(57)【要約】【課題】１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する場合に、各コンプレッサの稼働時間の平準化と振動の低減をバランスよく達成する。【解決手段】１台の原動機１０により少なくとも３台以上のコンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆをそれぞれクラッチ１６を介して駆動し、吐出される流体の必要流量に応じて各クラッチの断続を制御して、原動機に接続されるコンプレッサの台数を順次増大させる。最初に原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものとし、次に接続されるコンプレッサはその直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたはそのように配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものとし、以下順次これを繰り返す。コンプレッサを何台か選択した後は、そのときの稼働時間が最も少ないものとその対称位置にあるものを同時に選択してもよい。【選択図】　　図１
2004132198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台の原動機により少なくとも３台以上のコンプレッサをそれぞれクラッチを介して駆動し、前記コンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて前記各クラッチの断続を制御することにより、前記原動機に接続される前記コンプレッサの台数を、前記流体の必要流量の増大に応じて順次増大させるようにしてなる１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法において、
前記各コンプレッサは前記原動機に対し対称的に配置し、
先ず最初に前記原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものを選択し、
次に接続されるコンプレッサは最初に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは最初に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものを選択し、
以下順次、次に接続されるコンプレッサはその直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは直前に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものを選択するようにしたことを特徴とする
１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法。
【請求項２】
１台の原動機により少なくとも３台以上のコンプレッサをそれぞれクラッチを介して駆動し、前記コンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて前記各クラッチの断続を制御することにより、前記原動機に接続される前記コンプレッサの台数を、前記流体の必要流量の増大に応じて順次増大させるようにしてなる１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法において、
前記各コンプレッサは前記原動機に対し対称的に配置し、
先ず最初に前記原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものを選択し、
次に接続されるコンプレッサは最初に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは最初に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものおよびそれと対称に配置されたものを同時に選択し、
以下順次、次に接続されるコンプレッサはその直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものを選択しまたは直前に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものおよびそれと対称に配置されたものを同時に選択するようにしたことを特徴とする
１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法において、前記コンプレッサの前記各選択の順序は、最初に選択されるコンプレッサの接続前に全て予め演算しておくことを特徴とする１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１台の原動機により少なくとも３台以上のコンプレッサをそれぞれクラッチを介して駆動し、原動機に接続されて駆動されるコンプレッサの台数を、コンプレッサから吐出される流体の必要流量の増大に応じて順次増大させるようにした、１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばガスエンジンにより駆動されるヒートポンプ装置を用いたエアコンディショナにおいては、冷媒を圧縮するために、通常は１台のガスエンジンにより１台のコンプレッサを駆動している。これに対し、１台のガスエンジンに２台のコンプレッサを設け、高負荷運転時には両方のコンプレッサを駆動し、低負荷運転時には何れか一方のコンプレッサだけを駆動するようにしたものもあり（例えば、特許文献１の図６および図７参照）、これによればヒートポンプ装置のターンダウン比（最大能力と最小能力の比）を大きくすることができる。このように２台のコンプレッサを使用する場合には、各コンプレッサの稼働時間を平準化して寿命のバランスをとるために、そのときの稼働時間が短い方のコンプレッサを優先してガスエンジンに接続して駆動することが行われている。