(57)【要約】【課題】  冷凍システム（１００）で別個の段階をなした出力能力を発生するための制御システムを提供する。【解決手段】  冷凍システム（１００）は、好ましくは、二つ又はそれ以上の多能力コンプレッサー（１０２、１０４）を持つ多蒸発器システムである。多能力コンプレッサー（１０２、１０４）は、二つ又はそれ以上の異なる出力能力を提供できる任意の種類のレシプロ型コンプレッサー又はスクロール型コンプレッサーであってもよい。コンプレッサー（１０２、１０４）のシステムの全体能力に対する寄与は、等しくてもよいし、更に好ましくは等しくなく、即ち一方のコンプレッサーの能力が他方のコンプレッサーよりも大きくてもよい。制御システムは、コンプレッサー（１０２、１０４）の作動及びこれらのコンプレッサー（１０２、１０４）が提供する出力能力を形成し制御することによって、冷凍システム（１００）の段階的能力を発生する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍システムにおいて、
複数の所定の作動形体を持ち、これらの複数の所定の作動形体のうちの各所定の作動形体により前記冷凍システムに所定の出力能力を提供する、複数のコンプレッサー、
前記複数のコンプレッサーと流体連通した凝縮器、
前記凝縮器及び前記複数のコンプレッサーと流体連通した少なくとも一つの蒸発器、及び
前記複数の所定の作動形体から、前記冷凍システムについての要求出力能力を最も効率的に満たす所定の作動形体を選択するように形成された、前記冷凍システムについての要求出力能力に応じて前記複数のコンプレッサーを制御する制御システムを含み、
前記複数のコンプレッサーのうちの各コンプレッサーは複数の別個の出力能力を有し、前記複数のコンプレッサーの所定の作動形体の各々は、前記複数のコンプレッサーのうちの各コンプレッサーについての作動状態及び各作動コンプレッサーについての別個の出力能力を含む、冷凍システム。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍システムにおいて、少なくとも一つの蒸発器は複数の蒸発器を含み、前記複数の蒸発器の総数は前記複数の所定の作動形体の総数と等しい、冷凍システム。
【請求項３】
請求項２に記載の冷凍システムにおいて、前記制御システムは、前記複数の所定の作動状態を記憶するメモリーを含み、前記複数の所定の作動状態は、出力能力が増大する順で前記メモリーに順次同定される、冷凍システム。
【請求項４】
請求項３に記載の冷凍システムにおいて、前記複数のコンプレッサーの前記選択された所定の作動形体に応じて、前記複数の蒸発器のうちの予め選択された数の蒸発器を制御システムによって作動し、前記予め選択された蒸発器の数は、前記複数のコンプレッサーの前記選択された所定の作動形体についての順序アイデンティファイアと対応する、冷凍システム。
【請求項５】
請求項１に記載の冷凍システムにおいて、前記複数のコンプレッサーのうちの各コンプレッサーは、第１の別個の出力能力及び第２の別個の出力能力を持つ２能力コンプレッサーを含む、冷凍システム。
【請求項６】
請求項５に記載の冷凍システムにおいて、前記複数のコンプレッサーは、第１コンプレッサー及び第２コンプレッサーを含む、冷凍システム。
【請求項７】
請求項６に記載の冷凍システムにおいて、前記複数の所定の作動状態は、８個の作動状態を含む、冷凍システム。
【請求項８】
請求項７に記載の冷凍システムにおいて、前記８個の作動状態は、前記冷凍システムに対し８個の別個の出力能力段階を提供するように形成されている、冷凍システム。
【請求項９】
請求項６に記載の冷凍システムにおいて、前記第１コンプレッサー及び前記第２コンプレッサーは、レシプロ型コンプレッサーである、冷凍システム。
【請求項１０】
請求項５に記載の冷凍システムにおいて、前記第２の別個の出力能力は、前記第１の別個の出力能力よりも大きく、前記第１コンプレッサーについての前記第２の別個の出力能力は、前記第２コンプレッサーについての前記第２の別個の出力能力よりも大きい、冷凍システム。
【請求項１１】
冷凍システムの複数の多能力コンプレッサーの作動を制御する方法において、
