JP6615639B2 - 空調システム - Google Patents

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Description

本発明は、空調システムに関するものである。
従来、例えば、１台の室外機と複数の室内機とが接続されたマルチ型空調システムが知られている。マルチ型空調システムは、据え付け制限内であれば、室外機に接続する室内機の台数を自由に選択、変更することができる。
特開２００６−１７２４２６号公報 特開２０１１−２２６６９４号公報 特開平１１−７４７２号公報 特開平１１−３３７１４９号公報
マルチ型空調システムでは、汎用性を高めるために、できるだけ多くの据え付け場面を想定して、空調制御の制御パラメータの標準設定値が決定されている。このため、制御パラメータの中には、個々の設置状況下において、必ずしも最適化されていない制御パラメータが含まれることとなり、冷暖房能力の低下や消費電力の増加を招いていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷暖房能力の向上および省エネルギー化を図ることのできる空調システムを提供することを目的とする。
本発明は、一台の室外機と、少なくとも一台の室内機とが共通の冷媒配管で接続された空調システムであって、前記室外機または前記室内機に設けられた機器または弁の状態あるいは冷媒の状態に関する情報を検出する少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つの前記センサに接続され、接続された前記センサからセンサ情報を受信する近距離無線装置と、前記近距離無線装置と通信可能に設けられ、前記近距離無線装置から前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報を受信する空調制御装置とを備え、前記空調制御装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更部を備え、前記近距離無線装置は、前記センサ情報に基づいて異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部によって異常が検出された場合に、検出した前記異常を特定可能な異常信号を前記センサ情報に関する情報として前記空調制御装置に送信する無線通信部とを備え、前記制御パラメータ変更部は、前記近距離無線装置から前記異常信号を受信した場合に、該異常信号に応じて前記制御パラメータを変更する空調システムを提供する。
上記空調システムによれば、室外機または室内機に設けられた機器または弁の状態あるいは冷媒の状態に関する情報が少なくとも１つのセンサによって検出される。近距離無線装置は、少なくとも１つのセンサと接続され、接続されたセンサによって検出されたセンサ情報を受信する。近距離無線装置は、受信したセンサ情報またはセンサ情報に関する情報を空調制御装置に送信する。空調制御装置は制御パラメータ変更部を備えており、制御パラメータ変更部によって、センサ情報またはセンサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータが変更される。このように、センサ情報またはセンサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータが変更されるので、個々の空調システム単位で制御パラメータを最適化することが可能となる。また、近距離無線装置に設けられた異常検出部によって異常が検出された場合に、検出された異常を特定可能な異常信号が空調制御装置に送信される。このように、異常か否かを近距離無線装置内で判定し、異常信号を近距離無線装置から空調制御装置に送信することとしたので、センサ情報をそのまま送信する場合に比べて、近距離無線装置と空調制御装置との間のデータ通信量を低減させることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機に複数の前記室内機が接続されている場合において、前記近距離無線装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に代えて、または、加えて、位置情報を送信し、前記空調制御装置は、前記位置情報に基づいて前記室内機間の位置関係を特定し、特定した位置関係に応じて少なくとも１つの前記室内機の制御パラメータを変更することとしてもよい。
上記空調システムによれば、センサ情報またはセンサ情報に関する情報に代えて、または、加えて、近距離無線装置の位置情報が空調制御装置に送信される。空調制御装置において、受信した位置情報に基づいて室内機間の位置関係が特定され、特定された位置関係に応じて少なくとも１つの室内機の制御パラメータが変更される。例えば、特定の制御内容（例えば、不暖防止制御）などは、空調機間の配置位置に応じて制御の優先度を決定した方がよいことがある。このような場合に、近距離無線装置から位置情報を空調制御装置に提供することにより、空調制御装置において室内機の設置関係を把握することができ、適切な優先順位を設定することが可能となる。これにより、位置関係が重要となる特定の制御内容についても効果的に実行することが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記空調制御装置は、前記近距離無線装置から受信した情報を蓄積する記憶部を更に備えていてもよい。
