(57)【要約】  本発明は、構成要素として少なくとも圧縮器２、蒸発器３、圧力制御素子６及び凝縮器４を備え、制御回路９を有する冷却系を運転するための制御系において、制御回路が少なくとも幾つかの冷却系の構成要素との電気接続部を有し、構成要素を通して制御回路９が時間インターバルにわたって、電気的動作変数を連続的に測定及び記憶し、制御回路が、冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間の相関関係を確立し、この電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値と、冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間で確立された相関関係とに基づき、冷却系に関する制御信号を発生させることを特徴とする制御系に関する。
2009539154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成要素として少なくとも圧縮器（２）、蒸発器（３）、圧力制御素子（６）及び凝縮器（４）を備え、制御回路（９）を有する冷却系を運転するための制御系において、
前記制御回路が少なくとも幾つかの冷却系の構成要素との電気接続部を有し、前記構成要素を通して前記制御回路（９）が時間インターバルにわたって、電気的動作変数を連続的に測定及び記憶し、前記制御回路が、前記冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間の相関関係を確立し、この電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値と、前記冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間で確立された相関関係とに基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させることを特徴とする制御系。
【請求項２】
前記制御回路（９）が、前記冷却系の物理的機能変数の値と、前記冷却系の電気的動作変数の値と、前記物理的変数の値と前記電気的変数の値の間の相関関係を有する前記冷却系の標準機能プロフィルの記録とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の制御系。
【請求項３】
前記制御回路が、測定及び記憶された前記制御系の電気的動作変数の値と、前記冷却系の標準機能プロフィル記録の物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で比較を行い、相関関係を確立することを特徴とする、請求項２に記載の制御系。
【請求項４】
前記制御回路が、測定及び記憶された前記制御系の電気的動作変数の値と、前記冷却系の標準機能プロフィル記録の物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で行われた比較の結果と確立された相関関係に基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させることを特徴とする、請求項３に記載の制御系。
【請求項５】
前記冷却系が、換気器（７）と、加熱抵抗器（１１）と、冷却液流量制御弁（１４）と、空気流量制御器（１２）と、冷却空間内側のランプと、冷却空間外側のランプ（１０）とを主として備えるグループから選択された補助エレメントも備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項６】
前記制御回路（９）が、前記冷却系の少なくとも幾つかの補助エレメントとの電気接続部を有し、前記電気接続部を通して前記制御回路が時間インターバルにわたって連続的に前記冷却系の電気的動作変数を測定及び記憶することを特徴とする、請求項５に記載の制御系。
【請求項７】
前記制御回路が、前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶し、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と電気的動作変数の値の間の相関関係を確立し、前記冷却系の物理的動作変数とその相関関係に基づき制御信号を発生させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項８】
前記冷却系の物理的機能変数が、外部環境温度と、冷却空間の温度と、冷却液の圧力及び温度とを主として備えるグループから選択されることを特徴とする、請求項７に記載の制御系。
【請求項９】
前記冷却系の物理的機能変数の少なくとも幾つかを読み取るセンサを備えることを特徴とする、請求項７又は８に記載の制御系。
【請求項１０】
前記制御回路（９）が時間インターバルにわたって連続的に冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１１】
前記冷却制御系の機能パラメータを調整するためのユーザインタフェイス手段（１５）も備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１２】
前記ユーザインタフェイス手段（１５）が前記動作条件及び前記冷却系変数の測定値を表示することを特徴とする、請求項１１に記載の制御系。
【請求項１３】
前記冷却系の標準機能プロフィルが、設定された時間インターバルにわたって測定及び記憶された冷却系の電気的動作変数と物理的機能変数に基づき更新できることを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１４】
構成要素として少なくとも圧縮器（２）、蒸発器（３）、圧力制御素子（６）及び凝縮器（４）を備え、制御回路（９）も有する冷却系の運転を制御する方法において、
前記制御回路（９）と前記冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの間の電気接続部を使って、前記冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの電気的動作変数を時間インターバルにわたって連続的に測定する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定値を記憶する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値の少なくとも幾つかの間の相関関係を確立する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値と、前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値との間で確立された相関関係とに基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させる工程とを備えることを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
前記冷却系の物理的機能変数の値と、前記冷却系の電気的動作変数の値と、前記物理的変数の値と前記電気的変数の値の間の相関関係を備える前記冷却系の標準機能プロフィルを確立する工程も備えることを特徴とする、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値と、前記冷却系の標準機能プロフィルの物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で比較を行い、相関関係を確立する工程も備えることを特徴とする、請求項１５に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程と、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と測定及び記憶された電気的動作変数の値の間の相関関係を確立する工程と、前記冷却系の物理的動作変数の測定及び記憶された値とその相関関係に基づき前記冷却系の制御信号を発生させる工程とをさらに備えることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程が、外部環境温度、冷却空間の温度、冷却液の圧力及び温度を主として備えるグループから選択された変数をセンサで測定して記憶することを備えることを特徴とする、請求項１７に記載の制御方法。
