JP4151713B2

JP4151713B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP4151713B2
Application number: JP2006183701A
Authority: JP
Inventors: 博孝猿渡; 弘幸松浦; 万里央林
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2026-07-03
Also published as: JP2008014521A; EP2037191B1; AU2007270490B2; CN101466982B; AU2007270490A1; EP2037191A4; US20090281666A1; EP2037191A1; WO2008004515A1; CN101466982A; US8121735B2

Description

本発明は、空調機の制御装置に関する。

従来、空調機の制御装置では、空調機に異常が発生したときの要因分析を容易にする目的で、異常発生時の運転情報をメモリに記憶させる方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１５６８２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、提供される情報が異常発生時の運転情報であるため、詳細な要因分析を実施するには不十分である。

本発明の課題は、空調機の異常発生時に備えて、その異常の要因分析に必要な情報を記憶する制御装置を提供することにある。

第１発明に係る制御装置は、空調室外機と空調室内機とで構成された空調機を制御する制御装置であって、マイコンとメモリを備えている。マイコンは、空調室外機に設けられた室外通信部と、空調室内機に設けられた室内通信部との間で信号の送受信を行なわせる。メモリは、マイコンからの命令によって所定情報を記憶する。そして、マイコンは、室外通信部が一定時間内に室内通信部からの信号を正常に受信することができなかった回数に基づいて受信異常発生率を算出し、その受信異常発生率と、マイコンおよびメモリが配置されている場所の雰囲気温度とを、運転情報として一定時間毎に順次メモリに記憶させる。

この制御装置では、空調機の異常発生時に備えて、マイコンが、受信異常発生率の時系列、雰囲気温度の時系列および運転情報の時系列をデータとして順次メモリに記憶させる。このため、異常発生時は、データの変化を分析できるので、複合要因で発生した異常であるのか、或は外的要因で発生した異常であるのか、或は信号伝送系の異常であるのかを判断することが容易になる。また、温度変化に伴う電子部品の挙動変化が推定されるようになり、異常発生時に、要因の絞込みが容易になる。さらに、異常が発生していなくても、データの傾向から、異常発生の兆候が見つかれば、事前にメンテナンスを実施することができる。

第２発明に係る制御装置は、第１発明に係る制御装置であって、メモリが、運転情報を記憶する所定数の領域を有する。マイコンが新たな運転情報をメモリに記憶させるときに、領域が全て使用されている場合は、最も古い運転情報を記憶している領域に、新たな運転情報を上書きする。

この制御装置では、マイコンは、メモリに記憶した空調機の運転情報を古いものから順次更新する。このため、使用するメモリ容量の大規模化が回避される。

第３発明に係る制御装置は、第１発明に係る制御装置であって、メモリが不揮発性である。

この制御装置では、電力供給が途切れても記憶内容が消滅しない。

第４発明に係る制御装置は、第１発明に係る制御装置であって、マイコン５が、運転情報を空調機から離れた端末装置へ送信する。

この制御装置では、マイコンが、空調機のサービスパーソンへ運転状態を知らせることができる。あるいは、空調機のサービスパーソンが遠隔地からマイコンに対して運転情報を要求することができる。これによって、サービスパーソンは、遠隔地で空調機のメンテナンスの必要性を検討し、必要な場合はメンテナンスに必要なものを事前に準備して現地に赴くことができる。このため、メンテナンスの作業性が向上する。

第１発明に係る制御装置では、空調機の異常発生時に、複合要因で発生した異常であるのか、或は外的要因で発生した異常であるのか、或は信号伝送系の異常であるのかを判断することが容易になる。例えば、温度変化に伴う電子部品の挙動変化が推定されるようになり、異常発生時に、要因の絞込みが容易になる。さらに、異常が発生していなくても、データの傾向から、異常発生の兆候が見つかれば、事前にメンテナンスを実施することができる。

第２発明に係る制御装置では、マイコンが、メモリに記憶した空調機の運転情報を古いものから順次更新する。このため、使用するメモリ容量の大規模化が回避される。

第３発明に係る制御装置では、電力供給が途切れても記憶内容が消滅しない。

第４発明に係る制御装置では、サービスパーソンは、空調機のメンテナンスの必要性を検討し、必要な場合は、メンテナンスに必要なものを事前に準備して現地に赴くことができる。このため、メンテナンスの作業性が向上する。

＜空調機の構成＞
図１は、空調機の構成図である。空調機１は、ビル用のマルチタイプの空気調和装置であって、１つ又は複数の空調室外機２に対して複数の空調室内機３が並列に接続され、冷媒が流通できるように、圧縮機１１１などの機器が接続されて冷媒回路１０が形成されている。

図２（ａ）は、本実施形態に係る制御装置のブロック図であり、図２（ｂ）は、メモリの拡大図である。空調室外機２、空調室内機３は、それぞれ室外通信部２１、室内通信部３１を有し、互いに信号の送受信が可能である。制御装置４には、マイコン５、メモリ６、および室外通信部２１が搭載されている。マイコン５は、室外通信部２１と室内通信部３１との間で信号の送受信を行なわせ、その信号の送受信の状態、および空調機１の運転情報をメモリ６に記憶させる。メモリ６は、１４個の領域６１〜７４を有し、所定の運転情報を一定時間毎に領域６１から領域７４へ順次書込む。領域７４の次は領域６１から順次上書きしていく。なお、メモリ６は不揮発性であり、電力供給が途切れても記憶内容は消滅しない。

