本发明涉及空调吹出温度估计装置及程序，特别涉及对来自使用制冷剂的空调机的吹出温度的估计。
背景技术
在使用制冷剂的空调机的制热运转中，在运转中需要进行室外机的除霜，此时从室内机吹出冷风。为了消除该情况而采取如下对策：监视吹出温度，在检测到吹出冷风时，减弱总风量等。以往提出有如下的技术：不使用测定吹出温度的温度传感器，而是根据热交换器的配管温度估计吹出温度(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-97755号公报
专利文献2：日本特开2011-43300号公报
专利文献3：日本特开2008-116061号公报
专利文献4：日本特开2003-161495号公报
专利文献5：日本特开平8-178400号公报
专利文献6：日本特开2012-225590号公报
专利文献7：日本特开2008-138953号公报
专利文献8：日本特开2008-232588号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
然而，空调机的室外机通过从室外机向室内机延伸设置的制冷剂管而向室内机供给制冷剂，例如在制冷运转的情况下，已知在吹出温度比制冷剂管(气体管、液体管)的温度高时，将强烈地受到该制冷剂管温度的影响。并且，在制冷剂管未充分冷却时，还受到吸入温度的影响。
但是，以往没有考虑这种空调机中的制冷剂管的温度状态的差异估计来自室内机的吹出温度。
本发明的目的在于，考虑空调机的状态估计来自室内机的吹出温度。
用于解决问题的手段
本发明的空调吹出温度估计装置具有：制冷剂管温度取得单元，其取得与室内机的热交换器连接的制冷剂管的测定温度；吸入温度取得单元，其取得所述室内机的吸入口的测定温度；判定单元，其根据由所述制冷剂管温度取得单元取得的测定温度和由所述吸入温度取得单元取得的测定温度，判定室内机的运转状态；以及估计单元，其根据由所述制冷剂管温度取得单元取得的测定温度、由所述吸入温度取得单元取得的测定温度、和在来自所述室内机的吹出温度的估计模型中与由所述判定单元判定出的运转状态对应地设定的估计模型，估计来自所述室内机的吹出温度。
并且，所述估计单元在随着从当前的所述室内机的运转状态转变成其它运转状态而切换估计模型时，调整估计值以使吹出温度的估计值连续地变化。此时，所述估计单元考虑多个估计模型的影响程度调整估计值的输出。
并且，所述空调吹出温度估计装置具有：检测单元，其通过分析所述估计单元的估计温度的时间序列变化，检测来自所述室内机的吹出温度的异常；以及通知单元，其通知由所述检测单元检测出的异常。
并且，所述空调吹出温度估计装置具有指示单元，在所述估计单元的估计温度偏离吹出温度的目标值的情况下，该指示单元指示室内机的动作控制单元，以使所述估计单元的估计温度接近目标值。
本发明的程序使计算机作为以下单元发挥作用：制冷剂管温度取得单元，其取得与室内机的热交换器连接的制冷剂管的测定温度；吸入温度取得单元，其取得所述室内机的吸入口的测定温度；判定单元，其根据由所述制冷剂管温度取得单元取得的测定温度和由所述吸入温度取得单元取得的测定温度，判定室内机的运转状态；以及估计单元，其根据由所述制冷剂管温度取得单元取得的测定温度、由所述吸入温度取得单元取得的测定温度、和在来自所述室内机的吹出温度的估计模型中与由所述判定单元判定出的运转状态对应地设定的估计模型，估计来自所述室内机的吹出温度。
发明效果
根据本发明，考虑空调机的状态估计来自室内机的吹出温度，因而能够提高吹出温度的估计值的精度。
并且，即使在与空调机的状态变化对应地切换估计模型的情况下，也能够防止吹出温度的估计值极端地变化。
并且，通过分析估计出的吹出温度，能够检测吹出温度的异常。
并且，在估计出的吹出温度偏离目标值达规定值以上的情况下，能够控制空调机的动作使得接近目标值。
附图说明
图1是示出本发明的空调吹出温度估计装置的一个实施方式的块结构图。
图2是实施方式1的空调吹出温度估计装置的硬件结构图。
图3是示出实施方式1的来自室内机的吹出温度的估计处理的流程图。
图4是在实施方式1中以曲线形式示出按照每个运转状态设定的估计模型的图。
