(57)【要約】【課題】  検出した空調機の運転データと使用環境データを基に異常に至る前段階である不調状態を検出し、更には異常を予測することのできる異常診断システムを実現すること。【解決手段】  空調機の異常診断システムは、検出された運転データおよび使用環境データに基づいて、正常、異常を評価するための評価判定値Ｐを算出し、算出された評価判定値Ｐと異常判定用の異常判定値Ｅ１とを比較して異常を判定するシステムであって、異常の前段階である不調を示す不調判定値Ｆ１を評価判定値Ｐａが超えた時点Ｔａで、記憶されていた評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・と各評価判定値に対応する積算運転時間Ｔ，Ｔ，Ｔ，・・・とに基づいて変動特性Ｇを算出し、算出された変動特性Ｇと異常判定値Ｅ１とに基づいて異常までの異常到達時間（Ｔａ〜Ｔｂ）を算出し表示するようになっている。【選択図】  図４
2006266609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、冷媒絞り弁、および利用側熱交換器を環状に接続した冷媒回路を有する空調機の運転データを検出する運転データ検出手段と、空調機が使用される環境の使用環境データを検出する使用環境データ検出手段と、運転データ検出手段より検出された運転データおよび使用環境データ検出手段により検出された使用環境データに基づいて空調機の正常、異常を評価するための評価判定値を算出する評価判定値算出手段と、評価判定値算出手段により算出された評価判定値と空調機の異常を判定するために予め設定されている異常判定値とを比較して空調機の異常を判定する異常判定手段とを備える異常診断システムであって、異常の前段階である不調域を評価判定値に設定する不調域設定手段と、上記運転データおよび上記使用環境データが検出されたときの空調機の運転時間を計時して積算する運転時間積算手段と、評価判定値算出手段により算出された評価判定値を運転時間積算手段により積算された積算運転時間に対応付けて記憶する評価判定値記憶手段と、記憶された評価判定値が不調域に到達した時点で、評価判定値記憶手段に記憶されていた評価判定値と該評価判定値に対応する積算運転時間とに基づいて評価判定値の変動特性を算出する変動特性算出手段と、変動特性算出手段により算出された評価判定値の変動特性と上記異常判定値とに基づいて空調機が異常となる異常到達時期を算出する到達時期予測手段と、到達時期予測手段により算出された異常到達時期を表示する表示手段とを具備してなることを特徴とする空調機の異常診断システム。
【請求項２】
不調域設定手段が、異常判定値を基に不調域を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空調機の異常診断システム。
【請求項３】
不調域設定手段が、評価判定値記憶手段に収集されている評価判定値に基づいて不調域を設定変更するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調機の異常診断システム。
【請求項４】
使用環境データを複数のデータ階層に区分して設定するデータ階層設定手段と、使用環境データ検出手段により検出された使用環境データが属するデータ階層ごとに、評価判定値算出手段により算出された評価判定値を分類する評価判定値分類手段とを備え、評価判定値記憶手段が、評価判定値分類手段により分類されたデータ階層ごとの評価判定値を運転時間積算手段により積算された積算運転時間に対応付けて記憶するように構成され、変動特性算出手段が、評価判定値記憶手段に記憶されている使用環境データのデータ階層ごとの評価判定値と該評価判定値に対応する積算運転時間とからデータ階層ごとの評価判定値の変動特性を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の空調機の異常診断システム。
【請求項５】
