JP6423587B2

JP6423587B2 - 空気調和機、およびデータ吸出し装置

Info

Publication number: JP6423587B2
Application number: JP2013252277A
Authority: JP
Inventors: 真也福田
Original assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Current assignee: Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: JP2015108487A

Description

本発明は、運転状態に関するデータを保存する空気調和機、およびその空気調和機からからデータを吸い出す吸出し装置に関する。

従来の空気調和機では、空調ネットワーク上にデータ解析装置を設けることにより、データ解析装置が、空調ネットワーク上を流れる電文を受信して解析して、空気調和機の現在の運転状態を取得している。そして、データ解析装置は、センサデータ取得装置から送信されたセンサデータと、検出日時と、現在の運転状態と、を対応付けた計測データを生成し、メモリに保存している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１７２９３０号公報

しかし、特許文献１に開示された方法では、空調ネットワークに不具合が発生した場合、データを取得することができず不具合の原因解析を行うことができない。また、センサデータ取得装置およびデータ解析装置を設置する手間・コストがかかることや、データ解析装置で解析したデータから的確な原因箇所の特定と適切な修復作業を実施するには、専門的な知識やサービスマニュアルとの照らし合わせる必要があった。

本発明の目的は、運転異常があった場合に、確実に運転状態に関するデータを保存し、保存したデータに基づいて容易に運転異常の原因を特定し対処可能にすることである。

上記課題を解決すべく、本発明の一態様である空気調和機は、室外機と、中央処理部およびデータ保存部を含む制御基板を有する室内機と、時刻を計測する時刻計測部を有し、運転条件に関する指示を受け付けるリモートコントローラと、を備える空気調和機であって、前記中央処理部は、前記室内機の動作異常を検知した場合、前記時刻計測部から時刻に関する時刻データを取得し、前記時刻データと前記動作異常発生時の前記室内機の運転状態に関するデータとを対応付けてロギングデータとして前記データ保存部に保存する。

また、本発明の一態様であるデータ吸出し装置は、空気調和機の室内機の制御基板に接続可能に構成され、制御部を有するデータ吸出し装置であって、前記室内機の前記制御基板は、前記室内機において動作異常が発生した場合における、時刻データと前記室内機の運転状態に関するデータとを対応付けたロギングデータを保存する第１のデータ保存部を有し、前記制御部は、前記データ吸出し装置と前記制御基板とが接続された状態において、前記第１のデータ保存部から前記ロギングデータを吸い出し可能に構成されている。

本発明によれば、運転異常があった場合に、確実に運転状態に関するデータを保存し、保存したデータに基づいて容易に運転異常の原因を特定し対処することができる。

本発明の実施形態による空気調和機の構成図である。室内機の制御基板の構成図である。ロギングデータテーブルの模式図を示す。リモートコントラーラの構成図である。第１の実施形態に係るデータ吸出し装置の構成図である。データ吸出し解析装置の表示部を示す。データ吸出し解析装置の表示部を示す。第２の実施形態に係るデータ吸出し装置の構成図である。第３の実施形態に係るデータ吸出し装置の構成図である。第４の実施形態に係る制御基板の構成図である。

以下、本発明の実施形態における空気調和機について、図面に基づいて説明する。図１は、マルチ型の空気調和機１の構成図を示している。

図１に示すように、空気調和機１は、一台の室外機２と、複数台の室内機３Ａ〜３Ｃと、リモートコントローラ４Ａ〜４Ｃとを主に備える。図１には、三台の室内ユニットを示しているが、室内ユニットの台数は、三台より多くても少なくても良い。また、アルファベットの添え字に関しては、基本的には個々の構成であるという意味で用いているが、各構成を代表的に取り扱う場合においては、省略する場合がある。

室外機２は、図示せぬ室外ファン、圧縮機、冷凍サイクル部品、および温度／圧力センサと、室内機３の運転状態およびリモコンスイッチ４の運転条件を基に図示せぬ送風機、圧縮機等を制御する制御部２Ａとを備える。また、室外機２は、制御部２Ａに記憶された制御プログラムに基づいて制御される。

