JPH09152210A - ヒートポンプ装置の運転制御方法及び制御装置 - Google Patents
ヒートポンプ装置の運転制御方法及び制御装置Info
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- JPH09152210A JPH09152210A JP33584195A JP33584195A JPH09152210A JP H09152210 A JPH09152210 A JP H09152210A JP 33584195 A JP33584195 A JP 33584195A JP 33584195 A JP33584195 A JP 33584195A JP H09152210 A JPH09152210 A JP H09152210A
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- Japan
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- heat pump
- pump device
- starting motor
- side displacer
- temperature side
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 始動モータの駆動装置を破壊することなく、
ＤＤＨＰを円滑に自立運転に移行させることが可能なＤ
ＤＨＰの運転制御方法及び制御装置を提供する。 【解決手段】 ヴィルミエサイクルを利用したＤＤＨＰ
２０において、作動ガスの温度Ｔg が基準温度Ｔref 以
上に上昇した状態において、ＤＤＨＰ２０の運転状態を
検出し、この検出の結果、ＤＤＨＰ２が自立運転してい
ない場合に、始動モータ５１を所定時間ｔref 回転させ
た後停止させる過程を繰返すよう構成し、ＤＤＨＰの運
転状態を検出しつつ始動モータ５１を回転させる過程を
繰り返し、円滑にＤＤＨＰの自立運転が可能となる。
ＤＤＨＰを円滑に自立運転に移行させることが可能なＤ
ＤＨＰの運転制御方法及び制御装置を提供する。 【解決手段】 ヴィルミエサイクルを利用したＤＤＨＰ
２０において、作動ガスの温度Ｔg が基準温度Ｔref 以
上に上昇した状態において、ＤＤＨＰ２０の運転状態を
検出し、この検出の結果、ＤＤＨＰ２が自立運転してい
ない場合に、始動モータ５１を所定時間ｔref 回転させ
た後停止させる過程を繰返すよう構成し、ＤＤＨＰの運
転状態を検出しつつ始動モータ５１を回転させる過程を
繰り返し、円滑にＤＤＨＰの自立運転が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房装置、給湯
装置などの熱源機に好適なヴィルミエサイクルを利用し
たヒートポンプ装置（以下、ＤＤＨＰ：Direct Drive
Heat Pumpという。）に係り、特にＤＤＨＰの自立運
転の制御方法及び制御装置に関する。
装置などの熱源機に好適なヴィルミエサイクルを利用し
たヒートポンプ装置（以下、ＤＤＨＰ：Direct Drive
Heat Pumpという。）に係り、特にＤＤＨＰの自立運
転の制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＤＨＰは、封入媒体（作動ガス）とし
てのＨｅ（ヘリウム）ガスの温度分布変化のみにより圧
力変化を引起し、ダイレクトに冷暖房・給湯を可能とす
る装置として、一般に知られている（例えば、特公平５
−６５７７７号公報または特開平４−１１３１７０号公
報等参照）。
てのＨｅ（ヘリウム）ガスの温度分布変化のみにより圧
力変化を引起し、ダイレクトに冷暖房・給湯を可能とす
る装置として、一般に知られている（例えば、特公平５
−６５７７７号公報または特開平４−１１３１７０号公
報等参照）。
【０００３】ＤＤＨＰを補助動力を必要とせず自立運転
させるためには外部からの始動トルクが必要であり、こ
の始動トルクを与えるためにエンジン内の高温側ディス
プレーサ（ピストン）及び低温側ディスプレーサに連結
されるクランク軸に始動モータのが連結されている。
させるためには外部からの始動トルクが必要であり、こ
の始動トルクを与えるためにエンジン内の高温側ディス
プレーサ（ピストン）及び低温側ディスプレーサに連結
されるクランク軸に始動モータのが連結されている。
【０００４】ＤＤＨＰの運転に際しては、まず、始動モ
ータをクランク軸に連結し、次に始動モータを運転して
始動トルクを与えるとともに、作動ガスを加熱する。そ
の後、自立運転が可能な状態になったら始動モータをＯ
ＦＦし、クランク軸の連結を解除して自立運転させるこ
とにより、始動モータのブラシ（直流モータに場合）や
軸受けを保護するとともに、始動モータによってＤＤＨ
Ｐの回転にブレーキがかからないようにしてＤＤＨＰ能
力の低下を防止する。
ータをクランク軸に連結し、次に始動モータを運転して
始動トルクを与えるとともに、作動ガスを加熱する。そ
の後、自立運転が可能な状態になったら始動モータをＯ
ＦＦし、クランク軸の連結を解除して自立運転させるこ
とにより、始動モータのブラシ（直流モータに場合）や
軸受けを保護するとともに、始動モータによってＤＤＨ
Ｐの回転にブレーキがかからないようにしてＤＤＨＰ能
力の低下を防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、自立運転を
