JP2009539059A - 冷却ユニット及びその診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者のエラーとユニットの動作不良とを識別する手段を含む冷却ユニットを提供する。
【解決手段】冷却ユニット及びその診断方法が提供される。冷却ユニットは、食料及び飲料を保存する断熱空洞があるハウジングと、断熱空洞内の食料及び飲料を冷却するように動作する蒸気サイクルシステムと、蒸気サイクルシステムに接続して蒸気サイクルシステムに関連するデータを出力する複数のセンサと、複数のセンサからのデータに従って事象の発生を判定する制御装置と、を含む。制御装置は、第１のデータロギングモードに従って複数のセンサからのデータをデータ構造にログ記録し、事象が発生すると第２のデータロギングモードに従ってデータをデータ構造にログ記録する。１つの実施形態では、冷却ユニットは、航空機の調理室用に構成された冷却ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）であってもよい。
【選択図】図１

Description

[0001] 本発明は、概して、冷却ユニットに関し、特に、航空機調理室のチラー／冷蔵庫／冷凍庫ユニット及びその診断方法に関する。

[0002] 旅客用乗り物の管理者にとって、維持費及び休止時間を最小にすることが最も重要である。このために、旅客用乗り物の構成要素及びサブシステムは、交換を容易にするようにモジュール化される。航空機では、管理者が故障、破損又は他の動作不良がある部品を迅速かつ簡単に外し、交換することができるようにするために、組み立て中に多くの構成要素がライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）として設置される。通常、ＬＲＵは、ＬＲＵが実際に動作不良であるか否かに関係なく、異常な動作の最初の表示時に管理者の保守スタッフが（往々にして、ＬＲＵが保証期間中であればＬＲＵ製造業者の費用で）外し、交換する。多くの場合、例えば、使用者がＬＲＵの操作を誤ったために、ＬＲＵが異常な動作の外観、又は単発的な事例を有するだけで、正常に動作しているＬＲＵが不必要に交換される。

[0003] 不必要に交換されているこのような航空機ＬＲＵの１つが、航空機の調理室に設置されている複合チラー／冷蔵庫／冷凍庫ユニット（以下、冷却ユニットという）である。従来の冷却ユニットは、使用者が温度設定値を設定可能である。

しかし、場合によっては、航空機のスタッフ（例えば、経験不足の客室乗務員）が、冷却ユニット内で保存されている品目のタイプに対して温度設定値を誤設定し、それによって品目を損ずることがある。さらに他の事例では、航空機のスタッフが冷却ユニットの扉を閉じても、扉が適切に閉鎖されていないことに気づかず、従って冷却ユニットが効率的に動作せず、内部に保存されている品目を適切に冷却しないことがある。以上を鑑みて、使用者のエラーとユニットの動作不良とを識別する診断手段を含む冷却ユニットは、当技術分野の重要な改良点となる。

[0004] 一態様では、冷却ユニットが提供される。冷却ユニットは、食料及び飲料を保存するように構成された断熱空洞を含むハウジングと、ハウジング内に配置され、断熱空洞内の食料及び飲料を冷却するように動作する蒸気サイクルシステムと、ハウジング内に配置され、蒸気サイクルシステムに接続して、蒸気サイクルシステムに対するデータを出力する複数のセンサと、ハウジング内に配置され、複数のセンサからのデータに従って事象の発生を判定し、蒸気サイクルシステムに制御信号を出力する制御装置と、を含む。さらに、制御装置は、複数のセンサからのデータを、例えば、第１のレートにて第１のロギングモードでデータ構造にログ記録し、事象が発生すると、例えば、事象発生時に瞬時に、又は第２のレートにて第２のロギングモードでデータ構造にデータをログ記録する。１つの実施形態では、冷却ユニットは、航空機の調理室用に構成された冷却ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）であってもよい。

[0005] 別の態様では、複数のセンサ及び制御装置を含む冷却ユニットの診断方法が提供される。この方法は、複数のセンサからデータを受信するステップと、複数のセンサから受信したデータに関連する事象の発生を判定するステップと、を含み、事象が発生していない場合、制御装置は、第１のロギングモードで動作して、データを第１のレートでデータ構造に格納し、事象が発生している場合、制御装置は第２のロギングモードで動作して、瞬時に、又は正常レートとは異なるレートでデータ構造にデータを格納する。事象の発生を判定するステップはさらに、警告事象を検出するステップと、障害事象を検出するステップと、情報事象を検出するステップと、を含むことができる。

[0006] 冷却ユニットの一実施形態の斜視前面図である。 [0007] 図１の実施形態の例示的冷却システムを示す線図である。 [0008] 図１及び図２の実施形態の例示的制御装置を示すブロック図である。 [0009] 冷却ユニットの例示的診断方法を示すフローチャートである。

[0010] 次に、図を参照すると、冷却ユニット及びその診断方法が提供されている。図１に示すように、例示的冷却ユニット１００は、ハウジング１１０と、閉方向と開方向の間で動作するためにハウジング１１０に結合された扉１２０と、冷却される品目（例えば、食料及び飲料）を保存するハウジング１１０内の断熱空洞１３０と、空気取入口１４０と、ユーザインタフェース１５０と、を含む。冷却ユニット１００は、食料及び飲料品目を断熱空洞１３０内で適切な保存温度に維持する目的で、空気を冷却する自給式独立型冷却ユニットである。図示のように、ハウジング１１０は航空機の調理室内に冷却ユニット１００を容易に設置することができるように、全体的にコンパクトで長方形の多面体形状を有するが、ハウジング１１０は、例えば、バス、列車、ワゴン車、住宅及びオフィス等の他の乗り物及び場所に設置するために、他の形状で構成することができる。扉１２０は、内部の品目にアクセスするために断熱空洞１３０が露出している開方向（図１に図示）と、断熱空洞１３０が密封されている閉方向と、の間で動作するために、例えば、蝶番によってハウジング１１０に結合される。冷房ユニット１００は、扉１２０を閉鎖し／掛け金をし／ロックし、かつ、開放し／掛け金を外し／ロック解除するために、扉１２０又はハウジング１１０上に構成されたノブ、取手等（図示せず）を含むことができる。例えば、航空機スタッフは、航空機の離陸及び着陸の際、及び乱気流の場合に、安全のためにノブ、取手等を操作して、扉１２０を閉方向に固定することができる。