上記空調システムによれば、空調制御装置には、近距離無線装置から受信した情報を蓄積する記憶部が設けられているので、例えば、この記憶部に格納されているデータを読み出して解析することにより、各機器や弁の交換時期を推定したり、機器の更新時期においては、当該空調システムの設置状態に応じた適切なスペックの機器を提案したりすることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記空調制御装置は、前記記憶部に蓄積された情報に基づいて故障判定を行う故障判定部を更に備えていてもよい。
上記空調システムにおいて、空調制御装置には、記憶部に蓄積された情報に基づいて機器や弁の故障判定を行う故障判定部が設けられているので、機器や弁の故障を早期にかつ容易に把握することができる。
上記空調システムにおいて、前記室外機は、室外熱交換器から出力された液冷媒を圧縮機の吸入側配管に供給する液バイパス配管と、前記液バイパス配管に設けられた液バイパス弁とを備え、前記近距離無線装置は、前記液バイパス弁の開閉情報を前記センサ情報として受信し、前記制御パラメータ変更部は、所定時間内における前記液バイパス弁の開閉回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を低下させることとしてもよい。
上記空調システムによれば、液バイパス弁が頻繁に開閉を繰り返している場合に、目標過熱度を低下させる変更が行われる。液バイパス弁は、例えば、圧縮機の内部の油温度が所定値以上となった場合に開状態とされる弁である。液バイパス弁を開状態とすることにより、液冷媒が圧縮機の吸入側配管に供給される。これにより、圧縮機の温度を低下させることができる。液バイパス弁が頻繁に開閉されるような場合、過剰な過熱運転をしていると判断することができる。そこで、液バイパス弁の過剰開閉が検出された場合には、目標過熱度を低下させる方向に設定変更することで、循環している冷媒の液分量を下げることができ、圧縮機の過熱を緩和させることができる。これにより、液バイパス弁の開閉頻度を正常に戻すことが可能となる。また、過熱運転状態から脱することで、例えば、圧縮機や各種弁の長寿命化を図ることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機は、圧縮機の吐出側配管と暖房時における室外熱交換器の入口側配管とを接続するホットガスバイパス配管と、前記ホットガスバイパス配管に設けられたホットガスバイパス弁とを備え、前記近距離無線装置は、前記ホットガスバイパス弁の開閉情報を前記センサ情報として受信し、前記制御パラメータ変更部は、所定時間内における前記ホットガスバイパス弁の開閉回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を上昇させるまたは室外ファンの回転数を低下させることとしてもよい。
上記空調システムによれば、ホットガスバイパス弁が頻繁に開閉を繰り返している場合に、目標過熱度を上昇させるまたは室外ファンの回転数を低下させる変更が行われる。ホットガスバイパス弁は、主に暖房時に作動する弁であり、負荷に対して圧縮機の能力が過剰になった場合に作動する。ホットガスバイパス弁が開くことにより、圧縮機から吐出されたガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管を通じて室外交換機の入口側に戻される。これにより、負荷に応じた空調制御を可能としている。このホットガスバイパス弁が頻繁に開閉を繰り返す状況は、負荷に対して圧縮機が過剰な運転を行っていると判断することができる。そこで、ホットガスバイパス弁の過剰開閉が検出された場合には、目標過熱度を上昇させる方向に設定変更することで、循環する冷媒ガスの密度を下げる。これにより、循環する冷媒ガスの質量流量を下げることができ、ホットガスバイパス弁が開となる頻度を低下させることが可能となる。このような制御が行われることにより、例えば、各種弁の長寿命化、油の過剰な劣化の防止、及び省エネルギー化を図ることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機は暖房用膨張弁を備え、前記室内機は冷房用膨張弁を備え、前記近距離無線装置は、前記暖房用膨張弁の弁開度情報を前記センサ情報として受信し、前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記暖房用膨張弁の弁開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、目標過冷却度を低下させることとしてもよい。
上記空調システムによれば、暖房用膨張弁の弁開度が正常時よりも開き気味に制御されている場合に、目標過冷却度を低下させる変更が行われる。目標過冷却度を低下させることで、室内機内に設けられた冷房用膨張弁の開度を正常時よりも開き気味にすることができ、循環冷媒の流量を増加させることが可能となる。これにより、暖房用膨張弁の弁開度を低下させることが可能となり、正常値に戻すことが可能となる。このような制御を行うことにより、例えば、圧縮機の長寿命化、油の劣化防止および省エネルギー化を図ることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機は暖房用膨張弁を備え、前記室内機は冷房用膨張弁を備え、前記近距離無線装置は、前記冷房用膨張弁の弁開度情報を前記センサ情報として受信し、前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記冷房用膨張弁の弁開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、室外ファンの回転数を低下させることとしてもよい。
