特許 7433043 空気調和システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】空気調和システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/52 20180101AFI20240209BHJP

   F24F 11/39 20180101ALI20240209BHJP

   F24F 11/32 20180101ALI20240209BHJP

   F24F 11/84 20180101ALI20240209BHJP

   F24F 11/56 20180101ALI20240209BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

F24F11/52

F24F11/39

F24F11/32

F24F11/84

F24F11/56

F25B49/02 570B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019235626

(22)【出願日】2019-12-26

(65)【公開番号】P2021105456

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2022-12-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000236056

【氏名又は名称】三菱電機ビルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】松下 端之

(72)【発明者】

【氏名】落合 康敬

(72)【発明者】

【氏名】田崎 宣明

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 冬樹

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２７５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２０７６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０６５６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６０６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０９９７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２２６６３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／００－１１／８９

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
を有し、
前記制御装置は、
冷房運転中に前記第１熱交換器の過熱度が予め決められた目標過熱度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記パラメータとして前記膨張弁の開度の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項2】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
を有し、
前記制御装置は、
冷房運転中に前記第１熱交換器の過熱度が予め決められた目標過熱度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記膨張弁の開度に基づいて前記第１熱交換器に単位時間あたりに流通する冷媒循環量を、前記パラメータとして算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された前記冷媒循環量の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項3】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
前記第１熱交換器の２つの冷媒出入口のうち、一方の冷媒出入口に設けられ、前記冷媒の温度である第１冷媒温度を検出する第１冷媒温度センサと、
前記第１熱交換器の前記２つの冷媒出入口のうち、他方の冷媒出入口に設けられ、前記冷媒の温度である第２冷媒温度を検出する第２冷媒温度センサと、
を有し、
前記制御装置は、
冷房運転中に前記第１熱交換器の過熱度が予め決められた目標過熱度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記膨張弁の開度に基づいて前記第１熱交換器に単位時間あたりに流通する冷媒循環量を算出し、前記冷媒循環量と、前記第１冷媒温度および前記第２冷媒温度の温度差とを用いて、前記第１熱交換器の能力を前記パラメータとして算出する演算手段と、
前記能力の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項4】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
を有し、
前記制御装置は、
暖房運転中に前記第１熱交換器の過冷却度が予め決められた目標過冷却度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記パラメータとして前記膨張弁の開度の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項5】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
を有し、
前記制御装置は、
暖房運転中に前記第１熱交換器の過冷却度が予め決められた目標過冷却度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記膨張弁の開度に基づいて前記第１熱交換器に単位時間あたりに流通する冷媒循環量を、前記パラメータとして算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された前記冷媒循環量の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項6】

圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、
前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、
前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、
前記第１熱交換器の２つの冷媒出入口のうち、一方の冷媒出入口に設けられ、前記冷媒の温度である第１冷媒温度を検出する第１冷媒温度センサと、
前記第１熱交換器の前記２つの冷媒出入口のうち、他方の冷媒出入口に設けられ、前記冷媒の温度である第２冷媒温度を検出する第２冷媒温度センサと、
を有し、
前記制御装置は、
暖房運転中に前記第１熱交換器の過冷却度が予め決められた目標過冷却度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、
前記膨張弁の開度に基づいて前記第１熱交換器に単位時間あたりに流通する冷媒循環量を算出し、前記冷媒循環量と、前記第１冷媒温度および前記第２冷媒温度の温度差とを用いて、前記第１熱交換器の能力を前記パラメータとして算出する演算手段と、
前記能力の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、
前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有する、空気調和システム。

【請求項7】

前記ファンは、複数の風量段階のうち、設定された風量段階に対応して回転し、
前記記憶手段は、前記複数の風量段階のそれぞれに対応する前記正常値を記憶し、
前記比較手段は、前記低下率を算出する際、前記ファンに設定された風量段階に対応する前記正常値を前記記憶手段が記憶する複数の前記正常値から選択する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の空気調和システム。

【請求項8】

前記制御装置は、
算出された前記低下率と予め決められた閾値とを比較し、前記低下率が前記閾値以上である場合、異常があると判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記異常があると判定されると、異常を検知した旨の情報を前記表示装置に表示させる報知手段と、をさらに有する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の空気調和システム。

【請求項9】

前記表示装置は、前記制御装置に搭載された制御基板と前記制御装置にユーザが指示を入力するためのリモートコントローラとのうち、少なくともいずれかに設けられている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の空気調和システム。

【請求項10】

前記冷媒回路、前記ファンおよび前記制御装置を含む空気調和装置と、
ネットワークを介して前記空気調和装置と接続される前記表示装置と、
を有する、
請求項１～８のいずれか１項に記載の空気調和システム。

【請求項11】

前記ファンによって生じる気流の前記第１熱交換器よりも上流側に配置されたエアフィルタをさらに有する、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の空気調和システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒回路を有する空気調和システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気調和機において、送風機のファンモータの電流値を計測し、計測した電流値と閾値とを比較することで、エアフィルタが塵および埃などによって目詰まりしているか否かを検知する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された表示装置は、計測した電流値が閾値を下回ると、エアフィルタの目詰まりを検知し、エアフィルタが目詰まりしたことを外部に報知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－６３４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

目詰まりは、エアフィルタに限らず、熱交換器の放熱フィンの隙間にも発生し得る。熱交換器の放熱フィンの隙間に目詰まりが発生すると、熱交換器の熱交換量が低下する。特許文献１に開示された表示装置は、熱交換器の目詰まりを検知できるが、単に目詰まりしたことを報知するだけなので、ユーザは、熱交換器に目詰まりが発生するまでの経過状態を把握できない。そのため、ユーザは空気調和機を計画的に保守することができない。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、計画的に保守をすることができる空気調和システムを得るものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る空気調和システムは、圧縮機、第１熱交換器、膨張弁および第２熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、空気を吸い込んで前記第１熱交換器に供給するファンと、前記圧縮機、前記膨張弁および前記ファンを制御する制御装置と、前記第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する表示装置と、を有し、前記制御装置は、冷房運転中に前記第１熱交換器の過熱度が予め決められた目標過熱度になるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル制御手段と、前記パラメータとして前記膨張弁の開度の前記正常値に対する前記低下率を算出する比較手段と、前記比較手段によって算出された前記低下率を時系列で記憶する記憶手段と、を有するものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、表示装置が第１熱交換器の熱交換量の低下率の時系列変化を表示するので、第１熱交換器における目詰まり状態の推移が可視化される。そのため、ユーザは、第１熱交換器を含む空気調和システムの保守を計画的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る空気調和システムの一構成例を示す冷媒回路図である。

【図2】図１に示した制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

【図3】図２に示した制御装置の一構成例を示すハードウェア構成図である。

【図4】図２に示した制御装置の別の構成例を示すハードウェア構成図である。

【図5】図１に示した空気調和システムにおいて、運転モードが冷房運転のときの過熱度制御を説明するための図である。

【図6】図１に示した空気調和システムにおいて、運転モードが暖房運転のときの過冷却度制御を説明するための図である。

【図7】図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが膨張弁の開度である場合の変化の一例を示す図である。

【図8】図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが冷媒循環量である場合の変化の一例を示す図である。

【図9】図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが負荷側熱交換器の能力の場合の変化の一例を示す図である。

