JP5146533B2 - 診断支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、空調機の診断支援装置に関する。

オフィスビルやテナントビル等では、建物内の各空間の空調環境を効果的に調整するため、マルチタイプの空調機が用いられることが一般的である。また、これらのビルの総電力消費量に占める空調機の電力消費量の割合は増加傾向にあるものと推定されている。

一方、近年の省エネルギーの要請により、例えば、特許文献１（特開２００４―８５０８７号公報）に示すように、空調機の電力消費量を推定して電力消費量の診断を行う装置が提案されている。マルチタイプの空調機では、シングルタイプの空調機に比べ電力消費量も増加するため、電力消費量を推定して何らかの対策を講じることにより、省エネルギー効果を得ることが期待される。

しかし、電力消費量を低減させた場合にも、空調機の運用効率が悪い場合には、実際には省エネルギー効果を得られたとは言い難い。すなわち、電力消費量が多い空調機を一概に無駄が多い空調機であると診断することはできない。

本発明は、空調機の運用効率を容易に診断することを可能にする診断支援装置を提供し、省エネルギー効果を実現することを目的とする。

第１発明に係る診断支援装置は、空調機の運用効率の診断を支援する診断支援装置であって、取得部と、特定部と、判定部と、画面生成部と、負荷判定部と、措置情報提供部と、を備える。取得部は、空調機から運転データを取得する。特定部は、取得部によって取得された運転データを用いて、空調機の状態値を特定する。状態値には、空調負荷率、ＣＯＰ、電力消費量、または頻度が含まれる。判定部は、ＣＯＰおよび電力消費量の状態値に基づいて運用効率を判定する。画面生成部は、特定部によって特定された状態値に基づいて、状態値を改善させる措置に関する情報および空調機の運転状況を示す第２画面を生成する。負荷判定部は、ＣＯＰが低い状態が、空調機の高負荷および低負荷のいずれの場合に生じているかを判定する。措置情報提供部は、判定部によって運用効率が悪いと判定された場合に、負荷判定部によって判定された結果に応じて、情報を画面生成部に提供する。

これにより、空調機の運用効率の診断が容易になり、省エネルギー効果を実現することができる。また、空調機の運用効率を適切に改善することができる。さらに、空調機の運用効率が悪い場合に適切な措置をとることができる。また、成績係数および電力消費量を改善することができる。さらに、空調機の負荷の状態に応じた措置を把握することができる。

第２発明に係る診断支援装置は、第１発明に係る診断支援装置であって、判定条件記憶領域と、措置情報記憶領域とをさらに備える。判定条件記憶領域は、判定部が運用効率を判定するための条件を記憶する。措置情報記憶領域は、判定部によって判定される運用効率に応じた複数の情報を記憶する。

本発明に係る診断支援装置では、判定条件記憶領域に記憶された条件に基づいて空調機の運用効率が判定される。また、判定される運用効率に応じた複数の情報が記憶されている。

これにより、運用効率に応じて、適した措置をとることができる。

第３発明に係る診断支援装置は、第２発明に係る診断支援装置であって、措置情報提供部は、措置情報記憶領域に記憶された複数の情報から一の情報を選択して画面生成部に提供する。また、画面生成部は、空調機の運転状況と措置情報提供部から提供された一の情報とを含む第２画面を生成する。

本発明に係る診断支援装置では、判定部によって判定された運用効率が悪いと判定された場合に、第２画面が生成される。

これにより、空調機の運用効率が所定の状態にある事を把握することができる。

第４発明に係る診断支援装置は、第２または第３発明に係る診断支援装置であって、運転時間判定部をさらに備える。運転時間判定部は、状態値に基づいて、空調機の運転時間を判定する。また、措置情報提供部は、さらに、運転時間判定部によって判定された結果に応じて、一の情報を選択して提供する。

本発明に係る診断支援装置では、状態値に基づいて、空調機の運転時間がさらに判定される。また、空調機の運転時間をさらに考慮した一の情報が選択される。

これにより、例えば、長時間運転等による運用効率の低下を解消することができる。

第５発明に係る診断支援装置は、第２発明から第４発明のいずれかに係る診断支援装置であって、複数の情報は、空調機の空調能力の抑制、目標温度の変更、または間欠運転を提案する情報である。

本発明に係る診断支援装置では、空調機の運用効率に応じて、空調機の空調能力の抑制、目標温度の変更、または間欠運転を提案する情報のいずれかが選択され、第２画面が生成される。

これにより、空調機の運用効率を向上させることができる。

第６発明に係る診断支援装置は、第３から第５発明のいずれかに係る診断支援装置であって、制御指令生成部をさらに備える。制御指令生成部は、措置情報提供部によって選択された一の情報に対応して、制御指令を生成する。制御指令は、空調機を制御するための指令である。

本発明に係る診断支援装置では、運用効率に応じて選択される情報に対応した制御指令が生成される。

これにより、運用効率を改善させる制御を自動的に行うことができる。

第７発明に係る診断支援装置は、第１発明に係る診断支援装置であって、画面生成部は、一の状態値と、いくつかの状態値との関係で判定された運転状況を示すための第２画面を生成する。

本発明に係る診断支援装置では、いずれか一の状態値と、いくつかの状態値との関係で判定された運転状況を示すための第１画面または第２画面が生成される。

これにより、運用効率の診断を容易にすることができる。

第８発明に係る診断支援装置は、第７発明に係る診断支援装置であって、画面生成部が生成する第２画面は、第３画面および第４画面が含まれる。第３画面は、第１の状態値と第２の状態値との関係で判定された運転状況を示す画面である。第１の状態値とは、一の状態値である。第２の状態値とは、第１の状態値とは異なる状態値である。第４画面は、第１の状態値と、第３の状態値との関係で判定された運転状況を示す画面である。第３の状態値とは、第１の状態値および第２の状態値とは異なる状態値である。

