JP4365378B2 - Defrosting operation control device and defrosting operation control method - Google Patents

Defrosting operation control device and defrosting operation control method Download PDF

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Description

本発明は冷凍、冷蔵、空気調和装置の除霜運転制御装置および除霜運転制御方法に関するものであり、特に熱交換器である蒸発器の除霜運転制御装置および除霜運転制御方法に関する。   The present invention relates to a defrosting operation control device and a defrosting operation control method for a refrigeration, refrigeration, and air conditioner, and more particularly to a defrosting operation control device and a defrosting operation control method for an evaporator that is a heat exchanger.

従来の除霜運転制御装置の例として、外気温度状況から導かれる外気着霜係数と、庫内冷却状況から導かれる庫内状況着霜係数と、電磁弁の状態係数と、ケース毎に定まる性能係数とを乗算することにより単位時間当たりの着霜量を算出し、この着霜量を積算することにより求めた累積着霜量が、予め定められた値に達した場合に冷却器の除霜を行う方法が知られている(特許文献1参照)。
特開平5−118732号公報(図2)
As an example of a conventional defrosting operation control device, the outside air frost coefficient derived from the outside air temperature state, the inside room frost coefficient derived from the inside cooling state, the state factor of the solenoid valve, and the performance determined for each case The amount of frost formation per unit time is calculated by multiplying by the coefficient, and the defrosting of the cooler is performed when the cumulative frost amount obtained by integrating the frost formation amount reaches a predetermined value. There is known a method of performing (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-118732 (FIG. 2)

しかしながら、従来の除霜時期判定方法では、熱交換器である蒸発器10の着霜状態を考慮していないため、扉開閉時に庫内に流入する高温高湿の庫外空気と低温低湿の庫内空気が直接混合し、蒸発器10に吸い込まれる空気中の水分が凍結することにより雪入り空気となって、蒸発器10に密度が低い雪が直接付着し、通常の空気中の水分が蒸発器表面に凝縮凍結する着霜よりも早期に蒸発器10の風路が閉塞される現象に対して有効ではなかった。このため、除霜時期を適切に検知できず、蒸発器10の風路が雪または霜によって閉塞されても除霜が開始されないという不都合を生じることがあった。   However, the conventional defrosting time determination method does not take into account the frosting state of the evaporator 10 that is a heat exchanger, so the high-temperature and high-humidity outside air that flows into the storage when the door is opened and closed and the low-temperature and low-humidity storage The internal air is directly mixed and the moisture in the air sucked into the evaporator 10 is frozen to become snowy air, so that low density snow directly adheres to the evaporator 10, and the moisture in the normal air is evaporated. It was not effective for a phenomenon in which the air passage of the evaporator 10 was blocked earlier than frosting condensed and frozen on the surface. For this reason, the defrosting time cannot be properly detected, and there is a problem that defrosting is not started even if the air passage of the evaporator 10 is blocked by snow or frost.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたのものであり、熱交換器である蒸発器10への着霜部位を確実に検出し、この着霜部位に応じた適切な除霜時期に除霜を開始することができる除霜運転制御装置および除霜運転制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and reliably detects a frosting portion on the evaporator 10 that is a heat exchanger, and an appropriate defrosting time according to the frosting portion. An object of the present invention is to provide a defrosting operation control device and a defrosting operation control method capable of starting defrosting.

本発明に係る除霜運転制御装置は、冷凍機または空調機の冷却側に使用される熱交換器の空気吸込側温度と、冷却対象室の外部の温度と湿度を測定する手段(以下、測定手段という)と、前記測定手段が測定した結果とに基づいて前記熱交換器の着霜部位を特定し、除霜開始時期を判定する手段とを備え、判断手段は、空気線図において、外気温湿度と、熱交換器の空気吸込側温湿度もしくは冷却対象室内の温湿度とを結ぶ直線が飽和線を越える領域に入る場合を、熱交換器の第1の部位への着霜に対応する第1の着霜型として分類するものである。 The defrosting operation control device according to the present invention includes means for measuring the air suction side temperature of a heat exchanger used on the cooling side of a refrigerator or an air conditioner, and the temperature and humidity outside the chamber to be cooled (hereinafter referred to as measurement). And a means for determining the frost formation part of the heat exchanger based on the result measured by the measuring means and determining the defrosting start time . Corresponds to frost formation on the first part of the heat exchanger when the straight line connecting the temperature and humidity and the temperature and humidity on the air suction side of the heat exchanger or the temperature and humidity in the cooling target room enters the region exceeding the saturation line. It is classified as the first frost type .

この発明は、蒸発器10の外気温湿度と庫内温度状況に基づき蒸発器10への蒸発器10への着霜部位を特定し、異なる着霜部位を着霜型として分類判定して着霜型に応じた除霜時期にて除霜運転を開始するようにしたので、省エネルギーの観点から最適な時期における除霜運転が可能となる。   This invention specifies the frost formation part to the evaporator 10 to the evaporator 10 based on the external temperature humidity of the evaporator 10, and the internal temperature condition, classifies and determines a different frost formation part as a frost formation type, and forms frost Since the defrosting operation is started at the defrosting time corresponding to the mold, the defrosting operation at the optimal time is possible from the viewpoint of energy saving.

実施の形態1.
はじめに本発明の実施の形態1の除霜開始時期判定手段50の内容について説明し、後に本発明の特徴である外気温湿度と庫内の空気吸込側温度によって決定される蒸発器10の着霜部位を着霜型として分類した場合の除霜制御対応方法について説明する。
Embodiment 1 FIG.
First, the contents of the defrosting start timing determining means 50 according to the first embodiment of the present invention will be described, and the frosting of the evaporator 10 will be determined later by the outside air temperature humidity and the air suction side temperature in the cabinet, which are the characteristics of the present invention. A defrosting control correspondence method when a part is classified as a frosting type will be described.

除霜開始時期判定手段50の構成について図1〜図4を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態1における冷却システムの全体構成図であり、冷凍倉庫1および冷凍装置を含む。冷凍倉庫1は断熱壁にて構成されており、外からの熱の侵入を極力抑える構造となっている。また、冷凍倉庫1には扉6が設けられており、人の出入りや冷却対象物の搬入搬出が可能である。なお、扉は手でロックを解除して開閉するタイプのほか、自動開閉タイプなどもある。冷凍倉庫1の内部(以下、庫内という)には冷却装置2が、冷凍倉庫1の外部(以下、庫外という)には室外機3、そしてこれらを制御するコントローラ4が設けられている。冷却装置2と室外機3とは冷媒配管7で接続されており、冷却装置2は庫内の冷却を行い、室外機3は冷却装置2が熱交換により吸熱した庫内の熱を熱交換により外部に捨てるものである。上記冷却装置2と室外機3と冷媒配管7とから冷凍装置が構成されている。冷却装置2は天井から吊り下げるタイプでもよいし、天井、側壁などに埋め込んで固定するタイプなどでもよい。また室外機3は天井に据え付けるタイプや、屋外に設置するタイプでもよい。コントローラ4は庫内の温度を調整したり、除霜運転制御のタイミングを調整したりする制御装置であり、庫内温度などの設定が可能である。なお、コントローラ4の機能は冷却装置2や室外機3の内蔵されている図示しないマイコンなどに含ませる構成としてもよい。   The structure of the defrosting start time determination means 50 is demonstrated using FIGS. 1-4. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cooling system according to Embodiment 1 of the present invention, which includes a refrigeration warehouse 1 and a refrigeration apparatus. The freezer warehouse 1 is constituted by a heat insulating wall, and has a structure that suppresses heat penetration from outside as much as possible. Moreover, the freezer warehouse 1 is provided with a door 6 so that a person can go in and out and a object to be cooled can be carried in and out. In addition to the door type that unlocks and opens by hand, there are also automatic opening and closing types. A cooling device 2 is provided inside the freezer warehouse 1 (hereinafter referred to as “inside”), an outdoor unit 3 is provided outside the freezer warehouse 1 (hereinafter referred to as “outside”), and a controller 4 for controlling these is provided. The cooling device 2 and the outdoor unit 3 are connected by a refrigerant pipe 7. The cooling device 2 cools the inside of the cabinet, and the outdoor unit 3 uses heat exchange to absorb the heat in the cabinet that the cooling device 2 has absorbed by heat exchange. Throw away outside. The cooling device 2, the outdoor unit 3, and the refrigerant pipe 7 constitute a refrigeration device. The cooling device 2 may be a type that is suspended from the ceiling, or a type that is embedded and fixed in a ceiling, a side wall, or the like. The outdoor unit 3 may be a type installed on the ceiling or a type installed outdoors. The controller 4 is a control device that adjusts the internal temperature or adjusts the timing of the defrosting operation control, and can set the internal temperature and the like. The function of the controller 4 may be included in a microcomputer (not shown) in which the cooling device 2 or the outdoor unit 3 is built.

冷却装置2を横方向から見た断面図を図2に示す。冷却装置2は空気を冷却する金属製のフィンおよびパイプからなる蒸発器10と、蒸発器10に送風する送風ファン11と、送風ファン11を駆動するモーター12と、除霜運転時に蒸発器10およびドレンパン15を加熱するヒーター13と、除霜運転時に除霜された水を排出するドレンパイプ14とからなる。冷却装置2は、空気を冷却する熱交換器である蒸発器10の冷媒蒸発温度を測定する蒸発温度センサ16と、空気の吸込側温度を測定する空気吸込側温度センサ17と、空気の吹出側温度を測定する空気吹出側温度センサ18とを備えており、各部の温度測定が可能である。なお、蒸発器10に取り付けられているヒーター13は蒸発器10のフィンもしくはパイプに密着されており、蒸発器10のフィンおよびパイプに着いている霜を効率よく溶かすことが可能な構成となっている。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the cooling device 2 viewed from the lateral direction. The cooling device 2 includes an evaporator 10 made of metal fins and pipes for cooling air, a blower fan 11 that blows air to the evaporator 10, a motor 12 that drives the blower fan 11, and the evaporator 10 and It comprises a heater 13 for heating the drain pan 15 and a drain pipe 14 for discharging water defrosted during the defrosting operation. The cooling device 2 includes an evaporation temperature sensor 16 that measures a refrigerant evaporation temperature of an evaporator 10 that is a heat exchanger that cools air, an air suction side temperature sensor 17 that measures an air suction side temperature, and an air blowing side. An air outlet side temperature sensor 18 for measuring the temperature is provided, and the temperature of each part can be measured. In addition, the heater 13 attached to the evaporator 10 is in close contact with the fins or pipes of the evaporator 10 and can efficiently melt the frost attached to the fins and pipes of the evaporator 10. Yes.

図3は冷凍装置の冷凍サイクルを表す図である。冷凍装置内には冷媒が封入されており、圧縮機20、凝縮器21、膨張弁22、蒸発器10を順次配管で接続して構成されている。冷凍装置には前記蒸発温度センサ16のほかに、冷媒の圧力を測定する膨張弁前圧力センサ31、圧縮機吸入圧力センサ34、温度を測定する蒸発器出口温度センサ32、圧縮機吸入温度センサ33の各センサが設けられ、冷凍サイクルの運転状態が把握可能な構成となっている。なお、冷凍装置に使用する冷媒はR22などの単一冷媒や、R404Aなどの複数冷媒からなる混合冷媒でもよい。   FIG. 3 is a diagram illustrating a refrigeration cycle of the refrigeration apparatus. A refrigerant is sealed in the refrigeration apparatus, and the compressor 20, the condenser 21, the expansion valve 22, and the evaporator 10 are sequentially connected by piping. In addition to the evaporation temperature sensor 16, the refrigeration apparatus includes an expansion valve pre-pressure sensor 31 that measures refrigerant pressure, a compressor suction pressure sensor 34, an evaporator outlet temperature sensor 32 that measures temperature, and a compressor suction temperature sensor 33. These sensors are provided, and the operation state of the refrigeration cycle can be grasped. The refrigerant used in the refrigeration apparatus may be a single refrigerant such as R22 or a mixed refrigerant composed of a plurality of refrigerants such as R404A.

図4は、図1〜図3に示すコントローラ4の構成図である。次に、コントローラ4について図4に基づき説明する。コントローラ4は、各温度センサおよび各圧力センサから得られる情報を演算処理する演算手段41と、各種演算値や予め定められた値などを記憶する記憶手段42と、これらの値の大小などを比較する比較手段43と、除霜開始時期や終了時期を判断する判断手段44と、ユーザーからの入力や演算結果などの画面表示出力や音声出力を行う入出力手段45と、圧縮機モーターのオンオフや回転数を制御する制御手段46とから構成される。また、最適な除霜時期を判定する除霜時期判定手段50は、上記演算手段41と記憶手段42と比較手段43と判断手段44と入出力手段45とによって構成されている。   FIG. 4 is a configuration diagram of the controller 4 shown in FIGS. Next, the controller 4 will be described with reference to FIG. The controller 4 compares the calculation means 41 for calculating the information obtained from each temperature sensor and each pressure sensor, the storage means 42 for storing various calculation values and predetermined values, and the magnitude of these values. Comparison means 43, determination means 44 for determining the defrosting start time and end time, input / output means 45 for performing screen display output and sound output such as user input and calculation results, and on / off of the compressor motor And a control means 46 for controlling the rotational speed. The defrosting time determining means 50 for determining the optimum defrosting time is composed of the calculating means 41, the storage means 42, the comparing means 43, the determining means 44, and the input / output means 45.

