JP2004340549A - 部品交換時期予測装置、部品交換時期予測方法および部品交換時期予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】適切に部品交換時期を予測することができる部品交換時期予測装置を提供する。
【解決手段】管理装置４は、記憶部４１と管理部４２とを備える。記憶部４１は、過去データを記憶する。過去データは、空気調和機を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータの過去の推移を示す。管理部４２は、過去データをパラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いて交換時期を予測する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品交換時期予測装置、部品交換時期予測方法および部品交換時期予測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、対象物件に配置された設備機器の部品の交換時期を予測する部品交換時期予測装置が現れている。例えば、ビルに配置された複数の設備機器を管理する管理装置があり、この管理装置は、各種のパラメータを用いた判定式によって、設備機器の部品交換時期を予測している（特許文献１参照）。この管理装置では、まず、設備機器の作動回数などの過去のデータが判定式に代入されて一次直線が算出される。そして、判定式の一次直線のグラフが延長され、判定式の値が所定値になる時期が部品交換時期として算出される。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１４０６７６号明細書（第１０頁、第１６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、設備機器の運転状況は、一次直線で描けるような単純なものではなく曲線的に変化することが多い。例えば、空気調和機では、夏の暑い気候の日には長時間の運転が行われ、春や秋などの穏やかな気候の日には短時間の運転が行われる。このため、空気調和機の運転状況は、一次直線的に表されるものではなく、１年を通して曲線的に変化する。このような場合に、一次直線的な判定式によって部品交換時期が予測されると、適切な部品交換時期を予測することは困難である。
【０００５】
本発明の課題は、適切に部品交換時期を予測することができる部品交換時期予測装置、部品交換時期予測方法および部品交換時期予測システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の部品交換時期予測装置は、記憶部と予測部とを備える。記憶部は、過去データを記憶する。過去データは、設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータの過去の推移を示す。予測部は、過去データをパラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いて交換時期を予測する。
【０００７】
この部品交換時期予測装置では、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測装置では、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【０００８】
請求項２に記載の部品交換時期予測装置は、請求項１に記載の部品交換時期予測装置であって、予測部は、将来データとして１年前の同時期の過去データを用いる。
この部品交換時期予測装置では、将来データとして１年前の同時期の過去データが用いられる。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、同じ季節では同じ推移を示すものがある。従って、このようなパラメータの場合、１年前の同時期の過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性がより高い。このため、この部品交換時期予測装置では、１年前の同時期の過去データを用いて交換時期を予測することにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【０００９】
請求項３に記載の部品交換時期予測装置は、請求項１または２に記載の部品交換時期予測装置であって、予測部は、将来データからパラメータの積算値を算出し、積算値が部品の交換が必要な所定値に達する時期を算出することにより、交換時期を予測する。
この部品交換時期予測装置では、パラメータの積算値が所定値に達する時期を算出することにより、交換時期を予測する。一般に、部品交換時期は、パラメータの積算値の影響を受けることが多い。例えば、部品の疲労や消耗は、部品に対して累積的に与えられる負荷の影響を受け易い。従って、この部品交換時期予測装置では、パラメータの積算値が所定値に達する時期を算出することにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００１０】
請求項４に記載の部品交換時期予測装置は、請求項３に記載の交換時期予測装置であって、パラメータは、設備機器の運転時間である。
