WO2025041327A1 - Learning device, inference device, air conditioner, inference method, control method for air conditioner, and control program therefor - Google Patents
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- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
Definitions
- the present invention relates to a learning device, an inference device, an air conditioner, an inference method, and a control method and control program for an air conditioner.
- the present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a learning device, an inference device, and an air conditioner for estimating information inside refrigerant pipes and notifying whether or not pipe cleaning has been performed.
- the learning device includes a learning data acquisition unit that acquires compressor operation information of an air conditioner and refrigeration oil information of the air conditioner, and a model generation unit that generates a learned model that infers the amount of wear particles generated by the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in the refrigerant piping based on the compressor operation information or the refrigeration oil information.
- compressor operation information and refrigeration oil information are learned as teacher data, and the learned data is input using a trained model, and the amount of wear powder or sludge remaining in the refrigerant piping can be output. This makes it possible to estimate information inside the refrigerant piping and determine whether or not to perform piping cleaning.
- FIG. 2 is a diagram showing the air conditioner during cooling operation in each embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing the air conditioner during heating operation in each embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a compressor according to each embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a main portion of a compressor according to each embodiment.
- 2 is a cross-sectional view of a main portion of a refrigerant pipe according to the first embodiment.
- FIG. FIG. 2 is a functional block diagram of the learning device according to the first embodiment.
- 1 is a functional block diagram of an inference device according to a first embodiment.
- FIG. 11 is a flowchart showing an operation of a utilization phase according to the first embodiment. 13 is a flowchart illustrating an operation in a learning phase according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a functional block diagram of an inference device according to a second embodiment. 13 is a flowchart showing the operation of a utilization phase according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a functional block diagram of a learning device according to a third embodiment. 13 is a flowchart showing an operation in a learning phase according to the third embodiment.
- FIG. 11 is a functional block diagram of an inference device according to a third embodiment. 13 is a flowchart showing the operation of a utilization phase according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a functional block diagram of a learning device according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a flowchart showing an operation of a learning phase according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a functional block diagram of an inference device according to a fourth embodiment.
- 13 is a flowchart showing the operation of a utilization phase according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of a main portion of a refrigerant piping having a filter according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of a main portion of a refrigerant pipe according to a fifth embodiment, with a filter removed.
- 13 is a flowchart showing the operation of an air conditioner according to a sixth embodiment.
- ⁇ Explanation of the air conditioner> 1 and 2 are refrigerant circuit diagrams showing an air conditioner 1 according to the present embodiment 1.
- Fig. 1 shows the air conditioner 1 in cooling operation
- Fig. 2 shows the air conditioner 1 in heating operation.
- the air conditioner 1 according to the present embodiment 1 is composed of an outdoor heat exchanger 111, an outdoor blower 112, a compressor 4, a four-way valve 113, an expansion valve 114, an indoor heat exchanger 115, an indoor blower 116, and a refrigerant piping 120.
- the outdoor heat exchanger 111 functions as a condenser during cooling operation and as an evaporator during heating operation.
- the indoor heat exchanger 115 functions as an evaporator during cooling operation and as a condenser during heating operation.
- the cooling operation and the heating operation are switched by changing the flow path with the four-way valve 113.
- the compressor 4 compresses the refrigerant it draws in and discharges it.
- the four-way valve 113 changes the flow direction of the refrigerant through the refrigerant circuit.
- the expansion valve 114 reduces the pressure of the refrigerant and expands it.
- heat is dissipated from the outdoor heat exchanger 111, which functions as a condenser, and the warm air is expelled to the outside of the outdoor unit by the outdoor blower 112.
- heat is dissipated from the indoor heat exchanger 115, which functions as a condenser, and the indoor blower 116 supplies warm air to the room.
- the function of the evaporator will now be explained.
- the low-temperature gas-liquid mixed refrigerant sent out from the expansion valve 114 is passed through the evaporator and heat exchanged with a medium (e.g., air), causing the gas-liquid mixed refrigerant to evaporate and be sent out as low-temperature refrigerant gas.
- Heat exchange with the medium occurs when the refrigerant flows through the evaporator and passes through the gaps between the fins in a direction perpendicular to the axial direction of the heat transfer tube. This cools the outside of the evaporator by the amount of heat added to the refrigerant by evaporation.
- cooling is provided by the outdoor heat exchanger 111, which functions as an evaporator, and the outdoor blower 112 blows the cold air outside the outdoor unit.
- cooling is provided by the indoor heat exchanger 115, which functions as an evaporator, and the indoor blower 116 supplies cold air to the room.
- the refrigerant is a mixed refrigerant containing ethylene-based fluorohydrocarbons having carbon double bonds.
- a mixed refrigerant containing ethylene-based fluorohydrocarbons having carbon double bonds By using a mixed refrigerant containing ethylene-based fluorohydrocarbons having carbon double bonds, the operating pressure can be reduced and disproportionation reactions can be prevented.
- the refrigerant is a mixed refrigerant containing R1123. Note that the refrigerant is not limited to R1123, and may be a mixed refrigerant containing other ethylene-based fluorohydrocarbons.
- the refrigerant may contain one or more types of ethylene-based fluorohydrocarbons, and may be a mixed refrigerant made by mixing an ethylene-based fluorohydrocarbon with another refrigerant.
- the refrigerant may be, for example, a mixed refrigerant made by mixing R1123 and R32.
- the ratio of R1123 in this mixed refrigerant is preferably set within the range of, for example, 40 wt% to 60 wt%. Note that R1123 is not limited to R32, and may be mixed with one or more of the following refrigerants: R1234yf, R1234ze(E), R1234ze(Z), R125, and R134a.
- the refrigerant may also be a refrigerant having two or more types of ethylenic fluorocarbons.
- R1123 may be mixed with one or more of the ethylenic fluorocarbons R1141, R1132a, R1132(E), and R1132(Z).
- the refrigerant may be a mixed refrigerant of R516A, R445A, R444A, R454C, R444B, R454A, R455A, R457A, R459B, R452B, R454B, R447B, R447A, R446A, and R459A.
- the other refrigerant may be a single refrigerant such as R1234yf, R1234ze, R32, or R290.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the compressor 4 according to the first embodiment.
- the compressor 4 is, for example, a rotary compressor. Note that the compressor 4 is not limited to a rotary compressor, and may be another compressor 4 such as a low-pressure compressor or a scroll compressor.
- the compressor 4 has a motor 50, a crankshaft 60 as a rotating shaft, a compression mechanism 70, and a sealed container 90.
- the motor 50 drives the compression mechanism 70.
- the compression mechanism 70 compresses the refrigerant sucked from the accumulator 117.
- the configuration of the compression mechanism 70 will be described later.
- the crankshaft 60 connects the motor 50 and the compression mechanism 70.
- the crankshaft 60 has a shaft main body 60a that is fixed to the rotor 51 of the motor 50, and an eccentric shaft 60b that is fixed to the rolling piston 80 of the compression mechanism 70.
- the sealed container 90 is cylindrical and houses the motor 50 and the compression mechanism 70.
- Refrigeration oil 140 is stored in an oil reservoir at the bottom of the sealed container 90.
- the refrigeration oil 140 is a lubricating oil that lubricates the sliding parts of the compression mechanism 70 (e.g., the mating part between the rolling piston and the eccentric shaft).
- the refrigeration oil 140 passes through an oil supply passage formed inside the crankshaft 60 to lubricate the sliding parts of the compression mechanism 70.
- the compressor 4 further has a discharge pipe 91 and a terminal 92 attached to the top of the sealed container 90.
- the discharge pipe 91 discharges the refrigerant compressed by the compression mechanism 70 to the outside of the sealed container 90.
- the discharge pipe 91 is connected to the refrigerant circuit shown in FIG. 1 or FIG. 2.
- the terminal 92 is connected to a drive device (not shown) provided outside the compressor 4.
- the terminal 92 also supplies a motor current Ia to the windings of the stator 52 of the motor 50 via a lead wire 93. This causes the rotor 51 of the motor 50 to rotate.
- Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the compression mechanism 70.
- the compression mechanism 70 has a cylinder 71, a rolling piston 80, a vane 81, an upper bearing 82, and a lower bearing 84.
- the cylinder 71 has an intake port 71a, a cylinder chamber 71b, and a vane groove 71c.
- the intake port 71a is connected to the accumulator 117 via an intake pipe 72.
- the intake port 71a is a passage through which the refrigerant drawn from the accumulator 117 flows, and is connected to the cylinder chamber 71b.
- the direction along the circumference of a circle centered on the crankshaft 60 is called the "circumferential direction”
- the direction of the axis C1 which is the center of rotation of the crankshaft 60 is called the "axial direction”
- the direction of a straight line passing through the crankshaft 60 perpendicular to the axial direction is called the "radial direction”.
- an xyz orthogonal coordinate system is shown in the drawings to facilitate understanding of the drawings.
- the z-axis is a coordinate axis parallel to the axis C1 of the crankshaft 60.
- the y-axis is a coordinate axis perpendicular to the z-axis.
- the x-axis is a coordinate axis perpendicular to both the y-axis and the z-axis.
- the cylinder chamber 71b is a cylindrical space centered on the axis C1.
- the cylinder chamber 71b houses the eccentric shaft portion 60b of the crankshaft 60, the rolling piston 80, and the vane 81.
- the rolling piston 80 When viewed in the z-axis direction, the rolling piston 80 has a ring-like shape.
- the rolling piston 80 is fixed to the eccentric shaft portion 60b of the crankshaft 60.
- the vane groove 71c communicates with the cylinder chamber 71b.
- a vane 81 is attached to the vane groove 71c.
- a back pressure chamber 71d is formed at the end of the vane groove 71c.
- the vane 81 is pressed toward the axis C1 by a spring (not shown) arranged in the back pressure chamber 71d, and abuts against the outer circumferential surface of the rolling piston 80.
- the vane 81 divides the space surrounded by the inner circumferential surface of the cylinder chamber 71b, the outer circumferential surface of the rolling piston 80, the upper bearing portion 82, and the lower bearing portion 84 into a suction side working chamber (hereinafter referred to as the "suction chamber 86a") and a compression side working chamber (hereinafter referred to as the “compression chamber 86b").
- the suction chamber 86a communicates with the suction port 71a.
- the vane 81 When the rolling piston 80 rotates eccentrically, the vane 81 reciprocates in the vane groove 71c in the y-axis direction.
- the vane 81 is, for example, plate-shaped. Note that in the example shown in FIG. 4, the rolling piston 80 and the vane 81 are separate bodies, but the rolling piston 80 and the vane 81 may be integrated.
- the upper bearing portion 82 closes the end of the cylinder chamber 71b on the +z axis side.
- the lower bearing portion 84 closes the end of the cylinder chamber 71b on the -z axis side.
- the upper bearing portion 82 and the lower bearing portion 84 are each fixed to the cylinder 71 by a fastening member (e.g., a bolt) not shown.
- the upper bearing portion 82 and the lower bearing portion 84 each have a discharge port that discharges the compressed refrigerant to the outside of the cylinder chamber 71b.
- the discharge ports of the upper bearing portion 82 and the lower bearing portion 84 are connected to the compression chamber 86b of the cylinder chamber 71b.
- the discharge ports are provided with a discharge valve (not shown). The discharge valve opens when the pressure of the refrigerant compressed in the compression chamber 86b reaches or exceeds a predetermined pressure, and discharges the high-temperature, high-pressure refrigerant into the internal space of the sealed container 90.
- the lower bearing portion 84 does not necessarily have to have a discharge port.
- the upper discharge muffler 83 is attached to the upper bearing portion 82 by a fastening member (e.g., a bolt).
- a muffler chamber 83a is provided between the upper bearing portion 82 and the upper discharge muffler 83. This allows the refrigerant discharged from the discharge port of the upper bearing portion 82 to diffuse into the muffler chamber 83a, thereby suppressing the generation of discharge noise of the refrigerant discharged from the discharge port of the upper bearing portion 82.
- a lower discharge muffler 85 is attached to the lower bearing portion 84 by a fastening member (e.g., a bolt).
- a muffler chamber 85a is provided between the lower bearing portion 84 and the lower discharge muffler 85. This allows the refrigerant discharged from the discharge port of the lower bearing portion 84 to diffuse into the muffler chamber 85a, suppressing the generation of discharge noise of the refrigerant discharged from the lower bearing portion 84.
- the discharge muffler may be provided in the frame in which the discharge port is formed.
- estimation means There are two types of estimation means: a means based on the current flowing through the motor 50 of the compressor 4 (hereinafter, "motor current Ia"), and a means based on the refrigeration oil 140.
- the amount of wear debris is estimated using information on the motor current Ia.
- the motor current Ia may be obtained, for example, by providing a current sensor in the drive device.
- the motor current Ia is related to the suction temperature Ts, suction pressure Ps, discharge temperature Td, discharge pressure Pd, compressor frequency f, and oil level height H inside the compressor of the compressor.
- the refrigerant compressed by the compressor 4 is a mixture of gas and liquid phases, and the higher the weight percentage of the liquid phase, the higher the dryness of the gas refrigerant.
