DE3234308A1

DE3234308A1 - Regelsystem

Info

Publication number: DE3234308A1
Application number: DE19823234308
Authority: DE
Inventors: Anthony Wolverhampton DYTCH
Original assignee: Allen Martin Electronics Ltd
Current assignee: Allen Martin Electronics Ltd
Priority date: 1981-09-19
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1983-04-07
Also published as: FR2513405A1; US4462540A

Description

HOEGER, STELlRECHT'i PARTNER^ 2 3 4

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c D 700O STUTTGART 1

A 45 304 b Anmelder: Allen-Martin-Electronics Lim:

k -176 Marlborough Works

13. September-1982 Thompson Avenue

Wolverhampton, WV2 3NP Großbritannien

Regelsystem

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für eine Lufttemperaturänderungseinheit mit Temperatursensoreinrichtungen und darauf ansprechenden Betätigungseinrichtungen für die Lufttemperaturänderungseinhext.

Dabei ist unter einer Lufttemperaturänderungseinheit im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sowohl eine Luftheizeinheit, wie z.B. ein Radiator, wie auch eine Luftkühleinheit oder eine kombinierte Luftheiz- und Luftkühleinheit (Klimaanlageneinheit) zu verstehen.

Bei den derzeit bekannten Regelsystemen f ür Lufttemperaturänderungseinheiten erfolgt die Regelung dieser Einheiten in Abhängigkeit von Signalen eines Raumthermostaten und in Abhängigkeit von Zeitsignalen. Bei einem solchen System wird die Betätigung bzw. das Einschalten der Lufttemperaturänderungseinhext verhindert, wenn die Lufttemperatur innerhalb eines gewünschten Bereichs liegt, und außerdem zu gewissen

-5-

A 45 304 b

k - 176 - 5 -

13. September 1982

Tageszeiten, wobei, jedoch während der dafür vorgesehenen Zeiten die Raumtemperatur unabhängig davon, ob der Raum belegt ist oder nicht, in dem vorgegebenen Bereich gehalten wird, so daß die Heiz- bzw. Kühlenergie bei nicht belegtem Raum vergeudet wird.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Regelsystem anzugeben, mit dessen Hilfe eine weitere Verbesserung der Wirtschafclichkeit des Betriebes von Heiz- und/oder Kühlsystem bzw. Klimaanlagen erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Regelsystem der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Schalldetektoreinrichtungen vorgesehen sind und daß die Betätigungseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß durch sie die Lufttemperaturänderungseinheit zusätzlich in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Schalldetektoreinrichtungen"beeinflussbar ist.

Der entscheidende Vorteil eines Regelsystems gemäß der Erfindung besteht dabei darin, daß eine unnötige Beheizung bzw. Kühlung von Räumen während der Zeiten vermieden wird, in denen diese Räume nicht von ein oder mehreren Benutzern belegt sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

-6-

A 45 304 b

k - 176 - 6 -

13. September 1982

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Regelsystems;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Stromregeleinheit des Systems gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 A und ein Schaltbild einer Sensorein-Fig. 3 B heit des Systems gemäß Fig. 1.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein System, welches in einem Raum installiert wird, in dem die Lufttemperatur geregelt werden soll. Das System umfasst eine Klimaanlageneinheit 10, eine Stromregeleinheit 11 und eine Sensoreinheit 19. Die Stromregeleinheit 11 besitzt zwei Eingangsanschlüsse 12, 13, drei Netzanschlüsse 14 bis 16 und zwei Ausgangsanschlüsse 17, 18. Die Klimaanlageneinheit 10 ist einerseits an den Ausgangsanschluß 17 und andererseits an den Null-Leiter N des Stromnetzes angeschlossen. Der Ausgangsanschluß 18 ist direkt mit dem Phasenleiter L des Stromnetzes verbunden. Von den Netzanschlüssen 14 bis 16 der Stromregeleinheit 11 ist der Anschluß 14 mit dem Null-Leiter N verbunden, während der Anschluß 16 mit dem Phasenleiter L verbunden ist. Der dritte Netzanschluß 15 liegt an der Netz-Erdleitung E. Die Eingangsanschlüsse 12 und 13 der Stromregeleinheit sind mit zwei Ausgangsanschlüssen 21 , 22 der Sensoreinheit 19 über zwei Leiter 23, 24 verbunden, und

