対応した前記判定基準値の算出に必要な関数を作成すると共に、前記実測情報の他の一つとして、外気温と前記基準外気温との温度差と、前記判定基準値の補正量との関係を表した補正式を数学的近似により作成し、
   前記基準値設定部は、
   前記関数に基づいて前記基準外気温に対応した前記判定基準値を求め、この判定基準値を、前記劣化判定時現在の外気温と前記基準外気温との温度差と、前記補正式とにより算出した補正量により補正して、前記劣化判定時現在の外気温に対応した前記判定基準値を設定する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置。
4. 前記補正式は、
   前記劣化判定時現在の外気温が前記基準外気温よりも高い場合、前記補正量として正値を算出し、
   前記劣化判定時現在の外気温が前記基準外気温よりも低い場合、前記補正量として負値の算出する式であり、
   前記基準値設定部は、
   前記劣化判定時現在の外気温が前記基準外気温よりも高い場合、前記基準外気温に対応した前記判定基準値よりも高く補正した前記判定基準値に基づき劣化判定を行い、
   前記劣化判定時現在の外気温が前記基準外気温よりも低い場合、前記基準外気温に対応した前記判定基準値よりも低く補正した前記判定基準値に基づき劣化判定を行う
   ことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
5. 前記数学的近似は、
   線形近似である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の空気調和装置。
6. 前記数学的近似は、
   多項式近似である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の空気調和装置。
7. 前記初期学習部は、
   前記実測情報として、想定される外気温範囲内の各外気温に対応した前記判定基準値の算出に必要な関数を作成し、
   前記基準値設定部は、
   前記関数に基づいて前記劣化判定時現在の外気温に対応した前記判定基準値を求める
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置。
8. 前記関数は、
   前記圧縮機の運転周波数、前記冷媒の凝縮温度及び蒸発温度を変数とした関数式又は前記関数式の値を表形式にした関数表であり、
   前記基準値設定部は、
   前記判定基準値を設定する際に用いる前記運転状態量として、前記圧縮機の運転周波数、前記冷媒の凝縮温度及び蒸発温度を取得し、取得したこれらの運転状態量と、前記関数式又は前記関数表とに基づいて前記判定基準値を求める
   ことを特徴とする請求項３又は請求項７記載の空気調和装置。
9. 前記所定の運転条件は、
   前記圧縮機の運転周波数と、前記冷媒の凝縮温度と、前記冷媒の蒸発温度と、前記室内熱交換器の出口の冷媒過熱度と、である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の空気調和装置。
10. 前記劣化判定指標は、
    前記圧縮機の吐出冷媒温度と前記室内熱交換器の出口の冷媒温度との差である
    ことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか一項に記載の空気調和装置。
11. 前記劣化判定部は、
    前記基準値設定部で設定された前記判定基準値に対して所定値だけ大きい値を判定閾値とし、前記劣化判定指標算出部により算出された前記劣化判定指標が前記判定閾値よりも大きい状態となった場合に、劣化していると判定し、前記劣化判定指標が前記判定閾値よりも小さい状態である場合は劣化していないと判定する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載の空気調和装置。
12. 前記劣化判定部は、
    前記圧縮機が劣化しているとの判定を所定の回数以上、繰り返した場合に前記圧縮機の劣化異常を発報する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１１の何れか一項に記載の空気調和装置。
13. 請求項１〜１２の何れか一項に記載の空気調和装置と、
    前記空気調和装置から離れた地点に設けられた遠隔監視装置とを備え、
    前記空気調和装置は、
    前記冷媒回路の運転状態及び前記外気温に関する情報と、劣化状況に関する情報との少なくとも一方の情報を伝送する有線伝送手段又は無線伝送手段を有し、
    前記遠隔監視装置は、
    前記空気調和装置から伝送された前記情報を受信する有線伝送手段又は無線伝送手段を有し、受信した前記情報に基づいて前記空気調和装置を遠隔監視する
    ことを特徴とする空気調和装置監視システム。
14. 前記遠隔監視装置は、受信した前記情報を表示する表示部を備えた
    ことを特徴とする請求項１３記載の空気調和装置監視システム。

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