JPWO2018220760A1 - 空気調和機故障診断装置 - Google Patents
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Abstract
この発明に係る空気調和機故障診断装置は、空気調和機の状態を示すデータおよび空気調和機の制御に関するデータから、空気調和機の故障診断に係る処理を行う診断処理装置を備え、診断処理装置は、空気調和機の性能を示す指標である空気調和特性の、少なくとも1以上の空気調和特性について、空気調和特性の基準からの乖離度を演算する処理を行う乖離度演算部と、乖離度に基づいて、空気調和機の故障の原因となるあらかじめ定められた複数の故障因子について、故障因子による劣化度合を診断する故障診断処理を行う劣化影響演算部とを有するものである。
Description
この発明は、空気調和機の劣化、故障などの診断を行う空気調和機故障診断装置に関するものである。特に、故障などの原因となる故障因子における評価などを行えるようにするものである。
空間の温度および湿度の少なくとも一方を制御する空気調和機は広く普及しており、快適な空間などを演出する上で必要不可欠なものとなった。このため、空気調和機の故障は、利用者の不快に直結する。また、サーバールーム、冷凍倉庫などの環境においては、空気調和機の故障は、業務上、致命的な損失に繋がりかねない。そのため、近年、空気調和機の定期的なメンテナンス、故障などの診断(以下、故障診断という)について着目がなされている。
ただ、空気調和機は、複数の機能部品および機器が組み合わさって構成されている。このため、メンテナンス箇所、故障箇所を特定するには専門知識が必要になる。
そこで、たとえば、表示部に点検箇所、部品交換率などを表示させることにより、故障要因を特定する負荷を低減しているものがある(たとえば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記の特許文献1では、故障要因が、空気調和機の性能に及ぼす影響を評価することができない。このため、部品などを交換した結果、どの程度、交換に係るメリットを享受できるか、劣化がどのように進行しているかなどを定量的に評価することができない。
この発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、空気調和機における故障因子における劣化度合を、空気調和機の性能に基づいて、定量的に評価することができる空気調和機故障診断装置を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明に係る空気調和機故障診断装置は、空気調和機の状態を示すデータおよび空気調和機の制御に関するデータから、空気調和機の故障診断に係る処理を行う診断処理装置を備え、診断処理装置は、空気調和機の性能を示す指標である空気調和特性の、少なくとも1以上の空気調和特性について、空気調和特性の基準からの乖離度を演算する処理を行う乖離度演算部と、乖離度に基づいて、空気調和機の故障の原因となるあらかじめ定められた複数の故障因子について、故障因子による劣化度合を診断する故障診断処理を行う劣化影響演算部とを有するものである。
この発明によれば、空気調和機の故障の原因となる複数の故障因子について、故障に到る劣化度合を、空気調和特性という共通項で定量的に表すことができるので、故障因子に係る機器、部品などに対し、修理の時期、交換、修理の優先度を容易に判断することができる。
以下、この発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、参照する図面の各図において、共通する機器などの要素には、同一の符号を付している。また、この発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
実施の形態1.
