DE3116521C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für ein Trans
portkühlaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Transportkühlaggregat, das zum Kühlen und
zeitweise zum Heizen eines Kühlbehälters, wie z. B. eines
Kühlfahrzeuges oder eines Kühlcontainers oder dergleichen
dient, wird üblicherweise mittels eines Vierpunktreglers
thermostatisch geregelt. Ist das Aggregat mit zwei Verdich
terdrehzahlen und sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heiz
betrieb betreibbar, so sind die vier möglichen Betriebsarten
auf Grund von fortschreitend fallenden Temperaturen in dem
klimatisierten Raum die folgenden: Hohe Drehzahl und volle
Kühlleistung, niedrige Drehzahl und volle Kühlleistung bis
zur eingestellten Soll-Temperatur, niedrige Drehzahl und volle
Heizleistung, und hohe Drehzahl und volle Heizleistung. Bei
steigenden Temperaturen von wesentlich unterhalb der Soll-
Temperatur bis wesentlich oberhalb der Soll-Temperatur treten
diese vier Betriebsarten in umgekehrter Reihenfolge auf.
Die US-PS 35 56 203 beschreibt eine Regeleinrichtung, die
sich nicht auf Transportkühlaggregate, sondern auf eine Ge
bäudeklimaanlage bezieht. Dort ist ein Einschaltzustand des
Verdichters erwähnt, der folglich offenbar nur mit einer Be
triebsdrehzahl ausgestattet ist. Zwei Leistungsstufen des
Verdichters in dieser einen Drehzahl werden dadurch erreicht,
daß er in einem Betriebszustand mit niedriger Leistung nur
auf drei (von vier) Zylindern arbeitet und in der Betriebsart
mit höherer Leistung der vierte Verdichterzylinder zugeschal
tet wird. Der Betrieb des Verdichters in zwei Leistungsstufen
ist nur für den Kühlbetrieb vorgesehen, nicht für den Heiz
betrieb, denn dort wird die höhere Leistungsstufe nicht durch
Zuschalten des sonst leerlaufenden Verdichterzylinders, son
dern durch Zuschalten einer Zusatzheizung erreicht.
Durch den Betrieb des Verdichters in zwei Leistungsstufen
ergeben sich für bekannte Kühlaggregate bei von wesentlich
oberhalb der Soll-Temperatur bis wesentlich unterhalb der
Soll-Temperatur fallenden Temperaturen folgende aufeinander
folgende Betriebsarten: hohe Drehzahl und volle Kühlleistung,
niedrige Drehzahl und niedrige Kühlleistung, niedrige Dreh
zahl und niedrige Heizleistung, und hohe Drehzahl und volle
Heizleistung. Bei steigenden Temperaturen gilt wiederum die
entgegengesetzte Reihenfolge der Betriebsarten.
In der oben beschriebenen Weise geregelte Aggregate sind seit
Jahren im Handel erhältlich. Ihre Regelung arbeitet mit einem
elektronischen Thermostaten, der im wesentlichen drei tempe
raturabhängig arbeitende Schalter enthält, die zwei Relais
steuern, von denen eines als Drehzahlsteuerrelais und das an
dere als Betriebsartsteuerrelais bezeichnet wird.
Die bekannten Regeleinrichtungen für Transportkühlaggregate
schalten bei Überschreiten einer gegebenen Toleranzgrenze
oberhalb bzw. unterhalb des Temperatursollwertes jeweils auf
die höhere Leistungsstufe der sowohl im Heizbetrieb als auch
im Kühlbetrieb verfügbaren zwei Leistungsstufen. Durch die
rein temperaturabhängige Regelung ergeben sich häufiges Hin-
und Herschaltlen, also viele Regeleingriffe, sowie große Regel
schwankungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung von
Transportkühlaggregaten der eingangs genannten Gattung dahin
gehend zu verbessern, daß im Sinne einer Senkung des Energie
verbrauchs des zugrunde liegenden Transportkühlaggregates die
Anzahl der Regeleingriffe vermindert wird. Dabei soll ein be
währter Thermostat, beispielsweise der oben beschriebenen
Bauart, weiterverwendet werden können und nur eine geringe
Steigerung der Herstellungskosten verursacht werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im An
spruch 1 gekennzeichnete Regeleinrichtung gelöst.