- the dryness of the refrigerant varies depending on the suction temperature Ts and suction pressure Ps of the compressor 4. Also, in order to obtain the desired discharge pressure Ps, the lower the dryness of the refrigerant, the larger the motor torque T.
- the motor torque T and the motor current Ia are proportional to each other. Therefore, the value of the motor current Ia varies depending on the values of the refrigerant suction temperature Ts and suction pressure Ps.
- the compression ratio (Pd/Ps) obtained by dividing the discharge pressure Pd by the suction pressure Ps is used as the compression characteristic of the compressor 4.
- the required compression ratio is determined by the suction temperature Ts and the discharge temperature Td.
- the larger the compression ratio the greater the motor torque T required to compress the refrigerant. Therefore, the value of the motor current Ia changes depending on the values of the suction temperature Ts, suction pressure Ps, discharge temperature Td, and discharge pressure Pd of the refrigerant.
- the rotor 51 When the oil level H inside the compressor becomes high, the rotor 51 is immersed in a large amount of refrigeration oil 140. In this case, the rotor 51 rotates while immersed in the refrigeration oil 140, so fluid resistance occurs between the rotor 51 and the refrigeration oil 140, and the motor torque T required to compress the refrigerant increases. Therefore, the value of the motor current Ia changes depending on the value of the oil level H inside the compressor.
- the accumulated operating time TA of the compressor 4 may be included.
- the accumulated operating time TA indicates the total period during which the compressor 4 has been operating, starting from when the air conditioner 1 is newly installed. The longer the accumulated operating time TA, the greater the total amount of wear powder generated by the compressor 4, and therefore the more accurate the estimation of the amount of wear powder can be.
- the amount of refrigeration oil 140 remaining in the compressor 4 may be included. Since a lack of oil in the sliding parts of the compressor 4 is a cause of wear, obtaining the amount of oil using an oil amount detection means can improve the accuracy of estimating the amount of wear debris.
- the amount of wear debris is estimated by using information obtained by observing the state of the refrigeration oil 140 flowing through the refrigerant pipe 120.
- a colorless and transparent sight glass 121 can be provided in the refrigerant pipe 120 to observe the refrigeration oil 140 in the refrigerant pipe 120.
- a brightness sensor and a hue sensor may be provided in the refrigerant pipe 120 to acquire the brightness and hue of the refrigeration oil 140.
- a camera may be provided in the refrigerant pipe 120 to acquire image data and video data through the sight glass 121.
- the refrigeration oil 140 turns black. Therefore, by observing the blackening of the refrigeration oil 140 as a change in brightness, the amount of wear particles can be estimated from the measurement value obtained by the brightness sensor.
- the refrigeration oil 140 has the role of protecting the sliding parts, but a change in the distribution of the refrigerant and refrigeration oil 140 in the refrigerant piping 120 may cause liquid dilution of the refrigeration oil 140. Liquid dilution may cause the oil film to break, resulting in metal contact at the sliding parts and potentially damaging the compressor 4. In this case, high pressure is applied to the oil film, reducing the oil additives, which in turn changes the hue of the refrigeration oil 140. Therefore, by acquiring the hue of the refrigeration oil 140 using a hue sensor, the liquid dilution of the refrigeration oil 140 can be estimated from the measurement value obtained by the hue sensor.
- the hue sensor acquires, for example, RGB values, and estimates the state of liquid dilution of the refrigeration oil 140 based on the RGB value data.
- a camera may be used to obtain image data and video data through a sight glass 121 provided midway through the refrigerant piping 120, and the state of the refrigerant oil 140 may be estimated based on the data.
- the inside of the refrigerant piping 120 may be remotely monitored by a camera through the sight glass 121, and the blackening of the refrigerant oil 140 may be periodically checked to estimate the state of the refrigerant oil 140.
- the brightness and hue of the refrigerant oil 140 may be obtained from the image data and video data, and the state of the refrigerant oil 140 may be estimated based on the information.
- ⁇ Configuration of the learning device (learning phase)> 6 is a functional block diagram of the learning device 10 according to the present embodiment 1.
- the learning device 10 includes a learning data acquiring unit 11, a model generating unit 12, and a trained model storage unit 15.
- the learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information related to the compressor 4 and refrigeration oil information related to the refrigeration oil 140 in the refrigerant piping 120 as learning data.
- the compressor operation information includes, for example, the motor current Ia, the accumulated operation time TA of the compressor 4, and the remaining amount of refrigeration oil 140 remaining in the compressor 4.
- the refrigeration oil information includes, for example, the brightness of the refrigeration oil 140, the hue of the refrigeration oil 140, image data of the refrigeration oil 140, and video data of the refrigeration oil 140.
- the model generation unit 12 learns the amount of wear debris based on learning data created based on a combination of compressor operation information and refrigeration oil information output from the learning data acquisition unit 11.
- the learning data is data in which the compressor operation information and the refrigeration oil information are mutually associated.
- the learning data is not limited to a combination of compressor operation information and refrigeration oil information, and may be created based on the compressor operation information alone, or may be created based on the refrigeration oil information alone. From the above, a learned model is generated that infers the optimal amount of wear debris from the compressor operation information or the refrigeration oil information.
- the learning device 10 and the inference device 20 are used to learn the amount of wear debris in the refrigerant piping 120, but may be devices connected to the air conditioner 1 via a network, for example, and separate from the air conditioner 1.
- the learning device 10 and the inference device 20 may also be built into the air conditioner 1.
- the learning device 10 and the inference device 20 may exist on a cloud server.
- the learning algorithm used by the model generation unit 12 can be a known algorithm such as supervised learning, unsupervised learning, or reinforcement learning. As an example, we will explain the case where a neural network is applied.
- the model generation unit 12 learns the amount of wear debris by so-called supervised learning, for example, according to a neural network model.
- supervised learning refers to a method in which pairs of input and result (label) data are provided to the learning device 10, and the learning device 10 learns the characteristics of the learning data and infers the result from the input.
- a neural network is composed of an input layer consisting of multiple neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of multiple neurons, and an output layer consisting of multiple neurons.
- the intermediate layer may be one layer, or two or more layers.
- the neural network learns the amount of wear debris by so-called supervised learning according to learning data created based on compressor operation information or refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11.
- the neural network learns by inputting compressor operation information or refrigeration oil information into the input layer and adjusting the weights W1 and W2 so that the results output from the output layer approach the amount of wear debris.
- the model generation unit 12 generates and outputs a trained model by performing the above-mentioned learning.
- the trained model storage unit 15 stores the trained model output from the model generation unit 12.
- FIG. 8 is a flowchart showing the learning process by the learning device 10.
- step S100 the learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information and refrigeration oil information. Note that, although the compressor operation information and refrigeration oil information are acquired simultaneously, the compressor operation information and refrigeration oil information data may be acquired at different times.
- step S102 the model generation unit 12 learns the amount of wear debris by so-called supervised learning according to the learning data created based on the combination of the compressor operation information and the refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11, and generates a learned model.
- the learning data is not limited to the combination of the compressor operation information and the refrigeration oil information, and may be created based only on the compressor operation information, or may be created based only on the refrigeration oil information.
- step S104 the trained model storage unit 15 stores the trained model generated by the model generation unit 12.
- ⁇ Construction of inference device (utilization phase)> 9 is a functional block diagram of the inference device 20 according to the embodiment 1.
- the inference device 20 includes a data acquisition unit 21 and an inference unit 22.
- the data acquisition unit 21 acquires compressor operation information or refrigeration oil information.
- the inference unit 22 infers the amount of wear debris obtained by using the trained model. That is, by inputting the compressor operation information or refrigeration oil information acquired by the data acquisition unit 21 into this trained model, the amount of wear debris inferred from the compressor operation information or refrigeration oil information can be output.
- the amount of wear debris is output using a trained model trained by the model generation unit of the air conditioner 1, but it is also possible to obtain a trained model from an external source, such as another air conditioner 1, and output the amount of wear debris based on this trained model.
- step S202 the inference unit 22 inputs compressor operation information or refrigeration oil information into the learned model stored in the learned model memory unit 15 to obtain the amount of wear debris.
- step S204 the inference unit 22 outputs the amount of wear debris obtained by the learned model to the air conditioner 1.
- step S206 the air conditioner 1 uses the output amount of wear debris to determine whether or not cleaning of the air conditioner 1 is necessary. If it is determined that cleaning is necessary, a notification is issued that the refrigerant piping 120 needs to be cleaned.
- supervised learning is applied to the learning algorithm used by the model generation unit 12 , but this is not limited to this.
- learning algorithm in addition to supervised learning, reinforcement learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, etc. can also be applied.
- the model generation unit 12 may learn the amount of wear powder according to learning data created for multiple air conditioners 1.
- the model generation unit 12 may acquire learning data from multiple air conditioners 1 used in the same area, or may learn the amount of wear powder using learning data collected from multiple air conditioners 1 operating independently in different areas. It is also possible to add or remove air conditioners 1 from which learning data is collected midway.
- the learning device 10 that has learned the amount of wear powder for a certain air conditioner 1 may be applied to another air conditioner 1, and the amount of wear powder for the other air conditioner 1 may be re-learned and updated.
- the learning algorithm used in the model generation unit 12 may be deep learning, which learns to extract the features themselves, or machine learning may be performed according to other known methods, such as genetic programming, functional logic programming, and support vector machines.
- ⁇ Effects of the First Embodiment> by learning the relationship between the compressor operation information, the refrigeration oil information, and the amount of wear powder, it is possible to estimate the amount of wear powder inside the refrigerant pipe 120 based on the acquired compressor operation information (e.g., motor current Ia) or refrigeration oil information (e.g., the brightness and hue of the refrigeration oil 140). By comparing the estimated amount of wear powder with a threshold value, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred inside the refrigerant pipe 120 and in the refrigeration oil 140.
- the acquired compressor operation information e.g., motor current Ia
- refrigeration oil information e.g., the brightness and hue of the refrigeration oil 140
- Embodiment 2 In the first embodiment, the amount of wear powder is inferred based on the compressor operation information or the refrigeration oil 140, but in the second embodiment, the amount of sludge inside the refrigerant pipe 120 (hereinafter, the "sludge amount") is inferred based on the compressor operation information or the refrigeration oil information. Note that the description of matters common to the first embodiment will be omitted, and the description of matters different from the first embodiment will be given.
- Sludge is a type of sludge that occurs when the composition of the refrigeration oil 140 changes due to the high temperature and pressure conditions on the sliding surfaces of the compressor 4. If the sludge penetrates into the inside of the refrigerant piping 120, clogging will occur inside the refrigerant piping 120, affecting the performance and quality of the air conditioner 1.
- the presence of sludge inside the refrigerant piping 120 changes the suction pressure Ps and discharge pressure Pd of the compressor 4, and changes the motor current Ia.
- the refrigeration oil 140 will turn black. Therefore, the amount of sludge can be estimated by acquiring compressor operation information or refrigeration oil information.
- the functional block diagram of the learning device 10 is the same as that of the learning device 10 according to the first embodiment shown in Fig. 6.
- the learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information related to the compressor 4 and refrigeration oil information related to the refrigeration oil 140 in the refrigerant piping 120 as learning data.
- the model generation unit 12 learns the amount of sludge based on learning data created based on a combination of compressor operation information and refrigeration oil information output from the learning data acquisition unit 11.
- the learning data is data in which the compressor operation information and the refrigeration oil information are associated with each other.
- the learning data is not limited to a combination of compressor operation information and refrigeration oil information, and may be created based on only the compressor operation information, or may be created based on only the refrigeration oil information. From the above, a learned model is generated that infers the optimal amount of sludge from the compressor operation information or the refrigeration oil information.
- the model generation unit 12 learns the sludge amount by so-called supervised learning, for example, according to a neural network model.
- the neural network learns the sludge amount by so-called supervised learning, according to learning data created based on a combination of compressor operation information and refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11.
- FIG. 11 is a flowchart showing the learning process performed by the learning device 10.
- step S300 the learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information and refrigeration oil information. Note that, although the compressor operation information and refrigeration oil information are acquired simultaneously, the compressor operation information and refrigeration oil information data may be acquired at different times.
- step S302 the model generation unit 12 learns the sludge amount by so-called supervised learning according to the learning data created based on the combination of the compressor operation information and the refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11, and generates a learned model.
- the learning data is not limited to the combination of the compressor operation information and the refrigeration oil information, and may be created based only on the compressor operation information, or may be created based only on the refrigeration oil information.
- step S304 the learned model storage unit 15 stores the learned model generated by the model generation unit 12.
- the functional block diagram of the inference device 20 is the same as that of the inference device 20 according to the first embodiment shown in FIG.
- the data acquisition unit 21 acquires compressor operation information or refrigeration oil information.
- the inference unit 22 infers the amount of sludge to be obtained using the trained model. That is, by inputting the compressor operation information or refrigeration oil information acquired by the data acquisition unit 21 into this trained model, the amount of sludge inferred from the compressor operation information or refrigeration oil information can be output.
- the sludge amount is output using a trained model trained by the model generation unit of the air conditioner 1, but it is also possible to obtain a trained model from an external source, such as another air conditioner 1, and output the sludge amount based on this trained model.
