FR2556457A1 - Procede et appareil en vue de controler la capacite d'un compresseur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL EN VUE DE CONTROLER LA CAPACITE D'UN COMPRESSEUR. ON UTILISE UN COMPRESSEUR 10 AYANT PLUSIEURS ECHELONS DE CAPACITE ET UNE SOUPAPE DE CONTROLE 50 RACCORDEE A LA CANALISATION DE PRESSION DE DECHARGE 62 ET A LA CANALISATION DE PRESSION D'ASPIRATION 60 DU COMPRESSEUR, AINSI QU'A UN CAPTEUR DE PRESSION DE CHAUFFAGE 54 ET A UN CAPTEUR DE PRESSION DE REFROIDISSEMENT 52. LA SOUPAPE DE CONTROLE 50 AGIT POUR APPLIQUER UNE PRESSION APPROPRIEE AUX CAPTEURS, DE TELLE SORTE QU'UNE VARIATION DE PRESSION EN DEHORS D'UN INTERVALLE PREDETERMINE ENTRAINE UN CHANGEMENT D'ETAT DES CAPTEURS, INDIQUANT AINSI QU'UN CHANGEMENT DOIT ETRE APPORTE AU NIVEAU DE CAPACITE DU COMPRESSEUR 10. L'INVENTION EST UTILISEE POUR REGLER EFFICACEMENT LA CAPACITE D'UN COMPRESSEUR DANS UN CIRCUIT DE REFRIGERATION.

Description

Procédé et appareil en vue de contrôler la capacité

d'un compresseur.

La présente invention concerne des circuits de réfrigération. Plus spécifiquement, la présente invention concerne l'utilisation de commutateurs de détection de pression pouvant être remis à zéro en

vue de régler efficacement la capacité d'un compres-

seur à capacité variable à l'intérieur d'un circuit

de réfrigération.

Pour une utilisation efficace d'un système de conditionnement d'air, il est souhaitable d'adapter le débit de sortie du compresseur à la charge imposée au système. Cette adaptation du débit de sortie du

compresseur à la charge imposée au système a été effec-

tuée selon de nombreuses méthodes. Une de ces métho-

des consiste à faire fonctionner le moteur du compres-

seur à des vitesses distinctes, pompant ainsi des quantités distinctes d'agent réfrigérant à chaque vitesse. Une autre méthode consiste à utiliser des soupapes de déchargement et des moyens de dérivation

en vue de limiter le nombre de cylindres pompant ef-

fectivement l'agent réfrigérant à l'intérieur du com-

presseur. L'installation d'une dérivation de gaz chaud dans laquelle une partie du gaz de décharge est recyclée à l'aspiration du compresseur, constitue un

autre procédé permettant de limiter le débit de sor-

tie du compresseur. Dans les compresseurs centrifu-

ges, des ailettes directrices sont utilisées pour con-

trôler l'écoulement d'un gaz réfrigérant dans le com-

presseur afin de régler le débit de sortie en contrô-

lant le débit d'entrée.

La présente invention concerne en particu-

lier un compresseur de type alternatif capable de

fournir des débits de sortie d'agent réfrigérant varia-

bles dans des étages distincts. Ces débits de sortie sont contrôlés via des soupapes de déchargement qui fonctionnent efficacement pour rendre inopérant, en termes de pompage d'agent réfrigérant, au moins un des pistons à mouvement alternatif faisant partie d'une paire. Afin de régler plus efficacement l'écou- lement d'agent réfrigérant à partir du compresseur, ces pistons individuels peuvent être choisis de telle sorte qu'ils aient des courses variables, si bien que le fait de rendre un de ces pistons inopérant permet de réduire l'écoulement d'agent réfrigérant d'une quantité sensiblement différente de celle obtenue lorsque l'autre piston est rendu inopérant. Grâce à ce système, on peut réaliser un compresseur ayant trois échelonsde capacité en utilisant deux pistons

de dimensions variables. Pour une description com-

plète d'un compresseur de ce type et de son système de commande, on se référera à la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 479.044 déposée le mars 1983 et ayant pour titre "Variable Volume

Compressor And Method of Operating".

Dans les unités de conditionnement d'air d'un système fractionné, le compresseur et le condenseur sont spécifiquement situés à un endroit éloigné de l'échangeur de chaleur intérieur. Dans un tel système, il pourrait être avantageux, en termes

de consommation d'énergie, de disposer d'un compres-

seur à plusieurs capacités. Dans des systèmes frac-

tionnés comportant plusieurs échangeurs de chaleur intérieurs desservis par un seul compresseur et un seul condenseur, les avantages qu'offre l'utilisation d'un compresseur à capacité variable sont encore

accrus. Un tel système pourrait spécifiquement com-

prendre trois échangeurs de chaleur intérieurs raccor-

dés à un seul compresseur et à un seul condenseur.

Le nombre d'étages actifs du compresseur pourrait être adapté au nombre d'échangeurs de chaleur intérieurs,

de telle sorte que la charge imposée au système puis-

se être équilibrée simplement en sélectionnant l'éta-

ge approprié du compresseur en fonction du nombre d'échangeurs de chaleur devant être mis en service. Toutefois, un tel système est excessivement simpliste et, suivant les diverses conditions opératoires des échangeurs de chaleur intérieurs séparés, il peut en résulter un travail trop intense du compresseur, ainsi qu'un gaspillage d'énergie ou un positionnement de ce compresseur à un étage de capacité qui est suffisant

pour satisfaire à la charge imposée a'une partie seu-

lement des serpentins intérieurs. Par exemple, si la

température ambiante extérieure est extrêmement éle-

vée et que deux serpentins intérieurs seulement sont

sollicités pour assurer le refroidissement (le troi-

sième étant mis hors service du fait que l'espace ne doit pas être utilisé), le compresseur peut devoir

fonctionner à son échelon de capacité maximum, par oppo-

sition à un échelonde capacité inférieur en vue de satisfaire à la charge imposée à deux serpentins

intérieurs seulement.

D'autre part, si la temperature ambiante ex-

térieure est relativement basse et que les trois ser-

pentins intérieurs à ventilateur sont tous sollicités

pour assurer le refroidissement en raison des condi-

tions d'humidité régnant dans les espaces devant être occupés, le fonctionnement du compresseur à son échelon de capacité maximum peut alors ne pas être requis

pour satisfaire à la charge de refroidissement.

Dans le dispositif courant tel qu'il est dé-

crit ici, on utilise des capteurs de pression de capa-

cité pour déterminer le moment o des niveaux de pres-

sion ont été atteints. Spécifiquement, on utilise un capteur de pression de capacité de chauffage qui est raccordé à la canalisation de décharge du compresseur

en vue de détecter la pression de décharge de ce der-

nier. Dans ce capteur de pression de capacité de

chauffage, on utilise un commutateur conçu pour pas-

ser d'un premier état à un second état lorsque le ni-

veau de pression à détecter dépasse une valeur pré-

déterminée. En conséquence, lorsque la pression de

décharge du compresseur dépasse le niveau prédétermi-

né du capteur de pression de capacité de chauffage, ce dernier passe d'un premier état à un second état pour indiquer qu'il est nécessaire de réduire la capacité du compresseur. Pour la remise à zéro du capteur de

pression de capacité de chauffage, celui-ci est sou-

mis à une faible pression destinée à le faire repasser du second au premier état. Le capteur est alors prêt à détecter une autre variation de pression dépassant le niveau de pression prédéterminé. Entre le moment o le capteur de capacité de chauffage du compresseur

se déclenche et le moment précédant un nouveau raccor-

dement du capteur de pression en vue de détecter la pression de décharge, la capacité du compresseur est réduite. Le compresseur décrit dans la présente est

un compresseur à trois états ou à trois échelons de ca-

pacité. Si le compresseur fonctionne à une capacité élevée et que le capteur de pression de capacité de

chauffage indique la présence d'une trop forte capa-

cité, le compresseur sera réglé au niveau de capacité immédiatement inférieur, en l'occurrence, le niveau

de capacité moyen.

Tandis que le compresseur fonctionne à l'éche-

lon de capacité moyen, si le capteur de pression de capacité de chauffage détecte à nouveau un niveau de pression supérieur du niveau prédéterminé, ce capteur se déclenchera à nouveau et le compresseur sera réglé

à l'échelon defaible capacité.

On peut également utiliser un capteur de pression de capacité de refroidissement qui est réglé pour se déclencher lorsque la pression d'aspiration appliquée au compresseur tombe en dessous d'un niveau prédéterminé. Ce capteur fonctionne de la même maniè- re que le capteur de pression de capacité de chauffage:

lorsque la pression tombe en dessous du niveau pré-

déterminé, il passe d'un premier état à un second état.

