JP2020112343A - 冷凍システム - Google Patents

Abstract

【課題】仕様および使用環境に応じて最適な時期に除霜運転を開始することができる、汎用性の高い冷凍システムを提供する。【解決手段】冷凍システムは、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が環状に接続され、対象空間を冷却する冷却運転を行う冷凍システムであって、室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段と、除霜手段を制御して、室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転を行う制御装置とを備え、制御装置は、冷却運転中の予め設定されたサンプリング時間毎に運転データを取得し、取得した運転データに基づき、室内熱交換器の伝熱性能に関する指標値であるα値を算出し、室内熱交換器に霜が付着していないときのα値を初期値とした場合の、初期値に対する算出したα値の割合を示すα比を算出し、α比が予め設定された閾値となった場合に、除霜運転を行う。【選択図】図１０

Description

本発明は、冷媒回路に冷媒を循環させることによって対象空間の冷却を行う冷凍システムに関するものである。

従来、除霜運転を最適な時期に開始することができる冷凍機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この冷凍機では、冷凍サイクルの一部を構成する熱交換器を流れる冷媒の温度と、熱交換器を通過する空気の吸込温度および吹出温度との測定結果に基づいて冷媒と空気の熱交換の効率を表す温度効率が算出される。そして、算出された温度効率の冷却運転開始からの変化傾向に基づいて予測された熱交換器への着霜量と、冷凍機の機種に応じて予め設定された温度効率の閾値とから最適除霜開始時期が判定され、温度効率が閾値以上となったときに除霜運転を開始する。

特開２００７−２２５１５８号公報

しかしながら、最適な除霜開始時期は、冷凍機の仕様および使用環境によって異なるため、実使用環境に応じて実験および計算等により決定する必要がある。例えば、冷凍機が用いられる実使用環境として冷凍倉庫を想定した場合、冷凍倉庫内には、冷却対象物である品物が置かれ、作業者等が出入りする。そのため、このような実使用環境において、熱交換器の着霜量および消費電力量を逐一計測し、最適な除霜開始時期を決定することは困難である。すなわち、すべての冷凍倉庫における最適な除霜開始時期を実験等で予め決定することは不可能であり、汎用性が低いという課題がある。

本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、仕様および使用環境に応じて最適な時期に除霜運転を開始することができる、汎用性の高い冷凍システムを提供することを目的とする。

本発明の冷凍システムは、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が環状に接続され、対象空間を冷却する冷却運転を行う冷凍システムであって、前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段と、前記除霜手段を制御して、前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する除霜運転を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記冷却運転中の予め設定されたサンプリング時間毎に運転データを取得し、取得した前記運転データに基づき、前記室内熱交換器の伝熱性能に関する指標値であるα値を算出し、前記室内熱交換器に前記霜が付着していないときの前記α値を初期値とした場合の、前記初期値に対する算出した前記α値の割合を示すα比を算出し、前記α比が予め設定された閾値となった場合に、前記除霜運転を行うものである。

また、本発明の冷凍システムは、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が環状に接続され、対象空間を冷却する冷却運転を行う冷凍システムであって、前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段と、前記除霜手段を制御して、前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する除霜運転を行う制御装置と、前記制御装置に接続され、前記室内熱交換器の伝熱性能に関する指標値であるα値、または、前記室内熱交換器に前記霜が付着していないときの前記α値を初期値とした場合の、前記初期値に対する算出した前記α値の割合を示すα比を表示する表示装置とを備えたものである。

以上のように、本発明によれば、冷却運転の際に取得した運転データに基づいてα値およびα比を算出し、算出されたα比が閾値となった場合に除霜運転を行う。これにより、仕様および使用環境に応じて最適な時期に除霜運転を開始することができる、汎用性の高い冷凍システムを提供することができる。

実施の形態１に係る冷凍システムの構成の一例を示す概略図である。 図１の冷凍システムにおける冷媒回路の構成の一例を示す概略図である。 図１および図２の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図３の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。 図３の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。 除霜運転時の除霜周期と消費電力量との関係の一例を示すグラフである。 α比と消費電力量との関係の一例を示すグラフである。 実施の形態１に係る冷凍システムにおけるデータ取得処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る冷凍システムにおける閾値決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る冷凍システムにおける除霜運転処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例に係る冷凍システムにおける冷媒回路の構成の一例を示す概略図である。 実施の形態２に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図１２の表示生成部で生成される設定インターフェースの表示例を示す概略図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る冷凍システムについて説明する。本実施の形態１に係る冷凍システムは、冷媒回路に冷媒を循環させることにより、対象空間を冷却するものである。

［冷凍システム１００の構成］
図１は、本実施の形態１に係る冷凍システム１００の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、冷凍システム１００は、室外機１、室内機２および制御装置３で構成されている。室内機２は、冷却対象となる対象空間に設けられている。室外機１と室内機２とは、冷媒配管５で接続されている。冷媒配管５は、例えば銅配管が用いられ、周辺の空気との熱交換を抑制するために、配管の周囲に断熱材を巻くなどして断熱処理が施されてもよい。

また、対象空間には、空間温度センサ４が設けられている。空間温度センサ４は、対象空間の温度を示す空間温度を計測する。すなわち、空間温度センサ４は、室内機２に吸い込まれる空気の吸込空気温度ＴＲを計測する。空間温度センサ４として、例えば熱電対またはサーミスタ等が用いられる。