本発明に係る診断支援装置では、画面には第３画面および第４画面が含まれる。第３画面には、第１の状態値と第２の状態値との関係で判定された運転状況が示される。第１の状態値とは、一の状態値であり、第２の状態値とは、第１の状態値とは異なる状態値である。また、第４画面には、第１の状態値と第３の状態値との関係で判定された運転状況が示される。第３の状態値とは、第１の状態値および第２の状態値とは異なる状態値である。

これにより、共通する一の状態値と、異なる状態値との関係で判定された、複数の判定結果を確認することができる。

第９発明に係る診断支援装置は、第８発明に係る診断支援装置であって、運転状況は、第３画面および第４画面に柱状グラフで表示される。

本発明に係る診断支援装置では、第３画面および第４画面のそれぞれで、各状態値との関係で判定された運転状況が柱状グラフで表示される。

これにより、所定期間における空調機の運転状況を容易に確認することができる。

第１０発明に係る診断支援装置は、第８発明または第９発明に係る診断支援装置であって、第１の状態値は、空調負荷率であり、第２の状態値は、頻度であり、第３の状態値は、電力消費量である。

本発明に係る診断支援装置では、空調負荷率と頻度との関係で判定された運転状況のグラフ、および空調負荷率と電力消費量との関係で判定された運転状況のグラフがそれぞれ画面に表示されます。

これにより、空調負荷率と頻度とを比較して運用効率を評価することができる。

第１１発明に係る診断支援装置は、第８または第９発明に係る診断支援装置であって、第１の状態値は、ＣＯＰであり、第２の状態値は、頻度であり、第３の状態値は、電力消費量である。

本発明に係る診断支援装置では、ＣＯＰと頻度との関係で判定された運転状況のグラフ、およびＣＯＰと電力消費量との関係で判定された運転状況のグラフがそれぞれ画面に表示されます。

これにより、頻度と電力消費量とを比較して運用効率を評価することができる。

第１発明に係る診断支援装置では、空調機の運用効率の診断が容易になり、省エネルギー効果を実現することができる。また、空調機の運用効率を適切に改善することができる。また、空調機の運用効率が悪い場合に適切な措置をとることができる。また、成績係数および電力消費量を改善することができる。さらに、空調機の負荷の状態に応じた措置を把握することができる。

第２発明に係る診断支援装置では、運用効率に応じて、適した措置をとることができる。

第３発明に係る診断支援装置では、空調機の運用効率が所定の状態にある事を把握することができる。

第４発明に係る診断支援装置では、例えば、長時間運転等による運用効率の低下を解消することができる。

第５発明に係る診断支援装置では、空調機の運用効率を向上させることができる。

第６発明に係る診断支援装置では、運用効率を改善させる制御を自動的に行うことができる。

第７発明に係る診断支援装置では、運用効率の診断を容易にすることができる。

第８発明に係る診断支援装置では、共通する一の状態値と、異なる状態値との関係で判定された、複数の判定結果を確認することができる。

第９発明に係る診断支援装置では、所定期間における空調機の運転状況を容易に確認することができる。

第１０発明に係る診断支援装置では、空調負荷率と頻度とを比較して運用効率を評価することができる。

第１１発明に係る診断支援装置では、頻度と電力消費量とを比較して運用効率を評価することができる。

本実施形態に係る診断支援システムの全体構成を示す図である。 本実施形態に係る診断支援装置の構成を示す図である。 冷暖房のエンタルピ差を示す図である。 判定条件記憶領域に記憶されている判定条件を示す図である。 措置情報記憶領域に記憶されている措置情報を示す図である。 本実施形態に係る表示部に表示される画面の例である。 本実施形態に係る表示部に表示される画面の例である。 本実施形態に係る表示部に表示される画面の例である。 本実施形態に係る表示部に表示される画面の例である。 画面生成部によって生成された運用効率診断画面の例である。 本実施形態に係る診断支援装置における画面生成処理の流れを示すフローである。 本実施形態に係る診断支援装置における運用効率判定処理の流れを示すフローである。 システムＣＯＰが定格ＣＯＰの６０％以下の電力消費量を示す図である。 低ＣＯＰ運転が高負荷率運転のときに発生している状態を示す図である。 低ＣＯＰ運転が低負荷率運転のときに発生している状態を示す図である。 変形例（３）に係る運用効率診断画面の例である。 変形例（４）に係る柱状グラフを示す図である。 変形例（５）に係る診断支援装置４０を示す図である。

以下、本発明に係る空調機の診断支援システム１について図面を用いて説明する。

（１）全体構成
図１は、本実施形態で用いる空調機１０の診断支援システム１の構成を示す。診断支援システム１はオフィスビルやテナントビル等の建物に用いられるシステムである。診断支援システム１は、主として、空調機１０と、診断支援装置４０とからなる。

空調機１０はマルチタイプの空調機であり、一台の室外機１１に複数の室内機１２が接続されている。図１には、１台の室外機１１と８台の室内機１２とからなる空調機１０が示されているが、室外機１１および室内機１２の数はこれに限定されるものではない。

診断支援装置４０は、コントローラ２０と、補助装置３０とからなる。コントローラ２０は、室外機１１と空調制御用通信線９１で接続されている。コントローラ２０は、空調制御用通信線９１を介して、空調機１０に対する制御指令を室外機１１に送信する。また、コントローラ２０は、空調制御用通信線９１を介して、空調機１０の運転データを取得する。ここで、運転データとは、空調機１０の運転履歴に関するデータおよび運転状態に関するデータである。運転履歴に関するデータとは、各室内機１２の電源のオン・オフ、サーモオン・オフ、運転モード（冷房モード、暖房モード、送風モード等）、設定温度、室内温度（吸込み温度）等に関する情報をいう。運転状態に関するデータとは、空調機１０に取り付けられている各種センサおよび各種計測器で検知された値である。コントローラ２０は、空調機１０からのこのような運転データを取得することにより、例えば、各室内機１２の運転時間や室内膨張弁の開度、蒸発圧力Ｐｅ、凝縮圧力Ｐｃ、および圧縮機の周波数／回転数等を把握することができる。なお、本実施形態において運転時間とは、具体的に、室内機１２のサーモオン時間である。ここで、サーモオン時間とは、室内機１２が冷温熱供給を行っている時間をいう。