閉じた冷凍回路をなして連結された複数の多能力コンプレッサー、凝縮器、及び複数の蒸発器を持つ冷凍システムを提供する工程、
冷凍システムが必要とする出力能力の量を決定する工程、
決定された量の要求出力能力を満たすための所定の出力能力を持つ前記複数の多能力コンプレッサーの形体を決定する工程であって、前記複数の多能力コンプレッサーのうちの各多能力コンプレッサーは複数の別個の出力能力を持ち、前記複数の多能力コンプレッサーの決定された形体には、前記複数の多能力コンプレッサーのうちの各多能力コンプレッサーについての作動状態、及び作動している多能力コンプレッサーの各々についての別個の出力能力が含まれ、
前記複数の多能力コンプレッサーの前記決定された形体と対応する制御指令を発生し、前記複数の多能力コンプレッサーを制御し、前記冷凍システムに対して前記所定の出力能力を発生する工程を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記複数の多能力コンプレッサーの形体を決定する前記工程には、前記複数の多能力コンプレッサーの複数の形体から前記複数の多能力コンプレッサーの形体を選択する工程が含まれ、前記複数の形体のうちの各形体は前記冷凍システムの所定の出力能力と対応する、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記複数の多能力コンプレッサーの前記複数の形体を表で記憶する工程を更に含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記複数の多能力コンプレッサーの形体を選択する前記工程は、前記複数の多能力コンプレッサーの形体を表から選択する工程を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法において、前記複数の蒸発器は、前記複数の多能力コンプレッサーの前記複数の形体の前記複数の多能力コンプレッサーの各形体用の蒸発器を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記複数の多能力コンプレッサーの形体を選択する前記工程は、前記複数の蒸発器のうちの作動している蒸発器の数と対応する前記複数の多能力コンプレッサーの形体を選択する工程を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００３年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／４４２，２１５号の恩恵を主張するものである。
本発明は、全体として、段階的出力能力を持つ冷凍システムに関する。更に詳細には、本発明は、二つ又はそれ以上の多能力コンプレッサーを持つ冷凍システムに対して８個又はそれ以上の出力能力を提供できる制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なレベルの出力能力を提供するため、２能力コンプレッサーが使用されてきた。２能力コンプレッサーを使用する上での一つの欠点は、冷凍システムがコンプレッサーの能力の一つとは異なる出力能力を必要とし、これによって、選択したコンプレッサー形体に応じて、一方では余分の能力が発生し、又は他方では能力が不十分になるということである。
【０００３】
更に、冷凍システムに組み込んだ多数の単一能力コンプレッサーの作動を制御することによって、冷凍システムについて様々なレベルの出力能力を得ることができる。このようなシステムの一つが米国特許第４，３８４，４６２号（以下、’４６２特許と呼ぶ）に論じられている。’４６２特許は、同じ能力の複数のコンプレッサー及び複数の蒸発器がコンプレッサーに連結された異なる包囲体内に設けられた多コンプレッサー冷凍システムに関する。これらのコンプレッサーは、単一の能力を有し、「入り」状態と「切り」状態との間で切り換えることができる。コンプレッサーを様々な組み合わせで「入り」状態と「切り」状態との間で切り換えることにより、冷凍システムについて２N 個の異なるレベル即ち作動状態が得られる。これらには、全てのコンプレッサーが「切り」状態にあるゼロ状態が含まれる。制御装置は、システムの吸引圧力の増減に応じて冷凍システムの特定の作動状態を増減させることができる。
