(57)【要約】【課題】冷凍機の性能劣化に対して実施すべきメンテナンス内容を正確に切り分ける。【解決手段】指標変化量計算部１６Ｃが、評価運転状況データ１４Ａに基づいて評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算し、メンテナンス種別選択部１６Ｄが、評価時点におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比Ｒが一定の判定領域Ｑ内である場合、冷凍機５０にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、変化量比Ｒが判定領域Ｑ外である場合、メンテナンス種別としてオーバーホールを選択する。【選択図】  図１
2016205640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機の運転状況を示す各種の運転状況データに基づいて、劣化前に当該冷凍機から得られる基準性能と、評価時点に当該冷凍機から得られた評価性能とを比較することにより、当該冷凍機の性能劣化を診断する冷凍機劣化診断装置であって、
前記運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＣＯＰ推定モデルと、
前記運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＬＴＤ推定モデルと、
評価時点における前記冷凍機の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、前記基準ＣＯＰ推定モデルから当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、前記基準ＬＴＤ推定モデルから当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定する基準指標推定部と、
前記評価運転状況データに基づいて前記評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと前記評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと前記評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算する指標変化量計算部と、
前記評価時点における前記ＣＯＰ変化量と前記ＬＴＤ変化量との変化量比が一定の判定領域内である場合、前記冷凍機にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するメンテナンス種別選択部と
を備えることを特徴とする冷凍機劣化診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍機劣化診断装置において、
前記メンテナンス種別選択部は、前記評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて前記判定領域を特定することを特徴とする冷凍機劣化診断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の冷凍機劣化診断装置において、
任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算する損失コスト計算部と、
前回メンテナンス直後から前記評価時点までの実績期間における前記損失コストを累積するとともに、当該評価時点以降の推定期間に発生しうる前記損失コストを累積し、得られた推定累積損失コストが、予め設定した設定コストに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期として選択するメンテナンス時期選択部とを
さらに備えることを特徴とする冷凍機劣化診断装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍機劣化診断装置において、
前記ＣＯＰ用モデル入力データは、エネルギー消費量および負荷熱量と、冷却水温度または／および冷水温度とを含み、前記ＬＴＤ用モデル入力データは、冷却水温度、凝縮冷媒温度、および負荷熱量とを含むことを特徴とする冷凍機劣化診断装置。
【請求項５】
冷凍機の運転状況を示す各種の運転状況データに基づいて、劣化前に当該冷凍機から得られる基準性能と、評価時点に当該冷凍機から得られた評価性能とを比較することにより、当該冷凍機の性能劣化を診断する冷凍機劣化診断方法であって、
評価時点における前記冷凍機の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、前記運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＣＯＰ推定モデルから、当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、前記運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＬＴＤ推定モデルから、当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定する基準指標推定ステップと、
前記評価運転状況データに基づいて前記評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと前記評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと前記評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算する指標変化量計算ステップと、
前記評価時点における前記ＣＯＰ変化量と前記ＬＴＤ変化量との変化量比が一定の判定領域内である場合、前記冷凍機にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するメンテナンス種別選択ステップと
を備えることを特徴とする冷凍機劣化診断方法。
【請求項６】
請求項５に記載の冷凍機劣化診断方法において、
前記メンテナンス種別選択ステップは、前記評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて前記判定領域を特定することを特徴とする冷凍機劣化診断方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の冷凍機劣化診断方法において、
任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算する損失コスト計算ステップと、
前回メンテナンス直後から前記評価時点までの実績期間における前記損失コストを累積するとともに、当該評価時点以降の推定期間に発生しうる前記損失コストを累積し、得られた推定累積損失コストが、予め設定した設定コストに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期として選択するメンテナンス時期選択ステップとを
さらに備えることを特徴とする冷凍機劣化診断方法。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれかに記載の冷凍機劣化診断方法において、
