WO2023053673A1 - 空気調和機及び空気調和システム - Google Patents

空気調和機及び空気調和システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023053673A1
WO2023053673A1 PCT/JP2022/027912 JP2022027912W WO2023053673A1 WO 2023053673 A1 WO2023053673 A1 WO 2023053673A1 JP 2022027912 W JP2022027912 W JP 2022027912W WO 2023053673 A1 WO2023053673 A1 WO 2023053673A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
indoor
unit
outdoor
estimation model
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027912
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聡司 奥村
Original Assignee
株式会社富士通ゼネラル
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社富士通ゼネラル filed Critical 株式会社富士通ゼネラル
Priority to AU2022357654A priority Critical patent/AU2022357654A1/en
Priority to CN202280062512.3A priority patent/CN117980670A/zh
Publication of WO2023053673A1 publication Critical patent/WO2023053673A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/38Failure diagnosis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/49Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring ensuring correct operation, e.g. by trial operation or configuration checks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/54Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using one central controller connected to several sub-controllers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63Electronic processing
    • F24F11/64Electronic processing using pre-stored data
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/10Pressure
    • F24F2140/12Heat-exchange fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/20Heat-exchange fluid temperature

Definitions

  • the present invention provides a function of estimating the shortage (or residual amount) of the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit of an air conditioner, in particular, a heat source side unit (hereinafter also referred to as an outdoor unit) and a user side unit (hereinafter referred to as an outdoor unit). (also called an indoor unit) is connected via a refrigerant communication pipe. machine or air conditioning system.
  • Air conditioners have been proposed that use operating state quantities that can be detected in the refrigerant circuit to determine whether the amount of refrigerant is appropriate.
  • the user-side unit is operated for cooling and the user-side expansion valve is controlled so that the degree of superheat at the outlet of the user-side heat exchanger becomes a positive value (the gas refrigerant at the outlet of the user-side heat exchanger is in a superheated state).
  • the degree of subcooling at the heat source side heat exchanger outlet is controlled in the refrigerant amount judgment operation mode (hereinafter also referred to as the default state) that controls the operating capacity of the compressor so that the evaporating pressure of the heat exchanger on the use side becomes a predetermined value while is used to determine whether the amount of refrigerant is appropriate.
  • the refrigerant amount judgment operation mode hereinafter also referred to as the default state
  • an air conditioner when judging whether or not the amount of refrigerant is appropriate using an operating state quantity such as the degree of subcooling, it is necessary to put the refrigerant circuit in the default state described above. Then, the degree of supercooling at the time of judging whether or not the amount of refrigerant is appropriate is compared with the degree of supercooling immediately after the prescribed amount of refrigerant is charged. As a result of comparing the values of the degree of supercooling, if the degree of supercooling at the time of judging whether the amount of refrigerant is appropriate is small, it is determined that the amount of refrigerant is small (not appropriate).
  • the external environment such as the outside temperature and indoor temperature at the time of judging the appropriateness of the amount of refrigerant does not match the external environment immediately after charging the specified amount of refrigerant due to the influence of the season and the amount of solar radiation. Not exclusively. For this reason, it is difficult to adjust the state of the refrigerant circuit to the default state (for example, to adjust the evaporation pressure to a predetermined value) when it is desired to determine whether the amount of refrigerant is appropriate. In some cases, it was not possible to judge the suitability of In addition, in the above-described refrigerant circuit, the amount of operating state that can be detected in the refrigerant circuit also changes depending on the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit.
  • an object of the present invention is to provide an air conditioner that can determine the amount of refrigerant shortage (or remaining amount) without being affected by the amount of refrigerant remaining even when the user unit is in heating operation.
  • An air conditioner of one aspect has an outdoor unit having a compressor, an outdoor heat exchanger and an expansion valve, and an indoor unit having an indoor heat exchanger.
  • the air conditioner has a refrigerant circuit formed by connecting an outdoor unit and an indoor unit with a refrigerant pipe, and has an indoor heat exchanger as a condenser of the refrigerant compressed in the compressor, and an outdoor heat exchanger. can function as an evaporator for the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger.
  • the air conditioner has an estimation unit that estimates the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit using at least the operating state quantity of the air conditioner during heating operation.
  • the estimating unit includes a plurality of different estimation models corresponding to the range of the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit, and at least one of the plurality of estimation models uses the amount of refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger as the operating state quantity. Use the degree of supercooling.
  • the amount of refrigerant can be determined at desired timing without being influenced by the amount of refrigerant remaining.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the air conditioner of this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an outdoor unit and an indoor unit.
  • FIG. 3A is a block diagram showing an example of an outdoor unit controller of an outdoor unit.
  • FIG. 3B is a block diagram showing an example of an indoor unit controller of the indoor unit.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of control circuitry within the centralized controller.
  • FIG. 5 is a Mollier diagram showing how the refrigerant changes in the air conditioner.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing an example of a case where the estimation result by the first cooling estimation model and the estimation result by the second cooling estimation model are not interpolated with a sigmoid curve.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing an example of a case where the estimation result by the first cooling estimation model and the estimation result by the second cooling estimation model are not interpolated with a sigmoid curve.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram showing an example of interpolation using a sigmoid curve between the estimation result of the first cooling estimation model and the estimation result of the second cooling estimation model.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram showing an example of a case in which the estimation result by the first heating estimation model and the estimation result by the second heating estimation model are not interpolated with a sigmoid curve.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram showing an example of interpolation using a sigmoid curve between the estimation result of the first heating estimation model and the estimation result of the second heating estimation model.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the sensor value editing process.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing operations of a control circuit involved in estimation processing.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing operations of a control circuit involved in estimation processing.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing operation of the control circuit involved in multiple regression analysis processing.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of refrigerant subcooling on the refrigerant outlet side and the refrigerant shortage rate in the outdoor heat exchanger during cooling operation.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a simulation result regarding the relationship between the intake temperature and the refrigerant shortage rate during cooling operation.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a simulation result regarding the relationship between the degree of opening of the outdoor unit expansion valve and the refrigerant shortage rate during heating operation.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of refrigerant subcooling on the refrigerant outlet side and the refrigerant shortage rate in the outdoor heat exchanger during cooling operation.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a simulation result regarding the relationship between the intake temperature and the refrig
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of subcooling of the indoor unit 3 and the refrigerant shortage rate during heating operation.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of a simulation result of the relationship between the suction superheat degree and the refrigerant shortage rate.
  • FIG. 16A is an explanatory diagram showing the relationship between the accuracy of estimated values for each refrigerant shortage rate of the third heating estimation model using only the opening of the outdoor unit expansion valve during heating operation.
  • FIG. 16B is an explanatory diagram showing the relationship between the accuracy of estimated values for each refrigerant shortage rate of the third heating estimation model using the degree of opening of the outdoor unit expansion valve and the degree of indoor subcooling during heating operation.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the air conditioning system of the second embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an air conditioner 1 of this embodiment.
  • the air conditioner 1 shown in FIG. 1 includes one outdoor unit 2, N indoor units 3, an individual controller (not shown) as individual control means for individually controlling each indoor unit 3, and an outdoor unit 2 and a centralized controller 7 as centralized control means for displaying and controlling the state of the indoor unit 3 (for example, operating information, etc., which will be described later) (N is a natural number above 2).
  • the outdoor unit 2 is connected to each indoor unit 3 in parallel with a liquid pipe 4 and a gas pipe 5 .
  • a refrigerant circuit 6 of the air conditioner 1 is formed by connecting the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 with refrigerant pipes such as the liquid pipe 4 and the gas pipe 5 .
  • Each indoor unit 3 receives an operation instruction from a user through an individual controller and performs an air conditioning operation for each indoor unit 3 .
  • the centralized controller 7 has a monitor section 80 that displays the state of the air conditioner body 1A including the outdoor unit 2 and the indoor unit 3, and a control circuit 70 that controls the air conditioner body 1A.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the outdoor unit 2 and N indoor units 3 .
  • the outdoor unit 2 includes a compressor 11, a four-way valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an outdoor unit expansion valve 14, a first closing valve 15, a second closing valve 16, an accumulator 17, and an outdoor It has a machine fan 18 and an outdoor machine controller 19 .
  • a compressor 11, four-way valve 12, outdoor heat exchanger 13, outdoor unit expansion valve 14, first shut-off valve 15, second shut-off valve 16 and accumulator 17 each refrigerant pipe described in detail below
  • An outdoor refrigerant circuit which is connected to each other and forms a part of the refrigerant circuit 6 is formed.
  • the compressor 11 is, for example, a high-pressure vessel type variable capacity compressor that can vary its operating capacity in accordance with the drive of a motor (not shown) whose rotational speed is controlled by an inverter.
  • the compressor 11 has a discharge pipe 21 connecting between the refrigerant discharge side thereof and the first port 12A of the four-way valve 12 .
  • a suction pipe 22 connects the refrigerant suction side of the compressor 11 and the refrigerant outflow side of the accumulator 17 .
  • the four-way valve 12 is a valve for switching the direction of refrigerant flow in the refrigerant circuit 6, and has first to fourth ports 12A to 12D.
  • the first port 12A is connected to the refrigerant discharge side of the compressor 11 via a discharge pipe 21 .
  • the second port 12B is connected to one refrigerant inlet/outlet of the outdoor heat exchanger 13 by an outdoor refrigerant pipe 23 .
  • the third port 12 ⁇ /b>C is connected to the refrigerant inflow side of the accumulator 17 with an outdoor refrigerant pipe 26 .
  • the 4th port 12D has connected between the 2nd closing valves 16 with the outdoor gas pipe 24. As shown in FIG.
  • the outdoor heat exchanger 13 exchanges heat between the refrigerant and the outside air taken into the outdoor unit 2 by the rotation of the outdoor unit fan 18 .
  • the outdoor heat exchanger 13 has one refrigerant inlet/outlet port and the second port 12B of the four-way valve 12 connected by an outdoor refrigerant pipe 26 .
  • the outdoor heat exchanger 13 connects the other refrigerant inlet/outlet port and the first shutoff valve 15 with an outdoor liquid pipe 25 .
  • the outdoor heat exchanger 13 functions as a condenser when the air conditioner 1 performs cooling operation, and functions as an evaporator when the air conditioner 1 performs heating operation.
  • the outdoor unit expansion valve 14 is provided in the outdoor liquid pipe 25 and is an electronic expansion valve driven by a pulse motor (not shown).
  • the opening of the outdoor unit expansion valve 14 is adjusted according to the number of pulses given to the pulse motor, so that the amount of refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 13 or the amount of refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 13 is adjusted. It is an adjustment.
  • the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is adjusted so that the degree of superheat of the refrigerant on the refrigerant suction side of the compressor 11 becomes the target degree of suction refrigerant superheat when the air conditioner 1 is performing heating operation. Further, the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is fully opened when the air conditioner 1 is performing cooling operation.
  • the refrigerant inflow side of the accumulator 17 and the third port 12C of the four-way valve 12 are connected by an outdoor refrigerant pipe 26 .
  • the accumulator 17 has a suction pipe 22 connecting between the refrigerant outflow side thereof and the refrigerant inflow side of the compressor 11 .
  • the accumulator 17 separates the refrigerant that has flowed into the accumulator 17 from the outdoor refrigerant pipe 26 into gas refrigerant and liquid refrigerant, and causes the compressor 11 to suck only the gas refrigerant.
  • the outdoor unit fan 18 is made of a resin material and arranged near the outdoor heat exchanger 13 .
  • the outdoor unit fan 18 draws outside air into the outdoor unit 2 from a suction port (not shown) in response to rotation of a fan motor (not shown), and the outside air heat-exchanged with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 13 is discharged from an outlet (not shown) to the outside of the room. Discharge to the outside of machine 2.
  • the discharge pipe 21 is provided with a discharge pressure sensor 31 for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 11, i.e. the discharge pressure, and a discharge temperature sensor 32 for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11, i.e. the discharge temperature. and are placed.
  • a suction pressure sensor 33 for detecting the suction pressure, which is the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 11, and the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 11 are detected.
  • An intake temperature sensor 34 is arranged.
  • the temperature of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 13 or the temperature of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 13 is detected in the outdoor liquid pipe 25 between the outdoor heat exchanger 13 and the outdoor unit expansion valve 14.
  • a coolant temperature sensor 35 is arranged for the purpose.
  • An outside air temperature sensor 36 for detecting the temperature of the outside air flowing into the inside of the outdoor unit 2, that is, the outside air temperature, is arranged near the suction port (not shown) of the outdoor unit 2 .
  • FIG. 3A is a block diagram showing an example of the outdoor unit control section 19 of the outdoor unit 2.
  • the outdoor unit controller 19 shown in FIG. 3A has an outdoor detector 19A, an outdoor storage 19B, and an outdoor controller 19C.
  • the outdoor-side detection unit 19A detects an outdoor-side operating state quantity that is the operating state quantity on the outdoor unit 2 side among the operating state quantities.
  • 19 A of outdoor side detection parts are each sensor of the outdoor unit 2.
  • the outdoor storage unit 19B stores the outdoor detection result detected by the outdoor detection unit 19A.
  • the outdoor side detection result includes the detection result of each sensor of the outdoor unit 2 and the detection time of each sensor.
  • the outdoor controller 19 ⁇ /b>C controls the operation of each part of the outdoor unit 2 .
  • the outdoor-side control unit 19C transfers the outdoor-side detection result being stored in the outdoor-side storage unit 19B to the centralized controller 7, if there is a change in the sensor value at the immediately preceding detection time among the outdoor-side detection results. Only then, the sensor value at that time is transferred to the centralized controller 7 as the outdoor side detection result. Further, the outdoor side control section 19C does not transfer the outdoor side detection result to the centralized controller 7 when there is no change in the sensor value at the immediately preceding detection time.
  • the indoor unit 3 includes an indoor heat exchanger 51, an indoor unit expansion valve 52, a liquid pipe connection portion 53, a gas pipe connection portion 54, an indoor unit fan 55, and an indoor unit control portion. 65.
  • the indoor heat exchanger 51, the indoor unit expansion valve 52, the liquid pipe connection portion 53, and the gas pipe connection portion 54 are connected to each other by refrigerant pipes, which will be described later, and constitute a part of the refrigerant circuit 6. configure.
  • the indoor heat exchanger 51 exchanges heat between the refrigerant and the indoor air taken into the indoor unit 3 through a suction port (not shown) by the rotation of the indoor unit fan 55 .
  • one refrigerant inlet/outlet port and the liquid pipe connecting portion 53 are connected by an indoor liquid pipe 56 .
  • the other refrigerant inlet/outlet port and the gas pipe connecting portion 54 are connected by an indoor gas pipe 57 .
  • the indoor heat exchanger 51 functions as a condenser when the air conditioner 1 performs heating operation.
  • the indoor heat exchanger 51 functions as an evaporator when the air conditioner 1 performs cooling operation.
  • the indoor unit expansion valve 52 is provided in the indoor liquid pipe 56 and is an electronic expansion valve.
  • the degree of opening of the indoor unit expansion valve 52 is adjusted to the refrigerant outlet (gas pipe connection 54 side) of the indoor heat exchanger 51. ) is adjusted to the target refrigerant superheat degree.
  • the indoor heat exchanger 51 functions as a condenser, that is, when the indoor unit 3 performs heating operation
  • the degree of opening of the indoor unit expansion valve 52 is determined by the refrigerant outlet of the indoor heat exchanger 51 (liquid pipe connection portion 53 side) is adjusted to the target refrigerant subcooling degree.
  • the target refrigerant superheating degree and the refrigerant supercooling degree are the refrigerant superheating degree and the refrigerant supercooling degree necessary for the indoor unit 3 to exhibit sufficient cooling capacity or heating capacity.
  • the indoor unit fan 55 is made of a resin material and arranged near the indoor heat exchanger 51 .
  • the indoor unit fan 55 is rotated by a fan motor (not shown) to take indoor air into the interior of the indoor unit 3 from a suction port (not shown), and the indoor air heat-exchanged with the refrigerant in the indoor heat exchanger 51 is discharged from an outlet (not shown). released into the room from
  • the indoor liquid pipe 56 detects the temperature of the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 51 or the temperature of the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 51 between the indoor heat exchanger 51 and the indoor unit expansion valve 52.
  • a liquid-side refrigerant temperature sensor 61 is arranged.
  • a gas-side temperature sensor 62 that detects the temperature of the refrigerant flowing out of or flowing into the indoor heat exchanger 51 is arranged in the indoor gas pipe 57 .
  • a suction temperature sensor 63 that detects the temperature of indoor air flowing into the interior of the indoor unit 3, that is, the suction temperature, is arranged near the suction port (not shown) of the indoor unit 3 .
  • FIG. 3B is a block diagram showing an example of the indoor unit controller 65 of the indoor unit 3.
  • the indoor unit controller 65 shown in FIG. 3B has an indoor detector 65A, an indoor storage 65B, and an indoor controller 65C.
  • the indoor-side detection unit 65A detects an indoor-side operating state quantity, which is the operating state quantity on the indoor unit 3 side, among the operating state quantities.
  • 65 A of indoor side detection parts are each sensor in the indoor unit 3.
  • the indoor-side storage unit 65B stores the indoor-side detection result detected by the indoor-side detection unit 65A.
  • the indoor detection result includes the detection result of each sensor in the indoor unit 3 and the detection time of each sensor.
  • the indoor controller 65C receives a user's driving instruction from an individual controller (not shown).
  • the indoor controller 65C that has received the operation instruction controls the operation of each part of the indoor unit 3 according to the content of the instruction.
  • the indoor controller 65C transfers the indoor detection result being stored in the indoor storage 65B to the centralized controller 7 via the outdoor unit controller 19 .
  • the indoor controller 65C transfers the sensor value at that time to the centralized controller 7 as the indoor detection result only when there is a change in the sensor value at the immediately preceding detection time among the indoor detection results. do.
  • the indoor controller 65C does not transfer the outdoor-side detection result to the centralized controller 7 when there is no change in the sensor value at the immediately preceding detection time.
  • the four-way valve 12 is switched so that the first port 12A and the fourth port 12D communicate and the second port 12B and the third port 12C communicate. ing.
  • the refrigerant circuit 6 becomes a heating cycle in which each indoor heat exchanger 51 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 13 functions as an evaporator.
  • the flow of the refrigerant during the heating operation is represented by solid arrows shown in FIG.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows through the discharge pipe 21, flows into the four-way valve 12, flows from the four-way valve 12 through the outdoor gas pipe 24, It flows into the gas line 5 via the second closing valve 16 .
  • the refrigerant flowing through the gas pipe 5 is branched to each indoor unit 3 via each gas pipe connection portion 54 .
  • the refrigerant that has flowed into each indoor unit 3 flows through each indoor gas pipe 57 and flows into each indoor heat exchanger 51 .
  • the refrigerant that has flowed into each indoor heat exchanger 51 is condensed by exchanging heat with indoor air taken into each indoor unit 3 by rotation of each indoor unit fan 55 .
  • each indoor heat exchanger 51 functions as a condenser, and the indoor air heated by the refrigerant in each indoor heat exchanger 51 is blown into the room from an air outlet (not shown), whereby each indoor unit 3 is installed. The room is then heated.
  • the degree of opening of the refrigerant flowing into each indoor liquid pipe 56 from each indoor heat exchanger 51 is adjusted so that the refrigerant supercooling degree at the refrigerant outlet side of each indoor heat exchanger 51 becomes the target refrigerant supercooling degree.
  • the pressure is reduced.
  • the target refrigerant subcooling degree is determined based on the cooling capacity required by each indoor unit 3 .
  • each indoor unit expansion valve 52 flows out from each indoor liquid pipe 56 to the liquid pipe 4 via each liquid pipe connecting portion 53 .
  • the refrigerant merged in the liquid pipe 4 flows into the outdoor unit 2 via the first closing valve 15 .
  • the refrigerant that has flowed into the first closing valve 15 of the outdoor unit 2 flows through the outdoor liquid pipe 25, passes through the outdoor unit expansion valve 14, and is decompressed.
  • the refrigerant decompressed by the outdoor unit expansion valve 14 flows through the outdoor liquid pipe 25 and into the outdoor heat exchanger 13, and exchanges heat with the outside air that has flowed in from the suction port (not shown) of the outdoor unit 2 due to the rotation of the outdoor unit fan 18. and evaporate.
  • the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 13 to the outdoor refrigerant pipe 26 flows into the four-way valve 12, the outdoor refrigerant pipe 26, the accumulator 17 and the suction pipe 22 in this order, is sucked into the compressor 11, is compressed again, and passes through the four-way valve. It exits into the outdoor gas pipe 24 via twelve first ports 12A and fourth ports 12D.
  • the four-way valve 12 is arranged such that the first port 12A and the second port 12B communicate with each other, and the third port 12C and the fourth port 12D communicate with each other. is switching to Thereby, the refrigerant circuit 6 becomes a cooling cycle in which each indoor heat exchanger 51 functions as an evaporator and the outdoor heat exchanger 13 functions as a condenser.
  • the flow of the refrigerant during the cooling operation is represented by the dashed arrow shown in FIG.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows through the discharge pipe 21, flows into the four-way valve 12, flows from the four-way valve 12 through the outdoor refrigerant pipe 26, and heats the outside. It flows into exchanger 13 .
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 13 is condensed by exchanging heat with the outdoor air taken into the outdoor unit 2 by the rotation of the outdoor unit fan 18 .
  • the outdoor heat exchanger 13 functions as a condenser, and the indoor air heated by the refrigerant in the outdoor heat exchanger 13 is blown out of the room through an air outlet (not shown).
  • the refrigerant that has flowed from the outdoor heat exchanger 13 into the outdoor liquid pipe 25 is decompressed through the outdoor unit expansion valve 14 that is fully opened.
  • the refrigerant decompressed by the outdoor unit expansion valve 14 flows through the liquid pipe 4 via the first closing valve 15 and is divided into the indoor units 3 .
  • the refrigerant that has flowed into each indoor unit 3 flows through the indoor liquid pipe 56 through each liquid pipe connection portion 53, and the degree of refrigerant supercooling at the refrigerant outlet of the indoor heat exchanger 51 is adjusted to the degree of opening at which the degree of refrigerant supercooling becomes the target degree of refrigerant supercooling. After passing through the indoor unit expansion valve 52, the pressure is reduced.
  • each indoor heat exchanger 51 functions as an evaporator, and the indoor air cooled by the refrigerant in each indoor heat exchanger 51 is blown into the room from an air outlet (not shown), whereby each indoor unit 3 is installed. Air conditioning in the room is performed.
  • the refrigerant flowing from the indoor heat exchanger 51 to the gas pipe 5 via the gas pipe connection 54 flows to the outdoor gas pipe 24 via the second shut-off valve 16 of the outdoor unit 2 and flows to the fourth port of the four-way valve 12.
  • Flow into 12D The refrigerant that has flowed into the fourth port 12D of the four-way valve 12 flows into the refrigerant inflow side of the accumulator 17 from the third port 12C.
  • Refrigerant that has flowed in from the refrigerant inflow side of the accumulator 17 flows through the suction pipe 22, is sucked into the compressor 11, and is compressed again.
  • the indoor heat exchanger 51 functions as a condenser for the refrigerant compressed in the compressor 11, and the outdoor heat exchanger 13 functions as an evaporator for the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 51.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the control circuit 70 within the centralized controller 7.
  • the control circuit 70 has an acquisition section 71 , a communication section 72 , a storage section 73 and a control section 74 .
  • the acquisition unit 71 acquires the sensor values of the various sensors described above.
  • the acquisition unit 71 acquires sensor values of the discharge pressure sensor 31 , the discharge temperature sensor 32 , the suction pressure sensor 33 , the suction temperature sensor 63 , the refrigerant temperature sensor 35 and the outside air temperature sensor 36 inside the outdoor unit 2 .
  • the acquiring unit 71 acquires the sensor values of the liquid-side refrigerant temperature sensor 61 , the gas-side temperature sensor 62 , and the intake temperature sensor 63 of each indoor unit 3 .
  • the communication unit 72 is a communication interface that communicates with the communication units of the outdoor unit 2 and each indoor unit 3.
  • the storage unit 73 is, for example, a flash memory, and stores operation state quantities such as detection values corresponding to detection signals from the control program of the outdoor unit 2 and various sensors, and operation information of the outdoor unit 2 (for example, operation/stop, etc.). information, the driving state of the compressor 11 and the outdoor unit fan 18, etc.), operation information transmitted from each indoor unit 3 (for example, information such as operation / stop, operation mode such as cooling / heating, etc.) , the rated capacity of the outdoor unit 2, the required capacity of each indoor unit 3, and the like.
  • the storage unit 73 stores an estimation model for estimating the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6.
  • the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6 for example, a relative amount of refrigerant is used.
  • the storage unit 73 of the present embodiment stores the refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6 (when the state in which the refrigerant circuit 6 is charged with a specified amount of refrigerant is assumed to be a state of a refrigerant charging rate of 100%, this specified amount It stores an estimation model for estimating the amount of decrease from (hereinafter the same).
  • the estimation models stored in the storage unit 73 include, for example, a first cooling estimation model 73A corresponding to a low refrigerant shortage rate range (a large remaining refrigerant amount range).
  • the estimation model stored in the storage unit 73 includes, for example, a second cooling estimation model 73B that corresponds to a high refrigerant shortage rate range (a low remaining refrigerant amount range).
  • the estimation models stored in the storage unit 73 include, for example, a third cooling estimation model 73C that is a combination of the first cooling estimation model 73A and the second cooling estimation model 73B.
  • the estimation models stored in the storage unit 73 include, for example, a first heating estimation model 73D corresponding to a low refrigerant shortage rate range (a large remaining refrigerant amount range).
  • the estimation model stored in the storage unit 73 includes, for example, a second heating estimation model 73E corresponding to a high refrigerant shortage rate range (a low remaining refrigerant amount range).
  • the estimation models stored in the storage unit 73 include, for example, a third heating estimation model 73F that is a combination of the first heating estimation model 73D and the second heating estimation model 73E.
  • the control unit 74 periodically (for example, every 30 seconds) takes in detected values from various sensors via the communication unit 72, and a signal including operation information transmitted from each indoor unit 3 is transmitted via the communication unit 72. is entered.
  • the control unit 74 adjusts the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 and controls the driving of the compressor 11 based on the input various information.
  • the control unit 74 has an estimation unit 74A that estimates the refrigerant shortage rate using each estimation model described above.
  • the estimating unit 74A uses a plurality of estimation models that differ according to the range of the refrigerant shortage rate in the refrigerant circuit 6, for example, using the operating state quantity of the air conditioner main body 1A in the heating operation. Estimate the amount of refrigerant.