【特許文献１】米国特許第４，３８４，４６２号  更に、冷凍システムについて、冷凍システムに組み込まれた多数の２能力コンプレッサーの作動を順次変化させることによって、様々なレベルの出力能力を得ることができる。こうしたシステムの一つが米国特許第４，５０１，１２５号（以下、’１２５特許と呼ぶ）に論じられている。’１２５特許は温度制御システムに関する。この温度制御システムは、冷凍回路で蒸発器に連結された二つの２段コンプレッサーを含んでもよい。’１２５特許には、二つの２段コンプレッサーを使用する場合、４つの冷却段を利用できると論じられている。システムは、段即ち冷却（又は加熱）状態を参照表の所定の基準に応じて増減する。
【特許文献２】米国特許第４，５０１，１２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、冷凍システムが必要とする特定の出力能力を満たす適当な出力能力を提供するため、二つ又はそれ以上の多能力コンプレッサーを持つ冷凍システムに段階的出力能力を提供するシステム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの実施例は、複数のコンプレッサーを持つ冷凍システムに関する。複数のコンプレッサーの各コンプレッサーは、複数の別個の出力能力を提供するように形成されている。冷凍システムは、複数のコンプレッサーと流体連通した凝縮器及びこの凝縮器及び複数のコンプレッサーと流体連通した少なくとも一つの蒸発器を更に含む。複数のコンプレッサーの各コンプレッサーの作動（始動又は停止）を制御するため、及び複数のコンプレッサーの各コンプレッサーの複数の別個の出力能力のうちの別個の出力能力を制御するため、制御システムが使用される。制御システムは、冷凍システムの要求出力能力に応じて、コンプレッサーの作動及び複数のコンプレッサーのうちの作動している各コンプレッサーの別個の出力能力を決定する。
【０００６】
本発明の別の実施例は、少なくとも一つの蒸発器を持つ冷凍システムの複数の多能力コンプレッサーの作動を制御する方法に関する。この方法は、冷凍システムが必要とする出力能力の量を決定する工程、決定された量の出力能力を発生するために複数の多能力コンプレッサーの形体を決定する工程を含む。多能力コンプレッサーの決定された形体は、複数の多能力コンプレッサーについての複数のコンプレッサー作動形体及びコンプレッサー能力が記載してある表から得られる。複数の形体のうちの各形体は、冷凍システムの出力能力と対応する。この方法は、更に、複数の多能力コンプレッサーの決定された形体を複数の多能力コンプレッサーに適用し、決定された量の出力能力を冷凍システムで発生する工程を含む。
【０００７】
本発明の更に別の実施例は、複数のコンプレッサー、これらの複数のコンプレッサーと流体連通した凝縮器、この凝縮器及び複数のコンプレッサーと流体連通した少なくとも一つの蒸発器、及び冷凍システムについての要求出力能力に応じて複数のコンプレッサーを制御する制御システムを持つ冷凍システムに関する。複数のコンプレッサーは、複数の所定の作動形体を有し、これらの複数の所定の作動形体のうちの各所定の作動形体により、冷凍システムについての所定の出力能力が得られる。制御システムは、複数の所定の作動形体から、要求出力能力を最も効率的に満たす所定の作動形体を選択するように形成されている。複数のコンプレッサーのうちの各コンプレッサーは、複数の別個の出力能力を有し、複数のコンプレッサーについての各所定の作動形体には、複数のコンプレッサーのうちの各コンプレッサーについての作動状態及び作動している各コンプレッサーについての別個の出力能力が含まれる。
【０００８】
本発明の他の実施例は、冷凍システムの複数の多能力コンプレッサーの作動を制御する方法に関する。この方法は、閉じた冷凍回路をなして連結された複数の多能力コンプレッサー、凝縮器、及び複数の蒸発器を持つ冷凍システムを提供する工程、及び冷凍システムが必要とする出力能力の量を決定する工程を含む。この方法は、更に、決定された量の要求出力能力を満たすため、所定の出力能力を持つ複数の多能力コンプレッサーの形体を決定する工程を含む。複数の多能力コンプレッサーのうちの各多能力コンプレッサーは複数の別個の出力能力を有し、複数の多能力コンプレッサーの決定された形体には、複数の多能力コンプレッサーのうちの各コンプレッサーについての作動状態及び作動している各多能力コンプレッサーについての別個の出力能力が含まれる。この方法は、更に、複数の多能力コンプレッサーの決定された形体と対応する制御指令を発生し、複数の多能力コンプレッサーを制御し、冷凍システムに対して所定の出力能力を発生する工程を更に含む。