図２は、図１の冷凍システム１００における冷媒回路の構成の一例を示す概略図である。図２に示すように、室外機１は、圧縮機１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３および室外機制御部１０を備えている。室内機２は、室内熱交換器２１、送風機２２、除霜手段２３および室内機制御部２０を備えている。圧縮機１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３および室内熱交換器２１が冷媒配管５によって順次環状に接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路が形成される。なお、図２に示す室外機１および室内機２の構成は一例であり、これに限られない。例えば、室外機１にアキュムレータおよび過冷却熱交換器等が設けられていてもよく、本発明を逸脱しない範囲で構成を適宜変更することができる。また、この例では、膨張弁１３が室外機１に設けられているが、これに限られず、室内機２に設けられてもよいし、室外機１と室内機２とを接続する冷媒配管５のうち、室外熱交換器１２と室内熱交換器２１との間を接続する冷媒配管５に設けられてもよい。

冷媒回路を循環する冷媒として、例えば、Ｒ−２２またはＲ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０ＡまたはＲ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、あるいは、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒が用いられる。また、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒またはその混合物、あるいは、ＣＯ_２、プロパン等の自然冷媒が用いられる。

（室外機１）
圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１１は、例えば、運転周波数ｆを変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機でもよいし、運転周波数ｆが一定のものでもよい。圧縮機１１がインバータ圧縮機である場合の運転周波数ｆは、室外機制御部１０を介して制御装置３によって制御される。

室外熱交換器１２は、図示しない室外機ファンから供給される室外空気と、圧縮機１１から吐出された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる。すなわち、室外熱交換器１２は、凝縮器として機能する。なお、室外熱交換器１２は、このような空冷方式に限られず、例えば水と冷媒との間で熱交換を行う水冷方式が用いられてもよい。

膨張弁１３は、冷媒を膨張させる。膨張弁１３は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁またはキャピラリで構成される。膨張弁１３の開度は、室外機制御部１０を介して制御装置３によって制御される。

室外機制御部１０は、制御装置３からの指令に基づき、圧縮機１１および膨張弁１３を制御する。室外機制御部１０は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。

また、室外機１は、凝縮温度センサ１４、蒸発温度センサ１５およびガス冷媒温度センサ１６を備える。凝縮温度センサ１４は、圧縮機１１の吐出側に設けられ、室外熱交換器１２における冷媒の凝縮温度ＣＴを計測する。凝縮温度センサ１４として、温度センサに限られず、例えば圧力センサが用いられてもよい。この場合、凝縮温度センサ１４で計測された高圧圧力と冷媒の種類とに基づき、凝縮温度ＣＴが得られる。圧力センサを用いた凝縮温度センサ１４として、例えば圧力を電圧に変換して電気信号として出力するものが用いられる。なお、凝縮温度センサ１４は、圧縮機１１の吐出側であって、膨張弁１３の上流側であれば、いずれの位置に設けられてもよい。

蒸発温度センサ１５は、圧縮機１１の吸入側に設けられ、室内熱交換器２１における冷媒の蒸発温度ＥＴを計測する。蒸発温度センサ１５として、温度センサに限られず、例えば圧力センサが用いられてもよい。この場合、蒸発温度センサ１５で計測された低圧圧力と冷媒の種類とに基づき、蒸発温度ＥＴが得られる。圧力センサを用いた蒸発温度センサ１５として、例えば圧力を電圧に変換して電気信号として出力するものが用いられる。なお、蒸発温度センサ１５は、圧縮機１１の吸入側であって、室内熱交換器２１の下流側であれば、いずれの位置に設けられてもよい。

ガス冷媒温度センサ１６は、圧縮機１１の吸入側に設けられ、圧縮機１１に吸入されるガス冷媒の温度を計測する。ガス冷媒温度センサ１６として、例えば熱電対またはサーミスタ等が用いられる。

（室内機２）
室内熱交換器２１は、送風機２２から供給される対象空間の空気である室内空気と、室外機１の膨張弁１３から流出した冷媒との間で熱交換を行う。これにより、対象空間に供給される冷却空気が生成される。すなわち、室内熱交換器２１は、蒸発器として機能する。

送風機２２は、室内熱交換器２１に対して空気を供給する。送風機２２の回転数は、室内機制御部２０を介して制御装置３によって制御される。回転数が制御されることにより、室内熱交換器２１に対する送風量が調整される。送風機２２として、例えば、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）ファンモータなどのモータによって駆動される遠心ファンまたは多翼ファン等が用いられる。

除霜手段２３は、室内熱交換器２１を除霜するために設けられている。除霜手段２３として、例えばヒータの熱によって霜を溶かすヒータ方式、あるいは、室内熱交換器２１に水を散水し、水の熱によって霜を溶かす散水方式等が用いられる。除霜手段２３のＯＮまたはＯＦＦは、室内機制御部２０を介して制御装置３によって制御される。

室内機制御部２０は、制御装置３からの指令に基づき、送風機２２および除霜手段２３を制御する。室内機制御部２０は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。

（制御装置３）
制御装置３は、この冷凍システム１００全体を制御する。具体的には、制御装置３は、室外機制御部１０を介して室外機１に設けられた圧縮機１１および膨張弁１３を制御する。また、制御装置３は、室内機制御部２０を介して室内機２に設けられた送風機２２および除霜手段２３を制御する。さらに、本実施の形態１において、制御装置３は、最適な除霜運転の開始時期を決定し、決定した除霜開始時期に除霜運転を行うように、各部を制御する。

図３は、図１および図２の制御装置３の構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御装置３は、情報入力部３１、演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５を備えている。制御装置３は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。

情報入力部３１は、冷凍システム１００の運転が行われる際に、初期設定として各種の情報が入力される。初期設定の際に入力される情報の詳細は、後述する。演算部３２は、冷凍システム１００に設けられた空間温度センサ４、凝縮温度センサ１４、蒸発温度センサ１５およびガス冷媒温度センサ１６等の各種センサによる計測結果、ならびに情報入力部３１に入力された情報等に基づき、比較および演算等を行う。

