(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器及びアキュムレータを備えた冷媒回路と、
前記アキュムレータに貯留される液冷媒の液面高さを検出する液面センサと、
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である第１の圧力を検出する第１の圧力センサと、
前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力である第２の圧力を検出する第２の圧力センサと、
前記圧縮機の劣化を報知する報知部と、
前記報知部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
少なくとも、日時、前記圧縮機の回転数、前記液面センサの検出結果、前記第１の圧力及び前記第２の圧力を構成要素とするデータを逐次取得する運転状態取得部と、
複数の前記データを、前記回転数に係る複数の回転数範囲及び前記液面高さに係る複数の液面高さ範囲に応じて分別する分別部と、
前記分別部で分別された前記データの前記第１の圧力及び前記第２の圧力に基づいて、前記圧縮機の劣化の傾向を示す判定基準値を取得する判定基準値取得部と、
前記判定基準値を用いて前記圧縮機の劣化判定をする劣化判定部とを含む
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
複数の前記データは、前記日時が第１の日時から前記第１の日時より後の第２の日時までの期間に含まれている前記データである請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記分別部は、
前記複数の前記データを、前記回転数範囲及び前記液面高さ範囲ごとに特定される各グループに分別し、
前記判定基準値取得部は、
前記各グループのうち、最も分別された数が多いグループの前記データを示す最頻出データに基づいて前記判定基準値を取得する
請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である第１の温度を検出する第１の温度センサと、
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度である第２の温度を検出する第２の温度センサと、をさらに備え、
前記運転状態取得部は、
前記データの前記構成要素として、前記第１の温度及び前記第２の温度も取得し、
前記劣化判定部は、
前記判定基準値（δｍ）と、前記日時が前記第２の日時後となっている前記データの前記第１の温度及び前記第２の温度から取得された値（δ）と、を比較して前記圧縮機の劣化判定を行う
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
外気温度である第３の温度を検出する第３の温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、
少なくとも前記冷媒回路の個体差を加味して前記判定基準値（δｍ）を補正する補正係数を取得する補正係数取得部と、
前記補正係数で前記判定基準値（δｍ）を補正し、補正後の前記判定基準値（δｍｃ）を取得する判定基準値補正部とをさらに含み、
前記運転状態取得部は、
前記データの前記構成要素として、前記第３の温度も取得し、
前記補正係数取得部は、
前記分別部で分別された前記複数の前記データの前記第３の温度の最大値と最小値との差が、予め定められた温度幅以上である場合に、前記補正係数を取得し、
前記劣化判定部は、
前記値（δ）から、補正後の前記判定基準値（δｍｃ）を減算した値が、予め定められた閾値よりも大きくなると、前記圧縮機が劣化していると判定する
請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に、圧縮機の劣化判定機能を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷凍サイクル装置の運転状態量を用い、冷凍サイクル装置の劣化判定を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
様々な運転状態のときに取得した運転状態量を用いて劣化判定を行うと、冷凍サイクル装置の運転状態が広範囲にわたる分、冷凍サイクル装置の劣化判定精度が低下する可能性がある。つまり、現時点で取得した第１の運転状態量に係る第１の運転状態と、既に取得済みの第２の運転状態量に係る第２の運転状態との乖離が大きくなる程、第１の運転状態量と第２の運転状態量とを比較して劣化判定を行ったときに、その判定精度が低下する可能性がある。
その一方で、第１の運転状態と第２の運転状態との乖離が大きくならないように、蓄積するデータに対して運転状態の制限を設けすぎてしまうと、運転状態量のデータの蓄積が妨げられ、劣化判定精度の低下につながる可能性がある。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、圧縮機の劣化判定精度を向上させることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器及びアキュムレータを備えた冷媒回路と、前記アキュムレータに貯留される液冷媒の液面高さを検出する液面センサと、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である第１の圧力を検出する第１の圧力センサと、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力である第２の圧力を検出する第２の圧力センサと、前記圧縮機の劣化を報知する報知部と、前記報知部を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、少なくとも、日時、前記圧縮機の回転数、前記液面センサの検出結果、前記第１の圧力及び前記第２の圧力を構成要素とするデータを逐次取得する運転状態取得部と、複数の前記データを、前記回転数に係る複数の回転数範囲及び前記液面高さに係る複数の液面高さ範囲に応じて分別する分別部と、前記分別部で分別された前記データの前記第１の圧力及び前記第２の圧力に基づいて、前記圧縮機の劣化の傾向を示す判定基準値を取得する判定基準値取得部と、前記判定基準値を用いて前記圧縮機の劣化判定をする劣化判定部とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧縮機の回転数範囲及びアキュムレータの液面高さ範囲に基づいて、取得したデータを分別し、判定で用いる運転状態を適度に絞り込むことができ、圧縮機の劣化判定の精度を向上させることができる。