前記ＣＯＰ用モデル入力データは、エネルギー消費量および負荷熱量と、冷却水温度または／および冷水温度とを含み、前記ＬＴＤ用モデル入力データは、冷却水温度、凝縮冷媒温度、および負荷熱量とを含むことを特徴とする冷凍機劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機管理技術に関し、特に冷凍機の運転状況に基づいて性能の劣化を診断する冷凍機劣化診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建物の空調システムの運用管理には、機器の効率的な運用とメンテナンスの適切な時期での実施が必要となる。特に、冷凍機のメンテナンスは、経年劣化による性能低下を防ぐために非常に重要であるが、適正な実施内容や実施時期、実施効果が明確にされていないことで、設備管理者や運転管理者が予防保全の実施を見送り、警報や故障に伴う事後保全で対応しているケースも多い。このような予防保全を積極的に進めるには、メンテナンス実施による運用コスト低減効果を定量的に示すとともに、実施内容の切り分け（低額なチューブ洗浄・高額なオーバーホール）、メンテナンスコストを考慮した適正なメンテナンス時期の提示が重要である。
【０００３】
図１３は、一般的な吸収冷凍機の仕組みを示す説明図である。
吸収冷凍機は、蒸発、吸収、再生、凝縮からなる４つの工程を繰り返す冷凍サイクルで冷房を行う冷凍機である。ここでは、冷媒として水（自然冷媒）を用いるものとし、吸収液として、吸水性に優れた臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を用いる場合を例として説明する。
【０００４】
まず、蒸発器では、空調用の冷水が流れるパイプに対して、真空に近い状態で水（冷媒凝縮液）がかけられる。これにより水が勢いよく蒸発し、その気化熱によりパイプ内の冷水が冷やされる。これにより、冷えた冷水が室内ユニットに送水されて室内の空気が冷房されることになる。
次に、吸収器では、蒸発器で発生した水蒸気（冷媒蒸気）が取り込まれて、冷却塔で冷やされた冷却水が流れるパイプで、吸収液とともに冷やされ、水に戻される。この水は吸収液に吸収され、溶液ポンプにより、再生器に送液される。
【０００５】
続いて、再生器では、吸収器から送液された吸収液が都市ガスなどにより加熱され、吸収液に吸収されている水が蒸発して、吸収液から分離される。分離後の吸収液は、吸収液に返送される。
この後、凝縮器では、再生器で吸収液から分離された水蒸気が取り込まれて、冷却水が流れるパイプで冷やされて水に戻された後、蒸発器に送水される。
【０００６】
吸収冷凍機の特徴は、常温で冷媒が吸収され高温になる分離するような吸収液を用い、吸収器でこの吸収液に冷媒が吸収される際に発生する低圧により、蒸発器内を真空に近い状態とすることにより、効率よく冷媒の気化熱により冷水を冷却している点にある。
これにより、室内ユニットからの冷水に含まれる熱が、冷媒を介して効率よく冷却水に伝わり、冷却塔から外部に排熱されることになる。
【０００７】
従来、このような冷凍機の性能劣化を推定する技術として、特許文献１では、冷却水の出入り口温度と冷却後の被冷却体温度から、冷凍器の汚れ状態を推定する技術が提案されている。
また、特許文献２では、冷凍システムのエネルギー消費量指標値と蒸発器または凝縮器の負荷のモニタ結果から、冷凍器の汚れ状態を推定する技術が提案されている。
また、特許文献３では、予め計測しておいた、第１の冷凍システムの冷却水ラインに関する洗浄前後における負荷およびエネルギー消費量に基づいて、推定対象となる第２の冷凍システムの冷却水ラインに関する洗浄前に計測した負荷およびエネルギー消費量から、第２の冷凍システムの冷却水ラインの洗浄により得られるエネルギーに関する削減量を推定する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２６７７１８７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０７８３４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２０７８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来技術では、例えば特許文献１の場合、被冷却体の冷却後温度と冷却水の出口（入口）温度の温度差からなる劣化指標を、負荷率で正規化して得られた補正値に基づいて冷凍機の性能劣化を監視しているため、冷凍機の性能劣化によるエネルギー増加量について把握できないことから、冷凍機のメンテナンス計画を立案することができないという問題点があった。
【００１０】
一方、特許文献２の場合、冷凍システムのエネルギー消費量と負荷に基づいて冷凍機の性能劣化を監視し、これらの上限値を定めることにより洗浄までの日数を推定可能としている。また、特許文献３の場合、同機種の冷凍システムでの性能劣化を参考にして、推定対象となる冷凍システムの洗浄後におけるエネルギー消費量を推定している。
しかし、実際のエネルギー消費量は、冷凍機の性能劣化だけでなく、負荷、冷水温度、冷却水温度などからも影響を受けて変動しており、性能劣化していなくても異なる要因でエネルギー消費量が増加する場合もある。
【００１１】
したがって、これら従来技術によれば、エネルギー消費量の変化のみに着目して冷凍機の性能劣化を診断しているため、前述したような、予防保全を積極的に進めるに必要となる、実施すべきメンテナンス内容の切り分け、特にチューブ洗浄とオーバーホールとの切り分けを正確に行うことができない。このため、コストパフォーマンスに優れた、より効果的な冷凍機のメンテナンス計画を立案することができない。
【００１２】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、冷凍機の性能劣化に対して実施すべきメンテナンス内容を正確に切り分けることができる冷凍機劣化診断技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明にかかる冷凍機劣化診断装置は、冷凍機の運転状況を示す各種の運転状況データに基づいて、劣化前に当該冷凍機から得られる基準性能と、評価時点に当該冷凍機から得られた評価性能とを比較することにより、当該冷凍機の性能劣化を診断する冷凍機劣化診断装置であって、前記運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＣＯＰ推定モデルと、前記運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＬＴＤ推定モデルと、評価時点における前記冷凍機の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、前記基準ＣＯＰ推定モデルから当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、前記基準ＬＴＤ推定モデルから当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定する基準指標推定部と、前記評価運転状況データに基づいて前記評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと前記評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと前記評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算する指標変化量計算部と、前記評価時点における前記ＣＯＰ変化量と前記ＬＴＤ変化量との変化量比が一定の判定領域内である場合、前記冷凍機にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するメンテナンス種別選択部とを備えている。
