(57)【要約】  本発明は、冷却システム及び／又は家庭電化製品のための診断システム及び診断方法に関するものであり、この冷却システム又は家庭電化製品の診断方法は、検出された様々な物理量に基づいて冷却システム及び／又はその構成要素の作動状態を決定して通知する。基本的に、量は二つのグループ、即ち（ｉ）その量からスペクトルサインが生成されるもの（機械的振動に関係する量）、及び（ｉｉ）その量からスペクトルサインが生成されないもの、に分類される。スペクトルサインは標準サインと比較され、診断はこの比較に基づいて提供される。作動状態が診断された後、それはデータベースに記憶され、システム運転の記録が更新される。作動状態は視認可能にされ、また視認された記録に基づいて冷却システム及び／又は家庭電化製品並びにその構成要素が性能低下しているか否かを決定することが可能である。この出願は圧縮機をさらに記載しており、この圧縮機の診断は本発明による診断方法及び診断システムによって決定され得る。
2010532021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却システム又は家庭電化製品の診断方法であって、
（ｉ）冷却システムの機械的波動信号、及び前記システム又は家庭電化製品の近くの環境の機械的波動信号を検出する段階を含む、信号を検出する段階、
（ｉｉ）前記段階（ｉ）で検出された振動パラメータのスペクトルサインを生成する段階、及び
（ｉｉｉ）前記段階（ｉｉ）で生成されたスペクトルサインと、冷却システム又は家庭電化製品の正常作動状態に関するスペクトルサインとを比較する、冷却システム又は家庭電化製品の構成要素の作動状態を評価する段階、
を含むことを特徴とする冷却システム又は家庭電化製品の診断方法。
【請求項２】
前記段階（ｉｉｉ）で評価された冷却システム又は家庭電化製品の作動状態がデータベースに登録される、請求項１に記載の診断方法。
【請求項３】
前記段階（ｉｉｉ）で得られた作動状態が、警報インタフェイスをとおして視認可能にされる、請求項１に記載の診断方法。
【請求項４】
前記機械的波動が、冷却システムの構成要素の機械的振動、全体として冷却システムの機械的振動、家庭電化製品の機械的振動、又は冷却システム若しくは家庭電化製品の周囲の機械的振動を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の診断方法。
【請求項５】
冷却システム又は家庭電化製品の機械的波動信号の種々の振動モードのために、前記データベースが、標準作動状態に関する複数のスペクトルサインを記憶していることを特徴とする、請求項１に記載の診断方法。
【請求項６】
前記段階（ｉｉｉ）において振動モードから生成されたスペクトルサインが、標準作動状態の複数のスペクトルサインと比較されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の診断方法であって、前記標準スペクトルサインは、生成された前記スペクトルサインと同じ振動モードに関するものである、診断方法。
【請求項７】
冷却システム又は一般用家庭電化製品のための診断システムであって、
全体としては冷却システムの構成要素から及びその周囲からの機械的波動信号、又は家庭電化製品から及びその周囲からの機械的波動信号を検出することができる少なくとも一つの変換器（２）と、
前記変換器（２）によって得られたパラメータを受信するディジタル処理ユニット（４）にして、前記変換器から受信した信号からスペクトルパターンを識別することができるディジタル処理ユニット（４）と、を具備することを特徴とする診断システム。
【請求項８】
前記ディジタル処理ユニット（４）が、前記信号のスペクトルパターンを、記憶ユニット（５）に記憶され事前に確立されたパターンと比較することによって前記システムの現行の作動状態を識別することを特徴とする、請求項７に記載の診断システム。
【請求項９】
前記ディジタル処理ユニット（４）が、前記システムの前記作動状態の記録を記憶するとともに、その経時的挙動のパターンを識別することを特徴とする、請求項７に記載の診断システム。
【請求項１０】
前記変換器（２）が、加速度計と、マイクロフォンと、音響センサとを具備することを特徴とする、請求項７に記載の診断システム。
【請求項１１】
前記警報インタフェイス（６）が、少なくとも一つ表示器、又は読取り装置を接続するための端子を具備することを特徴とする、請求項７に記載の診断システム。
【請求項１２】
冷却システムの圧縮機であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の診断方法によってその診断がなされることを特徴とする、冷却システムの圧縮機。
【請求項１３】
