KR20210011976A - 공조 관리 시스템, 공조 관리 방법, 및 프로그램 - Google Patents

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히타치 존슨 컨트롤즈 쿠쵸 가부시키가이샤
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Abstract

공기 조화기에 있어서 열화 예조가 있는 개소의 메인터넌스를 적절한 시기에 실시 가능한 공조 관리 시스템 등을 제공한다. 공조 관리 시스템(W)은, 기억부(210)와, 제어부(220)와, 통보부(230)를 구비하고 있다. 제어부(220)는, 공기 조화기의 실내 열교환기에서의 냉매측 열교환량을 추정함과 함께, 실내 열교환기에서의 공기측 열교환량을 추정한다. 그리고 냉매측 열교환량과 공기측 열교환량의 대소 관계에 기초하는 공기 조화기의 열화 예조의 개소를 통보부(230)가 리모컨 또는 단말기에 통보한다.

Description

공조 관리 시스템, 공조 관리 방법, 및 프로그램
본 발명은 공조 관리 시스템 등에 관한 것이다.
공기 조화기는, 그 사용 기간이 길어짐에 따라 부품이 경년 열화되거나, 실내 열교환기 등에 진애가 부착되거나 하여 운전 효율이 저하되는 일이 많다. 이와 같은 공기 조화기의 보전에 관하여, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다.
즉, 특허문헌 1에는, 공조 설비의 운전 상태·모드 상태·실온 등에 기초하여 「진단 시간을 바꾸어, 입퇴실 관리 시스템과 빌딩 관리 시스템에 연계하여 공조 설비의 설비 보전 조건을 변경」하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 제6097210호 공보
특허문헌 1에는, 공조 설비의 보전 방법에 대해서는 기재되어 있지만, 공조 설비에 있어서 열화 예조의 개소를 특정하는 기술에 대해서는 기재되어 있지 않다. 또한 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 공조 설비의 메인터넌스가 소정 기간마다 행해지기 때문에, 경우에 따라서는 메인터넌스의 시기가 지나치게 이르거나 또한 지나치게 늦거나 할 가능성이 있다. 공조 설비의 메인터넌스를 적절한 시기에 행하는 것이 바람직하지만, 그와 같은 기술에 대하여 특허문헌 1에는 기재되어 있지 않다.
그래서 본 발명은, 공기 조화기의 열화 예조가 있는 개소의 메인터넌스를 적절한 시기에 실시 가능한 공조 관리 시스템 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 열교환기에서의 냉매측 열교환량과 공기측 열교환량의 대소 관계에 기초하는 공기 조화기의 열화 예조의 개소를 통보부가 리모컨 또는 단말기에 통보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 공기 조화기에 있어서 열화 예조가 있는 개소의 메인터넌스를 적절한 시기에 실시 가능한 공조 관리 시스템 등을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템을 포함하는 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템의 관리 대상인 공기 조화기를 포함하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템이 구비하는 공조 관리 장치의 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템의 회전 속도-설계 풍량 정보에 관한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 냉매측 열교환량 Qref 및 공기측 열교환량 Qair에 관한 정상 범위의 학습 결과를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템의 공조 관리 장치가 구비하는 제어부의 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 실내 열교환기 등에 대한 진애의 부착에 기인하여 점(Qref, Qair)이 정상 범위로부터 일탈한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 비율(Qair/Qref)의 시간적 추이의 예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 흡입 패널을 떼어낸 상태의 매립식의 실내기를 아래로부터 올려다 본 하면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 공조 관리 장치의 제어부의 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 압축기의 체적 효율의 저하에 기인하여 점(Qref, Qair)이 정상 범위로부터 일탈한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 비율(Qair/Qref)의 시간적 추이의 예를 나타내는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 변형예에 따른 공조 관리 시스템을 포함하는 개략적인 구성도이다.
도 14는 본 발명의 변형예에 따른 공조 관리 시스템에 있어서, 실내 열교환기의 흡입측·분출측의 공기의 온습도에 관한 공기선도이다.
≪제1 실시 형태≫
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 공조 관리 시스템 W를 포함하는 개략적인 구성도이다.
또한 도 1에서는 배관 J의 도시를 간략화하여, 실외기 Uo로부터 4대의 실내기 Ui로 냉매를 유도하는 배관과, 4대의 실내기 Ui로부터 실외기 Uo로 냉매를 유도하는 배관을 공통의 실선(배관 J)으로 도시하고 있다.
공조 관리 시스템 W는, 공기 조화기(100)의 운전을 관리하는 시스템이며, 공조 관리 장치(200)를 구비하고 있다. 또한 공조 관리 장치(200)가 복수의 서버를 포함하는 구성이어도 된다. 이하에서는, 공조 관리 장치(200)의 관리 대상인 공기 조화기(100)에 대하여 설명한 후, 공조 관리 장치(200)의 구성이나 기능에 대하여 상세히 설명한다.
<공기 조화기의 구성>
공기 조화기(100)는, 냉방 운전이나 난방 운전 등의 공조를 행하는 기기이다. 도 1에서는 일례로서, 상취 타입의 실외기 Uo와 천장 매립 타입의 4대의 실내기 Ui가 배관 J를 개재하여 접속된 멀티형의 공기 조화기(100)를 도시하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 실외기 Uo는 통신선 M을 통하여 실내기 Ui에 접속됨과 함께, 통신선 M을 통하여 공조 관리 장치(200)에도 접속되어 있다.
도 2는, 공기 조화기(100)의 냉매 회로 F를 포함하는 구성도이다.
또한 도 2에서는, 4대의 실내기 Ui(도 1 참조) 중 2대를 도시하고, 나머지 2대에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 또한 도 2에서는, 실외 열교환기(12)나 실내 열교환기(16)에 있어서의 공기의 흐름을 백색 화살표로 나타내고 있다.
공기 조화기(100)는, 실외기 Uo에 마련되는 기기로서, 압축기(11)와, 실외 열교환기(12)와, 실외 팬(13)과, 실외 팽창 밸브(14)와, 사방 밸브(15)를 구비하고 있다.
압축기(11)는, 저온 저압의 가스 냉매를 압축하여 고온 고압의 가스 냉매로 하여 토출하는 기기이다. 이와 같은 압축기(11)로서, 예를 들어 스크롤식 압축기나 로터리식 압축기가 이용된다.
실외 열교환기(12)는, 그 전열관(도시하지 않음)을 통류하는 냉매와, 실외 팬(13)으로부터 송입되는 외기 사이에서 열교환이 행해지는 열교환기이다. 실외 열교환기(12)의 일단 g1은 사방 밸브(15)의 전환에 의하여 압축기(11)의 흡입측 또는 토출측에 접속되고, 타단 g2는 액측 배관 J1에 접속되어 있다.
실외 팬(13)은, 실외 열교환기(12)로 외기를 송입하는 팬이다. 실외 팬(13)은, 구동원인 실외 팬 모터(13a)를 구비하며, 실외 열교환기(12)의 부근에 배치되어 있다.
실외 팽창 밸브(14)는, 실외 열교환기(12)에 흐르는 냉매의 유량을 조정하거나, 실외 열교환기(12)를 증발기로서 기능시킬 때 냉매를 감압하거나 하는 전자 팽창 밸브이며, 액측 배관 J1에 마련되어 있다.
사방 밸브(15)는, 공조 시의 운전 모드에 따라 냉매의 유로를 전환하는 밸브이다.
또한 공기 조화기(100)는, 실내기 Ui에 마련되는 기기로서, 실내 열교환기(16)(열교환기)와, 실내 팬(17)(팬)과, 에어 필터(18)와, 실내 팽창 밸브(19)를 구비하고 있다.
실내 열교환기(16)는, 그 전열관(도시하지 않음)을 통류하는 냉매와, 실내 팬(17)으로부터 송입되는 실내 공기(공조 대상 공간의 공기) 사이에서 열교환이 행해지는 열교환기이다. 실내 열교환기(16)의 일단 h1은 가스측 배관 J2에 접속되고, 타단 h2는 액측 배관 J3에 접속되어 있다.