Dabei wird eine Umschaltung auf mit hohem Energieverbrauch
verbundene hohe Verdichterdrehzahl wegen nur kurzzeitiger
Über- oder Unterschreitung eines vorgegebenen relativ eng zu
bemessenden Toleranzbereiches um den Sollwert durch die Ist-
Temperatur vermieden und eine solche mit höherem Energiever
brauch verbundene Betriebsart nur zugelassen werden, wenn
tatsächlich eine länger andauernde Überschreitung dieses
Toleranzbereiches eingetreten ist, das heißt, wenn in der
Betriebsart mit niedrigem Energieverbrauch eine Rückführung
auf den Sollwert in vernünftiger Zeit nicht erreicht werden
kann. Das Umschalten von niedriger auf hohe Leistungsstufe
erfolgt nicht allein in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur,
wie beim Stand der Technik, sondern zusätzlich noch zeitab
hängig.
Eine weitere Leistungsabstufung des Verdichters bei verschie
denen Drehzahlen kann entsprechend des Standes der Technik
dadurch vorgenommen werden, daß zur Leistungsverminderung
wahlweise ein Teil der verfügbaren Verdichterzylinder
wirkungslos geschaltet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand der
Unteransprüche.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen
näher beschrieben, in welchen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
wesentlichen Teile eines Transport
kühlaggregats, bei welchem die
erfindungsgemäße Regelung Anwendung
finden kann,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Regeleinrichtung
nach der Erfindung und
Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm, welches die
Relais- und Schalterbetätigungsfolge
in Abhängigkeit von Temperatur
änderungen und von der Zeit unter
verschiedenen Betriebsbedingungen
darstellt.
Fig. 1 zeigt ein Transportkühlaggregat, das grundsätzlich
aus an sich üblichen Komponenten aufgebaut ist und zur
Klimatisierung des Innenraumes 10 eines wärmeisolierten
Fahrzeugs, Containers od. dgl. dient.
Das Kühlaggregat weist einen Kältemittelverdichter 14
auf, der von einer mit zwei Arbeitsdrehzahlen betreibbaren
Antriebsmaschine 16, nämlich einem Verbrennungsmotor
(oder auch Elektromotor) angetrieben wird.
Die Antriebsmaschine ist ein Verbrennungsmotor, der zum
Betrieb mit zwei verschiedenen Drehzahlen eine mittels
eines Elektromagneten 18 betätigbare Drossel aufweist. Der
Verdichter 14 kann einer Bauart angehören, die, wie in
Fig. 1 bei einem der Zylinderköpfe dargestellt, mittels einer
ebenfalls über einen Elektromagneten 20 betätigbaren Ent
lastungseinrichtung entlastbar ist.
Der Verdichter 14 fördert verdichtetes und heißes Gas
durch eine Druckleitung 22 zu einem Dreiwege-Ventil 24, das durch
einen Elektromagneten 26 steuerbar ist. Im Kühlbetrieb
wird das heiße Gas in den Kondensator 28 des Kühlaggregats
geleitet, wo es kondensiert wird. Das Kondensat strömt in
einen Sammler 3 und sodann nacheinander durch verschiedene
Leitungen und Vorrichtungen in ein Expansionsventil 30,
einen Verdampfer 32 und über einen Sammler 36 zurück zur
Saugleitung 34 des Verdichters 14.
Im Heiz- oder Abtaubetrieb ist der Elektromagnet 26
erregt und hält das Dreiwege-Ventil 24 in seiner anderen
Stellung, in welcher es das vom Verdichter geförderte
verdichtete und heiße Gas in eine Leitung 38 leitet, durch
welche es zu einem Abtau-Plattenwärmetauscher 40 und
sodann in bezüglich des Kühlbetriebs entgegengesetzter
Strömungsrichtung in den Verdampfer 32 gelangt.
