(57)【要約】  本発明は、気候シミュレーションシステム（１０）に関し、最小限のエネルギー消費、好適な気候条件の下での成長、及び、例えば植物、細菌、及び昆虫などの生物種の研究所内におけるモニタリングを可能とするものであり、空調チャンバ内の温度変動を最小限にし、冷熱蓄積を用いることにより空調チャンバ（２０）の冷却を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好適な気候条件にする少なくとも１つの空調室（２０）と、
５．前記空調室（２０）のための必要な冷却を行う少なくとも１つの外部装置（３０）と、
前記空調室（２０）内で加熱、冷却、加湿、及び除湿を行う少なくとも１つの内部装置（４０）と、
前記空調室（２０）の温度及び加湿の値を測定する少なくとも１つの室内センサ（５０）と、
前記空調室（２０）のための必要な加湿を行う少なくとも１つの加湿器（６０）と、
前記空調室（２０）のための必要な照明を行う少なくとも１つの照明（８０）と、
前記空調室（２０）の冷却に要求される冷却液の比例流量を提供する少なくとも１つの定量供給可能ポンプ、及び三方向混合バルブ又は四方向混合バルブ（９０）と
を含む、気候シミュレーションシステム（１０）において、
前記空調室（２０）の温度及び加湿の値を制御し、好適な温度及び加湿の値並びに冷熱蓄積で前記空調室（２０）が作動することを可能にする、少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項２】
圧縮器（３１）、凝縮器（３２）、凝縮器ファン（３３）、蒸発器（３４）、冷蔵液タンク（３５）、冷蔵液、及び温度プローブ（３７）を含む少なくとも１つの外部装置を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項３】
前記冷蔵液タンク内にあり、冷蔵液（３５）の冷却を可能とする少なくとも１つの蒸発器（３４）を備えることを特徴とする、請求項１及び２に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項４】
前記冷蔵液タンク出口（３５）に配置された少なくとも１つのアキュムレータであって、冷蔵液（３５）を当該アキュムレータから槽装置（４１）に押し流すことが可能である少なくとも１つのアキュムレータを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項５】
内部装置（４０）、室内センサ（５０）、加湿器（６０）、加熱器（７０）、及び照明（８０）を含む少なくとも１つの空調室（２０）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項６】
少なくとも１つのアキュムレータ出口（９１）、少なくとも１つのアキュムレータ戻り部（９１．１）、少なくとも１つの槽装置入口（９２）、及び少なくとも１つの槽装置出口（９２．１）を好適に有する、好ましくは比例式の四方向バルブ（９０）を備え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冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項７】
前記空調室の温度及び加湿の値が昼夜１時間ごとに選択され、１時間ごとに入力／選択されることを可能にする、少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項８】
前記冷蔵液タンク（３５）内に配置され、前記空調室の冷却を行う冷蔵液（３６）を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項９】
前記空調室（２０）の好適な温度に従って、前記冷蔵液の必要な温度値を自身で計算する、少なくとも１つの制御装置を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１０】
入口及び出口（９１、９２）の隙間の比率を比例的に調整できる少なくとも１つの四方向バルブ（９０）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１１】
前記空調室（２０）の温度の偏差に従って、前記バルブ（９０）の入口及び出口（９１、９１．１、９２、９２．１）の隙間の比率を計算し、前記バルブ（９０）をこれらの隙間の値にすることを可能にする少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１２】
