JPH0510641A - 製氷機及びフアジイ推論による製氷機の制御方法 - Google Patents
製氷機及びフアジイ推論による製氷機の制御方法Info
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- JPH0510641A JPH0510641A JP16581391A JP16581391A JPH0510641A JP H0510641 A JPH0510641 A JP H0510641A JP 16581391 A JP16581391 A JP 16581391A JP 16581391 A JP16581391 A JP 16581391A JP H0510641 A JPH0510641 A JP H0510641A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ファジイ推論による離氷時間の制御によっ
て、常に的確な離氷制御を行う。 【構成】 製氷機１の離氷時間ＴＲを制御部２５によっ
て制御する。制御部２５は外気温度センサー２８及び水
温センサー２９により外気温度ＡＴと離氷用水温度ＷＴ
を検出する。制御部２５はＡＴとＷＴを入力変数とする
ファジイ推論によって離氷時間ＴＲを決定する。
て、常に的確な離氷制御を行う。 【構成】 製氷機１の離氷時間ＴＲを制御部２５によっ
て制御する。制御部２５は外気温度センサー２８及び水
温センサー２９により外気温度ＡＴと離氷用水温度ＷＴ
を検出する。制御部２５はＡＴとＷＴを入力変数とする
ファジイ推論によって離氷時間ＴＲを決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製氷機に関し、特に、
ファジイ推論によって離氷時間の決定を行う製氷機及び
その制御方法に関するものである。
ファジイ推論によって離氷時間の決定を行う製氷機及び
その制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種製氷機においては、例えば特
開平１−２００１６８号公報に示されるように、裏面に
冷凍サイクルの冷却パイプを備えた製氷部材の表面であ
る製氷面に製氷用水を循環し、氷塊を成長させ、成長し
た氷塊は冷却パイプにホットガスを流すと共に、給水電
磁弁から離氷用水を裏面に流して離氷させ、この離氷用
水は貯水タンクに貯めて、次回の製氷用水として用いる
構成がとられている。
開平１−２００１６８号公報に示されるように、裏面に
冷凍サイクルの冷却パイプを備えた製氷部材の表面であ
る製氷面に製氷用水を循環し、氷塊を成長させ、成長し
た氷塊は冷却パイプにホットガスを流すと共に、給水電
磁弁から離氷用水を裏面に流して離氷させ、この離氷用
水は貯水タンクに貯めて、次回の製氷用水として用いる
構成がとられている。
【０００３】製氷機は以上の製氷行程と離氷行程を繰り
返すサイクルを実行するものであるが、特に離氷行程を
終了するには、従来では冷却パイプの冷媒出口側温度を
検出するセンサーを設けて、そこの温度が上昇して例え
ば＋８℃等の一定の温度に達した時点で終了する方法が
とられていた。
返すサイクルを実行するものであるが、特に離氷行程を
終了するには、従来では冷却パイプの冷媒出口側温度を
検出するセンサーを設けて、そこの温度が上昇して例え
ば＋８℃等の一定の温度に達した時点で終了する方法が
とられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の制御
方式では、外気温度や離氷用水の温度に係わらず一定の
温度で離氷行程を終了するため、特に外気温度が低い時
には冷却パイプの冷媒出口側温度の上昇が緩慢となるこ
とにより、＋８℃以下で実際には氷塊が全て落下してい
るにも係わらず、離氷行程が終了せず、不必要な離氷動
作が行われ、サイクル時間が長くなり、製氷能力が低下
する問題があった。
方式では、外気温度や離氷用水の温度に係わらず一定の
温度で離氷行程を終了するため、特に外気温度が低い時
には冷却パイプの冷媒出口側温度の上昇が緩慢となるこ
とにより、＋８℃以下で実際には氷塊が全て落下してい
るにも係わらず、離氷行程が終了せず、不必要な離氷動
作が行われ、サイクル時間が長くなり、製氷能力が低下
する問題があった。
【０００５】本発明は、係る課題を解決し、ファジイ推
論により離氷行程の時間を制御することにより、適正な
時間だけ離氷を行って製氷能力を向上した製氷機及びそ
の制御方法を提供することを目的とする。
論により離氷行程の時間を制御することにより、適正な
時間だけ離氷を行って製氷能力を向上した製氷機及びそ
の制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の製氷機は、製氷
手段と、離氷手段と、離氷用水を供給する給水手段と、
製氷手段により氷塊を形成する製氷行程と離氷手段によ
り所定の離氷時間に渡って製氷手段から氷塊を離脱させ
る離氷行程とを交互に繰り返し実行すると共に、離氷行
程中に給水手段により製氷手段に離氷用水を供給する制
御手段とを備え、この制御手段における離氷時間の決定
