JP2010223560A - データ収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的にロギングデータを収集する技術を提供する。
【解決手段】初期動作チェックで高圧異常又はＩＮＶ系異常が発生していなければ、第１データ、第２データ、共通データの全項目の検出を許可し、検出されるデータを時間間隔ｔ０で記憶部に格納する。高圧異常が発生した場合には、第２データの検出を不許可にして第１データ及び共通データを検出し、検出される第１データ及び共通データを時間間隔ｔ１（＜ｔ０）で記憶部に格納する。ＩＮＶ系異常が発生した場合には、第１データの検出を不許可にして第２データ及び共通データを検出し、検出される第２データ及び共通データを時間間隔ｔ２（＜ｔ０）で記憶部に格納する。
【選択図】図４

Description

本発明は、データ収集装置に関し、特に空調機器に何らかの異常が発生した後に検出するロギングデータを収集する技術に関するものである。

空気調和機において、当該空気調和機の運転状況や異常の有無を検出する各種センサを設けて、検出したデータを記憶部に格納する技術が提案されており、下掲の特許文献１等に開示されている。当該特許文献１では、最初に生成されたエラーログから第ｎ回目までに生成されたエラーログを固定記憶領域に記憶させ、第ｎ＋１回目以降に生成されたエラーログについては順次上書き更新して記憶させている。また、異常を検出した場合に、異常状態に応じて異常検出の周期を可変とする技術が提案されており、特許文献２等に開示されている。

特開２００８−２４９２５５号公報 特開平６−１６８３４２号公報

上記特許文献１，２で開示されている技術を適用すると、例えば空気調和機の室外機の異常発生時に運転履歴として収集している各種データ（センサ情報、アクチュエータ情報、演算結果、各種フラグ等）をＲＡＭに保存し、異常発生原因の調査に役立てることができる。しかしながら、発生した異常内容によっては、当該各種データの中に異常発生の原因調査に不要なデータも含まれてしまうため、有限のＲＡＭ容量を圧迫するという問題を招来する。

本発明は、上記課題に鑑み、効率的にロギングデータを収集する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明に係るデータ収集装置の第１の態様は、機器の運転履歴に関する情報を検出する検出部（１０２）の複数と、前記機器に異常が発生した場合に、前記異常の種類を判断する異常種類判断部（１０４）と、前記異常が発生した場合に、前記異常種類判断部によって判断された前記種類に対応して選択的に前記情報を記憶する記憶部（１０６）とを備える、データ収集装置（１００）である。

本発明に係るデータ収集装置の第２の態様は、その第１の態様であって、前記異常が発生した後は、前記検出部（１０２）は、前記種類に対応して選択的に前記記憶部（１０６）に記憶される前記情報のみを検出する。

本発明に係るデータ収集装置の第３の態様は、その第１又は第２の態様であって、前記記憶部（１０６）は、前記種類に対応して前記情報を選択的に記憶する前にも前記情報を記憶し、前記異常種類判断部（１０４）は、前記情報が前記種類に対応して選択的に前記記憶部に記憶される前に前記記憶部に記憶された前記情報に基づいて、前記異常の種類を判断する。

本発明に係るデータ収集装置の第４の態様は、その第３の態様であって、前記異常種類判断部（１０４）は、前記情報が前記種類に対応して選択的に前記記憶部（１０６）に記憶される前に前記記憶部に記憶された前記情報に基づいて、前記異常の発生をも更に判断する。

本発明に係るデータ収集装置の第５の態様は、その第３の態様であって、前記異常の種類に対応して、前記検出部（１０２）のそれぞれに対して、検出動作の要否を判断し検出を許可する許可部（１０８）を更に備える。

本発明に係るデータ収集装置の第６の態様は、その第１の態様であって、前記記憶部（１０６）は、前記異常種類判断部（１１０）によって判断された前記種類に対応して、前記情報を選択的に記憶する時間間隔を変更する。

本発明に係るデータ収集装置の第１の態様によれば、記憶部に記憶するデータの種類を絞込むことができる。もって、異常の原因調査に必要なデータを、記憶容量の増大を回避しつつ、重点的に記憶できる。

本発明に係るデータ収集装置の第２の態様によれば、不要な検出を行う必要がない。

本発明に係るデータ収集装置の第３の態様によれば、記憶部が多くの情報を有しているので異常の種類判断に資する。

本発明に係るデータ収集装置の第４の態様によれば、異常の発生判断に資する。

本発明に係るデータ収集装置の第５の態様によれば、異常の発生後に記憶部に記憶するデータの種類を絞込むことができる。

本発明に係るデータ収集装置の第６の態様によれば、異常の原因調査に必要なデータを、重点的に記憶できる。

空気調和機の配管系統を例示する図である。 空気調和機の電気系統を例示する図である。 本発明に係るデータ収集装置のブロック図である。 データ収集装置の動作を示すフローチャートである。 高圧異常が発生した場合の動作を示すフローチャートである。 ＩＮＶ系異常が発生した場合の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。