[0011] 断熱空洞１３０は、乗客用の食料及び飲料を保存するように構成される。例えば、断熱空洞１３０は、約１．０立方フィートの容積を有することができ、従って断熱空洞１３０は、１２本の標準的なワインの瓶を収容することができ、９本は断熱空洞の床に直立し、３本は図１に示す棚１３２に横たえることができる。棚１３２は、断熱空洞１３０内で品目を支持し、整理するために使用することができるが必須ではない。図示のように、棚１３２は断熱空洞１３０内の空気流を遮断しないように開放アレイ状のワイヤ又は棒として構成される。しかし、棚１３２は他の状態で、例えば、中実の平面部材として構成することができる。棚１３２は、取り外し可能で、断熱空洞１３０内にて再構成可能であってもよい。すなわち、棚１３２は、取り外して、断熱空洞１３０の床から異なる高さにて断熱空洞１３０内に再設置することができる。１つの棚１３２が図示されているが、必要に応じて、棚を増減することができる。図示のように、断熱空洞１３０の後部壁上に格子又はレジスタ１３４及び１３６を構成する。ここで、格子１３４は冷却された空気を断熱空洞１３０に供給し、格子１３６は断熱空洞１３０を通って流れてその中の品目を冷却した空気の戻り通路を提供する。しかし言うまでもなく、格子１３６が冷却した空気を供給し、格子１３４が戻り通路を提供するように、格子１３４、１３６を反対に構成することもできる。ハウジング１１０の前部に構成された空気取入口１４０が、周囲温度の空気を受け取る。空気取入口１４０からの周囲温度の空気は、以降で詳細に検討する冷却システムに流入し、冷却され、次に格子１３４及び１３６を介して断熱空洞１３０内で循環する。

[0012] 図１でさらに示すように、冷却ユニット１００は、ユーザインタフェース１５０を含む。ユーザインタフェース１５０は、ハウジング１１０の前部で空気取入口１４０の近傍に構成されるように図示されているが、ユーザインタフェース１５０は他の状態で構成することができる。図示のように、ユーザインタフェース１５０は、１つ又は複数の使用者が操作可能なアクチュエータ１５２と、ディスプレイ１５４と、１つ又は複数のインジケータ１５６と、を含む。アクチュエータ１５２は、冷却ユニット１００の動作を制御／変更し、情報を要求するために、例えば、制御装置に信号を出力するボタン（例えば、スナップドーム）、スイッチ（例えば、マイクロスイッチ）、ダイヤル等の当技術分野で周知の種々の装置を使用することができる。ディスプレイ１５４は、冷却ユニット１００の動作に関連する英数字又は他の表示を表示するために、ＬＣＤパネル、ＬＥＤアレイ等の当技術分野で周知の種々の装置を使用することができる。１つ又は複数のインジケータ１５６は、冷却ユニット１００が適切に動作していないという１つ又は複数の可視及び／又は可聴警告又は警報を提供することができる。例えば、インジケータ１５６は、音声を出力するために、１つ又は複数のＬＥＤ等の照明及び／又はスピーカ、ブザー等として実施することができる。１つの実施形態では、１つ又は複数のインジケータ１５６は正常な動作を示す緑色灯、冷却ユニットが故障又は障害を有していることを示す赤色灯、及び内部空洞内の温度が使用者の選択した温度設定値と異なることを示す黄色灯を含む。使用者は、ユーザインタフェース１５０を介して冷却ユニット１００の動作モード（例えば、チラー、冷蔵庫、冷凍庫）を選択し、断熱空洞１３０の温度設定値を選択するか、又は他の方法で決定し、冷却ユニット１００及びその１つ又は複数の種々の構成要素及びサブシステムの現在及び履歴動作に関連する情報（例えば、動作時間数、除霜回数、障害回数等）を要求することができる。

[0013] 次に図２を参照して、図１の冷却ユニット１００の例示的冷却システムについて説明する。図２に示すように、冷却システム２００は、点線で概略的に図示されたハウジング１１０内に配置される。冷却システム２００を通る空気流は、大きい矢印で図示されている。冷却システム２００は、種々の冷却構成要素と、冷却システム２００の動作を監視し、制御するために冷却構成要素と連通する複数のセンサと、を含む。図示のように、冷却システム２００の冷却構成要素は、圧縮器ユニット２１０と、凝縮器ユニット２２０と、蒸発器ユニット２３０と、高圧カットアウトスイッチ２４０と、熱膨張弁２５０と、高温ガスバイパス弁２６０と、フィルタ／乾燥器ユニット２７０と、液体ライン電磁弁２８０と、を含む。圧縮器ユニット２１０は、モータ（図示せず）、例えば、直流モータを含む。さらに、凝縮器ユニット２２０及び蒸発器ユニット２３０はそれぞれ、凝縮器及び蒸発器の熱交換器それぞれの上方で空気を動かすためにファン羽根を回転するモータ（図示せず）、例えば、直流モータを含む。当技術分野で周知のように、冷却システム２００は、熱を阻止する運搬ループを提供する蒸気サイクルシステム（ＶＣＳ）である。