冷却システムの圧縮機であって、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の診断システムによってその診断がなされることを特徴とする、冷却システムの圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００７年５月２９日に出願されたブラジル特許出願番号Ｎｏ．ＰＩ０７０２３６９−３号の優先権を主張しており、前記特許出願の開示は引用することにより本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、家庭電化製品の、冷却システムの、及び／又はそれらの構成要素の作動状態を直ちに又は後で見ることを可能にする診断システム及び診断方法に関するものである。さらに本発明は、本発明の前記診断システム及び診断方法によって診断される圧縮機にも関係している。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、冷却システムは多くの人々に広く知られている。このように、これらシステムは多くの場合、人間を必要とするものとみなされているので、それらの運転を操作、制御、又は診断することができる方法を発展させることは興味深いことである。しかしながら、冷却システムを制御する方法のいくつかのタイプを挙げる前に、典型的な従来技術による冷却システムの例及びその適用例が説明されるべきである。
【０００４】
典型的に、冷却システムは回路を具備しており、前記回路において冷却流体はいくつかの構成要素を移動し、その移動の間に冷却流体の体積は膨張及び圧縮されて、その温度と圧力が昇降する。流体を処理するときの前記の量の間の緊密な関係を観察することが重要である。
【０００５】
通常の冷却システムを構成する構成要素は、例えば、圧縮機、蒸発器、凝縮器、及びキャピラリー管である。圧縮機は、それ自身の名称が示すように、冷却流体を圧縮してその圧力及びそれ故その温度を高め、その結果流体が冷却回路中を流れるようにポンプ圧送される。
【０００６】
冷却流体は圧縮機を離れた後、凝縮器の中を循環し、前記凝縮器は流体の圧力を低下させることなく流体の温度を低下させる能力がある。通常この凝縮器は、曲がりくねった又は湾曲した部品によってそれらの端部でほぼ“Ｓ”字状に互いに接続された直線状の平行な複数の部品を有するように配置された長い導管である。したがって、この凝縮器は環境に接しているので、冷却流体は、それが凝縮器の内部を循環するときに環境に対して熱を放出し、その結果その温度を低下させる。
【０００７】
冷却流体は、凝縮器から、膨張弁として知られているキャピラリー管へ移動する。前記キャピラリー管の機能は、流体の通過に抵抗を生み出して、凝縮器内の流体と、次の構成要素、即ち圧力の低い蒸発器内の流体との間に大きな圧力差を生み出すことである。したがって、蒸発器内の低圧力とキャピラリー管内の高圧力との差及び流体抵抗に起因して、冷却流体は、それが蒸発器に向かって移動するとき急激な移行に遭遇し、その体積を急に膨張させて低圧環境中に置かれる。したがって、温度と圧力と体積の量の間の緊密な関係を考えたとき、冷却流体の体積が増大し、圧力が低下して温度も低下すると、そのことが前記蒸発器に接触している環境の熱の吸収に貢献するという結論が得られる。
【０００８】
最後に、体積の膨張したこの状態で低圧及び低温の冷却流体は、蒸発器から圧縮機へ移動し、そこでその体積は減少され、その圧力及び温度は高められて、冷凍サイクルを再出発させる。
【０００９】
上で例示された典型的なシステムは、家庭用冷蔵庫、空調機、業務用冷蔵庫、商品展示冷蔵庫、及び冷却される又は冷却する必要のある任意の他の装置において利用される。
【００１０】
冷却システムが説明されてきたのだから、我々は、その作動がどのように制御、診断、又は操作され得るのかという問題に戻る。この点について、従来技術は冷却及び暖房装置の温度を制御するシステム及び方法を先取りしているが、それは、このシステムで起こり得る性能低下を診断し及び従って大きな故障を防ぐための方法及びシステムを提供していないことが指摘されるべきである。
【００１１】
従って、冷却システムの診断に関して、前記システムが正しく作動するには、異なるローバスト特性が冷却システムから及びその構成要素（ファン、解凍抵抗、運転停止弁、圧縮機等）から要求されるということが公正に言える。しかしながら、各環境が、例えば湿度、塵埃、及び換気のような時間とともに変化し得る特定の特性を有することを考慮すると、これらの特性は、冷却システムが置かれる環境に依存して変化し得る。さらに、他の要因、中でも構成要素の使用状態、損耗状態、及び経年変化の状態が構成要素のローバスト特性を変えることがある。つまり構成要素は、任意の物理デバイスとして、その耐用寿命に沿って、環境条件又は使用条件に起因してその作動能力の損耗及び変化を受ける。
【００１２】
従って、構成要素の使用状態、損耗状態、及び経年変化の状態は、これらデバイスに故障を引き起こすことがあり、このことは冷却システムの効率に影響を与えるだろう。これらの故障は二つのグループ、即ち（ｉ）完全な破綻、及び（ｉｉ）わずかな偏差、に分類され得る。
【００１３】
