KR20090024180A - 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 압축기(2), 증발기(3), 압력 제어 엘리먼트(6) 및 응축기(4)를 포함하고, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 측정 및 저장하는 것을 통해 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소와 전기적 연결을 갖춘 제어 회로(9)를 더 갖추고, 제어 회로가 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값과 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하고, 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값 및 저장된 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시키는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템 및 방법{CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A COOLING SYSTEM}

본 발명은 음식 및 음료의 보존에 이용되는 종류의 냉각 시스템을 동작시키거나 에어컨을 위한 전자 냉각 시스템에 관한 것이다.

냉장고, 냉동고, 에어컨 등과 같은 냉각 시스템은 차가운 환경 및/또는 소비를 위한 다른 종류의 제품을 냉동시키는데 이용된다. 이러한 장치는 통상 긴 기간의 시간과 많은 양의 에너지 소비에 대해 여전히 관련되어 있다. 따라서, 현재 가능한 한 에너지 소비를 줄이는 한편 냉각 효율을 유지하는 매카니즘을 개발하기 위한 이러한 종류의 장비의 제조에 대한 고려가 진행중이다.

모든 냉각 장비는 그 기능이 냉각된 공간 내부에서 낮은 온도를 유지하도록 하는 냉각 회로를 갖추어 이루어진다. 이러한 냉각 회로는 냉각 유체 순환을 통해 폐쇄 회로이고, 기본적으로 밀폐형 압축기, 응축기(condenser), 압력 제어장치 및 증발기로 구성된다. 액체 상태의 냉각 유체가 증발기를 통해 지나갈 때, 냉각되어질 환경으로부터 열을 흡수하고 그 자체를 증기로 변화시킨다. 다음에, 증발 기로부터 도래되는 증기 상태의 유체는, 그 기능이 유체를 압축하고 회로 내에서 순환시키도록 하는, 압축기로 보내진다. 이 후, 증기 형태로 가열된 유체는 응축기를 통해 지나가고, 여기서 액체 상태로 변환되어, 외부 환경으로 열을 방출한다. 다음에, 유체가 압력 제어장치를 향해 순환되고, 여기서 압력 강하를 받게 된다. 이러한 장치의 기능은 증발기로 보내지는 냉각 유체의 압력을 제어하는 것이다. 이 냉각 사이클은 냉각 장비가 가동되는 동안에는 계속해서 반복된다.

상기한 기본 구성요소 외에, 또한 냉각 시스템은 통상적으로 증발기와 응축기에 가깝게 탑재된 통풍기, 냉각 유체 제어 밸브, 공기 흐름 제어 댐퍼 및, 냉각된 공간 내부 및 외부에 탑재된 램프를 갖는다.

또한, 냉각 시스템은 몇몇 냉각 시스템 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다. 이 제어 시스템의 목적은, 변동이 냉각기의 외부 조건, 예컨대 상온의 상승, 또는 냉장고 또는 냉동고의 경우 냉각된 공간의 온도 상승을 야기시키는 설비의 빈번한 도어 개방에서 야기될 때에도, 냉각된 공간 내부의 온도가 원하는 값으로 유지되는 것을 보증하기 위한 것이다.

냉각 시스템의 제조자들은 냉각된 공간 내부의 온도 조건을 유지하고, 동시에 다른 냉각 시스템 구성요소를 위한 개선된 조건을 제공하도록 냉각 시스템에서의 개선을 개발하기 위해 끊임없이 추구하고 있다. 상기 조건은 더 낮은 에너지 소비를 갖는 동작과, 구성요소 부품의 마모를 야기시키지 않는 작업 조건을 포함하고, 장비의 증가된 내구성을 제공한다.

일반적으로 냉각 시스템에 적용된 제어 시스템은 더머파(thermopars), 더미 스터, 전류 센서, 도어-개방 센서, 이동 센서 등과 같은 냉각 시스템 센서로부터 신호를 수신하는 중앙 처리 유닛을 이용한다. 이들 센서의 기능은 냉각 시스템 구성요소의 작업 조건 및/또는 냉각된 공간 및 외부 환경의 일반 특성을 검출하는 것이다. 따라서, 각 센서는 조건을 제어하기에 바람직한 다른 환경에 설치되거나, 그렇지 않으면 냉각 시스템 구성요소 자체에 직접 부착된다. 예컨대, 압력 및 온도 센서는 이들 장비 내부의 압력 및 온도를 측정하기 위해 증발기, 응축기 및 흐름 제어장치에 설치된다.

이들 및 다른 센서에 의해 측정된 값을 기초로, 냉각 시스템의 동작이 제어된다. 물리적 및 전기적 변수에 대응하는 센서로부터 도래되는 신호는, 분리적으로 각 센서에 의해 검출된 파라미터 변동을 해석하는, 중앙 처리 유닛에 의해 처리된다. 다음에, 중앙 처리 유닛은 단지 분리적으로 각 냉각 시스템 구성요소로부터의 상대 파라미터 값을 기초로, 냉각 시스템의 각 구성요소에 대해 제어신호를 발생시킨다.

냉각 시스템의 이러한 제어 구조를 기초로, 각 냉각 시스템 구성요소의 작업 조건의 제어는 이 동일한 구성요소의 동작에 직접적으로 관련된 물리적 및 전기적 변수의 측정을 기초로 수행된다. 시스템 구성요소의 동작에 존재하는 상호 의존성을 식별하기 위해, 더 광범위한 평가가 냉각 시스템의 일반적 동작에서 만들어지는 것은 없다. 즉, 제어는 동시에 모든 구성요소의 동작을 최적화 하도록 검색하는 모든 것을 더 포함하거나 통합된 것을 기초로 하는 것이 아니라 국소 및 개별 기초 상에서 수행된다.

더욱이, 이러한 종류의 제어 시스템은 각 냉각 시스템 구성요소의 작업 조건을 검출하도록 적어도 하나의 센서의 이용을 요구한다. 결과적으로, 이러한 종류의 회로는 연결의 수와 배치를 위해 요구된 배선의 관점에서 오히려 복잡하게 되는 결점을 갖고, 또한 많은 양의 센서에 대한 필요성과 냉각 설비의 제조 라인에서 적용된 다양한 조립 단계로 인해 고비용이다.

설비의 에너지 소모를 감소시키도록 설계된 센서의 이용을 기초로 하는 최신 기술로부터의 냉각 또는 가열 설비의 온도 제어 시스템의 예가 US 6,745,581에 개시된다. 이 북미 특허에 따르면, 시스템은 소비 시점에서의 온도가 냉각된 음료수인 경우에는 상당히 낮고 뜨거운 음료수인 경우에는 상당히 높은 것이 요구되어지는 음료수 자판기를 위해 설계된다. 이러한 제어 시스템은 냉각 설비에 근접하는 사람을 위한 이동 센서와 같은 설비의 외측 상의 조건을 검출하도록 설계된 센서와, 설비의 동작을 제어하는 중앙 처리 유닛에 연결된 도어-개방 센서를 갖추어 이루어진다. 제어 시스템에 의해 검출 및 기록된 조건은 그 이용을 나타내는 설비 주위의 활동과 관련된다. 결과적으로, 제어 시스템은 설비 이용의 스케쥴에 관계된 기능 패턴(표준)을 학습하고, 학습된 기능적 패턴을 기초로 특정 시간 기간을 거쳐 낮은 에너지 소비 프로그램을 확립한다. 제어 시스템은 소비 활동 시작 시점에서 소비를 위한 가장 적절한 온도에 도달하도록 내부 제품에 대한 앞선 요구에 따라 냉각된 공간의 온도를 낮추가 시작하도록 제어 시스템을 제어할 수 있다.