  • the estimation unit 74A determines whether the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchangers 51 functioning as condensers. Using the degree of subcooling of , the amount of refrigerant is estimated by the estimation model.
  • FIG. 5 is a Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the air conditioner 1.
  • the outdoor heat exchanger 13 functions as a condenser
  • the indoor heat exchanger 51 functions as an evaporator.
  • the outdoor heat exchanger 13 functions as an evaporator
  • the indoor heat exchanger 51 functions as a condenser.
  • the compressor 11 compresses the low-temperature, low-pressure gas refrigerant flowing from the evaporator and discharges the high-temperature, high-pressure gas refrigerant (refrigerant in the state of point B in FIG. 5).
  • the temperature of the gas refrigerant discharged from the compressor 11 is the discharge temperature, and the discharge temperature is detected by the discharge temperature sensor 32 .
  • the condenser exchanges heat with air to condense the high-temperature, high-pressure gas refrigerant from the compressor 11 .
  • the temperature of the liquid refrigerant decreases due to the change in sensible heat, resulting in a supercooled state (state of point C in FIG. 5).
  • the temperature at which the gas refrigerant changes to liquid refrigerant due to latent heat change is the high-pressure saturation temperature, and the high-pressure saturation temperature is the pressure value detected by the discharge pressure sensor 31 (indicated as "HPS" in FIG. 5). is the temperature corresponding to the pressure value P2).
  • the temperature of the supercooled refrigerant at the outlet of the condenser is the heat exchange outlet temperature.
  • the expansion valve reduces the pressure of the low-temperature, high-pressure refrigerant that has flowed out of the condenser to become a gas-liquid two-phase refrigerant (refrigerant in the state of point D in FIG. 5) in which gas and liquid are mixed.
  • the evaporator evaporates the inflowing gas-liquid two-phase refrigerant by exchanging heat with air.
  • the temperature of the gas refrigerant rises due to the change in sensible heat and enters a superheated state (state of point A in FIG. 5), and compression It is sucked into the aircraft 11.
  • the low-pressure saturation temperature is the temperature at which the liquid refrigerant changes into the gas refrigerant due to latent heat change.
  • the low-pressure saturation temperature is a temperature corresponding to the pressure value detected by the suction pressure sensor 33 (pressure value P1 indicated as "LPS" in FIG. 5).
  • the temperature of the refrigerant that is superheated by the evaporator and sucked into the compressor 11 is the suction temperature.
  • the intake temperature is detected by an intake temperature sensor 34 .
  • the degree of supercooling of the refrigerant that is in a supercooled state when flowing out of the condenser is determined by the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the heat exchanger functioning as a condenser (the heat exchange outlet described above) from the high-pressure saturation temperature. temperature). Also, the degree of superheat of the refrigerant that is in a superheated state when flowing out of the evaporator can be calculated by subtracting the suction temperature from the low-pressure saturation temperature.
  • the estimation model is generated using an arbitrary driving state quantity (feature quantity) among a plurality of driving state quantities, for example, using a multiple regression analysis method, which is a kind of regression analysis method.
  • Multiple simulation results (Reproduce the refrigerant circuit by numerical calculation, and change the remaining refrigerant amount (for example, refrigerant shortage rate 0%, refrigerant shortage rate 10%, refrigerant shortage rate 20%, etc.) As a result of analyzing the result of calculating what value will be) by multiple regression analysis, multiple regression equations were obtained.
  • the P value value indicating the degree of influence of the operating state quantity on the accuracy of the generated estimation model (predetermined weighting parameter)
  • the correction value R2 indicating the accuracy of the generated estimation model value
  • the P value and the correction value R2 are values related to the accuracy of the estimation model when the estimation model is generated by the multiple regression analysis method. The closer the value to , the more accurate the generated estimation model.
  • the estimation model is a regression equation that uses operating state variables such as the suction temperature, the outside air temperature, and the rotation speed of the compressor 11 as feature quantities.
  • the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 the degree of subcooling of the indoor unit 3, and the rotation speed of the compressor 11 are used as the operating state quantities.
  • the regression equation be the estimation model.
  • SC heat exchanger a subcool heat exchanger
  • the SC heat exchange outlet temperature may be used as a feature quantity as an operating state quantity. good.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is the degree of supercooling of the refrigerant flowing out from the indoor heat exchanger 51 that functions as a condenser during heating operation.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is (high pressure saturation temperature of the outdoor unit 2 (value obtained by temperature conversion of the pressure value detected by the discharge pressure sensor 31 of the compressor 11) - heat exchange outlet temperature of the indoor heat exchanger 51 (liquid Detected temperature of the side refrigerant temperature sensor 61)).
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is also affected by external factors such as the outdoor temperature and the indoor temperature, if the operating state quantity (outdoor temperature, indoor temperature) reflecting the external factors is included in the feature quantity, It is possible to improve the estimation accuracy of the refrigerant shortage rate.
  • the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 as the operating state quantity is used as an estimation model.
  • the estimation model of this embodiment includes six estimation models (first cooling estimation model 73A, second cooling estimation model 73B, third cooling estimation model 73C, and first heating estimation model 73C). It includes an estimation model 73D, a second heating estimation model 73E, and a third heating estimation model 73F). In this embodiment, each of these estimation models is generated using simulation results, which will be described later. Note that these estimation models may be stored in advance in the air conditioner 1 (for example, stored in the storage unit 73 of the centralized controller 7) as in the present embodiment, or may be stored in a server connected to the air conditioner 1. 120 may be held.
  • the first cooling estimation model 73A is an effective estimation model when the refrigerant shortage rate is in a low range such as 0% to 30% (a range in which the amount of remaining refrigerant is large (first range)).
  • the first regression equation capable of estimating the refrigerant shortage rate with high accuracy.
  • the first regression equation is, for example, ( ⁇ 1 ⁇ refrigerant subcooling degree)+( ⁇ 2 ⁇ outside temperature)+( ⁇ 3 ⁇ high pressure saturation temperature)+( ⁇ 4 ⁇ rotation speed of compressor 11)+ ⁇ 5.
  • Coefficients ⁇ 1 to ⁇ 5 are determined when the estimation model is generated.
  • the control unit 74 substitutes the current degree of subcooling of the refrigerant, the outside air temperature, the high-pressure saturation temperature, and the rotation speed of the compressor 11 acquired by the acquisition unit 71 into the first regression equation, thereby obtaining the current refrigerant A refrigerant shortage rate of the circuit 6 is calculated.
  • the reason for substituting the degree of subcooling of the refrigerant, the outside air temperature, the high-pressure saturation temperature, and the rotation speed of the compressor 11 is to use the feature values used when generating the first cooling estimation model 73A.
  • the degree of subcooling of the refrigerant can be calculated by, for example, (high pressure saturation temperature - heat exchange outlet temperature).
  • the outside air temperature is detected by an outside air temperature sensor 36 .
  • the high-pressure saturation temperature is a temperature-converted value of the pressure value detected by the discharge pressure sensor 31 .
  • the rotation speed of the compressor 11 is detected by a rotation speed sensor (not shown) of the compressor 11 .
  • the second cooling estimation model 73B is an effective estimation model, for example, when the refrigerant shortage rate is in a high range such as 40% to 70% (a range in which the amount of remaining refrigerant is small (second range)).
  • This is the second regression equation that can estimate the refrigerant shortage rate with high accuracy.
  • the second regression formula is, for example, ( ⁇ 11 ⁇ suction temperature)+( ⁇ 12 ⁇ outside temperature)+( ⁇ 13 ⁇ rpm of compressor 11)+ ⁇ 14. Coefficients ⁇ 11 to ⁇ 14 are determined when the estimation model is generated.
  • the control unit 74 substitutes the current intake temperature, the outside air temperature, and the rotation speed of the compressor 11 acquired by the acquisition unit 71 into the second regression equation to obtain the current refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6.
  • the reason for substituting the suction temperature, the outside air temperature, and the rotation speed of the compressor 11 is to use the feature amount used when generating the second cooling estimation model 73B.
  • the intake temperature is detected by an intake temperature sensor 34 .
  • the outside air temperature is detected by an outside air temperature sensor 36 .
  • the rotation speed of the compressor 11 is detected by a rotation speed sensor (not shown) of the compressor 11 .
  • the refrigerant shortage rate that can be obtained by the first regression formula is 0% to 30%
  • the refrigerant shortage rate that can be obtained by the second regression formula is 40% to 70%.
  • the refrigerant shortage rate is calculated to be 30% using the first regression equation
  • the refrigerant shortage rate is 40% using the second regression equation. Calculated. That is, when the refrigerant shortage rate is 30% to 40%, the refrigerant subcooling degree that contributes highly when the refrigerant shortage rate is 30% or less, and the suction temperature that contributes highly when the refrigerant shortage rate is 40% or more. In either case, the change is small and an effective estimation model cannot be generated. Therefore, when the first regression equation or the second regression equation is used, the refrigerant shortage rate differs depending on which model is used as shown in FIG. 6A.
  • the first estimation model 73A for cooling and the second estimation model 73B for cooling described above can be used by switching according to the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6. For example, immediately after the air conditioner 1 is installed, it can be estimated that the refrigerant shortage rate is almost zero, so the first cooling estimation model 73A is used. Then, when it is confirmed by the first cooling estimation model 73A that the refrigerant shortage rate has increased, the estimation model is switched to the second cooling estimation model 73B.
  • the above estimation model switching can be performed by the control unit of the air conditioner 1, or can be performed manually.
  • the third cooling estimation model 73C has a refrigerant shortage rate of 0% to It is a cooling-time refrigerant shortage rate calculation formula that can cover a range of 70%.
  • the third cooling estimation model 73C is generated by combining the first cooling estimation model 73A and the second cooling estimation model 73B. Specifically, as shown in FIG. 6B, the third cooling estimation model 73C (refrigerant shortage calculation formula for cooling) is the estimation result of the first cooling estimation model 73A (first regression formula).
  • a sigmoid curve using a sigmoid coefficient continuously connects a certain refrigerant shortage rate and the refrigerant shortage rate that is the estimation result of the second cooling estimation model 73B (second regression equation).
  • the refrigerant shortage rate calculation formula for cooling is (sigmoid coefficient x refrigerant shortage rate obtained by the first regression formula) + ((1-sigmoid coefficient) x refrigerant shortage obtained by the second regression formula rate).
  • the control unit 74 substitutes the current operating state quantity acquired by the acquiring unit 71 into the first regression equation and the second regression equation, and adds the calculated refrigerant shortage rate to the cooling-time refrigerant shortage calculation formula. By substituting, the current refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6 is calculated.
  • the calculation of the sigmoid coefficient uses one of the operating state quantities.
  • a calculation formula is used in which the sigmoid coefficient is 0.5 when the subcooling is 5°C.
  • the third cooling estimation model 73C By determining the sigmoid coefficient in this way and using it in the third cooling estimation model 73C, when the refrigerant shortage rate is 0% to 30%, that is, when the refrigerant shortage rate is in the first range, the third When the estimated value of the first cooling estimation model 73A is dominant in the estimated value of the cooling estimation model 73C, and the refrigerant shortage rate is 40% to 70%, that is, when the refrigerant shortage rate is in the second range. , the estimated value of the second cooling estimation model 73B is dominant in the estimation value of the third cooling estimation model 73C.
  • the calculation of the sigmoid coefficient is not limited to the above-described method, and when the actual refrigerant shortage rate is 30% or more, that is, when the actual refrigerant shortage rate is not within the first range, the third cooling estimation model 73C so that the estimated value of the second cooling estimation model 73B is dominant, and when the actual refrigerant shortage rate is 40% or less, that is, the actual refrigerant shortage rate is the second If it is not within the range, the sigmoid coefficient should be determined so that the estimated value of the first cooling estimation model 73A is dominant in the estimated value of the third cooling estimation model 73C.
  • the first heating estimation model 73D is an estimation model that is effective when the refrigerant shortage rate is 0% to 20% (a range where the amount of remaining refrigerant is large (third range)), and the refrigerant shortage rate is high.
  • This is the fourth regression equation that can be estimated with accuracy.
  • the fourth regression equation is, for example, ( ⁇ 31 ⁇ opening degree of outdoor unit expansion valve 14)+( ⁇ 32 ⁇ degree of supercooling of indoor unit 3)+( ⁇ 33 ⁇ rotation speed of compressor 11)+ ⁇ 34. Coefficients ⁇ 31 to ⁇ 34 are determined when the estimation model is generated.
  • the control unit 74 substitutes the current opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 acquired by the acquiring unit 71 and the rotational speed of the subcooling degree compressor 11 of the indoor unit 3 into the fourth regression equation, Calculate the refrigerant shortage rate.
  • the reason for substituting the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14, the degree of supercooling of the indoor unit 3, and the rotational speed of the compressor 11 is that the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 during heating operation and the degree of overcooling of the indoor unit 3
  • the degree of cooling is an operating state quantity that is affected by changes in the amount of refrigerant when the amount of refrigerant shortage is small (for example, the third range), and the number of operating indoor units is affected by the rotation speed of the compressor 11.
  • the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is detected by a sensor (not shown).
  • the rotation speed of the compressor 11 is detected by a rotation speed sensor (not shown) of the compressor 11 . Note that the rotation speed of the compressor 11 may be obtained from the outdoor control section.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is calculated by, for example, (the high pressure saturation temperature of the outdoor unit 2 - the detected temperature of the liquid side refrigerant temperature sensor 61).
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is also affected by external factors such as the outside air temperature and the indoor temperature, the operating state quantity (outside air temperature, indoor temperature ) is included in the feature amount, it is possible to improve the detection accuracy of the refrigerant shortage rate.
  • the estimation model (4th regression equation) considering external factors is ( ⁇ 31′ ⁇ opening degree of outdoor unit expansion valve 14)+( ⁇ 32′ ⁇ degree of supercooling of indoor unit 3)+( ⁇ 33′ x outside air temperature) + ( ⁇ 34' x SC heat exchange outlet temperature) + ( ⁇ 35' x rotation speed of compressor 11) + ( ⁇ 36' x room temperature) + ⁇ 37').
  • Coefficients ⁇ 31′ to ⁇ 37′ are determined when the estimation model is generated.
  • the outside air temperature is detected by an outside air temperature sensor 36 .
  • the indoor temperature is detected by an indoor temperature sensor (not shown).
  • the second heating estimation model 73E is an estimation model that is effective when the refrigerant shortage rate is 30% to 70% (a range in which the amount of remaining refrigerant is small (fourth range)).
  • This is the fifth regression equation that can be estimated with accuracy.
  • the fifth regression equation is, for example, ( ⁇ 41 ⁇ suction degree of superheat)+( ⁇ 42 ⁇ opening degree of outdoor unit expansion valve 14)+ ⁇ 43. Coefficients ⁇ 41 to ⁇ 43 are determined when the estimation model is generated.
  • the control unit 74 substitutes the current suction superheat degree and the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 acquired by the acquiring unit 71 into the fifth regression equation to obtain the current refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6.
  • the reason for substituting the degree of suction superheat and the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is that the degree of suction superheat during heating operation and the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 are large when the amount of refrigerant is insufficient (for example, the fourth range ) is affected by changes in the amount of refrigerant, and the feature quantity used when generating the second heating estimation model 73E is used.
  • the degree of suction superheat can be calculated by, for example, (suction temperature (detected value of suction temperature sensor 34) - low pressure saturation temperature (temperature corresponding to pressure value detected by suction pressure sensor 33)).
  • the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is detected by a sensor (not shown).
  • the refrigerant shortage rate determined by the fourth regression formula is, for example, 0% to 20%
  • the refrigerant shortage rate determined by the fifth regression formula is, for example, 30% to 70%.
  • the fourth regression equation is used for the air conditioner 1 whose refrigerant shortage rate is in the range of 20% to 30%
  • the refrigerant shortage rate is calculated to be 20%.
  • the fifth regression equation is used for the same air conditioner 1, the refrigerant shortage rate is calculated to be 30%.
  • the operating state amount (the operating state amount affected by the change in the refrigerant amount when the refrigerant shortage amount (refrigerant shortage rate) is low (Opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 and degree of subcooling of the indoor unit 3), operating state quantity (outdoor unit expansion valve 14 and suction superheat)) are small, and it is difficult to estimate the change in the refrigerant shortage rate between 20% and 30%. Therefore, if the fourth regression equation or the fifth regression equation is used independently, which model should be used as shown in FIG. It should be noted that the refrigerant shortage rate differs depending on the
  • the first estimation model 73D for heating and the second estimation model 73E for heating described above can be used by switching according to the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6. For example, immediately after the air conditioner 1 is installed, the refrigerant shortage rate can be estimated to be almost zero, so the first heating estimation model 73D can be used. Then, when it is confirmed by the first heating estimation model 73D that the refrigerant shortage rate has increased, the estimation model is switched to the second heating estimation model 73E.
  • the above estimation model switching can be performed by the control unit of the air conditioner 1, or can be performed manually.
  • the third heating estimation model 73F is generated by combining the first heating estimation model 73D and the second heating estimation model 73E. Specifically, as shown in FIG. 7B, the third heating estimation model 73F (heating-time refrigerant shortage calculation formula) is the estimation result of the first heating estimation model 73D (fourth regression formula).
  • a sigmoid curve using a sigmoid coefficient continuously connects a certain refrigerant shortage rate and the refrigerant shortage rate that is the estimation result of the second heating estimation model 73E (fifth regression equation). More specifically, the refrigerant shortage rate calculation formula for heating is (sigmoid coefficient x refrigerant shortage rate obtained by the fifth regression formula) + ((1-sigmoid coefficient) x refrigerant shortage obtained by the fourth regression formula rate).
  • the control unit 74 substitutes the current operating state quantity acquired by the acquiring unit 71 into the fourth regression equation and the fifth regression equation, and adds the calculated refrigerant shortage rate to the heating-time refrigerant shortage calculation formula. By substituting, the current refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6 is calculated.
  • the calculation of the sigmoid coefficient uses one of the operating state quantities in the same way as during cooling operation.
  • the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 is used to calculate the sigmoid coefficient p.
  • the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is an operating state quantity used in either the fourth regression equation or the fifth regression equation for estimating the refrigerant shortage rate during heating operation.
  • the refrigerant shortage rate is 0% to 20%, that is, when the refrigerant shortage rate is in the third range, the third When the estimated value of the first heating estimation model 73D is dominant in the estimated value of the heating estimation model 73F, and the refrigerant shortage rate is 30% to 70%, that is, when the refrigerant shortage rate is in the fourth range. , the estimated value of the second heating estimation model 73E is dominant in the estimated value of the third heating estimation model 73F.
  • the calculation of the sigmoid coefficient is not limited to the method described above, and when the actual refrigerant shortage rate is 20% or more, that is, when the actual refrigerant shortage rate is not in the third range, the third heating estimation model In the estimated value by 73F, the estimated value of the second heating estimation model 73E is dominant, and when the actual refrigerant shortage rate is 30% or less, that is, the actual refrigerant shortage rate is the fourth If it is not within the range, the sigmoid coefficient should be determined such that the estimated value of the first heating estimation model 73D is dominant in the estimated value of the third heating estimation model 73F.
  • the refrigerant shortage rate can be estimated using a regression formula (first regression formula, second regression formula) according to the refrigerant shortage rate.
  • the refrigerant shortage rate may be estimated using a cooling-time refrigerant shortage calculation formula that includes the first regression formula and the second regression formula.
  • the first regression equation and the second regression equation properly, for example, if the degree of refrigerant subcooling during cooling is a value greater than the first threshold value (Tv1 in FIGS. 6A and 6B), the first choose a regression equation for . Further, when the degree of subcooling of the refrigerant during cooling is equal to or less than the first threshold, the second regression formula is selected.
  • the degree of subcooling of the refrigerant during cooling is a value near the first threshold value
  • the estimated value of the refrigerant shortage rate changes discontinuously depending on which regression equation is used.
  • the switching as described above is unnecessary. Further, if a formula for calculating the refrigerant shortage rate during cooling that includes the first regression formula and the second regression formula is selected, even if the degree of refrigerant subcooling is near the first threshold, the refrigerant shortage rate during cooling can be estimated continuously.
  • the refrigerant shortage rate can be estimated using a regression equation (fourth regression equation, fifth regression equation) according to the refrigerant shortage rate.
  • the refrigerant shortage rate may be estimated using a heating-time refrigerant shortage calculation formula that includes the fourth regression formula and the fifth regression formula.
  • the fourth regression equation and the fifth regression equation properly, for example, when the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 during heating is less than the second threshold (Tv2 in FIGS. 7A and 7B), the fourth Choose a regression equation for . Further, when the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 during heating is equal to or greater than the second threshold, the fifth regression equation is selected.
  • the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 during heating is a value near the second threshold value
  • the estimated value of the refrigerant shortage rate changes discontinuously depending on which regression equation is used.
  • the formula for calculating the refrigerant shortage rate during heating that includes the fourth regression formula and the fifth regression formula
  • the switching as described above is not necessary. Further, if a formula for calculating the refrigerant shortage rate during heating that includes the fourth regression formula and the fifth regression formula is selected, even if the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is near the second threshold, can be continuously estimated.
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of the processing operation of the control circuit 70 related to the estimation process.
  • the control circuit 70 includes a first cooling estimation model 73A, a second cooling estimation model 73B, a third cooling estimation model 73C, a first heating estimation model 73D, a second heating estimation model 73D, and a second estimation model 73D for heating. It is assumed that a heating estimation model 73E and a third heating estimation model 73F are held.
  • the control unit 74 in the control circuit 70 collects driving state quantities as driving data through the acquisition unit 71 (step S11).
  • the control unit 74 executes data filtering processing for extracting arbitrary operating state quantities from the collected operating data (step S12).
  • the control unit 74 executes data cleansing processing (step S13).
  • the estimation unit 74A in the control unit 74 calculates the current refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6 using each regression equation or each refrigerant shortage rate calculation formula (step S14), and ends the processing operation shown in FIG. .
  • the data filtering process does not use all of the plurality of operating state quantities, but only some of the operating state quantities required to calculate the refrigerant shortage rate based on predetermined filter conditions. to extract By substituting data-filtered operating state quantities (excluding abnormal values and outliers) into the regression equations and refrigerant shortage calculation formulas of the generated estimation model, the refrigerant shortage rate can be calculated more accurately. can be estimated.
  • the predetermined filter conditions have a first filter condition, a second filter condition, and a third filter condition.
  • the first filter condition is, for example, a filter condition for data extracted in common for all operation modes of the air conditioner 1 .
  • the second filter condition is a filter condition for data extracted during cooling operation.
  • a third filter condition is a filter condition for data extracted during heating operation.
  • the first filter conditions are, for example, the drive state of the compressor 11, the identification of the operation mode, the exclusion of special operation, the exclusion of missing values in the acquired values, and the operation state quantity that greatly affects the generation of each regression equation. Exclusion of values with a large amount (selection of values with a small amount of change), and the like.
  • the drive state of the compressor 11 is a drive state quantity necessary for estimating the refrigerant shortage rate. As a condition for estimating the refrigerant shortage rate, it is necessary that the compressor 11 operates stably (that the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit 6 is stable). Therefore, it is necessary to exclude the operating state quantity detected during a transitional period (state in which the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit 6 is unstable) such as when the compressor 11 is started. A data filtering process is provided to do this.
  • the identification of the operating mode is a filter condition for extracting only the operating state quantities acquired during cooling operation and heating operation. Therefore, the operating state quantities acquired during the dehumidifying operation and the blowing operation are excluded.
  • Exclusion of special operation is, for example, a filter condition for excluding the operating state quantity acquired during special operation such as oil recovery operation or defrosting operation in which the state of the refrigerant circuit 6 is significantly different from that during cooling operation or heating operation. .
  • Elimination of missing values means that if there is a missing value in the operating state quantity used to determine the refrigerant shortage rate, the accuracy may decrease if each regression equation is generated using the operating state quantity. It is a filter condition for excluding driving state quantities that include values.
  • Selection of a value with a small change amount for the operating state quantity to be substituted into each regression equation and each refrigerant shortage rate calculation formula means that the operating state of the air conditioner 1 is stable (the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit 6 is stable), and is a condition necessary to improve the estimation accuracy by each regression equation and each refrigerant shortage rate calculation equation.
  • the operating state quantity that greatly affects the estimation accuracy is, for example, when the refrigerant shortage rate during cooling operation is low (for example, when it is 0 to 30%).
  • the second filter conditions include, for example, elimination of heat exchange outlet temperature, abnormal subcooling, and abnormal discharge temperature.
  • Exclusion of the heat exchange outlet temperature is achieved by arranging the outside air temperature sensor 36 and the heat exchange outlet temperature sensor 35 close to each other, so that the heat exchange outlet temperature detected by the heat exchange outlet temperature sensor 35 during the cooling operation is equal to the outside air temperature.
  • This is a filter condition that considers that the temperature does not fall below the outside air temperature detected by the sensor 36, and is a filter condition that excludes a heat exchange outlet temperature that is lower than the outside air temperature.
  • a subcooling abnormality is a filter condition that excludes when an abnormally high or extremely low degree of refrigerant supercooling is detected due to an extremely large or small cooling load.
  • Abnormal discharge temperature is a filter condition for excluding the discharge temperature detected during a so-called gas shortage state in which the amount of refrigerant sucked into the compressor 11 decreases due to a small cooling load.
  • the third filter condition is, for example, an abnormality in the discharge temperature.
  • the discharge temperature protection control is executed, for example, the discharge temperature is lowered by reducing the rotation speed of the compressor 11, so at this time is a filter condition for excluding the discharge temperature detected in
  • the data cleansing process does not use all the acquired operating state quantities for estimating the refrigerant shortage rate, but is a process for excluding operating state quantities that may lead to erroneous estimation.
  • noise suppression, data number limitation, and the like are performed by smoothing the acquired driving state quantity.
  • Noise suppression by data smoothing is a process of suppressing noise by calculating the average value of the corresponding interval and taking the moving average of, for example, the refrigerant subcooling degree, the suction temperature, and the suction refrigerant superheating degree in each model.