【００１４】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断装置の一構成例は、前記メンテナンス種別選択部が、前記評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて前記判定領域を特定するようにしたものである。
【００１５】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断装置の一構成例は、任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算する損失コスト計算部と、前回メンテナンス直後から前記評価時点までの実績期間における前記損失コストを累積するとともに、当該評価時点以降の推定期間に発生しうる前記損失コストを累積し、得られた推定累積損失コストが、予め設定した設定コストに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期として選択するメンテナンス時期選択部とをさらに備えている。
【００１６】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断装置の一構成例は、前記ＣＯＰ用モデル入力データが、エネルギー消費量および負荷熱量と、冷却水温度または／および冷水温度とを含み、前記ＬＴＤ用モデル入力データが、冷却水温度、凝縮冷媒温度、および負荷熱量とを含むものである。
【００１７】
本発明にかかる冷凍機劣化診断方法は、冷凍機の運転状況を示す各種の運転状況データに基づいて、劣化前に当該冷凍機から得られる基準性能と、評価時点に当該冷凍機から得られた評価性能とを比較することにより、当該冷凍機の性能劣化を診断する冷凍機劣化診断方法であって、評価時点における前記冷凍機の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、前記運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＣＯＰ推定モデルから、当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、前記運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＬＴＤ推定モデルから、当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定する基準指標推定ステップと、前記評価運転状況データに基づいて前記評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと前記評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと前記評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算する指標変化量計算ステップと、前記評価時点における前記ＣＯＰ変化量と前記ＬＴＤ変化量との変化量比が一定の判定領域内である場合、前記冷凍機にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するメンテナンス種別選択ステップとを備えている。
【００１８】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断方法の一構成例は、前記メンテナンス種別選択ステップが、前記評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて前記判定領域を特定するようにしたものである。
【００１９】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断方法の一構成例は、任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算する損失コスト計算ステップと、前回メンテナンス直後から前記評価時点までの実績期間における前記損失コストを累積するとともに、当該評価時点以降の推定期間に発生しうる前記損失コストを累積し、得られた推定累積損失コストが、予め設定した設定コストに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期として選択するメンテナンス時期選択ステップとをさらに備えている。
【００２０】
本発明にかかる上記冷凍機劣化診断方法の一構成例は、前記ＣＯＰ用モデル入力データが、エネルギー消費量および負荷熱量と、冷却水温度または／および冷水温度とを含み、前記ＬＴＤ用モデル入力データが、冷却水温度、凝縮冷媒温度、および負荷熱量とを含むものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の関係を示す特性に基づいて、チューブ洗浄とオーバーホールのいずれのメンテナンスが必要かを判定するメンテナンス種別選択が行われることになる。したがって、性能劣化に対して実施すべきメンテナンス内容を正確に切り分けることができ、コストパフォーマンスに優れた、より効果的な冷凍機のメンテナンス計画を立案することができ、結果として、冷凍機の予防保全を積極的に進めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】冷凍機劣化診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】推定モデル作成処理を示すフローチャートである。
【図３】推定モデル作成動作を示すフロー図である。
【図４】指標変化量計算処理を示すフローチャートである。
【図５】指標変化量計算動作を示すフロー図である。
【図６】基準ＣＯＰ推定モデルを示す説明図である。
【図７】基準ＬＴＤ推定モデルを示す説明図である。
【図８】メンテナンス種別選択処理を示すフローチャートである。
【図９】ＣＯＰとＬＴＤとの対応関係を示す説明図である。
【図１０】ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との対応関係を示す説明図である。
【図１１】メンテナンス時期選択処理を示すフローチャートである。
【図１２】累積損失コストの推移を示す説明図である。
【図１３】一般的な吸収冷凍機の仕組みを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［本発明の原理］
本発明の原理について説明する。
冷凍機のメンテナンスは、数か月に１回程度のメンテナンスコストが比較的少額な熱交換器のチューブ洗浄と、数年に１回程度のメンテナンスコストが比較的高額なオーバーホールの２つの作業種別に大別される。適切な予防保全を実施するには、冷凍機の劣化度合いを考慮して、両メンテナンスの実施効果を切り分けて考える必要がある。
【００２４】
エネルギー消費効率を示す指標の１つであるＣＯＰ（Coefficient Of Performance：成績係数）は、前述の図１３に示すように、蒸発器において冷媒が奪う熱量（冷凍効果）を、圧縮機において冷媒を圧縮するのに要する動力（断熱圧縮動力）で除算したもの、すなわち入出力エネルギーの比を表している。このため、エネルギー単価（電気／ガス料金）が分かれば性能劣化によるコスト増加を容易に算出でき、メンテナンスにより得られる効果をコスト換算できるが、上記メンテナンスのどちらを実施すべきか原因を切り分けることはできない。