【請求項１９】
時間インターバルにわたって連続的に前記冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２０】
少なくとも、前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値を解釈することによって前記冷却系の構成要素の少なくとも１つの誤動作を識別する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２１】
前記冷却系の標準機能プロフィルを更新する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の冷却系制御方法。
【請求項２２】
前記電気的動作変数を測定する工程が、時間インターバルにわたって連続的に、換気器（７）と、加熱抵抗器（１１）と、冷却液流量制御弁（１２）と、空気流量制御器（１４）と、冷却空間内側のランプと、冷却空間外側のランプ（１０）とを主として備えるグループから選択された少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントの電気的動作変数を、その少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントと制御回路の間の電気接続部により読み込み、記憶する工程も備えることを特徴とする、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の冷却系制御方法。
【請求項２３】
請求項１〜１３のいずれか１項に限定された通りの冷却系を運転するための制御系に適用されることを特徴とする冷却系制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食料及び飲料の保存に使用される種類の冷却系を運転するための、又はエアコンディショナのための電子制御系に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫、冷凍庫、エアコンディショナなどの冷却系は、環境の冷却及び／又は各種消費物品の冷凍に使用される。これらの装置は通常、長時間接続されたままであり、大量のエネルギを消費する。そのため、今日では、エネルギ消費を極力減少させると同時に、冷却効率を維持できる機構を開発することが、この種の機器の製造者にとって焦眉の関心事である。
【０００３】
あらゆる冷却機器が、冷却空間内部の低温を維持する機能を有する冷却回路を備える。この冷却回路は、中を冷却流体が循環する閉回路で、主として、気密圧縮器、凝縮器、圧力制御器及び蒸発器からなる。液体状態の冷却流体は、蒸発器を通過する時、冷却すべき環境から熱を吸収し、自身を蒸気に変換する。次に、蒸発器から出てくる蒸気状態の冷却液は、圧縮器に送られる。圧縮器は、液を圧縮し、回路内で循環させる機能を有する。その後、加熱された蒸気の形の液は、凝縮器に送られ、そこで液体状態に転換され、熱が外部環境に解放される。次に、液は圧力制御器に向かって循環し、そこで降圧させられる。この圧力制御器の機能は、蒸発器に送られる冷却液の圧力を制御することである。この冷却サイクルは、冷却機器が運転されている間ずっと繰り返される。
【０００４】
上で述べた基本構成要素のほかに、冷却系は通常、蒸発器と凝縮器の付近に取り付けられた換気器、冷却液流量制御弁、空気流量制御ダンパ、及び、冷却空間の内側と外側に取り付けられたランプも有する。
【０００５】
冷却系はまた、冷却系の構成要素の幾つかの動作を制御するための制御系も含む。この制御系の目的は、冷却器の外部条件に変化、例えば室温の上昇、又は、冷蔵庫や冷凍庫の場合の頻繁な扉開閉による冷却空間内部の温度の上昇などの変化が生じた時でも、冷却空間内部の温度が所望の値に保たれることを保証することである。
【０００６】
冷却系の製造者は、冷却空間内部の温度条件が維持されると同時に、各種の冷却系の構成要素にとって使用条件の改善がなされるような制御系の改良を展開すべく常に模索してきた。前記条件には、より少ないエネルギ消費での運転、構成要素部品の摩耗や破裂を生じさせず、機器のより優れた耐久性をもたらす運転条件が含まれる。
【０００７】
冷却系に現在適用されている制御系は、冷却系センサ、例えばサーモパル、サーミスタ、電流センサ、扉開放センサ、運動センサなどからの信号を受信する中央処理装置を使用する。これらのセンサの機能は、冷却系の構成要素の動作条件及び／又は冷却空間と外部環境の特性全般を検出することである。それゆえ、各センサは、相異なる環境の中の、条件を制御することが望ましい場所に設置され、そうでなければ、冷却系の構成要素自体に直接取り付けられる。例えば、蒸発器、凝縮器及び流量制御器では、これらの機器の内部の圧力と温度を測定するために圧力センサと温度センサが設置される。
【０００８】
これらのセンサ及び他のセンサにより測定された値に基づき、冷却系の運転は制御される。物理的及び電気的な変数に対応するセンサからの信号は、中央処理装置で処理され、各センサにより検出されたパラメータ変化が個別に解釈される。次に、中央処理装置は、冷却系の各構成要素のための制御信号を、単に各々の冷却系の構成要素からの相対的なパラメータ値だけに基づき、個別に発生させる。
【０００９】
この冷却系制御の設計思想に基づき、各々の冷却系の構成要素の動作条件の制御は、単に、当該構成要素の動作に直接関連する物理的及び電気的な変数の測定値だけに基づいて行われる。様々なシステム構成要素の動作の間に存在する独立性を識別するために冷却系の運転全般についてより幅広い評価がなされはしない。換言すれば、制御は局部的、個別的なデータに基づいて行われるのであり、すべての構成要素の動作を同時に最適化しようとして包括的データ又は統合されたデータに基づいて行われはしない。
【００１０】
加えて、この種の制御系は、各々の冷却系の構成要素の動作条件を検出するために少なくとも１つのセンサの使用を必要とする。従って、この種の回路は、センサ設置のために必要とされる結線と配線の数から見てむしろ複雑であり、また、多数のセンサが必要であることと、冷却器の生産ラインに様々な組み立て工程を組み入れる必要があることから高コストであるという欠点を有する。
【００１１】
機器のエネルギ消費を減少させるべく設計されたセンサの使用をベースにした先行技術からの冷却機器又は加熱機器の温度制御系の一例が、米国特許第６７４５５８１号の中で説明されている。この米国特許によれば、制御系は、取り出し口での温度を冷たいドリンクの場合はまったく低く、ホットドリンクの場合はまったく高くする必要のあるドリンクディスペンサ用に設計されている。この制御系は、機器の外側の条件を検出すべく設計されたセンサ、例えば冷却機器の付近にいる人間の動きを検出する運動センサ、及び、機器の運転を制御する中央処理装置に接続される扉開放センサを備える。制御系に検出され、記録された条件は、機器の使われ方を指し示す機器周囲の活動状況に関連する。従って、制御系は、機器の使われ方のスケジュールに関連した機能パターン（標準）を学習し、その学習された機能パターンに基づき特定の時間にわたっての低エネルギ消費プログラムを構築する。こうして、制御系は、冷却系が、冷却空間の中にある製品の所要の優先順位に従って冷却空間内部の温度を下げ始め、取り出し動作が始まるポイントで取り出しに最も適した温度に達するように冷却系をすることができる。
【００１２】
この温度制御系は、単に、食料品を保存するために必要な冷却空間内部の定常的に低い温度を維持することを必要としない冷却機器だけを対象としている。それゆえ、機器の中に貯蔵された品の消費がない時間は、冷却空間内部の温度をエネルギ消費の減少のために高めに保つことができる。
【００１３】
加えて、本特許出願に係る制御系は、扉開放センサ、運動センサ、振動検出器など、冷却器外側の物理的変数を読み取るべく設計されたセンサの使用を必要とする。運動を検出し、機器の使われ方のパターンを学習することは、冷却系の構成要素自体に関連した電気的変数の測定値をベースにしてはできない。