算出された評価判定値が不調域ないしは異常域に到達する原因である異常項目が予め設定され、算出された評価判定値に基づいて空調機が不調域あるいは異常域に到達したと判定された際に表示手段により前記異常項目が表示されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の空調機の異常診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機の機器の異常に関する情報を取得して異常に至る前段階を検知するとともに、異常に至るまでの期間を予測する異常診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の異常診断装置としては、例えば下記の特許文献１，２に記載されたものが知られている。各文献記載の異常診断装置では、各種運転データを検出して記録し、検出した運転データと、予め設定されている異常判定値との比較により、異常を判定するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５５２９９号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平１０−３００１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の異常診断視装置により空調機の異常を検知するには、検出値を基に正常・異常を判定しなければならない。しかしながら、判定に用いる異常判定値は運転条件などが変わると適切な判断基準でなくなることがあり、予め設定したものをそのまま固定値として用いると、異常判定精度を一定以上に保持できないことがあった。更に、異常判定に際しては外気温度、負荷側空気温度、使用水温といった使用環境データや、機器内部のデータなどを考慮して総合的に判定する必要があり、専門的な知識も要求されていた。また、検出値が異常判定値を超えて初めて異常が検知されるので、対策が後手に回り、ひいては対策が手遅れになることもあった。また、不具合原因についての推定も実施されていなかった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、検出した空調機の運転データと使用環境データを基に異常に至る前段階である不調状態を検出し、更には異常を予測することのできる異常診断システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る空調機の異常診断システムは、圧縮機、熱源側熱交換器、冷媒絞り弁、および利用側熱交換器を環状に接続した冷媒回路を有する空調機の運転データを検出する運転データ検出手段と、空調機が使用される環境の使用環境データを検出する使用環境データ検出手段と、運転データ検出手段より検出された運転データおよび使用環境データ検出手段により検出された使用環境データに基づいて空調機の正常、異常を評価するための評価判定値を算出する評価判定値算出手段と、評価判定値算出手段により算出された評価判定値と空調機の異常を判定するために予め設定されている異常判定値とを比較して空調機の異常を判定する異常判定手段とを備える異常診断システムであって、異常の前段階である不調域を評価判定値に設定する不調域設定手段と、上記運転データおよび上記使用環境データが検出されたときの空調機の運転時間を計時して積算する運転時間積算手段と、評価判定値算出手段により算出された評価判定値を運転時間積算手段により積算された積算運転時間に対応付けて記憶する評価判定値記憶手段と、記憶された評価判定値が不調域に到達した時点で、評価判定値記憶手段に記憶されていた評価判定値と該評価判定値に対応する積算運転時間とに基づいて評価判定値の変動特性を算出する変動特性算出手段と、変動特性算出手段により算出された評価判定値の変動特性と上記異常判定値とに基づいて空調機が異常となる異常到達時期を算出する到達時期予測手段と、到達時期予測手段により算出された異常到達時期を表示する表示手段とを具備してなるものである。
【０００８】
また、前記構成における不調域設定手段が、異常判定値を基に不調域を設定するように構成されているものである。
【０００９】
そして、前記の各構成において、不調域設定手段が、評価判定値記憶手段に収集されている評価判定値に基づいて不調域を設定変更するように構成されているものである。
【００１０】
更に、前記の各構成において、使用環境データを複数のデータ階層に区分して設定するデータ階層設定手段と、使用環境データ検出手段により検出された使用環境データが属するデータ階層ごとに、評価判定値算出手段により算出された評価判定値を分類する評価判定値分類手段とを備え、評価判定値記憶手段が、評価判定値分類手段により分類されたデータ階層ごとの評価判定値を運転時間積算手段により積算された積算運転時間に対応付けて記憶するように構成され、変動特性算出手段が、評価判定値記憶手段に記憶されている使用環境データのデータ階層ごとの評価判定値と該評価判定値に対応する積算運転時間とからデータ階層ごとの評価判定値の変動特性を算出するように構成されているものである。
