WO2017175406A1 - 空調吹き出し温度推定装置及びプログラム - Google Patents

空調吹き出し温度推定装置及びプログラム Download PDF

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冬樹 佐藤
朋興 浮穴
一宏 小松
宗佑 南田
智子 富田
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三菱電機株式会社
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    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/34—Heater, e.g. gas burner, electric air heater

Definitions

  • the present invention relates to an air-conditioning blowout temperature estimation device and program, and more particularly to estimation of a blowout temperature from an air conditioner using a refrigerant.
  • an outdoor unit of an air conditioner supplies refrigerant to the indoor unit through a refrigerant pipe extending from the outdoor unit to the indoor unit.
  • the blowing temperature is a refrigerant pipe (gas pipe, liquid pipe). It is known that when the temperature is higher than the temperature of the refrigerant pipe, it is strongly influenced by the temperature of the refrigerant pipe. Further, when the refrigerant pipe is not sufficiently cooled, it is also affected by the suction temperature.
  • the temperature of the blowout from the indoor unit has not been estimated in consideration of the difference in the temperature state of the refrigerant pipe in such an air conditioner.
  • the present invention has an object of estimating the temperature of air blown out from an indoor unit in consideration of the state of an air conditioner.
  • the air-conditioning blowout temperature estimation device includes a refrigerant pipe temperature acquisition means for acquiring a measured temperature of a refrigerant pipe connected to a heat exchanger of an indoor unit, and a suction temperature for acquiring a measured temperature of the inlet of the indoor unit An acquisition unit; a determination unit that determines an operating state of the indoor unit based on the measured temperature acquired by the refrigerant pipe temperature acquisition unit and the measured temperature acquired by the suction temperature acquisition unit; and the refrigerant pipe temperature acquisition unit Of the estimated temperature, the measured temperature acquired by the suction temperature acquiring means, and the estimated temperature of the blowout temperature from the indoor unit, the estimation set corresponding to the operating state determined by the determining means And an estimation means for estimating the temperature of the air blown out from the indoor unit based on the model.
  • the estimation means adjusts the estimated value so that the estimated value of the blowing temperature continuously changes when the estimated model is switched in accordance with a transition from the current operating state of the indoor unit to another operating state. Is. At this time, the estimation unit adjusts the output of the estimated value in consideration of the degree of influence of the plurality of estimation models.
  • the air-conditioning blowout temperature estimation device is configured to detect an abnormality in the blowout temperature from the indoor unit by analyzing a time-series change in the estimated temperature by the estimation unit, and the abnormality detected by the detection unit And a notification means for notifying.
  • the air-conditioning blowout temperature estimation device is configured to instruct the operation control means of the indoor unit so that the estimated temperature by the estimation means approaches the target value when the estimated temperature by the estimation means deviates from the target value of the blowout temperature. It is what has.
  • the program according to the present invention includes a computer, a refrigerant pipe temperature acquisition unit that acquires a measured temperature of a refrigerant pipe connected to a heat exchanger of an indoor unit, and a suction temperature acquisition unit that acquires a measured temperature of a suction port of the indoor unit Determining means for determining the operating state of the indoor unit based on the measured temperature acquired by the refrigerant pipe temperature acquiring means and the measured temperature acquired by the suction temperature acquiring means, and the measurement acquired by the refrigerant pipe temperature acquiring means Based on the temperature, the measured temperature acquired by the suction temperature acquiring means, and the estimated model set corresponding to the operating state determined by the determining means among the estimated models of the blowout temperature from the indoor unit It is for functioning as an estimation means for estimating the temperature of air blown from the indoor unit.
  • the accuracy of the estimated value of the blown temperature can be improved.
  • an abnormality in the blowing temperature can be detected.
  • the operation of the air conditioner can be controlled so as to approach the target value.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a process for estimating a temperature of air blown from the indoor unit in the first embodiment. It is the figure which showed the estimation model set for every driving
  • FIG. 10 is a block configuration diagram of an air-conditioning blowout temperature estimation device in a third embodiment.
  • Embodiment 1 FIG. 1
  • FIG. 1 is a block configuration diagram showing an embodiment of an air-conditioning blowout temperature estimation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1 shows an outdoor unit 1, an indoor unit 2, a heat exchanger 3 built in the indoor unit 2, a liquid pipe 4 as a refrigerant pipe extending from the outdoor unit 1 to the heat exchanger 3, and gas Sensors 6, 7, and 8 that measure the temperatures of the pipe 5, the liquid pipe 4, the gas pipe 5, and the suction port (not shown) of the indoor unit 2, and the air conditioning controller 20 include the outdoor unit 1 and the indoor unit of the air conditioner A signal line 9 for receiving sensor data from the machine 2 is shown. These configurations may use existing facilities as they are.
