WO2019189754A1 - 状態推定装置と方法とプログラム並びに記録媒体 - Google Patents

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WO2019189754A1
WO2019189754A1 PCT/JP2019/013986 JP2019013986W WO2019189754A1 WO 2019189754 A1 WO2019189754 A1 WO 2019189754A1 JP 2019013986 W JP2019013986 W JP 2019013986W WO 2019189754 A1 WO2019189754 A1 WO 2019189754A1
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showcase
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filter
intermittent operation
power
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PCT/JP2019/013986
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English (en)
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Inventor
永典 實吉
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日本電気株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A47F3/0478—Control or safety arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/448—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by temperature measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
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    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/70—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
    • B01D46/71—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter with pressurised gas, e.g. pulsed air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025—Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/50—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for air conditioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current

Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2018-066960 (filed on Mar. 30, 2018), the entire description of which is incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a state estimation apparatus, method, program, and recording medium.
  • FIG. 1 illustrates a configuration example of a flat open showcase.
  • cold air is supplied from a supply port 213 at one end of an air duct 212 to a display chamber (open showcase) 215, and air (high temperature) is sucked from a suction port 214 at the other end of the air duct 212, and an evaporator (evaporator).
  • the low-temperature air heat-exchanged at 204 is blown by the blower 211 and sent out from the supply port 213.
  • the refrigerant (liquid) is vaporized and the low-pressure gas is supplied to the compressor (compressor) 201.
  • the low pressure gas is compressed by a compressor (compressor) 201 to become a high temperature high pressure gas.
  • the high-temperature high-pressure gas is supplied to a condenser (condenser) 202, heat-exchanged with low-temperature water to form a high-pressure liquid, and expanded by an expander 203 to become a low-pressure liquid.
  • the low pressure liquid from the expander 203 is supplied to the evaporator 204. That is, the compressor (compressor) 201, the condenser (condenser) 202, the expander 203, and the evaporator 204 constitute a refrigeration cycle.
  • the bypass valve 205 is opened, and high-temperature high-pressure gas from the compressor (compressor) 201 is supplied to the evaporator 204.
  • the defrosting heater 210 is operated during the defrosting operation.
  • a compressor 201 that forms the refrigeration cycle
  • a cooling device such as the condenser 202, a blower 208 that cools the condenser 202 and the like, a control device 209, and the like are installed.
  • An outside air inlet for sucking outside air is formed on one side wall of the machine room, and a waste heat port 207 is formed on the other side wall.
  • An air filter 206 (also referred to as a filter) for filtering dust is detachably installed in the vicinity of the outside air inlet.
  • An anemometer for monitoring the ventilation state between the supply port 213 and the suction port 214 may be provided on the suction port 214 side in the air duct 212.
  • a temperature sensor (not shown) is provided near the supply port 213 in the display chamber 215 or the air duct 212, and the control device 209 controls the temperature control operation (ON / OFF control of the cooling operation).
  • the filter 206 needs to be cleaned. For example, a regular cleaning is recommended about once every one to two weeks by a vendor of the frozen showcase 20 or the like, but the filter 206 is close to the floor of the store, and the customer store environment, the number of customers, etc. As a result, the progress of clogging of the filter varies. In addition, store employees and part-time workers often overlook filter cleaning.
  • Various methods are disclosed as a method for notifying the cleaning time of the filter including devices other than the freezer showcase.
  • Patent Document 3 discloses a method for grasping the cleaning time of the air filter of the cooling mechanism of the optical drive system. The time when the drive body is driven by the power supply is accumulated and counted. When the predetermined time is counted, it is notified that it is time to clean (or replace) the air filter.
  • Patent Document 4 discloses a method of detecting filter clogging due to light in an air conditioner such as an air purifier or an air conditioner.
  • the light emitting / receiving section is appropriately arranged with respect to the filter and the air current, so that the change in transmittance can be detected with high accuracy, and the clogging of the filter can be detected stably.
  • Patent Document 5 since the rotation speed of the fan or the motor also varies depending on the ambient temperature, the winding temperature of the motor, and the power supply voltage, with this alone, when the filter clogging is detected, the error is large.
  • a technique for determining that the filter is clogged by measuring the differential pressure before and after the filter of the ventilation fan is disclosed.
  • Patent Document 6 discloses a method for detecting the cleaning time of an air filter of an air conditioner. Normal / clogging is determined from the relationship between the amount of air passing through the air filter and the fan rotation speed (or its control value). However, the method of Patent Document 6 requires an additional sensor or the like installed in the facility. For this reason, it is difficult to introduce it into a frozen showcase used at a customer store.
  • Patent Document 7 by measuring the outside air temperature and the outside pressure at which the device is used, the use environment is grasped, and the degree of clogging of the air filter is accurately determined, according to the use environment, An overheat protection device capable of controlling the number of rotations of a cooling fan, shutting off a power supply, and issuing a sign prompting a user to clean or replace an air filter, and a projector including the device are disclosed.
  • Patent Document 8 the current value of the blower in a specific operation is measured, and the filter clogging due to the change in current caused by the filter clogging is detected, without using a device such as a pressure sensor.
  • a sensor or the like for measuring the current value of only the fan is required for the equipment. It is difficult to introduce it into a frozen showcase used at customer stores.
  • Patent Document 9 discloses a method for calculating the filter cleaning priority based on the showcase's internal temperature and operating conditions.
  • the load factor of the showcase is calculated from the diagnostic internal information / operation control information of the showcase, and the degree of contamination of the cooling device is grasped from the degree of the load factor.
  • access to information for internal diagnosis, etc. requires the cooperation of equipment manufacturers such as refrigeration showcases, and a device for collecting information is also required.
  • the time (period) at which the clogged filter of the refrigerated showcase reaches the filter cleaning time differs.
  • a system for notifying the filter cleaning time it is necessary to modify or modify an existing refrigeration showcase or a management system.
  • the filter cleaning time is determined in consideration of the installation environment of the refrigerated showcase, it is necessary to separately install a sensor or the like for acquiring the installation environment (external environment).
  • the present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to eliminate the need for modification or modification of a refrigerated showcase or the like, or the introduction of a sensor for acquiring environmental information, and the like.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus, a method, a program, and a recording medium for simplifying the necessity of filter cleaning in a customer store or the like that has been introduced.
  • a power information acquisition unit that acquires time-series data of power values of a refrigerated showcase, and evaluates power information during intermittent operation of the refrigerated showcase from the time-series data of the power values.
  • An evaluation unit for deriving a degree of difference from power information during intermittent operation in a normal state of the refrigerated showcase, and estimating a clogged state of the filter of the refrigerated showcase based on the degree of difference,
  • a state estimation device that includes a filter cleaning determination unit that determines whether or not cleaning is necessary and an output unit that outputs a result of the determination that the filter needs to be cleaned.
  • a state estimation method estimates a clogged state of the filter of the refrigerated showcase based on the degree of difference and determines whether the filter needs to be cleaned.