【００１４】
また、この制御系は、冷却系の構成要素の動作全般にわたって統合的な制御を実行しない。冷却系の制御は、単に冷却機器外側の活動状況だけに基づいて行われるのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
よって、本発明の課題は、単純な設計思想を備え、同時に、すでに知られている制御回路に関して差別化ファクターを有する堅牢かつ経済的な制御系を有する冷却系を提供することである。
【００１６】
本発明の別の課題は、冷却系の構成要素の各々の動作制御が他のシステム構成要素の結合動作の評価に基づいて行われるように冷却系の運転を統合的に制御する制御系を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる課題は、冷却系の構成要素の各々の動作状態を検出すべく設計されたセンサの使用を不要とするか相当減らすかし、これら全部の構成要素を単一の回路により監視、制御する冷却系用の制御系を提供することである。
【００１８】
本発明の別の課題は、冷却系の構成要素の動作を構成要素自体からの電気信号により監視する冷却系用の制御系を提供することである。
【００１９】
本発明のなお別の課題は、特定の冷却系の構成要素の動作エラーを検出でき、当該構成要素の耐久性を高めるために誤動作に対する予防策を講じることのできる冷却系用の制御系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これらの課題は、少なくとも圧縮器、蒸発器、圧力制御素子及び凝縮器を含む構成要素を備え、また、少なくとも幾つかの冷却系の構成要素との電気接続部を有する制御回路を有し、前記構成要素を通して制御回路が時間インターバルにわたって冷却系の電気的動作変数を連続的に測定及び記憶する形の冷却系用の制御系によって解決される。制御回路は、冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間の相関関係を確立し、この電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値に基づき、また、冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間で確立された相関関係に基づき、冷却系に関する制御信号を発生させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、制御系は、冷却系の物理的機能変数の値、冷却系の電気的動作変数の値、及び、これら物理的変数の値と電気的変数の値の間の相関関係を有する冷却系の標準機能プロフィルの記録を備えてよい。制御回路は、測定及び記憶された冷却系の電気的動作変数の値と、冷却系の標準機能プロフィルにおいて記録された物理的機能変数と電気的動作変数の間で比較を行い、相関関係を確立する。制御回路は、測定及び記憶された冷却系の電気的動作変数の値と、冷却系の標準機能プロフィルにおいて記録された物理的機能変数と電気的動作変数の間で行われた比較の結果と確立された相関関係に基づき、冷却系に関する制御信号を発生させる。冷却系の標準機能プロフィルは、設定された時間にわたって測定及び記憶された冷却系の電気的動作変数と物理的機能変数に基づき更新することができる。
【００２２】
あるいは代わりに、本発明に係る制御系は、換気器、加熱抵抗器、冷却液流量制御弁、空気流量制御器、冷却空間内側のランプ、及び、冷却空間外側のランプを主として備えるグループから選択された補助エレメントも備える冷却系に適用してよい。制御回路は、冷却系の少なくとも幾つかの補助エレメントとの電気接続部を有し、これを通して制御回路は時間インターバルにわたって連続的に冷却系の電気的動作変数を測定及び記憶する。
【００２３】
本発明に係る制御系の別の代替実施例では、制御回路は、冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶し、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と電気的動作変数の値の間の相関関係を確立し、冷却系の物理的動作変数とその相関関係に基づき制御信号を発生させる。冷却系の物理的機能変数は、外部環境温度、冷却空間の温度、冷却液の圧力と温度を主として備えるグループから選択される。制御系はまた、冷却系の物理的機能変数の少なくとも幾つかを読み取るセンサを備える。
【００２４】
あるいは代わりに、本発明に係る制御系の制御回路は、時間インターバルにわたって連続的に冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶する。
【００２５】
本発明に係る制御系はまた、冷却制御系の機能パラメータを調整するためのユーザインタフェイス手段を備えてよく、機能状態及び冷却系変数の測定値を表示する構成であってよい。
【００２６】
本発明の課題はまた、少なくとも圧縮器、蒸発器、圧力制御素子及び凝縮器を含む構成要素を備え、制御回路も有する、冷却系の運転を制御する手段と、その制御の方法によっても解決される。ここで、該方法は、
制御回路と冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの間の電気接続部を使って冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの電気的動作変数を時間インターバルにわたって連続的に測定する工程と、
冷却系の電気的動作変数の測定値を記憶する工程と、
冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値の少なくとも幾つかの間の相関関係を確立する工程と、
冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値と、冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値の間で確立された相関関係とに基づき、冷却系に関する制御信号を発生させる工程とを備えている。
【００２７】
あるいは代わりに、本発明に係る制御方法は、冷却系の物理的機能変数の値、冷却系の電気的動作変数の値、及び、物理的変数の値と電気的変数の値の間の相関関係を備える冷却系の標準機能プロフィルを確立する工程、及び、冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値と冷却系の標準機能プロフィルにおける物理的機能変数の値と電気的動作変数の値の間で比較を行い、相関関係を確立する工程を備えてよい。
【００２８】
本発明に係る制御方法はまた、冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と測定及び記憶された電気的動作変数の値の間の相関関係を確立する工程、及び、冷却系の物理的動作変数の測定及び記憶された値とその相関関係に基づき冷却系の制御信号を発生させる工程を備えてよい。
【００２９】
冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程は、外部環境温度、冷却空間の温度、冷却液の圧力と温度を主として備えるグループから選択された変数をセンサで測定し、記憶することを備える。
【００３０】
加えて、本発明に係る制御方法はまた、時間インターバルにわたって連続的に冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶する工程を備えてよい。
【００３１】
本発明に係る制御方法はまた、冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値を解釈することによって冷却系の構成要素の少なくとも１つの誤動作を識別する工程、及び、冷却系の標準機能プロフィルを更新する工程を備えてよい。
【００３２】
