WO2014064792A1 - 監視システム - Google Patents

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WO2014064792A1
WO2014064792A1 PCT/JP2012/077553 JP2012077553W WO2014064792A1 WO 2014064792 A1 WO2014064792 A1 WO 2014064792A1 JP 2012077553 W JP2012077553 W JP 2012077553W WO 2014064792 A1 WO2014064792 A1 WO 2014064792A1
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維哉 川村
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三菱電機株式会社
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    • F24F2140/20—Heat-exchange fluid temperature

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring system.
  • Some conventional monitoring systems determine whether or not the refrigerant is leaking according to the degree of separation between the measured value and the value of the state where the refrigerant is not leaking (for example, Patent Documents). 1).
  • the air conditioner is in an abnormal state by comparing the derived value derived based on the state value included in the operation data with the normal value corresponding to the derived value.
  • Patent Document 1 can improve the accuracy of refrigerant leakage detection by the degree of separation between the measured value and the value of the state where the refrigerant is not leaking, but the refrigerant leaks. The cause could not be identified.
  • the conventional monitoring system can raise the determination precision whether an air conditioning apparatus is abnormal by determining an abnormal state based on a derived value and a normal value. The reason why the air conditioner became abnormal could not be identified.
  • Patent Document 3 performs failure diagnosis based on the degree of divergence between the acquired information and information that should be obtained in a normal operating state, and therefore improves the accuracy of failure diagnosis. Although it was possible, the cause of the failure of the compressor could not be identified.
  • Patent Documents 1 to 3 there is a problem that only the accuracy of the failure diagnosis of the air conditioner is improved and the cause of the failure of the air conditioner cannot be specified.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a monitoring system that can identify the cause of failure of an air conditioner.
  • the present invention is a monitoring system that transmits and receives operation data related to the air conditioner using one or more air conditioners and a management device that manages the one or more air conditioners
  • the management device includes: A failure cause diagnosing unit for diagnosing a failure cause of one or a plurality of air conditioners based on the operation data, wherein the failure cause diagnosis unit is in an abnormal state when the refrigerating capacity obtained from the operation data of the air conditioner
  • a refrigeration capacity abnormality determination value for determining whether or not there is a refrigeration capacity change rate abnormality determination value for determining whether or not the refrigeration capacity change rate with respect to time of the refrigeration capacity indicates an abnormal value, and the refrigeration capacity Is below the refrigeration capacity abnormality determination value, it is determined that the air conditioner has failed, the air conditioner has failed, and the refrigeration capacity change rate of the refrigeration capacity is When the refrigeration capacity change rate abnormality determination value is exceeded, it is determined that the cause of failure of the air conditioner is not aged deterioration, the air conditioner has failed, and the refrigeration capacity change rate of the refrigeration capacity is When the
  • the present invention has an effect that the cause of the failure of the air conditioner can be identified by comparing the change rate of the refrigeration capacity and the abnormality determination value over a certain period before the failure.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of schematic structure of the monitoring system 1 in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows an example of a structure of the refrigerant circuit 35 in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows an example of a function structure of the remote monitoring center 15 in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the change of the refrigerating capacity with respect to time in Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart explaining the failure diagnosis process in Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart explaining the refrigerating capacity calculation processing in Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart explaining the capability transition calculation process in Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a monitoring system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the monitoring system 1 includes a remote monitoring center 15, and the remote monitoring center 15 communicates with the air conditioners 31-1 to 31 -N provided in each property 11 via the communication network 5.
  • the air conditioners 31-1 to 31-N provided in each property 11 are monitored.
  • the remote monitoring center 15 includes a management device 61, a server device 63, and the like. Although details will be described later with reference to FIG. 3, the management device 61 performs failure diagnosis and the like of the air conditioners 31-1 to 31-N provided in each property 11, and the server device 63 manages Various servers are operated in cooperation with the device 61.
  • the property 11 is a property such as a building or a factory, for example.
  • the property 11 is provided with air conditioners 31-1 to 31-N and a control device 51, and the air conditioners 31-1 to 31-N and the control device 51 can communicate with each other via the communication line 41. It is configured.
  • Each of the air conditioners 31-1 to 31-N includes a refrigerant circuit 35 as will be described later with reference to FIG. 2, and by using the refrigerant circuit 35, the air is conditioned in a space provided in the property 11 or the like. Supply air. Note that the air conditioners 31-1 to 31-N are referred to as air conditioners 31 unless otherwise distinguished.
  • control device 51 is connected to the air conditioner 31 via the communication line 41, supplies various setting values and various control commands to the air conditioner 31 via the communication line 41, and the air conditioner 31 is controlled.
  • the control device 51 performs the communication with the outside via the communication line 41 and the communication network 5.
  • the control device 51 relays communication between the air conditioner 31 and the remote monitoring center 15. That is, the air conditioner 31 communicates with the remote monitoring center 15 via the control device 51.
  • the monitoring system 1 includes a service center 17.
  • the service center 17 provides various services related to maintenance of the air conditioner 31 and includes a terminal 71.
  • the terminal 71 communicates with the remote monitoring center 15 and the like via the communication network 5 and receives various information. For example, when the terminal 71 receives from the remote monitoring center 15 that there is an abnormality in the air conditioner 31 provided in the property 11, the terminal 71 dispatches the service person by notifying the service person belonging to the service center 17 or the like.
  • the notifying means for the serviceman may notify the serviceman via a monitor (not shown).
  • the notification means is not particularly limited, and for example, notification may be made from the terminal 71 to a portable terminal possessed by the service person.
  • the communication network 5 is, for example, a communication medium compliant with the Internet protocol, but is not particularly limited thereto.
  • the communication network 5 may be a communication network that complies with other communication protocols, for example.
  • the communication network 5 may be a wired communication medium or a wireless communication medium.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the refrigerant circuit 35 in Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigerant circuit 35 includes a heat source side unit 81 and load side units (use side units) 82-1 to 82-N.
  • the heat source side unit 81 is a so-called outdoor unit and includes, as a main circuit of the refrigerant circuit 35, a compressor 91, a four-way valve 92, a heat source side heat exchanger 93, an opening degree variable outdoor expansion device 96, and an accumulator 95. These are connected in order.
  • the heat source side unit 81 includes a heat source side control unit 101.
  • the heat source side control unit 101 controls the compressor 91 and the like and supplies various signals to the outside based on detection results of various sensors described later.
  • the load side unit 82-1 is a so-called indoor unit, and includes a load side heat exchanger (use side heat exchanger) 97-1 and an indoor expansion device 99-1.
  • the load side unit 82-1 includes a load side control unit 102-1 and a remote controller 103-1.
  • the load-side control unit 102-1 controls the indoor throttle device 99-1 and the like and supplies various signals to the outside based on detection results of various sensors described later and control commands from the remote controller 103-1. Since the load side units 82-2 to 82-N have the same configuration as the load side unit 82-1, the description thereof will be omitted.
  • load side units 82-1 to 82 -N are referred to as load side units 82 unless otherwise distinguished.
  • the load side heat exchangers 97-1 to 97-N will be referred to as load side heat exchangers 97 unless otherwise distinguished.
  • the indoor aperture devices 99-1 to 99-N are referred to as an indoor aperture device 99 unless particularly distinguished.
  • the load side control units 102-1 to 102-N are not particularly distinguished, they are referred to as the load side control unit 102.
  • the remote controllers 103-1 to 103 -N are referred to as remote controllers 103 unless otherwise distinguished.
  • the heat source side unit 81 and the load side unit 82 are connected via the valve 121a and the valve 121b using the first connection pipe 111 and the second connection pipe 112. Note that the valve 121a and the valve 121b are referred to as a valve 121 unless otherwise distinguished.
  • the refrigerant circuit 35 circulates the refrigerant through the compressor 91, the four-way valve 92, the heat source side heat exchanger 93, the outdoor expansion device 96, the indoor expansion device 99, the load side heat exchanger 97, and the accumulator 95.
  • the accumulator 95 stores excess refrigerant.
  • the indoor throttle device 99 corresponds to the expansion valve in the present invention.
  • the heat source side heat exchanger 93 is provided with an outdoor fan 94 for blowing air.
  • Each of the load side heat exchangers 97-1 to 97-N is provided with indoor fans 98-1 to 98-N for blowing air.
  • the indoor fans 98-1 to 98-N are referred to as indoor fans 98 unless otherwise distinguished.
  • Each of the outdoor fan 94 and the indoor fan 98 is composed of a centrifugal fan or a multi-blade fan driven by a DC motor (not shown), and an air flow rate can be adjusted.
  • the compressor 91 is a compressor capable of changing the operation capacity.
  • the compressor 91 is composed of, for example, a positive displacement compressor driven using a motor controlled by an inverter.
  • the valve 121 is configured by a valve that can be opened and closed, such as a ball valve, an on-off valve, and an operation valve. In the four-way valve 92, the path through which the refrigerant flows is switched between the heating operation and the cooling operation.
  • the refrigerant circuit 35 may perform only the heating operation (including the air blowing operation) without providing the four-way valve 92. Further, the refrigerant circuit 35 may perform only the cooling operation without providing the four-way valve 92, for example.
  • the refrigerant circuit 35 may not include the accumulator 95, for example. Further, the number of load-side units 82 and each capacity are not particularly limited.
  • coolant which circulates through the refrigerant circuit 35 is not specifically limited, What is necessary is just to use arbitrary refrigerant
  • a refrigerant that does not contain chlorine such as natural refrigerants such as carbon dioxide (CO 2 ), hydrocarbons, and helium, and alternative refrigerants such as R410A, R407C, and R404A may be employed.
  • the fluid to be heat exchanged with the refrigerant is, for example, air, but is not particularly limited thereto.
  • Such fluid may be, for example, water, refrigerant, brine or the like.
  • Such a fluid supply device may be a pump or the like. In short, it is not particularly limited as long as it is a heat pump type air conditioner 31.
  • the heat source side unit 81 includes a compressor discharge refrigerant pressure sensor 201, a compressor intake refrigerant pressure sensor 202, a liquid pipe pressure sensor 203, a compressor discharge refrigerant temperature sensor 205, a compressor intake refrigerant temperature sensor 206, an air temperature sensor 207, A heat source side heat exchanger liquid part refrigerant temperature sensor 211 and a heat source side heat exchanger gas-liquid two-phase part refrigerant temperature sensor 212 are provided.
  • the load-side units 82-1 to 82-N include load-side refrigerant liquid temperature sensors 221-1 to 221-N, air suction temperature sensors 223-1 to 223-N, and load-side refrigerant gas temperature sensors 224-1 to 224-N is provided.
  • the compressor discharge refrigerant pressure sensor 201 is provided on the discharge side of the compressor 91 and detects the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 91.
  • the compressor suction refrigerant pressure sensor 202 is provided on the suction side of the compressor 91 and detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 91.
  • the liquid pipe pressure sensor 203 is provided between the outdoor expansion device 96 and the valve 121b, and detects the temperature of the refrigerant flowing between the outdoor expansion device 96 and the valve 121b.
  • the compressor discharge refrigerant temperature sensor 205 is provided on the discharge side of the compressor 91 and detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 91.
  • the compressor suction refrigerant temperature sensor 206 is provided on the suction side of the compressor 91 and detects the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 91.
  • the air temperature sensor 207 is provided, for example, between the outdoor fan 94 and the housing (not shown) of the heat source side unit 81, and detects the air temperature around the heat source side unit 81 sucked by the outdoor fan 94.
