JP2011163614A - 空調管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】使用環境が近い空調機の室内温度検出手段の検出値を用いて、故障した空調機の運転を継続させることのできる空調管理システムが要求されている。
【解決手段】この空調管理システムは、室内温度検出手段異常判断手段により或る室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合に、当該或る室内機が属するゾーンを判別するゾーン判別手段と、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する平均二乗誤差算出手段と、平均二乗誤差算出手段により算出された平均二乗誤差が最小である室内機の室内温度検出値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する制御手段とを備えているものである。
【選択図】図2
【解決手段】この空調管理システムは、室内温度検出手段異常判断手段により或る室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合に、当該或る室内機が属するゾーンを判別するゾーン判別手段と、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する平均二乗誤差算出手段と、平均二乗誤差算出手段により算出された平均二乗誤差が最小である室内機の室内温度検出値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する制御手段とを備えているものである。
【選択図】図2
Description
この発明は、室内空調を行なう室内機および室内温度検出手段をそれぞれ備えた複数の空調機を管理する空調管理システムに関するものである。
従来、この種の空調管理システムとしては、或る室内機の室内温度検出手段が故障した際に、正常に運転している他の室内機の室内温度検出手段の温度検出値を用いて、前記室内温度検出手段が故障した室内機の運転を行なうものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、各室内機からの室内温度の平均値を算出しておき、或る室内機の室内温度検出手段が故障した際に、正常に運転している他の室内機からの室内温度の平均値を温度推定値として置き換えて、前記室内温度検出手段が故障した室内機の運転を行なうものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
また、各室内機からの室内温度の平均値を算出しておき、或る室内機の室内温度検出手段が故障した際に、正常に運転している他の室内機からの室内温度の平均値を温度推定値として置き換えて、前記室内温度検出手段が故障した室内機の運転を行なうものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、上記した特許文献1のような正常運転中の空調機の室内温度検出値を用いて、室内温度検出手段が故障した空調機の運転を行なう空調管理システムでは、選択した正常な空調機と故障した空調機との関連性が考慮されておらず、実態に即した補完運転を行うことができにくいという問題点があった。
また、上記した特許文献2記載の空調管理システムは、正常に運転している空調機の室内温度の平均値を推定値として置き換えて運転するとしているが、正常運転時と同等の運転状態であると言うには十分ではない。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、使用環境が近い空調機の室内温度検出手段の検出値を用いて、故障した空調機の運転を継続させることのできる空調管理システムを得ることを目的とするものである。
この発明に係る空調管理システムは、室内空調を行なう室内機および室内温度検出手段をそれぞれ備えた複数の空調機と、複数の空調機の室内機のうち空調条件の近い室内機を複数のゾーンのいずれかに割り当てるためのゾーン設定手段を備えたリモコンと、室内温度検出手段の異常を判断する室内温度検出手段異常判断手段および複数の室内温度検出手段からの室内温度検出値を記憶する記憶手段を備えた集中制御装置とを伝送線で接続して成る空調管理システムにおいて、室内温度検出手段異常判断手段により或る室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合に、当該或る室内機が属するゾーンを判別するゾーン判別手段と、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する平均二乗誤差算出手段と、平均二乗誤差算出手段により算出された平均二乗誤差が最小である室内機の室内温度検出値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する第1制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。本発明は、室内湿度検出手段を備えた室内機を有する空調管理システムにも適用される。
この発明の空調管理システムは、或る室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合に、室内温度検出手段が異常であると判断された室内機と同じゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出値と、前記室内温度検出手段が異常である室内機の室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出し、算出した平均二乗誤差が最小である室内機の室内温度検出値を用いて、室内温度検出手段が異常の室内機を含む空調機を運転制御するように構成されているので、室内温度検出手段が故障した場合においても、同じゾーン内で使用環境すなわち空調条件が近く故障していない室内機を選出し、選出した室内機の室内温度検出値を用いて、室内温度検出手段が故障した空調機の運転を行なうことができる。これにより、より正常に近い状態で運転を継続し得るという効果を有する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における空調管理システムの構成図であり、まず空調管理システム全体の構成を説明する。
図1において、この実施形態の空調管理システムは、室内空調を行なう複数台(例えば6基)の空調機100A〜100Fと、リモコン200と、集中制御装置300と、遠隔監視端末400とから構成されている。以下、これらの要素を順次説明する。