【図10】図１に示した表示装置によって、エアフィルタまたは負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移が可視化された画像の一例を示す図である。

【図11】図１に示した表示装置によって、エアフィルタまたは負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移が可視化された画像の別の例を示す図である。

【図12】図１に示した空気調和システムの動作手順の一例を示すフローチャートである。

【図13】変形例１において、図１に示した制御装置が搭載される制御基板の一構成例を示すブロック図である。

【図14】図１３に示した表示装置の一構成例を示す図である。

【図15】図１４に示した表示装置の表示例を示す図である。

【図16】実施の形態２に係る空気調和システムの一構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
本実施の形態１の空気調和システムの構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る空気調和システムの一構成例を示す冷媒回路図である。空気調和システム１０は、熱源側ユニット１と、負荷側ユニット２ａおよび２ｂと、制御装置３と、表示装置４とを有する。表示装置４は、例えば、液晶ディスプレイである。熱源側ユニット１と負荷側ユニット２ａおよび２ｂとは、冷媒配管６１を介して接続されている。

【0010】

また、空気調和システム１０は、信号線（不図示）を介して制御装置３と接続されるリモートコントローラ４０を有する。制御装置３とリモートコントローラ４０との通信接続は、有線に限らず、無線であってもよい。リモートコントローラ４０に表示装置４が設けられている。表示装置４は、リモートコントローラ４０とは別に設けられていてもよい。リモートコントローラ４０は、負荷側ユニット２ａおよび２ｂの台数に対応して、２台設けられていてもよい。

【0011】

また、図１は、空気調和システム１０が負荷側ユニット２ａおよび２ｂの２台の負荷側ユニットを有する場合を示しているが、負荷側ユニットは１台であってもよく、３台以上であってもよい。空気調和システム１０は、１台の室外機に複数の室内機が接続されるマルチエアコンであってもよく、１台の室外機に１台の室内機が接続されるパッケージエアコンであってもよい。図１に示す空気調和システム１０において、負荷側ユニット２ａおよび２ｂの両方が利用されてもよく、いずれか一方だけが利用されてもよい。

【0012】

［熱源側ユニット１の構成］
熱源側ユニット１は、圧縮機１１と、冷媒を外気と熱交換させる熱源側熱交換器１３と、四方弁１２と、室外ファン１４とを有する。圧縮機１１の冷媒吸入口側には低圧圧力センサ１７が設けられている。圧縮機１１の冷媒吐出口側には高圧圧力センサ１５が設けられている。熱源側熱交換器１３の２つの冷媒出入口のうち、一方の冷媒出入口が四方弁１２と接続され、他方の冷媒出入口が負荷側ユニット２ａおよび２ｂと接続されている。熱源側熱交換器１３の他方の冷媒出入口側の冷媒配管６１に冷媒温度センサ１６が設けられている。

【0013】

圧縮機１１は、吸入する冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機１１は、容量を変えることができる圧縮機であり、例えば、インバータ圧縮機である。圧縮機１１が冷媒の圧力を高めて吐出することで、冷媒配管６１内に冷媒が循環する。四方弁１２は、冷房運転および暖房運転の運転モードに対応して、冷媒配管６１を流通する冷媒の流通方向を切り替える。熱源側熱交換器１３は、外気を冷媒と熱交換させる熱交換器である。熱源側熱交換器１３は、運転モードが冷房運転のときに凝縮器として機能し、運転モードが暖房運転のときに蒸発器として機能する。熱源側熱交換器１３は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器である。室外ファン１４は、外気を熱源側熱交換器１３に供給し、熱源側熱交換器１３において冷媒と熱交換した後の空気を熱源側ユニット１から外に排出する。室外ファン１４は、例えば、モータ（不図示）の回転によって駆動するプロペラファンである。

【0014】

高圧圧力センサ１５は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する圧力センサである。低圧圧力センサ１７は、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度である吸入温度を検出する圧力センサである。冷媒温度センサ１６は、運転モードが冷房運転のとき、熱源側熱交換器１３において外気と熱交換した後の冷媒の温度を検出し、運転モードが暖房運転のとき、負荷側ユニット２ａおよび２ｂから熱源側熱交換器１３に流入する冷媒の温度を検出する。

【0015】

本実施の形態１においては、圧縮機１１、四方弁１２および室外ファン１４の各機器は、図に示さない信号線を介して、制御装置３と接続される。高圧圧力センサ１５、低圧圧力センサ１７および冷媒温度センサ１６の各センサは、図に示さない信号線を介して、制御装置３と接続される。なお、圧縮機１１、四方弁１２および室外ファン１４の各機器と、制御装置３との通信接続は、有線に限らず、無線であってもよい。高圧圧力センサ１５、低圧圧力センサ１７および冷媒温度センサ１６の各センサと、制御装置３との通信接続についても、有線に限らず、無線であってもよい。

【0016】

［負荷側ユニット２ａおよび２ｂの構成］
図１を参照して、負荷側ユニット２ａおよび２ｂの構成を説明する。負荷側ユニット２ａは、空調対象空間となる室内の空気を調和する。負荷側ユニット２ａは、負荷側熱交換器２１ａと、室内ファン２２ａと、膨張弁２３ａとを有する。室内ファン２２ａによって生じる気流の負荷側熱交換器２１ａよりも上流側にエアフィルタ２７ａが設けられている。室温センサ２４ａが負荷側ユニット２ａに設けられている。

【0017】

負荷側ユニット２ｂは、空調対象空間となる室内の空気を調和する。負荷側ユニット２ｂは、負荷側熱交換器２１ｂと、室内ファン２２ｂと、膨張弁２３ｂとを有する。室内ファン２２ｂによって生じる気流の負荷側熱交換器２１ｂよりも上流側にエアフィルタ２７ｂが設けられている。室温センサ２４ｂが負荷側ユニット２ｂに設けられている。

【0018】

図１に示すように、圧縮機１１、熱源側熱交換器１３、膨張弁２３ａおよび負荷側熱交換器２１ａが冷媒配管６１で接続され、冷媒が循環する冷媒回路６０ａが構成される。また、圧縮機１１、熱源側熱交換器１３、膨張弁２３ｂおよび負荷側熱交換器２１ｂが冷媒配管６１で接続され、冷媒回路６０ｂが構成される。

【0019】

続いて、負荷側ユニット２ａおよび２ｂの各ユニットに設けられた構成について説明するが、負荷側ユニット２ａおよび２ｂは同様な構成であるため、ここでは、負荷側ユニット２ａの構成について説明する。

【0020】

負荷側熱交換器２１ａは、室内の空気を冷媒と熱交換させる熱交換器である。負荷側熱交換器２１ａは、運転モードが冷房運転のときに蒸発器として機能し、運転モードが暖房運転のときに凝縮器として機能する。負荷側熱交換器２１ａは、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器である。室内ファン２２ａは、室内の空気を吸い込んで負荷側熱交換器２１ａに供給し、負荷側熱交換器２１ａにおいて冷媒と熱交換した後の空気を室内に戻す。室内ファン２２ａは、例えば、モータ（不図示）の回転によって駆動する遠心ファンまたは多翼ファンである。室内ファン２２ａは、複数の風量段階のうち、いずれかの風量段階にユーザが設定できる構成である。複数の風量段階は、例えば、強風、中風および弱風である。膨張弁２３ａは、冷媒を減圧して膨張させるとともに、冷媒の流量を調節する。膨張弁２３ａは、例えば、電子膨張弁である。