  • the heat source side heat exchanger liquid part refrigerant temperature sensor 211 is provided between the heat source side heat exchanger 93 and the outdoor expansion device 96, and flows between the heat source side heat exchanger 93 and the outdoor expansion device 96. The refrigerant temperature is detected.
  • the heat source side heat exchanger gas-liquid two-phase refrigerant temperature sensor 212 is provided in the heat source side heat exchanger 93 and detects the temperature of the refrigerant flowing through the heat source side heat exchanger 93.
  • Compressor discharge refrigerant pressure sensor 201 Compressor discharge refrigerant pressure sensor 201, compressor intake refrigerant pressure sensor 202, liquid pipe pressure sensor 203, compressor discharge refrigerant temperature sensor 205, compressor intake refrigerant temperature sensor 206, air temperature sensor 207, heat source side heat exchanger liquid section
  • the detection results of the refrigerant temperature sensor 211 and the heat source side heat exchanger gas-liquid two-phase refrigerant temperature sensor 212 are supplied to the heat source side control unit 101.
  • load side refrigerant liquid temperature sensors 221-1 to 221-N When the load side refrigerant liquid temperature sensors 221-1 to 221-N are not particularly distinguished, they are referred to as load side refrigerant liquid temperature sensors 221.
  • the air suction temperature sensors 223-1 to 223-N are referred to as air suction temperature sensors 223 when not particularly distinguished.
  • load side refrigerant gas temperature sensors 224-1 to 224-N When the load side refrigerant gas temperature sensors 224-1 to 224-N are not particularly distinguished, they are referred to as load side refrigerant gas temperature sensors 224.
  • the load-side refrigerant liquid temperature sensor 221 is provided between the indoor expansion device 99 and the load-side heat exchanger 97, and the temperature of the refrigerant flowing between the indoor expansion device 99 and the load-side heat exchanger 97 is measured. To detect.
  • the air suction temperature sensor 223 is provided between the indoor fan 98 and the housing (not shown) of the load-side unit 82, and detects the air temperature around the load-side unit 82 sucked by the indoor fan 98.
  • the load-side refrigerant gas temperature sensor 224 is provided between the load-side heat exchanger 97 and the valve 121a, and detects the temperature of the refrigerant flowing between the load-side heat exchanger 97 and the valve 121a.
  • the detection results of the load-side refrigerant liquid temperature sensor 221, the air suction temperature sensor 223, and the load-side refrigerant gas temperature sensor 224 are supplied to the load-side control unit 102.
  • the heat source side control unit 101 and the load side control unit 102 control the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit 35 in cooperation with each other, thereby controlling the air conditioner 31 and supplying various signals to the control unit 51.
  • the control device 51 supplies various signals supplied from the heat source side control unit 101 and the load side control unit 102 to the remote monitoring center 15 via the communication network 5.
  • the remote monitoring center 15 performs various calculations based on various signals supplied via the communication network 5 and remotely monitors the air conditioner 31. For example, the remote monitoring center 15 determines whether or not the air conditioner 31 has failed. Moreover, when the air conditioner 31 is out of order, the remote monitoring center 15 determines the cause of the failure. Next, details of the remote monitoring center 15 that performs such an operation will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the remote monitoring center 15 according to the first embodiment of the present invention.
  • the remote monitoring center 15 includes a management device 61, a server device 63, and a router device 65.
  • the management device 61 includes a control unit 83, a communication unit 84, a storage unit 85, a display unit 87, and an operation unit 89, and performs a failure diagnosis of the air conditioner 31 or a determination of the cause of the failure.
  • the control unit 83 includes a capability calculation unit 301, a failure cause diagnosis unit 303, and a failure prediction unit 105, and is configured mainly with, for example, a microprocessor unit, but is not limited thereto.
  • the capacity calculation unit 301 includes a circulation amount calculation unit 311, a supercooling degree calculation unit 312, a superheat degree calculation unit 313, a discharge superheat degree calculation unit 314, and a refrigeration capacity calculation unit 315, and calculates the refrigeration capacity of the air conditioner 31. To do. Although the details will be described later with reference to FIG. 6, the circulation amount calculation unit 311 calculates the circulation amount of the refrigerant flowing through the air conditioner 31. Although the details will be described later with reference to FIG. 6, the supercooling degree calculation unit 312 calculates the heat source side heat exchanger subcooling degree SC in the heat source side heat exchanger 93. Although the details will be described later with reference to FIG.
  • the superheat degree calculation unit 313 calculates the load side heat exchanger superheat degree SH in the load side heat exchanger 97.
  • the discharge superheat degree calculation unit 314 calculates the compressor discharge superheat degree TdSH in the compressor 91, as will be described in detail later with reference to FIG. Although the details will be described later using FIG. 6, the refrigeration capacity calculation unit 315 estimates and calculates the refrigeration capacity in the load-side heat exchanger 97.
  • failure cause diagnosis unit 303 The details of the failure cause diagnosis unit 303 will be described later with reference to FIGS. 4 to 8, but based on the calculation result of the capability calculation unit 301 and the detection result of the past operation database, the failure diagnosis or the cause of the failure of the air conditioner 31 is performed. And so on. Although the details will be described later with reference to FIG. 9, the failure prediction unit 305 performs failure prediction based on the calculation result of the capability calculation unit 301.
  • the communication unit 84 is a communication interface between the control unit 83 and an external device.
  • the communication unit 84 converts various signals supplied from the control unit 83 into data of a predetermined format and supplies the data to the server device 63 or the router device 65.
  • the communication unit 84 converts various signals supplied from the server device 63 or the router device 65 into data of a predetermined format and supplies the data to the control unit 83.
  • the storage unit 85 includes, for example, a past operation database 321 and a failure diagnosis database 322.
  • the past operation database 321 stores past operation data of the air conditioner 31 in time series.
  • the failure diagnosis database 322 stores past operation data of the air conditioner 31 and a capability change rate obtained from the operation data.
  • the display unit 87 displays various calculation results of the control unit 83, detection results of the past operation database 321 and detection results of the failure diagnosis database 322 in a predetermined format.
  • the operation unit 89 is an input interface between the user and the management device 62, accepts various operations from the user, converts the results into control commands, and supplies the control commands to the control unit 83.
  • the server device 63 includes, for example, a database server 411, a file server 413, a print server 415, a web server 417, a mail server 419, and the like, and in response to a request from the management device 61, that is, some service, It is a functional configuration that provides processing.
  • the database server 411 includes various databases, and searches or updates various databases in response to a request from the management device 61 and returns the result to the management device 61.
  • the file server 413 provides various stored files, that is, data.
  • the print server 415 provides a printing process to the printer.
  • the web server 417 provides data such as an HTML (Hyper Text Markup Language) file or an image file that constitutes a web page.
  • the mail server 419 controls delivery of electronic mail.
  • various functions such as failure diagnosis, which will be described later, may be realized by a Web service provided from the server device 63.
  • the server device 63 may be constructed by hardware or virtually by software. That is, the various functions provided by the server device 63 are not subject to physical restrictions.
  • the failure diagnosis or the like may be executed via a mobile terminal or the like. In this case, failure diagnosis or the like may be executed by cooperation between the server device 63 and the management device 61.
  • the router device 65 is a device that connects two or more different networks. For example, the router device 65 performs path control based on the IP address, and relays communication between the management device 61 and the control device 51.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in the refrigerating capacity with respect to time in Embodiment 1 of the present invention.
  • variation of the refrigerating capacity with respect to time is shown for every pattern.
  • pattern # 1 and pattern # 2 are patterns in which operation data of the air conditioner 31 is stored in a predetermined operation data storage period after the remote monitoring center 15 detects an abnormality of the air conditioner 31.
  • pattern # 3 and pattern # 4 hold the operation data of the air conditioner 31 in the operation data storage period from the time when the remote monitoring center 15 detects an abnormality of the air conditioner 31 to a predetermined time. Pattern. That is, the operation data storage period of pattern # 1 and pattern # 2 and the operation data storage period of pattern # 3 and pattern # 4 are different in the length of the storage period.
  • the refrigerating capacity is in a normal state until halfway, but an abnormality is detected when the refrigerating capacity is equal to or less than a refrigerating capacity abnormality determination value for determining whether or not the refrigerating capacity is in an abnormal state.
  • a refrigerating capacity abnormality determination value for determining whether or not the refrigerating capacity is in an abnormal state.
  • the refrigeration capacity decreases stepwise, and an abnormality is detected when the refrigeration capacity abnormality determination value or less is reached, and the period from when the abnormality is detected until the refrigeration capacity reaches the abnormal stop state.
  • the point where the operation data storage period of the air conditioner 31 is determined is shown.
  • pattern # 3 the refrigeration capacity is in a normal state until halfway. However, when the refrigeration capacity is below the refrigeration capacity abnormality determination value, an abnormality is detected. The point that the operation data storage period of the air conditioner 31 is determined until it reaches is shown.
  • the refrigeration capacity decreases stepwise, and an abnormality is detected when the refrigeration capacity abnormality determination value or less is reached, before the refrigeration capacity reaches the abnormal stop state from before the abnormality is detected.
  • the point that the operation data storage period of the air conditioner 31 is determined is shown.
  • pattern # 1 and pattern # 2 only the operation data after abnormality detection is stored.
  • the pattern # 3 and the pattern # 4 the operation data from before the abnormality detection is also stored. Therefore, in pattern # 1 and pattern # 2, data relating to a change in the refrigerating capacity until an abnormal state is reached is not retained.
  • pattern # 3 and pattern # 4 the data regarding the change of the refrigerating capacity until it reaches an abnormal state is held. Therefore, if it is pattern # 3 and pattern # 4, since the change of the refrigerating capacity until it reaches an abnormal state can be investigated, the cause which reached the abnormal state can be determined. Details of determining the cause of the abnormal state will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining failure diagnosis processing according to the first embodiment of the present invention.
  • the failure cause diagnosis unit 303 initializes the number of abnormalities.
  • the number of abnormalities referred to here is a parameter for counting the number of times the number of times becomes below the refrigerating capacity abnormality determination value described later. As will be described later, it is determined whether or not the required refrigeration capacity is temporary using a parameter called the number of abnormalities.
  • Step S12 The failure cause diagnosis unit 303 determines whether or not the operation data acquisition cycle has been reached.
  • the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S13 when the operation data acquisition cycle is reached.
  • the failure cause diagnosis unit 303 returns to step S12.
  • the operation data acquisition cycle is a cycle in which the failure cause diagnosis unit 303, that is, the remote monitoring center 15 acquires operation data of the air conditioner 31 provided in each property 11.
  • the operation data acquisition cycle is set to 1 hour, failure diagnosis associated with fluctuations in operation data every hour can be performed.
  • a failure diagnosis can be performed along with the fluctuation of the operation data every day. That is, the number of times of failure diagnosis can be made variable according to the operation data acquisition cycle.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires operation data.
  • the operation data here refers to various parameters used for the calculation of the refrigeration capacity calculation process described later.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the operation frequency F0 of the compressor 91, the speed fano0 of the outdoor fan 94, and the valve opening degree LEV0 of the indoor expansion device 99.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the compressor discharge pressure Pd and the compressor suction pressure Ps.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the heat source side heat exchanger two-phase temperature T212 and the heat source side heat exchanger subcooling liquid temperature T211.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the load-side heat exchanger superheated gas temperature T224 and the load-side intake air temperature T223.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the discharge temperature T205 and the heat source side heat exchanger two-phase temperature T212.