に際して、外気温度に基づき変化する値と、離氷用水の
温度に基づき変化する値を入力変数としたファジイ推論
を用いるものである。
手段と、離氷手段と、離氷用水を供給する給水手段と、
製氷手段により氷塊を形成する製氷行程と離氷手段によ
り所定の離氷時間に渡って製氷手段から氷塊を離脱させ
る離氷行程とを交互に繰り返し実行すると共に、離氷行
程中に給水手段により製氷手段に離氷用水を供給する制
御手段とを備え、この制御手段における離氷時間の決定
に際して、外気温度に基づき変化する値と、離氷用水の
温度に基づき変化する値を入力変数としたファジイ推論
を用いるものである。
【０００７】また、本発明の製氷機の制御方法は、外気
温度を第１の入力変数とし、離氷用水の温度を第２の入
力変数として複数の推論規則の両入力変数に対応するメ
ンバ−シップ関数から両入力変数に応じたメンバ−シッ
プ値を求めた後、当該推論規則の出力変数をファジイ合
成し、その重心をとることにより推論結果を得て、これ
を離氷時間の決定に利用するものである。
温度を第１の入力変数とし、離氷用水の温度を第２の入
力変数として複数の推論規則の両入力変数に対応するメ
ンバ−シップ関数から両入力変数に応じたメンバ−シッ
プ値を求めた後、当該推論規則の出力変数をファジイ合
成し、その重心をとることにより推論結果を得て、これ
を離氷時間の決定に利用するものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、製氷機周囲の外気温度や供給
される離氷用水温の変動に対して的確に離氷時間を決定
でき、迅速、且つ安定した離氷を行うことができる。
される離氷用水温の変動に対して的確に離氷時間を決定
でき、迅速、且つ安定した離氷を行うことができる。
【０００９】
【実施例】次に図面において実施例を説明する。図１は
本発明の製氷機１の制御手段としての制御装置Ｃのブロ
ック図であり、図２は製氷機１のシステム構成図、図３
は製氷機１の要部斜視図である。図２及び図３におい
て、製氷機１は独立した多数の氷塊２を製造するための
流下式の製氷機であり、表面に製氷面３Ａを有する製氷
手段としての製氷部材３、３はステンレス板を折曲加工
して、水平方向に延びる凹部４及び凸部５とを交合に複
数形成されており、それぞれ裏面を相対向し、間隔を存
して結合されると共に、各製氷部材３、３の裏面には蛇
行状に形成された冷却器としての冷却パイプ６が凹部４
の裏面に接触して配設されている。
本発明の製氷機１の制御手段としての制御装置Ｃのブロ
ック図であり、図２は製氷機１のシステム構成図、図３
は製氷機１の要部斜視図である。図２及び図３におい
て、製氷機１は独立した多数の氷塊２を製造するための
流下式の製氷機であり、表面に製氷面３Ａを有する製氷
手段としての製氷部材３、３はステンレス板を折曲加工
して、水平方向に延びる凹部４及び凸部５とを交合に複
数形成されており、それぞれ裏面を相対向し、間隔を存
して結合されると共に、各製氷部材３、３の裏面には蛇
行状に形成された冷却器としての冷却パイプ６が凹部４
の裏面に接触して配設されている。
【００１０】即ち、所定の間隔を存する冷却パイプ６の
垂直部分６Ａは、凹部４及び凸部５と交差関係を成し、
この内凹部４の裏面と対応する部分を、該凹部４の裏面
にハンダ付け等によって固定し、冷却パイプ６のベンド
部分６Ｂは凹部４の裏面に接触することなく、凸部５の
裏面と間隔を存して対向する。係る冷却パイプ６は電動
圧縮機７、凝縮器９、キャピラリチューブ１０等と共に
環状に接続されて冷凍サイクルが構成され、その付加的
装置として、凝縮器９をバイパスするバイパス管１１
と、該バイパス管１１に接続したホットガス電磁弁１２
を備えている。また、凝縮器９は送風機８によって強制
冷却される。
垂直部分６Ａは、凹部４及び凸部５と交差関係を成し、
この内凹部４の裏面と対応する部分を、該凹部４の裏面
にハンダ付け等によって固定し、冷却パイプ６のベンド
部分６Ｂは凹部４の裏面に接触することなく、凸部５の
裏面と間隔を存して対向する。係る冷却パイプ６は電動
圧縮機７、凝縮器９、キャピラリチューブ１０等と共に
環状に接続されて冷凍サイクルが構成され、その付加的
装置として、凝縮器９をバイパスするバイパス管１１
と、該バイパス管１１に接続したホットガス電磁弁１２
を備えている。また、凝縮器９は送風機８によって強制
冷却される。
【００１１】次に、水系統について説明する。一方の製
氷部材３の上端は他方の製氷部材３の上端に覆い被さり
上部水案内部１４を構成さており、この上部水案内部１
４の上方に製氷水散水器１３が配設され、その長手方向
には水案内部１４を介して製氷面３Ａに製氷用水を流下
せしめる多数の散水孔１３Ａを所定間隔を存して形成し
ている。この散水器１３の端部から延出する導水管１５
は、貯水タンク１６に配設した循環ポンプ１７に接続さ
れている。これら散水器１３及び循環ポンプ１７によっ
て散水手段が構成される。また、貯水タンク１６は凸部
５の下端の下部水案内部１８、１８から落下する未凍結
水を回収する桶１９と連通している。