  • the process of acquiring time series data of the power value of the refrigeration showcase, and evaluating the power information during intermittent operation of the refrigeration showcase from the time series data of the power value A process for deriving the degree of difference from the power information during intermittent operation when the showcase is in a normal state, and based on the degree of difference, the clogged state of the filter of the frozen showcase is estimated, and the filter needs to be cleaned.
  • a semiconductor such as a computer-readable recording medium (for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM)) that stores the above-described program.
  • a computer-readable recording medium for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM)
  • Non-transitory media such as storage, HDD (Hard Disk Drive), CD (Compact Disk), and DVD (Digital Versatile Disc) are provided.
  • FIG. 4 is a flow diagram illustrating an exemplary embodiment of the present invention.
  • 5 is a flow diagram illustrating an example of an exemplary embodiment of the present invention.
  • 6 is a flow diagram illustrating another example of an exemplary embodiment of the present invention.
  • A) is a time series pattern of power consumption values during normal operation such as immediately after filter cleaning
  • B) is a diagram illustrating a time series pattern of power consumption values in a state where clogging of the filter has progressed. It is a figure explaining the relationship of the intermittent operation in the state where the clogging of the filter progressed when the filter is in a normal state.
  • power information acquired from a power supply unit for example, a distribution board, a power strip, etc.
  • a power supply unit for example, a distribution board, a power strip, etc.
  • the degree of difference with the power information is evaluated, the clogging state of the filter is estimated based on the degree of difference, and the necessity of cleaning of the filter is determined.
  • a refrigeration showcase filter air filter of an air-cooled condenser
  • the estimation of the clogged state of the filter can be implemented on, for example, the management system side that manages the power energy of the store facility. For this reason, it is unnecessary to modify or modify the freezer showcase installed at the customer store. Further, it is unnecessary to introduce a sensor (pressure sensor, temperature sensor) or the like for acquiring environmental information of the freezer showcase. As a result, it is possible to simplify the necessity of filter cleaning at a customer store or the like that has already introduced a refrigerated showcase.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary embodiment of the present invention.
  • the frozen showcase 20 may be, for example, the frozen showcase 20 described with reference to FIG. In the following, an embodiment will be described with reference to FIG.
  • the sensor 30 includes a power sensor, and acquires power information of the power supply unit of the refrigerated showcase 20.
  • the state estimation device 10 receives time-series data of power values acquired by the power sensor 30.
  • the state estimation apparatus 10 includes a power information acquisition unit 101, an evaluation unit 102, a power information holding unit 103, a filter cleaning determination unit 104, and an output unit 105.
  • the power information acquisition unit 101 acquires power information (time-series data of power values) from the sensor 30 and temporarily stores and holds it in an internal buffer memory (not shown) or the like.
  • the evaluation unit 102 includes the power information of the refrigerated showcase 20 in a state where the filter stored and held in advance in the power information holding unit 103 is normal, and the power information of the refrigerated showcase 20 acquired this time by the power information acquisition unit 101, respectively.
  • the degree of difference in power information is evaluated. Note that the degree of difference in power information may be quantitatively evaluated numerically, and the degree of difference may be expressed in categories such as large difference degree, medium difference degree, small difference degree, and no difference. Good.
  • the filter cleaning determination unit 104 estimates the clogged state of the filter 206 of the refrigerated showcase 20 based on the degree of difference output from the evaluation unit 102, and determines whether or not the filter cleaning is necessary.
  • the output unit 105 notifies (displays) that the filter cleaning determination unit 104 determines that the filter cleaning of the frozen showcase 20 is necessary.
  • the output unit 105 indicates that the filter cleaning of the frozen showcase 20 is necessary via communication means, such as a store management terminal, a POS (Point Of Sale) cash register terminal, or a portable terminal of an employee or a part-time job. May be notified.
  • communication means such as a store management terminal, a POS (Point Of Sale) cash register terminal, or a portable terminal of an employee or a part-time job. May be notified.
  • the power information holding unit 103 receives time-series data of power values from the power information acquisition unit 101 in advance (before the state estimation device 10 determines whether or not the filter cleaning is necessary).
  • the power information may be derived and stored.
  • time-series data of power values is received from the power information acquisition unit 101 and supplied to the power information holding unit 103 of the state estimation device 10. You may make it memorize
  • power information during normal operation of the refrigerated showcase 20 may be set and input to the power information holding unit 103 from a control terminal (not shown).
  • the filter 206 it is only necessary to measure power information to determine whether the filter 206 needs to be cleaned. There is no need to touch the frozen showcase 20 (remodeling or the like is unnecessary), which facilitates introduction into a customer store where the frozen showcase 20 has already been introduced.
  • An example of the power supply unit of the refrigerated showcase 20 is a distribution board 40.
  • the refrigeration showcase 20 is connected to a branch wiring (feed line) 41 of the distribution board 40.
  • the power of the branch wiring 41 of the distribution board 40 is acquired by the sensor 30 and transferred to the power information acquisition unit 101 via a communication interface (not shown) built in the sensor 30.
  • the power information acquisition unit 101 may acquire the power of the power outlet of the frozen showcase 20 as the power supply unit of the frozen showcase 20.
  • the power information acquisition unit 101 transmits a measurement command to the sensor 30 so as to measure the power value and transmit time series data of the power value to the sensor 30 at the timing of determining whether or not the filter cleaning is necessary.
  • the sensor 30 may measure the power of the refrigerated showcase 20 based on this measurement command and transmit the measurement result to the power information acquisition unit 101.
  • the filter 206 may be in a normal state immediately after the start of operation, immediately after filter cleaning, or immediately after filter replacement.
  • the timing for determining whether or not the filter needs to be cleaned may have a certain period. For example, when it is determined whether or not the filter cleaning is necessary, and it is determined that the cleaning is not necessary, it may be determined whether or not the next filter cleaning is necessary after a predetermined period from the day when the necessity determination is performed. Alternatively, when it is estimated that the filter clogging state is somewhat advanced although cleaning is not necessary, the period until the next determination of whether or not the filter needs to be cleaned may be shortened.
  • the timing for determining whether or not the filter needs to be cleaned is set by a timer (system clock) (not shown) held in the state estimation apparatus 10 until the next timing for determining whether or not the filter needs to be cleaned.
  • the power information acquisition unit 101 may transmit a measurement command to the sensor 30 and acquire the measurement result of power of the refrigerated showcase 20 (time-series data of power values) from the sensor 30. .
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
  • the power information of the frozen showcase 20 is acquired (S11), and the evaluation unit 102 evaluates the degree of difference between the acquired power information and the power information when the filter 206 stored and held in advance in the power information holding unit 103 is normal. Whether the power information is different from the normal power information is determined (S12).
  • the filter 206 estimates that the clogging has progressed, and determines that the filter cleaning is necessary (S13). If it matches the standard of the normal power information, or falls within the standard range (NO branch of S12), it is determined that the filter cleaning is unnecessary (S14).
  • the operating efficiency of the blower 208, the compressor 201, and the like changes due to clogging of the filter 206.
  • the frequency of the temperature control operation (intermittent operation) of the refrigeration showcase 20 changes due to the change in operation efficiency.