確実にするためには作動ガスの温度をある程度高温にす
る必要があるが、過度に高温にするとＤＤＨＰの回転数
が上昇し、発電機としての始動モータの発電電力が上昇
するため、始動モータを駆動する駆動装置（インバ−タ
装置のパワートランジスタ等）が破壊されるおそれがあ
る。
確実にするためには作動ガスの温度をある程度高温にす
る必要があるが、過度に高温にするとＤＤＨＰの回転数
が上昇し、発電機としての始動モータの発電電力が上昇
するため、始動モータを駆動する駆動装置（インバ−タ
装置のパワートランジスタ等）が破壊されるおそれがあ
る。
【０００６】本発明の目的は、始動モータの駆動装置を
破壊することなく、ＤＤＨＰを円滑に自立運転に移行さ
せることが可能なＤＤＨＰの運転制御方法及び制御装置
を提供することにある。
破壊することなく、ＤＤＨＰを円滑に自立運転に移行さ
せることが可能なＤＤＨＰの運転制御方法及び制御装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、外燃式エンジン内に高温
室、中温室および低温室が形成され、前記高温室内に高
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン運動可能
に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低温側ディ
スプレーサに始動モータにより始動トルクを与えると共
に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガスを加熱
することにより駆動して、冷水及び温水を生成するヴィ
ルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置において、
前記作動ガスの温度が基準温度以上に上昇した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
る過程を繰返すよう構成される。
に、請求項１に記載の発明は、外燃式エンジン内に高温
室、中温室および低温室が形成され、前記高温室内に高
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン運動可能
に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低温側ディ
スプレーサに始動モータにより始動トルクを与えると共
に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガスを加熱
することにより駆動して、冷水及び温水を生成するヴィ
ルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置において、
前記作動ガスの温度が基準温度以上に上昇した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
る過程を繰返すよう構成される。
【０００８】この請求項１の発明によれば、作動ガスの
温度が適度な値に選択された基準温度以上に上昇した状
態において、ヒートポンプ装置の運転状態が検出され、
この検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していな
い場合に、始動モータを所定時間回転させた後停止さ
せ、再びヒートポンプ装置の運転状態が検出され、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、始動モータを所定時間回転させた後停止させる…
というように、ヒートポンプ装置の運転状態を検出しつ
つ始動モータを回転させる過程が繰り返されて、自立運
転の確立が行われる。その結果、円滑にヒートポンプ装
置の自立運転が可能となる。
温度が適度な値に選択された基準温度以上に上昇した状
態において、ヒートポンプ装置の運転状態が検出され、
この検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していな
い場合に、始動モータを所定時間回転させた後停止さ
せ、再びヒートポンプ装置の運転状態が検出され、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、始動モータを所定時間回転させた後停止させる…
というように、ヒートポンプ装置の運転状態を検出しつ
つ始動モータを回転させる過程が繰り返されて、自立運
転の確立が行われる。その結果、円滑にヒートポンプ装
置の自立運転が可能となる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、外燃式エンジン
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記始動モータの駆動電流が低減した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
る過程を繰返すように構成される。
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記始動モータの駆動電流が低減した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
る過程を繰返すように構成される。