室内機３は、図示せぬ室内ファン、冷凍サイクル部品、および温度／湿度センサと、リモコンスイッチ４Ａ〜４Ｃからの運転指令に基づいて図示せぬ送風機および冷凍サイクル部品を制御する制御基板５Ａ〜５Ｃとを備える。

リモートコントローラ４は、対応する室内機３に対し冷房・暖房運転の切換えや温度、風量設定などの運転指令を与える。

図２に示すように、制御基板５は、中央処理部５０と、データ一時保管部５１と、データ保存部５２と、外部設定部５３と、センサ部５４と、外部インターフェース部５５（以下、外部Ｉ／Ｆ部５５とする。）とを有する。

中央処理部５０は、室内機２を制御する制御ソフトを記憶し、リモコンスイッチ４において設定された運転条件、各センサにより検出された温度および圧力等、および制御ソフトに基づき室内機３の冷凍サイクル部品を制御する。データ一時保管部５１は、中央処理部３１における処理データを一時的に保管する。

データ保存部５２は、図３に示すロギングデータテーブル６０、および図示せぬ室内ファンの回転数テーブルを保存する。回転数テーブルとは、風量「強」、「弱」に対応するファンの回転数についてのテーブルである。

外部設定部５３は、複数のスイッチにより構成されている。本実施形態では三種類のスイッチにより構成される。例えば、外部設定部５３は、室外機２と室内機３との間におけるデータの伝送方式を設定する第１のスイッチと、接続されている室外機２の数を示す冷媒系統を設定する第２のスイッチと、室内機３の容量（能力：Ｋｗ）を設定する第３のスイッチとを有する。

センサ部５４は、図示せぬ温度／湿度センサからの信号を受信する。外部インターフェース部３６は、後出の吸出し装置１０と制御基板５とを接続するためのインターフェースである。

次に、データ保存部５２に保存されているロギングデータテーブル６０について説明する。

図３に示すように、ロギングデータテーブル６０では、出荷時６１、試運転時６２、および通常運転時６３のそれぞれの列に対し、アラームの発生時刻６４、アラームコード６５、第１〜３設定情報６６Ａ〜６６Ｃ、第１〜８データ６７Ａ〜６７Ｈが保存されるように構成されている。

発生時刻６４には、リモートコントローラ４の後述のＲＴＣ（ＲｅａｌＴｉｍｅＣｌｏｃｋ）４３から取得した時刻が保存される。発生時刻６４に保存された時刻は時刻データに相当する。

アラームコード６５には、発生したエラーに対応するアラームコードが保存される。本実施形態において、アラームコードＡは伝送エラーに相当し、アラームコードＢはファン回転エラーに相当し、アラームコードＣは瞬時停電に相当する。

第１設定情報６６Ａには、外部設定部５３の第１のスイッチで設定されたデータの伝送方式が保存される。第２設定情報６６Ｂには、外部設定部５３の第２のスイッチで設定された冷媒系統が保存される。第３設定情報６６Ｃには、外部設定部５３の第３のスイッチで設定された室内機３の容量が保存される。

第１データ６７Ａには、交流電源の電圧が所定時間において０になる回数を示すゼロクロス検出値が保存される。第２データ６７Ｂには、受信データに付加された水平パリティビットであるＢＣＣ（ＢｌｏｃｋＣｈｅｃｋＣｈａｒａｃｔｅｒ）によりパリティエラーが検出された回数を示すＢＣＣ不一致回数が保存される。第３データ６７Ｃには、１バイトの受信データ毎に付加される垂直パリティビットによりパリティエラーが検出された回数を示すパリティエラー回数が保存される。第４データ６７Ｄには、アラーム発生時の室内ファンの目標速度であるファン目標速度が保存される。第５データ６７Ｅには、所定期間において室内ファンを目標速度に保つために発せられた信号であるファン速度指令が保存される。第６データ６７Ｆには、アラーム発生時のファンモータの回転速度の信号であるファン応答パルスが保存される。第７データ６７Ｇには、所定期間内に瞬時停電が発生した回数を示す瞬停発生回数が保存される。第８データ６７Ｈには、所定期間内に制御ソフトがリセットされた回数を示すソフトリセット回数が保存される。