-7-

323/308

A 45 304 b

k - 176 - 7 -

13. September 1982

die Sensoreinheit 19 ist dort angeordnet, wo sie sowohl den Schallpegel wie auch die Lufttemperatur des betreffenden Raums erfassen kann. Die Klimaanlageneinheit umfasst eine Luftheizeinheit, eine Luftkühleinheit und einen Thermostat zum Erfassen der Raumtemperatur. Wenn die Klimaanlageneinheit 10 eingeschaltet ist, dann arbeitet die Luftheizeinheit, wenn die Lufttemperatur unter ein vorgegebenes Temperaturniveau fällt. Bei. zu hoher Lufttemperatur wird die Luftkühleinheit eingeschaltet. Das in Fig. 1 gezeigte System wird normalerweise in einem Raum installiert, der in unterschiedlicher Weise belegt wird.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Netzanschlüsse 14 und 16 der Stromregeleinheit 11 mit der Primärwicklung eines Transformators 25 verbunden, dsssen Sekundärwicklung an den Eingangsklemmen eines Vollweg-Gleichrichters 26 liegt. Der negative Anschluß des Gleichrichters ist mit einer Erdleitung 27 verbunden, während der positive Anschluß mit dieser Erdleitung 27 über einen Glättungskondensator 28 verbunden ist. Außerdem ist der positive Ausgangsanschluß über eine Sicherung mit einer Leitung 30 verbunden, an der eine Gleichspannung von 12 V erzeugt wird.

Die 12 V-Leitung 30 ist mit einer Relaiswicklung 35 verbunden, deren anderer Anschluß mit dem Kollektor eines Transistors 37 verbunden ist, wobei parallel zur Relaiswicklung 35 eine Diode 36 liegt. Der Emitter

-8-

A 45 304 b

k - 176 - 8 -

13. September 1982

des Transistors 37 ist mit der Erdleitung 27 verbunden. Die 12 V-Leitung 30 ist außerdem mit dem Emitter eines PNP-Transistors 38 verbunden, dessen Kollektor über die Serienschaltung zweier Widerstände 39, 40 mit der Erdleitung 27 verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände 39, 40 mit der Basis des NPN-Transistors 37 verbunden ist. Die Leitung 32 ist über einen Widerstand 41 mit dem Eingangsanschluß 12 verbunden, der seinerseits über einen Widerstand 42 mit der Basis des Transistors 38 verbunden ist. Die Relaiswicklung 35 dient der Steuerung mindestens eines Ruhekontaktes zwischen den Ausgangsanschlüssen 17, 18.·

Wie aus Fig. 3A und 3ü deutlich wird, sind die Ausgangsanschlüsse 21 und 22 mit den Eingangsanschlüssen eines Vollweg-Gleichrichters 50 verbunden,, der zur PoIaritätskorrektur vorgesehen ist und dessen negativer Anschluß mit einer 0 V-Leitung 51 verbunden ist, während sein positiver Anschluß mit einer 12 V-Leitung 52 verbunden ist. Die 12 V-Leitung 52 ist über einen Widerstand 5 3 mit der Kathode einer Zehnerdiode 54 mit einer Zehnerspannung von 5,6 V verbunden, deren Anode mit der Leitung 51 verbunden ist. Die Kathode der Zehnerdiode 54 ist mit der Basis eines NPN-Transistors

55 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand

56 mit der Leitung 52 verbunden ist, und dessen Emitter über einen Glättungskondensator 57 mit der Leitung 51 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 55 ist außerdem mit einer 5 V-Leitung 58 verbunden.

-9-

323\ JÜ8

A 45 304 b

k - 176 . - 9 -

13. September 1982

Die Sensoreinheit 19 umfasst Schallpegeldetektoreinrichtungen 60 - nachstehend einfach als Detektor 60 bezeichnet - mit zwei Widerständen 61 und 6 2 und einem Mikrofon 63, welches in Serie zwischen der Leitung 58 und der Leitung 51 liegt. Der Widerstand 62 und das Mikrofon 6 3 liegen parallel zu einem Kondensator 64. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 62 mit dem Mikrofon 6 3 ist über einen Kondensator 6 5 mit dem nicht invertierenden Eingang (+) eines Operationsverstärkers 66 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 66 ist über einen Widerstand 70 und einen dazu in Serie geschalteten Kondensator 71 mit der Leitung 51 verbunden, außerdem ist der Verbindungspunkt des Widerstandes 70 und des Kondensators 71 über einen Widerstand 72 mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 68 mit dem Kondensator 69 verbunden. Zwischen den Leitungen 58 'und 51 liegt als Spannungsteiler die Serienschaltung dreier Widerständen 75, 76 und 77. Dabei liegt parallel zum Widerstand 77 ein Kondensator 78. Außerdem ist der Verbindungspunkt der Widerstände 76 und 77 über einen Widerstand 79 mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 6 6 verbunden. Im Betrieb arbeitet der Operationsverstärker 66 in Verbindung mit seiner äußeren Beschaltung aus Widerständen und Kondensatoren als Wechselstromverstärker, dessen Verstärkung mit Hilfe des als einstellbarer Widerstand ausgebildeten Widerstandes eingestellt werden kann. Die Widerstände und Kondensatoren für den Operationsverstärker 66 sind so gewählt