- step S400 the data acquisition unit 21 acquires compressor operation information or refrigeration oil information.
- step S402 the inference unit 22 inputs the compressor operation information or refrigeration oil information into the learned model stored in the learned model storage unit 15 to obtain the sludge volume.
- step S404 the inference unit 22 outputs the amount of sludge obtained by the learned model to the air conditioner 1.
- step S406 the air conditioner 1 uses the output sludge amount to determine whether or not cleaning of the air conditioner 1 is necessary. If it is determined that cleaning is necessary, a notification is issued that the refrigerant piping 120 needs to be cleaned.
- Embodiment 3 In the first and second embodiments, the case where supervised learning is used has been described, but the cleaning necessity information of the inside of the refrigerant pipe 120 can also be estimated by using unsupervised learning as in the third embodiment. The case where unsupervised learning is used will be described below.
- Fig. 14 is a functional block diagram of a learning device 10 according to the third embodiment.
- a learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information related to the compressor 4 as learning data.
- the compressor operation information includes, for example, the motor current Ia of the compressor 4.
- the model generation unit 12 learns whether or not the refrigerant pipes 120 need to be cleaned based on the learning data created based on the compressor operation information output from the learning data acquisition unit 11. That is, it generates a learned model that infers whether or not cleaning is needed from the compressor operation information of the air conditioner 1.
- the learning data is data that associates the compressor operation information and whether or not cleaning is needed with each other.
- the trained model can be configured as a model for classifying (clustering) into one of multiple cluster groups consisting of compressor operation information when the air conditioner 1 is operating (normally) within a specified period (e.g., within 1 to 5 years) after the air conditioner 1 is newly installed or the refrigerant piping 120 is cleaned.
- the learning algorithm used by the model generation unit 12 can be a known algorithm such as supervised learning, unsupervised learning, or reinforcement learning.
- K-means clustering
- Unsupervised learning is a method of learning features in learning data that does not contain results (labels) by providing the learning device 10 with the learning data.
- the model generation unit 12 learns whether cleaning is necessary by so-called unsupervised learning, for example, according to a grouping method using the K-means method.
- K-means is a non-hierarchical clustering algorithm that uses the cluster mean to classify a given number of clusters into k.
- the K-means algorithm is processed as follows. First, a cluster is randomly assigned to each data x i . Next, the center V j of each cluster is calculated based on the assigned data. Next, the distance between each x i and each V j is found, and x i is reassigned to the cluster with the closest center. Then, if the cluster assignment for all x i has not changed in the above process, or if the amount of change falls below a certain threshold value set in advance, it is determined that convergence has occurred and the process ends.
- the system learns whether cleaning is necessary by so-called unsupervised learning in accordance with learning data created based on compressor operation information acquired by the learning data acquisition unit 11.
- the model generation unit 12 generates and outputs a trained model by performing the above-mentioned learning.
- the trained model storage unit 15 stores the trained model output from the model generation unit 12.
- FIG. 15 is a flowchart showing the learning process by the learning device 10.
- step S500 the learning data acquisition unit 11 acquires compressor operation information.
- step S502 the model generation unit 12 learns whether cleaning is necessary by so-called unsupervised learning according to the learning data created based on the compressor operation information acquired by the learning data acquisition unit 11, and generates a learned model.
- step S504 the trained model storage unit 15 stores the trained model generated by the model generation unit 12.
- FIG. 16 is a functional block diagram of an inference device 20 according to the third embodiment.
- the data acquisition unit 21 acquires compressor operation information.
- the inference unit 22 infers whether cleaning is necessary by using the learned model stored in the learned model storage unit 15. That is, by inputting the compressor operation information acquired by the data acquisition unit 21 into this learned model, it is possible to infer which cluster the compressor operation information belongs to and output the inference result as whether cleaning is necessary.
- the inference unit 22 infers that the amount of wear powder and sludge inside the refrigerant piping 120 is within a specified range, and that cleaning of the refrigerant piping 120 is unnecessary. Also, if the data input to the trained model does not belong to any cluster indicating when the air conditioner 1 is operating (normally) within a specified period, the inference unit infers that the amount of wear powder and sludge inside the refrigerant piping 120 is greater than a specified range, and that cleaning of the refrigerant piping 120 is necessary.
- the need for cleaning is output using a trained model trained by the model generation unit 12 of the air conditioner 1.
- a trained model may be obtained from an external source, such as another air conditioner 1, and the need for cleaning may be output based on this trained model.
- the inference unit 22 outputs the necessity for cleaning obtained based on the compressor operation information to the display unit 25 of the air conditioner 1.
- the display unit 25 may be, for example, a remote control for operating the air conditioner 1, a smartphone held by a user or worker, or an alarm device that emits sound.
- step S600 the data acquisition unit 21 acquires compressor operation information.
- step S602 the inference unit 22 inputs the compressor operation information into the learned model stored in the learned model storage unit 15 to obtain whether cleaning is required.
- step S604 the inference unit 22 outputs the cleaning necessity obtained from the trained model to the air conditioner 1.
- step S606 the air conditioner 1 uses the output cleaning necessity to display on a remote control or smartphone whether cleaning is necessary or not, or to issue an alarm from an alarm device. This allows the user and worker to be notified of whether cleaning of the refrigerant pipes 120 is necessary, and to be prompted to perform cleaning if cleaning is necessary.
- the learning algorithm used in the learning device 10 may be deep learning, which learns to extract the features themselves, or other known methods.
- the method is not limited to the non-hierarchical clustering using the k-means method described above, and any other known method capable of clustering may be used.
- hierarchical clustering such as the shortest distance method may be used.
- the learning device 10 and the inference device 20 may be connected to the air conditioner 1 via a network, for example, and may be separate devices from the air conditioner 1.
- the learning device 10 and the inference device 20 may also be built into the air conditioner 1.
- the learning device 10 and the inference device 20 may exist on a cloud server.
- the model generation unit 12 may learn whether cleaning is necessary according to learning data created for multiple air conditioners 1.
- the model generation unit 12 may acquire learning data from multiple air conditioners 1 used in the same area, or may learn whether cleaning is necessary using learning data collected from multiple air conditioners 1 operating independently in different areas. It is also possible to add or remove air conditioners 1 from which learning data is collected midway through the process. Furthermore, the learning device 10 that has learned whether cleaning is necessary for a certain air conditioner 1 may be applied to another air conditioner 1, and the cleaning necessity for the other air conditioner 1 may be re-learned and updated.
- Embodiment 4 In the third embodiment, a configuration in which the necessity of cleaning of the refrigerant pipes 120 is inferred based on compressor operation information is described, whereas in the fourth embodiment, a configuration in which the necessity of cleaning of the refrigerant pipes 120 is inferred based on refrigeration oil information is described. Note that a description of matters common to the third embodiment will be omitted, and matters different from the third embodiment will be described.
- Fig. 18 is a functional block diagram of a learning device 10 according to the fourth embodiment.
- a learning data acquisition unit 11 acquires refrigeration oil information related to the refrigeration oil 140 in the refrigerant pipe 120 as learning data.
- the refrigeration oil information includes, for example, the lightness and hue of the refrigeration oil 140.
- the model generation unit 12 learns whether or not the refrigerant pipes 120 need to be cleaned based on the learning data created based on the refrigeration oil information output from the learning data acquisition unit 11. That is, it generates a learned model that infers whether or not cleaning is needed from the refrigeration oil information of the air conditioner 1.
- the learning data is data that associates the refrigeration oil information and the need for cleaning with each other.
- the trained model can be configured as a model for classifying (clustering) the refrigeration oil information when the air conditioner 1 is operating (normally) within a specified period (e.g., within 1 to 5 years) after the air conditioner 1 is newly installed or the refrigerant piping 120 is cleaned, into one of multiple cluster groups made up of the refrigeration oil information when the air conditioner 1 is operating (normally) within the specified period.
- a specified period e.g., within 1 to 5 years
- the need for cleaning is learned by so-called unsupervised learning according to learning data created based on refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11.
- step S700 the learning data acquisition unit 11 acquires refrigeration oil information.
- step S702 the model generation unit 12 learns whether cleaning is necessary by so-called unsupervised learning according to the learning data created based on the refrigeration oil information acquired by the learning data acquisition unit 11, and generates a learned model.
- step S704 the trained model storage unit 15 stores the trained model generated by the model generation unit 12.
- FIG. 20 is a functional block diagram of an inference device 20 according to the fourth embodiment.
- the data acquisition unit 21 acquires refrigeration oil information.
- the inference unit 22 infers whether or not cleaning is required by utilizing the learned model stored in the learned model storage unit 15. That is, by inputting the refrigeration oil information acquired by the data acquisition unit 21 into this learned model, it is possible to infer which cluster the refrigeration oil information belongs to and output the inference result as whether or not cleaning is required.
- the inference unit 22 infers that the amount of wear powder and sludge inside the refrigerant piping 120 is within a specified range, and that cleaning of the refrigerant piping 120 is unnecessary. Also, if the data input to the trained model does not belong to any cluster that indicates when the air conditioner 1 is operating (normally) within a specified period, the inference unit infers that the amount of wear powder and sludge inside the refrigerant piping 120 is greater than a specified range, and that cleaning of the refrigerant piping 120 is necessary.
- the inference unit 22 outputs the necessity for cleaning obtained based on the refrigeration oil information to the display unit 25 of the air conditioner 1.
- step S800 the data acquisition unit 21 acquires refrigeration oil information.
- step S802 the inference unit 22 inputs the refrigeration oil information into the learned model stored in the learned model storage unit 15 to obtain the need for cleaning.
- step S804 the inference unit 22 outputs the cleaning necessity obtained from the trained model to the air conditioner 1.
- step S806 the air conditioner 1 uses the output cleaning necessity to display on a remote control or smartphone whether cleaning is necessary or to issue an alarm from an alarm device. This notifies the user and worker whether cleaning of the refrigerant pipe 120 is necessary and urges cleaning if cleaning is necessary.
- Embodiment 5 a form in which the amount of wear particles is estimated based on a filter in refrigerant pipe 120 will be described.
- ⁇ Estimation of wear debris amount based on filters in refrigerant piping> As a means for estimating the amount of wear debris, a removable filter 125 is provided inside the refrigerant pipe 120, the amount of wear debris captured by the filter 125 is obtained, and this information is used.
- Figures 22-23 show schematic diagrams of a filter 125 installed inside the refrigerant piping 120.
- Figure 22 shows the filter 125 installed in the refrigerant piping 120
- Figure 23 shows the filter 125 removed from the refrigerant piping 120.
- wear particles generated by the compressor 4 while the air conditioner 1 is operating are collected by the filter 125.
- the filter 125 By removing the filter 125 from the refrigerant piping 120 as shown in FIG. 23 and sampling the wear particles collected by the filter 125, it is possible to estimate the amount of wear particles generated inside the refrigerant piping 120.
- the accuracy of estimating the amount of wear debris or sludge inside the refrigerant pipe 120 can be improved.
- Embodiment 6 an air conditioner 1 will be described that, when the cleaning necessity estimated in the first to fifth embodiments is output as "cleaning necessary,” controls are performed to prohibit a so-called oil return operation in which the refrigeration oil 140 inside the refrigerant pipes 120 is returned to the compressor 4.
- Fig. 24 is a flowchart relating to the operation of the air conditioner 1 in this sixth embodiment.
- step S900 the necessity of cleaning is output to the air conditioner 1. If it is determined in step S902 that cleaning is necessary, the oil return operation is prohibited in step S904. If it is determined in step S902 that cleaning is not necessary, step S904 is not executed.
- Air conditioner 4 Compressor, 10 Learning device, 11 Learning data acquisition unit, 12 Model generation unit, 15 Learned model storage unit, 20 Inference device, 21 Data acquisition unit, 22 Inference unit, 25 Display unit, 30 Communication unit, 50 Motor, 51 Rotor, 52 Stator, 60 Crankshaft, 60a Shaft main body, 60b Eccentric shaft, 70 Compression mechanism, 71 Cylinder, 71a Intake port, 71b Cylinder chamber, 71c Vane groove, 71d Back pressure chamber, 72 Intake pipe, 80 Rolling piston, 81 Vane, 82 Upper bearing unit, 83 Upper discharge muffler, 83a Muffler chamber, 84 Lower bearing unit, 85 Lower discharge muffler, 85a muffler chamber, 86 space, 86a suction chamber, 86b compression chamber, 90 sealed container, 91 discharge pipe, 92 terminal, 93 lead wire, 110 refrigerant flow path, 111 outdoor heat exchanger, 112 outdoor blower, 113 four-way valve, 114 expansion valve, 115
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Abstract
Description
本発明は、学習装置、推論装置、空気調和機、推論方法、空気調和機の制御方法および制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to a learning device, an inference device, an air conditioner, an inference method, and a control method and control program for an air conditioner.