【００１０】この請求項２の発明によれば、始動モータ
の駆動電流が低減した状態において、ヒートポンプ装置
の運転状態が検出され、この検出の結果、ヒートポンプ
装置が自立運転していない場合に、始動モータを所定時
間回転させた後停止させ、再びヒートポンプ装置の運転
状態が検出され、この検出の結果、ヒートポンプ装置が
自立運転していない場合に、始動モータを所定時間回転
させた後停止させる…というように、ヒートポンプ装置
の運転状態を検出しつつ始動モータを回転させる過程が
繰り返されて、自立運転の確立が行われる。その結果、
円滑にヒートポンプ装置の自立運転が可能となる。
の駆動電流が低減した状態において、ヒートポンプ装置
の運転状態が検出され、この検出の結果、ヒートポンプ
装置が自立運転していない場合に、始動モータを所定時
間回転させた後停止させ、再びヒートポンプ装置の運転
状態が検出され、この検出の結果、ヒートポンプ装置が
自立運転していない場合に、始動モータを所定時間回転
させた後停止させる…というように、ヒートポンプ装置
の運転状態を検出しつつ始動モータを回転させる過程が
繰り返されて、自立運転の確立が行われる。その結果、
円滑にヒートポンプ装置の自立運転が可能となる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、外燃式エンジン
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記作動ガスの温度を検出して温度検出信号を
出力する作動ガス温度検出手段と、前記ヒートポンプ装
置の運転状態を検出して運転所状態検出信号を出力する
運転検出手段と、前記温度検出信号および運転状態検出
信号に基づいて、前記作動ガスの温度が基準温度以上に
上昇した状態において、当該ヒートポンプ装置が自立運
転していない場合に、前記始動モータを所定時間回転さ
せた後停止させることを繰返す制御手段を備えて構成さ
れる。
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記作動ガスの温度を検出して温度検出信号を
出力する作動ガス温度検出手段と、前記ヒートポンプ装
置の運転状態を検出して運転所状態検出信号を出力する
運転検出手段と、前記温度検出信号および運転状態検出
信号に基づいて、前記作動ガスの温度が基準温度以上に
上昇した状態において、当該ヒートポンプ装置が自立運
転していない場合に、前記始動モータを所定時間回転さ
せた後停止させることを繰返す制御手段を備えて構成さ
れる。
【００１２】この請求項３の発明によれば、作動ガス温
度検出手段は、作動ガスの温度を検出して温度検出信号
を出力し、制御手段に送る。運転検出手段は、ヒートポ
ンプ装置の運転状態を検出して運転所状態検出信号を出
力し、制御手段に送る。制御手段は、入力される温度検
出信号および運転状態検出信号に基づいて、作動ガスの
温度が適度な値に選択された基準温度以上に上昇した状
態において、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
ることを繰返し行うよう制御する。すなわち、ヒートポ
ンプ装置が自立運転していない場合に、始動モータを所
定時間回転させた後停止させ、再びヒートポンプ装置の
運転状態をし、未だヒートポンプ装置が自立運転してい
ない場合に、再度始動モータを所定時間回転させた後停
止させる…というように、ヒートポンプ装置の運転状態
を検出しつつ始動モータを回転させる過程を繰り返し
て、自立運転の確立を行う。その結果、円滑にヒートポ
ンプ装置の自立運転が可能となる。
度検出手段は、作動ガスの温度を検出して温度検出信号
を出力し、制御手段に送る。運転検出手段は、ヒートポ
ンプ装置の運転状態を検出して運転所状態検出信号を出
力し、制御手段に送る。制御手段は、入力される温度検
出信号および運転状態検出信号に基づいて、作動ガスの
温度が適度な値に選択された基準温度以上に上昇した状
態において、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
ることを繰返し行うよう制御する。すなわち、ヒートポ
ンプ装置が自立運転していない場合に、始動モータを所
定時間回転させた後停止させ、再びヒートポンプ装置の
運転状態をし、未だヒートポンプ装置が自立運転してい
ない場合に、再度始動モータを所定時間回転させた後停
止させる…というように、ヒートポンプ装置の運転状態
を検出しつつ始動モータを回転させる過程を繰り返し
て、自立運転の確立を行う。その結果、円滑にヒートポ
ンプ装置の自立運転が可能となる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、外燃式エンジン
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記始動モータの駆動電流の低減を検出して電
流低減検出信号を出力する駆動電流検出手段と、前記ヒ
ートポンプ装置の運転状態を検出して運転状態検出信号
を出力する運転検出手段と、前記電流低減検出信号およ
び運転状態検出信号に基づいて、前記始動モータの駆動
電流が低減した状態において、当該ヒートポンプ装置が
自立運転していない場合に、前記始動モータを所定時間
回転させた後停止させることを繰返す制御手段を備えて
構成される。
内に高温室、中温室および低温室が形成され、前記高温