出口のうちの１つが前記槽装置（４１）の出口又は冷蔵液タンク（３５）に直接接続されている、すなわち少なくとも１つの槽装置出口（９２．１）を含む、前記バルブ（９０）を備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１３】
前記四方向バルブ（９０）の出口に配置されており、前記槽装置内の冷蔵液（３６）を前記液タンク（３５）に押し流す少なくとも１つの槽装置ポンプを備えることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１４】
前記四方向バルブ（９０）の代わりに用いられ、本発明の別の適用では、その隙間の比率が比例的に調節される少なくとも１つの三方向バルブを備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１５】
前記槽装置（４１）内の循環及び前記槽装置の均一的な冷却を可能とする少なくとも１つの槽装置ポンプ（９３．１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１６】
前記冷蔵液タンク（アキュムレータ）（３５）内の冷蔵液（３６）の一定の冷却を可能とする少なくとも１つの圧縮器（３１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１７】
前記室内センサ（５０）及び／又は前記槽装置内の冷蔵液（３６）の温度に従って、前記空調室（２０）の温度を比例的に制御する少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１８】
前記槽装置（４１）内の冷蔵液（３６）の温度を測定する、少なくとも１つの温度センサ（４１．１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷熱蓄積を用いて気候をシミュレーションするシステムであって、色々な気候条件で、昆虫などの動物や植物、細菌を観察し、また、成長させることが可能なシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの課題に関して進行中の研究があり、例えば、様々な気候及び生態環境を有する地域での農業問題の解決、植物の生産を制限する病気、有害な雑草に対する植物の保護、生産を制限する要因の決定及び予防、農業生産の増加、品質の向上、様々な地域に特有の新たな生産の増進、品質の向上、並びに様々な地域に特有の新たな生産方法及び種の開発などである。これらの研究から得られたデータは植物で試験され、好結果のデータは栽培区域に適用される。
【０００３】
研究から得られたデータは植物に適用され、その結果が観察される。研究は、様々な気候及び生態環境を有する地域で行われる。研究結果は、関連する植物種の地域に適した気候及び生態環境の下で用いられて、観察される。研究所内には、様々な地域の気候条件をシミュレーションできる部屋がある。研究者は、これらの気候室内で自らの研究及び研究結果を観察する。気候室は、適用される地域に関する気候条件にすることができるよう十分に高精度でなければならない。気候室は、ユーザによって選択された期間、温度、及び湿度で一定に保たれなければならない。
【０００４】
今日では、例えば植物、昆虫、細菌などの生物に対する実験を好適な気候条件で行うことを可能とする様々な空気調節（空調）シミュレーション室がある。気候シミュレーションシステムには、空調室、光、加熱器、冷却器、保湿器、及び圧縮器がある。気候シミュレーション室に必要とされる最も重要なことは、好適な温度レベル及び湿度レベルについて（植物や昆虫などにダメージを与えない変化量で）変動又は逸脱が最も少ないことである。温度及び湿度が一定であることは、実験の正確さのため及び生物の健康のために極めて重要である。現行の使用例の一部では、圧縮器は、温度を所望のレベルに固定するために、常に作動している。
【０００５】
この使用例では、圧縮器の入力部及び出力部にバルブが存在しており、室内を冷却する必要のあるときには、このバルブを閉め、冷却を開始する。必要な冷却が得られたら、このバルブを開き、圧縮器をショートカットし、冷却を停止する。この使用例の場合、制御は的確な感度レベルで行われる。しかしながら、この使用例では、バルブが何度も開閉されるにつれて周期的な更新が要求され、エネルギー消費は、圧縮器が作動する分非常に多くなる。現行の他の使用例には、圧縮器が常に作動しているわけではないものもある。このような使用例では、圧縮器は、好適な温度レベルを超えると作動状態となり、温度が所望の設定値に達するまで作動する。この使用例の不利な点は、変動が非常に大きいことである。特に、植物の葉の表面は大きくて、質量は小さいので、植物は温度変化をすぐに感じ取ることになる。この状態は、対象にストレスを与える。温度が周期的に上昇又は低下する環境は、特に植物にダメージを与える。このような温度差があると、植物は枯れるかダメージを受ける。