加えて、代替的実施例では、本発明による方法は、電気的動作変数を測定する工程において、時間インターバルにわたって連続的に、換気器、加熱抵抗器、冷却液流量制御弁、空気流量制御器、冷却空間内側のランプ、及び、冷却空間外側のランプを主として備えるグループから選択された少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントの電気的動作変数を、その少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントと制御回路の間の電気接続部により読み込み、記憶する工程を備える。
【００３３】
本発明の課題はまた、主として、本発明で開示された種類の冷却系を運転するための制御系での適用を特に意図した冷却系の運転を制御するための方法により解決される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る制御系により運転される冷却系の一実施例の概観図である。
【図２】本発明に係る制御系却系の一実施例の概観図である。
【図３】本発明に係る制御方法の一実施例のフローチャートである。
【図４】先行技術に係る冷却系の冷却空間の内部温度の変化に関連した圧縮器の電流の挙動の一例を表すグラフである。
【図５】図４で使用されたのと同等の時間の中で先行技術に係る制御系により制御される冷却系の圧縮器のオン時間とオフ時間の間の比を表すグラフである。
【図６】本発明に係る制御系により制御される冷却系の圧縮器のオン時間とオフ時間の間の比を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を図面に則して詳細に説明する。
【００３６】
本発明に係る制御系は、図１に描かれた種類の冷却系の運転に適用してよい。本発明に係る冷却系１の主要エレメントは、少なくとも圧縮器２、蒸発器３、凝縮器４及び圧力制御素子６を備え、ここで、圧力制御素子は毛管又は膨張弁であってよい。これらの主要構成要素は、中を冷却液が循環する冷却回路自体の部分である。これらの主要構成要素のほかに、冷却系１は、図２に概略的に描かれた補助冷却エレメントも備えてよい。これらの補助エレメントは、主として、蒸発器と圧縮器のための換気器７、加熱抵抗器１１、冷却液流量制御弁１４、空気流量制御器１２（ダンパとも言う）、冷却空間内側のランプ、及び、冷却空間外側のランプ１０を備えるグループに含まれるが、これだけに限るものではない。
【００３７】
冷却系はまた、何らかの種類の電気信号を発信又は受信する冷却系の構成要素と補助エレメントに電気接続された制御回路を有する。制御回路の機能は、冷却系のすべての部分の動作と運転を制御することである。
【００３８】
図２は、本発明に係る制御系の好ましい一実施例の概観図である。図２に見られる通り、制御系は、何らかの種類の電気信号を発信及び／又は受信する冷却系の主要構成要素と補助エレメントに電気接続された中央制御ユニット９を有する。図２に描かれた本発明の好ましい実施例では、制御ユニット９は、圧縮器２、蒸発器と圧縮器の換気器７、ランプ１０、加熱抵抗器１１、膨張弁６、ダンパ１２、冷却液流量制御弁１４及び何らかのユーザインタフェイスデバイス１５に電気接続されている。この中央制御ユニット９と冷却系部分の間の電気接続部は、接続線を使って直接作ることも、他の電気回路エレメント又はその複合体、例えば抵抗器、誘導子、キャパシタ、又は、冷却系部分の入力又は出力からの電気量又は電気信号を中央制御ユニット９に送信できる同様のエレメントを使って作ることもできる。
【００３９】
この制御ユニット９と冷却系部分の間の電気接続により、制御ユニットは、冷却系の構成要素の電気的動作変数を読み取る。測定は、設定された時間インターバルにおいて連続的に行ってよく、又は、冷却系がスイッチオンされている時間の間だけ行ってもよい。
【００４０】
電気的動作変数は、その電気的性質のゆえに制御ユニット９で直接測定できるので、特別なセンサを使用する必要なしに測定される。これらの変数は、冷却系の各部分がさらされる直接又は間接の運転条件を表し、この運転条件自体が、例えば環境温度、電圧、電力周波数などの外部ファクターにより指示された条件に左右される。
【００４１】
冷却系１の圧縮器２から取られた測定すべき電気的動作変数は、入力電流、電力、電源電圧、力率及びオーム抵抗を含む。これらの電気的変数の測定は、これに左右される他の変数、例えば、圧縮器のエンジントルク、角度成分、圧縮器のオン時間とオフ時間の間の比である圧縮器仕事サイクル比などの変数を単純な計算により求めることが可能になる。
【００４２】
蒸発器３及び凝縮器４に関しては、冷却液の圧力及び温度など、指摘された物理的ファクターの変化は、圧縮器の入力電流、消費電力、電気エンジントルクなどの他の構成要素の電気的変数や、凝縮器換気器のオーム抵抗などの他のエレメントにおける変化を読み取ることにより、制御ユニットで間接的に読み取ることができる。
【００４３】
ソレノイドバルブタイプの膨張弁を適用する場合、この弁は、弁に加えられる電圧の電気的動作変数ならびに信号周期を測定できる制御ユニットに電気接続してよい。
【００４４】
冷却系１の換気器７から測定できる電気的動作変数は、例えば電流、電力、電源電圧、力率及びオーム抵抗である。換気器の仕事サイクル比やトルクなどの数量も、上記変数の値に基づいて計算してよい。
【００４５】
中央制御ユニット９は、なかでも冷却液流量制御弁１４の仕事サイクル比及び制御信号の周波数と振幅を測定することもできる。
【００４６】
加えて、制御ユニットは、加熱抵抗器１１及び冷却系で使用される他の何らかの抵抗器の電流、電力、電源電圧及びオーム抵抗も測定できる。
【００４７】
先に挙げた冷却系の様々な構成要素及び補助エレメントに関連する電気的変数のほかに、中央制御ユニットは、値計測のためのセンサの使用を不要とする他のシステム構成要素又はエレメントの電気的性質の他の何らかの変数も測定できる。
【００４８】
冷却系の制御回路はまた、設定された時間の間に測定された冷却系の構成要素及び補助エレメントの電気的動作変数の値を記憶することもできる。本発明の好ましい実施例では、こられの値の記憶が、制御ユニット自体で作成されたデータベースを使って行うことも、制御ユニット９に取り付けられた補助メモリデバイスを使って行うこともできる。
【００４９】
加えて、制御ユニット９は、冷却系を作り上げる各種部分に対応する電気的動作変数の少なくとも幾つかの挙動の間の相関関係を確立するために、自らが測定及び記憶したこれらの電気的動作変数に関する情報を処理することができる。それゆえ、制御ユニット９は、冷却系の部分々々の電気的動作変数の挙動を履歴的に解析し、相互間で動作上の依存関係を有する特定部分の電気的変数の挙動を相互に関連させることにより、冷却系の機能パターンを確立、学習することができる。
【００５０】
通常、所与の熱負荷と外部条件（環境温度、電源電圧、周波数．．．）に関し、学習された機能パターンと制御系の標準プロフィルの両方において、中央処理装置で収集された電気的変数及び／又は物理的変数の代表値が確立される。構成要素の動作条件の変化及び／又は外部条件の変化が、上記変数の変化を生じさせ、中央処理装置に記憶された履歴記録へのフィードバックをもたらす。中央処理装置の方は、新しい動作条件を確立すべくシステム構成要素に関する制御信号を準備する。そこで、冷却系の構成要素及び補助エレメントの電気的動作変数の値が一度記憶されると、制御ユニット９は、これらの値の変化を監視できるようになり、その結果として、冷却系の様々な構成要素及び補助エレメントの動作の間の相関関係を確立すべく無数の機能パターンを作成し学習することになる。
【００５１】
従って、制御ユニット９は、冷却系の制御信号を発生させる時、これにより作成されたシステム挙動パターンに関する情報と、冷却系の様々な部分の現時点と先の時点で測定されたそれ自体の値の両方を考慮することができる。
【００５２】
図６は、本発明に係る制御系により制御された圧縮器（２）のオン／オフ時間の比の挙動を示す。この図は、冷却系の機能パターンを学習し、この学習されたパターンを引き続き同様の動作条件において適用する１つの例を示す。
【００５３】
図６に描かれた第１の時間インターバルＴ１の間、冷却系は機能し、外部介入条件にさらされている。第２の時間インターバルＴ２については、冷却系に外部介入条件がもはや存在せず、オン／オフ時間比は一定のままである。
【００５４】
