JP7370450B2 - 空調システム、管理装置、空調機、センサデータ取得方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、空調システム、管理装置、空調機、センサデータ取得方法及びプログラムに関する。

集中管理装置と、複数の室外機と、複数の室内機とを備えたビル用マルチ空調システムにおいて（例えば特許文献１で開示される空調システム）、近年、集中管理装置が各室外機からセンサデータを周期的に取得し、取得した各センサデータを解析して、各室外機を備える各空調機の故障の前兆を検出するサービスが知られている。ここで、センサデータとは、室外機が備える１又は複数のセンサの各々の計測結果が格納されたデータをいう。

国際公開第２０１９／０３０８９６号

上記のサービスにおいて、故障の前兆検出の確度を高めるためには、センサデータを短い間隔で取得したり、あるいは、より充実化された質の高いセンサデータ（例えば、センサの種類が多い、分解能が高い等）で解析できるようにすることが望ましい。

しかしながら、センサデータを短い間隔で取得したり、充実化されたセンサデータを取得するためには、集中管理装置と各室外機間の通信トラフィックが増大してしまうという課題がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、通信トラフィックの増大を招かずに故障の前兆を精度よく検出することが可能な空調システム等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係る管理装置は、
室外機と１又は複数の室内機とを備える複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、
前記複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記センサデータの取得周期を短くするか、前記取得するセンサデータを充実化するかの少なくとも何れかの変更を行うとともに、故障の前兆が検出されていない空調機に対して、前記センサデータの取得周期を長くする変更を行う変更手段と、を備える。

本開示によれば、通信トラフィックの増大を招かずに故障の前兆を精度よく検出することが可能となる。

実施形態１における空調システムの全体構成を示す図 実施形態１における集中管理装置のハードウェア構成を示すブロック図 実施形態１における室外機のハードウェア構成を示すブロック図 実施形態１における室内機のハードウェア構成を示すブロック図 実施形態１における集中管理装置の機能構成を示す図 実施形態１における集中管理装置が実行する取得周期変更処理の手順を示すフローチャート 実施形態１の変形例における空調システムの全体構成を示す図 実施形態２における空調システムの全体構成を示す図 実施形態２におけるクラウドサーバのハードウェア構成を示すブロック図 実施形態２における室外機のハードウェア構成を示すブロック図 実施形態２における室内機のハードウェア構成を示すブロック図 実施形態２におけるクラウドサーバの機能構成を示す図

以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１における空調システム１の全体構成を示す図である。空調システム１は、例えば、オフィスビル等の建物の空調を行うビル用マルチ空調システムであり、集中管理装置２と、空調機３ａ，３ｂ，…とを備える。

集中管理装置２は、管理装置の一例であり、空調機３ａ，３ｂ，…を集中して管理するための装置であり、当該建物内の管理室等、関係者以外が立ち入ることのできない場所に設置される。集中管理装置２は、図２に示すように、通信インタフェース２０と、操作受付部２１と、ディスプレイ２２と、記憶装置２３と、制御回路２４とを備える。

通信インタフェース２０は、通信線４を介して空調機３ａ，３ｂ，…と第１通信方式で通信するためのハードウェアである。第１通信方式は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）である。

操作受付部２１は、例えば、キーボード、マウス、キーパッド、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の１つ以上の入力デバイスを含んで構成され、ユーザからの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に係る信号を制御回路２４に送出する。

ディスプレイ２２は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを含んで構成される。ディスプレイ２２は、制御回路２４の制御の下、空調機３ａ，３ｂ，…を管理するための画面等を表示する。

記憶装置２３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成される。記憶装置２３には、空調機３ａ，３ｂ，…を管理するための管理プログラムと、かかる管理プログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

制御回路２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成され、集中管理装置２を統括制御する。制御回路２４によって実現される集中管理装置２の機能の詳細については後述する。

空調機３ａ，３ｂ，…の各々は、１台の室外機と、１又は複数の室内機とを備える。例えば、空調機３ａは、室外機５ａと、室内機６ａと、室内機６ｂとを備え、空調機３ｂは、室外機５ｂと、室内機６ｃと、室内機６ｄとを備える。

室外機５ａと室内機６ａ，６ｂとは、冷媒を循環させるための図示しない冷媒配管を介して接続される。即ち、室外機５ａと室内機６ａ，６ｂとは、一の冷媒系統を構成する。また、室外機５ａ、室内機６ａ，６ｂの各々は、通信線４にバス接続される。さらに、図示は省略しているが、空調機３ａは、ユーザから空調に係る操作を受け付けるための専用リモコンを備え、当該専用リモコンも通信線４にバス接続される。

室外機５ｂと室内機６ｃ，６ｄとは、室外機５ａと室内機６ａ，６ｂ間の上記の冷媒配管とは異なる冷媒配管を介して接続される。即ち、室外機５ｂと室内機６ｃ，６ｄとは、一の冷媒系統を構成する。また、室外機５ｂ、室内機６ｃ，６ｄの各々は、通信線４にバス接続される。さらに、図示は省略しているが、空調機３ｂは、ユーザから空調に係る操作を受け付けるための専用リモコンを備え、当該専用リモコンも通信線４にバス接続される。

以下、室外機５ａ，５ｂにて共通する説明については、特に個々を指定せずに室外機５と表記し、室内機６ａ～６ｄにて共通する説明については、特に個々を指定せずに室内機６と表記する。