Fig. 2 zeigt eine Regeleinrichtung nach der Erfindung
zur Regelung des in Fig. 1 dargestellten Kühlaggregats, die
einen elektronischen Thermostaten 42
herkömmlicher Bauart aufweist. Ein solcher Thermostat
weist einen Temperaturfühler 44 zur Erfassung der Ist-
Temperatur in dem klimatisierten Raum 10, eine Reihe von
gestrichelt dargestellten Schaltern, ein erstes Steuerrelais
1 K und ein zweites Steuerrelais 2 K auf, wobei die
beiden eben erwähnten Relais üblicherweise als Betriebsartsteuerorgan
bzw. Drehzahlsteuerorgan fungieren, da bei herkömmlichen
Regeleinrichtungen die von diesen beiden Relais 1 K und 2 K
gesteuerten Schalter hauptsächlich zur Steuerung der Betriebs
art Heizen oder Kühlen bzw. zur Steuerung der Verdichter
drehzahl dienen.
Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung
beschränkt sich auf den für die erfindungsgemäße
Regelung des Kühlaggregats erforderlichen Teil. Infolgedessen
sind beispielsweise die zum Anlassen der Antriebsmaschine
erforderlichen Komponenten wie der Anlasser und Sicherheits
schalter aus Gründen der Einfachheit weggelassen.
Die dem Betriebsartsteuerrelais 1 K und
dem Drehzahlsteuerrelais 2 K zugeordneten, in
den verschiedenen Kreisen der Regelschaltung befindlichen
Schaltkontaktsätze sind jeweils mit Bezugszeichen
bezeichnet, die den Vorsatz 1 K bzw. 2 K enthalten.
Die erfindungsgemäße Regelschaltung weist ferner
ein Zusatzsteuerrelais CR auf, das Selbsthaltekontaktsätze CR 1, CR 2
und CR 3 betätigt. Zusätzlich ist eine Zeitschaltung 46
vorgesehen, die die Erregung des Zusatzsteuerrelais CR
in Abhängigkeit von der Zeit und von den Zuständen der
verschiedenen Stromkreise der Schaltung steuert. Der
Aufbau der Zeitschaltung 46 ist an sich bekannt
und nicht im einzelnen dargestellt. Die besondere Funktion
der Zeitschaltung 46 in der erfindungsgemäßen Regel
schaltung wird in der nachstehenden Erläuterung der Arbeits
weise der Schaltung näher beschrieben.
Weiter enthält die in Fig. 2 dargestellte Regelschaltung
ein Abtau-Relais D mit Kontaktsätzen D 1, D 21, D 22 und D 3 zur
Abtausteuerung.
Zum schnelleren Verständnis der Arbeitsweise der
Regelschaltung und der Steuerrelais des elektronischen
Thermostaten wird zunächst auf Fig. 3 Bezug genommen, deren
linke Hälfte die Arbeitsweise bei fallenden Temperaturen
von wesentlich oberhalb der eingestellten Soll-Temperatur
durch einen von knapp oberhalb bis knapp unterhalb der Soll-
Temperatur reichenden mittleren Regelabweichungsbereich 48
bis wesentlich unter die eingestellte Soll-Temperatur, zeigt,
wobei die eingestellte Soll-Temperatur der nahezu
horizontalen Linie in der Mitte des Bereiches 48 entspricht.
Die rechte Hälfte der Fig. 3 zeigt die entsprechende
Arbeitsweise bei steigenden Temperaturen in dem klimatisierten
Raum von wesentlich unterhalb der eingestellten Soll-
Temperatur bis wesentlich oberhalb der Soll-Temperatur.
Die thermostatisch gesteuerten Schalter des elektro
nischen Thermostaten 42 bewirken die Erregung des Drehzahlsteuerrelais
2 K sowohl bei Temperaturen oberhalb des mittleren Regel
abweichungsbereiches 48 als auch unterhalb dieses Bereiches,
wie in den mit "2 K" überschriebenen Diagrammspalten der
Fig. 3 dargestellt ist, und bewirken die Erregung des Betriebsart
steuerrelais 1 K, wenn die Temperatur unter den eingestellten Soll
wert abfällt, wobei das Betriebsartsteuerrelais 1 K erregt bleibt, solange
sich die Temperatur unterhalb der Soll-Temperatur befindet,
wie in den mit "1 K" überschriebenen Diagrammspalten der Fig. 3
dargestellt ist.