  • the present embodiment is configured by adding an air-conditioning blowout temperature estimation device 10 to the above configuration.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a computer forming the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 in the present embodiment.
  • the computer forming the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 in the present embodiment can be realized with a general-purpose hardware configuration such as a personal computer (PC) that has existed in the past. That is, as shown in FIG. 2, the computer has an input / output controller 38 for connecting the CPU 31, ROM 32, RAM 33, HDD 34, mouse 35 and keyboard 36 provided as input means, and display 37 provided as a display device, respectively.
  • a network controller 39 provided as a communication means is connected to an internal bus 40.
  • CPU is an abbreviation for Central Processing Unit.
  • ROM is an abbreviation for Read Only Memory.
  • RAM is an abbreviation for Random Access Memory
  • HDD Hard Disk. Abbreviation for Drive.
  • the CPU 31, ROM 32, RAM 33, and HDD 34 are collectively referred to as processing circuitry.
  • the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 in the present embodiment includes a data acquisition unit 11, an operation state determination unit 12, a blowout temperature estimation unit 13, a blowout temperature display unit 14, and a blowout temperature estimation model storage unit 21. is doing.
  • the air conditioning controller 20 periodically collects the measured temperatures of the liquid pipe 4, the gas pipe 5, and the suction port from the sensors 6, 7, and 8 from the air conditioner, but the data acquisition unit 11 includes refrigerant pipe temperature acquisition means and It is provided as a suction temperature acquisition means, and the latest measured temperature is acquired from the air conditioning controller 20 periodically, for example, every minute.
  • the operation state determination unit 12 is provided as a determination unit, and determines the operation state of the indoor unit 2 based on each measured temperature acquired by the data acquisition unit 11.
  • the blowout temperature estimation unit 13 is provided as an estimation unit, and is an estimation model of each measured temperature acquired by the data acquisition unit 11 and the blowout temperature from the indoor unit 2, and the operation state determined by the operation state determination unit 12.
  • the blowout temperature from the indoor unit 2 is estimated based on the corresponding estimation model set.
  • the blowing temperature display unit 14 displays the estimated value of the blowing temperature from the indoor unit 2 obtained by the estimation on the display 37.
  • the blowout temperature estimation model storage unit 21 stores an estimation model set corresponding to the operating state of the indoor unit 2.
  • Each component 11 to 14 in the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 is realized by a cooperative operation of a computer that forms the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 and a program that operates on a CPU 31 mounted on the computer. Further, the blowout temperature estimation model storage unit 21 is realized by the HDD 34 mounted on the air conditioning blowout temperature estimation device 10. Alternatively, the RAM 33 may be used as the blowing temperature estimation model storage unit 21, or an external storage unit may be used as the blowing temperature estimation model storage unit 21 via a network.
  • the program used in this embodiment can be provided not only by communication means but also by storing it in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or USB memory.
  • a recording medium such as a CD-ROM or a USB memory is a tangible medium that is not temporary.
  • CD-ROM is an abbreviation for Compact Disc-ROM
  • USB is an abbreviation for Universal Serial Bus.
  • the program provided from the communication means or the recording medium is installed in the computer, and various processes are realized by the CPU 31 of the computer sequentially executing the program.
  • thermo-on ON to OFF
  • thermo-on ON to OFF
  • cooling thermo-on ON to off
  • state hereinafter also referred to as “cooling thermo-off”. It is considered that the transition of the blowout temperature from the indoor unit 2 varies depending on the state of such an air conditioner.
  • the refrigerant pipes liquid pipe 4 and gas pipe 5
  • the temperature of the air blown out from the indoor unit 2 differs in a state where the transient state has passed (hereinafter referred to as “steady state”).
  • steady state Even in the cooling thermo-on state, the blowing temperature differs between the transient state and the steady state.
  • the present embodiment is characterized in that the temperature of air blown from the indoor unit 2 is estimated in consideration of the state of the air conditioner.
  • the blowout temperature from the indoor unit 2 is the temperature of the blowout port of the indoor unit 2, that is, the temperature of the air blown out from the blowout port of the indoor unit 2.
  • an estimation model that uses the refrigerant pipe temperature as the blowing temperature is set without considering the suction port temperature.
  • the temperatures of the two types of refrigerant pipes, the liquid pipe 4 and the gas pipe 5 are measured, the average value of the measured temperatures is taken as the refrigerant pipe temperature.
  • an estimation model is set that uses the average value of the refrigerant pipe temperature and the inlet temperature as the blowing temperature. In the present embodiment, in this way, the estimation model is set corresponding to the driving state.
  • the blowout temperature is easily affected by the inlet temperature in the transient state of the cooling thermo-on and in the cooling thermo-off. It is thought that warm air rises and tends to accumulate around the inlet. Therefore, an estimation model that uses the average value of the refrigerant pipe temperature and the suction port temperature as the blowing temperature is set.