  • Step S14 The failure cause diagnosis unit 303 causes the capacity calculation unit 301 to execute a refrigeration capacity calculation process. Details of the refrigeration capacity calculation process will be described later with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating the refrigeration capacity calculation process in the first embodiment of the present invention.
  • Step S61 The ability calculation unit 301 sets a reference operation state. Specifically, the capacity calculation unit 301 sets the operating frequency F0 of the compressor 91, the speed fano0 of the outdoor fan 94, and the valve opening degree LEV0 of the indoor expansion device 99 for the air conditioner 31. Next, based on the various parameters set here, it is assumed that the air conditioner 31 has been operated and has entered a stable state.
  • the capacity calculation unit 301 detects the pressure of the compressor 91. Specifically, the capacity calculation unit 301 detects the compressor discharge pressure Pd using the compressor discharge refrigerant pressure sensor 201 and detects the compressor intake pressure Ps using the compressor intake refrigerant pressure sensor 202.
  • the capacity calculation unit 301 calculates the refrigerant circulation amount Gr. Specifically, the capacity calculation unit 301 uses the following formula (1) for the circulation amount calculation unit 311 based on the operating frequency F0, the compressor discharge pressure Pd, and the compressor suction pressure Ps of the compressor 91. Thus, the refrigerant circulation amount Gr is obtained.
  • a correspondence table corresponding to each parameter may be prepared in advance, and Gr may be obtained with reference to the correspondence table. For example, when F0, Pd, and Ps are determined, a table in which the refrigerant circulation amount Gr corresponding thereto is determined may be defined in advance.
  • the capability calculation unit 301 detects each calculation parameter with various sensors. Specifically, the capacity calculation unit 301 detects the discharge temperature T205 using the compressor discharge refrigerant temperature sensor 205. Moreover, the capability calculation part 301 detects the heat source side heat exchanger two-phase temperature T212 using the heat source side heat exchanger gas-liquid two-phase part refrigerant
  • the capacity calculation unit 301 detects the load-side heat exchanger superheated gas temperature T224 using the load-side refrigerant gas temperature sensor 224. Further, the capacity calculation unit 301 detects the load-side intake air temperature T223 using the air intake temperature sensor 223.
  • the capability calculation unit 301 executes various calculations based on each calculation parameter. Specifically, the capacity calculation unit 301 gives the following expression (2) to the supercooling degree calculation unit 312 based on the heat source side heat exchanger two-phase temperature T212 and the heat source side heat exchanger subcooling liquid temperature T211. A command for determining the degree of supercooling SC on the heat source side heat exchanger is issued. The supercooling degree calculation unit 312 receives a command from the capacity calculation unit 301 and calculates the heat source side heat exchanger subcooling degree SC based on the following equation (2).
  • the capacity calculation unit 301 uses the following equation (3) to calculate the load-side heat exchanger overheat based on the load-side heat exchanger superheated gas temperature T224 and the load-side intake air temperature T223.
  • a command for obtaining the degree SH is issued.
  • the superheat degree calculation unit 313 receives a command from the capacity calculation unit 301 and calculates the load side heat exchanger superheat degree SH based on the following equation (3).
  • the capacity calculation unit 301 obtains the compressor discharge superheat degree TdSH from the discharge superheat degree calculation unit 314 using the following equation (4) based on the discharge temperature T205 and the heat source side heat exchanger two-phase temperature T212.
  • the command to be issued is issued.
  • the discharge superheat degree calculation part 314 receives the instruction
  • the capacity calculator 301 calculates the refrigerant enthalpy. Specifically, the capacity calculation unit 301 uses the following equation (5) to exchange heat on the load side with respect to the refrigeration capacity calculation unit 315 based on the compressor suction pressure Ps and the load side heat exchanger liquid pipe temperature T221. A command to determine the refrigerant enthalpy Hein on the entry side of the vessel 97 is issued. The refrigeration capacity calculation unit 315 receives a command from the capacity calculation unit 301 and calculates the refrigerant enthalpy Hein on the inlet side of the load-side heat exchanger 97 based on the following equation (5).
  • the capacity calculation unit 301 uses the following equation (6) to calculate the load side heat exchanger 97 based on the compressor suction pressure Ps and the load side heat exchanger superheated gas temperature T224.
  • a command for determining the refrigerant enthalpy Hout on the outlet side is issued.
  • the refrigeration capacity calculator 315 receives the command from the capacity calculator 301 and calculates the refrigerant enthalpy Hout on the outlet side of the load-side heat exchanger 97 based on the following equation (6).
  • Hein also represents the degree of supercooling of the liquid refrigerant flowing out of the heat source side heat exchanger 93. Hout also represents the degree of superheat of the gas refrigerant flowing out from the load-side heat exchanger 97. Equations (5) and (6) are previously functionalized based on the type of refrigerant circulating in the refrigerant circuit.
  • the capacity calculation unit 301 calculates the refrigeration capacity Qe. Specifically, the capacity calculation unit 301 compares the refrigeration capacity calculation unit 315 with the refrigerant circulation amount Gr, the refrigerant enthalpy Hein on the inlet side of the load side heat exchanger 97, and the refrigerant on the outlet side of the load side heat exchanger 97. Based on the enthalpy Hout, a command for determining the refrigerating capacity Qe based on the following equation (7) is issued.
  • the refrigeration capacity calculation unit 315 receives a command from the capacity calculation unit 301 and calculates the refrigeration capacity Qe based on the following equation (7).
  • the remote monitoring center 15 includes the capability calculation unit 301 and the capability calculation unit 301 of the remote monitoring center 15 calculates the refrigeration capability is described, but the present invention is not particularly limited thereto.
  • the air conditioning apparatus 31 may include the capability calculation unit 301.
  • the control device 51 may include a capability calculation unit 301.
  • the above description only shows an example of calculation for obtaining the refrigerating capacity, and is not particularly limited to this.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires a refrigerating capacity abnormality determination value.
  • the refrigeration capacity abnormality determination value is set by the refrigeration capacity when the refrigeration capacity is in an abnormal state. For example, if the refrigeration capacity is set to operate between 1000 kW and 600 kW as an air conditioning system, if the refrigeration capacity falls below 600 kW and an abnormal state occurs, the refrigeration capacity abnormality determination value is set to 600 kW. Is done.
  • the numerical example demonstrated above shows only an example, and it does not specifically limit to this.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires the abnormality count determination value.
  • the abnormal number determination value is used to determine whether the state in which the refrigeration capacity becomes abnormal is sudden or constant. By performing this process, the value when the refrigeration capacity temporarily decreases due to some influence can be ignored, and the accuracy of failure cause diagnosis is improved. That is, it is possible to eliminate the case where the decrease in the refrigerating capacity is reduced due to some noise or the like.
  • the abnormality frequency determination value is, for example, 3 times, but is not particularly limited thereto.
  • Step S17 The failure cause diagnosis unit 303 determines whether or not the refrigeration capacity is equal to or less than the refrigeration capacity abnormality determination value. If the refrigeration capacity is equal to or lower than the refrigeration capacity abnormality determination value, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S18. On the other hand, if the refrigeration capacity is not less than or equal to the refrigeration capacity abnormality determination value, the failure cause diagnosis unit 303 returns to step S12.
  • Step S18 The failure cause diagnosis unit 303 determines whether or not the number of abnormalities has reached the abnormality number determination value.
  • the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S20 when the number of abnormalities reaches the abnormality number determination value.
  • the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S19 when the number of abnormalities does not reach the abnormality number determination value.
  • the failure cause diagnosis unit 303 increments the number of abnormalities. For example, the failure cause diagnosis unit 303 increments the number of abnormalities by +1, that is, increments by +1. In the above description, an example of incrementing by +1 has been described, but the present invention is not particularly limited to this.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires past operation data for a predetermined period from the past operation database 321.
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires operation data for the past month from the past operation database 321.
  • operation data for the past month is acquired as a predetermined period has been described, but the present invention is not particularly limited thereto.
  • Step S21 The failure cause diagnosis unit 303 executes capability transition calculation processing. Details of the capability transition calculation processing will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the capability transition calculation process according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Step S81 The failure cause diagnosis unit 303 initializes the abnormality determination flag.
  • the failure cause diagnosis unit 303 obtains a capability change rate with respect to time every predetermined time.
  • the predetermined time is obtained by dividing the operation data storage period on a time axis in advance for each of a plurality of small times, and details thereof will be described with reference to FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a predetermined time when obtaining a capability change rate with respect to time in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, a predetermined time is divided into a plurality of times within the range of the operation data storage period.
  • the failure cause diagnosis unit 303 obtains a capability change rate with respect to time every time. For example, it is assumed that the rate of change in the capacity of the time interval named A is a, the rate of change of the capacity in the time interval named B is b, and the rate of change of the capacity in the time interval commanded C is c. I do.
  • Step S83 The failure cause diagnosis unit 303 acquires a predetermined refrigeration capacity change rate abnormality determination value. Although the details of the refrigeration capacity change rate abnormality determination value will be described later, it is determined whether the capacity change rate with respect to time is within an allowable range.
  • Step S84 The failure cause diagnosis unit 303 determines whether there is a capacity change rate that exceeds the refrigeration capacity change rate abnormality determination value. If there is a capacity change rate that exceeds the refrigeration capacity change rate abnormality determination value, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S85. On the other hand, if there is no capacity change rate that exceeds the refrigeration capacity change rate abnormality determination value, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S87.
  • the capacity change rate is a change rate of the refrigeration capacity with respect to time. That is, the capacity change rate means the slope of the characteristic graph of the refrigeration capacity. Therefore, the comparison between the capacity change rate and the refrigeration capacity change rate abnormality determination value is equivalent to determining the degree of inclination of the characteristic graph of the refrigeration capacity. If the characteristic graph of the refrigerating capacity has a steep slope, it means that the refrigerating capacity rapidly decreases. Therefore, what is necessary is just to be able to determine whether it is an abnormal state if the fall degree of freezing capacity is. Therefore, it is determined whether or not the air conditioner 31 is in an abnormal state by setting a refrigeration capacity change rate abnormality determination value and executing a comparison between the capacity change rate and the refrigeration capacity change rate abnormality determination value. Is done.
  • the processing at this stage is processing when the refrigeration capacity is already equal to or less than the refrigeration capacity abnormality determination value (see step S11 to step S20). That is, the refrigerating capacity has been reduced for some reason.
  • the slope of the characteristic graph of the refrigeration capacity is steep, that is, if the capacity change rate is calculated from past operation data before being determined by the refrigeration capacity abnormality determination value, It can be determined that the air conditioner 31 is not in aged deterioration but is in some abnormal state.
  • the slope of the characteristic graph of the refrigeration capacity when the slope is not steep that is, such a capacity change rate is calculated from past operation data before being determined by the refrigeration capacity abnormality determination value.
  • the air conditioner 31 can determine that the refrigeration capacity has decreased due to aging degradation. For example, if it is assumed that the capacity change rate b is a capacity change rate that exceeds the refrigeration capacity change rate abnormality determination value, the air-conditioning apparatus 31 has the refrigeration capacity change rate abnormality determination value in the time interval B before the abnormality is detected. It can be determined that there is some abnormal state.
  • Step S85 The failure cause diagnosis unit 303 sets the abnormality determination flag to 1.
  • Step S86 The failure cause diagnosis unit 303 sets the aged deterioration flag to 0.
  • Step S87 The failure cause diagnosis unit 303 sets the aged deterioration flag to 1.