またターンダウン比をさらに大きくするために、２台のコンプレッサを大容量のものと小容量のものにしたものもある（上記特許文献１の図１および図２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９３９６６公報（段落〔００１０〕〜〔００１５〕、段落〔００２１〕〜〔００２６〕、図１、図２、図６、図７）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第１の従来技術では、ヒートポンプ装置のターンダウン比を充分に大きくすることができないという問題がある。また第２の従来技術では第１の従来技術よりはターンダウン比を大きくすることができるが、稼働時間が短い方のコンプレッサを優先してガスエンジンに接続することはできないので、各コンプレッサの稼働時間を平準化して寿命のバランスをとることができないという問題が生じ、またコンプレッサの種類が増大するという問題も生じる。
【０００５】
これに対し、１台のガスエンジンに３台以上のコンプレッサを設け、ヒートポンプ装置の負荷の増大に応じて、稼働時間が短い方のコンプレッサから順次ガスエンジンに接続するようにして、各コンプレッサの稼働時間を平準化して寿命のバランスをとることが考えられる。しかしながら、コンプレッサには回転部に不釣り合い重量があり振動源となるので、１台のガスエンジンに設けられるコンプレッサの台数が３台以上と多くなると、ガスエンジンに一部のコンプレッサが接続されて駆動された場合、接続されるコンプレッサがガスエンジンの片側に偏ると振動のバランスが崩れて振動が大きくなるという問題がある。例えば４台のコンプレッサを１台のガスエンジンに設けた場合、稼働時間が最も短いコンプレッサと次に短いコンプレッサがガスエンジンの片側となって、その２台のコンプレッサが駆動されると、振動のバランスが崩れて振動が大きくなるという問題がある。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法は、１台の原動機により少なくとも３台以上のコンプレッサをそれぞれクラッチを介して駆動し、コンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて各クラッチの断続を制御することにより、原動機に接続されるコンプレッサの台数を、流体の必要流量の増大に応じて順次増大させるようにしてなる１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法において、各コンプレッサは原動機に対し対称的に配置し、先ず最初に原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものを選択し、次に接続されるコンプレッサは最初に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは最初に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものを選択し、以下順次、次に接続されるコンプレッサはその直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは直前に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものを選択するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明の請求項２による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法は、１台の原動機により少なくとも３台以上のコンプレッサをそれぞれクラッチを介して駆動し、コンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて各クラッチの断続を制御することにより、原動機に接続されるコンプレッサの台数を、流体の必要流量の増大に応じて順次増大させるようにしてなる１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法において、各コンプレッサは原動機に対し対称的に配置し、先ず最初に原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものを選択し、次に接続されるコンプレッサは最初に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものまたは最初に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものおよびそれと対称に配置されたものを同時に選択し、以下順次、次に接続されるコンプレッサはその直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものを選択しまたは直前に選択されたものと対称に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものおよびそれと対称に配置されたものを同時に選択するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
前２項に記載の１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法は、請求項３に示すように、コンプレッサの各選択の順序は、最初に接続されるコンプレッサの接続前に全て予め演算しておくことが好ましい。
【０００９】
【発明の作用および効果】