【0021】

室温センサ２４ａは、負荷側熱交換器２１ａにおいて冷媒と熱交換した後の空気の温度を検出する。第１冷媒温度センサ２５ａは、運転モードが冷房運転のときに負荷側熱交換器２１ａに流入する冷媒の温度を検出し、運転モードが暖房運転のときに室内の空気と熱交換した後の冷媒の温度を検出する。第２冷媒温度センサ２６ａは、運転モードが冷房運転のときに室内の空気と熱交換した後の冷媒の温度を検出し、運転モードが暖房運転のときに負荷側熱交換器２１ａに流入する冷媒の温度を検出する。

【0022】

本実施の形態１においては、室内ファン２２ａおよび２２ｂと、膨張弁２３ａおよび２３ｂとの各機器は、図に示さない信号線を介して、制御装置３と接続される。第１冷媒温度センサ２５ａおよび２５ｂと、第２冷媒温度センサ２６ａおよび２６ｂと、室温センサ２４ａおよび２４ｂとの各センサは、図に示さない信号線を介して、制御装置３と接続される。なお、室内ファン２２ａおよび２２ｂと、膨張弁２３ａおよび２３ｂとの各機器と、制御装置３との通信接続は、有線に限らず、無線であってもよい。第１冷媒温度センサ２５ａおよび２５ｂと、第２冷媒温度センサ２６ａおよび２６ｂと、室温センサ２４ａおよび２４ｂとの各センサと、制御装置３との通信接続についても、有線に限らず、無線であってもよい。

【0023】

［制御装置３の構成］
図２は、図１に示した制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。制御装置３は、記憶手段３１、抽出手段３２、演算手段３３、比較手段３４、判定手段３５、報知手段３６および冷凍サイクル制御手段３７を有する。制御装置３は、マイクロコンピュータなどの演算装置がソフトウェアを実行することにより各種機能が実現される。また、制御装置３は、各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで構成されてもよい。

【0024】

負荷側ユニット２ａを利用するユーザによって、設定温度Ｔｓ１がリモートコントローラ４０を介して制御装置３に入力される。負荷側ユニット２ａを利用するユーザによって、室内ファン２２ａの風量段階がリモートコントローラ４０を介して制御装置３に入力される。負荷側ユニット２ｂを利用するユーザによって、設定温度Ｔｓ２が、リモートコントローラ４０を介して制御装置３に入力される。負荷側ユニット２ｂを利用するユーザによって、室内ファン２２ｂの風量段階がリモートコントローラ４０を介して制御装置３に入力される。図１に示した空気調和システム１０において、制御装置３の設置位置は限定されない。制御装置３は、熱源側ユニット１に設けられてもよく、負荷側ユニット２ａまたは２ｂに設けられていてもよい。

【0025】

冷凍サイクル制御手段３７は、熱源側ユニット１、負荷側ユニット２ａおよび２ｂのそれぞれに設けられた各センサの検出値を一定の周期で記憶手段３１に記憶させる。冷凍サイクル制御手段３７は、熱源側ユニット１、負荷側ユニット２ａおよび２ｂのそれぞれに設けられた各機器の運転データを、各機器の状態の変化に対応して記憶手段３１に記憶させる。運転データは、例えば、圧縮機１１の運転周波数、ならびに膨張弁２３ａおよび２３ｂの開度である。また、冷凍サイクル制御手段３７は、運転モードに対応して四方弁１２を制御する。

【0026】

冷凍サイクル制御手段３７は、室温センサ２４ａの検出値が設定温度Ｔｓ１と同等に、室温センサ２４ｂの検出値が設定温度Ｔｓ２と同等になるように、圧縮機１１の運転周波数と、室外ファン１４の回転数と、膨張弁２３ａおよび２３ｂの開度とを制御する。また、冷凍サイクル制御手段３７は、運転モードが冷房運転のときに過熱度制御を行い、運転モードが暖房運転のときに過冷却度制御を行う。過熱度制御および過冷却度制御については、後で説明する。

【0027】

冷凍サイクル制御手段３７は、負荷側ユニット２ａのユーザによって設定された風量段階に対応して室内ファン２２ａのモータ（不図示）の回転数が一定になるように室内ファン２２ａを制御する。冷凍サイクル制御手段３７は、負荷側ユニット２ｂのユーザによって設定された風量段階に対応して室内ファン２２ｂのモータ（不図示）の回転数が一定になるように室内ファン２２ｂを制御する。

【0028】

記憶手段３１は、熱源側ユニット１、負荷側ユニット２ａおよび２ｂのそれぞれに設けられた各センサの検出値を時系列で記憶する。記憶手段３１は、熱源側ユニット１、負荷側ユニット２ａおよび２ｂのそれぞれに設けられた各機器の運転データを時系列で記憶する。また、記憶手段３１は、室内ファン２２ａおよび２２ｂの複数の風量段階に対応して、負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂの熱交換量を示すパラメータの正常値を記憶している。

【0029】

負荷側熱交換器２１ａの熱交換量を示すパラメータは、例えば、膨張弁２３ａの開度と、負荷側熱交換器２１ａを単位時間あたりに流通する冷媒循環量と、負荷側熱交換器２１ａの冷凍能力および暖房能力を含む能力とである。負荷側熱交換器２１ｂの熱交換量を示すパラメータは、膨張弁２３ｂの開度と、負荷側熱交換器２１ｂを単位時間あたりに流通する冷媒循環量と、負荷側熱交換器２１ｂの冷凍能力および暖房能力を含む能力とである。さらに、記憶手段３１は、負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂについて、比較手段３４によって算出される、パラメータの低下率Ｒｄを含むデータを記憶する。

【0030】

抽出手段３２は、記憶手段３１によって記憶されるデータから、負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂの熱交換量を示すパラメータに影響するデータを抽出する。本実施の形態１においては、負荷側熱交換器２１ａの熱交換量を示すパラメータに影響するデータは、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの目詰まり状態の判定に必要なデータである。負荷側熱交換器２１ｂの熱交換量を示すパラメータに影響するデータは、エアフィルタ２７ｂおよび負荷側熱交換器２１ｂの目詰まり状態の判定に必要なデータである。演算手段３３は、抽出手段３２によって抽出されたデータを用いて、負荷側ユニット２ａおよび２ｂの各ユニットの冷媒循環量および能力を算出する。

【0031】

比較手段３４は、負荷側ユニット２ａおよび２ｂのユニット毎に、熱交換量を示すパラメータについて、設定された風量段階に対応する正常値を記憶手段３１から読み出し、正常値に対する低下率Ｒｄを算出する。比較手段３４は、算出した低下率Ｒｄを記憶手段３１に記憶させる。熱交換量を示すパラメータは、冷媒循環量、膨張弁の開度、および負荷側熱交換器の能力である。比較手段３４は、冷媒循環量、膨張弁の開度、および負荷側熱交換器の能力の３つのパラメータのうち、少なくとも１つのパラメータについて低下率Ｒｄを算出してもよく、３つのパラメータの全部の低下率Ｒｄを算出してもよい。