Die in dem mittleren Diagramm der Fig. 3 verwendeten
Abkürzungen wie beispielsweise "HSFC" usw. für die verschiedenen
Betriebsarten werden im folgenden noch erläutert.
In Fig. 2 sind Schaltkontaktsätze der Relais in ihrer
Ruhestellung dargestellt, d. h., wenn alle Relais entregt
sind, und die Schaltung arbeitet infolgedessen in der der
oberen Hälfte des mittleren Regelabweichungsbereiches 48
in Fig. 3 entsprechenden Betriebsart.
Es sei nun angenommen, daß die vom Temperaturfühler 44
gemessene Ist-Temperatur in dem klimatisierten Raum wesentlich
oberhalb der eingestellten Soll-Temperatur und oberhalb des
mittleren Regelabweichungsbereiches 48 liegt, so daß das
Betriebsartsteuerrelais 1 K sich im entregten Zustand und das Drehzahlsteuerrelais
2 K sich im erregten Zustand befindet. Da also das
Betriebsartsteuerrelais 1 K entregt ist, ist der Schaltkontaktsatz 1 K 2 geöffnet, so
daß der das Dreiwege-Ventil 24 steuernde Elektromagnet 26
(Fig. 1) ebenfalls entregt ist und das Ventil folglich in
seiner dem Kühlbetrieb entsprechenden Stellung steht. Da das
Drehzahlsteuerrelais 2 K erregt ist, ist der Schaltkontaktsatz 2 K 1 geöffnet, so daß
der Entlastungs-Elektromagnet 20 entregt ist und der Verdichter
folglich unter voller Last arbeitet, und der Schaltkontaktsatz 2 K 3
ist geschlossen, so daß, da der Schaltkontaktsatz CR 2 in der Drehzahl-
Steuerleitung 52 zu dieser Zeit ebenfalls geschlossen ist,
der Drehzahl-Elektromagnet erregt ist und der Verdichter
antriebsmotor folglich mit hoher Drehzahl läuft. Infolgedessen
arbeitet das Kühlaggregat in der Betriebsart mit hoher
Drehzahl und voller Kühlleistung (HSFC [high-speed full-cool])
entsprechend dem Bereich 56 in Fig. 3.
Wenn die Ist-Temperatur in dem klimatisierten Raum
auf einen im oberen Teil des mittleren Regelabweichungs
bereiches 48 liegenden Wert abfällt, wird das Drehzahlsteuerrelais 2 K
entregt, so daß der Schaltkontaktsatz 2 K 1 in der Entlastungs-Steuerleitung
50 schließt. Da jedoch der Schaltkontaktsatz CR 3 in der gleichen
Steuerleitung 50 noch geöffnet ist, bleibt das Entlastungs-
Relais 20 entregt und der Verdichter arbeitet weiter unter
voller Last. Die Entregung des Drehzahlsteuerrelais 2 K hat
jedoch auch das Öffnen des Schaltkontaktsatzes 2 K 3 in der Drehzahl-
Steuerleitung 52 zur Folge, so daß der Drehzahl-Elektromagnet 18
entregt wird und durch Betätigung der Drossel die Ver
dichterantriebsmaschine und somit den Verdichter auf
niedrige Drehzahl umschaltet. Da der Dreiwege-Ventil-Steuer
kreis 54 geöffnet bleibt, bleibt das Dreiwege-Ventil in
seiner dem Kühlbetrieb entsprechenden Stellung. Demgemäß
arbeitet das Kühlaggregat nunmehr in der Betriebsart mit
niedriger Drehzahl und voller Kühlleistung (LSFC [low-speed
full-cool]) entsprechend dem Bereich 58 in Fig. 3. Es ist
noch darauf hinzuweisen, daß bei der Entregung des
Drehzahlsteuerrelais 2 K auch der Schaltkontaktsatz 2 K 2 schließt.
Wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum weiter
bis unter die eingestellte Soll-Temperatur abfällt, wird
das Betriebsartsteuerrelais 1 K erregt, während das Drehzahlsteuerrelais 2 K entregt bleibt.