【００１１】
また、前記の各構成において、算出された評価判定値が不調域ないしは異常域に到達する原因である異常項目が予め設定され、算出された評価判定値に基づいて空調機が不調域あるいは異常域に到達したと判定された際に表示手段により前記異常項目が表示されるように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る空調機の異常診断システムによれば、空調機の運転状態に加え、検出データに基づく判定式から正常・異常を評価しながら、異常に到達する前の不調域に達したときにその旨を表示手段で表示し、さらに異常までの残り時間も表示することで、簡単に状態監視と異常予測を行なうことができる。このように、異常に至る前に不調の内容と推定原因を表示することで、利用者は事前に適切な対策を講じることができる。従って、異常や故障によって空調機が停止する事態を未然に回避できるという運転上非常に大きな効果が得られる。これにより、予防保全計画を有効に立案でき、定期点検の延長、機器寿命の延伸などによる保守費用削減などの経済的効果も期待できる。
【００１３】
また、異常判定値を基に不調域設定手段が不調域を設定するように構成された場合は、異常域が変わっても、その変化に応じて異常の前兆たる不調を適切に検出することができる。
【００１４】
そして、評価判定値記憶手段に収集されている評価判定値に基づいて不調域設定手段が不調域を設定変更するように構成されている場合は、初期設定されたままでなく、実際の運転データおよび使用環境データに基づいた不調域が随時設定されるので、実運転に即した不調検出と、より正確な異常予測を行なうことができる。
【００１５】
更に、使用環境データが属するデータ階層ごとに分類された評価判定値の変動特性を用いることにより、より緻密で正確な不調検出と異常予測を行なうことができる。
【００１６】
また、空調機が不調域あるいは異常域に到達したと判定した際に、異常域に到達する原因である異常項目を表示手段に表示するようにした場合は、空調機が停止に至る前に適切な対策を講じることができ、異常や故障によって空調機が停止する事態を未然に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
実施の形態１．
図１は本発明の一実施形態に係る空調機の異常診断システムの全体構成図である。
図において、この実施形態に係る空調機の異常診断システムは、例えば空冷ヒートポンプチラー式の複数基の空調機２１，２１，２１，・・・と、各空調機２１の熱源機をそれぞれデジタル制御する熱源機用ＤＤＣ２３，２３，２３，・・・と、各熱源機用ＤＤＣ２３と通信接続されていて全ての空調機２１，２１，２１，・・・を統合制御する設備統合コントローラ２４と、設備統合コントローラ２４による制御状態を遠隔監視する中央監視装置２５と、中央監視装置２５からの送信データに基づいて空調機２１，２１，２１，・・・の異常、不調、および、故障を診断する故障診断装置２６とからなっている。
【００１８】
この異常診断システムの制御構成は、空冷ヒートポンプチラー式の空調機２１の冷媒回路に取り付けられた、各種の運転データ検出手段２２により検出された空調機２１に関する運転データ信号（冷媒温度、冷媒圧力、冷却水温など）と、使用環境データ検出手段２０により検出された空調機２１が使用される使用環境に関する使用環境データ信号（外気温度など）とを、熱源機用ＤＤＣ２３、設備統合コントローラ２４を経由して中央監視装置２５に収集し、１０分ごとに故障診断装置２６に送信するようになっている。故障診断装置２６は、送信されたデータから後述する評価判定式によって機器の不調や異常を評価判定して各種データとともに表示手段２７に表示し、さらに不調状態の場合には将来異常に到達するまでの時間を予測して同時に表示させるようになっている。
【００１９】
尚、この実施形態では、異常、不調、および故障を次の通り定義する。すなわち、「機器は停止していないが、評価判定値データが正常域範囲（閾値）から逸脱し、このまま運転を継続していくと機器停止に至る可能性がある状態」を「異常」とし、「異常までには至っていないが、そのときに算出した評価判定値が普通でなく不調度合がある程度大きくなった状態」を「不調」とし、「更に異常を通り越し、最終的に機器停止に至った状態または保護装置が作動した状態」を「故障」としている。
【００２０】