  • Data number restriction is, for example, a process of excluding data with a small number of data due to low reliability.
  • the refrigerant shortage rate can be estimated more accurately by substituting the operating state quantities excluding abnormal values and outstanding values into each regression equation and each refrigerant shortage rate calculation formula of the estimation model.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 is the detected temperature of the liquid side refrigerant temperature sensor 61 of the indoor unit 3 and the outdoor unit A high pressure saturation temperature of 2 will be used for the calculation.
  • the high-pressure saturation temperature of the outdoor unit 2 is a value obtained by converting the sensor value of the discharge pressure sensor 31 inside the outdoor unit 2 .
  • each sensor value (detected temperature of the liquid side refrigerant temperature sensor 61 of the indoor unit 3 and pressure value of the discharge pressure sensor 31 of the outdoor unit 2) It is necessary to use sensor values whose detection times are as close as possible (hereinafter also referred to as sensor values near the same detection time). Therefore, a mechanism for obtaining the detected temperature of the liquid-side refrigerant temperature sensor 61 and the pressure value of the discharge pressure sensor 31 near the same detection time is required.
  • a sensor value editing process is required to acquire the sensor value of the discharge pressure sensor 31 of the outdoor unit 2 and the sensor value of the liquid-side refrigerant temperature sensor 61 of the indoor unit 3 near the same detection time in association with each other. becomes.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the sensor value editing process.
  • the sensor value editing process shown in FIG. 8 is a process executed by the control circuit 70 of the centralized controller 7, for example.
  • the control circuit 70 of the centralized controller 7 for example.
  • the indoor units 3 in operation are denoted by, for example, “indoor unit “#1””, “indoor unit “#2””, and “indoor unit “#3””.
  • the outdoor-side control unit 19C transfers the outdoor-side detection result being stored in the outdoor-side storage unit 19B to the centralized controller 7.
  • the indoor controller 65C transfers the indoor detection result being stored in the indoor storage 65B to the centralized controller 7 via the outdoor unit controller 19 .
  • Transfer of detection results from each indoor unit 3 or outdoor unit 2 to the centralized controller 7 is performed only when there is a change in the detection result (sensor value).
  • the outdoor control unit 19C and the indoor control unit 65C compare the previous detection result and the current detection result, and if there is a change (for example, the operation mode changes, the operation on/off changes, the temperature of the sensor changes, etc.)
  • the detection result is transferred to the centralized controller 7 .
  • the detection result transferred to the centralized controller 7 is associated with the time (detection time) when the change in the detection result is detected in each of the indoor units 3 and the outdoor units 2 .
  • the acquisition unit 71 in the control circuit 70 of the centralized controller 7 acquires the sensor value detected by the discharge pressure sensor 31 and the detection time from the outdoor unit 2 . Moreover, a case where the sensor value detected by the liquid-side refrigerant temperature sensor 61 and the detection time are acquired from each indoor unit 3 is illustrated.
  • the left diagram in FIG. 8 shows the sensor values before the sensor value editing process, and the right diagram shows the sensor values after the sensor value editing process.
  • the control unit 74 in the control circuit 70 acquires the detection time and each sensor value for each detection time, and stores them sequentially, as shown in the left diagram of FIG.
  • each indoor unit 3 and outdoor unit 2 transfers the detection result to the centralized controller 7 when the detection result changes. Therefore, the intervals at which the centralized controller 7 acquires detection results from the indoor units 3 and the outdoor units 2 are irregular. Therefore, "sensor value change" in FIG. It is shown that. Further, “no change” in FIG. 8 indicates that the sensor value at the detection time has not changed compared to the previous sensor value (the centralized controller 7 has not obtained the detection result from each indoor unit 3 or outdoor unit 2). indicates the case.
  • the control unit 74 can refer to the storage contents shown in the left figure and recognize each sensor value of the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 at each detection time.
  • the control unit 74 creates a data set for the entire air conditioner 1 (unit) based on the sensor values of the outdoor unit 2 and each indoor unit 3 at each detection time in the left figure.
  • the data set is a time (for example, "time after processing" in FIG. 8, hereinafter also referred to as representative time) carved at a certain time interval (for example, every 5 minutes) and a and each representative sensor value. For example, sensor values detected between a predetermined representative time and the representative time five minutes later are determined to be sensor values near the representative time, and the sensor values near the representative time are sequentially edited to create a data set. ,Remember.
  • the control unit 74 acquires the sensor values at the detection times "0:00", “0:01” and "0:03".
  • the control unit 74 determines the representative sensor value using the sensor values at the detection times "0:00", “0:01” and "0:03" near the representative time "0:05”.
  • the control unit 74 when determining the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the representative time “0:05”, the control unit 74 first It is determined whether or not there is a "sensor value change" in the sensor values of . Next, when there is a "sensor value change", the control unit 74 sets the sensor value of the "sensor value change” at the earliest time "0:00” among the sensor values at the detection times to the representative time "0:00", for example. 05” is determined as the representative sensor value of the outdoor unit 2. Similarly, when determining the representative sensor value of the “indoor unit #1” at the representative time “0:05”, the control unit 74 first detects the detection times “0:00”, “0:01” and “0:03”.
  • the control unit 74 selects the sensor value of the earliest "sensor value change” among the sensor values at the detection time, for example, the sensor value of the "indoor unit change” at the representative time "0:05”. #1” representative sensor value.
  • the control unit 74 first detects the detection times “0:00”, “0:01” and “0:03”. ” has a “sensor value change” in the sensor value of “indoor unit #2”.
  • the control unit 74 selects the sensor value of the earliest "sensor value change” among the sensor values at the detection time, for example, the sensor value of the "indoor unit change” at the representative time "0:05". #2” is determined as the representative sensor value.
  • the control unit 74 first detects the detection times “0:00”, “0:01” and “0:03”. ” has a “sensor value change” in the sensor value of “indoor unit #3”.
  • control unit 74 selects the sensor value of the earliest "sensor value change” among the sensor values at the detection time, for example, the sensor value of the "indoor unit change" at the representative time "0:05". #3” is determined as the representative sensor value.
  • control unit 74 determines, for example, the representative sensor value at the representative time "0:10” will be described.
  • the control unit 74 determines the representative sensor value using the sensor values at the detection times "0:06" and "0:09” near the representative time "0:10". For example, when the controller 74 determines the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the representative time "0:10", first, the sensors of the outdoor unit 2 at the detection times "0:06" and "0:09” Determine if there is a "sensor value change" in the value.
  • the control unit 74 sets the sensor value as "no change” and sets the sensor value of the outdoor unit 2 at the immediately preceding representative time "0:05” as the "previous sensor value”.
  • the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the representative time “0:10” is determined.
  • the control unit 74 determines the detection times “0:06” and “0:06” near the representative time “0:10”. : 09” determines whether or not there is a “sensor value change” in the sensor value of “indoor unit #1”.
  • the control unit 74 sets the representative sensor value of “indoor unit #1” at the immediately preceding representative time “0:05” as the “no change” sensor value to the “previous The representative sensor value of “indoor unit #1” at the representative time “0:10” is determined as the “sensor value”. Further, for example, when determining the representative sensor value of the “indoor unit #2” at the representative time “0:10”, the control unit 74 determines the detection times “0:06” and “ It is determined whether or not there is a "sensor value change" in the sensor value of "indoor unit #2" at "0:09".
  • the control unit 74 detects the sensor value of the earliest "sensor value change” among the sensor values at the detection times, for example, the sensor value of the earliest "sensor value change” at the representative time “0:10". #2” is determined as the representative sensor value. Further, when determining the representative sensor value of “indoor unit #3” at the representative time “0:10”, the control unit 74 detects the detection times “0:06” and “0:06” near the representative time “0:10”. It is determined whether or not there is a "sensor value change" in the sensor value of "indoor unit #3" of "09".
  • the control unit 74 detects the sensor value of the earliest "sensor value change” among the sensor values at the detection times, for example, the sensor value of the earliest "sensor value change” at the representative time "0:10". #3” is determined as the representative sensor value.
  • control unit 74 determines, for example, the representative sensor value at the representative time "0:15". Between the time “0:11" and the time "0:15", there is no change in any sensor value, so the control unit 74 does not acquire the sensor value. Therefore, there are no sensor values near the representative time "0:15". In this case, each representative sensor value at the immediately preceding representative time "0:10" is determined as the representative sensor value at the representative time "0:15".
  • the control unit 74 determines the representative sensor value using the sensor values at the detection times "0:27” and "0:28" near the representative time "0:30". For example, when determining the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the representative time "0:30", the control unit 74 first determines the representative sensor values of the outdoor unit 2 at the detection times "0:27” and "0:28". Determines whether or not there is a "sensor value change” in the Next, since there is no “sensor value change”, the control unit 74 sets the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the immediately previous representative time “0:25” as the “previous sensor value” as the “no change” sensor value. is determined as the representative sensor value of the outdoor unit 2 at the representative time "0:30".
  • the control unit 74 determines the detection times “0:27” and “ It is determined whether or not there is a "sensor value change” in the sensor value of "indoor unit #1” at "0:28”. Next, since there is no “sensor value change”, the control unit 74 sets the representative sensor value of “indoor unit #1” at the immediately preceding representative time “0:25” as the “no change” sensor value to the “previous The sensor value” is determined as the representative sensor value of “indoor unit #1” at the representative time “0:30”.
  • the control unit 74 determines the detection times “0:27” and “ It is determined whether or not there is a “sensor value change” in the sensor value of “indoor unit #2” at “0:28”. When there is a "sensor value change”, the control unit 74 determines, for example, the sensor value of the earliest "sensor value change” as the representative sensor value of "indoor unit #2” at the representative time "0:30".
  • the control unit 74 determines the detection times “0:27” and “ It is determined whether or not there is a “sensor value change” in the sensor value of “indoor unit #3” at “0:28”. When there is a "sensor value change”, the control unit 74 determines, for example, the sensor value of the earliest "sensor value change” as the representative sensor value of "indoor unit #3” at the representative time "0:30".
  • the control unit 74 edits the sensor values of the outdoor unit 2 and each indoor unit 3 for each representative time, and stores the edited sensor values of the outdoor unit 2 and each indoor unit 3 as representative sensor values.
  • the control unit 74 deletes unnecessary sensor values other than the edited sensor values of the indoor units 2 and 3 from the storage unit. Thus, the operating data of the air conditioner 1 is collected.
  • the collected operating data is used to calculate the refrigerant shortage rate after being subjected to the data filtering process and data cleansing process shown in FIG.
  • the control unit 74 determines that the sensor value of the discharge pressure sensor 31 near the representative time is A representative sensor value for each indoor unit 3 is obtained by referring to the sensor value and the sensor value of the liquid-side refrigerant temperature sensor 61 .
  • the control unit 74 calculates the high pressure saturation temperature at the representative time, so that the representative sensor value of the discharge pressure sensor 31 at the representative time and the Based on the average value of the representative sensor values of the liquid-side refrigerant temperature sensor 61, the degree of supercooling of the indoor unit 3 at each representative time is calculated. Then, the controller 74 can calculate the refrigerant shortage rate of the refrigerant circuit 6 at the representative time using the calculated degree of subcooling of the indoor unit 3 at the representative time and the third heating estimation model 73F.
  • the feature quantities used when generating the first to sixth regression equations by multiple regression analysis include, for example, the degree of subcooling of the refrigerant, the outside air temperature , the high-pressure saturation temperature, the rotation speed of the compressor 11, and the intake temperature. For each of these operating state quantities, results obtained by simulation are used.
  • the feature quantities of the multiple regression analysis include, for example, the degree of subcooling of the indoor unit 3, the indoor temperature, the degree of suction superheat, the outside air temperature, the compressor 11
  • Each operating state quantity such as the rotational speed and the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 is used. For each of these operating state quantities, results obtained by simulation are used.
  • the air conditioner 1 As an example, when four indoor units 3 are operating, a simulation is performed with different outside air temperatures, and the relationship between the feature amount and the refrigerant shortage rate is determined for each simulation. to get to.
  • the outside air temperature is changed to 20°C, 25°C, 30°C, 35°C, and 40°C.
  • other parameters such as the outside air temperature may be added, and for example, the number of operating indoor units 3 may be varied from 1 to 4.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of refrigerant subcooling on the refrigerant outlet side and the refrigerant shortage rate in the outdoor heat exchanger during cooling operation.
  • the degree of refrigerant supercooling shown in FIG. 11 decreases downward when the refrigerant shortage rate is from 0% to 30%, and does not change when the refrigerant shortage rate is from 30% to 60%.
  • the refrigerant shortage rate is 0 to 30% during the cooling operation, the shortage of the refrigerant amount in the refrigerant circuit 6 greatly affects the degree of refrigerant subcooling.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of refrigerant subcooling on the refrigerant outlet side and the refrigerant shortage rate in the outdoor heat exchanger during cooling operation.
  • the degree of refrigerant supercooling shown in FIG. 11 decreases downward when the refrigerant shortage rate is from 0% to 30%, and does not change
  • the refrigerant supercooling degree is a negative value when the refrigerant shortage rate is 60% or more, but in reality, the refrigerant supercooling degree does not become less than 0° C., so this only appears in the simulation. value. Therefore, the degree of refrigerant subcooling when the refrigerant shortage rate is 60% or more is not used in generating the regression equation.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the intake temperature and the refrigerant shortage rate during cooling operation.
  • the suction temperature shown in FIG. 12 tends to increase when the refrigerant shortage rate is 40 to 70%.
  • the shortage of the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 6 greatly affects the value of the suction temperature.
  • the suction temperature hardly changes when the refrigerant shortage rate is 70% or more, so it is difficult to estimate the refrigerant shortage rate beyond this point from the suction temperature. Therefore, the suction temperature when the refrigerant shortage rate is 70% or more is not used for generating the regression equation.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 and the refrigerant shortage rate during heating operation.
  • the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 shown in FIG. 13 changes when the refrigerant shortage rate is 0 to 20%. Almost no change. In other words, when the refrigerant shortage rate during heating operation is 0 to 20%, the shortage of the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 6 greatly affects the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 . As described above, when the refrigerant shortage rate exceeds 20%, the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 almost disappears. Therefore, the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 when the refrigerant shortage rate exceeds 20% is not used to generate the regression equation.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the degree of subcooling of the indoor unit 3 and the refrigerant shortage rate during heating operation.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 shown in FIG. 14 changes when the refrigerant shortage rate is 0 to 35%, but when the refrigerant shortage rate exceeds 35%, the degree of supercooling almost does not change.
  • the lack of refrigerant in the refrigerant circuit 6 greatly affects the degree of supercooling of the indoor unit 3 .
  • the refrigerant shortage rate exceeds 35%, the degree of subcooling of the indoor unit 3 almost disappears.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of simulation results regarding the relationship between the suction superheat degree and the refrigerant shortage rate.
  • the suction superheat shown in FIG. 15 tends to increase as the refrigerant shortage rate increases, and when the refrigerant shortage rate exceeds 30%, the suction superheat increases significantly. In other words, in a region where the refrigerant shortage rate during heating operation is high (for example, 30%), the shortage of the amount of refrigerant in the refrigerant circuit 6 has a large effect on the suction superheat degree.
  • the refrigerant shortage rate during heating operation is high (for example, 30%)
  • the degree of suction superheat when the refrigerant shortage rate is less than 30% is not used to generate the regression equation.
  • FIG. 16A shows the accuracy of the estimated value for each refrigerant shortage rate of the third heating estimation model using only the opening degree of the outdoor unit expansion valve 14 during heating operation as the operating state quantity of the first heating estimation model. It is an explanatory view showing a relationship.
  • the correction R2 for the estimated value of the refrigerant shortage rate of 0% to 20% in the first heating estimation model using only the opening of the outdoor unit expansion valve 14 is 0.29. It should be noted that the closer the correction R2 is to "1", the higher the accuracy of the estimated value.
  • the correction R2 is 0.29.
  • the closer the correction R2 is to "1” the higher the accuracy of the estimated value.
  • the estimated value of the refrigerant shortage rate of 0% to 20% in the first estimation model for heating is 0.51. Therefore, the accuracy of the estimated value of the first heating estimation model is higher when the degree of supercooling of the indoor unit 3 is used than when only the opening of the outdoor unit expansion valve 14 is used. Further, if the rotation speed of the compressor 11 is used in addition to the degree of subcooling of the indoor unit 3 during heating operation, the correction R2 of the estimated value of the refrigerant shortage rate of 0% to 20% in the first estimation model for heating is 0. .80, making the estimate even more accurate.
  • the expansion of the outdoor unit The opening of valve 14 is used.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 fluctuates greatly when the refrigerant shortage rate is 0 to 20%, as shown in FIG.
  • the third heating estimation model 73F can increase the detection accuracy of changes in the refrigerant shortage rate by considering the degree of supercooling of the indoor unit 3 as the operating state quantity when the refrigerant shortage rate is in a low range.
  • FIG. 16B is an explanatory diagram showing the relationship between the accuracy of the estimated value for each refrigerant shortage rate in the third heating operation model 73F of this embodiment.
  • the third heating estimation model 73F of the present embodiment as shown in FIG.
  • the estimated value for each refrigerant shortage rate is close to the ideal value X, and the refrigerant circuit 6
  • the refrigerant shortage rate is 0% to The correction R2 of the estimated value of the first heating estimation model 73D at 20% is 0.92.
  • Example 1 ⁇ Effect of Example 1>
  • the subcooling degree of the indoor unit 3 is used when generating the fourth regression equation, which is the refrigerant shortage rate estimation model in the range where the refrigerant shortage rate is low during the heating operation.
  • the degree of supercooling of the indoor unit 3 whose value varies greatly depending on the refrigerant shortage rate is used.
  • the air conditioner 1 When the air conditioner 1 generates the fifth regression equation, which is a refrigerant shortage rate estimation model in a range where the refrigerant shortage rate during heating operation is high, the intake superheat of the compressor 11, the outdoor It is generated by regression analysis using the degree of opening of the machine expansion valve 14 . As a result, in a range where the refrigerant shortage rate is high, it is possible to stably estimate the change in the refrigerant shortage rate during the heating operation.
  • the fifth regression equation which is a refrigerant shortage rate estimation model in a range where the refrigerant shortage rate during heating operation is high
  • the air conditioner 1 estimates the refrigerant shortage rate during cooling operation using the cooling estimation model and the current operating state quantity during cooling operation, and estimates the heating estimation model and the current operating state quantity during heating operation. Using the operating state quantity, the refrigerant shortage rate during heating operation is estimated. As a result, by using different estimation models for each operating state, the refrigerant shortage rate can be estimated with high accuracy.
  • the air conditioner 1 substitutes the current operating state quantity into a third heating estimation model 73F that connects the first heating estimation model 73D and the second heating estimation model 73E by a sigmoid curve,
  • the refrigerant shortage rate during heating operation can be estimated with high accuracy.
  • the first heating estimation model 73D estimates the refrigerant shortage rate using the degree of opening of the outdoor unit expansion valve 14 and the degree of subcooling of the indoor unit 3 as operating state quantities. As a result, the air conditioner 1 can accurately estimate the refrigerant shortage rate during the heating operation.
  • the second heating estimation model 73E estimates the refrigerant shortage rate using the degree of suction superheat of the compressor 11 as the operating state quantity. As a result, the air conditioner 1 can accurately estimate the refrigerant shortage rate during the heating operation.
  • the third heating estimation model 73F interpolates between the estimation result of the first heating estimation model 73D and the estimation result of the second heating estimation model 73E using a sigmoid curve. As a result, the refrigerant shortage rate can be accurately estimated within the range of 0 to 70% for the refrigerant shortage rate during the heating operation.
  • each regression equation of the estimation model is generated using the feature values obtained by the simulation. not Data filtering processing and data cleansing processing are performed on each regression equation and each refrigerant shortage rate calculation formula of the estimation model generated using such feature values that do not include abnormal values and outstanding values, and abnormal values and outstanding values By substituting the operating state quantity excluding , the refrigerant shortage rate can be estimated more accurately.
  • the simulation result of each operating state quantity is obtained at the design stage of the air conditioner 1, and the estimation model obtained by learning the simulation result in a terminal such as a server having a learning function is controlled.
  • a terminal such as a server having a learning function
  • the circuit 70 stores in advance is illustrated.
  • a server 120 that connects with the air conditioner 1 via the communication network 110, and this server 120 generates the first to sixth regression equations and transmits them to the air conditioner 1. may This embodiment will be described below.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the air conditioning system 100 of the second embodiment.
  • the air conditioning system 100 shown in FIG. 17 has an air conditioner main body 1A, a centralized controller 7, a communication network 110, and a server 120.
  • the air conditioner body 1A has an outdoor unit 2 having a compressor 11, an outdoor heat exchanger 13 and an outdoor unit expansion valve 14, and an indoor unit 3 having an indoor heat exchanger 51.
  • the air conditioner main body 1A includes a refrigerant circuit 6 configured by connecting an outdoor unit 2 and an indoor unit 3 with refrigerant pipes such as a liquid pipe 4 and a gas pipe 5, and the refrigerant circuit 6 is filled with a predetermined amount of refrigerant. be done.
  • the centralized controller 7 connects the air conditioner body 1A and the communication network 110 by communication.
  • the centralized controller 7 has a monitor section 80 that displays the state of the air conditioner body 1A including the outdoor unit 2 and the indoor unit 3, and a control circuit 70 that controls the entire air conditioner body 1A.
  • the server 120 has an estimation unit 121 and a transmission unit 122 .
  • the estimating unit 121 estimates the refrigerant shortage rate using an estimation model generated using the multiple regression analysis method using the operating state quantity related to the estimation of the refrigerant shortage rate of the refrigerant charged in the refrigerant circuit 6.
  • the estimation models are, for example, the first cooling estimation model 73A, the second cooling estimation model 73B, the third cooling estimation model 73C, the first heating estimation model 73D, It has a second heating estimation model 73E and a third heating estimation model 73F.
  • the transmission unit 122 transmits the estimation result estimated by the estimation unit 121 to the centralized controller 7 via the communication network 110 .
  • the control circuit 70 in the centralized controller 7 uses the received estimation result to display the refrigerant shortage rate in the refrigerant circuit 6 of the air conditioner 1 to the user.
  • the server 120 of the second embodiment estimates the refrigerant shortage rate using the current operating state quantity. As a result, the user can confirm the refrigerant shortage rate of the air conditioner 1 via the centralized controller 7 .
  • the case of estimating the relative amount of refrigerant as representing the amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6 has been described.
  • the case of estimating and providing the refrigerant shortage rate which is the ratio of the amount of refrigerant leaking from the refrigerant circuit 6 to the charging amount (initial value) when the refrigerant circuit 6 is filled with refrigerant, has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the estimated refrigerant shortage rate may be multiplied by an initial value to provide the amount of refrigerant leaking from the refrigerant circuit 6 to the outside.
  • the absolute amount of refrigerant leaking from the refrigerant circuit 6 to the outside or the absolute amount of refrigerant remaining in the refrigerant circuit 6 may be estimated.
  • the outdoor heat exchanger 13 and The volume of each indoor heat exchanger 1 and the volume of the liquid pipe 4 may be taken into consideration.
  • the estimation result of the first heating estimation model 73D and the estimation result of the second heating estimation model 73E are interpolated by the sigmoid coefficient. It is not limited, and for example, an interpolation method such as linear interpolation may be used, and can be changed as appropriate.
  • the presumed model was used that was generated in advance. However, it may be generated by the server 120 .
  • the server 120 An estimation model for estimating the refrigerant shortage rate may be generated.
  • machine learning methods such as SVR (Support Vector Regression) and NN (Neural Network) that can perform general regression analysis may be used to generate an estimation model.
  • general methods of selecting feature quantities to improve the accuracy of the estimation model can be used.
  • control unit 74 that executes the sensor value editing process determines whether or not there is a "sensor value change" when there are a plurality of sensor values near the representative time.
  • the case where the sensor value of "sensor value change” at the time is determined as the representative sensor value is illustrated. However, it is not limited to the "sensor value change” at the earliest time. For example, it may be the average value of the sensor values of the "sensor value change” or the "sensor value” at the latest time, which can be changed as appropriate. be.
  • the control unit 74 has exemplified a case where, when each sensor value at a detection time near the representative time has not been acquired, the representative sensor value at the immediately preceding representative time is determined as the representative sensor value at the representative time.
  • the control unit 74 is not limited to the representative sensor value at the immediately preceding representative time, and may use, for example, the sensor value of the immediately preceding “sensor value change”, which can be changed as appropriate.
  • each component of each part shown in the figure is physically configured as shown in the figure.
  • the specific form of distribution and integration of each part is not limited to the one shown in the figure, and all or part of it can be functionally or physically distributed and integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. can be configured as
  • CPU Central Processing Unit
  • MPU Micro Processing Unit
  • MCU Micro Controller Unit
  • processing functions may be executed in whole or in part on a program analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU) or on hardware based on wired logic. Needless to say.
  • the refrigerant shortage rate which is the relative amount of refrigerant
  • the refrigerant shortage rate means the rate of decrease of the refrigerant from the specified amount.
  • the refrigerant filling rate may be used instead of the refrigerant decrease rate.
  • the reference amount (specified amount) used to express the refrigerant shortage rate and filling rate was set to a predetermined amount of refrigerant, but instead of this, the amount of refrigerant actually filled in the refrigerant circuit is the reference amount (specified amount).
  • the reference amount (specified amount) can be regarded as In this case, for example, even if the amount of refrigerant actually charged in the refrigerant circuit 6 is less (or more) than the predetermined specified amount, this amount of refrigerant can be made 100%.
  • the amount of refrigerant actually charged as the reference amount in this manner the refrigerant shortage rate for each refrigerant circuit can be estimated more accurately.
  • a refrigerant amount which is an absolute index, may be used instead of a relative index (ratio).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とを有する。空気調和機は、室外機と室内機とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路を有し、室内熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器を前記室内熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転を少なくとも行うことができる。空気調和機は、少なくとも暖房運転における空気調和機の運転状態量を用いて冷媒回路に残存する冷媒量を推定する推定部を有する。推定部は、冷媒回路に残存する冷媒量の範囲に対応させた異なる複数の推定モデルを含み、複数の推定モデルのうち少なくとも一つは、運転状態量として室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いる。その結果、所望のタイミングでかつ冷媒の残存量に左右されないで冷媒量を判定できる。