L'échelon de capacité auquel le compresseur fonctionne, est réduit en réponse au déclenchement du capteur et ce dernier est alors remis à zéro en l'exposant à la

pression de décharge relativement élevée du compres-

seur pendant un court laps de temps. Le cycle est alors répété en faisant fonctionner le compresseur à l'étage de capacité moyenne. Si une autre perte de

charge en dessous du niveau prédéterminé est détec-

tée, le cycle recommencera et le compresseur sera

alors mis en service à l'étage de faible capacité.

Une soupape de contrôle unique raccordée à

la canalisation de décharge et à la canalisation d'as-

piration du compresseur, tout en étant également rac-

cordée, par une conduite de détection, à la fois au capteur de pression de capacité de chauffage et au capteur de pression de capacité de refroidissement, agit pour commuter les pressions appropriées entre

ces derniers. Cette soupape est conçue pour raccor-

der les deux capteurs de pression soit à la canalisa-

tion de décharge à pression relativement élevée du compresseur, soit à la canalisation d'aspiration à

pression relativement faible de ce dernier. Un avan-

tage du système décrit ici réside dans le fait que, grace A l'utilisation d'une seule soupape de contrôle, deux capteurs de pression seulement sont nécessaires,

à savoir un pour le chauffage et un pour le refroidis-

sement. i1l est extrêmement difficile d'étalonner des

capteurs de pression à des niveaux de pression légère-

ment différents, si bien que l'utilisation d'une série de capteurs de pression échelonnés séparément l'un de

l'autre pour contrôler les différents étages de capa-

cité du compresseur ne peut être envisaqée à un coût commercialement acceptable. En outre, l'utilisation de capteurs de pression multiples est coûteuse et peut poser de nombreux problèmes d'étalonnage. Dans le système décrit ici, on utilise une seule soupape de

contrôle pour établir une communication appropriée en-

tre les pressions et les deux capteurs. L'unique sou-

pape de contrôle agit également pour remettre les

capteurs de pression à zéro moyennant une mise en com-

munication des pressions d'aspiration et de décharge appropriées avec cette soupape. En outre, étant donné que les deux capteurs fonctionnent dans des zones de niveaux

de pression distincts, à savoir un à une pression éle-

vée et l'autre, à une faible pression, une seule cana-

lisation de raccordement sert pour les deux, un des capteurs étant rendu essentiellement inefficace par la pression régnant dans le système du fait que cette

dernière se situe dans l'intervalle de pressions dé-

tecté par l'autre capteur et en dehors de l'interval-

le de pressions détecté par le capteur inefficace. En

outre, la commande électronique est programmée de fa-

çon à détecter uniquement les signaux provenant du cap-

teur de pression approprié pour le mode de fonctionne-

ment du système.

Un objet de la présente invention est de

fournir un circuit de réfrigération renfermant un sys-

tème de contrôle de capacité de compresseur variable

en échelons.

Un autre objet de la présente invention est d'utiliser des capteurs de pression pour effectuer le

contrôle de capacité d'un compresseur.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir un seul capteur de pression pour régler les changements survenant entre les échelons de capacité

multiples d'un compresseur.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir une seule soupape de contrôle pour régler les pressions d'aspiration et de décharge appliquées à la fois à un capteur de pression de capacité de chauffage et à un capteur de pression de capacité de

refroidissement.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé sûr, économique et fiable pour

la commutation des échelons de capacité d'un compres-

seur.

Un autre objet encore de la présente inven-

tion est de fournir un système de contrôle sûr, écono-

mique et fiable, aisé à fabriquer et à installer pour

un compresseur à capacité variable en échelons.

D'autres objets apparaîtront à la lecture de

la description et des revendications ci-après.

Suivant la forme de réalisation préférée de la présente invention, on réalise les objets ci-dessus en prévoyant un circuit de réfrigération comprenant un échangeur de chaleur extérieur, un échangeur de

chaleur intérieur et un compresseur à capacité varia-

ble. Ce circuit de réfrigération comprend également une canalisation de décharge raccordée au compresseur

à capacité variable pour recevoir un agent réfrigé-

rant à une pression élevée et une canalisation d'as-

piration raccordée au compresseur pour acheminer

l'agent réfrigérant à ce dernier à une pression rela-

tivement inférieure, ainsi qu'un moyen destiné à modi-

fier la capacité du compresseur, ce moyen comprenant un commutateur de pression de capacité indiquant qu'un

changement doit être apporté à la capacité du com-

presseur lors de la détection d'un niveau de pression

d'agent réfrigérant sélectionné, une soupape de con-

trôle raccordée, via une conduite à haute pression,

pour diriger l'agent réfrigérant entre la canalisa-

tion de décharge et la soupape de contrôle, tout en étant également raccordée, via une conduite à basse pression, pour diriger l'agent réfrigérant entre la canalisation d'aspiration et la soupape de contrôle,

ainsi qu'une conduite de détection raccordant la sou-

pape de contrôle au commutateur de pression de capa-

cité, cette soupape de contrôle agissant soit pour raccorder la conduite à haute pression à la conduite de détection, soit pour raccorder la conduite à basse pression à cette conduite de détection; et un moyen

de contrôle interconnecté pour effectuer un change-

ment dans la capacité du compresseur lorsque le com-

mutateur de pression de capacité indique qu'un tel

changement doit être effectué.

On décrira également un circuit de réfrigé-

ration réversible pour le transfert de l'énergie thermique entre un échangeur de chaleur extérieur et

un échangeur de chaleur intérieur, ce circuit com-

prenant un compresseur à capacité variable destiné à faire circuler l'agent réfrigérant à travers le circuit de réfrigération, une soupape d'inversion, une canalisation de décharge destinée à recevoir

l'agent réfrigérant sous haute pression du compres-

seur, ainsi qu'une canalisation d'aspiration destinée à acheminer l'agent réfrigérant sous basse pression au compresseur. On décrira en outre une conduite à

haute pression raccordée à la canalisation de déchar-

ge; une conduite à basse pression raccordée à la canalisation d'aspiration; un commutateur de pression de capacité de chauffage qui passe d'un premier état à un second état lors de la détection d'un niveau de

pression prédéterminé en vue d'indiquer qu'un change-

ment doit &tre apporté à la capacité du compresseur;

un commutateur de pression de capacité de refroidisse-

ment qui passe d'un premier état à un second état lors de la détection d'un niveau de pression prédéter- miné en vue d'indiquer qu'un changement doit être apporté à la capacité du compresseur; ainsi qu'une

conduite de détection raccordée à la fois au commuta-

teur de pression de chauffage et au commutateur de pression de refroidissement. Une soupape de contrôle est raccordée à la conduite à haute pression, à la

conduite à basse pression et à la conduite de détec-

tion en vue de raccorder la conduite à basse pression

ou la conduite à haute pression à la conduite de dé-

tection. Des moyens de contrôle sont également prévus pour régler la position de la soupape de contrôle et la capacité du compresseur en réponse à la position du commutateur de pression de capacité de chauffage

et du commutateur de pression de capacité de refroi-

dissement.

En outre, on décrira un procédé en vue de régler la capacité d'un compresseur variable faisant partie d'un circuit de réfrigération. Ce compresseur décharge un agent réfrigérant sous haute pression et reçoit un agent réfrigérant sous basse pression. Ce procédé comprend les étapes qui consistent à détecter un niveau de pression à l'intérieur du circuit de réfrigération; indiquer qu'un changement doit être apporté à la capacité du compresseur sur la base de la détection d'un niveau de pression qui ne se situe pas dans l'intervalle de pressions désiré; modifier la capacité du compresseur en réponse à cette étape d'indication; et remettre l'étape de détection à zéro après l'étape de changement de capacité, de telle sorte qu'un nouveau changement de capacité puisse

être effectué sur la base de la détection d'un ni-

veau de pression qui ne se situe pas dans l'inter-

valle de pressions désiré précité.

En outre, on décrira un procédé dans lequel on utilise un seul capteur de niveau de pression en vue de régler la capacité d'un compresseur à capacités multiples comportant une canalisation de décharge à une pression relativement élevée et une canalisation d'aspiration à une pression relativement basse, tous oes éléents

faisant partie du circuit de réfrigération. Ce pro-

cédé comprend les étapes qui consistent à appliquer un niveau de pression au capteur de pression au départ de la canalisation de décharge ou de la canalisation d'aspiration; déterminer si le capteur de pression passe d'un premier état à un second état indiquant qu'un niveau de pression prédéterminé a été dépassé et qu'un changement doit être apporté à la capacité du compresseur; régler la capacité du compresseur en réponse à l'état du capteur de pression; et coupler un niveau de pression de la canalisation d'aspiration

ou de la canalisation de décharge au capteur de pres-

sion afin de remettre celui-ci à zéro en le faisant passer du second état au premier état, de telle sorte

qu'un besoin ultérieur de modifier la capacité du com-

presseur puisse être détecté par le capteur en déter-

minant si le même niveau de pression a été dépasse.