In diesem Zustand setzt die Funktion der für die Erfindung
wesentlichen Komponenten ein, nämlich der Zeitschaltung 46
und des Zusatzsteuerrelais CR mit seinen Schaltkontaktsätzen. Bei
der Erregung des Betriebsartsteuerrelais 1 K öffnet der Schaltkontaktsatz 1 K 1,
und die Schaltkontaktsätze 1 K 2 und 1 K 3 schließen. Dadurch wird die
Zeitschaltung 46 in Betrieb gesetzt, da sie nunmehr über die
Schaltkontaktsätze 2 K 1 und 1 K 3 an die Betriebsspannung gelegt wird.
Damit legt die Zeitschaltung ihrerseits die Betriebs
spannung an das Zusatzsteuerrelais CR in der Zusatzsteuerleitung 60.
Infolge der so herbeigeführten Erregung des Zusatzsteuerrelais
CR schließt dessen Schaltkontaktsatz CR 1, der Schaltkontaktsatz CR 2 öffnet
und der Schaltkontaktsatz CR 3 schließt. Der erstgenannte Schaltkontaktsatz
CR 1 liegt in einem Haltestromkreis und hält im ge
schlossenen Zustand die Zeitschaltung 46 und folglich auch
das Zusatzsteuerrelais CR an der Betriebsspannung, selbst
wenn der die Erregung der Zeitschaltung und des Zusatz
steuerrelais auslösende Schaltkontaktsatz 1 K 3 danach wieder öffnet.
Das Öffnen des Schaltkontaktsatzes CR 2 stellt sicher, daß die Dreh
zahl-Steuerleitung 52 geöffnet bleibt und der Verdichter infolge
dessen weiter mit niedriger Drehzahl arbeitet. Da der Schaltkontaktsatz
2 K 1 bereits geschlossen ist, bewirkt das Schließen
des Schaltkontaktsatzes CR 3 in der Entlastungs-Steuerleitung 50
die Erregung des Entlastungs-Elektromagneten 20 und
folglich eine Teilentlastung des Verdichters. Außerdem
schaltet das Aggregat infolge des Schließens des Schaltkontaktsatzes
1 K 2 auf Heizbetrieb um, da über den nunmehr ge
schlossenen Schaltkontaktsatz 1 K 2 der Dreiwege-Ventil-Elektro
magnet 26 erregt wird und das Dreiwege-Ventil 54 umschaltet,
so daß das Aggregat nunmehr in der Betriebsart mit niedriger
Drehzahl und niedriger Heizleistung (LSPH [low-speed part-
heat]) entsprechend dem Bereich 62 in Fig. 3 arbeitet. Aus
dieser Betriebsart heraus können sich in Abhängigkeit von
Temperaturänderungen und in Abhängigkeit vom Zeitablauf
eine Anzahl von Änderungen ergeben.
Der Zeitfaktor ergibt sich aus der Funktion der Zeitschaltung
46, die ihrerseits die Erregung des Zusatz
steuerrelais CR steuert. Die Zeitschaltung enthält ihrer
seits ein Verzögerungsglied und arbeitet grundsätzlich
folgendermaßen: Wenn die Zeitschaltung 46 durch Anlegen
an die Betriebsspannung in Betrieb gesetzt wird, wie oben
erläutert, leitet sie die Betriebsspannung an das Zusatz
steuerrelais CR weiter, so daß dieses erregt wird. Solange
das Drehzahlsteuerrelais 2 K entregt bleibt, und solange kein
Abtaubetrieb eingeleitet wird, bleibt das Zusatzsteuer
relais CR erregt. Wenn jedoch das Drehzahlsteuerrelais 2 K erregt
wird und infolgedessen der Schaltkontaktsatz 2 K 3 schließt,
erhält die Zeitschaltung 46 über die Leitung 64
ein Auslösesignal, das den Beginn einer vorgegebenen
festen Verzögerungszeit auslöst. Liegt das Auslösesignal
während der gesamten, beispielsweise 8 min dauernden Ver
zögerungszeit ununterbrochen an, trennt die Zeitschaltung
nach Ablauf der Verzögerungszeit die Betriebsspannung vom
Zusatzsteuerrelais CR ab. Wenn jedoch das Auslösesignal
während des Laufes der Verzögerungszeit unterbrochen wird,
stellt sich die Zeitschaltung selbst in ihren Ursprungs
zustand zurück und es ist anschließend ein neues Auslöse
signal erforderlich, um den Beginn der Verzögerungszeit er
neut auszulösen.