  • Step S88 The failure cause diagnosis unit 303 executes failure cause determination processing. Details of the failure cause determination process will be described later with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining failure cause determination processing according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Step S101 The failure cause diagnosis unit 303 determines whether or not the aged deterioration flag is 1. If the aging deterioration flag is 1, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S102. On the other hand, if the aged deterioration flag is not 1, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S103.
  • Step S102 The failure cause diagnosis unit 303 determines that the failure cause is aged deterioration. That is, it is determined that the cause of the decrease in the refrigerating capacity is due to deterioration over time.
  • Step S103 The failure cause diagnosis unit 303 determines that the failure cause is not aged deterioration. That is, it is determined that the cause of the reduced refrigeration capacity is not due to aging deterioration but is due to some external factor. In this case, for example, since it is necessary to notify the abnormality immediately, the operation for that point is executed in the subsequent processing.
  • the failure cause diagnosis unit 303 determines whether or not the abnormality determination flag is 1. If the abnormality determination flag is 1, the failure cause diagnosis unit 303 proceeds to step S23. On the other hand, if the abnormality determination flag is not 1, the failure cause diagnosis unit 303 returns to step S12.
  • the failure cause diagnosis unit 303 issues an abnormality.
  • the failure cause diagnosis unit 303 may issue an abnormality report to an administrator (not shown) of the property 11.
  • the failure cause diagnosis unit 303 may issue an abnormality report to the terminal 71 of the service center.
  • the failure cause diagnosis unit 303 may perform an abnormal report on the display unit 87.
  • e-mail or the like is sent as the abnormal report, but the present invention is not particularly limited to this, and may be notified by voice, for example.
  • the abnormal alarm may be issued by changing the blinking interval of a lamp or the like (not shown).
  • the failure cause diagnosis unit 303 acquires operation data for a predetermined storage period. Specifically, the failure cause diagnosis unit 303 acquires operation data for a predetermined time, for example, 10 minutes. Note that the predetermined time described above is merely an example, and is not particularly limited thereto.
  • the failure cause diagnosis unit 303 stores the operation data and the capability transition calculation processing result obtained from the operation data in the failure diagnosis database 322, and ends the process.
  • the failure cause diagnosis unit 303 stores in the failure diagnosis database 322 a combination of the operation data and the capability change rate of the capability number calculation processing result obtained from the operation data, and ends the processing.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining failure prediction processing in Embodiment 1 of the present invention.
  • Step S111 The failure prediction unit 305 initializes the abnormality determination flag.
  • Step S112 The failure prediction unit 305 obtains a capability change rate with respect to time every predetermined time.
  • the failure prediction unit 305 obtains the change rate of the capability change rate with respect to time at every predetermined time. That is, the failure prediction unit 305 obtains the degree of change in the capability change rate.
  • the degree of change in the capability change rate it is possible to determine whether the capability change rate is increasing or decreasing. If the degree of change in the capability change rate is further increased, the capability change rate is steep and changes with time. Therefore, in this case, it can be predicted that there is a possibility of failure in the near future.
  • the degree of change in the ability change rate is further increased, the ability change rate does not change with time in a steep state. Therefore, in this case, it can be predicted that there is no possibility of failure in the near future.
  • Step S114 The failure prediction unit 305 acquires a predetermined failure prediction determination value.
  • Step S115 The failure prediction unit 305 determines whether there is a change rate of the capability change rate that exceeds the failure prediction determination value. If there is a change rate of the capability change rate that exceeds the failure prediction determination value, the failure prediction unit 305 proceeds to step S116. On the other hand, the failure prediction unit 305 ends the process when there is no change rate of the capability change rate exceeding the failure prediction determination value.
  • Step S116 The failure prediction unit 305 sets the abnormality determination flag to 1 and ends the process.
  • steps S111 to S116 may be incorporated instead of the capability transition calculation processing in step S21 shown in FIG. In this way, the failure prediction process is incorporated into the failure diagnosis process.
  • the cause of the failure of the air conditioner 31 can be identified by comparing the change rate of the refrigeration capacity and the abnormality determination value over a certain period before the failure.
  • the monitoring system which transmits / receives the operation data regarding the air conditioning apparatus 31 with the management apparatus 61 which manages the 1 or several air conditioning apparatus 31 and the 1 or several air conditioning apparatus 31.
  • the management device 61 includes a failure cause diagnosis unit 303 that diagnoses a failure cause of one or a plurality of air conditioners 31 based on operation data.
  • the failure cause diagnosis unit 303 operates the air conditioner 31.