[0014] 動作時には、冷却ガス（例えば、ＨＦＣ−１３４ａ）が低温、低圧の蒸気として圧縮器ユニット２１０に入り、ここで周囲温度にて凝縮するように、高圧及び高温に圧縮される。冷却剤は、圧縮器ユニット２１０から凝縮器ユニット２２０へと移動し、ここで熱が阻止され（すなわち、周囲空気が冷却され）、冷却剤が高圧液へと凝縮する。高温ガスバイパス弁２６０（例えば、電磁制御弁）が、圧縮器ユニット２１０の冷却剤出口を蒸発器ユニット２３０の入口に結合する。凝縮器ユニット２２０から、流動液の冷却剤はフィルタ／乾燥器ユニット２７０を通って移動し、ここで冷却剤から水分及び固体汚染物質が除去される。次に、冷却剤は電磁弁２８０を通って移動し、電磁弁２８０は冷却剤の流れを適切な流量及び圧力に合わせて計量する。電磁弁２８０を出た冷却剤は膨張弁２５０に入り、使用者の選択した空気温度設定値に対応する飽和温度まで低下する。膨張弁２５０は、例えば、内部感知球部があるブロック形膨張弁であってもよい。冷却剤は、膨張弁２５０から蒸発器ユニット２３０へと液体と蒸気の混合物として入る。冷却剤混合物中の液体は、戻り通路１３６を介して内部空洞１３０から戻るこれより温かい空気から熱を吸収し、蒸発器の熱交換器を出るにつれて完全に蒸発する。蒸発器ユニット２３０内で吸収された熱は、凝縮器ユニット２２０のモータ駆動のファンによって排気部（例えば、ハウジング１１０の後部側に構成される）を介して機室の周囲空気へと排除される。凝縮器ユニット２２０のモータ駆動ファンは、凝縮器ユニット２２０の入口側に負圧も生成し、従って空気取入口１４０を通して周囲空気を引き入れる。このファンによって生成された空気流は、排気部から調理室内に設けることができる出口ダクト内へと熱を搬送する。

[0015] 冷却システム２００を通る空気流の温度は、第１の複数のセンサによって種々の位置で監視される。さらに、冷却システム２００を通る冷却剤の圧力及び温度は、第２の複数のセンサによって種々の位置で監視される。図２に示すように、複数のセンサは温度センサ３１０、３２０、３３０、３４０、３５０及び圧力センサ３６０、３７０を含む。１つ又は複数の温度センサ３１０、３２０、３３０、３４０、３５０は、サーミスタ、熱電対、又は当技術分野で周知の任意の適切な温度感知装置を使用することができる。さらに、１つ又は複数の圧力センサ３６０、３７０は、圧力変換器又は当技術分野で周知の任意の適切な流体圧力感知装置を使用することができる。帰還空気温度センサ３１０は、断熱空洞１３０内のリターングリル１３６の近傍に構成される。供給空気温度センサ３２０は、断熱空洞１３０内の供給格子１３４の近傍に構成される。入口空気温度センサ３３０は、凝縮器ユニット２２０の入口の近傍に構成されて、空気取入口１４０を通って流れる周囲空気の温度を検出する。排気空気温度センサ３４０は、排気部の近傍に構成されて、冷却システム２２０から流出する空気の温度を検出する。吸込温度センサ３５０は、熱膨張弁２５０と圧縮器ユニット２１０の間で低圧冷却剤の温度を検出するように構成される。吸込圧力センサ３６０は、吸込温度センサ３５０の近傍に構成されて、熱膨張弁２５０と圧縮器ユニット２１０の間で低圧冷却剤の圧力を検出する。放出圧力センサ３７０は、凝縮器ユニット２２０の出口とフィルタ乾燥器ユニット２７０の間を流れる冷却剤の圧力を検出するように、近傍に構成される。さらに、放出圧力センサ３７０は、高圧カットアウトスイッチ２４０の近傍に構成することができる。実際、前述した複数のセンサは、他の方法で構成することができ、例えば、異なる数の温度センサ及び／又は圧力センサを設けるか、又は複数のセンサを、冷却システム２００内の他の位置で圧力及び／又は温度を感知するように配置することができる。

[0016] 次に図３を参照すると、冷却ユニット１００の冷却システム２００の動作を制御する例示的制御装置が設けられている。また、以降でさらに詳細に説明するように、制御装置は事象（例えば、障害、警告等）の発生に従って履歴センサデータを動的にログ記録し、冷却ユニット１００の診断方法を提供する。図３に示すように、制御装置５００は処理装置５０２を含む。認識されるように、処理装置５０２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ、ＰＬＣ、ＦＰＧＡ、状態機械等、当技術分野で周知の種々の装置を使用することができる。しかし、制御装置５００の幾つかの実施形態では、処理装置５０２が集積回路（ＩＣ）のマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサであると有利である。制御装置５００は、図３ではFreescale Semiconductor, Inc.社から入手可能な３２ビット、３３ＭＨｚのＭＰＣ５６５マイクロコントローラを含むものとして図示されているが、処理装置５０２は他の適切なＩＣでもよい。処理装置５０２は、複数の入力（例えば、冷却システム２００の複数のセンサからの信号、及びユーザインタフェース１５０からの使用者入力）を処理し、複数の入力に関連する複数の、例えば、制御及び情報出力を実行するために、アルゴリズム、ソフトウェア又はファームウェアを実行する。さらに、冷却ユニット１００の診断方法を提供する際に、制御装置５００は、複数の入力に従って事象の発生を判定し、事象発生に関連する履歴データを動的に（すなわち、可変又は非固定の間隔又は速度で）ログ記録する。