Dans les dessins annexés:

la figure 1 est une illustration schémati-

que d'un circuit de réfrigération; la figure 2 est un organigramme illustrant la logique d'ensemble d'un système de contrôle à microprocesseur réglant une unité de conditionnement d'air; les figures 3 et 3A sont des organigrammes

du sous-programme de changement de capacité compre-

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nant les parties d'accroissement et de réduction de capacité de la logique de microprocesseur pour le contrôle de ces fonctions; et

la figure 4 est un schéma de montage élec-

trique illustrant les relations mutuelles entre le microprocesseur et les différents éléments du circuit

de réfrigération.

La forme de réalisation décrite ici est con-

que pour une utilisation dans une unité à plusieurs évaporateurs d'un système fractionné comportant trois

échangeurs de chaleur intérieurs et un seul conden-

seur. On considère que les trois échangeurs de cha-

leur intérieurs pourraient être montés dans des locaux séparés, que le condenseur ou l'échangeur de chaleur extérieur pourrait être monté en dehors de l'espace à conditionner et qu'une troisième unité comprenant

le compresseur et des soupapes pourrait être locali-

sée dans une enceinte séparée. Il est entendu que la présente invention est applicable de la même manière à d'autres types de systèmes de conditionnement d'air, y compris ceux ne comportant qu'un seul évaporateur

ou échangeur de chaleur intérieur et ceux dans les-

quels les éléments constitutifs sont disposés selon

d'autres configurations.

On se référera ici à la permutation de la capacité du compresseur entre plusieurs états. Bien que le système de contrôle de compresseur spécifique

décrit dans la présente englobe trois états de capa-

cité, il est également entendu que la présente in-

vention est applicable de la même manière à d'autres

nombres d'états de capacité, ainsi qu'à des compres-

seurs à capacité continuellement variable. Il est également entendu que la présente invention n'est pas limitée à la façon dont les états de capacité sont contrôlés, par exemple, à l'intervention d'une régulation par soupape d'aspiration, d'une dérivation de gaz

chauds, d'un contrôle de la vitesse du moteur, d'ai-

lettes directrices d'entrée ou d'autres dispositifs semblables. En outre, le langage adopté ici se référera

continuellement à un changement survenant dans le ni-

veau de pression servant à définir les conditions dé-

tectées par un capteur de pression. Ce changement de niveau de pression peut aller soit dans le sens d'un accroissement, soit dans le sens d'une réduction et le langage indiquant un changement dans le niveau de pression ou des termes semblables peuvent être utilisés

pour englober à la fois l'élévation du niveau de pres-

sion de décharge ayant lieu, par exemple, lors du chauffage, afin d'indiquer le besoin d'une réduction

de l'échelon de capacité, ou la réduction de la pres-

sion d'aspiration ayant lieu, par exemple, lors du refroidissement, afin d'indiquer également le besoin

d'une réduction de l'échelon de capacité.

On se référera à présent à la figure 1 qui

est une illustration schématique d'un circuit de ré-

frigération. Un compresseur 10 est raccordé à une canalisation de décharge 62 en vue de décharger un

agent réfrigérant à une pression élevée. Le compres-

seur reçoit un agent réfrigérant à une faible pres-

sion ou pression d'aspiration via une canalisation d'aspiration 60. La canalisation de décharge 62 du compresseur est raccordée à un silencieux 14, lequel est raccordé, via une conduite 70, à une soupape

d'inversion 16 et à un filtre 44. Au départ du fil-

tre 44 et via une conduite 41, une première soupape

de déchargement 40 est raccordée en retour au com-

presseur via une conduite 45. En outre, au départ

du filtre 44 et via une conduite 43, une seconde sou-

pape de déchargement 42 est raccordée en retour au S64S7

compresseur via une conduite 47. Lorsqu'il est exci-

té, le solénoïde associé à chaque soupape de décharge-

ment ouvre cette dernière, renvoyant ainsi la haute pression de la décharge du compresseur aux éléments de la soupape de déchargement situés dans le compres- seur afin de décharger efficacement l'un ou l'autre des deux cylindres de ce dernier. Dès lors, si la

premiere soupape de déchargement est excitée, le cylin-

dre correspondant à celle-ci est désexcité, modifiant ainsi la capacité du compresseur. Le même processus s'applique à la seconde soupape de déchargement qui pourrait agir pour désexciter le second cylindre du compresseur. Etant donné que les pistons prévus à l'intérieur du compresseur peuvent être dimensionnés de telle sorte qu'un de ces pistons agisse seul pour fournir 1/3 de la capacité et l'autre piston, pour

fournir 2/3 de cette capacité, en échelonnant la sou-

pape de déchargement qui est excitée, on peut alors obtenir les niveaux de capacité de 1/3, 2/3 et maximum

en utilisant ces deux soupapes de déchargement.

Une conduite 72 raccorde la soupape d'inver-

sion 16 à un échangeur de chaleur extérieur 18. Un ventilateur extérieur 20 solidarisé à un moteur de ventilateur extérieur 22 agit pour faire circuler l'air en relation d'échange de chaleur avec l'agent

* réfrigérant s'écoulant à travers l'échangeur de cha-

leur extérieur 18. A cet échangeur de chaleur exté-

rieur 18, est raccordée une conduite 82 qui est elle-

même raccordée à un système combiné 80 d'un disposi-

tif d'expansion et d'une soupape de retenue et, via une conduite 84, à un commutateur haute pression 86,

puis à une conduite 88. Cette conduite 88 est raccor-

dée à une soupape à solénoïde de canalisation à li-

quide 90, à une soupape de retenue 92, à une soupape

à solénoïde de canalisation à liquide 94, à une sou-

pape de retenue 96, à une soupape à solénoïde de cana-

lisation à liquide 98 et à une soupape de retenue 99.

Une conduite 106 raccorde la soupape à solénoïde de canalisation à liquide 90 et la soupape de retenue 92 à un échangeur de chaleur intérieur 24 via un disposi- tif d'expansion 25. De la même manière, une conduite 104 raccorde la soupape à solénoïde 94 et la soupape de retenue 96 à un échangeur de chaleur intérieur 26 via un dispositif d'expansion 27. Une conduite 102 raccorde la soupape à solénoïde 98 et la soupape de retenue 99 à un échangeur de chaleur intérieur 28 via un dispositif d'expansion 29. Des moteurs 34, 36 et 38 sont raccordés à des ventilateurs intérieurs et agissent pour faire circuler l'air à travers les

échangeurs de chaleur intérieurs 24, 26 et 28, res-

pectivement. Une conduite 108 raccorde l'échangeur de chaleur intérieur 24 à une soupape à solénoïde de canalisation d'aspiration 116 et à une soupape de retenue 114. Une conduite 110 raccorde l'échangeur de chaleur intérieur 26 à une soupape à solénoïde de

canalisation d'aspiration 120 et à une soupape de re-

tenue 118. Une conduite 112 raccorde l'échangeur de chaleur intérieur 28 à une soupape à solénoïde de

canalisation d'aspiration 124 et à une soupape de re-

tenue 122.

Une conduite 74 raccorde la soupape d'inver-

sion 16 aux soupapes à solénoïde d'aspiration 124,

, 116 et aux soupapes de retenue 122, 118 et 114.

La soupape d'inversion 16 est également raccordée, via une conduite 76 et en passant par un commutateur

basse pression 78, à un accumulateur 12. Cet accumu-

lateur 12 est raccordé au compresseur 10 par la cana-

lisation d'aspiration 60.

La partie de contrôle du circuit de réfrigé-

ration destinée à effectuer des changements de capa-

cité dans le compresseur comprend une conduite à haute pression 68, une conduite à basse pression 64, une conduite de détection 66, une soupape de contrôle 50,

ainsi qu'un capteur de pression de capacité de chauf-

fage 54 et un capteur de pression de capacité de re- froidissement 52. La conduite à basse pression 64 est raccordée entre la canalisation d'aspiration 60

du compresseur et la soupape de contrôle 50. La con-

duite d'aspiration à haute pression 68 est raccordée

entre le filtre 44 (lequel est raccordé à la canalisa-

tion de décharge 62 du compresseur via le silencieux

14) et la soupape de contrôle 50. La soupape de con-

trôle 50 est raccordée à la conduite de détection 66 qui est elle-même raccordée à la fois au capteur de pression de capacité de chauffage et au capteur de

pression de capacité de refroidissement.

Fonctionnement du circuit de réfrigération

Lors du fonctionnement en mode de refroidi sement, le compresseur agit pour décharger un agent réfrigérant gazeux à

température et pression élevées à travers la canalisation de décharge, la soupape d'inversion 16 et le condenseur 18 dans lequel cet

agent réfrigérant passe de l'état gazeux à l'état li-

quide. L'agent réfrigérant liquide est ensuite mis en circulation à travers les soupapes à solénoïde de canalisations à liquide appropriées 90, 94 et 98, pour aboutir aux échangeurs de chaleur intérieurs 24, 26

et 28. Dans ces derniers, l'agent réfrigérant s'éva-

pore, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux pour absorber l'énergie thermique de l'air devant être réfrigéré. L'agent réfrigérant gazeux circule ensuite à travers les soupapes de retenue 122, 118 et 114 et repasse par la soupape d'inversion 16 en direction de l'accumulateur pour revenir ensuite au compresseur via

la canalisation d'aspiration.