また、マイコン５は、温度センサ４２を介して制御装置４が配置されている場所の雰囲気温度を監視している。なお、温度センサ４２を、空調機１が設置されている場所の外気温を検出する外気温センサで代用してもよい。なお、制御装置４には温度センサ４２以外にも、多くの機器（図示せず）が接続されているが、説明は省略する。

＜異常兆候データ書込み・読取りシステム＞
本実施形態では、空調機１の異常が発生する兆しをデータとしてメモリ６に記憶していくシステムが組み込まれており、これを異常兆候データ書込み・読取りシステムと呼んでいる。ここでいう異常兆候データとは、空調機１の異常発生時に備えて、一定時間毎に記憶されている運転情報であり、これらのデータから運転情報の時間的変化を観測することができる。

図３（ａ）は、異常兆候データ書込みシステムのイメージ図である。マイコン５は、所定の運転情報を１時間毎にメモリ６の領域６１〜７４へ順次書込んでおり、１４時間で全ての領域が埋まる。そして、１５時間目の情報は領域６１に上書きされる。したがって、空調機１が異常停止した場合は、異常停止した時点から少なくとも１３時間前までの所定の運転情報が異常兆候データとしてメモリ６に記憶されていることになる。

図３（ｂ）は、異常兆候データ読取りシステムのイメージ図である。サービスパーソンは、異常停止した空調機１の異常要因を分析するために、携帯端末（例えば、携帯型のパソコン９０）を使ってマイコン５に異常兆候データを要求すると、マイコン５は、メモリ６から記憶されている異常兆候データを読取り、パソコン９０へ送信する。

＜異常兆候データ＞
（受信異常発生率）
異常兆候データ書込み・読取りシステムでは、制御装置４が常に監視している物理量（例えば雰囲気温度）、および空調機１が頻繁に実施している動作の結果（例えば、指令信号の送受信状態）が観測対象となる。従来、空調機１が異常停止した場合は、リモコンの表示部に異常コードが表示されるので、ある程度までの要因分析は可能となっている。但し、その異常が外的要因で発生したものか、劣化などの複合要因で発生したものかを判断することはできない。特に、空調室外機２と空調室内機３との間で行われる情報伝達（以後、内外伝送とよぶ）に異常が発生した場合は、異常の要因分析は非常に困難である。そこで本実施形態では、外気温と、空調室外機２側の受信異常発生率とを異常兆候データの観測対象としている。

マイコン５は、空調室外機２に設けられた室外通信部２１と、空調室内機３に設けられた室内通信部３１との間で信号の送受信を行なわせているが、室外通信部２１がデータを１５秒間正常に受信しなかった場合は、受信異常として計数している。そして、マイコン５は、１時間内に室外通信部２１が行なった受信回数と、発生した受信異常回数とから受信異常発生率を算出し、メモリ６に記憶させている。同時に、マイコン５は、１時間毎に温度センサ４２の出力値もメモリ６に記憶させている。

（異常兆候データの書込み制御）
図４は、異常兆候データの書込み制御のフローチャートである。マイコン５は、Ｓ１で１時間タイマを始動させ、Ｓ２で室外通信部２１が室内通信部３１からの信号を受信した回数をカウントする。Ｓ３では、室外通信部２１が正常に受信することができなかった回数をカウントする。本実施形態では、室外通信部２１が室内通信部３１からの信号を１５秒間正常に受信することができなかった状態を受信異常発生回数としてカウントしている。

マイコン５は、Ｓ４で１時間が経過したか否かを判定し、１時間が経過した場合は、Ｓ５で受信異常発生率を算出する。なお、受信異常発生率＝受信異常発生回数／受信回数である。１時間が経過していない場合は、Ｓ１へ戻る。

マイコン５は、Ｓ６で外気温を検出し、Ｓ７では、Ｓ５で算出した受信異常発生率と、Ｓ６で検出した外気温とを、異常兆候データとしてメモリ６に書込む。

受信異常発生率と外気温とは、１時間毎にメモリ６の領域６１〜７４へ順次書込まれ、１４時間で全ての領域６１〜７４が埋まる。そして、１５時間目のデータは領域６１に上書きされる。したがって、空調機１が異常停止した場合は、異常停止した時点から少なくとも１３時間前までの受信異常発生率と外気温とが、異常兆候データとしてメモリ６に記憶されていることになる。

（異常兆候データの読取り制御）
図５は、異常兆候データの読取り制御のフローチャートである。空調機１が異常停止した場合、サービスパーソンは現地に赴き、携帯端末であるパソコン９０を使って異常兆候データ要求信号をマイコン５へ送信する。マイコン５は、Ｓ１１で異常兆候データ要求信号を受信する。Ｓ１２では、メモリ６から異常兆候データとして、受信異常発生率データと外気温データとを読取り、Ｓ１３では、Ｓ１２で読取ったデータをサービスパーソンのパソコン９０へ送信する。

