JP3604855B2 - 機器の運転状態管理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスーパーマーケットなどに設置される低温ショーケースや業務用冷蔵庫・冷凍庫などの機器の運転状態を管理する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりスーパーマーケットなどに設置される食品保存・陳列用の低温ショーケースは、当該店舗の規模に応じて数台〜数十台設置されている。係る低温ショーケースは、例えば特公平７−１１３５号公報（Ｆ２５Ｂ４７／０２）或いは特公平７−６７１３号公報（Ｆ２５Ｂ４７／０２）に示される如く、冷媒との熱交換により冷却した空気を庫内に循環させることにより、庫内の空気温度を周辺の空気温度より下げて食品を保存するものであるが、その目標となる設定温度は、対象とする食品により種々異なる。
【０００３】
即ち、陳列する食品が冷凍食品の場合には−２０℃などの冷凍温度に、また、肉や魚などの生鮮食品の場合には例えば−３℃〜０℃などの氷温に、或いは、野菜などの場合には更に高い温度（＋５℃〜＋１０℃など）が設定温度となる。
【０００４】
また、低温ショーケース自体の構造も、上下複数段の棚が架設された多段型ケースや、底部に複数のトレイを並設する平型ケースなど種々存在する。従って、スーパーマーケットの店舗内にはこれら多品種の低温ショーケースが設置されることになる。更に、この種低温ショーケースは一般に一台の冷凍機に対して複数台設置される。
【０００５】
即ち、冷凍機は圧縮機や凝縮器などを備え、各低温ショーケースにそれぞれ設置した蒸発器をこの圧縮機に対して冷媒配管にて並列接続し、所定の冷凍サイクルを構成するものである。そして、店舗規模によっては係る冷凍機と複数台の低温ショーケースの系統が複数存在するかたちとなる。
【０００６】
このような低温ショーケースが何らかの原因で故障し、庫内の食品を適切な温度に保存できなくなと、食品が劣化して販売に供せなくなり、店舗に重大な損害が生じる。そこで、この種スーパーマーケットなどでは故障発生時における食品の損害を最小限に抑えるために、メンテナンス業者と保守契約を結び、故障発生時に対応させるようにしている。
【０００７】
この場合、商品（食品）の鮮度保持の観点から修理は迅速に行われなければならないため、メンテナンス業者は通常２４時間体制による管理が余儀なくされている。そこで、例えば特開平８−６１８１４号公報（Ｆ２５Ｂ４９／００）では、庫内最高温度・最低温度・許容温度差などの複数のしきい値を予め定めて置き、冷凍・冷蔵ショーケースの庫内温度をこれらと順次比較して行くことによって、ショーケースに発生した故障を原因毎に判別し、運転状態を管理して行く方法を採っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低温ショーケースは前述の如く多品種存在し、冷凍機も圧縮機の馬力などで複数のタイプが存在するため、故障の判断基準（前記各しきい値）は均一にならず、前述の如き方法では低温ショーケース毎にそれぞれ設定しなければならなくなり、設定作業自体が極めて困難且つ煩雑なものとなる。
【０００９】
また、低温ショーケースの運転状態は上記の如き故障により悪化する場合もあれば、負荷の状況によって悪化する場合もある。一般に低温ショーケース近辺の空気熱量及び冷凍機近辺の空気熱量が負荷となって各ショーケースの冷え具合、即ち、庫内温度に影響を与えることは知られているが、低温ショーケースは店舗内に分散して配置されるので、個々の設置場所における環境は微妙に異なる。
【００１０】
例えば、店舗内の空調機の配置状態とその空気吹き出し方向、或いは、店舗の出入口などの配置状況、その他の熱源などにより、店舗内の空気温度は一様では無く、空気熱量は個々の低温ショーケースの周辺で異なってくる。従って、同一の店舗内であっても低温ショーケースの設置環境は一様ではないため、負荷は低温ショーケース毎に異なってくる。そして、係る負荷の変化を正確に検知できるセンサも現時点では無いため、運転状態の悪化が故障なのか負荷の変化によるものなのかを庫内温度から単純に判断することはできない。
【００１１】
一方、低温ショーケースや冷凍機周辺の空気熱量を外気温度センサや外気湿度センサなどを取り付けて測定すれば、上記負荷の変化による運転状態の悪化を或程度判断することは可能であるが、センサ数が増大するため、コスト的に実用化は困難である。
【００１２】
また、庫内の冷却能力は冷凍機とそれに組み合わされる低温ショーケースによって決まるため、冷却能力に余裕が無い場合には設置当初から冷え難くなるケースも存在し、庫内温度と前述の如き一定のしきい値との単純な比較のみから故障と判断することはできない。
【００１３】
更に、低温ショーケースの故障発生状態を早期に発見し、或いは、近い将来故障するであろうことを予測することができれば、前記メンテナンス業者の負担を軽減することができるようになると共に、店舗としても不測の故障による損失を防止することが可能となるが、前記公報の如く庫内温度と各しきい値との比較によって判断するものでは、許容温度差のしきい値を狭くして故障を迅速に検知しようとすると、今度は誤報が著しく頻繁に発生するようになり、実用的ではなくなる。
【００１４】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、少ないセンサからのデータに基づき、精度の良い故障判断を行うことができる機器の運転状態管理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の機器の運転状態管理装置は、ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の運転率に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、前記機器の運転率に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の運転率に関するデータベースを構築する手段と、前記機器の現在の運転率に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えているものである。
さらに請求項２の機器の運転状態管理装置は、ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、前記機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築する手段と、前記機器の現在の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えているものである。
【００１６】
請求項１または請求項２によれば、機器の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を運転条件毎に分類したデータベースを構築し、現在の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差と同一の運転条件におけるデータベース内の過去の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差とを比較することによって、機器の現在の運転状態を評価するようにしているので、機器個々のバラツキを考慮した故障判断を行うことができるようになる。
【００１７】
即ち、当該機器の設置当初における正常な運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築して置き、これを基準としてその後の運転状態の悪化を判断するので、機器それぞれに煩わしい設定を予め行うこと無く、少ないセンサ情報から精度良く故障の判断を行うことが可能となる。
【００１８】
これにより、機器の監視業務の簡素化とメンテナンス作業の迅速化を実現することができるようになるものである。
【００１９】
請求項３の発明の機器の運転状態管理装置は、上記において一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことにより、機器の運転状態を判断する手段を備えているものである。
【００２０】
請求項３の発明によれば、上記に加えて一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことによって、機器の運転状態を判断するようにしているので、一時的な環境変化などによって運転状態が悪化しても、これを故障と判断することを防止できるようになり、誤判断を回避して一層精度の高い機器管理を実現することが可能となる。
【００２１】
請求項４の発明の機器の運転状態管理装置は、上記において機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定する手段を備えているものである。
【００２２】
請求項４の発明によれば、上記に加えて機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定するようにしているので、機器の修理を効率良く行うことができるようになるものである。
【００２３】
請求項５の発明の機器の運転状態管理装置は、上記各発明において所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新する手段と、この更新に関する情報を記憶する手段とを備えているものである。