【０００６】
空調室は、実験から正しい結果を得るために、好適な温度及び湿度レベルから最小限の逸脱で作動するべきである。実際の研究環境及び正しい結果は、これらの条件下でのみ得ることができる。
【０００７】
今日では、例えば植物、昆虫、細菌などの生物に対する実験を好適な気候条件で行うことを可能とする様々な空気調節（空調）シミュレーション室がある。気候シミュレーションシステムには、空調室、光、加熱器、冷却器、保湿器、及び圧縮器がある。気候シミュレーション室に必要とされる最も重要なことは、好適な温度レベル及び湿度レベルについて（植物や昆虫などにダメージを与えない変化量で）変動又は逸脱が最も少ないことである。温度及び湿度が一定であることは、実験の正確さのため及び生物の健康のために極めて重要である。現行の使用例の一部では、圧縮器は、温度を所望のレベルに固定するために、常に作動している。
この使用例では、圧縮器の入力及び出力にバルブが存在しており、室内を冷却する必要のあるときには、このバルブを閉め、冷却を開始する。必要な冷却が得られたら、このバルブを開き、圧縮器をショートカットし、冷却を停止する。この使用例の場合、制御は的確な感度レベルで行われる。しかしながら、この使用例では、バルブが何度も開閉されるにつれて周期的な更新が要求され、エネルギー消費は、圧縮器が作動する分非常に多くなる。現行の他の使用例には、圧縮器が常に作動しているわけではないものもある。このような使用例では、圧縮器は、好適な温度レベルを超えると作動状態となり、温度が所望の設定値に達するまで作動する。この使用例の不利な点は、変動が非常に大きいことである。特に、植物の葉の表面は大きくて、質量は小さいので、植物は温度変化をすぐに感じ取ることになる。この状態は、対象にストレスを与える。温度が周期的に上昇又は低下する環境は、特に植物にダメージを与える。このような温度差があると、植物は枯れるかダメージを受ける。
空調室は、実験から正しい結果を得るために、好適な温度レベル及び湿度レベルから最小限の逸脱で作動するべきである。実際の研究環境及び正しい結果は、これらの条件下でのみ得ることができる。
【０００８】
温度変化量及び湿度変化量を制御することの可能な気候制御室は、技術的に周知の条件において入手可能である独国特許許可証第ＤＥ１９８１１７３７２号に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、好適な気候条件を提供するとともに、温度／湿度変動とエネルギー消費を最小限とする、冷熱蓄積を用いた気候シミュレーションシステムを実行することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するために適用された冷熱蓄積システム及び気候シミュレーションシステムは、以下のように添付の図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】気候シミュレーションシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図の構成部分には、個別に符号が付されており、それらと同等のものを以下に示す。
１０  気候シミュレーションシステム
２０  空調室（断熱室）
３０  外部装置（チラーグループ：Ｃｈｉｌｌｅｒ−ｇｒｏｕｐ）
３１  圧縮器
３２  凝縮器
３３  凝縮器ファン
３４  蒸発器
３５  冷却流体タンク（アキュムレータ）
３６  冷却流体
３７  温度プローブ
４０  内部装置
４１  槽装置（ｂａｔｔｅｒｙ）
４１．１  温度センサ
４２  ファン
５０  室内センサ（Ｃａｂ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）
６０  加湿器
７０  加熱器
８０  照明
９０  四方向混合バルブ
９１  アキュムレータ出口（入口）
９１．１  アキュムレータ−戻り部
９２  槽装置入力（出力）
９２．１  槽装置出力
９３  アキュムレータ再循環ポンプ
１００  制御装置
【００１３】
基本的に、気候シミュレーションシステムは、次のものを含む。
好適な気候条件にする少なくとも１つの空調室（２０）。
空調室（２０）のために要求された冷却を可能にする少なくとも１つの外部装置（３０）。
