JPH11500841A - 自動最適化洗剤制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 時間により添加剤の濃度設定値を変えるため制御装置をプログラムする装置及び方法を開示する。本発明において、最高の効率及び最低コストを実現するため、添加剤を適切な時間に装置に注入する。入力パラメータに従って設定値を変えるため、本発明は、一つの装置の中に、データ入力装置、マイクロプロセッサ、クロック、制御装置、及びセンサーの特性が組み合わされ、備えられている。ユーザーは、制御装置に対して、様々なユーザー設定に基づいた添加剤注入を制御するための制御パラメータと共に、時間設定値及び設定値を入力できる。それにより、マイクロプロセッサは設定値を読み取り、適切な設定値を制御装置へ出力する。このようにして、ユーザーは、状況が変化する場合、装置の応答を手動または自動的に変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 自動最適化洗剤制御装置 発明の背景 １． 発明の属する技術分野 本発明は、処理工程において添加剤の自動注入を制御する方法及び装置に関す るものであり、特に、外部パラメータの測定、ユーザー設定のパラメータの入力 、またはパラメータの測定及び入力を組み合わせ、それらを比較することにより 、添加剤の注入を制御する方法及び装置に関するものである。 ２． 関連技術の説明 装置への添加剤注入を制御する必要のある状況は多くある。従来の洗浄装置は 、一定量の添加剤が処理工程の最初に装置に対して加えられるものが多く、例え ば、各洗浄サイクルの最初に単に一定量の洗剤を加えるものであった。しかしな がら、従来の洗浄装置の中にも洗剤注入制御装置を備えたものが知られている。 一般に、そのような洗浄装置は、オン−オフモード、比例モードまたはそれらを 組み合わたモードで作動する。しかし、かかる洗浄装置は、チェーン及びモータ ーの潤滑油供給装置、臭気制御装置、飲食産業における調理・サービス装置のよ うな他の洗浄工程においても共通に見られる操作の特性を有するものであった。 実例を示すと、従来の洗浄装置は、あらかじめ設定された濃度レベル(設定値) に洗剤及びすすぎ剤の濃度レベルを制御するが、これらの装置は洗剤注入率を変 えるための補正を行わないので、しばしばこれら設定値を越えてしまう。これら 洗浄装置は、溶液導電率を測定することにより、洗剤またはすすぎ剤の濃度を間 接的に検知する。 このタイプの制御装置の主な長所は、洗浄装置の工程への添加剤の追加及び濃 度維持を、人手の介入なしに行える点である。 しかしながら、このタイプの制御装置は、いくつかの大きな欠点を有して いる。それは、添加剤濃度の設定値が全てのサイクルにおいて単一のあらかじめ 設定された値からなり、その設定値を手操作でリセットしない限り、添加剤の効 能に影響を及ぼす可能性のあるあらゆる外部パラメータまたは内部パラメータに 関係なく、工程に対して同じ濃度の添加剤が供給されてしまう点である。それゆ え、許容範囲の結果を確実に得るために最悪の場合の状態を想定してその設定値 が選択される。この事が、添加剤濫用の原因となっていた。 従来の制御装置におけるその他の欠点は、工程における他の物質の基礎レベル 及び装置内コンディションが、経時的に変化し得ることである。状態変化は工程 の結果の品質に直接影響を与え得る。装置の状態は最適な結果を得るために、異 なった濃度の添加剤を必要とする。例えば衣類洗浄装置において、大量のひどい 汚れがある場合は、洗浄済み衣類が、仕上がりの良いシート加工とシミのない外 観となるために、高濃度のすすぎ剤が必要となるであろう。 更に、作業環境において、使用者及び装置の両方にとって効率的な操業を促進 するため、多様な添加剤が継続的にまたは半継続的に使用され、設備、研究施設 、ロビー、建物の裏側等において、時間の経過に応じて一日を通して様々な活動 内容に使用されるという問題がある。これら問題は、臭気制御、食品サービス会 社における排水制御、産業廃棄物制御、製造業および加工業で使用されるコンベ アにおいて明白である。 更に、いくつかの工程においては、複数の添加剤を制御または工程順に処理す る必要がある。現在の技術では、最悪の場合のシナリオを想定して各添加剤の設 定値をセットするか、または手操作により工程順制御を行っている。この問題は 、食品サービス、食品調理、及び食品加工会社において明白であり、それらの会 社の床表面は、時間の経過とともに汚れが蓄積する傾向にあり、従業員が滑った り、転んだりすることによる安全上の問題がある。これら床表面への多数回の洗 浄処理による汚れ除去により、床表面の安全性は改善するが、しかしその床表面 を元の安全な状態にまで復元するほど効果があるわけではない。しかしながら、 特定種類の汚れ蓄積を除去するように調整 された洗浄工程を適切な順番で使用することにより、床表面をさらに効果的に洗 浄し得る。毎日の洗浄方法の厳密な遵守により、床表面は清潔で安全な状態に復 元される。この方法の洗浄能力を確実にするため、洗浄溶液を適切な順番で確実 に使用することが必要である。 それら特定工程のタイプとしては継続洗浄工程がある。