まず、空調機の構成を説明する。各空調機100A〜100Fは、室内機101A〜101Fと、室外機102A〜102Fとを有している。室内機101A〜101Fは、それぞれ伝送線501A〜501Fを介して室外機102A〜102Fと通信可能に接続されている。室内機101Aと室内機101B、室内機101Bと室内機101C、室内機101Cと室内機101D、室内機101Dと室内機101E、および室内機101Eと室内機101Fは、それぞれ伝送線502B、伝送線502C、伝送線502D、伝送線502E、伝送線502Fを介して通信可能に接続されている。個々の空調機100A〜100Fは、それぞれ、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、および室内熱交換器を有する成る冷媒回路を備えている。前記の圧縮機は例えばインバータ装置から出力された圧縮機運転周波数(運転容量指令値)の値により容量可変に運転されるようになっている。
次に、集中制御装置の構成を説明する。集中制御装置300は伝送線502Aを介して室内機101A〜101Fと室外機102A〜102Fに接続され、伝送線502Gを介してリモコン200と接続され、遠隔地で空調機の運転を監視することができる遠隔監視端末400と公衆回線を介して接続されている。
図1はこの発明の実施の形態1における空調管理システムの構成図であり、まず空調管理システム全体の構成を説明する。
図1において、この実施形態の空調管理システムは、室内空調を行なう複数台(例えば6基)の空調機100A〜100Fと、リモコン200と、集中制御装置300と、遠隔監視端末400とから構成されている。以下、これらの要素を順次説明する。
まず、空調機の構成を説明する。各空調機100A〜100Fは、室内機101A〜101Fと、室外機102A〜102Fとを有している。室内機101A〜101Fは、それぞれ伝送線501A〜501Fを介して室外機102A〜102Fと通信可能に接続されている。室内機101Aと室内機101B、室内機101Bと室内機101C、室内機101Cと室内機101D、室内機101Dと室内機101E、および室内機101Eと室内機101Fは、それぞれ伝送線502B、伝送線502C、伝送線502D、伝送線502E、伝送線502Fを介して通信可能に接続されている。個々の空調機100A〜100Fは、それぞれ、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、および室内熱交換器を有する成る冷媒回路を備えている。前記の圧縮機は例えばインバータ装置から出力された圧縮機運転周波数(運転容量指令値)の値により容量可変に運転されるようになっている。
次に、集中制御装置の構成を説明する。集中制御装置300は伝送線502Aを介して室内機101A〜101Fと室外機102A〜102Fに接続され、伝送線502Gを介してリモコン200と接続され、遠隔地で空調機の運転を監視することができる遠隔監視端末400と公衆回線を介して接続されている。
次に室内機の制御構成につき図2のブロック図を用いて説明する。図2に示すように、室内機101A〜101Fは、室内温度検出手段103A〜103F、サーモ発停時間検出手段104A〜104F、圧縮機周波数検出手段105A〜105F、および制御手段108A〜108Fを有している。室内温度検出手段103A〜103Fにより所定時間毎に検出された室内温度と、サーモ発停時間検出手段104A〜104Fにより所定時間毎に検出されたサーモ発停時間と、圧縮機周波数検出手段105A〜105Fにより所定時間毎に検出された圧縮機運転周波数とが、定期的に集中制御装置300に送信されるようになっている。
次にリモコンについて説明する。リモコン200は、6基の室内機101A〜101Fのうち、使用環境(すなわち空調条件)の近い室内機を2つのゾーン110A,110Bのいずれかに分別設定するためのゾーン設定手段201と、制御目標とする室内温度を外部から入力して設定するための室内温度設定手段202の各機能を有している。ゾーン設定手段201により外部から入力されて設定された各ゾーン110A,110Bの室内機101A〜101Fと、室内温度設定手段202により外部から入力されて設定された室内設定温度とは、集中制御装置300に送信されるようになっている。
続いて集中制御装置について説明する。集中制御装置300は汎用のCPU、ROM、RAM、データバス、入出力ポート、インタフェース(いずれも図示省略)などを備えた演算装置で構成されている。この集中制御装置300は、受信手段301、記憶手段302、送信手段303、室内温度検出手段異常判断手段311、室内温度推定手段312、サーモ発停平均時間計算手段313、圧縮機周波数平均値算出手段314、ゾーン判別手段315、および平均二乗誤差算出手段316の各機能を有している。
次にリモコンについて説明する。リモコン200は、6基の室内機101A〜101Fのうち、使用環境(すなわち空調条件)の近い室内機を2つのゾーン110A,110Bのいずれかに分別設定するためのゾーン設定手段201と、制御目標とする室内温度を外部から入力して設定するための室内温度設定手段202の各機能を有している。ゾーン設定手段201により外部から入力されて設定された各ゾーン110A,110Bの室内機101A〜101Fと、室内温度設定手段202により外部から入力されて設定された室内設定温度とは、集中制御装置300に送信されるようになっている。
続いて集中制御装置について説明する。集中制御装置300は汎用のCPU、ROM、RAM、データバス、入出力ポート、インタフェース(いずれも図示省略)などを備えた演算装置で構成されている。この集中制御装置300は、受信手段301、記憶手段302、送信手段303、室内温度検出手段異常判断手段311、室内温度推定手段312、サーモ発停平均時間計算手段313、圧縮機周波数平均値算出手段314、ゾーン判別手段315、および平均二乗誤差算出手段316の各機能を有している。
そして、リモコンから集中制御装置への設定受信について説明する。集中制御装置300は、リモコン200からゾーン設定手段201によって設定されたゾーン(例えば110A,110B)と、室内温度設定手段202によって設定された室内設定温度とを受信すると、これらを記憶手段302に記憶させ、室内設定温度を空調機100A〜100Fに送信する。空調機100A〜100Fは、受信した室内設定温度を基に運転を行う。