이 온도 제어 시스템은 단지 음식 제품을 보존하는데 요구된 냉각된 공간에서 끊임없이 낮은 온도를 유지할 필요가 없는 냉각 설비를 위해 의도되었다. 따 라서, 설비에 저장된 제품의 소비가 없을 경우의 시간 동안에는 냉각된 공간의 온도가 에너지 소비를 감소시키기 위해 더 높게 유지될 수 있다.

부가적으로, 이 특허 출원에 따른 제어 시스템은 도어-개방 센서, 이동 센서, 진동 검출기 등과 같은 냉각기 외부의 물리적 변수를 판독하도록 설계된 센서의 이용을 요구한다. 이동을 검출하고 설비의 이용 패턴을 학습하는 것은 냉각 시스템 구성요소 그들 자신에 관련된 전기적 변수의 측정을 기초로 될 수는 없다.

이 제어 시스템은 냉각 시스템 구성요소의 동작을 거쳐 통합된 제어를 수행하지는 않는다. 냉각 시스템을 제어하는 것은 단지 냉각 설비의 외부로부터의 활동 조건을 기초로 한다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 단순한 구조를 갖고, 동시에 이미 알려진 제어회로와 관련하여 미분 팩터를 갖추어 구성된 강하고 경제적인 제어 시스템을 갖춘 냉각 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은, 냉각 시스템의 각 구성요소의 동작 제어가, 다른 시스템 구성요소의 결합 동작의 평가를 기초로 수행되도록, 통합된 방법으로 냉각 시스템의 동작을 제어하는 제어 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은, 각 냉각 시스템 구성요소의 작업 상태를 검출하도록 설계된 센서의 이용을 생략하거나 상당히 감소시키고, 단일 회로에 의해 모든 이들 구성요소를 모니터하고 제어하는 냉각 시스템을 위한 제어 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은, 구성요소 그들 자신으로부터의 전기적 신호에 의해 냉각 시스템 구성요소의 동작을 모니터하는 냉각 시스템을 위한 제어 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은, 특정 냉각 시스템 구성요소의 작업 에러를 검출할 수 있고 상기 구성요소를 위한 증가된 내구성을 제공하기 위해 오작동에 대해 보호적인 측정을 취할 수 있는 냉각 시스템을 위한 제어 시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 적어도 압축기, 증발기, 압력 제어 엘리먼트 및 응축기를 포함하고, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 측정 및 저장하는 것을 통해 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소와 전기적 연결을 갖춘 제어 회로를 더 갖춘 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템에 의해 달성된다. 제어 회로는 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값과 몇몇 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하고, 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값 및 저장된 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시킨다.

본 발명에 따르면, 제어 회로가, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값 및, 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖는 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일의 기록을 구비하여 구성된다. 제어 회로는 측정 및 저장된 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일에 기록된 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 수행한다. 제어 회로는 측정 및 저장된 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일에 기록된 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 기초로 냉각 시스템을 위한 냉각 신호를 발생시킨다. 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일은 시간의 설정 기간에 걸쳐 측정 및 저장된 냉각 시스템의 전기적 동작 변수와 기능적 물리적 변수를 기초로 갱신될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어 시스템은, 냉각 시스템이 기본적으로 통풍기, 발열저항체, 냉각 유체 흐름 제어 밸브, 공기 흐름 제어 조절기, 냉각된 공간 내부의 램프 및 냉각된 공간 외부의 램프를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 보조 엘리먼트를 더 구비하여 구성된 냉각 시스템에 적용된다. 제어 회로는 제어 회로가 냉각 시스템의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 측정 및 저장하는 것을 통해, 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트와 전기적 연결을 갖는다.

본 발명의 제어 시스템의 다른 실시예에 있어서, 제어 회로는 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 측정 및 저장하고, 기능적 물리적 변수와 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하며, 냉각 시스템의 물리적 동작 변수 및 그 상호관계를 또한 기초로 해서 제어 신호를 발생시킨다. 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수는 기본적으로 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도, 냉각 유체의 압력 및 온도를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 제어 시스템은 냉각 시스템의 적어도 몇몇 기능적 물리적 변수를 판독하는 센서를 더 구비하여 구성된다.

더욱이, 본 발명에 따른 제어 시스템의 제어 회로는 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 냉각 시스템을 위해 발생된 제어 신호를 저장한다.

본 발명에 따른 제어 시스템은, 냉각 제어 시스템의 기능적 파라미터를 조절하고, 냉각 시스템 변수의 측정된 값과 기능적 상태를 디스플레이하기 위한 사용자-인터페이싱 수단을 더 구비한다.

본 발명의 목적은, 적어도 압축기, 증발기, 압력 제어 엘리먼트 및 응축기를 구성요소로서 구비하고, 제어 회로를 더 갖추어 이루어진 냉각 시스템의 동작을 제어하는 방법에 의해 또한 달성되고, 방법은;

제어 회로와 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소 사이의 전기적 연결에 의해, 연속적으로 시간 간격에 걸쳐, 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수를 측정하는 단계와;

냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정된 값을 저장하는 단계;

냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하는 단계 및;

전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 및, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값 및 저장된 값 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시키는 단계를 갖추어 이루어진다.

더욱이, 본 발명에 따른 제어 방법은, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값 및, 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖추어 이루어진 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일을 확립하는 단계와, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일의 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 만드는 단계를 더 갖추어 이루어진다.

본 발명에 따른 제어 방법은, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 측정 및 저장하고, 기능적 물리적 변수의 측정 및 저장된 값과 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하며, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 측정 및 저장된 값 및 그 상호관계를 또한 기초로 냉각 시스템의 제어 신호를 발생시킨다.

냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 측정 및 저장하는 단계가, 기본적으로 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도, 냉각 유체의 압력 및 온도를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 변수의 센서 측정 및 저장을 갖추어 이루어진다.

더욱이, 본 발명에 따른 제어 방법은, 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 냉각 시스템을 위해 발생된 제어 신호를 저장하는 단계를 더 갖추어 이루어진다.

본 발명에 따른 제어 방법은, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값을 해석함으로써 적어도 하나의 냉각 시스템 구성요소의 오기능을 적어도 식별하고, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일을 갱신하는 단계를 더 갖추어 이루어진다.

더욱이, 본 발명에 따른 방법은, 전기적 동작 변수를 측정하는 단계에 있어서, 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트와 제어 회로 사이의 전기적 연결에 의해, 기본적으로 통풍기, 발열저항체, 냉각 유체 흐름 제어 밸브, 공기 흐름 제어 조절기, 냉각된 공간 내부의 램프 및 냉각된 공간 외부의 램프를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 판독하고 저장하는 단계를 양자택일적으로 갖추어 이루어진다.