空調機２１の冷媒回路は、図２に示すように、圧縮機１、熱源側熱交換器２、冷媒絞り弁３１、および利用側熱交換器３が冷媒配管４を介して環状に接続され、冷媒回路内を冷媒が循環する。これらの要素のうち、圧縮機１、熱源側熱交換器２、冷媒絞り弁３１が室外設置の熱源機Ａに配備され、室内側熱交換器６が室内機Ｂに配備されている。また、熱源機Ａと室内機Ｂの間には冷温水を収容する冷温水ヘッダー５が介設されている。利用側熱交換器（ヒートポンプチラー）３と冷温水ヘッダー５とは水配管３２で循環連結され、冷温水ヘッダー５と室内側熱交換器６とは室内側熱交換器６は水配管３３で循環連結されている。前記の利用側熱交換器３で冷媒と熱交換した冷温水は、水配管３２、冷温水ヘッダー５、水配管３３を経由し室内側熱交換器６に送られて冷房または暖房の機能を果たしたのち、利用側熱交換器３に戻るように循環する。
【００２１】
故障診断装置２６は、図３に示すように、ＭＰＵなどで実現される制御部４０と、プログラムデータなどを記憶するＲＯＭ４１と、設定データ、検出データ、実績データなどを記憶するＲＡＭ４２と、経過時間の計時および計時リセットを行なうタイマ４３と、制御部４０に対しデータの入出力を行なう入出力ポート４４とからなっている。入出力ポート４４の入力側には、中央監視装置２５と、キーボードやマウスなどの設定入力装置５４が通信接続されている。入出力ポート４４の出力側には、液晶ディスプレーなどの表示手段２７と、警報手段５５が通信接続されている。
【００２２】
前記の制御部４０は、後で詳説するように、評価判定値算出手段４５、異常判定手段４６、不調域設定手段４７、変動特性算出手段４８、到達時期予測手段４９、データ階層設定手段５０、および評価判定値分類手段５１の各機能を有している。これら各手段４５〜５１のそれぞれの機能は、ＲＯＭ４１から読み出されて制御部４０に設定されたプログラムの処理内容と手順により実現される。また、タイマ４３は運転時間積算手段５２の機能を有している。ＲＡＭ４２は評価判定値記憶手段５３の機能を有している。
【００２３】
上記の運転データ検出手段２２としては、圧縮機１吸入側の冷媒配管４に設置されて冷媒吸入温度Ｔ１を検出する温度センサー７、圧縮機１吸入側の冷媒配管４に設置されて低圧圧力Ｐ２を検出する圧力センサー１４、圧縮機１吐出側の冷媒配管４に設置されて高圧圧力Ｐ１を検出する圧力センサー１３、利用側熱交換器３入り側の水配管３２に設置されて水入口温度Ｔ５を検出する温度センサー１１、利用側熱交換器３出側の水配管３２に設置されて水出口温度Ｔ６を検出する温度センサー１２が挙げられる。尚、冷媒の凝縮温度Ｔ２は、検出された高圧圧力Ｐ１における冷媒飽和温度から換算して得た換算値を用いる。蒸発温度Ｔ３は、検出された低圧圧力Ｐ２における冷媒飽和温度から換算して得た換算値を用いる。また、上記の使用環境データ検出手段２０としては、熱源熱交換器２へ送風するための空気吸入口に設置されて外気温度Ｔ４を検出する温度センサー１０が挙げられる。
【００２４】
故障診断装置２６は、上記の運転データ検出手段２２および使用環境データ検出手段２０からの検出データを基に空調機２１の診断および異常予測を行なう。使用される異常検出のための判定式、正常域値範囲、異常項目を下記の表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１に示すように、冷房運転については、「凝縮温度−外気温度」（判定式１）、「高圧圧力」（判定式２）、「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」（判定式３）、「水出口温度−蒸発温度」、（判定式４）「水入口温度−水出口温度」（判定式５）の５つの評価判定項目で評価される。
冷房運転において、不調域ないしは異常域に到達する原因である異常項目が「冷媒回路の異常発生」である場合は、「高圧圧力」、「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」、および「水出口温度−蒸発温度」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「ガス漏れやガス不足の発生」である場合は、「高圧圧力」および「水出口温度−蒸発温度」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「熱源側熱交換器や風量の異常発生」である場合は、「凝縮温度−外気温度」および「高圧圧力」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「利用側熱交換器や水量の異常」である場合は、「水出口温度−蒸発温度」および「水入口温度−水出口温度」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱するようになっている。
【００２７】
暖房運転については、「外気温度−蒸発温度」（判定式１）、「高圧圧力」（判定式２）、「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」（判定式３）、「凝縮温度−水出口温度」（判定式４）、「水入口温度−水出口温度」（判定式５）の５つの評価判定項目で評価される。
この暖房運転において、異常項目が「冷媒回路の異常発生」である場合は、「外気温度−蒸発温度」および「高圧圧力」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「ガス漏れやガス不足の発生」である場合は、「外気温度−蒸発温度」、「高圧」、および「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「熱源側熱交換器や風量の異常発生」である場合は、「外気温度−蒸発温度」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱する。異常項目が「利用側熱交換器や水量の異常発生」である場合は、「高圧圧力」、「凝縮温度−水出口温度」、および「水入口温度−水出口温度」に係る評価判定値が正常域範囲から逸脱するようになっている。
【００２８】
評価判定の基準となる正常域の設定範囲は通常機器の一般特性から把握でき、次のように初期設定される。これらの初期設定値は例えば設定入力装置５４から入力される。
冷房運転における正常域値（標準値範囲）は、判定式１の「凝縮温度−外気温度」を７〜２５℃deg、判定式２の「高圧圧力」を１．２〜２．４ＭＰａ、判定式３の「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」を５〜２０℃deg、判定式３の「水出口温度−蒸発温度」を３〜９℃deg、判定式４の「水入口温度−水出口温度」を３〜５℃degとしている。
また、暖房運転における正常域値（標準値範囲）は、判定式１の「外気温度−蒸発温度」を３〜２５℃deg、判定式２の「高圧圧力」を１．２〜２．４ＭＰａ、判定式３の「吸入温度−蒸発温度＝冷媒過熱度（ＳＨ）」を５〜２０℃deg、判定式４の「凝縮温度−水出口温度」を３〜９℃deg、判定式５の「水入口温度−水出口温度」を３〜５℃degとしている。
冷房運転または暖房運転のそれぞれの正常域値の初期値は機器固有の製品特性として設定入力装置５４から入力されて設定されるが、その後の定期点検などの機会に、不調域設定手段４７が、正常状態の機器で収集されて蓄積された運転データや使用環境データ、あるいは評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・に基づき、不調域を見直して設定変更する。これにより、不調、異常の検出精度や予測精度を向上させることができる。
【００２９】
ここで、データ収集開始時からの積算運転時間と評価判定値との関係により異常到達時間を予測する態様を、図４に示したグラフを用いて説明する。図４において、横軸は積算運転時間を示し、縦軸は５つの判定式のうち１つの式から算出された評価判定値を示している。
まず、空調機２１の異常を判定するための異常判定値Ｅ１，Ｅ２が予め設定入力装置５４から入力され制御部４０に設定されている。そして、不調域設定手段４７は、上限の異常判定値Ｅ１から不調判定値Ｆ１までの間または下限の異常判定値Ｅ２から不調判定値Ｆ２までの間を、異常の前段階である不調域として設定する。この場合、不調域設定手段４７は異常判定値Ｅ１，Ｅ２から正常域内に向かって１０％の値をそれぞれ不調判定値Ｆ１，Ｆ２としている。そこで、１０分おきに検出された運転データおよび使用環境データに基づいて評価判定値算出手段４５が評価判定値Ｐを算出し、データ収集開始時Ｔ０から評価判定値Ｐ算出時までの運転時間Ｔを運転時間積算手段５２が計時して積算する。これらの評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・はそれぞれに対応する運転時間Ｔ，Ｔ，Ｔ，・・・と対で評価判定値記憶手段５３により保存される。このとき、算出された評価判定値Ｐが異常判定値Ｅ１またはＥ２を超えていれば、異常判定手段４６は空調機２１の異常と判定する。かかる異常判定結果、該当する異常項目の内容、そのときの運転データと使用環境データ、および判定式は、それぞれＲＡＭ４２の履歴データベースに保存されるとともに表示手段２７に表示される。