コントローラ4は、具体的には冷凍装置の圧縮機20などを統括制御するCPU(中央演算装置)と、プログラムやデータを記憶するメモリと、タッチパネルやキーボードなどの外部入出力装置と、ディスプレイ等の表示部とを備えたマイクロコンピュータ等である。このうちのCPUと所定のプログラムにより上記演算手段41、比較手段43、判断手段44が構成されている。また、メモリにより記憶手段42が構成され、キーボードやタッチパネル、ディスプレイ等の表示部により入出力手段45が構成され、リレー、パワートランジスタなどにより制御手段46が構成される。また、この入出力手段45を利用して冷凍倉庫1の設定温度の変更等を容易に行なうことが可能である。また、除霜時期の判定結果や演算内容、各センサの値は、有線または無線の信号を介して上記設置機器から離れた場所、例えばサービスセンターなどの遠隔地に送受信される構成としてもよく、この場合には遠隔地から運転状態の監視や機器の操作、設定値の変更などが可能である。   Specifically, the controller 4 includes a central processing unit (CPU) that controls the compressor 20 of the refrigeration apparatus, a memory that stores programs and data, an external input / output device such as a touch panel and a keyboard, a display, and the like. And a microcomputer provided with a display unit. Of these, the CPU 41 and a predetermined program constitute the calculation means 41, the comparison means 43, and the determination means 44. Further, the memory means 42 is constituted by a memory, the input / output means 45 is constituted by a display unit such as a keyboard, a touch panel and a display, and the control means 46 is constituted by a relay, a power transistor and the like. In addition, it is possible to easily change the set temperature of the freezer warehouse 1 using the input / output means 45. In addition, the determination result and calculation content of the defrosting time, the value of each sensor may be configured to be transmitted and received to a remote location such as a service center, for example, a location away from the installation device via a wired or wireless signal, In this case, it is possible to monitor the operating state, operate the device, change the set value, etc. from a remote location.

次に、冷凍装置の冷凍サイクル動作について説明する。圧縮機20から吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器21にて室外空気と熱交換し、冷媒は凝縮液化する。膨張弁22にて減圧されて低圧低温の二相状態となった冷媒は蒸発器10にて冷凍倉庫1内の空気と熱交換し、冷媒は蒸発・ガス化し、庫内空気は冷却される。蒸発器10を出た低圧ガス状の冷媒は、圧縮機20に吸込まれて圧縮され、再び高温高圧の冷媒となって吐出されるというサイクルを繰り返す。これにより冷凍倉庫1内の空気が冷却され、庫内を低温状態に保つことが可能となる。   Next, the refrigeration cycle operation of the refrigeration apparatus will be described. The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 20 exchanges heat with outdoor air in the condenser 21, and the refrigerant is condensed and liquefied. The refrigerant that has been decompressed by the expansion valve 22 and is in a low-pressure and low-temperature two-phase state exchanges heat with the air in the freezer warehouse 1 in the evaporator 10, evaporates and gasifies the refrigerant, and cools the air in the warehouse. The low-pressure gaseous refrigerant exiting the evaporator 10 is repeatedly sucked into the compressor 20 and compressed, and is discharged again as a high-temperature and high-pressure refrigerant. Thereby, the air in the freezer warehouse 1 is cooled, and the inside of the warehouse can be kept at a low temperature.

上記動作により冷凍倉庫1内では、冷却装置2による冷却が行われる。冷凍倉庫1内の温度は一定に保つ必要があり、その温度調節方法について説明する。圧縮機20が固定周波数運転方式(ノンインバータ)の場合には、制御手段46からの指令による圧縮機20のオンオフ動作により温度を調整する。冷凍倉庫1の温度は庫内温度センサ5により監視されており、庫内温度が所定の温度より低下した場合には圧縮機20をオフする。そして、庫内温度が上昇した場合には再び圧縮機20をオンして冷却運転を開始する。なお、このオンとオフの温度差および庫内設定温度はコントローラ4の入出力手段45から設定可能である。   By the above operation, cooling by the cooling device 2 is performed in the freezer warehouse 1. The temperature in the freezer warehouse 1 needs to be kept constant, and a method for adjusting the temperature will be described. When the compressor 20 is a fixed frequency operation system (non-inverter), the temperature is adjusted by an on / off operation of the compressor 20 according to a command from the control means 46. The temperature of the freezer warehouse 1 is monitored by the internal temperature sensor 5, and when the internal temperature falls below a predetermined temperature, the compressor 20 is turned off. When the internal temperature rises, the compressor 20 is turned on again and the cooling operation is started. The ON / OFF temperature difference and the internal set temperature can be set from the input / output means 45 of the controller 4.

また、圧縮機20がインバータ方式の場合には、図4の制御手段46からの指令により圧縮機20の運転周波数を変更することが可能である。インバータ方式の場合には、蒸発温度が一定となるように圧縮機20の運転周波数を制御し、圧縮機周波数を下限値で運転しても冷却能力が過剰で、冷凍倉庫1内の温度が設定温度よりも低下する場合には圧縮機20をオフする。そして、庫内温度が上昇した場合には再び圧縮機20をオンして冷却運転を開始することにより、冷凍倉庫1内温度を一定に保つことが可能となる。   Moreover, when the compressor 20 is an inverter system, it is possible to change the operating frequency of the compressor 20 by a command from the control means 46 of FIG. In the case of the inverter system, the operation frequency of the compressor 20 is controlled so that the evaporation temperature is constant, and the cooling capacity is excessive even if the compressor frequency is operated at the lower limit value, and the temperature in the freezer warehouse 1 is set. When the temperature falls below the temperature, the compressor 20 is turned off. When the internal temperature rises, the compressor 20 is turned on again to start the cooling operation, whereby the internal temperature of the freezer warehouse 1 can be kept constant.

次に、蒸発器10に霜が多く付いた場合に行う除霜運転方法について説明する。蒸発器10の温度が氷点下の条件で長時間冷却運転を行うと、蒸発器10には空気中の水分が凍結して付着し、送風路を塞いで風路圧損の原因となったり、冷媒と空気が熱交換を行う際の熱抵抗となって、伝熱性能を低下させる。そして、着霜量が過度の場合には、冷却能力が不足して、冷凍倉庫1内を設定温度に保つことができない、という不都合に至る。そこで、蒸発器10に付着した霜を溶かして除去する除霜運転を行い、冷却能力が本来の性能を発揮できる状態に戻す。冷却運転中の蒸発器10への着霜状態は、除霜時期判定手段50により監視され、エネルギー消費効率が最大で最も省エネとなる最適な除霜時期になった時点で除霜開始指令が制御手段46に伝えられる。制御手段46では、圧縮機20と送風ファン11の運転を停止し、除霜のための熱源であるヒーター13をオンにする。ヒーター13は蒸発器10とドレンパン15を加熱し、付着した霜を溶かして液体のドレン水の状態にし、ドレン水はドレンパイプ14から、庫外へ排出される。そして、霜が解け終わる除霜完了時期を蒸発温度センサ16が所定の温度に達したことにより判定し、ヒーター13をオフにして、圧縮機20および送風ファン11の運転を再開し、再び冷却運転へ移行する。   Next, a defrosting operation method performed when the evaporator 10 has a lot of frost will be described. If the evaporator 10 is cooled for a long time under a condition where the temperature of the evaporator 10 is below freezing, moisture in the air freezes and adheres to the evaporator 10 and closes the air passage to cause air path pressure loss, Air becomes a heat resistance when heat exchange is performed, and heat transfer performance is reduced. When the amount of frost formation is excessive, the cooling capacity is insufficient and the inside of the freezer warehouse 1 cannot be maintained at the set temperature. Therefore, a defrosting operation for melting and removing the frost attached to the evaporator 10 is performed to return the cooling capacity to a state where the original performance can be exhibited. The frosting state on the evaporator 10 during the cooling operation is monitored by the defrosting time determining means 50, and the defrosting start command is controlled when the optimum defrosting time at which the energy consumption efficiency is maximum and the most energy saving is reached. Communicated to means 46. In the control means 46, the operation of the compressor 20 and the blower fan 11 is stopped, and the heater 13 which is a heat source for defrosting is turned on. The heater 13 heats the evaporator 10 and the drain pan 15, melts the attached frost to form a liquid drain water, and the drain water is discharged from the drain pipe 14 to the outside of the warehouse. Then, the defrosting completion timing at which the frost is completely melted is determined when the evaporation temperature sensor 16 reaches a predetermined temperature, the heater 13 is turned off, the operation of the compressor 20 and the blower fan 11 is restarted, and the cooling operation is performed again. Migrate to

なお、上記除霜運転は、ヒーター加熱方式の場合について説明したが、圧縮機20の吐出ガスを直接蒸発器10に戻すように冷媒配管7を接続してホットガスを流す、あるいは圧縮機20の吐出と吸入配管に四方弁を設け、蒸発器10と凝縮器21の冷媒が流れる向きを逆転させて、すなわち、四方弁を切り替えることにより、圧縮機20から出た吐出冷媒が蒸発器10、膨張弁22、凝縮器21の順に循環し、再び圧縮機20に戻る回路構成として除霜運転を行う、ホットガス方式で除霜を行う構成としてもかまわない。   In addition, although the said defrost operation demonstrated the case of the heater heating system, it connects the refrigerant | coolant piping 7 so that the discharge gas of the compressor 20 may be directly returned to the evaporator 10, and flows hot gas, or the compressor 20's A four-way valve is provided in the discharge and suction pipes, and the refrigerant flowing in the evaporator 10 and the condenser 21 is reversed in direction, that is, by switching the four-way valve, the refrigerant discharged from the compressor 20 is expanded into the evaporator 10 and expanded. A configuration in which the defrosting operation is performed as a circuit configuration that circulates in the order of the valve 22 and the condenser 21 and returns to the compressor 20 may be used.

次に、除霜時期判定手段50の判定方法について図2と図5と図6に基づき説明する。図2に示すように冷却装置2では、蒸発器10の冷媒蒸発温度を測定する蒸発温度センサ16と、空気の吸込側温度を測定する空気吸込側温度センサ17と、空気の吹出側温度を測定する空気吹出側温度センサ18とを備えており、各部の温度測定が可能である。演算手段41は、これらの温度情報を基に、下記式(1)により温度効率を算出する。
温度効率 =(空気吸込側温度−空気吹出側温度)/(空気吸込側温度−蒸発温度))
・・・式(1)
ここで、/は除算を表す。
温度効率は、蒸発器10における冷媒と空気の熱交換の効率を表すパラメータであり、着霜時の蒸発器10の伝熱面への霜付着による熱抵抗増加の影響、風路閉塞による風量変化の両面の影響を加味したパラメータである。空気吹出側温度が蒸発温度に等しい場合に温度効率=1となり、最も効率がよくなる。空気線図上では空気吸込側温度をAT、蒸発温度をET、空気吹出側温度をToとすると、温度効率の概念は図6のように表せる。ATからETまでの乾球温度差を1(100%)とすると温度効率はZ(式(1)より)となる。
Next, the determination method of the defrosting time determination means 50 is demonstrated based on FIG.2, FIG5 and FIG.6. As shown in FIG. 2, in the cooling device 2, the evaporation temperature sensor 16 that measures the refrigerant evaporation temperature of the evaporator 10, the air suction side temperature sensor 17 that measures the air suction side temperature, and the air blowing side temperature are measured. The air blowing side temperature sensor 18 is provided, and the temperature of each part can be measured. The calculation means 41 calculates temperature efficiency by the following formula (1) based on these temperature information.
Temperature efficiency = (Air suction side temperature-Air blowing side temperature) / (Air suction side temperature-Evaporation temperature))
... Formula (1)
Here, / represents division.
The temperature efficiency is a parameter that represents the efficiency of heat exchange between the refrigerant and air in the evaporator 10, and is an effect of an increase in thermal resistance due to frost adhering to the heat transfer surface of the evaporator 10 during frost formation, and a change in air volume due to air passage blockage. This parameter takes into account the effects of both sides. When the air blowing side temperature is equal to the evaporation temperature, temperature efficiency = 1, and the efficiency is the highest. On the air diagram, if the air suction side temperature is AT, the evaporation temperature is ET, and the air blowing side temperature is To, the concept of temperature efficiency can be expressed as shown in FIG. If the dry-bulb temperature difference from AT to ET is 1 (100%), the temperature efficiency is Z (from equation (1)).

図5の上図は、冷却装置運転中の、着霜量と温度効率との関係を表したグラフであり、横軸は蒸発器10の着霜量を表している。図中、矢印で示される範囲は温度効率の閾値の候補として適当なゾーンを示す。なお、図中、温度効率がゼロになる部分が多々あるが、これは対象とした冷凍装置の圧縮機20が固定周波数運転方式のため、庫内温度が目標温度に達したときに圧縮機20がオフするサーモオフと、庫内温度が設定値よりも上昇して再び圧縮機20がオンする温度調整制御を繰り返しているためである。同図からわかるように、蒸発器10の着霜量が増加するにしたがい、温度効率は徐々に低下する。   The upper diagram in FIG. 5 is a graph showing the relationship between the frost formation amount and the temperature efficiency during the cooling device operation, and the horizontal axis represents the frost formation amount of the evaporator 10. In the figure, a range indicated by an arrow indicates a zone suitable as a temperature efficiency threshold candidate. In the figure, there are many portions where the temperature efficiency becomes zero. This is because the compressor 20 of the target refrigeration apparatus is a fixed frequency operation system, and therefore the compressor 20 when the internal temperature reaches the target temperature. This is because the thermo-off for turning off and the temperature adjustment control for turning on the compressor 20 again after the internal temperature rises above the set value are repeated. As can be seen from the figure, as the frosting amount of the evaporator 10 increases, the temperature efficiency gradually decreases.