上記空調システムによれば、冷房用膨張弁の弁開度が正常時よりも開き気味に制御されている場合に、室外ファンの回転数を所定値低下させる変更が行われる。室外ファンの回転数を低下させることで、循環する冷媒ガスの圧力を上昇させることができる。これにより、冷房用膨張弁の弁開度を低下させることが可能となり、正常値に戻すことが可能となる。このような制御を行うことにより、例えば、冷房性能の確保や省エネルギー化を図ることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機は、圧縮機の冷媒吐出側の温度を検出する吐出温度センサ、前記圧縮機の冷媒吸入側の温度を検出する吸入温度センサ、及び前記圧縮機のドーム下の温度を検出するドーム下温度センサの少なくともいずれか一つを備え、前記近距離無線装置は、前記室外機に設けられた前記吐出温度センサ、前記吸入温度センサ、及び前記ドーム下温度センサの少なくともいずれか温度情報を前記センサ情報として受信し、前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記温度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を低下させることとしてもよい。
上記空調システムによれば、吐出温度センサ、吸入温度センサ、及びドーム下温度センサの少なくともいずれか一つからのセンサ情報が近距離無線装置によって受信される。近距離無線装置は、受信したセンサ情報または受信したセンサ情報に関する情報を空調制御装置に送信する。空調制御装置内の制御パラメータ変更部は、温度センサによって検出された温度が異常である場合に、目標過熱度を低下させる変更を行う。これにより、循環している冷媒の液分量を上昇させることができ、圧縮機の吐出側温度等を下げることが可能となる。このような制御を行うことにより、例えば、圧縮機の長寿命化および油の劣化防止を図ることが可能となる。
本発明は、一台の室外機と、少なくとも一台の室内機とが共通の冷媒配管で接続された空調システムであって、前記室外機または前記室内機に設けられた機器または弁の状態あるいは冷媒の状態に関する情報を検出する複数のセンサと、少なくとも１つの前記センサに接続され、接続された前記センサからセンサ情報を受信する近距離無線装置とを備え、前記近距離無線装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更部と、前記センサ情報に基づいて異常を検出する異常検出部とを備え、前記制御パラメータ変更部は、前記異常検出部によって異常が検出された場合に、異常検出結果に基づいて前記制御パラメータを変更する空調システムを提供する。
本発明によれば、冷暖房能力の向上や省エネルギー化を図ることができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係る冷媒系統について概略的に示した図である。 本発明の第１実施形態に係る空調システムの電気的構成図である。 本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤタグおよび空調制御装置によって実現される機能を示した機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る空調システムについて説明するための説明図である。
〔第１実施形態〕
以下に、本発明の第１実施形態に係る空調システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空調システム１の冷媒系統について概略的に示した図である。図１に示すように、空調システム１は、１台の室外機２と、室外機２と共通の冷媒配管により接続される複数の室内機３ａ、３ｂとを備える。図１では、便宜上、１台の室外機２に、２台の室内機３ａ、３ｂが接続されている構成を例示しているが、室外機の設置台数及び室内機の接続台数については限定されない。
室外機２は、冷媒を圧縮して送出する圧縮機１１、冷媒の循環方向を切り換える四方弁１２、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器１３、室外ファン１５、冷媒の機液分離等を目的として圧縮機１１の吸入側配管Ｌ１に設けられたアキュムレータ１６、暖房用膨張弁１７等を主な構成として備えている。
室内機３ａ、３ｂはそれぞれ、冷房用膨張弁３１、室内熱交換器３２、及び室内ファン３３を主な構成として備えている。
このような空調システム１において、冷房運転の場合には、室外機２から送出された冷媒は、ヘッダ２２により室内機３ａ、３ｂに分岐して供給可能とされ、室内機３ａ、３ｂからの戻り冷媒はヘッダ２３において合流し、室外機２に供給可能とされている。また、暖房時においては、逆の冷媒流れとなる。
また、室外機２は、アキュムレータ１６と圧縮機１１とを接続する吸入側配管Ｌ１に設けられた接続点ａと室外熱交換器１３とヘッダ２２とを接続する冷媒配管Ｌ２に設けられた接続点ｂとをつなぐ液バイパス配管Ｌ３と、冷媒配管Ｌ２に設けられた接続点ｃと圧縮機１１の吐出側配管Ｌ４に設けられた接続点ｄとをつなぐホットガスバイパス配管Ｌ５とを備えている。液バイパス配管Ｌ３には液バイパス弁１８が、ホットガスバイパス配管Ｌ５にはホットガスバイパス弁１９が設けられている。