完全な破綻の状態では、システムの障害のある要素は、不規則もしくは断続的動作を示すか又は完全に不活動であって、冷凍サイクル全体を危うくする。第一に典型的冷凍回路の要素は直列に配列されていて、すなわち一つの欠陥のあるデバイスがシステムの活動を麻痺させるので、この規模の故障は大きな損失を招くことがある。
【００１４】
第二に、システムが非常に大きな時間定数を有していて、使用者は長期間が経過した後に冷凍サイクルの偏差に気付けるだけなので、このタイプの故障から生まれる損失は、一部の例では、性能低下の遅い識別方法に起因して生じる。この筋書きでは、不具合が検出されなかったとき、システムがまだ作動していたとしても、システムは適正に作動せず、また構成要素に過大な負荷をかけて、その耐用寿命を実質的に短縮させるだろう。多くの場合、冷却される物品への損傷により引き起こされた損失は、冷却システムの保守費用を超える。
【００１５】
他方で、わずかな偏差が動作にある状況では、障害のある要素を識別する方法はなお遅く及びより困難である、というのも性能低下は、環境の温度変化及び／又は熱負荷の変化のせいで、システムが存在し得る変化として簡単に間違われるからである。従って、このタイプの故障が最終的に識別されたとき、システムが性能低下を起こしていた時間は、不幸にも、一つ以上の構成要素又は冷却物品さえも危険にさらすのに十分なほどであり得る。この複雑な状況に加えて、ほとんどの場合、欠陥を識別する方法は経験的に及び保守担当者の従来からの経験に基づいて実行される。
【００１６】
さらに、一部の冷却システムの故障は、使用者の不適切な取扱いによって、及び冷却システムの周囲の人々又は冷却システムと不適切なやりかたで相互作用する人々による使用法の確認への注意不足によって引き起こされる。
【００１７】
それでもなお、診断する目的のために冷却システムの概念が推定され、及び一般の家庭電化製品が検討されたとき、同じタイプの故障とそれらの識別に関する困難さとが生じる。
【００１８】
この文脈では従来技術は、冷却システム又は家庭電化製品の内部の量及び環境特性又は冷却される物品の特性を表す量の両方を検出する手段を使って、冷却システムの構成要素または一般の家庭電化製品における故障を検出することができる診断システム又は診断方法であって、冷却システムの場合には予防保守の必要性を使用者に警告して機器の不稼動時間を最小限に抑える診断システム又は診断方法をこの瞬間まで開示していない。
【００１９】
従来技術におけるこの欠落に起因して、故障を検出することができるとともに、圧縮機の内部及び外部の量を検出する手段を使用して、予防保守の必要性を使用者に警告する診断システム又は診断方法によって診断される冷却システムの圧縮機又は他の回転要素は現在は無い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、本発明の第１の目的は、冷却システム又は家庭電化製品の運転状態の診断を実行するように要求された段階を規定できる診断方法を提供することである。
【００２１】
本発明の第２の目的は、冷却システム又は家庭電化製品のための診断システムを提供することであり、前記診断システムは監視されるべき各構成要素に関する特定の性能低下を検出することができるものである。最後に本発明の第３の目的は、冷却システムの圧縮機を提供することであり、前記圧縮機の診断は、先行する段落に記載された診断システム及び／又は診断方法によって規定される。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の第１の目的は、冷却システム又は家庭電化製品のための診断方法によって達成され、前記診断方法は、
（ｉ）冷却システムからの、及び冷却システム又は家庭電化製品の近くの環境からの、振動している機械的波動信号又は音圧波信号を検出する、信号を検出する段階と、
（ｉｉ）段階（ｉ）で検出された振動パラメータのスペクトルサインを生成する段階と、
（ｉｉｉ）段階（ｉｉ）で生成されたスペクトルサインを冷却システム又は家庭電化製品の正常作動状態に関するスペクトルサインと比較する、冷却システム又は家庭電化製品の構成要素の作動状態を評価する段階と、
（ｉｖ）段階（ｉｉｉ）において評価された冷却システム又は家庭電化製品の構成要素の作動状態をデータベースに登録する、記録を更新する段階と、
（ｖ）段階（ｉｉｉ）で評価された作動状態を視認可能にする、警報／信号発出状態を操作する段階と、を含んでいる。
【００２３】
本発明の第２の目的は、冷却システム又は一般の家庭電化製品のための診断システムによって達成され、前記診断システムは、
全体としては冷却システムの構成要素の機械的振動もしくは音圧を、及びその周囲の機械的振動もしくは音圧を、又は家庭電化製品及びその周囲の機械的振動もしくは音圧を検出することができる変換器と、
変換器によって得られたパラメータを受信するディジタル処理ユニットにして、変換器から受信した信号からスペクトルパターンを識別することができるディジタル処理ユニットと、を少なくとも具備している。