請求項１の発明によれば、３台以上のコンプレッサを原動機に対し対称的に配置し、先ず最初に原動機に接続されるコンプレッサは稼働時間が最も少ないものを選択したので、最初のコンプレッサが接続された状態では、そのコンプレッサが振動源となるが、原動機に設けられるコンプレッサの台数が増えた分だけ１つのコンプレッサの不釣り合い重量は少なくなるので従来より振動は減少し、各コンプレッサの稼働時間の平準化は従来と同様に行われる。次に接続されるコンプレッサとして最初に選択されたコンプレッサと対称に配置されたコンプレッサが選択された場合は、接続される２つのコンプレッサは互いに対称に配置されるので振動バランスの崩れはなくなって振動が増大することはなくなる。また次に接続されるコンプレッサとして残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものが選択された場合は、各コンプレッサの稼働時間の平準化がなされる。すなわち、最初の次に接続されるコンプレッサについては、振動の増大がなくなるか、または各コンプレッサの稼働時間の平準化がなされるので、平均的にはコンプレッサによる振動の増大はたいしたことはなく、また程度の差はあれ各コンプレッサの稼働時間の平準化はなされる。以下、吐出される流体の必要流量の増大に応じて順次接続されるコンプレッサも、上述と同様にして選択されるので、全体的に見てコンプレッサによる振動の増大はたいしたことはなく、また程度の差はあれ各コンプレッサの稼働時間の平準化はなされ、各コンプレッサの稼働時間の平準化と振動の低減をバランスよく達成することができる。る。
【００１０】
請求項２の発明によれば、原動機に最初およびその次に接続されるコンプレッサについては、請求項１の発明と同様な効果が得られるのに加え、その後に原動機に接続されるコンプレッサについては、その直前に選択されたコンプレッサと対称に配置されたものを選択した場合には振動の増大がなくなり、または直前に選択されたものと対称に配置されたものがなくて残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものおよびそれと対称に配置されたものを同時に選択した場合には各コンプレッサの稼働時間の平準化がなされると同時に振動の増大もなくなる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、原動機に接続するコンプレッサの選択の順序は最初に接続されるコンプレッサの接続前に全て予め演算しておき、作動中には演算された選択の順序に基づきコンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて各クラッチ１６の断続を制御してコンプレッサを選択するだけであるので、コンプレッサの接続の制御が簡単になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ず図１および図２に示す第１の実施の形態により、本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の説明をする。先ず図１および図２により、この実施の形態が適用されるコンプレッサシステムの構成の説明をする。この実施の形態のコンプレッサシステムは、１台のガスエンジン（原動機）１０と、４台のコンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄおよび４組の動力伝導機構２０Ａ〜２０Ｄにより構成されている。この実施の形態の４台のコンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄは、エアコンディショナのヒートポンプ装置に冷媒を圧縮して供給するのに使用するものである。
【００１３】
ガスエンジン１０は都市ガスやプロパンガスを燃料とするもので、その一側には出力軸１１が突出して設けられている。各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄは例えばスクロールタイプなどの容積式のもので、その一側に設けられた電磁クラッチ（クラッチ）１６を介して駆動され、各電磁クラッチ１６の入力軸１７は各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄと同軸的に設けられている。各コンプレッサ１５Ａとコンプレッサ１５Ｄおよびコンプレッサ１５Ｂとコンプレッサ１５Ｃは、各入力軸１７がガスエンジン１０の出力軸（クランク軸）１１と平行で、出力軸１１を含む対称面Ｐに対し互いに対称となるように配置され、ガスエンジン１０および各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄは機枠（図示省略）に取り付けられている。各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄおよび各電磁クラッチ１６は、それぞれ互いに同一のものである。
【００１４】
ガスエンジン１０の動力を各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの電磁クラッチ１６に伝達する各動力伝導機構２０Ａ〜２０Ｄは互いに同一で、ガスエンジン１０の出力軸１１に固定された１つの共通の駆動プーリ２１と、各電磁クラッチ１６の入力軸１７にそれぞれ固定された各１個の従動プーリ２２と、各１本の伝動ベルト２３により構成されている。各伝動ベルト２３は、駆動プーリ２１に形成された４つのベルト溝２１ａ〜２１ｄの何れか１つと、各入力軸１７に固定された各従動プーリ２２の何れか１つのベルト溝の間に掛け渡されて、出力軸１１の回転を各入力軸１７に伝達するようになっている。各電磁クラッチ１６はコンプレッサシステムの作動を制御する制御装置（図示省略）により係合離脱されて、各入力軸１７から各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄへの動力伝達をオンオフ制御するものである。ヒートポンプ装置が必要とする冷媒の流量は、エアコンディショナの負荷の増大に応じて増大し、それに応じてガスエンジン１０に接続されて駆動されるコンプレッサの台数も増大されるように各電磁クラッチ１６は制御されている。
【００１５】