冷却系の運転に関する最近の履歴記録と以前の履歴記録の知識に基づき、制御系は、エネルギ節約のために冷却空間の温度パラメータ設定値を上げる方向に変更する。温度が新しい設定値に達するまで、圧縮器は、時間インターバルＴ３の始まりに示された通り、スイッチオフされたままである。温度が設定値に達した途端、圧縮器はスイッチオンされ、極めて低い値を有する新しいオン／オフ時間比が作られる。これ以降、圧縮器は、オン時間減少、オフ時間増大の方向で働き、その結果、オン／オフ時間比の値は小さくなり、冷却サイクルが長くなる。
【００５５】
第４の時間インターバルＴ４では、冷却系の運転に関する以前の知識に基づき、制御系は、内部空間を冷却するために温度設定値を下げる。これにより、先ず、第１のサイクルＴ４においてオン時間が増大し、オフ時間が減少し、その結果、オン／オフ時間比の値は大きくなる。次に、この第４の時間インターバルＴ４では、圧縮器は第２の時間インターバルＴ２のプロフィルに戻る。第５の時間インターバルＴ５では、第１の時間インターバルＴ１におけると同様、圧縮器のオン／オフ時間比の大きい揺らぎで表現される外部介入が冷却系に対して始まる。
【００５６】
エネルギ節約と冷却プロセス改善の両方を達成すべく設計された本発明に係るシステムの１つの適用例が、圧縮器２の電流と電源電圧を監視することによって凝縮器４及び／又は蒸発器３の換気度を制御することである。冷却系の熱負荷が増大すると、これが蒸発器３内部の蒸発圧力の増大に反映され、今度はこれが凝縮器４内部の凝縮圧力の増大に反映される。その結果、圧縮器２の電源電流に増大が生じ、これにより消費される電力に増大が生じる。なぜなら、蒸発器３の内圧の増大が圧縮器２の電気エンジントルクの増大を要求するからである。この圧縮器２の電流の増大に基づき、また、同じ圧縮器の入力電圧が監視されることにより、冷却系で消費される電力が増大したか否か、また、電流の増大が誘導エンジンに発生する電圧降下によるものであったか否か、効果的に識別することができる。電源電圧の降下と共に圧縮器の入力電流の増大が比例してあった場合は、その電流により生じさせられた電圧は一定であったから、消費される電力に増大はない。他方、圧縮器の入力電圧に相当の減少がなく、圧縮器の入力電流だけが増大した場合、これは、消費される電力に増大があったことを指し示す。
【００５７】
圧縮器２の入力電力に増大がある場合は、システムの熱負荷が増大したと推断できる。そこで、制御ユニット９は、圧縮器２の電圧が一定のままである時のその入力電流の変化と蒸発器３及び凝縮器４の圧力の変化が相互に関連した形で発生することを学習し、その結果として、上記熱負荷の変化に関連する冷却系の機能標準プロフィルを確立する。
【００５８】
この状況において、制御ユニット９は、可能であれば何時でも、蒸発器及び／又は凝縮器の換気器７の速度を上げるべく制御信号を発出することができ、また、補助換気器が存在する場合は、冷却条件を改善すべくこれを駆動することができる。膨張弁を圧力制御素子６として使用する場合、制御信号は、この弁の開度を蒸発器３と凝縮器４の圧力条件に合わせて調整してもよい。冷却系の熱負荷の減少が検出された場合は、エネルギ消費を引き上げる視点から上記機器の逆方向制御も可能であろう。
【００５９】
本発明に係る制御系の設計思想は、設定された時間にわたって冷却系のどれか１つの部分に関連した所与の電気的変数の挙動が冷却系の既知の機能標準プロフィルと合致しない、又は、冷却系の他の部分に関連した他の相関的な電気的変数の挙動と合致しないことを制御ユニット９が知覚した場合、当該の冷却系部分の誤動作を検出できるようにするものである。
【００６０】
ある部分の欠陥又は誤動作が検出された時、本発明に係る制御系は、例えば、冷却系へのより大きい損傷を回避するため予防策として圧縮器を遮断したり、当該部分の誤動作をユーザに警告するメッセージをインタフェイスデバイスで表示したりすることができる。
【００６１】
図４は、約６０サイクル分の時間インターバルにわたっての、冷却空間の内部温度の変化に関連した圧縮器の電流の挙動を示す。図５は、変数相互間の比較解析を確立するために圧縮器２の電流を測定すべく図４で使用されたのと同等の時間の中で圧縮器２のオン時間とオフ時間の間の比を示す。
【００６２】
図５に見られる通り、最初、約４６サイクルまで、圧縮器２のオン／オフ時間比はほぼ一定であるか、少々の変化を見せるだけである。この最初の時間帯は、冷却空間の温度も一定のままである場合、システム構成要素の動作条件に、又は、外部条件に変化が起こらなかった状況を表している。図５に示した、４６サイクルの後に続く第２の時間帯では、圧縮器２のオン／オフ時間比の変化が、冷却系の構成要素の機能状態の変化の発生を特徴づける形で見て取れる。冷却空間の温度の上昇、そして、圧縮器の電流信号の挙動の変化も、図４に描かれた通りに認められる。最初に観察された値と、現在値と、記憶された履歴記録の値の間の比較に基づき、システムは、冷却器のエネルギ消費を最適化できる動作条件を求めて制御信号を限定することができる。制御ユニット９はまた、異常な動作条件の診断に使用できる既知の挙動パターンとの比較又は相関関係を確立することもできる。
【００６３】
この方向で本発明に係るシステムを適用する１つの例が、商用で使用される冷却系において凝縮器の遮断度を監視することである。凝縮器は、例えば、空気が循環する様々な通路を有する一連の金属板からなる。通常、凝縮器は冷却機器の外側に取り付けられており、その通路内に堆積し、凝縮器の空気流を遮断し、それで機能効率を損なうダストや他の環境不純物にさらされている。
【００６４】
換気器エンジンがスイッチオフ状態にある時に前記エンジンのコイルに直流を加えると、圧縮器が働き終わった直後に換気器７のオーム抵抗を導き出すことが可能である。オーム抵抗は機器の温度に比例して変化可能である。従って、オーム抵抗を読み取ることにより、換気器７の温度を導き出すことができる。これらのシステムでは、換気器は凝縮器４に極めて近い位置で、他のシステムエレメントを収納すべく設計された凹部の中に配置されている。凝縮器４が遮断されると、２つの事態が発生する。１つは、換気器７からの熱の放散が損なわれることである。これは、凝縮器から出てくる空気流が減少するので、凝縮器の遮断により生じた空気流が乱されるためである。同時に、凹部の温度が上昇する。換気器の抵抗の履歴記録を監視することにより、温度上昇の傾向があるか否か、また、どのような上昇であれ、上昇が単に負荷の変化によるものであるか否か、見て取ることができる。オーム抵抗の増大が単に一時的なものであれば、これは、その変化が設定された時間インターバルの間だけの負荷の変化によるものであることを指し示す。他方、オーム抵抗の増大が漸進的な傾向を見せる場合、制御ユニットは、凝縮器が遮断されていることを確認する。その場合、制御ユニットは、凝縮器の遮断がシステムの性能にとって危機的になり始める状況を識別でき、警報を出し、又は、その状況を逆転させるべく制御信号を発生させもする。
【００６５】
先に例から分かる通り、冷却系の各種部分に関連した電気的変数の挙動の間の相関関係を確立することにより、単一の中央制御ユニット９を使ってすべての部分の動作を統合的に一まとめに監視することが可能になり、その結果、冷却系の各々の部分の動作を個々別々に評価する様々なセンサの使用が不要になる。従って、冷却系を制御する機能を集中させる制御回路は、冷却系のどれか１つの部分の機能変化が他の部分の動作に及ぼすことになる影響を識別することができる。冷却系の部分々々の動作依存関係から、その運転を単純に、又は少なくとも主に、部分々々の結合的な挙動パターンに基づき、その電気的動作変数の監視により制御することが可能になる。
【００６６】
本発明の別の好ましい実施例では、冷却系の中央制御ユニット９は、冷却回路の標準機能プロフィルの記録を備える。この標準機能プロフィルは、冷却系の物理的機能変数の値、冷却系の電気的動作変数の値、及び、これら物理的変数の値と電気的変数の値の間の相関関係を有する。
【００６７】
標準機能プロフィルに含まれた冷却系の電気的変数は、先に述べた同じ電気的変数、とりわけ電源電流、電源電圧、力率など、冷却系の部分々々に基づき制御ユニット９により読み取ることのできる電気的変数に相当する。
【００６８】