さらに、診断支援システム１では、電源６０から空調機１０に供給される電力が電力量計５０によって計測される。具体的に、電源６０には室外機１１が接続されており、電源６０と室外機１１との間に電力量計５０が設置される。電力量計５０は、電源６０から室外機１１に供給される電力量を計測する。コントローラ２０は、配線９２を介して、電力量計５０で計測された電力量、すなわち、空調機１０を動作させるために室外機１１に送られた電力に関する情報（総電力消費量）を取得する。電力量計５０で計測された電力消費量は、空調機１０の運転データとして後述する運転データ記憶領域２４ａに記憶される。

（２）診断支援装置の構成
図２は、本実施形態に係る診断支援装置４０の概略構成図である。診断支援装置４０は、コントローラ２０と、補助装置３０とからなる。上述したように、コントローラ２０は、空調制御用通信線９１を介して、空調機１０の室外機１１と接続されている。また、補助装置３０は、コントローラ２０とＬＡＮで接続されている。補助装置３０は、コントローラ２０を介して空調機１０の運転データを取得する。以下、図２を参照して、各部の構成を説明する。

（２−１）コントローラ
コントローラ２０は、主として、通信部２１と、表示部２２と、入力部２３と、記憶部２４と、制御部２５とを有する。

〔通信部〕
通信部２１は、他の機器と通信を行うための通信用インターフェースである。

〔表示部〕
表示部２２は、コントローラ２０で受け付けた各室内機１２の運転データを表示するためのディスプレイである。ディスプレイに表示される運転データには、各室内機１２の運転／停止の状態、運転モード（冷房モード、暖房モード、送風モード等）、設定温度、および室内温度などが含まれる。また、表示部２２は、複数の室内機１２に対する制御命令を受け付けるための操作画面でもある。

〔入力部〕
入力部２３は、主として上述のディスプレイを覆うタッチパネルおよび操作ボタンから構成されている。

〔記憶部〕
記憶部２４には、運転データ記憶領域２４ａが含まれる。運転データ記憶領域２４ａには、空調機１０の運転データが記憶される。運転データ記憶領域２４ａに記憶される運転データには、空調機１０の運転履歴に関するデータおよび運転状態に関するデータと、空調機１０の電力消費量とが含まれる。ここで、空調機１０の電力消費量には、後述する取得部２５ａによって取得された総電力消費量と、後述する電力消費量算出部２５ｃによって算出された室外機１１の電力消費量（室外機電力量Ｅｏ）および室内機１２の電力消費量（室内機電力量Ｅ_Ik）とが含まれる。なお、運転データ記憶領域２４ａは、運転データを所定の時間（本実施形態では３０分）のみ記憶しておくことが可能な記憶容量を有しており、新しい運転データが取得されるたびに、順次古い運転データが消去されてゆく。なお、記憶部２４は、上記領域の他、後述の制御部２５が読み出して実行可能な管理プログラムが格納される領域を有している。

〔制御部〕
制御部２５は、主として、取得部２５ａと、空調能力算出部２５ｂと、電力消費量算出部２５ｃと、送信部２５ｄとを有している。

（ａ）取得部
取得部２５ａは、通信部２１を介して、空調機１０の運転データを所定間隔毎（本実施形態では５分毎）に取得する。

（ｂ）空調能力算出部
空調能力算出部２５ｂは、取得部２５ａが取得した空調機１０の運転データに基づいて、空調機１０の空調能力を算出する。具体的には、空調能力算出部２５ｂは、蒸発器または凝縮器のエンタルピ差に冷媒循環量Ｇを乗じることによって空調能力を算出する。より具体的には、冷房時の空調能力Ｑｃは、蒸発器のエンタルピ差Δｉｃに冷媒循環量Ｇを乗じることにより算出される（Ｑｃ＝Δｉｃ×Ｇ）。また、暖房時の空調能力Ｑｈは、凝縮器のエンタルピ差Δｉｈに冷媒循環量Ｇを乗じることにより算出される（Ｑｈ＝Δｉｈ×Ｇ）。

なお、空調能力算出部２５ｂは、取得部２５ａが取得した運転データに基づき、ここで用いられるエンタルピ差Δｉｃ、Δｉｈ、および冷媒循環量Ｇを算出する。具体的に、エンタルピ差Δｉｃ、Δｉｈは、蒸発圧力Ｐｅ、凝縮圧力Ｐｃ、圧縮機の性能特性、および制御目標値（過熱度ＳＨ、過冷却度ＳＣ）によって求められる。

図３は、冷暖房のエンタルピ差を示す図であり、上述した運転データの関係を表す。また、冷媒循環量Ｇは、蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ、凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃから算出される（Ｇ＝ｆ（Ｔｅ，Ｔｃ））（ARI：STANDARD for PERFORMANCE RATION OF POSITIVE DISPLACEMANT REFRIGERANT COMPRESSORS AND COMPRESSOR UNITS, Standard 540(2004)、Carl C. Hiller：DETAILED MODELING AND COMPUTER SIMULATION OF RECIPROCATING REFRIGERATION COMPRESSORS, Proc. of International Compressor Engineering Conference at Purdue (1976), pp12-16参照）。なお、蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ、凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃは、それぞれ、蒸発圧力Ｐｅ、凝縮圧力Ｐｃより一意に決まる変数である。