La soupape de contrôle 50 peut être une sou-

pape à trois voies formée à partir d'une soupape pi-

lote d'une soupape d'inversion, une des quatre ouver-

tures étant simplement fermée par soudure afin de for-

mer une soupape à trois voies. Lors d'un fonctionne-

ment en mode de refroidissement, la soupape de contrô-

le 50 agit pour appliquer la basse pression de la

canalisation d'aspiration 64 à la conduite de détec-

tion 66. Le capteur de pression de capacité de re-

froidissement 52 agit alors pour déterminer si la pression régnant dans la canalisation d'aspiration

tombe ou non en dessous d'une valeur prédéterminée.

Si la pression tombe en dessous de cette valeur, le capteur de pression de capacité de refroidissement

passera alors d'un second état à un premier état.

Un circuit de contrôle détectera cette permutation

d'état et effectuera alors un changement dans la ca-

pacité du compresseur en modifiant la position des soupapes de déchargement 40 et 42. En supposant que

le compresseur fonctionne dans l'étage de haute capa-

cité, comme c'est toujours le cas lors du démarrage, lors de la détection de cette pression réduite après un certain laps de temps, le capteur de pression de capacité de refroidissement indiquera alors qu'un changement doit être effectué dans la capacité du compresseur, tandis que les commandes agiront pour exciter la première soupape de déchargement 40 afin

de réduire la capacité du compresseur au niveau moyen.

La soupape de contrôle 50 restera dans la même posi-

tion au cours de cet intervalle de temps en appli-

quant un niveau de pression faible au capteur de pression de capacité de refroidissement à partir de la canalisation d'aspiration du compresseur. Dès que la soupape de déchargement est excitée pour modifier la capacité du compresseur, la soupape de contrôle

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est repositionnée dans la position opposée pendant un intervalle de temps, par exemple, 20 secondes, de

telle sorte que la haute pression fournie par la ca-

nalisation de décharge du compresseur soit appliquée au capteur de pression de capacité de refroidissement. Cette haute pression agit pour remettre le capteur de pression de capacité de refroidissement à zéro, de telle sorte qu'il repasse du premier état au second. Au terme de cette période de changement, le compresseur fonctionne au niveau de capacité moyen et, à moins que le capteur de pression de capacité de refroidissement ne détecte à nouveau une perte de

charge d'aspiration en dessous du niveau prédéter-

miné, il continuera à fonctionner. En cas de détec-

_Ption de cette nouvelle perte de chargeen dessous du niveau prédéterminé, le cycle recommencera et la soupape de déchargement 42 sera excitée, tandis que la soupape de déchargement 40 sera désexcitée, si bien que le compresseur sera alors mis en service

dans l'état de faible capacité. La soupape de con-

trôle sera alors positionnée dans la position opposée pendant 20 secondes afin d'appliquer la haute pression

au capteur de pression de capacité de refroidisse-

ment et de repositionner ainsi ce dernier au premier

état.

Lors d'un fonctionnement en mode de chauffa-

ge, le circuit de réfrigération agit à la manière

d'une pompe de chaleur telle qu'on la connaît habi-

tuellement. L'agent réfrigérant s'écoule à travers les échangeurs de chaleur intérieurs dans le sens

opposé à celui décrit ci-dessus dans le mode opéra-

toire de refroidissement. Dans ce mode, la soupape d'inversion 16 est positionnée de telle sorte que

l'agent réfrigérant gazeux chaud provenant du compres-

seur soit dirigé tout d'abord à travers les soupapes à solénoïde 124, 120 et 116, puis vers les échangeurs

de chaleur intérieurs 24, 26 et 28 o il est conden-

sé en passant de l'état gazeux à l'état liquide pour céder sa chaleur de condensation à l'air devant être chauffé. L'agent réfrigérant liquide s'écoule ensuite à travers les soupapes de retenue 92, 96 et 99 pour se diriger vers l'échangeur de chaleur extérieur 18 agissant alors à la manière d'un évaporateur. De cet échangeur de chaleur 18, l'agent réfrigérant s'écoule à nouveau à travers la soupape d'inversion 16

et revient au compresseur en passant par la canalisa-

tion d'aspiration de ce dernier.

Dans le mode opératoire de chauffage, la soupape de contrôle est excitée pour être placée dans la position opposée à celle qu'elle occupe dans le mode opératoire de refroidissement. Dans ce mode de

fonctionnement, le niveau de pression élevé prove-

nant de la décharge du compresseur est mis en commu-

nication avec le capteur de pression de capacité de chauffage. Si ce capteur détecte un accroissement de ce niveau de pression au-delà d'un niveau prédéterminé,

il passera alors du premier état au second état, indi-

quant ainsi que la capacité du compresseur doit être réduite. En réponse à cette indication, la soupape de déchargement sera excitée et la soupape de contrôle

sera repositionnée pendant 20 secondes en vue d'appli-

quer la basse pression de la canalisation d'aspira-

tion du compresseur au capteur de pression de capaci-

té de chauffage et remettre ainsi ce dernier à zéro.

Cette basse pression agit pour repositionner le cap-

teur de pression de capacité de chauffage d'un second à un premier état; de la sorte, tandis que le circuit de réfrigération continue à fonctionner, un besoin supplémentaire de procéder à une nouvelle réduction de la capacité de chauffage peut être détecté de la

255645T

même manière.

La figure 2 est un organigramme indiquant

le fonctionnement d'ensemble du système de contrôle.

On peut constater que le contrôle d'ensemble du sys-

tème est obtenu par le déroulement d'un programme

logique passant par une série de pas logiques. Cha-

cun de ces pas peut représenter un sous-programme ou une série de pas omis pour des raisons de clarté dans cet organigramme général. Le pas initial 400 est la

mise sous tension de l'unité lors de l'excitation.

Ensuite, au pas 402, les différentes entrées sont dé-

tectées. Afin d'avoir la certitude que les entrées sont stabilisées et exemptes de rebond, un délai de mise sous tension s'écoule avant le déroulement du pas de contrôle d'exécution 404. Le pas 406 place

le système de contrôle dans le mode opératoire de mar-

che à vide. La logique se déroule alors pour déter-

miner si le système se trouve ou non dans un mode de fonctionnement défectueux. Si la réponse à cette question dans le pas 408 est oui, la logique passe alors au pas 340, lequel est connu sous le nom de pas

de surveillance. On peut constater que ce pas appa-

raît à nouveau vers la fin de l'organigramme et il s'agit d'un pas identique. En cas de réponse négative à la question de savoir s'il y a ou non défectuosité dans le pas 408, la logique passe alors au pas 410

pour déclencher le dégivrage.

Le pas 412 est la mise en service réelle du

dégivrage. Au terme du déroulement de ce pas, la lo-

gique passe au pas de changement de capacité 300. A

ce pas 300, la logique pose la question: le compres-

seur est-il excité ou non? Si la réponse est non, la logique passe au pas 320 en vue d'un accroissement de capacité. Si la réponse à la question posée au

pas 312 est oui, la logique pose la question: l'uni-

té fonctionne-t-elle ou non dans le mode de dégivrage?, au pas 314. Si la réponse à cette question est oui, l'unité passe au pas "capacité de dégivrage" 316 et,

de ce dernier, au pas "surveillance" 340. En revan-

che, si la réponse à la question précitée posée au pas 314 est non, la logique passe au pas "réduction de capacité" 350. De ce pas "réduction de capacité",

la logique passe au pas "vérification de courant" 370.

La logique pose ensuite la question: l'unité fonction-

ne-t-elle dans le mode de refroidissement ?, au pas

414. Si la réponse à cette question est non, la logi-

que passe au pas "chauffage en cours" 416 et, de ce dernier, au pas "accroissement de capacité" 320. Si la réponse à la question posée au pas 414 est oui, la logique passe du pas 414 au pas "refroidissement en cours" 418. De ce pas 418, la logique passe ensuite

au pas "accroissement de capacité" 320. Du pas "ac-

croissement de capacité', la logique passe au pas

"surveillance" 340 et, de ce dernier, elle passe en-

suite successivement par les pas "énergie" 420, "lam-

pe témoin de surveillance" 424, "mise en route" 426 et "coup de bélier" 428, pour revenir finalement à

l'entrée 402. On a ainsi donné un aperçu du déroule-

ment logique d'ensemble des opérations supervisées

par le système de contrôle actif pour cette unité.

Les figures 3 et 3A sont des organigrammes détaillant la logique de changement de capacité dans le système de contrôle, notamment l'accroissement et

la réduction de capacité. Une partie de cette logi-

que a été illustrée dans l'organigramme général de la

figure 2.