この部品交換時期予測装置では、設備機器の運転時間の積算値が考慮されて、部品交換時期が判断される。設備機器の部品には、交換時期に関して運転時間の積算値の影響を受けるものがある。従って、運転時間の積算値の影響を受ける部品に関しては、運転時間の積算値が考慮されることにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００１１】
請求項５に記載の部品交換時期予測装置は、請求項３に記載の部品交換時期予測装置であって、パラメータは、設備機器の運転回数である。
この部品交換時期予測装置では、設備機器の運転回数の積算値が考慮されて、部品交換時期が判断される。設備機器の部品には、交換時期に関して運転回数の積算値の影響を受けるものがある。従って、運転回数の積算値の影響を受ける部品に関しては、運転回数の積算値が考慮されることにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００１２】
請求項６に記載の部品交換時期予測装置は、請求項１から５のいずれかに記載の交換時期予測装置であって、設備機器は複数の部品によって構成される。記憶部は、複数の部品ごとの過去データを記憶する。また、予測部は、複数の部品ごとに交換時期を予測する。
この部品交換時期予測装置では、設備機器を構成する部品ごとに、過去データが記憶されて交換時期が予測される。このため、部品ごとにきめ細かく適切に交換時期を予測することができる。
【００１３】
請求項７に記載の部品交換時期予測装置は、請求項１から６のいずれかに記載の部品交換時期予測装置であって、設備機器は、空気調和機である。
この部品交換時期予測装置では、空気調和機の部品交換時期の予測に関して、過去データが用いられて交換時期が予測される。一般に、空気調和機では、季節ごとに同様の運転が行われることが多い。従って、この部品交換時期予測装置では、過去データが用いられて交換時期が予測されることによって、より適切に交換時期を予測することができる。
【００１４】
請求項８に記載の部品交換時期予測方法は、第１ステップと第２ステップとを備える。第１ステップでは、設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータの過去の推移を示す過去データを記憶する。第２ステップでは、過去データをパラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いて交換時期を予測する。
【００１５】
この部品交換時期予測方法では、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測方法では、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【００１６】
請求項９に記載の部品交換時期予測システムは、複数の設備機器と、請求項１から７のいずれかに記載の部品交換時期予測装置と、制御装置とを備える。制御装置は、設備機器および部品交換時期予測装置と接続され、設備機器から過去データを受け取り部品交換時期予測装置へと送信する。
この部品交換時期予測システムでは、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測システムでは、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
＜システム全体の構成＞
本発明の一実施形態にかかる設備機器管理システム１の構成を表す図を図１に示す。
この設備機器管理システム１は、管理対象である物件内の空調を行う空気調和機２ａ，２ｂを集中制御装置３ａ，３ｂでそれぞれ制御すると共に、空気調和機２ａ，２ｂを遠隔監視センタ内の管理装置４で遠隔から管理するシステムである。
【００１８】
設備機器管理システム１は、主として、第１空気調和機２ａ、第１集中制御装置３ａ、第２空気調和機２ｂ、第２集中制御装置３ｂおよび管理装置４により構成される。第１空気調和機２ａと第１集中制御装置３ａとは、互いに接続されており、同じ物件に配置されている。第２空気調和機２ｂと第２集中制御装置３ｂとは、互いに接続されており、第１空気調和機２ａ等とは異なる同じ物件に配置されている。また、第１集中制御装置３ａと第２集中制御装置３ｂとは、それぞれインターネット等の通信回線網ＩＮを介して管理装置４に接続されている。なお、設備機器管理システム１を構成する空気調和機および集中制御装置の数はこれらに限られるものではない。また、設備機器管理システム１は、空気調和機２ｂ、２ｂ以外の設備機器を備えるものであってもよい。
【００１９】
＜空気調和機の構成＞
空気調和機２ａ，２ｂは、ビルや工場等の物件に配置され室内の空気調和を行う。上述したように、空気調和機２ａ，２ｂには第１空気調和機２ａと第２空気調和機２ｂとがあり、それぞれ異なる物件に配置されている。以下、第１空気調和機２ａの構成について説明するが、第２空気調和機２ｂについても同様の構成である。
【００２０】
第１空気調和機２ａは、複数の室内機６ａ，６ｂと第１室外機７ａとを有する。
室内機６ａ，６ｂおよび第１室外機７ａの構成を示す概略図を図２に示す。室内機６ａ，６ｂには、第１室内機６ａと第２室内機６ｂとがあり、それぞれ物件の室内に配置される。
【００２１】