【０００９】
本発明のこの他の利点は、冷凍システムが必要とする出力能力と更にぴったりと適合するため、様々な出力能力を提供でき、これによって、使用されない余分の能力を発生することがないようにするということである。
【００１０】
本発明のこの他の特徴及び利点は、好ましい実施例の以下の更に詳細な説明を、本発明の原理を例として例示する添付図面を参照して読むことにより明らかになるであろう。
添付図面に亘り、同じ又は同様の部分に関してできる限り同じ参照番号を使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を適用できるシステム全体を図１に例として示す。図示のように、加熱、換気、及び空調（ＨＶＡＣ）又は冷凍システム１００は、第１コンプレッサー１０２、第２コンプレッサー１０４、凝縮器１０６、一つ又はそれ以上の蒸発器１０８、膨張装置１１０、及び制御盤１４０を含む。制御盤１４０は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、マイクロプロセッサ、不揮発性メモリー、及びインターフェースボードを含む。制御盤１４０の作動を以下に詳細に説明する。従来の冷凍システム又はＨＶＡＣシステム１００は、図１に示してない多くの他の特徴を含む。これらの特徴は、例示を容易にするために図面を簡単にする目的で省略してある。
【００１２】
冷凍システム１００では、コンプレッサー１０２及び１０４が冷媒蒸気を圧縮し、コンプレッサー冷媒蒸気を一本のラインで凝縮器１０６に送出する。コンプレッサー１０２及び１０４の出力は、コンプレッサー１０２及び１０４の各々からの圧縮された冷媒蒸気を単一つのラインに組み合わせ、次いで凝縮器１０６に搬送するように互いに連結される。更に、コンプレッサー１０２及び１０４の一方だけが作動している場合、他方のコンプレッサー１０２及び１０４の出力をバルブ（図示せず）で閉鎖し即ちシールし、作動していない方のコンプレッサー１０２及び１０４を通って冷媒が逆流することがないようにする。コンプレッサー１０２及び１０４は、好ましくは、多段能力出力を持つ、即ち二つ又はそれ以上の別個の出力能力レベルの任意の種類のレシプロ型又はスクロール型コンプレッサーである。しかしながら、本発明は、二つ又はそれ以上の別個の出力能力を提供するように形成できる任意の種類のコンプレッサーで使用できるということは理解されるべきである。
【００１３】
本発明の別の実施例では、コンプレッサー１０２及び１０４の各々からの圧縮された冷媒蒸気出力を別々に搬送してもよく、冷媒蒸気出力が凝縮器１０６で組み合わせられるまで別々であってもよい。本発明の更に別の実施例では、コンプレッサー１０２及び１０４の各々からの圧縮された冷媒蒸気出力を別々の冷媒回路で搬送してもよい。即ち、システムを通して冷媒が循環されるとき、一方のコンプレッサーからの圧縮された冷媒蒸気は他方のコンプレッサーからの圧縮された冷媒蒸気と混合されない。この実施例では、各回路の凝縮器及び蒸発器は、別々の冷媒回路を維持しながら必要な熱交換を可能にする任意の適当な構成を備えていてもよい。
【００１４】
図１では、コンプレッサー１０２及び１０４からの冷媒蒸気は、凝縮器１０６の熱交換器コイルを通って又はその周囲を流れ、流体、好ましくは空気や水と熱交換関係に入る。冷媒蒸気は、流体との熱交換関係の結果、凝縮器１０６内で冷媒液体に相変化する。凝縮した液体冷媒は、凝縮器１０６から膨張装置１１０を通って蒸発器１０８に流入する。膨張装置１１０は、高圧の液体を低圧の液体及び蒸気に変換できる、膨張バルブ又は毛管等の任意の種類の適当な装置であってもよい。
【００１５】