실내 팬(17)은, 실내 열교환기(16)로 실내 공기를 송입하는 팬이다. 실내 팬(17)은, 구동원인 실내 팬 모터(17a)를 가지며, 실내 열교환기(16)의 부근에 배치되어 있다.
에어 필터(18)는, 실내 팬(17)의 구동에 수반하여 실내 열교환기(16)를 향하는 공기로부터 진애를 포집하는 필터이며, 실내 열교환기(16)의 부근(공기 흡입측)에 배치되어 있다.
실내 팽창 밸브(19)는, 실내 열교환기(16)에 흐르는 냉매의 유량을 조정하거나, 실내 열교환기(16)를 증발기로서 기능시킬 때 냉매를 감압하거나 하는 전자 팽창 밸브이며, 액측 배관 J3에 마련되어 있다. 또한 다른 실내기 Ui도 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.
액측 접속부 K1은, 각각의 실내기 Ui에 일대일로 접속된 복수의 액측 배관 J3과, 실외 열교환기(12)의 타단 g2에 접속된 액측 배관 J1을 접속하는 것이다.
가스측 접속부 K2는, 각각의 실내기 Ui에 일대일로 접속된 복수의 가스측 배관 J2와, 실외기 Uo의 사방 밸브(15)에 접속된 가스측 배관 J4를 접속하는 것이다.
그리고 공조 시의 운전 모드에 따라, 냉매 회로 F에 있어서 주지의 히트 펌프 사이클로 냉매가 순환하도록 되어 있다. 예를 들어 냉방 운전 시에는, 압축기(11), 실외 열교환기(12)(응축기), 실외 팽창 밸브(14), 실내 팽창 밸브(19) 및 실내 열교환기(16)(증발기)를 순차적으로 거쳐 냉매가 순환한다. 한편, 난방 운전 시에는, 압축기(11), 실내 열교환기(16)(응축기), 실내 팽창 밸브(19), 실외 팽창 밸브(14) 및 실외 열교환기(12)(증발기)를 순차적으로 거쳐 냉매가 순환한다.
그 외에 실외기 Uo에는, 흡입 압력 센서(21)와, 흡입 온도 센서(22)와, 토출 압력 센서(23)와, 토출 온도 센서(24)가 마련되어 있다.
흡입 압력 센서(21)는, 압축기(11)의 흡입측에 있어서의 냉매의 압력(흡입 압력)을 검출하는 센서이다. 흡입 온도 센서(22)는, 압축기(11)의 흡입측에 있어서의 냉매의 온도(흡입 온도)를 검출하는 센서이다.
토출 압력 센서(23)는, 압축기(11)의 토출측에 있어서의 냉매의 압력(토출 압력)을 검출하는 센서이다. 토출 온도 센서(24)는, 압축기(11)의 토출측에 있어서의 냉매의 온도(토출 온도)를 검출하는 센서이다.
흡입 압력 센서(21), 흡입 온도 센서(22), 토출 압력 센서(23) 및 토출 온도 센서(24)의 각 검출값은 실외 제어 회로(31)를 통하여 공조 관리 장치(200)에 출력된다.
한편, 실내기 Ui에는, 냉매 온도 센서(25, 26)와, 흡입 공기 온도 센서(27)와, 분출 공기 온도 센서(28)가 마련되어 있다.
냉매 온도 센서(25)는, 실내 열교환기(16)의 일단 h1의 부근을 통류하는 냉매의 온도를 검출하는 센서이다. 다른 쪽 냉매 온도 센서(26)는, 실내 열교환기(16)의 타단 h2의 부근을 통류하는 냉매의 온도를 검출하는 센서이다.
흡입 공기 온도 센서(27)는, 실내 열교환기(16)의 공기 흡입측(입구측)에 있어서의 공기의 온도를 검출하는 센서이다. 분출 공기 온도 센서(28)는, 실내 열교환기(16)의 공기 분출측(출구측)에 있어서의 공기의 온도를 검출하는 센서이다.
냉매 온도 센서(25, 26), 흡입 공기 온도 센서(27) 및 분출 공기 온도 센서(28)의 각 검출값은 실내 제어 회로(32)를 통하여 실외 제어 회로(31)나 공조 관리 장치(200)에 출력된다.
또한 실외기 Uo에는 실외 제어 회로(31)가 마련되고, 실내기 Ui에는 실내 제어 회로(32)가 마련되어 있다. 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)는, 도시하지는 않지만 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 각종 인터페이스 등의 전자 회로를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 ROM에 기억된 프로그램을 판독하여 RAM에 전개하고, CPU가 각종 처리를 실행하도록 되어 있다.
실외 제어 회로(31)는, 각 센서의 검출값이나 공조 관리 장치(200)로부터의 명령에 기초하여 압축기(11), 실외 팬(13), 실외 팽창 밸브(14) 등을 제어하고, 또한 소정의 신호를 실내 제어 회로(32)에 송신한다. 한편, 실내 제어 회로(32)는, 실외 제어 회로(31)로부터 수신하는 신호나 공조 관리 장치(200)로부터의 명령에 기초하여 실내 팬(17)이나 실내 팽창 밸브(19)를 제어한다.
리모컨 Re는, 적외선 통신 등에 의하여 실내 제어 회로(32)와의 사이에서 소정의 정보를 주고받는다. 예를 들어 공조의 운전/정지, 운전 모드의 설정, 타이머, 설정 온도의 변경 등에 관한 신호가 리모컨 Re로부터 실내 제어 회로(32)로 송신된다. 한편, 실내 제어 회로(32)로부터 리모컨 Re로 송신되는 신호로서, 예를 들어 공조 관리 장치(200)에서 생성된 소정의 정보(후기할 열화 예조 진단의 정보)를 들 수 있다.
<공조 관리 장치의 구성>
도 2에 도시하는 공조 관리 장치(200)는, 도시하지는 않지만 CPU, ROM, RAM, 각종 인터페이스 등의 전자 회로를 포함하여 구성되며, 통신선을 통하여 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)에 접속되어 있다. 공조 관리 장치(200)는, 각 센서의 검출값에 기초하여 공기 조화기(100)에 있어서 열화 예조가 있는 개소를 특정하는 기능 등을 갖고 있다.
상기한 「열화 예조」란, 공기 조화기(100)에 있어서의 소정 개소의 열화가 생기는 전조이다. 또한 「열화 예조」에는, 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 대한 진애의 부착도 포함되는 것으로 한다. 그리고 공기 조화기(100)의 열화 예조의 유무를 공조 관리 장치(200)가 진단하거나 열화 예조의 개소를 특정하거나 하는 처리를 「열화 예조 진단」이라 한다.
도 3은, 공조 관리 장치(200)의 기능 블록도이다(적절히 도 2를 참조).
도 3에 도시한 바와 같이 공조 관리 장치(200)는, 기억부(210)와, 제어부(220)와, 통보부(230)를 구비하고 있다.
기억부(210)에는 소정의 프로그램 외에, 회전 속도-설계 풍량 정보(211)와, 설계 체적 효율 정보(212)와, 정상 범위 정보(213)가 저장되어 있다. 회전 속도-설계 풍량 정보(211)란, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 소정의 설계 풍량을 나타내는 정보이다. 상기한 「설계 풍량」이란, 실내 팬(17)이나 실내 열교환기(16)의 사양에 기초하여 사전의 실험에서 얻어지는 실내기 Ui의 풍량이다.
도 4는, 회전 속도-설계 풍량 정보에 관한 설명도이다.
도 4의 횡축은 실내 팬(17)(도 2 참조)의 회전 속도이고, 종축은 실내기 Ui(도 2 참조)의 설계 풍량이다. 도 4에 나타내는 예에서는, 회전 속도-설계 풍량 정보(211)(도 3 참조)가 우상향의 직선 L1로 나타나 있다. 즉, 실내 팬(17)의 회전 속도가 클수록 설계 풍량도 커진다. 이와 같은 직선 L1을 나타내는 수식 등이 회전 속도-설계 풍량 정보(211)로서 미리 기억부(210)에 저장되어 있다.