  • freezer display the inside temperature of the case 20 e.g., temperature of the display chamber 215
  • T 1 e.g., such as the compressor 201 is ON
  • T 2 T 1 ⁇ T 2
  • the internal temperature is turned on (the compressor 201 and the like are ON), and the internal temperature decreases.
  • the frequency of intermittent operation after the defrosting operation (for example, the number of intermittent operations within a predetermined time) is preset for an index representing the frequency of intermittent operation during normal operation. When the value falls below the lower limit, it is determined that the filter is clogged.
  • the index representing the frequency of intermittent operation during normal operation is set to, for example, the cooling operation time after defrosting operation
  • the filter cleaning determination unit 104 determines that the frequency of intermittent operation after defrosting operation is When the upper limit set for the index is exceeded, it is determined that the filter is clogged.
  • the time-series data of the instantaneous power value acquired by the power information acquisition unit 101 of the refrigeration showcase 20 turns on the cooling operation (the compressor 201 and the like are turned on) within a certain time.
  • the ratio of the remaining time is measured, and if it exceeds a certain level, it is determined that the filter is clogged.
  • the reciprocal number of 1 cycle period of intermittent operation: 1 / (cooling operation time + cooling stop time) is set as the frequency of intermittent operation. If the cooling operation time increases and the frequency of intermittent operation decreases and the filter 206 falls below the lower limit of the frequency of intermittent operation during normal operation when the filter 206 is not clogged, it is estimated that the filter 206 is clogged. Alternatively, it may be determined that filter cleaning is necessary.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a specific example of the flowchart shown in FIG.
  • steps S11, S13, and S14 are the same as those in FIG.
  • the evaluation unit 102 evaluates the cooling operation time after the defrosting operation in the power information acquired by the power information acquisition unit 101, and the filter 206 of the refrigerated showcase 20 stored and held in the power information holding unit 103 is normal.
  • a comparison result between the cooling operation time after the defrosting operation in FIG. 5 and the cooling operation time in the acquired power information is output as the difference (S121).
  • the filter cleaning determination unit 104 compares the degree of difference with a reference value (threshold value) (S122), and determines that filter cleaning is necessary if the difference is different from the reference (S13). When the difference degree matches the reference or falls within the reference range, it is determined that the filter cleaning is unnecessary (S14).
  • the cooling operation time after the defrosting operation with the filter 206 of the refrigeration showcase 20 in a normal state stored in the power information holding unit 103 is time-series data of the power value from the power information acquisition unit 101 in advance.
  • the power information holding unit 103 may calculate and store it, or an administrator or the like may perform cooling after the defrosting operation with the filter 206 of the refrigeration showcase 20 in a normal state from a terminal (not shown).
  • the operation time may be set and input.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining another specific example of the flowchart shown in FIG.
  • the evaluation unit 102 evaluates the amount of power for a predetermined period after the defrosting operation in the power information acquired by the power information acquisition unit 101, and the filter 206 of the refrigerated showcase 20 stored and held in the power information holding unit 103 is provided.
  • a comparison result between the electric energy for the predetermined period after the defrosting operation in a normal state and the electric energy for the predetermined period in the acquired power information is output as the degree of difference (S123).
  • the filter cleaning determination unit 104 compares the degree of difference with a reference value (threshold value) (S124), and determines that filter cleaning is necessary if the difference is different from the reference value (S13). When the difference degree matches the reference or falls within the reference range, it is determined that the filter cleaning is unnecessary (S14).
  • the amount of power stored in the power information holding unit 103 for a predetermined period after the defrosting operation with the filter 206 of the refrigeration showcase 20 in a normal state is the power value from the power information acquisition unit 101 in advance. Based on the series data, it may be calculated and stored in the power information holding unit 103, or an administrator or the like from a terminal (not shown) may perform a defrosting operation with the filter 206 of the refrigeration showcase 20 in a normal state. You may make it set and input the electric energy of the said predetermined period later.
  • FIG. 6A is a diagram exemplifying power consumption in a normal temperature control operation after the defrosting operation.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating power consumption in the temperature control operation after the defrosting operation in the filter clogged state. 6A and 6B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the power consumption value.
  • the heater 210 is turned on in the case of the heater system.
  • the defrosting operation of the frozen showcase 20 is executed by the control device 209 at intervals of 8 hours, 12 hours, a set time, or the like with a built-in timer.
  • the compressor In normal operation (temperature control operation), the compressor (compressor) is turned ON / OFF according to the set temperature (ON / OFF at a temperature range of about 3, 4 ° C.).
  • the ON time is 15 to 20 minutes
  • the OFF time is, for example, about 5 to 10 minutes (however, it is not limited to the left).
  • FIG. 7 is a diagram showing a power waveform 71 of the temperature control operation of FIG. 6A and a power waveform 72 of the temperature control operation of FIG. 6B.
  • the horizontal axis is time, and the vertical axis is the power consumption value. Since OFF (compressor 201 etc. is OFF) is only heat exchange between the inside and the outside air, it is performed for a certain time (t OFF ) regardless of clogging of the filter 206.
  • ON compressor 201 etc. is ON
  • the power value in the ON time (t ON ) is set to a constant value P for simplification.
  • the electric energy P ⁇ t ON increases.
  • the amount of power in the predetermined period after the defrosting operation in the normal state of the refrigeration showcase may be compared to estimate the clogged state of the filter and determine whether the filter needs to be cleaned.
  • the defrosting operation period may be acquired from the power waveform acquired by the power information acquisition unit 101 based on the magnitude of the power value.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an intermittent operation corresponding to the power waveform of the temperature control operation of FIG.
  • a solid line 81 (solid line) is a diagram for explaining an intermittent operation in a normal state
  • a 82 (dashed line) is a diagram illustrating an intermittent operation in which the filter is clogged.
  • the ON period is longer than normal, and the value (cycle) of the ON period + OFF period is longer (the frequency is lower).
  • FIG. 9 is a diagram showing experimental results of the state of power consumption fluctuation during a certain period (during two defrosting operations) when the refrigeration showcase 20 is operated.
  • 91 is a diagram showing time-series data of power values when the filter clogging is reproduced in a normal state (the filter 206 is clean), and 92 is a state in which the filter is closed in a pseudo manner.
  • the intermittent operation is 9 cycles.
  • the time series data 92 of the power value of the filter clogging it is only turned off twice (the compressor 201 etc. is turned off), and the intermittent operation is two cycles.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the sensor 30 that measures the power of the power supply unit of the refrigerated showcase 20.
  • the power supply unit of the refrigerated showcase 20 is a power tap into which the power plug 216 is inserted.
  • the sensor 30 is mounted on a power strip (smart tap) connected between a home (in-store) outlet and the freezer showcase 20, and measures a voltage between terminals of the power outlet. 301 and an ammeter 304 for measuring current.
  • the voltmeter 301 includes a step-down circuit 302 that steps down a voltage between terminals, and an analog-digital converter 303 that converts an analog output voltage of the step-down circuit 302 into a digital signal.