次に、この第１の実施の形態における、ガスエンジン１０による各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの駆動方法につき説明する。コンプレッサシステムの制御装置は、先ず、電源投入直後で各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの電磁クラッチ１６の何れもが係合されていない状態において、ヒートポンプ装置が必要とする冷媒の流量の増大に応じて選択されて、ガスエンジン１０に接続される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの順序を、次のようにして演算する。
▲１▼最初に、すなわち冷媒の必要流量がある小さい第１の値Ｆ１以下の場合に選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄのうちそれまでの稼働時間が最も短いものとする。
▲２▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第１の値Ｆ１を越えそれより大きい第２の値Ｆ２以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置にあるものとする。
▲３▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越えそれより大きい第３の値Ｆ３以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残る２台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が短い方とする。▲４▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第３の値Ｆ３を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った１台のコンプレッサとする。
【００１６】
この選択の順序は次の８つのパターンに分けられる。
【００１７】
【表１】
2004132198.tif 000003
【００１８】
この選択順序の演算の後、制御装置はそのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続して駆動する。
【００１９】
表１の最も上のパターンの場合は、制御装置はヒートポンプが必要とする冷媒の流量範囲に応じて、次のように各コンプレッサを選択して接続する。
【００２０】
【表２】
2004132198.tif 000004
【００２１】
表１のその他のパターンでも、接続されるコンプレッサの順序は異なるが、必要流量範囲の増大に応じて１〜４台のコンプレッサがガスエンジン１０に順次接続されて駆動される。
【００２２】
▲１▼のコンプレッサが接続された状態では、各コンプレッサの稼働時間の平準化は従来と同様に行われ、▲１▼のコンプレッサは振動源となるが、ガスエンジン１０に設けられるコンプレッサの台数が従来の２台に対し４台と増え、その分だけ１台のコンプレッサが小型化されて不釣り合い重量は少なくなるので従来より振動は減少する。▲２▼のコンプレッサが接続された状態では、接続された▲１▼と▲２▼の２つのコンプレッサは互いに対称に配置されるので振動バランスの崩れはなくなって振動が増大することはなくなる。▲３▼のコンプレッサが接続された状態では、▲１▼のコンプレッサが接続された場合と同様、各コンプレッサの稼働時間の平準化が行われる。▲４▼のコンプレッサが接続された状態では、▲２▼のコンプレッサが接続された場合と同様、接続された▲３▼と▲４▼の２つのコンプレッサは振動バランスの崩れを減少させるので振動が増大することはなくなる。従ってコンプレッサの稼働時間の平準化だけを考慮した従来に比してコンプレッサによる振動の増大は少なくなり、また程度の差はあれ各コンプレッサの稼働時間の平準化もなされる。
【００２３】
またこの実施の形態では、ガスエンジン１０に接続する各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの選択の順序は最初に接続されるコンプレッサの接続前に全て予め演算され、その後の作動中には演算された選択の順序に基づきコンプレッサから吐出される流体の必要流量に応じて各クラッチ１６の断続を制御してコンプレッサを選択するだけであるので、コンプレッサの接続の制御が簡単になる。なおこの実施の形態では、コンプレッサの台数は増えるが各コンプレッサは同一のものなので、量産効果によりコンプレッサ１台のコストを低下させることができると同時に、効率よく必要な冷媒を供給することができる。
【００２４】
以上に説明した第１の実施の形態では、コンプレッサの運転台数は、１台と２台と３台と４台のそれぞれの場合がある。しかし図１および図２に示す構造のコンプレッサシステムは、コンプレッサの運転台数を１台と２台と４台の場合だけとし、３台運転することはないようにして実施することもできる。このように運転する場合の、ガスエンジン１０による各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの駆動方法の変形例を次に説明する。
【００２５】
この変形例でも、前述した実施の形態と同様、コンプレッサシステムの制御装置は、電源投入直後に、ガスエンジン１０に接続されて駆動される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの順序を演算するが、その演算は次のようにして行われる。
▲１▼最初に、すなわち冷媒の必要流量が前述した第１の値Ｆ１以下の場合に選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、コンプレッサ１５Ａ〜１
５Ｄのうちそれまでの稼働時間が最も短いものとする。