【００２４】
診断システムは、識別されたスペクトルパターンを記憶ユニットに予め記憶されているスペクトルパターンと比較することによって作動状態を決定する。
【００２５】
本発明の第３の目的は、冷却システム圧縮機によって達成され、前記圧縮機の診断は第１及び第２の目的の診断システム及び／又は診断方法を使用して行われる。
【００２６】
本発明は、図に表された実施例に基づいてより詳細に以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】代替実施例とともに好適な実施例を含む、本発明による診断システムの概略図である。
【図２】本発明による診断方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
最初に、システム及びその方法の説明を始める前に、本発明の主題に含まれる概念及び特徴がトピックに分割されて以下に説明されるべきである。
【００２９】
［冷却システム及び家庭電化製品］
本発明の方法及びシステムによって診断されるべき作動状態を有する冷却システムは、例えば業務用冷蔵庫、家庭用冷蔵庫、冷凍庫、及び空調機器等のような異なる冷却目的に用いられることが可能である。本発明の方法及びシステムは、例示されたもの以外の可能性でも用いられることが可能である。
【００３０】
好適には及び概念的には、診断されるべき冷却システムは、基本的な冷却要素、即ち、圧縮機、凝縮器、膨張デバイス、及び蒸発器を具備するシステムとして定義され、前記冷却要素はその動作が従来技術で提供されたように起こるものである。
【００３１】
さらに、本発明は、その診断システム及び診断方法において、冷却システムの作動状態だけでなく家庭電化製品の作動状態も診断する可能性を検討する。家庭電化製品は、本発明の診断方法及び／又は診断システムによって診断され得る、従来技術で知られた任意の家庭電化製品であり得る。
【００３２】
［量及び変換器］
本発明の診断システム及び診断方法が機能するために、いくつかの量が測定されることが必要である。
【００３３】
従って、冷却システム又は家庭電化製品に含まれるいくつかの物理量の中で、本発明のシステム及び方法で好適に用いられるであろうものは二つのグループ、即ち
（ｉ）全体としては冷却システムの構成要素の又は冷却システムの機械的波動信号又は音圧波、及び／又は家庭電化製品の機械的波動信号又は音圧波、及び冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲の機械的波動信号又は音圧波、並びに
（ｉｉ）冷却システムのパラメータ、及び冷却されるべき環境のパラメータ、又は家庭電化製品のパラメータ、に分類される。
【００３４】
以下に示されるように、第１のグループは、システムの作動状態を決定する際により重要である一方で、第２のグループは、第１のグループに基づいてなされた分析を補強又は確認するために用いられる。
【００３５】
より詳しくは、グループ（ｉ）の量は、冷却システムの及び／又は家庭電化製品の構成要素の機械的振動であり、前記振動は、構成要素が、少なくとも一つの圧縮機又は冷却システムを完全にする他の回転機器に結び付けられているということにより引き起こされる。このグループは、冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲にいる人々の動きによって生み出される雑音をさらに含んでいる。
【００３６】
グループ（ｉｉ）の量は、限定するものではないが好適には次のもの、外部温度、冷却システムの場合冷却されるべき環境の温度、並びに冷却システム及び／又は家庭電化製品の構成要素の電圧及び電流、である。
【００３７】
従って、前述の量を測定する必要性の観点で、複数の変換器がこれら全てのパラメータを検出するために必要とされ、その結果、収集されたデータに基づいて本発明のシステム及び方法は冷却システムを診断することができる。
【００３８】
従って、少なくとも一つの変換器２又は複数の変換器２が、グループ（ｉ）の量を検出する能力があり、即ちそれは、冷却システムの構成要素の、及び／又は全体としては冷却システムの、及び／又は家庭電化製品の機械的振動又は音圧波とも呼ばれる機械的波動信号を検出する能力があり、好適には、加速度計、マイクロフォン、又は音響センサであって、構成要素の前述の機械的振動もしくは音圧波、又は冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲にいる又は周囲を巡回している人々によって生み出される騒音さえも検出することができる加速度計、マイクロフォン、又は音響センサを含んでいる。しかしながら、挙げられた好適な例の任意の組み合わせを用いることができ、即ち、加速度計、マイクロフォン、もしくは音響センサがそれら自体で用いられること、又は一つの加速度計が一つ以上のマイクロフォンと共に用いられること、又は一つのマイクロフォンが一つ以上の音響センサと共に用いられること、等々が可能である。従って、これら変換器の組合せが本発明の範囲に対する限定要素ではないことは明らかである。