第１室内機６ａは、室内熱交換器６０ａ、室内ファン６１ａ、電動弁６２ａ、室内制御部６３ａ（図３参照）、室内電磁接触器６６ａ（図３参照）等を有している。室内熱交換器６０ａは、電動弁６２ａや室外熱交換器７０等と共に冷媒回路を構成し、室内へと送られる空気と冷媒との間で熱交換を行う。室内ファン６１ａは、室内ファンモータ６４ａによって駆動され、室内へと送られる空気の流れを生成する。室内制御部６３ａは、室内ファンモータ６４ａ、電動弁６２ａ、室温サーミスタ６５ａ等の各種のセンサ、室内電磁接触器６６ａと接続されており、第１室内機６ａの制御を行う。
【００２２】
第２室内機６ｂも同様に、室内熱交換器６０ｂ、室内ファン６１ｂ、電動弁６２ｂ、室内制御部６３ｂ、室内ファンモータ６４ｂ、室温サーミスタ６５ｂ、室内電磁接触器６６ｂ等を有している。
第１室外機７ａは、室外熱交換器７０、アキュムレータ７１、圧縮機７２、四路切換弁７３等の冷媒回路構成部品、室外ファン７４、室外制御部７５（図３参照）、室外電磁接触器７８（図３参照）等を有している。室外熱交換器７０は、アキュムレータ７１、圧縮機７２、四路切換弁７３等の冷媒回路構成部品と共に冷媒回路を構成し、室外の空気と冷媒との間で熱交換を行う。圧縮機７２等は、電力によって駆動され、冷媒を循環させる。室外ファン７４は、室外ファンモータ７６によって駆動され、室外から取り込まれ室外熱交換器７０を通る空気の流れを生成する。室外制御部７５は、圧縮機７２、四路切換弁７３、室外ファンモータ７６、室外温度サーミスタ７７などの各種のセンサ、室外電磁接触器７８等と接続されており、第１室外機７ａの制御を行う。
【００２３】
第２空気調和機２ｂも同様に、第３室内機６ｃ、第４室内機６ｄおよび第２室外機７ｂを有しており、上記と同様の構成である。
なお、空気調和機２ａ，２ｂを構成する室内機や室外機の数はこれに限られるものではなく、より多く又はより少ない室内機や室外機によって構成されてもよい。
【００２４】
＜集中制御装置の構成＞
集中制御装置３ａ，３ｂは、空気調和機２ａ，２ｂと通信線によりそれぞれ接続され、空気調和機２ａ，２ｂの集中制御を行う。集中制御装置３ａ，３ｂは、遠隔監視センタ内の管理装置４と制御信号の送受信を行う。また、上述したように、集中制御装置３ａ，３ｂには、第１集中制御装置３ａと第２集中制御装置３ｂとがある。第１集中制御装置３ａは、第１空気調和機２ａと接続されており、複数の室内機６ａ，６ｂおよび第１室外機７ａを集中制御する。第１集中制御装置３ａは、第１空気調和機２ａが配置されている物件内の管理室などに配置されている。第２集中制御装置３ｂは、第２空気調和機２ｂと接続されており、第２空気調和機２ｂが配置されている物件内の管理室などに配置されている。以下、第１集中制御装置３ａについて説明するが、第２集中制御装置３ｂについても同様の構成である。
【００２５】
第１集中制御装置３ａは、図３に示すように、記憶部３０ａ、通信部３１ａ、集中制御部３２ａを有する。
記憶部３０ａは、一定時間毎、例えば１分毎に第１空気調和機２ａから検出された運転データを記憶する。この運転データは、第１空気調和機２ａの室内機６ａ，６ｂおよび第１室外機７ａの運転時間や運転回数、室外温度、室内温度、第１空気調和機２ａで実行された制御内容、第１空気調和機２ａの消費電力などである。また、記憶部３０ａには、管理装置４から送信された第１空気調和機２ａの制御内容が記憶される。
【００２６】
通信部３１ａは、管理装置４の通信部４０とデータ信号の送受信を行う部分である。通信部３１ａは、管理装置４とインターネットＩＮを介して接続されており、第１空気調和機２ａの運転データをインターネットＩＮを介して管理装置４へと送信する。また、通信部３１ａは、管理装置４から送信された第１空気調和機２ａの制御内容を受信する。
【００２７】
集中制御部３２ａは、管理装置４から送信された制御内容に基づいて、第１空気調和機２ａの室外制御部７５や室内制御部６３ａ，６３ｂへと制御信号を送信することにより、第１空気調和機２ａの集中制御を行う。また、集中制御部３２ａは、記憶部３０ａに蓄積された運転データを一定時間毎に、例えば１時間毎にまとめて通信部３１ａから管理装置４へと送信する。
【００２８】
＜管理装置の構成＞
管理装置４は、集中制御装置３ａ，３ｂに接続された空気調和機２ａ，２ｂの管理を行う装置であり、空気調和機２ａ，２ｂが配置された物件から離れた遠隔監視センタ内に配置される。管理装置４が行う管理の内容としては、異常監視、最適自動制御、報告書自動作成等がある。異常監視は、集中制御装置３ａ，３ｂから送られる空気調和機２ａ，２ｂの運転データから空気調和機２ａ，２ｂに異常が発生しているか否かを判断し、異常が発生している場合には異常発報を行って物件の管理者等に通知するという管理内容である。また、管理装置４は、空気調和機２ａ，２ｂを構成する部品の交換時期を判断する部品交換時期判断も行う。部品交換時期判断については後に詳細に説明する。最適自動制御は、種々の条件で空気調和機２ａ，２ｂを最適に制御するものであり、省エネ制御やデマンド制御がある。省エネ制御は、一定量の消費電力が削減されるように空気調和機２ａ，２ｂに対して省エネルギ制御を自動的に行うという制御である。電力デマンド制御は、空気調和機２ａ，２ｂの最大需要電力を契約電力あるいは管理目標電力に抑える制御である。報告書自動作成は、最適自動制御の運用効果などをまとめた報告書を自動的に作成し定期的に物件の所有者や管理者等に送るという管理内容である。
【００２９】
管理装置４は、主として、通信部４０、記憶部４１、管理部４２を有している。