  • an estimation model for adding an offset value for example, 3 ° C.
  • the data acquisition unit 11 acquires the measured temperatures of the liquid pipe 4, the gas pipe 5, and the suction port that are periodically sent from the air conditioning controller 20 (step 110).
  • the acquisition interval is not particularly limited, but if the acquisition is performed with a long period such as 5 minutes, an error is likely to occur particularly in a transient state. Therefore, in this embodiment, the acquisition interval is set to 1 minute.
  • the operation state determination unit 12 determines the operation state of the indoor unit 2 based on the measured temperature (step 120). In the present embodiment, the operating state is determined by a value obtained by subtracting the suction port temperature from the refrigerant pipe temperature.
  • running state is determined by the magnitude relationship between the numerical value showing a driving
  • the operating state is determined based on the magnitude relationship between a value obtained by subtracting the inlet temperature from the refrigerant pipe temperature (a numerical value indicating the operating state) and the threshold value.
  • the blowing temperature estimation unit 13 specifies an estimated model set corresponding to the determined operating state (step 130), and substitutes each measured temperature into the estimated model, thereby blowing out the blowing from the indoor unit 2.
  • An estimated temperature value is calculated (step 140).
  • the blowing temperature display unit 14 displays the estimated value on the display 37 (step 150).
  • the estimated value is displayed.
  • the estimated value may be transmitted to any computer via the network, or the estimated value may be recorded in a predetermined storage unit. Good.
  • FIG. 4 is a diagram showing the estimation model set for each operation state in a graph format.
  • the estimated model M1 is selected when the numerical value S representing the driving state is less than the threshold s1
  • the estimated model M2 is selected when the numerical value S is greater than or equal to the threshold s2.
  • the estimation model M1 corresponds to an estimation model corresponding to the transient state of the heating thermo-on
  • the estimation model M2 corresponds to an estimation model corresponding to the steady state of the heating thermo-on.
  • s1 and s2 may have the same value, here, as illustrated in FIG. 4, s1 ⁇ s2. As shown in FIG.
  • the estimation values are calculated by weighting the estimated models M1 and M2.
  • the estimated value between s1 and s2 is calculated
  • Estimated value estimated value based on estimated model M1 ⁇ t + estimated value based on estimated model M2 ⁇ (1-t) Then, as shown by a line 41 in FIG. 4, the estimated value changes continuously and smoothly.
  • the air conditioner determined based on the measured temperatures of the liquid pipe 4, the gas pipe 5, and the suction port by setting an estimation model corresponding to the operating state of the indoor unit 2.
  • the estimation model corresponding to the state of is selected. And since the blowing temperature from the indoor unit 2 was estimated using the selected estimation model, the accuracy of the estimated value of the blowing temperature can be improved.
  • the blowing temperature is accurately estimated by using the average value of the measured temperatures of the liquid pipe 4 and the gas pipe 5 as the refrigerant pipe temperature. However, only one of them is used. May be.
  • FIG. FIG. 5 is a block configuration diagram of the air-conditioning blowout temperature estimation device in the present embodiment. Note that the same reference numerals are given to the same components as those shown in Embodiment 1, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the hardware configuration may be the same as in the first embodiment.
  • the air-conditioning blowout temperature estimation device 10 in this embodiment has an abnormality detection unit 15 and a blowout temperature trend log storage unit 22 in addition to the configuration shown in the first embodiment.
  • the abnormality detection unit 15 is realized by a cooperative operation of a computer and a program operated by the CPU 31 mounted on the computer, and the blowout temperature trend log storage unit 22 is realized by the HDD 34.
  • the estimated value of the blowing temperature is simply displayed.
  • the balloon which is the time series data of the estimated value of the blowing temperature, can be seen so that the transition of the estimated value of the blowing temperature can be seen. Added temperature trend log.
  • the abnormality detection unit 15 detects an abnormality of the blowout temperature from the indoor unit 2 by analyzing the estimated value of the blowout temperature accumulated in the blowout temperature trend log storage unit 22 in time series. For example, if the amount of change obtained from the estimated value of the blowing temperature obtained based on the measured temperature acquired immediately before and the estimated value of the blowing temperature obtained based on the measured temperature acquired this time exceeds the threshold, it is abnormal. judge.
  • the blowing temperature display unit 14 serving as a notification unit displays the fact that the abnormality has been detected together with the estimated value of the blowing temperature, thereby indicating to the maintenance staff that the abnormality has occurred. Notice.
  • FIG. FIG. 6 is a block configuration diagram of the air-conditioning blowout temperature estimation device in the present embodiment. Note that the same reference numerals are given to the same components as those shown in Embodiment 1, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the hardware configuration may be the same as in the first embodiment.
  • the air conditioning blowout temperature estimation device 10 in the present embodiment has a control command unit 16 and a blowout temperature setting information storage unit 23 in addition to the configuration shown in the first embodiment.
