JP2019138539A - 製氷機、および綿氷生成回避方法 - Google Patents
製氷機、および綿氷生成回避方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本構成によれば、製氷水ポンプの停止時に過熱度を対数変換することによって、過熱度を実際よりも小さく制御部に認識させることができる。それによって電子膨張弁がより絞られる方向に制御されることになり、その結果、製氷板がより冷やされ、綿氷がより発生しにくくなる。そのため、電子膨張弁の開閉制御が過熱度に基づいて行われる場合であっても、製氷水ポンプの停止時に製氷板が確実に冷やされ、綿氷の発生をより回避できる。
本構成によれば、電子膨張弁の開閉制御が過熱度に基づいてPID制御あるいはPI制御される場合において、製氷水ポンプの停止時に製氷板が確実に冷やされ、綿氷の発生をより回避できる。
本構成によれば、綿氷の発生をより回避できるとともに、製氷水ポンプの停止される所定期間(綿氷対策期間)中の過熱度の低下が抑えられるため、液バックの発生を回避することができる。
1.製氷機の構成
製氷機1は、図1に示されるように、大きくは製氷部10、冷凍回路20、および制御部30を備える。
製氷水タンク11に貯蔵された製氷水は、製氷水ポンプ12によって送水管13に供給され、送水管13を介して散水器14に送られる。そして、製氷水は散水器14によって製氷板15に供給され、製氷板15の製氷面側を流下して製氷水タンク11に戻る。すなわち、製氷水は、製氷水ポンプ12によって循環し、循環中に製氷板15において冷却され氷となる。
なお、本実施形態では、過熱度ΔTは、出口冷媒温度EVAoutTと入口冷媒温度EVAinTとの温度差とされる。すなわち、ΔT=EVAoutT−EVAinTとされる。
次いで、メモリ32に格納された所定のプログラムにしたがって、制御部30によって実行される製氷機の運転処理について図3および図4を参照して説明する。なお、この運転処理には、製氷運転の途中において実行される、綿氷の生成を回避する綿氷対策処理(綿氷生成回避方法)が含まれる。
すなわち、綿氷対策期間(所定期間)K1(図4の時刻t2から時刻t3の間)においては、CPU31は、電子膨張弁23の開度を、目標過熱度SETと、対数変換された過熱度(y)との偏差に基づいてPID制御あるいはPI制御する。ここで、ステップS50の処理は、製氷水ポンプ停止処理および過熱度変換処理に相当する。なお、過熱度を測定過熱度(x)と対数変換された過熱度(y)とを区別せずに一般的に説明する場合には、過熱度は、過熱度ΔTと記載される。
除氷運転が終了すると、CPU31は、続いて次回の製氷運転を開始し(図4の時刻t5)、以下、製氷運転と除氷運転とが繰り返される。
次に、図5から図8を参照して、過熱度ΔT、詳しくは、測定過熱度(x)の対数変換の例を説明する。
例えば、測定過熱度(x)を対数変換する変換式を式(1)のように表すとする。
y=f(x)=A*ln(Bx+C) ……式(1)
ここで、
x:測定過熱度(EVAoutT−EVAinT)(℃)
y:対数変換された過熱度(℃)
SET:目標過熱度(℃)
A,B,C:変数
とする。
∴ A*ln(B*SET+C)=SET ……式(2)
となる。
(dy/dx)=f’(x)=AB/(Bx+C)
を利用して、
f’(SET)=1 となり、
∴ AB/(B*SET+C)=1 ……式(3)
となる。
A*ln(AB)=SET
∴AB=exp(SET/A)
∴B=(1/A)exp(SET/A) ……式(4)
C=((A−SET)/A)exp(SET/A)
=(1−SET/A)exp(SET/A) ……式(5)
となる。
y=f(x)=A*ln((1/A)exp(SET/A)*x+
(1−SET/A)exp(SET/A))
=A*ln((1/A)exp(SET/A)*(x+A−SET))
=A*(ln(exp(SET/A)+ln(x+A−SET)/A))
=A*(SET/A+ln((x+A−SET)/A))
=SET+A*ln((x+A−SET)/a) ……式(6)
が得られる。
ここで、f(0)の値を「delta」とすると、式(6)によって、
delta=f(0)=SET+A*ln((A−SET)/A) ……式(7)
となる。