室内に高温側ディスプレーサがピストン運動可能に設け
られ、前記低温室内に低温側ディスプレーサがピストン
運動可能に設けられ、前記高温側ディスプレーサ及び低
温側ディスプレーサに始動モータにより始動トルクを与
えると共に、前記外燃式エンジン内に封入された作動ガ
スを加熱することにより駆動して、冷水及び温水を生成
するヴィルミエサイクルを利用したヒートポンプ装置に
おいて、前記始動モータの駆動電流の低減を検出して電
流低減検出信号を出力する駆動電流検出手段と、前記ヒ
ートポンプ装置の運転状態を検出して運転状態検出信号
を出力する運転検出手段と、前記電流低減検出信号およ
び運転状態検出信号に基づいて、前記始動モータの駆動
電流が低減した状態において、当該ヒートポンプ装置が
自立運転していない場合に、前記始動モータを所定時間
回転させた後停止させることを繰返す制御手段を備えて
構成される。
【００１４】この請求項４の発明によれば、駆動電流検
出手段は、始動モータの駆動電流の低減を検出して電流
低減検出信号を出力し、制御手段に送る。運転検出手段
は、ヒートポンプ装置の運転状態を検出して運転所状態
検出信号を出力し、制御手段に送る。制御手段は、入力
される電流低減検出信号および運転状態検出信号に基づ
いて、始動モータの駆動電流が低減した状態において、
ヒートポンプ装置が自立運転していない場合に、前記始
動モータを所定時間回転させた後停止させることを繰返
し行うよう制御する。すなわち、ヒートポンプ装置が自
立運転していない場合に、始動モータを所定時間回転さ
せた後停止させ、再びヒートポンプ装置の運転状態を
し、未だヒートポンプ装置が自立運転していない場合
に、再度始動モータを所定時間回転させた後停止させる
…というように、ヒートポンプ装置の運転状態を検出し
つつ始動モータを回転させる過程を繰り返して、自立運
転の確立を行う。その結果、円滑にヒートポンプ装置の
自立運転が可能となる。
出手段は、始動モータの駆動電流の低減を検出して電流
低減検出信号を出力し、制御手段に送る。運転検出手段
は、ヒートポンプ装置の運転状態を検出して運転所状態
検出信号を出力し、制御手段に送る。制御手段は、入力
される電流低減検出信号および運転状態検出信号に基づ
いて、始動モータの駆動電流が低減した状態において、
ヒートポンプ装置が自立運転していない場合に、前記始
動モータを所定時間回転させた後停止させることを繰返
し行うよう制御する。すなわち、ヒートポンプ装置が自
立運転していない場合に、始動モータを所定時間回転さ
せた後停止させ、再びヒートポンプ装置の運転状態を
し、未だヒートポンプ装置が自立運転していない場合
に、再度始動モータを所定時間回転させた後停止させる
…というように、ヒートポンプ装置の運転状態を検出し
つつ始動モータを回転させる過程を繰り返して、自立運
転の確立を行う。その結果、円滑にヒートポンプ装置の
自立運転が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本実施例の好適な実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１６】(I) ＤＤＨＰの概要 図１に、本発明が適用されるＤＤＨＰの構成の概要を示
す。図１において、密閉容器からなる外燃式エンジン１
内に作動ガスであるＨｅガスが２つの再生器すなわち高
温再生器８、低温再生器９により、３つの熱的空間すな
わち高温室２、中温室３、低温室４に区画された状態で
封入されている。但し、この熱的空間は、圧力空間とし
ては１つである。高温側ディスプレーサ５および低温側
ディスプレーサ６の動きにより、Ｈｅガスが高温再生器
８、低温再生器９を通過する際、加熱器（ヒートチュー
ブ）７において加熱バーナ（燃焼器）１８により加熱さ
れたり、低温熱交換器１１において冷却されたりする
と、Ｈｅガス全体が昇圧したり減圧したりする。昇圧時
には冷媒の温度が上昇して中温熱交換器１０に放熱さ
れ、減圧時には冷媒の温度が下降して加熱器７および冷
却器１４から吸熱が行われる。 このように、ＤＤＨＰ
は中温熱交換器１０への放熱を利用して給湯を行い、冷
却器１４からの吸熱を利用して冷房を行うことが可能で
ある。
す。図１において、密閉容器からなる外燃式エンジン１
内に作動ガスであるＨｅガスが２つの再生器すなわち高
温再生器８、低温再生器９により、３つの熱的空間すな
わち高温室２、中温室３、低温室４に区画された状態で
封入されている。但し、この熱的空間は、圧力空間とし
ては１つである。高温側ディスプレーサ５および低温側
ディスプレーサ６の動きにより、Ｈｅガスが高温再生器
８、低温再生器９を通過する際、加熱器（ヒートチュー
ブ）７において加熱バーナ（燃焼器）１８により加熱さ
れたり、低温熱交換器１１において冷却されたりする
と、Ｈｅガス全体が昇圧したり減圧したりする。昇圧時
には冷媒の温度が上昇して中温熱交換器１０に放熱さ
れ、減圧時には冷媒の温度が下降して加熱器７および冷
却器１４から吸熱が行われる。 このように、ＤＤＨＰ
は中温熱交換器１０への放熱を利用して給湯を行い、冷
却器１４からの吸熱を利用して冷房を行うことが可能で
ある。
【００１７】以上のＤＤＨＰ２０の始動時には、高温側
ディスプレーサ５、低温側ディスプレーサ６を駆動する
ための補助動力すなわち始動トルクが必要であり、この
始動トルクは始動モータ５１によって与えられる。始動