また、分別にあたっては、圧縮機の回転数範囲の条件及びアキュムレータの液面高さ範囲の条件に留めており、データの蓄積が妨げられることを回避し、圧縮機の劣化判定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の説明図である。
【図２】本実施の形態に係る冷凍サイクル装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図３Ａ】制御装置で取得した各種データの説明図である。
【図３Ｂ】分別部が、図３Ａに示すデータｄ１〜ｄ１００を、アキュムレータの液面高さ及び圧縮機の回転数に基づいて分別したことを示す説明図である。
【図４Ａ】基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときにおける、判定指標δの値（＝Ｌ１（Ｔｏｒｅｆ））を算出するときに用いる直線Ｌ１の説明図である。
【図４Ｂ】基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときにおける、判定基準値δｍの値（＝Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ））を算出するときに用いる直線Ｌ２の説明図である。
【図５】本実施の形態に係る冷凍サイクル装置の制御フローの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態．
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００について説明する。
図１は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路Ｃの説明図である。
本実施の形態の冷凍サイクル装置１００は、例えば、空気調和装置、冷凍装置及びヒートポンプ給湯機等に適用することができる。
【００１０】
［構成説明］
図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路Ｃを含む。
また、冷凍サイクル装置１００は、室外機１０１と、複数の室内機１０２とを含む。
【００１１】
冷媒回路Ｃは、圧縮機１、四方弁２、第１の熱交換器３、複数の絞り装置４、複数の第２の熱交換器５、アキュムレータ６、熱交換器ＨＩＣ、絞り装置７及び冷媒配管Ｐ１〜Ｐ１３を含む。冷凍サイクル装置１００が含む冷媒回路Ｃは、冷媒配管Ｐ４から冷媒が供給されるインジェクション回路Ｃ１を含む。
また、冷凍サイクル装置１００は、第１の熱交換器３に付設される第１のファン３Ａと、第２の熱交換器５に付設される第２のファン５Ａとを含む。
室外機１０１には、圧縮機１、四方弁２、第１の熱交換器３、第１のファン３Ａ、アキュムレータ６、熱交換器ＨＩＣ及び絞り装置７が搭載されている。
各室内機１０２には、絞り装置４、第２の熱交換器５及び第２のファン５Ａが搭載されている。
【００１２】
更に、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１等を統括制御する制御装置５０と、制御装置５０によって制御され、圧縮機１の劣化等の報知を行う報知部５１と、後述するセンサ群とを含む。
【００１３】
圧縮機１は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械である。本実施の形態の圧縮機１は、インバータにより回転数が制御されるようになっている。圧縮機１は高圧冷媒を吐出する冷媒吐出部と冷媒回路Ｃを循環して戻ってきた低圧冷媒を吸入する冷媒吸入部とを備えている。
【００１４】
四方弁２は、圧縮機１の冷媒吐出部と第１の熱交換器３とを連通し、且つ、圧縮機１の冷媒吸入部と第２の熱交換器とを連通する第１の流路と、圧縮機１の冷媒吐出部と第２の熱交換器５とを連通し、且つ、圧縮機１の冷媒吸入部と第１の熱交換器３とを連通する第２の流路とを含む。四方弁２は制御装置５０によって、第１の流路と第２の流路とが選択的に切り替えられる。冷凍サイクル装置１００が空気調和装置である場合には、四方弁２が第１の流路に切り替えられている状態では、冷房運転を実行しており、四方弁２が第２の流路に切り替えられている状態では、暖房運転を実行している。
【００１５】
第１の熱交換器３は、例えば、内部を流通する冷媒と、第１のファン３Ａにより送風される空気との熱交換を行う空冷式熱交換器として構成することができる。空冷式熱源側熱交換器は、例えば、伝熱管と複数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器として構成できる。第１の熱交換器３は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行している場合には凝縮器（放熱器）として機能し、暖房運転を実行している場合には蒸発器として機能する。第１のファン３Ａは、第１の熱交換器３に供給する空気の流量を可変に調整できるようになっている。第１のファン３Ａは、例えば、ＤＣファンモータによって駆動されるプロペラファンである。
