JP7037088B2 - 診断システム - Google Patents
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Description
本実施形態の診断システム200、及び、本実施形態の診断システム200の診断対象である空気調和装置100について説明する。なお、本実施形態の診断対象は、空気調和装置100であるが、診断対象は、空気調和装置100に限られない。また、本実施形態の診断対象は、広義には、空気調和装置100であるが、狭義には、空気調和装置100を構成する圧縮機21等の機器である。
(2-1)空気調和装置
図2に示すように、空気調和装置100は、主として、1台の熱源ユニット20と、1台の利用ユニット50と、液冷媒連絡配管2及びガス冷媒連絡配管4と、制御部60とを備えている。液冷媒連絡配管2及びガス冷媒連絡配管4は、熱源ユニット20と利用ユニット50とを接続する配管である。制御部60は、熱源ユニット20及び利用ユニット50の各種機器や各種部品の動作を制御する。なお、本実施形態の空気調和装置100は、利用ユニット50を1台有するが、利用ユニット50の台数は1台に限定されず複数であってもよい。また、本実施形態の空気調和装置100は、熱源ユニット20を1台有するが、熱源ユニット20の台数は1台に限定されず、複数であってもよい。
利用ユニット50は、空調対象空間に設置されるユニットである。例えば、利用ユニット50は、天井埋込式のユニットである。
利用側膨張弁51は、利用側冷媒回路10aを流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。利用側膨張弁51は、利用側熱交換器52の液側と液冷媒連絡配管2とを接続する冷媒配管に設けられる。利用側膨張弁51は、例えば、開度調節が可能な電子膨張弁である。
利用側熱交換器52では、利用側熱交換器52を流れる冷媒と、空調対象空間の空気との間で熱交換が行われる。利用側熱交換器52は、例えば、複数の伝熱管とフィンとを有するフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。
利用側ファン53は、利用側熱交換器52に空気を供給するファンである。利用側ファン53は、例えばターボファンやシロッコファン等の遠心ファンである。利用側ファン53は、ファンモータ53aによって駆動される。ファンモータ53aの回転数は、インバータにより制御可能である。
図2に示すように、利用ユニット50は、液側温度センサ54と、ガス側温度センサ55と、空間温度センサ56と、空間湿度センサ57とをセンサとして有する。
利用側制御部64は、利用ユニット50を構成する各部の動作を制御する。
熱源ユニット20は、空調対象空間の外に設置されている。熱源ユニット20は、例えば空気調和装置100の設置される建物の屋上や、建物に隣接して設置されている。
図2に示すように、圧縮機21は、吸入管12aから冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入し、圧縮機構(図示せず)で冷媒を圧縮して、圧縮した冷媒を吐出管12bへと吐出する機器である。
流向切換機構22は、冷媒の流向を切り換えることで、冷媒回路10の状態を、第1状態と第2状態との間で変更する機構である。冷媒回路10が第1状態にある時には、熱源側熱交換器23が冷媒の放熱器として機能し、利用側熱交換器52が冷媒の蒸発器として機能する。冷媒回路10が第2状態にあるときには、熱源側熱交換器23が冷媒の蒸発器として機能し、利用側熱交換器52が冷媒の放熱器として機能する。
熱源側熱交換器23では、熱源側熱交換器23の内部を流れる冷媒と、熱源ユニット20の設置場所の空気(熱源空気)との間で熱交換が行われる。熱源ユニット20が室外に設置される場合、熱源側熱交換器23では、熱源側熱交換器23の内部を流れる冷媒と、室外空気との間で熱交換が行われる。
熱源側膨張弁25は、液冷媒管12dを流れる冷媒の圧力や流量を調節するための機構である。図2に示すように、熱源側膨張弁25は、液冷媒管12dに設けられる。熱源側膨張弁25は、例えば、開度調節が可能な電子膨張弁である。
アキュムレータ24は、流入する冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離機能を有する。また、アキュムレータ24は、利用ユニット50の運転負荷の変動等に応じて発生する余剰冷媒の貯留機能を有する容器である。図2に示すように、アキュムレータ24は、吸入管12aに設けられる。アキュムレータ24に流入する冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とに分離され、上部空間に集まるガス冷媒が圧縮機21へと流出する。
液側閉鎖弁14は、液冷媒管12dと液冷媒連絡配管2との接続部に設けられている弁である。ガス側閉鎖弁16は、第2ガス冷媒管12eとガス冷媒連絡配管4との接続部に設けられている弁である。液側閉鎖弁14及びガス側閉鎖弁16は、例えば、手動で操作される弁である。