【００２４】
請求項５の発明によれば、上記各発明に加えて所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新するようにしているので、最新の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を基準として故障の判断を行うことができるようになる。従って、同一運転条件における運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差が機器の設置当初よりも悪化しても正常運転の範囲内にある場合に誤判断を回避し、適切な管理を行うことができるようになる。
【００２５】
また、この更新に関する情報を記憶するようにしているので、長期的な運転状態の悪化を検出し、これに基づいて故障発生の予測を的確に行うことができるようになるものである。
【００２６】
請求項６の発明の機器の運転状態管理装置は、上記においてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づいて、処置すべき機器の優先度を出力する手段を備えているものである。
【００２７】
請求項６の発明によれば、上記に加えてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づき、処置すべき機器の優先度を出力するようにしているので、故障の発生が予想される機器から優先的に修理することができるようになり、作業の迅速化と精度の向上を一層促進することが可能となるものである。
【００２８】
請求項７の発明の機器の運転状態管理装置は、上記各発明において評価或いは判断基準を調整する手段を備えているものである。
【００２９】
請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて評価或いは判断基準を調整する手段を設けたので、故障判断結果を管理者やメンテナンス業者が評価し、評価或いは判断基準を機器毎に調整することができるようになる。これにより、機器固有の性能や設置環境毎に評価・判断基準を適正化して、より一層精度の高い機器管理を実現することが可能となるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を説明する機器の実施例としての低温ショーケース１の縦断側面図、図２は低温ショーケース１が据え付けられたスーパーマーケットの店舗内の配管構成を説明する図、図３は低温ショーケース１の制御装置５６と店舗に設置された集中管理装置６９の電気回路のブロック図である。
【００３１】
実施例の低温ショーケース１は縦型オープンショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁３２と、据え付け現場においてこの断熱壁３２の両側に取り付けられる側板（図示せず）とから構成されている。断熱壁３２の内側にはそれぞれ間隔を存して外層仕切板３４と内層仕切板３６が取り付けられており、断熱壁３２と外層仕切板３４間が外層ダクト３７、内外層仕切板３６、３４間が内層ダクト３８とされ、内層仕切板３６の内側が貯蔵室３９とされている。
【００３２】
この貯蔵室３９内には複数段の棚４１・・が架設されると共に、各棚４１・・の下面前部と貯蔵室３９の天井部、及び、庇３７内には蛍光灯４０・・が取り付けられている。貯蔵室３９の底部にはデックパン４２が取り付けられ、このデックパン４２の下方は前記両ダクト３７、３８に連通した底部ダクト４３とされている。そして、この底部ダクト４３内には送風機４５を内蔵したファンケース４４が設置される。また、貯蔵室３９の背方に位置する内層ダクト３８内の下部には蒸発器４６が縦設されている。
【００３３】
貯蔵室３９の前面開口部５１の上縁には外層吐出口５２と内層吐出口５３が前後に並設されており、外層吐出口５２は外層ダクト３７に内層吐出口５３は内層ダクト３８にそれぞれ連通している。また、開口部５１の下縁には吸込口５４が形成され、前記底部ダクト４３に連通している。
【００３４】
そして、前記ファンケース４４内の送風機４５が運転されると、底部ダクト４３内の空気は後方の内外層ダクト３７、３８に向けて吹き出され、外層ダクト３７においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト３８においては蒸発器４６と熱交換した後吹き上げられ、開口部５１上縁の内外層吐出口５２、５３から、下縁の吸込口５４に向けてそれぞれ吹き出される。
【００３５】
これによって、貯蔵室３９の開口部５１には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、開口部５１からの外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３９内に循環して貯蔵室３９内は冷却される。
【００３６】
そして、これらの冷気などは吸込口５４から底部ダクト４３に帰還し、送風機４５に再び吸い込まれることになる。また、蒸発器４６には霜取りヒータ６７が取り付けられており、発熱して蒸発器４６の着霜を融解するものである。
【００３７】
次に、図２において、１ａ・・で示すのは青果（商品）を収納陳列する低温ショーケース（青果用冷蔵ケース）であり、三台並設されている。また、１ｂ・・・で示すのは鮮魚（商品）を収納陳列する低温ショーケース（鮮魚用氷温ケース）であり、五台並設されている。
【００３８】
各低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・・はスーパーマーケットの店舗の壁面に沿って図２に示す如く据え付けられる。一方、１１、１２は店舗外に構成された機械室１３内に設置（別置）された別置型の冷蔵用冷凍機及び氷温用冷凍機である。
【００３９】
各冷凍機１１、１２は図示しない圧縮機や凝縮器によりそれぞれ構成されており、低温ショーケース１ａ（冷蔵ケース）・・の蒸発器４６・・の入口側はそれぞれ電磁弁１４及び膨張弁１６を介して冷蔵用冷凍機１１の液冷媒配管１７に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ冷蔵用冷凍機１１のガス冷媒配管１８に並列接続されている。
【００４０】
また、低温ショーケース１ｂ（氷温ケース）・・・の蒸発器４６・・・の入口側はそれぞれ電磁弁１９及び膨張弁２１を介して氷温用冷凍機１２の液冷媒配管２２に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ氷温用冷凍機１２のガス冷媒配管２３に並列接続されている。
【００４１】
次に、図３において低温ショーケース１ａ、１ｂの制御装置５６は、汎用マイクロコンピュータ５７にて構成されており、マイクロコンピュータ５７の入力には制御温度設定スイッチ５８が接続されており、更に、マイクロコンピュータ５７の入力には、照明スイッチ６１が接続されている。また、蒸発器４６の霜取り復帰温度を検出する霜取り復帰温度センサ６２の出力が接続されると共に、内層ダクト３８から吐出される空気の温度（吐出空気温度）を検出する制御温度センサ６３の出力が入力されている。尚、この制御温度センサ６３は図１に示す如く内層吐出口５３の上流側の内層ダクト３８内に設けられている。
【００４２】
また、マイクロコンピュータ５７が有する温調接点６４の出力には前記電磁弁１４若しくは１９が接続されると共に、霜取り接点６６の出力には前記霜取りヒータ６７が接続されている。そして、マイクロコンピュータ５７の通信部６８は通信線を介して店舗に設置された集中管理装置６９に接続されている。
【００４３】
この集中管理装置６９はパーソナルコンピュータなどから構成されており、店舗に設置された各低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・の制御装置５６及び各冷凍機１１、１２の図示しない制御装置が通信線を介して接続されている。また、この集中管理装置６９には評価或いは判断基準値である後述する各しきい値を調整するなどの各種入力操作を行うためのキーボード７１が備えられると共に、店舗内に設置された温湿度センサ７２の出力も入力されている。そして、この集中管理装置６９は公衆回線などを介してメンテナンス会社のコンピュータ（図示せず）に接続されている。
【００４４】
以上の構成で動作を説明する。尚、以下は低温ショーケース１ｂ及びチルド用冷凍機１２について説明するが、低温ショーケース１ａ及び冷蔵用冷凍機１１についても、設定温度などが異なるのみで電磁弁１４、膨張弁１６他の動作は同様であるため、説明は省略する。
【００４５】
チルド用冷凍機１２の圧縮機が運転されると、冷媒は液冷媒配管２２を経てそれぞれ膨張弁２１にて減圧された後、各低温ショーケース１ｂ・・の蒸発器４６に供給され、そこで蒸発する。このときに蒸発器４６は冷却作用を発揮するが、この蒸発器４６と熱交換した空気（冷気）は前述の如く内層ダクト３８内を上昇して、内層吐出口５３から吐出される。
【００４６】
ここで、内層吐出口５３から吐出される空気の温度（吐出空気温度）の設定値が制御温度設定スイッチ５８により−５℃とされたものとすると、マイクロコンピュータ５７はこの設定温度−５℃と制御温度センサ６３が検出する吐出空気温度に基づき、温調スイッチ６４によって電磁弁１９を開閉制御する。