（ｃ）電力消費量算出部
電力消費量算出部２５ｃは、空調機１０の電力消費量を算出する。詳細には、電力消費量算出部２５ｃは、運転データ記憶領域２４ａに記憶されている総電力消費量に基づいて、各室外機１１の電力消費量である室外機電力量Ｅｏと、室内機１２の電力消費量である室内機電力消費量Ｅ_Ikとをそれぞれ算出する。室外機電力量Ｅｏは、電力量計５０で計測された電力消費量を、診断支援システム１内に含まれる室外機１１の能力比に応じて按分することで求められる。すなわち、診断支援システム１内に含まれる室外機１１の数が１台である場合には、電力量計５０で計測された電力消費量が室外機電力量Ｅｏになる。室内機電力量Ｅ_Ikは、室内機１２のファンの定格電力にその運転時間を乗じることにより求められる。電力消費量算出部２５ｃによって算出された値は、上述の運転データ記憶領域２４ａに記憶される。

（ｄ）送信部
送信部２５ｄは、運転データ記憶領域２４ａに記憶された運転データを、通信部２１を介して、所定時間ごと（例えば、５分ごと）に補助装置３０に送信する。

（２−２）補助装置の構成
図２に示すように、補助装置３０は、主として、通信部３１と、表示部３２と、入力部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを有する。

〔通信部〕
通信部３１は、コントローラ２０と通信を行うための通信用インターフェースである。

〔表示部〕
表示部３２は、コントローラ２０を介して取得された空調機１０の運転データを表示するためのディスプレイである。ディスプレイに表示される運転データには、コントローラ２０の表示部２２で表示された運転データと同様、各室内機１２の運転／停止の状態、運転モード（冷房モード、暖房モード、送風モード等）、設定温度、および室内温度などが表示される。さらに、表示部３２には、後述する画面生成部３５ｊによって生成される画面が表示される。画面生成部３５ｊによって生成される画面については、画面生成部３５ｊの説明と併せて詳細に説明する。

〔入力部〕
入力部３３は、主として、キーボードおよび操作ボタンから構成されている。

〔記憶部〕
記憶部３４は、主として、運転データ記憶領域３４ａと、判定条件記憶領域３４ｂと、措置情報記憶領域３４ｃとを有する。

（ａ）運転データ記憶領域
運転データ記憶領域３４ａには、上述の送信部２５ｄによって送信された運転データ（空調機１０の運転履歴に関するデータおよび運転状態に関するデータと、室外機電力量Ｅｏおよび室内機電力量Ｅ_Ik）が記憶される。さらに、運転データ記憶領域３４ａには、後述するＣＯＰ算出部３５ｂ、平均空調負荷率算出部３５ｃ、平均電力消費量算出部３５ｄ、および頻度計測部３５ｅによって得られた値も記憶される。運転データ記憶領域３４ａに記憶された値を、以下、室内機の状態値として説明する。

（ｂ）判定条件記憶領域
判定条件記憶領域３４ｂには、空調機１０の運用効率を判定するために用いられる複数の条件（判定条件）が記憶されている。図４に、判定条件の例を示す。各判定条件には、当該条件に該当する場合と該当しない場合とに応じて、次条件または措置情報に関する番号が関連付けられている。次条件とは、次に判定されるべき条件である。措置情報に関する番号は、後述する措置情報記憶領域３４ｃに記憶された情報に対応する番号である。判定条件は、運用効率判定部３５ｇによって判定される運用効率に応じて用いられる。

（ｃ）措置情報記憶領域
措置情報記憶領域３４ｃには、運用効率を改善する措置に関する情報（措置情報）が記憶されている。具体的には、措置情報として、運用効率の程度（各状態値の状態）に応じた複数の措置が記憶されている。

〔制御部〕
制御部３５は、主として、取得部３５ａと、ＣＯＰ算出部３５ｂと、平均空調負荷率算出部３５ｃと、平均電力消費量算出部３５ｄと、頻度計測部３５ｅと、負荷判定部３５ｆと、運用効率判定部３５ｇと、措置情報提供部３５ｈと、運転時間判定部３５ｉと、画面生成部３５ｊとを有する。

（ａ）取得部
取得部３５ａは、上述のコントローラ２０から送られた運転データを取得する。

（ｂ）ＣＯＰ算出部
ＣＯＰ算出部３５ｂは、空調機１０のＣＯＰ（成績係数）を算出する。空調機１０のＣＯＰには、機器ＣＯＰとシステムＣＯＰとが含まれる。機器ＣＯＰは、室外機１１の単体の性能を表す。具体的には、上述の空調能力算出部２５ｂによって算出された室外機１１の空調能力Ｑを室外機１１の電力消費量Ｅｏで除算した値とする（機器ＣＯＰ＝Ｑ／Ｅｏ）。システムＣＯＰは、空調能力Ｑを室外機電力量Ｅｏおよび室内機電力量Ｅ_Ikの合計値で除算した値とする（システムＣＯＰ＝Ｑ／（Ｅｏ＋ΣＥ_Ik））。システムＣＯＰは、冷媒系統毎に算出される。また、所定期間におけるシステムＣＯＰは、式：システムＣＯＰ＝（ΣＱｃ／ΣＨ）／Ｅａにより求められる。ここで、ΣＨは、空調機１０の運転時間［時間］を表す。本実施形態では、１日を所定期間とする。ＣＯＰ算出部３５ｂによって算出されたＣＯＰは、運転データ記憶領域３４ａに記憶される。

（ｃ）平均空調負荷率算出部
平均空調負荷率算出部３５ｃは、運転データ記憶領域３４ａに記憶されている運転データに基づいて、所定期間における空調機１０の空調負荷率の日平均値を算出する。具体的には、式：空調負荷率［％］＝（ΣＱｃ／ΣＨ）／Ｑｒにより求められる。ここで、Ｑｒは、定格能力［ｋＷ］を表す。平均空調負荷率算出部３５ｃによって算出された日平均の空調負荷率は、運転データ記憶領域３４ａに記憶される。