室外機５は、図３に示すように、通信インタフェース５０と、メインユニット５１と、記憶装置５２と、制御回路５３とを備える。通信インタフェース５０は、通信線４を介して他の装置と上述した第１通信方式で通信するためのハードウェアである。

メインユニット５１は、一般的な室外機の本来的な機能を実現するための構成部であり、圧縮機、熱交換器、膨張弁、四方弁等で構成される冷媒回路、ファン、各種のセンサ（電流センサ、温度センサ、圧力センサ、周波数センサ、加速度センサ等）等を備える。

記憶装置５２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリで構成される。記憶装置５２には、センサデータの送信に係るプログラムと、このプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。なお、この他にも、記憶装置５２には、メインユニット５１の動作制御に関するプログラムを含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

制御回路５３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（何れも図示せず）を含んで構成され、当該室外機５を統括制御する。

室内機６は、図４に示すように、通信インタフェース６０と、メインユニット６１と、記憶装置６２と、制御回路６３とを備える。通信インタフェース６０は、通信線４を介して他の装置と第１通信方式で通信するためのハードウェアである。

メインユニット６１は、一般的な室内機の本来的な機能を実現するための構成部であり、例えば、ファン、熱交換器、温度センサ、湿度センサ等を備える。メインユニット６１に含まれる各センサの計測結果は、対応する室外機５（即ち、同じ冷媒系統の室外機５）に周期的に送信される。

記憶装置６２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリで構成される。記憶装置６２には、メインユニット６１の動作制御に関するプログラムを含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

制御回路６３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（何れも図示せず）を含んで構成され、当該室内機６を統括制御する。

続いて、集中管理装置２の機能について詳細に説明する。集中管理装置２は、機能的には、図５に示すように、センサデータ取得部２００と、故障前兆検出部２０１と、報知部２０２と、取得周期変更部２０３とを備える。これらの機能部は、制御回路２４のＣＰＵが記憶装置２３に記憶されている上述した管理プログラムを実行することで実現される。

センサデータ取得部２００は、センサデータ取得手段の一例である。センサデータ取得部２００は、各空調機３から周期的にセンサデータを取得する。詳細には、各空調機３の室外機５に対して、センサデータを要求するコマンド（以下、センサデータ要求コマンド）を空調機３毎に通常周期又は短縮周期で通信線４を介して送信する。

本実施形態では、通常周期は、例えば１分周期であり、短縮周期は、通常周期より短い周期であり、例えば１秒周期である。空調システム１の起動時において、センサデータの取得周期は、各空調機３共通で通常周期に初期設定される。各空調機３に対するセンサデータの取得周期は、後述する取得周期変更部２０３によって適宜変更される。

空調機３の室外機５は、機能部としてセンサデータ送信部（図示せず）を備え、通信線４を介してかかるセンサデータ要求コマンドを受信すると、自機が備える各種のセンサの計測結果が格納されたセンサデータを生成する。そして、室外機５は、生成したセンサデータを通信線４を介して集中管理装置２に送信する。センサデータ送信部は、センサデータ送信手段の一例である。なお、センサデータには、各センサの計測結果だけでなく、室外機５の動作状態に関する他のデータ、例えば、制御回路５３によるメインユニット５１に対する動作指示値等が含まれていてもよい。

センサデータ取得部２００は、センサデータ要求コマンドに応答して各空調機３の室外機５から通信線４を介して送られてきたセンサデータを受信して取得する。センサデータ取得部２００は、取得した各センサデータをセンサデータテーブル２３０に保存する。

センサデータテーブル２３０は、各空調機３のセンサデータの履歴が保存されるデータテーブルであり、記憶装置２３に記憶される。センサデータテーブル２３０には、例えば、各空調機３の過去１週間分のセンサデータが保存される。

故障前兆検出部２０１は、センサデータテーブル２３０に保存されている各空調機３のセンサデータの履歴に基づいて、各空調機３（より詳細には、各空調機３が備える室外機５）の故障の前兆を検出する。ここで、故障の前兆とは、空調機３が故障又は動作異常が発生している状態までには至っていないが、正常な動作範囲から外れており、近い将来に故障又は動作異常が発生することが予想される状態をいう。故障前兆検出部２０１は、例えば、圧縮機の運転周波数と動作電流値との関係、冷媒配管温度と冷媒配管圧力との関係、ファンモータの動作電流値とファンモータへの動作指示値との関係などから各空調機３に故障の前兆があるか否かを判定する。

故障前兆検出部２０１は、何れかの空調機３の故障の前兆を検出すると、当該故障の前兆が検出されたことを示す情報と、当該空調機３の室外機５の機器ＩＤとを含む故障前兆検出通知を報知部２０２と取得周期変更部２０３とに発行する。機器ＩＤは、空調システム１を構成する各機器（室外機５、室内機６等）を識別するためのＩＤ（identification）である。

報知部２０２は、故障前兆検出部２０１から故障前兆検出通知が発行されると、当該機器ＩＤの室外機５に故障の前兆が検出されたことをユーザに報知する。詳細には、報知部２０２は、現在時刻と、当該室外機５の型番等、ユーザが当該室外機５を認識可能な情報と、故障の前兆が検出された旨を示す情報とを対応付けた報知情報を生成し、生成した報知情報をディスプレイ２２に表示する。

取得周期変更部２０３は、変更手段の一例である。取得周期変更部２０３は、故障前兆検出部２０１から故障前兆検出通知が発行されると、当該故障の前兆が検出された空調機３に対するセンサデータの取得周期を短くする。詳細には、取得周期変更部２０３は、故障前兆検出通知に含まれる機器ＩＤの室外機５に対するセンサデータの取得周期を、上述した通常周期から上述した短縮周期に変更する。