도 3에 도시하는 설계 체적 효율 정보(212)란, 압축기(11)의 설계 체적 효율을 나타내는 정보이다. 상기한 「설계 체적 효율」이란, 압축기(11)의 사양에 기초하는 체적 효율이며, 압축기(11)의 모터(도시하지 않음)의 회전 속도 등에 기초하여 산출된다. 또한 기억부(210)에 저장되어 있는 정상 범위 정보(213)에 대해서는 후기한다.
제어부(220)는 각 센서의 검출값이나 기억부(210)의 데이터에 기초하여 소정의 처리를 실행한다. 도 3에 도시한 바와 같이 제어부(220)는, 냉매측 열교환량 추정부(221)와, 공기측 열교환량 추정부(222)와, 학습부(223)와, 비교부(224)와, 진단부(225)를 구비하고 있다.
냉매측 열교환량 추정부(221)는, 냉매의 온도나 압력 등의 검출값에 기초하여 실내 열교환기(16)에 있어서의 냉매측 열교환량 Qref를 추정한다. 이 냉매측 열교환량 Qref의 「냉매측」이란, 냉매의 온도나 압력 등의 검출값에 기초하여 추정된 열교환량인 것을 의미하고 있다.
공기측 열교환량 추정부(222)는, 실내 열교환기(16)의 흡입측·분출측의 공기의 온도나, 실내 팬(17)의 회전 속도 외에, 상기한 회전 속도-설계 풍량 정보(211)에 기초하여 실내 열교환기(16)에 있어서의 공기측 열교환량 Qair를 추정한다. 이 공기측 열교환량 Qair의 「공기측」이란, 공기의 온도 등에 기초하여 추정된 열교환량인 것을 의미하고 있다.
공기측 열교환량 Qair는, 회전 속도-설계 풍량 정보(211) 등에 기초하여, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 소정의 설계 풍량을 사용하여 산출된다. 따라서 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 부착되어 있는 진애의 양이 많을수록 실내기 Ui의 실제의 풍량이 저하되어, 소정의 설계 풍량으로부터 괴리된다. 그 결과, 실제의 풍량이 반영되어 있는 냉매측 열교환량 Qref보다도, 설계 풍량에 기초하는 공기측 열교환량 Qair 쪽이 커진다. 본 실시 형태에서는, 이와 같은 냉매측 열교환량 Qref와 공기측 열교환량 Qair 사이의 대소 관계에 기초하여 실내기 Ui의 풍량 저하를 검지하도록 하고 있다.
도 3에 도시하는 학습부(223)는, 냉매측 열교환량 Qref에 대한 공기측 열교환량 Qair의 비율(Qair/Qref)의 정상 범위를 학습한다. 즉, 공기 조화기(100)의 운전 효율의 저하에 그다지 영향을 미치지 않는 범위로서, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위가 학습된다.
도 5는, 냉매측 열교환량 Qref 및 공기측 열교환량 Qair에 관한 정상 범위의 학습 결과를 나타내는 설명도이다.
또한 도 5의 횡축은, 냉매측 열교환량 추정부(221)(도 3 참조)에 의하여 추정된 냉매측 열교환량 Qref이다. 도 5의 종축은, 공기측 열교환량 추정부(222)(도 3 참조)에 의하여 추정된 공기측 열교환량 Qair이다.
도 5에 나타내는 복수의 점은, 공기 조화기(100)의 각 기기가 정상이고, 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 진애가 거의 부착되어 있지 않은 것이 기지인 소정의 학습 기간에 얻어진 데이터이다. 이와 같은 학습 기간은, 공기 조화기(100)의 시운전 시여도 되고, 또한 공기 조화기(100)의 설치 시로부터 소정 기간(예를 들어 수 개월간)의 통상 운전 시여도 된다.
학습부(223)(도 3 참조)는, 소정의 학습 기간에 얻어진 복수의 냉매측 열교환량 Qref나 공기측 열교환량 Qair에 기초하여, 예를 들어 최소 제곱법을 사용하여, 도 5에 나타내는 직선 L2의 수식을 유도한다. 또한 직선 L2의 수식 대신, 시계열적으로 얻어지는 비율(Qair/Qref)의 이동 평균을 학습부(223)가 산출하도록 해도 된다.
학습 기간에 있어서는, 상기한 바와 같이 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에는 진애가 거의 붙어 있지 않기 때문에, 실내기 Ui의 실제의 풍량이, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 소정의 설계 풍량과 대략 동등해진다. 그 결과, 냉매측 열교환량 Qref로부터 공기측 열교환량 Qair가 거의 괴리되지 않아, 직선 L2의 기울기가 "1"에 가까운 값으로 되는 일이 많다.
이 직선 L2의 기울기를 a라 하면 학습부(223)는, 예를 들어 기울기가 (a+b1)인 직선 L21보다도 하측이고, 또한 기울기가 (a-b1)인 직선 L22보다도 상측의 소정 범위를, 점(Qref, Qair)의 정상 범위로서 설정한다. 다른 관점에서 설명하면, 학습부(223)는 비율(Qair/Qref)의 정상 범위로서 (a-b1)≤(Qair/Qref)≤(a+b1)을 설정한다. 그리고 학습부(223)는, 그 학습 결과인 정상 범위의 정보를 정상 범위 정보(213)(도 3 참조)로서 기억부(210)에 저장한다.
도 3에 도시하는 비교부(224)는, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위의 학습이 행해진 후, 공기 조화기(100)의 열화 예조 진단에 있어서, 냉매측 열교환량 Qref와 공기측 열교환량 Qair의 대소를 비교한다.
도 3에 도시하는 진단부(225)는, 비교부(224)의 비교 결과에 기초하여 공기 조화기(100)의 열화 예조의 유무를 진단하고, 또한 그 열화 개소를 특정한다. 제1 실시 형태에서는, 공기 조화기(100)의 열화 예조의 예로서, 실내기 Ui의 실제의 풍량이 설계 풍량보다도 저하되어 있는지 여부(실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 다량의 진애가 부착되어 있는지 여부)를 진단부(225)가 진단하도록 하고 있다.
도 3에 도시하는 통보부(230)는 진단부(225)의 진단 결과를 통보한다. 이와 같은 통보부(230)로서 디스플레이 외에 표시 램프나 버저 등을 들 수 있다. 그 외에, 통보부(230)가 소정의 통신 기능을 갖고, 진단부(225)의 진단 결과를 리모컨 Re나 유저의 휴대 단말기(도시하지 않음)에 통보하도록 해도 된다.
<공조 관리 장치의 처리>
도 6은, 공조 관리 장치(200)가 구비하는 제어부(220)의 처리를 도시하는 흐름도이다(적절히 도 2, 도 3을 참조).
또한 도 6의 「개시」 시에는, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위가 이미 학습되어 있어서 소정의 공조 운전(냉방 운전이나 난방 운전)이 행해지고 있는 것으로 한다. 이하의 예에서는, 공기 조화기(100)가 난방 운전을 행하고 있는 것으로서 설명한다.
스텝 S101에 있어서, 제어부(220)는, 냉매측 열교환량 추정부(221)에 의하여 실내 열교환기(16)의 냉매측 열교환량 Qref를 추정한다(냉매측 열교환량 추정 스텝). 구체적으로 설명하면, 제어부(220)는 먼저, 흡입 압력 센서(21)의 검출값과, 흡입 온도 센서(22)의 검출값과, 압축기(11)의 흡입측의 냉매 과열도에 기초하여, 압축기(11)의 흡입측의 냉매 밀도를 산출한다. 또한 압축기(11)의 흡입측의 냉매 과열도는, 사전의 실험에 기초하여 소정의 값이 미리 기억되어 있는 것으로 한다.
그리고 제어부(220)는, 압축기(11)의 흡입측의 냉매 밀도와, 압축기(11)의 행정 용적과, 압축기 모터(도시하지 않음)의 회전 속도와, 압축기(11)의 설계 체적 효율에 기초하여, 냉매 회로 F에 있어서의 단위 시간당 냉매 순환량을 산출한다. 또한 압축기(11)의 행정 용적은 기지인 것으로 한다. 또한 압축기(11)의 설계 체적 효율은, 상기한 설계 체적 효율 정보(213)(도 3 참조)에 기초하여 추정된다.