图5是实施方式2的空调吹出温度估计装置的块结构图。
图6是实施方式3的空调吹出温度估计装置的块结构图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的优选实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明的空调吹出温度估计装置的一个实施方式的块结构图。在图1中示出室外机1、室内机2、内置于室内机2的热交换器3、从室外机1向热交换器3延伸设置的作为制冷剂管的液体管4和气体管5、测定液体管4、气体管5和室内机2的吸入口(未图示)的各个温度的各个传感器6、7、8以及用于空调控制器20从空调机的室外机1和室内机2接收传感器数据的信号线9。这些结构可以直接利用已有的设备。本实施方式是对以上的结构追加空调吹出温度估计装置10而构成的。
图2是形成本实施方式的空调吹出温度估计装置10的计算机的硬件结构图。在本实施方式中形成空调吹出温度估计装置10的计算机可以由以前存在的个人计算机(pc)等通用硬件结构来实现。即，计算机是按照图2所示将cpu31、rom32、ram33、hdd34、输入输出控制器38以及作为通信单元设置的网络控制器39与内部总线40连接而构成的，输入输出控制器38分别连接作为输入单元设置的鼠标35和键盘36以及作为显示装置设置的显示器37。cpu是centralprocessingunit(中央处理单元)的略称。rom是readonlymemory(只读存储器)的略称，ram是randomaccessmemory(随机存取存储器)的略称，hdd是harddiskdrive(硬盘驱动器)的略称。
将cpu31、rom32、ram33和hdd34统称作处理电路系统。
返回到图1，本实施方式的空调吹出温度估计装置10具有数据取得部11、运转状态判定部12、吹出温度估计部13、吹出温度显示部14以及吹出温度估计模型存储部21。空调控制器20从空调机定期地收集各个传感器6、7、8对液体管4、气体管5以及吸入口的各个测定温度，数据取得部11是作为制冷剂管温度取得单元和吸入温度取得单元而设置的，从空调控制器20定期地取得该各个测定温度，例如每隔1分钟取得最新的测定温度。运转状态判定部12是作为判定单元而设置的，根据由数据取得部11取得的各个测定温度判定室内机2的运转状态。吹出温度估计部13是作为估计单元而设置的，根据由数据取得部11取得的各个测定温度以及来自室内机2的吹出温度的估计模型即与由运转状态判定部12判定出的运转状态对应地设定的估计模型，估计来自室内机2的吹出温度。吹出温度显示部14在显示器37显示通过估计而得到的来自室内机2的吹出温度的估计值。在吹出温度估计模型存储部21存储有与室内机2的运转状态对应地设定的估计模型。
空调吹出温度估计装置10中的各个构成要素11～14通过形成空调吹出温度估计装置10的计算机与在搭载于计算机的cpu31中进行动作的程序的协调动作来实现。并且，吹出温度估计模型存储部21通过搭载于空调吹出温度估计装置10的hdd34来实现。或者，还可以利用ram33作为吹出温度估计模型存储部21，或者，还可以经由网络利用位于外部的存储单元作为吹出温度估计模型存储部21。
并且，在本实施方式中使用的程序当然由通信单元提供，还可以存储在cd-rom或usb存储器等计算机能读取的记录介质中来提供。cd-rom或usb存储器等记录介质是非易失性的有形介质。cd-rom是compactdisc-rom(紧凑型光盘)的略称，usb是universalserialbus(通用串行总线)的略称。将从通信单元或记录介质提供的程序安装在计算机中，计算机的cpu31依次执行程序，由此实现各种处理。