  • Refrigeration capacity abnormality determination value for determining whether or not the refrigeration capacity obtained from the data is in an abnormal state
  • refrigeration capacity change rate abnormality determination for determining whether or not the refrigeration capacity change rate with respect to time of the refrigeration capacity shows an abnormal value
  • the cause of failure of the air conditioner 31 can be specified.
  • the cause of the failure of the air conditioner 31 can be specified, if the decrease in the refrigeration capacity of the air conditioner 31 is not due to aging but due to some external factor, an abnormality can be reported immediately. As a result, secondary disasters can be reduced.
  • the failure of the air conditioner 31 becomes a factor that leads to the failure of the data center. Even in such a case, since it can respond immediately, it is possible to protect the assets of the data center.
  • the cause of the failure can be identified, the service person who visits the site can carry out accurate maintenance work, and can simultaneously reduce the time and achieve quick recovery.

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Abstract

　空気調和装置３１と、管理装置６１とで空気調和装置３１に関する運転データを送受信する監視システム１であって、管理装置６１は、空気調和装置３１の故障原因を運転データに基づいて診断する故障原因診断部３０３を備え、故障原因診断部３０３は、空気調和装置３１の運転データから求めた冷凍能力が異常状態であるか否かを判定する冷凍能力異常判定値と、冷凍能力の時間に対する冷凍能力変化率が異常値を示すか否かを判定する冷凍能力変化率異常判定値とが設定され、冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下の場合、空気調和装置３１が故障していると判定するものであって、冷凍能力の冷凍能力変化率が冷凍能力変化率異常判定値を超えている場合、空気調和装置３１の故障原因は経年劣化でないと判定し、冷凍能力の冷凍能力変化率が冷凍能力変化率異常判定値を超えていない場合、空気調和装置３１の故障原因は経年劣化であると判定する。

Description

監視システム
　本発明は、監視システムに関する。
　従来の監視システムの中には、計測値と、冷媒が漏れていない状態の値との離れ度合いに応じて、冷媒が漏れているか否かを判定しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
　また、従来の監視システムの中には、運転データに含まれる状態値に基づいて導出した導出値と、この導出値に対応する正常値とを比較することで、空気調和装置が異常状態であるか否かを判定しているものがあった（例えば、特許文献２参照）。
　また、従来の監視システムの中には、取得した圧縮機の内部の温度情報等が、そのときの運転状態で得られるはずの圧縮機の内部の温度情報等と乖離している場合、圧縮機等が故障していると診断しているものがあった（例えば、特許文献３参照）。
特許第４３９６２８６号公報（段落［００５６］） 特許第４２８１３３４号公報（段落［００６１］） 特開２００４－９２９７６号公報（段落［００３８］）
　しかしながら、従来の監視システム（特許文献１）は、計測値と、冷媒が漏れていない状態の値との離れ度合いで、冷媒の漏れ検知の精度を上げることはできるものの、冷媒が漏れることになった原因を特定することができなかった。
　また、従来の監視システム（特許文献２）は、導出値と、正常値とに基づいて異常状態を判定することで、空気調和装置が異常であるか否かの判定精度を上げることはできるものの、空気調和装置が異常となった原因を特定することができなかった。
　また、従来の監視システム（特許文献３）は、取得した情報と、正常の運転状態で得られるはずの情報との乖離度合いに基づいて故障診断をしているため、故障診断の精度を上げることはできるものの、圧縮機等が故障に至った原因を特定することができなかった。
　したがって、何れにおいても（特許文献１～３）、空気調和装置の故障診断の精度を高めるだけであり、空気調和装置の故障原因を特定することができないという問題点があった。
　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、空気調和装置の故障原因を特定することができる監視システムを提供することを目的とするものである。
　本発明は、１又は複数の空気調和装置と、該１又は複数の空気調和装置を管理する管理装置とで前記空気調和装置に関する運転データを送受信する監視システムであって、前記管理装置は、前記１又は複数の空気調和装置の故障原因を前記運転データに基づいて診断する故障原因診断部を備え、前記故障原因診断部は、前記空気調和装置の前記運転データから求めた冷凍能力が異常状態であるか否かを判定する冷凍能力異常判定値と、前記冷凍能力の時間に対する冷凍能力変化率が異常値を示すか否かを判定する冷凍能力変化率異常判定値とが設定され、前記冷凍能力が前記冷凍能力異常判定値以下の場合、前記空気調和装置が故障していると判定するものであって、前記空気調和装置が故障しており、該冷凍能力の前記冷凍能力変化率が前記冷凍能力変化率異常判定値を超えている場合、前記空気調和装置の故障原因は経年劣化でないと判定し、前記空気調和装置が故障しており、該冷凍能力の前記冷凍能力変化率が前記冷凍能力変化率異常判定値を超えていない場合、前記空気調和装置の故障原因は経年劣化であると判定する監視システムである。
　本発明は、故障前の一定期間にわたり、冷凍能力の変化率と異常判定値とを比較することで、空気調和装置の故障原因を特定することができるという効果を有する。
本発明の実施の形態１における監視システム１の概略構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における冷媒回路３５の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における遠隔監視センター１５の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における時間に対する冷凍能力の変化を示す図である。 本発明の実施の形態１における故障診断処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における冷凍能力演算処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における能力推移演算処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における時間に対する能力変化率を求めるときの予め定めた時間を説明する図である。 本発明の実施の形態１における故障原因判定処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１における故障予知処理を説明するフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１における監視システム１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、監視システム１は、遠隔監視センター１５を備え、遠隔監視センター１５が通信網５を介してそれぞれの物件１１に設けられた空気調和装置３１－１～３１－Ｎと通信を行うことで、各物件１１に設けられた空気調和装置３１－１～３１－Ｎを監視するものである。
　遠隔監視センター１５は、管理装置６１及びサーバー装置６３等を備える。詳細については図３を用いて後述するが、管理装置６１は、各物件１１に設けられた空気調和装置３１－１～３１－Ｎの故障診断等を行うものであり、サーバー装置６３は、管理装置６１と連携して各種サーバーを運用するものである。
　物件１１は、例えば、ビル又は工場等の物件のことである。物件１１には、空気調和装置３１－１～３１－Ｎ及び制御装置５１等が設けられ、空気調和装置３１－１～３１－Ｎと、制御装置５１とが通信線４１を介して相互通信可能に構成されている。
　空気調和装置３１－１～３１－Ｎのそれぞれは、図２を用いて後述するように冷媒回路３５を備え、冷媒回路３５を用いることで、物件１１内に設けられた空間等に空気調和された空気を供給する。なお、空気調和装置３１－１～３１－Ｎのそれぞれを特に区別しない場合、空気調和装置３１と称する。
　上述したように、制御装置５１は、空気調和装置３１と通信線４１を介して接続され、通信線４１を介して空気調和装置３１へ各種設定値及び各種制御指令等を供給し、空気調和装置３１の制御を行う。制御装置５１は、外部との通信時には、通信線４１及び通信網５を介して行う。例えば、制御装置５１は、空気調和装置３１と、遠隔監視センター１５との通信を中継する。
　つまり、空気調和装置３１は、制御装置５１を介して、遠隔監視センター１５との通信を行う。
　また、監視システム１は、サービスセンター１７を備える。サービスセンター１７は、空気調和装置３１のメンテナンス等に関する各種サービスを提供するものであり、端末７１を備える。端末７１は、通信網５を介して遠隔監視センター１５等と通信を行い、各種情報を受信する。例えば、端末７１は、物件１１に設けられた空気調和装置３１に異常がある旨を遠隔監視センター１５から受信したときには、サービスセンター１７に所属するサービスマン等に報知することで、サービスマンを出動させる。
　サービスマンへの報知手段は、例えば、図示しないモニターを介してサービスマンに報知させればよい。なお、報知手段は、特に限定するものではなく、例えば、端末７１からサービスマンが所持する携帯端末等へ報知してもよい。
　通信網５は、例えば、インターネットプロトコルに準拠した通信媒体であるが、特にこれに限定しない。通信網５は、例えば、他の通信プロトコルに準拠した通信網であってもよい。また、通信網５は、有線通信の通信媒体であっても、無線通信の通信媒体であってもよい。
　図２は、本発明の実施の形態１における冷媒回路３５の構成の一例を示す図である。図２に示すように、冷媒回路３５は、熱源側ユニット８１及び負荷側ユニット（利用側ユニット）８２－１～８２－Ｎを備える。
　熱源側ユニット８１は、いわゆる室外ユニットであり、冷媒回路３５のメイン回路として、圧縮機９１、四方弁９２、熱源側熱交換器９３、開度可変の室外絞り装置９６、及びアキュムレータ９５を備え、これらが順に接続されている。熱源側ユニット８１は、熱源側制御部１０１を備える。熱源側制御部１０１は、後述する各種センサの検出結果に基づいて、圧縮機９１等を制御したり、各種信号を外部に供給する。
　負荷側ユニット８２－１は、いわゆる室内ユニットであり、負荷側熱交換器（利用側熱交換器）９７－１及び室内絞り装置９９－１を備える。負荷側ユニット８２－１は、負荷側制御部１０２－１及びリモートコントローラ１０３－１を備える。負荷側制御部１０２－１は、後述する各種センサの検出結果及びリモートコントローラ１０３－１からの制御指令に基づいて、室内絞り装置９９－１等を制御したり、各種信号を外部に供給する。負荷側ユニット８２－２～８２－Ｎは、負荷側ユニット８２－１と同様の構成であるため、その説明については省略する。
　なお、負荷側ユニット８２－１～８２－Ｎを特に区別しない場合、負荷側ユニット８２と称する。また、負荷側熱交換器９７－１～９７－Ｎを特に区別しない場合、負荷側熱交換器９７と称する。また、室内絞り装置９９－１～９９－Ｎを特に区別しない場合、室内絞り装置９９と称する。負荷側制御部１０２－１～１０２－Ｎを特に区別しない場合、負荷側制御部１０２と称する。リモートコントローラ１０３－１～１０３－Ｎを特に区別しない場合、リモートコントローラ１０３と称する。
　熱源側ユニット８１と、負荷側ユニット８２とは、第１接続配管１１１及び第２接続配管１１２を用いて、バルブ１２１ａ及びバルブ１２１ｂを介して接続されている。なお、バルブ１２１ａ及びバルブ１２１ｂを特に区別しない場合、バルブ１２１と称する。
　冷媒回路３５は、圧縮機９１、四方弁９２、熱源側熱交換器９３、室外絞り装置９６、室内絞り装置９９、負荷側熱交換器９７、及びアキュムレータ９５に冷媒を循環させる。アキュムレータ９５は、余剰冷媒を貯留する。
　なお、室内絞り装置９９は、本発明における膨張弁に相当する。