次に空調機から集中制御装置への運転情報受信について説明する。集中制御装置300は、室内機101A〜101Fから室内温度検出手段103A〜103Fによって所定時間毎に検出された室内温度と、サーモ発停時間検出手段104A〜104Fにより所定時間毎に検出されたサーモ発停時刻と、圧縮機周波数検出手段105A〜105Fにより所定時間毎に検出された圧縮機運転周波数とを受信すると、これらを記憶手段302に記憶させる。
次に空調機から集中制御装置への運転情報受信について説明する。集中制御装置300は、室内機101A〜101Fから室内温度検出手段103A〜103Fによって所定時間毎に検出された室内温度と、サーモ発停時間検出手段104A〜104Fにより所定時間毎に検出されたサーモ発停時刻と、圧縮機周波数検出手段105A〜105Fにより所定時間毎に検出された圧縮機運転周波数とを受信すると、これらを記憶手段302に記憶させる。
ここで、室内温度検出手段異常判断手段の定義ついて説明する。室内温度検出手段異常判断手段311の機能は、室内温度検出手段103A〜103Fからの室内温度検出値が、予め決められている仕様温度範囲を逸脱していることを検知した場合に、その室内温度検出手段103A〜103Fがオープン(いわゆる断線)状態またはショート(いわゆる短絡)状態になったと判断するものである。
次にゾーン判別手段の定義ついて説明する。ゾーン判別手段315の機能は、室内温度検出手段異常判断手段311により室内機101A〜101Fの室内温度検出手段103A〜103Fのいずれかが異常であると判断された場合に、異常であると判断された室内機が属するゾーン110Aまたは110Bを判別するものである。
次に、平均二乗誤差算出手段の定義ついて説明する。平均二乗誤差算出手段316の機能は、記憶手段302に記憶された正常に運転している室内機の室内温度と、室内温度検出手段異常判断手段311が異常と判断した室内機の室内温度との故障前の所定の各時刻における検出温度の差を二乗し、その平均値を算出するものである。
次に、室内温度推定手段の定義ついて説明する。室内温度推定手段312の機能は、平均二乗誤差算出手段316により算出された検出温度差の二乗の平均値が最も小さい室内機を選択し、選択した室内機の室内温度検出値を、異常と判断された室内機の室内温度検出値として推定するものである。
また、サーモ発停平均時間計算手段の定義ついて説明する。サーモ発停平均時間計算手段313の機能は、記憶手段302に記憶されたサーモ発停時刻からサーモON状態の平均時間とサーモOFF状態の平均時間とを算出するものである。
次に圧縮機周波数平均値算出手段の定義ついて説明する。圧縮機周波数平均値算出手段314の機能は、記憶手段302に記憶された室内機のサーモON時間中の圧縮機運転周波数検出値からそれらの平均値を算出するものである。
次にゾーン判別手段の定義ついて説明する。ゾーン判別手段315の機能は、室内温度検出手段異常判断手段311により室内機101A〜101Fの室内温度検出手段103A〜103Fのいずれかが異常であると判断された場合に、異常であると判断された室内機が属するゾーン110Aまたは110Bを判別するものである。
次に、平均二乗誤差算出手段の定義ついて説明する。平均二乗誤差算出手段316の機能は、記憶手段302に記憶された正常に運転している室内機の室内温度と、室内温度検出手段異常判断手段311が異常と判断した室内機の室内温度との故障前の所定の各時刻における検出温度の差を二乗し、その平均値を算出するものである。
次に、室内温度推定手段の定義ついて説明する。室内温度推定手段312の機能は、平均二乗誤差算出手段316により算出された検出温度差の二乗の平均値が最も小さい室内機を選択し、選択した室内機の室内温度検出値を、異常と判断された室内機の室内温度検出値として推定するものである。
また、サーモ発停平均時間計算手段の定義ついて説明する。サーモ発停平均時間計算手段313の機能は、記憶手段302に記憶されたサーモ発停時刻からサーモON状態の平均時間とサーモOFF状態の平均時間とを算出するものである。
次に圧縮機周波数平均値算出手段の定義ついて説明する。圧縮機周波数平均値算出手段314の機能は、記憶手段302に記憶された室内機のサーモON時間中の圧縮機運転周波数検出値からそれらの平均値を算出するものである。
次に、実施形態1の空調管理システムの動作を、図3に示した制御アルゴリズムの処理手順に沿って説明する。
集中制御装置300は、ステップS101において、室内機101A〜101Fで検出された、室内温度と、サーモ発停時刻と、圧縮機運転周波数とを受信すると、ステップS201で記憶手段302に記憶させる。また、前記のサーモ発停時刻からサーモON状態である時間とサーモOFF状態である時間とを算出して記憶手段302に記憶させる。ステップS103において、室内温度検出値異常検知手段311は、各室内温度の値を判定し、異常の場合(Y)はステップS201に進み、そうでない場合(N)はステップS101に戻る。
集中制御装置300は、ステップS101において、室内機101A〜101Fで検出された、室内温度と、サーモ発停時刻と、圧縮機運転周波数とを受信すると、ステップS201で記憶手段302に記憶させる。また、前記のサーモ発停時刻からサーモON状態である時間とサーモOFF状態である時間とを算出して記憶手段302に記憶させる。ステップS103において、室内温度検出値異常検知手段311は、各室内温度の値を判定し、異常の場合(Y)はステップS201に進み、そうでない場合(N)はステップS101に戻る。
ここでは、図4に示すように、空調機100Aの室内温度検出手段103Aが故障した場合を例に挙げて説明する。この場合、図4の経時グラフに示すように、室内温度検出手段103Aにより検出された室内温度曲線TAは、故障前は、空調機100Bの室内温度検出手段103Bにより検出された室内温度曲線TBとよく似た挙動をしているが、空調機100Cの室内温度検出手段103Cにより検出された室内温度曲線TCとは異なる挙動を示している。
ステップS201において、ゾーン判別手段315は、異常と判断された室内温度検出手段(例えば103A)を備える室内機101A(或る室内機)がどのゾーンに属しているかを記憶手段302内の記憶データを参照して判別する。ステップS202では、異常と判断された室内機101Aと同一のゾーン110A内の室内機101B,101Cで異常と判断されなかったものがあるか否かが、室内温度検出値異常検知手段311により判断され、異常と判断されなかった室内機がある場合(Y)はステップS203に進み、そうでない場合(N)はステップS301に進む。