본 발명의 목적은, 본 발명에서 개시된 형태의 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템에 적용하기 위해 특히 고려된 냉각 시스템의 동작을 제어하는 방법에 의해 또한 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 제어 시스템에 의해 동작되는 제어 시스템의 실시예의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 제어 시스템의 실시예의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 제어방법의 실시예의 플로우차트,

도 4는 현재 기술에 따른 냉각 시스템에서 냉각된 공간의 내부 온도의 변동과 관련된 압축기의 전류(current)의 가동의 예를 나타낸 도면,

도 5는 도 4에서 이용된 것과 동등한 시간 기간에서 현재 기술에 따른 제어 시스템에 의해 제어된 냉각 시스템의 압축기의 온 및 오프 시간 사이의 비를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 제어 시스템에 의해 제어된 냉각 시스템의 압축기의 온 및 오프 시간 사이의 비를 나타낸 도면이다.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 제어 시스템이 도 1에 도시된 종류의 냉각 시스템의 동작에 적용된다. 본 발명에 따른 냉각 시스템(1)의 기본적 엘리먼트는 압축기(2), 증발기(3), 응축기(4) 및 모세관 또는 팽창 밸브일 수 있는 압력 제어 엘리먼트(6)를 구비하여 구성된다. 이들 기본적인 구성요소는 냉각 유체가 순환되는 냉각 회로 자체의 부품이다. 이들 기본적인 구성요소 외에, 냉각 시스템(1)은 또한 도 2에 도식적으로 도시된 보조 냉각 엘리먼트를 구비하여 구성된다. 이들 보조 엘리먼트는 포함되기는 하지만, 기본적으로 증발기와 압축기를 위한 통풍기(7), 발열저항체(11), 냉각 유체 흐름 제어밸브(14), 댐퍼로도 칭해지는 공기 흐름 제어 조절기(12), 냉각된 공간 내부의 램프 및 냉각된 공간 외부의 램프(10)를 구비하여 구성된 그룹으로 한정되는 것은 아니다.

또한 냉각 시스템은 몇몇 종류의 전기적 신호를 방출 또는 수신하는 냉각 시스템의 구성요소 및 보조 엘리먼트에 전기적으로 접속된 제어회로를 갖는다. 제어회로의 기능은 냉각 시스템의 모든 부품의 작업과 동작을 제어하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 제어 시스템의 실시예의 도식적 설명을 나타낸다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은 몇몇 종류의 전기적 신호를 방출 및/또 는 수신하는 냉각 시스템의 구성요소 및 보조 엘리먼트에 전기적으로 접속된 중앙 제어 유닛(9)을 갖춘다. 도 2에 도시된 발명의 실시예에서, 제어 유닛(9)은 압축기(2), 증발기 및 응축기의 통풍기(7), 램프(10), 발열저항체(11), 팽창 밸브(6), 댐퍼(12), 흐름 제어 밸브(14) 및, 소정의 사용자-인터페이싱 장치(15)에 전기적으로 연결된다. 중앙 제어 유닛(9)과 냉각 시스템 사이의 이러한 전기적 연결은 연결 배선에 의해, 또는 저항, 인덕터, 캐패시터, 또는 전기 신호나 전기 양을 냉각 시스템 부품의 입력 또는 출력으로부터 중앙 제어 유닛(9)으로 전송할 수 있는 유사 엘리먼트와 같은 다른 전기회로 엘리먼트나 그 조합에 의해 직접 이루어질 수 있다.

제어 유닛(9)과 냉각회로 부품 사이의 전기적 연결에 의해, 제어 유닛은 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수를 판독한다. 측정은 설정 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 수행되거나, 냉각 시스템이 스위치 온되는 시간 기간 동안 취해진다.

전기적 동작 변수는 그 전기적 특성에 기인해서 제어 유닛(9)에 의해 직접 측정될 수 있으므로, 이를 위한 특정 센서를 이용할 필요 없이 측정된다. 이들 변수는 냉각 시스템의 각 부품이 받고, 환경 온도, 전압 및 전력 주파수와 같은 외부 팩터에 의해 지시된 조건에 의존하는 직접 또는 간접 동작 조건을 나타낸다.

전기적 동작 변수의 측정은 입력 전류, 전력, 전력 전압, 전력 팩터 및 오믹 저항을 포함하는 냉각 시스템(1)의 압축기(2)로부터 취해진다. 이들 전기적 변수의 측정은 압축기의 각도 구성요소나 엔진 토크 및 온 및 오프 시간 사이의 비율인 압축기의 작업 사이클 비와 같은 간단한 계산에 의해 결정되어지는 것에 의존하는 다른 변수를 가능하게 한다.

증발기(3) 및 응축기(4)와 관련하여, 냉각 유체의 압력 및 온도와 같은, 주지된 물리적 팩터의 변동은, 압축기의 입력 전류, 전력 소모 및 전기 엔진 토크 및, 응축기 통풍기의 오믹 저항과 같은 시스템의 다른 엘리먼트의 변경과 같은, 다른 구성요소의 전기적 변수를 판독함으로써 제어 유닛에 의해 간접적으로 판독되어질 수 있다.

솔레노이드-밸브형 팽창 밸브가 적용되면, 이 밸브는 밸브에 인가된 전압의 전기적 동작 변수 뿐만 아니라 신호 기간을 측정할 수 있는 제어 유닛에 전기적으로 연결된다.

냉각 시스템(1)의 통풍기(7)로부터 측정될 수 있는 전기적 동작 변수의 예는 전류, 전력, 전력 전압, 전력 펙터 및 오믹 저항이다. 통풍기의 작업 사이클 비 및 토크와 같은 양은 또한 이들 변수의 값을 기초로 측정된다.

중앙 제어 유닛(9)은 또한 다른 것들 사이에서 제어 신호의 주파수 및 진폭과 흐름 제어 밸브(14)의 작업 사이클 비를 측정할 수 있다.

부가적으로, 유닛은 냉각 시스템에서 이용된 발열저항체(11) 또는 다른 저항체의 전류, 전력, 전력 전압 및 전기 저항을 또한 측정할 수 있다.

냉각 시스템의 다양한 구성요소 및 보조 엘리먼트에 관한 상기한 전기적 변수 외에, 중앙 제어 유닛은 다른 시스템 구성요소의 전기적 특성의 다른 변수 또는 밸브를 계량하기 위한 센서의 이용을 생략하는 엘리먼트를 또한 측정할 수 있다.

냉각 시스템의 제어 회로는 또한 설정 시간 기간 동안 측정된 냉각 시스템의 보조 엘리먼트와 구성요소의 전기적 동작 변수의 값을 저장할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 이들 값을 저장하는 것은 제어 유닛 자체에서 발생된 데이터베이스에 의해, 또는 제어 유닛(9)에 부착된 보조 메모리 장치에 의해 수행된다.

더욱이, 제어 유닛(9)은, 냉각 시스템을 구성하는 다른 부품에 대응하는 이들 전기적 동작 변수의 가동 사이에서 상호관계를 확립하도록, 그에 의해 측정되고 저장된 전기적 변수와 관련된 정보를 처리할 수 있다. 따라서, 제어 유닛(9)은 그 부품의 전기적 동작 변수의 가동을 이력적으로 분석하고 그들 사이의 동작 종속 관계를 갖는 소정 부품의 전기적 변수의 가동을 상호 관련 지움으로써 냉각 시스템의 기능적 패턴을 확립하고 학습할 수 있다.