[0017] 制御装置５００は、処理装置５０２に接続する複数のモジュールを含む。図示のように、複数のモジュールは、電力入力モジュール５１０、メモリモジュール５２０、ディジタル入力モジュール５３０、アナログ入力モジュール５４０、出力モジュール５５０、第１の通信モジュール５６０、第２の通信モジュール５７０、ネットワーク通信モジュール５８０及び電源入力監視者モジュール５９０を含む。電力入力モジュール５１０は、直流電力、電力保護及びＥＭＩフィルタリングを制御装置５００に提供する。２８Ｖの直流電力入力部５１１、信号接地入力部５１２及び直流復帰入力部５１３は、電力入力モジュール５１０とインタフェース接続する。メモリモジュール５２０は、制御装置５００にデータ記憶装置を提供する。図示のように、メモリモジュール５２０は５１２ＫのＳＲＡＭであるが、他のタイプ及びサイズのメモリであってもよい。また、メモリモジュール５２０は、処理装置５０２とは別個であるものとして図示されているが、メモリモジュール５２０は代替的に処理装置５０２と一体で（すなわち、オンボードで）あってもよい。

[0018] ディジタル入力モジュール５３０は、複数のディジタル入力信号を受信し、集約する。図示のように、ディジタル入力モジュール５３０は、扉センサ入力部５３１（図１の扉１２０が適切に閉じていないことを示す）、高圧スイッチ入力部５３２（図２の高圧カットアウトスイッチ２４０が高圧状態を検出したことを示す）、低電力５Ｖ入力部５３３、低電力２８Ｖ入力部５３４、低電力２．６Ｖ入力部５３５、高温ガス電流提示入力部５３６（図２の高温ガスバイパス弁２６０のソレノイドに電流が供給されていることを示す）、液体ライン電流提示入力部５３７（図２の液体ライン電磁弁２８０のソレノイドに電流が供給されていることを示す）、電力モニタ相Ａ、Ｂ及びＣ入力部５３８ａ、５３８ｂ、５３８ｃ（相の喪失を示す）のそれぞれ、及びバスピンプログラミング入力部５３９とインタフェース接続する。アナログ入力モジュール５４０は、複数のアナログ入力信号を受信して、集約し、アナログ入力信号を処理装置５０２のＡ／Ｄ変換器に提供する。図示のように、アナログ入力モジュール５４０は、帰還空気温度入力部５４１、供給空気温度入力部５４２、入口空気温度入力部５４３、排出空気温度入力部５４４、蒸発器ユニットファンモータ（固定子）温度入力部５４５、圧縮器ユニットモータ（固定子）温度入力部５４６、凝縮器ユニットファンモータ（固定子）温度入力部５４７、制御板温度入力部５０４、冷却剤吸込温度入力部５４８、冷却剤放出圧力入力部５４９ａ及び冷却剤吸込圧力入力部５４９ｂとインタフェース接続する。理解されるように、入力部５４１〜５４９は、全体的に温度及び圧力センサ３１０〜３７０（図２）に対応する。

[0019] 図３でさらに示すように、出力モジュール５５０は、電流及び温度を保護するために、処理装置５０２と、冷却システム２００の遠隔構成要素、例えばリレー、アクチュエータ（例えば、電磁開閉器）等と、の間の個別制御のインタフェースを提供する。図示のように、出力モジュール５５０は、直流リレーイネーブル出力５５１（モータ制御装置への直流電圧低下を可能にする）、高温ガス弁の開閉出力５５２（図２の高温ガスバイパス弁２６０の状態を制御する）、液体ライン弁開閉５５３（図２の液体ライン弁２８０の状態を制御する）、（圧縮器、凝縮器、蒸発器の）モータ制御装置５５４のチップ選択（通信するモータ制御装置モジュールを選択する）、及びシリアルＥＥＰＲＯＭ５５５のチップ選択（履歴ログデータ構造にデータエントリを書き込む適切なメモリモジュールを選択する）を含むディジタル又は個別出力制御信号を提供する。図示のような第１の通信モジュール５６０は、非同期シリアル通信を提供するＲＳ２３２通信インタフェースである。処理装置５０２と外部パーソナルコンピュータ（ＰＣ）との間の通信は、例えば、制御装置５００のプログラミング、冷却システム２００の診断、制御装置５００のデバッグ、及び冷却システム２００の種々のモジュール又はサブシステム（例えば、圧縮器ユニット２１０、凝縮器ユニット２２０、蒸発器ユニット２３０等）を動作させる目的で、ＰＣインタフェース５６２によって提供される。さらに、処理装置５０２とディスプレイ（例えば、図１のユーザインタフェース１５０のディスプレイ１５４又は「ダム」ターミナル）等のユーザインタフェースとの間の通信は、例えば、履歴ログデータ構造のデータエントリの表示、温度設定値の変更、１つ又は複数のインジケータ１５６（図１）の起動の目的で、ディスプレイインタフェース５６４によって提供される。図示のような第２の通信モジュール５７０は、処理装置５０２（マスタ）と種々の（スレーブ）外部装置との間の通信を提供するＳＰＩ（シリアルペリフェラルインタフェース）である。冷却システム２００の圧縮器ユニットモータ、凝縮器ユニットモータ、及び蒸発器ユニットモータの動作を制御する１つ又は複数のモータ制御装置（例えば、ＰＷＭモジュール）との制御及びフィードバック通信は、モータの速度及び／又は方向を制御するためにモータ制御装置インタフェース５７２によって提供される。さらに、処理装置５０２と１つ又は複数の外部メモリモジュール（例えば、３つの３２ＫのＥＥＰＲＯＭ）との間の通信は、履歴ログデータ構造のデータエントリの書き込み及び検索のために、インタフェース５７４によって提供される。