【００１６】
絞り装置４及び絞り装置７は、例えば、開度を調節可能な電子膨張弁である。電子膨張弁としては、例えばリニア電子膨張弁が用いられる。なお、絞り装置４はキャピラリーチューブ等の他の減圧手段を用いることもできる。
【００１７】
第２の熱交換器５は、例えば、内部を流通する冷媒と、第２のファン５Ａにより送風される空気との熱交換を行う空冷式熱交換器として構成することができる。第２の熱交換器５は、フィンアンドチューブ型熱交換器として構成できる。第２の熱交換器５は、冷凍サイクル装置１００が冷房運転を実行している場合には蒸発器として機能し、暖房運転を実行している場合には凝縮器として機能する。第２のファン５Ａは、第２の熱交換器５に供給する空気の流量を可変に調整できるようになっている。第２のファン５Ａは、例えば、ＤＣファンモータによって駆動されるプロペラファンである。
【００１８】
アキュムレータ６は、余剰の冷媒を貯留する冷媒貯留機能と、運転状態が変化する際に一時的に発生する液冷媒を滞留せることにより、圧縮機１に大量の液冷媒が流入するのを防ぐ気液分離機能と、を有している。アキュムレータ６は、冷媒流入部及び冷媒流出部を備えている。アキュムレータ６は、冷媒流入部が四方弁２に接続されている。また、アキュムレータ６は冷媒流出部が圧縮機１の冷媒吸入部に接続されている。
【００１９】
熱交換器ＨＩＣは、インジェクション回路Ｃ１に接続された第１の流路と、冷媒配管Ｐ３及び冷媒配管Ｐ４に接続された第２の流路とを含む。熱交換器ＨＩＣは、例えば低外気温度時において、圧縮機１の吐出冷媒温度を抑制することに用いられる。熱交換器ＨＩＣは、冷媒配管Ｐ４及び絞り装置７を介して第１の流路に流入した冷媒と、冷媒配管Ｐ４を介して第２の流路に流入した冷媒とを熱交換させる。熱交換器ＨＩＣの第１の流路から流出した冷媒は、気液二相状態となる。熱交換器ＨＩＣの第１の流路から流出した冷媒は、アキュムレータ６を介して圧縮機１に戻される。
【００２０】
冷媒配管Ｐ１は、一端が圧縮機１の吸入側に接続され、他端が四方弁２に接続されている。冷媒配管Ｐ２は、一端が四方弁２に接続され、他端が第１の熱交換器３に接続されている。冷媒配管Ｐ３は、一端が第１の熱交換器３に接続され、他端が熱交換器ＨＩＣに接続されている。冷媒配管Ｐ４は、一端が熱交換器ＨＩＣに接続され、他端側が各冷媒配管Ｐ５に接続されている。冷媒配管Ｐ５は、一端が冷媒配管Ｐ４に接続され、他端が絞り装置４に接続されている。冷媒配管Ｐ６は、一端が絞り装置４に接続され、他端が第２の熱交換器５に接続されている。冷媒配管Ｐ７は、一端が第２の熱交換器５に接続され、他端が冷媒配管Ｐ８に接続されている。冷媒配管Ｐ５、冷媒配管Ｐ６及び冷媒配管Ｐ７は室内機１０２の台数に応じた本数が設けられている。
【００２１】
冷媒配管Ｐ８は、一端側が各冷媒配管Ｐ７に接続され、他端が四方弁２に接続されている。冷媒配管Ｐ９は、一端が四方弁２に接続され、他端がアキュムレータ６の冷媒流入部に接続されている。冷媒配管Ｐ１０は、一端がアキュムレータ６の冷媒流出部に接続され、他端が圧縮機１の冷媒吸入部に接続されている。冷媒配管Ｐ１１は、一端が冷媒配管Ｐ４に接続され、他端が絞り装置７に接続されている。冷媒配管Ｐ１２は、一端が絞り装置７に接続され、他端が熱交換器ＨＩＣに接続されている。冷媒配管Ｐ１３は、一端が熱交換器ＨＩＣに接続され、他端が冷媒配管Ｐ９に接続されている。
【００２２】
制御装置５０は、圧縮機１、報知部５１、絞り装置４、絞り装置７、第１のファン３Ａ及び第２のファン５Ａ等を統括制御する。制御装置５０は、例えば、室外機１０１に搭載される。制御装置５０に含まれる各機能部は、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＭＰＵ（Micro Processing Unit）で構成される。制御装置５０が専用のハードウェアである場合、制御装置５０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置５０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置５０がＭＰＵの場合、制御装置５０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＭＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置５０の各機能を実現する。メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。
【００２３】
報知部５１は、圧縮機１の劣化に関する報知を行う。報知部５１は、リモコン等のディスプレイで表示することで報知する構成であってもよいし、ＬＥＤ等の点灯装置で表示することで報知する構成であってもよいし、音声で報知する構成であってもよいし、これらを組み合わせてもよい。このように、報知部５１は、例えば、ディスプレイ表示部、点灯装置及びスピーカー等で構成することができる。報知部５１は、例えば、室外機１０１に搭載される。なお、報知部５１は、その他に、冷凍サイクル装置１００を統括管理する管理人室等に設けられていてもよい。
【００２４】
センサ群は、第１の圧力センサＳＥ１と、第２の圧力センサＳＥ２と、温度センサＳＥ３と、温度センサＳＥ４と、温度センサＳＥ５と、温度センサＳＥ６と、液面センサＳＥ７とを含む。
第１の圧力センサＳＥ１は、圧縮機１から吐出される高圧冷媒の圧力（第１の圧力）を検出するセンサである。第１の圧力センサＳＥ１は、例えば、冷媒配管Ｐ１に設けられている。
第２の圧力センサＳＥ２は、圧縮機１へ吸入される低圧冷媒の圧力（第２の圧力）を検出するセンサである。第２の圧力センサＳＥ２は、例えば、冷媒配管Ｐ９に設けられている。