動作制御部３３は、演算部３２による比較および演算の結果に基づき、冷凍システム１００のサーモＯＮおよびサーモＯＦＦ、ならびに、冷却運転および除霜運転を行うように、冷凍システム１００の各部を制御する。計時部３４は、α値算出時間、サンプリング時間および除霜時間等の各種の処理の際に必要な各種時間をカウントする。カウントされるそれぞれの時間の詳細については、後述する。データ格納部３５は、後述するデータ取得処理において取得された運転データを格納する。運転データは、例えば、圧縮機１１の運転周波数ｆ、空間温度センサ４で計測された吸込空気温度ＴＲ、および、蒸発温度センサ１５で計測された蒸発温度ＥＴである。

図４は、図３の制御装置３の構成の一例を示すハードウェア構成図である。制御装置３の各種機能がハードウェアで実行される場合、図３の制御装置３は、図４に示すように、処理回路４１および入力装置４２で構成される。図３の演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５の各機能は、処理回路４１により実現される。また、情報入力部３１は、図４の入力装置４２である。

各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路４１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５の各部の機能それぞれを処理回路４１で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路４１で実現してもよい。

図５は、図３の制御装置３の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。制御装置３の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図３の制御装置３は、図５に示すように、プロセッサ５１、メモリ５２および入力装置５３で構成される。演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５の各機能は、プロセッサ５１およびメモリ５２により実現される。また、図３の情報入力部３１は、図５の入力装置５３である。

各機能がソフトウェアで実行される場合、演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

メモリ５２として、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）およびＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ５２として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。

［冷凍システム１００の動作］
次に、上記構成を有する冷凍システム１００の動作について説明する。ここでは、冷却運転時の動作と、最適な除霜開始時期の決定方法とについて説明する。

（冷却運転）
冷凍システム１００によって冷却運転が行われる場合の動作について説明する。室外機１において、低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器１２に流入する。室外熱交換器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器１２を通過する空気または水などの媒体と熱交換して凝縮し、高圧の液冷媒となって室外熱交換器１２から流出する。

室外熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁１３に流入する。膨張弁１３に流入した高圧の液冷媒は、減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、室外機１から流出する。室外機１から流出した低温低圧の気液二相冷媒は、冷媒配管５を介して室内機２に流入する。

室内機２に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２１から流出する。室内熱交換器２１から流出した低温低圧のガス冷媒は、室内機２から流出する。室内機２から流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管５を介して室外機１に流入し、圧縮機１１に吸入される。

（最適な除霜開始時期の決定方法）
次に、最適な時期に除霜運転を開始する決定方法について説明する。室内熱交換器２１の温度が氷点下の状態で冷却運転が長時間行われる場合、室内熱交換器２１が着霜する。室内熱交換器２１が着霜した状態で冷却運転が継続されると、着霜量が増加して室内熱交換器２１の伝熱性能が低下し、それに伴って消費電力量も増加する。そのため、このような場合には、室内熱交換器２１に付着した霜を溶かして除去する除霜運転が行われる。

一方、着霜による消費電力量の増加を早期に抑制するために除霜運転の回数を増加させた場合、除霜運転の際に発生するヒータ等の熱量が対象空間に放出される回数が増加する。これにより、冷凍システム１００の冷却運転時間が増加するため、消費電力量が増加する。

図６は、除霜運転時の除霜周期と消費電力量との関係の一例を示すグラフである。図６において、横軸は除霜運転を行う周期を示す除霜周期であり、縦軸は冷凍システム１００における１日あたりの消費電力量である。

図６に示すように、除霜周期が短い場合には、除霜運転が多く行われるため、室内熱交換器２１の着霜量が少ない段階で除霜運転が行われる。すなわち、この場合には、除霜運転の際に発生する熱量が対象空間に放出される回数が増加するため、消費電力量が増加する。

また、除霜周期が長くなると、除霜運転の回数が減少するため、室内熱交換器２１の着霜量が過度となる。すなわち、この場合には、除霜運転の際に発生する熱量が対象空間に放出される回数が減少するものの、室内熱交換器２１の伝熱性能が低下するので、消費電力量が増加する。

なお、冷凍システム１００では、圧縮機１１として、運転周波数ｆが一定のものと可変のものとのいずれも使用することができるが、いずれの方式を用いても消費電力量が増加する。例えば、圧縮機１１として運転周波数ｆが一定であるものが用いられる場合において、室内熱交換器２１の伝熱性能が低下すると、冷凍システム１００の能力が低下するため、それを補うようにして消費電力量および運転時間が増加する。また、圧縮機１１として運転周波数ｆが可変であるものが用いられる場合において、室内熱交換器２１の伝熱性能が低下すると、冷凍システム１００の能力が低下しなくても圧縮機１１の運転周波数ｆが増加するため、消費電力量が増加する。

以上のことから、除霜周期と消費電力量との関係は、図６に示すように下に凸となる特性を有する。この場合、消費電力量が最小値となる除霜周期で除霜運転を行えば、消費電力量を最小に抑制しながら、適度に着霜した室内熱交換器２１の除霜を行うことができる。したがって、消費電力量が最小値となる除霜周期が、除霜運転を行うのに最適な除霜運転開始時期であると考えることができる。

このような最適な除霜運転開始時期は、対象空間に対する設定温度、冷凍システム１００の規模、および当該システムで用いられる圧縮機１１等の各種機器の性能などの各種条件によって異なる。したがって、適切に除霜運転を行うためには、システム規模等の各種条件に応じて最適な除霜運転開始時期が決定される必要がある。