一方、図5の下図は、冷却装置2運転中の着霜量と温度効率との関係を表したグラフであり、横軸に着霜量をとり、縦軸に横軸の値のタイミングで除霜運転を開始した場合の平均入力(ここで、入力とは消費電力または消費エネルギーのことであり、平均入力とは、冷凍機の冷却除霜の1サイクル、すなわち「冷却運転中の合計入力+除霜運転中の合計入力」の平均入力)の下限値(もっとも省エネの場合)を100%として、何%増加したのかを表した図である。図からわかるように、着霜量が少ない段階で除霜運転を開始した場合には、除霜に関わるエネルギー、すなわち消費電力の大きいヒーター13を無駄に多く使用するため平均入力が大きく、或るところで平均入力は下限のピークを迎える。そして、着霜量が過度に増大すると蒸発器10の冷却効率が低下するために圧縮機入力を多く消費するために平均入力は増加する傾向となる。以上のことから、除霜運転を開始する時期には最適な着霜量が存在し、最適な着霜量のときに除霜運転を開始することによって冷凍機平均入力が少ない省エネ運転が可能になることがわかる。   On the other hand, the lower diagram of FIG. 5 is a graph showing the relationship between the frost formation amount during the operation of the cooling device 2 and the temperature efficiency. The horizontal axis represents the frost formation amount and the vertical axis represents the timing of the horizontal axis value. Average input when the frost operation is started (Here, the input is power consumption or energy consumption, and the average input is one cycle of cooling defrosting of the refrigerator, that is, “total input during cooling operation + It is the figure showing how many% it increased by making the lower limit (in the case of energy saving most) of the "total input during defrost operation" into 100%. As can be seen from the figure, when the defrosting operation is started when the amount of frost formation is small, the average input is large because the energy related to defrosting, that is, the heater 13 with high power consumption is used wastefully. By the way, the average input reaches the lower limit peak. And if the amount of frost formation increases too much, since the cooling efficiency of the evaporator 10 will fall, in order to consume much compressor input, an average input will tend to increase. Based on the above, there is an optimal amount of frost when the defrosting operation is started, and energy saving operation with low average chiller input is possible by starting the defrosting operation at the optimal amount of frost I understand that

図5にて、冷凍機平均入力が最も少ない着霜量のときの温度効率は約0.4であり、本冷凍機の場合には温度効率=0.4になった時点で除霜運転を開始すればもっとも省エネな状態で冷凍機を運転することが可能となる。このように温度効率をパラメータとして、適切な閾値を設定し、温度効率が閾値に達した時点で除霜運転を開始するようにすれば、省エネに最適な除霜開始時期を判定することが可能となり、冷凍機を省エネ運転することができる。なお、図5の下図中、矢印で示される範囲は平均入力上昇率が少ない適当なゾーンであることを示す。   In FIG. 5, the temperature efficiency when the average input of the refrigerator is the smallest frost amount is about 0.4. In the case of this refrigerator, the defrosting operation is performed when the temperature efficiency = 0.4. Once started, the refrigerator can be operated in the most energy-saving state. By setting an appropriate threshold value using temperature efficiency as a parameter and starting the defrosting operation when the temperature efficiency reaches the threshold value, it is possible to determine the optimum defrosting start time for energy saving. Thus, the refrigerator can be operated in an energy saving manner. In the lower diagram of FIG. 5, the range indicated by the arrow indicates that the zone is an appropriate zone with a small average input increase rate.

図7は最適温度効率を用いた場合のコントローラ4による除霜時期判定処理を示すフローチャートである。上記温度効率による除霜開始時期判定の流れを図7のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップST1にて、初期据付後もしくは除霜運転後の冷却運転が開始されたか否かの判定を行う。この判定はコントローラ4にて把握されている圧縮機20およびヒーター13のオンオフ状態から判定され、ヒーター13がオフの状態で圧縮機20がオンの状態になれば冷却運転が開始されたと判定できる。冷却運転が開始された場合はステップST2に移り、コントローラ4は運転データの測定と温度効率の演算を行う。ステップST3では温度効率が閾値以上か否かを判定し、閾値以上の場合にはステップST4へ移り、コントローラ4は除霜運転開始を指示する。
FIG. 7 is a flowchart showing the defrosting time determination process by the controller 4 when the optimum temperature efficiency is used. The flow of the defrosting start time determination based on the temperature efficiency will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step ST1, it is determined whether the cooling operation after the initial installation or the defrosting operation has been started. This determination is made based on the on / off state of the compressor 20 and the heater 13 that are grasped by the controller 4, and it can be determined that the cooling operation has started if the heater 13 is off and the compressor 20 is on. When the cooling operation is started, the process proceeds to step ST2, and the controller 4 measures the operation data and calculates the temperature efficiency. In step ST3, it is determined whether the temperature efficiency is equal to or higher than a threshold value. If the temperature efficiency is equal to or higher than the threshold value, the process proceeds to step ST4, and the controller 4 instructs the start of the defrosting operation.

上記の省エネ除霜時期判定の動作は、コントローラ4の除霜時期判定手段50にて行われる。即ち、演算手段41にて各温度センサの情報から温度効率を演算し、比較手段43にて演算結果と、記憶手段42に予め記憶された、もしくは実機の実運転特性に基づき適宜修正記憶された温度効率の閾値とを比較し、判断手段44にて除霜を開始するか否かを判断し、入出力手段45にて判定結果を制御手段46に出力する。そして制御手段46の制御の下に圧縮機20、ヒーター13、送風ファン11のモーター12などの制御操作が行われる。   The operation for determining the energy saving defrosting time is performed by the defrosting time determining means 50 of the controller 4. That is, the temperature efficiency is calculated from the information of each temperature sensor by the calculation means 41, and the calculation result is stored by the comparison means 43 and the storage means 42 in advance, or appropriately corrected and stored based on the actual operation characteristics of the actual machine. The temperature efficiency threshold value is compared, the determination unit 44 determines whether or not to start defrosting, and the input / output unit 45 outputs the determination result to the control unit 46. Under the control of the control means 46, control operations such as the compressor 20, the heater 13, and the motor 12 of the blower fan 11 are performed.

なお、温度効率の閾値は、送風ファン11の回転数(以下、ファン回転数という)や圧縮機20の運転周波数が変更可能な場合には、温度効率をファン回転数や圧縮機運転周波数に関する関数として設定値を変更してもよいし、冷凍機の機種に応じて閾値を変更するようにしてもよい。また、これらの閾値変更は、予めメモリなどの記憶手段42に変更されたデータを記憶しておいてもよいし、冷凍機設置後にサービスマンが必要に応じて入出力手段45から変更するようにしてもよいし、遠隔地から有線もしくは無線などの通信手段を介して変更できる構成としてもよい。   Note that the temperature efficiency threshold is a function related to the temperature efficiency when the rotation speed of the blower fan 11 (hereinafter referred to as fan rotation speed) or the operation frequency of the compressor 20 can be changed. As described above, the set value may be changed, or the threshold value may be changed according to the model of the refrigerator. In addition, these threshold values may be changed in advance by storing the changed data in the storage means 42 such as a memory, or after the refrigerator is installed, the service person may change it from the input / output means 45 as necessary. Alternatively, the configuration may be changed from a remote location via a wired or wireless communication means.

また、除霜運転開始タイミングの検出の方法として、温度効率の初期状態からの偏差が閾値以上となった場合に除霜運転を開始する方式としてもよい。この場合には機器据付後に無着霜状態の初期の温度効率を初期学習しておき、初期温度効率と現在の温度効率の差が設定閾値以上となった時点で除霜運転開始とする。このように対象機器に合わせて初期学習を行うことにより、蒸発器10の個々の個体差に合わせた最適な除霜時期判定が可能となる。   In addition, as a method of detecting the defrosting operation start timing, a method of starting the defrosting operation when the deviation from the initial state of the temperature efficiency is equal to or greater than a threshold value may be used. In this case, the initial temperature efficiency in the non-frosting state is initially learned after installation of the device, and the defrosting operation is started when the difference between the initial temperature efficiency and the current temperature efficiency is equal to or greater than the set threshold value. As described above, by performing initial learning according to the target device, it is possible to determine the optimum defrosting time according to individual differences of the evaporator 10.

初期学習を行う場合のコントローラ4による除霜開始時期判定の流れを図8のフローチャートに示す。
ステップST1において、コントローラ4の判断手段44は初期据付後もしくは除霜運転後の冷却運転が開始されたか否かの判定を行う。冷却運転が開始された場合はステップST2に移り、演算手段41は運転データの測定と温度効率の演算を行う。ステップST3において、判断手段44は学習済みか否かの判定を行い、学習済みでない場合にはステップST4へ移り、蒸発器10に着霜していない冷却運転初期段階の正常安定運転中の運転データを基準データとして基準状態を学習する。ステップST4で学習が完了した場合には、以降ステップST3の判定ではyesのループ、すなわちステップST5以降のループに入る。ステップST5において、演算手段41は現在の温度効率演算値Zと初期学習値Z0との差dZを計算する。そしてステップST6において、判断手段44はdZが設定閾値以上か否かを判定し、閾値より大きい場合には、ステップST7へ移り除霜時期判定手段50は制御手段46に除霜運転を開始を指令する。制御手段46は、除霜時期判定手段50からの除霜運転開始指令により圧縮機20、ヒーター13、送風ファン11のモーター12などの制御操作を行う。
The flow of the defrosting start time determination by the controller 4 when performing initial learning is shown in the flowchart of FIG.
In step ST1, the determination means 44 of the controller 4 determines whether the cooling operation after the initial installation or the defrosting operation has been started. When the cooling operation is started, the process proceeds to step ST2, and the calculation means 41 measures operation data and calculates temperature efficiency. In step ST3, the determination means 44 determines whether or not it has been learned. If it has not been learned, the process proceeds to step ST4, where operation data during normal stable operation in the initial stage of the cooling operation in which the evaporator 10 is not frosted. The reference state is learned using as the reference data. When learning is completed in step ST4, the determination in step ST3 is followed by a yes loop, that is, a loop after step ST5. In step ST5, the calculation means 41 calculates a difference dZ between the current temperature efficiency calculation value Z and the initial learning value Z0. In step ST6, the determination unit 44 determines whether or not dZ is equal to or greater than the set threshold value. If the value is larger than the threshold value, the process proceeds to step ST7, and the defrosting timing determination unit 50 instructs the control unit 46 to start the defrosting operation. To do. The control means 46 performs control operations of the compressor 20, the heater 13, the motor 12 of the blower fan 11, and the like according to a defrosting operation start command from the defrosting time determination means 50.

以上のように、この実施の形態1によれば、温度効率を演算し、この温度効率を用いて最適除霜開始時期を判定するようにしたので、除霜運転開始時期の判定精度が高く、実用的で、最適除霜時期の判定が確実に行われる。これにより、最適な時期における除霜運転が可能となり、省エネルギーを図ることができる。   As described above, according to the first embodiment, the temperature efficiency is calculated, and the optimum defrost start timing is determined using this temperature efficiency. Therefore, the determination accuracy of the defrost operation start timing is high, It is practical and the optimum defrosting time is reliably determined. Thereby, the defrost operation in the optimal time is attained, and energy saving can be aimed at.

実施の形態2.
実施の形態1の除霜時期判定方法では、単一のパラメータのみにより判定を行っているが、単一のパラメータのみでは、実機の時々刻々変化する複雑な動作に追従できず、場合によっては誤判定を招く恐れがある。この実施の形態2では、このような場合に対処できるように複数のパラメータで判定するものである。
次に、温度効率に他のパラメータを加えた複数のパラメータにより除霜開始時期を判定する方法について説明する。図9は図2の冷却装置2に、ファン回転センサ61、ファン電流センサ62を追加した図である。ファン回転センサ61は、送風ファン11のファン回転数を検知するセンサであり、送風ファン11の一部に設けた反射面に照射した赤外線などの光が送風ファン11が1回転する毎に1回反射するので反射光の回数をカウントすることで送風ファン11のファン回転数を検知する方式や、ホール素子などを用いてモーター12の回転子の位置を検出して回転数を検知する方式、このほか磁束を利用する方式などでもよい。ファン電流センサ62は送風ファン11の電流(以下、ファン電流という)を検出するものであり、CT(コイル式)などを用いて電流値を測定するものである。これらファン回転センサ61、ファン電流センサ62により送風ファン11のファン回転数やファン電流の運転状態を把握することができる。送風ファン11のファン回転数やファン電流は蒸発器10が霜により閉塞してくると、風路圧損が増加することにより変化するパラメータであり、これらのパラメータを利用することにより着霜による蒸発器10の閉塞状態を把握することが可能になる。なお、着霜時の蒸発器10の変化として風路圧損変化と伝熱特性の変化がある。送風ファン11のファン回転数もしくはファン電流では伝熱特性の変化を検知することはできないが、この伝熱特性の変化は着霜時の変化を把握するパラメータのひとつにはなりうる。
Embodiment 2. FIG.
In the defrosting time determination method according to the first embodiment, the determination is performed using only a single parameter. However, with only a single parameter, it is not possible to follow the complicated operation of the actual machine that changes from moment to moment. There is a risk of causing a judgment. In the second embodiment, determination is made with a plurality of parameters so as to cope with such a case.
Next, a method for determining the defrosting start time based on a plurality of parameters obtained by adding other parameters to the temperature efficiency will be described. FIG. 9 is a diagram in which a fan rotation sensor 61 and a fan current sensor 62 are added to the cooling device 2 of FIG. The fan rotation sensor 61 is a sensor that detects the number of fan rotations of the blower fan 11, and is performed once every time the blower fan 11 rotates with light such as infrared light that is applied to a reflecting surface provided on a part of the blower fan 11. Since the light is reflected, the number of times of reflected light is counted to detect the number of rotations of the blower fan 11, or the number of rotations is detected by detecting the position of the rotor of the motor 12 using a Hall element. In addition, a method using magnetic flux may be used. The fan current sensor 62 detects the current of the blower fan 11 (hereinafter referred to as fan current), and measures the current value using CT (coil type) or the like. The fan rotation sensor 61 and the fan current sensor 62 can grasp the fan rotation speed of the blower fan 11 and the operating state of the fan current. The fan rotation speed and fan current of the blower fan 11 are parameters that change due to an increase in air path pressure loss when the evaporator 10 is blocked by frost. By using these parameters, the evaporator due to frost formation is used. It becomes possible to grasp the ten occlusion states. Note that changes in the evaporator 10 during frosting include changes in airway pressure loss and changes in heat transfer characteristics. Although the change in heat transfer characteristics cannot be detected by the fan rotation speed or fan current of the blower fan 11, this change in heat transfer characteristics can be one of the parameters for grasping the change during frost formation.

複数のパラメータを処理する方法の一例として、一般周知である"マハラノビスの距離"が挙げられる。"マハラノビスの距離"とは、例えば、1992年10月26日に東京図書株式会社から発行された「すぐわかる多変量解析」(非特許文献1)に記載があり、多変量解析の分野で使われている手法である。マハラノビスの距離は正常状態を複数のパラメータの集合体としてとらえ、正常なパラメータの集合体からの距離を表しており、マハラノビスの距離が大きいと正常状態から離れているということを表す。   One example of a method for processing a plurality of parameters is “Mahalanobis distance”, which is generally known. “Mahalanobis distance” is described in, for example, “Multivariate analysis that can be easily understood” (Non-Patent Document 1) issued by Tokyo Library on October 26, 1992, and is used in the field of multivariate analysis. It is a technique that is known. The Mahalanobis distance represents the normal state as an aggregate of a plurality of parameters, and represents the distance from the normal parameter aggregate. When the Mahalanobis distance is large, the distance is away from the normal state.