【００２５】
一方、冷凍機の冷却効率を示す指標の１つであるＬＴＤ（Leaving Temperature Difference）は、前述の図１３に示すように、凝縮冷媒温度と凝縮器冷却水出口温度との温度差からなり、熱交換器の汚れ度合を直接表している。このため、チューブ洗浄が必要かどうかの判断ができるが、効果のコスト換算はできない。
【００２６】
本発明は、これらＣＯＰとＬＴＤが持つ、メンテナンス効果をコスト換算できるというメリットと、チューブ洗浄の要否を判定できるというメリットに着目し、これらメリットを両立させることにより、冷凍機の予防保全に必要となるメンテナンスの作業種別とスケジュールを特定するようにしたものである。
【００２７】
通常、ＣＯＰは冷凍機の劣化が進むにつれて減少するため、劣化前の基準ＣＯＰと評価時における評価ＣＯＰとのＣＯＰ変化量は、劣化が進むにつれて増加する。一方、ＬＴＤは冷凍機の劣化が進むにつれて増加するため、劣化前の基準ＬＴＤと評価時における評価ＬＴＤとのＬＴＤ変化量は、劣化が進むにつれて減少する。
【００２８】
ここで、後述の図１０に示すように、過去に計測した運転状況データに基づいて、冷凍機に関するこれらＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の関係を２次元平面に順にプロットすると、チューブ洗浄により性能回復が得られたケースは、一定の傾きを持った領域内で指標値が推移していることが分かった。一方、オーバーホールが必要となったケースについては、上記領域外に推移することが分かった。
【００２９】
このようなＣＯＰ変化量およびＬＴＤ変化量からなる指標値の推移は、チューブ洗浄やオーバーホールにより性能回復される劣化の進行状況と符合している。すなわち、チューブ洗浄により性能回復されるチューブ内の汚れという劣化は、徐々に進行するという特性を有しており、一定の傾きに沿って推移する上記指標値と符合する。また、オーバーホールにより性能回復される電動機などの回転部材やシール部材の劣化は、急激に進行しやすいという特性を有しており、上記傾きとは全く異なる方向に推移する上記指標値と符合する。
【００３０】
本発明は、このようなＣＯＰ変化量およびＬＴＤ変化量からなる指標値の推移と、チューブ洗浄やオーバーホールにより性能回復される劣化の進行状況との関係に基づいて、チューブ洗浄とオーバーホールのいずれのメンテナンスが必要かを選択するメンテナンス種別選択を行うようにしたものである。
【００３１】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［冷凍機劣化診断装置］
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０について説明する。図１は、冷凍機劣化診断装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
この冷凍機劣化診断装置１０は、全体として、サーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、通信回線Ｌを介して取得した、冷凍機５０の運転状況を示す各種の運転状況データに基づいて、冷凍機５０が持つ基準性能からの性能劣化を診断し、冷凍機５０に対して実施すべきメンテナンスの種別や時期を提示する機能を有している。
【００３３】
冷凍機劣化診断装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、運転状況ＤＢ１４Ａ、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂ、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃ、指標変化量ＤＢ１４Ｄ、記憶部１５、および演算処理部１６が設けられている。
また、演算処理部１６には、主な処理部として、推定モデル作成部１６Ａ、基準指標推定部１６Ｂ、指標変化量計算部１６Ｃ、メンテナンス種別選択部１６Ｄ、損失コスト計算部１６Ｅ、およびメンテナンス時期選択部１６Ｆが設けられている。
【００３４】
本実施の形態は、任意の運転状況下で劣化前の冷凍機５０を運転した場合に得られる基準性能を示す基準ＣＯＰおよび基準ＬＴＤを、運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データやＬＴＤ用モデル入力データから推定するモデルとして、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂおよび基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを予め用意しておき、基準指標推定部１６Ｂが、評価時点における冷凍機５０の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂから当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃから当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定するようにしたものである。
【００３５】
そして、指標変化量計算部１６Ｃが、診断運転状況データに基づいて診断運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算し、メンテナンス種別選択部１６Ｄが、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比が一定の判定領域内である場合、冷凍機にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するようにしたものである。
【００３６】
［本実施の形態の構成］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０の構成について詳細に説明する。
図１において、通信Ｉ／Ｆ部１１は、データ通信用のＩ／Ｆ回路からなり、通信回線Ｌを介して冷凍機５０などの外部装置との間でデータ通信を行うことにより、冷凍機５０で計測された運転状況データの取得や、演算処理部１６で得られた診断結果の配信など、各種データのやり取りを行う機能を有している。
【００３７】
操作入力部１２は、キーボード・マウス・タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部１６へ出力する機能を有している。
画面表示部１３は、ＬＣＤなどの画面表示装置からなり、演算処理部１６から出力された操作画面や診断結果画面などの各種の画面データを画面表示する機能を有している。
【００３８】
運転状況ＤＢ１４Ａは、冷凍機５０で計測された、冷凍機５０の運転状況を示すデータが格納されているデータベースであり、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して冷凍機５０から予め取得されて格納される。
【００３９】
基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂは、運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で冷凍機５０から得られる劣化前の基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す推定モデルである。