空調室（２０）内で加熱、冷却、加湿、及び除湿を可能にする少なくとも１つの内部装置（４０）。
空調室（２０）の温度・湿度変化量を測定する少なくとも１つの室内センサ（５０）。
空調室（２０）のために必要な湿度を提供する少なくとも１つの加湿器（６０）。
空調室（２０）のために必要な加熱を提供する少なくとも１つの加熱器。
空調室（２０）のために必要な照明を提供する少なくとも１つの照明。
空調室（２０）のために必要な冷却流体の比例流量を提供する少なくとも三方向又は四方向の混合バルブ（９０）。
空調室（２０）の温度・湿度変化量を制御することによって、好適な温度及び湿度で空調室（２０）の操作を可能にする少なくとも１つの制御装置（１００）。
【００１４】
気候シミュレーションシステムは、空調室（２０）の温度・湿度レベルを制御することによって、好適な温度・湿度レベルで空調室が作動することを可能にする少なくとも１つの制御装置（１００）を含む。
【００１５】
本発明の気候シミュレーションシステム（１０）では、例えば植物、昆虫、細菌などの生物は、空調室（２０）内に置かれる。ユーザ（研究者）は、実験の要求に従って空調室（２０）を作動させるために、空調室（２０）の温度及び湿度の値を決定する。これらの値は制御装置（１００）に入力される。ユーザは、空調（２０）の作動条件（湿度、温度、光強度、及び期間）を入力することができ、また、制御装置（１００）内のレシートの１つを選択できる。ユーザは、作動条件の決定後に、気候シミュレーションシステム（１０）を開始する。
【００１６】
本発明の気候シミュレーションシステム（１０）では、冷却工程は外部装置（チラーグループ）（３０）によって提供される。外部装置（３０）は、圧縮器（３１）、凝縮器（３２）、凝縮器ファン（３３）、蒸発器（３４）、冷却液タンク（３５）、冷却液（３６）及び温度プローブ（３７）を含む。外部装置（３０）は、冷却液タンク（３５）内の冷却液（３６）を冷却する。冷却液の温度は、冷却液タンク内の温度プローブによって、常に検査される。空調室（３０）の作動温度に従って、冷却液（３６）は的確な温度レベルになる。冷却液（３６）の温度が好適な温度を超えると、圧縮器（３１）が始動する。圧縮器の始動により、システムに圧力が与えられる。この圧力により、凝縮器（３２）内の気体（ガス）が相変化して液体になる。凝縮器ファン（３３）は、凝縮器（３２）を冷却する。凝縮器（３２）からの液化ガスは、蒸発器（３４）に行く。蒸発器（３４）に入ったその液体は、そこで蒸発することによって気体になり、この工程の間に、冷却が達成される。蒸発器は冷却液蓄積（アキュムレータ）タンク（３５）内にある。
【００１７】
蒸発器（３４）を低温にすることは冷却液（３６）を直接冷却する。すなわち、圧縮器（３１）を作動させた状態では、冷却液（３６）は冷却される。冷却液アキュムレータタンク（３５）の出力のアキュムレータ循環ポンプ（９３）を用いて、冷却液（３６）はアキュムレータ（３５）から混合バルブ（９０）に圧送される。従って、四方向バルブ（９２）の槽装置入力に槽装置循環ポンプ（９３．１）が存在する。このポンプ（９３．１）は、冷却槽装置（４１）内で循環を生じさせるので、温度分布を均一にする。本発明の別の適用では、四方向バルブ（９０）の代わりに三方向ミキサを用いる場合、槽装置循環ポンプ（９３．１）は使用しないことが好ましい。三方向バルブを絞っている間に、出力流量はゼロまで減少するが、四方向バルブ（９０）を用いる場合、出力流量は一定になる。
【００１８】
本発明の気候シミュレーションシステム（１０）では、冷却液タンク（アキュムレータ）（３５）内の冷却液（３６）の温度が低温に保たれているので、瞬時に冷却する場合でも、所望の温度が、強力な圧縮器を必要とせずに提供される。
【００１９】
空調室（２０）を冷却する理由は、照明による部屋（２０）内の温度上昇である。本発明の気候シミュレーションシステム（１０）では、外部装置（３０）が冷却液（３６）を冷却する一方、内部装置（４０）が空調室（２０）を冷却する。内部装置（４０）は槽装置（４１）及びファン（４２）を含む。冷却液（３６）は、内部装置（４０）内の槽装置（４１）を通して循環される。槽装置（４１）を通過する冷却液（３６）は周囲を冷却する。ファン（４２）は、冷気を槽装置（４１）から空調室（２０）に運ぶ。槽装置（４１）についての熱センサ（４１．１）を用いて、冷却液（３６）の温度は測定される。熱センサ（４１．１）は、冷却液（３６）の温度値を制御装置（１００）に常に送る。空調室（２０）の温度は、室内センサ（５０）及び熱センサ（４１．１）に応じて制御される。空調室（２０）が槽装置（４１）内の冷却液（３６）の温度値に従って制御されるので、高精度の制御が可能となる。