【0032】

また、判定手段３５は、比較手段３４によって算出された低下率Ｒｄと予め決められた異常閾値ＴＨとを比較する。異常閾値ＴＨはパラメータの種類に対応して記憶手段３１に記憶されている。低下率Ｒｄが異常閾値ＴＨ未満である場合、判定手段３５は、低下率Ｒｄのデータを報知手段３６に送信する。低下率Ｒｄが異常閾値ＴＨ以上である場合、判定手段３５は、低下率Ｒｄのデータと、異常がある旨の情報とを報知手段３６に送信する。判定手段３５は、低下率Ｒｄと異常閾値ＴＨとの判定の後、パラメータ、低下率および判定結果と、パラメータの算出に用いられたデータとを記憶手段３１に記憶させる。

【0033】

判定手段３５は、３つのパラメータの全部の低下率Ｒｄを比較手段３４から受け取った場合、３つの低下率Ｒｄのうち、最小値を、異常閾値ＴＨとの判定対象にする。３つのパラメータのうち、優先順位が予め決められていてもよい。この場合、判定手段３５は、２つ以上のパラメータの低下率Ｒｄを比較手段３４から受け取ったとき、優先順位が最も高いパラメータの低下率Ｒｄを、異常閾値ＴＨとの判定対象にすればよい。

【0034】

報知手段３６は、パラメータの低下率Ｒｄを時系列で表示装置４に表示させる。表示装置４がパラメータの低下率Ｒｄの時系列の変化を表示することで、ユーザおよび作業者に対して、エアフィルタまたは負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移が可視化される。報知手段３６は、異常がある旨の情報を判定手段３５から受信すると、異常を検知した旨の情報を表示装置４に表示させる。

【0035】

ここで、図２に示した制御装置３のハードウェアの一例を説明する。図３は、図２に示した制御装置の一構成例を示すハードウェア構成図である。制御装置３の各種機能がハードウェアで実行される場合、図２に示した制御装置３は、図３に示すように、処理回路７０で構成される。図２に示した、記憶手段３１、抽出手段３２、演算手段３３、比較手段３４、判定手段３５、報知手段３６および冷凍サイクル制御手段３７の各機能は、処理回路７０により実現される。

【0036】

各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路７０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、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に該当する。記憶手段３１、抽出手段３２、演算手段３３、比較手段３４、判定手段３５、報知手段３６および冷凍サイクル制御手段３７の各手段の機能を個別の処理回路７０で実現してもよく、これらの手段の機能を１つの処理回路７０で実現してもよい。

【0037】

また、図２に示した制御装置３の別のハードウェアの一例を説明する。図４は、図２に示した制御装置の別の構成例を示すハードウェア構成図である。制御装置３の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図２に示した制御装置３は、図４に示すように、プロセッサ７１およびメモリ７２で構成される。記憶手段３１、抽出手段３２、演算手段３３、比較手段３４、判定手段３５、報知手段３６および冷凍サイクル制御手段３７の各機能は、プロセッサ７１およびメモリ７２により実現される。図４は、プロセッサ７１およびメモリ７２が互いに通信可能に接続されることを示している。記憶手段３１はメモリ７２に相当する。

【0038】

各機能がソフトウェアで実行される場合、図２に示す記憶手段３１を含む７つの手段の機能は、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。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ７２に格納される。プロセッサ７１は、メモリ７２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各手段の機能を実現する。

【0039】

メモリ７２として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）およびＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の不揮発性の半導体メモリが用いられる。また、メモリ７２として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）の揮発性の半導体メモリが用いられてもよい。さらに、メモリ７２として、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。

【0040】

［空気調和システム１０における冷媒の流れ］
次に、図１に示した空気調和システム１０における冷媒の流れを説明する。冷媒回路６０ａおよび冷媒回路６０ｂのそれぞれの回路における冷媒の流れは同じになるため、ここでは、冷媒回路６０ａの場合で説明する。はじめに、運転モードが冷房運転の場合について説明する。図１において、冷房運転時に冷媒が流れる方向を破線の矢印で示す。

【0041】

運転モードが冷房運転の場合、制御装置３は、圧縮機１１から吐出される冷媒が熱源側熱交換器１３に流入するように、四方弁１２の流路を切り替える。低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮されることで、高温高圧のガス冷媒が圧縮機１１から吐出される。圧縮機１１から吐出されたガス冷媒は、四方弁１２を経由して、凝縮器として機能する熱源側熱交換器１３に流入する。熱源側熱交換器１３に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１３において空気と熱交換することで凝縮し、低温高圧の液冷媒となって、熱源側熱交換器１３から流出する。

【0042】

熱源側熱交換器１３から流出した液冷媒は、膨張弁２３ａによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になる。そして、気液二相冷媒は、蒸発器として機能する負荷側熱交換器２１ａに流入する。負荷側熱交換器２１ａに流入した冷媒は、負荷側熱交換器２１ａにおいて、空気と熱交換することで蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって負荷側熱交換器２１ａから流出する。負荷側熱交換器２１ａにおいて、冷媒が室内の空気から吸熱することで、室内の空気が冷却される。負荷側熱交換器２１ａから流出した冷媒は、四方弁１２を経由して圧縮機１１に吸入される。冷房運転の間、圧縮機１１から吐出される冷媒が熱源側熱交換器１３と、膨張弁２３ａと、負荷側熱交換器２１ａとを順に流通した後、圧縮機１１に吸引されるまでのサイクルが繰り返される。

【0043】

次に、運転モードが暖房運転の場合について説明する。図１において、暖房運転時に冷媒が流れる方向を実線の矢印で示す。

【0044】

運転モードが暖房運転の場合、制御装置３は、圧縮機１１から吐出される冷媒が負荷側熱交換器２１ａに流入するように、四方弁１２の流路を切り替える。低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮されることで、高温高圧のガス冷媒が圧縮機１１から吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１２を経由して、凝縮器として機能する負荷側熱交換器２１ａに流入する。負荷側熱交換器２１ａに流入した冷媒は、負荷側熱交換器２１ａにおいて、空気と熱交換することで凝縮され、高温高圧の液冷媒となって負荷側熱交換器２１ａから流出する。負荷側熱交換器２１ａにおいて、冷媒が室内の空気に放熱することで、室内の空気が暖められる。

【0045】

負荷側熱交換器２１ａから流出した高温高圧の液冷媒は、膨張弁２３ａによって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になる。そして、気液二相冷媒は、蒸発器として機能する熱源側熱交換器１３に流入する。熱源側熱交換器１３において、冷媒は空気と熱交換することで蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって、熱源側熱交換器１３から流出する。熱源側熱交換器１３から流出した冷媒は、四方弁１２を経由して圧縮機１１に吸入される。暖房運転の間、圧縮機１１から吐出される冷媒が、負荷側熱交換器２１ａと、膨張弁２３ａと、熱源側熱交換器１３とを順に流通した後、圧縮機１１に吸引されるまでのサイクルが繰り返される。

【0046】

［冷房運転における過熱度制御］
次に、運転モードが冷房運転のときに、図２に示した冷凍サイクル制御手段３７が行う過熱度制御について説明する。過熱度制御は、冷媒回路６０ａおよび冷媒回路６０ｂのどちらの回路においても同様になるので、冷媒回路６０ａの場合について説明する。

【0047】

図５は、図１に示した空気調和システムにおいて、運転モードが冷房運転のときの過熱度制御を説明するための図である。図５の縦軸は過熱度ＳＨを示し、図５の横軸は膨張弁の開度Ｐｕｌｓｅを示す。図５の横軸において、Ｐｓｍａｘは膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅの最大値であり、Ｐｓｍｉｎは膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅの最小値である。

