CN110312900B - 空调机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调机，至少包含热泵、热水储罐、设置于热水储罐的热交换器、空调器具以及循环泵作为构成设备，热泵、热交换器、空调器具以及循环泵通过配管连接，形成了供水在配管内循环的水回路，其中，该空调机具备：多个传感器，设置于水回路的各部分，并按照设定时间间隔对在水回路中流动的水的状态进行测定；以及控制装置，将来自多个传感器的测定数据作为运转数据而取得，并且基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，控制装置基于基准运转数据和空调机异常停止时的运转数据来判断构成设备中的故障的设备。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及空调机，尤其涉及水冷式空调机。

背景技术

作为以往的空调机中的故障判断方法，例如提出了一种基于在正常运转时预先取得的运转数据和通常运转时的运转状态数据来判断故障的方法(例如，专利文献1)。在该方法中，例如将一定期间中的正常运转时的运转数据作为标准值数据而获取到数据库，并且将经过了预先设定的时间之后的运转数据作为运转状态数据分配给数据库。而且，通过将标准值数据和运转状态数据进行比较，反映因空调机的设置环境和运转条件等引起的每个机型的差异，由此判断空调机有无产生故障。

专利文献1：日本特开2004-286279号公报

但是，在专利文献1所记载的方法中，要收集一定期间中的正常运转时的全部运转数据。因此，有可能所收集的运转数据的数据量变得庞大。特别是在空调机为水冷式的情况下，与空冷式的情况相比，由于空调的温度范围较大，所以为了收集运转数据而需要大容量的数据蓄积装置。

发明内容

本发明是鉴于上述以往的技术课题而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制判断所需的运转数据量来进行构成设备的故障判断的空调机。

本发明的空调机至少包含热泵、热水储罐、设置于该热水储罐的热交换器、空调器具以及循环泵作为构成设备，上述热泵、上述热交换器、上述空调器具以及上述循环泵通过配管连接，形成了供水在该配管内循环的水回路，其中，该空调机具备：多个传感器，设置于上述水回路的各部，并按照设定时间间隔对在上述水回路中流动的水的状态进行测定；以及控制装置，将来自上述多个传感器的测定数据作为运转数据而取得，并且基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，上述控制装置基于上述基准运转数据和上述空调机异常停止时的运转数据来判断上述构成设备中的故障的设备。

综上所述，根据本发明，基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，并基于该基准运转数据和空调机异常停止时的运转数据来判断故障的设备，由此能够抑制故障判断所需的运转数据量而进行构成设备的故障判断。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的空调机的结构的一例的概略图。

图2是示出图1的控制装置的结构的一例的框图。

图3是示出基准运转数据取得处理的流程的一例的流程图。

图4是示出故障判断处理的流程的一例的流程图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，对本发明的实施方式1的空调机进行说明。

[空调机的结构]

图1是示出本实施方式1涉及的空调机1的结构的一例的概略图。空调机1由热泵2、辅助加热器3、热水储罐4、热交换器5、空调器具6、三通阀7以及循环泵8构成。在该空调机1中，热泵2、辅助加热器3、热交换器5、空调器具6、三通阀7以及循环泵8通过配管连接，由此形成水回路10。

热泵2例如在内部形成制冷循环，对由循环泵供给的水进行加热或者冷却。辅助加热器3是为了在热泵2的加热能力不充分的情况下等对从热泵2供给的水进行加热而设置的。

热水储罐4是为了将从外部供给的自来水等积存在内部而设置的。在热水储罐4内置有与水回路10连接的热交换器5。对热交换器5而言，在水回路10中循环的水与积存于热水储罐4的水之间进行热交换，通过在水回路10中循环的水的热来对热水储罐4内的水进行加热。积存于热水储罐4的水被放出到外部，例如作为淋浴等的温水而使用。

空调器具6例如是水冷式热交换器。空调器具6在水回路10中循环的水与作为空调对象空间的室内的空气(以下，适当地称为“室内空气”。)之间进行热交换，通过在水回路10中循环的水的温热或者冷热来对室内的空气进行加热或者冷却。