なお、当該室外機５に対するセンサデータの現在の取得周期が短縮周期の場合、取得周期変更部２０３は、当該室外機５に対する取得周期の変更を行わない。また、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５について、ユーザにより操作受付部２１を介して当該取得周期を通常周期に戻す操作が行われると、取得周期変更部２０３は、当該室外機５に対するセンサデータの取得周期を短縮周期から通常周期に変更する。

例えば、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５、即ち、その動作が詳細に解析され、故障の前兆があるか否かの判定が高精度で行われている室外機５について、一定期間、故障の前兆が検出されなかった等、通常周期に復帰させるための予め定めた条件を満たした場合、ユーザは、操作受付部２１を介した操作により、当該室外機５の取得周期を通常周期に戻すことができる。

取得周期変更部２０３は、取得周期を変更した場合、当該室外機５の機器ＩＤと、変更後の取得周期とを含む周期変更通知をセンサデータ取得部２００に発行する。周期変更通知が発行されると、センサデータ取得部２００は、以後、当該室外機５に対するセンサデータの取得周期を通知された取得周期に変更する。

図６は、集中管理装置２が実行する取得周期変更処理の手順を示すフローチャートである。集中管理装置２は、一定時間（例えば１分）毎に取得周期変更処理を繰り返し実行する。

集中管理装置２の故障前兆検出部２０１は、センサデータテーブル２３０に保存されている各空調機３のセンサデータの履歴を解析して、各空調機３に故障の前兆があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。何れかの空調機３に故障の前兆がある場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、集中管理装置２の処理は、ステップＳ１０３に移行する。一方、全ての空調機３に故障の前兆がない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、集中管理装置２は、本周期での取得周期変更処理を終了する。

ステップＳ１０３では、報知部２０２は、当該空調機３の故障の前兆が検出されたことをユーザに報知する。ステップＳ１０３の後、取得周期変更部２０３は、当該空調機３に対するセンサデータの現在の取得周期が通常周期であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

当該空調機３に対するセンサデータの現在の取得周期が通常周期でない場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）、即ち、当該空調機３に対するセンサデータの現在の取得周期が短縮周期である場合、集中管理装置２は、本周期での取得周期変更処理を終了する。一方、当該空調機３に対するセンサデータの現在の取得周期が通常周期である場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、取得周期変更部２０３は、当該空調機３に対するセンサデータの取得周期を短縮周期に変更する（ステップＳ１０５）。その後、集中管理装置２は、本周期での取得周期変更処理を終了する。

以上説明したように、実施形態１の空調システム１によれば、集中管理装置２は、空調機３に故障の前兆が検出されると、当該空調機３に対するセンサデータの取得周期を通常周期より短い短縮周期に変更する。これにより、当該空調機３について、短い間隔で取得されたセンサデータを使用してより詳細に動作の解析ができるため、故障の前兆の程度、該当箇所の特定等、より精度よく故障の前兆を検出することが可能となる。また、故障の前兆が検出されるまでは、集中管理装置２は、各空調機３から通常周期でセンサデータを取得するため、無用な通信トラフィックの増大を防止することができる。

（変形例１）
実施形態１では、故障の前兆が検出されると、当該空調機３からのセンサデータの取得周期を短くしたが、これに替えて、あるいは併用して、当該空調機３から取得するセンサデータを充実化する変更を行ってもよい。この場合、集中管理装置２は、機能構成として、図示しないデータ充実化部をさらに備える。データ充実化部は、変更手段の一例である。データ充実化部は、故障の前兆が検出された空調機３の室外機５に対して、例えば、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納することを要求したり、あるいは、各センサの計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納することを要求する。

センサの種類を増加するケースについて説明すると、例えば、集中管理装置２は、故障の前兆が検出されるまでは、予め定めた４種類のセンサの計測結果が格納されたセンサデータを各室外機５から取得し、故障の前兆が検出されると、さらに２種類のセンサの計測結果が追加で格納されたセンサデータを当該室外機５から取得する。追加要求されるセンサの種類は、空調システム１において予め定められていてもよいし、集中管理装置２が指定してもよい。

また、センサの分解能を高くするケースについて説明すると、通常時において、空調システム１では、通信データ量の削減の観点から、センサデータには、各室外機５の各センサの計測結果を丸めた値（例えば、少数点以下の桁数を減らした値等）が格納されている。しかし、故障の前兆が検出されると、集中管理装置２からの分解能を高くする要求により、当該室外機５は、各センサの計測結果が丸められることなく格納されたセンサデータを生成し、集中管理装置２に送信する。

このように、集中管理装置２が取得するセンサデータを充実化することで、当該空調機３についてより詳細に動作の解析ができるため、故障の前兆の程度、該当箇所の特定等、より精度よく故障の前兆を検出することが可能となる。センサデータを充実化すると通信データ量が増えるが、故障の前兆が検出されるまでは、集中管理装置２は、各空調機３から通常のセンサデータを取得するため、無用な通信トラフィックの増大を防止することができる。

（変形例２）
実施形態１では、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５について、即ち、高精度での故障の前兆の検出が実施されている室外機５について、一定期間、故障の前兆が検出されかった場合、ユーザによる操作受付部２１を介した操作により当該室外機５の取得周期が通常周期に戻されていた。しかし、このような通常周期への復帰要否の判定を集中管理装置２がさらに備える復帰要否判定部（図示せず）で行うようにしてもよい。