本実施形態では、製氷水ポンプ12の停止時である綿氷対策期間K1において、電子膨張弁23の開度を制御する過熱度ΔTが対数変換され、実際よりも小さめの過熱度ΔTがCPU31に認識されるようにしている。これによって、綿氷対策期間K1において、電子膨張弁23がより絞られて製氷板15がより冷やされ、綿氷がより発生しにくくなる。そのため、電子膨張弁23の開閉制御が過熱度ΔTに基づいて行われる場合であっても、製氷水ポンプ12の停止時に製氷板15が確実に冷やされ、綿氷の発生をより回避できる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
Claims (6)
- 製氷水を循環させる製氷水ポンプと冷媒が循環する冷凍回路とを備えた製氷機において、
前記冷凍回路は、
電子膨張弁と、
前記冷媒に係る過熱度を測定するための過熱度測定部と、
前記過熱度測定部によって測定された測定過熱度が目標過熱度となるように前記測定過熱度を制御することによって、製氷運転中における前記電子膨張弁の開度を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
製氷運転の途中において、綿氷対策期間として所定期間、前記製氷水ポンプを停止させるポンプ停止処理と、
前記所定期間において、前記測定過熱度を対数変換し、対数変換された過熱度に基づいて前記電子膨張弁の開度を制御する、過熱度変換処理と、を実行する、製氷機。 - 請求項1に記載の製氷機において、
前記制御部は、
製氷運転中における前記電子膨張弁の開度をPID制御あるいはPI制御し、
前記過熱度変換処理において、前記目標過熱度と、前記対数変換された過熱度との偏差に基づいて、前記電子膨張弁の開度をPID制御あるいはPI制御する、製氷機。 - 請求項1または請求項2に記載の製氷機において、
前記電子膨張弁に接続された蒸発器と、
前記過熱度測定部としての、前記蒸発器の入口の冷媒温度を測定する入口温度センサと、
前記過熱度測定部としての、前記蒸発器の出口の冷媒温度を測定する出口温度センサと、を備え、
前記過熱度は、測定された出口の冷媒温度と測定された入口の冷媒温度との温度差とされる、製氷機。 - 製氷水を循環させる製氷水ポンプと、電子膨張弁を有し冷媒が循環する冷凍回路とを備えた製氷機において綿氷の生成を回避する方法であって、
製氷運転中において、前記冷媒に係る過熱度を測定し、
測定された測定過熱度が目標過熱度となるように前記測定過熱度を制御することによって、製氷運転中における前記電子膨張弁の開度を制御し、
前記製氷運転の途中において、綿氷対策期間として所定期間、前記製氷水ポンプを停止させ、
前記所定期間においては、前記測定過熱度を対数変換し、対数変換された測定過熱度に基づいて前記電子膨張弁の開度を制御する、綿氷生成回避方法。 - 請求項4に記載の綿氷生成回避方法において、
製氷運転中における前記電子膨張弁の開度を、PID制御あるいはPI制御し、
前記所定期間においては、前記目標過熱度と、前記対数変換された測定過熱度との偏差に基づいて、前記電子膨張弁の開度をPID制御あるいはPI制御する、綿氷生成回避方法。 - 請求項4または請求項5に記載の綿氷生成回避方法において、
前記製氷機は、前記電子膨張弁に接続された蒸発器と、前記蒸発器の入口の冷媒温度を測定する入口温度センサと、前記蒸発器の出口の冷媒温度を測定する出口温度センサと、を備えており、
前記過熱度は、測定された出口の冷媒温度と測定された入口の冷媒温度との温度差とされる、綿氷生成回避方法。
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---|---|---|---|---|
JPH05133620A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置の運転制御装置 |
US20060213215A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Akihiko Hirano | Ice making machine |
JP2009160313A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラム |
JP2011021840A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 製氷機 |
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2018
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