【0048】

冷凍サイクル制御手段３７は、負荷側熱交換器２１ａの過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｍになるように膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを調整する。冷凍サイクル制御手段３７は、式（１）を用いて過熱度ＳＨを算出する。

【0049】

ＳＨ＝ＴＨ３－ＴＨ２・・・（１）

【0050】

式（１）において、ＳＨは負荷側熱交換器２１ａの過熱度［℃］である。ＴＨ２は第１冷媒温度センサ２５ａによって検出される冷媒の温度である第１冷媒温度［℃］である。ＴＨ３は第２冷媒温度センサ２６ａによって検出される冷媒の温度である第２冷媒温度［℃］である。

【0051】

冷凍サイクル制御手段３７が、過熱度制御により膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きくしようとしたとき、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅは最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きくならない。この場合、過熱度ＳＨは目標過熱度ＳＨｍより大きくなる。図５の横軸において最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きい領域では、実際は、開度Ｐｕｌｓｅは、最大開度Ｐｓｍａｘを維持し、変化していない。

【0052】

一方、冷凍サイクル制御手段３７が、過熱度制御により膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さくしようとしたとき、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅは最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さくならない。この場合、過熱度ＳＨは目標過熱度ＳＨｍより小さくなる。図５の横軸において最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さい領域では、実際は、開度Ｐｕｌｓｅは、最小開度Ｐｓｍｉｎを維持し、変化していない。

【0053】

なお、目標過熱度ＳＨｍは、予め決められた一定の値の場合に限らず、負荷側ユニット２ａの冷凍能力に対応して変更してもよい。例えば、設定温度と室温センサ２４ａによって検出される室温との乖離度合から目標過熱度ＳＨｍを変更する方法がある。また、ユーザの負荷側ユニット２ａの使用状況に対応して、目標過熱度ＳＨｍを変更してもよく、目標過熱度ＳＨｍを一定値に固定してもよい。

【0054】

［暖房運転における過冷却度制御］
次に、運転モードが暖房運転のときに、図２に示した冷凍サイクル制御手段３７が行う過冷却度制御について説明する。過冷却度制御は、冷媒回路６０ａおよび冷媒回路６０ｂのどちらの回路においても同様になるので、冷媒回路６０ａの場合について説明する。

【0055】

図６は、図１に示した空気調和システムにおいて、運転モードが暖房運転のときの過冷却度制御を説明するための図である。図６の縦軸は過冷却度ＳＣを示し、図６の横軸は膨張弁の開度Ｐｕｌｓｅを示す。図６の横軸において、Ｐｓｍａｘは膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅの最大値であり、Ｐｓｍｉｎは膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅの最小値である。

【0056】

冷凍サイクル制御手段３７は、負荷側熱交換器２１ａの過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｍになるよう膨張弁２３ａの開度を調整する。冷凍サイクル制御手段３７は、式（２）を用いて過冷却度ＳＣを算出する。

【0057】

ＳＣ＝Ｔｃ－ＴＨ２・・・（２）

【0058】

式（２）において、ＳＣは負荷側熱交換器２１ａの過冷却度［℃］である。Ｔｃは、高圧圧力センサ１５の検出値から換算によって求められる凝縮温度［℃］である。例えば、冷凍サイクル制御手段３７は、予め決められた換算式を用いて、高圧圧力センサ１５の検出値を凝縮温度Ｔｃに換算する。ＴＨ２は第１冷媒温度センサ２５ａによって検出される第１冷媒温度［℃］である。

【0059】

冷凍サイクル制御手段３７が、過冷却度制御により膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きくしようとしたとき、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅは最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きくならない。この場合、過冷却度ＳＣは目標過冷却度ＳＣｍより大きくなる。図６の横軸において最大開度Ｐｓｍａｘよりも大きい領域では、実際は、開度Ｐｕｌｓｅは、最大開度Ｐｓｍａｘを維持し、変化していない。

【0060】

一方、冷凍サイクル制御手段３７が、過冷却度制御により膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さくしようとしたとき、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅは最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さくならない。この場合、過冷却度ＳＣは目標過冷却度ＳＣｍより小さくなる。図６の横軸において最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さい領域では、実際は、開度Ｐｕｌｓｅは、最小開度Ｐｓｍｉｎを維持し、変化していない。

【0061】

なお、目標過冷却度ＳＣｍについても、目標過熱度ＳＨｍと同様に、予め決められた一定の値の場合に限らず、負荷側ユニット２ａの暖房能力に対応して変更してもよい。

【0062】

［エアフィルタおよび負荷側熱交換器の目詰まりによる影響］
次に、エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかの目詰まりによる、負荷側熱交換器の熱交換量への影響を説明する。

【0063】

図１に示した構成例において、室内の塵および埃が空気と一緒に負荷側熱交換器２１ａの放熱フィンの隙間に入り込まないように、エアフィルタ２７ａが負荷側ユニット２ａの空気の吸込み部に設置されている。負荷側ユニット２ｂについても、負荷側ユニット２ａと同様に、エアフィルタ２７ｂが設置されている。負荷側ユニット２ａおよび２ｂが長期間運転を行うと、エアフィルタ２７ａおよび２７ｂに目詰まりが発生する。また、エアフィルタ２７ａおよび２７ｂが設けられていても、サイズの小さい塵および埃は、エアフィルタ２７ａおよび２７ｂの隙間を通過し、負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂの放熱フィンの隙間に詰まってしまうこともある。

【0064】

例えば、エアフィルタ２７ａに目詰まりが発生すると、目詰まりが空気抵抗になって、室内ファン２２ａの性能が十分に発揮されない状態になる。そのため、室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される空気の風量が低下する。その結果、負荷側熱交換器２１ａにおいて、冷媒と空気との熱交換効率が低下し、熱交換量も小さくなる。この現象は、負荷側ユニット２ｂにおいても、負荷側ユニット２ａと同様に起こり得る。

【0065】

空気調和装置が、負荷側ユニットの運転時間を積算し、運転時間が一定の時間以上に到達したら、エアフィルタの清掃を促すことを表示することが考えられる。しかし、負荷側ユニットの設置環境によって、エアフィルタおよび負荷側熱交換器への塵および埃等の塵埃の付着状況が異なる。例えば、大衆浴場の脱衣所に設置された負荷側ユニットのフィルタは短期間で目詰まりが発生する。ユーザおよびメンテナンス作業者が、空気調和装置を計画的に保守できるようにするには、各負荷側ユニットの設置環境に対応して、エアフィルタおよび負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移を把握できるようにすることが望ましい。

【0066】

［目詰まりが発生したときの膨張弁の開度］
エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかに目詰まりが発生したときの膨張弁の開度の動作を説明する。ここでは、冷媒回路６０ａの場合について説明する。負荷側熱交換器２１ａの熱交換量を示すパラメータが膨張弁２３ａの開度の場合である。

【0067】

図７は、図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが膨張弁の開度である場合の変化の一例を示す図である。図７の縦軸は膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを示し、図７の横軸は室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される風量を示す。図７において、ＡＦＬはユーザによって設定された風量の正常値を示し、ＡＦＳは正常値の風量ＡＦＬよりも低い風量を示す。風量ＡＦＬは、例えば、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの両方が目詰まりしていないときの風量である。