冷却系の物理的機能変数は、一般に共通の電気信号により測定することのできない物理的値に相当する。一般に冷却系に適用でき、標準機能プロフィルに含まれた物理的機能変数は、例えば、外部環境温度、冷却空間の温度、及び、冷却回路の様々なポイントにおける冷却液の圧力と温度である。
【００６９】
中央制御ユニット９に記録された標準機能プロフィルは、例えば、制御系が製造される時、冷却系の部分々々の動作及びその動作変数の挙動に関する、すでに製造者に知られているデータに基づいて事前に確立することができる。従って、冷却系が初めて運転を始める時、この標準機能プロフィルはすでに中央制御ユニットに記録されている。
【００７０】
本発明の別の可能な実施例では、冷却系が初めて運転を始める時、制御ユニット９は標準機能プロフィルを有しない、又は、物理的機能変数に関するデータだけを有する。この場合、標準機能プロフィルは、設定された時間にわたって変数の最初の測定値に基づいて作成されることになる。
【００７１】
冷却系の標準機能プロフィルは、ある時間にわたって冷却系により測定、記録された何らかの変数からのデータに基づき更新してもよい。更新プロセスは、例えば、そのような更新を要求するシステム運転上の基本的変化をシステムが見て取る時、ユーザが任意に行っても、制御系自体により自動的に行われてもよい。
【００７２】
本発明に係る制御系が標準機能プロフィルを有する場合、制御ユニット９は、ある時間にわたって測定及び記憶された冷却系変数の挙動と、冷却回路の標準機能プロフィル記録の物理的機能変数と電気的動作変数の値の間で比較を行い、相関関係を確立することができる。これらの比較の結果と相関関係は、次に、中央制御ユニット９により冷却系の部分々々の制御信号の作成に使用することができる。
【００７３】
本発明に係る制御系の別の好ましい実施例では、冷却系運転中のある時間にわたって、外部環境温度、冷却空間の温度、冷却回路の様々なポイントにおける冷却液の圧力と温度など、冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶もする。このデータは、通常、サーモパル、サーミスタ、電流センサなど、冷却系に取り付けられた何らかのセンサにより読み取られる。
【００７４】
中央制御ユニット９は、設定された時間にわたって測定及び記憶された物理的機能変数と電気的動作変数の値の間の相関関係を確立し、この情報を使って冷却系の部分々々の制御信号を発生させることができる。
【００７５】
測定された物理的機能変数の値は、中央制御ユニット９により、標準機能プロフィルを作成したり、冷却系の機能標準を確立、学習したりするのに使用することもできる。
【００７６】
制御回路は、あるいは代わりに、電気的動作変数の挙動と物理的機能変数の挙動の間の相関関係を確立するために、時間インターバルにわたって連続的に冷却系の構成要素に関して発生させられた制御信号、及び、各状況において発生させられた制御信号を記憶してもよい。これら記憶された制御信号データとその冷却系変数の挙動との相関関係は、将来の制御信号を発生させる時に使用してよい。
【００７７】
本発明の別の好ましい実施例では、制御系はユーザインタフェイスデバイス１５も備える。このデバイスは、レギュラースクリーン、又はタッチスクリーン、又はキーボードに結合したスクリーン、又は音又は光で警告するアラームのシステム、又は他の種類のユーザインタフェイスデバイスであってよい。
【００７８】
デバイス１５は、ユーザにより、冷却空間の温度、冷却系の運転時間など、冷却制御系の機能パラメータの調整、又は、自動製氷器、冷水給水器、又は冷却で使える他の機器の制御に使用することができる。
【００７９】
加えて、インタフェイス手段は、中央制御ユニット９により監視されている冷却系の部分々々の動作状態、例えば、冷却系の物理的変数と電気的変数の両方の測定値を任意に表示してよい。インタフェイス手段はまた、制御系により検出された冷却系の何らかの部分の誤動作をユーザに警告することも、単純に、システム内に何らかの種類のエラーが存在することだけをユーザに警告することもできる。
【００８０】
本発明はまた、少なくとも圧縮器２、蒸発器３、圧力制御素子６、及び凝縮器４を備える構成要素を有し、かつ、主として中央制御ユニット９からなる制御回路も有する冷却系を制御する方法に関する。本発明に係る方法は、あるいは代わりに、これらの構成要素のほかに、主として、換気器７、加熱抵抗器１１、冷却液流量制御弁１４、空気流量制御器１２、冷却空間内側のランプ、及び、冷却空間外側のランプ１０を備えるグループに含まれるが、これだけに限るものではない補助冷却エレメントも備える冷却系に適用してよい。
【００８１】
本発明に係る制御方法の一実施例の概観図を図３に示す。本発明に係る方法は、冷却系の構成要素の電気的動作変数を時間インターバルにわたって連続的に読み取る工程を備える。電気的変数の測定は、中央制御ユニット９と冷却系の構成要素と何らかの種類の制御信号を発出及び／又は受信する冷却系補助エレメントの間の電気接続部を使って実行される。中央制御ユニット９と冷却系の構成要素の間の電気接続部は、接続線を使って直接作ることも、他の電気回路エレメント又はその複合体、例えば抵抗器、誘導子、キャパシタ、又は、冷却系部分の入力又は出力からの電気量又は電気信号を中央制御ユニット９の入力接続部に送信できる同様のエレメントを使って作ることもできる。換言すれば、測定は、センサの助けなしで直接行われる。
【００８２】
本発明に係る方法はまた、データベースを作成する冷却系の構成要素の電気的動作変数の測定された値を記憶する工程を備える。一般に、記憶工程は中央制御ユニット９で直接実行できるが、これらの変数については、制御ユニット９に取り付けられた他のメモリデバイスで記憶することも可能である。記憶工程は、冷却系の運転時間全体にわたって実行することも、設定された時間の間だけ実行することも可能である。制御系により測定された何らかの変数の値を含むデータベースは、更新又は削除することができる。
【００８３】
本発明に係る方法はまた、冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの電気的動作変数の測定及び記憶された値の少なくとも幾つかの間の相関関係を確立する工程を備える。これらの相関関係は、同じ変数に関する値の間、又は、同じ冷却系部分から生じる複数の変数に関連した値の間、又は、随時に測定された相異なる冷却系部分に関連した変数の間で確立してよい。
【００８４】
加えて、本発明に係る方法は、冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの動作変数の測定及び記憶された値の少なくとも幾つかに基づき、また、これらの変数の間で確立された相関関係に基づき、冷却系に関する制御信号を発生させる工程を見込む。換言すれば、制御ユニット９は、現在の瞬間とこれに関連する以前の瞬間の両方に測定された様々な冷却系部分の変数の挙動の間の相関関係を識別するために、当該変数に関する情報を処理、解釈する。これに応じて、制御系は、冷却系の機能パターン、つまり、ある一定の変数の値の増大が必然的にこれに比例して他のシステム変数の値の増大又は減少を生じさせる機能パターンを作成、学習することができる。
【００８５】
こうして、例えば、ある一定の冷却系の構成要素の電気的変数を監視することにより、制御系は、冷却系の動作条件の変化を直ちに認識し、システムを新たな動作条件に適合させるために他の冷却系部分の少なくとも幾つかの動作に他のどんな変化が必要とされるかを事前に察知する。これに応じて、制御系は、冷却系が適切に機能し得るように制御信号を調整する。
【００８６】
その結果、本発明に係る方法では、冷却系の部分々々の運転形態の変更が冷却系の運転の急激な変化の前になされるので、冷却系の制御が最適化された仕方で行われる。換言すれば、冷却系の運転は、冷却系の新たな動作条件がその運転に衝撃を与える前にその新たな動作条件に適合させられる。これで、本発明に係る方法は、冷却系の部分々々が冷却器の動作条件の急激な変化から生じる摩耗や破裂にさらされるのを防ぐので、冷却系の部分々々の寿命は長くなる。
【００８７】
加えて、本発明に係る制御方法は、冷却系を瞬間々々の動作条件により適する形で運転できるようにするので、冷却系に要求されるエネルギの節減をもたらすことができる。
【００８８】