なお、上記のゼロクロス検出値、ＢＣＣ不一致回数、パリティエラー回数、ファン目標速度、ファン速度指令、ファン応答パルス、瞬停発生回数、およびソフトリセット回数は、通常運転時に中央処理部５０により常に又は定期的に検出され、中央処理部５０のＲＡＭに保存されている。また、中央処理部５０は、運転状態が所定のエラー条件を満たした時に、エラー（動作異常）が発生したと判断し、アラームを発生するように構成されている。例えば、ファンの回転数が所定の回転数よりも下回るとアラームを発生させる。ロギングデータテーブル６０に保存されるデータは、ロギングデータに相当する。アラームコード６５、第１〜３設定情報６６Ａ〜６６Ｃ、および第１〜８データ６７Ａ〜６７Ｈに保存されるデータの一部または全部が、運転状態に関するデータに相当する。

アラーム発生時に、ゼロクロス検出値等は、中央処理部５０のＲＡＭから取得され、ロギングデータテーブル６０に保存される。伝送エラー（アラームコードＡ）が発生した際には、伝送エラーに関係するゼロクロス検出値、ＢＣＣ不一致回数、およびパリティエラー回数が、それぞれ第１〜３データ６７Ａ〜６７Ｃに保存される。ファン回転エラー（アラームコードＢ）が発生した際には、ファン回転エラーに関係するファン目標速度、ファン速度指令、およびファン応答パルスが、それぞれ第４〜６データ６７Ｄ〜６７Ｆに保存される。瞬時停電（アラームコードＣ）が発生した際には、瞬時停電に関係する瞬停発生回数およびソフトリセット回数が、それぞれ第７〜８データ６７Ｇ〜６７Ｈに保存され。アラーム発生時には、さらに、リモートコントローラ４のＲＴＣ４３から取得した時刻データが発生時刻６４に、アラームコードＡ〜Ｃがアラームコード６５に、外部設定部５３の第１〜３スイッチから取得した伝送方式、冷媒系統、および容量が第１〜３設定情報６６Ａ〜６６Ｃに保存される。このように、時刻データと運転状態に関するデータとが対応付けてロギングデータとして、データ保存部５２のロギングデータテーブル６０に保存される。

ロギングデータテーブル６０には、工場からの出荷時（出荷モードによる運転）および空気調和機１の設置場所での試運転時（試運転モードによる運転）における、発生時刻、アラームコード以外の運転状態データが保存される。

通常運転時６３の０番目６３Ａには、最も直近に発生したアラームに関するデータ、−１番目６３Ｂには最も直近の一回前のアラームにするデータ、−２番目６３Ｃには最も直近の二回前のアラームにするデータ、−（Ｎ−１）番目６３Ｄには最も直近のＮ回前のアラームにするデータが保存される。よって、ロギングデータテーブル６０には、過去Ｎ回分のアラームに関するデータを保存するように構成されている。

図４に示すようにリモートコントローラ４は、中央処理部４０と、データ保存部４１と、入力部４２と、ＲＴＣ４３と、表示部４４と、外部インターフェース部４５（以下、外部Ｉ／Ｆ部４６とする。）とを有する。

中央処理部４０は、制御プログラムによりリモートコントローラ４を制御する。データ保存部４１には、各国の言語に対応した運転状況等を表示部４４に表示するために各国の言語に関する情報が保存されている。入力部４２は、運転条件等を入力するために設けられている。ＲＴＣ４３は、リアルタイムクロックであり、日時を計測する。表示部４４には、運転状況等を表示する。外部Ｉ／Ｆ部４５は、リモートコントローラ４と室内機３とを接続するためのインターフェースである。