復帰要否判定部は、短縮周期でセンサデータが取得されている室外機５について、予め定めた期間、継続して故障の前兆が検出されていない場合、当該室外機５について、通常周期への復帰が必要であると判定する。そして、通常周期への復帰が必要であると判定すると、復帰要否判定部は、当該室外機５に対するセンサデータの取得周期を通常周期に復帰させるための通知（以下、復帰通知という。）を取得周期変更部２０３に発行する。復帰通知が発行されると、取得周期変更部２０３は、当該室外機５に対するセンサデータの取得周期を短縮周期から通常周期に変更する。

また、変形例２を変形例１に適用した場合、復帰要否判定部は、上記と同様の条件で通常のセンサデータへの復帰要否の判定を行い、通常のセンサデータへの復帰が必要であると判定すると、その旨の通知をデータ充実化部に発行する。かかる通知が発行されると、データ充実化部は、当該室外機５に対するセンサデータの充実化の要求を解除する。

（変形例３）
実施形態１では、集中管理装置２が、故障の前兆の検出を行っていたが、集中管理装置２とＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等を介して接続される図示しない故障前兆検出装置によって、各空調機３の故障の前兆の検出が実施されるようにしてもよい。この場合、故障前兆検出装置は、各空調機３の故障の前兆の検出結果を集中管理装置２に通知する。また、変形例３を変形例２に適用した場合、故障前兆検出装置が復帰要否判定部を備えてもよい。

（変形例４）
通常周期又は通常のセンサデータに復帰後、予め定めた期間が経過すると、集中管理装置２は、当該室外機５について、再度、センサデータの取得周期を短縮したり、あるいは、取得するセンサデータを充実化してもよい。

（変形例５）
集中管理装置２は、何れかの空調機３に対して、センサデータの取得周期を短縮したり、あるいは、取得するセンサデータを充実化した場合、故障の前兆が検出されていない他の空調機３に対するセンサデータの取得周期を通常周期（例えば１分周期）よりも長い周期（例えば２分周期）に変更してもよい。このようにすると、何れかの空調機３について、故障の前兆が検出された後であっても、通信トラフィックの増大を防止できる。

（変形例６）
集中管理装置２は、故障の前兆の検出前及び検出後におけるセンサデータの各取得周期を、空調システム１において通信線４に接続される機器（室外機５、室内機６等）の台数に応じて決定してもよい。集中管理装置２は、これにより空調システム１の規模に応じた適切な周期でセンサデータを取得でき、結果として故障の前兆を精度よく検出することが可能となる。

（変形例７）
集中管理装置２が各室外機５から取得するセンサデータに、各室内機６が備える１又は複数のセンサの計測結果が含まれるようにしてもよい。この場合、集中管理装置２は、室外機５に加え、室内機６についても故障の前兆があるか否かを判定するようにしてもよい。そして、集中管理装置２は、何れかの室内機６に故障の前兆が検出されると、当該室内機６に対応する室外機５から取得するセンサデータの周期を短縮周期に変更してもよい。

また、変形例７を変形例１に適用した場合では、集中管理装置２は、ある空調機３において、何れかの室内機６に故障の前兆が検出されると、当該室内機６の各センサの計測結果のみを充実化の対象としてもよいし、当該空調機３が備える全ての室内機６の各センサの計測結果を充実化の対象としてもよい。

（変形例８）
室外機５は、自機に対応する各室内機６から取得した、当該室内機６が備える１又は複数のセンサの計測結果から当該室内機６の故障の前兆があるか否かを判定してもよい。この場合、室外機５は、集中管理装置２に送信するセンサデータに、各室内機６の故障の前兆の有無を格納してもよい。

（変形例９）
実施形態１では、集中管理装置２と各室外機５との間の伝送ライン（いわゆる、集中伝送ライン）の通信方式と、各空調機３における室外機５と各室内機６との間の伝送ライン（いわゆる、内外伝送ライン）の通信方式とは、共通であったが、集中伝送ラインと内外伝送ラインの通信方式が異なっていてもよい。

例えば、図７に示す空調システム１では、集中伝送ラインの通信は、実施形態１と同様に第１通信方式で行われるが、内外伝送ラインの通信は、第１通信方式と異なる第２通信方式で行われる。詳細には、室外機５ａと、室内機６ａ，６ｂの各々との間の通信は、通信線７ａを介して第２通信方式で行われる。また、室外機５ｂと、室内機６ｃ，６ｄの各々との間の通信は、通信線７ｂを介して第２通信方式で行われる。第２通信方式として、例えば、９６００ｂｐｓの調歩同期のベースバンド方式が採用される。

（変形例１０）
変形例９における空調システム１において、集中管理装置２により、何れかの空調機３に対するセンサデータの取得周期が短縮周期に変更された場合、当該空調機３において、室外機５は、各室内機６から各センサの計測結果を取得する周期を短くしてもよい。

（変形例１１）
空調機３（詳細には、室外機５）が、自機に故障の前兆が検出されると、集中管理装置２に送信するセンサデータの送信周期を通常周期より短い短縮周期に変更する図示しない送信周期変更部を備えるようにしてもよいし、あるいは、センサデータを充実化する図示しないデータ充実化部を備えるようにしてもよい。データ充実化部は、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納したり、あるいは、各センサの計測結果の分解能をより高くする。送信周期変更部及びデータ充実化部は、空調機における変更手段の一例である。この場合、空調機３は、故障の前兆の検出を自ら行ってもよいし、集中管理装置２又は変形例３の故障前兆検出装置によって、故障の前兆の検出結果が空調機３に通知されるようにしてもよい。