本発明に係る制御方法は、あるいは代わりに、冷却回路の標準機能プロフィルを確立する工程を備えてよい。このプロフィルは、先に述べた種類の冷却系の物理的機能変数の値と電気的動作変数の値、ならびに、これら物理的変数の値と電気的変数の値の間の相関関係を備える。この標準プロフィルを確立する工程は、例えば、冷却系の運転周期の始まり、つまり、標準プロフィルを作成するために電気的変数又は制御系により測定された他の変数が制御ユニット９により記憶、処理される周期の始まりに行われてよい。あるいは代わりに、プロフィルの作成又は更新が、冷却系運転中にユーザの意志と命令で行われても、制御系により自動的に行われてもよい。また、このプロフィルの作成を冷却系の運転開始に先立き、すでに製造者に知られている情報に基づいて行うことも可能である。
【００８９】
本発明の好ましい実施例では、制御方法は、冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値と標準機能プロフィルに含まれた情報の間で比較を行い、相関関係を確立する工程も備えてよい。この工程は、冷却系の部分々々が標準プロフィルに従って機能しているか、別の既知の機能標準に属しているか、中央制御ユニット９がテストできるようにすべく設計される。更に、標準プロフィルは、冷却系運転の物理的条件と電気的条件の変数に関するデータを含むので、制御ユニット９は、冷却系運転中の物理的条件を識別することができる。
【００９０】
こうして、測定及び記憶された変数の値と標準プロフィル情報との比較ならびに相関関係から得られたデータは、制御ユニット９により制御信号を発生させる工程で使用することができる。
【００９１】
本発明に係る制御方法はまた、外部環境温度、冷却空間の温度、扉開閉の頻度、冷却液圧力など、冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程を備えてよい。通常、この工程がセンサを使って行われる。本制御方法では、次に、物理的機能変数の測定及び記憶された値と電気的動作変数の測定及び記憶された値の間の相関関係を確立することができる。こうして、制御ユニット９は、冷却系の物理的機能変数の測定及び記憶された値とその相関関係に基づき冷却系の構成要素の制御信号を発生させることもできる。
【００９２】
物理的機能変数は、冷却系の内部機能プロフィルを限定する時に、また、冷却系により学習された機能パターンを限定する時にも使用してよい。
【００９３】
本発明の可能な一実施例では、制御方法は、時間インターバルにわたって連続的に冷却系の構成要素のために発生させられた制御信号を記憶する工程も有する。この記憶された信号は、将来の制御信号を様々な冷却系部分のために発生させる時に使用してもよい。制御ユニット９は、制御信号と冷却系のある一定の物理的変数又は電気的変数の挙動、又は、すでにシステムに知られている機能パターンの間の相関関係を確立することができる。
【００９４】
制御系は、ある時間にわたって学習された、又は、制御ユニット９で記録された標準機能プロフィルからの情報に基づいて学習された冷却系の様々な機能パターンを知っているので、次に、本発明に係る方法は、冷却系の構成要素における誤動作を識別する工程も備えてよい。識別は、制御ユニット９で測定された電気的変数の挙動を解釈し、これを、冷却系の電気的動作変数の記憶された他の値、又は、すでに制御系に知られている機能パターンと比較することによって行われる。
【００９５】
本発明に係る別の代替方法では、一定の標準機能プロフィルを設定された時間にわたって適用でき、これを、冷却サイクルの安定化したことが確認された後に適用する。この場合、温度制御設定値は、“オン”動作サイクルを“オフ”動作サイクルで除した比の値がある一定の変化範囲の中で一定になったことが確認された後に調整される。正常な機能状態は、例えば、圧縮器２のオン／オフ時間比を変えることによって、及び／又は、冷却系の扉を開けることによって復元可能である。
【００９６】
本発明に係る方法の一適用例は、冷却サイクルの間の圧縮器のオン／オフ時間を読み取った結果から冷却系の使用パターン及び使用スケジュールを学習することにある。圧縮器の入力電流の測定結果から、オン状態又はオフ状態の続く時間が直接特定できる。図４は、６０サイクル分の時間にわたっての圧縮器の入力電流の変化をその間の冷却器内部の温度の変化と共に示し、図５は、図４と同じ時間インターバル（ここでは冷却サイクルの数に分割されている）の間にオン／オフ時間比がどのように変化するかを示す。この意味において、圧縮器の電流はオン／オフ時間比を表し、その変化が時間にわたって測定できる。
【００９７】
オン／オフ時間比から、冷却器が使用されているか否か特定することが可能である。冷却空間の温度が一定に保たれている間にオン／オフ時間比が下がった場合、これは、冷却機器がその間使用されていなかった、又は、使用される頻度が極端に減少したことを指し示す。制御系は、このオン／オフ時間比と制御ユニットの時間軸との相互関係を確立することができる。ここで、制御ユニットの時間軸は、例えば制御ユニットクロック、又は、暦時間に関連してよい普通の時計などの内蔵時間軸であり得る。従って、制御系は、多かれ少なかれ冷却系が使用されていて、制御系がそれ自体の暦時間を追跡できる時間帯を学習することができる。
【００９８】
冷却系が使用されていない間にこの使用パターンを学習し終えると、制御ユニット９は、例えば内蔵ランプを消すなど、冷却系全体の所要エネルギを節約すべく設計された制御信号を発生させることができる。冷却器が使用されていない間は温度を極めて低く保つ必要のないエレメントを冷却するのに冷却系を使用すると、制御系が働いて、冷却空間の温度を上げるか、その環境に適合させる策として解凍開始を指令することができる。冷却系の使用を指し示す圧縮器の電気的変数の監視を通して、冷却系が設置されている業務用設備（business establishment）の動作時間を特定することが可能である。こうして、設備が閉じられている時に冷却系が確実に省エネルギモードで働くようにすることが可能である。同時に、業務用設備の動作時間の間、制御系は、省エネルギ目的のために非活動化又は改良された冷却系の全部のエレメントがユーザ介入を要求することなく限定された標準の範囲内で活動し、働くことを保証する。
【００９９】
従って、本発明によれば、動作スケジュールを学習する仕事は、冷却系の外側のファクターに基づいてその使用を検出すべく設計されたセンサ、例えば、冷却器付近での人間活動を検出するセンサの助けなしに実行される。これに対し、本発明に係る業務用設備の動作スケジュールを学習する仕事は、単に冷却系自体の電気的変数の挙動だけに基づいて実行される。
【０１００】
以上、好ましい実施例について述べたが、本発明の範囲は他の可能なバリエーションを備え、可能な同等のバリエーションを含めて請求項の内容によって制限されるだけであることを理解されたい。
【図１】
2009539154.tif 000003
【図２】
2009539154.tif 000004
【図３】
2009539154.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月1日(2008.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成要素として少なくとも圧縮器（２）、蒸発器（３）、圧力制御素子（６）及び凝縮器（４）を備え、制御回路（９）を有する冷却系を運転するための制御系において、
前記制御回路が少なくとも幾つかの冷却系の構成要素との電気接続部を有し、前記構成要素を通して前記制御回路（９）が時間インターバルにわたって、前記冷却系の構成要素の電気信号からなる電気的動作変数を連続的に測定及び記憶し、前記制御回路が、前記冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間の相関関係を確立し、この電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値と、前記冷却系の電気的動作変数の少なくとも幾つかの測定値と幾つかの記憶値の間で確立された相関関係とに基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させることを特徴とする制御系。