しかしながら、装置内 に存在する汚染物質が、使用者の洗浄工程において注入すべき添加剤を適量とす るための効率の良い計量を妨げるであろう。例えば、洗浄工程において、製品は 洗浄溶液のシャワーを出すスプレー装置を有する囲い部を通るコンベアに載せら れる。その囲い部の終わりで、製品は水ですすがれる。この洗浄工程の最初に、 その洗浄装置へ新たに水を供給し、適切な洗浄濃度にするためのある量の洗剤を 添加する。製品を処理するにつれ、洗浄溶液貯蔵部に汚れが集積される。一般に 、洗剤濃度は、洗浄溶液の導電率を測定することにより間接的に測定される。製 品から除去される多くの汚れも導電性であるため、汚れが集積されるにつれて、 洗剤の有効導電率が低下し、結果として、洗浄サイクルの間に装置に添加される 追加洗剤の量が不十分となる。また、汚れのレベルが上がることも、シート加工 し、汚れを除去し、そして汚れのない製品にするための最終すすぎの効力を妨げ る。このタイプの問題は、卵洗浄、ボトル洗浄、及びその他のタイプの洗浄工程 、食品サービス会社における、ポットや鍋の洗浄のようなバッチ工程においても 明白である。 他の工程においては、外部測定許容範囲を超える場合またはその他使用者が設 定した場合に、継続的に添加剤を注入することが必要となり得る。実例として、 酪農品、食品、飲料加工産業におけるコンベアは、運転時間の間のみ潤滑溶液を 継続的に添加することを必要とする。一般に潤滑剤の濃度が設定され、運転サイ クルの間ずっと維持される。コンベアは、洗浄時間の間作動しているため、その 運転を妨げる汚れが蓄積し、集積する。 食品及び酪農品産業で使用される添加剤制御装置の他の例では、工程設備を頻 繁に適所で洗浄するものがある。このタイプの制御装置では、集中方式により洗 浄溶液を希釈し、工程設備に運搬する。その後、工程設備は、その時点の洗浄溶 液及び洗浄手順を用い、バッチ方式で洗浄される。 添加剤の必要量が周囲温度及び相対湿度に直接関連している工程もある。これ らの工程は、洗浄装置及び臭気制御装置において見られる。比較的高い温度は、 臭気の熟成及び拡散を促進し、洗浄装置における洗浄作業の効率に影響を及ぼし 得る。相対湿度も臭気の感じ方に影響し得る。 そこで、温度、相対湿度、または溶液の導電率のような外部測定値に基づき、 特定の工程において注入される添加剤の量を制御する性能を向上させる必要性が ある。 また、ユーザー入力パラメータに基づき、特定の工程への添加剤の注入を制御 する性能を向上させる必要性がある。 また、ユーザー入力パラメータと外部測定値の比較に基づき、特定の工程への 添加剤の注入を制御する性能を向上させる必要性がある。 同様に、制御装置は、添加剤設定値を時間の関数とする場合、経過時間または 現在時刻のいずれにするか決定する必要がある。 本発明の簡単な説明 上述した先行技術における限界を克服するため、及び、本明細書を理解するこ とにより明らかになる他の限界を克服するため、本発明は、様々なコンディショ ンの下で、洗浄工程に対する添加剤の注入を制御するための強力で効率的な装置 及び方法を開示する。 本発明は、システムパラメータの同定に基づき、添加剤の注入を制御するため の方法を提供することにより、上述した問題を解消する。 本発明の原理による装置は、クロック信号を供給するタイマー、システムパラ メータを確認するための手段、システムパラメータに基づき設定値を決定するた めの処理能力、その設定値に基づきレギュレータを制御するための信号を発生さ せる制御装置、及び添加剤の注入を制御するレギュレータを備えている。 本発明の一つの目的は、多くの様々な要因に基づいてユーザーが異なった設定 値を選択できることにより、ユーザーにフレキシビリティを提供することである 。本発明のその他の目的は、時間の関数として添加剤設定値が確定 されることである。さらに、本発明のその他の目的は、特定の工程への添加剤注 入を、外部測定値に基づいて行うことである。 本発明を特徴付ける、これら及びその他の様々な目的、新規な効果及び特徴は 、ここに添付された請求項の中で指摘されており、その説明の一部を成している 。しかしながら、本発明、その効果及び本発明を使用することにより得られる目 的をより良く理解するために、記載事項と共に、さらに説明の一部を成す図面も 参照されるべきであり、その中で本発明に応じた装置の特定の実施形態が示され 、記述されている。 図面の簡単な説明 以下の言及する図面全てにおいて、同じ参照番号は対応部分を示している： 図１は、本発明にかかる洗剤濃度設定装置の構成図である。 図２は、本発明にかかる添加剤制御装置の運転を記述しているフローチャート である。 図３は、前段階の応答及びプログラムされたオン−オフ設定値に基づき適切な 洗剤供給時間を制御装置がいかに割り出すかを記述しているフローチャートであ る。 本発明の詳細な説明 好ましい実施形態の以下の説明において、詳細な説明の一部となっている添付 の図面も参照するものとする。図の中には、本発明を実施し得る特定の実施形態 が示されている。また本発明の範囲から逸脱しない範囲での構造的変更により他 の実施形態が利用できることが理解されるべきである。 本発明の好ましい実施形態は、洗浄装置用の、時間又はその他の要因により洗 剤濃度設定値を制御するための装置を提供する。