  • the control command unit 16 is realized by a cooperative operation of a computer and a program that operates on the CPU 31 mounted on the computer, and the blowing temperature setting information storage unit 23 is realized by the HDD 34.
  • the estimated value of the blowing temperature is merely displayed, but in the present embodiment, the processing that steps into the operation control of the indoor unit 2 is performed.
  • a target value of the blowing temperature from the indoor unit 2 is set in advance as blowing temperature information.
  • the target value set in the blowing temperature setting information storage unit 23 may be a single target value or may be set for each operating state.
  • the control command unit 16 serving as the instruction means approaches the estimated value of the blowing temperature by the blowing temperature estimator 13 to the target value.
  • the air conditioning controller 20 as the operation control means of the indoor unit 2 is instructed. Receiving the instruction, the air conditioning controller 20 controls the operation of the indoor unit 2 so that the estimated value of the blowing temperature approaches the target value.
  • the blowout temperature is estimated periodically. For example, the blowing temperature is estimated at a cycle of 30 seconds. Changes in the operating condition of the air conditioner are taken into account each time. And even if there is no blowing temperature sensor, feedback control of blowing temperature can be performed using an estimated value. For this reason, if the control is correctly performed, the indoor unit 2 operates so that the difference between the estimated value of the blowing temperature and the target value becomes small. As control by the air conditioning controller 20 for the operation of the indoor unit 2, general feedback control is assumed.
  • the refrigerant pipe temperature is controlled as an output.
  • the target value of the refrigerant pipe temperature can be obtained as follows. When the target temperature and room temperature are given to the estimation model, the target refrigerant pipe temperature candidates can be calculated backward.
  • the air conditioning controller 20 controls the expansion valve of the indoor unit or the compressor of the outdoor unit so that the refrigerant pipe temperature approaches the selected temperature.
  • the case where the estimated value deviates from the target value is a case where the difference between the estimated value and the target value is greater than or equal to a predetermined threshold value. According to the present embodiment, it is possible to support the operation control of the indoor unit 2 as described above.

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Abstract