（ｄ）平均電力消費量算出部
平均電力消費量算出部３５ｄは、運転データ記憶領域３４ａに記憶されている運転データに基づいて、所定期間における空調機１０の積算電力消費量の日平均値を算出する。具体的には、式：電力消費量Ｅａ［ｋＷｈ／ｈ］＝Σ（Ｅｏ＋ΣＥ_Ik）／ΣＨにより求められる。平均電力消費量算出部３５ｄによって算出された日平均の積算電力消費量は、運転データ記憶領域３４ａに記憶される。

（ｅ）頻度計測部
頻度計測部３５ｅは、上述した所定期間において、空調機１０が所定の平均空調負荷率であった頻度（例えば、空調負荷率が０％であった日数が３日）、および所定のシステムＣＯＰであった頻度（例えば、システムＣＯＰが０であった日数が３日）をそれぞれ計測する。頻度計測部３５ｅによって計測された頻度は、運転データ記憶領域３４ａに記憶される。

（ｆ）負荷判定部
負荷判定部３５ｆは、システムＣＯＰが低い状態が、空調負荷の高い場合（高負荷）および空調負荷の低い場合（低負荷）のいずれの場合に多く発生しているかを判定する。システムＣＯＰが低い状態（低ＣＯＰの状態）とは、システムＣＯＰが、定格ＣＯＰの６０％以下である状態をいう。負荷判定部３５ｆは、運転データ記憶領域３４ａに記憶された日平均の空調負荷率に基づいて上記判定を行う。

（ｇ）運用効率判定部
運用効率判定部３５ｇは、運転データ記憶領域３４ａに記憶されている運転データと、判定条件記憶領域３４ｂに記憶された判定条件とに基づいて、空調機１０の運用効率を判定する。運用効率判定部３５ｇによる運用効率の判定方法は、下記＜（４）処理の流れ＞の欄で詳細に説明する。

（ｈ）措置情報提供部
措置情報提供部３５ｈは、上述の措置情報記憶領域３４ｃに記憶された複数の措置情報の中から、運用効率判定部３５ｇによる判定結果に適した一の措置情報を選択する。その後、措置情報提供部３５ｈは、後述する画面生成部３５ｊに、選択した措置情報を提供する。

（ｉ）運転時間判定部
運転時間判定部３５ｉは、運転データ記憶領域３４ａに記憶されている運転データに基づいて、各室内機１２の運転時間を判定する。

（ｊ）画面生成部
画面生成部３５ｊは、所定期間における空調機１０の運転状況を示すための画面（第１画面）を生成する（図６Ａ〜図７参照）。画面には、複数の室内機１２に関する運転データが冷媒系統毎に表示される。具体的には、複数の室内機１２の状態値（頻度、空調負荷率、積算電力消費量、およびシステムＣＯＰ）を示す柱状グラフが表示される。詳細には、図６Ａに示す画面は、上述した平均空調負荷率算出部３５ｃによって算出された値と、頻度計測部３５ｅによって計測された空調機１０が所定の平均空調負荷率であった頻度とに基づいて判定された空調機１０の運転状況を示す画面である。図６Ｂに示す画面は、上述した平均空調負荷率算出部３５ｃによって算出された値と、平均電力消費量算出部３５ｄによって算出された積算電力消費量の日平均の値とに基づいて判定された空調機１０の運転状況を示す画面である。さらに、図６Ｃに示す画面は、上述したＣＯＰ算出部３５ｂによって算出された値と、頻度計測部３５ｅによって計測された空調機１０が所定のＣＯＰであった頻度とに基づいて判定された空調機１０の運転状況を示す画面である。さらに、図６Ｄに示す画面は、上述したＣＯＰ算出部３５ｂによって算出された値と、平均電力消費量算出部３５ｄによって算出された積算電力消費量の日平均の値とに基づいて判定された空調機１０の運転状況を示す画面である。

画面生成部３５ｊは、所定の場合には、所定期間における空調機１０の運転状況に加え、措置情報をさらに示す画面（第２画面）を生成する。当該措置情報は、上述の措置情報提供部３５ｈによって提供された情報である。所定の場合とは、運用効率判定部３５ｇによって判定された空調機１０の運用効率が悪い場合である。図７は、措置情報提供部３５ｈによって提供された措置情報が画面に示された例である。

（３）画面の説明
以下に、図６Ａ〜図６Ｄを参照して、空調機１０の運転状況を示す画面について説明する。当該画面は、画面生成部３５ｊによって生成される。上述したように、図６Ａから図６Ｄは、補助装置３０の表示部３２に表示される画面である。図６Ａの画面は、横軸を空調機１０の空調負荷率［％］とし、縦軸を空調機１０が所定の空調負荷率で運転された頻度を示す空調負荷率の柱状グラフである。図６Ｂの画面は、横軸を空調機１０の空調負荷率［％］とし、縦軸を空調機１０の積算電力消費量［ｋＷｈ］とし、空調負荷率毎の積算電力消費量を示す柱状グラフである。図６Ｃの画面は、横軸を空調機１０のシステムＣＯＰ［−］とし、縦軸を空調機１０が所定のシステムＣＯＰであった頻度を示すシステムＣＯＰの柱状グラフである。図６Ｄの画面は、横軸を空調機１０のシステムＣＯＰ［−］とし、縦軸を空調機１０の積算電力消費量［ｋＷｈ］とし、システムＣＯＰ毎の積算電力消費量を示す柱状グラフである。