本発明は、制御装置にマイクロ プロセッサ及びクロックを付け加えることにより、洗剤制御装置のセンサ機能を 強化する。本発明の洗剤濃度制御装置は、一日の異なった時間または異なった作 業内容に対し、異なった洗剤濃度設定値をプログラムすることにより、様々な洗 剤を扱い、洗浄品からさらに効果的に汚れを除去する ことができる。マイクロプロセッサが、導電率センサー、サーミスタからの入力 またはその他の入力を受けることにより、洗浄品から汚れを除去する装置の効力 が増加する。同様に、設定値の決定においてフレキシビリティを持たせることに より、洗浄装置は、マイクロプロセッサにより継続的にまたは一日のうちのある 一定時間により計算する場合でもその他の方法により計算する場合でも最も効果 的にプログラムすることができる。しかしながら、本実施形態は、発明の例示説 明のためだけに提示されているのであって、本発明を限定することを意図するも のではないことが理解されるべきである。本発明の属する技術分野における当業 者は本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の開示内容を組み合わせた他の 実施例が可能であることが認識できるであろう。 図１は、様々な添加剤濃度設定装置において使用される本発明の一実施形態の 構成図を示している。前記装置は、適切な添加剤濃度設定値を決定するため、マ イクロプロセッサ１０を備えている。前記マイクロプロセッサ１０は、ユーザー 入力装置８により、ユーザーからのいろいろなタイプの入力を受け取る。ユーザ ー入力装置８が、カード読取り機、メモリ、キーパッド、又はマイクロプロセッ サ１０にデータを入力するその他の手段であれば良いことは、当業者にとって自 明である。 特定の添加剤濃度設定値１４が、ユーザー入力装置８からマイクロプロセッサ １０に入力され得る。そして、ユーザー時間設定値１６が、ユーザー入力装置８ からマイクロプロセッサ１０に入力される。この前記ユーザー時間設定値１６に より、時間になると対応する添加剤濃度設定値を使用し始めるようマイクロプロ セッサ１０に指示を与えることができる。更に、制御パラメータ１８を、ユーザ ー入力装置８からマイクロプロセッサ１０に入力することが可能である。前記制 御パラメータ１８は、濃度設定値を割り出すために、以下のうちの幾つか、また は全てを利用するようにマイクロプロセッサ１０に指示する。その要素は、特定 の操作履歴情報、時間関数を基にマイクロプロセッサ１０により判断される濃度 設定値の継続的更新、マイクロプロセッサ１０への測定入力２８、他のユーザー 設定に基づく経過時間、または 処理工程の設定値の継続的更新などがある。 前記装置は、タイミング信号２２をマイクロプロセッサ１０に送るクロック装 置２０も備えている。マイクロプロセッサ１０は、タイミング信号２２をユーザ ー時間設定値１６と比較し、工程を開始するためのユーザー設定時間の経過判定 に使用し、または、制御パラメータ１８を介して指示があれば、ソレノイドバル ブ６を制御するための制御パラメータ値として使用する。前記マイクロプロセッ サが、比較値としてユーザー時間設定値１６を使用するよう指示される場合、タ イミング信号２２がユーザー時間設定値１６と一致すると、マイクロプロセッサ １０はユーザー時間設定値１６に対応する添加剤濃度設定値１４を読み込むする 。マイクロプロセッサー１０がその他の設定値を使用するべきであると確定する まで、添加剤制御装置１２は、この対応した添加剤濃度設定値１４を使用する。 マイクロプロセッサ１０が、制御パラメータ入力１８を介してその他の比較値 又は継続比較値を使用するように指示された場合、マイクロプロセッサ１０は、 その指示情報又は設定値を確定するために、センサー２４からマイクロプロセッ サへ入力された他のアナログ入力値２８を使用する。このように、制御装置１２ は、時間により周期的に変化する汚れの量を処理するためにあらかじめプログラ ムされ得る。 センサー２４は、マイクロプロセッサ１０に測定値２８を送る。その入力とし ては、添加剤濃度、温度、相対湿度、またはその他の関連情報の測定値があり得 る。 センサー２４が、埋め込まれたサーミスタを備えた導電率センサーである場合 、導電率センサーは、タンク４０溶液の自由イオンの測定値を使用し、導電率を 測定することにより、添加剤濃度２８を信号で知らせる。埋め込まれたサーミス タは、タンク４０溶液の温度を測定することにより温度情報２８を信号で知らせ る。 導電率センサーは、電極タイプまたは無電極タイプのものであり得る。電極タ イプ導電率センサーは、一般にタンク４０溶液に浸された二つの電極から構成さ れ、一つの電極からもう一方の電極への電流の流れが、その溶液の 導電率に一致する。変圧器として作動する無電極導電率センサーは、一般にタン ク４０溶液に電流を誘導する一次コイル及び電圧レベルに電流を転換する二次コ イルから構成され、その電圧レベルがその溶液の導電率に一致する。 マイクロプロセッサ１０は、タンク４０切換、添加剤消費量及び添加剤供給を 確定するため、センサー２４により提供される導電率及び温度情報２８も使用で きる。