[0020] 本発明の例示的冷却ユニット１００は、電力接続部のみを必要とする独立型であるが、制御装置５００は、処理装置５０２が通信バス又はネットワークを介して他の乗り物のサブシステム、ＬＲＵ等と通信できるように、ネットワーク通信モジュール５８０を含むこともできる。制御装置５００は、冷却ユニット１００（例えば、ハウジング１１０内に配置される）と一体であってもよいが、制御装置５００は代替的に、ハウジング１１０の外側で、冷却ユニット１００の遠位側で、有線又は無線リンクを介してこれと通信するように構成することができる。図示のように、ネットワーク通信モジュール５８０は、ＣＡＮプロトコルを使用して処理装置５０２とバス又はネットワークとのインタフェースをとるように構成されるが、代替的にネットワーク通信モジュール５８０は、ＬＩＮ、Ｊ１８５０、ＴＣＰ／ＩＰ又は当技術分野で周知の他の通信プロトコルを使用して、処理装置５０２とバス又はネットワークとのインタフェースをとるように構成することができる。電源監視者モジュール５９０は、処理装置５０２と通信し、冷却ユニット１００の電圧、電流及び電力監視のうち１つ又は複数を提供する。

[0021] 冷却ユニットの動作
[0022] 冷却ユニット１００の動作中に、使用者は、表１に示す７つの予め決定された動作モードのうち１つを選択することによって、断熱空洞１３０の温度を決定する。ソフトドリンク及びワイン等の飲料を高速冷却する「迅速プルダウンモード」中に、空気が断熱空洞１３０を迅速に通過し、冷気が各容器の周囲に均一に分配されることが望ましい。認識されるように、制御装置５００の制御下にある本発明の冷却ユニット１００は、１つ又は複数のモータ（例えば、蒸発器ユニット２３０のモータ）の回転方向を逆転することによって、均熱化目的のための空気流分布を改良するように動作する。これによって、例えば、冷却プロセス中に容器の頂部が容器の底部と同じ温度になることが確保される。この逆転可能なファンモータの方向が、断熱空洞１３０内の空気を混合し、冷気がより均一に分布できるようにする。

[0023] さらに、本発明の冷却ユニット１００内では、１つ又は複数のファンモータの回転方向を逆転させることにより、ファンからの空気流が温風をある期間にわたって蒸発器ユニット２３０に入れることができ、それによって標準的な（すなわち、加熱）除霜サイクルを必要とせずに除霜サイクルが可能となる。また、標準的（すなわち、加熱）除霜サイクルが必要である場合、蒸発器ユニット２３０のファンモータが逆転すると、その結果、除霜期間が短縮され、電力消費量が低下する。

[0024] 制御装置５００は、蒸発器ユニット２３０、凝縮器ユニット２２０及び圧縮器ユニット２１０でモータ可変速度を別個に制御することにより、断熱空洞１３０内の温度を選択した温度設定値の約±２℃以内に維持しようとする。制御装置５００が、断熱空洞１３０内の温度を選択した温度設定値の約±２℃以内に維持するために、冷却システム２００を制御することができない場合、制御装置５００は、警告又は警報を起動するか、又は他の方法でこれを提供する。例えば、制御装置５００は、表２に従って、１つ又は複数の着色灯として実現することができる１つ又は複数のインジケータ１５６（図１）を起動することができる。

[0025] 圧縮器ユニットの制御
[0026] 制御装置５００は、帰還空気温度センサ３１０を使用して帰還空気温度を監視し、ＰＩＤ方程式を使用して圧縮器ユニット２１０のモータ速度を調節する。圧縮器ユニット２１０のモータは、４０％の最低速度を有するように制御装置５００によって制御される。帰還空気温度センサ３１０が動作不良の場合、制御装置５００が供給空気温度センサ３２０からのデータを使用して、空気温度を調節し、選択した温度設定値に対応することができる。下表では、１００％の圧縮器速度は、例えば、３５００ＲＰＭであってもよい。

[0027] 放出圧力センサ３７０（図２）が測定した放出圧力が、所定の圧力閾値、例えば、２７５ｐｓｉより高い場合は、ＰＩＤ温度制御方程式を無効にすることができる。この場合、圧縮器ユニット２１０のモータの速度を、閾値放出圧力より高い感知放出圧力の量に比例して低下させることができる。高い突入電流の事例を減少させるために、圧縮器ユニット２１０のモータは、遅延がない状態で始動するか、又は１秒の遅延後に始動することができる。例えば、遅延時間は、入口空気温度センサ３３０が感知した周囲空気温度の最下位ビットを使用して、処理装置５０２によって疑似乱数的に判定しなければならない。圧縮器ユニット２１０のモータは、始動と始動の間に最低で３０秒あってもよい。冷凍庫又はプルダウンモードでは、圧縮器ユニットのモータが始動する度に、その約５秒前に高温ガスバイパス弁２６０（図２）を開放することができる。さらに、冷凍庫又はプルダウンモードでは、圧縮器ユニットのモータが始動する度に、その約５秒後に高温ガスバイパス弁２６０を閉鎖することができる。圧縮器始動ロジックの後、断熱空洞１３０（図１）内で感知した温度が設定値温度より約５°Ｆを超えて高い場合、高温ガス弁２６０を閉鎖することができる。高温ガス弁２６０を閉鎖することができる冷凍庫及びプルダウンモード以外では、断熱空洞１３０内で感知した温度が設定値温度より約３°Ｆを超えて低い場合、高温ガス弁２６０を開放することができる。さらに、液体ライン弁２８０は、チラーモードのみで、断熱空洞１３０内で感知した温度が設定値温度より約７°Ｆを超えて低い場合に閉鎖することができ、温度が設定値温度より約３°Ｆを超えて高い場合には開放しなければならない。

[0028] 蒸発器ユニットの制御
[0029] 蒸発器ユニット２３０のモータの速度は、表３に従って制御装置５００によって制御することができる。この表では、１００％の蒸発器速度は、例えば、８５００ＲＰＭでよい。蒸発器ユニット２３０のモータは、始動と始動の間に最低で５秒あってもよい。

[0030] 凝縮器ユニットの制御
[0031] 凝縮器ユニット２２０のモータの速度は、表４に従って制御装置５００によって制御することができる。この表では、１００％の凝縮器速度は、例えば、８５００ＲＰＭでよい。凝縮器ユニット２２０のモータは、圧縮器ユニット２１０のモータが停止した後、２分間オンの状態でよい。