温度センサＳＥ３は、冷房運転時におけて、蒸発器（第２の熱交換器５）から流出する冷媒の温度（室内機出口温度）を検出するセンサである。温度センサＳＥ３は、例えば、冷媒配管Ｐ７に設けられている。温度センサＳＥ３は、各第２の熱交換器５に設けられている。
温度センサＳＥ４は、熱交換器ＨＩＣに付設されているセンサである。制御装置５０は、例えば、温度センサＳＥ４の検出温度に基づいて、絞り装置７の開度を制御する。
温度センサＳＥ５は、圧縮機１から吐出される高温冷媒の温度を検出するセンサである。温度センサＳＥ５は、例えば、冷媒配管Ｐ１に設けられている。
温度センサＳＥ６は、外気温度を検出するセンサである。温度センサＳＥ６は、例えば、室外機１０１に設けられている。
液面センサＳＥ７は、アキュムレータに貯留されている液冷媒の液面高さを検出するセンサである。液面センサＳＥ７は、アキュムレータ６に設けられている。
【００２５】
なお、温度センサＳＥ５が第１の温度センサに対応し、温度センサＳＥ３が第２の温度センサに対応し、温度センサＳＥ６が第３の温度センサに対応している。また、温度センサＳＥ５の検出温度が第１の温度に対応し、温度センサＳＥ３の検出温度が第２の温度に対応し、温度センサＳＥ６の検出温度が第３の温度に対応する。
【００２６】
［制御装置５０について］
図２は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の制御装置５０の機能ブロック図である。
図３Ａは、制御装置５０で取得した各種データの説明図である。
図３Ｂは、分別部５０Ｂが、図３Ａに示すデータｄ１〜ｄ１００を、アキュムレータ６の液面高さ及び圧縮機１の回転数に基づいて分別したことを示す説明図である。
図４Ａは、基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときにおける、判定指標δの値（＝Ｌ１（Ｔｏｒｅｆ））を算出するときに用いる直線Ｌ１の説明図である。
図４Ｂは、基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときにおける、判定基準値δｍの値（＝Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ））を算出するときに用いる直線Ｌ２の説明図である。
【００２７】
制御装置５０は、運転状態取得部５０Ａと、分別部５０Ｂと、判定基準値取得部５０Ｃと、補正係数取得部５０Ｄと、判定基準値補正部５０Ｅと、劣化判定部５０Ｆと、記憶部５０Ｇと、アクチュエータ制御部５０Ｈと、回転数比較部５０Ｉとを備えている。
【００２８】
（運転状態取得部５０Ａ）
運転状態取得部５０Ａが逐次取得するデータの構成要素は次の通りである。
運転状態取得部５０Ａは、日時（日時データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、圧縮機１の回転数ｒ（回転数データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、室内機１０２が冷房運転をしている、暖房運転をしている、といった運転内容（運転内容データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、液面センサＳＥ７の検出結果に基づいて、アキュムレータ６の液面高さｈ（液面高さデータ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、第１の圧力センサＳＥ１の検出圧力に基づいて、圧縮機１の吐出冷媒圧力Ｐｄ（吐出冷媒圧力データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、第２の圧力センサＳＥ２の検出圧力に基づいて、圧縮機１の吸入冷媒圧力Ｐｓ（吸入冷媒圧力データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、温度センサＳＥ５の検出温度に基づいて、吐出冷媒温度Ｔｄ（吐出冷媒温度データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、各温度センサＳＥ３の検出温度に基づいて、各室内機１０２から流出する冷媒の各温度ＴＨ１〜ＴＨ４（室内機出口温度データ）を取得する。また、運転状態取得部５０Ａは、予め定められたタイミングで取得した、各温度ＴＨ１〜ＴＨ４から、その平均温度ＴＨａｖ（平均温度データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、温度センサＳＥ６の検出温度から外気温度Ｔｏ（外気温度データ）を取得する。運転状態取得部５０Ａは、予め定められたタイミングで取得した吐出冷媒温度Ｔｄと、同様のタイミングで取得した平均温度ＴＨａｖとの差から、判定指標δ（判定指標データ）を取得する。
このように、運転状態取得部５０Ａは、上述した日時データ等を構成要素とするデータを逐次取得する。
【００２９】
（分別部５０Ｂ）
分別部５０Ｂは、図３Ｂに示すように、運転状態取得部５０Ａで取得したデータを分別する機能を有する。分別部５０Ｂは、例えば、次の要領で、データを分別する。
分別部５０Ｂは、アキュムレータ６の液面高さｈと圧縮機１の回転数ｒとに基づいて、任意の複数のデータ群から、出現頻度が最も高い複数のデータを分別する。なお、ここでの説明では、任意の複数のデータ群とは、図３Ａに示すように、データ名ｄ１〜ｄ１００の計１００のデータである。ここでは、説明の都合上、データ数を１００としている。データ名ｄ１〜ｄ１００のデータには、それぞれ、測定日時ｔ１〜ｔ１００が定められている。そして、測定日時ｔ１〜ｔ１００は、例えば、予め定められた期間内に属する。予め定められた期間とは、任意の第１の日時から、第１の日時後の任意の第２の日時までに含まれる期間である。予め定められた期間は、例えば、任意の年を採用してもよいし、任意の年の任意の月を採用してもよいし、任意の年の任意の月の任意の週を採用してもよい。データ名ｄ１〜ｄ１００の各データは、図３Ａに示すように、それぞれ、圧縮機の回転数ｒ１〜ｒ１００及びアキュムレータ液面高さｈ１〜ｈ１００等の各種データを含んでいる。