通信部４０は、第１集中制御装置３ａの通信部３１ａや第２集中制御装置３ｂの通信部等とのデータ信号の送受信を行い、運転データなどの空気調和機２ａ，２ｂに関する情報を取得する。通信部４０は、所定時間ごとに集中制御装置３ａ，３ｂから送信される運転データ等を通信回線網ＩＮを介して受信する。また、通信部４０は、管理部４２が作成した空気調和機２ａ，２ｂの制御内容を集中制御装置３ａ，３ｂへと送信する。
【００３０】
記憶部４１は、集中制御装置３ａ，３ｂから送信された空気調和機２ａ，２ｂの運転データ、制御内容の判断に用いられる制御ロジック等を記憶する。これらのパラメータは、集中制御装置３ａ，３ｂから一定期間ごとに送信され、記憶部４１は、これらのデータをパラメータの過去の推移を示す過去データとして記憶して蓄積する。この場合、記憶部４１は、運転時間、運転回数などの１週間毎の積算値を冷房・暖房の別と共に部品ごとに記憶する。
【００３１】
管理部４２は、集中制御装置３ａ，３ｂから送られる運転データに基づいて、空気調和機２ａ，２ｂに関して異常監視、最適自動制御、報告書自動作成等の管理を行う。また、管理部４２は、空気調和機２ａ，２ｂの部品の交換時期を判断することができる。なお、部品交換時期とは、空気調和機２ａ，２ｂを構成する部品の劣化や消耗などによって部品の故障が生じ得る時期であり、故障の発生を予防するために交換を行うことが望ましい時期である。管理部４２は、図４に示すように、環境負荷係数算出部４３、異常発報係数算出部４４、交換時期判断部４５を有する。
【００３２】
環境負荷係数算出部４３は、環境負荷係数α´を算出する。環境負荷係数α´は、空気調和機２ａ、２ｂの実際の運転内容によって変動する負荷と空気調和機２ａ，２ｂが配置された環境によって固定的に定まる負荷とが部品交換時期に与える影響を考慮した係数である。
異常発報係数算出部４４は、異常発報係数β´を算出する。異常発報係数β´は、異常発報の回数が部品交換時期に与える影響を考慮した係数である。
【００３３】
交換時期判断部４５は、空気調和機２ａ、２ｂの部品交換時期を判断する。部品交換時期の判断には、既に部品交換時期に達しているかを判定する交換時期判定と将来いつ部品交換時期に達するかを予測する交換時期予測とがある。
［交換時期判定］
交換時期判定においては、交換時期判断部４５は、環境負荷係数α´、異常発報係数β´および現在までの空気調和機２ａ，２ｂの運転時間Ｘなどを考慮して、部品交換時期を判断する。交換時期判断部４５は、図５に示すように、上記の複数のパラメータおよび以下の式（１）に基づいて、空気調和機２ａ、２ｂを構成する部品ごとに部品交換時期に達したか否かを判定する。
【００３４】
Ｘ×α´×β´＞Ｃ （１）
なお、Ｃは、部品の規格等によって定められた基準交換時期である。
以下、各係数および判断の具体的内容について説明する。
〈環境負荷係数の算出〉
環境負荷係数α´は、環境負荷値αから求められる。環境負荷値αは、空気調和機２ａ、２ｂの実際の運転内容によって変動する負荷と空気調和機２ａ，２ｂが配置された環境によって固定的に定まる負荷とを示すパラメータであり、以下の式（２）によって求められる。
【００３５】
α＝Ａ_ｔｃ×Ａ_ｃ＋Ａ_ｔｈ×Ａ_ｈ （２）
Ａ_ｔｃおよびＡ_ｔｈは負荷温度積算値である。Ａ_ｔｃは冷房運転時の負荷温度積算値であり、Ａ_ｔｈは暖房運転時の負荷温度積算値である。負荷温度積算値Ａ_ｔｃ，Ａ_ｔｈは、空気調和機２ａ，２ｂの運転によって、交換時期判断の対象となる部品にかかった負荷の大きさを示すパラメータであり、実際に行われた空気調和機２ａ，２ｂの運転内容に応じて変動する。負荷温度積算値Ａ_ｔｃ，Ａ_ｔｈは、図６に示すように、空気調和機２ａ，２ｂの設定温度Ｔ_ｉと室外温度Ｔ_ｏとの差の積算値であり、以下の式（３）によって算出される。
【００３６】
Ａ_ｔｃ（Ａ_ｔｈ）＝∫_ｔ｜Ｔ_ｏ−Ｔ_ｉ｜ｄｔ （３）
Ｔ_ｏは室外温度、Ｔ_ｉは設定温度である。設定温度Ｔ_ｉは、管理装置４や集中制御装置３ａ，３ｂによって設定された室内温度の目標値や空気調和機２ａ，２ｂのユーザによって設定された室内温度の目標値である。なお、設定温度Ｔ_ｉとして実際に検知された室内温度が用いられてもよい。
【００３７】
Ａ_ｃおよびＡ_ｈは、空調負荷である。Ａ_ｃは冷房負荷であり、Ａ_ｈは暖房負荷である。冷房負荷Ａ_ｃは、室内などの冷房を行う場合に空気調和機が除去しなければならない熱量であり、暖房負荷Ａ_ｈは、室内などの暖房を行う場合に空気調和機が供給しなければならない熱量である。これらは、空気調和機の設置環境によって固定的に定まる空気調和機に対する負荷である。冷房負荷Ａ_ｃと暖房負荷Ａ_ｈとは、空気調和機が配置される建物の構造による熱の出入りや、在室者の人数や照明などによる室内で発生する熱などを考慮して算出される。
【００３８】
なお、例えば、第１室外機７ａの環境負荷値αを算出する場合、複数の室内機６ａ，６ｂの環境負荷値αの平均値を第１室外機７ａの環境負荷値αとして用いてもよい。
環境負荷係数算出部４３は、式（２）によって算出した環境負荷値αに基づいて、図５に示す環境負荷係数α´を算出する。ここで、環境負荷係数算出部４３は、環境負荷テーブルを参照して、負荷温度係数α´を決定する。環境負荷テーブルは、例えば、図７に示すように、環境負荷値αの範囲と、その範囲に対応する環境負荷係数α´とを示すテーブルであり、交換時期判断に関して適切な値が経験的に求められて予め定められている。
【００３９】
〈異常発報係数の算出〉