En commençant par le pas "changement de capa-

cité" 300, les pas de l'organigramme de la figure 3 sont désignés par des chiffres dans l'ordre numérique,

de telle sorte qu'ils coïncident avec les pas égale-

ment désignés par des chiffres dans l'ordre numérique en figure 2. La logique passe du pas "changement de

capacité" 300 au pas 302 pour poser la question: l'uni-

té fonctionne-t-elle ou non dans le mode de refroidis-

sement ? Si la réponse à la question posée dans le

pas 302 est non, la logique passe au pas 308 pour dé-

terminer si le délai de fonctionnement de la soupape

de contrôle s'est écoulé ou non. Cette soupape de con-

trôle correspond à la soupape de contrôle 50 prévue

dans le circuit de réfrigération. Ce délai de fonc-

tionnement de la soupape de contrôle est une période de temps, par exemple, 5 minutes, de fonctionnement

continu à un niveau de capacité du compresseur précé-

dant le début de la détection de pression. Au cours de cette période, la soupape de contrôle est rendue

inactive et aucun niveau de pression n'est détecté.

Si le délai de fonctionnement de la soupape de con-

trôle s'est écoulé, la logique passe alors au pas "désexcitation de la soupape de contrôle" 310. Ce pas est destiné à placer la soupape de contrôle dans

une position dans laquelle la conduite à haute pres-

sion 68 est raccordée à la conduite de détection 66 en vue d'appliquer la haute pression au capteur de

pression de capacité de chauffage 54.

Si la réponse à la question précitée posée au pas 302 est oui, la logique passe au pas 304 pour demander si le délai de fonctionnement de la soupape

de contrôle s'est écoulé. Si la réponse à cette der-

nière question est non, la logique passe au pas 310 pour maintenir désexcité le solénoïde de la soupape de contrôle. Si la réponse à la question posée au pas 304 indique que le délai de fonctionnement de la

soupape de contrôle s'est écoulé et que l'unité fonc-

tionne dans le mode de refroidissement, le solénoïde de la soupape de contrôle est alors excité au pas 306 afin de mettre la conduite à basse pression 64 en

communication avec le capteur de pression de capaci-

té de refroidissement 52 via la conduite de détec-

tion 66. Dès lors, la partie de la logique décrite jusqu'à présent sollicite le positionnement de la soupape de contrôle dans la position appropriée après écoulement du délai initial en vue d'assurer

la détection du niveau de pression adéquat.

Au pas 312, la logique demande si le com-

presseur est ou non en service. Si la réponse obte-

nue à ce pas est non, la logique passe au pas 320

relatif au sous-programme d'accroissement de capaci-

té. Si la réponse obtenue au pas 312 est oui, la logique passe au pas 314 pour déterminer si l'unité fonctionne ou non dans le mode de dégivrage. Si la réponse obtenue au pas 314 est oui, la logique passe au pas "capacité de dégivrage" 316 tel qu'on peut le

retrouver dans l'organigramme de la figure 2.

Si la réponse à la question précitée posée au pas 314 est non, la logique passe alors au pas "sous-programme de réduction de capacité" 350 qui est

également indiqué en figure 3A.

Le sous-programme d'accroissement de capa-

cité 320 comprend le passage de la logique au pas 322 pour demander si un changement a ou non été apporté au nombre de serpentins en service. Ce pas indique que la question a été posée de savoir si un échangeur de chaleur intérieur supplémentaire a été

excité précédemment. On pourrait envisager de pré-

voir des commandes séparées pour chacun des trois échangeurs de chaleur intérieurs, de telle sorte que ces derniers puissent être excités manuellement à n'importe quel moment. Si un échangeur de chaleur supplémentaire a été excité et que la réponse à la question est oui, la logique passe au pas 332 pour

régler le compresseur au niveau de capacité élevé.

En conséquence, lors de tout accroissement du nombre

d'échangeurs de chaleur mis en service, le compres-

seur est automatiquement réglé au niveau de capacité élevé. Si la réponse à la question posée dans le pas 322 est non, la logique passe au pas 324 pour demander si le compresseur est excité ou non. Si le compresseur est excité, la logique passe au pas 326 pour demander si le temps imparti à la minuterie de capacité élevée est dépassé. La minuterie de

capacité élevée est une minuterie réglée pour fonc-

tionner pendant environ 30 minutes. Si l'unité a été mise en service pendant 30 minutes (indiquant ainsi un besoin de refroidissement ou de chauffage pour cette période) et qu'elle n'a pas satisfait à ce besoin de refroidissement ou de chauffage, il est alors souhaitable que la capacité du compresseur augmente automatiquement d'un échelon. Dès lors,

si la minuterie de capacité élevée a rempli son offi-

ce et que le délai de 30 minutes s'est écoulé, la

logique passe alors du pas 326 au pas 330 pour de-

mander si l'unité est réglée à l'échelon de capacité moyen. Si la réponse est oui, la logique passe alors au pas 332 pour positionner l'unité à l'échelon de capacité élevé. Si la réponse est non, la logique passe au pas 334 pour demander si l'unité est réglée à l'échelon de capacité élevé. Si la réponse à cette

question est oui, la logique passe alors au pas "sur-

veillance" 340. Si la réponse est non, indiquant

ainsi que l'unité n'est réglée ni à l'échelon de ca-

pacité moyen, ni à l'échelon de capacité élevé, il est évident que l'unité est réglée à l'échelon de faible capacité. Dès lors, la logique passe au pas

336 pour régler l'unité à l'échelon de capacité moyen.

Du pas "réglage à la capacité moyenne" 336, la logique passe au pas "surveillence" 340 et revient ensuite à l'organigramme général tel qu'il est illustré en

figure 2.

En cas de réponse négative à la question: le temps imparti à la minuterie de capacité élevée s'est-il écoulé?, posée au pas 326, la logique passe alors au pas 328 pour demander si le délai de courant

est écoulé. Le pas 328 indique que la valeur de cou-

rant du moteur du compresseur est contrôlée après

une période d'initialisation. Si le courant du mo-

teur du compresseur varie d'une grandeur prédétermi-

née par rapport à la valeur contrôlée, il est alors

souhaitable d'augmenter la capacité du compresseur.

Des valeurs spécifiques pour le pas pourraient être celles obtenues lorsque le courant du compresseur fonctionnant dans le mode de refroidissement tombe

en dessous de 87 1/2% du courant débité au démarrage,-

moment auquel il convient de déclencher le fonction-

nement à une capacité accrue. Dans le mode opératoi-

re de chauffage, si le courant dépasse le courant d'initialisation de plus de 106,25% après un délai de minutes, il convient alors également de déclencher

le fonctionnement à un échelon de capacité supérieur.

Dans l'une ou l'autre de ces éventualités, si la ré-

ponse à la question posée au pas 328 est oui, la logi-

que passe alors au pas 330 comme décrit précédemment.

Si la réponse obtenue au pas 328 est non, la logique

passe alors au pas "surveillance" 340.

La logique passe au sous-programme de réduc-

tion de capacité 350 au départ du pas 314 lorsque

le compresseur est en service et que l'unité ne fonc-

tionne pas dans le mode de dégivrage. La logique passe ensuite au pas 352 o est posée la question: le délai de fonctionnement de la soupape courtil? Ce délai est le laps de temps s'écoulant lors d'une commutation entre des échelons de capacité et il

peut être, par exemple, de 20 secondes. Si la répon-

se obtenue au pas 352 est oui, la logique passe au pas "vérification de courant"370. Si la réponse obte- nue au pas 352 est non, indiquant ainsi l'absence de

délai en cours, la logique passe alors au pas 354.

Au pas 354, est posée la question: l'unité

fonctionne-t-elle ou non dans le mode de refroidisse-

ment? Si la réponse est non, la logique passe au pas 356 pour demander si le capteur de pression de

capacité de chauffage est ou non ouvert. Si le cap-

teur de pression de capacité de chauffage est ouvert, indiquant ainsi que le niveau de pression nécessaire pour effectuer une réduction dans la capacité du compresseur dans le mode opératoire de chauffage,n'a

pas été atteint, la logique passe alors au pas "véri-

fication de courant" 370. Si, d'autre part, la ré-

ponse à la question posée dans le pas 356 est oui, la logique passe au pas 358 dans lequel est posée la question: l'unité fonctionne-t-elle ou non à faible capacité? Si la réponse à cette question est non, la logique passe alors au pas 364 en vue de réduire la capacité et, de ce pas 364, elle passe ensuite au pas "surveillance" 340. Si la réponse indique que l'unité fonctionne déjà à la faible capacité, la logique passe au pas 360 et, si l'unité fonctionne dans le mode de

refroidissement, la logique passe au pas 362 pour indi-

quer une défectuosité (clignotement d'une lampe témoin); si l'unité fonctionne dans le mode de chauffage, la

logique passe au pas "vérification de courant" 370.