또한 제어부(220)는, 토출 압력 센서(23)의 검출값과, 냉매 온도 센서(25, 26)의 검출값에 기초하여, 실내 열교환기(16)의 일단측·타단측(즉, 입구측·출구측)에 있어서의 냉매의 비엔탈피 차를 산출한다. 그리고 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)의 일단측·타단측에 있어서의 냉매의 비엔탈피 차와, 상기한 냉매 순환량에 기초하여, 실내 열교환기(16)의 냉매측 열교환량 Qref를 추정한다.
이와 같이 제어부(220)는, 실내 팬(17)의 부근에 배치되는 실내 열교환기(16)의 일단측·타단측에서의 냉매의 온도, 및 압축기(11)의 설계 체적 효율을 포함하는 정보에 기초하여, 실내 열교환기(16)에서의 냉매측 열교환량 Qref를 추정한다.
부연하면, 상기한 비엔탈피 차가 냉방 운전 시에 산출되는 경우에는 토출 압력 센서(23)의 검출값 대신 흡입 압력 센서(21)의 검출값이 이용된다.
다음으로, 스텝 S102에 있어서, 제어부(220)는, 공기측 열교환량 추정부(222)에 의하여 실내 열교환기(16)의 공기측 열교환량 Qair를 추정한다(공기측 열교환량 추정 스텝). 구체적으로 설명하면, 제어부(220)는 먼저, 회전 속도-설계 풍량 정보(211)를 참조하여, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 설계 풍량을 산출한다. 그리고 제어부(220)는, 상기한 설계 풍량과, 흡입 공기 온도 센서(27)의 검출값과, 분출 공기 온도 센서(28)의 검출값에 기초하여, 실내 열교환기(16)의 공기측 열교환량 Qair를 추정한다.
이와 같이 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도, 실내 열교환기(16)에서 열교환된 공기의 온도, 및 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 설계 풍량에 기초하여, 실내 열교환기(16)에서의 공기측 열교환량 Qair를 추정한다.
다음으로, 스텝 S103에 있어서, 제어부(220)는 비교부(224)에 의하여, 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 큰지 여부를 판정한다. 예를 들어 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 다량의 진애가 부착되어 있으면 통풍 저항이 커지기 때문에, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 설계 풍량보다도 실제의 풍량이 작아진다. 달리 말하면, 설계 풍량 쪽이 실제의 풍량(실 풍량)보다도 커진다.
그 결과, 실 풍량이 작아져 분출 온도 To와 흡입 온도 Ti의 (겉보기상의) 차 ΔT가 커진다. 따라서 실내기 Ui의 설계 풍량에 기초하는 공기측 열교환량 Qair가 크게 어림되어 열교환량의 비율(Qair/Qref)이 "1"보다도 커진다. 또한 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 부착되는 진애의 양이 많을수록 상기한 비율(Qair/Qref)이 커진다.
도 7은, 실내 열교환기 등에 대한 진애의 부착에 기인하여 점(Qref, Qair)이 정상 범위로부터 일탈한 상태를 나타내는 설명도이다.
또한 도 7의 횡축은 냉매측 열교환량 Qref이고, 종축은 공기측 열교환량 Qair이다. 또한 도 7에 나타내는 사선 부분은 점(Qref, Qair)의 정상 범위를 나타내고 있다. 예를 들어 점 P1에 주목하면, 냉매측 열교환량 Q1ref보다도 공기측 열교환량 Q1air 쪽이 크고, 또한 점(Q1ref, Q1air)이 정상 범위로부터 일탈해 있다. 이는, 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 다량의 진애가 부착되어 실제의 풍량보다도 설계 풍량 쪽이 대폭 커졌기 때문이다. 또한 도 7에 나타내는 다른 점에 대해서도 마찬가지이다.
그리고 도 6의 스텝 S104에 있어서 제어부(220)는, 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 외인지 여부를 판정한다.
도 8은, 비율(Qair/Qref)의 시간적 추이의 예를 나타내는 설명도이다.
또한 도 8의 횡축은 시각이고, 종축은 비율(Qair/Qref)이다. 부연하면, 도 8에 플롯되어 있는 각 점(데이터)의 하나하나가, 도 7에 기재한 각 점과 일대일로 대응하고 있는 것은 아니다.
도 8의 예에서는, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위의 학습 결과로서 α≤(Qair/Qref)≤β의 범위가 설정되어 있다. 이것이 상기한 정상 범위 정보(213)(도 3 참조)이다. 또한 도 8의 예에서는, 시간이 경과함에 따라 비율(Qair/Qref)이 점차 커지며 시각 t1 이후에는 정상 범위로부터 벗어나 있다.
또한 열화 예조의 오진단을 방지하기 위하여, 시계열적으로 산출된 복수의 비율(Qair/Qref)의 이동 평균을 제어부(220)가 산출하고, 이 이동 평균이 정상 범위로부터 벗어났는지 여부를 판정하도록 해도 된다.
그 외에, 비율(Qair/Qref)을 제어부(220)가 산출할 때, 도 7에 나타내는 복수의 점(Qref, Qair)의 근사 직선 L3을 최소 제곱법으로 산출하고, 이 근사 직선 L3의 기울기가 정상 범위로부터 벗어나 있는지 여부를 판정하도록 해도 된다.
도 6의 스텝 S104에 있어서, 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 외인 경우(S104: 예), 제어부(220)의 처리는 스텝 S105로 진행된다.
스텝 S105에 있어서, 제어부(220)는 진단부(225)에 의하여, 실내기 Ui의 실제의 풍량이 설계 풍량에 대하여 저하되었다고 판정한다. 달리 말하면, 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에 열화 예조 있음(다량의 진애가 부착되어 있음)으로 진단한다.
다음으로, 스텝 S106에 있어서, 제어부(220)는, 실내기 Ui의 에어 필터(18)의 청소를 행하게 하기 위한 명령 신호를 공기 조화기(100)에 송신한다.
또한 스텝 S107에 있어서 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)의 동결 세정을 행하게 하기 위한 명령 신호를 공기 조화기(100)에 송신한다. 또한 에어 필터(18)의 청소나 실내 열교환기(16)의 동결 세정의 상세에 대해서는 후기한다.
스텝 S107의 처리를 행한 후, 제어부(220)는 일련의 처리를 종료한다(종료).
또한 스텝 S103에 있어서 Qref≥Qair인 경우나(S103: 아니오), 스텝 S104에 있어서 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 내인 경우(S104: 아니오), 제어부(220)의 처리는 스텝 S108로 진행된다.
스텝 S108에 있어서, 제어부(220)는 진단부(225)에 의하여, 실내기 Ui의 실제의 풍량은 정상 범위 내라고 판정한다. 이 경우에는, 에어 필터(18) 등에 부착되어 있는 진애의 양은, 공기 조화기(100)의 운전 효율에 악영향을 미치지 않는 정도이기 때문에, 에어 필터(18) 등의 청소를 행할 필요는 딱히 없다.
스텝 S108의 처리를 행한 후, 제어부(220)는 일련의 처리를 종료한다(종료). 또한 제어부(220)는, 도 6에 나타내는 일련의 처리를 소정 기간마다(예를 들어 수 일마다, 수 주마다) 실행한다.
<에어 필터의 청소>
도 9는, 흡입 패널을 떼어낸 상태의 매립식의 실내기 Ui를 아래로부터 올려다 본 하면도이다.
도 9에 도시하는 예에서는, 실내기 Ui의 하우징(51)에 직사각 형상의 공기 흡입구 i가 마련되고, 이 공기 흡입구 i를 둘러싸도록 4개의 풍향판(52)이 설치되어 있다. 또한 공기 흡입구 i에는 에어 필터(18)가 설치되고, 이 에어 필터(18)의 외측에 필터 청소부(53)가 설치되어 있다. 필터 청소부(53)는, 도시하지는 않지만 에어 필터(18)에 접촉하는 브러시를 갖고 있다. 그리고 필터 청소부(53)가 좌우 방향으로 이동함으로써 에어 필터(18)의 진애가 제거되도록 되어 있다.