주어진 온도 부하 및 외부 조건(환경 온도, 전력 전압 및 주파수 ---)에 대해, 통상적으로 기능적 패턴 학습과 제어 시스템의 표준 프로파일 양쪽에서는, 전형적인 값이 중앙 처리 유닛에 의해 획득되어지는 전기적 및/또는 물리적 값을 위해 확립된다. 구성요소의 동작 조건 및/또는 외부 조건에서의 변경은 이들 변수에서의 변경을 야기시키고, 차례로 시스템 구성요소를 위한 제어 신호를 구비하는 중앙 유닛에 저장된 이력적 기록을 위해 피드백을 제공하며, 새로운 동작 조건을 확립한다. 따라서, 냉각 시스템의 구성요소 및 보조 엘리먼트의 전기적 동작 변수의 값이 저장되면, 이 제어 유닛(9)은 이들 값의 변동을 모니터링할 수 있고, 결과적으로 냉각 시스템의 다양한 구성요소와 보조 엘리먼트의 동작 사이에서 상호관계를 확립하는 셀 수 없는 기능적 패턴을 생성하고 학습한다.

따라서, 제어 유닛(9)이 냉각 시스템의 제어 신호를 발생시킬 때, 그에 의해 생성된 시스템의 가동 패턴에 관한 정보와, 냉각 시스템의 다양한 부품의 현재 순간 및 이전 순간에 측정된 자체 값의 양쪽을 고려할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 냉각 시스템에 의해 제어된 압축기(2)의 ON/OFF 시간 사이의 비율의 가동을 나타낸다. 이 도면은 냉각 시스템의 기능적 패턴과 작업 조건과 유사하게 학습된 패턴의 이어지는 적용을 학습하는 예를 나타낸다.

도 6에 도시된 제1시간 기간(T1)에서, 냉각 시스템이 기능하여 외부 개입을 받는다. 제2시간 기간(T2)과 같이, 냉각 시스템에는 더 이상의 외부 개입이 없고 Time ON/Time OFF 비율은 일정하게 남는다.

냉각 시스템의 동작의 최근 및 이전의 이력적 기록의 지식을 기초로, 제어 시스템은 냉각된 공간의 온도 설정점 파라미터를 변경하고, 에너지를 절약하기 위해 그를 증가시킨다. 온도가 새로운 설정점에 도달하기까지, 압축기는 제3시간 기간(T3)의 시작에서 나타낸 바와 같이 스위치 오프로 남는다. 온도 설정점이 도달되어지면, 압축기는 스위치 온되고 새로운 Time ON/Time OFF 비율이 생성되며, 매우 낮은 값을 갖는다. 이 후, 압축기는 더 낮은 "온" 시간과 더 큰 "오프" 시간에 따라 동작하여, Time ON/Time OFF 비율을 위한 더 낮은 값을 초래하고 더 긴 냉각 사이클을 갖는다.

제4시간 기간(T4)에서, 냉각 시스템의 이전의 작업 지식을 기초로, 제어는 내부 공간을 냉각하도록 온도 설정점을 더 낮춘다. 이는 초기에 제1사이클(T4)에서 더 큰 "온" 시간과 낮은 "오프" 시간을 생성하고, Time ON/Time OFF 비율을 위 한 높은 값을 생성한다. 다음에, 이 제4시간 기간(T4)에서, 압축기는 제2시간 기간(T2)의 프로파일로 복귀한다. 제5시간 기간(T5)에서, 외부 개입이 냉각 시스템에서 다시 시작되어, 압축기의 Time ON/Time OFF 비율의 큰 진동에 의해 제5시간 기간(T5)에서와 같이 표현된다.

에너지를 절약하고 냉각 처리를 개선하도록 설계된 본 발명에 따른 시스템의 적용의 예는 압축기(2)의 전류와 전력 전압을 모니터링함으로써 응축기(4) 및/또는 증발기(3)의 통풍 정도의 제어로 언급된다. 냉각 시스템의 열 부하의 증가는 증발기(3) 내부의 증발 압력에서의 증가에 반영되고, 차례로 응축기(4) 내부의 응축 압력의 증가에 반영된다. 결과적으로, 증발기(3) 및 응축기(4)에서의 더 높은 압력이 압축기(2)의 더 큰 전기 엔진 토크를 요구하므로, 압축기(2)의 전력 전류 및 그에 의한 전력 소모에서의 증가가 있다. 압축기(2)의 전류에서의 이러한 증가를 기초로, 그리고 또한 동일한 입력 전압을 모니터링함으로써, 냉각 시스템에 의해 소모된 전력이 증가하는가의 여부 또는 전류에서의 증가가 인덕션 엔진(induction engines)에서 일어나는 전압에서의 강하에 기인하는가의 여부가 효과적으로 식별될 수 있다. 전력 전압에서의 비례적 강하와 함께 압축기의 입력 전류에서의 증가가 있으면, 전류에 의해 발생된 전압이 일정하기 때문에, 소모된 전력에서의 증가는 없게 된다. 한편, 그 입력 전압에서 상당한 감소가 없이 압축기의 입력 전류에서의 증가만이 있으면, 이는 소모된 전력에서의 증가가 있다는 것을 나타낸다.

압축기(2)의 입력 전력에서의 증가가 있으면, 시스템의 열 부하가 증가되었음이 추론되어질 수 있다. 따라서, 제어 유닛(9)은 전압이 일정하게 남을 때, 압 축기(2)의 입력 전류의 변동을 학습하고, 증발기(3) 및 응축기(4)의 압력의 변동이 내부-관련 방법으로 야기되며, 따라서 그 열 부하의 변동에 관련된 냉각 시스템을 위한 기능적 표준을 확립한다.

이러한 상황에서, 제어 유닛(9)은 가능할 때 마다 증발기 및/또는 응축기의 통풍기(7)의 속도를 증가시키거나 보조 통풍기를 구동시키고, 그와 같은 것이 존재한다면, 냉각 조건을 개선하기 위해 제어 신호를 방출할 수 있다. 팽창 밸브가 압력 제어 엘리먼트(6)로서 이용되면, 제어 신호는 또한 증발기(3) 및 응축기(4)의 압력 조건에 대해 이 밸브의 구경을 조정한다. 냉각 시스템의 열 부하에서의 감소가 검출되면, 이들 장치의 역 제어는 또한 에너지 소모를 낮추는 관점에서 가능하다.

본 발명에 따른 제어 시스템의 구조는, 제어 유닛(9)이 시간이 설정 기간에 걸쳐 부품과 관련된 주어진 전기 변수의 가동이 알려진 기능적 표준이나 다른 냉각 시스템 부품에 관한 다른 내부-관련 전기적 변수의 가동에 따르지 않는 경우에, 소정 냉각 시스템 부품의 오기능의 검출을 가능하게 한다.

부품의 결함 또는 오기능이 검출되면, 본 발명에 따른 시스템은, 예컨대 냉각 시스템에 대한 더 큰 대미지를 회피하도록 보호적 측정으로서 압축기를 멈출 수 있고, 또는 상기 부품의 오기능의 사용자를 경고하는 인터페이스 장치에 메시지를 표시한다.