次いで、膨張装置１１０の出力を、冷凍システム１００の特定の形体に応じて一つ又はそれ以上の蒸発器１０８に提供する。一つ又はそれ以上の蒸発器１０８は、冷凍システム１００の特定の冷却要求又は必要とされる出力能力に応じて遮断されてもよいし不作動状態にされてもよい（以下に詳細に論じる）。冷媒液体及び／又は蒸気は、不作動の蒸発器１０８の各々の入口及び出口に設けられたバルブ（図示せず）によって、不作動の蒸発器１０８に入らないようにされる。本発明の別の実施例では、膨張装置１１０からのラインを、蒸発器１０８の各々に連結された適当なバルブを備えたマニホールドに連結してもよい。この場合、マニホールドは適当な蒸発器１０８に冷媒を提供するように形成でき、又は作動できる。同様に、蒸発器１０８の出力を適当なバルブによってマニホールドに連結してもよい。マニホールドは、この場合、冷媒蒸気を一本のラインだけを使用してコンプレッサー１０２及び１０４に提供するように形成でき、又は作動できる。蒸発器１０８の不作動化及びバルブの閉鎖は、別々のラインに設けられていようとマニホールドに設けられていようと、中央制御システムによって、又は蒸発器１０８の各々で個々に制御できる。
【００１６】
冷媒液体及び蒸気は膨張装置１１０から作動状態の蒸発器１０８の各々の熱交換コイルを通って又はその周囲を通って流れ、流体、好ましくは空気と熱交換関係に入り、空気の温度を下げる。冷媒液体は、空気との熱交換関係の結果、蒸発器１０８内で冷媒蒸気に相変化する。蒸発器１０８内の蒸気冷媒は吸引連結部を通って蒸発器１０８を出て、共通のラインによってコンプレッサー１０２及び１０４に戻り、サイクルを完了する。冷凍システム１００内の蒸発器１０８の数は、１からＮまで変化できる。ここで、Ｎは、好ましくは、コンプレッサー１０２及び１０４からの段階的出力の最大数と一致する数である（以下に詳細に説明する）。しかしながら、本発明の別の実施例では、蒸発器の数はコンプレッサー１０２及び１０４からの段階的出力の数よりも多くてもよく、即ちＮは段階的出力の最大数よりも多くてもよい。この実施例では、蒸発器出力は、段階的出力の数及び蒸発器の数が同じである実施例とは異なり、コンプレッサー出力と一致しない。例えば、図１のコンプレッサー１０２及び１０４が両方とも２能力コンプレッサーである場合には、Ｎは好ましくは８個（図２参照）であり、８個（又はそれ以上）の蒸発器１０８を冷凍システム１００に設けることができる。
【００１７】
本発明の他の実施例では、冷凍システム１００で利用できる出力能力の段階の総数を増やすため、コンプレッサー１０２及び１０４の数を増やしてもよく、及び／又はコンプレッサー１０２及び１０４の各々が提供する能力の数を増やしてもよい（以下に詳細に説明する）。これと対応して、出力能力段階の数を増やすと、冷凍システム１００で使用できる蒸発器１０８の好ましい数（Ｎ）が増え、一つの蒸発器の一つの出力能力段階に対する好ましい比が維持される。
【００１８】
制御盤１４０は、システム１００の性能を示す入力信号をシステム１００から受け取るＡ／Ｄコンバータを有する。制御盤１４０は、更に、信号をシステム１００の構成要素に伝達し、システム１００の作動を制御するためのインターフェースボードを有する。例えば、制御盤１４０は、作動状態の状態の数を制御するため、及びコンプレッサー１０２及び１０４の作動を制御するため、信号を伝達できる。制御盤１４０は、更に、本明細書中に論じない多くの他の特徴及び構成要素を含んでいてもよい。これらの特徴及び構成要素は、制御盤１４０の説明を容易にするため、目的を以て省略してある。
【００１９】
制御盤１４０は、システム１００の作動を制御するため、及びシステム１００について必要とされる特定の出力能力に応じてコンプレッサー１０２及び１０４の作動形体を決定し実行するため、制御アルゴリズム又はソフトウェアを使用する制御システムの一部である。更に、制御システムは、バルブを開閉し、蒸発器１０８を係合し即ち作動状態にし、係合解除し即ち不作動状態にする制御アルゴリズムを使用してもよい。一実施例では、制御アルゴリズムは、制御盤１４０の不揮発性メモリーに記憶されたコンピュータプログラム又はソフトウェアであってもよく、制御盤１４０のマイクロプロセッサが実行できる一連の指令を含んでいてもよい。制御アルゴリズムをコンピュータプログラムで具体化し、マイクロプロセッサによって実行するのが好ましいけれども、当業者は、デジタル式及び／又はアナログ式のハードウェアを使用して制御アルゴリズムを実施してもよいということは理解されるべきである。ハードウェアを使用して制御アルゴリズムを実行する場合には、制御盤１４０の対応する形体を変更して必要な構成要素を組み込み、もはや必要でない構成要素を取り除く。