異常発報係数算出部４４は、記憶部４１に記憶された異常発報回数βに基づいて、異常発報係数β´を算出する。異常発報回数βは、運転データなどから空気調和機２ａ，２ｂに異常が発生していると判断されて発報された異常発報の回数である。異常発報係数算出部４４は、予め定められた異常発報テーブルを参照して、異常発報係数β´を決定する。異常発報テーブルは、例えば図８に示すように、異常発報回数βの範囲と、その範囲に対応する異常発報係数β´とを示すテーブルである。
【００４０】
〈部品交換時期の判断〉
部品交換時期判断部４５は、環境負荷係数α´、異常発報係数β´、現在までの空気調和機２ａ、２ｂの運転時間を考慮して部品交換時期を判断する。具体的には、部品交換時期判断部４５は、上述したように、式（１）によって部品交換時期に達したか否かを判定する。
【００４１】
Ｘ×α´×β´＞Ｃ （１）
Ｘは現在までの第１空気調和機２ａの運転時間であり、判定の対象となる部品の通算作動時間を示す。現在までの第１空気調和機２ａの運転時間Ｘは、集中制御装置３ａ，３ｂから送信され記憶部４１に記憶されている。なお、判定の対象となる部品によっては、運転時間ではなく運転回数Ｙや経過日数Ｚが考慮される。例えば、図５に示すように、圧縮機や室内ファンモータ等では運転時間Ｘが考慮され、室内電磁接触器や室外電磁接触器のように断続的に動作する部品では、運転回数Ｙが考慮される。なお、空気調和機２ａ，２ｂの運転時間や運転回数が部品の作動時間や作動回数として利用されてもよく、部品ごとに直接に検知された作動時間や作動回数が利用されてもよい。
【００４２】
Ｃは、部品の規格等によって定められた基準交換時期であり、部品の耐用時間や耐用回数などを示す。基準交換時期Ｃは、予め記憶部４１に記憶されている。
部品交換時期判断部４５は、式（１）が満たされる場合には、その部品は交換時期に達していると判定する。すなわち、部品交換時期判断部４５は、現在までの空気調和機２ａ，２ｂの運転時間Ｘが基準交換時期Ｃに達していなくても、環境負荷係数α´や異常発報係数β´を考慮した空気調和機２ａ，２ｂの運転時間Ｘ×α´×β´が定められた交換時期に達していれば、その部品は交換時期に達していると判定する。なお、部品交換時期判断部４５は、例えば、室内ファンモータ６４ａ，６４ｂ、圧縮機７２、室外ファンモータ７６などの空気調和機２ａ，２ｂを構成する複数の部品ごとに、その部品の交換時期を判定する。
【００４３】
対象となる部品が交換時期に達しているという判定がなされると、管理装置４はその結果をサービスマンや物件の管理者等に通知する。
［交換時期予測］
交換時期予測においては、部品交換時期判断部４５は、空気調和機２ａ，２ｂは、過去の運転と同様の運転を行うと仮定し、過去の運転データを現在からの運転データ（将来データ）として用いて交換時期の予測を行う。すなわち、部品交換時期判断部４５は、１年前の同時期の運転データ等の内容と同じ運転が現在から行われると仮定し、その部品の１年前の同時期の運転データを現在からの運転データとして用いる。具体的には、部品交換時期判断部４５は、部品ごとに以下の式（４）を満たすｔの値を求めることによって、交換時期を予測する。
【００４４】
｛Ｘ＋∫Ｆ（ｔ）｝≧Ｃ （４）
Ｆ（ｔ）は、現在からの運転時間の推移と仮定された１年前の運転時間の推移を示す曲線である。なお、運転時間Ｘに代えて運転回数Ｙ等が用いられてもよい。
また、環境負荷係数α´を考慮して、以下の式（５）を満たすｔの値を求めることによって、部品の交換時期が予測されてもよい。
【００４５】
｛Ｘ＋∫Ｆ（ｔ）｝×α´≧Ｃ （５）
これにより、実際の運転内容が考慮され、より適切な予測を行うことが可能である。
なお、運転時間Ｘ、運転回数Ｙ以外のパラメータを用いて交換時間の予測が行われてもよい。
【００４６】
＜部品の交換時期判断の手順＞
［交換時期判定の手順］
次に、部品の交換時期判定の手順について、図９に基づいて説明する。
まず、ステップＳ１において、運転データの取得および記憶が行われる。ここでは、管理装置４は、集中制御装置３ａ，３ｂから、空気調和機２ａ，２ｂの運転時間Ｘ、室外温度Ｔ_ｏ、設定温度Ｔ_ｉ等を含む運転データを通信回線網ＩＮを介して取得する。取得された運転データは、管理装置４の記憶部４１に記憶される。
【００４７】
次に、ステップＳ２において、環境負荷係数α´の算出が行われる。ここでは、上述したように、負荷温度積算値Ａ_ｔｃ，Ａ_ｔｈ、空調負荷Ａ_ｃ，Ａ_ｈおよび式（２）によって、環境負荷値αが算出される。そして、環境負荷テーブルが参照されて、算出された環境負荷値αに対応する環境負荷係数α´が算出される。
次に、ステップＳ３において、異常発報係数β´が算出される。ここでは、管理装置４の記憶部４１に記憶されている異常発報回数βに基づいて異常発報係数β´が算出される。つまり、上述したように、異常発報テーブルが参照されて、異常発報回数βに対応する異常発報係数β´が決定される。
【００４８】
次に、ステップＳ４において、部品の交換時期が判定される。ここでは、現在までの第１空気調和機２ａの運転時間Ｘ、環境負荷係数α´、異常発報係数β´、基準交換時期Ｃおよび式（１）によって、ある部品が交換時期に達したか否かが判定される。
そして、ある部品が交換時期に達していると判定された場合には、ステップＳ５において、その部品が交換時期に達している旨の通知が行われる。
【００４９】
次に具体例として、圧縮機７２の交換時期の判定を説明する。圧縮機７２は、ある地域に存在する物件に配置された第１空気調和機２ａの第１室外機７ａに配置されている。圧縮機７２の基準交換時期Ｃは、１２０００００分である。