Si la réponse à la question posée au pas 354 est oui, la logique passe au pas 366 ou est posée la question dle savoir si le commutateur de capteur de

3 pression de refroidissement est ouvert. Si ce commuta-

teur est ouvert, la logique passe au pas 358 pour effectuer une réduction de capacité. Si la réponse obtenue au pas 366 est non, la logique passe au pas "vérification de courant" 370. On a donné ci-dessus

une description du fonctionnement de la logique à

l'intérieur de la commande par microprocesseur du système.

* La figure 4 est un schéma électrique de ca-

blage tel qu'il peut être utilisé avec une unité de conditionnement d'air à système fractionné comprenant plusieurs échangeurs de chaleur intérieursen employant la soupape de contrôle et les capteurs de pression décrits ici. Le courant est distribué au circuit via des lignes L1 et L2. La ligne L1 est raccordée, par une connexion 222, à un contact normalement ouvert C-1

d'un contacteur de compresseur, à des contacts de solé-

noide de soupape d'agent réfrigérant normalement ou-

verts RS1-1, à des contacts de solénoïde de soupape d'agent réfrigérant normalement ouverts RS2-1, à des contacts de solénoïde de soupape d'agent réfrigérant normalement ouverts RS3-1, à des contacts de relais de dégivrage normalement ouverts DFR-1, ainsi qu'à une commande pilote 210. La ligne L2 est raccordée, via une connexion 224, à des contacts de relais de

compresseur normalement ouverts C-2, aux trois solé-

noldes de soupapes de canalisation à liquide LLS-1, LLS-2 et LLS-3, aux trois solénoïdes de soupapes de canalisation d'aspiration SLS-1, SLS-2 et SLS-3, au solénoïde de soupape d'inversion RVS, à un relais de refroidissement CR et à un transformateur 205. Une connexion 226 raccorde le contacteur de compresseur normalement ouvert C-1 au moteur 200 du compresseur , ce moteur étant raccordé, par une connexion 228,

aux contacts de compresseur normalement ouverts C-2.

Une connexion 230 raccorde les contacts de solénoïde de soupape d'agent réfrigérant normalement ouverts

RS1-1 au solénoïde de soupape de canalisation à li-

quide LLS-1 et au solénoïde de soupape de canalisa-

tion d'aspiration SLS-1. Une connexion 232 raccorde les contacts de solénoïde de soupape d'agent réfrigé-

rant normalement ouverts RS2-1 aux contacts de solé-

nolde de soupape de canalisation à liquide LLS-2 et aux contacts de solénoïde de soupape de canalisation d'aspiration SLS-2. Une connexion 234 raccorde les contacts de solénoïde de soupape d'agent réfrigérant

normalement ouverts RS3-l au solénoïde desoupape de cana-

lisation à liquide LLS-3 et au solénoïde de soupape de canalisation d'aspiration SLS-3. Une connexion

236 raccorde les contacts de relais de dégivrage nor-

malement ouverts DFR-1 et les contacts de relais de dégivrage normalement fermés DFR-2 au solénoïde de soupape d'inversion RVS. Une connexion 238 raccorde

la commande pilote 210 aux contacts de relais de dé-

givrage normalement fermés DFR-2 et au relais de refroidis-

2C sement CR. Une connexion 240 raccorde la commande

pilote 210 à l'enroulement primaire du transforma-

teur 205.

Dans la partie de commande du schéma de câ-

blage, l'enroulement secondaire du transformateur 205

est raccordé à des connexions 244 et 242. La con-

nexion 244 est raccordée à un relais de dégivrage DFR, à un relais de compresseur CO, à un premier solénoïde de soupape de déchargement V1, à un second solénoïde de soupape de déchargement V2, à un solénoïde de soupape de contrôle CVS, à un microprocesseur 220,

ainsi qu'à des solénoïdes de soupapes d'agent réfri-

gérant RS1, RS2 et RS3.

De l'enroulement secondaire du transforma-

teur 205, la connexion 242 est raccordée au micro-

processeur 220 et à des contacts de relais de com-

presseur normalement ouverts CR-7. Ces contacts nor-

malement ouverts CR-7 sont raccordés au microprocesseur

220 par une connexion 268.

Le capteur de pression de capacité de refroi-

dissement correspondant au capteur de pression 52 est raccordé au microprocesseur par des connexions 262 et 260. Le capteur de pression de capacité de chauffage correspondant au capteur de pression 54 est raccordé

au microprocesseur 220 par des connexions 264 et 266.

Une connexion 246 raccorde le relais de dégivrage au microprocesseur. Une connexion 248 raccorde le microprocesseur au commutateur basse pression qui est raccordé, par une connexion 250, au commutateur haute

pression, lequel est raccordé au relais de compres-

seur CO par une connexion 252. Une connexion 254 raccorde le solénoide de soupape de déchargement Vl au microprocesseur. Une connexion 256 raccorde le

solénoïde de soupape de déchargement V2 au microproces-

seur. Une connexion 258 raccorde le solénoide de

soupape de contrôle CVS au microprocesseur 220.

Des connexions 276 et 278 sont raccordées au thermostat auquel est associé un des échangeurs de chaleur intérieurs; des connexions 280 et 282 sont raccordées au thermostat auquel est associé un autre

échangeur de chaleur intérieur; tandis que des con-

nexions 284 et 286 sont raccordées au thermostat au-

quel est associé un troisième échangeur de chaleur in-

térieur. La connexion 276 est raccordée à des con-

tacts de relais de refroidissement normalement ouverts CR-1, lesquels sont raccordés, par une connexion 270, au microprocesseur et au solénoïde de soupape d'agent réfrigérant RS1. La connexion 278 est raccordée à

la connexion 270 via des contacts de relais de refroi-

dissement normalement fermés CR-2.

La connexion 280 est raccordée à des contacts de relais de refroidissement normalement ouverts CR-3, lesquels sont raccordés, par une connexion 272, au microprocesseur et au solénoïde de soupape d'agent réfrigérant RS2. La connexion 282 est raccordée à des contacts de relais de refroidissement normale-

ment fermés CR-4, lesquels sont raccordés à la con-

nexion 272 et au solénoïde de soupape d'agent réfrigé-

rant RS2.

La connexion 284 raccorde les contacts de relais de refroidissement normalement ouverts CR-5 (lesquels sont raccordés au microprocesseur par la

connexion 274) à des contacts de relais de refroidis-

sement normalement fermés CR-6 et au solénoïde de soupape d'agent réfrigérant RS3. La connexion 286 est raccordée aux contacts de relais de refroidissement

normalement fermés CR-6.

Fonctionnement - Circuit de contr1le Lorsque la commande pilote est positionnée dans le mode opératoire de refroidissement, l'énergie est distribuée via les contacts de relais de dégivrage normalement fermés DFR2 en vue d'exciter le solénolde de soupape d'inversion RVS, lequel actionne la soupape

d'inversion 16 pour la placer dans la position appro-

priée en vue de diriger l'agent réfrigérant du com-

presseur à l'échangeur de chaleur extérieur. En outre, le relais de refroidissement CR est excité et agit pour fermer les contacts CR-7, indiquant ainsi, au microprocesseur, que le relais de refroidissement est

excité. En outre, les contacts de relais de refroi-

dissement CR-1, CR-3 et CR-5 se ferment tous, établis-

sant ainsi un raccordement entre les connexions indi-

quant un besoin de refroidissement dans les emplace-

ments intérieurs respectifs (en l'occurrence, les con-

nexions 276, 280 et 284) et les solénoïdes de soupapes d'agent réfrigérant appropriés RS1, RS2 et RS3. En

conséquence, si une demande est émise à l'un ou l'au-

tre des thermostats, un signal sera transmis via ces connexions et ces contacts de relais de refroidisse-

ment à présent fermés en vue d'exciter les solénol-

des de soupapes d'agent réfrigérant appropriés. Etant donné que les contacts de relais de refroidissement

CR-2, CR-4 et CR-6 sont normalement fermés, l'excita-

tion du relais de refroidissement a pour effet d'ou-

vrir ces contacts, empêchant ainsi l'excitation des solénoïdes de soupapes d'agent réfrigérant RS1, RS2 ou

RS3 par une demande de chauffage telle qu'elle pour-

rait être transmise via les connexions 278, 282 et 286.

Dès qu'un solénoïde de soupape d'agent réfrigérant est excité, par exemple, le solénoïde RS1, les contacts

de solénoïde de soupape d'agent réfrigérant normale-

ment ouverts RS1-1 se ferment, excitant ainsi le solé-

nolde de soupape de canalisation à liquide et le solé-

noide de soupape de canalisation d'aspiration corres-

pondants LLS-1 et SLS-1 respectivement. Dès lors,

les soupapes à solénoïde pour ce circuit de réfrigéra-

tion s'ouvrent, si bien que l'agent réfrigérant s'écou-

le vers l'échangeur de chaleur intérieur correspon-

dant. Les deux autres solénoïdes de soupapes d'agent

réfrigérant fonctionnent de la même manière pour ac-

tionner les soupapes à solénoïde de canalisationsà li-

quide et de canalisation d'aspiration appropriées (90,

94, 98, 116, 120 et 124).

