JPH04244546A - 空調システム用圧縮機の制御方法 - Google Patents

空調システム用圧縮機の制御方法

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JPH04244546A
JPH04244546A JP3258506A JP25850691A JPH04244546A JP H04244546 A JPH04244546 A JP H04244546A JP 3258506 A JP3258506 A JP 3258506A JP 25850691 A JP25850691 A JP 25850691A JP H04244546 A JPH04244546 A JP H04244546A
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compressor
speed
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outdoor
fan
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Kevin F Dudley
ケヴィン　ファーレル　ダッドリー
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Carrier Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調システム、ヒート
ポンプシステム及び水を加熱させる一体型ヒートポンプ
に係り、特に、可変速圧縮機を備えたシステムにおいて
圧縮機電流を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一体型ヒートポンプは、住居または商業
上の快適空間、すなわち住居の室内、オフィス複合体、
病院などを、必要とする場合に冷暖房するのによく採用
されている。一体型ヒートポンプは、水を加熱するのに
も採用されている。空調、快適空間領域暖房、及び水熱
用ヒートポンプは、「温水除霜手段を備えたヒートポン
プシステム」と題するケヴィン　　Ｆ．ダッドリー（Ｋ
ｅｖｉｎ　Ｆ．　Ｄｕｄｌｅｙ）の米国特許第４，７６
６，７３４号に示されている。この型のシステムは、典
型的には、例えば、空調のみ、快適空間領域暖房のみ、
水加熱を行う空調、及び水加熱を行う快適空間領域暖房
など、幾つかの運転モードを持っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのようなシステムは
、普通、可変速圧縮機を備えている。そして、その圧縮
機を駆動するモータの速度は、コントローラからの速度
指令信号によって変えられる。このコントローラは、検
知された周囲及びシステムテムの状態に応答するように
なっている。一般に、モータ速度は、高負荷状態での運
転に対しては増加させられ、低負荷状態での運転に対し
ては減少させられる。
【０００４】可変速圧縮機の負荷が所定の運転速度で増
加させられるとき、可変速駆動装置の電流制限に達する
まで圧縮機に対する電流が増えることがわかった。しか
し、一度可変速駆動装置の電流制限に達すると、圧縮機
の負荷がさらに増加させられる場合、圧縮機速度は、電
流が制限されることによって減少する。この状態は、最
終的には、速度が零に降下する圧縮機の停止に至る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、可変速室内フ
ァンと、所定の電流制限を有する可変速圧縮機とを有す
る快適空間領域冷却用空調システムにおいて、上記所定
電流制限を越えないよう圧縮機電流を制御する方法であ
る。所望の快適空間温度に関連する所定の圧縮機速度を
要求し、圧縮機速度を検知し、検知された圧縮機速度が
上記要求された所定速度よりも所定量だけ下回った場合
に室内ファン速度を減少させる。
【０００６】
【作用】本発明は、電流制限が越えられることによって
圧縮機が停止することを防止するために、可変速システ
ムの圧縮機電流を制御するものである。そのような制御
は、ヒートポンプシステムにおいては、所望の快適空間
領域パラメータに関する所定の圧縮機速度を要求し、実
際の圧縮機速度を検知し、そして、検知された圧縮機速
度が要求された所定の速度よりも小さくなった場合、室
内ファン速度を大きくすることによって行われる。室内
ファン速度が最大になった後、検知された圧縮機速度が
いまだ要求された所定速度よりも小さいままの場合には
、室外ファンが消勢される。その後、圧縮機吸込圧力が
低圧制限よりも降下するのを防止するために、室外コイ
ル温度に応答して室外ファンが交互に駆動及び消勢され
る。
【０００７】
【実施例】図を参照する。符号１０は、室内快適空間領
域を空調及び加熱し、また温水を作る一体型ヒートポン
プ及び温水システムを示している。このシステムでは、
圧縮機１２が可変速型のモータを含んでいる可変速駆動
装置によって、駆動される。以下、圧縮機１２は、可変
速圧縮機として参照される。また、上述の記載から、可
変速が、以下に述べられるコント３０によって可変速駆
動装置に分配される適切な可変速駆動信号によって得ら
れることが理解されよう。
【０００８】可変速圧縮機１２は、吸込口Ｓで低圧冷媒
ガスを受け、高圧の冷媒ガスを放出ポートＤから放出す
る。圧縮された冷媒は、温水タンク１８内の水加熱用水