空調システム１には、室外機２及び個々の室内機３ａ、３ｂに設けられた各種機器の運転状態に関する情報を検出する複数のセンサが設けられている。一例として、空調システム１には、液バイパス弁１８の開閉を検出する弁開閉センサ（例えば、オンオフスイッチ）４１、ホットガスバイパス弁１９の開閉を検出する弁開閉センサ（例えば、オンオフスイッチ）４２、暖房用膨張弁１７の弁開度を検出する弁開度センサ４３、冷房用膨張弁３１の弁開度を検出する弁開度センサ４４、圧縮機１１の吐出側温度を計測する吐出側温度センサ４５、圧縮機１１の低吸入側温度を計測する吸入側温度センサ４６、圧縮機のドーム下温度を計測するドーム下温度センサ４７等が設けられている。
図２は、本実施形態にかかる空調システムの電気的構成図を示した図、図３は、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ５（以下、全てのＲＦＩＤタグを示すときは単に符号「５」を付し、各ＲＦＩＤタグを示すときは符号「５ａ」、「５ｂ」等を付す。）の概略構成を示した図である。
図２に示すように、各種センサ４１〜４７には、ＲＦＩＤタグ５がそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、センサ４１〜４７とＲＦＩＤタグ５とが一対一で接続されている場合について説明するが、この態様に限定されない。例えば、ＲＦＩＤタグ５は、複数のセンサに対応して１つ設けられていてもよいし、あるいは、室外機２、室内機３ａ、３ｂにそれぞれ１つずつ設けられていてもよい。
図２に示すように、例えば、弁開閉センサ４１、弁開閉センサ４２、弁開度センサ４３、弁開度センサ４４、吐出側温度センサ４５、吸入側温度センサ４６、ドーム下温度センサ４７にそれぞれ対応してＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇがそれぞれ設けられている。
ＲＦＩＤタグ５は、図３に示すように、通信モジュール（無線通信部）５１、電源制御回路５２、及び制御部５３を備えている。ＲＦＩＤタグ５は、例えば、アクティブタグタイプであり、通信モジュール５１を介して無線で空調制御装置６と情報の授受を行う。電源制御回路５２は、例えば、空調システム１内の電源から供給される電力を適切な電圧等に変換して通信モジュール５１や制御部５３に供給する。
制御部５３は、センサ情報取得部５５、記憶部５６、及び異常検出部５７を備えている。センサ情報取得部５５は、例えば、有線で接続されているセンサからセンサ情報を受信する。記憶部５６には、接続されているセンサに関する情報や異常検出部５７が判定に用いる各種条件や閾値などが格納されている。異常検出部５７は、受信したセンサ情報に基づいて異常判定を行い、異常であると判定した場合に異常信号を通信モジュール５１を介して空調制御装置６に送信する。なお、通信状態が良好でなく、ＲＦＩＤタグ５から空調制御装置６に直接的に情報を送信することができない場合には、通信路に中継器を設置すればよい。
空調制御装置６は、空調システム１の運転制御を統括して行うものであり、例えば、冷房運転、暖房運転、除霜運転等を所定のプログラムを実行することにより実現する。空調制御装置６は、例えば、圧縮機１１の回転数制御、室外ファン１５の回転数制御、暖房用膨張弁１７の弁開度制御、室内ファン３３の回転数制御、及び冷房用膨張弁３１の弁開度制御等を行うほか、ＲＦＩＤタグ５（５ａ〜５ｇ）から受信した異常信号に基づいて制御パラメータを変更する最適化制御を実行する。
空調制御装置６は、例えば、最適化制御に関する構成として、制御パラメータ変更部６１、記憶部６２、故障判定部６３を備えている。制御パラメータ変更部６１は、ＲＦＩＤタグ５から異常信号を受信した場合に、受信した異常信号に応じて制御パラメータを変更する。記憶部６２は、ＲＦＩＤタグ５から受信した異常情報を蓄積する。故障判定部６３は、記憶部６２に蓄積された情報に基づいて故障判定を行う。
次に、本実施形態にかかる制御パラメータの最適化制御について図２及び図３を参照して詳細に説明する。
ＲＦＩＤタグ５ａは、弁開閉センサ４１から液バイパス弁１８の開閉に関する情報を取得する。例えば、液バイパス弁１８が開の場合にオン信号（デジタル信号の「１」）が、閉の場合にオフ信号（デジタル信号の「０」）が入力される。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内に液バイパス弁１８の開閉回数が所定回数以上である場合に、例えば、液バイパス弁１８の開閉が１時間に１０回以上行われた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ１が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ１は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ１を受信すると、目標過熱度を所定値低下させる。これにより、空調制御装置６は、変更後の目標過熱度に基づいて空調制御を行なうこととなる。
液バイパス弁１８は、圧縮機１１の内部の油温度が所定値以上となった場合に開状態とされる弁である。液バイパス弁１８を開状態とすることにより、液冷媒が圧縮機１１の吸入側配管Ｌ１に供給される。これにより、圧縮機１１の温度を低下させることができる。液バイパス弁１８が頻繁に開閉されるような場合、過剰な過熱運転をしていると判断することができる。そこで、液バイパス弁１８の過剰開閉が検出された場合には、上記のように、目標過熱度を低下させる方向に設定変更する。これにより、循環している冷媒の液分量を下げることができ、圧縮機１１の過熱を緩和させることができる。この結果、液バイパス弁１８の開閉頻度を正常に戻すことが可能となる。また、過熱運転状態から脱することで、例えば、圧縮機１１や各種弁の長寿命化を図ることが可能となる。なお、目標過熱度の設定変更は、ＲＦＩＤタグ５ａから異常信号Ｓ１を受信しなくなるまで連続して行われる。