先に、温度効率を初期学習する説明を行ったが、温度効率を他のパラメータ、例えば空気吸込側温度、送風ファン11のファン回転数なども合わせて正常状態の集合体として初期学習させればマハラノビスの距離を使って除霜時期を判定することも可能となる。   First, the temperature efficiency was initially learned. However, if the temperature efficiency is initially learned as an assembly in a normal state by combining other parameters such as the air suction side temperature and the fan rotation speed of the blower fan 11 as well. It is also possible to determine the defrosting time using the Mahalanobis distance.

マハラノビスの距離を利用して最適な除霜開始時期判定を行う流れを図10のフローチャートにて説明する。なお、図10のフローチャートでは、冷却運転が開始される度に、運転初期段階の蒸発器10が無着霜の状態を基準状態として学習し、以降は運転中の蒸発器10の着霜状態をマハラノビスの距離の変化で監視し、マハラノビスの距離が閾値を超えた時点で除霜を開始するという制御内容に基づいている。
ステップST1にて、初期据付後もしくは除霜運転後の冷却運転が開始されたか否かの判定を行う。この判定はコントローラ4にて把握されている圧縮機20およびヒーター13のオンオフ状態から判定され、ヒーター13がオフの状態で圧縮機20がオンの状態になれば冷却運転が開始されたと判定できる。冷却運転が開始された場合はステップST2に移り、温度効率、ファン回転数、ファン電流、空気吸込側温度などの運転データ、を測定演算する。ステップST3では学習済みか否かの判定を行い、学習済みでない場合にはステップST4へ移り、蒸発器10に着霜していない冷却運転初期段階の正常安定運転中の運転データを基に平均値mi、分散σiおよび相関行列の逆行列Aijを基に基準状態におけるマハラノビスの距離を演算し、演算結果の学習値を基準データとして設定する。ステップST4で学習が完了した場合には、以降ステップST3の判定ではyesのループ、すなわちステップST5以降のループに入る。ステップST5では平均値miおよび分散σiを基にステップST2で測定したデータの基準化を行う。そしてステップST6にて基準化されたデータとステップST4で用いた相関行列の逆行列Aijを基にマハラノビスの距離を演算し、ステップST7にてマハラノビスの距離の演算値と上記マハラノビスの距離の学習値(基準データ)との偏差を記憶手段42に記憶させた閾値と大小比較して、マハラノビスの距離の偏差が閾値より大きい場合には、ステップST8へ移り除霜運転を開始する。ここで、閾値は例えば4程度に設定する。
なお、上記の例では、マハラノビスの距離を相関行列の逆行列を用いて演算したが、分散共分散行列の逆行列を用いて演算してもよい。この場合には、基準化されたデータを使用せず元のデータを使用するため、ステップST5の処理は不要になる。また、ステップST4では相関行列の逆行列の代わりに分散共分散行列の逆行列を用いる。詳細については上記非特許文献1に記載されている。
また、上記の例では複数のパラメータを処理する方法の一例としてマハラノビスの距離を用いたが、これに限らない。例えば、線型判別関数を用いてもよい。この詳細については上記非特許文献1に記載されている。
The flow of performing the optimum defrosting start time determination using the Mahalanobis distance will be described with reference to the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 10, every time the cooling operation is started, the evaporator 10 in the initial operation stage learns the non-frosting state as a reference state, and thereafter the frosting state of the evaporator 10 in operation is determined. Monitoring is performed based on a change in Mahalanobis distance, and the control content is such that defrosting is started when the Mahalanobis distance exceeds a threshold.
In step ST1, it is determined whether or not the cooling operation after the initial installation or the defrosting operation has been started. This determination is made based on the on / off state of the compressor 20 and the heater 13 that are grasped by the controller 4, and it can be determined that the cooling operation has started if the heater 13 is off and the compressor 20 is on. When the cooling operation is started, the process proceeds to step ST2, and operation data such as temperature efficiency, fan rotation speed, fan current, and air suction side temperature are measured and calculated. In step ST3, it is determined whether or not learning has been completed. If learning has not been completed, the process proceeds to step ST4, and an average value is obtained based on operation data during normal stable operation in the initial stage of cooling operation in which the evaporator 10 is not frosted. The Mahalanobis distance in the reference state is calculated based on m i , variance σ i, and inverse matrix A ij of the correlation matrix, and the learning value of the calculation result is set as reference data. When learning is completed in step ST4, the determination in step ST3 is followed by a yes loop, that is, a loop after step ST5. In step ST5, the data measured in step ST2 is normalized based on the average value m i and the variance σ i . The Mahalanobis distance is calculated based on the data normalized in step ST6 and the inverse matrix A ij of the correlation matrix used in step ST4. In step ST7, the calculated value of Mahalanobis distance and the learning of the Mahalanobis distance are calculated. The deviation from the value (reference data) is compared with the threshold value stored in the storage means 42. If the Mahalanobis distance deviation is larger than the threshold value, the process proceeds to step ST8 and the defrosting operation is started. Here, the threshold is set to about 4, for example.
In the above example, the Mahalanobis distance is calculated using the inverse matrix of the correlation matrix, but may be calculated using the inverse matrix of the variance-covariance matrix. In this case, since the original data is used instead of the standardized data, the process of step ST5 is not necessary. In step ST4, an inverse matrix of the variance-covariance matrix is used instead of the inverse matrix of the correlation matrix. Details are described in Non-Patent Document 1 above.
In the above example, Mahalanobis distance is used as an example of a method for processing a plurality of parameters, but the present invention is not limited to this. For example, a linear discriminant function may be used. The details are described in Non-Patent Document 1 above.

以上のように、冷却運転開始時の無着霜状態を基準として、複数のパラメータを利用したマハラノビスの距離の増加により着霜状態を把握して、除霜運転開始時期を検知するようにしたので、対象とする機器の個体差および設置条件を考慮した除霜時期の判定が可能となり、実施の形態1より精度の良い除霜時期判定が可能となる。   As described above, the defrosting operation start time is detected by grasping the frosting state by increasing the Mahalanobis distance using multiple parameters based on the non-frosting state at the start of the cooling operation. In addition, it is possible to determine the defrosting time in consideration of individual differences of the target devices and installation conditions, and it is possible to determine the defrosting time with higher accuracy than in the first embodiment.

なお、図10では冷却運転が開始される度に、運転初期段階の蒸発器10に無着霜の状態を基準状態として学習する方法としたが、このほか、据付後から数回の冷却運転データから平均的な基準状態を学習し、以降はこの基準状態をベースとする方式や、機種ごとに予め試験を行い、基準状態をコントローラ4に記憶させた状態で出荷する方式などとしてもよい。   In FIG. 10, every time the cooling operation is started, the evaporator 10 in the initial operation stage is learned as a reference state of the non-frosting state. From this, an average reference state is learned, and thereafter, a method based on this reference state, a method in which a test is performed in advance for each model, and the reference state is stored in the controller 4 may be shipped.

また、上記説明のマハラノビスの距離を用いた除霜運転開始時期検知方法では、複合変数として温度効率、ファン回転数、ファン電流、空気吸込側温度の4つのパラメータを利用したが、パラメータはこれに限るものではなく、蒸発器10の冷凍能力や、蒸発器10の熱交換性能を表すAK値など着霜時に変化するその他パラメータを加えても用いてもよい。例えば、冷凍能力と、ファン回転数と、空気吸込側温度の組合せや、AK値と、ファン電流と、空気吸込側温度の組合せなどでもよく、これらパラメータは除霜運転開始時期の検出特性に合わせて全てのパラメータを用いてもよいし、一部を用いた組合せでも、また、このほか蒸発器10の着霜時に変化するパラメータをさらに追加しても良い。   In the defrosting operation start timing detection method using the Mahalanobis distance described above, four parameters of temperature efficiency, fan speed, fan current, and air suction side temperature are used as composite variables. The present invention is not limited to this, and other parameters that change during frosting such as the refrigeration capacity of the evaporator 10 and the AK value that represents the heat exchange performance of the evaporator 10 may be added or used. For example, it may be a combination of refrigeration capacity, fan speed, air suction side temperature, AK value, fan current, air suction side temperature, etc. These parameters are matched to the detection characteristics of the defrosting operation start timing. All parameters may be used, a combination using a part of them, or other parameters that change when the evaporator 10 is frosted may be further added.

以下、上記説明した冷凍能力とAK値の算出方法について説明する。まず、冷凍能力の算出方法について説明する。冷凍能力は蒸発器10における能力であり、空気側から算出する方法と冷媒側から算出する方法があるが、空気側は冷凍能力算出に風量が必要である。着霜時は風量の変化が大きく、正確な予測や低温条件での測定が困難であるため、冷媒側の計算方法について説明する。   Hereinafter, the calculation method of the refrigerating capacity and the AK value described above will be described. First, a method for calculating the refrigerating capacity will be described. The refrigerating capacity is the capacity in the evaporator 10, and there are a method of calculating from the air side and a method of calculating from the refrigerant side, but the air side requires an air volume for calculating the refrigerating capacity. Since the change in air volume is large during frost formation and accurate prediction and measurement under low temperature conditions are difficult, the calculation method on the refrigerant side will be described.

冷凍能力Qe[kcal/h]は、
冷凍能力Qe=冷媒流量Gr×(蒸発器入口冷媒エンタルピHein−蒸発器出口冷媒エンタルピHeout) ・・・式(2)
から求めることができる。冷媒流量Gr[kg/h]は圧縮機20の特性に合せて、次式にて求められる。
Gr=冷媒ガス密度ρ×圧縮機回転数×圧縮機押しのけ容積[m3]×体積効率ηv
・・・式(3)
ここで、×は乗算を表す。また、冷媒ガス密度ρ[kg/m3]は使用する冷媒の物性値から蒸発温度Teと圧縮機入口温度Tsの関数(近似式)として表すことができ、ρ=f(Te,Tsuc)となる。圧縮機回転数[1/h]は圧縮機20の運転周波数[Hz=1/sec](1秒あたりの回転数)を3600倍して時間当たりの回転数にて表したものである。圧縮機押しのけ容積[m3]は圧縮機20の1回転あたりの排除体積である。体積効率ηvは圧縮機20の流量を補正する係数であり、使用する圧縮機20の特性に合わせて値を決定する。また、入口冷媒エンタルピHein[kcal/kg]と出口冷媒エンタルピHeout[kcal/kg]は、それぞれ冷媒物性から決定する値であり、物性値の近似式を用いて冷媒の飽和圧力と温度の関数として、冷媒エンタルピH=f(飽和圧力P,冷媒温度T)にて表される。Heinは図3の膨張弁前圧力センサ31によって測定される飽和圧力と、膨張弁前温度センサ30の温度から求めることができ、Heoutは、圧縮機吸入圧力センサ34と、蒸発器出口温度センサ32から求めることができる。
The refrigerating capacity Qe [kcal / h] is
Refrigeration capacity Qe = refrigerant flow rate Gr x (evaporator inlet refrigerant enthalpy Hein-evaporator outlet refrigerant enthalpy Heout) (2)
Can be obtained from The refrigerant flow rate Gr [kg / h] is obtained by the following equation according to the characteristics of the compressor 20.
Gr = refrigerant gas density ρ × compressor speed × compressor displacement [m3] × volumetric efficiency ηv
... Formula (3)
Here, x represents multiplication. The refrigerant gas density ρ [kg / m3] can be expressed as a function (approximate expression) of the evaporation temperature Te and the compressor inlet temperature Ts from the physical property value of the refrigerant to be used, and becomes ρ = f (Te, Tsuc). . The compressor rotation speed [1 / h] is expressed as the rotation speed per hour by multiplying the operating frequency [Hz = 1 / sec] (the rotation speed per second) of the compressor 20 by 3600. The compressor displacement volume [m3] is an excluded volume per rotation of the compressor 20. The volumetric efficiency ηv is a coefficient for correcting the flow rate of the compressor 20 and is determined according to the characteristics of the compressor 20 to be used. In addition, the inlet refrigerant enthalpy Hein [kcal / kg] and the outlet refrigerant enthalpy Heout [kcal / kg] are values determined from the refrigerant physical properties, respectively, and are expressed as functions of the refrigerant saturation pressure and temperature using approximate physical property values. Refrigerant enthalpy H = f (saturation pressure P, refrigerant temperature T). Hein can be obtained from the saturation pressure measured by the pre-expansion valve pressure sensor 31 of FIG. 3 and the temperature of the pre-expansion valve temperature sensor 30, and Heout is the compressor suction pressure sensor 34 and the evaporator outlet temperature sensor 32. Can be obtained from

次に、AK値の算出方法について説明する。AK値は、
AK値[kcal/(h・℃)]=冷凍能力Qe/(空気吸込側温度Tae−蒸発温度Te)
から算出される。ここで、/は除算を表す。また、AK値は蒸発器10における熱通過率Kと伝熱面積Aとを乗じた値であり、蒸発器10の伝熱特性を表すものである。
Next, a method for calculating the AK value will be described. The AK value is
AK value [kcal / (h · ° C)] = Refrigeration capacity Qe / (Air suction side temperature Tae−Evaporation temperature Te)
Is calculated from Here, / represents division. The AK value is a value obtained by multiplying the heat transfer rate K and the heat transfer area A in the evaporator 10, and represents the heat transfer characteristics of the evaporator 10.

以上説明したように、冷凍能力Qeや、AK値をマハラノビスの距離を用いた複合変数による除霜運転開始時期判定の項目に加えることにより、複数のパラメータを用いた総合的な判断が可能となり、判定精度をより向上させることが可能となる。   As described above, by adding the refrigeration capacity Qe and the AK value to the item of the defrosting operation start timing determination by the composite variable using the Mahalanobis distance, it becomes possible to make a comprehensive determination using a plurality of parameters. The determination accuracy can be further improved.