【００２０】
空調室（２０）には、内部装置（４０）、室内センサ（５０）、加湿器（６０）、及び加熱器（７０）がある。室内センサ（５０）は、空調室（２０）の温度及び湿度レベルを測定する。室内センサ（５０）には、高精度の測定が可能な熱及び湿度センサが存在する。
【００２１】
センサ（５０）は、空調室の温度変化量及び湿度変化量を絶えず測定し、これらの値を制御装置（１００）に送る。空調室（２０）の温度値及び湿度値が好適な値と異なる場合、加熱器（７０）、加湿器（６０）、及び混合バルブが用いられる。
【００２２】
加熱器（７０）、加湿器（６０）、及び混合バルブが作動している場合、空調室（２０）は好適な温度・湿度変化量となる。
【００２３】
ここに記載した気候シミュレーションシステム（１０）における空調室（２０）の冷却は、四方向バルブ（９０）を通して行われる。
【００２４】
本発明の別の適用では、三方向バルブ又は定量供給可能ポンプ（ｄｏｓｉｎｇ  ｐｕｍｐ）を四方向バルブの代わりに使用することが可能である。混合バルブ（９０）は少なくとも３つの通路を有する。四方向バルブ（９０）は少なくとも２つの入口及び２つの出口を有する。
【００２５】
これらの入口及び出口（９１、９１．１、９２、及び９２．１）は、比例的に制御可能である。冷却流体（３６）は、アキュムレータ再循環ポンプ（９３）によって冷却流体タンク（３５）から四方向バルブ（９０）に押し出される。
【００２６】
四方向バルブ（９０）の操作は、制御装置（１００）によって制御される。四方向混合バルブ（９０）は、アキュムレータ（３５）側の冷却流体（３６）循環を冷却槽装置（４１）側の流体循環に混合する。四方向バルブ（９０）の全ての入口及び出口（９１、９１．１、９２、及び９２．１）における流量は同じである。例えば、２０％の比率に調節されたねじ込みでは、流入量の全体を１００とするうちの２０％は、槽装置入力（９２）及び槽装置（４１）の循環に運ばれる。一方、８０％はアキュムレータ戻り部（９１．１）からアキュムレータ（３５）に戻る。
【００２７】
残りの２０％の槽装置は、槽装置（４１）の循環から生じる。同じことは槽装置循環（４１）にも当てはまる。混合バルブ（９０）は、アキュムレータ出口（９１）から来る冷却流体（３６）の熱が放出されたとしても、出力温度を一定の温度に調節する。
【００２８】
制御装置（１００）によって決定される冷却流体（３６）の熱は、部屋（２０）内の温度安定性を提供するために極めて一定であるので、部屋（２０）内の温度変動は殆どない。
【００２９】
ここに記載した気候シミュレーションシステム（１０）では、まず、空調室の要求された温度値及び湿度値が、制御装置（１００）に入力され、又は制御装置（１００）から選択される。
【００３０】
制御装置（１００）は、これらの好適な温度値及び加湿値を空調室（２０）の温度値及び加湿値と絶えず比較する。制御装置（１００）は、空調室の加湿値が低下すると加湿器（６０）を作動し、空調室の加湿値が好適な加湿値に達すると加湿器（６０）を停止する。空調室（２０）が極端に加湿されている場合、空調室（２０）の温度が電気加熱器（７０）とバランスを保っている間に、槽装置温度は露点まで低下され、除湿工程が実行される。制御装置は、空調室の温度値が好適な温度以下に低下している場合、加熱器（７０）を有効とし、空調室の温度値が好適な温度レベルに達している場合、加熱器（７０）を停止する。空調室（２０）の冷却は、外部装置（３０）、混合バルブ（９０）、及び内部装置（４０）で見られる槽装置温度を制御することによってなされる。
【００３１】
空調室を好適な温度値及び加湿値に常に保つことは非常に重要である。例えば、ユーザが空調室（２０）温度として２０℃を望む場合、空調室（２０）温度は常に２０℃でなければならない。理想的には、ここでの我々の許容範囲は、±０．５℃を超えるべきではない。そうでなければ、生き物に悪影響を与え、研究が健全であるとみなされない。空調室の冷却は、非常に重要である。
【００３２】
冷熱蓄積が、本発明の気候シミュレーションシステムにおける空調室（２０）の冷却に適用される。換言すれば、空調室（２０）は、冷却液タンクないしは冷蔵液タンク（３５）内の冷蔵液（３６）を用いて冷却される。凝縮器は、槽装置（４１）、すなわち本発明のシステムの空調室（２０）を直接冷却しない。このように、冷熱蓄積が本発明に適用される。
【００３３】
冷却工程は、本発明の気候シミュレーションシステム（１０）の２つの部分に考えられる。すなわち、冷蔵液（３６）の冷却及び空調室（２０）の冷却である。冷蔵液（３６）の冷却は、圧縮器（３１）によってなされる。