（４）処理の流れ
次に、空調機１０（一の冷媒系統に含まれる複数の室内機１２）の運転状況と、空調機１０の運用効率を改善するための情報とが表示部３２に表示されるまでの処理の流れを、図８および図９を用いて説明する。
〔画面生成処理〕
ステップＳ１０１で、補助装置３０は、コントローラ２０を介して、空調機１０の運転データを取得する。詳細には、取得部３５ａがコントローラ２０の運転データ記憶領域２４ａに記憶されている運転データを取得する。その後、ステップＳ１０２で、空調機１０の状態値が特定される。状態値とは、具体的に、空調機１０の空調負荷率、電力消費量、システムＣＯＰおよび頻度等である。これらの値は、上述したように、ＣＯＰ算出部３５ｂ、平均空調負荷率算出部３５ｃ、平均電力消費量算出部３５ｄ、および頻度計測部３５ｅによって求められる。次に、ステップＳ１０３に進み、運用効率判定処理が行われる。運用効率判定処理については、追って説明する。

その後、ステップＳ１０４において、表示部３２に表示する画面が生成される。具体的には、空調負荷率および頻度の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ａ参照）と空調負荷率および積算電力消費量の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ｂ参照）、システムＣＯＰおよび頻度の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ｃ参照）とシステムＣＯＰおよび積算電力消費量の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ｄ参照）、および／または、空調負荷率および積算電力消費量の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ｂ参照）とシステムＣＯＰおよび積算電力消費量の関係で決定する柱状グラフを表示する画面（図６Ｄ参照）が生成される。当該画面には、措置情報提供部３５ｈによって提供された措置情報も併せて表示される。これらの画面が表示部３２に表示される。

〔運用効率判定処理〕
次に、図９を用いて、運用効率判定部３５ｇによって空調機１０の運用効率が判定される処理を説明する。

まず、ステップＳ２０１で、上述のステップＳ１０２において特定された状態値に基づいて、低ＣＯＰ運転があるか否かが判定される（条件１）。本実施形態において、低ＣＯＰとは、上記したように、システムＣＯＰが、定格ＣＯＰの６０％以下である状態をいう。したがって、システムＣＯＰが定格ＣＯＰの６０％以下の状態で運転された時間があるかどうかが判定される。図１０では、定格ＣＯＰの６０％以下の電力消費量を斜線で示す。ステップＳ２０１において、低ＣＯＰ運転があると判定された場合には、ステップＳ２０２に進み、低ＣＯＰ運転が無いと判定された場合には、終了する。

ステップＳ２０２では、低ＣＯＰ運転による電力消費量の割合が、全電力消費量に対して、２０％以上かどうか（条件２）が判定される。具体的には、図１０の斜線で示す部分が、全電力消費量の２０％以上であるかどうかが判定される。ステップＳ２０２において、低ＣＯＰ運転による電力消費量の割合が全電力消費量の２０％以上の場合には、ステップＳ２０３に進み、２０％未満の場合には、終了する。

ステップＳ２０３では、低ＣＯＰ運転が、高負荷率（負荷率９０％以上）運転のときに発生しており（前提１）、更に、高負荷率運転かつ低ＣＯＰ運転されている電力消費量（以下、低ＣＯＰ高負荷電力消費量）が、低ＣＯＰ運転による全電力消費量（以下、低ＣＯＰ全電力消費量）の３０％以上であるかどうか（前提２）が判定される（条件３）。具体的に、前提１では、図１１の斜線で示すように、全電力消費量のうち、負荷率９０％以上のところで、低ＣＯＰ運転によって消費された電力が発生しているか否かが負荷判定部３５ｆによって判定される。また、前提２では、斜線で示される低ＣＯＰ高負荷電力消費量が、低ＣＯＰ全電力消費量の３０％以上であるか否かが運用効率判定部３５ｇによって判定される。図１１が示すように、高負荷率運転のときに低ＣＯＰ運転が発生しており、かつ、低ＣＯＰ高負荷電力消費量が、低ＣＯＰ全電力消費量の３０％以上である場合には、ステップＳ２０４に進む。一方、高負荷率運転の時に低ＣＯＰ運転が発生していない場合、もしくは、低ＣＯＰ運転が発生していた場合であっても、低ＣＯＰ高負荷電力消費量が、低ＣＯＰ全電力消費量の３０％未満であった場合には、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０４では、措置情報提供部３５ｈによって、措置情報記憶領域３４ｃに記憶された複数の措置情報から、判定条件記憶領域３４ｂにおいて、条件３に関連付けられた一の措置情報が選択される。具体的には、「空調能力の上限値の抑制」を示す措置情報が選択される。当該措置情報は、画面生成部３５ｊに提供され、その後、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、低ＣＯＰ運転が低負荷率（負荷率３０％以下）運転のときに発生しており（前提１）、更に、低負荷率運転かつ低ＣＯＰ運転されている電力消費量（以下、低ＣＯＰ低負荷電力消費量）が、低ＣＯＰ全電力消費量の３０％以上あるかどうか（前提２）が判定される（条件４）。具体的に、前提１では、図１２の斜線で示すように、全電力消費量のうち、負荷率３０％以下のところで、低ＣＯＰ運転によって消費された電力が発生しているか否かが負荷判定部３５ｆによって判定される。また、前提２では、斜線で示される低ＣＯＰ低負荷電力消費量が、低ＣＯＰ全電力消費量の３０％以上であるか否かが運用効率判定部３５ｇによって判定される。図１２が示すように、低ＣＯＰ運転が低負荷率運転のときに発生しており、かつ、低ＣＯＰ低負荷電力消費量が低ＣＯＰ全電力消費量の３０％以上である場合には、ステップＳ２０６に進む。一方、低負荷率運転の時に低ＣＯＰ運転が発生していない場合、もしくは、低ＣＯＰ運転が発生していた場合であっても、低ＣＯＰ低負荷電力消費量が低ＣＯＰ全電力消費量の３０％未満であった場合には、終了する。