  • the ammeter 304 includes a current detection circuit 305 that detects a current flowing through a power supply line (load), and an analog / digital converter 306 that converts an analog output voltage of the current detection circuit 305 into a digital signal.
  • the voltage waveform data from the analog-digital converter 303 of the voltmeter 301 and the power waveform data from the analog-digital converter 306 of the ammeter 304 are multiplied by, for example, a multiplier 307 to obtain an instantaneous power waveform.
  • the instantaneous power waveform is smoothed by the active power calculation unit 308, and the active power value is calculated.
  • the voltage waveform data, power waveform data, instantaneous power waveform, and active power value are input to the communication unit 309 and transmitted to the power information acquisition unit 101 of the state estimation device 10.
  • the communication unit 309 may transmit time series data of the measured power value to the power information acquisition unit 101.
  • an AC (Alternate Current) -DC (Direct Current) converter / DC-DC converter 310 generates a DC (direct current) power source from an AC (alternating current) power source, analog-digital converters 303 and 306, a multiplier 307, DC power is supplied to the active power calculation unit 308 and the communication unit 309.
  • 10 illustrates a single-phase two-wire AC, but a three-phase three-wire AC can also be measured using, for example, three single-phase wattmeters. Or you may make it perform the measurement based on 2 wattmeter method about electric power.
  • a computer device 110 such as a server computer includes a processor (CPU (Central Processing Unit), data processing device) 111, a semiconductor memory (for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), or A storage device 112 including at least one of EEPROM (Electrically-Erasable-and-Programmable ROM), HDD (Hard Disk-Drive), CD (Compact-Disc), DVD (Digital Versatile-Disc), display device 113, and communication interface 114 It has.
  • the communication interface 114 functions as a communication unit that acquires the power acquired by the power information acquisition unit (measurement device) in FIG. 2 via the communication network.
  • a program for realizing the function of the state estimation device 10 of FIG. 2 is stored in the storage device 112, and the processor 111 reads out and executes the program so as to realize the state estimation device 10 of the above-described embodiment. It may be.
  • the processor 111 reads out and executes a program from the storage device 112, thereby acquiring time series data of the power value of the refrigerated showcase 20, and during intermittent operation of the refrigerated showcase 20 from the time series data of the power value.
  • the degree of difference from the power information during intermittent operation when the refrigerated showcase 20 is in a normal state is derived, and the clogged state of the filter of the refrigerated showcase 20 is estimated based on the degree of difference. Then, it is determined whether the filter needs to be cleaned.
  • the processor 111 reads out and executes the program from the storage device 112, for example, calculates the frequency of the intermittent operation after the defrosting operation of the refrigeration showcase 20 as the power information during the intermittent operation, and calculates the calculated intermittent
  • a comparison result between the frequency of the operation and the frequency of the intermittent operation after the defrosting operation in the normal state of the refrigeration showcase 20 may be output as the degree of difference.
  • Patent Documents 1-9 above are incorporated herein by reference.
  • the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept.
  • Various combinations or selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. . That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.

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Abstract