Description

空気調和機及び空気調和システム
 本発明は、空気調和機の冷媒回路内に充填されている冷媒量の不足量(又は残存量)を推定する機能、特に、熱源側ユニット(以下、室外機ともいう)と利用側ユニット(以下、室内機ともいう)とが冷媒連絡配管を介して接続されたセパレートタイプの空気調和機の冷媒回路内に充填されている冷媒量の不足量(又は残存量)を推定する機能を持つ空気調和機または空気調和システムに関する。
 冷媒回路で検知できる運転状態量を用いて冷媒量の適否を判定する空気調和機が提案されている。特許文献1では、例えば、利用側ユニットを冷房運転し利用側熱交換器出口の過熱度が正値(利用側熱交換器出口のガス冷媒が過熱状態)になるように利用側膨張弁を制御しつつ利用側熱交換器の蒸発圧力が所定値になるように圧縮機の運転容量を制御する冷媒量判定運転モード(以下、デフォルト状態ともいう)で熱源側熱交換器出口の過冷却度を用いて冷媒量の適否を判定している。
特開2006-23072号公報
 空気調和機では、過冷却度等の運転状態量を用いて冷媒量の適否を判定する場合、冷媒回路を上述したデフォルト状態にする必要がある。そして、冷媒量の適否を判定する時点での過冷却度を規定量の冷媒が充填された直後の過冷却度と比較する。過冷却度の値を比較した結果、冷媒量の適否を判定する時点での過冷却度が小さくなっている場合は、冷媒量が少ない状態(適切ではない状態)であると判定する。
 しかしながら、冷媒量の適否を判定する時点での外気温や室内温度などの外部環境が、季節や日射量等の違いによる影響で、規定量の冷媒が充填された直後の外部環境に一致するとは限らない。このため、冷媒量の適否を判定したいときに冷媒回路の状態をデフォルト状態に合わせる(例えば蒸発圧力を所定値に合わせる)ことが難しく、所望のタイミングでデフォルト状態に合わせることができずに冷媒量の適否を判定できない場合があった。また、上述した冷媒回路では、冷媒回路に残存する冷媒量によっても冷媒回路で検知できる運転状態量が変化してしまうため、十分な量の冷媒が充填されている場合とそうでない場合とで冷媒回路の状態が異なる。このため、熱源側熱交換器出口の過冷却度の大小により冷媒量の適否を判定する特許文献1の方法では、冷媒回路における冷媒の不足状態は判定できても、正確に冷媒の不足量(又は残存量)を判定することはできなかった。
 また、利用側ユニットを冷房運転する特許文献1の方法では、利用側ユニットを暖房運転した状態で過冷却度を用いて冷媒の不足量(又は残存量)を判定することもできない。
 本発明ではこのような問題に鑑み、利用側ユニットを暖房運転した状態でも、冷媒の残存量に左右されないで冷媒量の不足量(又は残存量)を判定できる空気調和機を提供することを目的とする。
 一つの態様の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とを有する。空気調和機は、室外機と室内機とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路を有し、室内熱交換器を圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器を前記室内熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転を少なくとも行うことができる。空気調和機は、少なくとも暖房運転における空気調和機の運転状態量を用いて冷媒回路に残存する冷媒量を推定する推定部を有する。推定部は、冷媒回路に残存する冷媒量の範囲に対応させた異なる複数の推定モデルを含み、複数の推定モデルのうち少なくとも一つは、運転状態量として室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いる。
 一つの側面として、所望のタイミングで、かつ、冷媒の残存量に左右されないで冷媒量を判定できる。
図1は、本実施例の空気調和機の一例を示す説明図である。 図2は、室外機及び室内機の一例を示す説明図である。 図3Aは、室外機の室外機制御部の一例を示すブロック図である。 図3Bは、室内機の室内機制御部の一例を示すブロック図である。 図4は、集中コントローラ内の制御回路の一例を示すブロック図である。 図5は、空気調和機の冷媒変化の状態を示すモリエル線図である。 図6Aは、第1の冷房用推定モデルによる推定結果と第2の冷房用推定モデルによる推定結果との間をシグモイド曲線で補間しなかった場合の一例を示す説明図である。 図6Bは、第1の冷房用推定モデルによる推定結果と第2の冷房用推定モデルによる推定結果との間のシグモイド曲線で補間した場合の一例を示す説明図である。 図7Aは、第1の暖房用推定モデルによる推定結果と第2の暖房用推定モデルによる推定結果との間をシグモイド曲線で補間しなかった場合の一例を示す説明図である。 図7Bは、第1の暖房用推定モデルによる推定結果と第2の暖房用推定モデルによる推定結果との間のシグモイド曲線で補間した場合の一例を示す説明図である。 図8は、センサ値編集処理の一例を示す説明図である。 図9は、推定処理に関わる制御回路の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図10は、重回帰分析処理に関わる制御回路の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図11は、冷房運転時の室外熱交換機における冷媒出口側の冷媒過冷却度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 図12は、冷房運転時の吸入温度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 図13は、暖房運転時の室外機膨張弁の開度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 図14は、暖房運転時の室内機3の過冷却度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 図15は、吸入過熱度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 図16Aは、暖房運転時の室外機膨張弁の開度のみを使用した第3の暖房用推定モデルの冷媒不足率毎の推定値の精度の関係を示す説明図である。 図16Bは、暖房運転時の室外機膨張弁の開度及び室内過冷却度等を使用した第3の暖房用推定モデルの冷媒不足率毎の推定値の精度の関係を示す説明図である。 図17は、実施例2の空気調和システムの一例を示す説明図である。
 以下、図面に基づいて、本願の開示する空気調和機等の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜変形しても良い。
<空気調和機の構成>
 図1は、本実施例の空気調和機1の一例を示す説明図である。図1に示す空気調和機1は、1台の室外機2と、N台の室内機3と、各室内機3を個別に制御する個別制御手段としての個別コントローラ(不図示)と、室外機2及び室内機3の状態(例えば後述する運転情報など)の表示と制御を行う集中制御手段としての集中コントローラ7とを有する(Nは2上の自然数)。室外機2は、液管4及びガス管5で並列に各室内機3と接続する。そして、室外機2と室内機3とが液管4及びガス管5等の冷媒配管で接続することで、空気調和機1の冷媒回路6が形成されている。室内機3は個別コントローラによる使用者からの操作指示を受け付けて室内機3毎に空調運転を実行する。集中コントローラ7は、室外機2及び室内機3を含む空気調和機本体1Aの状態を表示するモニタ部80と、空気調和機本体1Aを制御する制御回路70を有する。
<室外機の構成>
 図2は、室外機2およびN台の室内機3の一例を示す説明図である。室外機2は、圧縮機11と、四方弁12と、室外熱交換器13と、室外機膨張弁14と、第1の閉鎖弁15と、第2の閉鎖弁16と、アキュムレータ17と、室外機ファン18と、室外機制御部19とを有する。これら圧縮機11、四方弁12、室外熱交換器13、室外機膨張弁14、第1の閉鎖弁15、第2の閉鎖弁16及びアキュムレータ17を用いて、以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて冷媒回路6の一部を成す室外側冷媒回路を形成する。
 圧縮機11は、例えば、インバータにより回転数が制御される図示しないモータの駆動に応じて、運転容量を可変できる高圧容器型の能力可変型圧縮機である。圧縮機11は、その冷媒吐出側と四方弁12の第1のポート12Aとの間を吐出管21で接続している。また、圧縮機11は、その冷媒吸入側とアキュムレータ17の冷媒流出側との間を吸入管22で接続している。
 四方弁12は、冷媒回路6における冷媒の流れる方向を切替えるための弁であって、第1~第4のポート12A~12Dを備えている。第1のポート12Aは、圧縮機11の冷媒吐出側との間を吐出管21で接続している。第2のポート12Bは、室外熱交換器13の一方の冷媒出入口との間を室外冷媒管23で接続している。第3のポート12Cは、アキュムレータ17の冷媒流入側との間を室外冷媒管26で接続している。そして、第4のポート12Dは、第2の閉鎖弁16との間を室外ガス管24で接続している。
 室外熱交換器13は、冷媒と、室外機ファン18の回転により室外機2の内部に取り込まれた外気とを熱交換させる。室外熱交換器13は、その一方の冷媒出入口と四方弁12の第2のポート12Bとの間を室外冷媒管26で接続している。室外熱交換器13は、その他方の冷媒出入口と第1の閉鎖弁15との間を室外液管25で接続している。室外熱交換器13は、空気調和機1が冷房運転を行う場合に凝縮器として機能し、空気調和機1が暖房運転を行う場合に蒸発器として機能する。
 室外機膨張弁14は、室外液管25に設けられており、図示しないパルスモータで駆動する電子膨張弁である。室外機膨張弁14は、パルスモータに与えられるパルス数に応じて開度が調整されることで、室外熱交換器13に流入する冷媒量、又は、室外熱交換器13から流出する冷媒量を調整するものである。室外機膨張弁14の開度は、空気調和機1が暖房運転を行っている場合、圧縮機11の冷媒吸入側の冷媒過熱度が目標吸入冷媒過熱度となるように調整される。また、室外機膨張弁14の開度は、空気調和機1が冷房運転を行っている場合、全開とされる。
 アキュムレータ17は、その冷媒流入側と四方弁12の第3のポート12Cとの間を室外冷媒管26で接続している。更に、アキュムレータ17は、その冷媒流出側と圧縮機11の冷媒流入側との間を吸入管22で接続している。アキュムレータ17は、室外冷媒管26からアキュムレータ17の内部に流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機11に吸入させる。
 室外機ファン18は、樹脂材で形成されており、室外熱交換器13の近傍に配置されている。室外機ファン18は、図示しないファンモータの回転に応じて、図示しない吸込口から室外機2の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器13において冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機2の外部へ放出する。
 また、室外機2には、複数のセンサが配置されている。吐出管21には、圧縮機11から吐出される冷媒の圧力、すなわち吐出圧力を検出する吐出圧センサ31と、圧縮機11から吐出された冷媒の温度、すなわち吐出温度を検出する吐出温度センサ32とが配置されている。室外冷媒管26のアキュムレータ17の冷媒流入口近傍には、圧縮機11に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力を検出する吸入圧力センサ33と、圧縮機11に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ34とが配置されている。
 室外熱交換器13と室外機膨張弁14との間の室外液管25には、室外熱交換器13に流入する冷媒の温度、又は、室外熱交換器13から流出する冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ35が配置されている。そして、室外機2の図示しない吸込口付近には、室外機2の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ36が配置されている。
 図3Aは、室外機2の室外機制御部19の一例を示すブロック図である。図3Aに示す室外機制御部19は、室外側検出部19Aと、室外側記憶部19Bと、室外側制御部19Cとを有する。室外側検出部19Aは、運転状態量のうち室外機2側の運転状態量である室外側運転状態量を検出する。室外側検出部19Aは、室外機2の各センサである。室外側記憶部19Bは、室外側検出部19Aで検出した室外側検出結果を記憶する。室外側検出結果は、室外機2の各センサの検出結果及び各センサの検出時刻を含む。室外側制御部19Cは、室外機2の各部の動作を制御する。室外側制御部19Cは、室外側記憶部19Bに記憶中の室外側検出結果を集中コントローラ7に転送する場合、室外側検出結果の内、直前の検出時刻のセンサ値に対して変化がある場合にのみ、そのときのセンサ値を室外側検出結果として集中コントローラ7に転送する。また、室外側制御部19Cは、直前の検出時刻のセンサ値に対して変化がない場合、室外側検出結果の集中コントローラ7へ転送しない。
<室内機の構成>
 図2に示すように、室内機3は、室内熱交換器51と、室内機膨張弁52と、液管接続部53と、ガス管接続部54と、室内機ファン55と、室内機制御部65とを有する。これら室内熱交換器51、室内機膨張弁52、液管接続部53及びガス管接続部54は、後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路6の一部を成す室内機冷媒回路を構成する。
 室内熱交換器51は、冷媒と、室内機ファン55の回転により図示しない吸込口から室内機3の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させる。室内熱交換器51は、その一方の冷媒出入口と液管接続部53との間を室内液管56で接続している。また、室内熱交換器51は、その他方の冷媒出入口とガス管接続部54との間を室内ガス管57で接続している。室内熱交換器51は、空気調和機1が暖房運転を行う場合、凝縮器として機能する。これに対して、室内熱交換器51は、空気調和機1が冷房運転を行う場合、蒸発器として機能する。
 室内機膨張弁52は、室内液管56に設けられており、電子膨張弁である。室内熱交換器51が蒸発器として機能する場合、すなわち、室内機3が冷房運転を行う場合、室内機膨張弁52の開度は、室内熱交換器51の冷媒出口(ガス管接続部54側)での冷媒過熱度が目標冷媒過熱度となるように調整される。また、室内熱交換器51が凝縮器として機能する場合、すなわち室内機3が暖房運転を行う場合、室内機膨張弁52の開度は、室内熱交換器51の冷媒出口(液管接続部53側)での冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となるように調整される。ここで、目標冷媒過熱度や目標冷媒過冷却度とは、室内機3で十分な冷房能力あるいは暖房能力を発揮するのに必要な冷媒過熱度および冷媒過冷却度である。
 室内機ファン55は、樹脂材で形成されており、室内熱交換器51の近傍に配置されている。室内機ファン55は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機3の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器51において冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ放出する。
 室内機3には各種のセンサが設けられている。室内液管56には、室内熱交換器51と室内機膨張弁52との間に、室内熱交換器51に流入する冷媒の温度、又は室内熱交換器51から流出する冷媒の温度を検出する液側冷媒温度センサ61が配置されている。室内ガス管57には、室内熱交換器51から流出又は室内熱交換器51に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ62が配置されている。室内機3の図示しない吸込口付近には、室内機3の内部に流入する室内空気の温度、すなわち吸込温度を検出する吸込温度センサ63が配置されている。
 図3Bは、室内機3の室内機制御部65の一例を示すブロック図である。図3Bに示す室内機制御部65は、室内側検出部65Aと、室内側記憶部65Bと、室内側制御部65Cとを有する。室内側検出部65Aは、運転状態量のうち室内機3側の運転状態量である室内側運転状態量を検出する。室内側検出部65Aは、室内機3内の各センサである。室内側記憶部65Bは、室内側検出部65Aで検出した室内側検出結果を記憶する。室内側検出結果は、室内機3内の各センサの検出結果及び各センサの検出時刻を含む。室内側制御部65Cは、個別コントローラ(不図示)から使用者の運転指示を受ける。運転指示を受けた室内側制御部65Cは、指示内容に応じて室内機3の各部の動作を制御する。また、室内側制御部65Cは、室内側記憶部65Bに記憶中の室内側検出結果を、室外機制御部19を介して集中コントローラ7に転送する。この場合、室内側制御部65Cは、室内側検出結果の内、直前の検出時刻のセンサ値に対して変化がある場合にのみ、そのときのセンサ値を室内側検出結果として集中コントローラ7に転送する。また、室内側制御部65Cは、直前の検出時刻のセンサ値に対して変化がない場合、室外側検出結果を集中コントローラ7へ転送しない。
<冷媒回路の動作>
 次に、本実施形態における空気調和機1の空調運転時の冷媒回路6における冷媒の流れや各部の動作について説明する。尚、図1における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
 空気調和機1が暖房運転を行う場合、四方弁12は、第1のポート12Aと第4のポート12Dとが連通し、第2のポート12Bと第3のポート12Cとが連通するように切替えている。これにより、冷媒回路6は、各室内熱交換器51が凝縮器として機能し、室外熱交換器13が蒸発器として機能する暖房サイクルとなる。尚、説明の便宜上、暖房運転時の冷媒の流れは、図2に示す実線矢印で表記する。
 冷媒回路6が上記の状態で圧縮機11が駆動すると、圧縮機11から吐出された冷媒は、吐出管21を流れて四方弁12に流入し、四方弁12から室外ガス管24を流れて、第2の閉鎖弁16を介してガス管5へと流入する。ガス管5を流れる冷媒は、各ガス管接続部54を介して各室内機3に分流する。各室内機3に流入した冷媒は、各室内ガス管57を流れて各室内熱交換器51に流入する。各室内熱交換器51に流入した冷媒は、各室内機ファン55の回転により各室内機3の内部に取り込まれた室内空気との間で熱交換することで凝縮する。つまり、各室内熱交換器51が凝縮器として機能し、各室内熱交換器51で冷媒によって加熱された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることで、各室内機3が設置された室内の暖房が行われる。
 各室内熱交換器51から各室内液管56に流入した冷媒は、各室内熱交換器51の冷媒出口側での冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となるように開度が調整された各室内機膨張弁52を通過して減圧される。ここで、目標冷媒過冷却度は、各室内機3で要求される冷房能力に基づいて定められるものである。
 各室内機膨張弁52で減圧された冷媒は、各室内液管56から各液管接続部53を介して液管4に流出する。液管4で合流した冷媒は、第1の閉鎖弁15を介して室外機2に流入する。室外機2の第1の閉鎖弁15に流入した冷媒は、室外液管25を流れ、室外機膨張弁14を通過して減圧される。室外機膨張弁14で減圧された冷媒は、室外液管25を流れて室外熱交換器13に流入し、室外機ファン18の回転によって室外機2の図示しない吸込口から流入した外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器13から室外冷媒管26へと流出した冷媒は、四方弁12、室外冷媒管26、アキュムレータ17及び吸入管22の順に流入し、圧縮機11に吸入されて再び圧縮され、四方弁12の第1のポート12A及び第4のポート12D経由で室外ガス管24に流出する。
 また、空気調和機1が冷房運転を行う場合、四方弁12は、第1のポート12Aと第2のポート12Bとが連通し、第3のポート12Cと第4のポート12Dとが連通するように切替えている。これにより、冷媒回路6は、各室内熱交換器51が蒸発器として機能し、室外熱交換器13が凝縮器として機能する冷房サイクルとなる。尚、説明の便宜上、冷房運転時の冷媒の流れは、図2に示す破線矢印で表記する。
 冷媒回路6の状態で圧縮機11が駆動すると、圧縮機11から吐出された冷媒は、吐出管21を流れて四方弁12に流入し、四方弁12から室外冷媒管26を流れて、室外熱交換器13に流入する。室外熱交換器13に流入した冷媒は、室外機ファン18の回転により室外機2の内部に取り込まれた室外空気との間で熱交換することで凝縮する。つまり、室外熱交換器13が凝縮器として機能し、室外熱交換器13で冷媒によって加熱された室内空気が図示しない吹出口から室外に吹き出す。