三通阀7例如是电动式三通阀，具有两个流入口和一个流出口，为了对在水回路10中循环的水进行分支而设置。例如，三通阀7对使水回路10内的水向热水储罐4侧流动、还是向空调器具6流动进行切换。循环泵8由未图示的马达驱动，从热交换器5或者空调器具6向热泵2供给水回路10内的水。

另外，在空调机1的各部设置有多个传感器，该多个传感器按照预先设定的时间间隔对在水回路10中流动的水的状态进行测定。在该例中，作为传感器，在空调机1例如设置有液管温度传感器11、往路水温传感器12、回流水温传感器13、以及水箱水温传感器14。

液管温度传感器11例如设置在热泵2内。液管温度传感器11对设置于热泵2的水热交换器2a中的液体侧的配管温度进行测定，并将测定数据供给到后述的控制装置20。

往路水温传感器12例如设置在辅助加热器3的流出侧。往路水温传感器12对从辅助加热器3流出的水的温度进行测定，并将测定数据供给到控制装置20。此外，往路水温传感器12并不限于此，例如在没有设置辅助加热器3的情况下，可以设置于水热交换器2a中的水的流出侧。该情况下，往路水温传感器12对从水热交换器2a流出的水的温度进行测定。

回流水温传感器13例如设置在循环泵8的流出侧。回流水温传感器13对从循环泵8流出而向热泵2流入的水的温度进行测定，并将测定数据供给到控制装置20。水箱水温传感器14设置在热水储罐4内。水箱水温传感器14对热水储罐4内的水的温度进行测定，并将测定数据供给到控制装置20。

此外，这些传感器未必一定设置在上述的部位，例如，也可以根据空调机1的机型而设置在控制所需的部位。另外，传感器不仅限于温度传感器，例如也可以是对各部的水的压力进行测定的压力传感器。

液管温度传感器11与本发明的“第1温度传感器”对应。往路水温传感器12与本发明的“第2温度传感器”对应。回流水温传感器13与本发明的“第3温度传感器”对应。水箱水温传感器14与本发明的“第4温度传感器”对应。

控制装置20例如由微型计算机、在CPU(Central Processing Unit)等运算装置上执行的软件、实现各种功能的电路器件等硬件等构成。

控制装置20例如基于使用者通过操作而针对未图示的遥控器的设定、以及从空调机1的各部接收的各种信息，来对空调机1整体的动作进行控制。在本实施方式1中，控制装置20例如基于来自设置于空调机1的各种传感器的信息来进行后述的基准运转数据取得处理和故障判断处理。

图2是示出图1的控制装置20的结构的一例的框图。其中，在图2所示的例中，仅图示出与本实施方式1的特征相关的部分，对于除此以外的部分省略了图示。如图2所示，控制装置20具备运转数据取得部21、运转数据判断部22、类似判断部23、异常运转信息取得部24、异常判断部25、故障部位判断部26以及存储部27。

向运转数据取得部21供给表示液管温度传感器11、往路水温传感器12、回流水温传感器13以及水箱水温传感器14的测定结果的数据。运转数据取得部21将被供给的来自各传感器的测定数据作为运转数据而取得。

向运转数据判断部22供给由运转数据取得部21取得的运转数据。运转数据判断部22基于被供给的运转数据和存储于存储部27的基准运转数据，来判断运转数据的内容。其中，关于基准运转数据的详细内容将后述说明。

向类似判断部23供给由运转数据取得部21取得的运转数据。类似判断部23基于被供给的运转数据和以前所取得的、存储于存储部27的运转数据来判断运转数据的类似性。

向异常运转信息取得部24供给由运转数据取得部21取得的运转数据。异常运转信息取得部24在空调机1异常停止的情况下，基于被供给的运转数据、存储于存储部27的以前的运转数据以及基准运转数据，来取得异常运转信息。关于异常运转信息的详细内容将后述说明。