氷部材３の上端は他方の製氷部材３の上端に覆い被さり
上部水案内部１４を構成さており、この上部水案内部１
４の上方に製氷水散水器１３が配設され、その長手方向
には水案内部１４を介して製氷面３Ａに製氷用水を流下
せしめる多数の散水孔１３Ａを所定間隔を存して形成し
ている。この散水器１３の端部から延出する導水管１５
は、貯水タンク１６に配設した循環ポンプ１７に接続さ
れている。これら散水器１３及び循環ポンプ１７によっ
て散水手段が構成される。また、貯水タンク１６は凸部
５の下端の下部水案内部１８、１８から落下する未凍結
水を回収する桶１９と連通している。
【００１２】一方、製氷面３Ａの裏面上方部位には離氷
用散水器２０が配設され、その長手方向には製氷面３Ａ
の裏面に離氷用水を散水せしめる多数の散水孔２０Ａを
所定間隔で形成している。この散水器２０は給水手段と
しての給水電磁弁２１を介して水道管に接続されてい
る。更に、図１において制御装置Ｃは基本的にはマイク
ロコンピュータからなる制御部２５から構成され、この
制御部２５の入力には、凝縮器９の冷媒出口側部分に取
り付けられた外気温度センサー２８の出力と、散水器２
０に取り付けられた水温センサー２９の出力が入力さ
れ、出力には電動圧縮機７、循環ポンプ１７のポンプモ
ーター１７Ｍ、ホットガス電磁弁１２、送風機８及び給
水電磁弁２１が接続されている。
用散水器２０が配設され、その長手方向には製氷面３Ａ
の裏面に離氷用水を散水せしめる多数の散水孔２０Ａを
所定間隔で形成している。この散水器２０は給水手段と
しての給水電磁弁２１を介して水道管に接続されてい
る。更に、図１において制御装置Ｃは基本的にはマイク
ロコンピュータからなる制御部２５から構成され、この
制御部２５の入力には、凝縮器９の冷媒出口側部分に取
り付けられた外気温度センサー２８の出力と、散水器２
０に取り付けられた水温センサー２９の出力が入力さ
れ、出力には電動圧縮機７、循環ポンプ１７のポンプモ
ーター１７Ｍ、ホットガス電磁弁１２、送風機８及び給
水電磁弁２１が接続されている。
【００１３】次に、制御装置Ｃの制御動作を説明する。
制御部２５は、先ず電源が投入されると給水電磁弁２１
を開いて貯水タンク１６へ給水動作を開始する。この場
合、離氷水散水器２０の散水孔２０Ａから製氷面３Ａ、
３Ａの裏面上部に散水された水は凹部４の裏面、凸部５
の裏面に沿って流下し、下部案内部１８から桶１９に落
下し、貯水タンク１６に定量給水されると給水電磁弁２
１が閉じて給水動作を終了する。
制御部２５は、先ず電源が投入されると給水電磁弁２１
を開いて貯水タンク１６へ給水動作を開始する。この場
合、離氷水散水器２０の散水孔２０Ａから製氷面３Ａ、
３Ａの裏面上部に散水された水は凹部４の裏面、凸部５
の裏面に沿って流下し、下部案内部１８から桶１９に落
下し、貯水タンク１６に定量給水されると給水電磁弁２
１が閉じて給水動作を終了する。
【００１４】この給水動作の終了と同時に、電動圧縮機
７を起動し、冷却パイプ６に低温冷媒を循環し、同時に
循環ポンプ１７のモーター１７Ｍを動作させて製氷動作
を開始する。貯水タンク１６内の製氷用水はこの循環ポ
ンプ１７の作動によって導水管１５を通り製氷水散水器
１３に圧送され、該散水器１３の散水孔１３Ａから上部
水案内部１４に散水された製氷用水は、製氷面３Ａを流
下する。製氷面３Ａを流下する製氷用水は下部水案内部
１８から桶１９に落下して貯水タンク１６に戻され、再
び製氷面３Ａへと循環される。
７を起動し、冷却パイプ６に低温冷媒を循環し、同時に
循環ポンプ１７のモーター１７Ｍを動作させて製氷動作
を開始する。貯水タンク１６内の製氷用水はこの循環ポ
ンプ１７の作動によって導水管１５を通り製氷水散水器
１３に圧送され、該散水器１３の散水孔１３Ａから上部
水案内部１４に散水された製氷用水は、製氷面３Ａを流
下する。製氷面３Ａを流下する製氷用水は下部水案内部
１８から桶１９に落下して貯水タンク１６に戻され、再
び製氷面３Ａへと循環される。
【００１５】この時、冷却パイプ６の垂直部分６Ａに沿
って製氷用水は流下するため、この循環を繰り返す過程
で冷却パイプ６の温度低下に合わせて製氷用水の温度は
徐々に低下して行く。更に製氷動作が続行されると、氷
塊２は更に成長して行く。この製氷動作が所定時間継続
して行われ、凹部４内に所定の氷塊２が形成されると、
電動圧縮機７は運転したまま送風機８のみを停止し、同
時に循環ポンプ１７も停止して製氷行程を終了する。
って製氷用水は流下するため、この循環を繰り返す過程
で冷却パイプ６の温度低下に合わせて製氷用水の温度は
徐々に低下して行く。更に製氷動作が続行されると、氷
塊２は更に成長して行く。この製氷動作が所定時間継続
して行われ、凹部４内に所定の氷塊２が形成されると、
電動圧縮機７は運転したまま送風機８のみを停止し、同
時に循環ポンプ１７も停止して製氷行程を終了する。
【００１６】このような制御によって製氷動作が終了す
ると、制御部２５はホットガス電磁弁１２を開いてバイ
パス管１１を通し、運転している電動圧縮機７から高温
高圧の冷媒ガス（ホットガス）を冷却パイプ６に導き、