<空気調和機故障診断システム000の構成>
図1は、この発明の実施の形態1における空気調和機故障診断装置400を中心とする空気調和機故障診断システム000の構成例を示す図である。図1において、空気調和機故障診断システム000は、空気調和機100、外部端末装置200、外部クラウド装置300および空気調和機故障診断装置400を有している。
<空気調和機故障診断システム000の構成>
図1は、この発明の実施の形態1における空気調和機故障診断装置400を中心とする空気調和機故障診断システム000の構成例を示す図である。図1において、空気調和機故障診断システム000は、空気調和機100、外部端末装置200、外部クラウド装置300および空気調和機故障診断装置400を有している。
外部端末装置200は、表示機能、報知機能、通信機能を実現する装置を少なくとも有する。たとえば、スマートフォン、タブレット端末などが外部端末装置200となる。
また、外部クラウド装置300は、たとえば、クラウドサービスにより提供される空気調和機100外の外部処理記憶装置である。外部クラウド装置300は、たとえば、電気通信回線(ネットワーク)500を介して、外部端末装置200および空気調和機故障診断装置400と通信接続されている。外部クラウド装置300は、空気調和機故障診断装置400が処理して得られた故障診断結果のデータなど、各種のデータを記憶して、蓄積するデータベースとなる。また、記憶されたデータに基づいて、演算処理などを行う。外部クラウド装置300は、クラウド通信装置320、機械学習装置310およびクラウド記憶装置330を有している。
クラウド通信装置320は、たとえば、機械学習装置310、クラウド記憶装置330などの外部クラウド装置300内の装置が、電気通信回線500を介して、クラウド通信装置320外の装置と通信を行う際のインターフェイスとなり、信号変換などを行う。機械学習装置310は、入力されたデータについて、機械学習による処理を行う装置である。機械学習とは、機能単位が新しい知識および技能を獲得すること、または、既存の知識および技能を再構成することによって、自身の性能を向上させる過程である。ここでは、空気調和機故障診断装置400において行われた故障診断の結果のデータから、空気調和機故障診断装置400が故障診断を行う際の演算処理に用いる係数を算出する。クラウド記憶装置330は、機械学習装置310の演算に係る係数、空気調和機故障診断装置400からの故障診断の結果などを、データとして記憶する。
空気調和機100は、圧縮機、熱交換器、膨張弁などの機器を配管接続して冷媒回路を構成し、冷媒回路に封入された冷媒を循環させることで、対象空間の空気調和を行う装置である。ここで、空気調和機100は、空気調和制御装置110、センサ130a〜センサ130nおよびアクチュエータ120a〜アクチュエータ120nを、制御に関する装置、機器などとして有している。
アクチュエータ120a〜アクチュエータ120nは、たとえば、圧縮機、電子膨張弁、風向制御装置などの駆動機器である。アクチュエータ120a〜アクチュエータ120nは、空気調和制御装置110から送られる制御に係るデータに基づいて駆動制御される機器である。また、センサ130a〜センサ130nは、たとえば、冷媒回路における冷媒の温度、圧力など、対象空間の温度分布など物理量を検出する。検出された温度、圧力などは、空気調和機100の状態を示すデータとなる。そして、検出に係るデータを含む信号を出力する。ここで、センサ130a〜センサ130nは、たとえば、温度検出装置、圧力検出装置、赤外線カメラなどの装置である。空気調和制御装置110は、空気調和機100を制御する装置である。空気調和制御装置110は、センサ130a〜センサ130nから送られる信号に含まれるデータに基づいて、たとえば、アクチュエータ120a〜アクチュエータ120nに、制御に関するデータを含む信号を送り、駆動を制御する。ここで、センサ130a〜センサ130nおよびアクチュエータ120a〜アクチュエータ120nについて、特に限定しない場合には、それぞれセンサ130、アクチュエータ120として説明する。
空気調和機故障診断装置400は、空気調和機100の空気調和制御装置110、センサ130などから送られる信号に含まれる各種データに基づいて処理を行い、診断対象となる空気調和機100の故障診断などを行う。実施の形態1では、空気調和機故障診断装置400は、診断対象となる空気調和機100内に設置されているものとする。