次に、室内機３の制御基板５に接続可能に構成されたデータ吸出し装置１０の第１の実施形態について説明する。

図５に示すようにデータ吸出し装置１０は、制御部１１と、データ保存部１２と、データ一時保管部１３と、表示部１４と、外部インターフェース部１５（以下、外部Ｉ／Ｆ部１５とする。）と、バッテリー１６と、バッテリー制御部１７と、電力供給スイッチ１８と、電源ボタン１９と、吸出しボタン２０と、十字キー２１とを有する。

制御部１１は、制御プログラムに基づきデータ吸出し装置１０を制御する。例えば、室内機３で発生したアラームの原因を解析し、対処方法を表示する。データ保存部１２には、故障解析ツリー７１（図６）に関するデータが保存されている。故障解析ツリー７１に関するデータとは、アラームを発生させる複数の条件と、アラームに対する複数の原因と、各原因に対する対処方法とを関連付けているデータである。また、データ保存部１２には、各アラームに対応する複数の故障解析ツリー７１が保存されている。データ一時保管部１３は、アラームの原因を解析する時に一時的に処理結果を保管する。

表示部１４には、アラームの解析結果が表示される。外部Ｉ／Ｆ部１５は、データ吸出しケーブルと、電力ケーブルと、ＧＮＤケーブルとを介して、データ吸出し装置１０と室内機３とを接続するためのインターフェースである。

バッテリー１６は、データ吸出し装置１０を動作させ、室内機３の制御基板５に電力を供給するためのバッテリーである。バッテリー制御部１７は、バッテリー１６の保護装置や充電制御装置を有する。電力供給スイッチ１８は、電力を室内機３の制御基板５に供給するか否かを切り替えるスイッチである。電源ボタン１９は、データ吸出し装置１０に電力を供給するためのボタンである。吸出しボタン２０は、制御基板５からデータの吸出しを開始するためのボタンである。

次に、データ吸出し装置１０を用いて、室内機３からアラームに関するデータを吸出し、アラームに対する対処方法を解析する保守作業について説明する。

最初に、作業者は、電源ボタン１９を押して、バッテリー１６からデータ吸出し装置１０に電力を供給する。図１に示すように、データ吸出しケーブルと、電力ケーブルと、ＧＮＤケーブルとにより、データ吸出し装置１０と室内機３の制御基板５とを接続する。室内機３に対し、電力が供給されていない場合、電力供給スイッチ１８を切り替えて、バッテリー１６から制御基板５に電力を供給する。吸出しボタン２０を押して、制御基板５のデータ保存部５２のロギングデータテーブル６０に保存されたデータを吸い出す。

次に、制御部１１は、ロギングデータテーブル６０の０番目６３Ａの列に保存された最新のアラームの第１〜３設定情報６６Ａ〜６６Ｃ、および第１〜８データ６７Ａ〜６７Ｈに基づき、アラームに対する対処方法を特定する。例えば、制御部１１は、図３において０番目６３Ａのアラームコード６５は、アラームコードＡであるので、第１〜３設定情報６６Ａ〜６６Ｃおよび第１〜３データ６７Ａ〜６７Ｃに保存されたデータに基づき、アラームを発生させる条件が、条件１〜４のどの条件を満たすかを解析し、アラームを発生させた条件と、当該条件に対応する原因および対処方法とを特定する。