タンク４０切換に関して、マイクロプロセッサ１０は、添加剤濃度２８か ら判断していつタンク４０が新鮮な水で再充填されたかを確認できる。概して、 同じ溶液が複数のサイクルに対し何度も使用される。センサー２４は、溶液が非 常に低い導電率に変化した結果、又は導電率の大幅な低下の結果により新鮮な水 が充填されたことを検知する。 添加剤消費に関して、センサー２４から検知された添加剤濃度２８は、いつ添 加剤貯蔵器が空であるかを確認するためにも使用され得る。タンク４０に添加剤 を供給するよう制御装置が指示されているにもかかわらずセンサー２４が導電率 の低下を検知した場合は、恐らくタンク４０内に添加剤がないと考えられる。し かしながら、誰かが添加剤貯蔵器に添加剤を再充填したばかりであるのに供給ラ インにいくらかの空気が入っていたため低下したという状況があり得る。また、 添加剤が凝固しており、タンク４０中の溶媒にゆっくりと溶けている状況である 可能性もある。または、低導電率には他に原因があることもあり得る。従って、 マイクロプロセッサ１０は、タンク４０の溶液がある一定時間の間ずっと低導電 率レベルのままでなければ、添加剤貯蔵器が空であることを示さないようにプロ グラムすることができる。さらに他の基準も使用できる。 添加剤供給に関して、マイクロプロセッサ１０は、対応した添加剤濃度設定値 １４をセンサー２４からの添加剤濃度２８と比較する。この比較に基づいて、マ イクロプロセッサ１０は、タンク４０に添加剤３０を供給できるように、いつソ レノイドバルブ６を開くべきであるかを確定し、ソレノイドバルブ６に開口指令 ２６を送る。 図２は、本発明の原理を適用した制御装置が、制御パラメータ、入力データ、 タイミング要因に基づいて、どのようにして装置への添加剤注入を自動 的に調節するかを示すフローチャートである。まず最初に、マイクロプロセッサ は、参照用テーブル１００を使用するかどうかを決定する。その参照用テーブル は、ユーザー設定の一連の設定値及び時間であり、ハードメモリまたはユーザー 入力によって実行される。参照用テーブルが使用される場合、マイクロプロセッ サは、設定値１０２に関して参照用テーブルを確認する。参照用テーブルが使用 されない場合、マイクロプロセッサは、時間関数として設定値を決定するであろ う。 参照用テーブルが使用されない場合、制御装置は、マイクロプロセッサがリア ルタイムクロック１０４を使用するべきであるか、または経過時間をモニタする べきであるかを決定する。例えば、リアルタイムクロック源は、洗浄装置または 臭気制御装置にとり、ある特定の効果をもたらす。洗浄装置において、食事時間 帯の間に増加した汚れレベルを補うべく、すすぎ剤及び洗剤の注入量を自動的に 制御して食事時間帯に合わせて最大量を使用するように装置にプログラムできる 。リアルタイムクロックが使用される場合は、経路１０６が使用される。 経過時間をモニタする場合、経路１０６は使用されず、経時タイマーは１０８ のステップに進む。例えば、経時タイマーは、給油装置又は洗浄装置に、ある特 定の効果をもたらす。洗浄装置において、洗剤又はすすぎ剤のような添加剤の追 加は、経時タイマーの状態に基づき制御され得る。しかしながら、当業者は、更 に適応性を持たせるためにリアルタイム制御による制御方法と合わせて経過時間 方法も装置に使用できることを認識できるであろう。 参照用テーブルが使用され(１００)、及びその値が参照された場合(１０２)、 マイクロプロセッサは次に、リアルタイムクロックが使用されているかどうか確 認する(１１０)。リアルタイムクロックが使用されていない場合、マイクロプロ セッサは経過時間を使用しており、経時タイマー１１２に進む。一旦どのタイプ のクロックが使用されているかが確認されると、マイクロプロセッサは、センサ ー測定値が使用されているかどうか確認する(１１４)。測定値が使用されている 場合(１１４)、必要な測定値が作られ(１１６)、及び適切な設定値確定の要素と される。これらの測定値は、導電率、温度、 湿度、または他のマイクロプロセッサへの入力を含んでいてもよい。制御装置は 、参照用テーブルが使用されているか使用されていないか(１００)、またはリア ルタイムクロックが使用されているかどうか（１０４または１１０）を考慮する 。測定値が作られていない場合(１１４)、制御装置は、次のステップに進む(１ １８)。 次に、マイクロプロセッサは、行き過ぎ量制御が使用されているかどうか確認 する(１２０)。行き過ぎ量制御が使用されている場合、マイクロプロセッサはフ ラグ３をセットする(１２２)。行き過ぎ量制御に関しては、以下、図３に関する 説明で、更に詳しく説明する。 行き過ぎ量制御が使用されていない場合（１２０）には、参照用テーブルが使 用されているかどうか(１００)、リアルタイムクロックが使用されているかどう か(１０４または１１０)、及びセンサー測定値が使用されているかどうか（１１ ４）を考慮し、設定値が直接確定される(１２４)。測定値の確定に応答して、制 御装置１２はフローバルブ６に適切な制御信号を送る(１２６)。 次に、制御装置は、工程が継続工程であるかどうか（１２８）を確定する。継 続工程である場合、経路１３０が使用され、工程の始めに戻る(１００)。