Die Zeitschaltung 46 kann auch ohne Zeitverzögerung
die Betriebsspannungsversorgung des Zusatzsteuerrelais CR
abschalten, und dieser Fall tritt ein, wenn infolge der
Erregung des Abtau-Relais D und dem dadurch bedingten Schließen
des Schaltkontaktsatzes D 1 ein Signal auf der Leitung 66 erscheint.
Das Schließen des Schaltkontaktsatzes D 1 hat auch das Schließen
eines Luftklappen-Steuerkreises 68 mit einem Luftklappen-
Elektromagneten 70 zur Folge.
Um nun auf die verschiedenen möglichen Betriebsarten
zurückzukommen, sei angenommen, daß die Temperatur in dem
klimatisierten Raum weiter unterhalb der eingestellten
Soll-Temperatur abfällt, so daß nach Unterschreiten des
mittleren Regelabweichungsbereiches 48 das Drehzahlsteuerrelais 2 K
zusätzlich zu dem bereits erregten Betriebsartsteuerrelais 1 K erregt
wird. Dies hat zur Folge, daß der Schaltkontaktsatz 2 K 1 öffnet
und die Betriebsspannungszufuhr zur Zeitschaltung 46
über den, den Schaltkontaktsatz 1 K 3 enthaltenden Einschaltkreis
unterbricht und gleichzeitig den Entlastungs-Steuerkreis
öffnet, so daß nunmehr der Verdichter wieder unter voller
Last arbeitet. Das Schließen des Schaltkontaktsatzes 2 K 3 bewirkt
das Anlegen eines Verzögerungszeit-Auslösesignals über die
Leitung 64 an die Zeitschaltung 46, hat jedoch keinen
Einfluß auf den Drehzahl-Elektromagneten 18, da der Schaltkontaktsatz
CR 2 in der Drehzahl-Steuerleitung geöffnet bleibt, solange
das Zusatzsteuerrelais CR erregt ist. Infolgedessen wird
der Verdichter weiterhin mit niedriger Drehzahl angetrieben.
Solange die eben erläuterten Bedingungen herrschen und bis
zum unterbrechungsfreien Ablauf der Verzögerungszeit (d. h.
ohne daß zwischenzeitlich das Drehzahl-Relais 2 K entregt wird),
arbeitet das Aggregat in der Betriebsart mit niedriger Dreh
zahl und voller Heizleistung (LSFH [low-speed full-heat]) ent
sprechend dem Bereich 72 in Fig. 3.
Bleibt das Drehzahlsteuerrelais 2 K während der gesamten
Verzögerungszeit erregt und gestattet daher den vollständigen
Ablauf der Verzögerungszeit ohne Unterbrechung (der
Ablauf der Verzögerungszeit ist in Fig. 3 durch die
gestrichelte Linie T angedeutet), wird das Zusatzsteuer
relais CR durch die Zeitschaltung 46 entregt, so daß
seine Kontaktsätze in die in Fig. 2 dargestellten Zustände
zurückkehren und das Aggregat, da nunmehr die Drehzahl
Steuerleitung 52 geschlossen ist, aus der Betriebsart mit
niedriger Drehzahl und voller Heizleistung auf die Betriebs
art mit hoher Drehzahl und voller Heizleistung (HSFH [high-
speed full-heat]) entsprechend dem Bereich 74 in Fig. 3
übergeht.
Wenn andererseits jedoch die während der Betriebsart
mit niedrigerer Drehzahl und voller Heizleistung zugeführte
Wärmemenge den klimatisierten Raum ausreichend erwärmt,
um das Drehzahlsteuerrelais 2 K zu entregen, bevor die oben er
wähnte Verzögerungszeit vollständig abgelaufen ist, ver
bleiben die Schaltkontaktsätze CR 1, CR 2 und CR 3 in ihren Arbeits
stellungen, d. h. in ihren jeweils anderen als den in Fig. 2
dargestellten Stellungen, und das Schließen des Schaltkontaktsatzes
2 K 1 in der Entlastungs-Steuerleitung 50 bei der Entregung des
Drehzahlsteuerrelais 2 K hat die Wiedererregung des Entlastungs-
Elektromagneten 20 zur Folge, so daß der Verdichter wieder
im teilentlasteten Zustand arbeitet und infolgedessen das
Aggregat in der Betriebsart mit niedriger Drehzahl
und niedriger Heizleistung (LSPH) entsprechend dem
Bereich 76 in Fig. 3 arbeitet.