（実施形態２）
続いて、本開示の実施形態２について説明する。なお、以下の説明において、実施形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８は、実施形態２に係る空調システム１’の全体構成を示す図である。空調システム１’は、実施形態１の空調システム１と同様、例えば、オフィスビル等の建物の空調を行うビル用マルチ空調システムであり、クラウドサーバ８と、空調機３’ａ，３’ｂ，…とを備える。

空調機３’ａ，３’ｂ，…の各々は、１台の室外機と、１又は複数の室内機とを備える。例えば、空調機３’ａは、室外機５’ａと、室内機６’ａと、室内機６’ｂとを備え、空調機３’ｂは、室外機５’ｂと、室内機６’ｃと、室内機６’ｄとを備える。なお、図示は省略しているが、空調機３’ａ，３’ｂ，…の各々は、ユーザから空調に係る操作を受け付けるための専用リモコンを備える。

室外機５’ａと室内機６’ａ，６’ｂとは、冷媒を循環させるための図示しない冷媒配管を介して接続される。即ち、室外機５’ａと室内機６’ａ，６’ｂとは、一の冷媒系統を構成する。また、室外機５’ａ、室内機６’ａ，６’ｂの各々との間の通信、即ち、内外伝送ラインの通信は、通信線７ａを介して第３通信方式で行われる。第３通信方式として、例えば、９６００ｂｐｓの調歩同期のベースバンド方式が採用される。

室外機５’ｂと室内機６’ｃ，６’ｄとは、室外機５’ａと室内機６’ａ，６’ｂ間の上記の冷媒配管とは異なる冷媒配管を介して接続される。即ち、室外機５’ｂと室内機６’ｃ，６’ｄとは、一の冷媒系統を構成する。また、室外機５’ｂ、室内機６’ｃ，６’ｄの各々との間の通信、即ち、内外伝送ラインの通信は、通信線７ｂを介して第３通信方式で行われる。

以下、室外機５’ａ，５’ｂにて共通する説明については、特に個々を指定せずに室外機５’と表記し、室内機６’ａ～６’ｄにて共通する説明については、特に個々を指定せずに室内機６’と表記し、通信線７ａ，７ｂにて共通する説明については、特に個々を指定せずに通信線７と表記する。

クラウドサーバ８は、管理装置の一例であり、空調機３’ａ，３’ｂ，…を集中して管理するための装置であり、当該建物とは離れた別の場所に設置される。クラウドサーバ８は、図９に示すように、通信インタフェース８０と、操作受付部８１と、ディスプレイ８２と、記憶装置８３と、制御回路８４とを備える。

通信インタフェース８０は、広域無線基地局９により構築される広域無線網を介して、各空調機３’の室外機５’と通信するためのハードウェアである。広域無線基地局９は、いわゆるキャリアと称される通信事業者によって設置される無線基地局であり、例えば、５Ｇ（第５世代移動通信システム）におけるＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）に基づく無線通信を可能にする。

操作受付部８１は、例えば、キーボード、マウス、キーパッド、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の１つ以上の入力デバイスを含んで構成され、ユーザからの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に係る信号を制御回路８４に送出する。

ディスプレイ８２は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを含んで構成される。ディスプレイ８２は、制御回路８４の制御の下、各空調機３’を管理するための画面等を表示する。

記憶装置８３は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ等で構成される。記憶装置８３には、各空調機３’を管理するための管理プログラムと、かかる管理プログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

制御回路８４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成され、クラウドサーバ８を統括制御する。制御回路８４によって実現されるクラウドサーバ８の機能の詳細については後述する。

室外機５’は、図１０に示すように、通信インタフェース５０’と、メインユニット５１と、記憶装置５２と、制御回路５３と、無線通信インタフェース５４とを備える。即ち、室外機５’のハードウェア構成は、通信インタフェース５０の替わりに通信インタフェース５０’を備え、さらに、無線通信インタフェース５４が追加されている点が実施形態１の室外機５と相違する。

通信インタフェース５０’は、通信線７を介して各室内機６と第３通信方式で通信するためのハードウェアである。無線通信インタフェース５４は、上記の広域通信網を介してクラウドサーバ８と通信するためのハードウェアである。

室内機６’は、図１１に示すように、通信インタフェース６０’と、メインユニット６１と、記憶装置６２と、制御回路６３とを備える。即ち、室内機６’のハードウェア構成は、通信インタフェース６０の替わりに通信インタフェース６０’を備えている点が実施形態１の室内機６と相違する。通信インタフェース６０’は、通信線７を介して室外機５’と第３通信方式で通信するためのハードウェアである。

続いて、クラウドサーバ８の機能について詳細に説明する。クラウドサーバ８は、機能的には、図１２に示すように、センサデータ取得部８００と、故障前兆検出部８０１と、報知部８０２と、取得周期変更部８０３とを備える。これらの機能部は、制御回路８４のＣＰＵが記憶装置８３に記憶されている上述した管理プログラムを実行することで実現される。

センサデータ取得部８００は、センサデータ取得手段の一例である。センサデータ取得部８００は、各空調機３’から周期的にセンサデータを取得する。詳細には、各空調機３’の室外機５’に対して、センサデータを要求するコマンド（以下、センサデータ要求コマンド）を空調機３’毎に通常周期又は短縮周期で広域通信網を介して送信する。