熱源側ファン28は、熱源側熱交換器23に空気を供給するファンである。具体的には、熱源側ファン28は、熱源ユニット20のケーシング内(図示せず)に熱源ユニット20外部の熱源空気を吸入して熱源側熱交換器23に供給し、熱源側熱交換器23において冷媒と熱交換した空気を熱源ユニット20のケーシング外に排出するためのファンである。熱源側ファン28は、例えばプロペラファンである。熱源側ファン28は、ファンモータ28aによって駆動される。ファンモータ28aの回転数は、インバータにより制御可能である。
図2に示すように、熱源ユニット20は、吐出圧力センサ30、吸入圧力センサ31、吸入温度センサ32、吐出温度センサ33、熱交温度センサ34、液側温度センサ35及び熱源空気温度センサ36をセンサとして有する。
熱源側制御部62は、熱源ユニット20を構成する各部の動作を制御する。
空気調和装置100は、冷媒連絡配管として、液冷媒連絡配管2と、ガス冷媒連絡配管4とを有する。利用ユニット50の利用側冷媒回路10aと、熱源ユニット20の熱源側冷媒回路10bとが、液冷媒連絡配管2とガス冷媒連絡配管4とにより接続されることで、空気調和装置100の冷媒回路10が構成される。
制御部60は、熱源ユニット20の熱源側制御部62と、利用ユニット50の利用側制御部64とが伝送線66を介して通信可能に接続されることによって構成されている。制御部60は、熱源側制御部62や利用側制御部64のマイクロコンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することで、空気調和装置100全体の動作を制御する。
冷房運転時及び暖房運転時の空気調和装置100の動作の制御について説明する。
空気調和装置100に対して冷房運転の実行が指示されると、制御部60は、空気調和装置100の運転モードを冷房運転モードに設定する。制御部60は、冷媒回路10の状態が前述の第1状態になるよう、流向切換機構22を図2において実線で示す状態に制御し、圧縮機21、熱源側ファン28及び利用側ファン53を運転する。
空気調和装置100に対して暖房運転の実行が指示されると、制御部60は、空気調和装置100の運転モードを暖房運転モードに設定する。制御部60は、冷媒回路10の状態が前述の第2状態になるよう、流向切換機構22を図2において破線で示す状態に制御し、圧縮機21、熱源側ファン28、利用側ファン53を運転する。
制御部60は、吐出圧力センサ30の計測値(吐出圧力Pd)に相当する凝縮温度Tcが、空間温度センサ56により計測される空間温度Trと設定温度Trsとの温度差により決まる目標凝縮温度Tcsに近づくように、圧縮機21の運転容量を制御する。圧縮機21の運転容量の制御は、圧縮機モータ21aの回転数制御により行われる。
診断装置210は、図1に示すように、通信回線70を介して、空気調和装置100と通信可能に接続されるコンピュータである。本実施形態では、診断装置210は、モバイルPC、タブレット等のユーザ端末を想定している。
取得部212は、空気調和装置100に関する情報である診断対象情報213を取得する。図1に示すように、取得部212は、空気調和装置100の制御部60から、通信回線70を介して、前述した診断対象情報213を取得する。取得部212は、診断対象情報213を、記憶装置に記憶させる。
判定部214は、図1に示すように、診断対象情報213に基づいて、それぞれの診断ロジック215の実行可否を判定する。
[診断ロジック215a]吐出温度センサ33の計測値の変化がxa℃以下である状態が、ta分以上継続している。
[診断ロジック215b]吐出圧力センサ30の計測値と、吸入圧力センサ31の計測値との差がxbkgf/cm2以下である状態が、tb分以上継続している。
[診断ロジック215c]インバータ回路の電流垂下制御がtc分以上継続している。
[診断ロジック215d]空間温度センサ56の計測値からガス側温度センサ55の計測値を除いた値がxd℃未満であり、かつ、利用側膨張弁51の開度がydplsより大きい状態がtd分以上継続している。
[診断ロジック215e]利用ユニット50が停止している、かつ、空間温度センサ56の計測値から液側温度センサ54の計測値を除いた値がxe℃より大きい状態がte分以上継続している。
生成部216は、図1に示すように、判定部214が判定した診断ロジック215の実行可否に関する情報を含む診断結果217を生成する。ここで、診断ロジック215の実行可否に関する情報は、実行できた診断ロジック215の数、実行できた診断ロジック215の割合、実行できなかった診断ロジック215の数及び実行できなかった診断ロジック215の割合のうちの少なくとも1つを含む。
出力部219は、図1に示すように、出力機219aに、診断結果217及び作業指示218を出力する。本実施形態では、出力機219aは、ディスプレイである。なお、出力部219による出力は、画面出力に限られず、音声出力等でもよい。図3に、出力機219aに出力された診断結果217及び作業指示218の例を示す。図3には、診断対象として、圧縮機21、利用側膨張弁51及び熱源側膨張弁25を示している。
診断システム200の診断処理を、図4のフローチャートを用いて説明する。
(4-1)
本実施形態の診断システム200では、取得部212は、診断対象に関する情報である診断対象情報213を取得する。判定部214は、診断対象情報213に基づいて、診断対象ごとに、診断ロジック215の実行可否を判定する。生成部216は、診断ロジック215の実行可否に関する情報を含む診断結果217を生成する。出力部219は、診断結果217を出力する。そのため、診断結果217には、実行できなかった診断ロジック215に関する情報が含まれており、ユーザは、より正確に診断結果217を把握することができる。