液管（４）、ガス管（５）及び吸い込み口の各測定温度を空調コントローラ（２０）から定期的に取得するデータ取得部（１１）と、取得された各測定温度に基づき室内機（２）の運転状態を判定する運転状態判定部（１２）と、取得された各測定温度及び判定された運転状態に対応して設定された推定モデルに基づき室内機からの吹き出し温度を推定する吹き出し温度推定部（１３）と、吹き出し温度の推定値を表示する吹き出し温度表示部（１４）と、を有する。

Description

空調吹き出し温度推定装置及びプログラム
　本発明は、空調吹き出し温度推定装置及びプログラム、特に冷媒を用いた空調機からの吹き出し温度の推定に関する。
　冷媒を用いた空調機の暖房運転では、運転中に室外機の除霜を行う必要があり、その際に室内機から冷風が吹き出していた。これを解消するために、吹き出し温度を監視し、冷風が吹き出したことが検出されると、総風量を弱めるなどの対策が講じられていた。従来では、吹き出し温度を測定する温度センサを用いずに、熱交換器の配管温度によって吹き出し温度を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００９－９７７５５号公報 特開２０１１－４３３００号公報 特開２００８－１１６０６１号公報 特開２００３－１６１４９５号公報 特開平８－１７８４００号公報 特開２０１２－２２５５９０号公報 特開２００８－１３８９５３号公報 特開２００８－２３２５８８号公報
　ところで、空調機の室外機は、室外機から室内機に延設された冷媒管を通じて冷媒を室内機に供給するが、例えば冷房運転の場合、吹き出し温度は、冷媒管（ガス管、液管）の温度より暖かいときにはその冷媒管温度の影響を強く受けることがわかっている。また、冷媒管が十分に冷え切っていないときには吸い込み温度の影響も受ける。
　しかしながら、従来においては、このような空調機における冷媒管の温度の状態の違いを考慮して室内機からの吹き出し温度を推定していなかった。
　本発明は、空調機の状態を考慮して室内機からの吹き出し温度を推定することを目的とする。
　本発明に係る空調吹き出し温度推定装置は、室内機の熱交換器に接続された冷媒管の測定温度を取得する冷媒管温度取得手段と、前記室内機の吸込口の測定温度を取得する吸い込み温度取得手段と、前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度とに基づき室内機の運転状態を判定する判定手段と、前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と、前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度と、前記室内機からの吹き出し温度の推定モデルのうちで前記判定手段により判定された運転状態に対応して設定された推定モデルとに基づき前記室内機からの吹き出し温度を推定する推定手段と、を有するものである。
　また、前記推定手段は、現在の前記室内機の運転状態から他の運転状態に遷移することに伴い推定モデルを切り替える際、吹き出し温度の推定値が連続的に変化するように推定値を調整するものである。この際、前記推定手段は、複数の推定モデルの影響度合いを考慮して推定値の出力を調整する。
　また、前記空調吹き出し温度推定装置は、前記推定手段による推定温度の時系列的変化を解析することで前記室内機からの吹き出し温度の異常を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された異常を通知する通知手段と、を有するものである。
　また、前記空調吹き出し温度推定装置は、前記推定手段による推定温度が吹き出し温度の目標値から乖離した場合、前記推定手段による推定温度が目標値に近付くよう室内機の動作制御手段に指示する指示手段を有するものである。
　本発明に係るプログラムは、コンピュータを、室内機の熱交換器に接続された冷媒管の測定温度を取得する冷媒管温度取得手段、前記室内機の吸込口の測定温度を取得する吸い込み温度取得手段、前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度とに基づき室内機の運転状態を判定する判定手段、前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と、前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度と、前記室内機からの吹き出し温度の推定モデルのうちで前記判定手段により判定された運転状態に対応して設定された推定モデルとに基づき前記室内機からの吹き出し温度を推定する推定手段、として機能させるためのものである。
　本発明によれば、空調機の状態を考慮して室内機からの吹き出し温度を推定するようにしたので、吹き出し温度の推定値の精度を向上させることができる。
　また、空調機の状態の変化に応じて推定モデルを切り替える場合でも吹き出し温度の推定値が極端に変化することを防ぐことができる。
　また、推定した吹き出し温度を解析することで、吹き出し温度の異常を検出することができる。
　また、推定した吹き出し温度が目標値から所定以上乖離した場合に、目標値に近付くよう空調機の動作を制御させることができる。
本発明に係る空調吹き出し温度推定装置の一実施の形態を示したブロック構成図である。 実施の形態１における空調吹き出し温度推定装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１における室内機からの吹き出し温度の推定処理を示したフローチャートである。 実施の形態１において運転状態毎に設定した推定モデルをグラフ形式にて示した図である。 実施の形態２における空調吹き出し温度推定装置のブロック構成図である。 実施の形態３における空調吹き出し温度推定装置のブロック構成図である。
　以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
実施の形態１．
　図１は、本発明に係る空調吹き出し温度推定装置の一実施の形態を示したブロック構成図である。図１には、室外機１と、室内機２と、室内機２に内蔵された熱交換器３と、室外機１から熱交換器３に延設された冷媒管としての液管４及びガス管５と、液管４、ガス管５及び室内機２の吸い込み口（図示せず）の各温度を測定する各センサ６，７，８と、空調コントローラ２０が空調機の室外機１及び室内機２からセンサデータを受信するための信号線９と、が示されている。これらの構成は、既存の設備をそのまま利用してもよい。本実施の形態は、以上の構成に空調吹き出し温度推定装置１０を追加して構成される。