-10-

323430a

A 45 304 b

k - 176 - 10 -

13. September 1982

und angeordnet/ daß sowohl bei hohen wie auch bei niedrigen Frequenzen eine Dämpfung erfolgt, so daß die Anordnung für niedrige SchalIfrequenzen, wie sie z.B. von vorbeifahrenden Fahrzeugen erzeugt werden_/und für hohe Schallfrequenzen, die oberhalb der Hörfrequenzen liegen, unempfindlich ist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 66 ist über einen Widerstand 80 mit dem nicht invertierenden Eingang (+) eines weiteren Operationsverstärkers 81 verbunden, dessen invertierender Eingang (-) mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 75 und 76 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 81 ist über einen Widerstand 82 mit der Anode einer Leuchtdiode 83 verbunden, deren Kathode mit der Leitung 51 verbunden ist. Wenn die Schaltung arbeitet und wenn dabei festgestellt wird, daß der Raum so belegt ist, daß der Schallpegel, der vom Mikrofon 6 3 erfasst wird, einen vorgegebenen Pegel überschreitet, der durch Einstellung des Widerstandes 6 7 vorgegeben werden kann, dann wird am Ausgang des Operationsverstärkers 81 ein Signal erzeugt, durch welches die Leuchtdiode 83 eingeschaltet wird, welche als Schallpegelanzeige arbeitet. Der Ausgang des Operationsverstärkers 81 ist außerdem mit der Basis eines NPN-Transistors 84 verbunden, dessen Kollektor mit der Leitung 58 verbunden ist, und dessen Emitter über die Serienschaltung eines Widerstandes 85 und eines Kondensators 86 mit der Leitung 51 verbunden ist. Dabei liegt parallel zum Kondensator 86 die

-1 1-

A 45 304 b

k - 176 - 11 -

13. September 1982

Serienschaltung eines Widerstandes 87 und eines veränderlichen Widerstandes 88. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 85 mit dem Kondensator 86 ist über die Serienschaitung eines Widerstandes 89 und eines Kondensators 90 mit der Erdleitung 51 verbunden, wobei der Verbindungspunkt des Widerstandes 89 mit dem Kondensator 90 mit dem invertierenden Eingang (-) eines weiteren Operationsverstärkers 92 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 9 2 ist über einen Mitkopplungswiderstand 93 mit dessen nicht invertierendem Eingang (+) verbunden, der außerdem über einen Widerstand 94 mit -dem Verbindungspunkt der Widerstände 76 und 77 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 92 ist mit dem invertierenden Eingang (-) eines weiteren Operationsverstärkers 304 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang (+) mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 76 und 77 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 304 ist mit der Anode einer Diode 305 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 306 mit einer Leitung 307 verbunden ist.

Wenn der Verstärker 81 im Betrieb ein Ausgangssignal erzeugt, wird der Kondensator 86 über den Widerstand 85 aufgeladen. Wenn sich der Kondensator 86 auflädt, geht der Ausgang des Verstärkers 92 nach einer Verzögerungszeit, die durch den Widerstand 89 und den Kondensator 90 bestimmt wird, auf einen niedrigen Pegel, so daß sich ein Signal hohen Pegels am

-12-

A 45 304 b

k - 176 - 12 -

13. September 1982

Verstärker 307 ergibt. Wenn der Verstärker 81 aufhört, ein Ausgangssignal zu erzeugen, geht der Ausgang des Verstärkers 92 nach einer Verzögerung, die durch die Kondensatoren 86 und 90 und die Widerstände 87 und 88 bestimmt wird, auf einen hohen Pegel. Der Widerstand 88 kann dabei so eingestellt werden, daß die Verzögerungszeit zwischen etwa 15 Sekunden und 5 Minuten liegt. Der Widerstand 89 und der Kondensator 90 sind so gewählt, daß sie für eine Zeitkonstante von etwa 150 ms sorgen.