【請求項２】
前記制御回路（９）が、前記冷却系の物理的機能変数の値と、前記冷却系の電気的動作変数の値と、前記物理的変数の値と前記電気的変数の値の間の相関関係を有する前記冷却系の標準機能プロフィルの記録とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の制御系。
【請求項３】
前記制御回路が、測定及び記憶された前記制御系の電気的動作変数の値と、前記冷却系の標準機能プロフィル記録の物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で比較を行い、相関関係を確立することを特徴とする、請求項２に記載の制御系。
【請求項４】
前記制御回路が、測定及び記憶された前記制御系の電気的動作変数の値と、前記冷却系の標準機能プロフィル記録の物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で行われた比較の結果と確立された相関関係に基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させることを特徴とする、請求項３に記載の制御系。
【請求項５】
前記冷却系が、換気器（７）と、加熱抵抗器（１１）と、冷却液流量制御弁（１４）と、空気流量制御器（１２）と、冷却空間内側のランプと、冷却空間外側のランプ（１０）とを主として備えるグループから選択された補助エレメントも備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項６】
前記制御回路（９）が、前記冷却系の少なくとも幾つかの補助エレメントとの電気接続部を有し、前記電気接続部を通して前記制御回路が時間インターバルにわたって連続的に前記冷却系の電気的動作変数を測定及び記憶することを特徴とする、請求項５に記載の制御系。
【請求項７】
前記制御回路が、前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶し、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と電気的動作変数の値の間の相関関係を確立し、前記冷却系の物理的動作変数とその相関関係に基づき制御信号を発生させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項８】
前記冷却系の物理的機能変数が、外部環境温度と、冷却空間の温度と、冷却液の圧力及び温度とを主として備えるグループから選択されることを特徴とする、請求項７に記載の制御系。
【請求項９】
前記冷却系の物理的機能変数の少なくとも幾つかを読み取るセンサを備えることを特徴とする、請求項７又は８に記載の制御系。
【請求項１０】
前記制御回路（９）が時間インターバルにわたって連続的に冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１１】
前記冷却制御系の機能パラメータを調整するためのユーザインタフェイス手段（１５）も備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１２】
前記ユーザインタフェイス手段（１５）が前記動作条件及び前記冷却系変数の測定値を表示することを特徴とする、請求項１１に記載の制御系。
【請求項１３】
前記冷却系の標準機能プロフィルが、設定された時間インターバルにわたって測定及び記憶された冷却系の電気的動作変数と物理的機能変数に基づき更新できることを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の制御系。
【請求項１４】
構成要素として少なくとも圧縮器（２）、蒸発器（３）、圧力制御素子（６）及び凝縮器（４）を備え、制御回路（９）も有する冷却系の運転を制御する方法において、
前記制御回路（９）と前記冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの間の電気接続部を使って、前記冷却系の構成要素の少なくとも幾つかの電気的動作変数であって、前記冷却系の構成要素の電気信号からなる電気的動作変数を時間インターバルにわたって連続的に測定する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定値を記憶する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値の少なくとも幾つかの間の相関関係を確立する工程と、
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値と、前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された少なくとも幾つかの値との間で確立された相関関係とに基づき、前記冷却系に関する制御信号を発生させる工程とを備えることを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
前記冷却系の物理的機能変数の値と、前記冷却系の電気的動作変数の値と、前記物理的変数の値と前記電気的変数の値の間の相関関係を備える前記冷却系の標準機能プロフィルを確立する工程も備えることを特徴とする、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値と、前記冷却系の標準機能プロフィルの物理的機能変数の値と、電気的動作変数の値との間で比較を行い、相関関係を確立する工程も備えることを特徴とする、請求項１５に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程と、この測定及び記憶された物理的機能変数の値と測定及び記憶された電気的動作変数の値の間の相関関係を確立する工程と、前記冷却系の物理的動作変数の測定及び記憶された値とその相関関係に基づき前記冷却系の制御信号を発生させる工程とをさらに備えることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記冷却系の物理的機能変数を測定及び記憶する工程が、外部環境温度、冷却空間の温度、冷却液の圧力及び温度を主として備えるグループから選択された変数をセンサで測定して記憶することを備えることを特徴とする、請求項１７に記載の制御方法。
【請求項１９】
時間インターバルにわたって連続的に前記冷却系に関して発生させられた制御信号を記憶する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２０】
少なくとも、前記冷却系の電気的動作変数の測定及び記憶された値を解釈することによって前記冷却系の構成要素の少なくとも１つの誤動作を識別する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２１】
前記冷却系の標準機能プロフィルを更新する工程を備えることを特徴とする、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の冷却系制御方法。
【請求項２２】
前記電気的動作変数を測定する工程が、時間インターバルにわたって連続的に、換気器（７）と、加熱抵抗器（１１）と、冷却液流量制御弁（１２）と、空気流量制御器（１４）と、冷却空間内側のランプと、冷却空間外側のランプ（１０）とを主として備えるグループから選択された少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントの電気的動作変数を、その少なくとも幾つかの冷却系補助エレメントと制御回路の間の電気接続部により読み込み、記憶する工程も備えることを特徴とする、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の冷却系制御方法。
【請求項２３】
請求項１〜１３のいずれか１項に限定された通りの冷却系を運転するための制御系に適用されることを特徴とする冷却系制御方法。
【国際調査報告】
2009539154.tif 000009
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