　図２は、本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置１０を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。本実施の形態において空調吹き出し温度推定装置１０を形成するコンピュータは、従前から存在するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、コンピュータは、図２に示したようにＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＨＤＤ３４、入力手段として設けられたマウス３５とキーボード３６、及び表示装置として設けられたディスプレイ３７をそれぞれ接続する入出力コントローラ３８、通信手段として設けられたネットワークコントローラ３９を内部バス４０に接続して構成される。　ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの略称である。ＲＯＭはＲｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙの略称である。ＲＡＭはＲａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙの略称であり、ＨＤＤはＨａｒｄ　Ｄｉｓｋ
　Ｄｒｉｖｅの略称である。
　ＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＲＡＭ３３とＨＤＤ３４とをまとめてプロセッシングサーキットリという。
　図１に戻り、本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置１０は、データ取得部１１、運転状態判定部１２、吹き出し温度推定部１３、吹き出し温度表示部１４及び吹き出し温度推定モデル記憶部２１を有している。空調コントローラ２０は、各センサ６，７，８による液管４、ガス管５及び吸い込み口の各測定温度を空調機から定期的に収集するが、データ取得部１１は、冷媒管温度取得手段及び吸い込み温度取得手段として設けられ、その各測定温度を空調コントローラ２０から定期的、例えば１分毎に最新の測定温度を取得する。運転状態判定部１２は、判定手段として設けられ、データ取得部１１により取得された各測定温度に基づき室内機２の運転状態を判定する。吹き出し温度推定部１３は、推定手段として設けられ、データ取得部１１により取得された各測定温度及び室内機２からの吹き出し温度の推定モデルであって運転状態判定部１２により判定された運転状態に対応して設定された推定モデルに基づき室内機２からの吹き出し温度を推定する。吹き出し温度表示部１４は、推定により得られた室内機２からの吹き出し温度の推定値をディスプレイ３７に表示する。吹き出し温度推定モデル記憶部２１には、室内機２の運転状態に対応して設定された推定モデルが記憶されている。
　空調吹き出し温度推定装置１０における各構成要素１１～１４は、空調吹き出し温度推定装置１０を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ３１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、吹き出し温度推定モデル記憶部２１は、空調吹き出し温度推定装置１０に搭載されたＨＤＤ３４にて実現される。あるいは、ＲＡＭ３３を吹き出し温度推定モデル記憶部２１として利用してもよいし、又は外部にある記憶手段を吹き出し温度推定モデル記憶部２１としてネットワーク経由で利用してもよい。
　また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ－ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。ＣＤ－ＲＯＭやＵＳＢメモリ等の記録媒体は、一時的でない有形の媒体である。ＣＤ－ＲＯＭはＣｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ－ＲＯＭの略称であり、ＵＳＢはＵｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓの略称である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵ３１がプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。
　ところで、空調機及び冷媒は複数の状態を持つ。具体的には、暖房運転の際にスイッチをオフからオンに切り替えて運転している状態（以下、「暖房サーモオン」とも称する）、その逆にスイッチをオンからオフに切り替えられた状態（以下、「暖房サーモオフ」とも称する）、また冷房運転の際にスイッチをオフからオンに切り替えて運転している状態（以下、「冷房サーモオン」とも称する）、その逆にスイッチをオンからオフに切り替えられた状態（以下、「冷房サーモオフ」とも称する）である。室内機２からの吹き出し温度の遷移は、このような空調機の状態によって異なってくると考えられる。また、暖房サーモオンの状態のときでも、空調機の運転開始直後のときのように冷媒管（液管４、ガス管５）が十分に暖まっていない状態（以下、「過渡状態」）のときと、過渡状態が過ぎた状態（以下、「定常状態」）のときとでは、室内機２からの吹き出し温度は異なってくる。冷房サーモオンの状態のときでも過渡状態と定常状態では吹き出し温度は異なってくる。本実施の形態では、このような空調機の状態を考慮して室内機２からの吹き出し温度を推定することを特徴とする。室内機２からの吹き出し温度とは、室内機２の吹き出し口の温度、すなわち、室内機２の吹き出し口から吹き出す空気の温度である。