一方、算出された評価判定値Ｐａが不調判定値Ｆ１（Ｆａ）を超えると、異常の場合と同様に、不調の旨、該当する異常項目の内容、そのときの運転データと使用環境データ、および判定式を表示手段２７に表示する。また、変動特性算出手段４８は、評価判定値Ｐａが不調判定値Ｆ１を超えた時点Ｔａで、評価判定値記憶手段５３に対で記憶されている、評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・とこれらの評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・に対応する積算運転時間Ｔ，Ｔ，Ｔ，・・・とに基づいて、評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・の変動特性Ｇを例えば最小二乗法により算出する。
続いて、到達時期予測手段４９は、算出された変動特性Ｇが上記の異常判定値Ｅ１と交差する点Ｅａに基づいて、空調機２１が異常となる異常到達時期Ｔｂを算出し、不調到達点Ｔａから異常到達時期Ｔｂまでの異常到達時間（残り運転時間）を予測して表示手段２７へ出力する。表示手段２７は予測された異常到達時間を表示する。その後、異常到達時期Ｔｂに達したときに、警報手段５５がスピーカまたはランプなどを作動させて周囲に注意を促すのである。
尚、不調判定値Ｆ１，Ｆ２や異常判定値Ｅ１，Ｅ２は使用環境や運転状況に応じて設定変更可能に構成されている。また、長期にわたってデータを収集した後は、履歴データに基づく異常管理方法を選択することも可能である。
【００３０】
一方、制御部４０のデータ階層設定手段５０は、図５に示すように、使用環境データ（外気温度）Ｔ４を５つのデータ階層（階層１〜階層５）に区分して設定する。そこで、評価判定値分類手段５１は、評価判定値算出手段４５により算出された評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・を、温度センサー１０により検出された外気温度Ｔ４の属するデータ階層ごとにデータ群１〜データ群５として分類する。評価判定値記憶手段５３は、データ階層ごとおよび判定式ごとの評価判定値Ｐ，Ｐ，Ｐ，・・・を、運転時間積算手段５２により積算された積算運転時間Ｔ，Ｔ，Ｔ，・・・に対応付けて記憶する。そして、制御部４０の変動特性算出手段４８は、ＲＡＭ４２に記憶されている外気温度Ｔ４のデータ階層ごとの評価判定値と個々の評価判定値に対応する積算運転時間とから、データ階層ごとの評価判定値の変動特性Ｇ１１〜Ｇ１５、変動特性Ｇ２１〜Ｇ２５、変動特性Ｇ３１〜Ｇ３５、変動特性Ｇ４１〜Ｇ４５、変動特性Ｇ５１〜Ｇ５５をそれぞれ算出する。このように算出された変動特性Ｇ１１〜Ｇ５５を用いて、空調機２１の不調、異常が判定される。例えば、図６中に例示したように、温度センサー１０により検出された外気温度Ｔ４が２４℃（階層２に属する）であり圧縮機１（１）が冷房運転中であって判定式２を適用して異常予測をする場合は、データ群２の変動特性Ｇ２２が適用されるようになっている。
【００３１】
図６は本実施形態による故障診断装置２６の異常・不調判定フローの一例を示す。故障診断装置２６は、空調機２１の運転データ検出手段２２および使用環境データ検出手段２０により検出され熱源機用ＤＤＣ２３、設備統合コントローラ２４、中央監視装置２５を経て送信された運転データを基に、異常／不調の判定処理を行なう。
まず、タイマ４３の運転時間積算手段５２の機能は、運転データおよび使用環境データが検出されたときの空調機２１のデータ収集開始時Ｔ０からの運転時間を計時して積算する。そして、冷媒の高圧圧力Ｐ１と低圧圧力Ｐ２に差が生じたときを圧縮機１の運転と判断することで、空調機２１が運転しているか停止しているかを判定する（ステップＳ１）。空調機２１が運転中であれば、使用データのうち、検出された高圧圧力Ｐ１から冷媒の凝縮温度を換算し、検出された低圧圧力Ｐ２から蒸発温度を換算する（ステップＳ２）。適用する判定式（この場合は判定式１）に必要なデータが欠落していないことを確認した後（ステップＳ３のＮｏ）、現時点の運転モードが冷房運転か暖房運転であるかを判断する。ここでは、例えば冷房運転であったとする（ステップＳ４のＹｅｓ）。