管理装置４は、第１集中制御装置３ａから、第１空気調和機２ａの運転時間Ｘ、室外温度Ｔ_ｏ、設定温度Ｔ_ｉを含む運転データを通信回線網ＩＮを介して取得する。この例では、圧縮機７２の運転時間Ｘは９５３０００分である。従って、基準交換時期Ｃと運転時間Ｘとを単純に比較すると、圧縮機７２の運転時間Ｘはまだ基準交換時期Ｃには達していない。また、管理装置４が運転データに基づいて環境負荷値αを算出すると、α＝５３０００００００００であった。管理装置４は、図７に示す環境負荷テーブルを参照して、環境負荷係数α´＝１．３と算出する。また、圧縮機７２に関する異常発報回数β＝１０であった。これから、管理装置４は、図８に示す異常発報テーブルを参照して、異常発報係数β´＝１．０５と算出する。これより、Ｘ×α´×β´＝１３００８４５となり、基準交換時期Ｃの１２０００００より大きい。すなわち、式（１）が成り立つ。従って、圧縮機７２は交換時期に達していると判定される。
【００５０】
さらに具体例として、室内ファンモータ６４ａの交換時期の判定を説明する。室内ファンモータ６４ａは、第１空気調和機２ａの第１室内機６ａに配置されている。室内ファンモータ６４ａの基準交換時期Ｃは、１８０００００分である。
管理装置４は、第１集中制御装置３ａから、第１空気調和機２ａの運転時間Ｘ、室外温度Ｔ_ｏ、設定温度Ｔ_ｉを含む運転データを通信回線網ＩＮを介して取得する。この例では、室内ファンモータ６４ａの運転時間Ｘは１３６４０００分である。従って、基準交換時期Ｃと運転時間Ｘとを単純に比較すると、室内ファンモータ６４ａの運転時間Ｘはまだ基準交換時期Ｃには達していない。また、管理装置４が運転データに基づいて環境負荷値αを算出すると、α＝２１０００００００００であることが分かった。これより、管理装置４は、図７に示す環境負荷テーブルを参照して、環境負荷係数α´＝１．２と算出する。また、室内ファンモータ６４ａに関する異常発報回数β＝２１であった。これから、管理装置４は、図８に示す異常発報テーブルを参照して、異常発報係数β´＝１．１と算出する。これより、Ｘ×α´×β´＝１８００４８０となり、基準交換時期Ｃの１８０００００より大きい。すなわち、式（１）が成り立つ。従って、室内ファンモータ６４ａは交換時期に達していると判定される。
【００５１】
なお、交換時期判定の対象となる部品は、上記の具体例のような圧縮機７２、室内ファンモータ６４ａに限られるものではない。例えば、室外ファンモータ７６や室内電磁接触器６６ａ，６６ｂ、室外電磁接触器７８などの他の部品も対象となる。
［交換時期予測の手順］
次に、部品の交換時期予測の手順について、図１０に基づいて説明する。
【００５２】
まず、ステップＳ１０において、運転データの取得および記憶が行われる。ここでは、管理装置４は、集中制御装置３ａ，３ｂから、空気調和機２ａ，２ｂの運転時間Ｘ、運転回数Ｙ等を含む運転データを通信回線網ＩＮを介して取得する。そして、運転時間Ｘや運転回数Ｙ等の１週間毎の積算値が部品毎に記憶部４１に記憶される。
【００５３】
次にステップＳ１１において、交換時期の予測が行われる。ここでは、管理装置４は、上述した式（４）によって、交換時期の予測を行う。すなわち、管理装置４は、基準交換時期Ｃと現在までの運転時間Ｘ（運転回数Ｙ）の積算値との差を求めることによって、部品交換時期に達するまでの残り運転時間（運転回数）を算出する。そして、１年前の同時期の運転時間（運転回数）の推移から、残り運転時間（運転回数）に達する時期を求める。これにより、部品の交換時期が予測される。
【００５４】
そして、ステップＳ１２において、その部品の予測交換時期が通知される。
次に具体例として、室外電磁接触器７８の交換時期の予測を説明する。室外電磁接触器７８は、ある地域に存在する物件に配置された第１空気調和機２ａの第１室外機７ａに配置されている。室外電磁接触器７８は、接点の開閉により圧縮機７２へのスイッチングを行うため、動作回数によって交換時期が判断される。なお、室外電磁接触器７８の基準交換時期Ｃは、２５００００回であり、現在は２００３年４月１日であるとする。
【００５５】
まず、管理装置４が記憶している運転データから現在までの運転回数Ｙは２３７４２６回であることが分かる。従って、基準交換時期Ｃと現在までの運転回数Ｙとを単純に比較した場合には、現在までの運転回数Ｙは基準交換時期Ｃに達していない。次に、現在までの運転回数Ｙと基準交換時期Ｃとから、残り運転回数は１２５７４回であると算出される。そして、図１１（ａ）に示すような１年前の２００２年４月の１週目以降の運転回数の推移を示す曲線を参照して、２００３年４月の１週目以降も同じ曲線で運転回数が推移すると仮定する（図１１（ｂ）の破線部分参照）。そして、２００２年４月の１週目以降の運転回数の推移を示す曲線から、４月１週目以降の運転回数が１２５７４回となる時期を算出する。これにより、図１１（ｂ）に示すように９月の４週目に運転回数が１２５７４回に達することが求められる。以上から、２００３年９月の４週目が部品交換時期として予測される。
【００５６】
なお、交換時期判定の対象となる部品は、室外電磁接触器７８に限られるものではない。室内電磁接触器６６ａ，６６ｂ、室外ファンモータ７６、圧縮機７２、室内ファンモータ６４ａ，６４ｂなどの他の部品も対象となる。
＜特徴＞
（１）