【００４７】
即ち、マイクロコンピュータ５７は制御温度センサ６３が検出する吐出空気温度に基づき、例えば−３℃以上に上昇したら電磁弁１９を開放し、−５℃以下に低下したら電磁弁１９を閉じる。そして、全電磁弁１９・・が閉じた場合にはチルド用冷凍機１２の圧縮機は停止する。係る冷却運転によって、貯蔵室３９内の棚４１上に陳列された商品の温度は略０℃程に維持される。
【００４８】
また、マイクロコンピュータ５７は時計機能を備えており、例えば１２時間或いは２４時間毎に電磁弁１９を閉じて霜取り接点６６により（閉じる）霜取りヒータ６７に通電する。霜取りヒータ６７は通電されて発熱し、蒸発器４６の着霜を融解除去して行く。そして、蒸発器４６の霜取りが進行して例えば＋８℃などの霜取り復帰温度に達すると、マイクロコンピュータ５７は霜取り復帰温度センサ６２の出力に基づき、接点６６を開いて霜取りヒータ６７への通電を停止する。そして以後は所定の水切り時間（霜取りヒータ６７はＯＦＦ、電磁弁１９は閉）をおいて、前述の冷却運転に復帰するものである。
【００４９】
次ぎに、図４に示す前記集中管理装置６９の機能ブロック図を参照しながら、集中管理装置６９による低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・の故障判断、即ち、低温ショーケースに故障が生じていることを判定し、或いは、故障が生じるであろうことを予測する制御動作について説明する。
【００５０】
今、低温ショーケース１ａ、或いは、１ｂが冬期間に設置されたものとすると、集中管理装置６９は各低温ショーケース１ａ、１ｂから送られてくる温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ（開閉）に関する情報及び制御温度センサ６３の検出する吐出空気温度情報、制御温度設定スイッチ５８にて設定された設定温度情報（以下、センサ情報と云う）を受信し、この情報の内の温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ情報から各低温ショーケース１ａ、１ｂの運転率を算出する。尚、この場合の運転率とは、電磁弁１４或いは１９の開放時間と閉鎖時間との和で開放時間を割った値となる。
【００５１】
また、集中管理装置６９は温湿度センサ７２からの情報（これもセンサ情報と云う）に基づき、店舗内の負荷（エンタルピ）を算出し、この負荷（運転条件）毎に分類して上記運転率を順次記憶することにより、データベース７３（図４）を構築する。この場合、集中管理装置６９は図５に示す如く低温ショーケース１ａ、１ｂの設置当初からの運転率を３０分毎にサンプリングし、負荷毎に分類して記憶して行く。
【００５２】
尚、図５はデータベース７３内のデータの配置を二次元で示しており、この図において横軸は時間、縦軸は負荷を示す。また、運転率は同一負荷における連続した三日間の値の平均値、或いは、一週間で三日同一の負荷であるときの運転率の平均値が記憶される。
【００５３】
設置当初においては低温ショーケース１ａ、１ｂは正常であるから、このようにして一年間経過（冬期間から春期間、夏期間、秋期間まで）すれば、データベース７３には様々な負荷に対応する当該低温ショーケース１ａ、１ｂの運転率（正常な運転状態）に関するデータベース７３が各低温ショーケース１ａ、１ｂ毎に構築されることになる。
【００５４】
以上のようにして集中管理装置６９は各低温ショーケース１ａ、１ｂの設置当初からそれぞれデータベース７３を構築しているものであるが、次ぎに、集中管理装置６９による実際の故障判断制御につき説明する。
【００５５】
（１）故障判定動作
集中管理装置６９の変化検出部７７は、各低温ショーケース１ａ、１ｂから送られてくる吐出空気温度（吐出温度）と設定温度との偏差ｅが、しきい値である２℃若しくは３℃（ｄｅｇ）以上か否かを比較判定すると共に、運転率も０．９以上か否か比較判定する。この比較判定は６０分毎に行われ、偏差ｅは三時間の平均で判断される。また、その結果は運転状態登録部７８に登録されて行き、上記運転率が図６の左側に示す如く０．９以下（図では０．８）である場合は正常状態と判定する。
【００５６】
一方、何らかの原因によって冷えが甘くなり、運転状態登録部７８に登録された運転率が図６の右側に示す如く三時間連続して運転率が０．９以上（図では１．０が二回、０．９が一回）で、且つ、三時間での平均偏差ｅが前記しきい値以上となると、集中管理装置６９の故障判定・予測部７９は、当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂが故障状態に陥ったものと判定し、自らのディスプレイに故障判定表示を行うと共に、公衆回線を使ってメンテナンス会社に故障判定の通知を行う。
【００５７】
この場合、集中管理装置６９の原因推定部７４は、故障判定前の過去四回の霜取りで、例えば二回以上霜取り時間（霜取りヒータ６７の通電時間）が最大値であった場合は、蒸発器４６の着霜が原因である可能性ありと推定し、前記表示及び通知にその旨付け加える。
【００５８】
また、同一系統内の複数の低温ショーケース１ａ・・或いは１ｂ・・が故障状態と判定された場合には、冷媒配管系の異常ありと推定し、表示・通知を行う。メンテナンス業者は係る通知・表示に基づいて当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂの修理を行うものであるが、このとき、実際には故障が生じていなかった場合には、メンテナンス業者がキーボード７１にて「誤報」を入力することにより、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は、前記しきい値を０．５℃上げる。
【００５９】
また、逆にもっと早期に故障判定が必要であった場合には、同様にキーボード７１にて「早期」を入力すれば、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は上記しきい値を０．５℃下げる。
【００６０】
尚、上記故障判定において間に図７の如く霜取り運転が入った場合には、当該霜取り運転を挟んで計四時間で判定が行われる。
【００６１】
（２）故障予測動作
集中管理装置６９の変化検出部７７は、各低温ショーケース１ａ、１ｂから随時送られてくる温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ情報による現在の低温ショーケース１ａ、１ｂの前記運転率（運転状態）と、データベース７３に記憶されている当該低温ショーケース１ａ、１ｂの過去のデータ（運転率：運転状態）とを比較し、評価する。この場合、比較対象は当該運転率が得られた現時点の負荷（温湿度センサ７２に基づく）と同一の負荷のときの過去の運転率が選択される。
【００６２】
この比較評価結果は運転状態登録部７８に登録される。そして、図８に示す如く運転率の悪化量がしきい値である例えば０．２以上となる日が三日以上連続しない場合、故障判定・予測部７９は故障予測を行わない。このように三日間の変化から判断することにより、一時的な変化による誤報を防止できる。
【００６３】
一方何らかの原因によって運転状態が悪化し、図９の如く運転率の悪化量が０．２以上となる日が例えば三日以上連続した場合には、当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂが故障に至るであろうと予測し、自らのディスプレイに故障予測表示を行うと共に、公衆回線を使ってメンテナンス会社に故障予測の通知を行う。
【００６４】
また、三日以上連続しない場合であって、図１０に示す如く０．２以上の運転率悪化が一週間で三日以上あった場合にも上記故障予測を行う。このように、現時点の運転状態と過去の運転状態とを比較しているので、運転状態の推移を検出でき、故障の発生を事前に予測することができる。即ち、前述の如く故障状態に至っていなくとも、同一の負荷条件下での運転率が悪化している場合には、何らかの原因でそのような状態に陥ったものと推測することができ、そのまま放置すればいずれ故障状態になると判断することができるからである。
【００６５】
そして、この場合も原因推定部７４は、前述同様に故障予測前の過去四回の霜取りで、例えば二回以上霜取り時間（霜取りヒータ６７の通電時間）が最大値であった場合は、蒸発器４６の着霜が原因である可能性ありと推定し、前記表示及び通知にその旨付け加える。
【００６６】
また、同一系統内の複数の低温ショーケース１ａ・・或いは１ｂ・・が故障状態と予測された場合には、冷媒配管系の異常ありと推定し、表示・通知を行う。メンテナンス業者は係る通知・表示に基づいて当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂの修理を故障に至る以前に行うことができるものであるが、このとき、実際には何ら異常が生じていなかった場合には、メンテナンス業者がキーボード７１にて「誤報」を入力することにより、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は、前記しきい値を上げる調整を行う。
【００６７】
また、逆にもっと早期に故障予測が必要であった場合には、同様にキーボード７１にて「早期」を入力すれば、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は上記しきい値を下げる調整を行う。