空調機２１が不調であることを表す不調判定値（不調閾値）Ｆ１，Ｆ２は異常項目ごとに設定入力装置５４から予め設定されている（ステップＳ５Ｃ）。そこで、制御部４０の評価判定値算出手段４５は、運転データ検出手段２２および使用環境データ検出手段２０により検出された運転データおよび使用環境データを判定式１に適用して、空調機２１の不調、異常を評価するための評価判定値Ｐを算出する。算出された評価判定値Ｐは前記の不調判定値Ｆ１，Ｆ２と比較され（ステップＳ６Ｃ）、不調であるか否かが判定される（ステップＳ７Ｃ）。
算出した評価判定値Ｐが不調判定値Ｆ１，Ｆ２を超えていれば（ステップＳ７ＣのＹｅｓ）、ＲＡＭ４２の評価判定値記憶手段５３が、そのときの評価判定値Ｐを、検出時点での積算運転時間と対でＲＡＭ４２に履歴保存する（ステップＳ８Ｃ）。
【００３２】
ここで、データの一瞬の突発的状況による判定の誤りを防止するため、算出した評価判定値Ｐが不調判定値Ｆ１，Ｆ２を超えた回数ＮをＲＡＭ４２に保存しておいて、不調判定値Ｆ１，Ｆ２を超えた回数が所定回数（＝２以上）に達した時点で（ステップＳ９ＣのＹｅｓ）、空調機２１の不調と判定し、判定式１に関する不調フラグをＯＮにする（ステップＳ１０Ｃ）。
異常の前段階が不調であるので、順序としてまず不調を判定し、それをＲＡＭ４２の履歴データベース（評価判定値記憶手段５３）に保存する。
判定式１に関し、その後さらに不調から状況が進んで異常を判定する場合も、前記の不調の場合（ステップＳ５Ｃ〜Ｓ１０Ｃ）と同様、ステップＳ１１Ｃ〜１６Ｃを経て異常判定値（異常閾値）Ｅ１，Ｅ２を基に異常判定を行なう。
このような冷房運転における処理手順（ステップＳ５Ｃ〜Ｓ１６Ｃ）は、続く判定式２〜５についても順次実行され（ステップＳ１７）、各判定式２〜５により不調や異常が判定される。
同様に、ステップＳ４で暖房運転であると判断されたときも、上記した冷房運転時の処理手順（ステップＳ５Ｃ〜Ｓ１６Ｃ）と同様の処理手順（ステップＳ５Ｗ〜Ｓ１６Ｗ）が判定式１〜５ごとに実行され、各判定式１〜５における不調と異常が判断される。
そして、上記したステップＳ１〜Ｓ１７の処理手順は、残りの圧縮機１（２）についても実行され（ステップＳ１８）、これまでに得られた諸々の判定結果が総括して表示手段２７に表示されるのである（ステップＳ１９）。
【００３３】
以上のように、本実施形態の異常診断システムによれば、空調機２１の運転状態に加え、検出データに基づく判定式から正常・異常を評価しながら、異常に到達する前の不調域に達したときにその旨を故障診断装置２６の表示手段２７で表示し、さらに異常までの残り時間も表示することで、簡単に状態監視と異常予測を行なうことができる。このように異常に至る前に不調の内容と推定原因が表示されるので事前に適切な対策を講じることができ、異常や故障によって空調機２１が停止する事態を未然に回避できるという運転上非常に大きな効果が得られる。これにより、予防保全計画を有効に立案でき、定期点検の延長、機器寿命の延伸などによる保守費用削減などの経済的効果も期待できる。また、上記のように、使用環境データが属するデータ階層ごとおよび判定式ごとに分類された変動特性を用いることにより、外気温度Ｔ４によるデータのバラツキを排除して、より緻密で正確な異常予測を行なうことができる。
【００３４】
尚、上記の実施形態では、空調機２１からの運転データおよび使用環境データを熱源機ＤＤＣ２３、設備統合コントローラ２４、中央監視装置２５を経由して故障診断装置２６に取り込むようにしたが、本発明はそれに限定されるものでない。例えば、図３中の２点鎖線で示すように、空調機２１の運転データ検出手段２２および使用環境データ検出手段２０からの検出データを直に故障診断装置２６に取り込んで診断予測処理するようにしても構わない。
【００３５】
実施の形態２．
また、上記の実施形態１では空冷式ヒートポンプチラー式の空調機２１に係る例を説明したが、本発明は、図７に示したような水冷式ヒートポンプ製氷チラー式の空調機にも適用可能である。
この空調機は熱源側熱交換器２が水冷式であって、熱源側熱交換器２の水配管３６はクーリングタワーＣの空冷式の熱交換器１９と循環接続されている。また、利用側熱交換器３は水配管３４を介して氷蓄熱槽１５と循環接続されている。氷蓄熱槽１５は水配管３５を介して２次側熱交換器１６と循環接続され、２次側熱交換器１６は水配管３３を介して空調機Ｂの室内側熱交換器６と循環接続されている。水配管３６における熱源側熱交換器２の入り側には水入口温度Ｔ７を検出する温度センサー１７が配備され、熱源側熱交換器２の出側に水出口温度Ｔ８を検出する温度センサー１８が配備されている。
【００３６】