예를 들어 에어 필터(18)의 청소를 행하기 위한 명령 신호(S106: 도 6 참조)를 공조 관리 장치(200)로부터 수신한 경우, 공기 조화기(100)는 필터 청소부(53)에 의하여 에어 필터(18)를 청소한다. 이것에 의하여 에어 필터(18)의 진애가 제거되기 때문에 실내기 Ui의 실제의 풍량을 설계 풍량에 접근시킬 수 있으며, 나아가 공기 조화기(100)의 운전 효율을 높일 수 있다.
<실내 열교환기의 동결 세정>
실내 열교환기(16)의 동결 세정(S107: 도 6 참조)을 행할 때, 공기 조화기(100)의 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)는 실내 열교환기(16)를 증발기로서 기능시켜 실내 열교환기(16)를 동결시킨다.
보다 자세히 설명하면, 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)는 압축기(11)를 구동하고, 또한 실내 팽창 밸브(19)의 개방도를 냉방 운전 시보다도 작게 한다. 이것에 의하여, 저압에서 증발 온도가 낮은 냉매가 실내 열교환기(16)에 유입되기 때문에 공기 중의 수분이 실내 열교환기(16)에 결상하여, 그 서리나 얼음이 성장하기 쉬워진다.
이와 같이 실내 열교환기(16)를 동결시킨 후, 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)는 실내 열교환기(16)를 해동한다. 예를 들어 압축기(11)나 실내 팬(17)이 정지 상태로 됨으로써 실내 열교환기(16)의 서리나 얼음이 실온에서 자연 해동되어, 실내 열교환기(16)의 핀(도시하지 않음)을 타고 다량의 물이 흘러내린다. 그 결과, 실내 열교환기(16)의 진애가 씻겨내지기 때문에 실내기 Ui의 실제의 풍량을 설계 풍량에 접근시킬 수 있다.
또한 실내 열교환기(16)의 동결·해동 후, 실외 제어 회로(31)나 실내 제어 회로(32)가 난방 운전 또는 송풍 운전을 행함으로써 실내기 Ui의 내부를 건조시켜도 된다. 이것에 의하여 실내기 Ui에 있어서의 곰팡이 등의 번식을 억제할 수 있다.
<효과>
제1 실시 형태에 따르면 공조 관리 장치(200)는, 냉매의 온도나 압력 등에 기초하는 냉매측 열교환량 Qref와, 설계 풍량 등에 기초하는 공기측 열교환량 Qair에 기초하여, 실내 열교환기(16)의 실제의 풍량이 설계 풍량으로부터 저하되어 있는지 여부를 진단한다. 이 진단 결과에 기초하여 공조 관리 장치(200)는, 공기 조화기(100)의 에어 필터(18)의 청소나 실내 열교환기(16)의 동결 세정을 적절한 시기에 행하게 할 수 있다.
또한, 가령 에어 필터(18) 등의 청소 기능이 없는 경우에는, 통보부(230)에 의하여, 공기 조화기(100)의 메인터넌스를 요한다는 취지를 유저 등에 대하여 적절한 시기에 통보할 수 있다. 예를 들어 통보부(230)는, 공기 조화기(100)의 메인터넌스를 요한다는 취지를 리모컨 Re나 유저의 휴대 단말기(도시하지 않음)에 통보한다. 이것에 의하여, 냉매의 응축 압력의 상승이나 증발 압력의 저하가 허용 범위로부터 일탈하기 전에 공기 조화기(100)의 메인터넌스를 행하는 것이 가능해진다. 또한 공기 조화기(100)의 메인터넌스가 쓸데없이 높은 빈도로 행해지는 것을 방지하고, 나아가 메인터넌스에 요하는 비용을 종래보다도 삭감할 수 있다.
≪제2 실시 형태≫
제2 실시 형태는, 제어부(220)(도 3 참조)의 처리 내용이 제1 실시 형태와는 다르다. 즉, 제2 실시 형태에서는, 냉매측 열교환량 Qref와 공기측 열교환량 Qair의 대소 관계에 기초하여 제어부(220)가, 압축기(11)(도 2 참조)의 체적 효율이 저하되어 있는지 여부를 진단하는 점이 제1 실시 형태와는 다르다. 또한 그 외(공기 조화기(100)나 공조 관리 장치(200)의 구성 등: 도 1 내지 도 3 참조)에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 따라서 제1 실시 형태와는 상이한 부분에 대하여 설명하고, 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
도 10은, 공조 관리 장치(200)가 구비하는 제어부(220)의 처리를 도시하는 흐름도이다(적절히 도 2, 도 3을 참조).
또한 도 10의 「개시」 시에는, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위가 이미 학습되어 있어서 소정의 공조 운전(냉방 운전이나 난방 운전)이 행해지고 있는 것으로 한다. 또한 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)에는, 그다지 많은 진애가 부착되어 있지 않은 것으로 한다.
또한 도 10의 스텝 S201, S202에 대해서는, 제1 실시 형태에서 설명한 스텝 S101, S102(도 6 참조)와 마찬가지이기 때문에 그 설명을 생략한다.
냉매측 열교환량 Qref나 공기측 열교환량 Qair의 추정 후(S201, S202), 스텝 S203에 있어서, 제어부(220)는, 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 작은지 여부를 판정한다. 예를 들어 압축기(11)의 경년 열화에 수반하여 압축실(도시하지 않음)의 시일성이 저하되면, 냉매가 누설되기 쉬워지기 때문에 압축기(11)의 체적 효율이 저하된다. 즉, 압축기(11)의 사양에 기초하는 소정의 설계 체적 효율보다도 실제의 체적 효율 쪽이 낮아진다.
그 결과, 압축기(11)의 설계 체적 효율에 기초하는 냉매측 열교환량 Qref가 크게 어림되기 때문에 열교환량의 비율(Qair/Qref)이 "1"보다도 작아진다. 또한 압축기(11)의 실제의 체적 효율이 낮을수록 상기한 비율(Qair/Qref)이 작아진다.
스텝 S204에 있어서, 제어부(220)는, 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 외인지 여부를 판정한다.
도 11은, 압축기의 체적 효율의 저하에 기인하여 점(Qref, Qair)이 정상 범위로부터 일탈한 상태를 나타내는 설명도이다.
또한 도 11에 나타내는 사선 부분은 점(Qref, Qair)의 정상 범위를 나타내고 있다. 예를 들어 점 P2에 주목하면, 냉매측 열교환량 Q2ref보다도 공기측 열교환량 Q2air 쪽이 작고, 또한 점(Q2ref, Q2air)이 정상 범위로부터 벗어나 있다. 이는, 압축기(11)의 체적 효율이 저하되어 압축실(도시하지 않음)로부터 냉매가 누설되기 쉬워졌기 때문이다. 또한 도 11에 나타내는 다른 점에 대해서도 마찬가지이다.
도 12는, 비율(Qair/Qref)의 시간적 추이의 예를 나타내는 설명도이다.
도 12에 나타내는 예에서는, 시간이 경과함에 따라 비율(Qair/Qref)이 점차 작아지며 시각 t2 이후에는 정상 범위로부터 벗어나 있다.
그리고 도 10의 스텝 S204에 있어서, 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 외인 경우(S204: 예), 제어부(220)의 처리는 스텝 S205로 진행된다.
스텝 S205에 있어서, 제어부(220)는 진단부(225)에 의하여, 압축기(11)의 실제의 체적 효율이 설계 체적 효율에 대하여 저하되었다고 판정한다. 달리 말하면, 제어부(220)는, 압축기(11)에 열화 예조 있음으로 진단한다.
스텝 S206에 있어서, 제어부(220)는 통보부(230)에 의하여, 압축기(11)의 메인터넌스를 요한다는 취지를 리모컨 Re 등에 통보한다(통보 스텝). 이것에 의하여, 압축기(11)의 메인터넌스를 행해야 할 시기인 것을 유저에게 알릴 수 있다.
스텝 S206의 처리를 행한 후, 제어부(220)는 일련의 처리를 종료한다(종료).