▲２▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第１の値Ｆ１を越え前述した第２の値Ｆ２以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、　▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置にあるものとする。
▲３▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った２台のコンプレッサの両方とする。
【００２６】
この場合の選択順序は次の４つのパターンに分けられる。
【００２７】
【表３】
2004132198.tif 000005
【００２８】
この選択順序の演算の後、制御装置はそのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続して駆動する。
【００２９】
表３の最も上のパターンの場合は、制御装置はヒートポンプが必要とする冷媒の流量範囲に応じて、次のように各コンプレッサを選択して接続する。
【００３０】
【表４】
2004132198.tif 000006
【００３１】
表３のその他のパターンでも、接続されるコンプレッサの順序は異なるが、必要流量範囲の増大に応じて１台、２台、４台のコンプレッサがガスエンジン１０に順次接続されて駆動される。
【００３２】
この変形例によれば、▲１▼および▲２▼のコンプレッサが接続された状態では上述した第１の実施の形態と同じ効果が得られ、▲３▼では２台のコンプレッサが同時にガスエンジン１０に接続されるので振動の増大は少なくなる。
【００３３】
次に図３および図４に示す第２の実施の形態の説明をする。この第２の実施の形態のコンプレッサシステムも、第１の実施の形態と同様、４台のコンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄを備えているが、動力伝導機構２５Ａ，２５Ｂが２組で、各動力伝導機構２５Ａ，２５Ｂがそれぞれ２つのコンプレッサ１５Ａ，１５Ｂまたは１５Ｃ，１５Ｄを駆動している点が異なっている。選択されてガスエンジン１０に接続される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの順序は、変形例を含めて第１の実施の形態と同じである。
【００３４】
図３および図４に示すように、各動力伝導機構２５Ａ，２５Ｂは、ガスエンジン１０の出力軸１１に固定されて２つのベルト溝２６ａ，２６ｂを有する駆動プーリ２６と、２台の電磁クラッチ１６の入力軸１７にそれぞれ固定された各１個の従動プーリ２７と、各１本の伝動ベルト２８により構成されている。この第２の実施の形態では、コンプレッサ１５Ａとコンプレッサ１５Ｂの軸線方向位置が揃えられ、またコンプレッサ１５Ｃとコンプレッサ１５Ｄの軸線方向位置が揃えられている。各伝動ベルト２８は、駆動プーリ２６に形成された一方のベルト溝２６ａとコンプレッサ１５Ａ，１５Ｂに設けた各従動プーリ２７の間、および駆動プーリ２６の他方のベルト溝２６ｂとコンプレッサ１５Ｃ，１５Ｄに設けた各従動プーリ２７の間に掛け渡されて、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄを各クラッチ１６を介してガスエンジン１０により駆動するようになっている。
【００３５】
この第２の実施の形態によるコンプレッサシステムの、ガスエンジン１０に対する各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの接続の順序も、１台と２台と３台と４台のそれぞれがある場合と、１台と２台と４台だけで３台運転はない場合とがあり、第１の実施の形態の場合と全く同じである。従ってガスエンジン１０による各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの駆動方法の詳細な説明は説明を省略する。
【００３６】
なお、この第２の実施の形態のコンプレッサシステムでは、２つのコンプレッサ１５Ａ，１５Ｂは軸線方向位置が同じであり、コンプレッサ１５Ｃ，１５Ｄも軸線方向位置が同じである。これに対し第１の実施の形態のコンプレッサシステムでは、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの軸線方向位置は全て異なっているので、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｄの軸線方向位置の違いの最大値は、第２の実施の形態の方が小さくなる。従って軸線方向から見て対称となる位置に配置された１対のコンプレッサが接続された状態におけるコンプレッサの軸線方向位置の違いにより生じる振動のモーメントは、第２の実施の形態の場合の方が小さくなる。また第２の実施の形態によれば、伝動ベルト２８が２本になるのでその分だけコストダウンが可能である。
【００３７】
次に図５に示す第３の実施の形態の説明をする。この第３の実施の形態のコンプレッサシステムの構造は、ガスエンジン１０に設けられるコンプレッサの台数が３台であり、１台のコンプレッサ１５Ｂが対称面Ｐ上に配置され、コンプレッサ１５Ａとコンプレッサ１５Ｃが対称面Ｐに対し互いに対称に配置される点を除き、第１の実施の形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。なおこの発明では、コンプレッサの台数が奇数の場合には、対称面Ｐ上に配置されたコンプレッサは、それがただ１台である限り対称面Ｐに対し対称に配置されたものと定義する。
【００３８】
この第３の実施の形態でも、前述した各実施の形態と同様、コンプレッサシステムの制御装置は、電源投入直後に、選択されてガスエンジン１０に接続される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｃの順序を演算するが、その演算は次のようにして行われる。