空気調和機故障診断装置400は、診断処理装置410、操作装置420、表示装置430、通信装置440および報知装置450を備える。操作装置420は、ユーザ、メンテナンス業者などの操作者が入力した指示などを含む信号を診断処理装置410に送る。表示装置430は、たとえば、診断処理装置410から送られる表示信号に基づく表示を行う。報知装置450は、たとえば、診断処理装置410から送られる報知に係る信号に基づいて、ユーザなどに報知を行う装置である。報知装置については、たとえば、発光または点滅などによる視覚的な報知を行う発光装置がある。他にも、警告音の発生などによる聴覚的な報知を行う発音装置がある。また、表示装置430を報知装置としてもよい。
通信装置440は、たとえば、診断処理装置410が、外部端末装置200、外部クラウド装置300などの空気調和機故障診断装置400外の装置と通信を行う際のインターフェイスとなり、信号変換などを行う。実施の形態1においては、通信装置440は、端末通信部441および回線通信部442を有している。端末通信部441は、外部端末装置200との通信を行う。また、回線通信部442は、電気通信回線500を介して、外部クラウド装置300との通信を行う。
ここで、通信装置440は、外部クラウド装置300と通信をする際、外部端末装置200を経由した通信ができるようにしてもよい。たとえば、通信装置440が、Wi−Fi、Bluetooth(登録商標)などの近距離の通信方式で外部端末装置200と通信する。外部端末装置200は、電気通信回線500における信号を送受する中継装置となって、電気通信回線500に接続された外部クラウド装置300と通信を行う。この場合には、回線通信部442はなくてもよい。
前述したように、空気調和機故障診断装置400は、空気調和機100内に設置されている。このため、たとえば、空気調和機100に設置されたリモートコントローラが有する操作装置、表示装置、通信装置および報知装置が、操作装置420、表示装置430、通信装置440および報知装置450であってもよい。
診断処理装置410は、乖離度演算部415、劣化影響演算部411、演算係数記憶部412、診断結果記憶処理部413および劣化進行予測部414を有する。乖離度演算部415および劣化影響演算部411には、たとえば、空気調和制御装置110から送られた信号に含まれる空気調和機100の制御に関するデータ、センサ130a〜センサ130nから送られた信号に含まれる、空気調和機100の状態を示す各種検出データが入力される。乖離度演算部415は、空気調和特性について、前記空気調和特性の基準からの乖離度を演算する処理を行う。劣化影響演算部411は、さらに乖離度を含むデータから、故障因子による故障、劣化などが空気調和特性に及ぼす影響度を、故障因子別に演算する。
ここで、空気調和特性とは、空気調和機100が有する性能(仕様)のことである。実施の形態1においては、エネルギー消費効率を表現する指標の1つであるCOP(成績係数)を空気調和特性とする。故障因子は、空気調和機100を故障に導く原因となる要素である。また、故障因子は、空気調和特性を悪化させる要因となる。故障因子としては、たとえば、空気調和機100における冷媒回路内の冷媒量不足、送風ファンの動作異常、熱交換器の汚損または腐食、圧縮機の動作異常、電子膨張弁の固着、フィルタ目詰りなどがある。このため、空気調和特性への影響という共通項により、各故障因子における劣化度合を評価することができる。
演算係数記憶部412は、劣化影響演算部411が処理において、演算を行う際に用いる1または複数の係数を、データとして記憶する。演算係数記憶部412には、たとえば、製品出荷時などに、あらかじめ定められた初期の係数のデータが記憶されている。初期の係数をそのまま用いることもできるが、係数のデータを書き換えて更新するようにしてもよい。たとえば、空気調和機100の正常時および異常時における運転に係る各種データを入力として、外部クラウド装置300が、機械学習による処理を行って係数を決定する。そして、通信装置440を介して、演算係数記憶部412に、外部クラウド装置300から送られた係数のデータに書き換えられて、記憶される。
診断結果記憶処理部413は、劣化影響演算部411が演算処理して得られた故障診断結果のデータを、少なくとも過去一定期間分記憶する。また、故障診断結果のデータを時系列にして故障因子による劣化度合の経年変化を表示させる表示信号を送る。劣化進行予測部414は、診断結果記憶処理部413が記憶するデータに基づいて、今後の空気調和特性および各故障因子の影響度の推移について、予測する処理を行う。