[0032] 履歴データのログ記録
[0033] 制御装置５００は、冷却ユニット１００の動作に関連する障害、動作不良、人為的なミス等を診断する際に検索し、使用するために、センサデータ及び他の入力を履歴ログデータ構造に書き込む。例示的な履歴ログデータ構造は、冷却ユニット１００を初期化／電源投入する度に制御装置５００によって書き込まれたヘッダを含むことができる。表５に示すように、ヘッダは、ハードウェア及びソフトウェアのバージョンの一般的識別、冷却ユニット１００の寿命状態等を提供することができる。

[0034] 表６に示すように、各データエントリは冷却システム２００の複数のセンサからのデータを含む。従って、制御装置５００が履歴ログデータ構造に書き込む各データエントリは、現実の問題（例えば、故障、ハードウェア障害等）又は使用者のエラーに誘発された問題の識別に役立てるために冷却ユニット１００の瞬時動作を示す情報を含む。

[0035] 制御装置５００は、少なくとも２つのロギングモード間でそのデータログ記録を動的に変更するように動作する。すなわち、制御装置５００が履歴ログデータ構造にデータエントリを書き込む間隔又はレートは、例えば、不規則な動作のデバッグ及び診断の目的で、冷却ユニット１００の動作データ及びパラメータを適切に捕捉するために変更することができる。例えば、制御装置５００はデータ構造にデータエントリを、１）正常な動作中は３分毎に正常なデータロギングモードで、２）冷却動作（停止後を含む）を実行していない間は、１５分毎に待機データロギングモードで、３）警告事象が検出されている間は、１分毎に警告データロギングモードで、４）情報事象の発生とほぼ同時に、それをログ記録する情報データロギングモードで、及び５）障害事象の発生とほぼ同時に、それをログ記録する障害データロギングモードで、書き込むことができる。さらに、幾つかの実施形態の制御装置５００は、エントリの「循環」リストを使用して最も古いデータエントリを新しいデータエントリで上書きするロールオーバアルゴリズムを実施することができる。

[0036] 事象（すなわち、警告事象、障害事象及び情報事象）の発生の判定は、複数の受信入力（すなわち、センサデータ入力及び使用者入力）に対して制御装置５００が実行する。例示的警告事象が表７で規定され、例示的情報事象が表８で規定され、例示的障害事象が表９で規定されている。警告事象とは、一般的に、所定の（正常又は予想）温度及び圧力とは実質的に異なる温度及び圧力の感知が発生することである。情報事象は、一般的に、冷却ユニット１００の使用者により起動した状態変化（例えば、モードの変化、温度設定値の変化、扉の開放等）に対して発生する。障害事象は、冷却システム２００のセンサ及び他の構成要素との通信不良の１回限り、反復性又は浸透性の事例であり得る。障害事象は、システムセンサを監視し、これらのセンサが何らかの種類の問題を示した場合にそれを検出する制御装置５００の機能として発生する。障害事象を判定するアルゴリズムは、ある時間にわたる一連の確認チェック、及び制御装置５００によって開始される知的動作（例えば、再始動）によって誤報及び誤不動作をなくすように設計される。

[0037] 次に図４を参照すると、以上を鑑みて冷却ユニットの診断方法が提供されている。冷却ユニットは、制御装置及び冷却システムを備え、これは冷却システムの瞬時動作状態を検出するように構成された複数のセンサを含む。上述したように、制御装置は、事象の発生を判定するために、使用者が入力した信号等に加えて複数のセンサからのデータをほぼ連続的に処理する。図４から認識できるように、ブロック６００では、処理装置が第１のデータロギングモードで、例えば、第１の（例えば、正常な）間隔又はレートでデータエントリを履歴ログデータ構造に最初に格納するか、又は他の方法で書き込むことができる。制御装置がデータを処理している間に、制御装置がブロック６２０で事象の発生を検出するか、他の方法で判定し、その後及び／又はその間に、制御装置は第２のデータロギングモードで、例えば、事象発生の瞬間に、又は第１の間隔又はレートとは異なる間隔又はレートで、データエントリを履歴ログデータ構造に格納するか、又は他の方法で書き込む。さらに、幾つかの実施形態では制御装置が事象のタイプを判定し、適切なデータの書き込み又は格納の間隔又はレートを選択することができる。図示のように、ブロック６２０は、（上述したような）警告事象の発生を判定するブロック６２１、及び警告事象のログ間隔／レートを設定する対応するブロック６２２を含む。さらに、ブロック６２０は、（上述したような）情報事象の発生を判定するブロック６２３、及び情報事象のログ間隔／レートを設定する対応するブロック６２４を含む。また、ブロック６２０は、（上述したような）障害事象の発生を判定するブロック６２５、及び情報事象のログ間隔／レートを設定する対応するブロック６２６を含む。ブロック６２０はブロック６２１から６２６を含むように図示されているが、異なる数の事象判定及び間隔／レート設定ブロックを設けることができる。理解されるように、ロギングモードの間隔／レートは、反復性のデータログ記録を規定する必要はなく、間隔／レートは、事象の発生を検出するのとほぼ同時に、データを１回書き込むか、又は格納することを規定することができる。

[0038] 制御装置によって判定された事象の発生に従ってロギングモードを選択した後、制御装置は、ブロック６４０で適切な（事象に基づく）データログ記録レート／間隔でデータエントリのログ記録を開始する。次に、制御装置はブロック６６０で、事象が終了しているか、又は持続しているかを判定する。事象が持続している場合、制御装置はブロック６４０で、現在設定されているデータロギングモードで、事象に基づくレート／間隔で、データエントリのログ記録を継続する。しかし、制御装置が事象の終了したことを判定した場合、制御装置は再び第１のデータロギングモードに戻り、第１の間隔／レートでデータエントリを履歴ログデータ構造にログ記録する。この例示的方法では、事象中に追加の履歴データが収集され、それによって冷却ユニットの診断及びデバッグを容易にすることを認識されたい。