▲１▼最初に、すなわち冷媒の必要流量がある小さい第１の値Ｆ１以下の場合に選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、コンプレッサ１５Ａ〜
１５Ｃのうちそれまでの稼働時間が最も短いものとする。
▲２▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第１の値Ｆ１を越えそれより大きい第２の値Ｆ２以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたもの、または▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたものがない場合には残るコンプレッサのうち稼働時間が最も少ないものとする。
▲３▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った１台のコンプレッサとする。
【００３９】
この場合の選択順序は次の４つのパターンに分けられる。
【００４０】
【表５】
2004132198.tif 000007
【００４１】
この選択順序の演算の後、制御装置はそのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続する。
【００４２】
表５の最も上のパターンの場合は、制御装置はヒートポンプが必要とする冷媒の流量範囲に応じて、次のように各コンプレッサを選択して接続する。
【００４３】
【表６】
2004132198.tif 000008
【００４４】
表５のその他のパターンでも、接続されるコンプレッサの順序は異なるが、必要流量範囲の増大に応じて１台、２台、３台のコンプレッサがガスエンジン１０に順次接続されて駆動される。
【００４５】
次に図６に示す第４の実施の形態の説明をする。この第４の実施の形態のコンプレッサシステムの構造は、ガスエンジン１０に設けられるコンプレッサの台数が６台で、動力伝導機構が３組であり、各２つのコンプレッサ１５Ａ，１５Ｆ、コンプレッサ１５Ｂ，１５Ｅおよびコンプレッサ１５Ｃ，１５Ｄがそれぞれ対称面Ｐに対し互いに対称に配置され、コンプレッサ１５Ａおよび１５Ｂは動力伝導機構２５Ａにより駆動され、コンプレッサ１５Ｃおよび１５Ｄは動力伝導機構２５Ａにより駆動され、コンプレッサ１５Ｅおよび１５Ｆは動力伝導機構２５Ａにより駆動されるようになっている。その他の構造は第１の実施の形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
この第４の実施の形態でも、前述した各実施の形態と同様、コンプレッサシステムの制御装置は、電源投入直後に、選択されてガスエンジン１０に接続される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの順序を演算するが、その演算は次のようにして行われる。
▲１▼最初に、すなわち冷媒の必要流量がある小さい第１の値Ｆ１以下の場合に選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、コンプレッサ１５Ａ〜
１５Ｆのうちそれまでの稼働時間が最も短いものとする。
▲２▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第１の値Ｆ１を越えそれより大きい第２の値Ｆ２以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレ
ッサは、▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置にあるものとする。
▲３▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越えそれより大きい第３の値Ｆ３以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残る４台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が最も短いものと
する。
▲４▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第３の値Ｆ３を越えそれより大きい第４の値Ｆ４以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレ
ッサは、▲３▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置にあるものとする。
▲５▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第４の値Ｆ４を越えそれより大きい第５の値Ｆ５以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残る２台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が短い方とする。▲６▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第５の値Ｆ５を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った１台のコンプレ
ッサとする。
【００４７】
これにより演算された接続順序は、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの稼働時間が最も短い場合毎に各８パターンの全部で４８パターンになる。また制御装置はこの演算の後、前述した各実施の形態と同様、そのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続する。それらの内容は、前述した各実施の形態に準ずるものであるので詳細な説明は省略する。
【００４８】