基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃは、運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で冷凍機５０から得られる劣化前の基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す推定モデルである。
【００４０】
実際のモデルとしては、評価時点以前に得られた冷凍機５０の運転状況データに基づいて、例えばＴＣＢＭ（Topological Case-Based Modeling）などの事例データベースモデルのほか、ニューラルネットワークモデルや非線形関数を用いた重回帰モデルなど、一般的なモデリング技術を用いて作成すればよい。
【００４１】
指標変化量ＤＢ１４Ｄは、冷凍機５０に対するメンテナンスとして過去に実施したチューブ洗浄ごとに、当該運転状況下におけるＣＯＰおよびＬＴＤに関する指標変化量が格納されているデータベースであり、指標変化量計算部１６Ｃで計算された指標変化量が予め格納される。指標変化量は、冷凍機５０の劣化前後におけるＣＯＰおよびＬＴＤの変化量、すなわちＣＯＰ変化量およびＬＴＤ変化量からなる。
【００４２】
この際、劣化前ＣＯＰは、新品あるいはオーバーホール直後の冷凍機５０から得られる性能を示すＣＯＰからなり、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂで得られる基準ＣＯＰに相当する。一方、劣化後ＣＯＰは、実施直前時点における運転状況下で冷凍機５０から得られるＣＯＰである。これら劣化前ＣＯＰから劣化後ＣＯＰを減算することによりＣＯＰ変化量が求められる。また、劣化前ＬＴＤおよび劣化後ＬＴＤも前述と同様であるが、ＣＯＰ変化量とは逆に、これら劣化後ＬＴＤから劣化前ＬＴＤを減算することによりＬＴＤ変化量が求められる。
【００４３】
記憶部１５は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部１６での劣化診断処理に用いる各種の処理データやプログラム１５Ｐを記憶する機能を有している。
プログラム１５Ｐは、演算処理部１６のＣＰＵで実行されることにより、劣化診断処理を行う各種の処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置や記録媒体から読み出されて、予め記憶部１５に格納される。
【００４４】
演算処理部１６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、記憶部１５のプログラム１５Ｐを読み込んでＣＰＵで実行することにより、劣化診断処理を行う前述した各処理部を実現する機能を有している。
【００４５】
推定モデル作成部１６Ａは、操作入力部１２から入力されたモデル作成指示を示すオペレータ操作に応じて、運転状況ＤＢ１４Ａに予め格納されている、評価時点より過去のモデル作成期間に得られた冷凍機５０の運転状況データに基づいて、前述したＴＣＢＭなどの事例データベースモデルなどの一般的なモデリング技術を用いて、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂおよび基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを作成する機能を有している。
【００４６】
本実施の形態では、冷凍機劣化診断装置１０で基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂおよび基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを作成する場合を例として説明するが、外部装置で予め作成した基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂおよび基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して冷凍機劣化診断装置１０へ登録してもよく、外部装置が有する基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂおよび基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して冷凍機劣化診断装置１０が参照するようにしてもよい。
【００４７】
基準指標推定部１６Ｂは、任意の評価時点における冷凍機５０の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂから当該評価運転状況下で得られる基準ＣＯＰを推定する機能と、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃから当該診断運転状況下で得られる基準ＬＴＤを推定する機能とを有している。
【００４８】
指標変化量計算部１６Ｃは、任意の評価時点における冷凍機５０の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、当該評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、基準指標推定部１６Ｂで推定された当該評価運転状況下における基準ＣＯＰと評価実ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、基準指標推定部１６Ｂで推定された当該評価運転状況下における基準ＬＴＤと評価実ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量と計算する機能とを有している。
【００４９】
メンテナンス種別選択部１６Ｄは、例えば週に１回程度の割合からなる周期的な中間時点の到来ごとに、当該中間時点における冷凍機５０の中間運転状況を示す中間運転状況データに基づいて、当該中間運転状況下におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量と指標変化量計算部１６Ｃから取得し、これらを中間変化量として指標変化量ＤＢ１４Ｄに蓄積する機能と、操作入力部１２から入力されたメンテナンス種別選択指示を示すオペレータ操作に応じて、指標変化量ＤＢ１４Ｄに蓄積されている中間変化量から、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比（傾き）を計算し、この変化量比を基準とした判定領域を特定する機能と、指定された評価時点におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量を指標変化量計算部１６Ｃから取得する機能と、これらＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比が判定領域内である場合、冷凍機５０にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、当該変化量比が当該判定領域外である場合、当該メンテナンス種別としてオーバーホールを選択する機能と、選択したメンテナンス種別を劣化診断結果として画面表示部１３で画面表示する機能とを有している。
【００５０】
損失コスト計算部１６Ｅは、任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算する機能を有している。