【００３９】
グループ（ｉｉ）の量を検出する能力がある第２の複数の変換器３は好適には、冷却システム及び適用できるなら家庭電化製品の内部温度を測定する少なくとも一つの温度センサと、冷却システム及び／又は家庭電化製品の外部の温度を測定する少なくとも一つの温度センサと、電圧及び電流センサと、を含んでいる。
【００４０】
好適には、第１の複数の変換器２は、冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲にいる人々の動きを検出する少なくとも一つのマイクロフォンと、冷却システム及び／又は家庭電化製品の機械的振動又は音圧波を検出する複数のマイクロフォンとを含んでいる。
【００４１】
これら第１及び第２の複数の変換器２、３は、検出されるべき量により、冷却システム及び／又は家庭電化製品の異なる位置に配置され得る。この点で、第１の複数の変換器２について、冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲の人々の存在を検出するマイクロフォンは、例えば、近くの人々の存在及び巡回を示す騒々しい音信号をそれが検出できる場所に置かれるべきである。（スーパーマーケットで一般的に使用され、また商品を展示するためにも使用されている）業務用冷蔵庫に結び付けられた冷却システムを例として挙げると、問題のマイクロフォンは、冷蔵庫の前部に配置されることが可能である、というのもそこは人々が最も近接する可能性のある位置であるからである。
【００４２】
外部温度センサは一般的に冷却システムの外側部分に好適に配置されるのに対して、内部温度センサは、冷却システムの場合、該センサが冷却されるべき物品の領域の温度を検出できる位置に配置される。さらに、第２の複数の変換器３について、電圧及び電流センサが構成要素の近くに配置されるべきであり、前記電圧及び電流センサから診断に対する補完物又は確認が以下に説明するように生み出される。
【００４３】
［スペクトルサイン（Spectral signature）］
本発明の診断システム及び診断方法は、冷却システムの作動状態が決定され得るように、及び使用者又は保守担当者に注意を喚起するようにスペクトルサインを用いる。
【００４４】
スペクトルサインは、時間的な基礎における構成要素の挙動の、周波数領域における量への変換として定義されることが可能であり、換言するとスペクトルサインは、振動要素（モーター、圧縮機等）の周波数スペクトルに相当する。本発明の場合には、スペクトルサインは第１の複数の変換器２、即ち冷却システム及び／又は家庭電化製品の機械的振動又は音圧波を検出するように意図された変換器、及び冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲の騒音も検出するように意図された変換器によって好適に生成され、即ちスペクトルサインは機械的波動信号（振動及び音）から生成される。従って、問題の量がそのそれぞれの変換器によって最初に検出され、次いで、特別なアルゴリズムの適用の後で、周波数スペクトル、即ちスペクトルサインが生成される。好適には、この特別なアルゴリズムは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）タイプのものである。
【００４５】
従って、冷却システムの構成要素は正常作動状態では特定の周波数で振動し、特定の振幅（両方ともそのスペクトルサインによって識別される）を有していることを考慮すると、動作中の最小の変化でさえもそのいつもの周波数及び振幅を変化させ、及びそれは他の振幅を有する他の周波数、即ち異常な作動状態における振幅と周波数で振動し始めるだろう。
【００４６】
これは、我々が例としてモータ又は圧縮機さえも挙げるなら観察することができる。この状況で、圧縮機が正常作動状態で振動しているとき、それは特定の周波数及び振幅の可聴雑音を生み出すが、しかしながらこの雑音の音は、モータが例えば性能低下しているとき変化する。換言すると、音が一連の周波数及び該周波数に関する振幅から成るなら、この性能低下のモータの変化した音は、その正常作動状態の変化を自動的に指し示す、というのも振動周波数及び関係する振幅が変化したからである。
【００４７】
この推論によれば、作動状態の変化は、正常作動状態で得られたスペクトルサインと最近検出された振動から生み出されたスペクトルサインとを比較することによって検出され得る。従って、第１の複数の変換器２に結び付けられた、全体としては冷却システム及び／若しくは家庭電化製品の作動状態、又はその構成要素の作動状態は適切に監視される。
【００４８】
同様に、冷却システム及び／又は家庭電化製品の周囲の人々の検出の場合には、検出された雑音は周波数領域に変換され、その結果人々の量に関する雑音の周波数パターンが生み出され、そしてこのパターンが変化したとき、標準状態のスペクトルサインと検出された音の機械的振動から最近生み出されたスペクトルサインとを比較することによって挙動の変化の明確な記録を獲得できる。