モータ５１はクランク１７の基端部を回動自在に固定す
る回転軸５０に連結されており、始動モータ５１を回転
させることによりその回転トルクがクランク１７を介し
て高温側ディスプレーサ５及び低温側ディスプレーサ６
に伝達され、高温側ディスプレーサ５および低温側ディ
スプレーサ６はエンジン１内をピストン運動する。この
始動モータ５１は、次に説明するように、制御装置５
３、始動モータ駆動装置５４によって制御される。
ディスプレーサ５、低温側ディスプレーサ６を駆動する
ための補助動力すなわち始動トルクが必要であり、この
始動トルクは始動モータ５１によって与えられる。始動
モータ５１はクランク１７の基端部を回動自在に固定す
る回転軸５０に連結されており、始動モータ５１を回転
させることによりその回転トルクがクランク１７を介し
て高温側ディスプレーサ５及び低温側ディスプレーサ６
に伝達され、高温側ディスプレーサ５および低温側ディ
スプレーサ６はエンジン１内をピストン運動する。この
始動モータ５１は、次に説明するように、制御装置５
３、始動モータ駆動装置５４によって制御される。
【００１８】(II)運転制御装置 図１に、本発明に係る運転制御装置の実施の形態の例を
示す。
示す。
【００１９】図１に示すように、始動モータ５１には回
転検出器５２が連結されている。なお、この回転検出器
５２は、始動モータ５１の回転軸の回転を直接的に検出
する方式のものでなく、ストロボを用いた光検出方式等
の間接的な非接触検出器を用いたものであってもよい。
回転検出器５２からの回転検出信号ｂは制御装置５３に
送られる。
転検出器５２が連結されている。なお、この回転検出器
５２は、始動モータ５１の回転軸の回転を直接的に検出
する方式のものでなく、ストロボを用いた光検出方式等
の間接的な非接触検出器を用いたものであってもよい。
回転検出器５２からの回転検出信号ｂは制御装置５３に
送られる。
【００２０】一方、高温室１には温度検出器５５が設け
られ、高温室１内の作動ガス（Ｈｅガス）の温度が検出
されるようになっている。温度検出器５５は、金属管等
を用いて高温室１内に挿入された熱電対が用いられる
が、その他の検出手段として、加熱器７の管壁温度を熱
電対で検出し、間接的に作動ガスの温度を検出すること
も可能である。温度検出器５５から出力される温度検出
信号ａは制御装置５３に送られる。
られ、高温室１内の作動ガス（Ｈｅガス）の温度が検出
されるようになっている。温度検出器５５は、金属管等
を用いて高温室１内に挿入された熱電対が用いられる
が、その他の検出手段として、加熱器７の管壁温度を熱
電対で検出し、間接的に作動ガスの温度を検出すること
も可能である。温度検出器５５から出力される温度検出
信号ａは制御装置５３に送られる。
【００２１】制御装置５３は、マイクロプロセッサ等を
用いて構成され、本発明の制御に専用的に設置されても
よいが、通常はＤＤＨＰ２０全体を統括的に制御するコ
ントーラが利用される。制御装置５３は、図示しない内
蔵するメモリ（ＲＯＭ）内に格納された自立運転制御プ
ログラム（図２参照）に従い、かつ、図示しない内臓メ
モリ（ＲＡＭ）によってデータの授受を行ないながら、
本発明に係る自立運転制御のための演算を実行し、その
演算結果のｃを始動モータ駆動装置５４に出力する。
用いて構成され、本発明の制御に専用的に設置されても
よいが、通常はＤＤＨＰ２０全体を統括的に制御するコ
ントーラが利用される。制御装置５３は、図示しない内
蔵するメモリ（ＲＯＭ）内に格納された自立運転制御プ
ログラム（図２参照）に従い、かつ、図示しない内臓メ
モリ（ＲＡＭ）によってデータの授受を行ないながら、
本発明に係る自立運転制御のための演算を実行し、その
演算結果のｃを始動モータ駆動装置５４に出力する。
【００２２】始動モータ駆動装置５４は、パワートラン
ジスタを用いたインバータ装置等我用いられ、制御装置
５３からの回転制御信号ｃを受けて駆動信号ｄ（起動信
号、停止信号）を始動モータ５１に出力する。
ジスタを用いたインバータ装置等我用いられ、制御装置
５３からの回転制御信号ｃを受けて駆動信号ｄ（起動信
号、停止信号）を始動モータ５１に出力する。
【００２３】(III) 始動モータの制御方法 図２に、始動モータ５１の自立運転制御アルゴリズムの
実施の形態の例を示す。この制御アルゴリズムは、制御
装置５３の内蔵ＲＯＭに格納された始動モータ制御プロ
グラムに基づいて実行される。以下、制御装置５３の動
作とともに自立運転制御方法の実施の形態を説明する。
実施の形態の例を示す。この制御アルゴリズムは、制御
装置５３の内蔵ＲＯＭに格納された始動モータ制御プロ
グラムに基づいて実行される。以下、制御装置５３の動
作とともに自立運転制御方法の実施の形態を説明する。
【００２４】まず、ステップ１００で始まり、ステップ
１０１で運転命令の入力の確認を行う。その確認の結果
がＮＯの場合は、ステップ１０９にて始動モータ５１を
停止させた後ステップ１１４にジャンプしこの自立運転
制御ルーチン処理は終了する。ステップ１０１での確認
の結果がＹＥＳの場合は、ステップ１０２にて始動モー
タ５１をオンにし、かつ、図示しないが、加熱バーナ１
８の着火が行われ、作動ガスの加熱が行われる。
１０１で運転命令の入力の確認を行う。その確認の結果
がＮＯの場合は、ステップ１０９にて始動モータ５１を
停止させた後ステップ１１４にジャンプしこの自立運転