또한 스텝 S203에 있어서 Qref≤Qair인 경우나(S203: 아니오), 스텝 S204에 있어서 비율(Qair/Qref)이 정상 범위 내인 경우(S204: 아니오), 제어부(220)의 처리는 스텝 S207로 진행된다.
스텝 S207에 있어서, 제어부(220)는 진단부(225)에 의하여, 압축기(11)의 실제의 체적 효율은 정상 범위 내라고 판정한다. 이 경우에는, 압축기(11)의 실제의 체적 효율은, 공기 조화기(100)의 운전 효율에 악영향을 미치지 않는 정도이기 때문에, 압축기(11)의 메인터넌스를 행할 필요는 딱히 없다.
스텝 S207의 처리를 행한 후, 제어부(220)는 일련의 처리를 종료한다(종료).
<효과>
제2 실시 형태에 따르면 공조 관리 장치(200)는, 냉매의 온도나 압력 등에 기초하는 냉매측 열교환량 Qref와, 설계 풍량 등에 기초하는 공기측 열교환량 Qair에 기초하여, 압축기(11)의 체적 효율이 설계 체적 효율로부터 저하되어 있는지 여부를 진단한다. 그리고 압축기(11)의 메인터넌스를 요하는 경우에는 그 취지가 리모컨 Re 등에 통보된다.
이것에 의하여, 압축기(11)의 메인터넌스를 요한다는 취지를 적절한 시기에 통보할 수 있다. 따라서 공기 조화기(100)의 운전을 정지하지 않을 수 없는 사태로 되기 전에 서비스원 등에 의하여 압축기(11)의 메인터넌스를 행할 수 있다. 또한 압축기(11)의 메인터넌스를 쓸데없이 높은 빈도로 행할 필요가 없기 때문에, 그 메인터넌스에 요하는 비용을 삭감할 수 있다.
≪변형예≫
이상, 본 발명에 따른 공조 관리 시스템 W에 대하여 각 실시 형태로 설명하였지만 본 발명은 이들 기재에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변경을 행할 수 있다.
예를 들어 다음에 설명하는 바와 같이, 열화 예조 진단의 결과를 유저의 휴대 단말기(60)(도 13 참조)에 통보하거나, 또한 원격 감시 센터(70)(도 13 참조)에 통보하거나 해도 된다.
도 13은, 변형예에 따른 공조 관리 시스템 WA를 포함하는 개략적인 구성도이다.
도 13에 도시하는 휴대 단말기(60)는, 공기 조화기(100)의 유저가 소지하고 있는 스마트폰, 태블릿, 휴대 전화 등의 단말기이며, 공조 관리 장치(200)와의 사이에서 네트워크 N을 통하여 통신 가능하게 되어 있다.
또한 원격 감시 센터(70)는, 공기 조화기(100)의 열화 예조 진단의 결과를 분석하여 필요에 따라 유저 등에게 통지하는 시설이며, 네트워크 N을 통하여 공조 관리 장치(200)와 통신 가능하게 되어 있다. 또한 원격 감시 센터(70)의 컴퓨터(도시하지 않음)도 「단말기」에 포함되는 것으로 한다.
그리고 공조 관리 장치(200)에 의한 열화 예조 진단의 결과가 통보부(230)(도 3 참조)에 의하여 리모컨 Re(도 2 참조) 외에 휴대 단말기(60)나 원격 감시 센터(70)에도 통보되도록 되어 있다(통보 스텝). 이것에 의하여, 공기 조화기(100)에 있어서 열화 예조가 있는 개소를 유저나 원격 감시 센터(70)의 스탭이 파악할 수 있다.
또한 각 실시 형태에서는, 냉매측 열교환량 Qref에 대한 공기측 열교환량 Qair의 비율(Qair/Qref)이 정상 범위로부터 벗어난 경우, 그 취지가 통보되는 예에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 냉매측 열교환량 Qref에 대한 공기측 열교환량 Qair의 비율(Qair/Qref)이 시간적으로 변화되는 속도에 기초하여, 비율(Qair/Qref)이 소정의 정상 범위로부터 일탈하는 시기를 제어부(220)가 예측하도록 해도 된다. 그 일례를 들면, 제어부(220)는 최소 제곱법에 기초하여, 그때까지의 소정 기간에 있어서의 비율(Qair/Qref)의 변화 속도를 산출하고, 이 변화 속도에 기초하여, 비율(Qair/Qref)이 소정의 정상 범위로부터 벗어나는 시기를 예측한다. 그리고 통보부(230)는 상기한 시기를 리모컨 Re나 휴대 단말기(60) 외에 원격 감시 센터(70) 등에 통보한다. 이것에 의하여, 메인터넌스를 행해야 할 시기를 유저 등에게 사전에 통보할 수 있다.
또한 냉매측 열교환량 Qref에 대한 공기측 열교환량 Qair의 비율(Qair/Qref)을 제어부(220)가 산출하고, 이 비율(Qair/Qref)의 이력 정보를 통보부(230)가 리모컨 Re나 휴대 단말기(60) 외에 원격 감시 센터(70)나 소정의 서비스용 진단 기기(도시하지 않음)에 통보하도록 해도 된다. 이 경우에 있어서, 통보부(230)는, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위의 상한·하한을 나타내는 역치도 아울러 표시시켜도 되고, 또한 열화 예조의 개소도 아울러 표시해도 된다. 이것에 의하여, 비율(Qair/Qref)의 시간적인 변화를 본 유저가, 예를 들어 실내기 Ui의 풍량의 저하 정도를 파악하거나 비율(Qair/Qref)이 정상 범위로부터 벗어나는 시기를 예측하거나 하는 것이 가능해진다.
또한 공기 조화기(100)의 비율(Qair/Qref)과, 이 공기 조화기(100)와 동 기종인 다른 공기 조화기(도시하지 않음)의 비율(Qair/Qref)의 이력 정보에 기초하여, 공기 조화기(100)의 소정 개소에서 열화 예조가 생기는 시기를 제어부(220)가 예측하도록 해도 된다. 예를 들어 제어부(220)는, 진단 대상인 공기 조화기(100) 바로 근처의 비율(Qair/Qref)과, 다른 공기 조화기(도시하지 않음)의 비율(Qair/Qref)의 시간적인 변화 속도에 기초하여, 공기 조화기(100)의 비율(Qair/Qref)이 소정의 정상 범위로부터 일탈하는 시기를 예측한다. 그리고 통보부(230)는 상기한 시기를 리모컨 Re나 휴대 단말기(60) 외에 원격 감시 센터(70) 등에 통보한다. 이것에 의하여, 메인터넌스를 행해야 할 시기를 유저 등에게 사전에 통보할 수 있다.
그 외에 공조 관리 장치(200)가, 공기 조화기(100)의 메인터넌스 정보를 서비스 센터(도시하지 않음)에 업로드하거나, 공기 조화기(100)와 동 기종인 다른 공기 조화기(도시하지 않음)의 메인터넌스 정보를 서비스 센터로부터 다운로드하거나 하는 통신 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있어도 된다. 그리고 다른 공기 조화기의 비율(Qair/Qref)이나 메인터넌스 정보에 기초하여, 공기 조화기(100)의 비율(Qair/Qref)이 소정의 정상 범위로부터 일탈하는 시기를 제어부(220)가 예측하도록 해도 된다.
또한 리모컨 Re, 휴대 단말기(60), 또는 원격 감시 센터(70)로부터의 명령에 따라, 제어부(220)가 냉매측 열교환량 Qref 및 공기측 열교환량 Qair를 추정하는 처리를 개시하도록 해도 된다. 이것에 의하여, 공기 조화기(100)의 열화 예조의 진단 결과를 유저 등이 확인하고자 할 때, 리모컨 Re 등으로부터의 명령에 따라 제어부(220)가 실시간으로 열화 예조 진단을 행할 수 있다.