この空調機では、圧縮機１、熱源側熱交換器２、冷媒絞り弁３１、利用側熱交換器３を冷媒配管４で環状連結した冷媒回路内を冷媒が循環している。熱源側熱交換器２中の冷媒はクーリングタワーＣの熱交換器１９で冷却された冷却水と熱交換する。利用側熱交換器３内の冷媒は氷蓄熱槽１５からの熱媒溶液と熱交換して冷熱を与えることにより氷蓄熱槽１５に氷として潜熱蓄熱している。氷蓄熱槽１５内の氷から生じた冷熱は、水配管３５、２次側熱交換器１６、および水配管３３から空調機Ｂの室内側熱交換器６に送られて室内冷房を行なうようになっている。
この実施形態２によれば、熱源側熱交換器２の水入口温度Ｔ７と水出口温度Ｔ８を運転データに加えた不調、異常に係る評価判定式を設定し、不調検知から異常に到達する時間予想などを行なうことができる。
【００３７】
実施の形態３．
また、本発明は、図８に示したような空冷式氷蓄熱チラー式の空調機にも適用可能である。
この空調機では、氷蓄熱槽１５を有する蓄熱槽ユニットＤが、冷媒回路を有する熱源機Ａに一体に設けられている。利用側熱交換器３はブラインを収容した氷蓄熱槽１５とブライン配管３７を介して循環接続されている。氷蓄熱槽１５は途中で分岐したブライン配管３７を介して２次側熱交換器１６と循環接続され、２次側熱交換器１６は水配管３３を介して空調機Ｂの室内側熱交換器６と循環接続されている。
【００３８】
この空調機も、圧縮機１、空冷式の熱源側熱交換器２、冷媒絞り弁３１、利用側熱交換器３を冷媒配管４で環状連結した冷媒回路内を冷媒が循環している。利用側熱交換器３内の冷媒は氷蓄熱槽１５からのブラインと熱交換して冷熱を与えることにより氷蓄熱槽１５内に氷として潜熱蓄熱している。氷蓄熱槽１５内の氷から生じたブラインおよび混合冷水の冷熱は、ブライン配管３７、２次側熱交換器１６、および水配管３３から空調機Ｂの室内側熱交換器６に送られて室内冷房を行なう。
このような実施形態３の空調機についても、実施形態１，２の空調機と同様に、不調、異常に係る判定式を設定し、不調検知から異常に到達する時間予想などを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調機の異常診断システムの全体構成図である。
【図２】前記異常診断システムが適用される空調機を示す概略構成図である。
【図３】前記異常診断システムの異常診断装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】評価判定値の推移に基づいて異常到達時間を予測する手法を説明するためのグラフである。
【図５】前記異常診断システムによる使用環境データの階層区分態様を示す説明図である。
【図６】前記異常診断システムによる不調、異常判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の異常診断システムが適用される別の空調機を示す概略構成図である。
【図８】本発明の異常診断システムが適用される他の空調機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  圧縮機、２  熱源側熱交換器、３  利用側熱交換器、４  冷媒配管、６  室内側熱交換器、７  温度センサー、８  圧力センサー、９  圧力センサー、１０  温度センサー、１１  温度センサー、１２  温度センサー、１３  圧力センサー、１４  圧力センサー、１７  温度センサー、１８  温度センサー、２０  使用環境データ検出手段、２１  空調機、２２  運転データ検出手段、２６  故障診断装置、２７  表示手段、３１  冷媒絞り弁、４０  制御部、４１  ＲＯＭ、４２  ＲＡＭ、４３  タイマ、４５  評価判定値算出手段、４６  異常判定手段、４７  不調域設定手段、４８  変動特性算出手段、４９  到達時期予測手段、５０  データ階層設定手段、５１  評価判定値分類手段、５２  運転時間積算手段、５３  評価判定値記憶手段、５４  設定入力装置、Ｔ１  吸入ガス温度、Ｔ２  凝縮温度、Ｔ３  蒸発温度、Ｔ４  外気温度、Ｔ５  水入口温度、Ｔ６  水出口温度、Ｔ７  水入口温度、Ｔ８  水出口温度、Ｐ１  高圧圧力、Ｐ２  低圧圧力、Ｅ１  異常判定値、Ｅ２  異常判定値、Ｆ１  不調判定値、Ｆ２  不調判定値、Ｇ，Ｇ１１〜Ｇ５５  変動特性、Ｐ  評価判定値、Ｔａ  時点、Ｔｂ  時期。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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