加熱熱交換器１６に流れる。そのタンクは、ヒートポン
プシステムによって与えられた熱を補完する必要がある
ときに作動する予備の抵抗加熱器２０を備えている。
【０００９】熱交換器１６からの圧縮された冷媒ガスは
、適切な配管を介して室外熱交換器コイル２４に、室内
熱交換器２８内にある室内熱交換器コイル２６に結合さ
れている四方向弁２２に流れる。コイル２４及び２６は
、また、適切に設計された膨張弁３４が配設されている
配管３２によって互いに結合されている。さらに、可変
速ファン３６、そのファン３６の放出側に予備抵抗加熱
素子３８が、室内熱交換器２８内に配設されている。 室内熱交換器２８は、室内快適空間４２、例えば家庭や
事務所内に置かれる。室外コイルは室外コイルは室外空
調４６に置かれ、それに隣接して室外コイル温度センサ
４８が設けられている。室外ファン４３は、室外の空気
を室外コイル２４上に移動させる。
【００１０】コントローラ３０は、メモリ蓄積能力を有
し、かつ可変速駆動装置１４、可変速ファン３６、室外
ファン４３及び四方向弁２２を制御するためにマイクロ
プログラマブルなマイクロプロセッサから形成されてい
る。そのコントローラは、また、室外コイル温度センサ
４８及びサーモスタット４４に接続された入力を有する
。
【００１１】四方向弁２２は、圧縮された蒸気が２つの
コイル２４及び２６を通過するシーケンスを確立するこ
とによって、加熱または冷却構造を取る。加熱に対して
は、圧縮された冷媒ガスが、初めに、凝縮器として働く
室内コイル２６に流れる。凝縮された冷媒液体は、その
後配管３２を通り、膨張弁３４を通って蒸発器として働
く室外コイル２４に流入する。その後、低圧ガスが、圧
縮機からの圧縮された冷媒ガスを、凝縮器として働くガ
スコイル２４に与え、その後、配管３２及び膨張弁３４
を通して今度は蒸発器として働く室内コイル２６に与え
る。室内コイル２６からの低圧冷媒ガスは、その後、四
方向弁２２に戻され、圧縮機１２の吸込口Ｓに戻される
。
【００１２】水熱交換器１６は、タンク１８内の水を加
熱するために加熱または冷却モードのいずれかで動作す
る。
【００１３】上述のコントローラの動作を要約すると、
コントローラは、サーモスタット４４、可変速圧縮機駆
動装置１４及び室外空気温度センサ４８からの入力を受
ける。コントローラ内のプログラマブルなマイクロプロ
セッサは、これらの入力を用い、可変速速度圧縮機駆動
装置１４、室外ファン４３、及び室内ファン３６を制御
する。
【００１４】全ての運転モードにおいて、コントローラ
３０は、実際の検知された圧縮機速度をコントローラに
よって要求された圧縮機速度と比較することにより、圧
縮機の過電流状態の存在を決定する。コントローラ３０
は、可変速駆動装置１４から実際の圧縮機速度信号を受
け取る。その実際の圧縮機速度は、コントローラ内で、
要求された圧縮機速度と比較される。実際の圧縮機速度
がコントローラによって要求された速度よりも所定量だ
け下側に降下する場合には、過電流状態が存在すること
になる。
【００１５】コントローラ３０が過電流状態を検出する
と、そのコントローラは、圧縮機の負荷を減少させ、そ
れにより圧縮機電流を許容運転レベルに戻すために、積
極的手段を取るようにプログラムされる。コントローラ
によって取られる行為は、過電流が検知されたときの一
体型システムテム１０の運転モードに依存する。
【００１６】システムテムが冷却モードで運転されてお
り、コントローラが、実際の圧縮機速度が要求された所
定速度よりも所定量だけ下回ったことを決定したとき、
コントローラ３０は、小さな吸込口ガス密度、従って圧
縮機の負荷低減をもたらすところの圧縮機１２の吸込圧
を低下させるために、室内ファン３６の速度を減少させ
るようにプログラムされる。この動作の結果、圧縮機電
流が落ちる。圧縮機負荷の所望の減少がなされることを
保証するため、コントローラは、圧縮機速度が減少する
とき、室内ファン速度が線形的に減少するようにプログ
ラムされる。
【００１７】加熱モードで運転しており、要求されたも
のと実際の速度の比較によって過電流状態が指示された
とき、コントローラは、室内ファン３６を最大速度に傾
斜させ、それによって圧縮機放出圧及び圧縮機トルク要
求を減少させるようにプログラムされる。室内ファンを
最大速度に傾斜させた後も過電流状態にある場合には、
第２の補正手段として、室外ファン４３がサイクルオフ
される。冷却動作モードに関して上述した如く、室外フ
ァンの遮断によって、圧縮機吸込圧及び圧縮機電流が下
げられる。
【００１８】吸込圧が低圧制限よりも下側に降下する（
従って、低圧制限安全装置によって圧縮機の完全停止を
もたらす）のを防止するために、室外ファン４３は所定
の室外コイル温度でサイクルオン及びオフされる。従っ
て、室外ファンが加熱モードで遮断され、室外コイル温
度センサ４８が、室外コイル温度が所定の最小値よりも
降下したことを示した場合には、温度がその最小値より
も上の所定量に上昇したことを、室外コイル温度センサ
４８が示すまで、コントローラ３０は、室外ファン４３
をオンに戻す。過電流状態がもはや存在しなくなるまで
、室外ファン４３の駆動及び消勢が交互に連続して行わ
れる。
【００１９】一体型ポンプシステム１０が、冷却モード
で運転されており、温水を提供しているとき、冷却運転
モードのみに対する補正測定が行われ、過電流状態を補
正する。同様に、一体型ポンプシステム１０が、加熱モ