【００２０】
本発明の制御システムは、いずれのコンプレッサー１０２及び１０４を特定の時期に作動させるのかを制御することによって、及び作動しているコンプレッサー１０２及び１０４の出力能力を制御することによって、冷凍システム１００の出力能力の様々な段階を発生する。本発明の制御システムは、コンプレッサーの作動及びこれらのコンプレッサーの出力能力を制御することによって、冷凍システム１００についての様々な出力能力段階を発生できる。８個の別個の段階を得るための図１のコンプレッサー１０２及び１０４の作動形体を図２に示す。図１のコンプレッサー１０２及び１０４は２能力コンプレッサーであり、コンプレッサー１０２及び１０４の総出力能力の半分を提供する第１段及びコンプレッサー１０２及び１０４の総出力能力を提供する第２段を有する。図２でわかるように、コンプレッサー１０２及び１０４の一方をこれらのコンプレッサーの二つの作動態様のうちの一方の態様で作動することによって四つの別個の段階が発生され、即ち得られる。他の四つの段階は、両コンプレッサー１０２及び１０４をそれらのコンプレッサーの二つの作動モードの一方で作動することによって発生され、即ち得られる。コンプレッサー１０２及び１０４の特定の形体は、任意の特定の段階と相関でき、図２及び図３に示す相関は単なる例示であるということは理解されるべきである。しかしながら、これらの段階は、システム能力の増大の順で順次同定されるのが好ましい。
【００２１】
冷凍システム１００に追加のコンプレッサーが追加された場合、本発明の制御システム（及び図２の制御チャート）が大きくなり、新たなコンプレッサーについて追加の制御形体が提供される。例えば、新たなコンプレッサーを追加することによって、新たなコンプレッサーの第１段出力及び第２段出力について新たな段階を発生でき、新たなコンプレッサーの出力をコンプレッサー１０２及び１０４の一方又は両方の出力と組み合わせた新たな段階を発生できる。同様に、コンプレッサー１０２及び１０４の一方を三つ又はそれ以上の別個の出力能力を持つ多能力コンプレッサーと交換すると、本発明の制御システム（及び図２の制御チャート）が大きくなり、新たなコンプレッサー能力について追加の制御形体を提供する。
【００２２】
本発明の制御システムの作動を更に例示するため、図２の出力能力段階を幾つかの別個のコンプレッサー１０２及び１０４形体に適用する。図３は、四つの異なるコンプレッサー形体についての８個の段階の各々の出力能力を示す。四つの異なるコンプレッサー形体には、一方のコンプレッサーが総システム能力の４０％を提供し他方のコンプレッサーが総システム能力の６０％を提供する形体、例えば２ｔの能力のコンプレッサー及び３ｔの能力のコンプレッサーの形体、一方のコンプレッサーが総システム能力の３０％を提供し他方のコンプレッサーが総システム能力の７０％を提供する形体、例えば１ｔの能力のコンプレッサー及び２・１／３ｔの能力のコンプレッサーの形体、一方のコンプレッサーが総システム能力の２０％を提供し他方のコンプレッサーが総システム能力の８０％を提供する形体、例えば１ｔの能力のコンプレッサー及び４ｔの能力のコンプレッサーの形体、及び各コンプレッサーが総システム能力の５０％を提供する形体、例えば一対の２ｔの能力のコンプレッサーの形体が含まれる。
【００２３】
図３でわかるように、能力が異なるコンプレッサー１０２及び１０４を本発明の制御システムで使用する場合、８個の段階又は形体によって８個の異なる出力能力が発生される。しかしながら、コンプレッサー１０２及び１０４の出力能力が同じである場合には、８個の段階又は形体によって四つの異なる出力能力しか発生しない。これは、段階のうちの幾つかが同じ出力能力を発生するためである。かくして、本発明の好ましい実施例では、出力能力段階の数を最大にするため、コンプレッサー１０２及び１０４は出力能力が異なる。コンプレッサー１０２及び１０４の特定の総出力能力の決定及び選択は、冷凍システム１００の最大必要条件及び最少必要条件に基づいて、及び使用者が望む特定の出力能力に基づいてなされる。