【００３０】
ここで、制御装置５０には、アキュムレータ６の液面高さｈの範囲として、液面高さが０以上であってｈ１未満である第１の液面高さ範囲と、液面高さがｈ１以上であってｈ２未満である第２の液面高さ範囲と、液面高さがｈ２以上である第３の液面高さ範囲が、予め定められているものとする。
また、制御装置５０には、圧縮機１の回転数ｒの範囲として、回転数がｒ１未満である第１の回転数範囲と、回転数がｒ１以上であってｒ２未満である第２の回転数範囲と、回転数がｒ２以上であってｒ３未満である第３の回転数範囲と、回転数がｒ３以上であってｒ４未満である第４の回転数範囲と、回転数がｒ４以上である第５の回転数範囲が、予め定められているものとする。
【００３１】
分別部５０Ｂは、第１の液面高さ範囲〜第３の液面高さ範囲と、第１の回転数範囲〜第５の回転数範囲と、で特定される複数のグループを含むテーブルを作成する。なお、このテーブルは、図３Ｂに示すように、液面高さ範囲が３つ×回転数範囲が５つ＝１５のグループを含んでいる。すなわち、分別部５０Ｂは、液面高さ範囲及び回転数範囲ごとに特定される各グループを特定する機能を備えている。
分別部５０Ｂは、データ名ｄ１〜ｄ１００が、テーブルのいずれのグループに対応するかを判定し、各グループに格納されるデータ数を算出する。図３Ｂの例では、第１の液面高さ範囲及び第４の回転数範囲で関連づけられるグループのデータ数が８０となっており、全１５のグループの中で最大である。このグループを最頻出グループと定義する。データ名ｄ１〜ｄ１００のうち、この最頻出グループに該当するデータを最頻出データと称する。図３Ａに示すように、データ名ｄ１、ｄ２、ｄ５、・・・ｄ９８〜ｄ１００を含む８０のデータが、最頻出データである。逆に、データ名ｄ３、ｄ４を含む２０のデータが、最頻出データではない。なお、図３Ａでは、最頻出データでないデータには、「−」を付している。
【００３２】
このように、分別部５０Ｂは、任意の複数のデータ群から、最頻出データを分別している。なお、アキュムレータ６の液面高さ範囲は３つに限定されるものではなく、２つ以上であればよく、また、圧縮機１の回転数範囲は５つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。
制御装置５０は、複数のデータ群の中から、最頻出データを分別し、圧縮機１の劣化判定に用いる。最頻出データの運転状態は、安定していることが推測されることから、最頻出データを用いて劣化判定をすることで、高精度に圧縮機１の劣化判定をすることができる。
【００３３】
（判定基準値取得部５０Ｃ）
判定基準値取得部５０Ｃは、運転状態取得部５０Ａで取得した圧縮機１の回転数ｒと、運転状態取得部５０Ａで取得した吐出冷媒圧力Ｐｄと、運転状態取得部５０Ａで取得した吸入冷媒圧力Ｐｓと、予め定められた演算式と、に基づいて、判定基準値δｍを算出する。予め定められた演算式は、圧縮機１のパフォーマンスカーブから得られる近似式であり、次の式（１）の通りである。なお、予め定められた演算式は、冷凍サイクル装置１００に搭載される圧縮機１の種類に応じて異なる。
【００３４】
δｍ＝ｆ（ｒ）×γ  …式（１）
【００３５】
例えば、３０（Ｈｚ）≦回転数ｒ≦６０（Ｈｚ）の範囲であれば、ｆ（ｒ）＝−Ａ×ｒ＋Ｂである。
例えば、６０（Ｈｚ）＜回転数ｒ≦１２０（Ｈｚ）の範囲であれば、ｆ（ｒ）＝Ｃ×ｒ＋Ｄである。
また、例えば、γ＝Ｅ（Ｐｄ／Ｐｓ）４  ＋Ｆ（Ｐｄ／Ｐｓ）３  ＋Ｇ（Ｐｄ／Ｐｓ）２  ＋Ｈ（Ｐｄ／Ｐｓ）−Ｉである。
なお、Ａ〜Ｉは、任意の定数である。
なお、Ｐｓ／Ｐｓの値は圧縮比に対応している。また、吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吸入冷媒圧力Ｐｓは、第１の圧力センサＳＥ１及び第２の圧力センサＳＥ２から取得することができる。
【００３６】
本実施の形態において、制御装置５０は、判定基準値δｍをそのまま圧縮機１の劣化判定に用いない。というのも、この判定基準値では、冷凍サイクル装置（冷媒回路）の個体差のばらつき、及び、外気温度条件毎の断熱条件の違い、によってより高精度な劣化判定を実現できない場合がある。そこで、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００では、より高精度な劣化判定のために、判定基準値δｍを補正した値（＝補正後の判定基準値δｍｃ）を用いて、劣化判定を行う。
【００３７】
（補正係数取得部５０Ｄ）
補正係数取得部５０Ｄは、少なくとも、冷凍サイクル装置（冷媒回路）の個体差を加味し、判定基準値δｍを補正する機能を備えている。補正係数取得部５０Ｄは、補正係数α及び補正係数βを算出する。
ここで、補正係数αは、冷凍サイクル装置１００の個体差のばらつきを考慮し、判定基準値δｍを補正する数値である。
また、補正係数βは、外気温度条件毎に異なる断熱条件の違いを考慮し、判定基準値δｍを補正する数値である。
【００３８】
補正係数取得部５０Ｄは、補正係数αを算出するため、第１の直線式Ｌ１及び第２の直線式Ｌ２を取得する。具体的には、第１の直線式Ｌ１は、図４Ａに示すように、ある外気温度のときの判定指標δを算出するのに用いる。また、第２の直線式Ｌ２は、図４Ｂに示すように、ある外気温度のときの判定基準値δｍを算出するのに用いる。第１の直線式Ｌ１及び第２の直線式Ｌ２は次のようにして算出する。
【００３９】
補正係数取得部５０Ｄは、データ名ｄ１、ｄ２、ｄ５、・・・ｄ９８〜ｄ１００のうち、最頻出データに含まれるデータの外気温度及び判定指標δを、図４Ａに示すように、横軸を外気温度とし、縦軸を判定指標δとする座標に、プロットする。補正係数取得部５０Ｄは、このプロットした座標から、例えば、最小自乗法を用いて第１の直線式Ｌ１を算出する。