ＲＦＩＤタグ５ｂは、弁開閉センサ４２からホットガスバイパス弁１９の開閉に関する情報を取得する。例えば、ホットガスバイパス弁１９が開の場合にオン信号（デジタル信号の「１」）が、閉の場合にオフ信号（デジタル信号の「０」）が入力される。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内にホットガスバイパス弁１９の開閉回数が所定回数以上である場合に、例えば、ホットガスバイパス弁１９の開閉が１時間に１０回以上行われた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ２が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ２は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ２を受信すると、目標過熱度を所定値低下させる。これにより、空調制御装置６は、変更後の目標過熱度に基づいて空調制御を行なうこととなる。
ホットガスバイパス弁１９は、主に暖房時に作動する弁であり、負荷に対して圧縮機１１の能力が過剰になった場合に作動する。ホットガスバイパス弁１９が開くことにより、圧縮機１１から吐出されたガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管Ｌ５を通じて室外熱交換器１３の入口側（接続点ｃ）に戻される。これにより、負荷に応じた空調制御が可能となる。このホットガスバイパス弁１９が頻繁に開閉を繰り返す状況は、負荷に対して圧縮機１１が過剰な運転を行っていると判断することができる。そこで、ホットガスバイパス弁１９の過剰開閉が検出された場合には、目標過熱度を上昇させる方向に設定変更する。これにより、循環する冷媒ガスの密度を下げることができる。この結果、循環する冷媒ガスの質量流量を下げることができ、ホットガスバイパス弁１９が開となる頻度を低下させることが可能となる。
なお、目標過熱度を上昇させる制御変更に変えて、室外ファン１５の回転数を低下させることとしてもよい。室外ファン１５の回転数を低下させることにより、過熱度を上げることができ、循環する冷媒ガスの密度を下げることが可能となる。これにより、目標過熱度を上昇させるのと同様の効果を得ることが可能となる。
このような設定変更は、ＲＦＩＤタグ５ｂから異常信号Ｓ２を受信しなくなるまで継続して行われる。
ＲＦＩＤタグ５ｃは、弁開度センサ４３から暖房用膨張弁１７の弁開度情報を取得する。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内に暖房用膨張弁１７の開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上である場合に、例えば、５分間隔で弁開度の検出が行われている場合において、弁開度が４００パルスを超えた回数が１時間に１０回以上カウントされた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ３が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ３は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ３を受信すると、目標過冷却度を所定値低下させる。これにより、空調制御装置６は、変更後の目標過冷却度に基づいて空調制御を行なうこととなる。
この結果、暖房用膨張弁１７の冷媒流れ上流側に設けられている冷房用膨張弁３１の弁開度を開く方向に制御することが可能となり、循環させる冷媒の流量を増加させることが可能となる。これにより、暖房用膨張弁１７の弁開度を低下させることが可能となり、正常値に戻すことが可能となる。
ＲＦＩＤタグ５ｄは、弁開度センサ４４から冷房用膨張弁３１の弁開度情報を取得する。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内に冷房用膨張弁３１の開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上である場合に、例えば、５分間隔で弁開度の検出が行われている場合において、弁開度が４００パルスを超えた回数が１時間に１０回以上カウントされた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ４が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ４は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ４を受信すると、室外ファン１５の回転数を所定値低下させる。これにより、循環する冷媒ガスの圧力を上昇させることができ、冷房用膨張弁３１の弁開度を低下させることが可能となり、正常値に戻すことが可能となる。
ＲＦＩＤタグ５ｅは、吐出側温度センサ４５から圧縮機１１の吐出側温度を取得する。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内に吐出側温度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上である場合、例えば、５分間隔で吐出側温度を検出した場合において、吐出側温度が１００℃を超えた回数が１時間に１０回以上カウントされた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ５が空調制御装置６に送信される。