ここで、診断処理装置410は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)などの制御演算処理装置を有するマイクロコンピュータなどで構成されている。また、記憶装置(図示しない)を有しており、制御などに係る処理手順をプログラムとしたデータを有している。そして、制御演算処理装置がプログラムのデータに基づいて、劣化影響演算部411および劣化進行予測部414の処理を実行して制御を実現する。また、各部をそれぞれ異なる専用機器(ハードウェア)で構成してもよい。
特に、実施の形態1における乖離度演算部415および劣化影響演算部411での演算には、ニューラルネットワークを利用するものとする。ニューラルネットワークとは、たとえば、脳を構成する神経細胞(ニューロン)をモデル化し、ネットワーク化して構成した処理機構である。このため、実施の形態1の乖離度演算部415および劣化影響演算部411において、概念的に複数のニューロンがネットワーク接続され、空気調和制御装置110およびセンサ130a〜センサ130nから送られるデータに基づいて、ニューロン間で演算結果を送受しながら、最終的な演算結果のデータが出力されるものとする。たとえば、空気調和制御装置110からの制御データ、センサ130a〜センサ130nからの各種検出データが、約20のデータが入力される場合でも、ニューラルネットワークを利用することで、多くのデータに対応し、演算の精度を向上させることができる。
<故障診断の動作>
次に、空気調和機故障診断装置400が行う故障診断に係る動作について説明する。故障診断処理は、主として診断処理装置410の劣化影響演算部411が行う。前述したように、劣化影響演算部411は、空気調和制御装置110およびセンサ130a〜センサ130nから送られるデータに基づいて、故障因子の劣化などが空気調和特性に及ぼす影響度を、各故障因子別に演算する。演算内容としては、たとえば、劣化影響演算部411は、COPが、基準よりもどの程度乖離しているかを演算する。たとえば、製品カタログなどに記載される定格値を基準とする。これが、故障因子の劣化による空気調和機100全体の影響度となる。劣化影響演算部411は、さらに、全体の影響度に対して各故障因子がどの程度寄与しているかを演算し、各故障因子の影響度を故障診断結果として出力する。
次に、空気調和機故障診断装置400が行う故障診断に係る動作について説明する。故障診断処理は、主として診断処理装置410の劣化影響演算部411が行う。前述したように、劣化影響演算部411は、空気調和制御装置110およびセンサ130a〜センサ130nから送られるデータに基づいて、故障因子の劣化などが空気調和特性に及ぼす影響度を、各故障因子別に演算する。演算内容としては、たとえば、劣化影響演算部411は、COPが、基準よりもどの程度乖離しているかを演算する。たとえば、製品カタログなどに記載される定格値を基準とする。これが、故障因子の劣化による空気調和機100全体の影響度となる。劣化影響演算部411は、さらに、全体の影響度に対して各故障因子がどの程度寄与しているかを演算し、各故障因子の影響度を故障診断結果として出力する。
図2は、この発明の実施の形態1における各故障因子影響比較の故障診断結果の出力例を示す図である。図2は、空気調和機100が有するリモートコントローラにおいて、表示装置430に表示された場合について示している。劣化影響演算部411は、故障診断結果に係る表示信号を表示装置430に送信し、表示させる。したがって、各故障因子について、COPという共通した空気調和特性への影響度で評価を行うことができる。このため、図2に示す画面の右半分側に示されているように、各故障因子の劣化の度合を、COPへの影響度という数値で表示することができる。また、図2に示す画面の左半分側に表示されているように、各故障因子の劣化の度合について、故障因子間の関連付けを行い、たとえば、レーダーチャートとして表現することができる。図2のレーダーチャートでは、影響度が最も大きい故障因子のポイントが最外殻の頂点に位置し、他の故障因子のポイントは、影響度が最も大きい故障因子の影響度に対する相対的な大きさの位置に決まる。図2においては、空気調和機100のCOP低下は、フィルタの目詰まりなどによる劣化が最も影響していることを、視覚的に理解することができる。ここで、評価結果を表示装置430に表示させるだけでなく、通信装置440から、結果のデータを含む信号を送り、外部端末装置200が有する表示装置に表示させるようにしてもよい。