【0068】

エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかに目詰まりが発生すると、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量は、風量ＡＦＬよりも低い値になる。運転モードが冷房運転のとき、冷凍サイクル制御手段３７は過熱度制御を行って、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｍになるように膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを制御する。運転モードが暖房運転のとき、冷凍サイクル制御手段３７は過冷却度制御を行って、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｍになるように膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを制御する。これらの制御により、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅは、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量の低下に伴って、小さくなる。

【0069】

しかし、図５および図６を参照して説明したように、膨張弁２３ａには最小開度Ｐｓｍｉｎが設定されている。そのため、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が風量ＡＦＳまで低下すると、冷凍サイクル制御手段３７は、膨張弁２３ａの開度Ｐｕｌｓｅを最小開度Ｐｓｍｉｎよりも小さくすることができない。そのため、冷房運転のとき、冷凍サイクル制御手段３７は過熱度制御を行えなくなり、過熱度ＳＨが目標過熱度ＳＨｍよりも低い値になる。また、暖房運転のとき、冷凍サイクル制御手段３７は過冷却度制御を行えなくなり、過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｍよりも低い値になる。

【0070】

［目詰まりが発生したときの冷媒循環量］
エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかに目詰まりが発生したときの冷媒循環量の状態を説明する。冷媒回路６０ａの場合、負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータは、負荷側熱交換器２１ａを単位時間あたりに流通する冷媒循環量の場合である。

【0071】

演算手段３３は、圧縮機１１の排除容積および体積効率等に基づいて冷媒回路６０ａおよび６０ｂを含む冷媒回路全体の冷媒循環量を算出し、全体の冷媒循環量と膨張弁２３ａおよび２３ｂの開度比とから負荷側ユニット毎の冷媒循環量を算出する。負荷側ユニット２ａおよび２ｂの各ユニットの冷媒循環量の算出方法は、この算出方法に限らない。流量計などの測定機器を用いて、負荷側ユニット毎の冷媒循環量を求めてもよい。

【0072】

負荷側熱交換器２１ａの熱交換量が低下したときの冷媒循環量の状態について、図８を参照して説明する。図８は、図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが冷媒循環量である場合の変化の一例を示す図である。ここでは、冷媒回路６０ａの場合について説明する。図８の縦軸は冷媒循環量Ｇｒｉｃを示し、図８の横軸は室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される風量を示す。

【0073】

エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかに目詰まりが発生すると、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が低下し、膨張弁２３ａの開度は閉まる方向に制御される。そのため、負荷側熱交換器２１ａの冷媒循環量Ｇｒｉｃは減少する。室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が風量ＡＦＳに低下し、膨張弁２３ａの開度が最小開度Ｐｓｍｉｎに達すると、図８に示すように、負荷側熱交換器２１ａの冷媒循環量Ｇｒｉｃは最小循環量Ｇｒｍｉｎまで低下する。よって、冷媒循環量Ｇｒｉｃを監視すれば、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかに生じる目詰まり状態に対応して、負荷側熱交換器２１ａの熱交換量が低下することを検出できる。

【0074】

［目詰まりが発生したときの負荷側熱交換器の能力］
エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかに目詰まりが発生したときの負荷側熱交換器の能力を説明する。負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂの熱交換量を示すパラメータが各熱交換器の能力の場合である。

【0075】

式（３）は、冷房運転時における負荷側熱交換器の冷凍能力の算出式の一例である。演算手段３３は、式（３）を用いて、各負荷側熱交換器の能力を算出する。上述した冷媒循環量の算出方法と同様に、負荷側熱交換器の能力の算出式は、式（３）に限らない。

【0076】

Ｑｉｃ＝Ｇｒｉｃ×（ｈ１－ｈ２）／３６００・・・（３）

【0077】

式（３）において、Ｑｉｃは負荷側熱交換器の能力［ｋＷ］であり、Ｇｒｉｃは負荷側熱交換器の冷媒循環量［ｋｇ／ｈ］である。ｈ１は、第２冷媒温度センサ２６ａによって検出される冷媒の温度である第２冷媒温度と低圧圧力センサ１７によって検出される吸入圧力とから換算される比エンタルピ［ｋＪ／ｋｇ］である。ｈ２は、冷媒温度センサ１６によって検出される冷媒の温度と高圧圧力センサ１５によって検出される吐出圧力とから換算される比エンタルピ［ｋＪ／ｋｇ］である。演算手段３７は、比エンタルピを算出する際、予め決められた換算式を用いて、低圧圧力センサ１７の検出値から蒸発温度Ｔｅを求めてもよく、高圧圧力センサ１５の検出値から凝縮温度Ｔｃを算出してもよい。

【0078】

エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかに目詰まりが発生したときの負荷側熱交換器の能力について、図９を参照して説明する。図９は、図１に示した負荷側熱交換器の熱交換量を示すパラメータが負荷側熱交換器の能力の場合の変化の一例を示す図である。ここでは、冷媒回路６０ａの場合について説明する。図９の縦軸は負荷側熱交換器２１ａの能力Ｑｉｃを、図９の横軸は室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される風量を示す。

【0079】

エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかに目詰まりが発生すると、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が低下し、冷媒循環量Ｇｒｉｃも低下する。そのため、負荷側熱交換器２１ａの能力Ｑｉｃも低下する。室内ファン２２ａによって負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が風量ＡＦＳに低下し、膨張弁２３ａの開度が最小開度Ｐｓｍｉｎに達すると、冷媒循環量Ｇｒｉｃは最小循環量Ｇｒｍｉｎを維持し、比エンタルピ差（Δｈ＝ｈ１－ｈ２）が小さくなる。その結果、図９に示すように、負荷側熱交換器２１ａの能力Ｑｉｃは、風量の低下に伴って、緩やかに低下する。負荷側熱交換器２１ａの能力Ｑｉｃを監視すれば、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかに生じる目詰まり状態に対応して、負荷側熱交換器２１ａの熱交換量が低下することを検出できる。

【0080】

［目詰まり状態の可視化］
図１０は、図１に示した表示装置によって、エアフィルタまたは負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移が可視化された画像の一例を示す図である。ここでは、負荷側熱交換器が負荷側熱交換器２１ａであり、負荷側熱交換器２１ａの熱交換量を示すパラメータが冷媒循環量Ｇｒｉｃの場合で説明する。

【0081】

図１０に示す画像において、室内ファン２２ａの風量段階が強風に設定され、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａに目詰まりが発生してない正常な状態における冷媒循環量Ｇｒｉｃを基準冷媒循環量Ｇｒ０としている。

【0082】

図１０に示すように、表示装置４は、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの一方または両方に生じた目詰まり状態に対応して、負荷側熱交換器２１ａに供給される風量が低下し、風量の低下に伴って冷媒循環量Ｇｒｉｃが低下するグラフを表示する。図１０に示すグラフの実線は冷媒循環量Ｇｒｉｃの算出値の実際の変化を示し、破線は冷媒循環量の予測値を示す。

【0083】

図１０に示すように、表示装置４は、風量に対応して変化する冷媒循環量Ｇｒｉｃを示す線に、比較手段３４によって算出された低下率Ｒｄの推移を表示する。図１０に示す画像においては、表示装置４は、低下率Ｒｄが３０％と５０％の位置をグラフ上に表示している。図１０に示す画像から、現在の低下率Ｒｄが３０％と５０％の間にあることがわかる。ユーザおよびメンテナンス作業者は、表示装置４の表示を見ることで、正常な状態に対する熱交換量の低下率Ｒｄの推移を把握できるため、エアフィルタ２７ａまたは負荷側熱交換器２１ａの清掃など計画的な保守をすることができる。