製氷部材３を加熱して離氷動作を開始する。同時に給水
電磁弁２１も開いて離氷用散水器２０の散水孔２０Ａか
ら製氷面３Ａ、３Ａの裏側に所定時間離氷用水を散水す
る。この離氷用水は、凹部４の裏面、凸部５の裏面を流
れ、前記ホットガスによる加熱と合わせて製氷部材３、
３の温度を上昇させ、氷塊２と製氷面３Ａの密着を解除
する。これによって凹部４から離脱した氷塊２は下方に
位置した図示しない貯氷庫に落下することになる。
ると、制御部２５はホットガス電磁弁１２を開いてバイ
パス管１１を通し、運転している電動圧縮機７から高温
高圧の冷媒ガス（ホットガス）を冷却パイプ６に導き、
製氷部材３を加熱して離氷動作を開始する。同時に給水
電磁弁２１も開いて離氷用散水器２０の散水孔２０Ａか
ら製氷面３Ａ、３Ａの裏側に所定時間離氷用水を散水す
る。この離氷用水は、凹部４の裏面、凸部５の裏面を流
れ、前記ホットガスによる加熱と合わせて製氷部材３、
３の温度を上昇させ、氷塊２と製氷面３Ａの密着を解除
する。これによって凹部４から離脱した氷塊２は下方に
位置した図示しない貯氷庫に落下することになる。
【００１７】このホットガスによる離氷行程は、製氷行
程の終了から制御部２５によって決定される離氷時間Ｔ
Ｒが経過した時点において終了し、その後再び製氷動作
が開始される。ここで、離氷に必要とされる時間は経験
的に外気温度ＡＴと給水電磁弁２１から供給される離氷
用水の温度ＷＴとによって変化することが分かってい
る。即ち、外気温度ＡＴが高く、離氷用水の温度ＷＴが
高いほど離氷は早く終了し、外気温度ＡＴが低く、離氷
用水の温度ＷＴが低いほど離氷には時間が掛かる。
程の終了から制御部２５によって決定される離氷時間Ｔ
Ｒが経過した時点において終了し、その後再び製氷動作
が開始される。ここで、離氷に必要とされる時間は経験
的に外気温度ＡＴと給水電磁弁２１から供給される離氷
用水の温度ＷＴとによって変化することが分かってい
る。即ち、外気温度ＡＴが高く、離氷用水の温度ＷＴが
高いほど離氷は早く終了し、外気温度ＡＴが低く、離氷
用水の温度ＷＴが低いほど離氷には時間が掛かる。
【００１８】即ち、これらをＡＴ、ＷＴと離氷時間ＴＲ
の関係で考えると、「ＡＴが高く、ＷＴが高ければ、Ｔ
Ｒは短くする必要がある」、「ＡＴが低く、ＷＴが低け
れば、ＴＲは長くする」と云う関係になることが分か
る。制御部２５においては前記離氷時間ＴＲを決定する
に当たり、外気温度センサー２８及び水温センサー２９
の出力から外気温度ＡＴ及び離氷用水の温度ＷＴを検知
し、以上のような経験則を利用して実験的に予め定めた
ルールによるファジイ推論を用いて前記離氷時間ＴＲの
長さを決定する。以下、制御部２５において実行される
ファジイ制御につき説明する。
の関係で考えると、「ＡＴが高く、ＷＴが高ければ、Ｔ
Ｒは短くする必要がある」、「ＡＴが低く、ＷＴが低け
れば、ＴＲは長くする」と云う関係になることが分か
る。制御部２５においては前記離氷時間ＴＲを決定する
に当たり、外気温度センサー２８及び水温センサー２９
の出力から外気温度ＡＴ及び離氷用水の温度ＷＴを検知
し、以上のような経験則を利用して実験的に予め定めた
ルールによるファジイ推論を用いて前記離氷時間ＴＲの
長さを決定する。以下、制御部２５において実行される
ファジイ制御につき説明する。
【００１９】ファジイ推論に用いる入力、即ちル−ルの
条件部の変数（ファジイ変数）としては前記ＡＴを第１
の入力変数とし、前記ＷＴを第２の入力変数とする。出
力、即ちル−ルの結論部の出力変数としては、前記ＴＲ
をとる。ファジイラベルとしてはＰＢ（かなり高い、或
いはかなり長く）、ＰＳ（少し高い、或いは少し長
く）、ＺＯ（普通）、ＮＳ（少し低い、或いは少し短
く）及びＮＢ（かなり低い、或いはかなり短く）の５つ
を用いる。また、各入力変数ＡＴ、ＷＴ及び出力変数Ｔ
Ｒのファジイラベルに与えるメンバシップ関数を連続関
数として表現したものを図４から図６に示す。即ち、入
力変数ＡＴ及びＷＴのファジイラベルは０℃以上＋４０
℃以下の規格化した台集合上で規定し、出力変数ＴＲの
ファジイラベルは０分以上８分以下の規格化した台集合
で規定する。このような「かなり」と云ったあいまいな
量を定量化することにより、ファジイ推論を行うことが
できるようになる。
条件部の変数（ファジイ変数）としては前記ＡＴを第１
の入力変数とし、前記ＷＴを第２の入力変数とする。出
力、即ちル−ルの結論部の出力変数としては、前記ＴＲ
をとる。ファジイラベルとしてはＰＢ（かなり高い、或
いはかなり長く）、ＰＳ（少し高い、或いは少し長
く）、ＺＯ（普通）、ＮＳ（少し低い、或いは少し短
く）及びＮＢ（かなり低い、或いはかなり短く）の５つ
を用いる。また、各入力変数ＡＴ、ＷＴ及び出力変数Ｔ
Ｒのファジイラベルに与えるメンバシップ関数を連続関
数として表現したものを図４から図６に示す。即ち、入
力変数ＡＴ及びＷＴのファジイラベルは０℃以上＋４０
℃以下の規格化した台集合上で規定し、出力変数ＴＲの
ファジイラベルは０分以上８分以下の規格化した台集合
で規定する。このような「かなり」と云ったあいまいな
量を定量化することにより、ファジイ推論を行うことが