然而，空调机和制冷剂具有多种状态。具体地，是在制热运转时将开关从断开切换成接通而运转的状态(下面，也称作“制热接通”)，反之将开关从接通切换成断开的状态(下面，也称作“制热断开”)，在制冷运转时将开关从断开切换成接通而运转的状态(下面，也称作“制冷接通”)，反之将开关从接通切换成断开的状态(下面，也称作“制冷断开”)。可认为来自室内机2的吹出温度的推移根据这种空调机的状态而不同。并且，即使在制热接通的状态时，在如空调机的运转刚刚开始后时那样制冷剂管(液体管4和气体管5)尚未充分温热的状态(下面称作“过渡状态”)时和过渡状态已过去的状态(下面称作“稳定状态”)时，来自室内机2的吹出温度也不同。即使在制冷接通的状态时，在过渡状态和稳定状态下吹出温度也不同。本实施方式的特征在于，考虑这种空调机的状态估计来自室内机2的吹出温度。来自室内机2的吹出温度是指室内机2的吹出口的温度，即从室内机2的吹出口吹出的空气的温度。
在制热运转的情况下，在制热接通的过渡状态和制热断开时从吸入口导入的风量较弱，因而，吹出温度不易受到吸入口附近的温度或者室温的影响。因此，在本实施方式中设定不考虑吸入口温度而是使用制冷剂管温度作为吹出温度的估计模型。另外，在本实施方式中，测定液体管4和气体管5这两种制冷剂管的各个温度，因而将测定温度的平均值作为制冷剂管温度。在制热接通的稳定状态时，设定使用制冷剂管温度和吸入口温度的平均值作为吹出温度的估计模型。在本实施方式中，这样与运转状态对应地设定估计模型。
在制冷运转的情况下，吹出温度在制冷接通的过渡状态和制冷断开时容易受到吸入口温度的影响。可认为是因为温热的空气容易上升而贮存在吸入口周边。因此，设定使用制冷剂管温度和吸入口温度的平均值作为吹出温度的估计模型。在制冷接通的稳定状态时，设定将偏置值(例如3℃)与制冷剂管温度相加的估计模型。
下面，使用图3所示的流程图说明本实施方式的来自室内机2的吹出温度的估计处理。另外，在此以制热运转的情况为例进行说明。
如前所述，数据取得部11取得从空调控制器20定期地发送来的液体管4、气体管5以及吸入口的各个测定温度(步骤110)。取得的间隔没有特别限定，但在以5分钟等较长的周期取得时，特别是在过渡状态下容易产生误差，因而在本实施方式中设为1分钟。运转状态判定部12在由数据取得部11取得各个测定温度时，根据该测定温度判定室内机2的运转状态(步骤120)。在本实施方式中，根据制冷剂管温度减去吸入口温度而得到的值判定运转状态。然后，根据表示运转状态的数值与阈值的大小关系判定运转状态。即，在本实施方式中，根据制冷剂管温度减去吸入口温度而得到的值(表示运转状态的数值)与阈值的大小关系判定运转状态。
接着，吹出温度估计部13确定与判定出的运转状态对应地设定的估计模型(步骤130)，将各个测定温度代入该估计模型，由此，计算来自室内机2的吹出温度的估计值(步骤140)。这样，在求出吹出温度的估计值时，吹出温度显示部14在显示器37显示该估计值(步骤150)。另外，在本实施方式中是显示估计值，但也可以将估计值经由网络发送给任意的计算机，还可以将估计值记录在规定的存储单元中。
图4是以曲线形式示出按照每个运转状态设定的估计模型的图。根据图4所示的例子，在表示运转状态的数值s小于阈值s1的情况下选择估计模型m1，在数值s为阈值s2以上的情况下选择估计模型m2。另外，在制热运转的情况下，估计模型m1相当于与制热接通的过渡状态对应的估计模型，估计模型m2相当于与制热接通的稳定状态对应的估计模型。s1、s2可以是相同的值，但在此如图4示例的那样设为s1<s2。在如图4所示估计模型m1、m2在s1、s2之间不相交的情况下，在切换估计模型时将产生估计值大幅变化的可能性。因此，在本实施方式中调整成估计值在s1、s2之间不会不连续而是连续且平滑地变化。为此，对各估计模型m1、m2赋予权重来计算估计值。
例如，根据t＝(s2-s)/2这样的式子求出权重t。并且，根据下面的式子求出s1、s2之间的估计值。
估计值＝基于估计模型m1的估计值×t+基于估计模型m2的估计值×(1-t)
于是，在图4中，估计值按照线41所示连续且平滑地变化。
根据本实施方式，如以上说明的那样，与室内机2的运转状态对应地设定估计模型，选择与根据液体管4、气体管5以及吸入口的各个测定温度判定出的空调机的状态对应的估计模型。然后，使用选择出的估计模型估计来自室内机2的吹出温度，因而，能够提高吹出温度的估计值精度。
另外，在本实施方式中，使用液体管4和气体管5的各个测定温度的平均值作为制冷剂管温度，由此高精度地估计吹出温度，但也可以仅使用任意一方。
实施方式2