空調制御装置６において、異常信号Ｓ５は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ５を受信すると、目標過熱度を所定値低下させる。これにより、循環している冷媒の液分量を上げることができ、圧縮機１１の吐出側温度を低下させることができる。
ＲＦＩＤタグ５ｆは、吸入側温度センサ４６から圧縮機１１の吸入側温度を取得する。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内に吐出側温度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上である場合、例えば、５分間隔で吐出側温度を検出した場合において、吐出側温度が２０℃を超えた回数が１時間に１０回以上カウントされた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ６が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ６は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ６を受信すると、目標過熱度を所定値低下させる。これにより、循環している冷媒の液分量を上げることができ、圧縮機１１の吐出側温度を低下させることができる。
ＲＦＩＤタグ５ｇは、ドーム下温度センサ４７から圧縮機１１のドーム下温度を取得する。このセンサ情報は、センサ情報取得部５５を介して異常検出部５７に入力される。異常検出部５７は、記憶部５６に格納されている条件に基づいてセンサ情報から異常を検出する。具体的には、所定の期間内にドーム下温度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上である場合、例えば、５分間隔で吐出側温度を検出した場合において、ドーム下温度が２０℃を超えた回数が１時間に１０回以上カウントされた場合に、異常と判定する。異常検出部５７によって異常が検出された場合、通信モジュール５１を介して異常信号Ｓ７が空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ７は制御パラメータ変更部６１に入力される。制御パラメータ変更部６１は、異常信号Ｓ７を受信すると、目標過熱度を所定値低下させる。これにより、循環している冷媒の液分量を上げることができ、圧縮機１１の吐出側温度を低下させることができる。
上述のように、空調システム１においては、各ＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇは、対応する各センサ４１〜４７からセンサ情報取得部５５がセンサ情報をそれぞれ取得し、異常検出部５７がこれらセンサ情報と記憶部５６に格納されている各種条件に基づいて異常を検出する。この結果、異常が検出された場合には、異常信号Ｓ１〜Ｓ７が通信モジュール５１を介して空調制御装置６に送信される。空調制御装置６において、異常信号Ｓ１〜Ｓ７は制御パラメータ変更部６１に入力され、その異常信号Ｓ１〜Ｓ７に応じて制御パラメータが変更される。この際の各種制御パラメータの変更については、上述の通りである。制御パラメータ変更部において、制御パラメータの変更は、異常信号Ｓ１〜Ｓ７を受信しなくなるまで継続して行われる。
また、空調制御装置６において、ＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇから受信した異常信号Ｓ１〜Ｓ７は記憶部６２に蓄積され、この蓄積されたデータに基づいて故障判定部６３によって故障判定が行われる。例えば、同じ異常信号を所定回数連続して受信している場合には、その異常信号に関する機器または施工に不具合があると判定し、部品の交換などをユーザやメンテナンス会社に対して報告するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る空調システム１によれば、空調システム１内に設けられている少なくとも１つのセンサ４１〜４７からセンサ情報を受信するＲＦＩＤタグ５を設け、センサ情報から異常が検出された場合には、ＲＦＩＤタグ５から空調制御装置６に異常信号Ｓ１〜Ｓ７が送信される。空調制御装置６は、異常信号Ｓ１〜Ｓ６を受信すると、受信した異常信号Ｓ１〜Ｓ６に応じた各種制御パラメータの変更を行うので、個々の空調システム単位で制御パラメータを最適化することが可能となる。これにより、例えば、圧縮機１１や各種弁の長寿命化や省エネルギー化を期待することができる。
また、空調制御装置６の記憶部６２には、ＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇから受信した異常信号Ｓ１〜Ｓ７の情報が格納される。このように、異常信号Ｓ１〜Ｓ７を格納しておくことで、どの機器においてどのような異常が検出されたのかを情報として蓄積することが可能となる。これにより、試運転時やメンテナンス時等に、記憶部６２に蓄積された情報を読み出して解析することにより、施工不良や部品故障等を早期に発見することが可能となる。また、これらの情報を元に部品交換時期を推定することも可能であり、適切な時期に部品交換を行うことが可能となる。更に、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、または機器（例えば、圧縮機１１等）を変更する場合には、記憶部６２に格納されている異常信号や変更後の制御パラメータの値から、その設置場所の特性に応じた適切なスペックの機器（例えば、容量等）をユーザに対して提案することが可能となる。これにより、オーバースペックの機器を用いている場合に比べて、効率的な運転を実現でき、省エネルギー化を図ることが可能となる。