【００６８】
このように集中管理装置６９は故障判定・予測部７９にて運転率（運転状態）が以前よりも悪くなっていることを検知するものであるが、悪化の程度が小さいために故障予測には至らない場合がある。
【００６９】
その場合、例えば図１１に示す如く運転率の悪化量がこの場合のしきい値である例えば０．１以上となる日が三日以上連続しない場合、データベースの学習機構部８１はデータベース７３のデータ更新を行わないが、図１２に示す如く運転率の悪化量が０．１以上となる日が例えば三日以上連続した場合には、データベースの学習機構部８１はデータベース７３内の当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂに関する過去のデータをその時点の運転率（負荷に対応）に更新する。
【００７０】
また、三日以上連続しない場合であって、図１３に示す如く０．１以上の運転率悪化が一週間で三日以上あった場合にも上記更新を行う。従って、データベース７３には各低温ショーケース１ａ、１ｂの各負荷（運転条件）での最も悪い運転状態が記憶されることになる。
【００７１】
更に、データベース７３が上述の如く更新された場合には、当該更新に関する情報がデータ変更履歴登録部８２に記憶される。故障判定・予測部７９はこのデータ変更履歴登録部８２の登録情報からも長期的な運転状態の悪化を検出して故障の発生を予測する。
【００７２】
また、集中管理装置６９の要メンテケース抽出部８３は、メンテナンス業者によるキーボード７１からの要求により、データ変更履歴登録部８２内の情報に基づいて、運転状態の悪化が大きい低温ショーケース１ａ、１ｂを優先的にメンテナンスするようにディスプレイ表示する。これによって、メンテナンス業者は効率的にメンテナンスを行うことができるようになる。
【００７３】
尚、上記実施例では故障判定を連続して大きく運転状態が悪化したことにより行うようにしたが、故障予測と同様にデータベース７３内の過去のデータと比較することにより、例えば短時間に大きく運転状態が変化したことによって故障判定を行っても良い。
【００７４】
また、実施例では運転率から低温ショーケースの運転状態を判断したが、他の情報（偏差温度や蛍光灯のＯＮ・ＯＦＦなど）から、或いは、他の情報を更に加味して運転状態のデータベースを構築し、故障判定・予測を行うことも可能である。
【００７５】
更に、実施例では低温ショーケースを例に採って説明したが、それに限らず、各種機器に本発明は有効である。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１または請求項２によれば、機器の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を運転条件毎に分類したデータベースを構築し、現在の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差と同一の運転条件におけるデータベース内の過去の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差とを比較することによって、機器の現在の運転状態を評価するようにしているので、機器個々のバラツキを考慮した故障判断を行うことができるようになる。
【００７７】
即ち、当該機器の設置当初における正常な運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築して置き、これを基準としてその後の運転状態の悪化を判断するので、機器それぞれに煩わしい設定を予め行うこと無く、少ないセンサ情報から精度良く故障の判断を行うことが可能となる。
【００７８】
これにより、機器の監視業務の簡素化とメンテナンス作業の迅速化を実現することができるようになるものである。
【００７９】
請求項３の発明によれば、上記に加えて一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことによって、機器の運転状態を判断するようにしているので、一時的な環境変化などによって運転状態が悪化しても、これを故障と判断することを防止できるようになり、誤判断を回避して一層精度の高い機器管理を実現することが可能となる。
【００８０】
請求項４の発明によれば、上記に加えて機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定するようにしているので、機器の修理を効率良く行うことができるようになるものである。
【００８１】
請求項５の発明によれば、上記各発明に加えて所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新するようにしているので、最新の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を基準として故障の判断を行うことができるようになる。従って、同一運転条件における運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差が機器の設置当初よりも悪化しても正常運転の範囲内にある場合に誤判断を回避し、適切な管理を行うことができるようになる。
【００８２】
また、この更新に関する情報を記憶するようにしているので、長期的な運転状態の悪化を検出し、これに基づいて故障発生の予測を的確に行うことができるようになるものである。
【００８３】
請求項６の発明によれば、上記に加えてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づき、処置すべき機器の優先度を出力するようにしているので、故障の発生が予想される機器から優先的に修理することができるようになり、作業の迅速化と精度の向上を一層促進することが可能となるものである。
【００８４】
請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて評価或いは判断基準を調整する手段を設けたので、故障判断結果を管理者やメンテナンス業者が評価し、評価或いは判断基準を機器毎に調整することができるようになる。これにより、機器固有の性能や設置環境毎に評価・判断基準を適正化して、より一層精度の高い機器管理を実現することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明する機器の実施例としての低温ショーケースの縦断側面図である。
【図２】低温ショーケースが据え付けられたスーパーマーケットの店舗内の配管構成を説明する図である。
【図３】低温ショーケースの制御装置と店舗に設置された集中管理装置の電気回路のブロック図である。
【図４】集中管理装置の機能ブロック図である。
【図５】集中管理装置のデータベースの構築手順を説明する図である。
【図６】集中管理装置による故障判定動作を説明する図である。
【図７】同じく集中管理装置による故障判定動作を説明する図である。
【図８】集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図９】同じく集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図１０】同じく集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図１１】集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【図１２】同じく集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【図１３】同じく集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 低温ショーケース
１１、１２ 冷凍機
１４、１９ 電磁弁
５６ 制御装置
６３ 制御温度センサ
６９ 集中管理装置
７１ キーボード
７２ 温湿度センサ
７３ データベース
７４ 原因推定部
７６ 故障判定予測の学習機構部
７７ 変化検出部
７８ 運転状態登録部
７９ 故障判定・予測部
８１ データベースの学習機構部
８２ データ変更履歴登録部
８３ 要メンテケース抽出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスーパーマーケットなどに設置される低温ショーケースや業務用冷蔵庫・冷凍庫などの機器の運転状態を管理する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりスーパーマーケットなどに設置される食品保存・陳列用の低温ショーケースは、当該店舗の規模に応じて数台〜数十台設置されている。係る低温ショーケースは、例えば特公平７−１１３５号公報（Ｆ２５Ｂ４７／０２）或いは特公平７−６７１３号公報（Ｆ２５Ｂ４７／０２）に示される如く、冷媒との熱交換により冷却した空気を庫内に循環させることにより、庫内の空気温度を周辺の空気温度より下げて食品を保存するものであるが、その目標となる設定温度は、対象とする食品により種々異なる。
【０００３】
即ち、陳列する食品が冷凍食品の場合には−２０℃などの冷凍温度に、また、肉や魚などの生鮮食品の場合には例えば−３℃〜０℃などの氷温に、或いは、野菜などの場合には更に高い温度（＋５℃〜＋１０℃など）が設定温度となる。
【０００４】