空気調和機を動作する圧縮機に異常が発生した場合、圧縮機や空気調和機の性能低下および品質低下を招く可能性がある。従来は空気調和機の更新タイミングにて、空気調和機および圧縮機の点検を実施し、異常の再発を防いでいた。 If an abnormality occurs in the compressor that operates the air conditioner, it can lead to a decrease in the performance and quality of the compressor and air conditioner. Previously, inspections of the air conditioner and compressor were carried out when updating the air conditioner to prevent the recurrence of the abnormality.
例えば特許文献1の場合、圧縮機の効率係数や冷媒物性を必要とすることなく、精度良く圧縮機の劣化を評価している。
For example, in the case of
しかしながら、圧縮機の摺動部に異常が発生した場合、摺動部から摩耗粉が発生し、冷媒配管に侵入する可能性がある。この場合、摩耗粉により冷媒配管に詰まりが発生し、空気調和機に異常が生じる可能性がある。また、空気調和機の一般的な更新タイミングは15年程度であることが多く、必ずしも高頻度にメンテナンスが実施されているわけではない。一方、更新タイミングの期間を短くすると、メンテナンス費用の増加や、メンテナンス作業中に空気調和機を使用できない期間が増加する。そこで、圧縮機に異常の兆候が見られた際に、適時適切なメンテナンスを実施できることが望ましい。 However, if an abnormality occurs in the sliding parts of the compressor, wear powder may be generated from the sliding parts and enter the refrigerant piping. In this case, the wear powder may clog the refrigerant piping, causing an abnormality in the air conditioner. Furthermore, the general renewal timing for air conditioners is often around 15 years, and maintenance is not necessarily carried out very frequently. On the other hand, shortening the renewal interval increases maintenance costs and increases the period during which the air conditioner cannot be used during maintenance work. Therefore, it is desirable to be able to carry out appropriate maintenance at the right time when signs of an abnormality are found in the compressor.
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、冷媒配管内の情報を推定し、配管洗浄の実施有無を報知するための学習装置、推論装置および空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a learning device, an inference device, and an air conditioner for estimating information inside refrigerant pipes and notifying whether or not pipe cleaning has been performed.
この発明に係る学習装置は、空気調和機の圧縮機運転情報と前記空気調和機の冷凍機油情報とを取得する学習データ取得部と、前記圧縮機運転情報または前記冷凍機油情報に基づいて前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部と、を備えるものである。 The learning device according to the present invention includes a learning data acquisition unit that acquires compressor operation information of an air conditioner and refrigeration oil information of the air conditioner, and a model generation unit that generates a learned model that infers the amount of wear particles generated by the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in the refrigerant piping based on the compressor operation information or the refrigeration oil information.
本発明によれば、圧縮機運転情報と、冷凍機油情報を教師データとして学習し、学習済モデルを用いて学習データを入力し、冷媒配管内に残存する摩耗粉量またはスラッジ量を出力することができる。このため、冷媒配管内の情報を推定し、配管洗浄の実施有無を判断することが可能となる。 According to the present invention, compressor operation information and refrigeration oil information are learned as teacher data, and the learned data is input using a trained model, and the amount of wear powder or sludge remaining in the refrigerant piping can be output. This makes it possible to estimate information inside the refrigerant piping and determine whether or not to perform piping cleaning.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings.
実施の形態1.
以下に、本実施の形態1に係る空気調和機1を図面に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, the
<空気調和機の説明>
図1~図2は本実施の形態1に係る空気調和機1を示す冷媒回路図である。図1は冷房運転時を、図2は暖房運転時を示している。本実施の形態1の空気調和機1は、室外熱交換器111と、室外送風機112と、圧縮機4と、四方弁113と、膨張弁114と、室内熱交換器115と、室内送風機116と、冷媒配管120により構成される。
室外熱交換器111は、冷房運転時には凝縮器、暖房運転時には蒸発器として機能する。また、室内熱交換器115は、冷房運転時には蒸発器、暖房運転時には凝縮器として機能する。冷房運転と暖房運転の切り替えは、四方弁113により流路を切り替えることによって行われる。
<Explanation of the air conditioner>
1 and 2 are refrigerant circuit diagrams showing an
The
圧縮機4は、吸入する冷媒を圧縮して吐出する。四方弁113は、冷媒回路を流れる冷媒の流れる向きを変更する。膨張弁114は、冷媒を減圧して膨張する。
The
凝縮器の作用について説明する。圧縮機4から送り出された高温高圧の冷媒ガスを凝縮器に流し、媒体(例えば、空気)との熱交換を行うことで、冷媒ガスを凝縮させて低温高圧の液冷媒として送り出す。媒体との熱交換は、凝縮器に冷媒が流れ、伝熱管の管軸方向と直交する方向に、フィンとフィンの間の隙間を媒体が通過することで、熱交換が行われる。これにより、凝縮によって低減した冷媒の熱量分だけ、凝縮器の外部に放熱される。
The function of the condenser will now be explained. High-temperature, high-pressure refrigerant gas sent out from the
冷房運転時は、凝縮器として機能する室外熱交換器111から放熱され、室外送風機112によって室外機の外部に温風を逃がしている。暖房運転時は、凝縮器として機能する室内熱交換器115から放熱され、室内送風機116によって室内に温風を供給している。
During cooling operation, heat is dissipated from the
蒸発器の作用について説明する。膨張弁114から送り出された低温の気液混合冷媒を蒸発器に流し、媒体(例えば、空気)との熱交換を行うことで、気液混合冷媒を蒸発させて低温の冷媒ガスとして送り出す。媒体との熱交換は、蒸発器に冷媒が流れ、伝熱管の管軸方向と直交する方向に、フィンとフィンの間の隙間を媒体が通過することで、熱交換が行われる。これにより、蒸発によって増加した冷媒の熱量分だけ、蒸発器の外部を冷却する。
The function of the evaporator will now be explained. The low-temperature gas-liquid mixed refrigerant sent out from the
暖房運転時は、蒸発器として機能する室外熱交換器111から冷却され、室外送風機112によって室外機の外部に冷風を逃がしている。冷房運転時は、蒸発器として機能する室内熱交換器115から冷却され、室内送風機116によって室内に冷風を供給している。
During heating operation, cooling is provided by the
冷媒は、炭素の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒である。炭素の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒とすることで、動作圧力を低下させ、不均化反応を防止できる。本実施の形態1では、冷媒は、R1123を含む混合冷媒である。なお、冷媒は、R1123に限らず、他のエチレン系フッ化炭化水素を含む混合冷媒であってもよい。
The refrigerant is a mixed refrigerant containing ethylene-based fluorohydrocarbons having carbon double bonds. By using a mixed refrigerant containing ethylene-based fluorohydrocarbons having carbon double bonds, the operating pressure can be reduced and disproportionation reactions can be prevented. In this
冷媒は、1種類以上のエチレン系フッ化炭化水素を有していればよく、エチレン系フッ化炭化水素と他の冷媒とを混合した混合冷媒である。冷媒は、例えば、R1123とR32とが混合した混合冷媒である。この混合冷媒におけるR1123の割合は、例えば、40wt%~60wt%の範囲内に設定されることが好ましい。なお、R1123は、R32に限らず、R1234yf、R1234ze(E)、R1234ze(Z)、R125およびR134aのいずれか1つ以上の冷媒と混合されてもよい。 The refrigerant may contain one or more types of ethylene-based fluorohydrocarbons, and may be a mixed refrigerant made by mixing an ethylene-based fluorohydrocarbon with another refrigerant. The refrigerant may be, for example, a mixed refrigerant made by mixing R1123 and R32. The ratio of R1123 in this mixed refrigerant is preferably set within the range of, for example, 40 wt% to 60 wt%. Note that R1123 is not limited to R32, and may be mixed with one or more of the following refrigerants: R1234yf, R1234ze(E), R1234ze(Z), R125, and R134a.
また、冷媒は、2種類以上のエチレン系フッ化炭化水素を有する冷媒であってもよい。R1123は、例えば、R1141、R1132a、R1132(E)、およびR1132(Z)のいずれか1つ以上のエチレン系フッ化炭化水素と混合されてもよい。さらに、R516A、R445A、R444A、R454C、R444B、R454A、R455A、R457A、R459B、R452B、R454B、R447B、R447A、R446A、R459Aの混合冷媒でもよい。 The refrigerant may also be a refrigerant having two or more types of ethylenic fluorocarbons. For example, R1123 may be mixed with one or more of the ethylenic fluorocarbons R1141, R1132a, R1132(E), and R1132(Z). Furthermore, the refrigerant may be a mixed refrigerant of R516A, R445A, R444A, R454C, R444B, R454A, R455A, R457A, R459B, R452B, R454B, R447B, R447A, R446A, and R459A.
また、他の冷媒として、R1234yf、R1234ze、R32、R290のいずれかの単一冷媒であってもよい。 The other refrigerant may be a single refrigerant such as R1234yf, R1234ze, R32, or R290.
<圧縮機の説明>
本実施の形態1に係る圧縮機4について説明する。図3は、本実施の形態1に係る圧縮機4の一例を示す断面図である。圧縮機4は、例えば、ロータリ圧縮機である。なお、圧縮機4は、ロータリ圧縮機に限らず、低圧圧縮機またはスクロール圧縮機などの他の圧縮機4であってもよい。
<Compressor Description>
The
図3に示すように、圧縮機4は、モータ50と、回転軸としてのクランクシャフト60と、圧縮機構部70と、密閉容器90とを有している。モータ50は、圧縮機構部70を駆動する。圧縮機構部70は、アキュムレータ117から吸入した冷媒を圧縮する。なお、圧縮機構部70の構成については、後述する。
As shown in FIG. 3, the
クランクシャフト60は、モータ50と圧縮機構部70とを連結している。クランクシャフト60は、モータ50の回転子51に固定されるシャフト本体部60aと、圧縮機構部70のローリングピストン80に固定される偏心軸部60bとを有している。
The
密閉容器90は円筒状であり、モータ50および圧縮機構部70を収容している。密閉容器90の底部の油だまり部には、冷凍機油140が貯留されている。冷凍機油140は、圧縮機構部70の摺動部(例えば、ローリングピストンと偏心軸部との嵌合部)を潤滑する潤滑油である。冷凍機油140は、クランクシャフト60の内部に形成された給油通路を通って、圧縮機構部70の摺動部を潤滑する。
The sealed
圧縮機4は、密閉容器90の上部に取り付けられた吐出管91と端子92とを更に有している。吐出管91は、圧縮機構部70によって圧縮された冷媒を密閉容器90の外部に吐出する。吐出管91は、図1または図2に示される冷媒回路に接続されている。
The
端子92は、圧縮機4の外部に備えられた図示しない駆動装置に接続されている。また、端子92は、リード線93を介して、モータ50の固定子52の巻線にモータ電流Iaを供給する。これにより、モータ50の回転子51が回転する。
The terminal 92 is connected to a drive device (not shown) provided outside the
図4は、圧縮機構部70の構成を示す断面図である。図4に示すように、圧縮機構部70は、シリンダ71と、ローリングピストン80と、ベーン81と、上軸受部82と、下軸受部84とを有している。シリンダ71は、吸入口71aと、シリンダ室71bと、ベーン溝71cとを有している。吸入口71aは、吸入管72を介してアキュムレータ117に接続されている。吸入口71aは、アキュムレータ117から吸入される冷媒が流れる通路であり、シリンダ室71bに連通している。
Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the
以下の説明では、クランクシャフト60を中心とする円の円周に沿った方向を「周方向」、クランクシャフト60の回転中心である軸線C1の方向を「軸方向」、軸方向に直交してクランクシャフト60を通る直線の方向を「径方向」と呼ぶ。また、図面には、図面相互の理解を容易にするために、xyz直交座標系が示されている。z軸は、クランクシャフト60の軸線C1に平行な座標軸である。y軸は、z軸に直交する座標軸である。x軸は、y軸およびz軸の両方に直交する座標軸である。
In the following description, the direction along the circumference of a circle centered on the
シリンダ室71bは、軸線C1を中心とする円筒状の空間である。シリンダ室71bには、クランクシャフト60の偏心軸部60b、ローリングピストン80およびベーン81が収納されている。z軸方向に見たときのローリングピストン80の形状は、リング状である。ローリングピストン80は、クランクシャフト60の偏心軸部60bに固定されている。
The
ベーン溝71cは、シリンダ室71bと連通している。ベーン溝71cには、ベーン81が取り付けられている。ベーン溝71cの端部には、背圧室71dが形成されている。ベーン81は、背圧室71dに配置された図示しないスプリングによって、軸線C1に向けて押圧されることで、ローリングピストン80の外周面に当接している。これにより、ベーン81は、シリンダ室71bの内周面、ローリングピストン80の外周面、上軸受部82、および下軸受部84で囲まれる空間を吸入側の作動室(以下、「吸入室86a」という)および圧縮側の作動室(以下、「圧縮室86b」という)に分割している。吸入室86aは、吸入口71aと連通している。
The
ベーン81は、ローリングピストン80が偏心回転しているときに、ベーン溝71c内をy軸方向に往復運動する。ベーン81は、例えば、板状である。なお、図4に示す例では、ローリングピストン80およびベーン81は別体であるが、ローリングピストン80およびベーン81は一体であってもよい。
When the rolling
図4に示すように、上軸受部82は、シリンダ室71bの+z軸側の端部を閉鎖している。下軸受部84は、シリンダ室71bの-z軸側の端部を閉鎖している。上軸受部82および下軸受部84はそれぞれ、図示しない締結部材(例えば、ボルト)によってシリンダ71に固定されている。
As shown in FIG. 4, the
上軸受部82および下軸受部84はそれぞれ、圧縮された冷媒をシリンダ室71bの外部に吐出する吐出口を有している。上軸受部82および下軸受部84のそれぞれの吐出口は、シリンダ室71bの圧縮室86bと連通している。吐出口には、図示しない吐出弁が備えられている。吐出弁は、圧縮室86bで圧縮された冷媒の圧力が予め定められた圧力以上になった場合に開口し、高温高圧の冷媒を密閉容器90の内部空間に吐出する。なお、下軸受部84は、吐出口を備えていなくてもよい。
The
上軸受部82には、締結部材(例えば、ボルト)によって上部吐出マフラ83が取り付けられている。上軸受部82と上部吐出マフラ83との間には、マフラ室83aが設けられている。これにより、上軸受部82の吐出口から吐出された冷媒がマフラ室83aに拡散するため、上軸受部82の吐出口から吐出される冷媒の吐出音の発生が抑制される。
The
また、下軸受部84には、締結部材(例えば、ボルト)によって下部吐出マフラ85が取り付けられている。下軸受部84と下部吐出マフラ85との間には、マフラ室85aが設けられている。これにより、下軸受部84の吐出口から吐出された冷媒がマフラ室85aに拡散するため、下軸受部84から吐出される冷媒の吐出音の発生が抑制される。なお、上軸受部82および下軸受部84のいずれか一方に吐出口が形成されている場合には、吐出口が形成されているフレームに吐出マフラを備えていてもよい。
In addition, a
<摩耗粉量の推定方法>
空気調和機1の異常発生は、圧縮機4の摺動部から発生する摩耗粉が冷媒配管120の内部に侵入することが原因であることが多い。そこで本実施の形態1では、冷媒配管120の内部の摩耗粉の量(以下:「摩耗粉量」)を推定し、摩耗粉量に応じて冷媒配管120の洗浄可否を判断する形態について説明する。
<Method for estimating the amount of wear debris>
Abnormalities occurring in the
摩耗粉量の推定手段について説明する。推定手段として、圧縮機4のモータ50に流れる電流(以下:「モータ電流Ia」)に基づく手段と、冷凍機油140に基づく手段とがある。
We will now explain the means for estimating the amount of wear debris. There are two types of estimation means: a means based on the current flowing through the
<圧縮機のモータ電流に基づく摩耗粉量推定>
摩耗粉量の推定手段として、モータ電流Iaの情報を利用する。モータ電流Iaは、例えば駆動装置に電流センサを設けて取得してもよい。
<Estimation of wear debris amount based on compressor motor current>
The amount of wear debris is estimated using information on the motor current Ia. The motor current Ia may be obtained, for example, by providing a current sensor in the drive device.