【００４９】
［運転パターン］
確認されるべきシステムの診断のために、前述したとおり、システムの標準スペクトルサインは、現行の作動状態から生成されたスペクトルサインと比較されることが必要である。この目的のために、本発明の方法及びシステムは、データベースに記憶された標準スペクトルサインを頼みにする。本発明のシステム及び方法は、診断をするために、作動状態に結び付けられたスペクトルサインの範囲又は間隔を使用できることがさらに指摘されるべきである。この場合、比較は、生成されたサインと、データベースに記憶されたサインの範囲との間でなされるだろう。さらに、前述のデータベースは、スペクトルサインを生成しないパラメータ、即ち、電流、電圧、及び温度、換言すると非振動信号のようなパラメータの一連の標準値を有している可能性がある。従って、例えば標準電圧と読取り電圧との間の比較は、スペクトルサインを比較することによって既に得られていた診断結果を補完又は確認するためになされることが可能である。本発明のシステム及び方法は、二つ以上の振動モードのための運転パターンを記憶する可能性も企図する。理論的には、振動モードは、システム及び／又はその構成要素が振動するレベル、即ち構成要素が振動するようにセットされるレベルである。例えば、０又は３６００ｒｐｍで動作するようにセットされた圧縮機は、二つの振動モード、即ち０及び３６００ｒｐｍを含んでいる。他方、可変速圧縮機は、その回転の可変性に起因して種々の振動モードを含み得る。
【００５０】
したがって、データベースは、スペクトルサインと、構成要素又はシステムが有する各振動モードに対応した作動状態パターンとを記憶し、即ち運転の各モードは、所与の関係する作動状態に対する特定のスペクトルサインを生成する。
【００５１】
この場合には、比較は、同じ振動モードに定義又は関係付けられたサインの間においてのみ為され、即ち、生成されたサインが３６００ｒｐｍの読みに基づくものであったら、それは、同一の回転に関する作動状態の標準スペクトルサインと比較されるだろう。
【００５２】
好適には、冷却システムの構成要素は、少なくとも二つの運転モードを有しており、また適用可能であれば、可変速圧縮機と同様に三以上の運転モードを有している。
【００５３】
［使用記録］
診断システム及び診断方法が、第１及び第２の複数の変換器をとおして獲得されたパラメータ及び振動を検出するので、これら連続した読みに関するデータが前述のデータベースに記憶される。これらデータは、読みのデータ及び時間、チェックされている構成要素、並びにそのそれぞれの作動状態を含んでおり、その結果使用記録が作成される。
【００５４】
この使用記録は、各測定データを含んでおり、その結果システム及び／又は家庭電化製品の、及びその構成要素の作動状態の足跡を経時的に記入することが可能である。従って、冷却システム及び／又は家庭電化製品が、わずかな偏差のタイプの性能低下を受けている場合に、前記性能低下は容易に検出されるだろう、というのも使用者又は保守担当者は、システムがわずかな変化をその運転挙動において示していることを絶えず通知されて、従ってわずかな偏差を環境の変化に起因する作動状態のマイナーな変化に間違える可能性を排除する。
【００５５】
実際に使用記録が分析されたときこの混同は明らかにされる、というのも冷却システム及び／又は家庭電化製品の物理量の挙動は環境の変化（例えば温度変化）に順応すると共に短時間の後に平衡に戻る傾向を有するのに対して、故障の性能低下の状態では、それらは、正常作動状態以外の作動状態に長時間留まる傾向を有するからである。
【００５６】
［警報及び信号発出］
スペクトルサイン（及び、適用可能であれば、スペクトルサインを生成しない他の量）が比較された後、本発明のシステム及び方法は、使用者又は保守担当者に対して可能性のある故障の警報を出す。従って、本発明のシステム及び方法は、警報インタフェイス６を有しており、前記警報インタフェイス６は、その名前が表すように、システムの正常作動状態からの偏差についての早期の警告を使用者に与える。
【００５７】
好適には、この警報インタフェイス６は、少なくとも一つの表示器及び／又は接続される携帯型読取り装置用端子を具備しており、従って作動状態を視認可能にする。
【００５８】
従って、冷却システム及び／又は家庭電化製品の作動状態を周期的に診断して使用者にこれらの状態を通知する本発明のシステム及び方法によって、そのそれぞれの構成要素に対する損傷は容易に防がれ得る。
【００５９】
［診断システム］
診断システムの構成要素及び一部の詳細事項が説明されてきた以上は、前記システムを構成する要素の間の相互作用も説明されるべきである。かくして、図１で見られるように本発明の診断システム１は、第１の複数の変換器２と、第２の複数の変換器３と、ディジタル処理ユニット４と、少なくとも一つの記憶ユニット５と、警報インタフェイス６とを具備している。図１は、第２の複数の変換器３が本発明の実施には任意選択的であるので、本発明の診断システムの好適な実施例を代替実施例との組合せで図解していることが指摘されるべきである。