工程が 継続工程でない場合は、バッチ工程が使用されており、制御装置は、バッチサイ クルが既に終了しているかどうか（１３２）を確認しなければならない。バッチ サイクルが終了していない場合、経路１３４により、決定１３２上でループが形 成される。バッチサイクルが終了した場合、制御装置は、次のバッチ処理が始ま るのを待つ(１３６)。再び新しいバッチ処理が始まると、経路１３０により、工 程の始まりに戻る(１００)。 図３は、添加剤が、あらかじめ設定された添加剤濃度レベルになるように供給 され、設定レベルに達するまでの間、制御装置１２により行われる工程を描いて いるフローチャートである。工程の最初で、適切な装置性能を確保するために適 切な添加剤濃度に速く到達させるべく、行き過ぎ量と必要量の間にバランスが取 られなければならない。比例モードにおける固定または調節可能なバランスポイ ント、或いは出力応答手順における調節に代え、制御 装置１２は、最新検知流量率に基づき、必要とされる添加剤供給装置をオンとす る時間を計算することによって添加剤を供給する。添加剤供給サイクルの後、ま たは場合によっては添加剤供給サイクルの間に、添加剤の流量率が測定され、現 在の添加剤供給サイクルにおいて添加剤供給時間が変更されるか、または次回の 添加剤供給時間計算に反映される。これにより、制御装置は、あらゆるオン−オ フタイプの供給量調節を避けることができ、代わりに微分制御を使用することに より、最低限の行き過ぎ量で添加剤濃度設定値に速く達することが可能となる。 またこれにより、制御装置１２は、あらゆる種類の構造及びシステムの遅れ要因 を前もって予測する必要なく、添加剤供給を本質的に最適化できる。制御装置１ ２がソレノイドバルブ６を作動させる場合には毎回この処理及び比較サイクルが 行われ、水圧又は温度などの状態が変化した場合に制御装置１２の応答機能に変 化を与える。本出願には特別な試みがあり、それは、センサー２４により提供さ れる実際の添加剤濃度２８と設定値との間の幅広い差異を、制御装置１２によっ てできるだけ速くかつ設定値を超えることなく埋め合わせるというものである。 工程を悪化させる要因は、添加剤供給を作動させてから、センサー２４で添加剤 濃度情報２８を読み取る間の待ち時間である。それにより添加剤供給率は、大き く変化し得るし、補正されなければならない。 制御装置１２は、まず割り込み条件５０を読み取る(フラグ３)。フラグ３は、 タンク４０に添加剤３０を供給できるようにソレノイドバルブ６を作動させる制 御装置１２に対する制御指示である。フラグ３がセットされていない場合、制御 装置１２は『制御』状態にあり、中間流量率算出６０が即座に始まる。フラグ３ がセットされている場合、制御装置１２は、直前に検知した流量率(ＦＣ)、現在 の添加剤濃度（ＤＣ）２８及び濃度設定値（ＤＳ）から、ソレノイドバルブ６が ２秒以上作動するか否かを判断する(５２)。添加剤供給が２秒以上オンの状態に ならない場合は、制御装置１２は何もしない(５４)。制御装置１２が、ソレノイ ドバルブ６が２秒以上作動することを判断した場合、制御装置１２は、出力（添 加剤供給）を始め、フラグ３が解除される(５６)。そして、出力オン時間（設定 時間）が算出される(５８)。 次に、中間流量率算出が開始される(６０)。制御装置１２は供給行き過ぎ量が 生じる値にまで流量率が上昇していると判断した場合、添加剤供給を終える(６ ２)。流量率が上昇していない場合、記憶されたオン時間（Ｔａ）が進められ(６ ４)、設定時間と比較される(６６)。蓄積記憶されているオン時間が設定時間よ り長くない場合、流量率算出は継続される。蓄積記憶されたオン時間が設定時間 より長い場合、添加剤供給は終わる(６２)。添加剤供給が上記工程６２で終わる 場合は常に、オフ時間タイマー（Ｔｏ）が進められ(６８)、制御装置１２は、フ ラグ２がセットされているかどうかを確認することにより、流量率を算出し続け るべきかどうかを判断する(７０)。フラグ２がセットされていない場合、流量率 の算出を継続する(７２)。フラグ２がセットされている場合は、オフ時間は後で 説明するように待ち時間と比較される(９０)。流量率算出が再開されると(７２) 、添加剤濃度２８は０.１秒毎に読み取られる。添加剤濃度２８の値は、ポイン タＡにより示されている記憶場所に記録される(７２)。ポインタＡは、記録され た添加剤濃度２８値の数がカウントできるように、そのポインタ値を増加して行 く(７４)。１３個の添加剤濃度２８値が記録されると(Ａ＞１２)、中間流量率（ Ｆｃｏ）が算出される(７６)。Ｆｃｏ（中間流量率）が毎秒３５マイクロジーメ ンスを超えていない場合、またはフラグ１がセットされていない場合(７８)、流 量率は変化していないと考えられ、待ち時間（ＬＴ）が進められる(８０)。最長 許容待ち時間は２０秒である。出力がオンであり、いくらか待ち時間が記憶され ているが、２０秒を超えていない場合(８２)、中間流量率算出が繰り返される( ６０に戻る)。流量率が変化していると考えられる場合、または待ち時間が２０ 秒より長い場合、流量率は最新流量率にセットされ(８４)、待ち時間の記憶を止 めるため、フラグ１がセットされる。