〈空気調和機の構成〉
本発明に係るデータ収集装置１００は例えば、図１及び図２に示すような配管系統及び電気系統を備える空気調和機の室外機１０に取付けられる。

接続箇所Ａ，Ｂで室内機（図示省略）と接続される室外機１０の配管系統は図１に示すように、アキュムレータ１１、圧縮機１２、熱交換器１３及び、レシーバ１４を備えている。圧縮機１２はアキュムレータ１１を介して供給されるガス冷媒を圧縮する。アキュムレータ１１は、室内機から圧縮機１２へと供給される冷媒から液冷媒を分離してガス冷媒を圧縮機１２へと供給する。これにより、圧縮機１２が液冷媒を圧縮することを防止し、圧縮機１２を保護する。圧縮された冷媒は熱交換器１３で所望の温度に変換されてレシーバ１４へと供給される。レシーバ１４はレシーバ１４に供給された冷媒から油分を分離して室内機へと供給する。これにより、配管内にオイルが溜まることを防止する。レシーバ１４で分離された油分はアキュムレータ１１へと戻される。

空気調和機で発生する異常の１つに配管内の圧力が高まる高圧異常がある。この高圧異常の発生を検知すべく、次のような圧力センサ又は温度センサを適宜の箇所に設けることが望ましい。すなわち、アキュムレータ１１に供給される冷媒の圧力ＬＰ及び温度（吸入管温度）Ｔｉをそれぞれ検出する第１圧力センサ２１及び第１温度センサ（吸入管サーミスタ）２２を、圧縮機１２で圧縮された冷媒の圧力ＨＰ及び温度（吐出管温度）Ｔｄをそれぞれ検出する第２圧力センサ２３及び第２温度センサ（吐出管サーミスタ）２４を、また、外気温度Ｔａを検出する第３温度センサ（外気温サーミスタ）２５を、設けることが望ましい。各センサ２１〜２５で検出された圧力又は温度は記憶部１０６に格納される。ここで、圧力ＬＰ、吸入管温度Ｔｉ、圧力ＨＰ、吐出管温度Ｔｄ、外気温度Ｔａを総じて「第１データＤ１」とも称する。

このような室外機１０の電気系統は図２に示すように、商用電源３１、インバータ回路３２及び、圧縮機用モータ３３を備えている。電源３１は第１ノイズフィルタ４１でノイズを除去された後に四方弁１５に給電される。ここで、四方弁１５は、冷媒が通る４つの流出入口を有し、切替操作によってこれら流出入口の組合せを切替える流路切替えバルブである。

インバータ回路３２は商用電源３１を用いて負荷である圧縮機用モータ３３を制御する。商用電源３１からの交流電流は、第２ノイズフィルタ４２でノイズを除去された後に、ダイオードブリッジが採用されたコンバータ部４３に入力されて整流され、直流電流に変換される。当該直流電流の脈動（リプル）は平滑コンデンサ４４で低減される。平滑コンデンサ４４の両端電圧がインバータ部４５に印加される。インバータ部４５は例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor；絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等の半導体スイッチング素子によって所望の三相交流を生成し、圧縮機用モータ３３を駆動する。

空気調和機で発生する異常の１つに電気系統、特にインバータ系に発生する異常（以下、「ＩＮＶ系異常」と称する）がある。このＩＮＶ系異常の発生を検知すべく、次のような値を検知することが望ましい。すなわち、平滑コンデンサ４４を電圧値センサとして採用して電圧Ｖｄｃを検知し、コンバータ部４３とインバータ部４５との間の電流Ａｄｃを抵抗器４６で検知する。電圧Ｖｄｃの値（以下、「電圧値Ｖｄｃ」と称する）及び電流Ａｄｃの値（以下、「電流値Ａｄｃ」と称する）は記憶部１０６に格納される。ここで、電圧値Ｖｄｃ及び電流値Ａｄｃを総じて「第２データＤ２」とも称する。