また、前述したように、診断処理装置410の診断結果記憶処理部413には、過去の劣化影響演算部411が故障診断処理した結果のデータが記憶されている。劣化進行予測部414は、前述したように、診断結果記憶処理部413に記憶された結果のデータに基づいて、故障因子に係る機器における劣化の予測処理を行う。予測処理の内容については、特に限定するものではない。たとえば、予測に係る理論式が存在する故障因子については、結果のデータを理論式に当てはめ、演算を行って予測値を算出などするようにしてもよい。また、機械学習などにより、予測値などを算出するようにしてもよい。
図3は、この発明の実施の形態1における故障因子の経年変化に係る出力例を示す図である。図3は、空気調和機100が有するリモートコントローラにおいて、表示装置430に表示された場合について示している。劣化進行予測部414は、診断結果記憶処理部413に記憶された過去の演算結果のデータとともに、予測処理に係る表示信号を表示装置430に送信する。図3に示すように、故障因子によるCOPへの影響度経年変化および今後の劣化の進行具合が視覚的に表示される。ここで、表示装置430に表示させるだけでなく、通信装置440から、信号を送り、外部端末装置200が有する表示装置に表示させるようにしてもよい。以上のようにして、ユーザ、メンテナンス業者などが、各故障因子の劣化の進行を視覚的に把握することができる。そして、メンテナンス、部品交換などのタイミングを決定することが容易になる。
診断結果記憶処理部413に記憶された診断処理の条件、および結果のデータは、たとえば一定周期で通信装置440を介して外部クラウド装置300へと送信され、記憶される。これらのデータに基づいて、外部クラウド装置300の機械学習装置310が機械学習処理を行って、係数を演算することで、劣化影響演算部411の演算に必要な係数を改善することができる。
そして、劣化影響演算部411は、故障診断結果に基づいて、1または複数の故障因子における劣化の度合が、劣化所定値を超えていると判定すると、報知に係る信号を送り、報知装置450に報知させる。ここで、通信装置440を経由して、外部端末装置200に異常が発生している旨の信号を送り、空気調和機100に異常があることを、外部端末装置200が有する表示装置によって報知させるようにしてもよい。報知については、前述したように、表示装置430、外部端末装置200における発光または点滅などによる視覚的な報知がある。他にも、発音装置から警告音を発生させる聴覚的な報知などがある。
また、通信装置440を介して、たとえば、空気調和機100を保守などする保守サービス会社に対して、空気調和機100に異常が発生している旨の信号を送り、通報させるようにしてもよい。ここで、保守サービス会社への報知は、通信装置440から外部端末装置200を経由して保守サービス会社へ信号が送られることで、報知されるようにしてもよい。
<診断実行タイミング>
空気調和機故障診断装置400が行う故障診断処理については、たとえば、ユーザ、メンテナンス業者などが操作装置420を介して入力した診断実行要求の信号に基づいて実行する。また、診断実行要求とは別に、定期的に故障診断処理を実行してもよい。定期的に故障診断処理を行うことで、空気調和機100の機能維持、保全への効果などが期待できる。
空気調和機故障診断装置400が行う故障診断処理については、たとえば、ユーザ、メンテナンス業者などが操作装置420を介して入力した診断実行要求の信号に基づいて実行する。また、診断実行要求とは別に、定期的に故障診断処理を実行してもよい。定期的に故障診断処理を行うことで、空気調和機100の機能維持、保全への効果などが期待できる。
また、センサ130a〜130nが検出したデータに基づいて、たとえば、空気調和機100の冷媒回路に封入された冷媒の温度などが所定の温度値を超えたと判断したときなど、異常である可能性があるときに、故障診断処理を実行してもよい。これにより、空気調和機100、異常を確認したときに、その原因となる故障因子を分析することができる。また、故障診断処理を実行するかどうかを判断する際、1つのセンサ130の検出に係るデータに基づいて判断するだけではなく、複数のセンサ130の検出に係るデータを組み合わせて判断するようにしてもよい。ここで、センサ130a〜130nの検出値に基づく故障診断処理実行の判断は、空気調和制御装置110が行うようにしてもよい。
ここで、前述した実施の形態1の説明では、故障因子が影響を及ぼす空気調和機特性としてCOPを利用した。COPは、エネルギー消費効率を表現する1つの指標であるが、この発明では、COPに限定するものではない。たとえば、APF(年間エネルギー消費効率)などのような、他のエネルギー消費効率を、空気調和機特性として、利用するようにしてもよい。
実施の形態2.
