JP4791550B2 - リニアコンプレッサ制御システム、リニアコンプレッサを制御する方法、およびリニアコンプレッサ - Google Patents
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Description
冷却システムの基本的な目的は、単一(もしくは複数)の区画室(または空気調節システムの場合には、まさに閉鎖された環境)の内側の低温を維持することである。より詳しくいえば、この目的は、上記の単一もしくは複数の区画室の内側から熱を外部環境へと伝達するデバイスを使用し、この(これらの)環境における温度の測定値を利用して上記の熱伝達用のデバイスを制御し、該当する形式の冷却システムに対する所定範囲内に温度を維持することである。
先行技術の教示によれば、慣用のコンプレッサの容量の制御は、この種の機器に固有である特性の故に問題を呈する。公知である如く、実施に際しては冷却に関する各々の圧力を均衡化させることなく、慣用のコンプレッサの始動を行うことはない。なぜならば、各々の圧力を均衡化させずに慣用のコンプレッサを始動させるためには、過剰に大きな始動電流による問題に加え、非常に高価な高トルクの始動モータを使用せねばならないが、それはこの種の用途に対しては実現不可能であるからである。この点に関し、可変的な容量の形式のコンプレッサの一つの機能はまさに、冷却流体の各々の圧力の均衡維持を許容すべく当該機器を停止させる必要性を回避するために、そのシステムの各々の圧力の均衡化を阻止することであることは理解されるであろう。
Claims (15)
- シリンダ(4)およびピストン(5)を有するリニアコンプレッサ(10)を電気モータ(7)を介して制御する電子回路(50)を備えるリニアコンプレッサ制御システムであって、
前記ピストン(5)は、前記シリンダ(4)の内側に配置されると共に前記電気モータ(7)により駆動され且つ頂部終端(TDE)と底部終端(BDE)との間におけるピストン行程に沿って前記シリンダ(4)内で軸心方向に運動し、前記頂部終端(TDE)の近傍には圧縮チャンバ(C)が配置され、且つ、前記ピストン(5)は、前記圧縮チャンバ(C)内の流体を圧縮し、
前記電子回路(50)は、前記リニアコンプレッサ(10)の動作の全体に亙り、オン時間(tL)およびオフ時間(tD)により間欠的に前記電気モータ(7)を制御し、
前記リニアコンプレッサ(10)は、蒸発器および凝縮器を有する冷却用の閉回路に対して組み合わされ、前記圧縮チャンバ(C)内の圧縮流体は前記冷却用の閉回路内へと吐出されて前記蒸発器の内側における蒸発圧力(PE)および前記凝縮器の内側における凝縮圧力(PC)を生成し、前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)は、前記リニアコンプレッサ(10)の動作時間の全体に亙る前記オン時間(tL)に関するコンプレッサ容量の平均値でもって前記リニアコンプレッサ(10)の動作の全体に亙り一定に維持され、
前記電子回路(50)は、前記電子回路(50)が前記オン時間(tL)の間における動作のために前記電気モータ(7)を制御する間、前記電気モータ(7)を起動すると共にピストン行程を一定に維持することで一定の圧縮容量を生成し、
前記リニアコンプレッサ制御システムは、前記電子回路(50)が前記オン時間(tL)および前記オフ時間(tD)を制御して前記リニアコンプレッサ(10)の動作の時間の全体に亙り圧縮容量を実質的に一定に維持するように構成され、
前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間よりも短いことを特徴とするリニアコンプレッサ制御システム。 - 前記電子回路(50)は、一定周波数でもって前記電気モータ(7)を起動することを特徴とする、請求項1記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間の実質的に20%であることを特徴とする、請求項2記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間の実質的に10%であることを特徴とする、請求項3記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オン時間(tL)は、実質的に前記オフ時間(tD)に等しいことを特徴とする、請求項4記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- 前記オフ時間(tD)および前記オン時間(tL)は数秒の範囲内であることを特徴とする、請求項5記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- 前記オフ時間(tD)および前記オン時間(tL)は約15秒であることを特徴とする、請求項6記載のリニアコンプレッサ制御システム。
- シリンダ(4)およびピストン(5)を有するリニアコンプレッサ(10)であって、前記ピストン(5)は、圧縮チャンバ(C)内における流体を有すると共に前記流体を冷却用の閉回路内へと吐出することで蒸発器の内側における蒸発圧力(PE)および凝縮器の内側における凝縮圧力(PC)を生成するリニアコンプレッサの制御方法において、
前記制御方法は、
前記リニアコンプレッサ(10)を交互的なオン時間(tL)およびオフ時間(tD)により間欠的に起動するステップであって、前記リニアコンプレッサ(10)は前記オン時間(tL)の間は一定のピストン行程でもって起動されるステップと、
前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が実質的に一定に維持されるように前記オン時間(tL)および前記オフ時間(tD)を調節するステップとを有し、
前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間よりも短いことを特徴とする、リニアコンプレッサの制御方法。 - 前記リニアコンプレッサ(10)を間欠的に起動する前記ステップにおいて、前記電気モータ(7)は、一定周波数でもって起動されることを特徴とする、請求項8記載の制御方法。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間の実質的に20%であることを特徴とする、請求項9記載の制御方法。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オフ時間(tD)は、前記リニアコンプレッサ(10)がオフ切断された後で前記蒸発圧力(PE)および前記凝縮圧力(PC)が相互に均衡化するために必要な時間の実質的に10%であることを特徴とする、請求項9記載の制御方法。
- 前記リニアコンプレッサ(10)の前記オン時間(tL)は、実質的に前記オフ時間(tD)に等しいことを特徴とする、請求項11記載の制御方法。
- 前記オフ時間(tD)および前記オン時間(tL)は数秒の範囲内であることを特徴とする、請求項12記載の制御方法。
- 前記オフ時間(tD)および前記オン時間(tL)は約15秒であることを特徴とする、請求項13記載の制御方法。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のリニアコンプレッサ制御システムを備えることを特徴とするリニアコンプレッサ。
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