【００３４】
制御装置（１００）が室内センサから読み取る温度情報（９０）に従って、バルブ（９０）の入力及び出力が選択可能であるが、夜／昼の選択が可能である。制御装置（１００）は、槽装置（４１）に流れる冷却流体（３６）の要求される温度値を自身で計算する。槽装置（４１）に流れる冷却流体（３６）の温度値は、槽装置についての温度センサ（４１．１）によって絶えず測定され、制御装置（１００）に伝達される。
【００３５】
本発明の別の適用では、温度センサ（４１．１）が、四方向バルブ（９０）出口と再循環ポンプ（９３．１）との間に設置される。制御装置（１００）は、アキュムレータ（３５）側の流体（３６）の温度値が好適な温度であるか否かに関して、圧縮器（３１）を制御する。圧縮器（３１）の操作は、制御装置（１００）とは別に、短絡回路を温度プローブ（３７）に接続することによっても実行可能である。
【００３６】
冷却ユニットの温度値が上昇した場合、制御装置（１００）は圧縮器（３１）を作動させる。それゆえに、凝縮器（３２）に入った気体は、それの相を変化させることによって流体になる。凝縮器ファンは、凝縮器（３２）の冷却を可能にする。凝縮器（３２）から流出された流体は蒸発器（３４）に至る。蒸発器（３４）に入った流体は蒸発し、これにより蒸発器（３４）の冷却が可能となる。
【００３７】
蒸発器（３４）は流体タンク（３５）内にあるので、冷却流体も蒸発器（３４）と共に冷却される。従って、冷却流体タンク（３５）の中の冷却流体（３６）は、常に好適な温度値のままである。上述の気候シミュレーションシステム（１０）では、冷却流体（３６）、空調室（２０）、及びこの冷却流体（３６）の温度は、常に好適な温度値のままである。
【００３８】
制御装置は、室内センサ（５０）を通じて空調室（２０）の温度値及び湿度値を常に制御する。温度値が上昇する場合（好適な温度値について変化が見られる場合）、すなわち、温度値が好適な許容範囲値を超える場合、空調室（２０）の冷却工程が始まる。
【００３９】
制御装置（１００）は、まず、バルブ（９０）の混合率を計算する。それゆえ、制御装置（１００）は、バルブ（９０）の計算された混合率を与える。再循環ポンプ（９３、９３．１）は、冷却流体を流体タンク（３５）から四方向バルブ（９０）まで圧送し、その後に槽装置（４１）まで圧送する。冷却流体（３６）が槽装置（４１）に入ると、温度値が変化する。制御装置（１００）は、室内センサ（５０）で読み取った温度データに従って、バルブ（９０）の出口及び入口（９１、９１．１、９２、９２．１）を制御する。
【００４０】
再循環ポンプ（９３、９３．１）は、システムが動作しているときには常に作動していることが好ましい。空調室（２０）の温度値がバルブ（９０）によって調節されている間、好適な温度値とすることが十分に可能である。好適な温度についての変化が最小の場合、空調室は、バルブ（９０）によって好適な比率で干渉される。制御装置（１００）は、室内センサ（５０）及び温度センサ（４１．１）から得られる温度値に従って、混合バルブ（９０）を制御する。その場合、混合バルブ（９０）は、空調室（２０）温度内の冷蔵液温度及び槽装置（４１）に従って、比例的に作動する。
【００４１】
本発明の気候シミュレーションシステム（１０）では、空調室（２０）の温度値への干渉が冷熱蓄積によってなされるので、空調室（２０）の温度値は、冷蔵液（３６）を用いて常に同じ温度値に設定される。それゆえ、空調室（２０）の温度変化は最小限になる。
【００４２】
本発明の気候シミュレーションシステム（１０）で用いられる冷蔵液タンク（３５）は断熱されている。それゆえ、冷蔵液タンク（３５）が外部環境温度から受ける影響は最小レベルとなる。本シミュレーションシステムでは、冷蔵液（３６）としてグリコールを用いることが好ましい。本発明の別の適用では、異なる特性を有する同等の液体又は冷却剤を冷蔵液（３６）として用いることができる。
【００４３】
本発明のシステム（１０）では、例えば温度、加湿、圧縮器の動作状態、及びその他の機関（エンジン）などの情報は、制御装置（１００）に集められる。この情報は、制御装置（１００）からコンピュータにデータ通信カードを介して転送される。それゆえ、ユーザは、コンピュータを用いて気候シミュレーション室（２０）に関する情報を見ることができる。
【００４４】
制御装置（１００）で見られるイーサネットカードによって、ユーザは、シミュレーションシステム（１０）に対して（インターネット）リモートアクセスをすることができる。ユーザは、携帯電話によって、シミュレーションシステムに外部から接続するか、空調室（２０）、起こり得る警告、又は通知に関する情報をフォローする。