 室外熱交換器13から室外液管25へと流入した冷媒は、開度が全開とされている室外機膨張弁14を通過して減圧される。室外機膨張弁14で減圧された冷媒は、第1の閉鎖弁15を介して液管4を流れて各室内機3に分流する。各室内機3に流入した冷媒は、各液管接続部53を通じて室内液管56を流れて室内熱交換器51の冷媒出口で冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となる開度に調整された室内機膨張弁52を通過して減圧される。室内機膨張弁52で減圧された冷媒は、室内液管56を流れて室内熱交換器51に流入し、室内機ファン55の回転によって室内機3の図示しない吸入口から流入した室内空気と熱交換を行って蒸発する。つまり、各室内熱交換器51が蒸発器として機能し、各室内熱交換器51で冷媒によって冷却された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることで、各室内機3が設置された室内の冷房が行われる。
 室内熱交換器51からガス管接続部54を介してガス管5へ流れる冷媒は、室外機2の第2の閉鎖弁16を介して室外ガス管24に流れて四方弁12の第4のポート12Dに流入する。四方弁12の第4のポート12Dに流入した冷媒は、第3のポート12Cからアキュムレータ17の冷媒流入側に流入する。アキュムレータ17の冷媒流入側から流入した冷媒は、吸入管22を介して流入し、圧縮機11に吸入されて再び圧縮されることになる。
 暖房運転時に、室内熱交換器51は圧縮機11において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器13は室内熱交換器51において凝縮される冷媒の蒸発器として機能する。
<集中コントローラ内の制御回路>
 集中コントローラ7内の制御回路70は、空気調和機1全体を制御する。図4は、集中コントローラ7内の制御回路70の一例を示すブロック図である。制御回路70は、取得部71と、通信部72と、記憶部73と、制御部74とを有する。取得部71は、前述した各種センサのセンサ値を取得する。取得部71は、室外機2内の吐出圧センサ31、吐出温度センサ32、吸入圧力センサ33、吸込温度センサ63、冷媒温度センサ35及び外気温度センサ36のセンサ値を取得する。更に、取得部71は、各室内機3の液側冷媒温度センサ61、ガス側温度センサ62及び吸込温度センサ63のセンサ値を取得する。
 通信部72は、室外機2や各室内機3の通信部と通信する通信インタフェースである。記憶部73は、例えば、フラッシュメモリであって、室外機2の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値等の運転状態量、室外機2の運転情報(例えば、運転/停止等の情報、圧縮機11や室外機ファン18の駆動状態等を含む)、各室内機3から送信される運転情報(例えば、運転/停止等の情報、冷房/暖房等の運転モード等を含む)、室外機2の定格能力及び各室内機3の要求能力、などを記憶する。
 本実施例では、記憶部73は冷媒回路6に残存する冷媒量を推定する推定モデルを記憶している。本実施例では、冷媒回路6に残存する冷媒量として、例えば相対的な冷媒量を用いている。具体的には、本実施例の記憶部73は冷媒回路6の冷媒不足率(冷媒回路6に規定量の冷媒が充填されている状態を冷媒充填率100%の状態としたとき、この規定量からの減少分を指す。以下、同様)を推定する推定モデルを記憶している。記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば冷媒不足率が低い範囲(残存する冷媒量が多い範囲)に対応させた第1の冷房用推定モデル73Aを含む。また、記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば冷媒不足率が高い範囲(残存する冷媒量が少ない範囲)に対応させた第2の冷房用推定モデル73Bを含む。また、記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば前記第1の冷房用推定モデル73Aと第2の冷房用推定モデル73Bとを組み合わせた第3の冷房用推定モデル73Cを含む。また、記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば冷媒不足率が低い範囲(残存する冷媒量が多い範囲)に対応させた第1の暖房用推定モデル73Dを含む。また、記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば冷媒不足率が高い範囲(残存する冷媒量が少ない範囲)に対応させた第2の暖房用推定モデル73Eを含む。また、記憶部73が記憶する推定モデルは、例えば、第1の暖房用推定モデル73Dと第2の暖房用推定モデル73Eとを組み合わせた第3の暖房用推定モデル73Fを含む。
 制御部74は、通信部72を介して各種センサでの検出値を定期的(例えば、30秒毎)に取り込み、各室内機3から送信される運転情報を含む信号が通信部72を介して入力される。制御部74は、これら入力された各種情報に基づいて、室外機膨張弁14の開度調整や圧縮機11の駆動制御を行う。更に、制御部74は、上述した各推定モデルを用いて冷媒不足率を推定する推定部74Aを有する。
 推定部74Aは、冷媒回路6内の冷媒不足率の範囲に応じて異なる複数の推定モデルを用いて、例えば、暖房運転における空気調和機本体1Aの運転状態量を用いて冷媒回路6に残存する冷媒量を推定する。推定部74Aは、室内機3のうち、少なくとも2台以上の室内機3の室内熱交換器51を冷媒の凝縮器として機能させる場合に、凝縮器として機能する室内熱交換器51の出口における冷媒の過冷却度を用いて、推定モデルで冷媒量を推定する。
 図5は、空気調和機1の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。空気調和機1の冷房運転時は、室外熱交換器13が凝縮器として機能し、室内熱交換器51が蒸発器として機能する。また、空気調和機1の暖房運転時は、室外熱交換器13が蒸発器として機能し、室内熱交換器51が凝縮器として機能する。
 圧縮機11は、蒸発器から流入する低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒(図5の点Bの状態になった冷媒)を吐出する。尚、圧縮機11が吐出するガス冷媒の温度が吐出温度であり、吐出温度は、吐出温度センサ32で検出する。
 凝縮器は、圧縮機11からの高温高圧のガス冷媒を空気と熱交換して凝縮させる。この際、凝縮器では、潜熱変化によってガス冷媒が全て液冷媒となった後は顕熱変化によって液冷媒の温度が低下して過冷却状態となる(図5の点Cの状態)。尚、ガス冷媒が潜熱変化で液冷媒へと変化している際の温度が高圧飽和温度であり、高圧飽和温度は吐出圧力センサ31で検出した圧力値(図5に「HPS」と表記している圧力値P2)に相当する温度である。凝縮器の出口における過冷却状態となっている冷媒の温度が熱交出口温度であり、空気調和機1の冷房運転時における熱交出口温度は、冷媒温度センサ35で検出する。
 膨張弁は、凝縮器から流出した低温高圧の冷媒を減圧して、ガスと液とが混合した気液二相冷媒(図5の点Dの状態になった冷媒)となる。
 蒸発器は、流入した気液二相冷媒を空気と熱交換して蒸発させる。この際、蒸発器では、潜熱変化によって気液二相冷媒が全てガス冷媒となった後は顕熱変化によってガス冷媒の温度が上昇して過熱状態(図5の点Aの状態)となり、圧縮機11に吸入される。尚、液冷媒が潜熱変化でガス冷媒へと変化している際の温度が低圧飽和温度である。低圧飽和温度は、吸入圧力センサ33で検出した圧力値(図5に「LPS」と表記している圧力値P1)に相当する温度である。また、蒸発器で過熱されて圧縮機11に吸入される冷媒の温度が吸入温度である。吸入温度は、吸入温度センサ34で検出する。
 なお、凝縮器から流出する際に過冷却状態となっている冷媒の冷媒過冷却度は、高圧飽和温度から凝縮器として機能している熱交換器の冷媒出口における冷媒温度(上述した熱交出口温度)を減じて算出できる。また、蒸発器から流出する際に過熱状態となっている冷媒の冷媒過熱度は、低圧飽和温度から吸入温度を減じて算出できる。
<推定モデルの構成>
 推定モデルは、複数の運転状態量の内、任意の運転状態量(特徴量)を用いて、例えば回帰分析法の一種である重回帰分析法を用いて生成されている。複数のシミュレーション結果(数値計算により冷媒回路を再現して、残存する冷媒量の変化(例えば冷媒不足率0%、冷媒不足率10%、冷媒不足率20%・・・)に対して運転状態量がどのような値となるかを計算した結果)を重回帰分析法で分析した結果、複数の回帰式が得られた。この回帰式のうち、P値(生成した推定モデルの精度に運転状態量が与える影響度合いを示す値(所定の重みパラメータ))が小さく、かつ、補正値R2(生成した推定モデルの精度を示す値)が0.9以上1.0以下の間のできるだけ大きい値となる回帰式を推定モデルとして使用する。ここで、P値および補正値R2は、重回帰分析法で推定モデルを生成する際に、当該推定モデルの精度に関わる値であり、P値が小さいほど、また、補正値R2が1.0に近い値であるほど、生成された推定モデルの精度が高くなる。
 その結果、冷房時の冷媒不足率が0~30%の場合では、例えば、運転状態量として冷媒過冷却度、外気温度、高圧飽和温度及び圧縮機11の回転数を特徴量とする回帰式を推定モデルとする。冷房時の冷媒不足率が40~70%の場合では、例えば、吸入温度、外気温度及び圧縮機11の回転数といった運転状態量を特徴量とする回帰式を推定モデルとする。
 暖房時の冷媒不足率が0~20%の場合では、例えば、運転状態量として室外機膨張弁14の開度、室内機3の過冷却度、圧縮機11の回転数、を特徴量とする回帰式を推定モデルとする。本実施例の室外機2には搭載されていないが、サブクール熱交換器(以下、SC熱交換器ともいう)を搭載する場合には、運転状態量としてSC熱交出口温度を特徴量としても良い。尚、室内機3の過冷却度は、暖房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器51から流出する冷媒の冷媒過冷却度である。室内機3の過冷却度は、(室外機2の高圧飽和温度(圧縮機11の吐出圧力センサ31で検出した圧力値を温度変換した値)-室内熱交換器51の熱交出口温度(液側冷媒温度センサ61の検出温度))で算出する。ここで、室内機3の過冷却度は外気温や室内温度などの外的要因の影響も受けるため、外的要因を反映した運転状態量(外気温度、室内温度)を特徴量に含めれば、冷媒不足率の推定精度を高めることができる。
 また、暖房時の冷媒不足率が30%~70%の場合では、例えば、運転状態量として吸入冷媒過熱度(吸入温度から低圧飽和温度を減じて求められる)、室外機膨張弁14の開度を特徴量とする回帰式を推定モデルとする。
 本実施例の推定モデルは、後述する6つの推定モデル(第1の冷房用推定モデル73Aと、第2の冷房用推定モデル73Bと、第3の冷房用推定モデル73Cと、第1の暖房用推定モデル73Dと、第2の暖房用推定モデル73Eと、第3の暖房用推定モデル73F)を含む。本実施例では、これら各推定モデルは、後述するシミュレーション結果を用いて生成される。なお、これら推定モデルは、本実施例のように予め空気調和機1に保持(例えば、集中コントローラ7の記憶部73に記憶)されていても良いし、または空気調和機1と接続されるサーバ120に保持されていても良い。
 第1の冷房用推定モデル73Aは、例えば冷媒不足率が0%~30%のような低い範囲(残存する冷媒量が多い範囲(第1の範囲))の場合に有効な推定モデルであって、冷媒不足率を高精度に推定できる第1の回帰式である。第1の回帰式は、例えば、(α1×冷媒過冷却度)+(α2×外気温度)+(α3×高圧飽和温度)+(α4×圧縮機11の回転数)+α5である。係数α1~α5は、推定モデル生成の際に決定されるものとする。制御部74は、第1の回帰式に、取得部71にて取得された現在の冷媒過冷却度、外気温度、高圧飽和温度及び圧縮機11の回転数を代入することで、現時点での冷媒回路6の冷媒不足率を算出する。尚、冷媒過冷却度、外気温度、高圧飽和温度及び圧縮機11の回転数を代入する理由は、第1の冷房用推定モデル73Aの生成時に使用した特徴量を使用するためである。冷媒過冷却度は、例えば、(高圧飽和温度-熱交出口温度)で算出できる。外気温度は、外気温度センサ36で検出する。高圧飽和温度は、吐出圧力センサ31で検出した圧力値を温度変換した値である。圧縮機11の回転数は、圧縮機11の図示しない回転数センサで検出する。
 第2の冷房用推定モデル73Bは、例えば、冷媒不足率が40%~70%のような高い範囲(残存する冷媒量が少ない範囲(第2の範囲))の場合に有効な推定モデルであって、冷媒不足率を高精度に推定できる第2の回帰式である。第2の回帰式は、例えば、(α11×吸入温度)+(α12×外気温度)+(α13×圧縮機11の回転数)+α14である。係数α11~α14は、推定モデル生成の際に決定されるものとする。制御部74は、第2の回帰式に、取得部71にて取得された現在の吸入温度、外気温度及び圧縮機11の回転数を代入することで、現時点での冷媒回路6の冷媒不足率を算出する。尚、吸入温度、外気温度及び圧縮機11の回転数を代入する理由は、第2の冷房用推定モデル73Bの生成時に使用した特徴量を使用するためである。吸入温度は、吸入温度センサ34で検出する。外気温度は、外気温度センサ36で検出する。圧縮機11の回転数は、圧縮機11の図示しない回転数センサで検出する。
 ところで、前述したように、第1の回帰式で求めることができる冷媒不足率は0%~30%であり、第2の回帰式で求めることができる冷媒不足率は40%~70%である。この場合、冷媒不足率が30%~40%である場合は、第1の回帰式を用いると冷媒不足率は30%と算出され、第2の回帰式を用いると冷媒不足率は40%と算出される。つまり、冷媒不足率が30%~40%である場合に、冷媒不足率が30%以下での寄与度の高い冷媒過冷却度、冷媒不足率が40%以上での寄与度の高い吸入温度の何れも変化が小さく、有効な推定モデルを生成できない。従って、第1の回帰式あるいは第2の回帰式を用いると、図6Aに示すようにどちらのモデルを使用するのかによって冷媒不足率が異なる。
 上述した第1の冷房用推定モデル73A及び第2の冷房用推定モデル73Bは、冷媒回路6に残存する冷媒量に応じて切り換えて利用することができる。例えば、空気調和機1を設置した直後であれば、冷媒不足率はほぼゼロであると推定できるため、第1の冷房用推定モデル73Aを用いる。そして、第1の冷房用推定モデル73Aによって冷媒不足率が高まってきたことが確認された場合には、推定モデルを第2の冷房用推定モデル73Bに切り替える。上記推定モデルの切り換えは、空気調和機1の制御部が行うこともできるし、手動で行うようにしてもよい。
 しかし、次に説明する第3の冷房用推定モデル73Cを用いることで、推定モデルの切り換えを不要にすることができる。
 第3の冷房用推定モデル73Cは、上記のような第1の回帰式あるいは第2の回帰式のいずれを使用しても冷媒不足率を推定できない範囲も含めて、冷媒不足率が0%~70%の範囲をカバーできる冷房時冷媒不足率算出式である。第3の冷房用推定モデル73Cは第1の冷房用推定モデル73Aと第2の冷房用推定モデル73Bとを組み合わせて生成する。具体的には、図6Bに示すように、第3の冷房用推定モデル73C(冷房時冷媒不足率算出式)は、第1の冷房用推定モデル73A(第1の回帰式)の推定結果である冷媒不足率と第2の冷房用推定モデル73B(第2の回帰式)の推定結果である冷媒不足率との間を、シグモイド係数を使用したシグモイド曲線で連続的につなぐものである。より具体的には、冷房時冷媒不足率算出式は、(シグモイド係数×第1の回帰式で求めた冷媒不足率)+((1-シグモイド係数)×第2の回帰式で求めた冷媒不足率)である。制御部74は、第1の回帰式および第2の回帰式に取得部71にて取得された現在の運転状態量を代入してそれぞれ算出された冷媒不足率を冷房時冷媒不足率算出式に代入して、現時点での冷媒回路6の冷媒不足率を算出する。
 ここで、シグモイド係数の算出は、運転状態量のいずれかを用いる。本実施例では、サブクールが0となると第1の回帰式による結果がほぼ一定となってしまうことを考慮し、サブクールが5℃のときに、シグモイド係数が0.5となる計算式とした。
 p=1/(1+exp-(sc-5))
  p:シグモイド係数
  sc:サブクール値
 このようにシグモイド係数を決定して第3の冷房用推定モデル73Cに用いることで、冷媒不足率が0%~30%、つまり、冷媒不足率が第1の範囲であるときは、第3の冷房用推定モデル73Cによる推定値において第1の冷房用推定モデル73Aの推定値が支配的となり、また、冷媒不足率が40%~70%、つまり、冷媒不足率が第2の範囲であるときは、第3の冷房用推定モデル73Cによる推定値において第2の冷房用推定モデル73Bの推定値が支配的となる。
 なお、シグモイド係数の算出は上述した方法に限らず、実際の冷媒不足率が30%以上であるとき、つまり、実際の冷媒不足率が第1の範囲でないときは、第3の冷房用推定モデル73Cによる推定値において第2の冷房用推定モデル73Bの推定値が支配的となるように、また、実際の冷媒不足率が40%以下であるとき、つまり、実際の冷媒不足率が第2の範囲でないときは、第3の冷房用推定モデル73Cによる推定値において第1の冷房用推定モデル73Aの推定値が支配的となるように、シグモイド係数を決定すればよい。
 第1の暖房用推定モデル73Dは、冷媒不足率が0%~20%(残存する冷媒量が多い範囲(第3の範囲))の場合に有効な推定モデルであって、冷媒不足率を高精度に推定できる第4の回帰式である。第4の回帰式は、例えば、(α31×室外機膨張弁14の開度)+(α32×室内機3の過冷却度)+(α33×圧縮機11の回転数)+α34である。係数α31~α34は、推定モデル生成の際に決定されるものとする。制御部74は、第4の回帰式に、取得部71にて取得された現在の室外機膨張弁14の開度、室内機3の過冷却度圧縮機11の回転数を代入することで、冷媒不足率を算出する。尚、室外機膨張弁14の開度、室内機3の過冷却度、圧縮機11の回転数を代入する理由は、暖房運転時における室外機膨張弁14の開度、および室内機3の過冷却度が、冷媒不足量が少ない場合(例えば第3の範囲)における冷媒量の変化に影響を受ける運転状態量であり、圧縮機11の回転数が、稼働している室内機台数に影響を受ける運転状態量であるからである。第1の暖房用推定モデル73Dの生成時にこれらの運転状態量(特徴量)を使用する。室外機膨張弁14の開度は、図示しないセンサで検出する。圧縮機11の回転数は、圧縮機11の図示しない回転数センサで検出する。なお、圧縮機11の回転数は、室外側制御部から取得してもよい。室内機3の過冷却度は、例えば、(室外機2の高圧飽和温度-液側冷媒温度センサ61の検出温度)で算出する。ここで、室内機3の過冷却度は外気温や室内温度などの外的要因の影響も受けるため、外的要因(外気温や室内温度など)を反映した運転状態量(外気温度、室内温度)を特徴量に含めれば、冷媒不足率の検知精度を高めることができる。例えば、外的要因を考慮した推定モデル(第4´の回帰式)は、(α31´×室外機膨張弁14の開度)+(α32´×室内機3の過冷却度)+(α33´×外気温度)+(α34´×SC熱交出口温度)+(α35´×圧縮機11の回転数)+(α36´×室内温度)+α37´)となる。係数α31´~α37´は、推定モデル生成の際に決定されるものとする。外気温度は、外気温度センサ36で検出する。室内温度は、図示しない室内温度センサで検出する。
 第2の暖房用推定モデル73Eは、冷媒不足率が30%~70%(残存する冷媒量が少ない範囲(第4の範囲))の場合に有効な推定モデルであって、冷媒不足率を高精度に推定できる第5の回帰式である。第5の回帰式は、例えば、(α41×吸入過熱度)+(α42×室外機膨張弁14の開度)+α43である。係数α41~α43は、推定モデル生成の際に決定されるものとする。制御部74は、第5の回帰式に、取得部71にて取得された現在の吸入過熱度、室外機膨張弁14の開度を代入することで、現時点での冷媒回路6の冷媒不足率を算出する。尚、吸入過熱度、室外機膨張弁14の開度を代入する理由は、暖房運転時における吸入過熱度、室外機膨張弁14の開度が、冷媒不足量が多い場合(例えば第4の範囲)における冷媒量の変化に影響を受ける運転状態量だからであり、第2の暖房用推定モデル73Eの生成時に使用した特徴量を使用するためである。吸入過熱度は、例えば、(吸入温度(吸入温度センサ34の検出値)-低圧飽和温度(吸入圧力センサ33で検出した圧力値に相当する温度))で算出できる。室外機膨張弁14の開度は、図示しないセンサで検出する。
 また、前述したように、第4の回帰式で求める冷媒不足率は例えば0%~20%であり、第5の回帰式で求める冷媒不足率は例えば30%~70%である。この場合、冷媒不足率が20%~30%の範囲にある空気調和機1に第4の回帰式を用いると冷媒不足率は20%と算出される。また、同様の空気調和機1に第5の回帰式を用いると冷媒不足率は30%と算出される。つまり、空気調和機1の冷媒不足率が20%~30%の範囲にある場合は、運転状態量(冷媒不足量(冷媒不足率)が低い場合に冷媒量の変化に影響を受ける運転状態量(室外機膨張弁14の開度及び室内機3の過冷却度)、冷媒不足量が多い(冷媒不足率が高い)場合に冷媒量の変化に影響を受ける運転状態量(室外機膨張弁14の開度及び吸入過熱度))の何れも変化が小さく、20%~30%の間における冷媒不足率の変化を推定することが難しい。従って、第4の回帰式あるいは第5の回帰式を独立に用いると、空気調和機1の冷媒不足率が20%~30%の範囲では、図7Aに示すようにどちらのモデルを使用するのかによって冷媒不足率が異なる点に注意が必要である。
 上述した第1の暖房用推定モデル73D及び第2の暖房用推定モデル73Eは、冷媒回路6に残存する冷媒量に応じて切り換えて利用することができる。例えば、空気調和機1を設置した直後であれば、冷媒不足率はほぼゼロであると推定できるため、第1の暖房用推定モデル73Dを用いることができる。そして、第1の暖房用推定モデル73Dによって冷媒不足率が高まってきたことが確認された場合には、推定モデルを第2の暖房用推定モデル73Eに切り換える。上記推定モデルの切り換えは、空気調和機1の制御部が行うこともできるし、手動で行うようにしてもよい。