モータ電流Iaは、圧縮機4の吸入温度Tsと、吸入圧力Psと、吐出温度Tdと、吐出圧力Pdと、圧縮機周波数fと、圧縮機内油面高さHと関係性がある。 The motor current Ia is related to the suction temperature Ts, suction pressure Ps, discharge temperature Td, discharge pressure Pd, compressor frequency f, and oil level height H inside the compressor of the compressor.
圧縮機4が圧縮する冷媒は、気相状態と液相状態とが混合され、液相状態の重量割合が高いほどガス冷媒の乾き度は高くなる。冷媒の乾き度は、圧縮機4の吸入温度Tsと吸入圧力Psとによって変わる。また、所望の吐出圧力Psを得るためには、冷媒の乾き度が低くなるほどモータトルクTが大きくなる。圧縮機周波数fが一定の場合、モータトルクとTとモータ電流Iaは比例関係にある。したがって、冷媒の吸入温度Tsと吸入圧力Psとの値によって、モータ電流Iaの値は変わる。
The refrigerant compressed by the
圧縮機4の圧縮特性として、吐出圧力Pdを吸入圧力Psで割った圧縮比(Pd/Ps)が使用される。また、吸入温度Tsと吐出温度Tdによって、必要な圧縮比が決まる。圧縮比が大きいほど、冷媒の圧縮に必要なモータトルクTが増加する。したがって、冷媒の吸入温度Tsと、吸入圧力Psと、吐出温度Tdと、吐出圧力Pdとの値によって、モータ電流Iaの値は変わる。
The compression ratio (Pd/Ps) obtained by dividing the discharge pressure Pd by the suction pressure Ps is used as the compression characteristic of the
圧縮機周波数fが高くなると、モータ50の回転子51の回転速度(以下:「回転数」)が高くなり、摺動部で発生する摩擦が大きくなる。この摩擦の影響が大きくなると、冷媒の圧縮に必要なモータトルクTが増加する。したがって、圧縮機周波数fの値によって、モータ電流Iaの値は変わる。
When the compressor frequency f increases, the rotation speed (hereinafter referred to as "rotation speed") of the
圧縮機内油面高さHが高くなると、回転子51は多くの冷凍機油140に浸される。この場合、回転子51は冷凍機油140に浸された状態で回転するため、回転子51と冷凍機油140との間で流体抵抗が生じ、冷媒の圧縮に必要なモータトルクTが増加する。したがって、圧縮機内油面高さHの値によって、モータ電流Iaの値は変わる。
When the oil level H inside the compressor becomes high, the
圧縮機4の摺動部では冷凍機油140が循環しているため、摺動部表面には油膜が形成される。この場合、摺動部における摩擦がゼロに近いため、こすれ合うことによる摩耗粉の発生を抑制できる。一方、摺動部に油膜途切れが生じると潤滑が不十分となり、こすれ合うことで摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、摺動部に摩擦力が生じることに起因する。摩擦力が大きくなるにつれ、発生する摩耗粉量は増加する。また、摺動部の摩擦力が大きくなると、冷媒が所定の吐出圧力Pdとなるために必要なモータトルクTが増加する。前述のように、モータトルクTに比例してモータ電流Iaが増加する。よって、モータ電流Iaは摺動部の摩擦力に依存する。
Since
以上をまとめると、空気調和機1の運転条件が同一の場合、圧縮機4の吸入温度Tsと、吸入圧力Psと、吐出温度Tdと、吐出圧力Pdと、圧縮機周波数fとが一定となるため、モータ電流Iaは一定となる。この状態で、摺動部に油膜途切れが生じた結果摩耗粉が発生すると、モータ電流Iaが増加する。したがって、空気調和機1の運転条件が同一の場合におけるモータ電流Iaの状態を取得することで、圧縮機4から発生した摩耗粉量を推定することができる。
To summarise, when the operating conditions of the
また、圧縮機4から発生した摩耗粉量をより正確に推定するために、圧縮機4の積算運転時間TAを含めてもよい。積算運転時間TAは、空気調和機1の新規据付時を起点とし、圧縮機4を運転した期間の総和を表す。積算運転時間TAが長いほど、圧縮機4から発生した摩耗粉量の総和が増加するため、摩耗粉量の推定精度を向上させることができる。
Furthermore, in order to more accurately estimate the amount of wear powder generated by the
また、圧縮機4から発生した摩耗粉量をより正確に推定するために、圧縮機4に残存する冷凍機油140の量(以下:「残量」)を含めてもよい。圧縮機4の摺動部の油切れが摩耗発生の要因となるため、油量検知手段により油量を取得することで、摩耗粉量の推定精度を向上させることができる。
Furthermore, in order to more accurately estimate the amount of wear debris generated by the
<冷凍機油に基づく摩耗粉量推定>
摩耗粉量の推定手段として、冷媒配管120内を流れる冷凍機油140の状態を観測した情報を利用する。冷媒配管120の内部を観測する手段として、例えば図5に示すように、冷媒配管120の途中に無色透明なサイトグラス121を設け、冷媒配管120内の冷凍機油140を観測することができる。この場合、冷媒配管120の途中に明度センサおよび色相センサを設け、冷凍機油140の明度および色相を取得してもよい。また、冷媒配管120の途中にカメラを設け、サイトグラス121を通じて画像データおよび動画データを取得してもよい。
<Estimation of wear debris amount based on refrigeration oil>
The amount of wear debris is estimated by using information obtained by observing the state of the
冷凍機油140に摩耗粉が混在すると、冷凍機油140が黒色化するようになる。そこで、冷凍機油140の黒色化を明度変化として観測することで、明度センサによる測定値から摩耗粉量を推定することができる。
When wear particles are mixed into the
冷凍機油140は摺動部を保護する役割があるが、冷媒配管120内の冷媒や冷凍機油140の分布が変化することで、冷凍機油140が液希釈を引き起こす可能性がある。液希釈によって油膜途切れが生じ、摺動部で金属接触が発生し、圧縮機4の損傷を引き起こす可能性がある。この場合、油膜に高い圧力が加わることで油添加物が減少し、それに伴い冷凍機油140の色相が変化する。そこで、色相センサを用いて冷凍機油140の色相を取得することで、色相センサによる測定値から冷凍機油140の液希釈を推定することができる。色相センサは例えばRGB値を取得し、RGB値のデータに基づいて冷凍機油140の液希釈の状態を推定する。
The
冷媒配管120の途中に設けたサイトグラス121を通じ、カメラを用いて画像データおよび動画データを取得し、そのデータを基に冷凍機油140の状態を推定してもよい。例えば、サイトグラス121を通じた冷媒配管120内をカメラで遠隔監視し、冷凍機油140の黒色化等を定期的に確認し、冷凍機油140の状態を推定してもよい。さらに、前述の明度センサおよび色相センサと組合せ、画像データおよび動画データから冷凍機油140の明度および色相を取得し、その情報を基に冷凍機油140の状態を推定してもよい。
A camera may be used to obtain image data and video data through a
<学習装置の構成(学習フェーズ)>
図6は本実施の形態1に係る学習装置10の機能ブロック図である。学習装置10は、学習データ取得部11、モデル生成部12、および学習済モデル記憶部15を備える。
<Configuration of the learning device (learning phase)>
6 is a functional block diagram of the
学習データ取得部11は、圧縮機4に関する圧縮機運転情報と、冷媒配管120内の冷凍機油140に関する冷凍機油情報とを学習用データとして取得する。圧縮機運転情報は、例えばモータ電流Iaと、圧縮機4の積算運転時間TAと、圧縮機4に残存する冷凍機油140の残量とを含む。冷凍機油情報は、例えば冷凍機油140の明度と、冷凍機油140の色相と、冷凍機油140の画像データと、冷凍機油140の動画データとを含む。
The learning
モデル生成部12は、学習データ取得部11から出力される圧縮機運転情報、および冷凍機油情報の組合せに基づいて作成される学習用データに基づいて、摩耗粉量を学習する。ここで、学習用データは、圧縮機運転情報、および冷凍機油情報を互いに関連付けたデータである。なお、学習用データは圧縮機運転情報と冷凍機油情報との組合せに限らず、圧縮機運転情報のみに基づいて作成されてもよく、冷凍機油情報のみに基づいて作成されてもよい。以上より、圧縮機運転情報または冷凍機油情報から最適な摩耗粉量を推論する学習済モデルを生成する。
The
なお、学習装置10および推論装置20は、冷媒配管120内の摩耗粉量を学習するために使用されるが、例えば、ネットワークを介して空気調和機1に接続され、この空気調和機1とは別個の装置であってもよい。また、学習装置10および推論装置20は、空気調和機1に内蔵されていてもよい。さらに、学習装置10および推論装置20は、クラウドサーバに存在していてもよい。
The
モデル生成部12が用いる学習アルゴリズムは、教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、ニューラルネットワークを適用した場合について説明する。
The learning algorithm used by the
モデル生成部12は、例えば、ニューラルネットワークモデルに従って、いわゆる教師あり学習により、摩耗粉量を学習する。ここで、教師あり学習とは、入力と結果(ラベル)のデータの組を学習装置10に与えることで、それらの学習用データにある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法をいう。
The
ニューラルネットワークは、複数のニューロンからなる入力層、複数のニューロンからなる中間層(隠れ層)、および複数のニューロンからなる出力層で構成される。中間層は、1層、または2層以上でもよい。 A neural network is composed of an input layer consisting of multiple neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of multiple neurons, and an output layer consisting of multiple neurons. The intermediate layer may be one layer, or two or more layers.
例えば、図7に示すような3層のニューラルネットワークであれば、複数の入力が入力層(X1-X3)に入力されると、その値に重みW1(w11-w16)を掛けて中間層(Y1-Y2)に入力され、その結果にさらに重みW2(w21-w26)を掛けて出力層(Z1-Z3)から出力される。この出力結果は、重みW1とW2の値によって変わる。 For example, in a three-layered neural network as shown in Figure 7, when multiple inputs are input to the input layer (X1-X3), the values are multiplied by weight W1 (w11-w16) and input to the intermediate layer (Y1-Y2), and the result is further multiplied by weight W2 (w21-w26) and output from the output layer (Z1-Z3). This output result changes depending on the values of weights W1 and W2.