これらの第１データＤ１及び第２データＤ２に加え、空気調和機の運転状況を把握するデータとして次のようなデータを検知することが望ましい。第１に、吸入管での冷媒の飽和蒸気温度と、吸入管温度Ｔｉとの差たるスーパーヒートＳＨ。第２に、インバータ回路３２の放熱フィン（図示省略）の温度（ＩＮＶフィン温度）Ｔｆ。第３に、レシーバ１４の冷媒流れの前後に設けられる第１及び第２電子膨張弁１６，１７の開度ＥＶ１，ＥＶ２。第４に圧縮機１２の駆動周波数ＨＺ。第５に、室外ファン（図示省略）の回転数を段階的に変化させるときのステップ情報たる室外ファンステップＦＳ。第６に、空気調和機の運転状態を表すモードＤＭ。第７に、高圧圧力保護装置１８の動作の有無ＹＮ。第８に、四方弁１５の動作位置ＶＰ。第９に、空気調和機の運転信号Ｒ１。これらのデータ（以後、総じて「共通データＣＤ」とも称する）もまた、記憶部１０６に格納される。ここで、共通データＣＤに含まれるデータのそれぞれを検出するセンサを総じて「センサ群ＳＧ」と称する。

〈データ収集装置の構成〉
データ収集装置１００は図３に示すように、検出部１０２と、異常種類判断部１０４と、記憶部１０６と、許可部１０８とを備えている。

検出部１０２は上述のセンサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４、抵抗器４６及び、センサ群ＳＧを有して、空気調和機の室外機１０の運転履歴に関する情報を検出する。また、室外機１０に異常が発生した場合には、当該異常の種類に対応してセンサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４、抵抗器４６及び、センサ群ＳＧのうち選択的にデータを検出する。具体的には、高圧異常が発生した場合には、第１データＤ１及び共通データＣＤを検出する。また、ＩＮＶ系異常が発生した場合には、第２データＤ２及び共通データＣＤを検出する。

異常種類判断部１０４は、例えば空気調和機の室外機１０に異常が発生したか否かを判断し、さらに当該異常の種類を判断する。具体的には、記憶部１０６に記憶されるデータに基づいて、センサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４及び、抵抗器４６が検出する値のいずれかが、それぞれの予め定められた値（別途に記憶する正常値）から逸脱する値（異常値）を示した場合には、異常が発生したと判断する。さらに、当該異常値を示した値がセンサ２１〜２５によって検出された値である場合には高圧異常であると判断する。又は、当該異常値を示した値が平滑コンデンサ４４又は抵抗器４６によって検出された値である場合にはＩＮＶ系異常であると判断する。

なお、本実施形態では、異常種類判断部１０４が異常発生の有無を判断しているが、検出部１０２が検出する値に基づいて異常発生の有無を判断する異常発生検知部（図示省略）を別体に設けても良い。この態様においては、異常発生があった場合、異常発生検知部から異常種類判断部１０４へとその旨が了知され、当該了知を契機として異常種類判断部１０４が記憶部１０６に記憶されたデータを調べる。

記憶部１０６は例えばＲＡＭ等が採用されて、上述の第１データＤ１、第２データＤ２及び、共通データＣＤを予め定められた周期で（例えば、平常時には５秒ごとに）記憶する。本実施形態では、センサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４、抵抗器４６及び、センサ群ＳＧが連続的にデータＤ１，Ｄ２，ＣＤを検出して記憶部１０６へと送出し、記憶部１０６が当該周期ごとに（断続的に）各データの記憶を受付けるものとする。なお、当該周期ごとにセンサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４、抵抗器４６及び、センサ群ＳＧのそれぞれがデータＤ１，Ｄ２，ＣＤを検出して記憶部１０６へと送出し、記憶部１０６は逐次記憶するようにしても良い。

また、記憶部１０６は、異常が発生した場合には、異常種類判断部１０４によって判断された種類に対応して選択的にかつ、予め定められた周期（時間間隔ｔ０：図４参照）でデータを記憶する。具体的には、異常種類判断部１０４が、高圧異常が発生したと判断した場合には、共通データＣＤと第１データＤ１とを選択して３秒ごと（時間間隔ｔ１：図５参照）に記憶する。また、異常種類判断部１０４が、ＩＮＶ系異常が発生したと判断した場合には、共通データＣＤと第２データＤ２とを選択して１秒ごと（時間間隔ｔ２：図６参照）に記憶する。なお、記憶部１０６がデータを記憶する時間間隔は、ｔ０＞ｔ１かつ、ｔ０＞ｔ２とする。

このように記憶する項目数を減らすことによって記憶部１０６に記憶する容量が低減できるので、データを記憶する周期を短くでき、時間経過に沿った詳細なデータを収集することができる。もって、異常の原因調査に必要なデータを、記憶容量の増大を回避しつつ、重点的に記憶できる。