도 4는 약 60 사이클의 시간 간격에 걸쳐, 냉각된 공간 내부 온도의 변동과 관련된 압축기의 전류의 가동을 나타낸다. 도 5는 이들 변수 사이의 비교 분석을 확립하기 위해 압축기(2)의 전류를 측정하도록 도 4에서 이용된 것과 동등한 시간 기간에서 압축기(2)의 온/오프 시간 사이의 비를 나타낸다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 먼저 약 46 사이클까지, 압축기(2)의 온/오프 시간 사이의 비는 실제적으로 일정하거나 약간의 변동을 나타낸다. 이러한 시간의 초기 기간은 시스템 구성요소의 동작 조건 또는 외부 조건에서 야기된 변동이 없는 상황을 나타내고, 또한 냉각된 공간의 온도가 일정하게 남아있음이 부여된다. 46 사이클 이후의 제2순간에서, 도 5의 도표에서는, 압축기(2)의 온/오프 시간 사이의 비율의 변동이 주목되어지고, 냉각 시스템 구성요소의 기능적 상태에서의 변동의 발생을 특징으로 한다. 냉각된 공간의 온도의 증가와 압축기의 전류 신호의 가동이 도 4에 도시된 바와 같이 또한 주목된다. 초기 관찰값, 전류 값 및 이력적 값 사이의 비교를 기초로, 시스템은 냉각기의 에너지 소모를 최적화하도록 추구하는 동작 방식을 검색할 수 있는 제어 신호를 정의할 수 있다. 제어 유닛(9)은 또한, 비정상 동작 조건을 진단하는데 이용되어질 수 있는, 이미 알려진 가동 패턴에 따라 상호관계 또는 비교를 확립할 수 있다.

이러한 점에서 본 발명에 따른 냉각 시스템의 적용의 예는 상업적 적용에 이용된 냉각 시스템에서 응축기의 차단(blockage)의 정도를 모니터링하는 것으로 구성된다. 응축기의 예는 공기 순환을 하는 다양한 얼렛(alettes)을 갖춘 일련의 금속 시트로 구성된다. 통상적으로, 응축기는 냉각 설비의 외부에 탑재되고, 얼렛에 축적되어 응축기의 공기 흐름을 차단하여 그 기능적 효율을 악화시키는 먼지 및 다른 환경적 불순물에 노출된다.

예컨대 압축기가 작업 중이었던 기간의 종료 후 직후, 엔진이 스위치 오프되었을 때 통풍기 엔진의 코일에 연속적인 전류가 인가될 경우, 통풍기(7)의 오믹 저항을 추론할 수 있다. 오믹 저항은 장비의 온도에 비례하여 가변적이다. 따라서, 오믹 저항을 판독함으로써, 통풍기(7)의 온도가 추론될 수 있다. 이들 시스템에서, 통풍기는 응축기(4)에 매우 가깝게, 그리고 다른 시스템 엘리먼트를 수용하도록 설계된 니치(niche) 내에 위치된다. 응축기(4)가 차단되고, 2가지 팩터가 야기된다. 응축기로부터 유래되는 공기 흐름이 감소되므로, 그에 의해 발생된 공기 흐름이 손상을 받기 때문에, 통풍기(7)로부터의 열의 소실이 감소되게 된다. 동시에, 니치의 온도가 증가된다. 통풍기의 저항의 이력적 기록을 모니터링함으로써, 온도에서 증가하는 경향인가의 여부 또는 소정의 증가가 단지 부하 변동에 기인하는가의 여부를 주목할 수 있다. 오믹 저항의 증가가 단지 일시적이라면, 이는 이러한 변화가 설정 시간 간격 동안에만 부하의 변동에 기인함을 나타낸다. 한편, 이러한 오믹 저항의 증가의 진행적 경향이 있을 때, 그리고 시간의 긴 기간 동안 높은 값으로 남아 있을 때, 제어 유닛은 응축기가 차단되었음을 인식한다. 이어, 제어 유닛은 응축기 차단이 시스템의 수행을 위해 임계적으로 되도록 시작하고 알람을 활성화시키거나 더욱이 상황을 역전시키도록 제어 신호를 발생시키는 상황을 식별할 수 있다.

이전의 예로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각 시스템의 다른 부품과 관련된 전기적 변수의 가동 사이의 상호관계를 확립하는 것은 중앙 제어 유닛(9)에 의해 통합된 방법으로 합동으로 모니터되어지는 모든 부품의 작업을 가능하게 하고, 따 라서 분리적 및 고립적으로 각 냉각 시스템 부품의 동작을 평가하는 다양한 센서를 이용하는 필요성을 생략한다. 따라서, 냉각 시스템을 제어하는 기능을 중앙화하는 제어회로는 소정 냉각 시스템의 기능적 변화가 다른 부품의 작업에서 갖추어지게 된다는 영향을 식별할 수 있다. 냉각 시스템 부품의 동작적 종속성 관계는 홀로, 또는 적어도 기본적으로는, 그 부품의 결합 가동 패턴을 기초로, 그리고 그 전기적 동작 변수를 모니터링하는 것에 의해, 제어되어지도록 그 동작을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 냉각 시스템의 중앙 제어 유닛(9)은 냉각 회로의 표준 기능적 프로파일의 기록을 구비하여 구성된다. 이러한 표준 기능적 프로파일은 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값 및, 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖는다.

냉각 시스템의 전기적 변수는 특히 전력 전류, 전력 전압, 전력 팩터와 같은 냉각 시스템 부품을 기초로 제어 유닛(9)에 의해 판독되어질 수 있는 이전에 언급된 동일한 전기적 변수에 대응하는 표준 기능적 프로파일에 포함된다.

냉각 시스템의 기능적 물리적 변수는 통상적인 전기적 신호에 의해 일반적으로 측정되어질 수 없는 물리적 값에 대응한다. 일반적으로 냉각 시스템에 적용할 수 있고 통상적으로 기능적 프로파일로 구성된 기능적 물리적 변수의 예는 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도 및, 냉각회로의 다양한 지점에서의 냉각 유체의 압력 및 온도이다.

중앙 제어 유닛(9)에 기록된 표준 기능적 프로파일은, 이들 변수의 가동과 냉각 시스템 부품의 동작과 관련된 제조자에 대해 이미 알려진 데이터를 기초로, 제어 시스템이 제조될 때, 예컨대 미리 확립될 수 있다. 따라서, 냉각 시스템이 첫번째 시간 동안 동작적으로 될 때, 이러한 표준 프로파일은 이미 제어 유닛에 기록되어진다.

본 발명의 다른 가능한 실시예에 있어서, 냉각 시스템이 첫번째 시간에 대해 동작적으로 될 때, 제어 유닛(9)은 표준 기능적 프로파일 기록을 갖지 않거나, 기능적 물리적 변수에 관련한 데이터만을 갖는다. 이 경우, 기능적 프로파일은 시간의 설정 기간에 걸쳐 변수의 제1측정을 기초로 발생되게 된다.

냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일은 또한 시간에 걸쳐 냉각 시스템에 의해 측정되고 저장된 소정 변수로부터의 데이터를 기초로 갱신된다. 이 갱신 프로세스는, 예컨대 시스템이 이러한 갱신을 요구하는 시스템의 동작에서 기본적인 변경을 주목할 때, 사용자 또는 시스템 그 자체에 의해 자동적으로 수행된다.