できるようになる。
【００２０】更に、ファジイ推論に用いるルールとして
は、この種製氷機の制御における経験則より表１に示す
１１のル−ルの組み合わせが考えられる。
は、この種製氷機の制御における経験則より表１に示す
１１のル−ルの組み合わせが考えられる。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１は入力変数ＡＴのラベルを横に、入力
変数ＷＴのラベルを縦にとり、マトリックスによって組
み合わせを表したもので、マトリックスの交差部に結論
部としての出力変数ＴＲのラベルが示されている。これ
らのルールは、実験により実際に製氷機１を種々の外気
温度ＡＴ及び水温ＷＴ条件下にて動作させ、常に確実な
離氷が行われるように各変数ＡＴ、ＷＴ、ＴＲのラベル
を組み合わせて構成されたものである。
変数ＷＴのラベルを縦にとり、マトリックスによって組
み合わせを表したもので、マトリックスの交差部に結論
部としての出力変数ＴＲのラベルが示されている。これ
らのルールは、実験により実際に製氷機１を種々の外気
温度ＡＴ及び水温ＷＴ条件下にて動作させ、常に確実な
離氷が行われるように各変数ＡＴ、ＷＴ、ＴＲのラベル
を組み合わせて構成されたものである。
【００２３】表１の各ル−ルについて詳述すると、先ず
ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＢａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＢ」は、「外気温度ＡＴがかなり
低く、離氷用水の温度ＷＴもかなり低い時は、離氷時間
ＴＲをかなり長くする」と云う条件の成立度を示す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴがかなり低い時は、離氷時間Ｔ
Ｒを少し長くする」と云う条件の成立度を示す。
ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＢａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＢ」は、「外気温度ＡＴがかなり
低く、離氷用水の温度ＷＴもかなり低い時は、離氷時間
ＴＲをかなり長くする」と云う条件の成立度を示す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴがかなり低い時は、離氷時間Ｔ
Ｒを少し長くする」と云う条件の成立度を示す。
【００２４】ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＳａｎｄ入
力変数ＷＴ＝ＮＳｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度
ＡＴが少し低く、離氷用水の温度ＷＴも少し低い時は、
離氷時間ＴＲを少し長くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＰＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＳｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが少し高
く、離氷用水の温度ＷＴが少し低い時は、離氷時間ＴＲ
を普通にする」と云う条件の成立度を示す。
力変数ＷＴ＝ＮＳｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度
ＡＴが少し低く、離氷用水の温度ＷＴも少し低い時は、
離氷時間ＴＲを少し長くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＰＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＮＳｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが少し高
く、離氷用水の温度ＷＴが少し低い時は、離氷時間ＴＲ
を普通にする」と云う条件の成立度を示す。
【００２５】ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＢａｎｄ入
力変数ＷＴ＝ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度
ＡＴがかなり低く、離氷用水の温度ＷＴが普通の時は、
離氷時間ＴＲを少し長くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴも普通の時は、離氷時間ＴＲを
普通にする」と云う条件の成立度を示す。
力変数ＷＴ＝ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」は、「外気温度
ＡＴがかなり低く、離氷用水の温度ＷＴが普通の時は、
離氷時間ＴＲを少し長くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴも普通の時は、離氷時間ＴＲを