また、低温ショーケース自体の構造も、上下複数段の棚が架設された多段型ケースや、底部に複数のトレイを並設する平型ケースなど種々存在する。従って、スーパーマーケットの店舗内にはこれら多品種の低温ショーケースが設置されることになる。更に、この種低温ショーケースは一般に一台の冷凍機に対して複数台設置される。
【０００５】
即ち、冷凍機は圧縮機や凝縮器などを備え、各低温ショーケースにそれぞれ設置した蒸発器をこの圧縮機に対して冷媒配管にて並列接続し、所定の冷凍サイクルを構成するものである。そして、店舗規模によっては係る冷凍機と複数台の低温ショーケースの系統が複数存在するかたちとなる。
【０００６】
このような低温ショーケースが何らかの原因で故障し、庫内の食品を適切な温度に保存できなくなと、食品が劣化して販売に供せなくなり、店舗に重大な損害が生じる。そこで、この種スーパーマーケットなどでは故障発生時における食品の損害を最小限に抑えるために、メンテナンス業者と保守契約を結び、故障発生時に対応させるようにしている。
【０００７】
この場合、商品（食品）の鮮度保持の観点から修理は迅速に行われなければならないため、メンテナンス業者は通常２４時間体制による管理が余儀なくされている。そこで、例えば特開平８−６１８１４号公報（Ｆ２５Ｂ４９／００）では、庫内最高温度・最低温度・許容温度差などの複数のしきい値を予め定めて置き、冷凍・冷蔵ショーケースの庫内温度をこれらと順次比較して行くことによって、ショーケースに発生した故障を原因毎に判別し、運転状態を管理して行く方法を採っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低温ショーケースは前述の如く多品種存在し、冷凍機も圧縮機の馬力などで複数のタイプが存在するため、故障の判断基準（前記各しきい値）は均一にならず、前述の如き方法では低温ショーケース毎にそれぞれ設定しなければならなくなり、設定作業自体が極めて困難且つ煩雑なものとなる。
【０００９】
また、低温ショーケースの運転状態は上記の如き故障により悪化する場合もあれば、負荷の状況によって悪化する場合もある。一般に低温ショーケース近辺の空気熱量及び冷凍機近辺の空気熱量が負荷となって各ショーケースの冷え具合、即ち、庫内温度に影響を与えることは知られているが、低温ショーケースは店舗内に分散して配置されるので、個々の設置場所における環境は微妙に異なる。
【００１０】
例えば、店舗内の空調機の配置状態とその空気吹き出し方向、或いは、店舗の出入口などの配置状況、その他の熱源などにより、店舗内の空気温度は一様では無く、空気熱量は個々の低温ショーケースの周辺で異なってくる。従って、同一の店舗内であっても低温ショーケースの設置環境は一様ではないため、負荷は低温ショーケース毎に異なってくる。そして、係る負荷の変化を正確に検知できるセンサも現時点では無いため、運転状態の悪化が故障なのか負荷の変化によるものなのかを庫内温度から単純に判断することはできない。
【００１１】
一方、低温ショーケースや冷凍機周辺の空気熱量を外気温度センサや外気湿度センサなどを取り付けて測定すれば、上記負荷の変化による運転状態の悪化を或程度判断することは可能であるが、センサ数が増大するため、コスト的に実用化は困難である。
【００１２】
また、庫内の冷却能力は冷凍機とそれに組み合わされる低温ショーケースによって決まるため、冷却能力に余裕が無い場合には設置当初から冷え難くなるケースも存在し、庫内温度と前述の如き一定のしきい値との単純な比較のみから故障と判断することはできない。
【００１３】
更に、低温ショーケースの故障発生状態を早期に発見し、或いは、近い将来故障するであろうことを予測することができれば、前記メンテナンス業者の負担を軽減することができるようになると共に、店舗としても不測の故障による損失を防止することが可能となるが、前記公報の如く庫内温度と各しきい値との比較によって判断するものでは、許容温度差のしきい値を狭くして故障を迅速に検知しようとすると、今度は誤報が著しく頻繁に発生するようになり、実用的ではなくなる。
【００１４】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、少ないセンサからのデータに基づき、精度の良い故障判断を行うことができる機器の運転状態管理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の機器の運転状態管理装置は、ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の運転率に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、前記機器の運転率に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の運転率に関するデータベースを構築する手段と、前記機器の現在の運転率に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えているものである。
さらに請求項２の機器の運転状態管理装置は、ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、前記機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築する手段と、前記機器の現在の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えているものである。
【００１６】
請求項１または請求項２によれば、機器の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を運転条件毎に分類したデータベースを構築し、現在の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差と同一の運転条件におけるデータベース内の過去の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差とを比較することによって、機器の現在の運転状態を評価するようにしているので、機器個々のバラツキを考慮した故障判断を行うことができるようになる。
【００１７】
即ち、当該機器の設置当初における正常な運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築して置き、これを基準としてその後の運転状態の悪化を判断するので、機器それぞれに煩わしい設定を予め行うこと無く、少ないセンサ情報から精度良く故障の判断を行うことが可能となる。
【００１８】
これにより、機器の監視業務の簡素化とメンテナンス作業の迅速化を実現することができるようになるものである。
【００１９】
請求項３の発明の機器の運転状態管理装置は、上記において一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことにより、機器の運転状態を判断する手段を備えているものである。
【００２０】
請求項３の発明によれば、上記に加えて一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことによって、機器の運転状態を判断するようにしているので、一時的な環境変化などによって運転状態が悪化しても、これを故障と判断することを防止できるようになり、誤判断を回避して一層精度の高い機器管理を実現することが可能となる。
【００２１】
請求項４の発明の機器の運転状態管理装置は、上記において機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定する手段を備えているものである。
【００２２】
請求項４の発明によれば、上記に加えて機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定するようにしているので、機器の修理を効率良く行うことができるようになるものである。
【００２３】
請求項５の発明の機器の運転状態管理装置は、上記各発明において所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新する手段と、この更新に関する情報を記憶する手段とを備えているものである。
【００２４】
請求項５の発明によれば、上記各発明に加えて所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新するようにしているので、最新の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を基準として故障の判断を行うことができるようになる。従って、同一運転条件における運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差が機器の設置当初よりも悪化しても正常運転の範囲内にある場合に誤判断を回避し、適切な管理を行うことができるようになる。
【００２５】
また、この更新に関する情報を記憶するようにしているので、長期的な運転状態の悪化を検出し、これに基づいて故障発生の予測を的確に行うことができるようになるものである。
【００２６】
請求項６の発明の機器の運転状態管理装置は、上記においてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づいて、処置すべき機器の優先度を出力する手段を備えているものである。