본 발명에 따른 제어 시스템이 표준 기능적 프로파일을 갖는 경우에, 제어 유닛(9)은, 냉각 회로의 표준 기능적 프로파일 기록의 기능적 물리적 변수 및 전기적 동작 변수의 값과 시간의 기간에 걸쳐 측정되고 저장된 냉각 시스템 변수의 가동 사이의 상호관계 및 비교를 수행할 수 있다. 이들 비교 및 상호관계의 결과는 냉각 시스템 부품의 제어 신호의 발생에서 중앙 제어 유닛(9)에 의해 이용되어질 수 있다.

본 발명에 따른 제어 시스템의 다른 실시예에 있어서, 제어 유닛(9)은 또한, 냉각 시스템이 동작하는 동안 시간의 기간에 걸쳐, 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도, 냉각회로의 다양한 지점에서의 냉각 유체의 압력 및 온도와 같은 냉각 시스 템의 기능적 물리적 변수를 측정하고 저장한다. 이러한 데이터는 통상적으로 더모파(thermopars), 더미스터 및 압력 센서와 같은 제어 시스템에 부착된 소정의 센서에 의해 판독된다.

중앙 제어 유닛(9)은 설정 시간 기간에 걸쳐 기능적 물리적 변수 및 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립할 수 있고, 냉각 시스템 부품의 제어 신호를 발생시키도록 이 정보를 이용할 수 있다.

기능적 물리적 변수의 측정된 값은 표준 기능적 프로파일을 발생시키거나 냉각 시스템의 기능적 표준을 확립하고 학습하도록 중앙 제어 유닛(9)에 의해 또한 이용되어질 수 있다.

제어 회로는 시간 간격을 연속적으로 거쳐 냉각 시스템 구성요소를 위해 발생된 제어 신호를 교대로 저장하고, 또한 전기적 동작 변수 및 기능적 물리적 변수의 가동과 각 상황에서 발생된 제어 신호 사이의 상호관계를 확립한다. 이들 저장된 제어 신호 데이터 및 냉각 시스템 변수의 가동에 따른 그 상호관계는 미래의 제어 신호의 발생에 이용된다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어 시스템은 또한 사용자-인터페이싱 장치(15)를 구비하여 구성된다. 이 장치는 규칙적 또는 터치-감광성 스크린, 또는 키보드와 관련된, 또는 사운드 또는 광 경고 알람, 또는 소정의 다른 종류의 사용자-인터페이싱 장치로 될 수 있다.

장치(15)는 냉각된 공간의 온도, 냉각 시스템의 동작 시간, 또는 자동 제빙기 또는 냉장된 물 자판기, 또는 냉각 시스템에서 가능한 소정의 다른 매카니즘과 같은 냉각 제어 시스템의 소정의 기능적 파라미터를 조정하도록 이용자에 의해 이용된다.

부가적으로, 인터페이싱 수단은, 제어 유닛(9)에 의해 모니터되고 예컨대 냉각 시스템의 물리적 및 전기적 변수 양쪽의 측정된 값을 디스플레이하는, 냉각 시스템 부품의 작업 조건을 조건적으로 표시한다. 인터페이싱 장치는 제어 시스템에 의해 검출된 냉각 시스템의 소정 부품의 오기능의 이용자를 경고할 수 있거나, 시스템에 몇몇 종류의 에러가 있음을 간단히 경고한다.

본 발명은 또한 구성요소가 적어도 압축기(2), 증발기(3), 압력 제어 엘리먼트(6) 및 응축기(4)를 갖추어 이루어지고, 또한 중앙 제어 유닛(9)을 갖추어 이루어진 제어 회로를 갖춘 냉각 시스템을 냉각하는 방법에 대해 언급한다. 본 발명에 따른 방법은 또한 이들 구성요소 외에, 기본적으로 통풍기(7), 발열저항체(11), 냉각 유체 흐름 제어 밸브(14), 공기 흐름 제어 조절기(12), 냉각된 공간 내부의 램프, 냉각된 공간 외부의 램프(10)를 구비하여 구성된 그룹에 포함되지만 그에 한정되지는 않는 보조 냉각 엘리먼트를 또한 구비하여 이루어진 냉각 시스템에 양자택일적으로 적용된다.

본 발명에 따른 방법의 실시예의 구성도가 도 3에 도시된다. 본 발명에 따른 방법은 시간 간격을 거쳐 연속적으로, 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수를 판독하는 제1단계를 갖추어 이루어진다. 전기적 변수의 측정은 중앙 제어 유닛(9)과, 몇몇 종류의 전기적 신호를 방사 및/또는 수신하는 냉각 시스템의 구성요소 및 소정 보조 엘리먼트 사이의 전기적 연결에 의해 수행된다. 중앙 제어 유 닛(9)과 냉각 시스템 사이의 전기적 연결은 연결 배선에 의해 직접 수행될 수 있거나, 냉각 시스템 부품의 입력이나 출력으로부터 중앙 제어 유닛(9) 입력 연결로 전기 신호나 전기 양을 전송할 수 있는 저항, 인덕터, 캐패시터, 또는 유사 엘리먼트와 같은 다른 전기 회로 또는 엘리먼트나 그 조합에 의해 수행될 수 있다. 즉, 측정은 센서의 도움 없이 직접 이루어진다.

방법은 또한 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수의 측정된 값을 저장하고, 데이터베이스를 발생시키는 단계를 갖추어 이루어진다. 일반적으로, 저장은 중앙 제어 유닛(9)에서 직접 이루어질 수 있지만, 제어 유닛(9)에 부착된 다른 메모리 장치에 저장되어지는 이들 변수를 위해서도 가능하다. 저장 단계는 냉각 시스템의 전제 동작 기간에 걸쳐 수행될 수 있거나, 단지 시간의 설정 기간 동안에만 수행될 수도 있다. 제어 시스템에 의해 측정된 소정 변수의 값을 포함하는 데이터베이스는 갱신되거나 삭제될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 방법은 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 정정된 값 사이의 상호관계를 확립하는 단계를 갖는다. 이들 상호관계는 동일한 변수와 관련된 값들 사이, 또는 동일한 냉각 시스템 부품으로부터 도래되는 변수들과 관련한 값들 사이, 또는 소정 순간에 측정된 냉각 시스템의 다른 부품과 관련된 변수들 사이에서 확립된다.

부가적으로, 본 발명에 따른 방법은 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소의 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값을 기초로, 그리고 이들 변수들 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시키는 단계를 제 공한다. 즉, 제어 유닛(9)은 이들 변수들 사이의 가동 사이의 상호관계를 식별하기 위해, 현재 순간에서 측정된 것 뿐만 아니라 이전 순간과 관련하여 측정된 양쪽의 다양한 냉각 시스템 경로의 변수와 관련한 정보를 처리 및 해석한다. 따라서, 제어 시스템은 또한, 소정 변수의 값의 증가가 다른 시스템 변수들의 값에 비례하여 증가 또는 감소를 반드시 야기시키는, 냉각 시스템의 기능적 패턴을 만들고 학습할 수 있다.