[0039] 本明細書で引用した出版物、特許出願及び特許等の全ての参考文献は、各参考文献が参照により組み込むものと個別かつ詳細に示され、その全体が本明細書に記載されるのと同程度に参照により本明細書に組み込むものとする。

[0040] 本発明を説明する文脈で（特に特許請求の範囲の文脈で）、「１つの」及び「前記」という用語を使用するか、同様の言及をした場合、それは他の指示がない限り、又は文脈と明白に矛盾していない限り、単数と複数の両方を含むものと解釈されたい。本明細書における値の範囲への言及は、他の指示がない限り、範囲内に入る別個の各値を個別に言及する省略方法として働くように意図されたものにすぎず、別個の各値は、個別に言及されたかのように本明細書に組み込むものとする。本明細書で説明した全ての方法は、他の指示がない限り、又は文脈と明白に矛盾していない限り、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供される任意かつ全ての例、又は例示的言葉（例えば、「等」）の使用は、単に本発明をより明らかにするように意図されたもので、他に主張されていない限り、本発明の範囲に制限を設けるものではない。本明細書のいかなる言葉も、特許請求の範囲にない任意の要素が本発明を実践するために必須であることを示すものと解釈してはならない。

[0041] 本明細書では、本発明を実行するために本発明の発明者が知っている最善の方法を含めて、本発明の好ましい実施形態を説明している。図示された実施形態は例示としてのものにすぎず、本発明の範囲を制限するものと解釈すべきではないことを理解されたい。

Claims (27)