本実施の形態1において、ニューラルネットワークは、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報または冷凍機油情報に基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、摩耗粉量を学習する。
In this
すなわち、ニューラルネットワークは、入力層に圧縮機運転情報または冷凍機油情報を入力して出力層から出力された結果が、摩耗粉量に近づくように重みW1とW2を調整することで学習する。 In other words, the neural network learns by inputting compressor operation information or refrigeration oil information into the input layer and adjusting the weights W1 and W2 so that the results output from the output layer approach the amount of wear debris.
モデル生成部12は、以上のような学習を実行することで学習済モデルを生成し、出力する。
The
学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12から出力された学習済モデルを記憶する。
The trained
次に、図8を用いて、学習装置10が学習する処理について説明する。図8は学習装置10の学習処理に関するフローチャートである。
Next, the process by which the
ステップS100において、学習データ取得部11は圧縮機運転情報および冷凍機油情報を取得する。なお、圧縮機運転情報および冷凍機油情報を同時に取得するものとしたが、圧縮機運転情報および冷凍機油情報のデータをそれぞれ別のタイミングで取得しても良い。
In step S100, the learning
ステップS102において、モデル生成部12は、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報および冷凍機油情報の組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、摩耗粉量を学習し、学習済モデルを生成する。なお、学習用データは圧縮機運転情報と冷凍機油情報との組合せに限らず、圧縮機運転情報のみに基づいて作成されてもよく、冷凍機油情報のみに基づいて作成されてもよい。
In step S102, the
ステップS104において、学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12が生成した学習済モデルを記憶する。
In step S104, the trained
<推論装置の構成(活用フェーズ)>
図9は本実施の形態1に係る推論装置20の機能ブロック図である。推論装置20は、データ取得部21と、推論部22とを備える。
<Construction of inference device (utilization phase)>
9 is a functional block diagram of the
データ取得部21は、圧縮機運転情報または冷凍機油情報を取得する。
The
推論部22は、学習済モデルを利用して得られる摩耗粉量を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部21で取得した圧縮機運転情報または冷凍機油情報を入力することで、圧縮機運転情報または冷凍機油情報から推論される摩耗粉量を出力することができる。
The
なお、本実施の形態1では、空気調和機1のモデル生成部で学習した学習済モデルを用いて摩耗粉量を出力するものとして説明したが、他の空気調和機1等の外部から学習済モデルを取得し、この学習済モデルに基づいて摩耗粉量を出力するようにしてもよい。
Note that in the first embodiment, the amount of wear debris is output using a trained model trained by the model generation unit of the
次に、図10を用いて、推論装置20を使って摩耗粉量を得るための処理を説明する。
Next, the process for obtaining the amount of wear debris using the
ステップS200において、データ取得部21は圧縮機運転情報または冷凍機油情報を取得する。
In step S200, the
ステップS202において、推論部22は学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルに圧縮機運転情報または冷凍機油情報を入力し、摩耗粉量を得る。
In step S202, the
ステップS204において、推論部22は、学習済モデルにより得られた摩耗粉量を空気調和機1に出力する。
In step S204, the
ステップS206において、空気調和機1は、出力された摩耗粉量を用いて空気調和機1の洗浄要否有無を判定する。洗浄要と判定した場合、冷媒配管120の洗浄が必要である旨を報知する。
In step S206, the
なお、本実施の形態1では、モデル生成部12が用いる学習アルゴリズムに教師あり学習を適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。学習アルゴリズムについては、教師あり学習以外にも、強化学習、教師なし学習、または半教師あり学習等を適用することも可能である。
In the first embodiment, a case where supervised learning is applied to the learning algorithm used by the
また、モデル生成部12は、複数の空気調和機1に対して作成される学習用データに従って、摩耗粉量を学習するようにしてもよい。なお、モデル生成部12は、同一のエリアで使用される複数の空気調和機1から学習用データを取得してもよいし、異なるエリアで独立して動作する複数の空気調和機1から収集される学習用データを利用して摩耗粉量を学習してもよい。また、学習用データを収集する空気調和機1を途中で対象に追加したり、対象から除去することも可能である。さらに、ある空気調和機1に関して摩耗粉量を学習した学習装置10を、これとは別の空気調和機1に適用し、当該別の空気調和機1に関して摩耗粉量を再学習して更新するようにしてもよい。
The
また、モデル生成部12に用いられる学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習(Deep Learning)を用いることもでき、他の公知の方法、例えば遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。
The learning algorithm used in the
<本実施の形態1の効果>
本実施の形態1では、圧縮機運転情報と冷凍機油情報と摩耗粉量の関係性を学習することで、取得した圧縮機運転情報(例えば、モータ電流Ia)または冷凍機油情報(例えば、冷凍機油140の明度と色相)に基づいて、冷媒配管120の内部の摩耗粉量を推定することができる。推定した摩耗粉量を閾値と比較することで、冷媒配管120の内部および冷凍機油140に発生する異常有無を判断することができる。
<Effects of the First Embodiment>
In the first embodiment, by learning the relationship between the compressor operation information, the refrigeration oil information, and the amount of wear powder, it is possible to estimate the amount of wear powder inside the
実施の形態2.
実施の形態1では圧縮機運転情報または冷凍機油140に基づいて摩耗粉量を推論する形態について説明したが、本実施の形態2では圧縮機運転情報または冷凍機油情報に基づいて冷媒配管120の内部のスラッジの量(以下:「スラッジ量」)を推論する形態について説明する。なお、実施の形態1と共通する事項については説明を省略し、実施の形態1と異なる事項について説明する。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the amount of wear powder is inferred based on the compressor operation information or the
<スラッジの推定方法>
空気調和機1の異常発生は、圧縮機4から発生する摩耗粉の他に、冷媒配管120の内部にスラッジが蓄積されることが原因となることもある。そこで、冷媒配管120の内部のスラッジ量を推定し、スラッジ量に応じて冷媒配管120の洗浄可否を判断する形態について説明する。
<Method of estimating sludge>
In addition to wear powder generated from the
スラッジは、圧縮機4の摺動面における高温高圧条件にて、冷凍機油140が組成変化を起こすことで発生する汚泥である。スラッジが冷媒配管120の内部に侵入すると、冷媒配管120の内部で詰まりが発生し、空気調和機1の性能や品質に影響を及ぼす。
Sludge is a type of sludge that occurs when the composition of the
冷媒配管120の内部にスラッジが存在することで、圧縮機4の吸入圧力Psと吐出圧力Pdとが変化し、モータ電流Iaが変化する。また、冷媒配管120内を流れる冷凍機油140にスラッジが混在すると、冷凍機油140が黒色化するようになる。よって、圧縮機運転情報または冷凍機油情報を取得することで、スラッジ量を推定することができる。
The presence of sludge inside the refrigerant piping 120 changes the suction pressure Ps and discharge pressure Pd of the
<学習装置の構成(学習フェーズ)>
学習装置10の機能ブロック図は、図6の実施の形態1に係る学習装置10と同一である。学習データ取得部11は、圧縮機4に関する圧縮機運転情報と、冷媒配管120内の冷凍機油140に関する冷凍機油情報とを学習用データとして取得する。
<Configuration of the learning device (learning phase)>
The functional block diagram of the
モデル生成部12は、学習データ取得部11から出力される圧縮機運転情報、および冷凍機油情報の組合せに基づいて作成される学習用データに基づいて、スラッジ量を学習する。ここで、学習用データは、圧縮機運転情報、および冷凍機油情報を互いに関連付けたデータである。なお、学習用データは圧縮機運転情報と冷凍機油情報との組合せに限らず、圧縮機運転情報のみに基づいて作成されてもよく、冷凍機油情報のみに基づいて作成されてもよい。以上より、圧縮機運転情報または冷凍機油情報から最適なスラッジ量を推論する学習済モデルを生成する。
The
モデル生成部12は、例えば、ニューラルネットワークモデルに従って、いわゆる教師あり学習により、スラッジ量を学習する。本実施の形態2において、ニューラルネットワークは、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報、および冷凍機油情報の組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、スラッジ量を学習する。
The
次に、図11を用いて、学習装置10が学習する処理について説明する。図11は学習装置10の学習処理に関するフローチャートである。
Next, the process of learning performed by the
ステップS300において、学習データ取得部11は圧縮機運転情報、および冷凍機油情報を取得する。なお、圧縮機運転情報および冷凍機油情報を同時に取得するものとしたが、圧縮機運転情報および冷凍機油情報のデータをそれぞれ別のタイミングで取得しても良い。
In step S300, the learning
ステップS302において、モデル生成部12は、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報および冷凍機油情報の組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、スラッジ量を学習し、学習済モデルを生成する。なお、学習用データは圧縮機運転情報と冷凍機油情報との組合せに限らず、圧縮機運転情報のみに基づいて作成されてもよく、冷凍機油情報のみに基づいて作成されてもよい。
In step S302, the
ステップS304において、学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12が生成した学習済モデルを記憶する。
<推論装置の構成(活用フェーズ)>
推論装置20の機能ブロック図は、図12の実施の形態1に係る推論装置20と同一である。
In step S304, the learned
<Construction of inference device (utilization phase)>
The functional block diagram of the
データ取得部21は、圧縮機運転情報または冷凍機油情報を取得する。
The
推論部22は、学習済モデルを利用して得られるスラッジ量を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部21で取得した圧縮機運転情報または冷凍機油情報を入力することで、圧縮機運転情報または冷凍機油情報から推論されるスラッジ量を出力することができる。
The
なお、本実施の形態2では、空気調和機1のモデル生成部で学習した学習済モデルを用いてスラッジ量を出力するものとして説明したが、他の空気調和機1等の外部から学習済モデルを取得し、この学習済モデルに基づいてスラッジ量を出力するようにしてもよい。
In the second embodiment, the sludge amount is output using a trained model trained by the model generation unit of the
次に、図13を用いて、推論装置20を使ってスラッジ量を得るための処理を説明する。
Next, the process for obtaining the sludge volume using the
ステップS400において、データ取得部21は圧縮機運転情報または冷凍機油情報を取得する。
In step S400, the
ステップS402において、推論部22は学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルに圧縮機運転情報または冷凍機油情報を入力し、スラッジ量を得る。
In step S402, the
ステップS404において、推論部22は、学習済モデルにより得られたスラッジ量を空気調和機1に出力する。
In step S404, the
ステップS406において、空気調和機1は、出力されたスラッジ量を用いて空気調和機1の洗浄要否有無を判定する。洗浄要と判定した場合、冷媒配管120の洗浄が必要である旨を報知する。
In step S406, the
<本実施の形態2の効果>
本実施の形態2では、圧縮機運転情報と冷凍機油情報とスラッジ量との関係性を学習することで、取得した圧縮機運転情報(例えば、モータ電流Ia)または冷凍機油情報(例えば、冷凍機油140の明度と色相)に基づいて、冷媒配管120の内部のスラッジ量を推定することができる。推定したスラッジ量を閾値と比較することで、冷媒配管120の内部に発生する詰まりといった異常有無を判断することができる。
<Effects of the Second Embodiment>
In the second embodiment, by learning the relationship between the compressor operation information, the refrigeration oil information, and the amount of sludge, it is possible to estimate the amount of sludge inside the
実施の形態3.
実施の形態1から実施の形態2では教師あり学習を用いた場合について説明したが、本実施の形態3のように教師なし学習を用いて、冷媒配管120の内部の洗浄要否情報を推定することもできる。以下、教師なし学習を用いた場合について説明する。
Embodiment 3.
In the first and second embodiments, the case where supervised learning is used has been described, but the cleaning necessity information of the inside of the
<学習フェーズ>
図14は、本実施の形態3に係る学習装置10の機能ブロック図である。図14の学習装置10では、学習データ取得部11は、圧縮機4に関する圧縮機運転情報を学習用データとして取得する。圧縮機運転情報は、例えば圧縮機4のモータ電流Iaを含む。
<Learning Phase>
Fig. 14 is a functional block diagram of a
モデル生成部12は、学習データ取得部11から出力される圧縮機運転情報に基づいて作成される学習用データに基づいて、冷媒配管120の洗浄要否を学習する。すなわち、空気調和機1の圧縮機運転情報から洗浄要否を推論する学習済モデルを生成する。ここで、学習用データは、圧縮機運転情報および洗浄要否を互いに関連付けたデータである。
The
例えば、冷媒配管120の洗浄要否の判断にAIを活用する場合、学習済モデルは、空気調和機1の新規備え付けまたは冷媒配管120の洗浄後から所定期間内(例えば、1~5年以内)に空気調和機1が運転しているとき(正常時)の圧縮機運転情報を入力することで、学習済モデルは、空気調和機1が所定期間内に運転しているとき(正常時)の圧縮機運転情報からなる複数のクラスタ群のうちの何れかへと分類(クラスタリング)するためのモデルとして構成することができる。
For example, when AI is used to determine whether or not the
モデル生成部12が用いる学習アルゴリズムは教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、教師なし学習であるK平均法(クラスタリング)を適用した場合について説明する。教師なし学習とは、結果(ラベル)を含まない学習用データを学習装置10に与えることで、それらの学習用データにある特徴を学習する手法をいう。
The learning algorithm used by the
モデル生成部12は、例えば、K平均法によるグループ分け手法に従って、いわゆる教師なし学習により、洗浄要否を学習する。
The
K平均法とは、非階層型クラスタリングのアルゴリズムであり、クラスタの平均を用い、与えられたクラスタ数をk個に分類する手法である。 K-means is a non-hierarchical clustering algorithm that uses the cluster mean to classify a given number of clusters into k.