따라서, 새로운 작업 조건에 적응하는 시스템을 위해, 예컨대 냉각 시스템 구성요소의 소정 전기적 변수를 모니터링함으로써, 제어 시스템은 냉각 시스템의 작업 조건의 변화를 즉시 인지하고, 또한 무슨 다른 변화가 적어도 몇몇 다른 냉각 시스템 부품의 동작에서 필요로 되는지를 미리 안다. 따라서, 냉각 시스템이 적절히 기능하도록 제어 시스템은 제어 신호를 제어한다.

결과적으로, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 냉각 시스템의 동작 형태에서의 변화가 냉각 시스템의 동작에 대한 갑작스런 변경이 있기 전에 만들어지므로, 냉각 시스템을 제어하는 것은 더욱 적합화된 방법으로 수행된다. 즉, 이들 새로운 조건이 그 동작에 따라 충격을 야기시키기 전에, 냉각 시스템의 동작이 시스템의 새로운 작업 조건에 적용된다. 본 발명에 따른 방법은 냉각기의 작업 조건에서 이들 갑작스런 변화로부터 초래되는 마모를 받게되는 것으로부터 그들을 보호하기 때문에, 이는 냉각 시스템의 부품이 더 길게 견디도록 허용한다.

부가적으로, 이 방법은 냉각 시스템이 각 순간의 작업 조건에 대해 더욱 적절히 동작하도록 허용하므로, 본 발명에 따른 제어 방법은 냉각 시스템에 의해 요 구된 에너지의 감소를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 제어 방법은 냉각 회로의 표준 기능적 프로파일을 확립하는 단계를 양자택일적으로 갖추어 이루어진다. 이 프로파일은 상기한 종류의 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작적 변수의 값 뿐만 아니라 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖추어 이루어진다. 표준 프로파일을 확립하는 이 단계는, 표준 프로파일을 발생시키기 위해, 이 기간에서 제어 시스템에 의해 측정된 전기적 변수나 다른 변수가 제어 유닛(9)에 의해 저장 및 처리되는, 예컨대 냉각 시스템의 작업 기간의 시작에서 야기된다. 한편, 프로파일은 냉각 시스템이 의지에 의해 그리고 이용자의 명령에서, 또는 제어 시스템에 의해 자동적으로 실행되는 소정 시간에서 발생 또는 갱신된다. 이는 또한 제조자에게 이미 알려진 정보를 기초로 냉각 시스템의 동작의 시작 이전에 이 프로파일을 발생시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 있어서, 제어 방법은 또한 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값과 표준 기능적 프로파일에 포함된 정보 사이의 상호관계 및 비교를 수행하는 단계를 갖추어 이루어진다. 이 단계는 중앙 제어 유닛(9)이 냉각 시스템 부품이 표준 프로파일에 따라, 또는 다른 알려진 기능적 표준 내에서 기능하는가의 여부를 테스트할 수 있도록 설계된다. 더욱이, 표준 프로파일은 냉각 시스템의 동작의 물리적 및 전기적 조건의 변수와 관련한 데이터를 포함하므로, 제어 유닛(9)은 제어 시스템이 동작 중인 물리적 조건을 식별할 수 있다.

따라서, 표준 프로파일 정보를 갖는 측정 및 저장된 변수의 값의 상호관계 및 비교로부터 초래되는 데이터는 제어 신호 발생 단계에서 제어 유닛(9)에 의해 이용될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 제어방법은 외부 환경 및 냉각된 공간의 온도, 도어가 개방되는 횟수 또는 냉각 유체 압력과 같은 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 측정 및 저장하는 단계를 갖추어 이루어진다. 통상적으로, 이들 절차는 센서의 도움에 따라 수행된다. 이 때, 제어방법은 기능적 물리적 변수의 측정 및 저장된 값과 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립할 수 있다. 따라서, 제어 유닛(9)은 또한 냉각 회로의 물리적 동작 변수의 측정 및 저장된 값과 그 상호관계를 기초로 냉각 시스템 구성요소의 제어 신호를 발생시킬 수 있다.

냉각 시스템의 초기 기능적 프로파일을 정의하고, 또한 기능적 패턴이 냉각 시스템에 의해 학습될 때, 물리적 동작 변수가 또한 이용될 수 있다.

본 발명의 가능한 실시예에 있어서, 제어 방법은 또한 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 냉각 시스템 구성요소를 위해 발생된 제어 신호를 저장하기 위한 단계를 갖는다. 이 저장된 신호는 또한 미래의 제어 신호가 다양한 냉각 시스템 부품을 위해 발생될 때 이용되어진다. 제어 유닛(9)은 냉각 시스템의 제어 신호 및 소정 물리적 또는 전기적 변수의 가동 사이의 상호관계, 또는 시스템에 대해 이미 알려진 기능적 패턴을 확립할 수 있다.

제어 시스템은 시간에 걸쳐 학습되거나, 제어 유닛(9)에 기록된 표준 기능적 프로파일로부터의 정보를 기초로 냉각 시스템의 다양한 기능적 패턴을 알기 때문에, 본 발명에 따른 방법은 냉각 시스템 구성요소의 오기능을 식별하는 단계를 또 한 갖추어 이루어진다. 이 식별은 제어 유닛(9)에 의해 측정된 전기적 변수의 가동 및 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 다른 저장된 값이나 냉각 시스템에 대해 이미 알려진 기능적 패턴과의 비교를 해석함으로써 수행된다.

본 발명에 따른 다른 방법에 있어서, 일정한 표준 기능적 프로파일이 시간의 설정 기간 동안 채택될 수 있고, 이는 냉각 사이클이 안정화되었음을 확립한 후 적용된다. 이 경우, 온도 제어 설정점이 "오프(off)" 작업 기간에 의해 분할된 "온(on)" 작업 기간 사이의 비가 소정 변동 영역 내에서 일정하게 됨을 확립한 후에 조정된다. 통상적 기능적 상태가, 예컨대 압축기(2)의 온/오프 시간 사이의 비율의 변화에 기인하고 그리고/또는 냉각 시스템의 도어를 개방함으로써, 재저장될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 적용의 예는 냉각 사이클 동안 압축기의 온/오프 시간을 판독하는 것으로부터 냉각 시스템의 이용 패턴과 이용 스케쥴의 학습에 의거한다. 압축기의 입력 전류의 측정으로부터, 온 또는 오프의 시간 기간이 직접 결정될 수 있다. 도 4는 60 사이클의 시간 기간에 걸쳐 냉각기 내부의 온도의 변동과 함께 압축기의 입력 전류의 변동을 나타내고, 도 5는 냉각 사이클로 분할된 이 도면에서 어떻게 Time ON/Time OFF 비율이 이 동일한 시간 간격 동안 변하는가를 설명한다. 이러한 점에서, 압축기의 전류는 ON/OFF 시간 그 자체를 표현하고, 그 변동이 시간에 걸쳐 측정될 수 있다.