【００６０】
前述したように、第１の複数の変換器２は、冷却システムの内部と外部の両方の機械的振動に関する量を検出して、人々の動き及び冷却システムの振動に関するパラメータを収集する。
【００６１】
この診断システムの代替実施例では、第２の複数の変換器３は、機械的振動に基づいて到達された診断結果を裏付け及び補完する量を検出する。
【００６２】
第１及び第２の複数の変換器２、３によって検出された量はディジタル処理ユニット４に送られ、前記ディジタル処理ユニット４は、診断を得るために、読取られた情報をパラメータに変換する能力がある。変換器と前記ディジタル処理ユニット４との間の結合は、線材及びケーブルを使って、又は設計者及び本技術分野に知識を有する人々が選り好むなら無線技術によって為され、及びデータ伝送手段が本発明の範囲に対する限定要因ではなく、それ故、他の手段、形式、及び方法が適用可能であることが指摘されることが重要である。
【００６３】
使用記録（第１及び第２の複数のセンサから得られたデータの記録）に加えて、冷却システム及び／又は家庭電化製品の標準スペクトルサイン及び事前定義パラメータ値をこのデータベースに記憶する記憶ユニット５は、ディジタル処理ユニット４に結び付けられている。この記憶ユニット５は、とりわけ例えばＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＦＬＡＳＨのような不揮発性タイプのものである。
【００６４】
従って冷却システムの行われるべき診断のために、ディジタル処理ユニット４は、第１の複数の変換器２から獲得されたパラメータのスペクトルサインを生成するために、即ち少なくとも一つの変換器から受信された信号からのスペクトルパラメータを識別するために、生成されたスペクトルサインを標準スペクトルサインと比較するために、及び使用記録を記憶ユニット５のデータベースに記入するためにセットされる。
【００６５】
最近生成されたスペクトルサインと、データベースに記憶されている正常作動状態に対応するスペクトルサインとの間の比較から、例えば構成要素が完全に不活動であるなら、冷却システムが完全破綻タイプの故障を有しているか否かを直ちに検出することができる。
【００６６】
他方で、使用記録が視認可能にされたとき、冷却システムの構成要素が間歇的な運転挙動を示す場合、システムの又は一つ以上の構成要素の活動の不安定さが経時的に識別されるので、それは性能低下を示している。同じ理由が、既に論述したように作動状態におけるわずかな偏差にも適用される。
【００６７】
代替実施例では、スペクトルサインを比較することによって為される診断に加えて、本発明の診断システムは、他の量が作動状態を確認するのを助けて、前記助力が確認目的のための補完情報として働く可能性を企図している。例えば、構成要素が完全に不活動な状態にあることが見出された場合、電流、電圧、温度、又はスペクトルサインを生成しない他の量は、構成要素が実際に不活動であるかどうかを検証及び確認するために用いられることが可能である。実際に、読取られるがスペクトルサインを生成しない量が記憶ユニット５に記憶されている予め定められた値に基づいて解釈されるか、又は解釈されない。
【００６８】
このディジタル処理ユニット４が警報インタフェイス６に結び付けられていることがさらに注目されるべきであり、その結果、冷却システムの作動状態に関するデータが獲得されたらすぐに前記インタフェイス６をとおして視認可能にされる。
【００６９】
［診断方法］
より詳しくは、本発明の診断システムは、冷却システム及び／又は家庭電化製品に関する情報を診断方法によって使用者に提供する。前記診断方法は、診断システムによって実行されるアクションをその段階によって区別する。
【００７０】
［段階（ｉ）：信号検出］
その流れ図が図２に示されているこの方法によると、第１段階は信号検出であり、前記第１段階は、冷却システム及び／又は家庭電化製品からの機械的波動信号、振動信号、又は音圧波信号の検出を含んでいる。代替実施例では、この段階は、冷却システム及び／又は家庭電化製品のパラメータに関する非振動信号の検出を含んでいる。
【００７１】
物理的に、前記機械的波動は、空気中又は冷却システム及び／又は家庭電化製品の構造を通して伝播する機械的波動に対応しており、即ちそれらは、冷却システムの周囲にいる人々によって生み出される雑音に関する信号と、冷却システム及びその構成要素の機械的振動に関する信号とを含んでいる。全体としてシステム又はその一つ以上の構成要素を参照すると、非振動信号は、今度は、冷却システムの診断を得るために測定された機械的振動に関係していないパラメータであって、例えば温度、電圧、及び電流のようなパラメータに対応している。
【００７２】
［段階（ｉ）と診断システムとの関係］