具体的に、K平均法は以下のような流れで処理される。まず、各データxiに対してランダムにクラスタを割り振る。次いで、割り振ったデータを基に各クラスタの中心Vjを計算する。次いで、各xiと各Vjとの距離を求め、xiを最も近い中心のクラスタに割り当て直す。そして、上記の処理で全てのxiのクラスタの割り当てが変化しなかった場合、あるいは変化量が事前に設定した一定の閾値を下回った場合に、収束したと判断して処理を終了する。 Specifically, the K-means algorithm is processed as follows. First, a cluster is randomly assigned to each data x i . Next, the center V j of each cluster is calculated based on the assigned data. Next, the distance between each x i and each V j is found, and x i is reassigned to the cluster with the closest center. Then, if the cluster assignment for all x i has not changed in the above process, or if the amount of change falls below a certain threshold value set in advance, it is determined that convergence has occurred and the process ends.
本実施の形態3においては、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報に基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師なし学習により、洗浄要否を学習する。
In this third embodiment, the system learns whether cleaning is necessary by so-called unsupervised learning in accordance with learning data created based on compressor operation information acquired by the learning
モデル生成部12は、以上のような学習を実行することで学習済モデルを生成し、出力する。
The
学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12から出力された学習済モデルを記憶する。
The trained
次に、図15を用いて、学習装置10が学習する処理について説明する。図15は学習装置10の学習処理に関するフローチャートである。
Next, the process by which the
ステップS500において、学習データ取得部11は圧縮機運転情報を取得する。
In step S500, the learning
ステップS502において、モデル生成部12は、学習データ取得部11によって取得される圧縮機運転情報に基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師なし学習により、洗浄要否を学習し、学習済モデルを生成する。
In step S502, the
ステップS504において、学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12が生成した学習済モデルを記憶する。
In step S504, the trained
<活用フェーズ>
図16は、本実施の形態3に係る推論装置20の機能ブロック図である。
<Utilization phase>
FIG. 16 is a functional block diagram of an
データ取得部21は圧縮機運転情報を取得する。
The
推論部22は、学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルを利用して得られる洗浄要否を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部21で取得した圧縮機運転情報を入力することで、圧縮機運転情報がいずれのクラスタに属するかを推論し、推論結果を洗浄要否として出力することができる。
The
例えば、学習済モデルに入力された圧縮機運転情報が、空気調和機1が所定期間内(例えば、1~5年以内)に運転しているとき(正常時)を示す何れかのクラスタに属するならば、推論部22は冷媒配管120の内部の摩耗粉量およびスラッジ量が所定以内であり、冷媒配管120の洗浄が不要と推論する。また、学習済モデルに入力されたデータが、空気調和機1が所定期間内に運転しているとき(正常時)を示すクラスタの何れにも属していない場合には、推論部は冷媒配管120の内部の摩耗粉量およびスラッジ量が所定以上であり、冷媒配管120の洗浄が必要と推論する。
For example, if the compressor operation information input to the trained model belongs to any cluster indicating when the
なお、本実施の形態3では、空気調和機1のモデル生成部12で学習した学習済モデルを用いて洗浄要否を出力するものとして説明したが、他の空気調和機1等の外部から学習済モデルを取得し、この学習済モデルに基づいて洗浄要否を出力するようにしてもよい。
In the third embodiment, the need for cleaning is output using a trained model trained by the
このようにして、推論部22は圧縮機運転情報に基づいて得られた洗浄要否を空気調和機1の表示部25に対して出力する。表示部25としては、例えば空気調和機1を操作するリモコンでもよく、利用者や作業者が保有するスマートフォン等でもよく、音を発する警報装置等でもよい。
In this way, the
次に、図17を用いて、推論装置20を使って洗浄要否を得るための処理を説明する。
Next, the process for determining whether cleaning is necessary using the
ステップS600において、データ取得部21は圧縮機運転情報を取得する。
In step S600, the
ステップS602において、推論部22は学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルに圧縮機運転情報を入力し、洗浄要否を得る。
In step S602, the
ステップS604において、推論部22は、学習済モデルにより得られた洗浄要否を空気調和機1に出力する。
In step S604, the
ステップS606において、空気調和機1は、出力された洗浄要否を用いて、洗浄すべきか否かをリモコンやスマートフォンに表示したり、警報装置から警報を発する。これにより、冷媒配管120の洗浄要否を利用者および作業者に報知し、洗浄が必要な場合は洗浄を促すことができる。
In step S606, the
なお、本実施の形態3では、モデル生成部12や推論部22が用いる学習アルゴリズムに教師なし学習を適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。学習アルゴリズムについては、教師なし学習以外にも、強化学習、教師あり学習、又は半教師あり学習等を適用することも可能である。
Note that in the third embodiment, a case where unsupervised learning is applied to the learning algorithm used by the
また、学習装置10に用いられる学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習(Deep Learning)を用いることもでき、他の公知の方法でもよい。
The learning algorithm used in the
本実施の形態3における教師なし学習を実現する場合、上記のようなk平均(k-means)法による非階層型クラスタリングに限らず、クラスタリング可能な他の公知の方法であればよい。例えば、最短距離法等の階層型クラスタリングであってもよい。 When implementing unsupervised learning in the third embodiment, the method is not limited to the non-hierarchical clustering using the k-means method described above, and any other known method capable of clustering may be used. For example, hierarchical clustering such as the shortest distance method may be used.
本実施の形態3において、学習装置10及び推論装置20は、例えば、ネットワークを介して空気調和機1に接続され、この空気調和機1とは別個の装置であってもよい。また、学習装置10及び推論装置20は、空気調和機1に内蔵されていてもよい。さらに、学習装置10及び推論装置20は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。
In the third embodiment, the
また、モデル生成部12は、複数の空気調和機1に対して作成される学習用データに従って、洗浄要否を学習するようにしてもよい。なお、モデル生成部12は、同一のエリアで使用される複数の空気調和機1から学習用データを取得してもよいし、異なるエリアで独立して動作する複数の空気調和機1から収集される学習用データを利用して洗浄要否を学習してもよい。また、学習用データを収集する空気調和機1を途中で対象に追加したり、対象から除去したりすることも可能である。さらに、ある空気調和機1に関して洗浄要否を学習した学習装置10を、これとは別の空気調和機1に適用し、当該別の空気調和機1に関して洗浄要否を再学習して更新するようにしてもよい。
The
<本実施の形態3の効果>
本実施の形態3では、所定期間内(例えば、空気調和機1の新規備え付けまたは冷媒配管120の洗浄後から1~5年以内)における圧縮機運転情報の関係性を学習することで、圧縮機運転情報が異常値(学習用データから外れた値)となった場合、出力した洗浄要否を配管洗浄要に分類分けし、洗浄が必要と判断することができる。
<Effects of the Third Embodiment>
In this embodiment 3, by learning the relationship between compressor operation information within a specified period (for example, within 1 to 5 years after the
実施の形態4.
実施の形態3では圧縮機運転情報に基づいて冷媒配管120の洗浄要否を推論する形態について説明したが、本実施の形態4では冷凍機油情報に基づいて冷媒配管120の洗浄要否を推論する形態について説明する。なお、実施の形態3と共通する事項については説明を省略し、実施の形態3と異なる事項について説明する。
In the third embodiment, a configuration in which the necessity of cleaning of the
<学習フェーズ>
図18は、本実施の形態4に係る学習装置10の機能ブロック図である。図18の学習装置10では、学習データ取得部11は、冷媒配管120内の冷凍機油140に関する冷凍機油情報を学習用データとして取得する。冷凍機油情報は、例えば冷凍機油140の明度および色相を含む。
<Learning Phase>
Fig. 18 is a functional block diagram of a
モデル生成部12は、学習データ取得部11から出力される冷凍機油情報に基づいて作成される学習用データに基づいて、冷媒配管120の洗浄要否を学習する。すなわち、空気調和機1の冷凍機油情報から洗浄要否を推論する学習済モデルを生成する。ここで、学習用データは、冷凍機油情報および洗浄要否を互いに関連付けたデータである。
The
例えば、冷媒配管120の洗浄要否の判断にAIを活用する場合、学習済モデルは、空気調和機1の新規備え付けまたは冷媒配管120の洗浄後から所定期間内(例えば、1~5年以内)に空気調和機1が運転しているとき(正常時)の冷凍機油情報を入力することで、学習済モデルは、空気調和機1が所定期間内に運転しているとき(正常時)の冷凍機油情報からなる複数のクラスタ群のうちの何れかへと分類(クラスタリング)するためのモデルとして構成することができる。
For example, when AI is used to determine whether or not the
本実施の形態4においては、学習データ取得部11によって取得される冷凍機油情報に基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師なし学習により、洗浄要否を学習する。
In this
次に、図19を用いて、学習装置10が学習する処理について説明する。図19は学習装置10の学習処理に関するフローチャートである。
Next, the process by which the
ステップS700において、学習データ取得部11は冷凍機油情報を取得する。
In step S700, the learning
ステップS702において、モデル生成部12は、学習データ取得部11によって取得される冷凍機油情報に基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師なし学習により、洗浄要否を学習し、学習済モデルを生成する。
In step S702, the
ステップS704において、学習済モデル記憶部15は、モデル生成部12が生成した学習済モデルを記憶する。
In step S704, the trained
<活用フェーズ>
図20は、本実施の形態4に係る推論装置20の機能ブロック図である。
<Utilization phase>
FIG. 20 is a functional block diagram of an
データ取得部21は冷凍機油情報を取得する。
The
推論部22は、学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルを利用して得られる洗浄要否を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部21で取得した冷凍機油情報を入力することで、冷凍機油情報がいずれのクラスタに属するかを推論し、推論結果を洗浄要否として出力することができる。
The
例えば、学習済モデルに入力された冷凍機油情報が、空気調和機1が所定期間内(例えば、1~5年以内)に運転しているとき(正常時)を示す何れかのクラスタに属するならば、推論部22は冷媒配管120の内部の摩耗粉量およびスラッジ量が所定以内であり、冷媒配管120の洗浄が不要と推論する。また、学習済モデルに入力されたデータが、空気調和機1が所定期間内に運転しているとき(正常時)を示すクラスタの何れにも属していない場合には、推論部は冷媒配管120の内部の摩耗粉量およびスラッジ量が所定以上であり、冷媒配管120の洗浄が必要と推論する。
For example, if the refrigeration oil information input to the trained model belongs to any cluster that indicates when the
このようにして、推論部22は冷凍機油情報に基づいて得られた洗浄要否を空気調和機1の表示部25に対して出力する。
In this way, the
次に、図21を用いて、推論装置20を使って洗浄要否を得るための処理を説明する。
Next, the process for determining whether cleaning is necessary using the
ステップS800において、データ取得部21は冷凍機油情報を取得する。
In step S800, the
ステップS802において、推論部22は学習済モデル記憶部15に記憶された学習済モデルに冷凍機油情報を入力し、洗浄要否を得る。
In step S802, the
ステップS804において、推論部22は、学習済モデルにより得られた洗浄要否を空気調和機1に出力する。
In step S804, the
ステップS806において、空気調和機1は、出力された洗浄要否を用いて、洗浄すべきか否かをリモコンやスマートフォンに表示したり、警報装置から警報を発する。これにより、冷媒配管120の洗浄要否を利用者および作業者に報知し、洗浄が必要な場合は洗浄を促すことができる。
In step S806, the
<本実施の形態4の効果>
本実施の形態4では、所定期間内(例えば、空気調和機1の新規備え付けまたは冷媒配管120の洗浄後から1~5年以内)における冷凍機油情報の関係性を学習することで、冷凍機油情報が異常値(学習用データから外れた値)となった場合、出力した洗浄要否を配管洗浄要に分類分けし、洗浄が必要と判断することができる。
<Effects of the Fourth Embodiment>
In this
実施の形態5.
本実施の形態5では、冷媒配管120中のフィルターに基づき、摩耗粉量を推定する形態について説明する。
Embodiment 5.