ステップＳ２０６では、室内機１２の発停が頻発していたかどうかが判定される（条件５）。ここで、一時間に所定回数以上（本実施形態では、５回以上）、室内機１２が発停していた場合には、室内機１２の発停が頻発していたと判定する。ステップＳ２０６において、室内機１２の発停が頻発していた場合には、ステップＳ２０８に進む。一方、ステップＳ２０６において、室内機１２の発停が頻発していないと判定された場合には、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、連続運転時間Ｔ０がやや長いかどうかが判定される。具体的には、連続運転時間Ｔ０がＴ１時間以上であって、Ｔ２時間未満かどうかが判定される（条件６）。ステップＳ２０８において、連続運転時間Ｔ０がＴ１時間以上であって、Ｔ２時間未満である場合には、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、措置情報提供部３５ｈによって、措置情報記憶領域３４ｃに記憶された複数の措置情報から、判定条件記憶領域３４ｂにおいて、条件５および条件６に関連付けられた一の措置情報が選択される。具体的には、「熱交換器の温度緩和」を示す情報が選択される。ここで、熱交換器の温度緩和とは、冷房時に蒸発温度を上げ、暖房時に凝縮温度を下げることを意味する。措置情報提供部３５ｈによって一の措置情報が選択されると、当該措置情報が画面生成部３５ｊに提供され、その後、終了する。

一方、ステップＳ２０７において、連続運転時間Ｔ０がＴ１時間以上であって、Ｔ２時間未満でなかった場合、もしくは、Ｔ１時間未満であった場合には、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、連続運転時間Ｔ０がＴ２時間以上であるか否かが判定される（条件７）。ステップＳ２０９において、連続運転時間Ｔ０がＴ２時間以上であった場合には、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、措置情報提供部３５ｈによって、措置情報記憶領域３４ｃに記憶された複数の措置情報から、判定条件記憶領域３４ｂにおいて条件７に関連付けられた一の措置情報が選択される。具体的には、「間欠運転」を示す情報が選択される。ここで、間欠運転とは、例えば、３０分中３分間、空調機１０を強制サーモオフにすることをいう。強制サーモオフとは、室外機１１の圧縮機を止めることを意味する。措置情報提供部３５ｈによって一の措置情報が選択されると、当該措置情報が画面生成部３５ｊに提供され、その後、終了する。

一方、ステップＳ２０９において、連続運転時間Ｔ０がＴ２時間以上でなかった場合、すなわち、連続運転時間Ｔ０がＴ１時間未満であった場合には、措置情報は選択されずに終了する。
＜特徴＞
（１）本実施形態に係る空調機の診断支援装置４０は、表示部３２に表示される画面（図６Ａから図７参照）では、それぞれの結果が柱状グラフで示される。これにより、各値の量を視覚的に認識することができ、空調機の運用効率の診断が容易になる。

また、表示部３２に、空調負荷率毎の積算電力消費量（図６Ｂ参照）、およびシステムＣＯＰ毎の積算電力消費量（図６Ｄ参照）が表示される。これにより、空調負荷率の大小に応じた電力消費量に併せて、システムＣＯＰの大小に応じた電力消費量を考慮することができる。また、空調機１０の運転状況を多角的に判定することにより、適切な対応を見極めることが可能になり、省エネルギー効果を実現することができる。

（２）また、本実施形態に係る診断支援装置４０では、システムＣＯＰと頻度との関係を表す柱状グラフ（図６Ｃ参照）が表示される。図６ＣでシステムＣＯＰが低いところでは、頻度があまり出ていないのがわかる。したがって、運用上、空調機１０は効率の悪い運転を行っているわけではないことが読み取れる。

さらに、診断支援装置４０では、空調負荷率と頻度との関係を表す柱状グラフ（図６Ａ参照）が表示される。これらのグラフを比較することで、空調負荷率の低下に起因して、ＣＯＰの低下がどの程度発生したかを容易に確認することができる。例えば、図６Ａでは、低い空調負荷率が比較的多く見られるが、図６Ｃでは、著しく低いＣＯＰの発生頻度はそれほど高くないことが確認できる。一般的に、システムＣＯＰは、低い空調負荷率で低下する傾向があるため、省エネルギーを目的としてＣＯＰを評価する場合は、ＣＯＰが低くなる部分負荷の発生状況を確認することが重要になる。

（３）また、図６Ａおよび図６Ｂに示される画面を比較することにより、所定の空調負荷率の頻度と積算電力消費量との関係を診断することができる。すなわち、負荷率が低いところの運転をやめることにより、削減できる電力消費量がどの程度あるのかを容易に判定することができる。

さらに、図６Ｃおよび図６Ｄに示される画面を比較することにより、所定のシステムＣＯＰの頻度と、積算電力消費量との関係を診断することもできる。すなわち、システムＣＯＰが低いところの運転をやめることにより、削減できる電力消費量がどの程度あるのかを容易に判定することができる。

（４）さらに、本実施形態に係る診断支援装置４０では、空調機１０の運転状況に基づいて運用効率が判定される。さらに、運用効率の判定結果が悪い場合に、当該運用効率を改善させるための措置が画面に表示される。これにより、管理者は、空調機１０の運用効率を上げるために如何なる措置をとるべきかを容易に把握することができる。
＜変形例＞
（１）上記実施形態に係る診断支援装置４０は、コントローラ２０と補助装置３０とから構成されていたが、診断支援装置４０は、コントローラ２０および補助装置３０に備えられた機能を有する一つの装置であってもよい。または、コントローラ２０および補助装置３０の両方の機能がいずれか一方もしくは両方に含まれていてもよい。

（２）表示部３２に示される柱状グラフは、画面が切り替えられることによりそれぞれが表示されるように設計されていてもよく、または、一の画面にそれぞれの状態を示す複数の柱状グラフが表示されるように設計されていてもよい。