制御ルーチン処理は終了する。ステップ１０１での確認
の結果がＹＥＳの場合は、ステップ１０２にて始動モー
タ５１をオンにし、かつ、図示しないが、加熱バーナ１
８の着火が行われ、作動ガスの加熱が行われる。
【００２５】ステップ１０３では、作動ガス温度Ｔg が
基準温度Ｔref （例えば、１７５℃）と比較される。こ
の基準温度Ｔref は、ＤＤＨＰ２０が自立運転できるト
ルクを発生する温度の最適値に実験的、経験的に選択さ
れ設定される。この判断結果がＹＥＳの場合は、ステッ
プ１０４に進み、ＮＯの場合はステップ１１２に進む。
基準温度Ｔref （例えば、１７５℃）と比較される。こ
の基準温度Ｔref は、ＤＤＨＰ２０が自立運転できるト
ルクを発生する温度の最適値に実験的、経験的に選択さ
れ設定される。この判断結果がＹＥＳの場合は、ステッ
プ１０４に進み、ＮＯの場合はステップ１１２に進む。
【００２６】始動モータ５１の駆動はステップ１０４に
よって基準時間ｔref （例えば、３０秒）だけ行われ、
始動モータ駆動時間ｔd が基準時間ｔref を超えると
（ＹＥＳ）、始動モータ５１はステップ１０５において
停止される。次に、ステップ１０６において始動モータ
５１が回転しているか否か（あるいは停止か否か）が検
出される。
よって基準時間ｔref （例えば、３０秒）だけ行われ、
始動モータ駆動時間ｔd が基準時間ｔref を超えると
（ＹＥＳ）、始動モータ５１はステップ１０５において
停止される。次に、ステップ１０６において始動モータ
５１が回転しているか否か（あるいは停止か否か）が検
出される。
【００２７】始動モータ駆動時間ｔd が基準時間ｔref
の経過前（ＮＯ）では、処理はステップ１０６に進み、
始動モータ５１が回転しているか否か（あるいは停止か
否か）が検出される。このとき回転している場合（Ｎ
Ｏ）は、自立運転開始されていることになる。一方、停
止している場合（ＹＥＳ）は、ステップ１０７で再度始
動モータ５１に起動がかけられる。このステップ１０７
での始動モータ５１の起動時よりステップ１０８におい
てタイマのカウンタが開始され、ステップ１０４のカウ
ント動作が開始される。すなわち、この再起動時に始動
モータ５１は基準時間ｔref だけ駆動されることにな
る。
の経過前（ＮＯ）では、処理はステップ１０６に進み、
始動モータ５１が回転しているか否か（あるいは停止か
否か）が検出される。このとき回転している場合（Ｎ
Ｏ）は、自立運転開始されていることになる。一方、停
止している場合（ＹＥＳ）は、ステップ１０７で再度始
動モータ５１に起動がかけられる。このステップ１０７
での始動モータ５１の起動時よりステップ１０８におい
てタイマのカウンタが開始され、ステップ１０４のカウ
ント動作が開始される。すなわち、この再起動時に始動
モータ５１は基準時間ｔref だけ駆動されることにな
る。
【００２８】ところで、ステップ１０３の結果がＮＯの
場合、ステップ１１２に進み、ステップ１０２の結果が
ＹＥＳの場合、ステップ１１２において始動モータ５１
の回転が検出され、停止の場合（ＹＥＳ）、始動モータ
５１が起動される。この場合（Ｔg ＜Ｔref ）、自立運
転ができない状態と判断して始動モータ５１を常時ＯＮ
とする。
場合、ステップ１１２に進み、ステップ１０２の結果が
ＹＥＳの場合、ステップ１１２において始動モータ５１
の回転が検出され、停止の場合（ＹＥＳ）、始動モータ
５１が起動される。この場合（Ｔg ＜Ｔref ）、自立運
転ができない状態と判断して始動モータ５１を常時ＯＮ
とする。
【００２９】このようにして、作動ガス温度の確認（Ｔ
g ≧Ｔref ）、始動モータ５１の所定時間の駆動（ｔd
≧ｔref ）および始動モータ５１の回転検出を繰り返し
行うことで、徐々にＤＤＨＰ２０を自立運転に導き、円
滑に自立運転させることができる。
g ≧Ｔref ）、始動モータ５１の所定時間の駆動（ｔd
≧ｔref ）および始動モータ５１の回転検出を繰り返し
行うことで、徐々にＤＤＨＰ２０を自立運転に導き、円
滑に自立運転させることができる。
【００３０】(IV)その他の実施の形態 以上の説明は一例であり、本発明の範囲内において種々
に変形あるいは応用が可能である。
に変形あるいは応用が可能である。
【００３１】例えば、ＤＤＨＰ２０が自立運転可能な状
態を検出する手段として、ステップ１０２において作動
ガス温度Ｔg を用いたが、その他の手段として、次のよ
うな例が適用可能である。
態を検出する手段として、ステップ１０２において作動
ガス温度Ｔg を用いたが、その他の手段として、次のよ
うな例が適用可能である。
【００３２】第一に、高温室２内の温度と中温室３内の
温度との差、高温室２内の温度と低温室４内の温度との
差、中温室３内の温度と低温室４内の温度との差、また
は高温室２内の温度と外気の温度との差を用いることが
できる。すなわち、ＤＤＨＰ２０の特性として、高温室
２内の作動ガスの温度が他の室内の作動ガスとの温度差
が大きいほどＤＤＨＰ２０自体の発生トルクが大きくな
るからである。この場合には、ステップ１０３にこれら
の値を所定に基準値と比較する手順を構築すればよい。
温度との差、高温室２内の温度と低温室４内の温度との
差、中温室３内の温度と低温室４内の温度との差、また
は高温室２内の温度と外気の温度との差を用いることが
できる。すなわち、ＤＤＨＰ２０の特性として、高温室
２内の作動ガスの温度が他の室内の作動ガスとの温度差