本実施形態では、通常周期は、例えば１分周期であり、短縮周期は、通常周期より短い周期であり、例えば１秒周期である。空調システム１’の起動時において、センサデータの取得周期は、各空調機３’共通で通常周期に初期設定される。各空調機３’のセンサデータの取得周期は、後述する取得周期変更部８０３によって適宜変更される。

空調機３’の室外機５’は、機能部としてセンサデータ送信部（図示せず）を備え、広域通信網を介してかかるセンサデータ要求コマンドを受信すると、自機が備える各種のセンサの計測結果が格納されたセンサデータを生成する。そして、室外機５’は、生成したセンサデータを広域通信網を介してクラウドサーバ８に送信する。センサデータ送信部は、センサデータ送信手段の一例である。なお、センサデータには、各センサの計測結果だけでなく、室外機５’の動作状態に関する他のデータ、例えば、制御回路５３によるメインユニット５１に対する動作指示値等が含まれていてもよい。

センサデータ取得部８００は、センサデータ要求コマンドに応答して各空調機３’の室外機５’から広域通信網を介して送られてきたセンサデータを受信して取得する。センサデータ取得部８００は、取得した各センサデータをセンサデータテーブル８３０に保存する。

センサデータテーブル８３０は、各空調機３’のセンサデータの履歴が保存されるデータテーブルであり、記憶装置８３に記憶される。センサデータテーブル８３０には、例えば、各空調機３’の過去１週間分のセンサデータが保存される。

故障前兆検出部８０１は、センサデータテーブル８３０に保存されている各空調機３’のセンサデータの履歴に基づいて、各空調機３’（より詳細には、各空調機３’が備える室外機５’）の故障の前兆を検出する。ここで、故障の前兆とは、空調機３’が故障又は動作異常が発生している状態までには至っていないが、正常な動作範囲から外れており、近い将来に故障又は動作異常が発生することが予想される状態をいう。故障前兆検出部８０１は、例えば、圧縮機の運転周波数と動作電流値との関係、冷媒配管温度と冷媒配管圧力との関係、ファンモータの動作電流値とファンモータへの動作指示値との関係などから各空調機３’の故障の前兆があるか否かを判定する。

故障前兆検出部８０１は、何れかの空調機３’の故障の前兆を検出すると、当該故障の前兆が検出されたことを示す情報と、当該空調機３’の室外機５’の機器ＩＤとを含む故障前兆検出通知を報知部８０２と取得周期変更部８０３とに発行する。機器ＩＤは、空調システム１’を構成する各機器（室外機５’、室内機６’等）を識別するためのＩＤである。

報知部８０２は、故障前兆検出部８０１から故障前兆検出通知が発行されると、当該機器ＩＤの室外機５’に故障の前兆が検出されたことをユーザに報知する。詳細には、報知部８０２は、現在時刻と、当該室外機５’の型番等、ユーザが当該室外機５’を認識可能な情報と、故障の前兆が検出された旨を示す情報とを対応付けた報知情報を生成し、生成した報知情報をディスプレイ８２に表示する。

取得周期変更部８０３は、変更手段の一例である。取得周期変更部８０３は、故障前兆検出部８０１から故障前兆検出通知が発行されると、当該故障の前兆が検出された空調機３’に対するセンサデータの取得周期を短くする。詳細には、取得周期変更部８０３は、故障前兆検出通知に含まれる機器ＩＤの室外機５’に対するセンサデータの取得周期を、上述した通常周期から上述した短縮周期に変更する。

なお、当該室外機５’に対するセンサデータの現在の取得周期が短縮周期の場合、取得周期変更部８０３は、当該室外機５’に対する取得周期の変更を行わない。また、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５’について、ユーザにより操作受付部８１を介して当該取得周期を通常周期に戻す操作が行われると、取得周期変更部８０３は、当該室外機５’に対するセンサデータの取得周期を短縮周期から通常周期に変更する。

例えば、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５’、即ち、その動作が詳細に解析され、故障の前兆があるか否かの判定が高精度で行われている室外機５’について、一定期間、故障の前兆が検出されなかった等、通常周期に復帰させるための予め定めた条件を満たした場合、ユーザは、操作受付部８１を介した操作により、当該室外機５’の取得周期を通常周期に戻すことができる。

取得周期変更部８０３は、取得周期を変更した場合、当該室外機５’の機器ＩＤと、変更後の取得周期とを含む周期変更通知をセンサデータ取得部８００に発行する。周期変更通知が発行されると、センサデータ取得部８００は、以後、当該室外機５’に対するセンサデータの取得周期を通知された取得周期に変更する。

クラウドサーバ８が実行する取得周期変更処理の手順は、実施形態１の集中管理装置２と同様（図６参照）である。

以上説明したように、実施形態２の空調システム１’によれば、クラウドサーバ８は、空調機３’に故障の前兆が検出されると、当該空調機３’に対するセンサデータの取得周期を通常周期より短い短縮周期に変更する。これにより、当該空調機３’について、短い間隔で取得されたセンサデータを使用してより詳細に動作の解析ができるため、故障の前兆の程度、該当箇所の特定等、より精度よく故障の前兆を検出することが可能となる。また、故障の前兆が検出されるまでは、クラウドサーバ８は、各空調機３’から通常周期でセンサデータを取得するため、無用な通信トラフィックの増大を防止することができる。