(5-1)変形例1A
本実施形態では、診断装置210は、空気調和装置100とは別の独立した装置であった。しかし、診断システム200は、空気調和装置100の制御部60が、診断装置210の機能を有していてもよい。その結果、診断システム200は、空気調和装置100のみで、診断対象の異常を診断することができる。
本実施形態では、診断装置210は、ユーザ端末を想定していた。しかし、診断装置210は、サーバ装置でもよい。この場合、ユーザは、クラウドコンピューティングの形態で、ユーザ端末からブラウザ等を使用してサーバ装置にアクセスし、診断対象の異常を診断する。その結果、診断システム200は、ユーザ端末に診断装置210の機能を実装しなくても、診断対象の異常を診断することができる。
本実施形態の空気調和装置100は、空調対象空間ごとに利用ユニット50を設置する個別空調方式であった。しかし、空気調和装置100は、熱源機器と空気調和機とを組み合わせて空調するセントラル空調方式でもよい。ここでは、熱源機器をチラーユニット80、空気調和機をエアハンドリングユニット90(以下、エアハンユニット90と記載する)として説明する。
図5は、セントラル空調方式である空気調和装置300の概略構成図である。空気調和装置300は、主として、チラーユニット80と、エアハンユニット90と、給気ダクト71と、制御部95とを有している。
(5-3-2-1)チラーユニット
チラーユニット80は、主として、図2に示す熱源ユニット20と同様に機能する。図2に示す熱源ユニット20と異なる点は、冷媒回路C2がチラーユニット80内で循環している点と、熱媒体熱交換器81を有している点と、熱媒体ポンプ82を有している点である。
エアハンユニット90は、外気OAの冷却又は加熱を行う。エアハンユニット90は、図5に示すように、主として、外気熱交換器91と、給気ファン92と、各種センサと、エアハン制御部93とを有している。
給気ダクト71は、外気OAの流路を形成する部材である。給気ダクト71は、給気ファン92が駆動することで外気OAが流入するように、一端がエアハンユニット90に接続されている。給気ダクト71の他端は、複数に分岐しており、各分岐先において空調対象空間に連通している。
制御部95は、チラーユニット80の熱源側制御部62と、エアハンユニット90のエアハン制御部93とが伝送線66を介して通信可能に接続されることによって構成されている。制御部95は、熱源側制御部62やエアハン制御部93のマイクロコンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することで、空気調和装置300全体の動作を制御する。
本実施形態では、診断装置210は、実行できた診断ロジック215の内、正常であった診断ロジック215の割合を、ロジック正常率として算出した。これは、言い換えると、各診断ロジック215が正常である確率を0%か100%で表し、これらを平均して、ロジック正常率を算出したことに相当する。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
211 機種情報
212 取得部
213 診断対象情報
214 判定部
215 診断ロジック
216 生成部
217 診断結果
218 作業指示
219 出力部
Claims (6)
- 複数の診断ロジック(215)を使って診断対象の異常を診断する診断システム(200)であって、
前記診断対象に関する情報である診断対象情報(213)を取得する取得部(212)と、
前記診断対象情報に基づいて、それぞれの前記診断ロジックの実行可否を判定する判定部(214)と、
前記判定部が判定した前記診断ロジックの実行可否に関する情報を含む診断結果(217)を生成する生成部(216)と、
前記診断結果を出力する出力部(219)と、
を備える、
診断システム。 - 前記判定部は、前記診断ロジックで用いるデータの有無、及び/又は、前記データの変換可否に基づいて、前記診断ロジックの実行可否を判定する、
請求項1に記載の診断システム。 - 前記診断対象情報は、機種情報(211)を含み、
前記判定部は、前記機種情報に基づいて、前記診断ロジックを選択する、
請求項1又は2に記載の診断システム。 - 前記診断ロジックの実行可否に関する情報は、実行できた前記診断ロジックの数、実行できた前記診断ロジックの割合、実行できなかった前記診断ロジックの数及び実行できなかった前記診断ロジックの割合のうちの少なくとも1つを含む、
請求項1から3のいずれか1つに記載の診断システム。 - 前記生成部は、前記診断結果に応じた作業指示(218)をさらに生成し、
前記出力部は、前記作業指示をさらに出力する、
請求項1から4のいずれか1つに記載の診断システム。 - 前記出力部は、実行できなかった前記診断ロジックの割合が高い前記診断対象を強調してさらに出力する、
請求項1から5のいずれか1つに記載の診断システム。
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