<空気調和機故障診断システム000の構成>
図4は、この発明の実施の形態2における空気調和機故障診断装置400を中心とする空気調和機故障診断システム000の構成例を示す図である。図4において、図1と同じ符号を付している機器などについては、実施の形態1と同様の動作を行う。
<空気調和機故障診断システム000の構成>
図4は、この発明の実施の形態2における空気調和機故障診断装置400を中心とする空気調和機故障診断システム000の構成例を示す図である。図4において、図1と同じ符号を付している機器などについては、実施の形態1と同様の動作を行う。
実施の形態1の空気調和機故障診断システム000では、空気調和機100内に空気調和機故障診断装置400が設置されていた。実施の形態2の空気調和機故障診断システム000では、空気調和機故障診断装置400は、外部クラウド装置300内に設置されている。ここで、実施の形態2では、空気調和機故障診断装置400の診断処理装置410だけが外部クラウド装置300内に設置されている。そして、空気調和機100内に設置された操作装置、表示装置、通信装置および報知装置が、操作装置420、表示装置430、通信装置440および報知装置450として、それぞれ動作を行う。
したがって、実施の形態1において、診断処理装置410に直接的に入力されていた、操作装置420からの指示、空気調和制御装置110からの制御データおよびセンサ130a〜センサ130nからの検出データを含む信号は、空気調和機100内の通信装置440および外部クラウド装置300のクラウド通信装置320を介して入力される。また、診断処理装置410から出力した表示信号は、クラウド通信装置320および通信装置440を介して、空気調和機100内の表示装置430に送られる。
空気調和機故障診断システム000における各装置の故障診断の動作および故障診断処理の診断実行タイミングなどについては、実施の形態1で説明したことと同様である。
以上のように、実施の形態2によれば、空気調和機故障診断装置400が、外部クラウド装置300内に設置されるようにしたので、空気調和機100において、故障判定処理における負担を減らすことができる。
実施の形態3.
前述した実施の形態1においては、空気調和特性がエネルギー消費効率である場合の、空気調和機故障診断装置400における処理、動作について説明した。実施の形態3においては、空気調和特性が空気調和負荷の大きさである場合の、空気調和機故障診断装置400における処理、動作について説明する。ここで、実施の形態3の空気調和機故障診断装置400における診断処理装置410は、空気調和負荷の大きさを表現する指標として、最大能力に基づいて、故障判定処理を行う。ここで、システムの構成については、実施の形態1の空気調和機故障診断システム000と同じであるものとして説明する。
前述した実施の形態1においては、空気調和特性がエネルギー消費効率である場合の、空気調和機故障診断装置400における処理、動作について説明した。実施の形態3においては、空気調和特性が空気調和負荷の大きさである場合の、空気調和機故障診断装置400における処理、動作について説明する。ここで、実施の形態3の空気調和機故障診断装置400における診断処理装置410は、空気調和負荷の大きさを表現する指標として、最大能力に基づいて、故障判定処理を行う。ここで、システムの構成については、実施の形態1の空気調和機故障診断システム000と同じであるものとして説明する。
<故障診断の動作>
空気調和機故障診断システム000における各装置の故障診断の動作については、基本的には、実施の形態1で説明したことと同様である。実施の形態3においては、COPの代わりに、最大能力を空気調和特性とする。
空気調和機故障診断システム000における各装置の故障診断の動作については、基本的には、実施の形態1で説明したことと同様である。実施の形態3においては、COPの代わりに、最大能力を空気調和特性とする。
実施の形態3において、診断処理装置410の劣化影響演算部411は、空気調和制御装置110およびセンサ130a〜センサ130nから送られるデータに基づいて、最大能力が、基準よりもどの程度乖離しているかを演算する。実施の形態3における最大能力の基準は、たとえば、カタログなどに記載される定格値とする。これが、故障因子の劣化による空気調和機100全体の影響度となる。劣化影響演算部411は、さらに、全体の影響度に対して各故障因子がどの程度寄与しているかを演算し、各故障因子の影響度を故障診断結果として出力する。