（変形例１）
実施形態２では、故障の前兆が検出されると、当該空調機３’からのセンサデータの取得周期を短くしたが、これに替えて、あるいは併用して、当該空調機３’から取得するセンサデータを充実化する変更を行ってもよい。この場合、クラウドサーバ８は、機能構成として、図示しないデータ充実化部をさらに備える。データ充実化部は、変更手段の一例である。データ充実化部は、故障の前兆が検出された空調機３’の室外機５’に対して、例えば、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納することを要求したり、あるいは、各センサの計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納することを要求する。

センサの種類を増加するケースについて説明すると、例えば、クラウドサーバ８は、故障の前兆が検出されるまでは、予め定めた４種類のセンサの計測結果が格納されたセンサデータを各室外機５’から取得し、故障の前兆が検出されると、さらに２種類のセンサの計測結果が追加で格納されたセンサデータを当該室外機５’から取得する。追加要求されるセンサの種類は、空調システム１’において予め定められていてもよいし、クラウドサーバ８が指定してもよい。

また、センサの分解能を高くするケースについて説明すると、通常時において、空調システム１’では、通信データ量の削減の観点から、センサデータには、各室外機５’の各センサの計測結果を丸めた値（例えば、少数点以下の桁数を減らした値等）が格納されている。しかし、故障の前兆が検出されると、クラウドサーバ８からの分解能を高くする要求により、当該室外機５’は、各センサの計測結果が丸められることなく格納されたセンサデータを生成し、クラウドサーバ８に送信する。

このように、クラウドサーバ８が取得するセンサデータを充実化することで、当該空調機３’についてより詳細に動作の解析ができるため、故障の前兆の程度、該当箇所の特定等、より精度よく故障の前兆を検出することが可能となる。センサデータを充実化すると通信データ量が増えるが、故障の前兆が検出されるまでは、クラウドサーバ８は、各空調機３’から通常のセンサデータを取得するため、無用な通信トラフィックの増大を防止することができる。

（変形例２）
実施形態２では、センサデータの取得周期が短縮周期の室外機５’について、即ち、高精度での故障の前兆の検出が実施されている室外機５’について、一定期間、故障の前兆が検出されかった場合、ユーザによる操作受付部８１を介した操作により当該室外機５’の取得周期が通常周期に戻されていた。しかし、このような通常周期への復帰要否の判定をクラウドサーバ８がさらに備える復帰要否判定部（図示せず）で行うようにしてもよい。

復帰要否判定部は、短縮周期でセンサデータが取得されている室外機５’について、予め定めた期間、継続して故障の前兆が検出されていない場合、当該室外機５’について、通常周期への復帰が必要であると判定する。そして、通常周期への復帰が必要であると判定すると、復帰要否判定部は、当該室外機５’に対するセンサデータの取得周期を通常周期に復帰させるための通知（以下、復帰通知という。）を取得周期変更部８０３に発行する。復帰通知が発行されると、取得周期変更部８０３は、当該室外機５’に対するセンサデータの取得周期を短縮周期から通常周期に変更する。

また、変形例２を変形例１に適用した場合、復帰要否判定部は、上記と同様の条件で通常のセンサデータへの復帰要否の判定を行い、通常のセンサデータへの復帰が必要であると判定すると、その旨の通知をデータ充実化部に発行する。かかる通知が発行されると、データ充実化部は、当該室外機５’に対するセンサデータの充実化の要求を解除する。

（変形例３）
実施形態２では、クラウドサーバ８が、故障の前兆の検出を行っていたが、クラウドサーバ８とＬＡＮ、インターネット等を介して接続される図示しない故障前兆検出装置によって、各空調機３’の故障の前兆の検出が実施されるようにしてもよい。この場合、故障前兆検出装置は、各空調機３’の故障の前兆の検出結果をクラウドサーバ８に通知する。また、変形例３を変形例２に適用した場合、故障前兆検出装置が復帰要否判定部を備えてもよい。

（変形例４）
通常周期又は通常のセンサデータに復帰後、予め定めた期間が経過すると、クラウドサーバ８は、当該室外機５’について、再度、センサデータの取得周期を短縮したり、あるいは、取得するセンサデータを充実化してもよい。

（変形例５）
クラウドサーバ８は、何れかの空調機３’に対して、センサデータの取得周期を短縮したり、あるいは、取得するセンサデータを充実化した場合、故障の前兆が検出されていない他の空調機３’に対するセンサデータの取得周期を通常周期（例えば１分周期）よりも長い周期（例えば２分周期）に変更してもよい。このようにすると、何れかの空調機３’について、故障の前兆が検出された後であっても、通信トラフィックの増大を防止できる。

（変形例６）
クラウドサーバ８が各室外機５’から取得するセンサデータに、各室内機６’が備える１又は複数のセンサの計測結果が含まれるようにしてもよい。この場合、クラウドサーバ８は、室外機５’に加え、室内機６’についても故障の前兆があるか否かを判定するようにしてもよい。そして、クラウドサーバ８は、何れかの室内機６’に故障の前兆が検出されると、当該室内機６’に対応する室外機５’から取得するセンサデータの周期を短縮周期に変更してもよい。

また、変形例６を変形例１に適用した場合では、クラウドサーバ８は、ある空調機３’において、何れかの室内機６’に故障の前兆が検出されると、当該室内機６’の各センサの計測結果のみを充実化の対象としてもよいし、当該空調機３’が備える全ての室内機６’の各センサの計測結果を充実化の対象としてもよい。