ステップS201において、ゾーン判別手段315は、異常と判断された室内温度検出手段(例えば103A)を備える室内機101A(或る室内機)がどのゾーンに属しているかを記憶手段302内の記憶データを参照して判別する。ステップS202では、異常と判断された室内機101Aと同一のゾーン110A内の室内機101B,101Cで異常と判断されなかったものがあるか否かが、室内温度検出値異常検知手段311により判断され、異常と判断されなかった室内機がある場合(Y)はステップS203に進み、そうでない場合(N)はステップS301に進む。
ここでは、判別された同一ゾーン内に正常な室内機がある場合(すなわち異常と判断されなかった室内機がある場合;ステップS202のYからステップS203へ)を説明する。
ステップS203では、集中制御装置300の送信手段303が、室内温度検出手段103Aの異常を公衆回線により外部の遠隔監視端末400に報知出力する。次のステップS204において、平均二乗誤差算出手段316は、記憶手段302に記憶されている故障していない室内機(例えば101B)の室内温度検出値と、故障した室内機101Aの故障直前の検出時刻における室内温度検出値との差を算出し、それを二乗する。続くステップS205において、平均二乗誤差算出手段316は、記憶手段302内を参照して過去の一定期間まで遡り室内温度検出値の差の二乗を算出する。そして、算出した過去の一定期間までの差の二乗を時間軸について平均化する。
ステップS203では、集中制御装置300の送信手段303が、室内温度検出手段103Aの異常を公衆回線により外部の遠隔監視端末400に報知出力する。次のステップS204において、平均二乗誤差算出手段316は、記憶手段302に記憶されている故障していない室内機(例えば101B)の室内温度検出値と、故障した室内機101Aの故障直前の検出時刻における室内温度検出値との差を算出し、それを二乗する。続くステップS205において、平均二乗誤差算出手段316は、記憶手段302内を参照して過去の一定期間まで遡り室内温度検出値の差の二乗を算出する。そして、算出した過去の一定期間までの差の二乗を時間軸について平均化する。
そして、ステップS206において、平均二乗誤差算出手段316は、判別されたゾーン110A内の故障していない全ての室内機(例えば101C)でもステップS204,S205と同様に処理して、故障した室内機101Aとの室内温度検出値の差の二乗平均を算出する。
すなわち、ステップS204,S205,S206における処理が、本発明において、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する、平均二乗誤差算出手段の一例である。
続くステップS207において、室内温度推定手段312は、ステップS206で算出された室内温度検出値の平均二乗誤差の中で最も値が小さい室内機(例えば101B)の室内温度検知手段103Bの検出値(図4のグラフ中の温度曲線TBで示した値)を、故障した室内温度検知手段103Aの検出値として推定し、送信手段303により空調機100Aの室内機101Aに送信させる。そうして、集中制御装置300から室内温度検知手段103Bの検出値を受信した室内機101Aの制御手段108A(第1制御手段の例)は、受信した検出値を用いて空調機100Aの補完運転を行う。
すなわち、ステップS204,S205,S206における処理が、本発明において、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する、平均二乗誤差算出手段の一例である。
続くステップS207において、室内温度推定手段312は、ステップS206で算出された室内温度検出値の平均二乗誤差の中で最も値が小さい室内機(例えば101B)の室内温度検知手段103Bの検出値(図4のグラフ中の温度曲線TBで示した値)を、故障した室内温度検知手段103Aの検出値として推定し、送信手段303により空調機100Aの室内機101Aに送信させる。そうして、集中制御装置300から室内温度検知手段103Bの検出値を受信した室内機101Aの制御手段108A(第1制御手段の例)は、受信した検出値を用いて空調機100Aの補完運転を行う。
次に、同一ゾーン内に正常な室内温度検出手段を有する室内機がなかった場合(すなわち、判別された同一ゾーン内の全ての室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合;ステップS202のNからステップS301へ)を説明する。
ステップS301では、集中制御装置300の送信手段303が、ゾーン110A内にある全ての室内機101A〜101Cの室内温度検出手段103A〜103Cに異常が発生したことを公衆回線により外部の遠隔監視端末400に送信する。次のステップS302では、サーモ発停平均時間計算手段313が、記憶手段302に記憶されている故障した空調機101AのサーモON状態の平均時間とサーモOFF状態の平均時間とを算出する。続くステップS303では、圧縮機周波数平均値計算手段313が、記憶手段302に記憶されている故障した空調機101AのサーモON時の圧縮機運転周波数の平均値を計算する。
すなわち、ステップS302およびステップS303において、サーモ発停平均止時間計算手段313および圧縮機周波数平均値計算手段314により、所定期間内の或る室内機を含む空調機について、サーモON状態であった時間、サーモOFF状態であった時間、および空調機に含まれる運転容量可変の圧縮機の運転容量指令値のそれぞれの平均値を算出する機能が、本発明にいう平均値算出手段の一例である。
ステップS301では、集中制御装置300の送信手段303が、ゾーン110A内にある全ての室内機101A〜101Cの室内温度検出手段103A〜103Cに異常が発生したことを公衆回線により外部の遠隔監視端末400に送信する。次のステップS302では、サーモ発停平均時間計算手段313が、記憶手段302に記憶されている故障した空調機101AのサーモON状態の平均時間とサーモOFF状態の平均時間とを算出する。続くステップS303では、圧縮機周波数平均値計算手段313が、記憶手段302に記憶されている故障した空調機101AのサーモON時の圧縮機運転周波数の平均値を計算する。
すなわち、ステップS302およびステップS303において、サーモ発停平均止時間計算手段313および圧縮機周波数平均値計算手段314により、所定期間内の或る室内機を含む空調機について、サーモON状態であった時間、サーモOFF状態であった時間、および空調機に含まれる運転容量可変の圧縮機の運転容量指令値のそれぞれの平均値を算出する機能が、本発明にいう平均値算出手段の一例である。