許可部１０８は、異常の種類に対応して、検出部１０２のそれぞれに対して、検出動作の要否を判断し、検出を許可する。具体的には、高圧異常が発生した場合には、以後は第２データＤ２の検出を許可せず、第１データＤ１及び共通データＣＤの検出を許可する。又は、ＩＮＶ系異常が発生した場合には、以後は第１データＤ１の検出を許可せず、第２データＤ２及び共通データＣＤの検出を許可する。なお、本実施形態では、許可部１０８がセンサ群ＳＧの検出動作の要否も判断する態様を図３で例示しているが、センサ２１〜２５と、平滑コンデンサ４４及び抵抗器４６との検出動作の要否判断のみをするようにしても良い。

〈データ収集装置の動作〉
図４に示すように、空気調和機の電源がＯＮになると異常種類判断部１０４（又は図示省略の異常発生検知部）が初期動作チェックを行い、異常種類判断部１０４が高圧異常又はＩＮＶ系異常が発生していないか否かを判断する（ステップＳ１〜Ｓ３）。いずれの異常も発生していない場合には、許可部１０８が第１データＤ１、第２データＤ２及び、共通データＣＤの全項目の検出を許可し、センサ２１〜２５、平滑コンデンサ４４、抵抗器４６及び、センサ群ＳＧのそれぞれがデータＤ１，Ｄ２，ＣＤを検出する（ステップＳ４，Ｓ５）。検出されるデータＤ１，Ｄ２，ＣＤを、記憶部１０６が時間間隔ｔ０（本実施形態では平常時の５秒ごと）で記憶する（ステップＳ６）。記憶部１０６に記憶されるデータに基づいて高圧異常又はＩＮＶ系異常が発生していないか否かを判断し（ステップＳ７，Ｓ８）、いずれの異常も発生していなければステップＳ４に戻って一連の処理を繰り返す。

ステップＳ２又はステップＳ７においてＹｅｓを選択する場合、すなわち高圧異常が発生した場合には図５に示すように、許可部１０８が第１データＤ１の検出を許可する（ステップＳ１１）。換言すれば、高圧異常が発生した場合には、許可部１０８は第２データＤ２の検出を不許可にする。その後、第１データＤ１及び共通データＣＤを検出して時間間隔ｔ１（本実施形態では高圧異常発生時の３秒ごと）で記憶する。

一方、ステップＳ３又はステップＳ８においてＹｅｓを選択する場合、すなわちＩＮＶ系異常が発生した場合には図６に示すように、許可部１０８が第２データのＤ２の検出を許可する（ステップＳ２１）。換言すれば、ＩＮＶ系異常が発生した場合には、許可部１０８は第１データＤ１の検出を不許可にする。その後、第２データＤ２及び共通データＣＤを検出して時間間隔ｔ２（本実施形態ではＩＮＶ系異常発生時の１秒ごと）で記憶する。

１００ データ収集装置
１０２ 検出部
１０４ 異常種類判断部
１０６ 記憶部
１０８ 許可部

Claims (6)

1. 機器の運転履歴に関する情報を検出する検出部（１０２）の複数と、
   前記機器に異常が発生した場合に、前記異常の種類を判断する異常種類判断部（１０４）と、
   前記異常が発生した場合に、前記異常種類判断部によって判断された前記種類に対応して選択的に前記情報を記憶する記憶部（１０６）と
   を備える、データ収集装置（１００）。
2. 前記異常が発生した後は、前記検出部（１０２）は、前記種類に対応して選択的に前記記憶部（１０６）に記憶される前記情報のみを検出する、
   請求項１記載のデータ収集装置（１００）。
3. 前記記憶部（１０６）は、前記種類に対応して前記情報を選択的に記憶する前にも前記情報を記憶し、
   前記異常種類判断部（１０４）は、前記情報が前記種類に対応して選択的に前記記憶部に記憶される前に前記記憶部に記憶された前記情報に基づいて、前記異常の種類を判断する、
   請求項１又は請求項２記載のデータ収集装置（１００）。
4. 前記異常種類判断部（１０４）は、前記情報が前記種類に対応して選択的に前記記憶部（１０６）に記憶される前に前記記憶部に記憶された前記情報に基づいて、前記異常の発生をも更に判断する、
   請求項３記載のデータ収集装置（１００）。
5. 前記異常の種類に対応して、前記検出部（１０２）のそれぞれに対して、検出動作の要否を判断し検出を許可する許可部（１０８）を更に備える、
   請求項３記載のデータ収集装置（１００）。
6. 前記記憶部（１０６）は、前記異常種類判断部（１０４）によって判断された前記種類に対応して、前記情報を選択的に記憶する時間間隔を変更する、
   請求項１記載のデータ収集装置（１００）。

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