向异常判断部25供给由异常运转信息取得部24取得的异常运转信息。异常判断部25在空调机1异常停止的情况下，基于被供给的异常运转信息来判断该异常的情况。

向故障部位判断部26供给由异常运转信息取得部24取得的异常运转信息。故障部位判断部26在通过异常判断部25判断为构成设备发生故障的情况下，基于被供给的异常运转信息来判断故障的构成设备。

存储部27存储有运转数据、基准运转数据、以及在基准运转数据取得处理和故障判断处理时所使用的阈值等各种设定值。存储于存储部27的各种数据根据来自控制装置20的各部的要求而被读出。

这里，控制装置20控制各部以使空调机1以供热水运转、制热运转以及制冷运转等各种运转模式进行动作。而且，在本实施方式1中，控制装置20具有与各运转模式对应的基准运转数据。

基准运转数据是在稳定运转时由液管温度传感器11、往路水温传感器12、回流水温传感器13以及水箱水温传感器14所测定的数据构成的运转信息。“稳定运转”表示在从空调机1吹出的空气的温度到达设定温度之后重复进行热接通和热断开的运转。该基准运转数据是针对制冷运转、制热运转和供热水运转各个运转模式准备、且关于各运转模式被表格化的数据。

在制冷运转模式和制热运转模式中，空调机1以室内空气的温度(以下，适当地称为“室内温度”)成为用户所设定的设定温度的方式进行运转。因此，与制冷运转模式对应的基准运转数据以及与制热运转模式对应的基准运转数据由按每个设定温度而准备、在被设定了各个设定温度之际的稳定运转时由各传感器测定出的数据构成。

另一方面，在供热水运转模式中，空调机1以按每个机型而设定的、设置于空调机1的未图示的压缩机的上限频率进行运转。因此，对于与供热水运转模式对应的基准运转数据，准备与该上限频率对应的单一的数据。

这样的基准运转数据能得到根据空调机1的设置环境而不同的结果。因此，基准运转数据表示适合于当前的设置环境的稳定运转时的运转状态。

[空调机的动作]

接下来，对具有上述结构的空调机1的动作进行说明。在本实施方式1中，空调机1的控制装置20首先进行在稳定运转时取得基准运转数据的基准运转数据取得处理。然后，在空调机1异常停止的情况下，控制装置20进行如下的故障判断处理：使用在基准运转数据取得处理中取得的基准运转数据和在运转时所取得的运转数据，来判断构成空调机1的各种构成设备的故障。

(基准运转数据取得处理)

图3是示出基准运转数据取得处理的流程的一例的流程图。其中，在以下的说明中，使用“运转数据”这一表达来进行说明，但本实施方式1中的“运转数据”表示由液管温度传感器11、往路水温传感器12、回流水温传感器13和水箱水温传感器14测定的数据。

首先，控制装置20判断空调机1的运转是否是稳定运转(步骤S1)。是否是稳定运转的判断例如根据在空调机1中是否进行了热断开和热接通来进行。

在判断为是稳定运转的情况下(步骤S1；是)，运转数据取得部21在空调机1成为第二次热断开的条件实现了的情况下取得运转数据，并使空调机1热断开(步骤S2)。另一方面，在判断为不是稳定运转的情况下(步骤S1；否)，处理返回到步骤S1，在步骤S1中反复处理直到成为稳定运转为止。

接下来，运转数据判断部22从存储部27读出基准运转数据，对在步骤S2中取得的运转数据与基准运转数据的差值进行计算(步骤S3)。而且，运转数据判断部22对计算出的差值与预先设定的阈值进行比较，判断差值是否为阈值以下(步骤S4)。在判断为差值为阈值以下的情况下(步骤S4；是)，运转数据判断部22将在步骤S2中取得的运转数据存储于存储部27(步骤S5)。

接下来，控制装置20对存储于存储部27的运转数据的数量与预先设定的数量进行比较，判断运转数据量是否为设定量以上(步骤S6)。在判断为运转数据量为设定量以上的情况下(步骤S6；是)，处理移至步骤S7。另一方面，在判断为运转数据量小于设定量的情况下(步骤S6；否)，处理移至步骤S12。