普通にする」と云う条件の成立度を示す。
【００２６】ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＰＢａｎｄ入
力変数ＷＴ＝ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度
ＡＴがかなり高く、離氷用水の温度ＷＴが普通の時は、
離氷時間ＴＲを少し短くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＰＳｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが少し低
く、離氷用水の温度ＷＴが少し高い時は、離氷時間ＴＲ
を普通とする」と云う条件の成立度を示す。
力変数ＷＴ＝ＺＯｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度
ＡＴがかなり高く、離氷用水の温度ＷＴが普通の時は、
離氷時間ＴＲを少し短くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＮＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＰＳｔｈｅｎＴＲ＝ＺＯ」は、「外気温度ＡＴが少し低
く、離氷用水の温度ＷＴが少し高い時は、離氷時間ＴＲ
を普通とする」と云う条件の成立度を示す。
【００２７】ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＰＳａｎｄ入
力変数ＷＴ＝ＰＳｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度
ＡＴが少し高く、離氷用水の温度ＷＴも少し高い時は、
離氷時間ＴＲを少し短くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＰＢｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴがかなり高い時は、離氷時間Ｔ
Ｒを少し短くする」と云う条件の成立度を示す。
力変数ＷＴ＝ＰＳｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度
ＡＴが少し高く、離氷用水の温度ＷＴも少し高い時は、
離氷時間ＴＲを少し短くする」と云う条件の成立度を示
す。 ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａｎｄ入力変数ＷＴ＝
ＰＢｔｈｅｎＴＲ＝ＮＳ」は、「外気温度ＡＴが普通
で、離氷用水の温度ＷＴがかなり高い時は、離氷時間Ｔ
Ｒを少し短くする」と云う条件の成立度を示す。
【００２８】ル−ル「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＰＢａｎｄ入
力変数ＷＴ＝ＰＢｔｈｅｎＴＲ＝ＮＢ」は、「外気温度
ＡＴがかなり高く、離氷用水の温度ＷＴもかなり高い時
は、離氷時間ＴＲをかなり短くする」と云う条件の成立
度を示す。 実際のファジイ推論においてはこれらのファジイルール
を全て若しくは選択的に使用し、外気温度センサー２８
及び水温センサー２９で温度ＡＴ及びＷＴを測定してこ
れらを各ルールにそれぞれ代入することによって入力変
数ＡＴに応じたメンバーシップ値及び入力変数ＷＴに応
じたメンバーシップ値を求め、両メンバ−シップ値の最
小値、即ち小さい方のメンバ−シップ値をそのルールの
成立度として選択する。結論部においては、この成立度
より下方のＴＲのメンバ−シップ関数（台集合）の面積
を各ルール毎にもとめ、求められた全面積を加重平均に
よりファジイ合成し、その重心を求めて推論結果として
の出力変数ＴＲを決定する。
力変数ＷＴ＝ＰＢｔｈｅｎＴＲ＝ＮＢ」は、「外気温度
ＡＴがかなり高く、離氷用水の温度ＷＴもかなり高い時
は、離氷時間ＴＲをかなり短くする」と云う条件の成立
度を示す。 実際のファジイ推論においてはこれらのファジイルール
を全て若しくは選択的に使用し、外気温度センサー２８
及び水温センサー２９で温度ＡＴ及びＷＴを測定してこ
れらを各ルールにそれぞれ代入することによって入力変
数ＡＴに応じたメンバーシップ値及び入力変数ＷＴに応
じたメンバーシップ値を求め、両メンバ−シップ値の最
小値、即ち小さい方のメンバ−シップ値をそのルールの
成立度として選択する。結論部においては、この成立度
より下方のＴＲのメンバ−シップ関数（台集合）の面積
を各ルール毎にもとめ、求められた全面積を加重平均に
よりファジイ合成し、その重心を求めて推論結果として
の出力変数ＴＲを決定する。
【００２９】次に、図７において実際の状況を想定して
前記動作を実行してみる。例として今、ル−ル１「Ｉｆ
入力変数ＡＴ＝ＰＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝ＮＳｔｈｅｎ
ＴＲ＝ＺＯ」及びルール２「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａ
ｎｄ入力変数ＷＴ＝ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」を用い、
外気温度センサー２８によって得られた外気温度ＡＴが
＋２３℃、水温センサー２９によって得られた離氷用水
の温度ＷＴが＋６℃であったものとすると、図７のＡＴ
の入力値は＋２３、ＷＴの入力値は＋６となる。この場
合、ルール１のＡＴではメンバーシップ値０．３、ＷＴ
ではメンバーシップ値０．６でヒットし、ルール２のＡ
Ｔではメンバーシップ値０．７、ＷＴではメンバーシッ
プ値０．４でヒットする。
前記動作を実行してみる。例として今、ル−ル１「Ｉｆ
入力変数ＡＴ＝ＰＳａｎｄ入力変数ＷＴ＝ＮＳｔｈｅｎ
ＴＲ＝ＺＯ」及びルール２「Ｉｆ入力変数ＡＴ＝ＺＯａ
ｎｄ入力変数ＷＴ＝ＮＢｔｈｅｎＴＲ＝ＰＳ」を用い、
外気温度センサー２８によって得られた外気温度ＡＴが
＋２３℃、水温センサー２９によって得られた離氷用水
の温度ＷＴが＋６℃であったものとすると、図７のＡＴ
の入力値は＋２３、ＷＴの入力値は＋６となる。この場
合、ルール１のＡＴではメンバーシップ値０．３、ＷＴ
ではメンバーシップ値０．６でヒットし、ルール２のＡ
Ｔではメンバーシップ値０．７、ＷＴではメンバーシッ
プ値０．４でヒットする。
【００３０】各ルールで得られたメンバーシップ値の小
さい方の値を成立度として選択し、ルール１では結論部
のＴＲのメンバーシップ関数の０．３より下方の面積を
求め、ルール２では結論部のＴＲのメンバーシップ関数
の０．４より下方の面積を求めて各面積を図中矢印の如
く重ね合わせ、その重心を求めると５．５分が得られ
る。これによってＴＲ＝５．５分が決定される。即ち、
外気温度ＡＴが＋２３℃で離氷用水温度ＷＴが＋６℃の
時は離氷時間ＴＲは５．５分となる。
さい方の値を成立度として選択し、ルール１では結論部
のＴＲのメンバーシップ関数の０．３より下方の面積を
求め、ルール２では結論部のＴＲのメンバーシップ関数
の０．４より下方の面積を求めて各面積を図中矢印の如
く重ね合わせ、その重心を求めると５．５分が得られ
る。これによってＴＲ＝５．５分が決定される。即ち、
外気温度ＡＴが＋２３℃で離氷用水温度ＷＴが＋６℃の
時は離氷時間ＴＲは５．５分となる。
【００３１】ここで、外気温度ＡＴがかなり低い時（Ｎ
Ｂ）でも、離氷用水の温度ＷＴが普通の時（ＺＯ）は、
表１からも明らかなように、離氷時間ＴＲを少し長くす
る（ＰＳ）だけの方向に制御するので、従来のように不
必要に長く離氷が行われることも解消できる。即ち、Ａ
Ｔ、ＷＴの変動に応じてＴＲの長さを調節するので、状
況に応じて適正な離氷時間を設定することができるよう
になる。
Ｂ）でも、離氷用水の温度ＷＴが普通の時（ＺＯ）は、
表１からも明らかなように、離氷時間ＴＲを少し長くす
る（ＰＳ）だけの方向に制御するので、従来のように不
必要に長く離氷が行われることも解消できる。即ち、Ａ
Ｔ、ＷＴの変動に応じてＴＲの長さを調節するので、状
況に応じて適正な離氷時間を設定することができるよう
になる。
【００３２】尚、前述のファジイ制御において、実施例
では凝縮器９の冷媒出口側温度と散水器２０の温度から
外気温度及び離氷用水の温度を直接的に検出したが、そ
れに限らず、冷却パイプ６の冷媒出口側温度の推移が、
外気温度及び離氷用水の温度によって変化することに着
目し、そこにセンサーを設けて温度の推移時間から外気
温度及び離氷用水の温度を間接的に検知しても良い。そ
れによればセンサーを１個にすることができる。また、
実施例では２個のルールを用いて推論を行ったが、全て
若しくは更に多くのルールを用いて推論を行えば、あら
ゆる状況に応じて的確な推論結果が得られることは云う
までもない。
では凝縮器９の冷媒出口側温度と散水器２０の温度から
外気温度及び離氷用水の温度を直接的に検出したが、そ
れに限らず、冷却パイプ６の冷媒出口側温度の推移が、
外気温度及び離氷用水の温度によって変化することに着
目し、そこにセンサーを設けて温度の推移時間から外気
温度及び離氷用水の温度を間接的に検知しても良い。そ
れによればセンサーを１個にすることができる。また、
実施例では２個のルールを用いて推論を行ったが、全て
若しくは更に多くのルールを用いて推論を行えば、あら
ゆる状況に応じて的確な推論結果が得られることは云う
までもない。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、外気温度と
供給される離氷用水の温度によって変化する値を入力変
数としてファジイ推論により離氷時間を決定するので、
外気温度や離氷用水の温度の変動に対して的確な離氷時
間を設定でき、それによって無駄な離氷時間を費やさず
に製氷能力の向上を図ることができる。
供給される離氷用水の温度によって変化する値を入力変
数としてファジイ推論により離氷時間を決定するので、
外気温度や離氷用水の温度の変動に対して的確な離氷時
間を設定でき、それによって無駄な離氷時間を費やさず
に製氷能力の向上を図ることができる。
【００３４】特に、実験的に決定されたル−ルに基づい
て制御されるので、定性的な関係だけを決定すれば良