また、冷凍能力QeやAK値などの単独パラメータのみを判定閾値として、除霜運転開始時期の判定を行うことも可能であり、その方法は上述した温度効率による方法と同様である。   It is also possible to determine the defrosting operation start timing using only single parameters such as the refrigerating capacity Qe and the AK value as the determination threshold, and the method is the same as the method based on the temperature efficiency described above.

実施の形態3.
次に、冷却装置2の蒸発器10の着霜状態を外気温湿度と庫内空気吸込側温度の関係により判別する方法について説明する。この実施の形態3では、着霜状態が蒸発器10の部位によって異なるのでこれを着霜型1、着霜型2、着霜型3…という具合に複数の型に分類し、上記着霜型に応じて除霜開始時期を変更する。図11は本発明の実施の形態3の冷却システムの全体構成図であり、図1の冷却システムの全体構成図に、着霜型を判別するための庫外温度センサ71と、庫外湿度センサ72と、扉開閉検知センサ73とを追加したものである。なお、ここで扉開閉検知センサ73は必ずしも必要ではなく、扉開閉による外気負荷侵入状態を確実に検知したい場合にのみ設置する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a method of determining the frosting state of the evaporator 10 of the cooling device 2 based on the relationship between the outside air temperature humidity and the internal air suction side temperature will be described. In this Embodiment 3, since a frost state changes with the site | parts of the evaporator 10, this is classify | categorized into several types, such as frost type 1, frost type 2, frost type 3 ..., and the said frost type The defrosting start time is changed according to. FIG. 11 is an overall configuration diagram of the cooling system according to the third embodiment of the present invention. In the overall configuration diagram of the cooling system in FIG. 1, an outside temperature sensor 71 and an outside humidity sensor for determining a frosting type are shown. 72 and a door opening / closing detection sensor 73 are added. Here, the door opening / closing detection sensor 73 is not always necessary, and is installed only when it is desired to reliably detect the intrusion state of the outside air load due to the door opening / closing.

図12は庫内外温湿度状態を空気線図上に表した図であり、庫外温湿度は庫外温度センサ71、庫外湿度センサ72から、庫内温度は冷却装置2の空気吸込側温度センサ17もしくは庫内温度センサ5から検出しており、これらの信号から空気線図上の飽和線(相対湿度100%の線)との関係を前記コントローラ4にて演算処理して求める。なお、空気線図上では横軸が空気の乾球温度、縦軸が絶対湿度にて表されるため、湿度センサからの出力が相対湿度の場合には絶対湿度に変換する。この変換は前記記憶手段42に乾球温度に対する相対湿度と絶対湿度の関係をテーブルとして持ち、演算手段41がこのテーブルを参照することにより可能となる。また、本構成では、庫内には湿度センサを設けていないが、庫内は低温低湿であり、連続運転を行った場合には絶対湿度ゼロに近い値となるため、本着霜型判別においては庫内側絶対湿度をゼロと仮定して飽和線との関係を求める。なお、庫内側に湿度センサを追加してより検知精度を高めたり、庫内側絶対湿度の仮定値を実機運転状態に合わせてゼロ以外の値に調整したりすることも可能である。   FIG. 12 is a diagram showing the inside / outside temperature / humidity state on the air diagram. The outside temperature / humidity is the outside temperature sensor 71 and the outside humidity sensor 72, and the inside temperature is the air suction side temperature of the cooling device 2. Detected from the sensor 17 or the internal temperature sensor 5, the controller 4 calculates the relationship with the saturation line (line of relative humidity 100%) on the air diagram from these signals. In the air diagram, the horizontal axis is the air dry-bulb temperature and the vertical axis is the absolute humidity. Therefore, when the output from the humidity sensor is relative humidity, it is converted to absolute humidity. This conversion is made possible by storing the relationship between the relative humidity and the absolute humidity with respect to the dry bulb temperature in the storage means 42 as a table, and the calculation means 41 refers to this table. In this configuration, the humidity sensor is not provided in the storage, but the storage is at low temperature and low humidity, and the value is close to zero when the continuous operation is performed. Calculates the relationship with the saturation line assuming that the inside humidity is zero. It is also possible to increase the detection accuracy by adding a humidity sensor to the inside of the cabinet, or to adjust the assumed value of the absolute humidity inside the cabinet to a value other than zero in accordance with the actual machine operating state.

次に、空気線図上の飽和線(相対湿度100%の線)との関係を演算する方法について説明する。空気線図上の飽和線の乾球温度(横軸)と絶対湿度(縦軸)の関係はデータテーブルとしてコントローラ4の記憶手段42に記憶されている。このデータテーブルは、飽和線における乾球温度と絶対湿度の値から成り立っており、対象とする冷却装置2と外気の乾球温度範囲(例えば−50℃から50℃)において、例えば乾球温度1℃刻みに対して飽和絶対湿度の値を記憶している。なお、乾球温度の刻み幅は記憶手段42の容量に合わせて大小調整可能であり、刻み幅間に関しては直線補間することにより推定することも可能である。   Next, a method for calculating the relationship with the saturation line (line with a relative humidity of 100%) on the air diagram will be described. The relationship between the dry bulb temperature (horizontal axis) and the absolute humidity (vertical axis) of the saturation line on the air diagram is stored in the storage means 42 of the controller 4 as a data table. This data table is composed of values of dry bulb temperature and absolute humidity on the saturation line. For example, in the target cooler 2 and the dry bulb temperature range of the outside air (eg, −50 ° C. to 50 ° C.), for example, dry bulb temperature 1 The value of saturation absolute humidity is stored for each degree in degrees Celsius. The step size of the dry bulb temperature can be adjusted according to the capacity of the storage means 42, and the interval between the step sizes can be estimated by linear interpolation.

空気線図上の庫内外温湿度位置は、上述したようにセンサ情報からわかる。ここで、空気線図上の庫内外温湿度位置を結ぶ直線の傾きαは、α=(庫外絶対湿度−庫内絶対湿度)/(庫外乾球温度−庫内乾球温度)から求められる。したがって、空気線図上の庫内と庫外温湿度ポイントを結ぶ直線上における任意の乾球温度Txに対する絶対湿度Xは、X=庫内絶対湿度+(Tx−庫内乾球温度)×αを演算手段41にて計算することにより求められる。ここで、/は除算を表し、×は乗算を表す。   The inside / outside temperature / humidity position on the air diagram can be found from the sensor information as described above. Here, the slope α of the straight line connecting the inside / outside temperature / humidity position on the air diagram is obtained from α = (absolute outside humidity−internal humidity) / (outside dry bulb temperature−inside dry bulb temperature). It is done. Therefore, the absolute humidity X with respect to an arbitrary dry bulb temperature Tx on the straight line connecting the inside and outside temperature / humidity points on the air diagram is X = inside absolute humidity + (Tx−inside dry bulb temperature) × α. Is calculated by the calculation means 41. Here, / represents division, and x represents multiplication.

上記説明の庫外温湿度ポイントと庫内温湿度ポイントとを結ぶ直線上における絶対湿度Xと、記憶手段42にテーブルとして記憶されている空気線図飽和線上の絶対湿度(縦軸)との大小を、例えば1℃刻みで(乾球温度:庫内乾球温度〜庫外乾球温度の範囲)、比較手段43にて比較することによって、庫内と庫外温湿度ポイントを結ぶ直線が飽和線より上を通るか(過飽和域を通るか)否かを判別できる。そして、比較の結果、庫内と庫外温湿度ポイントを結ぶ直線が飽和線より上の過飽和域を通る場合をひとつの着霜型(以降、着霜型1という)として、過飽和域を通らない場合をまた別の着霜型(以降、着霜型2という)として判断手段44にて分類する。   The magnitude of the absolute humidity X on the straight line connecting the outside temperature / humidity point and the inside temperature / humidity point described above, and the absolute humidity (vertical axis) on the air diagram saturation line stored as a table in the storage means 42. , For example, in increments of 1 ° C. (dry bulb temperature: range between the inside bulb temperature and the outside bulb temperature), the straight line connecting the inside and outside temperature / humidity points is saturated by the comparison means 43. Whether it passes above the line (passes oversaturated region) or not can be determined. As a result of comparison, a case where a straight line connecting the inside and outside temperature / humidity points passes through the supersaturated region above the saturation line is regarded as one frosting type (hereinafter referred to as frosting type 1) and does not pass through the supersaturated region. The determination unit 44 classifies the case as another frost type (hereinafter referred to as frost type 2).

また、上記の着霜型1と着霜型2の何れかに分類された場合でも、空気吸込側温度センサ17の値が0℃以上となることがある場合には、霜が溶解するため、この場合をさらに別の着霜型(以降、着霜型3という)として判断手段44にて分類する。着霜型3であるか、これ以外の着霜型1もしくは着霜型2の何れかであるかの判定については、1サイクルの着霜運転中において空気吸込側温度センサ17が0℃以上となる時間割合が予め設定した所定の割合がA%(例えば10%)以上であった場合とすることにより判定が可能である。   In addition, even when the frosting type 1 and the frosting type 2 are classified as described above, the frost melts when the value of the air suction side temperature sensor 17 may be 0 ° C. or more. This case is further classified by the judging means 44 as another frost type (hereinafter referred to as frost type 3). Regarding the determination of whether the frosting type 3 or any other frosting type 1 or frosting type 2, the air suction side temperature sensor 17 is 0 ° C. or more during one cycle of frosting operation. The determination can be made by assuming that the predetermined time ratio is equal to or greater than A% (for example, 10%).

次に、着霜型1〜3の特徴について説明する。
着霜型1の庫内外空気条件の場合には冷凍倉庫1の扉6の開閉が行われた場合に、庫外の高温高湿空気と庫内の低温低湿空気が直接接触し、庫内外の混合空気は過飽和状態となり、空気中の水分が雪状になる「雪入り空気」となる。この雪入り空気は、冷凍倉庫1内の気流の流れに沿って、冷却装置2に吸い込まれ、蒸発器10の入口側に雪が付着する。蒸発器10は、一般的に伝熱パイプと多数の板状フィンとから構成されており、フィンのピッチは数mm程度と細かいため、フィンに雪が付着するとフィン間が目詰まりし、風量低下、伝熱特性悪化など冷却性能に悪影響を及ぼす。また、蒸発器10に付着する雪は、通常空気中の水分が凝縮凍結して蒸発器10に生成される霜と比較して、密度が小さく、少量付着しても目詰まりを起こしやすく、短時間で冷却性能が悪化することになる。このため着霜型1は短時間で蒸発器10の空気入口側目詰まりを起こすため、除霜運転開始時期を通常の6時間などのタイマー設定サイクル(着霜型2を想定)よりも早める必要がある。
Next, the characteristics of the frosting molds 1 to 3 will be described.
In the case of the inside / outside air condition of the frosting type 1, when the door 6 of the freezer warehouse 1 is opened / closed, the high temperature / high humidity air outside the storage and the low temperature / low humidity air inside the storage are in direct contact with each other. The mixed air becomes supersaturated and becomes “snow-filled air” in which moisture in the air becomes snowy. This snow-filled air is sucked into the cooling device 2 along the flow of airflow in the freezer warehouse 1, and snow adheres to the inlet side of the evaporator 10. The evaporator 10 is generally composed of a heat transfer pipe and a large number of plate-like fins, and since the pitch of the fins is as fine as about several millimeters, when the snow adheres to the fins, the gap between the fins becomes clogged, the air volume decreases, It adversely affects cooling performance such as deterioration of heat transfer characteristics. Moreover, the snow adhering to the evaporator 10 has a lower density than the frost generated in the evaporator 10 due to the condensation and freezing of water in the air, and is easily clogged even if a small amount adheres. Cooling performance will deteriorate over time. For this reason, since the frost formation type | mold 1 causes the air inlet side clogging of the evaporator 10 in a short time, it is necessary to advance the defrosting operation start time earlier than a timer setting cycle (assuming the frost formation type 2), such as normal 6 hours. There is.

扉開閉が行われたか否かの判定は、空気吸込側温度センサ17、もしくは庫内温度センサ5の温度をコントローラ4にて監視し、これらの温度が庫内温度設定値よりも上昇し、ある設定閾値以上、例えば10℃以上に上昇した場合に扉開閉があったと判定することが可能である。特に庫内温度センサ5の位置を扉のそばにすることで、扉開閉を的確に検出することが可能となる。また、扉開閉検知センサ73により扉開閉を検知することにより、確実に扉開閉を検出することが可能となる。   Whether the door has been opened or closed is determined by monitoring the temperature of the air suction side temperature sensor 17 or the internal temperature sensor 5 with the controller 4, and these temperatures rise above the internal temperature set value. It is possible to determine that the door has been opened / closed when the temperature rises to a set threshold value or higher, for example, 10 ° C. or higher. In particular, it is possible to accurately detect the opening and closing of the door by placing the internal temperature sensor 5 near the door. Further, by detecting the door opening / closing by the door opening / closing detection sensor 73, the door opening / closing can be reliably detected.

次に、着霜型2の特徴について説明する。着霜型2の庫内外空気条件の場合には扉開閉が行われて庫外の高温高湿空気と庫内の低温低湿空気が直接接触しても、庫内外の混合空気は過飽和状態とならず、空気中の水分は雪状にならない。このため、蒸発器10では、空気中の水分が凝縮凍結して蒸発器10に生成される通常の着霜状態となる。したがって、着霜型2では除霜運転開始時期は通常サイクルと同等でよい。   Next, features of the frosting mold 2 will be described. In the case of the inside / outside air condition of the frosting type 2, even if the door is opened and closed and the high temperature / high humidity air outside the storage is in direct contact with the low temperature / low humidity air inside the storage, In addition, the moisture in the air does not become snowy. For this reason, the evaporator 10 is in a normal frosting state in which moisture in the air is condensed and frozen to be generated in the evaporator 10. Therefore, in the frosting mold 2, the defrosting operation start timing may be equivalent to the normal cycle.