　暖房運転の場合、暖房サーモオンの過渡状態及び暖房サーモオフでは吸い込み口から導入される風量が弱まるので、吹き出し温度は吸い込み口付近の温度または室温の影響を受けにくい。このため、本実施の形態では吸い込み口温度を考慮せずに、冷媒管温度を吹き出し温度として用いる推定モデルを設定する。なお、本実施の形態では、液管４及びガス管５の２種類の冷媒管の各温度を測定しているので、測定温度の平均値を冷媒管温度とする。暖房サーモオンの定常状態のときは、冷媒管温度と吸い込み口温度の平均値を吹き出し温度として用いる推定モデルを設定する。本実施の形態では、このように、運転状態に対応させて推定モデルを設定する。
　冷房運転の場合、吹き出し温度は、冷房サーモオンの過渡状態及び冷房サーモオフでは吸い込み口温度の影響を受けやすい。暖かい空気は上昇して吸い込み口周辺に貯まりやすいからだと考えられる。従って、冷媒管温度と吸い込み口温度の平均値を吹き出し温度として用いる推定モデルを設定する。冷房サーモオンの定常状態のときは、冷媒管温度にオフセット値（例えば、３℃）を加算する推定モデルを設定する。
　次に、本実施の形態における室内機２からの吹き出し温度の推定処理について図３に示したフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは暖房運転の場合を例にして説明する。
　前述したように、データ取得部１１は、空調コントローラ２０から定期的に送られてくる液管４、ガス管５及び吸い込み口の各測定温度を取得する（ステップ１１０）。取得する間隔は、特に限定する必要はないが、５分など長い周期で取得するようにすると特に過渡状態では誤差が生じやすくなるので、本実施の形態では１分とした。運転状態判定部１２は、データ取得部１１により各測定温度が取得されると、その測定温度に基づき室内機２の運転状態を判定する（ステップ１２０）。本実施の形態では、冷媒管温度から吸い込み口温度を減算した値によって運転状態を判定するようにした。そして、運転状態を表す数値と閾値との大小関係により運転状態を判定する。つまり、本実施の形態では、冷媒管温度から吸い込み口温度を減算した値（運転状態を表す数値）と閾値との大小関係により運転状態を判定する。
　続いて、吹き出し温度推定部１３は、判定された運転状態に対応して設定された推定モデルを特定し（ステップ１３０）、その推定モデルに各測定温度を代入することで室内機２からの吹き出し温度の推定値を算出する（ステップ１４０）。このようにして、吹き出し温度の推定値が求められると、吹き出し温度表示部１４は、その推定値をディスプレイ３７に表示する（ステップ１５０）。なお、本実施の形態では、推定値を表示するようにしたが、推定値をネットワーク経由でいずれかのコンピュータに送信してもよいし、推定値を所定の記憶手段に記録するようにしてもよい。
　図４は、運転状態毎に設定した推定モデルをグラフ形式にて示した図である。図４に示した例によると、運転状態を表す数値Ｓが閾値ｓ１未満の場合に推定モデルＭ１が、閾値ｓ２以上の場合に推定モデルＭ２が、それぞれ選択される。なお、暖房運転の場合、推定モデルＭ１が暖房サーモオンの過渡状態に対応した推定モデルに相当し、推定モデルＭ２が暖房サーモオンの定常状態に対応した推定モデルに相当する。ｓ１とｓ２とが同値でもよいが、ここでは、図４に例示したようにｓ１＜ｓ２とする。図４に示したように推定モデルＭ１、Ｍ２がｓ１とｓ２との間で交わらない場合、推定モデルの切替時に推定値が大きく変化してしまう可能性が生じてくる。そこで、本実施の形態では、ｓ１とｓ２との間において推定値が不連続とならず連続的かつ滑らかに変化するように調整する。そのために、各推定モデルＭ１，Ｍ２に重み付けをして推定値を算出する。
　例えば、重み付けｔをｔ＝（ｓ２－Ｓ）／２という式にて求める。そして、ｓ１とｓ２との間における推定値を以下の式にて求める。
　推定値＝推定モデルＭ１に基づく推定値×ｔ＋推定モデルＭ２に基づく推定値×（１－ｔ）
　すると、図４において線４１で示したように推定値は連続的かつ滑らかに変化する。
　本実施の形態によれば、以上説明したように、室内機２の運転状態に対応させて推定モデルを設定し、液管４、ガス管５及び吸い込み口の各測定温度に基づき判定した空調機の状態に対応した推定モデルを選択する。そして、選択した推定モデルを用いて室内機２からの吹き出し温度を推定するようにしたので、吹き出し温度の推定値の精度を向上することができる。
　なお、本実施の形態では、冷媒管温度として液管４及びガス管５の各測定温度の平均値を用いることで吹き出し温度を精度よく推定するようにしたが、いずれか一方のみを用いるようにしてもよい。
実施の形態２．
　図５は、本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置のブロック構成図である。なお、実施の形態１に示した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け説明を適宜省略する。また、ハードウェア構成は、実施の形態１と同じでよい。
　本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置１０は、実施の形態１に示した構成に加えて、異常検出部１５及び吹き出し温度トレンドログ記憶部２２を有している。異常検出部１５は、コンピュータとコンピュータに搭載されたＣＰＵ３１で動作するプログラムとの協調動作により実現され、吹き出し温度トレンドログ記憶部２２はＨＤＤ３４にて実現される。実施の形態１では、吹き出し温度の推定値を単に表示するようにしたが、本実施の形態では、吹き出し温度の推定値の遷移がわかるように、吹き出し温度の推定値の時系列データである吹き出し温度トレンドログを蓄積するようにした。
　そして、異常検出部１５は、吹き出し温度トレンドログ記憶部２２に蓄積された吹き出し温度の推定値を時系列的に解析することによって室内機２からの吹き出し温度の異常を検出する。例えば、直前に取得した測定温度に基づき得られた吹き出し温度の推定値と、今回取得した測定温度に基づき得られた吹き出し温度の推定値とから得られる変化量が閾値を超えた場合に異常と判定する。
　このようにして、異常検出部１５が異常を検出すると、通知手段としての吹き出し温度表示部１４は、吹き出し温度の推定値と共に異常が検出された旨を表示することによって異常の発生を保守員に通知する。
実施の形態３．
　図６は、本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置のブロック構成図である。なお、実施の形態１に示した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け説明を適宜省略する。また、ハードウェア構成は、実施の形態１と同じでよい。