 しかし、次に説明する第3の暖房用推定モデル73Fを用いることで、推定モデルの切り換えを不要にすることができる。第3の暖房用推定モデル73Fは、上記のような第4の回帰式あるいは第5の回帰式のいずれを使用しても冷媒不足率を推定できない範囲も含めて、冷媒不足率が0%~70%の範囲をカバーできる暖房時冷媒不足率算出式である。第3の暖房用推定モデル73Fは第1の暖房用推定モデル73Dと第2の暖房用推定モデル73Eとを組み合わせて生成する。具体的には、図7Bに示すように、第3の暖房用推定モデル73F(暖房時冷媒不足率算出式)は、第1の暖房用推定モデル73D(第4の回帰式)の推定結果である冷媒不足率と第2の暖房用推定モデル73E(第5の回帰式)の推定結果である冷媒不足率との間を、シグモイド係数を使用したシグモイド曲線で連続的に繋ぐものである。より具体的には、暖房時冷媒不足率算出式は、(シグモイド係数×第5の回帰式で求めた冷媒不足率)+((1-シグモイド係数)×第4の回帰式で求めた冷媒不足率)である。制御部74は、第4の回帰式および第5の回帰式に取得部71にて取得された現在の運転状態量を代入してそれぞれ算出された冷媒不足率を暖房時冷媒不足率算出式に代入して、現時点での冷媒回路6の冷媒不足率を算出する。
 ここで、シグモイド係数の算出は、冷房運転時と同様に運転状態量のいずれかを用いる。本実施例では、室外機膨張弁14の開度を用いてシグモイド係数pを算出する。室外機膨張弁14の開度は暖房運転時の冷媒不足率を推定する第4の回帰式と第5の回帰式とのいずれかに用いられる運転状態量である。例えばシグモイド係数pは、室外機膨張弁14の開度Dが全閉の場合にD=0、全開の場合にD=100として、下記計算式から算出される。下記計算式は、室外機膨張弁14の開度が全開となると第4の回帰式による結果がほぼ一定となってしまうことを考慮し、室外機膨張弁14の開度が90のときに、シグモイド係数pが0.5となる計算式とした。
 p=1/(1+exp-(D-90))
  p:シグモイド係数
  D: 室外機膨張弁14の開度
 このようにシグモイド係数を決定して第3の暖房用推定モデル73Fに用いることで、冷媒不足率が0%~20%、つまり、冷媒不足率が第3の範囲であるときは、第3の暖房用推定モデル73Fによる推定値において第1の暖房用推定モデル73Dの推定値が支配的となり、また、冷媒不足率が30%~70%、つまり、冷媒不足率が第4の範囲であるときは、第3の暖房用推定モデル73Fによる推定値において第2の暖房用推定モデル73Eの推定値が支配的となる。
 なお、シグモイド係数の算出は上述した方法に限らず、実際の冷媒不足率が20%以上であるとき、つまり、実際の冷媒不足率が第3の範囲でないときは、第3の暖房用推定モデル73Fによる推定値において第2の暖房用推定モデル73Eの推定値が支配的となるように、また、実際の冷媒不足率が30%以下であるとき、つまり、実際の冷媒不足率が第4の範囲でないときは、第3の暖房用推定モデル73Fによる推定値において第1の暖房用推定モデル73Dの推定値が支配的となるように、シグモイド係数を決定すればよい。
 以上に説明したように、冷房運転時は、冷媒不足率に応じた回帰式(第1の回帰式、第2の回帰式)を用いて冷媒不足率を推定できる。また、第1の回帰式と第2の回帰式とを含んだ冷房時冷媒不足率算出式を使用して冷媒不足率を推定しても良い。第1の回帰式と第2の回帰式とを使い分ける場合には、例えば冷房時の冷媒過冷却度が第1の閾値(図6A及び図6BのTv1)より大きい値である場合は、第1の回帰式を選択する。また、冷房時の冷媒過冷却度が第1の閾値以下である場合は、第2の回帰式を選択する。冷房時の冷媒過冷却度が第1の閾値付近の値である場合は、いずれの回帰式を用いるかで冷媒不足率の推定値が不連続に変化する。一方、第1の回帰式と第2の回帰式とを含んだ冷房時冷媒不足率算出式を使用する場合には上記のような切り換えが不要になる。また、第1の回帰式と第2の回帰式とを含んだ冷房時冷媒不足率算出式を選択すれば、冷媒過冷却度が第1の閾値付近にある場合でも、冷房時の冷媒不足率の変化を連続的に推定できる。
 また、暖房運転時は、冷媒不足率に応じた回帰式(第4の回帰式、第5の回帰式)を用いて冷媒不足率を推定できる。また、第4の回帰式と第5の回帰式とを含んだ暖房時冷媒不足率算出式を使用して冷媒不足率を推定しても良い。第4の回帰式と第5の回帰式とを使い分ける場合には、例えば暖房時の室外機膨張弁14の開度が第2の閾値未満(図7A及び図7BのTv2)の場合に第4の回帰式を選択する。また、暖房時の室外機膨張弁14の開度が第2の閾値以上である場合は、第5の回帰式を選択する。暖房時の室外機膨張弁14の開度が第2の閾値付近の値である場合は、いずれの回帰式を用いるかで冷媒不足率の推定値が不連続に変化する。一方、第4の回帰式と第5の回帰式とを含んだ暖房時冷媒不足率算出式を使用する場合には上記のような切り換えが不要になる。また、第4の回帰式と第5の回帰式とを含んだ暖房時冷媒不足率算出式を選択すれば、室外機膨張弁14の開度が第2の閾値付近にある場合でも、暖房時の冷媒不足率の変化を連続的に推定できる。
<推定処理の動作>
 図9は、推定処理に関わる制御回路70の処理動作の一例を示すフローチャートである。尚、制御回路70は、事前に生成された第1の冷房用推定モデル73A、第2の冷房用推定モデル73B、第3の冷房用推定モデル73C、第1の暖房用推定モデル73D、第2の暖房用推定モデル73E、第3の暖房用推定モデル73Fを保持しているものとする。図9において制御回路70内の制御部74は、取得部71を通じて運転状態量を運転データとして収集する(ステップS11)。制御部74は、収集した運転データから任意の運転状態量を抽出するデータフィルタリング処理を実行する(ステップS12)。制御部74は、データクレンジング処理を実行する(ステップS13)。制御部74内の推定部74Aは、各回帰式又は各冷媒不足率算出式を用いて、現時点の冷媒回路6の冷媒不足率を算出し(ステップS14)、図9に示す処理動作を終了する。
 データフィルタリング処理は、複数の運転状態量の全てを使用するのではなく、所定フィルタ条件に基づき、複数の運転状態量の内、冷媒不足率を算出するのに必要な一部の運転状態量のみを抽出する。生成された推定モデルの各回帰式や各冷媒不足率算出式に、データフィルタリング処理を行った(異常値や突出値を除いた)運転状態量を代入することで、より正確に冷媒不足率を推定できる。
 所定のフィルタ条件は、第1のフィルタ条件と、第2のフィルタ条件と、第3のフィルタ条件とを有する。第1のフィルタ条件は、例えば、空気調和機1の全運転モード共通に抽出するデータのフィルタ条件である。第2のフィルタ条件は、冷房運転時に抽出するデータのフィルタ条件である。第3のフィルタ条件は、暖房運転時に抽出するデータのフィルタ条件である。
 第1のフィルタ条件は、例えば、圧縮機11の駆動状態、運転モードの識別、特殊運転の排除、取得した値における欠損値の排除、各回帰式の生成に際し与える影響の大きい運転状態量について変化量が大きい値の除外(変化量が小さい値の選択)等である。圧縮機11の駆動状態は、冷媒不足率を推定するために必要な運転状態量である。冷媒不足率を推定するための条件として、圧縮機11が安定して運転すること(冷媒回路6内の冷媒の循環量が安定していること)が必要である。従って、圧縮機11の起動時等の過渡期(冷媒回路6内の冷媒の循環量が不安定な状態)に検出された運転状態量を除外する必要があり、そのような運転状態量を除外するためにデータフィルタリング処理が設けられる。
 運転モードの識別とは、冷房運転時及び暖房運転時に取得した運転状態量のみを抽出するためのフィルタ条件である。従って、除湿運転時や送風運転時に取得した運転状態量は除外される。特殊運転の排除とは、例えば、油回収運転や除霜運転といった冷房運転時や暖房運転時と比べて冷媒回路6の状態が大きく異なる特殊運転時に取得した運転状態量を除外するフィルタ条件である。欠損値の排除とは、冷媒不足率の判定に使用する運転状態量に欠損値があった場合、当該運転状態量を用いて各回帰式を生成すれば精度が落ちる可能性があるため、欠損値を含む運転状態量を除外するフィルタ条件である。
 各回帰式や各冷媒不足率算出式に代入する運転状態量について変化量が小さい値の選択とは、空気調和機1の運転状態が安定している状態(冷媒回路6内の冷媒の循環量が安定している状態)での運転状態量のみを抽出するフィルタ条件であり、各回帰式や各冷媒不足率算出式による推定精度を上げるために必要な条件である。尚、冷媒不足率を推定する際に推定精度に大きな影響を与える運転状態量とは、例えば、冷房運転時の冷媒不足率が低い場合(例えば0~30%の場合)に使用する冷媒過冷却度、冷房運転時の冷媒不足率が高い場合(例えば40~70%の場合)に使用する吸入温度、暖房運転時の冷媒不足率が低い場合(例えば0%~20%の場合)に使用する室内機3の過冷却度や、暖房運転時の冷媒不足率が高い場合(例えば30%~70%の場合)に使用する吸入過熱度等である。
 第2のフィルタ条件には、例えば、熱交出口温度の排除、サブクールの異常、吐出温度の異常等がある。
 熱交出口温度の排除は、外気温度センサ36と熱交出口温度センサ35とが近い場所に配置されていることにより、冷房運転時に熱交出口温度センサ35で検出した熱交出口温度が外気温度センサ36で検出した外気温度より低くなることがないことを考慮したフィルタ条件であり、外気温度より低い熱交出口温度を除外するフィルタ条件である。
 サブクール異常は、冷房負荷が極端に大きいあるいは小さいことに起因して異常に高いあるいは以上に低い冷媒過冷却度検出されたときにこれを除外するフィルタ条件である。吐出温度の異常は、冷房負荷が小さいことに起因して圧縮機11に吸入される冷媒量が減少する所謂ガス欠状態時に検出した吐出温度を除外するフィルタ条件である。
 第3のフィルタ条件は、例えば、吐出温度の異常等である。暖房運転時に暖房負荷の大きさに起因して吐出温度が高くなって吐出温度保護制御が実行されると、例えば、圧縮機11の回転数を低下させることで吐出温度が低下するため、このときに検出した吐出温度を除外するフィルタ条件である。
 データクレンジング処理は、取得した全て運転状態量を冷媒不足率の推定に使用するのではなく、誤った推定を行うおそれがある運転状態量を除外するための処理である。具体的には、取得した運転状態量を平滑化してノイズ抑制やデータ数制限等がある。データの平滑化によるノイズ抑制とは、該当区間の平均値を算出し、各モデルにおいて例えば冷媒過冷却度、吸入温度、吸入冷媒過熱度の移動平均をとることで、ノイズを抑える処理である。データ数制限とは、例えば、データ数が少ないものは信頼性が低いため排除する処理である。例えば、1日分の入力データをフィルタリング処理して残ったデータ数がX個以上であれば冷媒不足率の推定に使用、それより少なければ、その日のデータはすべて使用しない。つまり、データクレンジング処理では、推定モデルの各回帰式や各冷媒不足率算出式に異常値や突出値を除いた運転状態量を代入することで、より正確に冷媒不足率を推定できる。
<センサ値編集処理>
 また、室内機3のセンサで検出した運転状態量を推定モデルに使用する場合には様々な課題がある。例えば、室外機2に対して室内機3が複数台接続されている場合には、複数の室内機3の内、運転中の室内機3と、停止中の室内機3とが混在する場合がある。このため、この点を考慮して各室内機3のセンサで検出した運転状態量を用いて推定モデルを使用することになる。
 さらに、室内機3の過冷却度を用いて第1の暖房推定モデル73Dを使用する場合、室内機3の過冷却度は、室内機3の液側冷媒温度センサ61の検出温度及び、室外機2の高圧飽和温度を用いて計算することになる。尚、室外機2の高圧飽和温度は、室外機2内の吐出圧力センサ31のセンサ値で換算した値である。
 しかしながら、運転中の各室内機3の液側冷媒温度センサ61の検出温度及び室外機2の吐出圧力センサ31のセンサ値は、室内温度や室外温度などに影響をうけて変動する。この場合、室内機3の過冷却度を正確に計算するためには、各センサ値(室内機3の液側冷媒温度センサ61の検出温度及び室外機2の吐出圧力センサ31の圧力値)の検出時刻がなるべく近いセンサ値(以下、同一検出時刻付近のセンサ値ともいう)を用いる必要がある。従って、同一検出時刻付近の液側冷媒温度センサ61の検出温度及び吐出圧力センサ31の圧力値を得る仕組みが必要となる。
 そこで、本実施例では、同一検出時刻付近の室外機2の吐出圧力センサ31のセンサ値と室内機3の液側冷媒温度センサ61のセンサ値とを対応付けて取得するセンサ値編集処理が必要となる。
 図8は、センサ値編集処理の一例を示す説明図である。図8に示すセンサ値編集処理は、例えば集中コントローラ7の制御回路70が実行する処理である。尚、説明の便宜上、複数の室内機3の内、運転中の室内機3を3台として説明する。運転中の室内機3は、例えば、「室内機“#1”」、「室内機“#2”」及び「室内機“#3”」と表記する。
 室外側制御部19Cは、室外側記憶部19Bに記憶中の室外側検出結果を集中コントローラ7に転送する。また、室内側制御部65Cは、室内側記憶部65Bに記憶中の室内側検出結果を、室外機制御部19を介して集中コントローラ7に転送する。各室内機3や室外機2から集中コントローラ7への検出結果の転送は、検出結果(センサ値)に変化がある場合にのみ行われる。例えば、室外側制御部19Cや室内側制御部65Cが前回検出結果と今回検出結果とを比較して、変化があれば(例えば運転モードが変わる、運転オンオフが変わる、センサの温度が変わるなど)検出結果を集中コントローラ7に転送する。集中コントローラ7へ転送される検出結果には、各室内機3や室外機2において検出結果の変化が検出された時刻(検出時刻)が紐づけられる。
 本実施例では、集中コントローラ7の制御回路70内の取得部71は、室外機2からは吐出圧力センサ31で検出したセンサ値及び、その検出時刻を取得する場合を例示する。また、各室内機3からは液側冷媒温度センサ61で検出したセンサ値及び、その検出時刻を取得する場合を例示する。図8に示す左図はセンサ値編集処理前のセンサ値、右図はセンサ値編集処理後のセンサ値である。
 制御回路70内の制御部74は、図8の左図に示すように、検出時刻と検出時刻毎の各センサ値とを取得し、順次記憶する。各室内機3や室外機2は、通信のトラヒックを減らすために、検出結果が変化したときに、検出結果を集中コントローラ7に転送する。このため、集中コントローラ7が各室内機3や室外機2から検出結果を取得する間隔は、それぞれ不規則となる。従って、図8中の「センサ値変化」は、直前のセンサ値と比較して検出時刻のセンサ値に変化がある場合(集中コントローラ7が各室内機3や室外機2から検出結果を取得したこと)を示している。また、図8中の「変化なし」は直前のセンサ値と比較して検出時刻のセンサ値に変化がない(集中コントローラ7が各室内機3や室外機2から検出結果を取得していない)場合を示している。制御部74は、左図の記憶内容を参照し、検出時刻毎の室外機2及び室内機3の各センサ値を認識できる。
 制御部74は、左図の検出時刻毎の室外機2及び各室内機3のセンサ値に基づき、空気調和機1全体(ユニット)におけるデータセットを作成する。データセットは、一定の時間間隔(例えば5分間隔)で刻まれた時刻(例えば図8中の「加工後の時刻」のこと。以下、代表時刻ともいう。)と、当該代表時刻に紐づけられる各代表センサ値と、で構成される。例えば、所定の代表時刻から5分後の代表時刻までの間に検出されたセンサ値を代表時刻付近のセンサ値と判断し、代表時刻付近毎のセンサ値を順次編集してデータセットを作成し、記憶する。
 例えば、代表時刻「0:05」のセンサ値(代表センサ値)を決定する場合を説明する。時刻「0:00」~時刻「0:05」の間において、制御部74は検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」でのセンサ値を取得している。一方、時刻「0:02」、「0:04」ではいずれのセンサ値にも変化がないため、制御部74はセンサ値を取得していない。従って、制御部74は、代表時刻「0:05」付近の検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」の各センサ値を使用して代表センサ値を決定する。例えば制御部74は、代表時刻「0:05」の室外機2の代表センサ値を決定する場合、まず検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」の室外機2のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合に検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「0:00」の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:05」の室外機2の代表センサ値と決定する。同様に、制御部74は、代表時刻「0:05」の「室内機#1」の代表センサ値を決定する場合、まず検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」の「室内機#1」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合に検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:05」の「室内機#1」の代表センサ値と決定する。同様に、制御部74は、代表時刻「0:05」の「室内機#2」の代表センサ値を決定する場合、まず検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」の「室内機#2」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合に検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:05」の「室内機#2」の代表センサ値と決定する。同様に、制御部74は、代表時刻「0:05」の「室内機#3」の代表センサ値を決定する場合、まず検出時刻「0:00」、「0:01」及び「0:03」の「室内機#3」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合に検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:05」の「室内機#3」の代表センサ値と決定する。
 制御部74は、例えば、代表時刻「0:10」の代表センサ値を決定する場合について説明する。制御部74は、代表時刻「0:10」付近の検出時刻「0:06」及び「0:09」の各センサ値を使用して代表センサ値を決定する。例えば、制御部74は、例えば、代表時刻「0:10」の室外機2の代表センサ値を決定する場合、先ず、検出時刻「0:06」及び「0:09」の室外機2のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がないため、「変化なし」のセンサ値として、直前の代表時刻「0:05」の室外機2のセンサ値を「前のセンサ値」として代表時刻「0:10」の室外機2の代表センサ値と決定する。同様に、制御部74は、代表時刻「0:10」の「室内機#1」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:10」付近の検出時刻「0:06」及び「0:09」の「室内機#1」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がないため、「変化なし」のセンサ値として、直前の代表時刻「0:05」の「室内機#1」の代表センサ値を「前のセンサ値」として代表時刻「0:10」の「室内機#1」の代表センサ値と決定する。また、制御部74は、例えば、代表時刻「0:10」の「室内機#2」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:10」付近の検出時刻「0:06」及び「0:09」の「室内機#2」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合、検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:10」の「室内機#2」の代表センサ値と決定する。また、制御部74は、代表時刻「0:10」の「室内機#3」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:10」付近の検出時刻「0:06」及び「0:09」の「室内機#3」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がある場合に検出時刻のセンサ値の内、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:10」の「室内機#3」の代表センサ値と決定する。
 制御部74は、例えば、代表時刻「0:15」の代表センサ値を決定する場合を説明する。時刻「0:11」~時刻「0:15」の間では、いずれのセンサ値にも変化がないため、制御部74はセンサ値を取得していない。従って、代表時刻「0:15」付近の各センサ値がない。この場合には、直前の代表時刻「0:10」の各代表センサ値を、代表時刻「0:15」の代表センサ値と決定する。
 例えば、代表時刻「0:30」の代表センサ値を決定する場合について説明する。制御部74は、代表時刻「0:30」付近の検出時刻「0:27」及び「0:28」の各センサ値を使用して代表センサ値を決定する。例えば、制御部74は、代表時刻「0:30」の室外機2の代表センサ値を決定する場合、先ず、検出時刻「0:27」及び「0:28」の室外機2の代表センサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がないため、「変化なし」のセンサ値として、直前の代表時刻「0:25」の室外機2の代表センサ値を「前のセンサ値」として代表時刻「0:30」の室外機2の代表センサ値と決定する。