が大きいほどＤＤＨＰ２０自体の発生トルクが大きくな
るからである。この場合には、ステップ１０３にこれら
の値を所定に基準値と比較する手順を構築すればよい。
【００３３】第二に、ＤＤＨＰ２０が自立運転可能な状
態であるか否かを検出する他の手段として、始動モータ
５１の駆動電流の変化（減少）を判断基準に用いること
ができる。すなわち、ＤＤＨＰ２０が自立運転に入る
と、補助動力が不要となるので始動モータ５１の負荷が
減少し、その分だけ駆動電流が減少するからである。こ
の場合も同様に、ステップ１０３に始動モータ５１の駆
動電流の変化が一定値以下に下がったことを検出する手
順を構築すればよい。
態であるか否かを検出する他の手段として、始動モータ
５１の駆動電流の変化（減少）を判断基準に用いること
ができる。すなわち、ＤＤＨＰ２０が自立運転に入る
と、補助動力が不要となるので始動モータ５１の負荷が
減少し、その分だけ駆動電流が減少するからである。こ
の場合も同様に、ステップ１０３に始動モータ５１の駆
動電流の変化が一定値以下に下がったことを検出する手
順を構築すればよい。
【００３４】
【発明の効果】以上の通り、請求項１および４に記載の
発明によれば、作動ガスの温度が適度な値に選択された
基準温度以上に上昇した状態において、ヒートポンプ装
置の運転状態を検出しつつ始動モータを回転させる過程
が繰り返されて、自立運転の確立が行われる。その結
果、円滑にヒートポンプ装置の自立運転が可能となる。
発明によれば、作動ガスの温度が適度な値に選択された
基準温度以上に上昇した状態において、ヒートポンプ装
置の運転状態を検出しつつ始動モータを回転させる過程
が繰り返されて、自立運転の確立が行われる。その結
果、円滑にヒートポンプ装置の自立運転が可能となる。
【００３５】また、請求項２および４に記載の発明によ
れば、始動モータの駆動電流が低減した状態において、
ヒートポンプ装置の運転状態を検出しつつ始動モータを
回転させる過程が繰り返されて、自立運転の確立が行わ
れる。その結果、円滑にヒートポンプ装置の自立運転が
可能となる。
れば、始動モータの駆動電流が低減した状態において、
ヒートポンプ装置の運転状態を検出しつつ始動モータを
回転させる過程が繰り返されて、自立運転の確立が行わ
れる。その結果、円滑にヒートポンプ装置の自立運転が
可能となる。
【図１】本発明に係る運転制御装置の実施の形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明に係る運転制御方法の実施の形態の制御
アルゴリズム示すフローチャートである。
アルゴリズム示すフローチャートである。
１ 外燃式エンジン ５ 高温側ディスプレーサ ６ 低温側ディスプレーサ ７ 加熱器（ヒートチューブ） ８ 高温再生器 ９ 低温再生器 １０ 中温熱交換器 １１ 低温熱交換器 １２ 室内ユニット １３ 放熱器 １４ 冷却器 １８ 加熱バーナ（燃焼器） １９ 燃焼ガス ２０ ＤＤＨＰ ５０ 回転軸 ５１ 始動モータ ５２ 回転検出器 ５３ 制御装置 ５４ 始動モータ駆動装置 ５５ 温度検出器 ５６ 電源 ａ 温度検出信号 ｂ 回転検出信号 ｃ 回転制御信号 ｄ 駆動信号
Claims (4)
- 【請求項１】 外燃式エンジン内に高温室、中温室およ
び低温室が形成され、前記高温室内に高温側ディスプレ
ーサがピストン運動可能に設けられ、前記低温室内に低
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記高温側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサに始
動モータにより始動トルクを与えると共に、前記外燃式
エンジン内に封入された作動ガスを加熱することにより
駆動して、冷水及び温水を生成するヴィルミエサイクル
を利用したヒートポンプ装置において、 前記作動ガスの温度が基準温度以上に上昇した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この
検出の結果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場
合に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させ
る過程を繰返すことを特徴とするヒートポンプ装置の運
転制御方法。 - 【請求項２】 外燃式エンジン内に高温室、中温室およ
び低温室が形成され、前記高温室内に高温側ディスプレ
ーサがピストン運動可能に設けられ、前記低温室内に低
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記高温側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサに始
動モータにより始動トルクを与えると共に、前記外燃式
エンジン内に封入された作動ガスを加熱することにより
駆動して、冷水及び温水を生成するヴィルミエサイクル
を利用したヒートポンプ装置において、 前記始動モータの駆動電流が低減した状態において、当
該ヒートポンプ装置の運転状態を検出し、この検出の結
果、ヒートポンプ装置が自立運転していない場合に、前
記始動モータを所定時間回転させた後停止させる過程を
繰返すことを特徴とするヒートポンプ装置の運転制御方
法。 - 【請求項３】 外燃式エンジン内に高温室、中温室およ