次に、制御部１１は、図６に示すように、表示部１４にアラーム情報テーブル７０と故障解析ツリー７１とを表示させる。アラーム情報テーブル７０は、アラームの発生時刻７０Ａと、アラームコード７０Ｂと、第１設定情報７０Ｃと、第２設定情報７０Ｄと、第３設定情報７０Ｅと、対処方法７０Ｆとを有する。アラーム情報テーブル７０の各行に、制御基板５から吸い出された０番目６３Ａの列（最新）の発生時刻、アラームコード、第１−３設定情報が表示され、対処方法７０Ｆには、制御部１１により特定された対処方法が表示される。また、故障解析ツリー７１は、アラームコードＡに対応したツリーが表示され、制御部１１の解析により特定された条件、原因、および対処方法が強調表示される。図６においては、条件３、原因３、および対処方法３が強調表示されている。また、十字キー２１を操作することにより、出荷時および試運転時の設定情報、又は過去に発生したアラームに対する故障解析ツリーを表示部１４に表示させることも可能である。

また、図６に示した故障解析ツリー７１は、アラームコードＡに対する故障解析ツリーであったが、アラームコードＢに対する故障解析ツリーは、例えば、図７に示すような故障解析ツリー１７１となる。

以上のように、中央処理部５０は、アラーム発生時に、リモートコントローラ４のＲＴＣ４３から取得した時刻データを取得し、時刻データと運転状態に関するデータとを対応付けてロギングデータとしてロギングデータテーブル６０に保存する。よって、空調ネットワークに不具合があったとしても、確実にロギングデータをロギングデータテーブル６０に保存することができる。また、制御基板５に計時回路を設ける必要がないので、制御基板５のコストを抑えることができる。また、アラーム発生時の運転状態に関するデータを室内機３の制御基板５に保存するので、データ吸出し装置１０により当該データを吸い出すことにより保守作業に生かすことができる。

また、中央処理部５０は、工場からの出荷時および空気調和機１の設置場所での試運転時における、発生時刻、アラームコード以外の運転状態に関するデータをロギングデータテーブル６０に保存する。よって、アラーム発生時の運転状態に関するデータと、出荷時および試運転時の運転状態に関するデータとを比較することができ、アラーム発生の原因を明確にすることができる。

データ吸出し装置１０の制御部１１は、データ吸出し装置１０と制御基板５とが接続された状態において、データ保存部５２からロギングデータを吸い出すように構成されている。よって、空調ネットワークに不具合があったとしても、データ吸出し装置１０と制御基板５とを接続することにより、ロギングデータを吸い出すことができ、空気調和機１に対する保守作業を実行することができる。

データ吸出し装置１０の制御部１１は、データ保存部５２から吸い出したロギングデータを解析して、アラームに対応する複数の対処方法から一つの対処方法を特定し、対処方法を表示部１４に表示する。よって、作業者は、表示部１４に表示された対処方法に基づき保守作業を実行することができるので、サービスマニュアル等をみる必要がない。よって、保守作業の作業効率を向上させることができる。

データ吸出し装置１０は、制御基板５に対し電力を供給可能なバッテリー１６を備える。よって、停電等により制御基板５に対し電力が供給されていなくても、データ吸出し装置１０から制御基板５へ電力を供給して、データ保存部５２からロギングデータを吸い出すことができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るデータ吸出し装置１１０について説明する。なお、第１の実施形態のデータ吸出し装置１０と同一の部材については同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図８は、第２の実施形態に係るデータ吸出し装置１１０の構成図である。データ吸出し装置１１０は、第１の実施形態に係るデータ吸出し装置１０の構成に加え、外部記憶媒体インターフェース２２（以下、外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２とする。）と、外部記憶媒体制御部２３とを備える。

外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２には、図示せぬ外部記憶媒体を着脱可能である。外部記憶媒体制御部２３は、外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２に装着された外部記憶媒体へのロギングデータの書き込みを制御する。

かかる構成によれば、外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２に装着された外部記憶媒体に対しロギングデータを書込むことが可能である。よって、ロギングデータが書き込まれた外部記憶媒体をデータ吸出し装置１１０から取り外して持ち出すことができ、必要に応じて、他の機器において、ロギングデータの解析を実行することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るデータ吸出し装置２１０について説明する。なお、第２の実施形態のデータ吸出し装置１１０と同一の部材については同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図９は、第３の実施形態に係るデータ吸出し装置２１０の構成図である。データ吸出し装置２１０は、第２の実施形態に係るデータ吸出し装置１１０の構成に加え、インジケータ２４と、処理確認ランプ２５とを備える。インジケータ２４は、進捗状況表示部に相当する。なお、本実施形態のデータ吸出し装置２１０は、表示部１４を備えていない。