　各熱交換器に設けられる機器について説明する。熱源側熱交換器９３には、空気を送風する室外ファン９４が設けられている。負荷側熱交換器９７－１～９７－Ｎのそれぞれには、空気を送風する室内ファン９８－１～９８－Ｎがそれぞれ設けられている。なお、室内ファン９８－１～９８－Ｎを特に区別しない場合、室内ファン９８と称する。室外ファン９４及び室内ファン９８のそれぞれは、ＤＣモータ（図示せず）で駆動される遠心ファン又は多翼ファン等から構成され、送風量が調整可能になっている。
　室外ファン９４及び室内ファン９８以外の駆動可能な機器の一例について説明する。圧縮機９１は、運転容量を可変にすることが可能な圧縮機である。圧縮機９１は、例えば、インバータで制御されるモータを用いて駆動される容積式圧縮機から構成されている。バルブ１２１は、例えば、ボールバルブ、開閉弁、及び操作弁等の開閉動作が可能な弁で構成される。四方弁９２は、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒が流れる経路が切り換えられる。
　なお、冷媒回路３５が四方弁９２を設けた場合について説明したが、特にこれに限定しない。冷媒回路３５は、例えば、四方弁９２を設けずに、暖房運転（送風運転を含む）のみを行うようにしてもよい。また、冷媒回路３５は、例えば、四方弁９２を設けず、冷房運転のみを行うようにしてもよい。また、冷媒回路３５がアキュムレータ９５を設けた場合について説明したが、特にこれに限定しない。冷媒回路３５は、例えば、アキュムレータ９５を設けなくてもよい。また、負荷側ユニット８２の台数及び各容量についても特に限定しない。
　次に冷媒回路３５を循環する冷媒及び冷媒と熱交換対象となる流体について説明する。冷媒回路３５を循環する冷媒の種類は、特に限定せず、任意の冷媒を用いればよい。例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、炭化水素、及びヘリウム等の自然冷媒、並びにＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、及びＲ４０４Ａ等の代替冷媒等の塩素を含まない冷媒を採用すればよい。冷媒と熱交換対象となる流体は、例えば、空気であるが、特にこれに限定しない。そのような流体は、例えば、水、冷媒、ブライン等であってもよい。なお、そのような流体の供給装置は、ポンプ等であってもよい。
　要するに、ヒートポンプ式の空気調和装置３１であれば、特に限定しない。
　つぎに、冷媒回路３５に設けられる各種センサ類について説明する。熱源側ユニット８１には、圧縮機吐出冷媒圧力センサ２０１、圧縮機吸入冷媒圧力センサ２０２、液管圧力センサ２０３、圧縮機吐出冷媒温度センサ２０５、圧縮機吸入冷媒温度センサ２０６、空気温度センサ２０７、熱源側熱交換器液部冷媒温度センサ２１１、及び熱源側熱交換器気液二相部冷媒温度センサ２１２が設けられている。負荷側ユニット８２－１～８２－Ｎには、負荷側冷媒液温度センサ２２１－１～２２１－Ｎ、空気吸込温度センサ２２３－１～２２３－Ｎ、及び負荷側冷媒ガス温度センサ２２４－１～２２４－Ｎが設けられている。
　圧縮機吐出冷媒圧力センサ２０１は、圧縮機９１の吐出側に設けられ、圧縮機９１から吐出された冷媒の圧力を検出する。圧縮機吸入冷媒圧力センサ２０２は、圧縮機９１の吸入側に設けられ、圧縮機９１に吸入される冷媒の圧力を検出する。液管圧力センサ２０３は、室外絞り装置９６と、バルブ１２１ｂとの間に設けられ、室外絞り装置９６とバルブ１２１ｂとの間を流通する冷媒の温度を検出する。圧縮機吐出冷媒温度センサ２０５は、圧縮機９１の吐出側に設けられ、圧縮機９１から吐出された冷媒の温度を検出する。圧縮機吸入冷媒温度センサ２０６は、圧縮機９１の吸入側に設けられ、圧縮機９１に吸入される冷媒の温度を検出する。空気温度センサ２０７は、例えば、室外ファン９４と、熱源側ユニット８１の筐体（図示せず）との間に設けられ、室外ファン９４が吸い込む熱源側ユニット８１周囲の空気温度を検出する。熱源側熱交換器液部冷媒温度センサ２１１は、熱源側熱交換器９３と、室外絞り装置９６との間に設けられ、熱源側熱交換器９３と、室外絞り装置９６との間を流通する冷媒の温度を検出する。熱源側熱交換器気液二相部冷媒温度センサ２１２は、熱源側熱交換器９３に設けられ、熱源側熱交換器９３を流通する冷媒の温度を検出する。
　圧縮機吐出冷媒圧力センサ２０１、圧縮機吸入冷媒圧力センサ２０２、液管圧力センサ２０３、圧縮機吐出冷媒温度センサ２０５、圧縮機吸入冷媒温度センサ２０６、空気温度センサ２０７、熱源側熱交換器液部冷媒温度センサ２１１、及び熱源側熱交換器気液二相部冷媒温度センサ２１２の検出結果は、熱源側制御部１０１に供給される。
　負荷側冷媒液温度センサ２２１－１～２２１－Ｎを特に区別しないときには負荷側冷媒液温度センサ２２１と称する。空気吸込温度センサ２２３－１～２２３－Ｎを特に区別しないときには空気吸込温度センサ２２３と称する。負荷側冷媒ガス温度センサ２２４－１～２２４－Ｎを特に区別しないときには負荷側冷媒ガス温度センサ２２４と称する。
　負荷側冷媒液温度センサ２２１は、室内絞り装置９９と、負荷側熱交換器９７との間に設けられ、室内絞り装置９９と、負荷側熱交換器９７との間を流通する冷媒の温度を検出する。空気吸込温度センサ２２３は、室内ファン９８と、負荷側ユニット８２の筐体（図示せず）との間に設けられ、室内ファン９８が吸い込む負荷側ユニット８２周囲の空気温度を検出する。負荷側冷媒ガス温度センサ２２４は、負荷側熱交換器９７と、バルブ１２１ａとの間に設けられ、負荷側熱交換器９７と、バルブ１２１ａとの間を流通する冷媒の温度を検出する。
　負荷側冷媒液温度センサ２２１、空気吸込温度センサ２２３、及び負荷側冷媒ガス温度センサ２２４の検出結果は、負荷側制御部１０２に供給される。
　熱源側制御部１０１及び負荷側制御部１０２は、互いに連携して冷媒回路３５の冷媒の流れを制御することで、空気調和装置３１を制御し、制御装置５１に各種信号を供給する。制御装置５１は、熱源側制御部１０１及び負荷側制御部１０２から供給された各種信号を通信網５を介して遠隔監視センター１５に供給する。
　遠隔監視センター１５は、通信網５を介して供給される各種信号に基づいて各種演算を実行し、空気調和装置３１を遠隔監視する。例えば、遠隔監視センター１５は、空気調和装置３１が故障しているか否かを判定する。また、遠隔監視センター１５は、空気調和装置３１が故障している場合に、その故障原因について判定する。次に、そのような動作を行う遠隔監視センター１５の詳細について図３を用いて説明する。
　図３は、本発明の実施の形態１における遠隔監視センター１５の機能構成の一例を示す図である。遠隔監視センター１５は、管理装置６１、サーバー装置６３、及びルーター装置６５を備える。
　管理装置６１は、制御部８３、通信部８４、記憶部８５、表示部８７、及び操作部８９を備え、空気調和装置３１の故障診断又は故障原因の判定等を行う。
　制御部８３は、能力演算部３０１、故障原因診断部３０３、及び故障予知部１０５を備え、例えば、マイクロプロセッサユニット等を主体として構成されるが、特にこれに限定しない。
　能力演算部３０１は、循環量演算部３１１、過冷却度演算部３１２、過熱度演算部３１３、吐出過熱度演算部３１４、及び冷凍能力演算部３１５を備え、空気調和装置３１の冷凍能力を演算する。
　循環量演算部３１１は、詳細については図６を用いて後述するが、空気調和装置３１内を流通する冷媒の循環量を演算する。過冷却度演算部３１２は、詳細については図６を用いて後述するが、熱源側熱交換器９３における熱源側熱交換器過冷却度ＳＣを演算する。過熱度演算部３１３は、詳細については図６を用いて後述するが、負荷側熱交換器９７における負荷側熱交換器過熱度ＳＨを演算する。吐出過熱度演算部３１４は、詳細については図６を用いて後述するが、圧縮機９１における圧縮機吐出過熱度ＴｄＳＨを演算する。冷凍能力演算部３１５は、詳細については図６を用いて後述するが、負荷側熱交換器９７における冷凍能力を推定演算する。
　故障原因診断部３０３は、その詳細については図４～８を用いて後述するが、能力演算部３０１の演算結果及び過去運転データベースの検出結果に基づいて、空気調和装置３１の故障診断又は故障原因の判定等を行う。
　故障予知部３０５は、その詳細については図９を用いて後述するが、能力演算部３０１の演算結果に基づいて故障予知を行う。
　通信部８４は、制御部８３と、外部機器との通信インターフェースである。通信部８４は、制御部８３から供給される各種信号を所定の形式のデータに変換し、サーバー装置６３又はルーター装置６５に供給する。通信部８４は、サーバー装置６３又はルーター装置６５から供給される各種信号を所定の形式のデータに変換し、制御部８３に供給する。
　記憶部８５は、例えば、過去運転データベース３２１及び故障診断データベース３２２を備える。過去運転データベース３２１は、空気調和装置３１の過去の運転データを時系列で格納する。故障診断データベース３２２は、空気調和装置３１の過去の運転データと、その運転データから求めた能力変化率とを格納する。
　表示部８７は、制御部８３の各種演算結果、過去運転データベース３２１の検出結果、及び故障診断データベース３２２の検出結果を所定の形式で表示する。
　操作部８９は、ユーザーと、管理装置６２との間の入力インタフェースであり、ユーザーからの各種操作を受け付け、その結果を制御指令に変換し、制御指令を制御部８３に供給する。
　サーバー装置６３は、例えば、データベースサーバー４１１、ファイルサーバー４１３、プリントサーバー４１５、ウェブサーバー４１７、及びメールサーバー４１９等を備え、管理装置６１からの要求、すなわち、リクエストに応じて、何らかのサービス、すなわち、処理を提供する機能的構成である。
　例えば、データベースサーバー４１１は、各種データベースを備え、管理装置６１からのリクエストに応じて、各種データベースの検索又は更新等を行い、その結果を管理装置６１に返す。また、例えば、ファイルサーバー４１３は、保管している各種ファイル、すなわち、データを提供する。また、例えば、プリントサーバー４１５は、プリンタへ印刷処理を提供する。また、例えば、ウェブサーバー４１７は、ウェブページを構成するＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕｇａｅ）ファイル又は画像ファイル等のデータを提供する。また、例えば、メールサーバー４１９は、電子メールの配送を制御する。
　なお、後述する故障診断等の各種機能は、サーバー装置６３から提供されるＷｅｂサービスで実現されるものであってもよい。
　また、サーバー装置６３は、ハードウェアで構築させてもよく、ソフトウェアで仮想的に構築してもよい。つまり、サーバー装置６３が提供する各種機能は物理的な制約を受けるものではない。
　例えば、詳細については後述する故障診断等がＷｅｂサービスで提供される場合、携帯端末等を介して故障診断等が実行されてもよい。この場合には、サーバー装置６３と、管理装置６１とが連携することで、故障診断等が実行されればよい。
　ルーター装置６５は、２つ以上の異なるネットワーク間を接続する機器である。ルーター装置６５は、例えば、ＩＰアドレスに基づいて経路制御を行い、管理装置６１と、制御装置５１との通信を中継する。
　図４は、本発明の実施の形態１における時間に対する冷凍能力の変化を示す図である。図４においては、時間に対する冷凍能力の変動が、パターンごとに図示されている。例えば、パターン＃１及びパターン＃２は、遠隔監視センター１５が空気調和装置３１の異常を検知した後、空気調和装置３１の運転データを予め定めた運転データ保存期間で保存したパターンである。また、例えば、パターン＃３及びパターン＃４は、遠隔監視センター１５が空気調和装置３１の異常を検知する前から予め定めた時間までの運転データ保存期間で空気調和装置３１の運転データを保持しているパターンである。つまり、パターン＃１及びパターン＃２の運転データ保存期間と、パターン＃３及びパターン＃４の運転データ保存期間とは、その保存期間の長さが異なっている。
　具体的には、パターン＃１では、冷凍能力は、途中までは正常な状態であるが、冷凍能力が異常状態であるか否かを判定する冷凍能力異常判定値以下になったときには異常が検知され、異常が検知されてから冷凍能力が異常停止状態に到達するまでの間で空気調和装置３１の運転データ保存期間が定められている点が図示されている。
　また、パターン＃２では、冷凍能力は、段階的に低下し、冷凍能力異常判定値以下になったときには異常が検知され、異常が検知されてから冷凍能力が異常停止状態に到達するまでの間で空気調和装置３１の運転データ保存期間が定められている点が図示されている。
　また、パターン＃３では、冷凍能力は、途中までは正常な状態であるが、冷凍能力異常判定値以下になったときには異常が検知され、異常が検知される前から冷凍能力が異常停止状態に到達するまでの間で空気調和装置３１の運転データ保存期間が定められている点が図示されている。
　また、パターン＃４では、冷凍能力は、段階的に低下し、冷凍能力異常判定値以下になったときには異常が検知され、異常が検知される前から冷凍能力が異常停止状態に到達するまでの間で空気調和装置３１の運転データ保存期間が定められている点が図示されている。
　つまり、パターン＃１及びパターン＃２では、異常検知後の運転データしか保存されない状態となる。一方、パターン＃３及びパターン＃４では、異常検知前からの運転データも保存されている状態となる。よって、パターン＃１及びパターン＃２では、異常状態に至るまでの冷凍能力の変化に関するデータを保持しない。一方、パターン＃３及びパターン＃４では、異常状態に至るまでの冷凍能力の変化に関するデータを保持する。したがって、パターン＃３及びパターン＃４であれば、異常状態に至るまでの冷凍能力の変化を調べることができるため、異常状態に至った原因を判定できることになる。そこで、異常状態に至った原因を判定する詳細について図５～８を用いて説明する。
　図５は、本発明の実施の形態１における故障診断処理を説明するフローチャートである。
（ステップＳ１１）