そうして、ステップS304では、送信手段303が運転指令と圧縮機運転周波数の平均値を室内機101Aに送信する。集中制御装置300からの運転指令と圧縮機運転周波数の平均値を受信した室内機101Aの制御手段108Aは、それを用いて空調機100Aの運転を行なう。次のステップS305において、サーモON状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS306に進む。ステップS306では、停止指令を室内機101Aに送信する。ステップS307では、サーモOFF状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS304に戻る。
すなわち、ステップS202のN〜ステップS307において、ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内温度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されているサーモON状態であった時間、サーモOFF状態であった時間、および運転容量指令値のそれぞれの平均値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する制御手段108Aの機能が、本発明にいう第2制御手段の一例である。
すなわち、ステップS202のN〜ステップS307において、ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内温度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されているサーモON状態であった時間、サーモOFF状態であった時間、および運転容量指令値のそれぞれの平均値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する制御手段108Aの機能が、本発明にいう第2制御手段の一例である。
この実施形態は以上のように制御するので、室内機101Aの室内温度検知手段103Aが異常と判別された場合にも、ゾーン判別手段315、平均二乗誤差算出手段316、および室内温度推定手段312により同じゾーン110A内の異常と判別されていない室内温度検知手段103B,103Cのうち、室内温度が近いものの検出値を、室内温度検知手段103Aの検出値の代わりに用いて室内機101Aの運転を継続することにより応急運転ができる。また、ゾーン110A内に正常な温度検知手段がない場合は、サーモ発停平均時間計算手段313と圧縮機周波数平均値計算手段314により算出された、サーモON状態の平均時間、サーモOFF状態の平均時間、および圧縮機運転周波数の平均値を用いて、室内機101Aの運転を継続することで応急運転ができる。これにより、被空調室内の快適性の阻害を最小限度に留めることができるとともに、遠隔監視端末400に報知を行うことによりメンテナンスを促し、早期の正常復帰につなげることができる。ところで、上記の説明では集中制御装置300が室内機101A〜101Fに接続される場合について述べたが、集中制御装置300が室外機102A〜102Fに直に接続される場合にも適用できることは言うまでもない。
実施の形態2.
以下に、この発明の実施の形態2を説明する。この実施の形態2は、或る室内機の室内湿度検出手段が故障した場合に、その或る空調機と使用環境が近い空調機の室内湿度検出手段の検出値を用いて、或る室内機の運転を継続させる方法に関するものである。この実施形態2の空調管理システムは、実施形態1で示した図1のシステムと同様構成であるので説明は省略する。
以下に、この発明の実施の形態2を説明する。この実施の形態2は、或る室内機の室内湿度検出手段が故障した場合に、その或る空調機と使用環境が近い空調機の室内湿度検出手段の検出値を用いて、或る室内機の運転を継続させる方法に関するものである。この実施形態2の空調管理システムは、実施形態1で示した図1のシステムと同様構成であるので説明は省略する。
まず、室内機につき図5のブロック図を用いて説明する。図5に示すように、室内機101A〜101Fは、室内湿度検出手段106A〜106F、除湿運転発停時間検出手段107A〜107F、および制御手段109A〜109Fを有している。室内湿度検出手段106A〜106Fにより所定時間毎に検出された室内湿度と、除湿運転発停時間検出手段107A〜107Fにより所定時間毎に検出された除湿運転発停時刻とは、定期的に集中制御装置300に送信される。
次にリモコンについて説明する。リモコン200は、6基の室内機101A〜101Fのうち、使用環境の近い室内機を2つのゾーン110A,110Bのいずれかに分別設定するためのゾーン設定手段201と、制御目標とする室内湿度を外部から入力して設定するための室内湿度設定手段203の各機能を有しており、ゾーン設定手段201により外部から入力されて設定された各ゾーン110A,110Bの室内機101A〜101Fと、室内湿度設定手段203により外部から入力されて設定された室内設定湿度とを、集中制御装置300に送信する。
続いて、集中制御装置について説明する。集中制御装置300は汎用のCPU、ROM、RAM、データバス、入出力ポート、インタフェース(いずれも図示省略)などを備えた演算装置で構成されている。この集中制御装置300は、受信手段301、記憶手段302、送信手段303、室内湿度検出手段異常判断手段321、平均二乗誤差算出手段324、室内湿度推定手段322、および除湿運転発停平均時間計算手段323の各機能を有している。
次にリモコンについて説明する。リモコン200は、6基の室内機101A〜101Fのうち、使用環境の近い室内機を2つのゾーン110A,110Bのいずれかに分別設定するためのゾーン設定手段201と、制御目標とする室内湿度を外部から入力して設定するための室内湿度設定手段203の各機能を有しており、ゾーン設定手段201により外部から入力されて設定された各ゾーン110A,110Bの室内機101A〜101Fと、室内湿度設定手段203により外部から入力されて設定された室内設定湿度とを、集中制御装置300に送信する。
続いて、集中制御装置について説明する。集中制御装置300は汎用のCPU、ROM、RAM、データバス、入出力ポート、インタフェース(いずれも図示省略)などを備えた演算装置で構成されている。この集中制御装置300は、受信手段301、記憶手段302、送信手段303、室内湿度検出手段異常判断手段321、平均二乗誤差算出手段324、室内湿度推定手段322、および除湿運転発停平均時間計算手段323の各機能を有している。