또한 제1 실시 형태에서는, 도 6의 스텝 S103, S104의 양쪽의 조건이 만족된 경우, 제어부(220)가, 실내기 Ui의 실제의 풍량이 설계 풍량에 대하여 저하되었다고 판정하는 처리(S105)에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 스텝 S104의 처리를 생략하고, 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 큰 경우(S103: 예), 설계 풍량에 대하여, 실내 팬(17)의 구동에 수반하는 실제의 풍량이 저하되었다고 제어부(220)가 판정하도록 해도 된다(S105). 그리고 통보부(230)가 상기한 판정 결과를 리모컨 Re나 휴대 단말기(60) 외에 원격 감시 센터(70)에 통보하도록 해도 된다. 이것에 의하여, 풍량의 저하에 관한 진단 결과를 유저 등이 파악할 수 있다.
또한 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 큰 경우(S103: 예), 제어부(220)가, 에어 필터(18)의 청소, 또는 실내 열교환기(16)의 동결 세정을 공기 조화기(100)로 하여금 행하게 하도록 해도 된다. 이것에 의하여, 열화 예조의 진단 결과에 기초하여 에어 필터(18) 등의 청소를 적절한 시기에 행할 수 있다.
또한 제2 실시 형태에 대해서도 마찬가지라 할 수 있다. 즉, 도 10의 스텝 S204의 처리를 생략하고, 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 작은 경우(S203: 예), 설계 체적 효율에 대하여 압축기(11)의 실제의 체적 효율이 저하되었다고 제어부(220)가 판정하도록 해도 된다(S205). 그리고 냉매측 열교환량 Qref와 공기측 열교환량 Qair의 대소 관계(즉, 비율 Qair/Qref의 크기)에 기초하는 공기 조화기(100)의 열화 예조의 개소를 통보부(230)가 리모컨 Re, 휴대 단말기(60), 또는 원격 감시 센터(70)에 통보하도록 해도 된다.
또한, 예를 들어 실내기 Ui의 실제의 풍량이 저하됨과 함께, 압축기(11)의 체적 효율도 저하되어 있을 때 열화 예조 진단이 행해졌다고 한다. 그렇게 되면, 풍량 저하의 영향과 체적 효율의 저하의 영향이 상쇄되어 비율(Qair/Qref)이 "1"에 가까운 값으로 될 가능성이 있다. 그래서 에어 필터(18) 등의 청소에 의하여 실내기 Ui의 실제의 풍량을 설계 풍량에 접근시킨 후, 제어부(220)가 소정의 열화 예조 진단을 행하도록 해도 된다. 예를 들어 에어 필터(18)의 청소 후, 또는 실내 열교환기(16)의 동결 세정 후, 제어부(220)가 냉매측 열교환량 Qref 및 공기측 열교환량 Qair를 추정하도록 해도 된다. 그리고 냉매측 열교환량 Qref보다도 공기측 열교환량 Qair 쪽이 작은 경우, 설계 체적 효율에 대하여 압축기(11)의 실제의 체적 효율이 저하되었다는 취지를 통보부(230)가 리모컨 Re, 휴대 단말기(60), 또는 원격 감시 센터(70)에 통보한다. 이것에 의하여 열화 예조의 진단 정밀도를 높일 수 있다.
또한 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도가 노점 이하인 경우, 통보부(230)가 열화 예조 진단에 관한 통보를 행하지 않도록 해도 된다. 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도가 노점 이하인 경우에는, 공기에 포함되는 수증기가 결로될 때의 잠열이 생기기 때문이다. 이 잠열은 공기의 온도 변화에는 반영되지 않기 때문에 공기측 열교환량 Qair가 실제의 값보다도 작아져, 실내기 Ui의 풍량 저하에 관한 진단 정밀도가 낮아질 가능성이 있다.
한편, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도가 노점보다도 높은 경우에는, 통보부(230)가 열화 예조 진단에 관한 통보를 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 정확한 진단 결과를 유저 등에게 통보할 수 있다. 부연하면, 난방 운전에서는 실내 열교환기(16)에 있어서의 열교환의 거의 전부가 현열이며, 잠열이 생기는 일은 거의 없다.
또한 흡입 공기 온도 센서(27)의 검출값과, 그에 기초하는 절대 습도의 개산값을 사용하여, 제어부(220)가, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 노점을 추정하도록 해도 된다.
또한 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 노점의 산출을 목적으로 하여 흡입 공기 온도 센서(27)(도 2 참조) 외에 흡입 공기 습도 센서(도시하지 않음)를 실내 열교환기(16)의 공기 흡입측에 마련해도 된다. 이와 같은 구성에 있어서, 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도, 및 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 습도(상대 습도 또는 절대 습도)에 기초하여, 이 공기의 노점을 산출한다. 그리고 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도가 노점보다도 높은 경우에는, 공기 조화기(100)의 열화 예조 진단을 제어부(220)가 행하도록 해도 된다. 이것에 의하여 열화 예조 진단의 고정밀도화를 도모할 수 있다.
또한 상기한 바와 같이 흡입 공기 습도 센서(도시하지 않음)가 마련되는 구성이면, 실내 열교환기(16)에 있어서의 공기의 열교환에 잠열이 포함되어 있더라도 공기측 열교환량 Qair를 추정하는 것이 가능해진다. 그 구체적인 처리에 대하여 도 14를 사용하여 설명한다.
도 14는, 실내 열교환기의 흡입측·분출측의 공기의 온습도에 관한 공기선도이다.
또한 도 14의 횡축은 공기의 건구 온도이고, 종축은 공기의 절대 습도이다. 또한 곡선 R은, 상대 습도가 100[%]인 상태를 나타내고 있다.
도 14에 나타내는 예에서는, 실내 열교환기(16)의 흡입 공기(점 P3을 참조)는, 그 온도가 약 27[℃]이고 절대 습도가 약 0.016[㎏/㎏D.A.]이다. 한편, 분출 공기(점 P4를 참조)의 온도는 10[℃]이고, 노점(약 21[℃])을 하회하고 있다. 따라서 실내 열교환기(16)에 있어서의 공기의 열교환에는 잠열이 포함되어 있다.
그래서 제어부(220)는, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 온도, 실내 열교환기(16)를 향하는 공기의 습도, 및 실내 열교환기(16)에서 열교환된 공기의 온도에 기초하여, 실내 열교환기(16)의 흡입측·분출측의 공기의 비엔탈피 차를 산출한다. 또한 도 14의 공기선도에 상당하는 데이터가, 예를 들어 데이터 테이블로서 기억부(210)(도 3 참조)에 미리 저장되어 있는 것으로 한다. 그리고 제어부(220)는, 실내 팬(17)의 회전 속도에 대응하는 설계 풍량, 및 상기한 비엔탈피 차에 기초하여, 공기측 열교환량 Qair를 추정한다. 이것에 의하여, 공기의 열교환에 잠열이 포함되어 있는 경우이더라도 제어부(220)가 공기측 열교환량 Qair를 추정할 수 있다.
또한 열화 예조 진단의 대상으로서, 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18), 압축기(11) 외에 공기 조화기(100)의 오일 복귀 회로(도시하지 않음)가 포함되어 있어도 된다. 이 오일 복귀 회로란, 압축기(11)로부터 토출된 냉매에 포함되는 윤활유를 압축기(11)의 흡입측으로 복귀시키기 위한 냉매 유로이다. 예를 들어 공기측 열교환량 Qair보다도 냉매측 열교환량 Qref 쪽이 크고, 비율(Qair/Qref)이 소정의 정상 범위로부터 일탈해 있는 경우, 제어부(220)가, 압축기(11) 또는 오일 복귀 회로 중 적어도 한쪽에 열화 예조 있음으로 진단하도록 해도 된다.
또한 제1 실시 형태에서 설명한 에어 필터(18)의 청소(도 6의 S106), 및 실내 열교환기(16)의 동결 세정(S107) 중 한쪽만이 행해지도록 해도 된다.
또한 제1 실시 형태와 제2 실시 형태를 조합하여, 냉매측 열교환량 Qref와 공기측 열교환량 Qair의 대소 관계에 기초하여 제어부(220)가 실내 열교환기(16)나 에어 필터(18)의 열화 예조 진단을 행함과 함께, 압축기(11)의 열화 예조 진단을 행하도록 해도 된다.
또한 각 실시 형태에서는, 제어부(220)(도 3 참조)가 학습부(223)(도 3 참조)를 구비하는 구성에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 비율(Qair/Qref)의 정상 범위가 사전의 실험이나 시뮬레이션에 기초하여 미리 기억되어 있는 경우에는 학습부(223)가 생략되어 있어도 된다.
