(57)【要約】本発明は、Ｘ個の入力を有する多段ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの入力を変換してシステムのＹ個の段を制御する方法であり、ここでＹはＸよりも大きい。この方法は、Ｘ個の入力部から入力を受け取るとともに、この入力をＹ個のバイナリ出力を有するバイナリシステムに変換し、これらのバイナリ出力に基づいてシステムを制御するステップをそれぞれ含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ個の入力を有する多段ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの入力を処理して、このシステムのＹ個の段を制御する方法であって、ここでＹはＸよりも大きく、
Ｘ個の入力部から入力を受け取り、
前記入力をＹ個のバイナリ出力を有するバイナリシステムに変換し、
前記バイナリ出力に基づいて前記システムを制御することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記システムは、２個の入力部と３個の段を有し、前記バイナリ出力は、０，１，２，または３個の前記段が作動している状態で前記システムを運転可能とすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記段は、蒸気圧縮回路であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記段は、暖房、冷房、またはこれらの組合せの少なくとも１つを提供するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記段は、暖房の段および冷房の段を両方とも含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
Ｘ個の入力と、Ｙ個の段と、を有する多段システムを含み、ここでＹはＸよりも大きく、
前記Ｘ個の入力を受け取るとともに、これらのＸ個の入力をバイナリシステムに変換し、かつこのバイナリシステムを使用して前記Ｙ個の段を制御するように設けられたプロセッサを含むことを特徴とするＨＶＡＣ＆Ｒシステム。
【請求項７】
前記システムは、２個の入力部と３個の段を有し、前記バイナリ出力は０，１，２，または３個の前記段が作動している状態で前記システムを運転可能とすることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記段は、蒸気圧縮回路であることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記段は、暖房、冷房、またはこれらの組合せの少なくとも１つを提供するように設けられていることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項１０】
前記段は、暖房の段および冷房の段を両方とも含むことを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項１１】
前記プロセッサに前記Ｘ個の入力を提供するために、前記システムと接続された入力要素をさらに含むことを特徴とする請求項６記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房、還気、空調、および冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムに関し、特に、限られた数の制御入力を有するシステム用の運転システムおよび運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシステムは、装置の制御動作を示すために利用できる入力として個別の入力数しか有していない場合が多い。例えば、特定のＨＶＡＣ＆Ｒシステムは、特定の空間において必要または所望の冷房量を示す２つの個別の入力のみを有するとともに読み取ることができる。さらに、第三者の制御装置およびサーモスタットは、このような入力を空調システムに送出するために使用される出力部を一般に２つしか有していない。よって、従来のシステムは、２つの入力によって運転方法を決定しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなシステムは、３つまたはそれ以上の段または蒸気圧縮回路を有することも多く、段の数が入力の数を超えると装置の運転の柔軟性が限られてしまう。
【０００４】
全ての可能な運転状態の適切な制御を提供するために、このようなシステムの改善された運転方法が求められている。
【０００５】
従って、本発明の主な目的は、上記のようなシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、限られた数の入力を有する多段システムにおいて、運転範囲を拡大する運転方法を提供することである。
【０００７】
本発明のその他の目的や利点については、以下に説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によって、上述の目的および利点が容易に得られる。
【０００９】
本発明によると、システムのＹ個の段を制御するためにＸ個の入力を有する多段ＨＶＡＣ＆Ｒシステムの入力を処理（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔ）する方法が提供され、ここでＹはＸよりも大きい。この方法は、Ｘ個の入力部から入力を受け取り、この入力をＹ個のバイナリ出力を有するバイナリシステムに変換し、これらのバイナリ出力に基づいてシステムを制御するステップをそれぞれ含む。
【００１０】
さらに、本発明によると、Ｘ個の入力とＹ個の段を有する多段システムを含み、ここでＹはＸよりも大きく、上記Ｘ個の入力を受け取るとともに、これらのＸ個の入力をバイナリシステムに変換し、かつこのバイナリシステムを使用して上記Ｙ個の段を制御するように設けられたプロセッサを含むＨＶＡＣ＆Ｒシステムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、暖房、還気、空調、および冷凍（ＨＶＡＣ＆Ｒ）システムに関し、特に、システムのより大きな数の段を個別に制御するために利用できる制御入力数が限られている、上記のシステムおよびその運転方法に関する。