そして、リモコンから集中制御装置への設定受信について説明する。集中制御装置300は、リモコン200からゾーン設定手段201によって設定されたゾーン(例えば、110A、110B)と、室内湿度設定手段203によって設定された室内湿度とを受信すると、これらを記憶手段302に記憶させ、室内設定湿度を空調機100A〜100Fに送信する。空調機100A〜100Fは、受信した室内設定湿度を基に運転を行う。
次に、空調機から集中制御装置への運転情報受信について説明する。集中制御装置300は、室内機101A〜101Fから室内湿度検出手段106A〜106Fによって所定時間毎に検出された室内湿度と、除湿運転発停時間検出手段107A〜107Fによって所定時間毎に検出された除湿運転発停時刻とを受信すると記憶手段302に記憶する。
次に、空調機から集中制御装置への運転情報受信について説明する。集中制御装置300は、室内機101A〜101Fから室内湿度検出手段106A〜106Fによって所定時間毎に検出された室内湿度と、除湿運転発停時間検出手段107A〜107Fによって所定時間毎に検出された除湿運転発停時刻とを受信すると記憶手段302に記憶する。
ここで、室内湿度検出手段異常判断手段の定義ついて説明する。室内湿度検出手段異常判断手段321の機能は、室内湿度検出手段106A〜106Fからの室内湿度検出値が、予め決められている仕様湿度範囲を逸脱していることを検知した場合に、その室内湿度検出手段106A〜106Fがオープン(いわゆる断線)またはショート(いわゆる短絡)の状態になったと判断するものである。
次に、ゾーン判別手段の定義ついて説明する。ゾーン判別手段315の機能は、室内湿度検出手段異常判断手段321により室内機101A〜101Fの室内湿度検出手段106A〜106Fのいずれかが異常であると判断された場合に、異常であると判断された室内機が属するゾーン110Aまたは110Bを判別するものである。
次に平均二乗誤差算出手段の定義ついて説明する。平均二乗誤差算出手段324の機能は、記憶手段302に記憶された正常に運転している室内機の室内湿度検出値と、室内湿度検出手段異常判断手段321が異常と判断した室内機の室内湿度検出値との故障前の所定の各時刻における湿度差を二乗し、その平均値を算出するものである。
次に、室内湿度推定手段の定義について説明する。室内湿度推定手段312の機能は、平均二乗誤差算出手段324により算出された湿度差の二乗の平均値が最も小さい室内機を選択し、選択した室内機の室内湿度検出値を、異常と判断された室内機の室内湿度検出値として推定するものである。
また、除湿運転発停平均時間計算手段の定義ついて説明する。除湿運転発停平均時間計算手段323の機能は、記憶手段302に記憶された除湿運転発停時刻から除湿ON状態の平均時間と除湿OFF状態の平均時間とを算出するものである。
次に、ゾーン判別手段の定義ついて説明する。ゾーン判別手段315の機能は、室内湿度検出手段異常判断手段321により室内機101A〜101Fの室内湿度検出手段106A〜106Fのいずれかが異常であると判断された場合に、異常であると判断された室内機が属するゾーン110Aまたは110Bを判別するものである。
次に平均二乗誤差算出手段の定義ついて説明する。平均二乗誤差算出手段324の機能は、記憶手段302に記憶された正常に運転している室内機の室内湿度検出値と、室内湿度検出手段異常判断手段321が異常と判断した室内機の室内湿度検出値との故障前の所定の各時刻における湿度差を二乗し、その平均値を算出するものである。
次に、室内湿度推定手段の定義について説明する。室内湿度推定手段312の機能は、平均二乗誤差算出手段324により算出された湿度差の二乗の平均値が最も小さい室内機を選択し、選択した室内機の室内湿度検出値を、異常と判断された室内機の室内湿度検出値として推定するものである。
また、除湿運転発停平均時間計算手段の定義ついて説明する。除湿運転発停平均時間計算手段323の機能は、記憶手段302に記憶された除湿運転発停時刻から除湿ON状態の平均時間と除湿OFF状態の平均時間とを算出するものである。
次に、実施形態2の空調管理システムの動作を、図6に示した制御アルゴリズムの処理手順に沿って説明する。
集中制御装置300は、ステップS401において、室内機101A〜101Fで検出された、室内湿度と除湿運転発停時刻を受信すると、これらをステップS402で記憶手段302に記憶させる。ステップS403において、室内湿度検出値異常検知手段321は、各室内湿度の検出値が異常であるか否かを判定し、異常の場合(Y)はステップS501に進み、そうでない場合(N)はステップS401に戻る。ステップS501において、ゾーン判別手段315は、異常と判断された室内湿度検出手段(例えば106A)を備える室内機101A(或る室内機)がどのゾーンに属しているかを記憶手段302の記憶データを参照して判別する。ここでは、例えばゾーン110Aが判別される。ステップS502では、異常と判断された室内機101Aと同一のゾーン110A内の室内機101B,101Cで異常と判断されなかったものがあるか否か(正常に運転しているものがあるか否か)が室内湿度検出値異常判断手段321により判断され、異常と判断されなかった室内機がある場合(Y)はステップS503に進み、そうでない場合 (N)はステップS601に進む。
集中制御装置300は、ステップS401において、室内機101A〜101Fで検出された、室内湿度と除湿運転発停時刻を受信すると、これらをステップS402で記憶手段302に記憶させる。ステップS403において、室内湿度検出値異常検知手段321は、各室内湿度の検出値が異常であるか否かを判定し、異常の場合(Y)はステップS501に進み、そうでない場合(N)はステップS401に戻る。ステップS501において、ゾーン判別手段315は、異常と判断された室内湿度検出手段(例えば106A)を備える室内機101A(或る室内機)がどのゾーンに属しているかを記憶手段302の記憶データを参照して判別する。ここでは、例えばゾーン110Aが判別される。ステップS502では、異常と判断された室内機101Aと同一のゾーン110A内の室内機101B,101Cで異常と判断されなかったものがあるか否か(正常に運転しているものがあるか否か)が室内湿度検出値異常判断手段321により判断され、異常と判断されなかった室内機がある場合(Y)はステップS503に進み、そうでない場合 (N)はステップS601に進む。
ここでは、判別された同一ゾーン内に正常な室内機がある場合(すなわち異常と判断されなかった室内機がある場合;ステップS502のYからステップS503へ)を説明する。