　故障原因診断部３０３は、異常回数を初期化する。ここでいう異常回数とは、後述する冷凍能力異常判定値以下となった回数をカウントするパラメータである。後述するように、異常回数というパラメータを利用して、求められる冷凍能力が一時的なものであるか否かを判定する。
（ステップＳ１２）
　故障原因診断部３０３は、運転データ取得周期に到達したか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、運転データ取得周期に到達した場合、ステップＳ１３へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、運転データ取得周期に到達しない場合、ステップＳ１２へ戻る。ここでいう運転データ取得周期とは、故障原因診断部３０３、すなわち、遠隔監視センター１５が各物件１１に設けられた空気調和装置３１の運転データを取得する周期である。例えば、運転データ取得周期が１時間で設定されていれば、１時間毎の運転データの変動に伴う故障診断を実施できる。また、例えば、運転データ取得周期が１日で設定されていれば、１日毎の運転データの変動に伴い故障診断を実施できる。すなわち、運転データ取得周期に応じて、故障診断の実施回数を可変にすることができる。
（ステップＳ１３）
　故障原因診断部３０３は、運転データを取得する。ここでいう運転データとは、後述する冷凍能力演算処理の演算に用いられる各種パラメータである。例えば、故障原因診断部３０３は、基準運転状態を設定する場合、圧縮機９１の運転周波数Ｆ０、室外ファン９４の速度ｆａｎｏ０、及び室内絞り装置９９の弁開度ＬＥＶ０を取得する。また、例えば、故障原因診断部３０３は、圧縮機９１の圧力を検出する場合、圧縮機吐出圧力Ｐｄ及び圧縮機吸入圧力Ｐｓを取得する。また、例えば、故障原因診断部３０３は、熱源側熱交換器過冷却度ＳＣを演算する場合、熱源側熱交換器二相温度Ｔ２１２及び熱源側熱交換器過冷却液温度Ｔ２１１を取得する。また、例えば、故障原因診断部３０３は、負荷側熱交換器過熱度ＳＨを演算する場合、負荷側熱交換器過熱ガス温度Ｔ２２４及び負荷側吸込空気温度Ｔ２２３を取得する。また、例えば、故障原因診断部３０３は、圧縮機吐出過熱度ＴｄＳＨを演算する場合、吐出温度Ｔ２０５及び熱源側熱交換器二相温度Ｔ２１２を取得する。
（ステップＳ１４）
　故障原因診断部３０３は、能力演算部３０１に冷凍能力演算処理を実行させる。冷凍能力演算処理の詳細については図６を用いて後述する。図６は、本発明の実施の形態１における冷凍能力演算処理を説明するフローチャートである。
（ステップＳ６１）
　能力演算部３０１は、基準運転状態を設定する。具体的には、能力演算部３０１は、空気調和装置３１に対し、圧縮機９１の運転周波数Ｆ０、室外ファン９４の速度ｆａｎｏ０、及び室内絞り装置９９の弁開度ＬＥＶ０を設定する。
　次に、ここで設定された各種パラメータに基づいて、空気調和装置３１が稼働し、安定状態に入ったと想定する。
（ステップＳ６２）
　能力演算部３０１は、圧縮機９１の圧力を検出する。具体的には、能力演算部３０１は、圧縮機吐出冷媒圧力センサ２０１を用いて圧縮機吐出圧力Ｐｄを検出し、圧縮機吸入冷媒圧力センサ２０２を用いて圧縮機吸入圧力Ｐｓを検出する。
（ステップＳ６３）
　能力演算部３０１は、冷媒循環量Ｇｒを演算する。具体的には、能力演算部３０１は、循環量演算部３１１に対し、圧縮機９１の運転周波数Ｆ０、圧縮機吐出圧力Ｐｄ、及び圧縮機吸入圧力Ｐｓに基づいて、次式（１）を用いて冷媒循環量Ｇｒを求めさせる。
　　（数１）
Ｇｒ＝ｆ（Ｆ０，Ｐｄ，Ｐｓ）・・・（１）
　なお、Ｇｒ＝ｆ（Ｆ０，Ｐｄ，Ｐｓ）の実装形態としては、各パラメータに対応する対応テーブルを予め準備しておき、その対応テーブルを参照してＧｒを求めるようにしてもよい。例えば、Ｆ０、Ｐｄ、及びＰｓが定まると、それに対応する冷媒循環量Ｇｒが定まるテーブルを予め定義しておいてもよい。
（ステップＳ６４）
　能力演算部３０１は、各種センサで各演算パラメータを検出する。具体的には、能力演算部３０１は、圧縮機吐出冷媒温度センサ２０５を用いて吐出温度Ｔ２０５を検出する。また、能力演算部３０１は、熱源側熱交換器気液二相部冷媒温度センサ２１２を用いて熱源側熱交換器二相温度Ｔ２１２を検出する。また、能力演算部３０１は、熱源側熱交換器液部冷媒温度センサ２１１を用いて熱源側熱交換器過冷却液温度Ｔ２１１を検出する。また、能力演算部３０１は、負荷側冷媒液温度センサ２２１を用いて負荷側熱交換器液管温度Ｔ２２１を検出する。また、能力演算部３０１は、負荷側冷媒ガス温度センサ２２４を用いて負荷側熱交換器過熱ガス温度Ｔ２２４を検出する。また、能力演算部３０１は、空気吸込温度センサ２２３を用いて負荷側吸込空気温度Ｔ２２３を検出する。
（ステップＳ６５）
　能力演算部３０１は、各演算パラメータに基づいて各種演算を実行する。具体的には、能力演算部３０１は、過冷却度演算部３１２に対し、熱源側熱交換器二相温度Ｔ２１２及び熱源側熱交換器過冷却液温度Ｔ２１１に基づいて、次式（２）を用いて熱源側熱交換器過冷却度ＳＣを求めさせる指令を出す。過冷却度演算部３１２は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（２）に基づいて熱原側熱交換器過冷却度ＳＣを演算する。
　　（数２）
ＳＣ＝Ｔ２１２－Ｔ２１１・・・（２）
　また、能力演算部３０１は、過熱度演算部３１３に対し、負荷側熱交換器過熱ガス温度Ｔ２２４及び負荷側吸込空気温度Ｔ２２３に基づいて、次式（３）を用いて負荷側熱交換器過熱度ＳＨを求めさせる指令を出す。過熱度演算部３１３は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（３）に基づいて負荷側熱交換器過熱度ＳＨを演算する。
　　（数３）
ＳＨ＝Ｔ２２４－Ｔ２２３・・・（３）
　また、能力演算部３０１は、吐出過熱度演算部３１４に対し、吐出温度Ｔ２０５及び熱源側熱交換器二相温度Ｔ２１２に基づいて、次式（４）を用いて圧縮機吐出過熱度ＴｄＳＨを求めさせる指令を出す。吐出過熱度演算部３１４は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（４）に基づいて圧縮機吐出過熱度ＴｄＳＨを演算する。
　　（数４）
ＴｄＳＨ＝Ｔ２０５－Ｔ２１２・・・（４）
（ステップＳ６６）
　能力演算部３０１は、冷媒エンタルピーを演算する。具体的には、能力演算部３０１は、冷凍能力演算部３１５に対し、圧縮機吸入圧力Ｐｓ及び負荷側熱交換器液管温度Ｔ２２１に基づいて、次式（５）を用いて負荷側熱交換器９７の入側における冷媒エンタルピーＨｅｉｎを求めさせる指令を出す。冷凍能力演算部３１５は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（５）に基づいて負荷側熱交換器９７の入側における冷媒エンタルピーＨｅｉｎを演算する。
　　（数５）
Ｈｅｉｎ＝ｆ（Ｐｓ，Ｔ２２１）・・・（５）
また、能力演算部３０１は、冷凍能力演算部３１５に対し、圧縮機吸入圧力Ｐｓ及び負荷側熱交換器過熱ガス温度Ｔ２２４に基づいて、次式（６）を用いて負荷側熱交換器９７の出側における冷媒エンタルピーＨｏｕｔを求めさせる指令を出す。冷凍能力演算部３１５は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（６）に基づいて負荷側熱交換器９７の出側における冷媒エンタルピーＨｏｕｔを演算する。
　　（数６）
Ｈｏｕｔ＝ｆ（Ｐｓ，Ｔ２２４）・・・（６）
　なお、Ｈｅｉｎは熱源側熱交換器９３から流出する液冷媒の過冷却度を表すことにもなる。また、Ｈｏｕｔは負荷側熱交換器９７から流出するガス冷媒の過熱度を表すことにもなる。
　また、式（５）、（６）は、冷媒回路中を循環させている冷媒の種類に基づいて、予め関数化したものである。
（ステップＳ６７）
　能力演算部３０１は、冷凍能力Ｑｅを演算する。具体的には、能力演算部３０１は、冷凍能力演算部３１５に対し、冷媒循環量Ｇｒ、負荷側熱交換器９７の入側における冷媒エンタルピーＨｅｉｎ、及び負荷側熱交換器９７の出側における冷媒エンタルピーＨｏｕｔに基づいて、次式（７）を元いて冷凍能力Ｑｅを求めさせる指令を出す。冷凍能力演算部３１５は、能力演算部３０１からの指令を受け、次式（７）に基づいて冷凍能力Ｑｅを演算する。
　　（数７）
Ｑｅ＝Ｇｒ×（Ｈｅｏｕｔ－Ｈｅｉｎ）・・・（７）
　なお、上記の説明では、遠隔監視センター１５が能力演算部３０１を備え、遠隔監視センター１５の能力演算部３０１が冷凍能力を演算する一例について説明したが、特にこれに限定しない。例えば、空気調和装置３１が能力演算部３０１を備えてもよい。また、制御装置５１が能力演算部３０１を備えてもよい。
　また、上記の説明は、冷凍能力を求める演算の一例を示すだけであり、特にこれに限定しない。
　図５の説明に戻る。
（ステップＳ１５）
　故障原因診断部３０３は、冷凍能力異常判定値を取得する。冷凍能力異常判定値は、冷凍能力が異常状態となっているときの冷凍能力で設定される。例えば、空調システムとして、冷凍能力が１０００ｋｗ～６００ｋｗの間で稼働することになっている場合、冷凍能力が６００ｋｗを下回ったときに異常状態になるとすれば、冷凍能力異常判定値は、６００ｋｗが設定される。
　なお、上記で説明した数値例は一例を示すだけであり、特にこれに限定しない。
（ステップＳ１６）
　故障原因診断部３０３は、異常回数判定値を取得する。異常回数判定値は、冷凍能力が異常となった状態が突発的又は恒常的の何れであるかを判定するのに用いられる。この処理をすることで、何らかの影響で冷凍能力が一時的に下がった場合の値を無視することができ、故障原因診断の精度が向上する。すなわち、冷凍能力の低下が何らかのノイズ等が原因で低下した場合を除去できる。
　なお、異常回数判定値は、例えば、３回であるが、特にこれに限定しない。
（ステップＳ１７）
　故障原因診断部３０３は、冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下であるか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下の場合、ステップＳ１８へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下でない場合、ステップＳ１２へ戻る。
（ステップＳ１８）
　故障原因診断部３０３は、異常回数が異常回数判定値に到達したか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、異常回数が異常回数判定値に到達した場合、ステップＳ２０へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、異常回数が異常回数判定値に到達しない場合、ステップＳ１９へ進む。
（ステップＳ１９）
　故障原因診断部３０３は、異常回数をインクリメントする。例えば、故障原因診断部３０３は、異常回数を＋１歩進する、つまり、＋１インクリメントする。
　なお、上記の説明では、＋１インクリメントする一例について説明したが、特にこれに限定しない。
（ステップＳ２０）
　故障原因診断部３０３は、過去運転データベース３２１から過去の運転データを予め定めた期間分取得する。例えば、故障原因診断部３０３は、過去運転データベース３２１から過去１ヶ月分の運転データを取得する。
　なお、上記の説明では、予め定めた期間として過去１ヶ月分の運転データを取得する一例について説明したが、特にこれに限定しない。
（ステップＳ２１）
　故障原因診断部３０３は、能力推移演算処理を実行する。能力推移演算処理の詳細については図７を用いて後述する。図７は、本発明の実施の形態１における能力推移演算処理を説明するフローチャートである。
（ステップＳ８１）
　故障原因診断部３０３は、異常判定フラグを初期化する。
（ステップＳ８２）
　故障原因診断部３０３は、予め定めた時間毎に時間に対する能力変化率を求める。予め定めた時間は、運転データ保存期間を時間軸上で予め複数の小時間毎に区切ったものであり、その詳細については図８を用いて説明する。
　図８は、本発明の実施の形態１における時間に対する能力変化率を求めるときの予め定めた時間を説明する図である。図８に示すように、運転データ保存期間の範囲内で、予め定めた時間が複数に区切られている。故障原因診断部３０３は、この時間毎に時間に対する能力変化率を求める。例えば、Ａと命名された時間間隔の能力変化率をａ、Ｂと命名された時間間隔の能力変化率をｂ、Ｃと命令された時間間隔の能力変化率をｃと仮定し、以後の説明を行う。
（ステップＳ８３）
　故障原因診断部３０３は、予め定めた冷凍能力変化率異常判定値を取得する。冷凍能力変化率異常判定値は、詳細については後述するが、時間に対する能力変化率が許容範囲内のものであるか否かを判定するものである。
（ステップＳ８４）
　故障原因診断部３０３は、冷凍能力変化率異常判定値を超えている能力変化率が存在するか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、冷凍能力変化率異常判定値を超えている能力変化率が存在する場合、ステップＳ８５へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、冷凍能力変化率異常判定値を超えている能力変化率が存在しない場合、ステップＳ８７へ進む。
　冷凍能力変化率異常判定値で判定を行う意味について説明する。能力変化率は、時間に対する冷凍能力の変化率である。つまり、能力変化率は、冷凍能力の特性グラフの傾きを意味する。よって、能力変化率と、冷凍能力変化率異常判定値との比較が行われることは、冷凍能力の特性グラフの傾き度合いを判定することに相当する。仮に、冷凍能力の特性グラフの傾きが急峻である場合、冷凍能力は急激に低下することを意味する。したがって、冷凍能力の低下度合いがどの程度であれば異常状態であるか否かが判定できればよいことになる。したがって、冷凍能力変化率異常判定値を定めておき、能力変化率と、その冷凍能力変化率異常判定値との比較を実行することで、空気調和装置３１が異常状態であるか否かが判定される。