基準消費エネルギー量は、劣化前の冷凍機５０を任意の運転状況下、すなわちメンテナンス実施直後に運転した際に消費される消費エネルギー量であり、当該運転状況を示す運転状況データに基づいて、実測により得られた負荷熱量を基準ＣＯＰで除算することにより求められる。したがって、劣化後の冷凍機５０を当該運転状況下で運転した際の実消費エネルギー量から、基準消費エネルギー量を減算することにより、損失コストを得ることができる。
【００５１】
また、実消費エネルギー量は、評価実ＣＯＰおよび負荷熱量からも計算できるため、基準ＣＯＰおよび評価実ＣＯＰが得られれば、運転状況データが実際に得られた前回メンテナンス直後から前記評価時点までの実績期間における損失コストだけでなく、運転状況データのない将来の推定期間における損失コスト、すなわち推定損失コストについても得ることができる。この際、推定期間における評価実ＣＯＰおよび基準ＣＯＰについては、推定期間がある程度短い場合には、評価時点における最新の評価実ＣＯＰおよび基準ＣＯＰを用いてもよい。また、実績期間における評価実ＣＯＰや基準ＣＯＰの低減率に基づいて推定した評価実ＣＯＰおよび基準ＣＯＰを用いてもよい。
【００５２】
メンテナンス時期選択部１６Ｆは、冷凍機５０に対する前回メンテナンスの直後から評価時点までの実績期間において、日ごとに損失コスト計算部１６Ｅから得た損失コストを累積し、得られた累積損失コストを記憶部１５に保存する機能と、操作入力部１２から入力されたメンテナンス時期選択指示を示すオペレータ操作に応じて、評価時点以降の推定期間について、損失コスト計算部１６Ｅから得た日ごとに発生しうる損失コストを、記憶部１５に保存されている最新の累積損失コストに順次累積加算することにより、推定累積損失コストを計算する機能と、得られた推定累積損失コストが、予め設定されている設定コストに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期として選択する機能と、選択した最適メンテナンス時期を劣化診断結果として画面表示部１３で画面表示する機能とを有している。
【００５３】
［本実施の形態の動作］
次に、図面を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０の動作について説明する。
【００５４】
［推定モデル作成動作］
まず、図２および図３を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０での推定モデル作成動作について説明する。図２は、推定モデル作成処理を示すフローチャートである。図３は、推定モデル作成動作を示すフロー図である。
演算処理部１６の推定モデル作成部１６Ａは、操作入力部１２から入力されたモデル作成指示を示すオペレータ操作に応じて、図２の推定モデル作成処理を実行する。
【００５５】
推定モデル作成部１６Ａは、まず、運転状況ＤＢ１４Ａから、指定されたモデル作成期間に得られた冷凍機５０の運転状況データを取得し（ステップ１００）、これら運転状況データごとに、ＣＯＰ用のモデル入力データを選択する（ステップ１０１）。
続いて、推定モデル作成部１６Ａは、運転状況データごとにＣＯＰ計算用データを選択し、これらＣＯＰ計算用データからＣＯＰ用のモデル出力データとなるＣＯＰを計算し（ステップ１０２）、これらＣＯＰ用のモデル入力データおよびモデル出力データからなる組に基づいて、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂを作成する（ステップ１０３）。
【００５６】
この際、図３に示すように、ＣＯＰ計算用データとしては、前述の図１３で説明したように「エネルギー消費量」と「負荷熱量」だけを用いるが、任意の運転状況下におけるＣＯＰを特定するには、当該運転状況を特定するためのデータが必要となるため、ＣＯＰ用のモデル入力データとしては、「エネルギー消費量」と「負荷熱量」に加えて、「冷却水温度」または／および「冷水温度」を用いるものとする。なお、モデル入力データはこれに限定されるものではなく、運転状況データに含まれるこれら以外のデータをモデル入力データとしてさらに加えてもよい。
【００５７】
次に、推定モデル作成部１６Ａは、運転状況ＤＢ１４Ａか取得した運転状況データごとに、ＬＴＤ用のモデル入力データを選択する（ステップ１０４）。
続いて、推定モデル作成部１６Ａは、運転状況データごとにＬＴＤ計算用データを選択し、これらＬＴＤ計算用データからＬＴＤ用のモデル出力データとなるＬＴＤを計算し（ステップ１０５）、これらＬＴＤ用のモデル入力データおよびモデル出力データからなる組に基づいて、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを作成し（ステップ１０６）、一連の推定モデル作成処理を終了する。
【００５８】
この際、図３に示すように、ＬＴＤ計算用データとしては、前述の図１３で説明したように「冷却水温度」と「凝縮冷媒温度」だけを用いるが、任意の運転状況下におけるＬＴＤを特定するには、当該運転状況を特定するためのデータが必要となるため、ＬＴＤ用のモデル入力データとしては、「冷却水温度」と「凝縮冷媒温度」に加えて、「負荷熱量」を用いるものとする。なお、モデル入力データはこれに限定されるものではなく、運転状況データに含まれるこれら以外のデータをモデル入力データとしてさらに加えてもよい。
【００５９】
したがって、基準指標推定部１６Ｂは、任意の評価時点における冷凍機５０の評価運転状況を示す評価運転状況データから、ＣＯＰ用のモデル入力データとして「エネルギー消費量」、「負荷熱量」、および「冷却水温度」または「冷水温度」を選択して、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂを参照して、対応するモデル出力データである基準ＣＯＰを取得することにより、任意の評価時点における基準ＣＯＰを推定することができる。
【００６０】
基準指標推定部１６Ｂは、任意の評価時点における冷凍機５０の評価運転状況を示す評価運転状況データから、ＬＴＤ用のモデル入力データとして「冷却水温度」、「凝縮冷媒温度」、および「負荷熱量」を選択して、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃを参照して、対応するモデル出力データである基準ＬＴＤを取得することにより、任意の評価時点における基準ＬＴＤを推定することができる。
【００６１】
［指標変化量計算動作］
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０での指標変化量計算動作について説明する。図４は、指標変化量計算処理を示すフローチャートである。図５は、指標変化量計算動作を示すフロー図である。
演算処理部１６の指標変化量計算部１６Ｃは、指定された評価時点における指標変化量を算出する際、図４の指標変化量計算処理を実行する。
【００６２】
指標変化量計算部１６Ｃは、まず、指定された評価時点における運転状況データを運転状況ＤＢ１４Ａから取得し（ステップ１１０）、この運転状況データに含まれるＣＯＰ用のモデル入力データに基づき当該運転状況下における基準ＣＯＰを基準指標推定部１６Ｂから取得する（ステップ１１１）。
続いて、指標変化量計算部１６Ｃは、運転状況データに含まれるＣＯＰ計算用データに基づいて、評価時点における実際の冷凍機５０から得られる評価実ＣＯＰを計算し（ステップ１１２）、これら基準ＣＯＰから評価実ＣＯＰを減算することによりＣＯＰ変化量を計算する（ステップ１１３）。