【0084】

図１１は、図１に示した表示装置によって、エアフィルタまたは負荷側熱交換器の目詰まり状態の推移が可視化された画像の別の例を示す図である。図１１の横軸は時間を示し、図１１の縦軸は図１０に示した冷媒循環量Ｇｒｉｃの低下率Ｒｄを示す。

【0085】

図１１に示すグラフの実線は図１０に示した冷媒循環量Ｇｒｉｃに基づいて算出された低下率Ｒｄの実際の変化を示し、破線は低下率Ｒｄの予測値を示す。図１１に示すように、表示装置４は、３０％低下および５０％低下など低下率Ｒｄの時系列の変化を表示する。図１１に示す画像から、現在の低下率Ｒｄが３０％と５０％の間にあることがわかる。図１１に示す画像の場合においても、ユーザおよびメンテナンス作業者は、正常な状態に対する熱交換量の低下率Ｒｄの推移を把握できるため、エアフィルタ２７ａまたは負荷側熱交換器２１ａの清掃など計画的な保守をすることができる。

【0086】

図１０および図１１に示す画像においては、表示装置４は、低下率Ｒｄが３０％および５０％の場合をグラフ上に表示しているが、表示する低下率Ｒｄの間隔は２０％に限らない。表示する低下率Ｒｄの間隔は１０％であってもよい。低下率Ｒｄの間隔を１０％および２０％などのように等しくすることで、ユーザおよびメンテナンス作業者は、図１１に示すグラフから低下率Ｒｄが５０％に到達する時期を予測しやすくなる。

【0087】

［空気調和システム１０の動作］
次に、本実施の形態１の空気調和システム１０の動作を説明する。図１２は、図１に示した空気調和システムの動作手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、冷媒回路６０ａにおいて、負荷側熱交換器２１ａの熱交換量を示すパラメータが冷媒循環量の場合で説明する。制御装置３は、図１２に示すフローを一定の周期で実行する。

【0088】

冷凍サイクル制御手段３７は、空気調和システム１０に設けられた各種センサの検出値および空気調和システム１０に設けられた各機器の運転データを収集する（ステップＳ０１）。冷凍サイクル制御手段３７は収集したデータを記憶手段３１に記憶させる。

【0089】

抽出手段３２は、記憶手段３１に収集されたデータが目詰まり発生の判定条件を満たすか否かを確認する（ステップＳ０２）。判定条件は、例えば、室内ファン２２ａに設定された風量段階に対応して、冷房運転のとき過熱度ＳＨが式（１）を満たしていないことである。過熱度ＳＨが式（１）を満たしている場合、判定条件は満たされず、抽出手段３２は、目詰まりが発生していないと判定する。一方、過熱度ＳＨが式（１）を満たしていない場合、判定条件が満たされ、抽出手段３２は、目詰まりが発生していると判定する。判定条件は、例えば、室内ファン２２ａに設定された風量段階に対応して、暖房運転のとき過冷却度ＳＣが式（２）を満たしていないことであってもよい。判定条件には、目詰まり診断の精度向上を目的として、上述した判定条件以外の条件を追加してもよい。

【0090】

演算手段３３は、ステップＳ０２において判定条件が満たされる場合、記憶手段３１に収集されたデータを用いて負荷側熱交換器２１ａの冷媒循環量Ｇｒｉｃを算出する（ステップＳ０３）。比較手段３４は、室内ファン２２ａに設定された風量段階に対応する正常値を記憶手段３１が記憶する複数の正常値から選択する。このときの正常値は基準冷媒循環量Ｇｒ０に相当する。エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの一方または両方の目詰まり状態に対応して、冷凍サイクル制御手段３７が膨張弁２３ａを制御することで、負荷側熱交換器２１ａの冷媒循環量Ｇｒｉｃは減少する。比較手段３４は、演算手段３３によって算出された冷媒循環量Ｇｒｉｃが正常値に対して何％低下したかを示す低下率Ｒｄを算出する（ステップＳ０４）。

【0091】

判定手段３５は、比較手段３４によって算出された低下率Ｒｄと異常閾値ＴＨとを比較する（ステップＳ０５）。異常閾値ＴＨはユーザまたは作業者によって変更してもよい。ステップＳ０５の判定の結果、低下率Ｒｄが異常閾値ＴＨ未満である場合、報知手段３６は、記憶手段３１が記憶する低下率Ｒｄに現在の低下率Ｒｄを合わせて時系列で表示装置４に表示させる（ステップＳ０６）。表示装置４は、例えば、図１０または図１１に示した画像を表示する。エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの少なくともいずれかにおける目詰まり状態の推移が可視化される。そのため、ユーザは、エアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの保守を計画的に行うことができる。

【0092】

一方、ステップＳ０５の判定の結果、低下率Ｒｄが異常閾値ＴＨ未満である場合、報知手段３６は、ユーザに対して異常を発報するために、異常を検知した旨の情報を表示装置４に表示させる（ステップＳ０７）。異常を検知した旨の情報は、異常を知らせるメッセージであってもよく、異常を知らせる予め決められたコードであってもよい。この場合、ユーザはエアフィルタ２７ａおよび負荷側熱交換器２１ａの清掃を早急に行った方がよいと判断することができる。さらに、ステップＳ０７において、報知手段３６は、ステップＳ０６と同様にして、低下率Ｒｄの時系列変化を表示装置４に表示させてもよい。

【0093】

ステップＳ０６およびＳ０７の後、判定手段３５は、冷媒循環量Ｇｒｉｃ、低下率Ｒｄおよび判定結果と、冷媒循環量Ｇｒｉｃの算出に用いられた運転データを含むデータとを記憶手段３１に記憶させる（ステップＳ０８）。記憶手段３１が記憶する低下率Ｒｄは、繰り返し行われる図１２に示すフローにおけるステップＳ０６の処理で用いられる。

【0094】

なお、図１０および図１１の画像は、表示される低下率Ｒｄの間隔が等しい場合を示していたが、表示装置４は、表示する低下率Ｒｄの間隔を等しくしなくてもよい。例えば、表示装置４は、図１２に示すフローのステップＳ０４において算出される低下率Ｒｄを、図１２に示すフローが繰り返される度に、表示してもよい。この場合、例えば、低下率Ｒｄとして、５％、１２％および２０％のように、隣り合う低下率Ｒｄの間隔は等しくならない場合がある。

【0095】

また、本実施の形態１においては、負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂの熱交換量の低下について説明したが、熱源側熱交換器１３についても、目詰まりによって熱交換量が低下する現象が起こり得る。負荷側熱交換器２１ａおよび２１ｂを熱源側熱交換器１３に置き換え、室内ファン２２ａおよび２２ｂを室外ファン１４に置き換えて、熱源側熱交換器１３の放熱フィンの隙間に目詰まりが発生する場合に、本実施の形態１を適用してもよい。また、熱源側熱交換器１３に図に示さないエアフィルタが設置される場合についても、本実施の形態１を適用することができる。