 また、制御部74は、例えば、代表時刻「0:30」の「室内機#1」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:30」付近の検出時刻「0:27」及び「0:28」の「室内機#1」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。次に、制御部74は、「センサ値変化」がないため、「変化なし」のセンサ値として、直前の代表時刻「0:25」の「室内機#1」の代表センサ値を「前のセンサ値」として代表時刻「0:30」の「室内機#1」の代表センサ値と決定する。また、制御部74は、例えば、代表時刻「0:30」の「室内機#2」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:30」付近の検出時刻「0:27」及び「0:28」の「室内機#2」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。制御部74は、「センサ値変化」がある場合、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:30」の「室内機#2」の代表センサ値と決定する。また、制御部74は、例えば、代表時刻「0:30」の「室内機#3」の代表センサ値を決定する場合、代表時刻「0:30」付近の検出時刻「0:27」及び「0:28」の「室内機#3」のセンサ値内に「センサ値変化」があるか否かを判定する。制御部74は、「センサ値変化」がある場合、例えば最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表時刻「0:30」の「室内機#3」の代表センサ値と決定する。
 制御部74は、代表時刻毎に室外機2及び各室内機3のセンサ値を編集し、編集後の室外機2及び各室内機3のセンサ値を代表センサ値として記憶する。尚、制御部74は、編集後の室内機2及び室内機3のセンサ値以外の不要なセンサ値を記憶部から消去する。このようにして、空気調和機1の運転データが収集される。
 なお、収集された運転データは、図9に示すデータフィルタリング処理、データクレンジング処理が施された後、冷媒不足率の算出に利用される。
 例えば第3の暖房用推定モデル73Fを用いて冷媒不足率を算出する場合について説明する。この場合、代表時刻における室外機2及び室内機3の代表センサ値を参照し、各室内機#1、#2及び#3の代表センサ値の平均値を用いて過冷却度等が算出される。例えば制御部74は、室外機2のセンサ値を吐出圧力センサ31のセンサ値、室内機3のセンサ値を液側冷媒温度センサ61のセンサ値とした場合、代表時刻付近の吐出圧力センサ31のセンサ値及び、液側冷媒温度センサ61のセンサ値を参照して各室内機3における代表センサ値を得る。そして、制御部74は、代表時刻の吐出圧力センサ31の代表センサ値に基づき、代表時刻の高圧飽和温度を算出するため、代表時刻の吐出圧力センサ31の代表センサ値及び、各室内機3における液側冷媒温度センサ61の代表センサ値の平均値に基づき、代表時刻毎の室内機3の過冷却度を算出する。そして、制御部74は、算出した代表時刻の室内機3の過冷却度等と第3の暖房用推定モデル73Fを用いて、代表時刻における冷媒回路6の冷媒不足率を算出できる。
<回帰式の生成方法>
 次に第1~第6の回帰式の生成に使用する特徴量について説明する。第1~第3の回帰式を使用する冷房運転時では、重回帰分析法により第1~第6の回帰式の生成を行う際に使用する特徴量として、例えば、冷媒過冷却度、外気温度、高圧飽和温度、圧縮機11の回転数、吸入温度等の各運転状態量を用いる。そして、これら各運転状態量は、シミュレーションにより得た結果を使用する。また、第4~第6の回帰式を使用する暖房運転時では、重回帰分析の特徴量として、例えば、室内機3の過冷却度、室内温度、吸入過熱度、外気温度、圧縮機11の回転数、室外機膨張弁14の開度等の各運転状態量を用いる。そして、これら各運転状態量は、シミュレーションにより得た結果を使用する。
 具体的には、空気調和機1の設計段階で、一例として室内機3が4台運転している場合に外気温度を異ならせてシミュレーションを行い、特徴量と冷媒不足率との関係をシミュレーション毎に取得する。シミュレーションを行う際の条件としては、例えば、外気温度を20℃、25℃、30℃、35℃及び40℃と変化させる。なお、シミュレーションを行うに際しては、外気温度の他のパラメータを加えてもよく、例えば、室内機3の運転台数を1~4台と異ならせてもよい。
 図11は、冷房運転時の室外熱交換機における冷媒出口側の冷媒過冷却度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図11に示す冷媒過冷却度は、冷媒不足率が0%~30%までは右肩下がりで減少し、冷媒不足率が30%から60%までは変化なしとなっている。つまり、冷房運転時に冷媒不足率0~30%である場合は、冷媒回路6における冷媒量の不足が冷媒過冷却度の値に大きな影響を与えるということである。なお、図11において冷媒不足率が60%以上であるときの冷媒過冷却度がマイナスの値となっているが、実際は冷媒過冷却度が0℃未満とはならないため、これはシミュレーションでのみ現れる値である。従って、冷媒不足率が60%以上であるときの冷媒過冷却度は、回帰式の生成に使用しない。
 図12は、冷房運転時の吸入温度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図12に示す吸入温度は、冷媒不足率が40~70%のとき増加する傾向にある。つまり、冷房運転時の冷媒不足率が40~70%である場合は、冷媒回路6における冷媒量の不足が吸入温度の値に大きな影響を与えるということである。なお、図12において冷媒不足率が70%以上であるときの吸入温度はほとんど変化しないため、これ以上の冷媒不足率を吸入温度で推測するのは難しい。従って、冷媒不足率が70%以上であるときの吸入温度は、回帰式の生成に使用しない。
 図13は、暖房運転時の室外機膨張弁14の開度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図13に示す室外機膨張弁14の開度は、冷媒不足率が0~20%の場合に変化するのに対し、冷媒不足率が20%を超えると、室外機膨張弁14の開度の変化が概ね無くなる。つまり、暖房運転時の冷媒不足率が0~20%である場合は、冷媒回路6における冷媒量の不足が室外機膨張弁14の開度に大きな影響を与えるということである。なお、上述したように、冷媒不足率が20%を超えると、室外機膨張弁14の開度の変化が概ね無くなる。従って、冷媒不足率が20%を超えたときの室外機膨張弁14の開度は、回帰式の生成に使用しない。
 図14は、暖房運転時の室内機3の過冷却度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図14に示す室内機3の過冷却度は、冷媒不足率が0~35%の場合に変化するのに対し、冷媒不足率が35%を超えると、過冷却度の変化が概ね無くなる。つまり、暖房運転時の冷媒不足率が低い領域(例えば0~20%)では、冷媒回路6における冷媒量の不足が室内機3の過冷却度に大きな影響を与えるということである。なお、上述したように、冷媒不足率が35%を超えると、室内機3の過冷却度の変化が概ね無くなる。
 図15は、吸入過熱度と冷媒不足率の関係についてのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図15に示す吸入過熱度は、冷媒不足率が増加するときに吸入過熱度が大きくなる傾向にあり、冷媒不足率が30%を超えると吸入過熱度が大きく上昇する。つまり、暖房運転時の冷媒不足率が高い領域(例えば30%)では、冷媒回路6における冷媒量の不足が吸入過熱度に大きな影響を与えるということである。なお、図15において冷媒不足率が30%より小さいときの吸入過熱度の変化が緩やかであるため、これ以下の冷媒不足率を吸入過熱度で精度良く推測するのは難しい。従って、本実施例では、冷媒不足率が30%より小さい時の吸入過熱度は、回帰式の生成に使用しない。
 次に、第1の暖房用推定モデルの運転状態量として暖房運転時の室外機膨張弁14の開度のみを使用した場合における、第3の暖房用推定モデルの冷媒不足率毎の推定値の精度について説明する。図16Aは、第1の暖房用推定モデルの運転状態量として暖房運転時の室外機膨張弁14の開度のみを使用した第3の暖房用推定モデルの冷媒不足率毎の推定値の精度の関係を示す説明図である。
 例えば、室外機膨張弁14の開度のみを使用した第1の暖房用推定モデルの冷媒不足率0%~20%の推定値の補正R2は0.29である。尚、補正R2が“1”に近似する程、推定値の精度が高くなることを示す。第1の暖房用推定モデルの運転状態量として暖房運転時の室外機膨張弁14の開度のみを使用した場合、第3の暖房用推定モデルでは、図16Aに示すように、冷媒不足率が0%~20%の場合、冷媒不足率毎の推定値が理想値Xから離れやすく、推定値の精度が低下している。
 一方、第1の暖房用推定モデルの運転状態量として暖房運転時の室内機3の過冷却度のみを使用した場合、第1の暖房用推定モデルにおける冷媒不足率0%~20%の推定値の補正R2は0.51である。従って、室外機膨張弁14の開度のみを使用した場合よりも、室内機3の過冷却度を使用した方が、第1の暖房用推定モデルの推定値の精度が高くなる。また、暖房運転時の室内機3の過冷却度に加えて圧縮機11の回転数を使用すると、第1の暖房用推定モデルにおける冷媒不足率0%~20%の推定値の補正R2は0.80となり、推定値の精度がさらに高くなる。
 本実施例の暖房運転時の第3の暖房用推定モデル73Fでは、第1の暖房用推定モデルの運転状態量として室内機3の過冷却度及び圧縮機11の回転数に加え、室外機膨張弁14の開度を使用する。特に、室内機3の過冷却度は、図14に示すように、冷媒不足率0~20%のときに大きく変動する。第3の暖房用推定モデル73Fは、冷媒不足率が低い範囲の場合に運転状態量として室内機3の過冷却度も考慮することで、冷媒不足率の変化の検出精度を高めることができる。
 本実施例で用いる第1の暖房用推定モデル73Dは、室内機3の過冷却度と圧縮機11の回転数に加えて、室外機膨張弁14の開度を運転状態量として使用するため、冷媒不足率0%~20%時の推定値の補正R2は0.82である。図16Bは、本実施例の第3の暖房運転モデル73Fの冷媒不足率毎の推定値の精度の関係を示す説明図である。本実施例の第3の暖房用推定モデル73Fでは、図16Bに示すように、冷媒不足率が0%~20%の場合、冷媒不足率毎の推定値が理想値Xに近く、冷媒回路6に残存する冷媒量の推定精度が高くなる。なお、上述したように、室内機3の過冷却度は外気温や室内温度などの外的要因の影響も受けるため、外的要因(外気温や室内温度など)を反映した運転状態量(外気温度、室内温度)を特徴量に含めれば、冷媒不足率の検知精度を高めることができる。室内機3の過冷却度、圧縮機11の回転数、及び室外機膨張弁14の開度に加えて、さらに外気温度、室内温度を運転状態量として含む場合には、冷媒不足率0%~20%時における第1の暖房用推定モデル73Dの推定値の補正R2は0.92である。
<実施例1の効果>
 実施例1の空気調和機1では、暖房運転時の冷媒不足率が低い範囲での冷媒不足率推定モデルである第4の回帰式を生成する場合は、室内機3の過冷却度を用いる。その結果、冷媒不足率が低い範囲(例えば0%~20%のとき)において、冷媒不足率に応じて値が大きく変動する室内機3の過冷却度を使用するため、冷媒不足率が低い範囲でも暖房運転時に冷媒不足率の変化を安定して推定できる。
 空気調和機1は、暖房運転時の冷媒不足率が高い範囲での冷媒不足率推定モデルである第5の回帰式を生成する場合は、運転状態量として、圧縮機11の吸入過熱度、室外機膨張弁14の開度を用いて回帰分析法で生成される。その結果、冷媒不足率が高い範囲において、暖房運転時に冷媒不足率の変化を安定して推定できる。
 空気調和機1は、冷房用推定モデルと、冷房運転時の現在の運転状態量とを用いて、冷房運転時の冷媒不足率を推定すると共に、暖房用推定モデルと、暖房運転時の現在の運転状態量とを用いて、暖房運転時の冷媒不足率を推定する。その結果、運転状態毎に異なる推定モデルを使用することで、冷媒不足率を高精度に推定できる。
 空気調和機1は、第1の暖房用推定モデル73Dと第2の暖房用推定モデル73Eとをシグモイド曲線で繋いだ第3の暖房用推定モデル73Fに現在の運転状態量を代入することで、暖房運転時の冷媒不足率を高精度に推定できる。
 第1の暖房用推定モデル73Dは、運転状態量として室外機膨張弁14の開度及び室内機3の過冷却度を用いて、冷媒不足率を推定する。その結果、空気調和機1は、暖房運転時に冷媒不足率を高精度に推定できる。
 第2の暖房用推定モデル73Eは、運転状態量として圧縮機11の吸入過熱度を用いて、冷媒不足率を推定する。その結果、空気調和機1は、暖房運転時に冷媒不足率を高精度に推定できる。
 第3の暖房用推定モデル73Fは、第1の暖房用推定モデル73Dの推定結果と第2の暖房用推定モデル73Eの推定結果との間をシグモイド曲線で補間する。その結果、暖房運転時の冷媒不足率が0~70%の範囲で、正確な冷媒不足率を推定できる。
 重回帰分析処理において、データフィルタリング処理及びデータクレンジング処理後の現在の運転状態量(センサ値)を推定モデルの各回帰式に代入する。本実施例では、推定モデルの各回帰式の生成は、シミュレーションで得た特徴量を用いており、シミュレーションで得た特徴量には異常な値や他と比べて突出して大きいあるいは小さい値は含まれていない。このような、異常値や突出値を含まない特徴量を用いて生成された推定モデルの各回帰式や各冷媒不足率算出式に、データフィルタリング処理及びデータクレンジング処理を行って異常値や突出値を除いた運転状態量を代入することで、より正確に冷媒不足率を推定できる。
 尚、以上に説明した実施例では、空気調和機1の設計段階で各運転状態量のシミュレーション結果を求め、学習機能を有するサーバなどの端末にシミュレーション結果を学習させて得られた推定モデルを制御回路70が予め記憶している場合を例示した。これに代えて、空気調和機1との間を通信網110で接続するサーバ120が存在し、このサーバ120が第1~第6の回帰式を生成して空気調和機1に送信するようにしてもよい。この実施の形態につき、以下に説明する。
<空気調和システムの構成>
 図17は、実施例2の空気調和システム100の一例を示す説明図である。尚、実施例1の空気調和機1と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図17に示す空気調和システム100は、空気調和機本体1Aと、集中コントローラ7と、通信網110と、サーバ120とを有する。空気調和機本体1Aは、圧縮機11、室外熱交換器13及び室外機膨張弁14を有する室外機2と、室内熱交換器51を有する室内機3とを有する。空気調和機本体1Aは、室外機2と室内機3とが液管4及びガス管5等の冷媒配管で接続されて構成する冷媒回路6を備え、当該冷媒回路6に所定量の冷媒が充填される。集中コントローラ7は、空気調和機本体1Aと、通信網110との間を通信で接続する。集中コントローラ7は、室外機2及び室内機3を含む空気調和機本体1Aの状態を表示するモニタ部80と、空気調和機本体1A全体を制御する制御回路70を有する。
 サーバ120は、推定部121と、送信部122とを有する。推定部121は、冷媒回路6に充填される冷媒の冷媒不足率の推定に関わる運転状態量を用いて重回帰分析法を用いて生成された推定モデルを使用して、冷媒不足率を推定する。尚、推定モデルは、例えば、実施例1で説明した第1の冷房用推定モデル73A、第2の冷房用推定モデル73B、第3の冷房用推定モデル73C、第1の暖房用推定モデル73D、第2の暖房用推定モデル73E及び第3の暖房用推定モデル73Fを有する。送信部122は、推定部121にて推定した推定結果を通信網110経由で集中コントローラ7に送信する。集中コンロトローラ7内の制御回路70は、受信した推定結果を用いて、使用者に対して空気調和機1の冷媒回路6における冷媒不足率を表示する。
<実施例2の効果>
 実施例2のサーバ120は、現在の運転状態量を用いて、冷媒不足率を推定する。その結果、使用者は集中コントローラ7を介して空気調和機1の冷媒不足率を確認することができる。
 また、本実施例では、冷媒回路6に残存する冷媒量を表すものとして相対的な冷媒量を推定する場合を説明した。具体的には、冷媒回路6に冷媒を充填した際の充填量(初期値)に対する、冷媒回路6から外部に漏洩した冷媒量の割合である冷媒不足率を推定して提供する場合を説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、推定した冷媒不足率に初期値を乗じて、冷媒回路6から外部に漏洩した冷媒量を提供するようにしてもよい。また、冷媒回路6から外部に漏洩した絶対的な冷媒量あるいは冷媒回路6に残留する絶対的な冷媒量を推定するようにしてもよい。冷媒回路6から外部に漏洩した絶対的な冷媒量あるいは冷媒回路6に残留する絶対的な冷媒量を推定する場合は、ここまでに説明した各運転状態量に加えて、室外熱交換器13および各室内熱交換器1の容積や液管4の容積を考慮すればよい。
<変形例>
 尚、本実施例では、例えば、第1の暖房用推定モデル73Dの推定結果と第2の暖房用推定モデル73Eの推定結果との間をシグモイド係数で補間する場合を例示したが、シグモイド係数に限定されるものではなく、例えば、線形補間等の補間方法を使用しても良く、適宜変更可能である。
 なお、本実施例では、推定モデルは事前に生成されていたものを利用していた。しかし、サーバ120で生成するようにしても良い。例えば、冷媒回路6に充填される冷媒の冷媒不足率の推定に関わる運転状態量と、冷媒量を計測する計測器からの計測結果とを用いて重回帰分析法を使用して、サーバ120が冷媒不足率を推定する推定モデルを生成してもよい。また、本実施例では、重回帰分析法を用いて各推定モデルを生成する場合を例示したが、一般の回帰分析法を行える機械学習手法のSVR(Support Vector Regression)、NN(Neural Network)などを用いて推定モデルを生成しても良い。その際、特徴量選択に当たっては重回帰分析法で用いたP値や補正値R2の代わりに、推定モデルの精度が向上するよう特徴量を選択する一般の手法(Forward Feature Selection法、Backward feature Eliminationなど)を使えばよい。
 尚、センサ値編集処理を実行する制御部74は、代表時刻付近のセンサ値が複数ある場合に「センサ値変化」があるか否かを判定し、「センサ値変化」がある場合、最も早い時刻の「センサ値変化」のセンサ値を代表センサ値と決定する場合を例示した。しかしながら、最も早い時刻の「センサ値変化」に限定されるものではなく、例えば、「センサ値変化」のセンサ値の平均値や、最も遅い時刻の「センサ値」としても良く、適宜変更可能である。
 制御部74は、代表時刻付近の検出時刻の各センサ値が取得できていない場合、直前の代表時刻の代表センサ値を、代表時刻の代表センサ値と決定する場合を例示した。しかしながら、制御部74は、直前の代表時刻の代表センサ値に限定されるものではなく、例えば、直前の「センサ値変化」のセンサ値を使用しても良く、適宜変更可能である。
 また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
 更に、各装置で行われる各種処理機能は、CPU(Central Processing Unit)(又はMPU(Micro Processing Unit)、MCU(Micro Controller Unit)等のマイクロ・コンピュータ)上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、CPU(又はMPU、MCU等のマイクロ・コンピュータ)で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。
 また、以上に説明した各実施例では、冷媒回路6に残存する冷媒量を示す指標として、例えば相対的な冷媒量である冷媒不足率を用いた。冷媒不足率は、冷媒回路6に規定量の冷媒が充填されている状態を冷媒充填率100%としたとき、この規定量からの冷媒の減少率を意味する。しかし、冷媒回路6に残存する冷媒量を示す指標として、冷媒の減少率に代えて冷媒の充填率を用いても良い。また、冷媒の不足率や充填率を表す際の基準量(規定量)を予め定められた冷媒量としていたが、これに代えて冷媒回路に実際に充填した冷媒量を基準量(規定量)とみなしても良い。この場合は例えば、冷媒回路6に実際に充填された冷媒量が、予め定められる規定量より少ない(又は多い)場合でも、この冷媒量を100%とすることができる。このように実際に充填された冷媒量を基準量とすることで、冷媒回路毎の冷媒不足率をより正確に推定できる。さらに、冷媒回路6に残存する冷媒量を示す指標として、相対的な指標(割合)に代えて絶対的な指標である冷媒量を用いてもよい。
 1 空気調和機
 2 室外機
 3 室内機
 4 液管
 5 ガス管
 11 圧縮機
 12 四方弁
 13 室外熱交換器
 14 室外機膨張弁
 19 室外機制御部
 19A 室外側検出部
 19B 室外側記憶部
 19C 室外側制御部
 51 室内熱交換器
 65 室内機制御部
 65A 室内側検出部
 65B 室内側記憶部
 65C 室内側制御部
 71 取得部
 73D 第1の暖房用推定モデル
 73E 第2の暖房用推定モデル
 73F 第3の暖房用推定モデル
 74 制御部
 74A 推定部