冷凍ショーケース等の改変・改造や環境情報を取得するためのセンサの導入等を不要とし、冷凍ショーケースを既に導入している顧客店舗等においてフィルタ清掃の要否判定を簡易化する。状態推定装置は、冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得する電力情報取得部と、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報を保持する電力情報保持部と、前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出する評価部と、前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行うフィルタ清掃判定部と、前記フィルタの清掃が必要であるという判定結果に対してその旨を出力する出力部と、を備える。

Description

状態推定装置と方法とプログラム並びに記録媒体
（関連出願についての記載）
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１８－０６６９６０号（２０１８年３月３０日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、状態推定装置と方法とプログラム並びに記録媒体に関する。
　コンビニエンス・ストアやスーパーマーケット等の店舗には、冷蔵・冷凍食品を陳列するための冷却設備（冷凍ショーケース）が多く設置されている。
　冷凍ショーケースの例として、例えば特許文献１や特許文献２等の記載が参照される。図１に、平型オープンショーケースの構成例を例示する。
　図１において、エアダクト２１２の一端の供給口２１３から陳列室（オープンショーケース）２１５に冷風が供給され、エアダクト２１２の他端の吸引口２１４から空気（高温）が吸引され、蒸発機（エバポレータ）２０４で熱交換された低温空気が送風機２１１によって送風され供給口２１３から送出される。蒸発機２０４での熱交換の結果、冷媒（液体）は気化され低圧ガスが圧縮機（コンプレッサ）２０１に供給される。低圧ガスは圧縮機（コンプレッサ）２０１で圧縮されて高温高圧ガスとなる。高温高圧ガスは凝縮機（コンデンサ）２０２に供給され、低温水と熱交換されて高圧液とされ、膨張機２０３で膨張され、低圧液となる。膨張機２０３からの低圧液は蒸発機２０４に供給される。すなわち、圧縮機（コンプレッサ）２０１、凝縮機（コンデンサ）２０２、膨張機２０３、蒸発機２０４は冷凍サイクルを構成する。
　蒸発機２０４の除霜運転時、バイパス弁２０５は開となり、圧縮機（コンプレッサ）２０１からの高温高圧ガスが蒸発機２０４に供給される。ヒータ方式の場合、除霜運転時、除霜用ヒータ２１０を動作させる。陳列室２１５の下側に設けた機械室には、上記冷凍サイクルを形成する圧縮機２０１、凝縮機２０２等の冷却機器、凝縮機２０２等を冷却する送風機２０８、制御装置２０９等が設置される。機械室の一方の側壁には外気を吸入するための外気取入口が形成されており、他方の側壁には廃熱口２０７が形成されている。外気取入口の近傍には塵埃を濾過するためのエアフィルタ２０６（フィルタともいう）が着脱自在に設置されている。エアダクト２１２内の吸引口２１４側には、供給口２１３と吸引口２１４間の通風状況を監視するための風速計が設けられる場合もある。陳列室２１５あるいは、エアダクト２１２内の供給口２１３付近には、温度センサ（不図示）が設けられ、制御装置２０９では、温度制御動作（冷却運転のＯＮ、ＯＦＦ制御）を制御する。
　冷凍ショーケース２０の故障で一番多い原因は、空冷型の凝縮機（コンデンサ）２０２のフィルタの目詰まりといわれている。フィルタ２０６がゴミやホコリで目詰まりすると冷却能力が低下し、放置し続けると、冷凍ショーケース２０の故障の原因となる。このため、冷凍ショーケース２０を使用する際には、フィルタ２０６の清掃が必要である。例えば、冷凍ショーケース２０のベンダー等により、一般に、１～２週間に１回程度で定期的な清掃が推奨されているが、フィルタ２０６は店舗床面に近く、顧客店舗の環境や来客数等によってフィルタの目詰まりの進行にはばらつきがある。さらに、店舗従業員やアルバイトがフィルタの清掃を徒過してしまう場合も多々ある。
　冷凍ショーケース以外の装置を含めて、フィルタの清掃時期を通知する手法として、各種手法が開示されている。
　特許文献３には、光ドライブシステムの冷却機構のエアフィルタの清掃時期の把握手法が開示されている。電源によりドライブ本体が駆動された時間を累積して計数し、所定の時間が計数されると、エアフィルタの清掃時期（または交換時期）であることを通知する。
　特許文献４には、空気清浄機又は冷暖房装置等の空気調和装置において、光によるフィルタ目詰まりを検出する手法が開示されている。発光・受光部を、フィルタおよび気流に対して適切に配置して、精度よく透過率の変化を検知でき、安定したフィルタの目詰まりの検出を可能としている。
　特許文献５には、ファンまたはモータの回転数は、雰囲気温度やモータの巻線温度、電源電圧によっても変動するため、これのみで、フィルタ目詰まりを検出すると誤差が大きいという課題に対して、換気送風装置のフィルタ前後の差圧測定によって、フィルタ目詰まりと判定する手法が開示されている。
　特許文献６には、空気調和機のエアフィルタの清掃時期の検知手法が開示されている。エアフィルタを通過する空気量とファン回転数（またはその制御値）との関係から、正常／目詰まりの判定を行う。しかしながら、特許文献６の手法では、設備に設置する追加のセンサ等が必要である。このため、顧客店舗で使用している冷凍ショーケースへの導入は難しい。
　特許文献７には、機器が使用される外気温と外気圧を計測することで、その使用環境を把握し、エアフィルタの目詰まり度合いを正確に判断することで、その使用環境に応じて、冷却ファンの回転数を制御したり、電源を遮断したり、使用者にエアフィルタの清掃や交換を促すサインを出すことのできる過熱保護装置及び該装置を備えたプロジェクターが開示されている。
　特許文献８には、特定の運転のブロアーの電流値を計測し、フィルタの目詰まりに起因する電流の変化による、フィルタ目詰まりを検出することで、圧力センサ等の機器を使用せずに、フィルタの目詰まりの検出を可能にして、コストを下げることができるように工夫したフィルタ目詰まり検出機能を備えた床面清掃機が開示されている。特許文献８の手法では、電流を使用するのがファンのみであることから、冷凍ショーケースに導入するには、該設備に、ファンのみの電流値を計測するセンサ等が必要である。顧客店舗で使用している冷凍ショーケースへの導入は難しい。
　特許文献９には、ショーケースの、庫内温度と運転状況から、フィルタ清掃優先度の算出手法が開示されている。ショーケースの有する診断用内部情報・運転制御情報から、ショーケースの負荷率を算出し、負荷率の度合いから冷却装置の汚れ具合を把握する。しかしながら、内部診断用情報等へのアクセスは、冷凍ショーケース等の設備メーカーの協力等が必要であり、情報収集のための装置も必要となる。
特開２００４－４５０１８号公報 特開２００８－１５１４５２号公報 特開平７－２６２７６６号公報 特開２０１４－６６４４６号公報 特開２００５－１０６３２３号公報 特開平８－２５７３３２号公報 特開２００８－２６２０３３号公報 特開２００６－２８８５１３号公報 特開２０１６－２２３７１１号公報
　設置環境等によって、冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態が、フィルタ清掃時期に達する時間（期間）は相違する。関連技術では、フィルタ清掃時期を通知するシステムを導入する場合、既存の冷凍ショーケースや管理システムの改変、改造が必要とされる。例えば、冷凍ショーケースの設置環境を考慮してフィルタ清掃時期を判定する場合、該設置環境（外部環境）を取得するためのセンサ等の設置が別途必要である。
　エリア展開あるいは全国展開が行われるスーパーマーケット、コンビニ等の店舗において、導入済みの冷凍ショーケースの改変、改造等は著しく困難である。すなわち、冷凍ショーケースを既に導入している顧客店舗等においてフィルタ清掃時期を通知するシステムの導入を容易化し、導入を促進することは困難である。
　本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的は、冷凍ショーケース等の改変・改造や環境情報を取得するためのセンサの導入等を不要とし、冷凍ショーケースを既に導入している顧客店舗等においてフィルタ清掃の要否判定を簡易化する装置、方法、プログラムと記録媒体を提供することにある。
　本発明の一形態によれば、冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得する電力情報取得部と、前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出する評価部と、前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行うフィルタ清掃判定部と、前記フィルタの清掃が必要であるという判定結果に対してその旨を出力する出力部と、を備えた状態推定装置が提供される。