また、上述したように、室内熱交換器２１の伝熱性能の低下は、着霜量の増加によって生じるため、室内熱交換器２１に対する着霜量は、室内熱交換器２１の伝熱性能を知ることによって判断することができる。一般に、熱交換器の伝熱性能を評価する指標として、ＡＫ値が用いられている。ＡＫ値とは、熱交換器の伝熱面積と熱通過率の積であり、単位温度あたりの熱通過率の能力を表す値である。ＡＫ値は、式（１）に基づき算出される。このＡＫ値が熱交換器に着霜していない状態を示す初期値からどれだけ低下したかと、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：エネルギー消費効率）がどれだけ低下したかとを関連付けることで、伝熱性能の低下によって消費電力量がどれだけ増加したかを判断することができる。
ＡＫ値＝冷凍能力／（吸込空気温度ＴＲ−蒸発温度ＥＴ） ・・・（１）

ところで、本実施の形態１においては、ＡＫ値の絶対値を知ることは重要ではなく、着霜がない状態における初期値に対する着霜量の割合が判断できればよい。本実施の形態１では、ＡＫ値に代えて、α値と称する指標値を定義する。α値は、伝熱性能が低下するに従って小さくなる。なお、α値は、室内熱交換器２１の伝熱性能に関する指標値であり、α値の絶対値に物理的な意味はない。

現在のα値であるα_ｎｏｗは、圧縮機１１の運転周波数ｆ、空間温度センサ４で計測された吸込空気温度ＴＲ、蒸発温度センサ１５で計測された蒸発温度ＥＴ、および吸入密度ρｓに基づき、式（２）を用いて算出される。吸入密度ρｓは、蒸発温度ＥＴと、ガス冷媒温度センサ１６で計測されたガス冷媒温度と、冷媒種類とから求められる。
α＝ρｓ・ｆ／（ＴＲ−ＥＴ） ・・・（２）

また、室内熱交換器２１に着霜がない状態におけるα値の初期値をα_０とした場合、初期値α_０に対する現在のα値α_ｎｏｗの割合をα比とする。α比は、式（３）に基づき算出される。
α比＝現在のα値α_ｎｏｗ／初期値α_０ ・・・（３）

α比と上述した除霜周期との間には相関関係があるため、図６に示す除霜周期と消費電力量との関係は、図７に示すような関係になる。図７は、α比と消費電力量との関係の一例を示すグラフである。図７において、横軸はα値の初期値α_０に対する現在のα値α_ｎｏｗの割合を示すα比であり、縦軸は冷凍システム１００における１日あたりの消費電力量である。

図７に示すように、α比と消費電力量との関係は、図６と同様に下に凸となる特性を有する。そのため、消費電力量が最小値となるα比となった場合に除霜運転を行えば、消費電力量を最小にしながら、室内熱交換器２１を適切に除霜することができる。したがって、消費電力量が最小値となるα比が、除霜運転を行うのに最適な除霜運転開始時期であると考えることができる。

そこで、本実施の形態１に係る冷凍システム１００では、消費電力量が最小値となるときのα比を閾値として設定し、冷却運転中にα比が設定した閾値となった場合に除霜運転を行う。冷凍システム１００は、除霜運転が最適な時期に開始されるように、システム規模等の各種条件に応じた閾値を決定するため、α比を算出するための運転データを取得するデータ取得処理を行う。そして、冷凍システム１００は、取得した運転データに基づきα比に対する閾値を決定する閾値決定処理を行い、決定された閾値に基づいて除霜運転を行う。

（データ取得処理）
本実施の形態１に係る冷凍システム１００におけるデータ取得処理について説明する。図８は、本実施の形態１に係る冷凍システム１００におけるデータ取得処理の流れの一例を示すフローチャートである。データ取得処理は、冷凍システム１００が実際に対象空間を冷却する冷却運転を行う前の試運転の際に行われる。

まず、ステップＳ１において、情報入力部３１に対して各種の情報が入力されることにより、初期設定が行われる。初期設定の際には、冷凍システム１００のサーモＯＮおよびサーモＯＦＦの条件として、冷凍システム１００の据付などを行った際に設定される情報と、データ取得処理を行う際に必要な情報とが入力される。

具体的には、サーモＯＮおよびサーモＯＦＦの条件として入力される情報は、設定温度Ｔ、第１ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ１、最大サーモＯＮ時間および除霜時間である。設定温度Ｔは、対象空間に対して設定される温度を示す。第１ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ１は、設定温度Ｔに対する制御幅を示す。最大サーモＯＮ時間は、サーモＯＮ時の最大時間を示す。除霜時間は、除霜運転が行われる時間を示す。

また、データ取得処理を行う際に必要な情報は、α値算出時間、サンプリング時間、基準値Ｘおよび第２ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ２である。α値算出時間は、最初にα値を算出するまでの時間を示す。サンプリング時間は、運転データを取得する時間間隔を示す。基準値Ｘは、除霜運転の開始時期を決定するα比に対して設定される値を示す。なお、基準値Ｘは、一定期間の間に運転データを取得することができる時間であればよい。第２ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ２は、対象空間を冷却する能力が不足した場合に、除霜を行うための設定温度Ｔに対する制御幅を示す。第２ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ２は、第１ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ１よりも大きい値に設定される。

次に、ステップＳ２において、動作制御部３３は、冷凍システム１００の電源をＯＮにする。ステップＳ３において、演算部３２は、空間温度センサ４で計測された吸込空気温度ＴＲと、設定温度Ｔに第１ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ１を加算した温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１とを比較する。

比較の結果、吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１よりも大きい場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、動作制御部３３は、ステップＳ４において、冷凍システム１００をサーモＯＮとする。そして、処理がステップＳ６に移行する。一方、吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１以下である場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、動作制御部３３は、ステップＳ５において、冷凍システム１００をサーモＯＦＦとする。そして、処理がステップＳ３に戻る。