着霜型1と2の分離判定基準は、扉開閉があったか否かと、扉開閉時に庫内外温湿度が空気線図上の過飽和域を通るか否かによる。このため、着霜運転中に扉開閉があり、かつ、庫内外温湿度が空気線図上の過飽和域を通る場合の時間をタイマーカウントし、カウントされた時間が、1サイクルの着霜運転において予め設定した所定の割合B%(例えば10%)以上であった場合に着霜型1と判定することにより、分離判定が可能となる。   The criteria for separating frosting molds 1 and 2 depend on whether or not the door has been opened and closed, and whether or not the inside / outside temperature / humidity passes through the supersaturated region on the air diagram when the door is opened / closed. For this reason, during the frost operation, the door is opened and closed, and the time when the inside / outside temperature / humidity passes through the supersaturated region on the air diagram is counted as a timer, and the counted time is one cycle in the frost operation. Separation determination can be performed by determining the frosting type 1 when the ratio is equal to or greater than a predetermined ratio B% (for example, 10%) set in advance.

着霜型3では、空気吸込側温度センサ17の値が0℃以上となることがあるため、蒸発器10に付着する霜が溶解と再凍結を繰り返し、霜は氷に近い高密度となる。また、空気の流れに対して数列のパスを有する蒸発器10は、一般的に熱交換性能を向上させるために、空気の流れと蒸発器10内を流れる熱媒体の流れの向きを対向させることが多い。蒸発器10内を流れる熱媒体は空気流れの出口側(下流側)で、温度が低く、徐々に熱交換して、空気流れの入口側(上流側)では温度が上昇する傾向となる。このため、霜は熱交換気の空気流れ入口側で溶けやすく再凍結しにくくなり、温度の低い熱交換気の空気流れ出口側に多く付着することになる。着霜型3では、霜密度が高く、着霜しても風路閉塞しにくいために、冷却効率の低下が緩やかであり、着霜サイクルを通常よりも長くすることが可能となる。   In the frosting type 3, since the value of the air suction side temperature sensor 17 may be 0 ° C. or more, the frost adhering to the evaporator 10 repeats melting and refreezing, and the frost has a high density close to ice. Further, the evaporator 10 having several rows of paths with respect to the air flow generally has the air flow and the flow direction of the heat medium flowing through the evaporator 10 facing each other in order to improve heat exchange performance. There are many. The heat medium flowing in the evaporator 10 has a low temperature on the outlet side (downstream side) of the air flow, and gradually exchanges heat, and the temperature tends to rise on the inlet side (upstream side) of the air flow. For this reason, frost is easily melted on the air flow inlet side of the heat exchange air, and is difficult to refreeze, and much frost adheres to the air flow outlet side of the low temperature heat exchange air. In the frosting type 3, since the frost density is high and it is difficult to block the air passage even if frosting occurs, the cooling efficiency is gradually lowered, and the frosting cycle can be made longer than usual.

図13は、本発明の実施の形態3の着霜型判定処理を示すフローチャートであり、コントローラ4の除霜時期判定手段50によって処理される。
以上の着霜型判定の流れを図13のフローチャートに示す。
ステップST1において、除霜時期判定手段50は、前回除霜運転が完了し、かつ、除霜完了後の庫内温度が高い状態から蒸発温度が目標温度まで低下して、初回冷し込みが完了したか否かを判定する。ステップST1での判定結果がNoの場合にはステップST2へ移り、除霜時期判定手段50は各タイマー(後述)をリセットする。ステップST1での判定結果がYesの場合にはステップST3へ移り、除霜時期判定手段50は1サイクル着霜運転合計時間のタイマーであるTimer_ALLのカウントを開始する。次に、ステップST4において、除霜時期判定手段50は蒸発器10の空気吸込側温度が0℃以上か否かについての判定を行い、0℃以上の場合にはタイマー1(Timer_1)をカウントする(ステップST5)。ステップST6において、除霜時期判定手段50はタイマー1(Timer_1)の積算時間が1サイクル着霜運転合計時間(Timer_ALL)に占める比率を求め、A%以上(例えば10%)の場合には着霜型3と判定する(ステップST13)。ステップST7において、除霜時期判定手段50は、扉開閉有無を空気吸込側温度センサ17、もしくは庫内温度センサ5の温度推移、もしくは、扉開閉検知センサ73出力により判定し、扉開閉有(Yes)の場合には、ステップST8にて空気線図上の庫内外温湿度を結ぶ線が過飽和域を通るか否かの判定を行う。そして、ステップST8において過飽和域を通ると判定された場合(Yes)には、タイマー2(Timer_2)のカウントを行う。ステップST10の判定結果が、タイマー2(Timer_2)の積算時間が1サイクル着霜運転合計時間(Timer_ALL)に対して占める比率を求め、B%以上(例えば10%)の場合(Yes)には、除霜時期判定手段50は着霜型1と判定する(ステップST11)。また、ステップST10の判定結果がNoの場合には、除霜時期判定手段50は着霜型2と判定する(ステップST12)。
FIG. 13 is a flowchart showing the frosting type determination process according to the third embodiment of the present invention, which is processed by the defrosting time determination means 50 of the controller 4.
The flow of the above frost formation type determination is shown in the flowchart of FIG.
In step ST1, the defrosting time determination means 50 completes the first cooling by completing the previous defrosting operation and lowering the evaporation temperature from the high chamber temperature after the defrosting to the target temperature. Determine whether or not. If the determination result in step ST1 is No, the process proceeds to step ST2, and the defrosting time determination means 50 resets each timer (described later). If the determination result in step ST1 is Yes, the process proceeds to step ST3, and the defrosting time determination means 50 starts counting Timer_ALL, which is a timer for one cycle frosting operation total time. Next, in step ST4, the defrosting time determination means 50 determines whether or not the air suction side temperature of the evaporator 10 is 0 ° C. or higher, and counts the timer 1 (Timer_1) if it is 0 ° C. or higher. (Step ST5). In step ST6, the defrosting time determination means 50 obtains the ratio of the accumulated time of the timer 1 (Timer_1) to the total cycle frosting operation time (Timer_ALL), and when it is A% or more (for example, 10%) It determines with the type | mold 3 (step ST13). In step ST7, the defrosting time determination means 50 determines whether the door is open / closed based on the temperature transition of the air suction side temperature sensor 17 or the internal temperature sensor 5, or the output of the door open / close detection sensor 73, and the door is open / closed (Yes). In step ST8, it is determined whether or not the line connecting the inside / outside temperature / humidity on the air diagram passes through the supersaturated region. If it is determined in step ST8 that the supersaturated region is passed (Yes), the timer 2 (Timer_2) is counted. When the determination result of step ST10 is the ratio of the accumulated time of the timer 2 (Timer_2) to the total cycle frosting operation total time (Timer_ALL) and is B% or more (for example, 10%) (Yes), The defrosting time determining means 50 determines the frosting type 1 (step ST11). Moreover, when the determination result of step ST10 is No, the defrosting time determination means 50 determines with the frost type 2 (step ST12).

次に、着霜型1〜3の検知方法と、それぞれに適した除霜方法について説明する。
図14は着霜型1、図15は着霜型3、そして前出の図5は着霜型2の過渡変化状態を前記説明の温度効率により監視した例であり、横軸は着霜量を表している。
Next, the detection method of frost formation type | mold 1-3 and the defrost method suitable for each are demonstrated.
FIG. 14 shows an example of monitoring the transient change state of the frosting type 1, FIG. 15 is the frosting type 3, and FIG. 5 is the temperature efficiency described above, and the horizontal axis is the amount of frosting. Represents.

着霜型1では蒸発器10の空気吸込側に密度の小さい雪が付着するため、目詰まりが急速に起こる。このため、他の着霜型に比べて温度効率が急激に低下する。蒸発器10が目詰まりを起こすと冷却効率が低下し、冷却装置2の効率が低下するため、目詰まりを起こす前に除霜運転を開始する必要がある。従って、通常の除霜サイクルよりも短いサイクルで除霜運転を行う。図14に示すように温度効率を監視して、適切な閾値(図の例では0.4)を設定すれば最適な除霜開始タイミングにて除霜運転を行うことが可能である。   In the frosting type 1, clogging occurs rapidly because snow with a low density adheres to the air suction side of the evaporator 10. For this reason, temperature efficiency falls rapidly compared with another frost type. When the evaporator 10 is clogged, the cooling efficiency is lowered and the efficiency of the cooling device 2 is lowered. Therefore, it is necessary to start the defrosting operation before the clogging occurs. Therefore, the defrosting operation is performed in a cycle shorter than the normal defrosting cycle. As shown in FIG. 14, if the temperature efficiency is monitored and an appropriate threshold value (0.4 in the example in the figure) is set, the defrosting operation can be performed at the optimum defrosting start timing.

着霜型2は前出の図5にて説明したが、扉開閉による外気負荷侵入がない場合の空気中の水分が蒸発器10に均一に着霜する標準的な着霜状態であり、従来の通常除霜タイミングで除霜運転を行うことで効率の良い冷却運転が可能となる。   Although the frosting mold 2 has been described with reference to FIG. 5 described above, the frosting mold 2 is a standard frosting state in which moisture in the air is uniformly frosted on the evaporator 10 when there is no outside air load intrusion by opening and closing the door. An efficient cooling operation can be performed by performing the defrosting operation at the normal defrosting timing.

着霜型3は、蒸発器10に付着する霜密度が高く、風路閉塞が起きにくいため、冷却性能の低下も緩やかであり、他の着霜型に比べて除霜開始タイミングを遅くすることが可能である。また、図15に示すように温度効率の低下も緩やかであるため、検知遅れとなる可能性があり、除霜開始の温度効率の閾値を他の着霜型よりも若干高めにして、早めに除霜運転を開始する制御としてもよい。   The frosting type 3 has a high frost density adhering to the evaporator 10 and is less likely to block the air passage. Therefore, the cooling performance is gradually lowered, and the defrosting start timing is delayed as compared with other frosting types. Is possible. Further, as shown in FIG. 15, the temperature efficiency declines gradually, so there is a possibility of a detection delay, and the threshold of the temperature efficiency at the start of defrosting is set slightly higher than other frosting types to make it earlier. It is good also as control which starts a defrost driving | operation.

以上、着霜型に対応した除霜開始時期検出のパラメータとして実施の形態1で示される温度効率を組み合わせて説明したが、このほか実施の形態1で温度効率の代わりにAK値を適用したものや、冷凍能力を適用したものをこの実施の形態3で用いてもよい。この場合も上記と同様の効果を奏する。
また、このような除霜開始時期検出のパラメータを用いず、タイマー除霜制御を行う場合においても着霜型判定を行い、着霜型に応じて、着霜型1ではタイマー除霜間隔を短く、着霜型3ではタイマー除霜間隔を長くする制御としてもよい。この場合も上記と同様の効果を奏する。
さらに、実施の形態2において実施の形態1で示される温度効率をパラメータとして追加して複合関数を生成し、この複合関数をこの実施の形態3で用いてもよい。これによりさらに精度の高い除霜開始時期の判定が可能になる。
また、実施の形態2において、温度効率の代わりにAK値もしくは、冷凍能力をパラメータとして追加して複合関数を生成し、この複合関数をこの実施の形態3で用いるようにしてもよい。これにより、同様により精度の高い除霜開始時期の判定が可能になる。
As described above, the temperature efficiency shown in the first embodiment has been described as the parameter for detecting the defrosting start time corresponding to the frosting type, but the AK value is applied instead of the temperature efficiency in the first embodiment. Or what applied refrigeration capacity may be used in this Embodiment 3. In this case, the same effect as described above can be obtained.
Further, even when the timer defrost control is performed without using such a parameter for detecting the defrost start time, the frost type determination is performed, and the timer defrost interval is shortened in the frost type 1 according to the frost type. The frosting mold 3 may be configured to increase the timer defrosting interval. In this case, the same effect as described above can be obtained.
Furthermore, a composite function may be generated by adding the temperature efficiency shown in the first embodiment as a parameter in the second embodiment, and this composite function may be used in the third embodiment. This makes it possible to determine the defrosting start time with higher accuracy.
In the second embodiment, a composite function may be generated by adding the AK value or the refrigerating capacity as a parameter instead of the temperature efficiency, and this composite function may be used in the third embodiment. Accordingly, it is possible to determine the defrosting start time with higher accuracy in the same manner.

実施の形態4.
次に、着霜型検知を利用して庫内温度変動を抑制する方法について説明する。
図16は、本発明の実施の形態4の冷却装置の断面図であり、冷却装置2の蒸発器10を空気流れ方向に対し前後2分割したものである。ここでは、空気流の上流側に蒸発器10aとヒーター13aを、下流側に蒸発器10bとヒーター13bを設置し、前後別々にヒーター13を加熱することが可能な構成となっている。着霜型1の場合には蒸発器10の空気吸込側が早期に目詰まりして、短時間で除霜運転を行うために、除霜運転時に庫内温度変動幅が大きくなる可能性があるが、着霜型1と判定された場合に吸込側蒸発器10のみを所定時間(2〜3分程度)加熱し、蒸発器10の吸込部をプラス温度域にすることにより、蒸発器10に付着した雪を溶かし、冷却性能低下を抑制することが可能となる。これにより、着霜型1においても除霜運転間隔を延ばすことが可能となり、除霜運転を負荷変動の少ない例えば夜間に移行して、冷凍対象物の温度上昇による劣化を防止することができる。
上記の例では、実施の形態4を実施の形態3に適用し説明したが、これに限らない。即ち、この実施の形態4は実施の形態1から3の内、1つ以上を組み合わせたものにも適用できる。この場合も上記と同様の効果を奏する。
なお、ヒーター13による加熱以外にホットガスによる加熱を行ってもよい。
また、上記の例では冷凍倉庫について説明したが、これに限らない。例えば冷蔵倉庫や恒温室などでもよい。
Embodiment 4 FIG.
Next, a description will be given of a method for suppressing the temperature fluctuation in the refrigerator using frosting type detection.
FIG. 16 is a cross-sectional view of the cooling device according to the fourth embodiment of the present invention, in which the evaporator 10 of the cooling device 2 is divided into two in the front-rear direction with respect to the air flow direction. Here, the evaporator 10a and the heater 13a are installed on the upstream side of the air flow, the evaporator 10b and the heater 13b are installed on the downstream side, and the heater 13 can be heated separately in the front and rear. In the case of the frosting type 1, the air suction side of the evaporator 10 is clogged early, and the defrosting operation is performed in a short time. When the frosting type 1 is determined, only the suction-side evaporator 10 is heated for a predetermined time (about 2 to 3 minutes), and the suction part of the evaporator 10 is brought into the plus temperature range, thereby adhering to the evaporator 10. The melted snow can be melted and the cooling performance can be suppressed. Thereby, also in the frosting type | mold 1, it becomes possible to extend a defrost operation space | interval, and it can transfer the defrost operation to night with little load fluctuation, for example, and can prevent degradation by the temperature rise of a frozen object.
In the above example, the fourth embodiment is applied to the third embodiment, but the present invention is not limited to this. That is, the fourth embodiment can be applied to a combination of one or more of the first to third embodiments. In this case, the same effect as described above can be obtained.
In addition to the heating by the heater 13, heating by hot gas may be performed.
Moreover, although said example demonstrated the frozen warehouse, it is not restricted to this. For example, a refrigerated warehouse or a constant temperature room may be used.