　本発明の一形態によれば、冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得し、
　前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出し、
　前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行う、状態推定方法が提供される。
　本発明の一形態によれば、冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得する処理と、前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出する処理と、前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行う処理と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
　本発明の一形態によれば、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM））等の半導体ストレージ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の非一時的記録媒体（non-transitory medium）が提供される。
　本発明によれば、冷凍ショーケース等の改変・改造や、環境情報を取得するためのセンサの導入等を不要とし、冷凍ショーケースを既に導入している顧客店舗等においてフィルタ清掃の要否判定を簡易化することができる。
冷凍ショーケースの構成を例示する図である。 本発明の例示的な一実施形態の構成例を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態を説明する流れ図である。 本発明の例示的な一実施形態の一例を説明する流れ図である。 本発明の例示的な一実施形態の別の例を説明する流れ図である。 （Ａ）はフィルタ清掃直後等の正常動作時の消費電力値の時系列パタン、（Ｂ）は、フィルタの目詰まりが進行した状態の消費電力値の時系列パタンを例示する図である。 フィルタが正常状態の時と、フィルタの目詰まりが進行した状態での間欠動作の関係を説明する図である。 フィルタが正常状態の時と、フィルタの目詰まりが進行した状態での冷凍サイクルの動作の関係を説明する図である。 フィルタが正常状態の時と、フィルタの目詰まりが進行した状態での消費電力値の測定結果を示す図である。 センサの一例を説明する図である。 本発明の例示的な実施形態を説明する図である。
　本発明の一形態について説明する。本発明の一形態によれば、冷蔵・冷凍設備の電源供給部（例えば分電盤、電源タップ等）から取得した電力情報と、冷凍ショーケースのフィルタが正常な状態での前記冷凍ショーケースの電力情報との相違度合いを評価し、前記相違度合いに基づき、前記フィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行う。
　本発明の一形態によれば、冷凍ショーケースのフィルタ（空冷凝縮機のエアフィルタ）の清掃の要否判定には、電力情報を計測するだけでよい。すなわち、フィルタの目詰まり状態の推定を、例えば店舗設備の電力エネルギーを管理する管理システム側に実装することが可能とされる。このため、顧客店舗に設置されている冷凍ショーケースの改変・改造はいっさい不要とされる。また、冷凍ショーケースの環境情報を取得するためのセンサ（圧力センサ、温度センサ）等の導入は不要とされる。この結果、冷凍ショーケースを既に導入している顧客店舗等において、フィルタ清掃の要否判定を簡易化可能としている。
　図２は、本発明の例示的な一実施形態を説明する図である。冷凍ショーケース２０は、例えば図１を参照して説明した冷凍ショーケース２０としてよい。なお、以下では、図１も参照して、一実施形態を説明する。
　図２において、センサ３０は、電力センサからなり、冷凍ショーケース２０の電源供給部の電力情報を取得する。状態推定装置１０は、電力センサ３０で取得した電力値の時系列データを受け取る。
　状態推定装置１０は、電力情報取得部１０１と、評価部１０２、電力情報保持部１０３、フィルタ清掃判定部１０４、出力部１０５を備えている。
　電力情報取得部１０１は、センサ３０から電力情報（電力値の時系列データ）を取得し内部のバッファメモリ（不図示）等に一時的に記憶保持する。
　評価部１０２は、電力情報保持部１０３に予め記憶保持されるフィルタが正常な状態での冷凍ショーケース２０の電力情報と、電力情報取得部１０１で今回取得した冷凍ショーケース２０の電力情報とそれぞれの電力情報の相違度合いを評価する。なお、電力情報の相違度合いの程度を数値で定量評価してもよいし、相違度合いを、相違度大、相違度中、相違度小、相違無し等のカテゴリ分けして表現するようにしてもよい。
　フィルタ清掃判定部１０４は、評価部１０２から出力される相違度合いに基づき、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６の目詰まり状態を推定し、フィルタ清掃の要否の判定を行う。
　出力部１０５は、フィルタ清掃判定部１０４での判定結果が、冷凍ショーケース２０のフィルタ清掃が必要であるとき、その旨を通知（表示）する。出力部１０５は、通信手段を介して、冷凍ショーケース２０のフィルタ清掃が必要であることを、店舗の管理端末や、POS（Point Of Sale）レジ端末、あるいは、従業員やアルバイトの携帯端末等に通知するようにしてもよい。
　電力情報保持部１０３は、事前に（状態推定装置１０でフィルタ清掃要否判定を行う前に）、電力情報取得部１０１から電力値の時系列データを受け取り、冷凍ショーケース２０の正常動作時の電力情報を導出して記憶保持するようにしてもよい。冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６の清掃直後、電力情報取得部１０１から電力値の時系列データを受け取り、状態推定装置１０の電力情報保持部１０３へ供給し、電力情報保持部１０３において、冷凍ショーケース２０の正常動作時の電力情報として記憶保持するようにしてもよい。あるいは、電力情報保持部１０３には、冷凍ショーケース２０の正常動作時の電力情報を不図示の制御端末等から、設定入力するようにしてもよい。
　本発明の一実施形態によれば、フィルタ２０６の清掃の要否判定には、電力情報を計測するだけでよい。冷凍ショーケース２０には触れる必要がなく（改造等は不要）、冷凍ショーケース２０を既に導入している顧客店舗への導入を容易化している。
　冷凍ショーケース２０の電源供給部として例えば分電盤４０が挙げられる。分電盤４０の分岐配線（給電線）４１に冷凍ショーケース２０が接続される。分電盤４０の該分岐配線４１の電力をセンサ３０で取得し、センサ３０に内蔵される通信インタフェース（不図示）を介して、電力情報取得部１０１に転送される。
　なお、冷凍ショーケース２０の電源供給部として冷凍ショーケース２０の電源コンセントの電力を電力情報取得部１０１で取得するようにしてもよい。
　電力情報取得部１０１は、フィルタ清掃要否の判定を行うタイミングにおいて、センサ３０に対して、電力値を計測し電力値の時系列データを送信するように、センサ３０に測定コマンドを送信し、センサ３０は、この測定コマンドに基づき、冷凍ショーケース２０の電力を測定し、測定結果を電力情報取得部１０１に送信するようにしてもよい。
　フィルタ２０６が正常な状態として、運転開始直後や、フィルタ清掃直後、あるいはフィルタ交換直後等が挙げられる。フィルタ清掃要否の判定を行うタイミングは、一定期間の幅をもっていてもよい。例えばフィルタ清掃要否の判定を行い、清掃不要と判定された場合、要否判定実施当日から、予め定められた期間経過後に、次のフィルタ清掃要否の判定を行うようにしてもよい。あるいは、清掃不要ではあるが、フィルタ目詰まり状態がいくらか進んでいると推定される場合、次のフィルタ清掃要否の判定までの期間を短縮するようにしてもよい。フィルタ清掃要否の判定を行うタイミングは、状態推定装置１０内で保持する不図示のタイマ（システム時計）等で、次のフィルタ清掃要否の判定のタイミングまでの時間を設定し、該タイマのタイムアウト時、電力情報取得部１０１が、センサ３０に対して測定コマンドを送信し、センサ３０から、冷凍ショーケース２０の電力の測定結果（電力値の時系列データ）を取得するようにしてもよい。
　図３は、実施形態の動作を説明する流れ図である。冷凍ショーケース２０の電力情報を取得し（Ｓ１１）、評価部１０２は、取得した電力情報と、電力情報保持部１０３に予め記憶保持されるフィルタ２０６が正常時における電力情報との相違度合いを評価し、正常時の電力情報と異なるか判定する（Ｓ１２）。
　フィルタ清掃判定部１０４は、正常時の電力情報の基準と異なる場合（Ｓ１２のＹＥＳ分岐）、フィルタ２０６は目詰まりが進行した状態と推定し、フィルタ清掃が必要と判定する（Ｓ１３）。正常時の電力情報の基準と一致するか、基準範囲内等に収まる場合（Ｓ１２のＮＯ分岐）、フィルタ清掃は不要と判定する（Ｓ１４）。