이 Time ON/Time OFF 비율로부터, 냉각기가 이용되어지는가의 여부를 결정하는 것이 가능하다. 냉각된 공간의 온도가 일정하게 유지되는 동안 이 비율이 떨 어지면, 이는 냉각 설비가 이용되어지지 않거나 해당 시간 기간 동안 매우 감소된 횟수에 따라 이용되어짐을 나타낸다. 제어 시스템은 또한, 제어 유닛 클럭, 또는 칼렌더와 관련되어지는 통상적인 시계와 같은 내부 시간 기초로 될 수 있는, 제어 유닛의 일시적 기초에 따라 이 Time ON/Time OFF 비율의 상관을 확립할 수 있다. 따라서, 제어 시스템은, 냉각 시스템의 더 크거나 더 적은 이용이 있고 제어 시스템이 그 자신의 칼렌더를 작성할 수 있는, 시간 기간을 학습할 수 있다.

냉각 시스템이 이용되어지지 않는 동안, 이러한 이용 패턴을 학습하는 것은, 예컨대 내부 램프를 정지시키는 것과 같은 전체적으로 시스템을 위한 에너지를 절약하도록 설계된 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 냉각 시스템이 냉각기가 이용되어지지 않는 기간 동안 온도가 매우 낮게 유지되는 것을 요구하지 않는 냉각 엘리먼트에 대해 이용되어질 때, 제어 시스템은 냉각된 공간의 온도를 증가시키거나 이러한 환경에 채택하도록 완화되는 전략을 세울 수 있다. 냉각 시스템의 이용을 가르키는 압축기의 전기적 변수를 모니터링하는 것을 통해, 냉각 시스템이 설치된 사업 시설의 작업 시간을 결정하는 것이 가능하다. 이 방법은 시설이 닫혀졌을 때 냉각 시스템이 에너지-절약 모드에서 동작하는 것을 보증할 수 있게 된다. 동시에, 사업 시설의 작업 시간 동안, 제어 시스템은 에너지-절약 목적을 위해 비활성 또는 변경된 냉각 시스템의 모든 엘리먼트가 사용자 개입 요구 없이 정의된 표준 내에서 활성화 및 작업되는 것을 보증한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 작업 스케쥴을 학습하는 일은 냉각기 근처의 사람 활동을 검출하는 센서와 같은 냉각 시스템 외부의 팩터를 기초로 이용을 검출하 도록 설계된 센서의 도움 없이 수행된다. 한편, 본 발명에 따른 사업 시설의 작업 스케쥴을 학습하는 것은 오직 냉각 시스템 자체의 전기적 변수의 가동만을 모니터링하는 것을 기초로 수행된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (23)

1. 적어도 압축기(2), 증발기(3), 압력 제어 엘리먼트(6) 및 응축기(4)를 구성요소로서 구비하고, 제어 회로(9)를 더 갖추어 구성된 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템에 있어서, 제어 회로는 제어 회로(9)가 냉각 시스템의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 측정 및 저장하는 것을 통해 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소와 전기적 연결을 갖고, 제어 회로가 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값과 몇몇 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하고, 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값 및 저장된 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 제어 회로(9)가, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값 및, 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖는 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일의 기록을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
3. 제2항에 있어서, 제어 회로가, 측정 및 저장된 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일 기록의 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작적 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
4. 제3항에 있어서, 제어 회로가, 측정 및 저장된 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일 기록의 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 기초로 냉각 시스템을 위한 냉각 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 시스템이 기본적으로 통풍기(7), 발열저항체(11), 냉각 유체 흐름 제어 밸브(14), 공기 흐름 제어 조절기(12), 냉각된 공간 내부의 램프 및 냉각된 공간 외부의 램프(10)를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 보조 엘리먼트를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
6. 제5항에 있어서, 제어 회로(9)는, 제어 회로가 냉각 시스템의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 측정 및 저장하는 것을 통해, 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트와 전기적 연결을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 회로가, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 측정 및 저장하고, 기능적 물리적 변수와 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하며, 냉각 시스템의 물리적 동작 변수 및 그들 상호관계를 또한 기초로 해서 제어 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
8. 제7항에 있어서, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수가 기본적으로 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도, 냉각 유체의 압력 및 온도를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 냉각 시스템의 적어도 몇몇 기능적 물리적 변수를 판독하는 센서를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시 키기 위한 제어 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 회로(9)가 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 냉각 시스템을 위해 발생된 제어 신호를 저장하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 제어 시스템의 기능적 파라미터를 조절하기 위한 사용자-인터페이싱 수단(15)을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
12. 제11항에 있어서, 사용자-인터페이싱 수단(15)이 냉각 시스템 변수의 측정된 값과 작업 조건을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일이 설정된 시간 간격에 걸쳐 측정 및 저장된 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수 및 전기적 동작 변수를 기초로 갱신될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템.
14. 적어도 하나의 압축기(2), 증발기(3), 압력 제어 엘리먼트(6) 및 응축기(4)를 구성요소로서 구비하고, 제어 회로(9)를 더 갖추어 구성된 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법에 있어서,

    제어 회로(9)와 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소 사이의 전기적 연결에 의해, 연속적으로 시간 간격에 걸쳐, 적어도 몇몇 냉각 시스템 구성요소의 전기적 동작 변수를 측정하는 단계와;

    냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정된 값을 저장하는 단계;

    냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하는 단계 및;

    전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정 및 저장된 값 및, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 적어도 몇몇 측정된 값 및 저장된 값 사이에서 확립된 상호관계를 기초로 냉각 시스템을 위한 제어 신호를 발생시키는 단계를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
15. 제14항에 있어서, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 값과, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 값 및, 물리적 변수의 값과 전기적 변수의 값 사이의 상호관계를 갖추어 이루어진 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일을 확립하는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
16. 제15항에 있어서, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값과, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일의 기능적 물리적 변수의 값과 전기적 동작 변수의 값과의 사이의 상호관계 및 비교를 수행하는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 판독 및 저장하고, 기능적 물리적 변수의 측정 및 저장된 값과 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값 사이의 상호관계를 확립하며, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수의 측정 및 저장된 값 및 그들 상호관계를 또한 기초로 해서 냉각 시스템의 제어 신호를 발생시키는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
18. 제17항에 있어서, 냉각 시스템의 기능적 물리적 변수를 판독 및 저장하는 단 계가, 기본적으로 외부 환경 온도, 냉각된 공간의 온도, 냉각 유체의 압력 및 온도를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 변수의 센서 및 저장기에 의한 측정을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 냉각 시스템을 위해 발생된 제어 신호를 저장하는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 시스템의 전기적 동작 변수의 측정 및 저장된 값을 해석함으로써 적어도 하나의 냉각 시스템 구성요소의 오기능을 적어도 식별하는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 시스템의 표준 기능적 프로파일을 갱신하는 단계를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 전기적 동작 변수를 측정하는 단계가, 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트와 제어 회로 사이의 전기적 연결에 의해, 기본적으로 통풍기(7), 발열저항체(11), 냉각 유체 흐름 제어 밸브(14), 공기 흐름 제어 조절기(12), 냉각된 공간 내부의 램프 및 냉각된 공간 외부의 램프(10)를 갖추어 이루어진 그룹으로부터 선택된 냉각 시스템의 적어도 몇몇 보조 엘리먼트의 전기적 동작 변수를 시간 간격에 걸쳐 연속적으로 판독 및 저장하는 단계를 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.
23. 청구항 제1항 내지 제13항에서 정의된 바와 같은 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 시스템에 적용되어지는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템을 동작시키기 위한 제어 방법.

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