【００２４】
冷凍システム１００について適当な出力能力を決定するためのプロセスを例示する。プロセスは工程４０２で開始する。この工程では、冷凍システム１００についての必要な出力能力を決定する。冷凍システム１００の必要な出力能力は、蒸発器１０８に課せられた冷却要求と関連している。冷却要求は、冷却されるべき液体の温度の関数、作動状態の蒸発器の数の関数、二つの又は任意の他の適当なファクタの組み合わせであってもよい。例えば、図１に示す冷凍システム１００では、冷却要求は、蒸発器１０８のうちの５個の蒸発器に基づき、この際、他の３個の蒸発器は不作動状態にある。これは、建物で見ることができる状況で生じる。こうした状況では、各蒸発器１０８は、建物の特定の領域を冷却するために設けられている。
【００２５】
制御システムは、工程４０２で冷凍システム１００の出力能力を決定した後、この要求出力能力を満足させるか或いは最も効率的に満足させるコンプレッサー１０２及び１０４の形体を工程４０４で決定する。制御システムは、コンプレッサー形体についての図２の情報等の記憶された情報を評価し、適当なコンプレッサー形体を決定する。コンプレッサー形体についての情報は、制御システムが迅速に且つ容易に取り出すための任意の適当な方法で記憶できる。情報は、表、データベース、又は任意の他の適当な形体で記憶できる。一実施例では、制御システムは作動状態の蒸発器１０８の数を適当な出力能力を発生する形体を持つ対応する段階と相関させることができる。５個の蒸発器１０８が作動している上述の例を再度参照すると、制御システムは、第５段階を選択できる。これは、作動状態の蒸発器１０８の数と一致し、適当な出力能力を発生するコンプレッサー形体を有する。別の実施例では、制御システムは、要求出力能力を特定の形体及び対応する能力の各々と比較していずれの形体及び能力が要求出力能力に最もよく適合するのかを決定できる。例えば、要求出力能力が総能力の５０％と対応する場合には、制御システムは、各形体についての出力能力を比較し、５０％の要求出力能力を提供する上で最も近い形体を決定する。
【００２６】
最後に、工程４０４において、制御システムは、決定されたコンプレッサー形体をとり、コンプレッサー１０２及び１０４に対して適当な制御信号を発生する。次いで、コンプレッサー１０２及び１０４を所望の形体で作動させ、制御システムが発生した制御信号に応じて所望の出力能力を得る。
【００２７】
本発明を好ましい実施例を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、そのエレメントについて等価物と交換できるということは当業者には理解されよう。更に、特定の状況又は材料に適合するため、本発明の教示に対し、本発明の要旨から逸脱することなく、多くの変更を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実施する上で考えられる最良の態様として開示された特定の実施例に限定されず、添付の特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の冷凍システムの一実施例の概略図である。
【図２】出力能力段階及び本発明の制御システムが発生する二つの２能力コンプレッサーの対応する形体を示す表である。
【図３】幾つかの異なるコンプレッサー形体が提供する出力能力を示す表である。
【図４】本発明の制御プロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１００  冷凍システム
１０２  第１コンプレッサー
１０４  第２コンプレッサー
１０６  凝縮器
１０８  蒸発器
１１０  膨張装置
１４０  制御盤
【図１】
2006515924.tif 000003
【図２】
2006515924.tif 000004
【図３】
2006515924.tif 000005
【図４】
2006515924.tif 000006
【国際調査報告】
2006515924.tif 000007
2006515924.tif 000008
2006515924.tif 000009