本発明の実施の形態1における冷却システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the cooling system in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の冷却装置の断面図である。It is sectional drawing of the cooling device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における冷凍装置の冷凍サイクルを表す図である。It is a figure showing the refrigerating cycle of the freezing apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるコントローラの構成図である。It is a block diagram of the controller in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1および3における着霜量と温度効率、冷凍機平均入力上昇率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of frost formation in Embodiment 1 and 3 of this invention, temperature efficiency, and a refrigerator average input increase rate. 本発明の実施の形態1の温度効率を空気線図上に表した図である。It is the figure which represented the temperature efficiency of Embodiment 1 of this invention on the air diagram. 本発明の実施の形態1の温度効率を用いた場合の除霜時期判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the defrosting time determination process at the time of using the temperature efficiency of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の温度効率を用いた場合で、かつ初期学習を行う場合の除霜時期判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the defrosting time determination process at the time of using the temperature efficiency of Embodiment 1 of this invention, and performing initial learning. 本発明の実施の形態2の冷却装置の断面図である。It is sectional drawing of the cooling device of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2の複合変数を用いた場合の除霜時期判定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the defrosting time determination method at the time of using the composite variable of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の冷却システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the cooling system of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3の庫内外温湿度状態を空気線図上に表した図である。It is the figure which represented the internal / external temperature / humidity state of Embodiment 3 of this invention on the air diagram. 本発明の実施の形態3の着霜型判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frost formation type | mold determination process of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3の着霜型1における着霜量と温度効率、冷凍機平均入力上昇率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of frost formation in the frost formation type | mold 1 of Embodiment 3 of this invention, temperature efficiency, and a refrigerator average input increase rate. 本発明の実施の形態3の着霜型3における着霜量と温度効率、冷凍機平均入力上昇率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of frost formation in the frost formation type | mold 3 of Embodiment 3 of this invention, temperature efficiency, and a refrigerator average input increase rate. 本発明の実施の形態3の冷却装置の断面図である。It is sectional drawing of the cooling device of Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷凍倉庫、2 冷却装置、3 室外機、4 コントローラ、5 庫内温度センサ、6扉、7 冷媒配管、10 蒸発器、11 送風ファン、12 モーター、13 ヒーター、14 ドレンパイプ、15 ドレンパン、16 蒸発温度センサ、17 空気吸込側温度センサ、18 空気吹出側温度センサ、20 圧縮機、21 凝縮器、22 膨張弁、30 膨張弁前温度センサ、31 膨張弁前圧力センサ、32 蒸発器出口温度センサ、33 圧縮機吸入温度センサ、34 圧縮機吸入圧力センサ、41 演算手段、42 記憶手段、43 比較手段、44 判断手段、45 入出力手段、46 制御手段、50 除霜時期判定手段、61 ファン回転センサ、62 ファン電流センサ、71 庫外温度センサ、72 庫外湿度センサ、73 扉開閉検知センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerated warehouse, 2 Cooling device, 3 Outdoor unit, 4 Controller, 5 Internal temperature sensor, 6 door, 7 Refrigerant piping, 10 Evaporator, 11 Blower fan, 12 Motor, 13 Heater, 14 Drain pipe, 15 Drain pan, 16 Evaporation temperature sensor, 17 Air suction side temperature sensor, 18 Air outlet side temperature sensor, 20 Compressor, 21 Condenser, 22 Expansion valve, 30 Expansion valve pre-temperature sensor, 31 Expansion valve pre-pressure sensor, 32 Evaporator outlet temperature sensor , 33 Compressor suction temperature sensor, 34 Compressor suction pressure sensor, 41 Calculation means, 42 Storage means, 43 Comparison means, 44 Judgment means, 45 Input / output means, 46 Control means, 50 Defrost timing judgment means, 61 Fan rotation Sensor, 62 Fan current sensor, 71 Outside temperature sensor, 72 Outside humidity sensor, 73 Door open / closed detection sensor.

Claims (21)