Lorsque l'unité fonctionne dans le mode de

chauffage, la commande pilote est placée dans la posi-

tion "chaleur" (heat) et le relais de refroidisse-

ment n'est pas excité. Dans ce mode de fonctionne-

ment, lors de son excitation, le relais de dégivrage

ferme les contacts de relais de dégivrage DFR-1, exci-

tant ainsi le solénoïde de soupape d'inversion pour

positionner l'unité dans le mode opératoire de refroi-

255645T

dissement en vue d'effectuer le dégivrage. Entre-

temps, les contacts de relais de dégivrage normale-

ment fermés DFR-2 s'ouvrent, empêchant ainsi l'exci-

tation d'un relais de refroidissement. Le relais de dégivrage est excité à l'intervention du microproces- seur. Lorsque la commande pilote fonctionne dans le mode de chauffage, le relais de refroidissement

n'est pas excité et ses contacts restent dans la po-

sition illustrée dans le dessin. En conséquence, tou-

te demande de refroidissement transmise par la con-

nexion 276, 280 ou 284 est ignorée et seules les de-

mandes de chauffage transmises par les connexions 278, 282 et 286 agissent pour exciter les solénoïdes de

soupapes d'agent réfrigérant RS1, RS2 et RS3. Ces der-

niers agissent à leur tour, tout comme dans le mode de refroidissement, pour ouvrir les soupapes à solénoïde

de canalisations à liquide et de canalisation d'aspi-

ration appropriées afin de permettre l'écoulement de l'agent réfrigérant en direction de l'échangeur de

chaleur adéquat.

En outre, on peut constater que le micro-

processeur est raccordé pour commander les soupapes

de déchargement 40 et 42 du circuit d'agent réfrigé-

rant via les solénoïdes de soupapes de déchargement de canalisation d'aspiration Vl et V2 commandés via les connexions 254 et 256. En outre, la soupape de contrôle 50 est commandée via le solénoïde CVS, lequel

est excité à l'intervention de la connexion 258.

- Le capteur de pression de capacité de chauf-

fage et le capteur de pression de capacité de refroi-

dissement sont tous deux raccordés directement au

microprocesseur, de telle sorte qu'un changement sur-

venant dans l'état de l'un ou l'autre de ces capteurs puisse être détecté par le microprocesseur afin de

255645?

permettre le déroulement de la logique appropriée

comme illustré dans les organigrammes logiques détail-

lés des dessins annexes.

Le circuit d'agent réfrigérant, le circuit électrique et les organigrammes combinés décrits ici servent tous à illustrer un circuit de réfrigération

à plusieurs échangeurs de chaleur intérieurs dans le-

quel les échelons de capacité du compresseur sont modi-

fiés en utilisant une seule soupape de contrôle pour

faire communiquer des capteurs de pression avecune hau-

te pression et une basse pression. Cette unique sou-

pape de contrôle agit pour appliquer la haute pression

ou la basse pression aux différents capteurs de pres-

sion de capacité afin que ces derniers soient à même de déterminer si le niveau de pression se situe ou non dans un intervalle prédéterminé ou si un changement

de capacité est requis du fait que le niveau de pres-

sion a dépassé cet intervalle. La soupape de contrôle agit en outre pour remettre le capteur de pression à zéro en lui appliquant une haute pression ou une basse pression selon ce qu'exige cette remise à zéro. Etant donné que le capteur de pression de chauffage et le capteur de pression de refroidissement fonctionnent

à des niveaux de pression différents, le fonctionne-

ment de l'un n'influencera pas le fonctionnement de l'autre et la pression appliquée à un de ces capteurs

peut être appliquée aux deux sans aucun effet préjudi-

ciable. La logique de contrôle agit également pour détecter uniquement un signal de pression provenant du capteur approprié pour le mode de fonctionnement de l'unité. Dès lors, on a décrit ci-dessus un système destiné à assurer le contrôle de plusieurs échelons

de capacité en n'utilisant qu'un seul capteur de pres-

sion pour le chauffage et un seul capteur de pression pour le refroidissement, ainsi qu'une seule soupape de contrôle pour acheminer une pression aux capteurs

et pour leur appliquer une pression de remise à zéro.

On a ainsi illustré en détail un système simple, fiable et efficace pour assurer ce contrôle. L'invention a été décrite ci-dessus en se

référant à une forme de réalisation particulière.

L'homme de métier comprendra que des variantes et des modifications peuvent être envisagées sans se départir

de l'esprit et du cadre de l'invention.

- 34 -

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Circuit de réfrigération comprenant un échan-

geur de chaleur extérieur (18), un échangeur de cha-

leur intérieur (22;26;28) et un compresseur (10) à capacité variable, une canalisation de décharge (62) raccordée au compresseur (10) à capacité variable

pour recevoir un agent réfrigérant à une pression éle-

vée et une canalisation d'aspiration (60) raccordée au compresseur pour acheminer un agent réfrigérant à une pression relativement faible à ce dernier, ainsi

qu'un moyen destiné à modifier la capacité du compres-

seur et comprenant: un moyen de commutation de pression de capacité (52, 54) destiné à indiquer qu'un changement doit être

apporté à la capacité du compresseur lors de la détec-

tion d'un niveau de pression d'agent réfrigérant sélec-

tionné; une soupape de contrôle (50) raccordée via une conduite à haute pression (68) en vue de diriger 1' agent réfrigérant entre la canalisation de décharge (62) et la soupape de contrôle (50), tout en étant

également raccordée, via une conduite à basse pres-

sion (64), pour diriger l'agent réfrigérant entre la canalisation d'aspiration (60) et la soupape de contrôle (50), ainsi qu'une conduite de détection (66) raccordant cette dernière au moyen de commutation

(52,54) de pression de capacité, la soupape de con-

trôle (50) agissant soit pour raccorder la conduite à haute pression (68) à la conduite de détection (66), soit pour raccorder la conduite à basse pression (64) à cette conduite de détection (66); et

un moyen de contrôle interconnecté(220) pour ef-

fectuer un changement dans la capacité du compresseur

lorsque le moyen de commutation de pression de capa-

cité indique qu'un tel changement est nécessaire.

2. Appareil suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que le moyen de commutation de pression

- 35 -

de capacité (52,54) comprend également un commutateur réagissant à la pression et pouvant être remis à zéro, ce commutateur réagissant à un changement détecté dans la pression en vue de passer d'un premier état à un second état pour indiquer qu'un changement doit être effectué dans la capacité du compresseur, tandis qu'il

réagit à un changement de pression inverse pour repas-

ser du second état au premier état.

3. Appareil suivant la revendication 2, caracté-

risé en ce que la soupape de contrôle (50) est posi-

tionnée pour raccorder une des conduites de pression (68,64) au moyen de commutation de pression (54,52) lorsqu'il est souhaitable de détecter un changement

de pression pour indiquer qu'un changement de capaci-

té doit être effectué, cette soupape de contrôle rac-

cordant l'autre conduite de pression au moyen de com-

mutation de pression afin d'établir un niveau de pression distinct pour assurer la remise à zéro de ce moyen de commutation de pression après que ce dernier ait indiqué qu'un changement devait être apporté à la capacité.

4. Appareil suivant la revendication 3, caracté-

risé en ce que, lorsque le circuit de réfrigération est configuré pour transférer l'énergie thermique des échangeurs de chaleur intérieurs (24, 26,28) aux échangeurs de chaleur extérieurs (18), la soupape de contrôle (50) raccorde la conduite à basse pression (64) au moyen de commutation de pression (52,54), ce

dernier changeant d'état lorsque la pression détec-

tée tombe en dessous d'un niveau sélectionné, tandis que la soupape de contrôle (50) est positionnée pour

raccorder la conduite à haute pression (68) à la con-

duite de détection après que le commutateur de pression

soit repassé au premier état.

5. Appareil suivant la revendication 3, caracté-

risé en ce que, lorsque le circuit de réfrigération est configuré pour transférer l'énergie thermique

255645?

- 36 -

des échangeurs de chaleur extérieurs (18) aux échan-

geurs de chaleur intérieurs (24,26,28), la soupape de contrôle (50)est positionnée pour raccorder la conduite à haute pression (68) au moyen de commuta- tion de pression (52,54) via la conduite de détection (66), ce moyen de commutation de pression passant d'un premier état à un second état lors de l'obtention d'un niveau de pression prédéterminé, tandis qu'il

est ramené du second état au premier état en reposi-

tionnant la soupape de contrôle (50) de telle sorte qu'elle raccorde la conduite à basse pression à la

conduite de détection.