또한 제1 실시 형태에서는, 제어부(220)가 실내 열교환기(16)에서의 냉매측 열교환량 Qref나 공기측 열교환량 Qair를 산출하는 처리에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 제어부(220)가 실외 열교환기(12)(열교환기)에서의 냉매측 열교환량 Qref나 공기측 열교환량 Qair를 산출하고, 그 산출 결과에 기초하여 실외기 Uo에서의 풍량 저하의 유무를 진단하도록 해도 된다. 또한 이와 같은 처리가 행해지는 경우에는, 실외 열교환기(12)의 일단측·타단측의 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(도시하지 않음)나, 실외 열교환기(12)의 흡입측·분출측의 공기의 온도를 검출하는 온도 센서(도시하지 않음)가 마련되는 것으로 한다.
또한 각 실시 형태에서는, 공조 관리 시스템 W(도 1 참조)가 공조 관리 장치(200)를 구비하는 구성에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 공조 관리 장치(200)를 생략하고, 열화 예조 진단에 관한 일련의 처리를 실외 제어 회로(31)(제어부)나 실내 제어 회로(32)(제어부)가 행하도록 해도 된다.
또한 각 실시 형태에서는, 복수의 실내기 Ui(도 1 참조)가 마련되는 멀티형의 공기 조화기(100)의 열화 예조 진단에 대하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 실내기와 실외기가 1대씩 마련된 벽걸이형의 공기 조화기(도시하지 않음) 외에, 다양한 종류의 공기 조화기에 각 실시 형태를 적용 가능하다.
또한 컴퓨터에 열화 예조 진단의 처리(도 6, 도 10 참조)를 실행시키기 위한 프로그램을 통신 회선을 통하여 제공하는 것이 가능하고, 또한 CD-ROM 등의 기록 매체에 기입하여 배포하는 것도 가능하다.
또한 각 실시 형태는, 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위하여 상세히 기재한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지는 않는다. 또한 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
또한 상기한 기구나 구성은, 설명상 필요할 것으로 생각되는 것을 나타내고 있으며, 제품상 반드시 모든 기구나 구성을 나타내고 있다고 할 수는 없다.
11: 압축기
12: 실외 열교환기(열교환기)
13: 실외 팬(팬)
14: 실외 팽창 밸브
15: 사방 밸브
16: 실내 열교환기(열교환기)
17: 실내 팬(팬)
18: 에어 필터
19: 실내 팽창 밸브
53: 필터 청소부
60: 휴대 단말기(단말기)
70: 원격 감시 센터(단말기)
100: 공기 조화기
200: 공조 관리 장치
210: 기억부
220: 제어부
230: 통보부
F: 냉매 회로
Re: 리모컨
W, WA: 공조 관리 시스템

Claims (14)

  1. 공기 조화기의 팬의 회전 속도에 대응하는 소정의 설계 풍량이 기억됨과 함께, 상기 공기 조화기의 압축기에 관한 소정의 설계 체적 효율이 기억되어 있는 기억부와,
    제어부와,
    통보부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 팬의 부근에 배치되는 열교환기의 일단측·타단측에서의 냉매의 온도, 및 상기 설계 체적 효율을 포함하는 정보에 기초하여, 상기 열교환기에서의 냉매측 열교환량을 추정함과 함께,
    상기 열교환기를 향하는 공기의 온도, 상기 열교환기에서 열교환된 공기의 온도, 및 상기 팬의 회전 속도에 대응하는 상기 설계 풍량에 기초하여, 상기 열교환기에서의 공기측 열교환량을 추정하고,
    상기 냉매측 열교환량과 상기 공기측 열교환량의 대소 관계에 기초하는 상기 공기 조화기의 열화 예조의 개소를 상기 통보부가 리모컨 또는 단말기에 통보하는, 공조 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉매측 열교환량보다도 상기 공기측 열교환량 쪽이 큰 경우, 상기 설계 풍량에 대하여, 상기 팬의 구동에 수반하는 실제의 풍량이 저하되었다는 취지를 상기 통보부가 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉매측 열교환량보다도 상기 공기측 열교환량 쪽이 작은 경우, 상기 설계 체적 효율에 대하여, 상기 압축기의 실제의 체적 효율이 저하되었다는 취지를 상기 통보부가 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 냉매측 열교환량에 대한 상기 공기측 열교환량의 비율이 시간적으로 변화되는 속도에 기초하여, 상기 비율이 소정의 정상 범위로부터 일탈하는 시기를 예측하고,
    상기 통보부는 상기 시기를 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 냉매측 열교환량에 대한 상기 공기측 열교환량의 비율을 산출하고,
    상기 통보부는 상기 비율의 이력 정보를 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 냉매측 열교환량에 대한 상기 공기측 열교환량의 비율을 산출하고, 상기 공기 조화기의 상기 비율과, 당해 공기 조화기와 동 기종인 다른 공기 조화기의 상기 비율의 이력 정보에 기초하여, 상기 개소에서 열화 예조가 생기는 시기를 예측하고,
    상기 통보부는 상기 시기를 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 리모컨 또는 상기 단말기로부터의 명령에 따라 상기 냉매측 열교환량 및 상기 공기측 열교환량을 추정하는 처리를 개시하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉매측 열교환량보다도 상기 공기측 열교환량 쪽이 큰 경우, 상기 제어부는, 상기 열교환기의 부근의 에어 필터의 청소 또는 상기 열교환기의 동결 세정을 상기 공기 조화기로 하여금 행하게 하고,
    상기 에어 필터의 청소는 소정의 필터 청소부에 의하여 행해지고,
    상기 동결 세정은, 상기 열교환기를 증발기로서 기능시켜 당해 열교환기를 동결시킴으로써 행해지는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에어 필터의 청소 후 또는 상기 열교환기의 상기 동결 세정 후, 상기 제어부는 상기 냉매측 열교환량 및 상기 공기측 열교환량을 추정하고,
    상기 냉매측 열교환량보다도 상기 공기측 열교환량 쪽이 작은 경우, 상기 설계 체적 효율에 대하여 상기 압축기의 실제의 체적 효율이 저하되었다는 취지를 상기 통보부가 상기 리모컨 또는 상기 단말기에 통보하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기를 향하는 공기의 온도가 노점 이하인 경우, 상기 통보부는 상기 통보를 행하지 않는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열교환기를 향하는 공기의 온도, 및 상기 열교환기를 향하는 공기의 습도에 기초하여, 상기 노점을 산출하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열교환기를 향하는 공기의 온도, 상기 열교환기를 향하는 공기의 습도, 및 상기 열교환기에서 열교환된 공기의 온도에 기초하여, 상기 열교환기의 흡입측·분출측의 공기의 비엔탈피 차를 산출하고, 상기 팬의 회전 속도에 대응하는 상기 설계 풍량 및 상기 비엔탈피 차에 기초하여 상기 공기측 열교환량을 추정하는 것
    을 특징으로 하는 공조 관리 시스템.
  13. 공기 조화기의 열교환기의 일단측·타단측에서의 냉매의 온도, 및 상기 공기 조화기의 압축기에 관한 소정의 설계 체적 효율을 포함하는 정보에 기초하여, 상기 열교환기에서의 냉매측 열교환량을 제어부가 추정하는 냉매측 열교환량 추정 스텝과,
    상기 열교환기를 향하는 공기의 온도, 상기 열교환기에서 열교환된 공기의 온도, 및 상기 열교환기의 부근에 배치되는 팬의 회전 속도에 대응하는 소정의 설계 풍량에 기초하여, 상기 열교환기에서의 공기측 열교환량을 상기 제어부가 추정하는 공기측 열교환량 추정 스텝과,
    상기 냉매측 열교환량과 상기 공기측 열교환량의 대소 관계에 기초하는 상기 공기 조화기의 열화 예조의 개소를 통보부가 리모컨 또는 단말기에 통보하는 통보 스텝을 포함하는, 공조 관리 방법.
  14. 제13항에 기재된 공조 관리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한, 프로그램.
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