类似判断部23从存储于存储部27的多个运转数据分别提取特定的数据、例如由液管温度传感器11、往路水温传感器12以及回流水温传感器13测定出的数据(步骤S7)。而且，类似判断部23对提取出的各个特定的数据进行比较，进行运转倾向的类似判断(步骤S8)。

运转数据的类似判断例如基于在运转模式、外部空气温度以及出水温度等条件相同的情况下取得的传感器值来进行。具体而言，例如类似判断部23在所取得的传感器值具有相同的偏颇的情况下，判断为所比较的运转数据为“类似”。另一方面，类似判断部23在所取得的传感器值具有不同的偏颇的情况下，判断为所比较的运转数据为“非类似”。

类似判断部23判断包含类似的特定数据的运转数据(以下，适当地称为“类似运转数据”)相对于存储于存储部27的所有运转数据的比率是否为预先设定的比率以上(步骤S9)。在判断为类似运转数据的比率为设定比率以上的情况下(步骤S9；是)，类似判断部23基于类似运转数据来修正基准运转数据(步骤S10)。另一方面，在判断为类似运转数据的比率小于设定比率的情况下(步骤S9；否)，处理移至步骤S12。

另外，当在步骤S4中判断为差值超过阈值的情况下(步骤S4；否)，运转数据判断部22废弃在步骤S2中取得的运转数据(步骤S11)。而且，处理移至步骤S12。

控制装置20判断从空调机1的初次启动起是否经过了预先设定的期间(步骤S12)。在判断为从启动起经过了设定期间的情况下(步骤S12；是)，结束一系列的处理。另一方面，在判断为从启动起没有经过设定期间的情况下(步骤S12；否)，处理移至步骤S2。

(故障判断处理)

图4是示出故障判断处理的流程的一例的流程图。图4所示的处理是在通过进行图3所示的基准运转数据取得处理而取得了基准运转数据之后，在空调机1再启动时实施的处理。

首先，控制装置20监视空调机1的稳定运转，并且在运转数据取得部21中按照预先设定的时间间隔取得运转数据(步骤S21)。

在空调机1产生了异常停止的情况下，异常运转信息取得部24取得异常运转信息，将异常运转信息与此时的时间相关联地存储于存储部27(步骤S22)。例如在基于各种传感器的值而判断为产生了异常的情况下进行空调机1的异常停止。具体而言，例如控制装置20对各种传感器的值与表示预先设定的允许范围的设定值进行比较。而且，在各种传感器的值偏离了允许范围的情况下，控制装置20判断为空调机1产生了异常，使设置于热泵2的未图示的压缩机断开，并且促动器等也停止。

这里，异常运转信息例如是特定的温度传感器示出超过了设计值等与通常时不同的值的异常模式、空调机1在异常停止之前取得的运转数据、以及异常停止时的运转数据与基准运转数据的差值。其中，差值采取了由运转数据和基准运转数据的相互对应的温度传感器获得的测定数据彼此的差值。

接下来，异常判断部25判断是否在从上次的异常停止起预先设定的期间内产生这次的异常停止(步骤S23)。在这次的异常停止是从上次的异常停止起的设定期间内的情况下(步骤S23；是)，处理移至步骤S24。另一方面，在这次的异常停止不是从上次的异常停止起的设定期间内的情况下(步骤S23；否)，处理返回到步骤S21。

异常判断部25判断存储于存储部27的包含与这次的异常运转信息所包含的异常模式相同的异常模式的异常运转信息是否在预先设定的期间内被存储了预先设定的次数以上(步骤S24)。当与这次的异常模式相同的异常模式在设定期间内存储了设定次数以上的情况下(步骤S24；是)，异常判断部25判断为短期间的异常停止断续或者连续地产生。

故障部位判断部26基于异常判断部25的判断结果而判断为空调机1的构成设备发生故障(步骤S25)。此时，故障部位判断部26例如将在差值超过阈值的温度传感器与差值为阈值以下的温度传感器之间设置的构成设备判断为产生故障的设备。