ステップＳ６において、演算部３２は、計時部３４によるカウントに基づき、ステップＳ４で冷凍システム１００をサーモＯＮとしてからα値算出時間が経過したか否かを判断する。α値算出時間が経過した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、演算部３２は、ステップＳ７において、現在のα値α_ｎｏｗを算出する。そして、演算部３２は、算出したα値α_ｎｏｗを初期値α_０に設定し、α比を１００％に設定する。一方、α値算出時間が経過していない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）には、処理がステップＳ３に戻る。

ステップＳ８において、演算部３２は、吸込空気温度ＴＲと温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１とを比較する。比較の結果、吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１よりも大きい場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、動作制御部３３は、ステップＳ９において、冷凍システム１００をサーモＯＮとする。そして、処理がステップＳ１１に移行する。一方、吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ１以下である場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、動作制御部３３は、ステップＳ１０において、冷凍システム１００をサーモＯＦＦとする。そして、処理がステップＳ８に戻る。

ステップＳ１１において、演算部３２は、計時部３４によるカウントに基づき、ステップＳ９で冷凍システム１００をサーモＯＮとしてからサンプリング時間が経過したか否かを判断する。サンプリング時間が経過した場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、演算部３２は、ステップＳ１２において、現在のα値α_ｎｏｗを算出するとともに、ステップＳ７で設定されたα値の初期値α_０を用いて、初期値α_０に対する現在のα値α_ｎｏｗとの比であるα比を算出する。そして、制御装置３は、算出したα比と、このとき取得した運転データとをデータ格納部３５に格納する。一方、サンプリング時間が経過していない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１１に戻り、サンプリング時間が経過するまでステップＳ１１の処理が繰り返される。

ステップＳ１３において、演算部３２は、ステップＳ１２で算出したα比が基準値Ｘであるか否かを判断する。α比が基準値Ｘである場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、動作制御部３３は、最適な除霜運転開始時期であると判断し、除霜運転を開始する。

ステップＳ１５において、演算部３２は、計時部３４によるカウントに基づき、除霜運転が開始されてから除霜時間が経過したか否かを判断する。除霜時間が経過した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、動作制御部３３は、ステップＳ１６において、除霜運転を停止する。そして、一連の処理が終了する。また、除霜時間が経過していない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１５に戻り、除霜時間が経過するまでステップＳ１５の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１３において、α比が基準値Ｘでない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７において、演算部３２は、計時部３４によるカウントに基づき、最大サーモＯＮ時間が経過し、かつ、吸込空気温度ＴＲが設定温度Ｔに第２ディファレンシャル温度Ｔｄｉｆｆ２を加算した温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ２よりも高いか否かを判断する。

吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ２よりも高い場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１４に移行する。すなわち、冷凍システム１００の冷却運転がサーモＯＮ時間だけ継続されても対象空間が設定温度Ｔまで低下しない場合には、着霜により冷凍システム１００の能力が著しく低下していると判断され、動作制御部３３は、除霜運転に移行する。一方、吸込空気温度ＴＲが温度Ｔ＋Ｔｄｉｆｆ２以下である場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）には、処理がステップＳ８に戻る。

このように、データ取得処理では、試運転の際に、α比が基準値Ｘとなるまで冷却運転が行われる。そして、冷却運転中においては、α比が基準値Ｘとなるまでの間に、サンプリング時間間隔で算出したα比と、そのときの運転データとが取得される。このように取得されたα比および運転データは、次に説明する閾値決定処理で用いられる。

（閾値決定処理）
本実施の形態１に係る冷凍システム１００における閾値決定処理について説明する。図９は、本実施の形態１に係る冷凍システム１００における閾値決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。閾値決定処理は、冷凍システム１００における最適な除霜運転開始時期を決定するためのα比に対する閾値を決定するための処理である。

ステップＳ２１において、演算部３２は、データ取得処理で取得され、データ格納部３５に格納されたα比および運転データに基づき、消費電力量を算出するとともに、除霜周期と算出した消費電力量との関係を算出する。ステップＳ２２において、演算部３２は、ステップＳ２１での算出結果に基づき、消費電力量が最小となるときのα比を閾値として決定する。

ステップＳ２３において、演算部３２は、消費電力量が最小となる周期と測定周期とを比較する。比較の結果、当該周期が測定周期以下である場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）には、一連の処理が終了する。一方、当該周期が測定周期よりも長い場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、動作制御部３３は、ステップＳ２４において、上述したデータ取得処理を再度実施する。このとき、制御装置３は、基準値Ｘの値を前回の運転データ取得時よりも小さい値に設定する。設定された基準値Ｘは、図８に示すデータ取得処理が再度行われる際に、ステップＳ１の初期設定において、情報入力部３１によって入力される。

このように、閾値決定処理では、取得した運転データに基づき、冷凍システム１００において最適な除霜運転開始時期に除霜運転を実施することができるように、α比に対する閾値が決定される。

（除霜運転処理）
本実施の形態１に係る冷凍システム１００における除霜運転処理について説明する。図１０は、本実施の形態１に係る冷凍システム１００における除霜運転処理の流れの一例を示すフローチャートである。除霜運転処理は、基本的に、上述した図８のデータ取得処理と同様にして冷却運転が行われた後、除霜運転を実施する。なお、図８の処理と共通する処理については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１０に示す除霜運転処理では、図８のデータ取得処理と異なり、ステップＳ１の初期設定は行われず、試運転時の設定が維持される。ただし、α比に対する基準値Ｘに代えて、図９の閾値決定処理で決定された閾値が設定される。そして、図８のステップＳ１３に代えてステップＳ３１の処理が行われる。