【００４５】
介入シミュレーションシステム（１０）では、冷却タンク（３５）は、外部装置（３０）又は外部装置（３０）以外の別の場所に取り付けることができる。この状況では、システム（１０）の動作状態に影響が無い。
【００４６】
介入シミュレーションシステム（１０）では、少なくとも１つの制御装置（１００）がある。制御装置（１００）は、空調室（２０）の外に取り付けられることが好ましい。本発明の別の適用では、制御装置は、空調室（２０）の中と外の両方に取り付けられる。それゆえ、ユーザは、部屋（２０）内の温度値及び湿度値を見ることができる。（一般に、制御システムは、ＲＳ−４８５  モドブス（ＭＯＤ  Ｂｕｓ）システムによる開閉処理を行うバルブ、回路、及びセンサで連絡をとる）。それゆえ、追加のセンサ又は同様の装置（ユニット）を本システムに追加することができる。
【００４７】
本発明は、上述の適用に限定されるものではなく、当業者は本発明の異なる適用を容易に示すことができる。これらは、特許請求の範囲と共に請求された保護内容の範囲内で評価されるべきである。
【図１】
2012532308.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月3日(2012.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図の構成部分には、個別に符号が付されており、それらと同等のものを以下に示す。
１０  気候シミュレーションシステム
２０  空調室（断熱室）
３０  外部装置（チラーグループ：Ｃｈｉｌｌｅｒ−ｇｒｏｕｐ）
３１  圧縮器
３２  凝縮器
３３  凝縮器ファン
３４  蒸発器
３５  冷却流体タンク（アキュムレータ）
３６  冷却流体
３７  温度プローブ
４０  内部装置
４１  槽装置（ｂａｔｔｅｒｙ）
４１．１  温度センサ
４２  ファン
５０  室内センサ（Ｃａｂ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）
６０  加湿器
７０  加熱器
８０  照明
９０  四方向混合バルブ
９１  アキュムレータ出口（入口）
９１．１  アキュムレータ−戻り部
９２  槽装置入力（出力）
９２．１  槽装置出力
９３  アキュムレータ再循環ポンプ
９３．１  槽装置再循環ポンプ
１００  制御装置
【手続補正３】
【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】
好適な気候条件にする少なくとも１つの空調室（２０）と、
５．前記空調室（２０）のための必要な冷却を行う少なくとも１つの外部装置（３０）と、
前記空調室（２０）内で加熱、冷却、加湿、及び除湿を行う少なくとも１つの内部装置（４０）と、
前記空調室（２０）の温度及び加湿の値を測定する少なくとも１つの室内センサ（５０）と、
前記空調室（２０）のための必要な加湿を行う少なくとも１つの加湿器（６０）と、
前記空調室（２０）のための必要な照明を行う少なくとも１つの照明（８０）と
を備える、冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）において、
前記空調室（２０）の冷却に要求される冷蔵液の比例流量を提供する少なくとも１つの定量供給可能なポンプと、三方向混合バルブ又は四方向混合バルブ（９０）とを備え、
前記空調室（２０）の温度及び加湿の値を制御し、好適な温度及び加湿の値並びに冷熱蓄積で前記空調室（２０）が作動することを可能にする、少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項２】
圧縮器（３１）、凝縮器（３２）、凝縮器ファン（３３）、蒸発器（３４）、冷蔵液タンク（３５）、冷蔵液、及び温度プローブ（３７）を含む少なくとも１つの外部装置を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項３】
前記冷蔵液タンク内にあり、冷蔵液（３５）の冷却を可能とする少なくとも１つの蒸発器（３４）を備えることを特徴とする、請求項１及び２に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項４】
前記冷蔵液タンク出口（３５）に配置された少なくとも１つのアキュムレータ再循環ポンプ（９３）であって、冷蔵液（３６）をアキュムレータから槽装置（４１）に押し流すことが可能である少なくとも１つのアキュムレータ再循環ポンプ（９３）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項５】