综上所述，在本实施方式1涉及的空调机1中，至少包含热泵2、热水储罐4、设置于热水储罐4的热交换器5、空调器具6以及循环泵8作为构成设备，热泵2、热交换器5、空调器具6、以及循环泵8通过配管连接而形成水在配管内循环的水回路10。

该空调机1具备：液管温度传感器11～水箱水温传感器14，设置于水回路10的各部，按照设定时间间隔对在水回路10中流动的水的状态进行测定；以及控制装置20，将来自液管温度传感器11～水箱水温传感器14的测定数据作为运转数据而取得，并且基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，控制装置20基于基准运转数据和空调机异常停止时的运转数据来判断构成设备中的发生了故障的设备。

这样，在本实施方式1中，通过基于稳定运转时的运转数据来生成基准运转数据，由此能够去除不必要的数据而生成基准运转数据。而且，基于所生成的基准运转数据和空调机1异常停止时的运转数据来进行构成设备的故障判断。因此，不用收集不必要的数据，能够抑制数据量而判断构成设备的故障。

以上，对本发明的实施方式1进行了说明，但本发明不限于上述的本发明的实施方式1，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形和应用。

附图标记的说明

1…空调机；2…热泵；2a…水热交换器；3…辅助加热器；4…热水储罐；5…热交换器；6…空调器具；7…三通阀；8…循环泵；10…水回路；11…液管温度传感器；12…往路水温传感器；13…回流水温传感器；14…水箱水温传感器；20…控制装置；21…运转数据取得部；22…运转数据判断部；23…类似判断部；24…异常运转信息取得部；25…异常判断部；26…故障部位判断部；27…存储部。

Claims (4)

1.一种空调机，至少包含热泵、热水储罐、设置于该热水储罐的热交换器、空调器具以及循环泵作为构成设备，所述热泵、所述热交换器、所述空调器具以及所述循环泵通过配管连接，形成了供水在该配管内循环的水回路，其中，该空调机具备：

多个传感器，设置于所述水回路的各部，并按照设定时间间隔对在所述水回路中流动的水的状态进行测定；以及

控制装置，将来自所述多个传感器的测定数据作为运转数据而取得，并且基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，

所述控制装置基于所述空调机异常停止时的运转数据来生成异常运转信息，该异常运转信息包含表示与通常不同的所述传感器的值的异常模式，

当与所述异常模式相同的模式在设定期间内产生了设定次数以上的情况下，所述控制装置基于所述异常停止时的所述运转数据与所述基准运转数据的差值来判断所述构成设备中的故障的设备。

2.一种空调机，至少包含热泵、热水储罐、设置于该热水储罐的热交换器、空调器具以及循环泵作为构成设备，所述热泵、所述热交换器、所述空调器具以及所述循环泵通过配管连接，形成了供水在该配管内循环的水回路，其中，该空调机具备：

多个传感器，设置于所述水回路的各部，并按照设定时间间隔对在所述水回路中流动的水的状态进行测定；以及

控制装置，将来自所述多个传感器的测定数据作为运转数据而取得，并且基于在稳定运转时所取得的运转数据来生成基准运转数据，

所述控制装置存储所述运转数据与所述基准运转数据的差值为阈值以下的运转数据，

在所存储的所述运转数据的数量为设定量以上的情况下，判断所存储的各运转数据所包含的特定数据的类似性，

在包含类似的所述特定数据的类似运转数据相对于所存储的全部运转数据的比率为设定比率以上的情况下，基于所述类似运转数据来修正所述基准运转数据，

所述控制装置基于所述基准运转数据和所述空调机异常停止时的运转数据来判断所述构成设备中的故障的设备。

3.根据权利要求1或2所述的空调机，其中，

基准运转数据由按每个运转模式和按每个设定温度被表格化的数据构成。

4.根据权利要求1或2所述的空调机，其中，

所述多个传感器是如下的传感器：

第1温度传感器，对设置在热泵内的水热交换器中的液体侧的配管温度进行测定；

第2温度传感器，对从水热交换器流出的水的温度进行测定；

第3温度传感器，对从循环泵流出的水的温度进行测定；以及

第4温度传感器，对热水储罐内的水的温度进行测定。

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