【００２７】
請求項６の発明によれば、上記に加えてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づき、処置すべき機器の優先度を出力するようにしているので、故障の発生が予想される機器から優先的に修理することができるようになり、作業の迅速化と精度の向上を一層促進することが可能となるものである。
【００２８】
請求項７の発明の機器の運転状態管理装置は、上記各発明において評価或いは判断基準を調整する手段を備えているものである。
【００２９】
請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて評価或いは判断基準を調整する手段を設けたので、故障判断結果を管理者やメンテナンス業者が評価し、評価或いは判断基準を機器毎に調整することができるようになる。これにより、機器固有の性能や設置環境毎に評価・判断基準を適正化して、より一層精度の高い機器管理を実現することが可能となるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を説明する機器の実施例としての低温ショーケース１の縦断側面図、図２は低温ショーケース１が据え付けられたスーパーマーケットの店舗内の配管構成を説明する図、図３は低温ショーケース１の制御装置５６と店舗に設置された集中管理装置６９の電気回路のブロック図である。
【００３１】
実施例の低温ショーケース１は縦型オープンショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁３２と、据え付け現場においてこの断熱壁３２の両側に取り付けられる側板（図示せず）とから構成されている。断熱壁３２の内側にはそれぞれ間隔を存して外層仕切板３４と内層仕切板３６が取り付けられており、断熱壁３２と外層仕切板３４間が外層ダクト３７、内外層仕切板３６、３４間が内層ダクト３８とされ、内層仕切板３６の内側が貯蔵室３９とされている。
【００３２】
この貯蔵室３９内には複数段の棚４１・・が架設されると共に、各棚４１・・の下面前部と貯蔵室３９の天井部、及び、庇３７内には蛍光灯４０・・が取り付けられている。貯蔵室３９の底部にはデックパン４２が取り付けられ、このデックパン４２の下方は前記両ダクト３７、３８に連通した底部ダクト４３とされている。そして、この底部ダクト４３内には送風機４５を内蔵したファンケース４４が設置される。また、貯蔵室３９の背方に位置する内層ダクト３８内の下部には蒸発器４６が縦設されている。
【００３３】
貯蔵室３９の前面開口部５１の上縁には外層吐出口５２と内層吐出口５３が前後に並設されており、外層吐出口５２は外層ダクト３７に内層吐出口５３は内層ダクト３８にそれぞれ連通している。また、開口部５１の下縁には吸込口５４が形成され、前記底部ダクト４３に連通している。
【００３４】
そして、前記ファンケース４４内の送風機４５が運転されると、底部ダクト４３内の空気は後方の内外層ダクト３７、３８に向けて吹き出され、外層ダクト３７においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト３８においては蒸発器４６と熱交換した後吹き上げられ、開口部５１上縁の内外層吐出口５２、５３から、下縁の吸込口５４に向けてそれぞれ吹き出される。
【００３５】
これによって、貯蔵室３９の開口部５１には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、開口部５１からの外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３９内に循環して貯蔵室３９内は冷却される。
【００３６】
そして、これらの冷気などは吸込口５４から底部ダクト４３に帰還し、送風機４５に再び吸い込まれることになる。また、蒸発器４６には霜取りヒータ６７が取り付けられており、発熱して蒸発器４６の着霜を融解するものである。
【００３７】
次に、図２において、１ａ・・で示すのは青果（商品）を収納陳列する低温ショーケース（青果用冷蔵ケース）であり、三台並設されている。また、１ｂ・・・で示すのは鮮魚（商品）を収納陳列する低温ショーケース（鮮魚用氷温ケース）であり、五台並設されている。
【００３８】
各低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・・はスーパーマーケットの店舗の壁面に沿って図２に示す如く据え付けられる。一方、１１、１２は店舗外に構成された機械室１３内に設置（別置）された別置型の冷蔵用冷凍機及び氷温用冷凍機である。
【００３９】
各冷凍機１１、１２は図示しない圧縮機や凝縮器によりそれぞれ構成されており、低温ショーケース１ａ（冷蔵ケース）・・の蒸発器４６・・の入口側はそれぞれ電磁弁１４及び膨張弁１６を介して冷蔵用冷凍機１１の液冷媒配管１７に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ冷蔵用冷凍機１１のガス冷媒配管１８に並列接続されている。
【００４０】
また、低温ショーケース１ｂ（氷温ケース）・・・の蒸発器４６・・・の入口側はそれぞれ電磁弁１９及び膨張弁２１を介して氷温用冷凍機１２の液冷媒配管２２に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ氷温用冷凍機１２のガス冷媒配管２３に並列接続されている。
【００４１】
次に、図３において低温ショーケース１ａ、１ｂの制御装置５６は、汎用マイクロコンピュータ５７にて構成されており、マイクロコンピュータ５７の入力には制御温度設定スイッチ５８が接続されており、更に、マイクロコンピュータ５７の入力には、照明スイッチ６１が接続されている。また、蒸発器４６の霜取り復帰温度を検出する霜取り復帰温度センサ６２の出力が接続されると共に、内層ダクト３８から吐出される空気の温度（吐出空気温度）を検出する制御温度センサ６３の出力が入力されている。尚、この制御温度センサ６３は図１に示す如く内層吐出口５３の上流側の内層ダクト３８内に設けられている。
【００４２】
また、マイクロコンピュータ５７が有する温調接点６４の出力には前記電磁弁１４若しくは１９が接続されると共に、霜取り接点６６の出力には前記霜取りヒータ６７が接続されている。そして、マイクロコンピュータ５７の通信部６８は通信線を介して店舗に設置された集中管理装置６９に接続されている。
【００４３】
この集中管理装置６９はパーソナルコンピュータなどから構成されており、店舗に設置された各低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・の制御装置５６及び各冷凍機１１、１２の図示しない制御装置が通信線を介して接続されている。また、この集中管理装置６９には評価或いは判断基準値である後述する各しきい値を調整するなどの各種入力操作を行うためのキーボード７１が備えられると共に、店舗内に設置された温湿度センサ７２の出力も入力されている。そして、この集中管理装置６９は公衆回線などを介してメンテナンス会社のコンピュータ（図示せず）に接続されている。
【００４４】
以上の構成で動作を説明する。尚、以下は低温ショーケース１ｂ及びチルド用冷凍機１２について説明するが、低温ショーケース１ａ及び冷蔵用冷凍機１１についても、設定温度などが異なるのみで電磁弁１４、膨張弁１６他の動作は同様であるため、説明は省略する。
【００４５】
チルド用冷凍機１２の圧縮機が運転されると、冷媒は液冷媒配管２２を経てそれぞれ膨張弁２１にて減圧された後、各低温ショーケース１ｂ・・の蒸発器４６に供給され、そこで蒸発する。このときに蒸発器４６は冷却作用を発揮するが、この蒸発器４６と熱交換した空気（冷気）は前述の如く内層ダクト３８内を上昇して、内層吐出口５３から吐出される。
【００４６】
ここで、内層吐出口５３から吐出される空気の温度（吐出空気温度）の設定値が制御温度設定スイッチ５８により−５℃とされたものとすると、マイクロコンピュータ５７はこの設定温度−５℃と制御温度センサ６３が検出する吐出空気温度に基づき、温調スイッチ６４によって電磁弁１９を開閉制御する。
【００４７】
即ち、マイクロコンピュータ５７は制御温度センサ６３が検出する吐出空気温度に基づき、例えば−３℃以上に上昇したら電磁弁１９を開放し、−５℃以下に低下したら電磁弁１９を閉じる。そして、全電磁弁１９・・が閉じた場合にはチルド用冷凍機１２の圧縮機は停止する。係る冷却運転によって、貯蔵室３９内の棚４１上に陳列された商品の温度は略０℃程に維持される。
【００４８】
また、マイクロコンピュータ５７は時計機能を備えており、例えば１２時間或いは２４時間毎に電磁弁１９を閉じて霜取り接点６６により（閉じる）霜取りヒータ６７に通電する。霜取りヒータ６７は通電されて発熱し、蒸発器４６の着霜を融解除去して行く。そして、蒸発器４６の霜取りが進行して例えば＋８℃などの霜取り復帰温度に達すると、マイクロコンピュータ５７は霜取り復帰温度センサ６２の出力に基づき、接点６６を開いて霜取りヒータ６７への通電を停止する。そして以後は所定の水切り時間（霜取りヒータ６７はＯＦＦ、電磁弁１９は閉）をおいて、前述の冷却運転に復帰するものである。
【００４９】