同様に、補正係数取得部５０Ｄは、データ名ｄ１、ｄ２、ｄ５、・・・ｄ９８〜ｄ１００のうち、最頻出データに含まれるデータの外気温度及び判定基準値δｍを、図４Ｂに示すように、横軸を外気温度とし、縦軸を判定基準値δｍとする座標に、プロットする。補正係数取得部５０Ｄは、このプロットした座標から、例えば、最小自乗法を用いて第２の直線式Ｌ２を算出する。
【００４０】
ここで、補正係数取得部５０Ｄは、データ名ｄ１、ｄ２、ｄ５、・・・ｄ９８〜ｄ１００のうちの最頻出データの外気温度の最大値Ｔｏｍａｘと、最小値Ｔｏｍｉｎとの差が、予め定められた温度幅（例えば、５℃）以上となっているときに、第１の直線式Ｌ１及び第２の直線式Ｌ２を算出する。なお、以下の説明では、データ名ｄ１、ｄ２、ｄ５、・・・ｄ９８〜ｄ１００のうちの最頻出データを、単に、最頻出データとも称する。図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、最大値Ｔｏｍａｘと、最小値Ｔｏｍｉｎとの差が、予め定められた温度幅よりも広くなっていることを示している。このため、補正係数取得部５０Ｄは、最頻出データから、第１の直線式Ｌ１及び第２の直線式Ｌ２を算出する。
【００４１】
補正係数取得部５０Ｄは、基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆを決定している。ここでの説明では、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆは、最大値Ｔｏｍａｘと最小値Ｔｏｍｉｎとの間の中間値である。つまり、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆ＝（最大値Ｔｏｍａｘ＋最小値Ｔｏｍｉｎ）／２の関係を満たす。
また、補正係数取得部５０Ｄは、第１の直線式Ｌ１を用いて、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときの判定指標δを算出する。つまり、補正係数取得部５０Ｄは、Ｌ１（Ｔｏｒｅｆ）を算出する。同様に、補正係数取得部５０Ｄは、第２の直線式Ｌ２を用いて、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆのときの判定基準値δｍを算出する。つまり、補正係数取得部５０Ｄは、Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ）を算出する。
そして、補正係数取得部５０Ｄは、Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ）からＬ１（Ｔｏｒｅｆ）を減算して、補正係数αを算出する。つまり、補正係数α＝Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ）−Ｌ１（Ｔｏｒｅｆ）の関係を満たす。
【００４２】
補正係数取得部５０Ｄは、最頻出データの判定指標δと、最頻出データの判定基準値δｍと、補正係数αとに基づいて、補正係数βを算出する。具体的には、補正係数取得部５０Ｄは、各最頻出データごとに算出値ΔＭｓを算出する。なお、算出値ΔＭｓは、判定指標δから、判定基準値δｍ及び補正係数αの和を減算して算出される。つまり、算出値ΔＭｓ＝判定指標δ−（判定基準値δｍ＋補正係数α）の関係を満たす。
また、補正係数取得部５０Ｄは、最頻出データの外気温度Ｔｏから基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆを減算して得られる外気温度差ΔＭｏを算出する。補正係数取得部５０Ｄは、各最頻出データごとに外気温度差ΔＭｏを算出する。
補正係数取得部５０Ｄは、このように算出した算出値ΔＭｓ及び外気温度差ΔＭｏを、横軸を外気温度差とし、縦軸を算出値とする座標に、プロットする。補正係数取得部５０Ｄは、このプロットした座標から、例えば、最小自乗法を用いて線形近似式を算出する。補正係数取得部５０Ｄは、この線形近似式から補正係数βを取得する。
【００４３】
（判定基準値補正部５０Ｅ）
判定基準値補正部５０Ｅは、補正係数α及び補正係数βに基づいて、判定基準値δｍを補正し、補正後の判定基準値δｍｃを取得する。具体的には、補正後の判定基準値δｍｃ＝判定基準値δｍ−補正係数α＋補正係数βの関係を満たす。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００では補正係数α及び補正係数βで判定基準値δｍを補正する態様を例に説明しているが、それに限定されるものではない。補正係数α及び補正係数βの影響が小さい等の場合には、判定基準値δｍと判定指標δとを比較し、圧縮機１の劣化判定をしてもよい。つまり、補正係数取得部５０Ｄ及び判定基準値補正部５０Ｅは、必ずしも、制御装置５０に備えられていなくてもよい。
【００４５】
（劣化判定部５０Ｆ）
現在の判定指標δから補正後の判定基準値δｍｃを減算した値が大きくなると、圧縮機効率が低下する傾向がわかっている。例えば、現在の判定指標δ−判定基準値δｍｃ＝０.５１（Ｋ）で、圧縮機効率が１％低下する。そこで、劣化判定部５０Ｆは、現在の判定指標δの値と、補正後の判定基準値δｍｃとを比較し、圧縮機１が劣化しているか否かを判定する。なお、現在の判定指標δは、分別部５０Ｂが測定日時からデータｄ１〜ｄ１００を絞り込むときに使った、予め定められた期間（第１の日時から第２の日時までの期間）の後に取得した値である。
劣化判定部５０Ｆは、現在の判定指標δの値と、補正後の判定基準値δｍｃとの差分が、予め定められた閾値よりも大きくなると、圧縮機１が劣化したと判定する。