２秒以上のオフ時間（Ｔｏ）が残っており (８６)、オフ時間が待ち時間より長くない場合(９０)、出力オフで、待ち時間（ ＬＴ）及び流量率（ＦＣ）算出が継続される。２秒以上のオフ時間が残っていな い場合(８６)、フラグ２がセットされる(８８)。オフ時間が待ち時間より長い場 合(９０)、流量率はクリアされる(９２)。記憶されたオン時間、オフ時間、記憶 装置、フラグ１及びフラグ２もク リアされ(９２)、待ち時間が１にリセットされる(９４)。最後にフラグ３がセッ トされ(９６)、最新検知流量率(ＦＣ)、現在の添加剤濃度（ＤＣ）２８及び設定 値（ＤＳ）が与えられ、添加剤供給が２秒以上になるであろうかどうかを判断す ることにより、再び算出が始まる(５２)。 本発明の好ましい実施形態の上記記述は、例示及び説明の目的で述べられてい る。それは開示した形態が本発明をすべて網羅する形態であるとして本発明を限 定することを目的としているのではない。上記の教示に照らして、多くの改良及 びバリエーションが可能である。本発明の範囲は、この詳細な記述に限定される のではなく、むしろここに添付する請求項により限定されることを意図している 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年２月１２日 【補正内容】 −特許法第１８４条の５第１項の規定による書面に添付した翻訳文の１頁３行目 の『自動最適化洗剤制御装置』〜３頁２行目の『... に洗浄し得る。』を以下の ように補正する。 自動最適化洗剤制御装置 発明の背景 １． 発明の属する技術分野 本発明は、処理工程において添加剤の自動注入を制御する方法及び装置に関す るものであり、特に、外部パラメータの測定、ユーザー設定のパラメータの入力 、またはパラメータの測定及び入力を組み合わせ、それらを比較することにより 、添加剤の注入を制御する方法及び装置に関するものである。 ２． 関連技術の説明 装置への添加剤注入を制御する必要のある状況は多くある。従来の洗浄装置は 、一定量の添加剤が処理工程の最初に装置に対して加えられるものが多く、例え ば、各洗浄サイクルの最初に単に一定量の洗剤を加えるものであった。しかしな がら、従来の洗浄装置の中にも洗剤注入制御装置を備えたものが知られている。 一般に、そのような洗浄装置は、オン−オフモード、比例モードまたはそれらを 組み合わたモードで作動する。しかし、かかる洗浄装置は、チェーン及びモータ ーの潤滑油供給装置、臭気制御装置、飲食産業における調理・サービス装置のよ うな他の洗浄工程においても共通に見られる操作の特性を有するものであった。 実例を示すと、ＷＯ Ａ９，３１７，６１１、ＥＰ Ａ０，０２１，２０８等に 記載されている従来の洗浄装置は、あらかじめ設定された濃度レベル(設定値)に 洗剤及びすすぎ剤の濃度レベルを制御するが、これらの装置は洗剤注入率を変え るための補正を行わないので、しばしばこれら設定値を越えてしまう。これら洗 浄装置は、溶液導電率を測定することにより、洗剤またはすすぎ剤の濃度を間接 的に検知する。 このタイプの制御装置の主な長所は、洗浄装置の工程への添加剤の追加及び濃 度維持を、人手の介入なしに行える点である。 しかしながら、このタイプの制御装置は、いくつかの大きな欠点を有している 。それは、添加剤濃度の設定値が全てのサイクルにおいて単一のあらかじめ設定 された値からなり、その設定値を手操作でリセットしない限り、添加剤の効能に 影響を及ぼす可能性のあるあらゆる外部パラメータまたは内部パラメータに関係 なく、工程に対して同じ濃度の添加剤が供給されてしまう点である。それゆえ、 許容範囲の結果を確実に得るために最悪の場合の状態を想定してその設定値が選 択される。この事が、添加剤濫用の原因となっていた。 従来の制御装置におけるその他の欠点は、工程における他の物質の基礎レベル 及び装置内コンディションが、経時的に変化し得ることである。状態変化は工程 の結果の品質に直接影響を与え得る。装置の状態は最適な結果を得るために、異 なった濃度の添加剤を必要とする。例えば衣類洗浄装置において、大量のひどい 汚れがある場合は、洗浄済み衣類が、仕上がりの良いシート加工とシミのない外 観となるために、高濃度のすすぎ剤が必要となるであろう。 更に、作業環境において、使用者及び装置の両方にとって効率的な操業を促進 するため、多様な添加剤が継続的にまたは半継続的に使用され、設備、研究施設 、ロビー、建物の裏側等において、時間の経過に応じて一日を通して様々な活動 内容に使用されるという問題がある。これら問題は、臭気制御、食品サービス会 社における排水制御、産業廃棄物制御、製造業および加工業で使用されるコンベ アにおいて明白である。 更に、いくつかの工程においては、複数の添加剤を制御または工程順に処理す る必要がある。現在の技術では、最悪の場合のシナリオを想定して各添加剤の設 定値をセットするか、または手操作により工程順制御を行っている。この問題は 、食品サービス、食品調理、及び食品加工会社において明白であり、それらの会 社の床表面は、時間の経過とともに汚れが蓄積する傾向にあり、従業員が滑った り、転んだりすることによる安全上の問題がある。これら床表面への多数回の洗 浄処理による汚れ除去により、床表面の安全性は改善するが、しかしその床表面 を元の安全な状態にまで復元するほど効果があるわけではない。