ステップS503では、集中制御装置300の送信手段303が、室内湿度検出手段106Aの異常を公衆回線によって遠隔監視端末400に報知出力する。次のステップS504において、平均二乗誤差算出手段324は、記憶手段302に記憶されている故障していない室内機(例えば101B)の室内湿度検出値と、故障した室内機101Aの故障する直前の検出時刻における室内湿度検出値との差を算出し、それを二乗する。続くステップS505において、平均二乗誤差算出手段324は、記憶手段302内を参照して過去の一定期間まで遡り室内湿度検出値の差の二乗を算出する。そして、算出した過去の一定期間までの差の二乗を時間軸に対して平均化する。そして、ステップS506において、平均二乗誤差算出手段324は、判別されたゾーン110A内の故障していない全ての室内機(例えば101C)でもステップS504、S505と同様に処理して、故障した室内機101Aとの室内湿度検出値の差の二乗平均を算出する。
すなわち、ステップS504,S505,S506における処理が、平均二乗誤差算出手段は、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内湿度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出するという、本発明の平均二乗誤差算出手段の一例である。
ステップS503では、集中制御装置300の送信手段303が、室内湿度検出手段106Aの異常を公衆回線によって遠隔監視端末400に報知出力する。次のステップS504において、平均二乗誤差算出手段324は、記憶手段302に記憶されている故障していない室内機(例えば101B)の室内湿度検出値と、故障した室内機101Aの故障する直前の検出時刻における室内湿度検出値との差を算出し、それを二乗する。続くステップS505において、平均二乗誤差算出手段324は、記憶手段302内を参照して過去の一定期間まで遡り室内湿度検出値の差の二乗を算出する。そして、算出した過去の一定期間までの差の二乗を時間軸に対して平均化する。そして、ステップS506において、平均二乗誤差算出手段324は、判別されたゾーン110A内の故障していない全ての室内機(例えば101C)でもステップS504、S505と同様に処理して、故障した室内機101Aとの室内湿度検出値の差の二乗平均を算出する。
すなわち、ステップS504,S505,S506における処理が、平均二乗誤差算出手段は、記憶手段に記憶された所定期間内における或る室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値と、判別されたゾーンに属していて室内湿度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出するという、本発明の平均二乗誤差算出手段の一例である。
続くステップS507において、室内湿度推定手段322は、ステップS506で算出された室内湿度の平均二乗誤差の中で最も値が小さい室内機(例えば101B)の室内湿度検知手段106Bの検出値を、故障した室内湿度検知手段106Aの検出値として推定し、送信手段303により空調機100Aの室内機101Aに送信させる。集中制御装置300から室内温度検知手段106Bの検出値を受信した室内機101Aの制御手段109A(第3制御手段の例)は、受信した検出値を用いて空調機100Aの補完運転を行う。
次に、同一ゾーン内に正常な室内湿度検出手段を有する室内機がなかった場合(すなわち、判別された同一ゾーン内の全ての室内機の室内湿度検出手段が異常であると判断された場合;ステップS502のNからステップS601へ)を説明する。
ステップS601では、集中制御装置300の送信手段303が、ゾーン110A内について全ての室内機101A〜101Cの室内湿度検出手段106A〜106Cに異常が発生したことを公衆回線によって外部の遠隔監視端末400に送信する。次のステップS602では、除湿運転発停平均時間計算手段323(平均値算出手段の例)が、記憶手段302に記憶されている所定期間内の除湿運転発停時刻を参照して、故障した空調機101Aの除湿ON状態の平均時間と除湿OFF状態の平均時間とを算出する。そうして、ステップS603では、送信手段303が除湿運転指令を室内機101Aに送信する。集中制御装置300から除湿運停指令を受信した室内機101Aの制御手段109A(第4制御手段の例)は、それを使用して補完運転を行なう。次のステップS604において、除湿ON状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS605に進む。ステップS605では、除湿停止指令を室内機101Aに送信する。ステップS606では、除湿OFF状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS603に戻る。
すなわち、ステップS502のN〜ステップS606において、ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内湿度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されている除湿ON状態であった時間の平均値および除湿OFF状態であった時間の平均値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する機能が、本発明にいう第4制御手段の一例である。
ステップS601では、集中制御装置300の送信手段303が、ゾーン110A内について全ての室内機101A〜101Cの室内湿度検出手段106A〜106Cに異常が発生したことを公衆回線によって外部の遠隔監視端末400に送信する。次のステップS602では、除湿運転発停平均時間計算手段323(平均値算出手段の例)が、記憶手段302に記憶されている所定期間内の除湿運転発停時刻を参照して、故障した空調機101Aの除湿ON状態の平均時間と除湿OFF状態の平均時間とを算出する。そうして、ステップS603では、送信手段303が除湿運転指令を室内機101Aに送信する。集中制御装置300から除湿運停指令を受信した室内機101Aの制御手段109A(第4制御手段の例)は、それを使用して補完運転を行なう。次のステップS604において、除湿ON状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS605に進む。ステップS605では、除湿停止指令を室内機101Aに送信する。ステップS606では、除湿OFF状態の平均時間を経過した場合(Y)はステップS603に戻る。