く、数式モデルが不要となる利点もある。
て制御されるので、定性的な関係だけを決定すれば良
く、数式モデルが不要となる利点もある。
【図１】制御装置のブロック図である。
【図２】製氷機のシステム構成図である。
【図３】製氷機の要部斜視図である。
【図４】入力変数Ｔ１のメンバシップ関数を表す図であ
る。
る。
【図５】入力変数Ｔ２のメンバシップ関数を表す図であ
る。
る。
【図６】出力変数Ｔ３のメンバシップ関数を表す図であ
る。
る。
【図７】ファジイ推論の手法を説明する図である。
１ 製氷機
３ 製氷部材
６ 冷却パイプ
７ 電動圧縮機
９ 凝縮器
１１ バイパス管
１２ ホットガス電磁弁
１３ 製氷用水散水器
１７ 循環ポンプ
２０ 離氷用水散水器
２５ 制御部
２８ 外気温度センサー
２９ 水温センサー
Claims (2)
- 【請求項１】 製氷手段と、離氷手段と、離氷用水を供
給する給水手段と、前記製氷手段により氷塊を形成する
製氷行程と前記離氷手段により所定の離氷時間に渡って
前記製氷手段から氷塊を離脱させる離氷行程とを交互に
繰り返し実行すると共に、前記離氷行程中に前記給水手
段により前記製氷手段に離氷用水を供給する制御手段と
を備え、該制御手段における前記離氷時間の決定に際し
て、外気温度に基づき変化する値と、離氷用水の温度に
基づき変化する値を入力変数としたファジイ推論を用い
ることを特徴とする製氷機。 - 【請求項２】 外気温度を第１の入力変数とし、離氷用
水の温度を第２の入力変数として複数の推論規則の両入
力変数に対応するメンバ−シップ関数から両入力変数に
応じたメンバ−シップ値を求めた後、当該推論規則の出
力変数をファジイ合成し、その重心をとることにより推
論結果を得て、これを離氷時間の決定に利用することを
特徴とするファジイ推論による製氷機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16581391A JPH0510641A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 製氷機及びフアジイ推論による製氷機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16581391A JPH0510641A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 製氷機及びフアジイ推論による製氷機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510641A true JPH0510641A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15819488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16581391A Pending JPH0510641A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 製氷機及びフアジイ推論による製氷機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072591A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 自動製氷機の運転方法 |
| KR102173128B1 (ko) * | 2020-04-08 | 2020-11-03 | 대영이앤비(주) | 제빙기의 탈빙 제어방법 및 시스템 |
| KR20220022257A (ko) * | 2020-08-18 | 2022-02-25 | 블루닉스 주식회사 | 제빙기의 탈빙 온도 제어 방법 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16581391A patent/JPH0510641A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072591A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 自動製氷機の運転方法 |
| KR102173128B1 (ko) * | 2020-04-08 | 2020-11-03 | 대영이앤비(주) | 제빙기의 탈빙 제어방법 및 시스템 |
| US11506439B2 (en) | 2020-04-08 | 2022-11-22 | Bluenix Co., Ltd | System and method for controlling ice-making and ice-separating of ice maker |
| KR20220022257A (ko) * | 2020-08-18 | 2022-02-25 | 블루닉스 주식회사 | 제빙기의 탈빙 온도 제어 방법 |
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