なお、補正後の判定基準値δｍｃは、判定基準値補正部５０Ｅによって最頻出データの数だけ算出される。このため、どの補正後の判定基準値δｍｃを、現在の判定指標δと比較するかが問題となる。例えば、判定指標δ及び補正後の判定基準値δｍｃ以外の運転状態量（例えば、吐出冷媒圧力Ｐｄ、吸入冷媒圧力Ｐｓ、吐出冷媒温度Ｔｄ、アキュムレータ６の液面高さｈ、圧縮機１の回転数ｒ等）が近いものを選定すればよい。
【００４６】
（記憶部５０Ｇ）
記憶部５０Ｇには、各種のデータが格納される。例えば、記憶部５０Ｇは、運転状態取得部５０Ａが取得する運転状態量、式（１）、第１の直線式Ｌ１、第２の直線式Ｌ２及び補正係数βを取得するときに用いる線形近似式等が格納される。
【００４７】
（アクチュエータ制御部５０Ｈ）
アクチュエータ制御部５０Ｈは、劣化判定部５０Ｆの判定結果に基づいて、圧縮機１が劣化している旨を、報知部５１に報知させる。その他に、アクチュエータ制御部５０Ｈは、各種のセンサの検出結果に基づいて、圧縮機１、絞り装置４、絞り装置７、第１のファン３Ａ及び第２のファン５Ａの少なくとも一つを制御する。
【００４８】
（回転数比較部５０Ｉ）
回転数比較部５０Ｉは、運転状態取得部５０Ａで取得した圧縮機１の回転数ｒと、予め定められた時間だけ前のタイミングの圧縮機１の回転数ｒとを比較する機能を備えている。なお、この予め定められた時間とは、例えば、１分程度に設定することができる。
【００４９】
［制御フロー］
図５は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００の制御フローの説明図である。
図５を参照して、冷凍サイクル装置１００の制御フローの一例を説明する。
【００５０】
運転状態取得部５０Ａは、例えば、測定日時、圧縮機１の回転数ｒ及びアキュムレータ６の液冷媒の液面高さｈ等の運転状態量を取得する（ステップＳ１）。次に、回転数比較部５０Ｉは、ステップＳ１で取得した回転数ｒが、１分前に取得した圧縮機１の回転数ｒと同じであるか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２はこの態様に限定されるものではなく、例えば、ステップＳ２の判定条件は、ステップＳ１で取得した回転数ｒが、１分前に取得した圧縮機１の回転数ｒを含む所定の回転数範囲内に収まっているか否か、という判定条件でもよい。
ステップＳ２でＹｅｓの場合には、ステップＳ３に移行し、記憶部５０Ｇは、ステップＳ１で取得した運転状態量及び一分前に取得した運転状態量を記憶する（ステップＳ３）。また、ステップＳ２でＮｏの場合には、ステップＳ１に戻る。
【００５１】
分別部５０Ｂは、記憶部５０Ｇに記憶されているデータの中から、任意の複数のデータ群を選ぶ。この任意の複数のデータ群とは、ある時間範囲に含まれるデータである。例えば、２０１５年９月中の全データ群を選ぶといった要領で、分別部５０Ｂは任意の複数のデータ群を選ぶ。そして、分別部５０Ｂは、アキュムレータ６の液面高さｈと圧縮機１の回転数ｒとに基づいて、任意の複数のデータ群から、出現頻度が最も高い複数のデータ（最頻出データ）を分別する（ステップＳ４）。
【００５２】
運転状態取得部５０Ａは、ステップＳ１で取得した吐出冷媒温度Ｔｄ及び室内機出口温度の平均温度ＴＨａｖに基づいて、運転状態量としての判定指標δを取得する。なお、判定指標δは、圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔｄと圧縮機１の吸入冷媒温度Ｔｓとから算出される。しかし、ビル用マルチエアコン等であると、圧縮機１の吸入側の冷媒配管に温度センサが設けられていない場合がある。本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００も、冷媒配管Ｐ９及び冷媒配管Ｐ１０等に温度センサが設けられていない。そこで、冷凍サイクル装置１００では、圧縮機１の吸入側の冷媒配管の温度センサを、温度センサＳＥ３で代用し、吸入冷媒温度Ｔｓの代わりに平均温度ＴＨａｖを用いて判定指標δを算出している。これにより、冷媒配管Ｐ９及び冷媒配管Ｐ１０等に、別途、温度センサを設けなくても、判定指標δを算出することができ、冷凍サイクル装置１００の製造コストが上昇してしまうことを抑制することができる。
また、判定基準値取得部５０Ｃは、ステップＳ１で取得した圧縮機１の回転数ｒ、吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吸入冷媒圧力Ｐｓと、記憶部５０Ｇに記憶されている予め定められた演算式と、に基づいて判定基準値δｍを取得する。そして、記憶部５０Ｇは、判定指標δ及び判定基準値δｍを記憶する（ステップＳ５）。
【００５３】
判定基準値補正部５０Ｅは、補正係数α及び補正係数βが記憶部５０Ｇに記憶されているか否かを判定する（ステップＳ６）。記憶されていれば、判定基準値補正部５０Ｅは、補正係数α及び補正係数βに基づいて、判定基準値δｍを補正し、補正後の判定基準値δｍｃを取得し（ステップＳ７）、制御装置５０は制御フローを終了する（ステップＳ１７）。一方、記憶されていなければ、ステップＳ８に移行する。
【００５４】
補正係数取得部５０Ｄは、最頻出データの外気温度Ｔｏの温度幅に関する判定をする。すなわち、補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ４で分別した最頻出データの外気温度の最大値Ｔｏｍａｘと最小値Ｔｏｍｉｎとの差が、５℃以上となっているか否かを判定する。５℃以上となっていなければ、制御装置５０は、ステップＳ１に戻る。５℃移行となっていれば、補正係数取得部５０Ｄは、最大値Ｔｏｍａｘと最小値Ｔｏｍｉｎとの間の基準値Ｔｏｒｅｆを取得し、記憶部５０Ｇはこの基準値Ｔｏｒｅｆを記憶する（ステップＳ９）。
【００５５】