ードで運転されており、温水を提供しているとき、加熱
運転モードのみに対する補正測定が行われ、過電流状態
を補正する。
【００２０】一体型システムが水加熱モードで運転され
、すなわち、快適空間を加熱または冷却しておらず、か
つ過電流状態が検出される場合、システムテム１０が室
外空気を熱源として用いて水を加熱している場合には、
室外ファン４３を停止させるようにコントローラ３０が
プログラムされる。
【００２１】
【発明の効果】従って、本発明によれば、空調／ヒート
ポンプ／一体型ヒートポンプシステムを運転する方法が
得られ、その方法においては、圧縮機の負荷を減少させ
るように設計された行動によって所定の電流制限越を防
止できるため、所定の電流制限を持つ可変速圧縮機が効
果的に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を具体化した図であって、可変速
圧縮機駆動装置を有する一体型ヒートポンプ及び温水シ
ステムの概略図である。
【符号の説明】
１０　　一体型ヒートポンプシステム及び温水システム
１２　　圧縮機 １４　　可変速駆動装置 １６　　熱交換器 １８　　温水タンク ２２　　四方向弁 ２４　　室外コイル ２６　　室内コイル ２８　　室内熱交換器 ３０　　コントローラ ３４　　膨張弁 ３６　　可変速コイル ４４　　サーモスタット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　可変速室内ファンと、所定の電流制限
    を有する可変速圧縮機とを有する快適空間領域冷却用空
    調システムにおいて、上記所定電流制限を越えないよう
    圧縮機電流を制御する方法であって、所望の快適空間温
    度に関連する所定の圧縮機速度を要求し、圧縮機速度を
    検知し、検知された圧縮機速度が上記要求された所定速
    度よりも所定量だけ下回った場合に室内ファン速度を減
    少させることを特徴とする圧縮機の制御方法。
  2. 【請求項２】　　可変速度室内ファンと、所定の電流制
    限を有する可変速圧縮機とを有する快適空間領域冷却用
    空調システムにおいて、上記所定電流制限を越えないよ
    う圧縮機電流を制御する方法であって、所望の快適空間
    温度に関連する所定の圧縮機速度を要求し、圧縮機速度
    を検知し、検知された圧縮機速度が上記要求された所定
    速度よりも所定量だけ下回った場合に室内ファン速度を
    減少させることを特徴とする圧縮機の制御方法。
  3. 【請求項３】　　請求項２に記載の方法において、さら
    に、室内ファン速度が最大に増加された後、圧縮機速度
    を再び検知し、検知された圧縮機速度がまだ上記要求さ
    れた所定速度よりも小さい場合には、室外ファンを停止
    させることを特徴とする圧縮機の制御方法。
  4. 【請求項４】　　請求項３に記載の方法において、さら
    に、室外コイル温度を検知し、検知された室外コイル温
    度が所定の最小値よりも小さくなったとき、室外ファン
    を再駆動し、室外コイル温度を検知し続け、検知された
    室外コイル温度が上記所定の最小値よりも大きな所定の
    量に上昇したとき、室外ファンを駆動し、そして検知さ
    れた室外コイル温度が上記所定の最小値よりも小さくな
    ったとき、室外ファンを停止することを交互に行うこと
    を特徴とする圧縮機の制御方法。
  5. 【請求項５】　　室内ファン、室外ファン、室内コイル
    、室外コイル、及び所定の電流制限を有する可変速圧縮
    機を含み、周囲の快適空間を加熱または冷却することが
    できる一体型ヒートポンプ及び温水システムの運転方法
    であって、上記システムが室外空気を熱源として水を加
    熱しているとき、所定の電流制限を越えないように圧縮
    機電流を制御する方法において、所望の快適空間温度に
    関連する所定の圧縮機速度を要求し、圧縮機速度を検知
    し、検知された圧縮機速度が上記要求された所定速度よ
    りも小さくなった場合に、室外ファンを停止させること
    を特徴とする圧縮機の制御方法。
JP3258506A 1990-09-21 1991-09-10 空調システム用圧縮機の制御方法 Pending JPH04244546A (ja)

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US586,188 1990-09-21
US07/586,188 US5036676A (en) 1990-09-21 1990-09-21 Method of compressor current control for variable speed heat pumps

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JPH04244546A true JPH04244546A (ja) 1992-09-01

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JP (1) JPH04244546A (ja)
KR (1) KR940008431B1 (ja)
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