従来の部品の交換時期判断においては、部品の作動時間や回数、異常発報、修理の回数などから交換すべき時期を判断している。しかし、猛暑に設定温度を低くしたような負荷の大きい過酷な運転と、室外温度と設定温度との差が僅かな場合のような負荷の小さい運転とを比べた場合、このような従来の判断では、両者を同様の運転とみなして交換時期を判断してしまい、正確な交換時期を判断することは困難である。
【００５７】
しかし、この設備機器管理システム１では、空気調和機２ａ，２ｂの部品が実際に受ける負荷として負荷温度積算値Ａ_ｔｃ，Ａ_ｔｈが考慮されて、交換時期に達したか否かが判定される。このため、より正確に部品の交換時期を判断することができる。すなわち、具体例で示したように、従来のような判断が行われた場合には、圧縮機７２や室内ファンモータ６４ａは交換時期に達していないと判定されるが、この設備機器管理システム１のような交換時期の判定によれば、圧縮機７２や室内ファンモータ６４ａが過酷な運転によって既に交換時期に達していることを看過することができる。
【００５８】
（２）
この設備機器管理システム１では、空気調和機２ａ，２ｂの部品が実際に受ける負荷としての負荷温度積算値Ａ_ｔｃ，Ａ_ｔｈと、空気調和機２ａ，２ｂの配置環境によって固定的に定められる空調負荷Ａ_ｃ，Ａ_ｈとを考慮して、交換時期が判定される。このため、空気調和機２ａ，２ｂが配置される環境毎にきめ細かく正確に部品の交換時期を判定することができる。
【００５９】
（３）
この設備機器管理システム１では、空気調和機２ａ，２ｂが過去と同様の運転を行うと仮定して、交換が必要な部品の時期が予測される。このため、部品交換時期の予測をより適切に行うことができる。
また、予測が適切に行われることにより、サービスマンが部品交換を行うために現地に赴く年間計画を予め立てることが容易となる。
【００６０】
（４）
この設備機器管理システム１では、１年前の運転データが用いられて部品の交換時期が予測される。設備機器の運転内容は、過去と同様の推移を示すことがある。特に、空気調和機では、運転内容が季節ごとに同様に推移することが多い。従って、この設備機器管理システム１では、１年前の運転データを用いることにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６１】
なお、１年前の運転データに限らず、推移が近似していると考えられる他の時期の過去の運転データが用いられてもよい。しかし、数年前ではなく１年前の運転データが用いられることにより、使用状況が年々変化する場合においても、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１に記載の部品交換時期予測装置では、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測装置では、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６３】
請求項２に記載の部品交換時期予測装置では、将来データとして１年前の同時期の過去データが用いられる。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、同じ季節では同じ推移を示すものがある。従って、このようなパラメータの場合、１年前の同時期の過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性がより高い。このため、この部品交換時期予測装置では、１年前の同時期の過去データを用いて交換時期を予測することにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６４】
請求項３に記載の部品交換時期予測装置では、パラメータの積算値が所定値に達する時期を算出することにより、交換時期を予測する。一般に、部品交換時期は、パラメータの積算値の影響を受けることが多い。例えば、部品の疲労や消耗は、部品に対して累積的に与えられる負荷の影響を受け易い。従って、この部品交換時期予測装置では、パラメータの積算値が所定値に達する時期を算出することにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６５】
請求項４に記載の部品交換時期予測装置では、設備機器の運転時間の積算値が考慮されて、部品交換時期が判断される。設備機器の部品には、交換時期に関して運転時間の積算値の影響を受けるものがある。従って、運転時間の積算値の影響を受ける部品に関しては、運転時間の積算値が考慮されることにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６６】
請求項５に記載の部品交換時期予測装置では、設備機器の運転回数の積算値が考慮されて、部品交換時期が判断される。設備機器の部品には、交換時期に関して運転回数の積算値の影響を受けるものがある。従って、運転回数の積算値の影響を受ける部品に関しては、運転回数の積算値が考慮されることにより、より適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６７】
請求項６に記載の部品交換時期予測装置では、設備機器を構成する部品ごとに、過去データが記憶されて交換時期が予測される。このため、部品ごとにきめ細かく適切に交換時期を予測することができる。
請求項７に記載の部品交換時期予測装置では、空気調和機の部品交換時期の予測に関して、過去データが用いられて交換時期が予測される。一般に、空気調和機では、季節ごとに同様の運転が行われることが多い。従って、この部品交換時期予測装置では、過去データが用いられて交換時期が予測されることによって、より適切に交換時期を予測することができる。