図5は、この発明の実施の形態3における各故障因子影響比較の故障診断結果の出力例を示す図である。図5は、空気調和機100が有するリモートコントローラにおいて、表示装置430に表示された場合について示している。劣化影響演算部411は、故障診断結果に係る表示信号を表示装置430に送信し、表示させる。したがって、各故障因子について、最大能力という共通した空気調和特性への影響度で評価を行うことができる。このため、図5に示す画面の右半分側に示されているように、各故障因子の劣化の度合を、最大能力への影響度という数値で表示することができる。また、図5に示す画面の左半分側に表示されているように、各故障因子の劣化の度合について、他の故障因子と関連付け、たとえばレーダーチャートとして表現することができる。ここで、評価結果を表示装置430に表示させるだけでなく、通信装置440から、結果のデータを含む信号を送り、外部端末装置200が有する表示装置に表示させるようにしてもよい。
図6は、この発明の実施の形態3における故障因子の経年変化に係る出力例を示す図である。図6は、空気調和機100が有するリモートコントローラにおいて、表示装置430に表示された場合について示している。劣化進行予測部414は、診断結果記憶処理部413に記憶された過去の演算結果のデータとともに、予測処理に係る表示信号を表示装置430に送信する。図3に示すように、故障因子による最大能力への影響度経年変化および今後の劣化の進行具合が視覚的に表示される。ここで、表示装置430に表示させるだけでなく、通信装置440から、信号を送り、外部端末装置200が有する表示装置に表示させるようにしてもよい。
<診断実行タイミング>
空気調和機故障診断装置400が行う故障診断処理については、実施の形態1で説明したことと同様に、診断実行要求、定期診断、異常状態などの場合に、行うようにすればよい。
空気調和機故障診断装置400が行う故障診断処理については、実施の形態1で説明したことと同様に、診断実行要求、定期診断、異常状態などの場合に、行うようにすればよい。
ここで、空気調和機100の最大能力は、空気調和特性である空気調和能力(空気調和機100が処理できる空気調和負荷の大きさ)を表現する1つの指標であるが、この発明はこれに限らない。たとえば、空気調和機100が有する圧縮機の周波数を一定にした場合の空気調和能力など、他の空気調和機100が空気調和を行う空気調和能力を、空気調和機特性として故障判定処理を行うようにしてもよい。
実施の形態4.
前述した実施の形態1〜実施の形態3においては、故障因子が影響を及ぼす空気調和機特性として、空気調和機100のエネルギー消費効率と空調能力を利用したが、この発明はこれに限られず、たとえば、空気調和機100の消費電力量、騒音の大きさなどを空気調和機特性としてもよい。
前述した実施の形態1〜実施の形態3においては、故障因子が影響を及ぼす空気調和機特性として、空気調和機100のエネルギー消費効率と空調能力を利用したが、この発明はこれに限られず、たとえば、空気調和機100の消費電力量、騒音の大きさなどを空気調和機特性としてもよい。
また、空気調和機故障診断装置400は、1の空気調和機特性に対する故障判定処理を行うだけでなく、複数の空気調和機特性に対する故障判定処理を行うようにしてもよい。
000 空気調和機故障診断システム、100 空気調和機、110 空気調和制御装置、120,120a〜120n アクチュエータ、130,130a〜130n センサ、200 外部端末装置、300 外部クラウド装置、310 機械学習装置、320 クラウド通信装置、330 クラウド記憶装置、400 空気調和機故障診断装置、410 診断処理装置、411 劣化影響演算部、412 演算係数記憶部、413 診断結果記憶処理部、414 劣化進行予測部、415 乖離度演算部、420 操作装置、430 表示装置、440 通信装置、441 端末通信部、442 回線通信部、450 報知装置、500 電気通信回線。
Claims (19)
- 空気調和機の状態を示すデータおよび前記空気調和機の制御に関するデータから、前記空気調和機の故障診断に係る処理を行う診断処理装置を備え、
該診断処理装置は、
前記空気調和機の性能を示す指標である空気調和特性の、少なくとも1以上の前記空気調和特性について、前記空気調和特性の基準からの乖離度を演算する処理を行う乖離度演算部と、
前記乖離度に基づいて、前記空気調和機の故障の原因となるあらかじめ定められた複数の故障因子について、前記故障因子による劣化度合を診断する故障診断処理を行う劣化影響演算部と