　本実施の形態における空調吹き出し温度推定装置１０は、実施の形態１に示した構成に加えて、制御指令部１６及び吹き出し温度設定情報記憶部２３を有している。制御指令部１６は、コンピュータとコンピュータに搭載されたＣＰＵ３１で動作するプログラムとの協調動作により実現され、吹き出し温度設定情報記憶部２３はＨＤＤ３４にて実現される。実施の形態１では、吹き出し温度の推定値を単に表示させることに留まるが、本実施の形態では、室内機２の動作制御まで踏み込んだ処理を行う。
　吹き出し温度設定情報記憶部２３には、室内機２からの吹き出し温度の目標値が吹き出し温度情報として予め設定されている。なお、吹き出し温度設定情報記憶部２３に設定する目標値は、単一の目標値でもよいし、運転状態毎に設定してもよい。指示手段としての制御指令部１６は、吹き出し温度推定部１３による吹き出し温度の推定値がその吹き出し温度の目標値から乖離した場合、吹き出し温度推定部１３による吹き出し温度の推定値がその目標値に近付くよう室内機２の動作制御手段としての空調コントローラ２０に指示する。指示を受けた空調コントローラ２０は、吹き出し温度の推定値がその目標値に近付くように、室内機２の動作を制御する。
　以下に説明を補足する。
　吹き出し温度の推定は周期的に行われる。例えば、吹き出し温度の推定は３０秒周期で行われる。空調機の運転状態の変化はその都度考慮される。そして、吹き出し温度センサがなくても、推定値を使って吹き出し温度のフィードバック制御ができる。そのため、制御が正しく行われれば、吹き出し温度の推定値と目標値との乖離が小さくなるように、室内機２が動作する。
　室内機２の動作に対する空調コントローラ２０による制御として、一般的なフィードバック制御が想定される。出力として冷媒管温度が制御される。冷媒管温度の目標値は次のように求めることができる。目標温度および室温が推定モデルに与えられると、目標冷媒管温度の候補が逆算できる。未知数が複数あるため解は一意には求まらないが、冷媒回路の状態に基づきエネルギー効率を最小化する、という制約条件を付与することで、解を選択することが可能である。空調コントローラ２０は、冷媒管温度が選択された温度に近づくように、室内機の膨張弁または室外機のコンプレッサーなどを制御する。
　推定値が目標値から乖離した場合とは、推定値と目標値との差が、予め決められた閾値以上となる場合である。
　本実施の形態によれば、以上のようにして室内機２の動作制御を支援することができる。
　なお、前述した各実施の形態１～３において説明した構成は、適宜組み合わせて利用してもよい。また、本実施の形態では、空調吹き出し温度推定装置１０をＰＣにて実現する場合を例にして説明したが、この例に限らず、例えば前述した空調吹き出し温度推定装置１０が持つ処理機能を空調コントローラ２０に組み込むよう構成してもよい。
　１　室外機、２　室内機、３　熱交換器、４　液管、５　ガス管、６，７，８　センサ、９　信号線、１０　空調吹き出し温度推定装置、１１　データ取得部、１２　運転状態判定部、１３　吹き出し温度推定部、１４　吹き出し温度表示部、１５　異常検出部、１６　制御指令部、２０　空調コントローラ、２１　吹き出し温度推定モデル記憶部、２２　吹き出し温度トレンドログ記憶部、２３　吹き出し温度設定情報記憶部、３１　ＣＰＵ、３２　ＲＯＭ、３３　ＲＡＭ、３４　ＨＤＤ、３５　マウス、３６　キーボード、３７　ディスプレイ、３８　入出力コントローラ、３９　ネットワークコントローラ、４０　内部バス。

Claims (5)

  1. 　室内機の熱交換器に接続された冷媒管の測定温度を取得する冷媒管温度取得手段と、
    　前記室内機の吸込口の測定温度を取得する吸い込み温度取得手段と、
    　前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度とに基づき室内機の運転状態を判定する判定手段と、
    　前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と、前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度と、前記室内機からの吹き出し温度の推定モデルのうちで前記判定手段により判定された運転状態に対応して設定された推定モデルとに基づき前記室内機からの吹き出し温度を推定する推定手段と、
    　を有することを特徴とする空調吹き出し温度推定装置。
  2. 　前記推定手段は、現在の前記室内機の運転状態から他の運転状態に遷移することに伴い推定モデルを切り替える際、吹き出し温度の推定値が連続的に変化するように推定値を調整することを特徴とする請求項１に記載の空調吹き出し温度推定装置。
  3. 　前記推定手段による推定温度の時系列的変化を解析することで前記室内機からの吹き出し温度の異常を検出する検出手段と、
    　前記検出手段により検出された異常を通知する通知手段と、
    　を有することを特徴とする請求項１に記載の空調吹き出し温度推定装置。
  4. 　前記推定手段による推定温度が吹き出し温度の目標値から乖離した場合、前記推定手段による推定温度が目標値に近付くよう室内機の動作制御手段に指示する指示手段を有することを特徴とする請求項１に記載の空調吹き出し温度推定装置。
  5. 　コンピュータを、
    　室内機の熱交換器に接続された冷媒管の測定温度を取得する冷媒管温度取得手段、
    　前記室内機の吸込口の測定温度を取得する吸い込み温度取得手段、
    　前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度とに基づき室内機の運転状態を判定する判定手段、
    　前記冷媒管温度取得手段により取得された測定温度と、前記吸い込み温度取得手段により取得された測定温度と、前記室内機からの吹き出し温度の推定モデルのうちで前記判定手段により判定された運転状態に対応して設定された推定モデルとに基づき前記室内機からの吹き出し温度を推定する推定手段、
    　として機能させるためのプログラム。
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