サービスパーソンは、異常停止の１３時間前から異常停止するまでの１時間毎の受信異常発生率と外気温とを入手し、異常の要因を分析する。例えば、室外通信部２１は、ノイズの影響を受けて受信異常を発生することがある。但し、ノイズの発生は突発的であるので、受信異常発生率に規則性、或は増加傾向がないならば、ノイズが要因と考えられる。

一方、受信異常発生率に規則性、或は増加傾向がある場合は、室外通信部２１など電子部品の劣化が進行している可能性が高い。特に電子部品は、周囲温度の影響を受け易いので、受信異常発生率の時系列と、外気温の時系列を比較することによって、電子部品の故障であるのか、外気温変化が電子部品の劣化を誘発して起こした故障であるのかが判明する。

＜特徴＞
（１）
この制御装置４は、空調室外機２と空調室内機３とで構成された空調機１を制御する制御装置であり、マイコン５とメモリ６を備えている。マイコン５は、空調室外機２に設けられた室外通信部２１と、空調室内機３に設けられた室内通信部３１との間で信号の送受信を行なわせる。そして、マイコン５は、室外通信部２１が１時間内に室内通信部３１からの信号を正常に受信することができなかった回数に基づいて受信異常発生率を算出し、受信異常発生率を異常兆候データとしてメモリ６に記憶させる。同時に、１時間毎の温度センサ４２の出力値もメモリ６に記憶させる。このため、受信異常発生率の時系列、および外気温の時系列がデータとして蓄積され、データの傾向から、複合要因で発生した異常であるのか、或は外的要因で発生した異常であるのかを判断することが容易になる。

（２）
この制御装置４では、受信異常発生率と外気温とが、１時間毎にメモリ６の領域６１〜７４へ順次書込まれ、１４時間で全ての領域６１〜７４が埋まる。そして、１５時間目のデータは領域６１に上書きされる。したがって、空調機１が異常停止した場合は、異常停止した時点から少なくとも１３時間前までの受信異常発生率と外気温とが、異常兆候データとしてメモリ６に記憶されていることになる。このため、使用するメモリ６の容量を大規模化する必要がなく経済的である。

（３）
この制御装置４では、メモリ６が不揮発性であるので、電力供給が途切れても記憶内容が消滅しない。

〔変形例〕
以上、本発明について説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、マイコン５が、メモリ６へ異常兆候データを書込む際に、空調機１の運転状態を一括管理している集中管理センターへ送信してもよい。集中管理センターは、送信されてきた異常兆候データから、空調機１が将来に異常を発生する可能性を分析し、事前に対策を施すことができる。

また、空調機１のサービスパーソンは、遠隔地から無線通信によって異常兆候データを読取ってもよい。これによって、サービスパーソンは、空調機１のメンテナンスに必要な機器を揃えて現地に向かうことができるので、メンテナンス作業が効率よく実施される。

以上のように、本発明は、空調機に異常が発生したときの要因分析を容易にするので、空調機の制御装置に有用である。

空調機の構成図。本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図。（ａ）異常兆候データ書込みシステムのイメージ図。（ｂ）異常兆候データ読取りシステムのイメージ図。異常兆候データ書込み制御のフローチャート。異常兆候データ読取り制御のフローチャート。

符号の説明

１空調機
２空調室外機
３空調室内機
２１室外通信部
３１室内通信部
４制御装置
５マイコン
６メモリ
６１〜７４領域

Claims

空調室外機（２）と空調室内機（３）とで構成された空調機（１）を制御する制御装置であって、
前記空調室外機（２）に設けられた室外通信部（２１）と、前記空調室内機（３）に設けられた室内通信部（３１）との間で信号の送受信を行なわせるマイコン（５）と、
前記マイコン（５）からの命令によって所定情報を記憶するメモリ（６）と、
を備え、
前記マイコン（５）は、前記室外通信部（２１）が前記一定時間内に前記室内通信部（３１）からの信号を正常に受信することができなかった回数に基づいて受信異常発生率を算出し、前記受信異常発生率と、前記マイコン（５）および前記メモリ（６）が配置されている場所の雰囲気温度とを、前記運転情報として一定時間毎に順次前記メモリ（６）に記憶させる、
制御装置（４）。
前記メモリ（６）は、前記運転情報を記憶する所定数の領域（６１〜７４）を有し、
前記マイコン（５）が新たな前記運転情報を前記メモリ（６）に記憶させるときに、前記領域（６１〜７４）が全て使用されている場合は、最も古い前記運転情報を記憶している前記領域に、新たな前記運転情報を上書きする、
請求項１に記載の制御装置（４）。
前記メモリ（６）が不揮発性である、
請求項１に記載の制御装置（４）。
前記マイコン（５）は、前記運転情報を前記空調機（１）から離れた端末装置へ送信する、
請求項１に記載の制御装置（４）。