（変形例７）
室外機５’は、自機に対応する各室内機６’から取得した、当該室内機６’が備える１又は複数のセンサの計測結果から当該室内機６’の故障の前兆があるか否かを判定してもよい。この場合、室外機５’は、クラウドサーバ８に送信するセンサデータに、各室内機６’の故障の前兆の有無を格納してもよい。

（変形例８）
クラウドサーバ８により、何れかの空調機３’に対するセンサデータの取得周期が短縮周期に変更された場合、当該空調機３’において、室外機５’は、各室内機６’から各センサの計測結果を取得する周期を短くしてもよい。

（変形例９）
空調機３’（詳細には、室外機５’）が、自機に故障の前兆が検出されると、クラウドサーバ８に送信するセンサデータの送信周期を通常周期より短い短縮周期に変更する図示しない送信周期変更部を備えるようにしてもよいし、あるいは、センサデータを充実化する図示しないデータ充実化部を備えるようにしてもよい。データ充実化部は、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納したり、あるいは、各センサの計測結果の分解能をより高くする。送信周期変更部及びデータ充実化部は、空調機における変更手段の一例である。この場合、空調機３’は、故障の前兆の検出を自ら行ってもよいし、クラウドサーバ８又は変形例３の故障前兆検出装置によって、故障の前兆の検出結果が空調機３’に通知されるようにしてもよい。

本開示は、上記の各実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、集中管理装置２の機能部（図５参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよいし、クラウドサーバ８の機能部（図１２参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はこれらの組み合わせである。

また、上記の各実施形態の管理プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク（Magneto-Optical Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。

また、実施形態１の管理プログラムをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバから集中管理装置２に対して当該管理プログラムがダウンロードされるようにしてもよい。同様に、実施形態２の管理プログラムをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバからクラウドサーバ８に対して当該管理プログラムがダウンロードされるようにしてもよい。

本開示は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能である。また、上述した実施形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

本開示は、複数の室内機を備える空調システムに好適に採用され得る。

１，１’ 空調システム、２ 集中管理装置、３ａ，３ｂ，３’ａ，３’ｂ 空調機、４，７ａ，７ｂ 通信線、５，５ａ，５ｂ，５’，５’ａ，５’ｂ 室外機、６，６ａ～６ｄ，６’，６’ａ～６’ｄ 室内機、８ クラウドサーバ、９ 広域無線基地局、２０，５０，５０’，６０，６０’，８０ 通信インタフェース、２１，８１ 操作受付部、２２，８２ ディスプレイ、２３，５２，６２，８３ 記憶装置、２４，５３，６３，８４ 制御回路、５１，６１ メインユニット、５４ 無線通信インタフェース、２００，８００ センサデータ取得部、２０１，８０１ 故障前兆検出部、２０２，８０２ 報知部、２０３，８０３ 取得周期変更部、２３０，８３０ センサデータテーブル

Claims (13)

1. 室外機と１又は複数の室内機とを備える複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、
   前記複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記センサデータの取得周期を短くするか、前記取得するセンサデータを充実化するかの少なくとも何れかの変更を行うとともに、故障の前兆が検出されていない空調機に対して、前記センサデータの取得周期を長くする変更を行う変更手段と、を備える、管理装置。
2. 室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、
   前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納することを要求する変更手段と、を備える、管理装置。
3. 室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、
   前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記１又は複数のセンサの各々の計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納することを要求する変更手段と、を備える、管理装置。
4. 請求項１に記載の管理装置と、複数の空調機と、を備える、空調システム。
5. 請求項２又は３に記載の管理装置と、１又は複数の空調機と、を備える、空調システム。
6. 複数のセンサと、
   前記複数のセンサのうちの何れかのセンサの計測結果を含むセンサデータを周期的に管理装置に送信するセンサデータ送信手段と、
   自機に故障の前兆が検出されると、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納する変更を行う変更手段と、を備える、空調機。
7. １又は複数のセンサと、
   前記１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを周期的に管理装置に送信するセンサデータ送信手段と、
   自機に故障の前兆が検出されると、前記１又は複数のセンサの各々の計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納する変更を行う変更手段と、を備える、空調機。
8. 室外機と１又は複数の室内機とを備える複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得し、
   前記複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記センサデータの取得周期を短くするか、前記取得するセンサデータを充実化するかの少なくとも何れかの変更を行うとともに、故障の前兆が検出されていない空調機に対して、前記センサデータの取得周期を長くする変更を行う、センサデータ取得方法。
9. 室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得し、
   前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納することを要求する、センサデータ取得方法。
10. 室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得し、
    前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記１又は複数のセンサの各々の計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納することを要求する、センサデータ取得方法。
11. コンピュータを、
    室外機と１又は複数の室内機とを備える複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段、
    前記複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記センサデータの取得周期を短くするか、前記取得するセンサデータを充実化するかの少なくとも何れかの変更を行うとともに、故障の前兆が検出されていない空調機に対して、前記センサデータの取得周期を長くする変更を行う変更手段、として機能させる、プログラム。
12. コンピュータを、
    室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段、
    前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、より多くの種類のセンサの計測結果をセンサデータに格納することを要求する変更手段、として機能させる、プログラム。
13. コンピュータを、
    室外機と１又は複数の室内機とを備える１又は複数の空調機の各々から、通信により周期的に各空調機が備える１又は複数のセンサの計測結果を含むセンサデータを取得するセンサデータ取得手段、
    前記１又は複数の空調機の何れかに故障の前兆が検出されると、当該空調機に対して、前記１又は複数のセンサの各々の計測結果の分解能をより高くしてセンサデータに格納することを要求する変更手段、として機能させる、プログラム。

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