以上に説明した第４の実施の形態では、コンプレッサの運転台数は、１台と２台と３台と４台と５台と６台のそれぞれの場合がある。しかし第４の実施の形態のコンプレッサシステムは、第１の実施の形態の変形例のように、コンプレッサの運転台数を１台と２台と３台と４台と６台の場合だけとし、５台運転することはないようにして実施することもできる。このように運転する場合の、ガスエンジン１０による各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの駆動方法の変形例を次に説明する。この場合は、制御装置は電源投入直後に、ガスエンジン１０に接続されて駆動される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの順序を次のようにして演算する
▲１▼第４の実施の形態について前に説明した▲１▼と同じ。
▲２▼第４の実施の形態について前に説明した▲２▼と同じ。
▲３▼第４の実施の形態について前に説明した▲３▼と同じ。
▲４▼第４の実施の形態について前に説明した▲４▼と同じ。
▲５▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第４の値Ｆ４を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った２台のコンプレ
ッサの両方とする。
【００４９】
これにより演算された接続順序は、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの稼働時間が最も短い場合毎に各４パターンの全部で２４パターンになる。また制御装置はこの演算の後、前述した各実施の形態と同様、そのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続する。それらの内容は、前述した各実施の形態に準ずるものであるので詳細な説明は省略する。
【００５０】
さらにこの第４の実施の形態におけるコンプレッサの運転台数は、上述した２つの場合の他に、１台と２台と４台と６台の場合だけとし、３台および５台運転することはないようにして実施することもできる。この場合のガスエンジン１０による各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの駆動方法の第２の変形例を次に説明する。この場合は、制御装置は電源投入直後に、ガスエンジン１０に接続されて駆動される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの順序を次のようにして演算する
▲１▼第４の実施の形態について最初に説明した▲１▼と同じ。
▲２▼第４の実施の形態について最初に説明した▲２▼と同じ。
▲３▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越え第４の値Ｆ４以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残る４台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が最も短いものおよびそれと対称
に配置されたものの両方とする。
▲４▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第４の値Ｆ４を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った２台のコンプレ
ッサの両方とする。
【００５１】
これにより演算された接続順序は、各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｆの稼働時間が最も短い場合毎に各２パターンの全部で１２パターンになる。また制御装置はこの演算の後、前述した各実施の形態と同様、そのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続する。それらの内容は、前述した各実施の形態に準ずるものであるので詳細な説明は省略する。
【００５２】
次に図７に示す第５の実施の形態の説明をする。この第５の実施の形態のコンプレッサシステムの構造は、ガスエンジン１０に設けられるコンプレッサの台数が５台でそれぞれが１組の動力伝導機構によりクラッチ１６を介して駆動され、各２つのコンプレッサ１５Ａ，１５Ｅおよびコンプレッサ１５Ｂ，１５Ｄがそれぞれ対称面Ｐに対し互いに対称に配置され、コンプレッサ１５Ｃが対称面Ｐ上に配置されている。その他の構造は第３の実施の形態と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００５３】
この第５の実施の形態でも、前述した各実施の形態と同様、コンプレッサシステムの制御装置は、電源投入直後に、選択されてガスエンジン１０に接続される各コンプレッサ１５Ａ〜１５Ｅの順序を演算するが、その演算は次のようにして行われる。
▲１▼最初に、すなわち冷媒の必要流量がある小さい第１の値Ｆ１以下の場合に選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、コンプレッサ１５Ａ〜
１５Ｅのうちそれまでの稼働時間が最も短いものとする。
▲２▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第１の値Ｆ１を越えそれより大きい第２の値Ｆ２以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたもの、または▲１▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたものがない場合には残る４台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が最も少ないものと
する。