なお、本実施形態において、制御パラメータ変更部６１によって制御パラメータが変更された場合、変更後の制御パラメータを記憶部６２に格納することとし、次回以降の起動時においては、変更後の制御パラメータを標準設定値として用い、制御を行うこととしてもよい。これにより、制御パラメータの変更頻度を低減させることが可能となる。
また、本実施形態において、ＲＦＩＤタグ５から異常信号Ｓ１〜Ｓ７を空調制御装置６に送信することとしたが、これに代えて、各種センサ４１〜４７から受信したセンサ情報を送信することとしてもよい。
また、本実施形態では、空調制御装置６に制御パラメータ変更部６１を設け、制御パラメータ変更部６１が統括して制御パラメータを変更することとしたが、例えば、各ＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇに制御パラメータの変更機能を搭載することとしてもよい。この場合、センサ情報の取得、異常検出、及び異常検出結果に基づく制御パラメータの変更が全てＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇによって実現されることとなる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る空調システムについて説明する。本実施形態にかかる空調システムは、ＲＦＩＤタグ５が異常信号Ｓ１〜Ｓ７に代えてまたは加えて、位置情報を空調制御装置６に送信する点が上述の第１実施形態とは異なる。
以下、第１実施形態と異なる点について主に説明し、共通する点については説明を省略する。
例えば、図４に示すように、室外機２が室内機３ａ、３ｂよりも高い位置（例えば、ビルの屋上）に設置され、室内機３ａ、３ｂがそれぞれ高さの異なる位置に設置された場合（例えば、室内機３ａがビルの１０階、室内機３ｂがビルの２０階）を想定する。この場合、暖房運転時において、室内機３ａの液管には高さ方向の冷媒の水頭ヘッドが発生する。この結果、室内機３ａの室内液排出が悪くなり、上方に設置されている室内機３ｂに比べて暖房の効きが非常に悪くなる、または暖房効果が得られなくなる（以下、このような状態を「不暖」という）。
このような不暖を防止するために、一般的に、空調制御装置６には不暖防止制御機能が搭載されている。しかしながら、一般的な不暖防止制御機能は、不暖とみなすための条件を満たした室内機から順に不暖を解消する制御を行うため、例えば、室内機３ａよりも先に室内機３ｂが不暖の条件を満たした場合には、室内機３ｂに対して不暖防止制御が実行されてしまい、室内機３ａの不暖が一向に解消されないという問題が生ずる。
そこで、本実施形態では、ＲＦＩＤタグ５ａ〜５ｇから位置情報を空調制御装置６に送信することする。これにより、空調制御装置６は、室内機同士の鉛直方向における位置関係を特定することができ、この位置関係に基づいて不暖になりやすい室内機３ａから順に不暖防止制御機能の優先順位を設定することができる。
これにより、不暖になりやすい室内機３ａから順に不暖防止制御を実行することが可能となり、不暖が一向に解消されないという状況を解消することが可能となる。
そして、空調制御装置６が備える記憶部６２に、不暖防止制御の優先順位を保存しておくことで、常にこの優先順位に沿った不暖防止制御機能が実行されることとなる。なお、不暖防止制御機能が実行されると、不暖の対象とされている室内機３ａ以外の室内機３ｂが備える冷房膨張弁の弁開度が大きくなる方向に変更される。そこで、例えば、そもそも不暖が生じないように、室内機３ｂの冷房用膨張弁３１の弁開度の設定を開き気味に変更しておき、変更後の弁開度を標準設定として記憶部６２に格納することとしてもよい。
これにより、室内機３ｂの冷房用膨張弁３１の弁開度が通常よりも開き気味に制御されることとなり、階下に設置されている室内機３ａの不暖の発生頻度を低減させることが可能となる。
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、例えば、上述した各実施形態を部分的または全体的に組み合わせる等して、種々変形実施が可能である。
１ 空調システム
２ 室外機
３ａ、３ｂ 室内機
５、５ａ〜５ｇ ＲＦＩＤタグ
６ 空調制御装置
１１ 圧縮機
１２ 四方弁
１３ 室外熱交換器
１５ 室外ファン
１６ アキュムレータ
１７ 暖房用膨張弁
１８ 液バイパス弁
１９ ホットガスバイパス弁
３１ 冷房用膨張弁
３２ 室内熱交換器
３３ 室内ファン
４１、４２ 弁開閉センサ
４３、４４ 弁開度センサ
４５ 吐出側温度センサ
４６ 吸入側温度センサ
４７ ドーム下温度センサ
５１ 通信モジュール
５２ 電源制御回路
５３ 制御部
５５ センサ情報取得部
５６ 記憶部
５７ 異常検出部
６１ 制御パラメータ変更部
６２ 記憶部
６３ 故障判定部
Ｌ１ 吸入側配管
Ｌ２ 冷媒配管
Ｌ３ 液バイパス配管
Ｌ４ 吐出側配管
Ｌ５ ホットガスバイパス配管
Ｓ１〜Ｓ７ 異常信号

Claims (10)

  1. 一台の室外機と、少なくとも一台の室内機とが共通の冷媒配管で接続された空調システムであって、
    前記室外機または前記室内機に設けられた機器または弁の状態あるいは冷媒の状態に関する情報を検出する複数のセンサと、
    少なくとも１つの前記センサに接続され、接続された前記センサからセンサ情報を受信する近距離無線装置と、
    前記近距離無線装置と通信可能に設けられ、前記近距離無線装置から前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報を受信する空調制御装置と