Bei einem weiteren Anstieg der Ist-Temperatur in dem
klimatisierten Raum über die Soll-Temperatur wird das
Betriebsartsteuerrelais 1 K entregt. Da nunmehr beide Relais 1 K und 2 K
entregt sind, und da folglich der Schaltkontaktsatz 1 K 2 im
Dreiwege-Ventil-Steuerkreis 54 geöffnet ist, arbeitet
das Aggregat nunmehr im Kühlbetrieb in der Betriebsart
mit niedriger Drehzahl und niedriger Kühlleistung (LSPC [low-
speed part-cool]) entsprechend dem Bereich 78 in Fig. 3.
Bei einem noch weiteren Anstieg der Ist-Temperatur in
dem klimatisierten Raum über den mittleren Regelabweichungs
bereich 48 hinaus wird das Drehzahlsteuerrelais 2 K wieder
erregt, und das demzufolge auftretende Öffnen des Schaltkontaktsatzes
2 K 1 im Entlastungs-Steuerkreis bewirkt, daß nunmehr
das Aggregat auf die Betriebsart mit niedriger Drehzahl und
voller Kühlleistung entsprechend dem Bereich 80 in Fig. 3
übergeht. In dieser Betriebsart arbeitet das Aggregat
während der vorgegebenen Verzögerungszeit weiter, sofern
diese nicht unterbrochen wird, d. h. sofern das Drehzahl
steuerrelais 2 K nicht entregt wird. Nach Ablauf der Verzögerungs
zeit, was im rechten Teil der Fig. 3 wiederum durch eine
gestrichelte Linie T dargestellt ist, schaltet das Aggregat
auf die Betriebsart mit hoher Drehzahl und voller Kühl
leistung entsprechend dem Bereich 82 in Fig. 3 um, da
dann das Zusatzsteuerrelais CR entregt wird und das
Drehzahlsteuerrelais 2 K weiter erregt bleibt. Wenn andererseits,
solange das Aggregat in der Betriebsart mit niedriger
Drehzahl und voller Kühlleistung entsprechend dem Bereich 80
in Fig. 3 arbeitet, die Temperatur wieder auf einen inner
halb des Regelabweichkungsbereiches 48 liegenden Wert abfällt,
wird das Drehzahlsteuerrelais 2 K entregt und das Aggregat kehrt
in die Betriebsart mit niedriger Drehzahl und niedriger
Kühlleistung entsprechend dem Bereich 78 zurück und gleich
zeitig wird die Zeitschaltung 46 zurückgestellt.
Aus der obigen Erläuterung geht hervor, daß, wenn der
Betrieb des Aggregats bei fallender Temperatur die Betriebs
art mit niedriger Drehzahl und niedriger Heizleistung (Bereich
62) erreicht hat, so daß das Zusatzsteuerrelais CR erregt
worden ist, das Aggregat danach, solange das Zusatzsteuer
relais CR erregt bleibt, in vier Betriebsarten weiterarbeiten
kann, die alle eine niedrige Drehzahl der Verdichterantriebs
maschine aufweisen, solange kein ununterbrochener Ablauf
der Verzögerungszeit auftritt. Diese vier Betriebsarten mit
niedriger Geschwindigkeit umfassen sowohl niedrige und
volle Heizleistung als auch niedrige und volle Kühl
leistung. Es ist zweifellos erkennbar, daß der Betrieb
der Verdichterantriebsmaschine mit niedriger Drehzahl einen
wesentlichen Vorteil im Hinblick auf Energieeinsparung
bedeutet.