インジケータ２４には、ロギングデータの吸出し処理、および外部記憶媒体へのロギングデータの書き込み処理の進捗率が表示される。処理確認ランプ２５は、ロギングデータの吸出し処理、および書き込み処理が正常に完了したか否かを示すランプである。正常に処理が完了すると、処理確認ランプ２５の色が変化する。

かかる構成によれば、作業者は、処理の進捗状況をインジケータ２４により確認することができ、処理確認ランプ２５により処理が正常に完了したことを確認することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るデータ吸出し装置３１０について説明する。なお、第３の実施形態のデータ吸出し装置２１０と同一の部材については同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、第４の実施形態に係るデータ吸出し装置３１０の構成図である。データ吸出し装置３１０は、第３の実施形態に係るデータ吸出し装置２１０の構成に加え、近距離無線通信モジュール２６を備える。なお、本実施形態のデータ吸出し装置３１０は、外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２と、外部記憶媒体制御部２３とを備えていない。

近距離無線通信モジュール２６は、制御基板５から吸い出したロギングデータを近距離無線通信可能な携帯機器に無線で転送可能に構成されている。また、インジケータ２４は、ロギングデータを近距離無線通信モジュール２６により携帯機器に転送する処理の進捗率を表示する。処理確認ランプ２５は、ロギングデータの転送処理が正常に完了するとランプの色が変化する。

かかる構成によれば、近距離無線通信モジュール２６により、ロギングデータを近距離無線通信可能な携帯機器へ転送することができる。よって、必要に応じて、携帯機器において、ロギングデータの解析を実行することができる。また、作業者は、転送処理の進捗状況をインジケータ２４により確認することができ、処理確認ランプ２５により転送処理が正常に完了したことを確認することができる。

なお、上述した本発明の実施形態および実施例は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態あるいは実施例のみに限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

例えば、第１の実施形態のデータ吸出し装置１０において、第２の実施形態のデータ吸出し装置１１０の外部記憶媒体Ｉ／Ｆ２２および外部記憶媒体制御部２３を備えていても良いし、第３の実施形態のデータ吸出し装置２１０のインジケータ２４および処理確認ランプ２５を備えていても良いし、第４の実施形態のデータ吸出し装置３１０の近距離無線通信モジュール２６を備えていても良い。

１：空気調和機、２：室外機、３Ａ〜３Ｃ：室内機、４Ａ〜４Ｃ：リモートコントローラ、５Ａ〜５Ｃ：制御基板、１０、１１０、２１０、３１０：データ吸出し装置、１１：制御部、１２：データ保存部、１４：表示部、１６：バッテリー、２２：外部記憶媒体Ｉ／Ｆ、２４：インジケータ、２６：近距離無線通信モジュール、５０：中央処理部、５２：データ保存部

Claims

室外機と、中央処理部およびデータ保存部を含む制御基板を有する室内機と、時刻を計測する時刻計測部を有し、運転条件に関する指示を受け付けるリモートコントローラと、を備える空気調和機であって、
前記中央処理部は、前記室内機の動作異常を検知した場合、前記時刻計測部から時刻に関する時刻データを取得し、前記時刻データと前記動作異常発生時の前記室内機の運転状態に関するデータとを対応付けてロギングデータとして前記データ保存部に保存し、
前記動作異常発生時の前記室内機の運転状態に関するデータは、動作異常の内容情報、室内機の設定情報、および、動作異常に対応する運転情報であり、
前記中央処理部は、前記室内機の工場出荷時の運転状態に関するデータ、および、前記室内機の試運転時の運転状態に関するデータも前記ロギングデータとして前記データ保存部に保存する、空気調和機。