しかしながら、 特定 種類の汚れ蓄積を除去するように調整された洗浄工程を適切な順番で使用するこ とにより、床表面をさらに効果的に洗浄し得る。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年５月２日 【補正内容】 請求の範囲 １． 添加剤濃度レベルを制御するための装置であり、装置使用者の特定の制御 パラメータを入力するための入力装置と、前記入力装置に接続され、前記制御パ ラメータに示された添加剤の初期設定値を計算し、前記計算された初期設定値に 達するまで添加剤を注入する手段を自動的に制御するために使われる制御装置と を備えたことを特徴とする装置 ２． 前記制御装置が、装置の特定の操作特性を利用して前記初期設定値を計算 する請求項１に記載の装置。 ３． 前記制御装置が、時間を関数として継続的に更新される初期設定値を計算 する請求項１に記載の装置。 ４． 前記制御装置が、処理工程進行に応じて継続的に更新される初期設定値を 計算する請求項１に記載の装置。 ５． 前記制御装置が、計測入力値を関数として継続的に更新される初期設定値 を計算する請求項１に記載の装置。 ６． 前記制御装置が、あらかじめ決められたイベントからの経過時間を関数と して継続的に更新される初期設定値を計算する請求項１に記載の装置。 ７． 添加剤濃度レベルを制御するための方法であり、装置使用者の特定の制御 パラメータを入力装置に受け付け、前記入力装置に接続された制御装置により、 前記制御パラメータに示された添加剤の初期設定値を計算し、前記計算された初 期設定値に達するまで添加剤を注入する手段を自動的に制御することを特徴とす る方法。 ８． 前記方法が、さらに、前記制御装置において装置の特定の操作特性を利用 して前記初期設定値を計算する方法を含む請求項７に記載の装置。 ９． 前記方法が、さらに、前記制御装置において時間を関数として継続的に更 新される初期設定値を計算する方法を含む請求項７に記載の装置。 １０． 前記方法が、さらに、前記制御装置において処理工程進行に応じて継続 的に更新される初期設定値を計算する方法を含む請求項７に記載の装置。 １１． 前記方法が、さらに、前記制御装置において計測入力値を関数として継 続的に更新される初期設定値を計算する方法を含む請求項７に記載の装置。 １２． 前記方法が、さらに、前記制御装置においてあらかじめ決められたイベ ントからの経過時間を関数として継続的に更新される初期設定値を計算する方法 を含む請求項７に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ベイリー、クライド エイ. アメリカ合衆国、55033 ミネソタ州、ヘ イスティングス、ピー．オー．ボックス 263 (72)発明者 コープランド、ジェームス エル. アメリカ合衆国、55124 ミネソタ州、ア ップル バレー、ドーバー ドライブ 12748

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも一つの可変添加剤濃度レベルを制御するための装置であり、ク ロック信号を供給するためのタイマー手段と、システムパラメータを確認するた めの確認手段と、前記タイマー手段及び前記確認手段に接続され、前記クロック 信号及び前記システムパラメータに基づいて第１の設定値を確定するための処理 手段と、前記処理手段に接続され、前記処理手段から確定された設定値を受け取 り、その設定値に応じて前記添加剤濃度レベルを制御するための制御信号を発生 させる制御装置と、前記制御装置に接続され、前記制御装置からの前記制御信号 に基づいて前記添加剤注入を調節する調節手段とを備えた装置。 ２． 前記確認手段がさらに、対応する初期設定値に関連した少なくとも一つの ユーザー設定時間を入力するためのデータ入力手段を備えた請求項１に記載の装 置。 ３． 前記処理手段がさらに、前記ユーザー設定入力及び前記クロック信号に基 づいて第１の設定値を確定する請求項２に記載の装置。 ４． 前記確認手段がさらに、対応する初期設定値に関連した少なくとも一つの ユーザー設定時間と、少なくとも一つの制御パラメータとを入力するためのデー タ入力手段を備えた請求項１に記載の装置。 ５． 前記処理手段がさらに、前記ユーザー設定時間と前記クロック信号と前記 制御パラメータとに基づいて第１の設定値を確定する請求項４に記載の装置。 ６． 前記制御パラメータが、少なくとも一つの、経過時間である請求項４に記 載の装置。 ７． 前記処理手段が、さらに、前記制御パラメータと前記経過時間と前記クロ ック信号とに基づいて第１の設定値を確定する請求項６に記載の装置。 ８． 前記システムパラメータが、少なくとも一つの、経過時間である請求項１ に記載の装置。 ９． 前記処理手段が、さらに、前記経過時間と前記クロック信号とに基づいて 第１の設定値を確定する請求項８に記載の装置。 １０． 前記確認手段が、さらに、少なくとも一つのシステムパラメータを測定 し、その測定に応答して信号を発生させるためのセンサーを備えている請求項１ に記載の装置。 １１． 