次ぎに、図４に示す前記集中管理装置６９の機能ブロック図を参照しながら、集中管理装置６９による低温ショーケース１ａ・・、１ｂ・・の故障判断、即ち、低温ショーケースに故障が生じていることを判定し、或いは、故障が生じるであろうことを予測する制御動作について説明する。
【００５０】
今、低温ショーケース１ａ、或いは、１ｂが冬期間に設置されたものとすると、集中管理装置６９は各低温ショーケース１ａ、１ｂから送られてくる温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ（開閉）に関する情報及び制御温度センサ６３の検出する吐出空気温度情報、制御温度設定スイッチ５８にて設定された設定温度情報（以下、センサ情報と云う）を受信し、この情報の内の温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ情報から各低温ショーケース１ａ、１ｂの運転率を算出する。尚、この場合の運転率とは、電磁弁１４或いは１９の開放時間と閉鎖時間との和で開放時間を割った値となる。
【００５１】
また、集中管理装置６９は温湿度センサ７２からの情報（これもセンサ情報と云う）に基づき、店舗内の負荷（エンタルピ）を算出し、この負荷（運転条件）毎に分類して上記運転率を順次記憶することにより、データベース７３（図４）を構築する。この場合、集中管理装置６９は図５に示す如く低温ショーケース１ａ、１ｂの設置当初からの運転率を３０分毎にサンプリングし、負荷毎に分類して記憶して行く。
【００５２】
尚、図５はデータベース７３内のデータの配置を二次元で示しており、この図において横軸は時間、縦軸は負荷を示す。また、運転率は同一負荷における連続した三日間の値の平均値、或いは、一週間で三日同一の負荷であるときの運転率の平均値が記憶される。
【００５３】
設置当初においては低温ショーケース１ａ、１ｂは正常であるから、このようにして一年間経過（冬期間から春期間、夏期間、秋期間まで）すれば、データベース７３には様々な負荷に対応する当該低温ショーケース１ａ、１ｂの運転率（正常な運転状態）に関するデータベース７３が各低温ショーケース１ａ、１ｂ毎に構築されることになる。
【００５４】
以上のようにして集中管理装置６９は各低温ショーケース１ａ、１ｂの設置当初からそれぞれデータベース７３を構築しているものであるが、次ぎに、集中管理装置６９による実際の故障判断制御につき説明する。
【００５５】
（１）故障判定動作
集中管理装置６９の変化検出部７７は、各低温ショーケース１ａ、１ｂから送られてくる吐出空気温度（吐出温度）と設定温度との偏差ｅが、しきい値である２℃若しくは３℃（ｄｅｇ）以上か否かを比較判定すると共に、運転率も０．９以上か否か比較判定する。この比較判定は６０分毎に行われ、偏差ｅは三時間の平均で判断される。また、その結果は運転状態登録部７８に登録されて行き、上記運転率が図６の左側に示す如く０．９以下（図では０．８）である場合は正常状態と判定する。
【００５６】
一方、何らかの原因によって冷えが甘くなり、運転状態登録部７８に登録された運転率が図６の右側に示す如く三時間連続して運転率が０．９以上（図では１．０が二回、０．９が一回）で、且つ、三時間での平均偏差ｅが前記しきい値以上となると、集中管理装置６９の故障判定・予測部７９は、当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂが故障状態に陥ったものと判定し、自らのディスプレイに故障判定表示を行うと共に、公衆回線を使ってメンテナンス会社に故障判定の通知を行う。
【００５７】
この場合、集中管理装置６９の原因推定部７４は、故障判定前の過去四回の霜取りで、例えば二回以上霜取り時間（霜取りヒータ６７の通電時間）が最大値であった場合は、蒸発器４６の着霜が原因である可能性ありと推定し、前記表示及び通知にその旨付け加える。
【００５８】
また、同一系統内の複数の低温ショーケース１ａ・・或いは１ｂ・・が故障状態と判定された場合には、冷媒配管系の異常ありと推定し、表示・通知を行う。メンテナンス業者は係る通知・表示に基づいて当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂの修理を行うものであるが、このとき、実際には故障が生じていなかった場合には、メンテナンス業者がキーボード７１にて「誤報」を入力することにより、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は、前記しきい値を０．５℃上げる。
【００５９】
また、逆にもっと早期に故障判定が必要であった場合には、同様にキーボード７１にて「早期」を入力すれば、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は上記しきい値を０．５℃下げる。
【００６０】
尚、上記故障判定において間に図７の如く霜取り運転が入った場合には、当該霜取り運転を挟んで計四時間で判定が行われる。
【００６１】
（２）故障予測動作
集中管理装置６９の変化検出部７７は、各低温ショーケース１ａ、１ｂから随時送られてくる温調接点６４のＯＮ／ＯＦＦ情報による現在の低温ショーケース１ａ、１ｂの前記運転率（運転状態）と、データベース７３に記憶されている当該低温ショーケース１ａ、１ｂの過去のデータ（運転率：運転状態）とを比較し、評価する。この場合、比較対象は当該運転率が得られた現時点の負荷（温湿度センサ７２に基づく）と同一の負荷のときの過去の運転率が選択される。
【００６２】
この比較評価結果は運転状態登録部７８に登録される。そして、図８に示す如く運転率の悪化量がしきい値である例えば０．２以上となる日が三日以上連続しない場合、故障判定・予測部７９は故障予測を行わない。このように三日間の変化から判断することにより、一時的な変化による誤報を防止できる。
【００６３】
一方何らかの原因によって運転状態が悪化し、図９の如く運転率の悪化量が０．２以上となる日が例えば三日以上連続した場合には、当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂが故障に至るであろうと予測し、自らのディスプレイに故障予測表示を行うと共に、公衆回線を使ってメンテナンス会社に故障予測の通知を行う。
【００６４】
また、三日以上連続しない場合であって、図１０に示す如く０．２以上の運転率悪化が一週間で三日以上あった場合にも上記故障予測を行う。このように、現時点の運転状態と過去の運転状態とを比較しているので、運転状態の推移を検出でき、故障の発生を事前に予測することができる。即ち、前述の如く故障状態に至っていなくとも、同一の負荷条件下での運転率が悪化している場合には、何らかの原因でそのような状態に陥ったものと推測することができ、そのまま放置すればいずれ故障状態になると判断することができるからである。
【００６５】
そして、この場合も原因推定部７４は、前述同様に故障予測前の過去四回の霜取りで、例えば二回以上霜取り時間（霜取りヒータ６７の通電時間）が最大値であった場合は、蒸発器４６の着霜が原因である可能性ありと推定し、前記表示及び通知にその旨付け加える。
【００６６】
また、同一系統内の複数の低温ショーケース１ａ・・或いは１ｂ・・が故障状態と予測された場合には、冷媒配管系の異常ありと推定し、表示・通知を行う。メンテナンス業者は係る通知・表示に基づいて当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂの修理を故障に至る以前に行うことができるものであるが、このとき、実際には何ら異常が生じていなかった場合には、メンテナンス業者がキーボード７１にて「誤報」を入力することにより、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は、前記しきい値を上げる調整を行う。
【００６７】
また、逆にもっと早期に故障予測が必要であった場合には、同様にキーボード７１にて「早期」を入力すれば、集中管理装置６９の故障判定予測の学習機構部７６は上記しきい値を下げる調整を行う。
【００６８】
このように集中管理装置６９は故障判定・予測部７９にて運転率（運転状態）が以前よりも悪くなっていることを検知するものであるが、悪化の程度が小さいために故障予測には至らない場合がある。
【００６９】
その場合、例えば図１１に示す如く運転率の悪化量がこの場合のしきい値である例えば０．１以上となる日が三日以上連続しない場合、データベースの学習機構部８１はデータベース７３のデータ更新を行わないが、図１２に示す如く運転率の悪化量が０．１以上となる日が例えば三日以上連続した場合には、データベースの学習機構部８１はデータベース７３内の当該低温ショーケース１ａ或いは１ｂに関する過去のデータをその時点の運転率（負荷に対応）に更新する。
【００７０】
また、三日以上連続しない場合であって、図１３に示す如く０．１以上の運転率悪化が一週間で三日以上あった場合にも上記更新を行う。従って、データベース７３には各低温ショーケース１ａ、１ｂの各負荷（運転条件）での最も悪い運転状態が記憶されることになる。
【００７１】
更に、データベース７３が上述の如く更新された場合には、当該更新に関する情報がデータ変更履歴登録部８２に記憶される。故障判定・予測部７９はこのデータ変更履歴登録部８２の登録情報からも長期的な運転状態の悪化を検出して故障の発生を予測する。
【００７２】