6. Circuit de réfrigération réversible destiné à transférer l'énergie thermique entre un échangeur de chaleur extérieur (18) et un échangeur de chaleur

intérieur (24,26,28), ce circuit comprenant un com-

presseur (10) à capacité variable destiné à faire circuler un agent réfrigérant à travers le circuit de réfrigération, une soupape d'inversion (16), une canalisation de décharge (62) destinée à recevoir un agent réfrigérant sous haute pression du compresseur

et une canalisation d'aspiration (60) destinée à a-

cheminer un agent réfrigérant sous basse pression au compresseur (10), ce circuit comprenant également: une conduite à haute pression (68) raccordée à la canalisation de décharge (62); une conduite à basse pression (64) raccordée à la canalisation d'aspiration (60); un moyen de commutation de pression de capacité

(54) de chauffage passant d'un premier état à un se-

cond état lors de la détection d'un niveau de pression prédéterminé afin d'indiquer qu'un changement doit être apporté à la capacité du compresseur; un moyen de commutation de pression de capacité de refroidissement (52) passant d'un premier état à un second état lors de la détection d'un niveau de pression prédéterminé afin d'indiquer qu'un changement

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doit être apporté à la capacité du compresseur; une conduite de détection (66) raccordée à la fois au commutateur de pression de chauffage (54) et au commutateur de pression de refroidissement (52);

une soupape de contrôle (50) raccordée à la con-

duite à haute pression (68), à la conduite à basse pression (64) et à la conduite de détection (66) en vue de raccorder soit la conduite à basse pression (64), soit la conduite a haute pression (68) à cette conduite de détection (66); et un moyen de contrôle (220) destiné à régler la

position de la soupape de contrôle (50) et la capaci-

té du compresseur (10) en réponse au commutateur de

pression de capacité de chauffage (54) et au commuta-

teur de pression de capacité de refroidissement (52).

7. Appareil suivant la revendication 6, caracté-

risé en ce que, lorsque le circuit de réfrigération fonctionne dans un mode de refroidissement de telle sorte que l'énergie thermique soit transférée de

l'échangeur de chaleur intérieur (24,26,28) à lé-

changeur de chaleur extérieur (18), la soupape de

contrôle (50) est positionnée pour raccorder la con-

duite à basse pression (64) à la conduite de détec-

tion (66), permettant ainsi, au commutateur basse

pression (52), de détecter une perte de charge d'as-

piration en dessous d'un niveau prédéterminé et de passer d'un premier état à un second état indiquant

que la capacité du compresseur (10) doit être réduite.

8. Appareil suivant la revendication 7, caracté-

risé en ce que le commutateur basse pression (52) peut être ramené du second état au premier état en

lui appliquant une pression relativement élevée, cet-

te dernière étant appliquée en plaçant la soupape de

contrôle (50) dans une position permettant de raccor-

der la conduite à haute pression (68) à la conduite de détection (66), de telle sorte que le commutateur

basse pression (52) soit remis à zéro et puisse détec-

255645?

- 38 -

ter un besoin de réduction ultérieur de la capacité

du compresseur (10).

9. Appareil suivant la revendication 6, caracté-

risé en ce que, lorsque le circuit de réfrigération fonctionne dans le mode de chauffage de telle sorte

que l'énergie thermique soit transférée de l'échan-

geur de chaleur extérieur (18) à l'échangeur de chaleur intérieur (24,26, 28), la soupape de contrôle (50) est positionnée pour raccorder la conduite à haute pression (68) à la conduite de détection (66), permettant ainsi, au commutateur haute pression (54), de détecter une élévation de la pression de décharge au-delà d'un niveau prédéterminé et de passer d'un

premier état à un second état indiquant que la capa-

cité du compresseur (10) doit être réduite.

10. Appareil suivant la revendication 9, caracté-

risé en ce que le commutateur haute pression (54) peut être ramené du second état au premier état en lui appliquant une basse pression, cette dernière

étant appliquée en repositionnant la soupape de con-

trôle (50) de telle sorte qu'elle raccorde la con-

duite à basse pression (64) à la conduite de détec-

tion (66), remettant ainsi le commutateur haute pres-

sion (54) à zéro pour lui permettre de détecter un

besoin de réduction ultérieur de la capacité du com-

presseur (10).

11. Appareil suivant la revendication 6, caracté-

risé en ce que le circuit de réfrigération comprend plusieurs échangeurs de chaleur intérieur (24,26,28),

tandis que le compresseur comporte au moins un éche-

lon de capacité pour chaque échangeur de chaleur in-

térieur.

12. Procédé en vue de régler la capacité d'un com-

presseur à capacité variable faisant partie d'un cir-

cuit de réfrigération, ce compresseur déchargeant un agent réfrigérant sous haute pression et recevant un agent réfrigérant sous basse pression, ce procédé comprenant les étapes qui consistent à: détecter un niveau de pression à l'intérieur du circuit de réfrigération; indiquer qu'un changement doit être apporté à la capacité du compresseur en se basant sur le fait que le niveau de pression détecté ne se situe pas dans un intervalle de pressions désiré; modifier la capacité du compresseur en réponse à cette étape d'indication; et restaurer l'étapede détection après l'étape de changement de capacité, de telle sorte qu'un nouveau

changement de capacité puisse être effectué en se ba-

sant sur le fait que le niveau de pression détecté

ne se situe pas dans le même intervalle.

13. Procédé suivant la revendication 12, comprenant également les étapes qui consistent à:

appliquer des niveaux de pression d'agent réfri-

gérant à l'étape de détection; et effectuer une permutation entre les points de haute pression et de basse pression à l'intérieur du circuit de réfrigération, de telle sorte que l'on puisse faire varier le niveau de pression appliqué à

l'étape de détection. -

14. Procédé suivant la revendication 13,

caractérisé en ce que l'étape de restauration consis-

te également à brancher le niveau de pression appliqué

devant être détecté.

15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de branchement comprend également les opérations qui consistent à appliquer de faibles niveaux de pression à l'étape de détection lorsque le circuit de réfrigération fonctionne dans le mode de refroidissement et appliquer des niveaux de pression élevés à l'étape de détection lorsque le circuit de réfrigération fonctionne dans le mode de

- 40 -

chauffage.

16. Procédé de réglage de la capacité d'un com-

presseur à plusieurs échelons de capacité, en utili-

sant un capteur de pression (54,52) à un seul niveau, ce compresseur (10) comportant une canalisation de décharge (62) à une pression relativement élevée et

une canalisation d'aspiration (60) à une pression re-

lativement basse, tous ces éléments faisant partie d' un circuit de réfrigération, ce procédé comprenant les étapes qui consistent à:

appliquer un niveau de pression soit de la canali-

sation de décharge (62), soit de la canalisation d' aspiration (60) au capteur de pression (54,52); déterminer si le capteur de pression passe d'un premier état à un second état indiquant qu'un niveau

de pression prédéterminé a été dépassé et qu'un chan-

gement doit être apporté à la capacité du compresseur; régler la capacité du compresseur en réponse à l'état du capteur de pression; et

coupler un niveau de pression soit de la canalisa-

tion d'aspiration (60), soit de la canalisation de dé-

charge (62) au capteur de pression (54,52) pour rame-

ner ce dernier du second état au premier état, de telle sorte qu'un besoin de changement ultérieur de la capacité du compresseur puisse être détecté par le capteur déterminant si le même niveau de pression a

été dépassé.

17. Procédé suivant la revendication 16, caracté-

risé en ce que le circuit de réfrigération est-réver-

sible en vue d'assurer soit un chauffage, soit un re-

froidissement, tandis qu'il comprend un capteur de

pression de refroidissement (52) et un capteur de pres-

sion de chauffage (54), l'étape d'application d'une pression consistant également à appliquer le niveau de pression de la canalisation de décharge (62) au capteur de pression de chauffage (54) dans le mode de chauffage et appliquer le niveau de pression de la

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canalisation d'aspiration (60) au capteur de pression de refroidissement (52) dans le mode opératoire de refroidissement.

18. Procédé suivant la revendication 16, carac-

térisé en ce que l'étape de couplage consiste égale-

ment à coupler le niveau de pression de la canalisa-

tion de décharge (62) au capteur de pression de re-

froidissement (52) pour remettre ce dernier à zéro et coupler le niveau de pression de la canalisation d'aspiration (60) au capteur de pression de chauffage

(54) pour remettre ce dernier à zéro.

19. Procédé suivant la revendication 16 dans le-

quel on utilise un moyen de commutation (50) raccordé à la canalisation de décharge (62), à la canalisation d'aspiration (60), au capteur de pression de chauffage (54) et au capteur de pression de refroidissement (52), caractérisé en ce que l'étape d'application d'un niveau de pression consiste à: positionner le moyen de commutation (50) pour

faire communiquer le niveau de pression de la canali-

sation de décharge (62) ou de la canalisation d'aspi-

ration (60) à la fois avec le capteur de pression de

chauffage (54) et le capteur de pression de refroidis-

sement (52), tandis que l'étape de couplage consiste à: positionner le moyen de commutation (50) pour

faire communiquer le niveau de pression de la canali-

sation de décharge (62) ou de la canalisation d'aspi-

ration (60) à la fois avec le capteur de pression de

chauffage (54) et le capteur de pression de refroi-

dissement (52).