前記処理手段が、さらに、前記センサー信号及び前記クロック信号に基 いて設定値を確定する請求項１０に記載の装置。 １２． 前記処理手段が、さらに、前記システムパラメータと前記センサー信号 と前記クロック信号とに基づいて設定値を確定する請求項１０に記載の装置。 １３． 前記センサーが温度を測定する請求項１０に記載の装置。 １４． 前記センサーが湿度を測定する請求項１０に記載の装置。 １５． 前記処理手段が、さらに、第２の添加剤濃度レベルに対応して第２の設 定値を確定し、前記第２の設定値が前記第１の設定値とは独立して制御される請 求項１に記載の装置。 １６． 装置において少なくとも一つの可変添加剤濃度レベルを制御するための 方法であり、クロック信号を供給するステップと、システムパラメータを確認す るステップと、前記クロック信号と前記システムパラメータに基いて少なくとも 一つの設定値を確定するステップと、少なくとも一つの確定された設定値に応答 して前記添加剤濃度レベルを制御する制御信号を発生させるステップと、前記制 御信号に基づいて前記添加剤注入を調節するステップとを備えた方法。 １７． システムパラメータを確認するステップがさらに、少なくとも一つのユ ーザー設定時間を対応する初期設定値と共に入力するステップを備えた請求項１ ６に記載の方法。 １８． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、少なくとも一つのユー ザー設定時間と、前記クロック信号とに基づいて確定する請求項１７に記載の方 法。 １９． システムパラメータを確認するステップがさらに、対応する初期設定値 に関連した少なくとも一つのユーザー設定時間と、少なくとも一つの制御パラメ ータとを入力するステップとを備えた請求項１６に記載の方法。 ２０． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、少なくとも一つのユー ザー設定時間と、前記クロック信号と、前記制御パラメータとに基づいて確定す る請求項１９に記載の方法。 ２１． システムパラメータを確認するステップがさらに、パラメタが経過時間 である少なくとも一つの制御パラメータを入力するステップを備えた請求項１９ に記載の方法。 ２２． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、少なくとも一つの ユーザー設定時間と、前記経過時間と、前記クロック信号とに基づいて確定する 請求項２１に記載の方法。 ２３． 少なくとも一つの設定値を確定するステップがさらに、システムパラメ ータを経過時間として定義するステップを備えた請求項１６に記載の方法。 ２４． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、前記経過時間と、前記 クロック信号とに基づいて確定する請求項２３に記載の方法。 ２５． システムパラメータを確認するステップがさらに、センサーで少なくと も一つのシステムパラメータを測定し、その測定に応答して信号を発生させるス テップを備えた請求項１６に記載の方法。 ２６． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、前記センサー測定値と 前記クロック信号に基づいて確定する請求項２５に記載の方法。 ２７． 少なくとも一つの設定値を確定するステップが、前記センサー測定値と 、前記システムパラメータと、前記クロック信号とにもとづいて確定する請求項 ２５に記載の方法。 ２８． 前記システムパラメータが温度である請求項２５に記載の方法。 ２９． 前記システムパラメータが湿度である請求項２５に記載の方法。 ３０． 少なくとも一つの設定値を確定するステップがさらに、第２の添加剤濃 度レベルに対応した第２の設定値を確定するステップを備え、前記第２の設定値 が前記第１の設定値とは独立して制御される請求項１６に記載の方法。 ３１． 少なくとも一つの可変添加剤濃度レベルを制御するための装置であり、 タイミング信号を供給するためのクロックと、少なくとも一つのシステムパラメ ータを入力するためのデータ入力手段と、前記タイマー手段及び前記データ入力 手段に接続され、前記システムパラメータに基づいて少なくとも一つの設定値を 確定する処理手段と、前記処理手段に接続され、前記処理手段から確定された設 定値を受け取り、その設定値に応じて前記添加剤濃度レベルを制御するための制 御信号を発生させる制御装置と、前記制御装置に接続され、前記制御装置からの 前記制御信号に基づいて前記添加剤注入を調節する調節手段とを備えた装置。 ３２． 前記システムパラメータが、少なくとも一つの、経過時間である請求項 ３１に記載の装置。 ３３． さらに少なくとも一つのシステムパラメータを測定し、それに応答した 信号を発生させるためのセンサーを備えた請求項３１に記載の装置。 ３４． 前記処理手段が、前記センサー信号と、前記タイミング信号と、前記シ ステムパラメータとに基づいて設定値を確定する請求項３３に記載の装置。 ３５． 前記処理手段がさらに、第２の添加剤濃度レベルに対応して第２の設定 値を確定し、前記第２の設定値が前記第１の設定値とは独立して制御される請求 項３１に記載の装置。