を有する空気調和機故障診断装置。 - 前記空気調和特性は、エネルギー消費効率である請求項1に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記空気調和特性は、空気調和負荷の大きさである請求項1に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記診断処理装置が処理した結果を、表示装置に表示させる請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記故障診断処理の結果に係るデータを少なくとも一定期間分記憶し、記憶したデータに基づき、前記故障因子による劣化度合の経年変化を、前記表示装置に表示させる診断結果記憶処理部をさらに備える請求項4に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記診断結果記憶処理部に記憶されたデータに基づいて、前記故障因子による劣化度合の推移を予測処理する劣化進行予測部をさらに備え、
該劣化進行予測部は、予測処理した結果を、前記表示装置に表示させる請求項5に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記乖離度演算部および前記劣化影響演算部の処理は、ニューラルネットワークを利用して行われる請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記乖離度演算部および前記劣化影響演算部が処理を行う際に演算に用いる係数は、前記故障診断処理の結果に基づき機械学習により導かれたものである請求項7に記載の空気調和機故障診断装置。
- 外部端末装置と通信を行う端末通信部を有する通信装置をさらに備え、
前記診断処理装置は、前記故障診断処理の結果に係るデータを含む信号を、前記通信装置に送信させて、前記外部端末装置に送る請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。 - 外部処理記憶装置と通信を行う回線通信部を有する通信装置をさらに備え、
前記診断処理装置は、前記故障診断処理の条件および結果に係るデータを含む信号を、前記通信装置に送信させて、前記外部処理記憶装置に送って記憶させる請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記空気調和機および外部端末装置の少なくとも一方と通信を行う通信装置をさらに備え、
前記診断処理装置は、前記空気調和機外に設置され、
前記診断処理装置が処理した結果は、前記空気調和機が有する表示装置および前記外部端末装置の少なくとも一方に送られる請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記診断処理装置は、
前記係数が外部から入力されると、前記係数を更新する請求項8に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記診断処理装置は、前記端末通信部を介して、前記外部端末装置と通信接続された外部処理記憶装置との通信を行う請求項9に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記空気調和機の状態に係るデータは、
前記空気調和機が有する冷媒の温度を検出する温度検出装置、前記冷媒の圧力を検出する圧力検出装置および赤外線カメラの少なくとも1以上の装置の検出に係るデータである請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記乖離度演算部および前記劣化影響演算部は、指示が入力されると処理を実行する請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記乖離度演算部および前記劣化影響演算部は、あらかじめ定められた一定期間毎に処理を実行する請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
- 前記乖離度演算部および前記劣化影響演算部は、前記空気調和機の状態に係るデータとあらかじめ定められた所定値との比較に基づき、処理を実行する請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
- 報知に係る信号に基づいて報知を行う報知装置をさらに備え、
前記劣化影響演算部は、複数の前記故障因子による劣化度合が、前記故障因子毎にそれぞれ定められた劣化所定値を超えたものと判定すると、前記報知に係る信号を前記報知装置に送る請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。 - 前記劣化影響演算部は、複数の前記故障因子による劣化度合が、前記故障因子毎にそれぞれ定められた劣化所定値を超えたものと判定すると、前記空気調和機に異常がある旨を保守サービス会社に通報する請求項1〜請求項18のいずれか一項に記載の空気調和機故障診断装置。
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