冷凍機または空調機の冷却側に使用される熱交換器の空気吸込側温度と、
冷却対象室の外部の温度と湿度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した結果に基づいて前記熱交換器の着霜部位を特定し、除霜開始時期を判定する判断手段と、
を備え、
前記判断手段は、空気線図において、外気温湿度と、前記熱交換器の空気吸込側温湿度もしくは前記冷却対象室内の温湿度とを結ぶ直線が飽和線を越える領域に入る場合を、前記熱交換器の第1の部位への着霜に対応する第1の着霜型として分類することを特徴とする除霜運転制御装置。
The air intake side temperature of the heat exchanger used on the cooling side of the refrigerator or air conditioner, and
Measuring means for measuring the temperature and humidity outside the room to be cooled;
A determination unit that identifies a frost formation part of the heat exchanger based on a result measured by the measurement unit and determines a defrosting start time ;
With
In the air diagram, the determination means determines that the straight line connecting the outside air temperature humidity and the air suction side temperature humidity of the heat exchanger or the temperature humidity in the cooling target room enters a region exceeding a saturation line. exchanger first first defrosting operation controller you characterized in that classified as frost type corresponding to the frost to the site of.
冷凍機または空調機の冷却側に使用される熱交換器の空気吸込側温度と、
冷却対象室の外部の温度と湿度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した結果に基づいて前記熱交換器の着霜部位を特定し、除霜開始時期を判定する判断手段と、
を備え、
前記測定手段は、さらに前記冷却対象室の扉の開閉を検知し、
前記判断手段は、前記測定手段が前記扉の開閉を検知し、さらに、空気線図において前記冷却対象室外部の外気温湿度と、前記熱交換器の空気吸込側温湿度もしくは前記冷却対象室内の温湿度と、を結ぶ直線が飽和線を越える領域に入る場合を、前記熱交換器の第1の部位への着霜に対応する第1の着霜型として分類することを特徴とする除霜運転制御装置。
The air intake side temperature of the heat exchanger used on the cooling side of the refrigerator or air conditioner, and
Measuring means for measuring the temperature and humidity outside the room to be cooled;
A determination unit that identifies a frost formation part of the heat exchanger based on a result measured by the measurement unit and determines a defrosting start time ;
With
The measuring means further detects opening and closing of the door of the cooling target chamber,
The determination means detects the opening and closing of the door by the measuring means, and in the air diagram, the outside air temperature humidity outside the cooling target room and the air suction side temperature humidity of the heat exchanger or the cooling target room dividing a straight line connecting the temperature and humidity, the you characterized be classified as a first frost type corresponding to frosted cases entering the area beyond the saturation line, the first portion of the heat exchanger Frost operation control device.
前記第1の部位は、空気吸込側であることを特徴とする請求項または請求項に記載の除霜運転制御装置。 The defrosting operation control device according to claim 1 or 2 , wherein the first part is an air suction side. 前記判断手段は、前記熱交換器の空気吸込温度が一定時間以上0℃を超えるプラス域になる場合を、前記熱交換器の第2の部位への着霜に対応する第2の着霜型として分類することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の除霜運転制御装置。 When the air suction temperature of the heat exchanger is in a plus region exceeding 0 ° C. for a certain time or more, the determination means is a second frosting type corresponding to frosting on the second part of the heat exchanger. It is classified as defrosting operation control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in. 前記第2の部位は、空気吹出側であることを特徴とする請求項に記載の除霜運転制御装置。 The defrosting operation control device according to claim 4 , wherein the second part is an air blowing side. 前記測定手段は、さらに前記熱交換器内を流れる冷媒の温度と前記熱交換器の空気の吸込側温度と吹出側温度を測定し、
前記測定手段が測定した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を算出する手段(以下、演算手段という)を備え、
前記判断手段は、前記演算手段によって算出された前記温度効率の着霜運転開始からの変化傾向に基づいて前記熱交換器への着霜量を予測し、この着霜量に基づいて最適除霜開始時期を判定することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の除霜運転制御装置。
The measuring means further measures the temperature of the refrigerant flowing in the heat exchanger, the air suction side temperature and the blowout side temperature of the heat exchanger,
Means for calculating temperature efficiency representing the efficiency of heat exchange between refrigerant and air based on the result of measurement by the measuring means (hereinafter referred to as computing means);
The determination means predicts a frost formation amount to the heat exchanger based on a change tendency from the start of a frost operation of the temperature efficiency calculated by the calculation means, and an optimum defrosting is based on the frost formation amount. The defrosting operation control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a start time is determined.
前記測定手段は、さらに前記冷凍機もしくは空調機の空気熱交換器用ファンモータの電流もしくは回転数を測定し、
前記演算手段は、無着霜状態における前記測定手段が測定した前記ファンモータの電流と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記温度効率の演算値とに基づいて無着霜状態の複合変数を算出し、
この無着霜状態の複合変数を記憶する手段(以下、記憶手段という)と、
この記憶手段に記憶された無着霜状態の複合変数と、前記測定手段によって新たに測定された前記ファンモータの電流測定値と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記温度効率とに基づいて前記演算手段により算出される現在の複合変数と、を比較する手段(以下、比較手段という)と、を備え、
前記判断手段は、前記温度効率の変化傾向の代わりに前記比較手段による比較結果が前記記憶手段に予め記憶された閾値を超えるか否かの情報に基づき、熱交換器が着霜しているか否かの判定と着霜量の予測を行うことを特徴とする請求項に記載の除霜運転制御装置。
The measuring means further measures the current or rotation speed of a fan motor for an air heat exchanger of the refrigerator or air conditioner,
The calculation means is not attached based on at least one of the current and rotation speed of the fan motor and the air suction side temperature of the heat exchanger measured by the measurement means in the non-frosting state and the calculated value of the temperature efficiency. Calculate the frost condition compound variable,
Means for storing the composite variable of the non-frosting state (hereinafter referred to as storage means);
The composite variable of the non-frosting state stored in the storage means, the current measurement value and rotation speed of the fan motor newly measured by the measurement means, and at least one of the air suction side temperature of the heat exchanger, and the Means for comparing the current composite variable calculated by the calculation means based on temperature efficiency (hereinafter referred to as comparison means),
Whether the heat exchanger is frosted based on information on whether the comparison result by the comparison means exceeds a threshold value stored in advance in the storage means instead of the change tendency of the temperature efficiency. The defrosting operation control device according to claim 6 , wherein the determination and the prediction of the amount of frost formation are performed.
圧縮機と凝縮器と膨張弁と空冷蒸発器とから構成される冷凍機もしくは空調機で用いられる除霜運転制御装置であって、
前記測定手段は、さらに前記圧縮機への冷媒吸入ガス圧力と温度と前記圧縮機の吐出冷媒圧力もしくは前記膨張弁の手前冷媒圧力と前記膨張弁の手前冷媒温度と前記空冷蒸発器の出口冷媒温度とを測定し、
前記測定手段が測定した結果に基づき前記空冷蒸発器の冷凍能力を算出する手段(以下、演算手段という)を備え、
前記判断手段は、前記演算手段によって算出された前記冷凍能力の着霜運転開始からの変化傾向に基づいて前記熱交換器への着霜量を予測し、この着霜量に基づいて最適除霜開始時期を判定することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の除霜運転制御装置。
A defrosting operation control device used in a refrigerator or an air conditioner composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an air-cooled evaporator,
The measurement means further includes refrigerant suction gas pressure and temperature to the compressor, discharge refrigerant pressure of the compressor or refrigerant pressure before the expansion valve, refrigerant temperature before the expansion valve, and outlet refrigerant temperature of the air-cooled evaporator. And measure
Means for calculating the refrigeration capacity of the air-cooled evaporator based on the result measured by the measuring means (hereinafter referred to as computing means);
The determination means predicts a frost formation amount to the heat exchanger based on a tendency of change of the refrigeration capacity calculated from the calculation means from the start of the frost formation operation, and based on the frost formation amount, an optimum defrosting is predicted. The defrosting operation control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a start time is determined.
前記測定手段は、さらに前記冷凍機もしくは空調機の空気熱交換器用ファンモータの電流もしくは回転数を測定し、
前記演算手段は、無着霜状態における前記測定手段が測定した前記ファンモータの電流と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記冷凍能力の演算値とに基づいて無着霜状態の複合変数を算出し、
この無着霜状態の複合変数を記憶する手段(以下、記憶手段という)と、
この記憶手段に記憶された無着霜状態の複合変数と、前記測定手段によって新たに測定された前記ファンモータの電流測定値と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記冷凍能力とに基づいて前記演算手段により算出される現在の複合変数と、を比較する手段(以下、比較手段という)と、を備え、
前記判断手段は、前記冷凍能力の変化傾向の代わりに前記比較手段による比較結果が前記記憶手段に予め記憶された閾値を超えるか否かの情報に基づいて前記熱交換器が着霜しているか否かの判定と着霜量の予測を行うことを特徴とする請求項に記載の除霜運転制御装置。
The measuring means further measures the current or rotation speed of a fan motor for an air heat exchanger of the refrigerator or air conditioner,
The calculation means is non-attached based on at least one of the current and rotation speed of the fan motor and the air suction side temperature of the heat exchanger measured by the measurement means in the non-frosting state and the calculated value of the refrigeration capacity. Calculate the frost condition compound variable,
Means for storing the composite variable of the non-frosting state (hereinafter referred to as storage means);
The composite variable of the non-frosting state stored in the storage means, the current measurement value and rotation speed of the fan motor newly measured by the measurement means, and at least one of the air suction side temperature of the heat exchanger, and the Means for comparing the current composite variable calculated by the calculation means based on the refrigerating capacity (hereinafter referred to as comparison means),
Whether the heat exchanger is frosted based on information on whether the comparison result by the comparison means exceeds a threshold value stored in advance in the storage means instead of the change tendency of the refrigeration capacity. The defrosting operation control device according to claim 8 , wherein determination of whether or not and prediction of the amount of frost formation are performed.
圧縮機と凝縮器と膨張弁と空冷蒸発器とから構成される冷凍機もしくは空調機で用いられる除霜運転制御装置であって、
前記測定手段は、さらに前記空冷蒸発器と熱交換する空気温度と前記空冷蒸発器の蒸発温度と、前記圧縮機への冷媒吸入ガスの圧力と温度と、前記圧縮機からの吐出冷媒の圧力もしくは膨張弁手前の冷媒圧力と膨張弁手前の冷媒温度と蒸発器出口冷媒温度を測定し、
前記測定手段が測定した結果に基づき前記空冷蒸発器の冷凍能力を算出し、前記冷凍能力と前記空冷蒸発器の伝熱面積と熱通過率とに基づきAK値を算出する手段(以下、演算手段という)を備え、
前記判断手段は、前記演算手段によって算出された前記AK値の着霜運転開始からの変化傾向に基づいて前記熱交換器への着霜量を予測し、この着霜量に基づいて最適除霜開始時期を判定することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の除霜運転制御装置。
A defrosting operation control device used in a refrigerator or an air conditioner composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an air-cooled evaporator,
The measuring means further includes an air temperature for heat exchange with the air-cooled evaporator, an evaporation temperature of the air-cooled evaporator, a pressure and temperature of refrigerant suction gas to the compressor, and a pressure of refrigerant discharged from the compressor or Measure the refrigerant pressure before the expansion valve, the refrigerant temperature before the expansion valve, and the evaporator outlet refrigerant temperature,
A means for calculating the refrigeration capacity of the air-cooled evaporator based on the result of measurement by the measuring means, and a means for calculating an AK value based on the refrigeration capacity, the heat transfer area of the air-cooled evaporator, and the heat passage rate (hereinafter, calculating means) And)
The determination means predicts a frost formation amount to the heat exchanger based on a change tendency of the AK value calculated by the calculation means from the start of the frost formation operation, and based on the frost formation amount, an optimum defrosting is predicted. The defrosting operation control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a start time is determined.
前記測定手段は、さらに前記冷凍機もしくは空調機の空気熱交換器用ファンモータの電流もしくは回転数を測定し、
前記演算手段は、無着霜状態における前記測定手段が測定した前記ファンモータの電流と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記AK値の演算値とに基づいて無着霜状態の複合変数を算出し、
この無着霜状態の複合変数を記憶する手段(以下、記憶手段という)と、
前記記憶手段に記憶された無着霜状態の複合変数と、前記測定手段によって新たに測定された前記ファンモータの電流測定値と回転数と前記熱交換器の空気吸込側温度の少なくともいずれかと前記AK値とに基づいて前記演算手段によって算出される前記現在の複合変数と、を比較する手段(以下、比較手段という)と、を備え、
前記判断手段は、前記AK値の変化傾向の代わりに前記比較手段による比較結果が前記記憶手段に予め記憶された閾値を超えるか否かの情報に基づいて熱交換器が着霜しているか否かの判定と着霜量の予測を行うことを特徴とする請求項10に記載の除霜運転制御装置。
The measuring means further measures the current or rotation speed of a fan motor for an air heat exchanger of the refrigerator or air conditioner,
The calculation means is non-attached on the basis of at least one of the current and rotation speed of the fan motor measured by the measurement means in the non-frosting state, the air suction side temperature of the heat exchanger, and the calculated value of the AK value. Calculate the frost condition compound variable,
Means for storing the composite variable of the non-frosting state (hereinafter referred to as storage means);
The composite variable of the non-frosting state stored in the storage means, the current measurement value of the fan motor newly measured by the measurement means, the rotational speed, and the air suction side temperature of the heat exchanger, and the Means for comparing the current composite variable calculated by the calculation means based on an AK value (hereinafter referred to as comparison means);
Whether the heat exchanger is frosted based on the information whether the comparison result by the comparison means exceeds a threshold value stored in advance in the storage means instead of the change tendency of the AK value. The defrosting operation control device according to claim 10 , wherein the determination of frost and the amount of frost formation are performed.
前記判断手段は、冷却運転開始からの時間を測定し、設定された一定時間経過後に前記着霜型に基づいて除霜開始時期を判定することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の除霜運転制御装置。 The determination means measures the time from the start of the cooling run, to any one of claims 1 to 5, characterized in that to determine the defrosting start timing on the basis of the frost type after a certain time set Defrosting operation control apparatus of description. 前記現在の複合変数もしくは前記無着霜状態の複合変数とは、マハラノビスの距離であることを特徴とする請求項から12のいずれかに記載の除霜運転制御装置。 The defrosting operation control device according to any one of claims 7 to 12 , wherein the current composite variable or the composite variable of the non-frosting state is a Mahalanobis distance. 前記現在の複合変数もしくは前記無着霜状態の複合変数とは、線型判別関数であることを特徴とする請求項から12のいずれかに記載の除霜運転制御装置。 The defrosting operation control device according to any one of claims 7 to 12 , wherein the current composite variable or the composite variable of the non-frosting state is a linear discriminant function. 前記熱交換器を空気が流れる方向に複数分割し、分割された熱交換器ごとにヒーターもしくはホットガスによる個別除霜制御が可能な除霜手段を備えたことを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の除霜運転制御装置。 It said heat exchanger is divided into a plurality air flow direction, further comprising a defrosting means capable individual defrosting control by a heater or hot gas for each divided heat exchanger claim 1, wherein the 14 The defrosting operation control device according to any one of the above. 前記除霜開始時期判定手段によって算出された除霜開始時期に基づいて除霜運転を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の除霜運転制御装置。 The defrosting operation control device according to any one of claims 1 to 15 , further comprising means for controlling the defrosting operation based on the defrosting start time calculated by the defrosting start time determining means. 冷凍機または空調機の冷却側に使用される熱交換器の空気吸込側温度と、冷却対象室の外部の温度と湿度を測定するステップ(以下、測定ステップという)と、
前記測定ステップにより測定された結果に基づいて前記熱交換器の着霜部位を特定し、除霜開始時期を判定するステップ(以下、判断ステップという)と、
を備え、
前記判断ステップでは、空気線図において、外気温湿度と、熱交換器の空気吸込温湿度もしくは前記冷却対象室内の温湿度とを結ぶ直線が飽和線を越える領域に入る場合を、前記熱交換器の第1の部位への着霜に対応する第1の着霜型として分類することを特徴とする除霜運転制御方法。
Measuring the air suction side temperature of the heat exchanger used on the cooling side of the refrigerator or air conditioner and the temperature and humidity outside the cooling target chamber (hereinafter referred to as measurement step);
Identifying a frost formation part of the heat exchanger based on the result measured in the measurement step, and determining a defrosting start time (hereinafter referred to as a determination step);
With
In the determination step, in the air diagram, when the straight line connecting the outside air temperature humidity and the air suction temperature / humidity of the heat exchanger or the temperature / humidity in the cooling target room enters the region exceeding the saturation line, the heat exchanger first defrosting operation control how to said be classified as frost type corresponding to the frost to the first site of.
前記判断ステップでは、前記冷却対象室の扉の開閉を検知するステップを備え、さらに、空気線図において前記冷却対象室外部の外気温湿度と、前記熱交換器の空気吸込側温度湿度もしくは前記冷却対象室内の温湿度と、を結ぶ直線が飽和線を越える領域に入る場合を、前記熱交換器の第1の部位への着霜に対応する第1の着霜型として分類することを特徴とする請求項17記載の除霜運転制御方法。 The determination step includes a step of detecting opening and closing of the door of the cooling target chamber, and further, in the air diagram, the outside air temperature humidity outside the cooling target chamber and the air suction side temperature humidity of the heat exchanger or the cooling The case where the straight line connecting the temperature and humidity in the target room enters the region exceeding the saturation line is classified as a first frosting type corresponding to frosting on the first part of the heat exchanger. The defrosting operation control method according to claim 17 . 前記判断ステップでは、熱交換器の空気吸込温度が一定時間以上0℃を超えるプラス域になる場合を、前記熱交換器の第2の部位への着霜に対応する第2の着霜型として分類することを特徴とする請求項17または請求項18に記載の除霜運転制御方法。 In the determination step, a case where the air suction temperature of the heat exchanger is in a plus region exceeding 0 ° C. for a certain time or more is defined as a second frost type corresponding to frost formation on the second part of the heat exchanger. The defrosting operation control method according to claim 17 or 18 , wherein classification is performed. 前記判断ステップでは、冷却運転開始からの時間を測定し、設定された一定時間経過後に前記着霜型に基づいて除霜開始時期を判定することを特徴とする請求項17から19のいずれかに記載の除霜運転制御方法。 In the determination step, by measuring the time from the start of the cooling run, in any of 19 claims 17, characterized in that to determine the defrosting start timing on the basis of the frost type after a certain time set The defrosting operation control method described. 前記判断ステップによって判定された除霜開始時期に基づいて除霜運転を制御するステップを備えたことを特徴とする請求項17から20のいずれかに記載の除霜運転制御方法。 The defrosting operation control method according to any one of claims 17 to 20 , further comprising a step of controlling the defrosting operation based on the defrosting start time determined in the determination step.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101314621B1 (en) * 2007-11-05 2013-10-07 엘지전자 주식회사 Controlling method for the refrigerator
CN112212468A (en) * 2020-09-14 2021-01-12 海信(山东)空调有限公司 Control method of air conditioner

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2505941B1 (en) * 2009-11-25 2019-05-15 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration device for container
JP2012247122A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Mitsubishi Electric Corp Refrigerating cycle device
JP5745381B2 (en) * 2011-10-05 2015-07-08 三菱電機株式会社 Cooling system
ITPD20130208A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-26 Templari Srl INVERTIBLE HEAT PUMP WITH OPTIMIZED DEFROST OR "DEFROSTING" FUNCTION ACCORDING TO THE ASSESSMENT OF OPERATING PARAMETERS
JP2015143579A (en) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社東芝 refrigerator
CN104612950B (en) * 2014-12-12 2016-08-31 中国石油天然气股份有限公司 The control method of a kind of compressor air inlet filter element defrosting system and device
JP6048549B1 (en) * 2015-08-07 2016-12-21 ダイキン工業株式会社 Refrigeration equipment
CN110631185A (en) * 2018-06-25 2019-12-31 青岛海尔空调器有限总公司 Defrosting control method and device for air conditioner
JP7433040B2 (en) * 2019-01-08 2024-02-19 三菱電機株式会社 refrigeration system
WO2020145281A1 (en) * 2019-01-08 2020-07-16 三菱電機株式会社 Refrigeration system
CN111023451A (en) * 2019-11-29 2020-04-17 宁波奥克斯电气股份有限公司 Control method and device for ultrasonic defrosting, storable medium and air conditioner
JP7463493B2 (en) * 2020-03-06 2024-04-08 三菱電機株式会社 Information processing device and refrigeration system
JP7468167B2 (en) 2020-06-08 2024-04-16 富士電機株式会社 Cooling system
CN113124544B (en) * 2021-04-20 2023-04-25 青岛海尔空调电子有限公司 Air conditioning unit and defrosting control method thereof
CN113435593B (en) * 2021-06-29 2022-11-04 广州博通信息技术有限公司 Refrigeration equipment frosting prediction method based on sensor time sequence data analysis
CN114198865B (en) * 2021-11-19 2023-06-20 青岛海尔空调电子有限公司 Air conditioning unit and control method thereof
CN114440453B (en) * 2022-03-01 2024-01-16 北溪特(浙江)科技有限公司 Air energy water heater frosting degree judging method based on fuzzy algorithm
CN114440450B (en) * 2022-03-01 2023-04-18 温岭煌格科技咨询有限公司 Use method of air energy water heater
WO2023199553A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-19 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 Refrigerator
JP7339570B1 (en) 2022-05-20 2023-09-06 ダイキン工業株式会社 Prediction device, refrigeration system, prediction method and prediction program
CN117450628B (en) * 2023-12-26 2024-03-29 珠海格力电器股份有限公司 Defrosting control method and device for unit, unit and storage medium

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58164982A (en) * 1982-03-23 1983-09-29 松下冷機株式会社 Controller for defrostation of refrigerator
JPS61101786A (en) * 1984-10-24 1986-05-20 三洋電機株式会社 Defrostaion controller
JPS62258982A (en) * 1986-05-01 1987-11-11 株式会社デンソー Defrostation controller for refrigerator
JPH03103972U (en) * 1990-02-08 1991-10-29
JPH07117269B2 (en) * 1990-09-20 1995-12-18 ダイキン工業株式会社 Defrosting operation control device for air conditioner
JPH10111050A (en) * 1996-10-08 1998-04-28 Daikin Ind Ltd Air conditioner
JP2000259222A (en) * 1999-03-04 2000-09-22 Hitachi Ltd Device monitoring and preventive maintenance system
JP2002147904A (en) * 2000-11-13 2002-05-22 Daikin Ind Ltd Method for detecting frost formation on heat exchanger
JP2002277115A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Daikin Ind Ltd Refrigeration system
JP3982266B2 (en) * 2002-01-16 2007-09-26 三菱電機株式会社 Refrigerated air conditioner and operation control method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101314621B1 (en) * 2007-11-05 2013-10-07 엘지전자 주식회사 Controlling method for the refrigerator
CN112212468A (en) * 2020-09-14 2021-01-12 海信(山东)空调有限公司 Control method of air conditioner
CN112212468B (en) * 2020-09-14 2021-12-14 海信(山东)空调有限公司 Control method of air conditioner

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