すなわち、ステップS502のN〜ステップS606において、ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内湿度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されている除湿ON状態であった時間の平均値および除湿OFF状態であった時間の平均値を用いて或る室内機を含む空調機を運転制御する機能が、本発明にいう第4制御手段の一例である。
この実施形態2は、以上のように制御するので、室内機101Aの室内湿度検出手段106Aが異常と判別された場合にも、室内湿度推定手段322および平均二乗誤差算出手段324により同じゾーン110A内の異常と判別されていない室内湿度検出手段106B,106Cのうち、室内湿度が近いものの検出値を、室内湿度検出手段106Aの検出値の代わりに用いて室内機101Aの運転を継続させることにより応急運転ができる。また、ゾーン110A内に正常な湿度検知手段がない場合は、除湿運転発停平均時間計算手段323により算出された除湿ON状態の平均時間と除湿OFF状態の平均時間とを用いて室内機101Aの運転を継続させることで応急運転ができる。これにより、被空調室内の快適性の阻害を最小限度に留めることができるとともに、遠隔監視端末400に報知を行うことによりメンテナンスを促し、早期の正常復帰につなげることができる。ところで、上記の説明では、集中制御装置300が室内機101A〜101Fに接続される場合について述べたが、集中制御装置300が室外機102A〜102Fに直に接続される場合にも適用できる。
100A〜100F 空調機、101A〜101F 室内機、102A〜102F 室外機、103A〜103F 室内温度検出手段、104A〜104F サーモ発停時間検出手段、105A〜105F 圧縮機周波数検出手段、106A〜106F 室内湿度検出手段、108A〜108F 制御手段、109A〜109F 制御手段、110A〜110B ゾーン、200 リモコン、201 ゾーン設定手段、300 集中制御装置、302 記憶手段、311 室内温度検出手段異常判断手段、312 室内温度推定手段、313 サーモ発停平均時間計算手段、314 圧縮機周波数平均値計算手段、315 ゾーン判別手段、316 平均二乗誤差算出手段、321 室内湿度検出手段異常判断手段、322 室内湿度推定手段、323 除湿運転発停平均時間計算手段、324 平均二乗誤差算出手段、502A〜502G 伝送線。
Claims (4)
- 室内空調を行なう室内機および室内温度検出手段をそれぞれ備えた複数の空調機と、前記複数の空調機の室内機のうち空調条件の近い室内機を複数のゾーンのいずれかに割り当てるためのゾーン設定手段を備えたリモコンと、前記室内温度検出手段の異常を判断する室内温度検出手段異常判断手段および前記複数の室内温度検出手段からの室内温度検出値を記憶する記憶手段を備えた集中制御装置とを伝送線で接続して成る空調管理システムにおいて、
前記室内温度検出手段異常判断手段により或る室内機の室内温度検出手段が異常であると判断された場合に、当該或る室内機が属するゾーンを判別するゾーン判別手段と、
前記記憶手段に記憶された所定期間内における前記或る室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値と、前記判別されたゾーンに属していて室内温度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内温度検出手段による室内温度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する平均二乗誤差算出手段と、
前記平均二乗誤差算出手段により算出された平均二乗誤差が最小である室内機の室内温度検出値を用いて前記或る室内機を含む空調機を運転制御する第1制御手段と、を備えていることを特徴とする空調管理システム。 - 所定期間内の或る室内機を含む空調機について、サーモON状態であった時間、サーモOFF状態であった時間、および前記空調機に含まれる運転容量可変の圧縮機の運転容量指令値のそれぞれの平均値を算出する平均値算出手段と、
ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内温度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されている前記サーモON状態であった時間、前記サーモOFF状態であった時間、および前記運転容量指令値のそれぞれの平均値を用いて前記或る室内機を含む空調機を運転制御する第2制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の空調管理システム。 - 室内空調を行なう室内機および室内湿度検出手段をそれぞれ備えた複数の空調機と、前記複数の空調機の室内機のうち空調条件の近い室内機を複数のゾーンのいずれかに割り当てるためのゾーン設定手段を備えたリモコンと、前記室内湿度検出手段の異常を判断する室内湿度検出手段異常判断手段および前記複数の室内湿度検出手段からの室内湿度検出値を記憶する記憶手段を備えた集中制御装置とを伝送線で接続して成る空調管理システムにおいて、
前記室内湿度検出手段異常判断手段により或る室内機の室内湿度検出手段が異常であると判断された場合に、当該或る室内機が属するゾーンを判別するゾーン判別手段と、
前記記憶手段に記憶された所定期間内における前記或る室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値と、前記判別されたゾーンに属していて室内湿度検出手段が異常と判断されなかった全ての室内機の室内湿度検出手段による室内湿度検出値との平均二乗誤差をそれぞれ算出する平均二乗誤差算出手段と、
前記平均二乗誤差算出手段により算出された平均二乗誤差が最小である室内機の室内湿度検出値を用いて前記或る室内機を含む空調機を運転制御する第3制御手段と、を備えていることを特徴とする空調管理システム。 - 所定期間内の或る室内機を含む空調機について、除湿ON状態であった時間の平均値および除湿OFF状態であった時間の平均値を算出する平均値算出手段と、
ゾーン判別手段により判別されたゾーンに属する全ての室内機の室内湿度検出手段が異常と判断された場合に、記憶手段に記憶されている前記除湿ON状態であった時間の平均値および前記除湿OFF状態であった時間の平均値を用いて前記或る室内機を含む空調機を運転制御する第4制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項3に記載の空調管理システム。
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