【0096】

本実施の形態１の空気調和システム１０は、冷媒回路６０ａと、ファンと、制御装置３と、表示装置４とを有する。冷媒回路６０ａは、圧縮機１１、第１熱交換器、膨張弁２３ａおよび第２熱交換器が冷媒配管６１を介して接続されている。ファンは、空気を吸い込んで第１熱交換器に供給する。表示装置４は、第１熱交換器の熱交換量を示すパラメータについて正常値に対する低下率を時系列で表示する。第１熱交換器および第２熱交換器のうち、一方が負荷側熱交換器２１ａであり、他方が熱源側熱交換器１３である。第１熱交換器が負荷側熱交換器２１ａの場合、ファンは室内ファン２２ａである。第１熱交換器が熱源側熱交換器１３の場合、ファンは室外ファン１４である。冷媒回路は、冷媒回路６０ｂであってもよい。

【0097】

本実施の形態１によれば、第１熱交換器が負荷側熱交換器の場合、表示装置４が負荷側熱交換器の熱交換量の低下率Ｒｄの時系列変化を表示するので、エアフィルタおよび負荷側熱交換器の少なくともいずれかにおける目詰まり状態の推移が可視化される。そのため、ユーザおよびメンテナンス作業者は、負荷側熱交換器を含む空気調和システム１０の保守を計画的に行うことができる。

【0098】

（変形例１）
本変形例１は、図１に示した表示装置４がリモートコントローラ４０以外の場所に設けられている場合の一例である。本変形例１においては、制御装置３が搭載された制御基板に表示装置４が設けられている場合で説明する。

【0099】

図１３は、変形例１において、図１に示した制御装置が搭載される制御基板の一構成例を示すブロック図である。図１３は、制御装置３が図４に示した構成の場合を示している。図１３に示すように、制御基板５に制御装置３が搭載されている。制御基板５に表示装置４ａが設けられている。通常、空気調和システム１０のユーザは制御基板５に触れることはなく、保守を専門に行う作業者が制御基板５を操作する。そのため、主に、作業者が表示装置４ａに表示される内容を見る。なお、図１には示していないが、制御基板５は空気調和システム１０に設けられている。

【0100】

図１４は、図１３に示した表示装置の一構成例を示す図である。図１４に示す表示装置４ａは、１６進数の文字を表示する７セグメント液晶表示装置である。表示装置４ａは４つの表示部を有する。４つの表示部のうち、左側から１番目および２番目の表示部をセクション５１とし、３番目をセクション５２とし、４番目をセクション５３としている。セクション５１は空気調和システム１０に含まれる機器毎に異なる識別子を表示し、セクション５２および５３はセクション５１によって表示される識別子で特定される機器に関する情報を表示する。機器に関する情報とは、例えば、機器に生じた故障原因を示すエラーコードである。

【0101】

図１５は、図１４に示した表示装置の表示例を示す図である。図１５に示すように、表示装置４ａは「Ｆ１２４」を表示している。セクション５１の「Ｆ１」はエアフィルタ２７ａの識別子である。対象機器がエアフィルタ２７ｂの場合、セクション５１はエアフィルタ２７ｂの識別子である「Ｆ２」を表示する。セクション５２および５３は熱交換量の低下率の推移を示す。セクション５３は現在の低下率を示し、セクション５２は現在から一定期間前の低下率を示す。一定期間は、例えば、３カ月である。セクション５２の「１」は現在よりも３カ月前の低下率が１０％であることを示し、セクション５３の「４」は現在の低下率が４０％であることを示す。

【0102】

図１５に示す表示装置４ａの表示内容から、作業者は、現在から３カ月経過した後、低下率が５０％以上になることを予測できる。作業者は、３カ月経過する前に負荷側熱交換器２１ａおよびエアフィルタ２７ａを掃除する計画を立てることができる。

【0103】

なお、表示装置４ａの４つの表示部による表示方法は本変形例１の場合に限定されない。例えば、表示装置４ａの４つの表示部によって、異常などのエラーを示すコードが表示されてもよい。

【0104】

実施の形態２．
本実施の形態２は、図１に示した表示装置４が、熱源側ユニット１、負荷側ユニット２ａおよび２ｂを含む空気調和装置とは、別の場所に設けられているものである。本実施の形態２においては、実施の形態１において説明した構成と同一の構成に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0105】

本実施の形態２の空気調和システムの構成を説明する。図１６は、実施の形態２に係る空気調和システムの一構成例を示すブロック図である。

【0106】

空気調和システム１０ａは、空気調和装置６と、表示装置４ｂとを有する。空気調和装置６は、実施の形態１において図１を参照して説明した、熱源側ユニット１と、負荷側ユニット２ａおよび２ｂと、制御装置３とを有する。空気調和装置６は図１に示したリモートコントローラを有していてもよい。空気調和装置６に設けられる負荷側ユニットの台数は２台に限らない。

【0107】

表示装置４ｂは、情報処理装置８０に設けられている。表示装置４ｂは、例えば、液晶ディスプレイである。情報処理装置８０は、例えば、空気調和装置６の保守を専門とする業者の建物であるサービスセンタに設置されている。本実施の形態２においては、情報処理装置８０は、デスクトップ型およびノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の場合を示しているが、スマートフォンを含む携帯型情報処理端末であってもよい。

【0108】

空気調和装置６の制御装置３はネットワーク１００および情報処理装置８０を介して表示装置４ｂと接続される。ネットワーク１００は、例えば、インターネットである。

【0109】

また、図１６に示すように、複数の空気調和装置６－１～６－ｎ（ｎは１以上の整数）がネットワーク１００および情報処理装置８０を介して表示装置４ｂと接続されてもよい。空気調和装置６－１～６－ｎの各空気調和装置は、空気調和装置６と同様な構成である。

【0110】

本実施の形態２によれば、空気調和装置６および６－１～６－ｎの各空気調和装置に発生する目詰まり状態の推移がサービスセンタに設置された表示装置４ｂに表示される。そのため、保守専門の作業者は、各空気調和装置の保守を計画的に行うことができる。ユーザは、急なメンテナンスを行うことが抑制される。

【符号の説明】

【0111】

１ 熱源側ユニット、２ａ、２ｂ 負荷側ユニット、３ 制御装置、４、４ａ、４ｂ 表示装置、５ 制御基板、６、６－１～６－ｎ 空気調和装置、１０、１０ａ 空気調和システム、１１ 圧縮機、１２ 四方弁、１３ 熱源側熱交換器、１４ 室外ファン、１５ 高圧圧力センサ、１６ 冷媒温度センサ、１７ 低圧圧力センサ、２１ａ、２１ｂ 負荷側熱交換器、２２ａ、２２ｂ 室内ファン、２３ａ、２３ｂ 膨張弁、２４ａ、２４ｂ 室温センサ、２５ａ、２５ｂ 第１冷媒温度センサ、２６ａ、２６ｂ 第２冷媒温度センサ、２７ａ、２７ｂ エアフィルタ、３１ 記憶手段、３２ 抽出手段、３３ 演算手段、３４ 比較手段、３５ 判定手段、３６ 報知手段、３７ 冷凍サイクル制御手段、４０ リモートコントローラ、５１～５３ セクション、６０ａ、６０ｂ 冷媒回路、６１ 冷媒配管、７０ 処理回路、７１ プロセッサ、７２ メモリ、８０ 情報処理装置、１００ ネットワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】