Claims (21)

  1.  圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とを有し、前記室外機と前記室内機とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路を有し、前記室内熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、前記室外熱交換器を前記室内熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転を少なくとも行うことが可能な空気調和機であって、
     前記空気調和機は、
     少なくとも前記暖房運転における前記空気調和機の運転状態量を用いて前記冷媒回路に残存する冷媒量を推定する推定部を有し、
     前記推定部は、
     前記冷媒回路に残存する冷媒量の範囲に対応させた異なる複数の推定モデルを含み、前記複数の推定モデルのうち一つは、前記運転状態量として前記室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いることを特徴とする空気調和機。
  2.  前記複数の推定モデルのうち、前記冷媒回路に残存する冷媒量が多い範囲に対応させた推定モデルを第1の推定モデルとし、前記冷媒回路に残存する冷媒量が少ない範囲に対応させた推定モデルを第2の推定モデルとしたとき、前記第1の推定モデルは前記運転状態量として前記室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いることを特徴とする、請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記第1の推定モデルと前記第2の推定モデルとで構成される推定モデルを第3の推定モデルとしたとき、前記推定部は、前記第3の推定モデルを含む、ことを特徴とする、請求項2に記載の空気調和機。
  4.  前記室内機は、複数台設置されており、
     前記推定部は、
     前記室内機のうち、少なくとも2台以上の室内機の室内熱交換器を、前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させる場合に、前記凝縮器として機能する室内熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いて、前記推定モデルで冷媒量を推定することを特徴とする請求項1~3の何れか一つに記載の空気調和機。
  5.  前記推定部は、
     前記2台以上の室内機のそれぞれの室内熱交換器の出口における冷媒の温度の平均値に基づく過冷却度を用いて、前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項4に記載の空気調和機。
  6.  前記室内機には、
     前記室内機の各部の動作を制御する室内側制御部と、前記運転状態量のうち室内機側の運転状態量である室内側運転状態量を検出する室内側検出部と、前記室内側検出部で検出した室内側検出結果を記憶する室内側記憶部と、を備え、
     前記室外機には、
     前記室外機の各部の動作を制御する室外側制御部と、前記運転状態量のうち室外機側の運転状態量である室外側運転状態量を検出する室外側検出部と、前記室外側検出部で検出した室外側検出結果を記憶する室外側記憶部と、を備え、
     前記室内側制御部は、
     前記室内側検出結果を、検出時刻と紐づけて前記室内側記憶部に格納し、
     前記室外側制御部は、
     前記室外側検出結果を、検出時刻と紐づけて前記室内側記憶部に格納する、
    ことを特徴とする請求項1~5の何れか一つに記載の空気調和機。
  7.  前記室内機及び前記室外機の状態を表示する集中制御手段を備え、
     前記集中制御手段は、
     制御部と、記憶部とを備え、
     前記記憶部は、
     検出時刻と紐づけられた前記室内側検出結果と、検出時刻と紐づけられた前記室外側検出結果を記憶し、
     前記制御部は、
     前記室内側検出結果の検出時刻と前記室外側検出結果の検出時刻とが所定範囲内にあるとき、前記室内側検出結果と前記室外側検出結果を新たな時刻とを紐づけて前記記憶部に格納することを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。
  8.  前記室内側検出部は、
     前記室内熱交換器の出口における冷媒の温度を前記室内側検出結果として検出する第1のセンサを含み、
     前記室内側検出部は、
     前記室外熱交換器の高圧飽和温度を前記室外側検出結果として検出する第2のセンサを含み、
     前記推定部は、
     前記室内側検出結果の検出時刻と前記室外側検出結果の検出時刻とが所定範囲内にある前記室内側検出結果及び前記室外側検出結果を用いて算出した前記過冷却度を用いて前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項6~7の何れか一つに記載の空気調和機。
  9.  前記推定部は、
     前記室内機のうち、少なくとも2台以上の室内機の室内熱交換器を、前記圧縮機において圧縮される前記冷媒の凝縮器として機能させる場合に、前記2台以上の室内機のそれぞれの前記第1のセンサが検出した検出結果の平均値に基づく過冷却度を用いて前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項8に記載の空気調和機。
  10.  前記推定モデルは、
     前記冷媒回路に残存する冷媒量として、前記冷媒回路から減少した冷媒の割合を示す冷媒不足率を推定する推定モデルであることを特徴とする請求項1~9の何れか一つに記載の空気調和機。
  11.  圧縮機、室外熱交換器及び膨張弁を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とを有し、前記室外機と前記室内機とが冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路を有し、前記室内熱交換器を前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、前記室外熱交換器を前記室内熱交換器において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転を少なくとも行うことが可能な空気調和機と、前記空気調和機と通信で接続するサーバとを有する空気調和システムであって、
     前記サーバは、
     少なくとも前記暖房運転における前記空気調和機の運転状態量を用いて前記冷媒回路に残存する冷媒量を推定する推定部を有し、
     前記推定部は、
     前記冷媒回路に残存する冷媒量の範囲に対応させた異なる複数の推定モデルを含み、前記複数の推定モデルのうち一つは、前記暖房運転における前記空気調和機の運転状態量として前記室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いることを特徴とする空気調和システム。
  12.  前記複数の推定モデルのうち、前記冷媒回路に残存する冷媒量が多い範囲に対応させた推定モデルを第1の推定モデルとし、前記冷媒回路に残存する冷媒量が少ない範囲に対応させた推定モデルを第2の推定モデルとしたとき、前記第1の推定モデルは前記運転状態量として前記室内側熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いることを特徴とする、請求項11に記載の空気調和システム。
  13.  前記第1の推定モデルと前記第2の推定モデルとで構成される推定モデルを第3の推定モデルとしたとき、前記推定部は、前記第3の推定モデルを含む、ことを特徴とする、請求項12に記載の空気調和システム。
  14.  前記室内機は、複数台設置されており、
     前記推定部は、
     前記室内機のうち、少なくとも2台以上の室内機の室内熱交換器を、前記圧縮機において圧縮される冷媒の凝縮器として機能させる場合に、前記凝縮器として機能する室内熱交換器の出口における冷媒の過冷却度を用いて、前記推定モデルで冷媒量を推定することを特徴とする請求項11~13の何れか一つに記載の空気調和システム。
  15.  前記室内機及び前記室外機の状態を表示する集中制御手段を備え、前記空気調和機と前記サーバとが、前記集中制御手段を介して通信で接続される請求項11~14の何れか一つに記載の空気調和システム。
  16.  前記推定部は、
     前記2台以上の室内機のそれぞれの室内熱交換器の出口における冷媒の温度の平均値に基づく過冷却度を用いて、前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項14に記載の空気調和システム。
  17.  前記室内機には、
     前記室内機の各部の動作を制御する室内側制御部と、前記運転状態量のうち室内機側の運転状態量である室内側運転状態量を検出する室内側検出部と、前記室内側検出部で検出した室内側検出結果を記憶する室内側記憶部と、を備え、
     前記室外機には、
     前記室外機の各部の動作を制御する室外側制御部と、前記運転状態量のうち室外機側の運転状態量である室外側運転状態量を検出する室外側検出部と、前記室外側検出部で検出した室外側検出結果を記憶する室外側記憶部と、を備え、
     前記室内側制御部は、
     前記室内側検出結果を、検出時刻と紐づけて前記室内側記憶部に格納し、
     前記室外側制御部は、
     前記室外側検出結果を、検出時刻と紐づけて前記室内側記憶部に格納する、
    ことを特徴とする請求項11~16の何れか一つに記載の空気調和システム。
  18.  前記集中制御手段は
     制御部と、記憶部とを備え、
     前記記憶部は、
     検出時刻と紐づけられた前記室内側検出結果と、検出時刻と紐づけられた前記室外側検出結果とを記憶し、
     前記制御部は、
     前記室内側検出結果の検出時刻と前記室外側検出結果の検出時刻とが所定範囲内にあるとき、前記室内側検出結果と前記室外側検出結果とを新たな時刻と紐づけて前記記憶部に格納することを特徴とする請求項17に記載の空気調和システム。
  19.  前記室内側検出部は、
     前記室内熱交換器の出口における冷媒の温度を前記室内側検出結果として検出する第1のセンサを含み、
     前記室内側検出部は、
     前記室外熱交換器の高圧飽和温度を前記室外側検出結果として検出する第2のセンサを含み、
     前記推定部は、
     前記室内側検出結果の検出時刻と前記室外側検出結果の検出時刻とが所定範囲内にある前記室内側検出結果及び前記室外側検出結果を用いて算出した前記過冷却度を用いて前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項17又は18に記載の空気調和システム。
  20.  前記推定部は、
     前記室内機のうち、少なくとも2台以上の室内機の室内熱交換器を、前記圧縮機において圧縮される前記冷媒の凝縮器として機能させる場合に、前記2台以上の室内機のそれぞれの前記第1のセンサが検出した検出結果の平均値に基づく過冷却度を用いて前記冷媒量を推定することを特徴とする請求項19に記載の空気調和システム。
  21.  前記推定モデルは、
     前記冷媒回路に残存する冷媒量として前記冷媒回路から漏洩した冷媒の割合を示す冷媒不足率を推定する推定モデルであることを特徴とする請求項11~20の何れか一つに記載の空気調和システム。
PCT/JP2022/027912 2021-09-29 2022-07-15 空気調和機及び空気調和システム WO2023053673A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2022357654A AU2022357654A1 (en) 2021-09-29 2022-07-15 Air conditioner and air conditioning system
CN202280062512.3A CN117980670A (zh) 2021-09-29 2022-07-15 空调机及空调系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-160014 2021-09-29
JP2021160014A JP7380663B2 (ja) 2021-09-29 2021-09-29 空気調和機及び空気調和システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023053673A1 true WO2023053673A1 (ja) 2023-04-06

Family

ID=85782264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/027912 WO2023053673A1 (ja) 2021-09-29 2022-07-15 空気調和機及び空気調和システム

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7380663B2 (ja)
CN (1) CN117980670A (ja)
AU (1) AU2022357654A1 (ja)
WO (1) WO2023053673A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006023072A (ja) 2004-06-11 2006-01-26 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP2007298221A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP2017040464A (ja) * 2014-09-03 2017-02-23 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 冷媒量検知装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006023072A (ja) 2004-06-11 2006-01-26 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP2007298221A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
JP2017040464A (ja) * 2014-09-03 2017-02-23 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 冷媒量検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN117980670A (zh) 2024-05-03
AU2022357654A1 (en) 2024-04-04
JP7380663B2 (ja) 2023-11-15
JP2023049949A (ja) 2023-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101445992B1 (ko) 열매체 유량 추정 장치, 열원기 및 열매체 유량 추정 방법
JP2006292213A (ja) 空気調和装置
JP2021156528A (ja) 空気調和機及び空気調和システム
JP2007085673A (ja) 空調システムのアドレス設定方法及びプログラム
CN116997876A (zh) 修正装置、预测装置、方法、程序及修正模型
JP5369953B2 (ja) 多室型空気調和装置の性能計算装置
JP7435156B2 (ja) 空気調和機
WO2023053673A1 (ja) 空気調和機及び空気調和システム
JP7435155B2 (ja) 空気調和機
JP7435157B2 (ja) 空気調和機
JP7147909B1 (ja) 空気調和システム、空気調和システムの冷媒量推定方法、空気調和機及び空気調和機の冷媒量推定方法
JP2021156530A (ja) 空気調和機
JP7147910B1 (ja) 空気調和システム、空気調和システムの異常推定方法、空気調和機及び空気調和機の異常推定方法
JP2021156531A (ja) 空気調和機
JP7124851B2 (ja) 空気調和機
WO2022085691A1 (ja) 空気調和機
US20240175595A1 (en) Air conditioning system, refrigerant amount estimation method for air conditioning system, air conditioner, and refrigerant amount estimation method for air conditioner
CN115597185A (zh) 空调器的控制方法、控制装置、空调器和可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22875551

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022357654

Country of ref document: AU

Ref document number: AU2022357654

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022357654

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20220715

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022875551

Country of ref document: EP

Effective date: 20240429