In the fifth embodiment, a form in which the amount of wear particles is estimated based on a filter in
<冷媒配管中のフィルターに基づく摩耗粉量推定>
摩耗粉量の推定手段として、冷媒配管120の内部に脱着可能なフィルター125を設け、フィルター125にて捕集された摩耗粉量を取得し、その情報を利用する。
<Estimation of wear debris amount based on filters in refrigerant piping>
As a means for estimating the amount of wear debris, a
図22-23に、冷媒配管120の内部にフィルター125を設けた概要図を示す。図22は冷媒配管120にフィルター125を装着した状態、図23は冷媒配管120からフィルター125を取り除いた状態を示している。
Figures 22-23 show schematic diagrams of a
図22の状態で空気調和機1の運転中に圧縮機4から発生した摩耗粉は、フィルター125にて捕集される。図23のように冷媒配管120からフィルター125を取り除き、フィルター125にて捕集された摩耗粉を採取することで、冷媒配管120の内部に発生した摩耗粉量を推定することができる。
In the state shown in FIG. 22, wear particles generated by the
本実施の形態5にて推定した摩耗粉量を、実施の形態1-2の学習データとして使用することで、冷媒配管120の内部の摩耗粉量またはスラッジ量の推定精度を向上させることができる。
By using the amount of wear debris estimated in this embodiment 5 as learning data for embodiment 1-2, the accuracy of estimating the amount of wear debris or sludge inside the
実施の形態6.
本実施の形態6では、実施の形態1-5にて推定した洗浄要否が「洗浄要」であると出力された場合、冷媒配管120の内部の冷凍機油140を圧縮機4に戻す、いわゆる油戻し運転を禁止するように制御する空気調和機1について説明する。図24は本実施の形態6の空気調和機1の動作に関するフローチャートである。
Embodiment 6.
In this sixth embodiment, an
ステップS900において、洗浄要否を空気調和機1に出力する。ステップS902にて洗浄が必要と判断した場合、ステップS904にて油戻し運転を禁止する。ステップS902にて洗浄が不要と判断した場合、ステップS904は実行されない。
In step S900, the necessity of cleaning is output to the
冷媒配管120の内部の冷凍機油140に摩耗粉が混入した状態で油戻し運転をすると、圧縮機4の破損につながる可能性がある。本実施の形態6のように、洗浄が必要と判断した場合に油戻し運転を禁止することで、圧縮機4の破損を防止することができる。
If oil return operation is performed when wear particles are mixed into the
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに組み合わせることができる。 The features of each of the embodiments described above can be combined with each other.
1 空気調和機、 4 圧縮機、 10 学習装置、 11 学習データ取得部、 12 モデル生成部、 15 学習済モデル記憶部、 20 推論装置、 21 データ取得部、 22 推論部、 25 表示部、 30 通信部、 50 モータ、 51 回転子、 52 固定子、 60 クランクシャフト、 60a シャフト本体部、 60b 偏心軸部、 70 圧縮機構部、 71 シリンダ、 71a 吸入口、 71b シリンダ室、 71c ベーン溝、 71d 背圧室、 72 吸入管、 80 ローリングピストン、 81 ベーン、 82 上軸受部、 83 上部吐出マフラ、 83a マフラ室、 84 下軸受部、 85 下部吐出マフラ、 85a マフラ室、 86 空間、 86a 吸入室、 86b 圧縮室、 90 密閉容器、 91 吐出管、 92 端子、 93 リード線、 110 冷媒流路、 111 室外熱交換器、 112 室外送風機、 113 四方弁、 114 膨張弁、 115 室内熱交換器、 116 室内送風機、 117 アキュムレータ、 120 冷媒配管、 121 サイトグラス、 125 フィルター、 130 制御部、 140 冷凍機油、 C1 軸線、 Ia モータ電流、 Ts 吸入温度、 Ps 吸入圧力、 Td 吐出温度、 Pd 吐出圧力、 f 圧縮機周波数、 H 圧縮機内油面高さ、 T モータトルク。 1 Air conditioner, 4 Compressor, 10 Learning device, 11 Learning data acquisition unit, 12 Model generation unit, 15 Learned model storage unit, 20 Inference device, 21 Data acquisition unit, 22 Inference unit, 25 Display unit, 30 Communication unit, 50 Motor, 51 Rotor, 52 Stator, 60 Crankshaft, 60a Shaft main body, 60b Eccentric shaft, 70 Compression mechanism, 71 Cylinder, 71a Intake port, 71b Cylinder chamber, 71c Vane groove, 71d Back pressure chamber, 72 Intake pipe, 80 Rolling piston, 81 Vane, 82 Upper bearing unit, 83 Upper discharge muffler, 83a Muffler chamber, 84 Lower bearing unit, 85 Lower discharge muffler, 85a muffler chamber, 86 space, 86a suction chamber, 86b compression chamber, 90 sealed container, 91 discharge pipe, 92 terminal, 93 lead wire, 110 refrigerant flow path, 111 outdoor heat exchanger, 112 outdoor blower, 113 four-way valve, 114 expansion valve, 115 indoor heat exchanger, 116 indoor blower, 117 accumulator, 120 refrigerant piping, 121 sight glass, 125 filter, 130 control section, 140 refrigeration oil, C1 axial line, Ia motor current, Ts suction temperature, Ps suction pressure, Td discharge temperature, Pd discharge pressure, f compressor frequency, H oil level in compressor, T motor torque.
Claims (28)
前記圧縮機運転情報または前記冷凍機油情報に基づいて、前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部と、を備える、
学習装置。 A learning data acquisition unit that acquires compressor operation information of the air conditioner and refrigeration oil information of the air conditioner;
A model generation unit that generates a trained model for inferring an amount of wear powder generated from the compressor of the air conditioner or an amount of sludge in a refrigerant pipe based on the compressor operation information or the refrigeration oil information.
Learning device.
前記圧縮機運転情報に基づいて、冷媒配管内の洗浄要否を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部と、を備える、
学習装置。 A learning data acquisition unit that acquires compressor operation information of the air conditioner;
A model generation unit that generates a trained model that infers whether or not the refrigerant piping needs to be cleaned based on the compressor operation information.
Learning device.
請求項1から請求項2のいずれか1項に記載の学習装置。 The compressor operation information includes a motor current of the compressor.
The learning device according to any one of claims 1 to 2.
請求項3に記載の学習装置。 The compressor operation information includes an accumulated operation time TA of the compressor.
The learning device according to claim 3 .
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の学習装置。 The compressor operation information includes a remaining amount of refrigeration oil in the compressor.
The learning device according to any one of claims 1 to 4.
前記冷凍機油情報に基づいて、冷媒配管内の洗浄要否を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部と、を備える、
学習装置。 A learning data acquisition unit that acquires refrigeration oil information of an air conditioner;
A model generation unit that generates a trained model that infers whether or not the refrigerant piping needs to be cleaned based on the refrigeration oil information.
Learning device.
請求項1または請求項6のいずれか1項に記載の学習装置。 The refrigeration oil information includes the brightness of the refrigeration oil,
The learning device according to claim 1 or 6.
請求項1または請求項6から請求項7のいずれか1項に記載の学習装置。 The refrigeration oil information includes the hue of the refrigeration oil,
The learning device according to claim 1 or any one of claims 6 to 7.
請求項1または請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の学習装置。 The refrigeration oil information includes image data and video data of the refrigeration oil,
The learning device according to claim 1 or any one of claims 6 to 8.
前記推論データに基づき前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルに基づいて、前記推論データから前記摩耗粉量または前記スラッジ量を出力する推論部と、を備える、
推論装置。 A data acquisition unit that acquires inference data having compressor operation information of an air conditioner or refrigeration oil information of the air conditioner;
and an inference unit that outputs the amount of wear powder or the amount of sludge from the inference data based on a trained model that infers the amount of wear powder generated from the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in a refrigerant pipe based on the inference data.
Inference device.
前記圧縮機運転情報に基づき前記冷媒配管内の洗浄要否を推論する学習済モデルに基づいて、前記圧縮機運転情報から前記洗浄要否を出力する推論部と、を備える、
推論装置。 A data acquisition unit that acquires compressor operation information of the air conditioner;
An inference unit that outputs the necessity of cleaning from the compressor operation information based on a learned model that infers the necessity of cleaning of the refrigerant pipe based on the compressor operation information.
Inference device.
請求項10から請求項11のいずれか1項に記載の推論装置。 The compressor operation information includes a motor current of the compressor.
The inference device according to any one of claims 10 to 11.
請求項12に記載の推論装置。 The compressor operation information includes an accumulated operation time TA of the compressor.
13. The inference apparatus of claim 12.
請求項10から請求項13のいずれか1項に記載の推論装置。 The compressor operation information includes a remaining amount of the refrigeration oil in the compressor.
The inference device according to any one of claims 10 to 13.
前記冷凍機油情報に基づき前記冷媒配管内の洗浄要否を推論する学習済モデルに基づいて、前記冷凍機油情報から前記洗浄要否を出力する推論部と、を備える、
推論装置。 A data acquisition unit that acquires refrigeration oil information of the air conditioner;
An inference unit that outputs the necessity of cleaning from the refrigeration oil information based on a learned model that infers the necessity of cleaning in the refrigerant piping based on the refrigeration oil information.
Inference device.
請求項10または請求項15のいずれか1項に記載の推論装置。 The refrigeration oil information includes the brightness of the refrigeration oil,
An inference apparatus according to any one of claims 10 and 15.
請求項10または請求項15から請求項16のいずれか1項に記載の推論装置。 The refrigeration oil information includes the hue of the refrigeration oil,
An inference device according to any one of claims 10 and claims 15 to 16.
請求項10または請求項15から請求項17のいずれか1項に記載の推論装置。 The refrigeration oil information includes image data and video data of the refrigeration oil,
An inference device according to any one of claims 10 and claims 15 to 17.
空気調和機。 A cooling system comprising: the inference device according to any one of claims 10 to 18; the compressor that compresses a refrigerant; a condenser that condenses the refrigerant; a pressure reducing device that reduces the pressure of the refrigerant; an evaporator that evaporates the refrigerant; and the refrigerant piping through which the refrigerant flows.
Air conditioner.
請求項19に記載の空気調和機。 The refrigerant piping has a sight glass through which the inside of the refrigerant piping can be observed.
20. The air conditioner according to claim 19.
請求項20に記載の空気調和機。 The refrigerant piping has a camera capable of acquiring image data and video data of the inside of the refrigerant piping.
The air conditioner according to claim 20.
請求項19から請求項21のいずれか1項に記載の空気調和機。 The inside of the refrigerant pipe has a filter that collects the wear powder.
22. The air conditioner according to any one of claims 19 to 21.
請求項19から請求項22のいずれか1項に記載の空気調和機。 a first notification unit that notifies the user that the refrigerant pipe needs to be cleaned when the amount of wear powder or the amount of sludge output by the inference device is equal to or greater than a set threshold value;
23. The air conditioner according to any one of claims 19 to 22.
請求項19から請求項23のいずれか1項に記載の空気調和機。 A second notification unit that notifies the user that the refrigerant pipe needs to be cleaned when the cleaning necessity is output as the cleaning necessity.
An air conditioner according to any one of claims 19 to 23.
請求項19から請求項24のいずれか1項に記載の空気調和機。 When the cleaning necessity is output as the cleaning necessity, the refrigeration oil in the refrigerant pipe is returned to the compressor, and an oil return operation is prohibited.
25. The air conditioner according to any one of claims 19 to 24.
前記推論データに基づき前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルに基づいて、前記推論データから前記摩耗粉量または前記スラッジ量を出力するステップと、を含む、
推論方法。 acquiring inference data having compressor operation information of an air conditioner or refrigeration oil information of the air conditioner;
and outputting the amount of wear powder or the amount of sludge from the inference data based on a trained model that infers the amount of wear powder generated from the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in a refrigerant pipe based on the inference data.
Inference methods.
前記推論データに基づき前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルに基づいて、前記推論データから前記摩耗粉量または前記スラッジ量を出力するステップと、
前記摩耗粉量または前記スラッジ量が設定された閾値以上である場合、前記冷媒配管の洗浄を要する旨をユーザに報知するステップと、を含む、
空気調和機の制御方法。 acquiring inference data having compressor operation information of an air conditioner or refrigeration oil information of the air conditioner;
A step of outputting the amount of wear powder or the amount of sludge from the inference data based on a trained model that infers the amount of wear powder generated from the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in a refrigerant pipe based on the inference data;
and notifying a user that the refrigerant pipe needs to be cleaned when the amount of wear powder or the amount of sludge is equal to or greater than a set threshold value.
A method for controlling an air conditioner.
空気調和機の圧縮機運転情報または前記空気調和機の冷凍機油情報を有する推論データを取得するステップと、
前記推論データに基づき前記空気調和機の圧縮機から生じる摩耗粉量または冷媒配管内のスラッジ量を推論する学習済モデルに基づいて、前記推論データから前記摩耗粉量または前記スラッジ量を出力するステップと、
前記摩耗粉量または前記スラッジ量が設定された閾値以上である場合、前記冷媒配管の洗浄を要する旨をユーザに報知するステップと、を実行させる、
制御プログラム。 On the computer,
acquiring inference data having compressor operation information of an air conditioner or refrigeration oil information of the air conditioner;
A step of outputting the amount of wear powder or the amount of sludge from the inference data based on a trained model that infers the amount of wear powder generated from the compressor of the air conditioner or the amount of sludge in a refrigerant pipe based on the inference data;
and notifying a user that the refrigerant pipe needs to be cleaned when the amount of wear powder or the amount of sludge is equal to or greater than a set threshold.
Control program.
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