補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ４で分別した最頻出データの外気温度Ｔｏ及び判定指標δに基づいて、第１の直線式Ｌ１を算出する。そして、記憶部５０Ｇは、第１の直線式Ｌ１を記憶する（ステップＳ１０）。また、補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ４で分別した最頻出データの外気温度Ｔｏ及び判定基準値δｍに基づいて、第２の直線式Ｌ２を算出する。そして、記憶部５０Ｇは、第２の直線式Ｌ２を記憶する（ステップＳ１１）。
【００５６】
補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ１１で取得した第２の直線式Ｌ２に、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆを代入した値Ｌ２（Ｔｏｒｅｆ）から、ステップＳ１０で取得した第１の直線式Ｌ１に、外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆを代入した値Ｌ１（Ｔｏｒｅｆ）を減算し、補正係数αを取得する。そして、記憶部５０Ｇは、補正係数αを記憶する（ステップＳ１２）。
また、補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ４で分別した最頻出データの判定指標δから、ステップＳ４で分別した最頻出データの判定基準値δｍ及び補正係数αの和を減算し、算出値ΔＭｓを取得する（ステップＳ１３）。補正係数取得部５０Ｄは、ステップＳ４で分別した最頻出データの外気温度Ｔｏから基準となる外気温度の基準値Ｔｏｒｅｆを減算し、外気温度差ΔＭｏを取得する（ステップＳ１４）。そして、補正係数取得部５０Ｄは、算出値ΔＭｓ及び外気温度差ΔＭｏに基づいて、線形近似式を算出し、補正係数βを取得する。そして、記憶部５０Ｇは補正係数βを記憶する（ステップＳ１５）。
【００５７】
［制御フローの補足説明］
ステップＳ２においてＮｏである場合に、ステップＳ１に戻る理由は、回転数ｒがばらついていると、冷凍サイクル装置１００の運転状態が安定していないことが想定されるためである。つまり、冷凍サイクル装置１００の運転状態が安定していないと、運転状態量が様々な値を取り得るため、運転状態に対して、運転状態量が一義的に定まらず、その結果、精度よく圧縮機１の劣化判定ができなくなる。
【００５８】
ステップＳ８においてＮｏであれば、ステップＳ１に戻る。冷凍サイクル装置１００の据付当初等のように、冷凍サイクル装置１００が、まだ、運転状態量の蓄積が不十分であり、外気温度データがあまりばらついていないことがある。外気温度データがあまりばらついていないと、補正係数α及び補正係数βの算出精度が低下し、結果的に、判定基準値δｍを精度よく補正できなくなる可能性がある。このため、ステップＳ８においてＮｏであれば、ステップＳ１に戻ることとなっている。
【００５９】
［実施の形態の効果］
分別部５０Ｂは、圧縮機１の回転数範囲及びアキュムレータ６の液面高さ範囲に基づいて取得したデータを分別し、判定で用いる運転状態を適度に絞り込む。これにより、圧縮機１の劣化判定の精度を向上させることができる。
また、分別部５０Ｂの分別にあたっては、圧縮機１の回転数範囲の条件及びアキュムレータ６の液面高さ範囲の条件に留めているため、運転状態量の蓄積が妨げられることを回避することができ、圧縮機１の劣化判定の精度を向上させることができる。
【００６０】
制御装置５０は、判定基準値δｍを補正した判定基準値δｍｃと、判定指標δとを比較することで、圧縮機１の劣化判定を行うことができる。圧縮機１が劣化してくると、劣化判定基準値δｍｃと、判定指標δとの差分が増大するからである。なお、判定基準値δｍは、圧縮機の基本性能であるパフォーマンスカーブに基づいて算出する。同一状況下であって同一の圧縮機であれば、それぞれの圧縮機の判定基準値も同一となる。ここで、同一状況下とは、吐出冷媒圧力Ｐｄ、吸入冷媒圧力Ｐｓ及び回転数ｒが同じ値であることを指す。制御装置５０は、冷凍サイクル装置（冷媒回路）の個体差のばらつき等を考慮し、判定基準値δｍを圧縮機１の劣化判定の比較の際に用いず、判定基準値δｍに補正をした判定基準値δｍｃを圧縮機１の劣化判定の比較の際に用いている。このように、判定基準値δｍｃは、パフォーマンスカーブに基づく演算及び補正に基づく演算、を実行することで取得する推定値である。一方、判定指標δは、温度センサから取得される実測温度に基づいて、取得する値である。
【符号の説明】
【００６１】
１  圧縮機、２  四方弁、３  第１の熱交換器、３Ａ  第１のファン、４  絞り装置、５  第２の熱交換器、５Ａ  第２のファン、６  アキュムレータ、７  絞り装置、５０  制御装置、５０Ａ  運転状態取得部、５０Ｂ  分別部、５０Ｃ  判定基準値取得部、５０Ｄ  補正係数取得部、５０Ｅ  判定基準値補正部、５０Ｆ  劣化判定部、５０Ｇ  記憶部、５０Ｈ  アクチュエータ制御部、５０Ｉ  回転数比較部、５１  報知部、１００  冷凍サイクル装置、１０１  室外機、１０２  室内機、Ｃ  冷媒回路、Ｃ１  インジェクション回路、ＨＩＣ  熱交換器、Ｌ１  第１の直線式、Ｌ２  第２の直線式、Ｐ１  冷媒配管、Ｐ２  冷媒配管、Ｐ３  冷媒配管、Ｐ４  冷媒配管、Ｐ５  冷媒配管、Ｐ６  冷媒配管、Ｐ７  冷媒配管、Ｐ８  冷媒配管、Ｐ９  冷媒配管、Ｐ１０  冷媒配管、Ｐ１１  冷媒配管、Ｐ１２  冷媒配管、Ｐ１３  冷媒配管、ＳＥ  温度センサ、ＳＥ１  第１の圧力センサ、ＳＥ２  第２の圧力センサ、ＳＥ３  温度センサ、ＳＥ４  温度センサ、ＳＥ５  温度センサ、ＳＥ６  温度センサ、ＳＥ７  液面センサ。
【図１】
0006661792.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
0006661792.tif 000008