内部装置（４０）、室内センサ（５０）、加湿器（６０）、加熱器（７０）、及び照明（８０）を含む少なくとも１つの空調室（２０）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項６】
少なくとも１つのアキュムレータ出口（９１）、少なくとも１つのアキュムレータ戻り部（９１．１）、少なくとも１つの槽装置入口（９２）、及び少なくとも１つの槽装置出口（９２．１）を好適に有する、好ましくは比例式の四方向バルブ（９０）を備え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冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項７】
前記空調室の温度及び加湿の値が昼夜１時間ごとに選択され、１時間ごとに入力／選択されることを可能にする、少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項８】
前記冷蔵液タンク（３５）内に配置され、前記空調室の冷却を行う冷蔵液（３６）を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項９】
前記空調室（２０）の好適な温度に従って、前記冷蔵液の必要な温度値を自身で計算する、少なくとも１つの制御装置を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１０】
入口及び出口（９１、９２）の隙間の比率を比例的に調整できる少なくとも１つの四方向バルブ（９０）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１１】
前記空調室（２０）の温度の偏差に従って、前記バルブ（９０）の入口及び出口（９１、９１．１、９２、９２．１）の隙間の比率を計算し、前記バルブ（９０）をこれらの隙間の値にすることを可能にする少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１２】
出口のうちの１つが前記槽装置（４１）の出口又は冷蔵液タンク（３５）に直接接続されている、すなわち少なくとも１つの槽装置出口（９２．１）を含む、前記バルブ（９０）を備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１３】
前記四方向バルブ（９０）の出口に配置されており、前記槽装置内の冷蔵液（３６）を前記冷蔵液タンク（３５）に押し流す少なくとも１つの槽装置再循環ポンプ（９３．１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１４】
前記四方向バルブ（９０）の代わりに用いられ、本発明の別の適用では、その隙間の比率が比例的に調節される少なくとも１つの三方向バルブを備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１５】
前記槽装置（４１）内の循環及び前記槽装置の均一的な冷却を可能とする少なくとも１つの槽装置再循環ポンプ（９３．１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１６】
前記冷蔵液タンク（アキュムレータ）（３５）内の冷蔵液（３６）の一定の冷却を可能とする少なくとも１つの圧縮器（３１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１７】
前記室内センサ（５０）及び／又は前記槽装置内の冷蔵液（３６）の温度に従って、前記空調室（２０）の温度を比例的に制御する少なくとも１つの制御装置（１００）を備えることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【請求項１８】
前記槽装置（４１）内の冷蔵液（３６）の温度を測定する、少なくとも１つの温度センサ（４１．１）を備えることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の冷熱蓄積を用いる気候シミュレーションシステム（１０）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012532308.tif 000004
【国際調査報告】
2012532308.tif 000005
2012532308.tif 000006
2012532308.tif 000007