また、集中管理装置６９の要メンテケース抽出部８３は、メンテナンス業者によるキーボード７１からの要求により、データ変更履歴登録部８２内の情報に基づいて、運転状態の悪化が大きい低温ショーケース１ａ、１ｂを優先的にメンテナンスするようにディスプレイ表示する。これによって、メンテナンス業者は効率的にメンテナンスを行うことができるようになる。
【００７３】
尚、上記実施例では故障判定を連続して大きく運転状態が悪化したことにより行うようにしたが、故障予測と同様にデータベース７３内の過去のデータと比較することにより、例えば短時間に大きく運転状態が変化したことによって故障判定を行っても良い。
【００７４】
また、実施例では運転率から低温ショーケースの運転状態を判断したが、他の情報（偏差温度や蛍光灯のＯＮ・ＯＦＦなど）から、或いは、他の情報を更に加味して運転状態のデータベースを構築し、故障判定・予測を行うことも可能である。
【００７５】
更に、実施例では低温ショーケースを例に採って説明したが、それに限らず、各種機器に本発明は有効である。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１または請求項２によれば、機器の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を運転条件毎に分類したデータベースを構築し、現在の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差と同一の運転条件におけるデータベース内の過去の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差とを比較することによって、機器の現在の運転状態を評価するようにしているので、機器個々のバラツキを考慮した故障判断を行うことができるようになる。
【００７７】
即ち、当該機器の設置当初における正常な運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築して置き、これを基準としてその後の運転状態の悪化を判断するので、機器それぞれに煩わしい設定を予め行うこと無く、少ないセンサ情報から精度良く故障の判断を行うことが可能となる。
【００７８】
これにより、機器の監視業務の簡素化とメンテナンス作業の迅速化を実現することができるようになるものである。
【００７９】
請求項３の発明によれば、上記に加えて一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことによって、機器の運転状態を判断するようにしているので、一時的な環境変化などによって運転状態が悪化しても、これを故障と判断することを防止できるようになり、誤判断を回避して一層精度の高い機器管理を実現することが可能となる。
【００８０】
請求項４の発明によれば、上記に加えて機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定するようにしているので、機器の修理を効率良く行うことができるようになるものである。
【００８１】
請求項５の発明によれば、上記各発明に加えて所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新するようにしているので、最新の運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差を基準として故障の判断を行うことができるようになる。従って、同一運転条件における運転率または吐出空気温度と設定温度との偏差が機器の設置当初よりも悪化しても正常運転の範囲内にある場合に誤判断を回避し、適切な管理を行うことができるようになる。
【００８２】
また、この更新に関する情報を記憶するようにしているので、長期的な運転状態の悪化を検出し、これに基づいて故障発生の予測を的確に行うことができるようになるものである。
【００８３】
請求項６の発明によれば、上記に加えてデータベース内のデータの更新に関する情報に基づき、処置すべき機器の優先度を出力するようにしているので、故障の発生が予想される機器から優先的に修理することができるようになり、作業の迅速化と精度の向上を一層促進することが可能となるものである。
【００８４】
請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて評価或いは判断基準を調整する手段を設けたので、故障判断結果を管理者やメンテナンス業者が評価し、評価或いは判断基準を機器毎に調整することができるようになる。これにより、機器固有の性能や設置環境毎に評価・判断基準を適正化して、より一層精度の高い機器管理を実現することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明する機器の実施例としての低温ショーケースの縦断側面図である。
【図２】低温ショーケースが据え付けられたスーパーマーケットの店舗内の配管構成を説明する図である。
【図３】低温ショーケースの制御装置と店舗に設置された集中管理装置の電気回路のブロック図である。
【図４】集中管理装置の機能ブロック図である。
【図５】集中管理装置のデータベースの構築手順を説明する図である。
【図６】集中管理装置による故障判定動作を説明する図である。
【図７】同じく集中管理装置による故障判定動作を説明する図である。
【図８】集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図９】同じく集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図１０】同じく集中管理装置による故障予測動作を説明する図である。
【図１１】集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【図１２】同じく集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【図１３】同じく集中管理装置によるデータベース更新動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 低温ショーケース
１１、１２ 冷凍機
１４、１９ 電磁弁
５６ 制御装置
６３ 制御温度センサ
６９ 集中管理装置
７１ キーボード
７２ 温湿度センサ
７３ データベース
７４ 原因推定部
７６ 故障判定予測の学習機構部
７７ 変化検出部
７８ 運転状態登録部
７９ 故障判定・予測部
８１ データベースの学習機構部
８２ データ変更履歴登録部
８３ 要メンテケース抽出部
Claims (7)
- ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の運転率に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、
前記機器の運転率に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の運転率に関するデータベースを構築する手段と、
前記機器の現在の運転率に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えたことを特徴とする機器の運転状態管理装置。 - ショーケース、冷蔵庫または冷凍庫などの機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータに基いて前記機器の管理を行う運転状態管理装置において、
前記機器の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータを、当該データが得られた前記機器の運転条件毎に分類して保存することにより、過去の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータベースを構築する手段と、
前記機器の現在の吐出空気温度と設定温度との偏差に関するデータと同一の運転条件における前記データベース内の過去のデータとを比較することにより、前記機器の現在の運転状態を評価する手段とを備えたことを特徴とする機器の運転状態管理装置。 - 一定期間の評価結果を保持し、同一の評価結果が所定期間生じたことにより、機器の運転状態を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２の機器の運転状態管理装置。
- 機器の運転状態を故障或いは故障に至るものと判断した場合に当該故障原因を推定する手段を備えたことを特徴とする請求項３の機器の運転状態管理装置。
- 所定の更新条件に合致する評価結果が得られた場合に、データベース内のデータを更新する手段と、この更新に関する情報を記憶する手段とを備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の機器の運転状態管理装置。
- データベース内のデータの更新に関する情報に基づいて、処置すべき機器の優先度を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項５の機器の運転状態管理装置。
- 評価或いは判断基準を調整する手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の機器の運転状態管理装置。
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