ステップＳ３１において、演算部３２は、ステップＳ１２で算出したα比が閾値であるか否かを判断する。α比が閾値である場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１４に移行し、最適な除霜運転開始時期での除霜運転が開始される。一方、α比が閾値でない場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１７に移行する。

以上のように、本実施の形態１に係る冷凍システム１００は、冷却運転の際に取得した運転データに基づいてα値およびα比を算出し、算出されたα比が閾値となった場合に除霜運転を行う。これにより、最適な時期に除霜運転を開始することができる。

冷凍システム１００において、α比に対する閾値は、試運転の際に取得した運転データに基づき決定される。これにより、仕様および使用環境に応じて最適な時期に除霜運転を開始することができ、汎用性の高い冷凍システムを提供することができる。

冷凍システム１００において、閾値は、除霜運転の際の消費電力量が最小値となる場合のα比に設定される。これにより、除霜運転の際の消費電力量が抑制されるため、除霜運転を適切に行うことができる。

冷凍システム１００において、α値およびα比は、空間温度センサ４で計測された吸込空気温度ＴＲと、蒸発温度センサ１５で計測された蒸発温度ＥＴと、圧縮機１１の運転周波数ｆとに基づき算出される。これらの値は、仕様および使用環境によって異なるため、これらの値に基づいてα値およびα比が算出されることにより、仕様および使用環境に適した時期に除霜運転を行うことができる。

冷凍システム１００において、除霜手段２３は、ヒータ方式または散水方式により、室内熱交換器２１に付着した霜を除去することができる。

［変形例］
図１１は、本実施の形態１の変形例に係る冷凍システム２００における冷媒回路の構成の一例を示す概略図である。図１１に示すように、冷凍システム２００は、室外機２０１、室内機２０２および制御装置３で構成されている。

室外機２０１は、室外機１と同様に、圧縮機１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３、凝縮温度センサ１４、蒸発温度センサ１５、ガス冷媒温度センサ１６および室外機制御部１０を備えている。また、室外機２０１は、バイパス回路１７およびバイパス弁１８を備えている。

バイパス回路１７は、冷媒配管５における圧縮機１１の吐出側から分岐し、膨張弁１３と室内熱交換器２１との間の冷媒配管５に接続されている。バイパス回路１７は、圧縮機１１から吐出された冷媒の一部が室内熱交換器２１に流入するように設けられている。バイパス弁１８は、バイパス回路１７に設けられている。バイパス弁１８の開閉は、室外機制御部１０を介して制御装置３によって制御され、開閉によってバイパス回路１７を流れる冷媒の流通または遮断を行う。

室内機２０２は、室内機２と同様に、室内熱交換器２１、送風機２２および室内機制御部２０を備えている。また、室内機２０２は、室内機２と異なり、除霜手段２３が設けられていない。

制御装置３は、除霜運転の際に、バイパス弁１８を開状態とする。これにより、圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がバイパス弁１８を流通し、室内機２０２の室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１に高温のガス冷媒が流入することにより、室内熱交換器２１に付着した霜は、冷媒の熱によって溶けて除去される。

このように、変形例では、除霜手段２３に代えて、バイパス回路１７およびバイパス弁１８が設けられることにより、室内熱交換器２１の除霜を行うことができる。なお、この例では、除霜手段２３が除かれた構成となっているが、これに限られず、除霜手段２３が併用されてもよい。

以上のように、本実施の形態１の変形例に係る冷凍システム２００において、バイパス回路１７およびバイパス弁１８が除霜手段２３として用いられる。これにより、高温の冷媒が室内熱交換器２１に流入するため、室内熱交換器２１に付着した霜を除去することができる。

実施の形態２．
次に、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、除霜運転を実施する際に、上述した閾値決定処理を有効または無効にする設定を行うことができるインターフェースを備える点で、実施の形態１と相違する。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

［制御装置３の構成］
図１２は、本実施の形態２に係る制御装置３の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１２に示すように、本実施の形態２に係る制御装置３は、図３に示す情報入力部３１、演算部３２、動作制御部３３、計時部３４およびデータ格納部３５に加えて、表示生成部３６をさらに備えている。また、制御装置３は、図３に示す実施の形態１に係る制御装置３と比較して、表示装置１１０および入力装置１２０がさらに接続されている。

表示生成部３６は、除霜運転を実施する際に必要な各種の設定値を入力するための設定インターフェースを生成する。生成された設定インターフェースは、表示装置１１０に供給される。

表示装置１１０は、表示生成部３６で生成された設定インターフェースを表示する。表示装置１１０は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）あるいは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等によって構成される。表示装置１１０として、例えば、ＬＣＤまたは有機ＥＬディスプレイ上にタッチセンサを有するタッチパネルが積層されたタッチパネルディスプレイが用いられてもよい。

入力装置１２０は、ユーザによる操作に応じた操作信号を情報入力部３１に対して出力する。本実施の形態２では、表示装置１１０に表示された設定インターフェースに対してユーザが入力した情報が情報入力部３１に供給される。入力装置１２０として、例えば、制御装置３に設けられたキー等が用いられる。また、表示装置１１０がタッチパネルディスプレイである場合には、各種キーがソフトウェアキーとして表示装置１１０に表示されるようにしてもよい。

［設定インターフェース］
図１３は、図１２の表示生成部３６で生成される設定インターフェースの表示例を示す概略図である。図１３には、表示装置１１０に設定インターフェースが表示された様子が示されている。図１３に示すように、設定インターフェースには、制御選択キー１１１、設定値入力欄１１２、現在値表示欄１１３および前回値表示欄１１４が表示されている。