【００６３】
次に、指標変化量計算部１６Ｃは、運転状況ＤＢ１４Ａから取得した運転状況データに含まれるＬＴＤ用のモデル入力データに対応する基準ＬＴＤを基準指標推定部１６Ｂから取得する（ステップ１１４）。
続いて、指標変化量計算部１６Ｃは、運転状況データに含まれるＬＴＤ計算用データに基づいて、評価時点における実際の冷凍機５０から得られる実ＬＴＤを計算し（ステップ１１５）、これら実ＬＴＤから基準ＬＴＤを減算することによりＬＴＤ変化量を計算し（ステップ１１６）、一連の指標変化量計算処理を終了する。
【００６４】
図６は、基準ＣＯＰ推定モデルを示す説明図である。基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂは、「ＣＯＰ」、「負荷熱量」、および「冷却水温度」または「冷水温度」を軸とする３次元空間から構成されており、基準ＣＯＰは、この３次元空間内で帯形状の曲面上に分布する。ＣＯＰの特性上、冷凍機５０の劣化が進むにつれてＣＯＰの値は減少するため、ＣＯＰ変化量は、基準ＣＯＰから評価実ＣＯＰを減算した値として定義した。なお、「冷却水温度」と「冷水温度」の両方を用いる場合、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂは、４次元空間内に分布することになる。
【００６５】
図７は、基準ＬＴＤ推定モデルを示す説明図である。基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃは、「ＬＴＤ」および「負荷熱量」を軸とする２次元空間から構成されており、基準ＬＴＤは、この２次元空間内の曲線上に分布している。ＬＴＤの特性上、冷凍機５０の劣化が進むにつれてＬＴＤの値は増大するため、ＬＴＤ変化量は、実ＬＴＤから基準ＬＴＤを減算した値として定義した。
【００６６】
［メンテナンス種別選択動作］
次に、図８、図９、および図１０を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０でのメンテナンス種別選択動作について説明する。図８は、メンテナンス種別選択処理を示すフローチャートである。図９は、ＣＯＰとＬＴＤとの対応関係を示す説明図である。図１０は、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との対応関係を示す説明図である。
演算処理部１６のメンテナンス種別選択部１６Ｄは、指定された評価時点におけるメンテナンス種別を選択する際、図８のメンテナンス種別選択処理を実行する。
【００６７】
メンテナンス種別選択部１６Ｄは、まず、指定された評価時点における運転状況データを運転状況ＤＢ１４Ａから取得し（ステップ１５０）、この運転状況データが示す運転状況下におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量を指標変化量計算部１６Ｃから取得し（ステップ１５１）、これらＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の変化量比Ｒ（傾き）を計算する（ステップ１５２）。
【００６８】
続いて、メンテナンス種別選択部１６Ｄは、指標変化量ＤＢ１４Ｄに蓄積されている各中間変化量に基づいて、変化量比Ｒに対する判定領域Ｑを特定する（ステップ１５３）。
この際、各中間変化量からＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比の平均値や中央値などの代表値を求め、この代表値に対して一定の許容範囲を考慮することにより、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比に関する判定領域を計算すればよい。
【００６９】
この後、メンテナンス種別選択部１６Ｄは、運転状況下におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の変化量比Ｒを判定領域Ｑと比較する（ステップ１５４）。ここで、変化量比Ｒが判定領域Ｑ内である場合（ステップ１５４：ＹＥＳ）、メンテナンス種別選択部１６Ｄは、指定された評価時点におけるメンテナンス種別として、チューブ洗浄を選択する（ステップ１５５）。
【００７０】
一方、変化量比Ｒが判定領域Ｑ外である場合（ステップ１５４：ＮＯ）、メンテナンス種別選択部１６Ｄは、指定された評価時点におけるメンテナンス種別として、オーバーホールを選択する（ステップ１５６）。
この後、メンテナンス種別選択部１６Ｄは、選択したメンテナンス種別を画面表示部１３で、冷凍機５０に関する劣化診断結果として願表示し（ステップ１５７）、一連のメンテナンス種別選択動作を終了する。
【００７１】
図９に示すように、冷凍機５０の各時点における運転状況データから求めたＣＯＰとＬＴＤを２次元平面にプロットした場合、劣化前の基準状態にある冷凍機５０に関する指標値Ｐ０はグラフ左上領域に位置し、冷凍機５０の劣化が進むにつれて、これら指標値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４はグラフ右下領域に向けて移動する傾向がある。この後、チューブ洗浄を実施して性能が回復したケースの指標値ＰＡは、それまでの傾向に沿った位置となったが、性能回復のためオーバーホールが必要となったケースの指標値ＰＢは、これまでの傾向とは異なる位置へ移動した。
【００７２】
このような指標値の推移をＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の２次元平面にプロットすると、図１０に示すように、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，ＰＡは、ほぼ同じ傾きすなわち変化量比Ｒを示す位置に並び、ＰＢがこれらとは異なる変化量比Ｒを示す位置となる。
したがって、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，ＰＡが収まるような、一定範囲の変化量比Ｒからなる範囲を判定領域Ｑとして特定し、この判定領域内に存在するか否かを確認すれば、実施すべきメンテナンスが、チューブ洗浄かオーバーホールかを選択することができる。
【００７３】
判定領域Ｑについては、例えば冷凍機の機種ごとに予め特定した判定領域Ｑを用いてもよいが、メンテナンス種別選択部１６Ｄにおいて、評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて判定領域を特定するようにしてもよい。これにより、評価対象となる冷凍機５０に関する過去の運転状況データから特定した判定領域を用いることができ、より正確にメンテナンス種別選択を行うことが可能となる。
【００７４】
［メンテナンス時期選択動作］
次に、図１１および図１２を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機劣化診断装置１０でのメンテナンス時期選択動作について説明する。図１１は、メンテナンス時期選択処理を示すフローチャートである。図１２は、累積損失コストの推移を示す説明図である。
演算処理部１６のメンテナンス時期選択部１６Ｆは、指定された評価時点以降におけるメンテナンス時期を選択する際、図１１のメンテナンス種別選択処理を実行する。
【００７５】