【００１２】
図１は、多段冷凍システム１２とこの多段システム１２の運転の制御に使用されるサーモスタット１４を含むシステム１０を示している。
【００１３】
システム１２は、この場合は３段である複数の段１６，１８，２０を含み、各々の段は、圧縮機と所望の冷房機能を提供する蒸気圧縮回路の典型的な構成要素をそれぞれ含む。システム１２は、さらにマイクロプロセッサ２２を含み、このマイクロプロセッサ２２は、段１６，１８，２０およびサーモスタット１４と接続されている。マイクロプロセッサ２２は、以下で説明するようにサーモスタット１４から入力を受け取るとともに、段１６，１８，２０を制御するためにこの入力を使用するように有利に機能する。
【００１４】
上述したように、サーモスタット１４は、出力数が制限された装置である場合が多く、以下ではこの出力をｙ１，ｙ２として示している。さらに、従来のシステムは、典型的に、このような入力を受け取る限られた数の入力部を有し、本発明のマイクロプロセッサ２２はサーモスタット１４の出力と同数の入力部を有するものとして示されている。従って、マイクロプロセッサ２２の入力部２４は、サーモスタット１４からの出力を受け取り、かつこの入力をより大きい数の出力に変換するように設けられており、これらの出力はシステム１２の異なる段を所望のようにより柔軟に制御するために使用可能である。
【００１５】
本発明によると、入力ｙ１，ｙ２は、バイナリシステムに変換またはコンバートされ、このバイナリシステムは、続いてシステム１０の異なる段に伝達可能なより多くの数の異なる指令を示すために使用可能である。
【００１６】
これは、以下の表１〜３により明瞭に示されている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
【表３】
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【００２０】
表１は、マイクロプロセッサがｙ１入力がオンのときに典型的に冷房の第１の段を作動させ、かつｙ２入力がオンのときにシステムの全ての段を作動させる従来の制御システムの一形態を示している。よって、このようなシステムでは、ｙ１，ｙ２入力は、１つの段が作動している状態または３つの段が作動している状態のいずれかでのみシステムの制御に使用できる。
【００２１】
表１の別の形態では、ｙ１入力が２つの段を作動させ、かつｙ２入力が全ての段を作動させるように構成することができる。これにより、システムの２つまたは３つの段が作動している状態での運転が提供される。
【００２２】
しかし、表１，２の形態は、０，１，２，および３つの段がそれぞれ作動している状態での運転を可能にしないことは明かであろう。
【００２３】
本発明では、入力が上記の表３に示したようなバイナリ制御システムに変換され、２信号入力が４つの異なる指令に変換できるように、入力の量とともに異なる入力の組合せが重要性を有する。これにより、２入力システムが、表３に示すように運転時に４つの異なる段のレベルで作動することが有利に可能になり、従来の制御システムに比べて特に有効である。
【００２４】
本発明のシステムおよび方法は、より多くの入力を有し、さらに多くの数の段を有するシステムに有利に適用可能であることが容易に分かるであろう。例えば、本発明に従って３つの入力を有するシステムを提供することができ、これらの３つの入力は、バイナリ制御システムの８つの異なる別個の指令に変換され、８段の冷房が提供できる。同様に、４入力システムは、１６個の異なる段を制御することができる。
【００２５】
本発明は、冷房および暖房の両方の能力および段を有し、かつ好ましくは冷房および暖房についてそれぞれ複数の段を有するシステムに有利に組み込むこともできる。このような状況の下では、限られた数の入力を使用して冷房の複数の段、暖房の複数の段、およびこれらの組合せを制御することができる。
【００２６】
このようなシステム、例えば４つの入力および暖房と冷房の段をそれぞれ３段含むシステムでは、従来のシステムは各々の異なる段の完全に柔軟な運転を提供するために使用することができない。しかし、本発明では、以下の表４に示すように、段１，２からの入力とともに冷房または冷房なしを示す第３の入力を使用してシステムの全ての段の柔軟な運転を提供し、かつ別の情報に使用できるように第４の入力を有利に利用可能な状態に残すことができる。
【００２７】
【表４】
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【００２８】
よって、本発明のシステムおよび方法は、システムを実質的に複雑化ぜずにシステムの運転の柔軟性を高めるために、Ｘ個の入力によってシステムのＹ個の段を別々に制御するシステムの運転を有利に提供する。ここで、ＹはＸよりも大きい。
【００２９】
マイクロプロセッサ２２は、ＨＶＡＣ＆Ｒシステムに組み込まれるように有利に設けられるあらゆる種類の処理装置とすることができ、外付けのハードウェアや種々の電子通信手段を介して通信可能な独立した装置として提供することもできる。
【００３０】
さらに、サーモスタット１４は、あらゆる種類の空調もしくはビル制御システムやスマートサーモスタットなどとすることができる。
【００３１】
また、本発明のシステムおよび方法は、既存のシステムに容易に組込みまたは後付けすることができるので、既存のシステムおよび／または新しいシステムに組み込むことができる。
【００３２】
本発明は、本明細書で説明および開示された実施例に限定されるものではない。上記の実施例は、単に本発明の好適実施例であり、形態、寸法、部品構成および動作の詳細が変更可能である。本発明は、請求項によって定められる趣旨および範囲内であるこのような変更を全て含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るシステムおよび方法の概略説明図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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