（制御選択キー１１１）
制御選択キー１１１は、ユーザによって入力された各種の情報を用いた除霜運転の制御の有効または無効を選択するキーである。「ＯＮ」が選択されている状態は、除霜運転の制御が有効であることを示す。「ＯＦＦ」が選択されている状態は、除霜運転の制御が無効であることを示す。この例では、「ＯＮ」が選択されている状態が示されている。

（設定値入力欄１１２）
設定値入力欄１１２は、除霜運転に必要な各種の情報を入力する欄である。設定値入力欄１１２には、項目「閾値」、「最大運転時間」、「除霜禁止時刻」、「除霜運転時間」、「除霜周期」および「除霜開始時刻」が表示されている。それぞれの項目は、ユーザが任意の値を選択または入力することができる。

項目「閾値」は、除霜運転に関する設定値を設定する項目である。具体的には、項目「閾値」は、α値またはα比に対する閾値を設定する項目であり、「ＡＵＴＯ」を選択、または任意の値を入力することができる。「ＡＵＴＯ」が選択された場合には、実施の形態１で説明した閾値決定処理によってα比に対する閾値が算出される。なお、項目「閾値」は、これに限られず、例えば「大・中・小」といった表現を用いて段階的な値を選択できるようにしてもよい。

項目「最大運転時間」は、除霜運転以外の運転による運転時間の合計値を入力して設定する項目である。この項目「最大運転時間」は、長期休暇中など、異常が発生しても対応できない場合に備えて設定される運転時間の上限値を示す。

項目「除霜禁止時刻」は、除霜運転を禁止する時間帯を設定する項目である。例えば、項目「除霜禁止時刻」は、確実に冷却運転を実施したい対象空間への入出庫が多い時間帯などに設定される。

項目「除霜運転時間」は、除霜運転を継続する時間を設定する項目であり、「ＡＵＴＯ」を選択、または任意の値を入力することができる。「ＡＵＴＯ」は、例えば、終了サーモ（サーミスタ）などの除霜の終了を判定できる機能を有する機器などの場合に選択することができる。

項目「除霜周期」は、除霜運転の周期を設定する項目である。項目「除霜開始時刻」は、除霜運転を開始する時刻を設定する項目である。これらの項目「除霜周期」および「除霜開始時刻」が入力されることにより、従来と同様に、設定された除霜開始時刻に開始され、一定の除霜周期で除霜運転が実施される。

項目「閾値」、「最大運転時間」、「除霜禁止時刻」、「除霜運転時間」は、除霜運転の制御が有効である場合に設定することができる。また、項目「除霜周期」および「除霜開始時刻」は、除霜運転の制御が無効である場合に設定することができる。

なお、設定値入力欄１１２には、設定項目として項目「閾値」、「最大運転時間」、「除霜禁止時刻」、「除霜運転時間」、「除霜周期」および「除霜開始時刻」が設けられているが、これはこの例に限られない。例えば、図１０に示す実施の形態１の除霜運転処理を行う際に設定が必要となる「設定温度」、「第１ディファレンシャル温度」および「第２ディファレンシャル温度」などの他の設定項目が設けられてもよい。

（現在値表示欄１１３）
現在値表示欄１１３は、現時点で除霜運転を行う際に設定されている情報を表示する欄である。現在値表示欄１１３には、項目「α比（現在値）」および「積算運転時間」が表示されている。現在値表示欄１１３の各情報は、除霜運転の制御が有効である場合において、設定値を決定する際の参考値として表示される。

項目「α比（現在値）」は、現在のα比を表示する項目である。項目「積算運転時間」は、前回除霜運転が終了してから現在までの積算運転時間を表示する項目である。

なお、現在値表示欄１１３には、現在のα値を表示する項目「α値（現在値）」が設けられてもよい。項目「α値（現在値）」は、項目「α比（現在値）」の代わりに表示されてもよいし、追加項目として表示されてもよい。

（前回値表示欄１１４）
前回値表示欄１１４は、前回の除霜運転が実施されたときの情報を表示する欄である。前回値表示欄１１４には、項目「α比（前回値）」および「積算運転時間」が表示されている。前回値表示欄１１４の各情報は、除霜運転の制御が有効である場合において、設定値を決定する際の参考値として表示される。

項目「α比（前回値）」は、前回除霜運転を開始したときのα比を表示する項目である。項目「積算運転時間」は、前回除霜運転を開始したときの積算運転時間を表示する項目である。

なお、前回値表示欄１１４には、前回の除霜運転を開始したときのα値を表示する項目「α値（前回値）」が設けられてもよい。項目「α値（前回値）」は、項目「α比（前回値）」の代わりに表示されてもよいし、追加項目として表示されてもよい。

［除霜運転処理］
本実施の形態２に係る冷凍システム１００における除霜運転処理は、図１０に示す実施の形態１の除霜運転処理と同様である。ここで、図１０のステップＳ３１において、演算部３２は、ステップＳ１２で算出されたα比と閾値とを比較するが、このときの閾値は、設定インターフェースの項目「閾値」で設定された値が用いられる。なお、この項目において「ＡＵＴＯ」が選択された場合には、実施の形態１と同様に、図９に示す閾値決定処理で決定された閾値が用いられる。また、図１３の項目「除霜禁止時刻」に設定された除霜禁止時刻の間にα比が閾値となった場合、制御装置３は、除霜禁止時刻が経過した後に、除霜運転を行う。

以上のように、本実施の形態２に係る冷凍システム１００では、表示装置１１０に表示された設定インターフェースに対して、α比に対する閾値が入力装置１２０を介して入力される。これにより、実施の形態１で説明した閾値決定処理を行うことなくα比に対する閾値を設定することができる。また、ユーザが各種の設定項目に値を入力することができるため、必要に応じて除霜運転の開始タイミングおよび運転時間等を意図的に設定または変更することができる。