　冷凍ショーケース２０において、フィルタ２０６の目詰まりによって、送風機２０８、圧縮機２０１等の運転効率が変化する。運転効率の変化により、冷凍ショーケース２０の温度制御運転（間欠運転）の頻度が変化する。間欠運転は、冷凍ショーケース２０の庫内温度（例えば陳列室２１５の温度）がＴ１に下がるまでＯＮ（例えば圧縮機２０１等がＯＮ）し、庫内温度がＴ１まで下がると、ＯＦＦ（圧縮機２０１等がＯＦＦ）し、庫内温度が上昇する。庫内温度がＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）まで上がると、ＯＮ（圧縮機２０１等がＯＮ）し、庫内温度が低下する。
　実施形態では、フィルタ清掃判定部１０４は、除霜運転後の間欠運転の頻度（例えば一定時間内での間欠運転の回数等）が、正常動作時の間欠運転の頻度を表す指標について予め設定された下限を下回った場合に、フィルタ目詰まりと判定する。あるいは、正常動作時の間欠運転の頻度を表す指標を、例えば除霜運転後の冷却運転時間等に設定した場合には、フィルタ清掃判定部１０４は、除霜運転後の間欠運転の頻度が、該指標に対して設定された上限を上回った場合に、フィルタ目詰まりと判定する。
　間欠運転の頻度の把握は、冷凍ショーケース２０の電力情報取得部１０１で取得した瞬時電力値の時系列データにおいて、一定時間内に、冷却運転がＯＮ（圧縮機２０１等がオン）になっている時間の割合を計測し、一定以上になればフィルタ目詰まりと判定する。あるいは、間欠運転の１サイクル期間の逆数：１／（冷却運転時間＋冷却停止時間）を、間欠運転の周波数とする。冷却運転時間が増加して間欠運転の周波数が低下し、フィルタ２０６が目詰まりしていない正常動作時の間欠運転の周波数の下限よりも下がった場合、フィルタ２０６の目詰まりが進行した状態と推定し、フィルタ清掃必要と判定するようにしてもよい。
　図４は、図３に示した流れ図の一具体例を説明する流れ図である。図４において、ステップＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１４は、図３と同一である。
　評価部１０２は、電力情報取得部１０１が取得した電力情報における除霜運転後の冷却動作時間を評価し、電力情報保持部１０３に記憶保持された、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の冷却動作時間と、前記取得した電力情報における冷却動作時間との比較結果を、前記相違度として出力する（Ｓ１２１）。フィルタ清掃判定部１０４は、前記相違度を基準値（閾値）と比較し（Ｓ１２２）、基準と異なる場合、フィルタ清掃必要と判定する（Ｓ１３）。前記相違度が基準と一致するか基準の範囲内に収まる場合、フィルタ清掃不要と判定する（Ｓ１４）。
　なお、電力情報保持部１０３に記憶される、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の冷却動作時間は、事前に電力情報取得部１０１からの電力値の時系列データに基づき、電力情報保持部１０３で算出し記憶保持するようにしてもよいし、不図示の端末から管理者等が、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の冷却動作時間を設定入力するようにしてもよい。
　図５は、図３に示した流れ図の別の具体例を説明する流れ図である。評価部１０２は、電力情報取得部１０１が取得した電力情報における除霜運転後の所定期間の電力量を評価し、電力情報保持部１０３に記憶保持されている、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の前記所定期間の電力量と、前記取得した電力情報における前記所定期間の電力量との比較結果を、前記相違度として出力する（Ｓ１２３）。フィルタ清掃判定部１０４は、前記相違度を基準値（閾値）と比較し（Ｓ１２４）、基準値と異なる場合、フィルタ清掃必要と判定する（Ｓ１３）。前記相違度が基準と一致するか基準の範囲内に収まる場合、フィルタ清掃不要と判定する（Ｓ１４）。
　なお、電力情報保持部１０３に記憶される、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の所定期間の電力量は、事前に電力情報取得部１０１からの電力値の時系列データに基づき、電力情報保持部１０３で算出して記憶保持するようにしてもよいし、不図示の端末から管理者等が、冷凍ショーケース２０のフィルタ２０６が正常な状態での除霜運転後の前記所定期間の電力量を設定入力するようにしてもよい。
　図６（Ａ）は除霜運転後の正常時の温度制御運転における消費電力を例示する図である。図６（Ｂ）は、フィルタ目詰まり状態での除霜運転後の温度制御運転における消費電力を例示する図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、横軸は時間、縦軸は消費電力値である。冷凍ショーケース２０の除霜運転は、ヒータ方式の場合、ヒータ２１０がオンする。冷凍ショーケース２０の除霜運転は、制御装置２０９により、内蔵タイマで８時間、１２時間おきや設定時刻等に実行される。通常運転（温度制御運転）は、設定した温度に応じて、圧縮機（コンプレッサ）のＯＮ／ＯＦＦを行う（３、４℃くらいの温度幅でＯＮ／ＯＦＦ）。例えばＯＮ時間１５～２０分、ＯＦＦ時間は、例えば５～１０分程度とされる（ただし、左記に制限されない）。
　図７は、図６（Ａ）の温度制御運転の電力波形７１と、図６（Ｂ）の温度制御運転の電力波形７２を示す図である。横軸は時間、縦軸は消費電力値である。ＯＦＦ（圧縮機２０１等がＯＦＦ）は、庫内と外気との熱交換のみなので、フィルタ２０６の目詰まりによらず、一定の時間（ｔＯＦＦ）実施される。ＯＮ（圧縮機２０１等がＯＮ）は、冷凍サイクルの仕事量であり、フィルタ２０６が目詰まりし風量が落ちるなどして、冷却効率が落ちる場合には、ＯＮ時間（ｔＯＮ）が長くなる。なお、図７では、単に簡略化のため、ＯＮ時間（ｔＯＮ）における電力値を一定値Ｐとしている。
　ＯＮ時間（ｔＯＮ）が長くなると、電力量＝Ｐ×ｔＯＮが増大する。除霜動作時間以後一定時間における電力量を算出し（Ｗ＝ΣｉＰｉ×ｔｉＯＮ、Ｐｉは時間区間ｔｉＯＮでの電力値、i=1,…N,　Nは間欠運転のサイクル数）、冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の前記所定期間の電力量と比較することで、フィルタの目詰まり状態を推定し、フィルタの清掃要否を判定するようにしてもよい。除霜運転期間は、電力値の大きさに基づき、電力情報取得部１０１で取得した電力波形から取得するようにしてもよい。
　図８は、図７の温度制御運転の電力波形に対応した間欠動作を説明する図である。実線８１（実線）は、正常時、８２（一点鎖線）は、フィルタが目詰まり状態の間欠運転を説明する図である。冷凍ショーケース２０の庫内温度がＴ１に下がるまでＯＮ（圧縮機２０１等がＯＮ）、庫内温度がＴ１まで下がると、ＯＦＦ（圧縮機２０１等がＯＦＦ）し、庫内が温度上昇する。庫内温度がＴ２まで上がるとＯＮ（圧縮機２０１等がＯＮ）し、庫内温度が低下する。ＯＮとＯＦＦの期間を合わせた時間が間欠運転の１サイクルとなる。
　フィルタ２０６が目詰まり状態の場合、正常時よりもＯＮ期間が長くなり、ＯＮ期間＋ＯＦＦ期間の値（周期）は長くなる（周波数はより低くなる）。
　図９は、冷凍ショーケース２０を動作させた場合のある期間(２回の除霜運転の間)の消費電力の変動の様子の実験結果を示す図である。９１は通常状態(フィルタ２０６が清浄な状態)、９２は、擬似的にフィルタを塞いだ状態としてフィルタ目詰まりを再現したときの電力値の時系列データを示す図である。除霜運転の後、通常状態(フィルタ２０６が清浄な状態)９１では、間欠運転は９サイクルである。対して、フィルタ目詰まりの電力値の時系列データ９２では、２回ＯＦＦ（圧縮機２０１等がＯＦＦ）するだけであり、間欠運転は２サイクルとなる。
　図１０は、冷凍ショーケース２０の電源供給部の電力を測定するセンサ３０の一例を示す図である。この場合、冷凍ショーケース２０の電源供給部は電源プラグ２１６を差し込む電源タップである。図１０を参照すると、センサ３０は、宅内（店舗内）コンセントと冷凍ショーケース２０の間に接続される電源タップ（スマートタップ）に実装されており、電源コンセントの端子間電圧を測定する電圧計３０１と、電流を測定する電流計３０４を備える。電圧計３０１は、端子間電圧を降圧する降圧回路３０２と、降圧回路３０２のアナログ出力電圧をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器３０３を備えている。電流計３０４は、電源ライン（負荷）に流れる電流を検知する電流検知回路３０５と、電流検知回路３０５のアナログ出力電圧をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器３０６を備えている。