　換言すれば、この段階の処理では、既に冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下のときの処理である（ステップＳ１１～ステップＳ２０参照）。つまり、冷凍能力は何らかの原因で低下に至っている。この状態で、冷凍能力の特性グラフの傾きが急峻である場合の特性グラフの傾き、すなわち、そのような能力変化率が冷凍能力異常判定値で判定される前の過去運転データから算出されれば、空気調和装置３１は経年劣化ではなく、何らかの異常状態となっていると判定できる。一方、この状態で、冷凍能力の特性グラフの傾きが急峻でない場合の特性グラフの傾き、すなわち、そのような能力変化率が冷凍能力異常判定値で判定される前の過去運転データから算出されれば、空気調和装置３１は経年劣化が原因で冷凍能力が低下していると判定できる。
　例えば、能力変化率ｂが冷凍能力変化率異常判定値を超えている能力変化率であると仮定すると、異常検知される前の時間間隔Ｂにおいて、空気調和装置３１は冷凍能力変化率異常判定値で何らかの異常状態となっていると判定できることになる。
（ステップＳ８５）
　故障原因診断部３０３は、異常判定フラグを１に設定する。
（ステップＳ８６）
　故障原因診断部３０３は、経年劣化フラグを０に設定する。
（ステップＳ８７）
　故障原因診断部３０３は、経年劣化フラグを１に設定する。
（ステップＳ８８）
　故障原因診断部３０３は、故障原因判定処理を実行する。故障原因判定処理の詳細については、図９を用いて後述する。
　図９は、本発明の実施の形態１における故障原因判定処理を説明するフローチャートである。
（ステップＳ１０１）
　故障原因診断部３０３は、経年劣化フラグが１であるか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、経年劣化フラグが１である場合、ステップＳ１０２へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、経年劣化フラグが１でない場合、ステップＳ１０３へ進む。
（ステップＳ１０２）
　故障原因診断部３０３は、故障原因は経年劣化であると判定する。つまり、冷凍能力が低下した原因は、経年劣化が原因であると判定する。
（ステップＳ１０３）
　故障原因診断部３０３は、故障原因は、経年劣化でないと判定する。つまり、冷凍能力が低下した原因は、経年劣化に伴うものではなく、何らかの外部要因によるものであると判定する。この場合には、例えば、早急に異常を報知する必要があるため、以降の処理ではその点についての動作が実行される。
　図５の説明に戻る。
（ステップＳ２２）
　故障原因診断部３０３は、異常判定フラグが１であるか否かを判定する。故障原因診断部３０３は、異常判定フラグが１である場合、ステップＳ２３へ進む。一方、故障原因診断部３０３は、異常判定フラグが１でない場合、ステップＳ１２へ戻る。
（ステップＳ２３）
　故障原因診断部３０３は、異常発報を行う。例えば、故障原因診断部３０３は、物件１１の図示しない管理者に異常発報を行ってもよい。また、例えば、故障原因診断部３０３は、サービスセンターの端末７１に異常発報を行ってもよい。また、例えば、故障原因診断部３０３は、表示部８７に異常発報を行ってもよい。異常発報は、例えば、電子メール等が送付されるが、特にこれに限定するものではなく、例えば、音声で報知してもよい。また、図示しないランプ等の点滅間隔を変更することで異常発報が行われてもよい。
（ステップＳ２４）
　故障原因診断部３０３は、運転データを予め定めた保存期間取得する。具体的には、故障原因診断部３０３は、運転データを所定時間、例えば、１０分間取得する。
　なお、上記で説明した所定時間は一例を示すだけであり、特にこれに限定しない。
（ステップＳ２５）
　故障原因診断部３０３は、運転データと、その運転データから求めた能力推移演算処理結果とを故障診断データベース３２２に格納し、処理を終了する。例えば、故障原因診断部３０３は、運転データと、その運転データから求めた能力数位演算処理結果の能力変化率とを組としたものを故障診断データベース３２２に格納し、処理を終了する。
　上記の説明では、故障原因を診断する一例について説明した。能力変化率を利用することで、故障予知も可能となる。そこで、次に、能力変化率を利用した故障予知について図１０を用いて説明する。
　図１０は、本発明の実施の形態１における故障予知処理を説明するフローチャートである。
（ステップＳ１１１）
　故障予知部３０５は、異常判定フラグを初期化する。
（ステップＳ１１２）
　故障予知部３０５は、予め定めた時間毎に時間に対する能力変化率を求める。
（ステップＳ１１３）
　故障予知部３０５は、予め定めた時間毎に時間に対する能力変化率の変化率を求める。つまり、故障予知部３０５は、能力変化率の変化の度合いを求める。能力変化率の変化の度合いを求めることで、能力変化率が拡大していくものであるのか、又は、縮小していくものであるかを判定することができる。能力変化率の変化の度合いがさらに大きくなっていくものであれば、能力変化率は急峻な状態で時間の経過と共に推移していく。したがって、この場合には、近い将来に故障する可能性があると予知できる。一方、能力変化率の変化の度合いがさらに大きくなっていくものでなければ、能力変化率は急峻な状態で時間の経過と共に推移していくことはない。したがって、この場合には、近い将来には故障する可能性がないと予知できる。
（ステップＳ１１４）
　故障予知部３０５は、予め定めた故障予知判定値を取得する。
（ステップＳ１１５）
　故障予知部３０５は、故障予知判定値を超えている能力変化率の変化率が存在するか否かを判定する。故障予知部３０５は、故障予知判定値を超えている能力変化率の変化率が存在する場合、ステップＳ１１６へ進む。一方、故障予知部３０５は、故障予知判定値を超えている能力変化率の変化率が存在しない場合、処理を終了する。
（ステップＳ１１６）
　故障予知部３０５は、異常判定フラグを１に設定し、処理を終了する。
　なお、ステップＳ１１１～ステップＳ１１６の処理は、図５に示すステップＳ２１の能力推移演算処理の代わりに組み込まれてもよい。このようにすることで、故障予知処理が故障診断処理の中に組み込まれることになる。
　上記で説明したように、故障前の一定期間にわたり、冷凍能力の変化率と異常判定値とを比較することで、空気調和装置３１の故障原因を特定することができる。
　以上、本発明の実施の形態１においては、１又は複数の空気調和装置３１と、１又は複数の空気調和装置３１を管理する管理装置６１とで空気調和装置３１に関する運転データを送受信する監視システム１であって、管理装置６１は、１又は複数の空気調和装置３１の故障原因を運転データに基づいて診断する故障原因診断部３０３を備え、故障原因診断部３０３は、空気調和装置３１の運転データから求めた冷凍能力が異常状態であるか否かを判定する冷凍能力異常判定値と、冷凍能力の時間に対する冷凍能力変化率が異常値を示すか否かを判定する冷凍能力変化率異常判定値とが設定され、冷凍能力が冷凍能力異常判定値以下の場合、空気調和装置３１が故障していると判定するものであって、空気調和装置３１が故障しており、冷凍能力の冷凍能力変化率が冷凍能力変化率異常判定値を超えている場合、空気調和装置３１の故障原因は経年劣化でないと判定し、空気調和装置３１が故障しており、冷凍能力の冷凍能力変化率が冷凍能力変化率異常判定値を超えていない場合、空気調和装置３１の故障原因は経年劣化であると判定する。
　上記の構成で、空気調和装置３１の故障原因を特定することができる。また、空気調和装置３１の故障原因を特定することができるので、空気調和装置３１の冷凍能力の低下が経年劣化でなく、何らかの外部要因によるものであれば、即座に異常を発報することができるので、二次災害等も低減することができる。
　例えば、空気調和装置３１がデータセンターに設けられている場合、空気調和装置３１の故障はデータセンターの故障につながる要因となる。このような場合であっても、即座に対応することができるので、データセンターの資産を守ることができる。
　また、故障原因を特定できるので、現場にかけつけたサービスマンは的確な保守作業を実施でき、時間の短縮と早急な復旧を同時に満たすことができる。
　また、故障原因が経年劣化によるものであれば、経年劣化し易そうな箇所を重点的に調査できるので、部品の交換等の作業効率が向上し、同時に、部品の交換によって経年劣化した部品を使い続ける必要がなくなるため、経年劣化による無駄な電力消費を抑制できることにもつながる。
　１　監視システム、５　通信網、１１　物件、１５　遠隔監視センター、１７　サービスセンター、３１、３１－１～３１－Ｎ　空気調和装置、３５　冷媒回路、４１　通信線、５１　制御装置、６１　管理装置、６３　サーバー装置、６５　ルーター装置、７１　端末、８１　熱源側ユニット、８２、８２－１～８２－Ｎ　負荷側ユニット、８３　制御部、８４　通信部、８５　記憶部、８７　表示部、８９　操作部、９１　圧縮機、９２　四方弁、９３　熱源側熱交換器、９４　室外ファン、９５　アキュムレータ、９６　室外絞り装置、９７、９７－１～９７－Ｎ　負荷側熱交換器、９８、９８－１～９８－Ｎ　室内ファン、９９、９９－１～９９－Ｎ　室内絞り装置、１０１　熱源側制御部、１０２、１０２－１～１０２－Ｎ　負荷側制御部、１０３、１０３－１、１０３－Ｎ　リモートコントローラー、１１１　第１接続配管、１１２　第２接続配管、１２１、１２１ａ、１２１ｂ　バルブ、２０１　圧縮機吐出冷媒圧力センサ、２０２　圧縮機吸入冷媒圧力センサ、２０３　液管圧力センサ、２０５　圧縮機吐出冷媒温度センサ、２０６　圧縮機吸入冷媒温度センサ、２０７　空気温度センサ、２１１　熱源側熱交換器液部冷媒温度センサ、２１２　熱源側熱交換器気液二相部冷媒温度センサ、２２１、２２１－１～２２１－Ｎ　負荷側冷媒液温度センサ、２２３、２２３－１～２２３－Ｎ　空気吸込温度センサ、２２４、２２４－１～２２４－Ｎ　負荷側冷媒ガス温度センサ、３０１　能力演算部、３０３　故障原因診断部、３０５　故障予知部、３１１　循環量演算部、３１２　過冷却度演算部、３１３　過熱度演算部、３１４　吐出過熱度演算部、３１５　冷凍能力演算部、３２１　過去運転データベース、３２２　故障診断データベース、４１１　データベースサーバー、４１３　ファイルサーバー、４１５　プリントサーバー、４１７　ウェブサーバー、４１９　メールサーバー。

Claims (5)

  1. 　１又は複数の空気調和装置と、該１又は複数の空気調和装置を管理する管理装置とで前記空気調和装置に関する運転データを送受信する監視システムであって、
    　前記管理装置は、前記１又は複数の空気調和装置の故障原因を前記運転データに基づいて診断する故障原因診断部を備え、
    　前記故障原因診断部は、
    　前記空気調和装置の前記運転データから求めた冷凍能力が異常状態であるか否かを判定する冷凍能力異常判定値と、前記冷凍能力の時間に対する冷凍能力変化率が異常値を示すか否かを判定する冷凍能力変化率異常判定値とが設定され、
    　前記冷凍能力が前記冷凍能力異常判定値以下の場合、前記空気調和装置が故障していると判定するものであって、
    　前記空気調和装置が故障と判定され、該冷凍能力の前記冷凍能力変化率が前記冷凍能力変化率異常判定値を超えている場合、前記空気調和装置の故障原因は経年劣化でないと判定し、
    　前記空気調和装置が故障と判定され、該冷凍能力の前記冷凍能力変化率が前記冷凍能力変化率異常判定値を超えていない場合、前記空気調和装置の故障原因は経年劣化であると判定する
    ことを特徴とする監視システム。
  2. 　前記故障原因診断部は、
    　前記冷凍能力が複数回前記冷凍能力異常判定値以下となった場合、前記冷凍能力変化率が前記冷凍能力変化率異常判定値を超えているか否かの判定処理を実行する
    ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
  3. 　前記故障原因診断部は、
    　予め定めた時間毎に時間に対する前記冷凍能力変化率の変化率を求め、該変化率が予め定めた故障予知判定値を超えている場合、前記空気調和装置が故障する可能性があると判定する
    ことを特徴とする請求項２に記載の監視システム。
  4. 　前記運転データを時系列で過去運転データとして格納する過去運転データベースと、
    　前記運転データと、該運転データから求めた前記能力変化率とを格納する故障診断データベースと
    を備え、
    　前記故障原因診断部は、
    　前記過去運転データに基づいて、予め定めた時間毎に前記変化率を求める
    ことを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
  5. 　前記空気調和装置は、
    　圧縮機及び熱源側熱交換器を備える熱源側ユニットと、膨張弁及び利用側熱交換器を備える利用側ユニットとを配管接続して構成した冷媒回路を備え、
    　前記管理装置は、前記冷媒回路に関する前記運転データに基づいて前記冷凍能力を求める能力演算部を備え、
    　前記能力演算部は、
    　前記運転データとして、前記圧縮機の運転周波数並びに該圧縮機の吐出側における圧力及び吸引側における圧力に基づいて冷媒循環量を演算する循環量演算部と、
    　該冷媒循環量並びに前記利用側熱交換器に流入及び流出する冷媒のエンタルピーに基づいて前記冷凍能力を演算する冷凍能力演算部と
    を備えたことを特徴とする請求項４に記載の監視システム。
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