メンテナンス時期選択部１６Ｆは、まず、記憶部１５から最新の累積損失コストＲＣＯＳＴｎを取得し（ステップ１６０）、損失コスト計算部１６Ｅから推定期間における推定損失コストＣＯＳＴｉを日ごとに取得し（ステップ１６１）、これらを累積損失コストＲＣＯＳＴｎに順に累積加算して、推定期間における推定累積損失コストＲＣＯＳＴｉを日ごとに計算する（ステップ１６２）。
【００７６】
ここで、これら推定累積損失コストＲＣＯＳＴｉを、予め記憶部１５に設定されている設定コストＲＣＯＳＴｔｈと比較し、ＲＣＯＳＴｉがＲＣＯＳＴｔｈに達する日Ｘを、冷凍機５０に対して次回実施すべき最適メンテナンス日として選択し（ステップ１６３）、選択した最適メンテナンス日Ｘを劣化診断結果として画面表示部１３で画面表示し（ステップ１６４）、一連のメンテナンス時期選択処理を終了する。
【００７７】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、運転状況データに含まれるＣＯＰ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＣＯＰからなるＣＯＰ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂと、運転状況データに含まれるＬＴＤ用モデル入力データと、当該運転状況下で得られる基準性能を示す基準ＬＴＤからなるＬＴＤ用モデル出力データとの対応関係を示す基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃとを設け、基準指標推定部１６Ｂが、評価時点における冷凍機の評価運転状況を示す評価運転状況データに基づいて、基準ＣＯＰ推定モデル１４Ｂから当該評価運転状況下で得られる評価基準ＣＯＰを推定するとともに、基準ＬＴＤ推定モデル１４Ｃから当該診断運転状況下で得られる評価基準ＬＴＤを推定するようにしたものである。
【００７８】
また、指標変化量計算部１６Ｃが、評価運転状況データに基づいて評価運転状況下における実性能を示す評価実ＣＯＰと評価実ＬＴＤとを計算し、当該評価実ＣＯＰと評価基準ＣＯＰとの差分を示すＣＯＰ変化量と、当該評価実ＬＴＤと評価基準ＬＴＤとの差分を示すＬＴＤ変化量とを計算し、メンテナンス種別選択部１６Ｄが、評価時点におけるＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量との変化量比Ｒが一定の判定領域Ｑ内である場合、冷凍機５０にメンテナンスを実施する際のメンテナンス種別としてチューブ洗浄を選択し、変化量比Ｒが判定領域Ｑ外である場合、メンテナンス種別としてオーバーホールを選択するようにしたものである。
【００７９】
これにより、ＣＯＰ変化量とＬＴＤ変化量の関係を示す特性に基づいて、チューブ洗浄とオーバーホールのいずれのメンテナンスが必要かを判定するメンテナンス種別選択が行われることになる。したがって、性能劣化に対して実施すべきメンテナンス内容の正確に切り分けることができ、コストパフォーマンスに優れた、より効果的な冷凍機のメンテナンス計画を立案することができ、結果として、冷凍機の予防保全を積極的に進めることが可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態において、メンテナンス種別選択部１６Ｄが、評価時点より過去の時点における複数の運転状況データからそれぞれ得られた変化量比を統計処理し、これら変化量比の代表値に基づいて判定領域を特定するようにしてもよい。
これにより、評価対象となる冷凍機５０に関する過去の運転状況データから特定した判定領域を用いることができ、より正確にメンテナンス種別選択を行うことが可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態において、損失コスト計算部１６Ｅが、任意の運転状況下における基準ＣＯＰおよび負荷熱量から計算した基準消費エネルギー量と当該運転状況下における実消費エネルギー量との差分を、メンテナンスの不実施により発生する損失コストとして計算し、メンテナンス時期選択部１６Ｆが、前回メンテナンス直後から評価時点までの実績期間における損失コストを累積するとともに、当該評価時点以降の推定期間に発生しうる損失コストを累積し、得られた推定累積損失コストＲＣＯＳＴｉが、予め設定した設定コストＲＣＯＳＴｔｈに到達する時点を、次回の最適メンテナンス時期Ｘとして選択するようにしてもよい。
【００８２】
これにより、冷凍機５０に対してメンテナンスすべきメンテナンス時期を提示する際、設定コストＲＣＯＳＴｔｈに応じた最適メンテナンス時期Ｘを提示することができる。したがって、設定コストとして、冷凍機５０のチューブ洗浄やオーバーホールに要するメンテナンスコストを設定しておけば、推定累積損失コストＲＣＯＳＴｉが指定したメンテナンスコストと一致する時期を提示することができる。
【００８３】
このため、メンテナンス時期が早すぎて、推定累積損失コストＲＣＯＳＴｉがメンテナンスコストに到達していない時点でメンテナンスを実施してしまうというコスト損失を回避することができ、結果として、コスト的に効率のよいメンテナンス計画を立案することが可能となる。
なお、本実施の形態では、このようなメンテナンス時期選択機能を、メンテナンス種別選択機能を持つ冷凍機劣化診断装置１０に搭載した場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。メンテナンス種別選択機能を持たない冷凍機劣化診断装置１０に、メンテナンス時期選択機能を搭載してもよい。
【００８４】
また、冷凍機の劣化指標として用いるＣＯＰは、エネルギー消費量と負荷熱量から計算されるが、冷却水温度や冷水温度の変化にも影響される。また、冷凍機の劣化指標として用いるＬＴＤは、冷却水温度と凝縮冷媒温度から計算されるが、負荷熱量の変化にも影響される。したがって、ＣＯＰ変化量の算出に用いる基準ＣＯＰおよび基準ＬＴＤを推定する際、ＣＯＰやＬＴＤの算出に用いない、これら副次的な性能低下要因を考慮して推定するようにしてもよい。
【００８５】
すなわち、本実施の形態において、ＣＯＰ用モデル入力データとして、エネルギー消費量および負荷熱量と、冷却水温度または／および冷水温度とを含むようにしてもよい。これにより、実際のＣＯＰ算出に用いないが、副次的な性能低下要因である冷却水温度または冷水温度により、任意の運転状況下における基準ＣＯＰを精度よく推定することができる。
また、本実施の形態において、ＬＴＤ用モデル入力データとして、冷却水温度、凝縮冷媒温度、および負荷熱量とを含むようにしてもよい。これにより、実際のＬＴＤ算出に用いないが、副次的な性能低下要因である負荷熱量により、任意の運転状況下における基準ＬＴＤを精度よく推定することができる。
【００８６】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…冷凍機劣化診断装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４Ａ…運転状況ＤＢ、１４Ｂ…基準ＣＯＰ推定モデル、１４Ｃ…基準ＬＴＤ推定モデル、１４Ｄ…指標変化量ＤＢ、１５…記憶部、１６…演算処理部、１６Ａ…推定モデル作成部、１６Ｂ…基準指標推定部、１６Ｃ…指標変化量計算部、１６Ｄ…メンテナンス種別選択部１６Ｄ…損失コスト計算部、１６Ｆ…メンテナンス時期選択部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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