　電圧計３０１のアナログデジタル変換器３０３からの電圧波形データと、電流計３０４のアナログデジタル変換器３０６からの電力波形データは、例えば乗算器３０７で乗算され、瞬時電力波形が得られる。瞬時電力波形は、有効電力算出部３０８で平滑化され、有効電力値が算出される。電圧波形データ、電力波形データ、瞬時電力波形、有効電力値は、通信部３０９に入力され、状態推定装置１０の電力情報取得部１０１に送信される。通信部３０９は、状態推定装置１０の電力情報取得部１０１からの測定コマンドを受信した場合に、測定した電力値の時系列データを電力情報取得部１０１に送信するようにしてもよい。図１０において、ＡＣ(Alternate Current)－ＤＣ(Direct Current)コンバータ／ＤＣ－ＤＣコンバータ３１０はＡＣ（交流）電源からＤＣ（直流）電源を生成し、アナログデジタル変換器３０３、３０６、乗算器３０７、有効電力算出部３０８、通信部３０９にＤＣ電源を供給する。なお、図１０には、単相２線式交流が例示されているが、三相３線式の交流の場合も、例えば三台の単相電力計を用いて測定できる。あるいは、電力について２電力計法に基づく測定を行うようにしてもよい。
　なお、図２の状態推定装置１０は、例えば図１１に示すように、コンピュータ装置に実装してもよい。図１１を参照すると、サーバコンピュータ等のコンピュータ装置１１０は、プロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ処理装置）１１１、半導体メモリ（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の少なくともいずれかを含む記憶装置１１２と、表示装置１１３と、通信インタフェース１１４を備えている。通信インタフェース１１４は、図２の電力情報取得部（測定装置）で取得した電力を、通信網を介して取得する通信部として機能する。記憶装置１１２に図２の状態推定装置１０の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ１１１が、該プログラムを読み出して実行することで、上記した実施形態の状態推定装置１０を実現するようにしてもよい。例えば、プロセッサ１１１は、記憶装置１１２からプログラムを読み出して実行することで、冷凍ショーケース２０の電力値の時系列データを取得し、前記電力値の時系列データから冷凍ショーケース２０の間欠運転時の電力情報を評価し、冷凍ショーケース２０が正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出し、前記相違度合いに基づき、冷凍ショーケース２０のフィルタの目詰まり状態を推定し、フィルタの清掃の要否の判定を行う。プロセッサ１１１は、記憶装置１１２からプログラムを読み出して実行することで、例えば、前記間欠運転時の電力情報として、冷凍ショーケース２０の除霜運転後の間欠動作の頻度を算出し、算出した前記間欠動作の頻度と、冷凍ショーケース２０の正常な状態の除霜運転後の間欠動作の頻度との比較結果を、前記相違度合いとして、出力するようにしてもよい。　
　平型オープンショーケースの例を説明したが、縦型の冷蔵オープンショーケースに対しても適用可能であることは勿論である。
　なお、上記の特許文献１－９の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
１０　状態推定装置
２０　冷凍ショーケース　
３０　センサ（電力センサ）
４０　分電盤
４１　分岐配線
１０１　電力情報取得部
１０２　評価部
１０３　電力情報保持部
１０４　フィルタ清掃判定部
１０５　出力部
１１０　コンピュータ装置
１１１　プロセッサ
１１２　記憶装置
１１３　表示装置
１１４　通信インタフェース
２０１　圧縮機（コンプレッサ）
２０２　凝縮機（コンデンサ）
２０３　膨張機
２０４　蒸発機
２０５　バイパス弁
２０６　フィルタ（エアフィルタ）
２０７　廃熱口
２０８　送風機
２０９　制御装置
２１０　ヒータ
２１１　送風機
２１２　エアダクト
２１３　供給口
２１４　吸引口
２１５　陳列室
３０１　電圧計
３０２　降圧回路
３０３、３０６　アナログデジタル変換器
３０４　電流計
３０５　電流検知回路
３０７　乗算器
３０８　有効電力算出部
３０９　通信部
３１０　ＡＣ－ＤＣコンバータ／ＤＣ－ＤＣコンバータ

Claims (11)

  1. 　冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得する電力情報取得部と、
    　前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報を保持する電力情報保持部と、
    　前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出する評価部と、
    　前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行うフィルタ清掃判定部と、
    　前記フィルタの清掃が必要であるという判定結果に対してその旨を出力する出力部と、
    　を備えた、ことを特徴とする状態推定装置。
  2. 　前記評価部は、前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の間欠動作の頻度を算出し、
    　算出した前記間欠動作の頻度と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の間欠動作の頻度との比較結果を、前記相違度合いとして、出力することを特徴とする請求項１に記載の状態推定装置。
  3. 　前記評価部は、前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の冷却動作時間を算出し、
    　算出した前記冷却動作時間と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の冷却動作時間との比較結果を、前記相違度合いとして出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の状態推定装置。
  4. 　前記評価部は、前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の予め定められた所定期間の電力量を算出し、
    　算出した前記所定期間の電力量と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の前記所定期間の電力量との比較結果を、前記相違度合いとして出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の状態推定装置。
  5. 　冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得し、
    　前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出し、
    　前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行う、ことを特徴とする状態推定方法。
  6. 　前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の間欠動作の頻度を算出し、
    　算出した前記間欠動作の頻度と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の間欠動作の頻度との比較結果を、前記相違度合いとして、出力することを特徴とする請求項５に記載の状態推定方法。
  7. 　前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の冷却動作時間を算出し、
    　算出した前記冷却動作時間と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の冷却動作時間との比較結果を、前記相違度合いとして出力する、ことを特徴とする請求項６に記載の状態推定方法。
  8. 　前記間欠運転時の電力情報として、
    　前記冷凍ショーケースの除霜運転後の予め定められた所定期間の電力量を算出し、
    　算出した前記所定期間の電力量と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の前記所定期間の電力量との比較結果を、前記相違度合いとして出力する、ことを特徴とする請求項６に記載の状態推定方法。
  9. 　冷凍ショーケースの電力値の時系列データを取得する処理と、
    　前記電力値の時系列データから前記冷凍ショーケースの間欠運転時の電力情報を評価し、前記冷凍ショーケースが正常な状態での間欠運転時の電力情報との相違度合いを導出する処理と、
    　前記相違度合いに基づき、前記冷凍ショーケースのフィルタの目詰まり状態を推定し、前記フィルタの清掃の要否の判定を行う処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
  10. 　前記間欠運転時の電力情報として、前記冷凍ショーケースの除霜運転後の間欠動作の頻度を算出し、算出した前記間欠動作の頻度と、前記冷凍ショーケースの正常な状態の除霜運転後の間欠動作の頻度との比較結果を、前記相違度合いとして、出力する、請求項９に記載のプログラム。
  11. 　請求項９又は１０に記載のプログラムを記録した非一時的なコンピュータ可読記録媒体。
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