Es sei nun noch kurz der Abtaubetrieb des Aggregats
bei der erfindungsgemäßen Regelung betrachtet. Ein Abtau
vorgang wird automatisch durch Schließen eines Schalters 84
eingeleitet, was zur Erregung des Abtau-Relais D führt,
so daß dessen Schaltkontaktsatz D 1 schließt und folglich über die
Leitung 66 der Zeitschaltung 46 ein Signal zugeführt
wird, aufgrund dessen die Zeitschaltung die Betriebs
spannungsversorgung des Zusatzsteuerrelais CR sofort unter
bricht und die Schaltkontaktsätze CR 1, CR 2 und CR 3 ihre
in Fig. 2 dargestellten Ruhestellungen einnehmen. Außer
dem hat die Erregung des Abtau-Relais D das Öffnen des
Schaltkontaktsatzes D 21 und das Schließen des Schaltkontaktsatzes D 22
zur Folge, so daß unabhängig vom jeweiligen Zustand des
Betriebsartsteuerrelais 1 K und des Drehzahlsteuerrelais 2 K die Betriebs
art mit hoher Drehzahl und voller Heizleistung sicher
gestellt wird.
Claims (4)
1. Regeleinrichtung für ein Transportkühlaggregat, das zur
Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Solltemperatur sowohl im
Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb betreibbar ist und einen
Verdichter mit zwei Arbeitsdrehzahlen aufweist, mit einem Be
triebsart-Steuerorgan und einem Thermostaten, welcher das Be
triebsart-Steuerorgan bei Ist-Temperaturen oberhalb einer
eingestellten Soll-Temperatur auf Kühlbetrieb schaltet und
mit einem Drehzahl-Steuerorgan, welches den Verdichter bei
Regelabweichungen innerhalb eines vorgegebenen Regelab
weichungsbereiches oberhalb der Soll-Temperatur auf eine
vorgegebene niedrige Verdichterdrehzahl und bei Regelab
weichungen außerhalb dieses Regelabweichungsbereiches auf
eine vorgegebene hohe Verdichterdrehzahl schaltet,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zeitschaltung (CR, 46) vorgesehen ist, welche bei
jeder Umschaltung der Verdichterdrehzahl von der niedrigen
Verdichterdrehzahl auf die hohe Verdichterdrehzahl das
Drehzahl-Steuerorgan (2 K) für die Dauer einer fest vorgegebenen
Verzögerungszeit übersteuert und den Verdichter (14) somit
für die gesamte Dauer dieser Verzögerungszeit auf der nied
rigen Verdichterdrehzahl hält.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitschaltung (CR, 46) ein Verzögerungsglied (46) und
ein damit in Reihe geschaltetes Relais (CR) sowie einen eben
falls in Reihe geschalteten Selbsthaltekontaktsatz (CR 1) die
ses Relais (CR) aufweist und daß das Verzögerungsglied (46)
über einen Steuereingang (64) aktivierbar ist und bei Akti
vierung das Relais (CR) erregt sowie nach Ablauf der Verzö
gerungszeit das Relais (CR) wieder entregt.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer Kontaktsatz (CR 2) des Relais (CR), der bei
entregtem Relais (CR) geschlossen ist, in Reihe mit dem Dreh
zahl-Schaltkontaktsatz (2 K 3) des Drehzahl-Steuerorgans (2 K)
in die Steuerleitung (52) eines elektrisch ansteuerbaren
Drehzahlschalters (18) des Drehzahl-Steuerorgans (2 K) ge
schaltet ist, der bei Ansteuerung über die Steuerleitung (52)
die Verdichterdrehzahl von der niedrigen Verdichterdrehzahl
auf die hohe Verdichterdrehzahl umschaltet.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Kontaktsatz (CR 2) des Relais (CR) zwischen
den Drehzahl-Schaltkontaktsatz (2 K 3) des Drehzahl-Steuer
organs (2 K) und den Drehzahlschalter (18) geschaltet ist und
daß der Steuereingang (64) des Verzögerungsglieds (46) mit
der Verbindungsleitung zwischen dem Drehzahl-Schaltkontakt
satz (2 K 3) und dem weiteren Kontaktsatz (CR 2) verbunden ist,
so daß bei geschlossenem Drehzahl-Schaltkontaktsatz (2 K 3) die
Aktivierung des Verzögerungsglieds (46) erfolgt.
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