（３）上記実施形態で用いた図７では、画面生成部３５ｊによって生成された画面のうち、空調負荷率を横軸にし積算電力消費量を縦軸にする柱状グラフと、システムＣＯＰを横軸にし積算電力消費量を縦軸にする柱状グラフの両方を並べた診断画面を例示したが、図７で用いられた柱状グラフに代えて、図１３に示すような柱状グラフを用いてもよい。図１３では、横軸に空調負荷率、縦軸に積算電力消費量を示し、柱状グラフの色分けにより、高ＣＯＰと低ＣＯＰとを識別可能に示してある。これにより、一の柱状グラフにより、複数の状態値を把握することができる。

（４）上記実施形態において、運用効率判定処理の説明に用いた柱状グラフ（図１０）を補助装置３０の表示部３２に表示させてもよい。なお、図１０では、縦軸に電力消費量を示し、横軸に定格ＣＯＰを示したが、図１０に代えて、図１４の柱状グラフを表示させてもよい。図１４は、電力消費量および定格ＣＯＰに加えて、空調機１０の運転が低負荷または高負荷のいずれで行われているかを示す。これにより、一の柱状グラフにより、電力消費量、定格ＣＯＰ、および負荷の程度（低負荷・高負荷）を把握することができる。

（５）また、上記実施形態に係る補助装置３０の制御部３５は、図１５に示すように、制御指令生成部３５ｋをさらに有していてもよい。制御指令生成部３５ｋは、措置情報提供部３５ｈによって選択される措置情報に基づいて制御指令を生成する。当該制御指令は、コントローラ２０を介して空調機１０に送られる。これにより、運用効率判定部３５ｇによって判定された運用効率に応じて、当該運用効率を改善させるための制御指令が空調機１０に送られる。これにより、運用効率が悪い場合に、自動的に運用効率を改善させる制御を空調機１０に実行させることができる。

（６）上記実施形態では、図１０〜１２において、縦軸を電力消費量としたが、縦軸を頻度にしてもよい。

（７）上記実施形態では、所定期間を「１日」として例を挙げたが、当該所定期間は、一日より短くても長くてもよい。例えば、１時間または１分間であってもよいし、一ヶ月または一年であってもよい。
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれら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。

本発明は、空調機の運用効率を容易に診断することを可能にする診断支援装置として有用である。

１０ 空調機
１１ 室外機
１２ 室内機
２０ コントローラ
３０ 補助装置
４０ 診断支援装置

特開２００４―８５０８７号公報

Claims (11)

1. 空調機の運用効率の診断を支援する診断支援装置（４０）であって、
   前記空調機の運転データを取得する取得部（２５ａ，３５ａ）と、
   前記取得部によって取得された前記運転データを用いて、前記空調機の空調負荷率、ＣＯＰ、電力消費量、および頻度のいずれかを含む状態値を特定する特定部（２５ｂ，２５ｃ，３５ｂ−３５ｅ）と、
   前記ＣＯＰおよび前記電力消費量の状態値に基づいて前記運用効率を判定する判定部（３５ｇ）と、
   前記特定部によって特定された前記状態値に基づいて、前記状態値を改善させる措置に関する情報および前記空調機の運転状況を示す第２画面を生成する画面生成部（３５ｊ）と、
   前記ＣＯＰが低い状態が、前記空調機の高負荷および低負荷のいずれの場合に生じているかを判定する負荷判定部（３５ｆ）と、
   前記判定部によって前記運用効率が悪いと判定された場合に、前記負荷判定部によって判定された結果に応じて、前記情報を前記画面生成部に提供する措置情報提供部（３５ｈ）と、
   を備える、
   診断支援装置。
2. 前記判定部が前記運用効率を判定するための条件を記憶する判定条件記憶領域（３４ｂ）と、
   前記判定部によって判定される運用効率に応じた複数の前記情報を記憶する措置情報記憶領域（３４ｃ）と
   をさらに備える、
   請求項１に記載の診断支援装置。
3. 前記措置情報提供部は、前記措置情報記憶領域に記憶された前記複数の情報から一の情報を選択して前記画面生成部に提供し、
   前記画面生成部は、前記空調機の運転状況と前記措置情報提供部から提供された前記一の情報とを含む前記第２画面を生成する、
   請求項２に記載の診断支援装置。
4. 前記状態値に基づいて、前記空調機の運転時間を判定する運転時間判定部（３５ｉ）をさらに備え、
   前記措置情報提供部は、さらに、運転時間判定部によって判定された結果に応じて、前記一の情報を選択して提供する、
   請求項２または３に記載の診断支援装置。
5. 前記複数の情報は、前記空調機の空調能力の抑制、目標温度の変更、または間欠運転を提案する情報である、
   請求項２から４のいずれかに記載の診断支援装置。
6. 前記措置情報提供部によって選択された前記一の情報に対応して、前記空調機を制御するための制御指令を生成する制御指令生成部（３５ｋ）をさらに備える、
   請求項３から５のいずれかに記載の診断支援装置。
7. 前記画面生成部は、一の状態値と、いくつかの状態値との関係で判定された前記運転状況を示すための前記第２画面を生成する、
   請求項１に記載の診断支援装置。
8. 前記画面生成部が生成する前記第２画面は、第３画面および第４画面を含み、
   前記第３画面は、前記一の状態値である第１の状態値と、前記第１の状態値とは異なる状態値である第２の状態値との関係で判定された運転状況を示す画面であり、
   前記第４画面は、前記第１の状態値と、前記第１の状態値および前記第２の状態値とは異なる状態値である第３の状態値との関係で判定された運転状況を示す画面である、
   請求項７に記載の診断支援装置。
9. 前記運転状況は、前記第３画面および前記第４画面に柱状グラフで表示される、
   請求項８に記載の診断支援装置。
10. 前記第１の状態値は、空調負荷率であり、前記第２の状態値は、頻度であり、前記第３の状態値は、電力消費量である、
    請求項８または９に記載の診断支援装置。
11. 前記第１の状態値は、ＣＯＰであり、前記第２の状態値は、頻度であり、前記第３の状態値は、電力消費量である、
    請求項８または９に記載の診断支援装置。

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