び低温室が形成され、前記高温室内に高温側ディスプレ
ーサがピストン運動可能に設けられ、前記低温室内に低
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記高温側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサに始
動モータにより始動トルクを与えると共に、前記外燃式
エンジン内に封入された作動ガスを加熱することにより
駆動して、冷水及び温水を生成するヴィルミエサイクル
を利用したヒートポンプ装置において、 前記作動ガスの温度を検出して温度検出信号を出力する
作動ガス温度検出手段と、 前記ヒートポンプ装置の運転状態を検出して運転所状態
検出信号を出力する運転検出手段と、 前記温度検出信号および運転状態検出信号に基づいて、
前記作動ガスの温度が基準温度以上に上昇した状態にお
いて、当該ヒートポンプ装置が自立運転していない場合
に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させる
ことを繰返す制御手段を備えたことを特徴とするヒート
ポンプ装置の運転制御装置。 - 【請求項４】 外燃式エンジン内に高温室、中温室およ
び低温室が形成され、前記高温室内に高温側ディスプレ
ーサがピストン運動可能に設けられ、前記低温室内に低
温側ディスプレーサがピストン運動可能に設けられ、前
記高温側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサに始
動モータにより始動トルクを与えると共に、前記外燃式
エンジン内に封入された作動ガスを加熱することにより
駆動して、冷水及び温水を生成するヴィルミエサイクル
を利用したヒートポンプ装置において、 前記始動モータの駆動電流の低減を検出して電流低減検
出信号を出力する駆動電流検出手段と、 前記ヒートポンプ装置の運転状態を検出して運転状態検
出信号を出力する運転検出手段と、 前記電流低減検出信号および運転状態検出信号に基づい
て、前記始動モータの駆動電流が低減した状態におい
て、当該ヒートポンプ装置が自立運転していない場合
に、前記始動モータを所定時間回転させた後停止させる
ことを繰返す制御手段を備えたことを特徴とするヒート
ポンプ装置の運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33584195A JPH09152210A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ヒートポンプ装置の運転制御方法及び制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33584195A JPH09152210A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ヒートポンプ装置の運転制御方法及び制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152210A true JPH09152210A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18293003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33584195A Pending JPH09152210A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ヒートポンプ装置の運転制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09152210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0935063A2 (en) | 1998-02-06 | 1999-08-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| CN107843022A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-27 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种双驱动旋转分置式斯特林制冷机 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP33584195A patent/JPH09152210A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0935063A2 (en) | 1998-02-06 | 1999-08-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| CN107843022A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-27 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种双驱动旋转分置式斯特林制冷机 |
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