以上、本発明の実施の形態１および変形例ならびに実施の形態２について説明したが、本発明は、上述した本発明の実施の形態１および変形例ならびに実施の形態２に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。上述した例では、対象空間の温度に基づいてα値を算出したが、これに限られず、例えば、対象空間の湿度をさらに考慮してα値を算出してもよい。例えば、対象空間の湿度が高い場合、単位時間あたりの室内熱交換器２１に対する着霜量が増加するため、α値の低下が早くなる。したがって、対象空間の温度に加えて湿度も考慮することにより、最適な除霜運転開始時期をより正確に決定することができる。

この場合のα値は、圧縮機１１の運転周波数ｆ、吸い込み空気温度エンタルピＩ_ＴＲ、蒸発温度エンタルピＩ_ＥＴ、および吸入密度ρｓに基づき、式（４）を用いて算出される。吸い込み空気温度エンタルピＩ_ＴＲおよび蒸発温度エンタルピＩ_ＥＴは、乾球温度と相対湿度（または絶対湿度）がわかれば、空気線図を用いることによって導出することができる。また、乾球温度および相対湿度（または絶対湿度）は、各点における温度センサに代えて、温度および湿度の双方を計測する温湿度センサを設けることによって取得することができる。
α＝ρｓ・ｆ／（Ｉ_ＴＲ−Ｉ_ＥＴ） ・・・（４）

１、２０１ 室外機、２、２０２ 室内機、３ 制御装置、４ 空間温度センサ、５ 冷媒配管、１０ 室外機制御部、１１ 圧縮機、１２ 室外熱交換器、１３ 膨張弁、１４ 凝縮温度センサ、１５ 蒸発温度センサ、１６ ガス冷媒温度センサ、１７ バイパス回路、１８ バイパス弁、２０ 室内機制御部、２１ 室内熱交換器、２２ 送風機、２３ 除霜手段、３１ 情報入力部、３２ 演算部、３３ 動作制御部、３４ 計時部、３５ データ格納部、３６ 表示生成部、４１ 処理回路、４２ 入力装置、５１ プロセッサ、５２ メモリ、５３ 入力装置、１００、２００ 冷凍システム、１１０ 表示装置、１１１ 制御選択キー、１１２ 設定値入力欄、１１３ 現在値表示欄、１１４ 前回値表示欄、１２０ 入力装置。

Claims (12)

1. 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が環状に接続され、対象空間を冷却する冷却運転を行う冷凍システムであって、
   前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段と、
   前記除霜手段を制御して、前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する除霜運転を行う制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記冷却運転中の予め設定されたサンプリング時間毎に運転データを取得し、
   取得した前記運転データに基づき、前記室内熱交換器の伝熱性能に関する指標値であるα値を算出し、
   前記室内熱交換器に前記霜が付着していないときの前記α値を初期値とした場合の、前記初期値に対する算出した前記α値の割合を示すα比を算出し、
   前記α比が予め設定された閾値となった場合に、前記除霜運転を行う冷凍システム。
2. 前記制御装置は、
   最初に運転した際に取得した前記運転データに基づき前記閾値を決定する請求項１に記載の冷凍システム。
3. 前記制御装置は、
   前記除霜運転の際の消費電力量が最小値となる場合の前記α比を前記閾値として設定する請求項１または２に記載の冷凍システム。
4. 前記対象空間からの吸込空気温度を計測する空間温度センサと、
   前記圧縮機の吸入側に設けられ、前記室内熱交換器の蒸発温度を計測する蒸発温度センサと
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機の運転周波数と、前記吸込空気温度と、前記蒸発温度とに基づき、前記α値および前記α比を算出する請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍システム。
5. 前記除霜手段は、
   ヒータの熱によって前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍システム。
6. 前記除霜手段は、
   前記室内熱交換器に散水し、水の熱によって前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍システム。
7. 前記除霜手段は、
   前記圧縮機の吐出側から分岐し、前記膨張弁と前記室内熱交換器との間に接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を前記室内熱交換器に流入させるバイパス回路と、
   前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる前記冷媒の流通および遮断を行うバイパス弁と
   を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷凍システム。
8. 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁および室内熱交換器が環状に接続され、対象空間を冷却する冷却運転を行う冷凍システムであって、
   前記室内熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段と、
   前記除霜手段を制御して、前記室内熱交換器に付着した前記霜を除去する除霜運転を行う制御装置と、
   前記制御装置に接続され、前記室内熱交換器の伝熱性能に関する指標値であるα値、または、前記室内熱交換器に前記霜が付着していないときの前記α値を初期値とした場合の、前記初期値に対する算出した前記α値の割合を示すα比を表示する表示装置と
   を備えた冷凍システム。
9. 前記表示装置は、
   前記除霜運転を行う際に必要な設定値を入力するための設定インターフェースを表示し、
   前記制御装置に接続され、前記設定インターフェースに対して前記設定値を入力する入力装置をさらに備えた請求項８に記載の冷凍システム。
10. 前記設定値は、前記除霜運転の閾値であり、
    前記制御装置は、
    前記α比が前記閾値となった場合に、前記除霜運転を行う請求項９に記載の冷凍システム。
11. 前記設定値は、前記除霜運転の禁止時刻であり、
    前記制御装置は、
    前記禁止時刻の間に前記α比が前記閾値となった場合に、前記禁止時刻経過後に前記除霜運転を行う請求項１０に記載の冷凍システム。
12. 前記制御装置は、
    前記冷却運転中の予め設定されたサンプリング時間毎に運転データを取得し、
    取得した前記運転データに基づき、前記α値を算出し、
    前記α値に基づき、前記α比を算出する請求項８〜１１のいずれか一項に記載の冷凍システム。

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