    を備え、
    前記空調制御装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更部を備え、
    前記近距離無線装置は、
    前記センサ情報に基づいて異常を検出する異常検出部と、
    前記異常検出部によって異常が検出された場合に、検出した前記異常を特定可能な異常信号を前記センサ情報に関する情報として前記空調制御装置に送信する無線通信部と
    を備え、
    前記制御パラメータ変更部は、前記近距離無線装置から前記異常信号を受信した場合に、該異常信号に応じて前記制御パラメータを変更する空調システム。
  2. 前記室外機に複数の前記室内機が接続されている場合において、
    前記近距離無線装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に代えて、または、加えて位置情報を送信し、
    前記空調制御装置は、前記位置情報に基づいて前記室内機間の位置関係を特定し、特定した位置関係に応じて少なくとも１つの前記室内機の制御パラメータを変更する請求項１に記載の空調システム。
  3. 前記空調制御装置は、前記近距離無線装置から受信した情報を蓄積する記憶部を備える請求項１または請求項２に記載の空調システム。
  4. 前記空調制御装置は、前記記憶部に蓄積された情報に基づいて故障判定を行う故障判定部を備える請求項３に記載の空調システム。
  5. 前記室外機は、
    室外熱交換器から出力された液冷媒を圧縮機の吸入側配管に供給する液バイパス配管と、
    前記液バイパス配管に設けられた液バイパス弁と
    を備え、
    前記近距離無線装置は、前記液バイパス弁の開閉情報を前記センサ情報として受信し、
    前記制御パラメータ変更部は、所定時間内における前記液バイパス弁の開閉回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を低下させる請求項１から請求項４のいずれかに記載の空調システム。
  6. 前記室外機は、
    圧縮機の吐出側配管と暖房時における室外熱交換器の入口側配管とを接続するホットガスバイパス配管と、
    前記ホットガスバイパス配管に設けられたホットガスバイパス弁と
    を備え、
    前記近距離無線装置は、前記ホットガスバイパス弁の開閉情報を前記センサ情報として受信し、
    前記制御パラメータ変更部は、所定時間内における前記ホットガスバイパス弁の開閉回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を上昇させるまたは室外ファンの回転数を低下させる請求項１から請求項５のいずれかに記載の空調システム。
  7. 前記室外機は暖房用膨張弁を備え、
    前記室内機は冷房用膨張弁を備え、
    前記近距離無線装置は、前記暖房用膨張弁の弁開度情報を前記センサ情報として受信し、
    前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記暖房用膨張弁の弁開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、目標過冷却度を低下させる請求項１から請求項６のいずれかに記載の空調システム。
  8. 前記室外機は暖房用膨張弁を備え、
    前記室内機は冷房用膨張弁を備え、
    前記近距離無線装置は、前記冷房用膨張弁の弁開度情報を前記センサ情報として受信し、
    前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記冷房用膨張弁の弁開度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、室外ファンの回転数を低下させる請求項１から請求項６のいずれかに記載の空調システム。
  9. 前記室外機は、圧縮機の冷媒吐出側の温度を検出する吐出温度センサ、前記圧縮機の冷媒吸入側の温度を検出する吸入温度センサ、及び前記圧縮機のドーム下の温度を検出するドーム下温度センサの少なくともいずれか一つを備え、
    前記近距離無線装置は、前記室外機に設けられた前記吐出温度センサ、前記吸入温度センサ、及び前記ドーム下温度センサの少なくともいずれか温度情報を前記センサ情報として受信し、
    前記制御パラメータ変更部は、所定時間内において前記温度が所定の閾値を超えた回数が所定回数以上であった場合に、目標過熱度を低下させる請求項１から請求項８のいずれかに記載の空調システム。
  10. 一台の室外機と、少なくとも一台の室内機とが共通の冷媒配管で接続された空調システムであって、
    前記室外機または前記室内機に設けられた機器または弁の状態あるいは冷媒の状態に関する情報を検出する複数のセンサと、
    少なくとも１つの前記センサに接続され、接続された前記センサからセンサ情報を受信する近距離無線装置と
    を備え、
    前記近距離無線装置は、前記センサ情報または前記センサ情報に関する情報に基づいて空調制御の制御パラメータを変更する制御パラメータ変更部と、
    前記センサ情報に基づいて異常を検出する異常検出部と
    を備え、
    前記制御パラメータ変更部は、前記異常検出部によって異常が検出された場合に、異常検出結果に基づいて前記制御パラメータを変更する空調システム。
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