图5是本实施方式的空调吹出温度估计装置的块结构图。另外，对与实施方式1所示的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并适当省略说明。并且，硬件结构也可以与实施方式1相同。
本实施方式的空调吹出温度估计装置10在实施方式1所示结构的基础上，具有异常检测部15和吹出温度趋势日志存储部22。异常检测部15通过计算机和在搭载于计算机的cpu31中进行动作的程序的协调动作来实现，吹出温度趋势日志存储部22通过hdd34来实现。在实施方式1中单纯地显示吹出温度的估计值，在本实施方式中，蓄积吹出温度的估计值的时间序列数据即吹出温度趋势日志，以便知道吹出温度的估计值的推移。
并且，异常检测部15通过按照时间序列分析吹出温度趋势日志存储部22中蓄积的吹出温度的估计值，检测来自室内机2的吹出温度的异常。例如，在根据基于此前刚刚取得的测定温度得到的吹出温度的估计值和基于本次取得的测定温度得到的吹出温度的估计值而得到的变化量超过阈值的情况下，判定为异常。
这样，在异常检测部15检测出异常时，作为通知单元的吹出温度显示部14通过与吹出温度的估计值一起显示检测出异常的情况，通知维护人员发生异常。
实施方式3
图6是本实施方式的空调吹出温度估计装置的块结构图。另外，对与实施方式1所示的构成要素相同的构成要素标注相同的标号并适当省略说明。并且，硬件结构也可以与实施方式1相同。
本实施方式的空调吹出温度估计装置10在实施方式1所示结构的基础上，具有控制指令部16和吹出温度设定信息存储部23。控制指令部16通过计算机和在搭载于计算机的cpu31中进行动作的程序的协调动作来实现，吹出温度设定信息存储部23通过hdd34来实现。在实施方式1中停留于单纯地显示吹出温度的估计值，在本实施方式中，进行跨入到室内机2的动作控制的处理。
在吹出温度设定信息存储部23中预先设定有来自室内机2的吹出温度的目标值作为吹出温度信息。另外，在吹出温度设定信息存储部23中设定的目标值可以是单一的目标值，也可以按照每个运转状态进行设定。在吹出温度估计部13对吹出温度的估计值偏离该吹出温度的目标值的情况下，作为指示单元的控制指令部16指示作为室内机2的动作控制单元的空调控制器20，以使吹出温度估计部13对吹出温度的估计值接近该目标值。接收到指示的空调控制器20控制室内机2的动作，以使吹出温度的估计值接近该目标值。
下面对说明进行补充。
吹出温度的估计是周期性地进行的。例如，吹出温度的估计是以30秒周期进行的。随时考虑空调机的运转状态的变化。并且，即使没有吹出温度传感器时，也能够使用估计值进行吹出温度的反馈控制。因此，如果正确地进行控制，则室内机2进行动作以使吹出温度的估计值与目标值的偏差减小。
作为空调控制器20对室内机2的动作的控制，可假设通常的反馈控制。控制制冷剂管温度作为输出。制冷剂管温度的目标值可以如下所述求出。在对估计模型赋予目标温度和室温时，可以反算目标制冷剂管温度的候选。虽然因具有多个未知数而不能求出唯一的解，但是，通过附加根据制冷剂回路的状态使能量效率最小这样的制约条件，能够选择解。空调控制器20控制室内机的膨胀阀或者室外机的压缩器等，使得制冷剂管温度接近选择出的温度。
估计值偏离目标值的情况是指估计值与目标值之差达到预先决定的阈值以上的情况。
根据本实施方式，能够按照以上所述辅助室内机2的动作控制。
另外，在前述的各实施方式1～3中说明的结构也可以适当组合使用。并且，在本实施方式中，以通过pc来实现空调吹出温度估计装置10的情况为例进行了说明，但不限于该例子，例如也可以构成为，将前述的空调吹出温度估计装置10具有的处理功能组入到空调控制器20。
标号说明
1室外机；2室内机；3热交换器；4液体管；5气体管；6、7、8传感器；9信号线；10空调吹出温度估计装置；11数据取得部；12运转状态判定部；13吹出温度估计部；14吹出温度显示部；15异常检测部；16控制指令部；20空调控制器；21吹出温度估计模型存储部；22吹出温度趋势日志存储部；23吹出温度设定信息存储部；31cpu；32rom；33ram；34hdd；35鼠标；36键盘；37显示器；38输入输出控制器；39网络控制器；40内部总线。