【００６８】
請求項８に記載の部品交換時期予測方法では、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測方法では、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【００６９】
請求項９に記載の部品交換時期予測システムでは、過去データが、パラメータの現在からの推移を示す将来データとして用いられて、交換時期が予測される。設備機器を構成する部品の交換時期に影響を与えるパラメータには、過去の推移と類似の推移を行うものがある。従って、このようなパラメータの場合、過去データは、現在からの推移を示す将来データと類似する可能性が高い。このため、この部品交換時期予測システムでは、過去データを用いて交換時期を予測することにより、適切に部品交換時期を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】設備機器管理システムの全体図。
【図２】空気調和機の構成図。
【図３】設備機器管理システムの制御ブロック図。
【図４】管理装置の構成を示す制御ブロック図。
【図５】部品交換時期の判断で用いられるパラメータの表。
【図６】負荷温度積算値の算出を示すグラフ。
【図７】環境負荷テーブルを示す図。
【図８】異常発報テーブルを示す図。
【図９】部品交換時期の判定方法を示すフローチャート。
【図１０】部品交換時期の予測方法を示すフローチャート。
【図１１】（ａ）１年前の運転回数の推移曲線を示す図。
（ｂ）現在からの運転回数の予測を示す図。
【符号の説明】
１ 設備機器管理システム（部品交換時期予測システム）
２ａ，２ｂ 空気調和機（設備機器）
３ａ，３ｂ 集中制御装置（制御装置）
４ 管理装置（部品交換時期予測装置）
４１ 記憶部
４２ 管理部（予測部）
６６ａ，６６ｂ 室内ファンモータ（部品）
７２ 圧縮機（部品）
７８ 室外電磁接触器（部品）
Ｃ 基準交換時期（所定値）
Ｘ 運転時間
Ｙ 運転回数
Ｓ１０ 第１ステップ
Ｓ１１ 第２ステップ

Claims (9)

1. 設備機器（２ａ，２ｂ）を構成する部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）の交換時期に影響を与えるパラメータ（Ｘ，Ｙ）の過去の推移を示す過去データを記憶する記憶部（４１）と、
   前記過去データを前記パラメータ（Ｘ，Ｙ）の現在からの推移を示す将来データとして用いて前記交換時期を予測する予測部（４１）と、
   を備える部品交換時期予測装置（４）。
2. 前記予測部（４１）は、前記将来データとして１年前の同時期の前記過去データを用いる、
   請求項１に記載の部品交換時期予測装置（４）。
3. 前記予測部（４１）は、前記将来データから前記パラメータ（Ｘ，Ｙ）の積算値を算出し、前記積算値が前記部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）の交換が必要な所定値（Ｃ）に達する時期を算出することにより、前記交換時期を予測する、
   請求項１または２に記載の部品交換時期予測装置（４）。
4. 前記パラメータ（Ｘ，Ｙ）は、前記設備機器（２ａ，２ｂ）の運転時間（Ｘ）である、
   請求項３に記載の部品交換時期予測装置（４）。
5. 前記パラメータ（Ｘ，Ｙ）は、前記設備機器（２ａ，２ｂ）の運転回数（Ｙ）である、
   請求項３に記載の部品交換時期予測装置（４）。
6. 前記設備機器（２ａ，２ｂ）は複数の部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）によって構成され、
   前記記憶部（４１）は、複数の前記部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）ごとの前記過去データを記憶し、
   前記予測部（４１）は、複数の前記部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）ごとに前記交換時期を予測する、
   請求項１から５のいずれかに記載の部品交換時期予測装置（４）。
7. 前記設備機器（２ａ，２ｂ）は、空気調和機（２ａ，２ｂ）である、
   請求項１から６のいずれかに記載の部品交換時期予測装置（４）。
8. 設備機器（２ａ，２ｂ）を構成する部品（６６ａ，６６ｂ，７２，７８）の交換時期に影響を与えるパラメータ（Ｘ，Ｙ）の過去の推移を示す過去データを記憶する第１ステップ（Ｓ１０）と、
   前記過去データを前記パラメータ（Ｘ，Ｙ）の現在からの推移を示す将来データとして用いて前記交換時期を予測する第２ステップ（Ｓ１１）と、
   を備える部品交換時期予測方法。
9. 複数の設備機器（２ａ，２ｂ）と、
   請求項１から７のいずれかに記載の部品交換時期予測装置（４）と、
   前記設備機器（２ａ，２ｂ）および前記部品交換時期予測装置（４）と接続され、前記設備機器（２ａ，２ｂ）から前記過去データを受け取り前記部品交換時期予測装置（４）へと送信する制御装置（３ａ，３ｂ）と、
   を備える部品交換時期予測システム（１）。

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