1. 食料及び飲料を保存するように構成された断熱空洞を含むハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、前記断熱空洞内の前記食料及び飲料を冷却するように動作する蒸気サイクルシステムと、
   前記ハウジング内に配置され、前記蒸気サイクルシステムに接続して、前記蒸気サイクルシステムに関連するデータを出力する複数のセンサと、
   前記複数のセンサからの前記データに従って事象の発生を判定し、前記蒸気サイクルシステムに制御信号を出力する制御装置と、を備え、
   前記制御装置が、第１のデータロギングモードに従ってデータ構造に前記データをログ記録するとともに、前記事象が発生すると第２のデータロギングモードに従って前記データ構造に前記データをログ記録する、
   冷却ユニット。
2. 前記第１のデータロギングモードは、第１のデータログ記録レートを有し、前記第２のデータロギングモードは、前記第１のデータログ記録レートとは異なる第２のデータログ記録レートを有する、
   請求項１に記載の冷却ユニット。
3. 前記第２のデータログ記録レートは、前記事象の前記発生とほぼ同時に前記データを１回ログ記録することを含む、
   請求項２に記載の冷却ユニット。
4. 前記蒸気サイクルシステムは、
   圧縮器ユニットと、
   凝縮器ファンを含む凝縮器ユニットと、
   蒸発器ファンを含む蒸発器ユニットと、を有し、
   前記制御装置は、前記蒸発器ファンの方向を逆転させて、前記蒸気サイクルシステムを除霜するように動作する、
   請求項１に記載の冷却ユニット。
5. 前記複数のセンサは、
   前記凝縮器ファンと前記蒸発器ファンの少なくとも一方の空気流内に配置された少なくとも１つの温度センサと、
   少なくとも１つの圧力センサと、を有する、
   請求項４に記載の冷却ユニット。
6. 前記少なくとも１つの温度センサは、
   吸気温度センサと、
   排気温度センサと、
   前記蒸発器ユニットの出口にある供給空気温度センサと、
   前記蒸発器ユニットの入口にある帰還空気温度センサと、を有する、
   請求項４に記載の冷却ユニット。
7. 前記少なくとも１つの温度センサは、サーミスタを有する、
   請求項５に記載の冷却ユニット。
8. 前記少なくとも１つの圧力センサは、
   前記圧縮器の冷却剤入口に構成された第１の圧力変換器と、
   前記凝縮器ユニットの冷却剤出口に構成された第２の圧力変換器と、を有する、
   請求項５に記載の冷却ユニット。
9. 前記制御装置に接続するユーザインタフェースをさらに備え、前記ユーザインタフェースは、前記内部空洞の温度設定値を設定するように動作する、
   請求項１に記載の冷却ユニット。
10. 前記ユーザインタフェースは、警告装置をさらに有し、前記制御装置が前記内部空洞内で感知している温度と前記温度設定値との間に差を検出すると、前記警告装置が警報を出力する、
    請求項９に記載の冷却ユニット。
11. 複数のセンサ及び制御装置を含む冷却ユニットの診断方法であって、
    前記制御装置が、前記複数のセンサからデータを受信するステップと、
    前記制御装置が、前記複数のセンサから受信した前記データに関連する事象の発生を判定するステップと、
    事象が発生していない場合、前記制御装置が、第１のデータロギングモードに従って前記データをデータ構造に格納するステップと、
    事象が発生している場合、前記制御装置が、前記第１のデータロギングモードとは異なる第２のデータロギングモードに従って前記データを前記データ構造に格納するステップと、を含む、
    方法。
12. 前記判定するステップは、
    警告事象を検出するステップと、
    障害事象を検出するステップと、
    情報事象を検出するステップと、を含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 第２のデータロギングモードに従って前記データを前記データ構造に格納する前記ステップは、データ格納レートを設定することを含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. 警告事象を検出する前記ステップは、
    前記制御装置が、前記複数のセンサから温度及び圧力データのうち少なくとも１つを受信することと、
    前記制御装置が、前記温度及び圧力データのうち少なくとも１つを、所定の正常な温度及び圧力値と比較することと、を含む、
    請求項１２に記載の方法。
15. 前記警告事象を検出する前記ステップは、前記温度及び圧力データのうち少なくとも１つが前記所定の正常な温度及び圧力値を超えている場合に、警告表示を提供することをさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
16. 障害事象を検出する前記ステップは、
    前記制御装置が、前記複数のセンサから前記冷却ユニット内の複数の構成要素に関連する状態データを受信することと、
    前記制御装置が、前記状態データを、前記冷却ユニット内の所定の正常な状態値と比較することと、を含む、
    請求項１２に記載の方法。
17. 前記状態データは、モータ速度データを含む、
    請求項１６に記載の方法。
18. 情報事象を検出する前記ステップは、
    前記冷却ユニットの内部を密封するように構成された扉の方向を判定することと、
    前記制御装置が、ユーザインタフェースのアクチュエータからの信号受信を判定することと、を含む、
    請求項１２に記載の方法。
19. 航空機調理室の冷却ライン交換可能ユニット（ＬＲＵ）であって、
    食料及び飲料を保存するように構成された断熱空洞を含むハウジングと、
    前記食料及び飲料にアクセスする開方向と、前記断熱空洞内で前記食料及び飲料を密封する閉方向と、の間で動作するために、前記ハウジングに結合された扉と、
    前記開方向を検出して、前記開方向に関連する扉信号を出力する扉センサと、
    前記断熱空洞内の前記食料及び飲料を冷却するように動作する蒸気サイクルシステムと、
    前記蒸気サイクルシステムに接続して、前記蒸気サイクルシステムに関連する少なくとも温度及び圧力のデータを出力する複数のセンサと、
    前記扉信号及び前記少なくとも温度及び圧力のデータに従って、事象の発生を判定し、前記蒸気サイクルシステムに制御信号を出力する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置が、前記少なくとも温度及び圧力のデータを、第１のレートでデータ構造にログ記録するとともに、前記事象が発生すると第２のレートで前記データ構造にログ記録する、
    冷却ライン交換可能ユニット。
20. 前記蒸気サイクルシステムは、
    圧縮器モータ、及び前記圧縮機モータの回転速度を検出する圧縮器センサを含む圧縮器ユニットと、
    凝縮器モータ、及び前記凝縮器モータの回転方向及び回転速度のうち少なくとも一方を検出する凝縮器センサを含む凝縮器ユニットと、
    蒸発器モータ、及び前記蒸発器モータの回転方向及び回転速度のうち少なくとも一方を検出する蒸発器センサを含む蒸発器ユニットと、を有し、
    前記制御装置は、前記蒸発器モータの前記回転方向を逆転させて、前記蒸気サイクルシステムを除霜するように動作する、
    請求項１９に記載の冷却ライン交換可能ユニット。
21. 前記制御装置に接続するユーザインタフェースをさらに備え、前記ユーザインタフェースが、前記内部空洞の温度設定値を設定するように動作する、
    請求項１９に記載の冷却ライン交換可能ユニット。
22. 前記ユーザインタフェースは、警告装置をさらに有し、前記制御装置が前記内部空洞内で感知している温度と前記温度設定値との間に差を検出すると、前記警告装置が警報を出力する、
    請求項２１に記載の冷却ライン交換可能ユニット。
23. 前記複数のセンサは、
    吸気温度センサと、
    排気温度センサと、
    前記蒸発器ユニットの出口にある供給空気温度センサと、
    前記蒸発器ユニットの入口にある帰還空気温度センサと、を有する、
    請求項２０に記載の冷却ライン交換可能ユニット。
24. 複数のセンサ及び制御装置を含む冷却ユニットの診断方法であって、
    前記制御装置が、正常なデータロギングモードで動作するステップと、
    前記制御装置が、前記複数のセンサからデータを受信するステップと、
    前記制御装置が、前記複数のセンサから受信した前記データに関係して、警告事象、障害事象及び情報事象のうち少なくとも１つの発生を判定するステップと、
    前記判定するステップに従って、前記警告事象が発生した場合に、前記制御装置が、前記正常データロギングモードとは異なる警告データロギングモードで動作するステップと、
    前記判定するステップに従って、前記障害事象が発生した場合に、前記制御装置が、前記正常データロギングモードとは異なる障害データロギングモードで動作するステップと、
    前記判定するステップに従って、前記情報事象が発生した場合に、前記制御装置が、前記正常データロギングモードとは異なる情報データロギングモードで動作するステップと、
    事象が発生した場合に、前記制御装置が、前記第１のデータロギングモードとは異なる第２のデータロギングモードに従って前記データを前記データ構造に格納するステップと、を含む、
    方法。
25. 前記制御装置が、前記複数のセンサから受信した前記データに関係して、前記警告事象、前記障害事象及び前記情報事象のうち少なくとも１つの前記発生の終了を判定するステップと、
    前記制御装置が、前記警告データロギングモード、前記障害データロギングモード、及び前記情報データロギングモードのうち少なくとも１つから前記正常データロギングモードへと切り換えるステップと、をさらに含む、
    請求項２４に記載の方法。
26. 前記警告データロギングモードで動作する前記ステップは、警告データログ記録レートを設定するステップをさらに含み、前記障害データロギングモードで動作する前記ステップは、障害データログ記録レートを設定するステップをさらに含み、前記情報データロギングモードで動作する前記ステップは、情報データログ記録レートを設定するステップをさらに含む、
    請求項２４に記載の方法。
27. 前記警告データログ記録レートを設定する前記ステップ、前記障害データログ記録レートを設定する前記ステップ、及び前記情報データログ記録レートを設定する前記ステップのうち少なくとも１つは、前記事象の前記発生とほぼ同時に前記データを１回ログ記録するステップを含む、
    請求項２６に記載の方法。

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