信号検出段階は、第１及び第２の複数の変換器２、３によって実行される。機械的波動信号は第１の複数の変換器２によって検出され、非振動信号は第２の複数の変換器３によって検出される。検出直後に、これら信号は前述したようにディジタル処理ユニット４に伝送される。
【００７３】
［段階（ｉｉ）：スペクトルサインの生成］
データの検出後に、本発明による診断方法は、機械的波動信号のスペクトルサインを生成する段階を含んでいる。この段階では、診断システムで起こったことと同様に、検出された信号は、次に生成されるべきそれらのスペクトルサインのために周波数領域に変換される。
【００７４】
［段階（ｉｉ）と診断システムとの関係］
この方法の第２段階のスペクトルサインは、診断システムのディジタル処理ユニット４において、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）タイプのアルゴリズムによって生成される。
【００７５】
［段階（ｉｉｉ）：作動状態評価］
検出された機械的波動信号のスペクトルサインが獲得されると、該方法は、冷却システム及び／又は家庭電化製品の構成要素の作動状態の評価をする。即ち、段階（ｉｉ）で生成されたスペクトルサインは、冷却システム及び／又は家庭電化製品の正常作動状態に関する標準スペクトルサインと比較される。この情報は、システムが正常に作動しているか否かを決定するのに十分であろう。しかしながら、本発明の方法により提供される診断の信頼度を高めるために、この段階（ｉｉ）は、非振動信号によって与えられた値の解釈をさらに含んでいる。従って、振動信号に関する判定が検証されて、与えられた診断の信頼度が補強されて確実にされる。
【００７６】
診断システムで起こったことと同様に、この解釈は、予め決められた値に基づいて比較によって実施されるか、又は実施されない。
【００７７】
システムが種々の振動モードを有する場合には、生成されたスペクトルサインは、検出された振動モードに関する標準スペクトルサインと比較され、したがって診断が同じ振動モードに対して得られたことを保証する。
【００７８】
［段階（ｉｉｉ）と診断システムとの関係］
作動状態の評価は、生成されたスペクトルサインを、記憶ユニット５のデータベースに予め記憶されていた正常作動状態に関するスペクトルサインと比較することによってディジタル処理ユニット４において為される。さらに、ディジタル処理ユニット４は、非振動信号に関するパラメータのつながりをさらに検証して、事前定義された値に基づいて又は予め確立されていた設定に基づいてそれらを解釈する。このように、スペクトルサインによって生み出された診断は非振動量によって確認される。
【００７９】
［段階（ｉｖ）：記録の更新］
構成要素の、及び従って全体としてはシステムの、及び／又は家庭電化製品の作動状態が識別されて確認されると、方法は段階（ｉｖ）に進み、前記段階（ｉｖ）は使用記録を更新すること、即ち段階（ｉｉｉ）で評価された冷却システムの構成要素の作動状態及び段階（ｉ）で獲得された非振動信号の値がデータベースに登録される。
【００８０】
従って、使用記録の作成によって、冷却システム及び／又は家庭電化製品の作動状態の経時的な変化の足跡を記録することが可能である。それ故、構成要素の周波数及び振幅が、それらが環境の変化に順応するのに必要な時間を超えた時間において変化したままであるなら、システムには故障が存在すると判断又は検証され得る。
【００８１】
［段階（ｉｖ）と診断システムとの関係］
段階（ｉｖ）でディジタル処理ユニット４によって生み出された記録は記憶ユニット５のデータベースに記憶される。
【００８２】
［段階（ｖ）：作動状態警報／信号発出］
記録が更新されると、異常が発生している場合に問題を解決するための適正な方策がとられるように、使用者又は保守担当者に対して作動状態が通知されることが必要である。かくして、段階（ｉｉｉ）で得られた作動状態は視認可能にされる。
【００８３】
［段階（ｖ）と診断システムとの関係］
診断システムの作動状態警報及び信号発出手順が警報インタフェイス６によって実行され、前記警報インタフェイス６は、前述したように、表示器又は携帯型読取り装置が接続される端子であり得る。
【００８４】
［圧縮機］
診断システム及び診断方法に加えて、本発明は冷却システムの構成要素として作動する圧縮機にもさらに関係しており、前記圧縮機の診断は、本発明による診断システム及び診断方法によって決定される。
【００８５】
この圧縮機は、本発明の診断方法及び診断システムが実施され得る任意の従来型の圧縮機であり得る。
【００８６】
好適な実施例を説明してきたが、本発明の範囲が他の可能な変形形態を包含すること、及び可能な均等物をその中に含む特許請求の範囲の内容によってだけ限定されることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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