▲３▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第２の値Ｆ２を越えそれより大きい第３の値Ｆ３以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、▲２▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたもの、または▲２▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたものがない場合には残る３台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が最も少ないものと
する。
▲４▼次に、すなわち冷媒の必要流量が第３の値Ｆ３を越えそれより大きい第４の値Ｆ４以下の場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、▲３▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたもの、または▲３▼で接続されるコンプレッサに対し対称の位置に配置されたものがない場合には残る２台のコンプレッサのうちそれまでの稼働時間が最も少ないものと
する。
▲５▼最後に、すなわち冷媒の必要流量が第４の値Ｆ４を越えた場合に追加して選択されてガスエンジン１０に接続されるコンプレッサは、残った１台のコンプレ
ッサとする。
【００５４】
これにより演算された接続順序は、各コンプレッサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅの稼働時間が最も短い場合毎に各４パターン、コンプレッサ１５Ｃの稼働時間が最も短い場合に８パターンの全部で２０パターンになる。また制御装置はこの演算の後、前述した各実施の形態と同様、そのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択し、そのコンプレッサの電磁クラッチ１６を係合させてコンプレッサを接続する。それらの内容は、前述した各実施の形態に準ずるものであるので詳細な説明は省略する。
【００５５】
この第５の実施の形態の変形例としては、▲３▼と▲４▼で選択されるコンプレッサが互いに対称の位置にある場合はその２つのコンプレッサを同時に選択し、また▲４▼と▲５▼で選択されるコンプレッサが互いに対称の位置にある場合はその２つのコンプレッサを同時に選択するようにするものがある。
【００５６】
上述した各実施の形態では、各コンプレッサはガスエンジン１０の対称面Ｐに対し対称に配置した例につき説明したが、本発明は、図８に示す第６の実施の形態のように、各コンプレッサをガスエンジン１０の出力軸１１の軸線Ｑに対し対称に配置して実施することもできる。図８はコンプレッサは４台としてコンプレッサ１５Ａとコンプレッサ１５Ｃおよびコンプレッサ１５Ｂとコンプレッサ１５Ｄをそれぞれ軸線Ｑに対し対称に配置した例であるが、コンプレッサは３台以上ならば任意である。制御装置により演算される各コンプレッサの接続順序、およびそのときどきのヒートポンプが必要とする冷媒の流量を供給するのに必要なコンプレッサを選択の説明は、前述した各説明の対称面Ｐを軸線Ｑと置き換えたものとなる。なおコンプレッサの台数が奇数の場合には、１台のコンプレッサは軸線Ｑと同軸に配置すればよく、本発明ではこのように配置されたコンプレッサは、それがただ１台である限り軸線Ｑに対し対称に配置されたものと定義する。
【００５７】
上述した各実施の形態では、動力伝導機構は巻き掛け伝導装置としたが、本発明に使用する動力伝導機構はこれに限られるものではなく、歯車伝導装置その他の動力伝導機構を使用してもよい。また各コンプレッサを駆動する原動機はガスエンジン１０に限らず、その他の内燃機関または電動機でもよい。
【００５８】
また本発明は、上述した各実施の形態のようにヒートポンプ装置を用いたエアコンディショナに冷媒を圧縮して供給するコンプレッサの駆動に限らず、その他のコンプレッサの駆動にも適用可能であり、特に供給すべき流体の必要流量が大きく変化するコンプレッサを駆動するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第１実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図である。
【図２】図１に示すコンプレッサシステムの平面図である。
【図３】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第２実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図である。
【図４】図３に示すコンプレッサシステムの平面図である。
【図５】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第３実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図でである。
【図６】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第４実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図でである。
【図７】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第５実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図でである。
【図８】本発明による１台の原動機により複数台のコンプレッサを駆動する方法の第６実施形態が適用されるコンプレッサシステムの正面図でである。
【符号の説明】
１０…原動機（ガスエンジン）、１５Ａ〜１５Ｆ…コンプレッサ、１６…クラッチ（電磁クラッチ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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