Die Sensoreinheit 19 umfasst einen Temperatursensor 303, zu dem ein Widerstand 310 mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-Widerstand), ein Widerstand 311 und ein einstellbarer Widerstand 312 gehören, die in Serie zwischen den Leitungen 58 und 51 liegen. Dabei ist der Verbindungspunkt der Widerstände 310- und 311 mit dem invertierenden Eingang (-) eines Operationsverstärkers 102 verbunden. Der Temperatursensor 303 umfasst ferner einen Widerstand 313, einen Widerstand 314 und einen variablen Widerstand 315, die in Serie zwischen den Leitungen 58 und 51 liegen. Dabei ist der Verbindungspunkt der Widerstände 314 und 313 mit dem nicht invertierenden Eingang (·+) eines Operationsverstärkers 316 verbunden, dessen invertierender Eingang (-) mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 310 und 311 verbunden ist. Jeder der Verstärker 66, 81, 92 und 304 wird bei der betrachteten Schaltung durch eine Einheit eines Vierfach-Operationsverstärkers des Typs

-13-

A 45 304 b

k - 176 - 13 -

13. September 1982

LM 324 gebildet, während die Operationsverstärker und 102 jeweils durch eine Einheit eines Zweifachoperationsverstärkers des Typs LM 358 gebildet sind. Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 316 ist ferner mit einem Anschluß 317 verbunden, dem ein Anschluß 318 zugeordnet ist, welcher mit der Leitung 51 verbunden ist. Wie nachstehend noch erläutert wird, kann zwischen den Anschlüssen 317 und 318 eine lösbare Brücke angeordnet werden. Der Ausgang des Verstärkers 316 ist über einen Widerstand 319 mit dessen nicht invertierendem Eingang verbunden, um eine Hysterese zu erhalten. Der Ausgang des Verstärkers ist ferner mit der Anode einer Diode 320 verbunden, deren Kathode über zwei Widerstände 321 und 322 mit der Leitung 51 verbunden ist. Der Verbxndungspunkt der Widerstände 321 und 322 ist dabei mit der Leitung und außerdem mit der Basis eines NPN-Transistors verbunden, dessen Emitter mit der Leitung 51 verbunden ist. Der Temperatursensor 303 umfasst ferner einen Widerstand 325, einen weiteren Widerstand 326 und einen einstellbaren Widerstand 327, die in Serie zwischen den Leitungen 58 und 51 liegen, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände 325 und 326 mit dem Kollektor des Transistors 323 und außerdem mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 102 verbunden ist.

Den Widerständen 315 und 327 ist jeweils eine Temperaturskala zugeordnet, so daß sie im Betrieb auf die zulässigen Maximal- und Minimal-Temperaturen des

-14-

A 45 304 b

k - 176 - 14 -

13. September 1982

unbesetzten Raumes eingestellt werden können. Der Widerstand 312 ist zur Eichung vorgesehen.

Der Ausgang des Verstärkers 102 ist über einen Widerstand 107 mit seinem nicht invertierenden Eingang und über einen Widerstand 110 sowie einen weiteren Widerstand 111 mit der Leitung 51 verbunden, wobei der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 110, 111 mit der Basis eines NPN-Transistors 112 verbunden ist, dessen Emitter mit der Leitung 51 verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand 113 mit der Leitung 52 verbunden ist.

Wenn am Ausgang des Verstärkers 102 ein hcher Signalpegel entsteht, wird der Transistor 112.leitend gesteuert, so daß Strom durch den Widerstand 113 fließt. Dieser Strom wird von dem Widerstand 41 in der Stromregeleinheit 11 erfasst und bewirkt, daß der Transitor 38 leitend wird, der seinerseits den Transistor 37 leitend steuert, wodurch die Relaiswicklung 35 erregt und der Ruhekontakt 4 3 geöffnet wird. Wenn am Ausgang des Verstärkers 102 ein Signal niedrigen Pegels ansteht, ist der Transistor 112 nicht leitend, so daß auch die Transistoren 37 und 38 gesperrt sind, was bedeutet, daß auch der Ruhekontakt 43 geschlossen ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Transistor 112 und seine zugehörigen Bauteile als Signalisiereinrichtungen arbeiten, während -der Transistor 38 und der Widerstand 41 als Empfangseinrichtungen

-15-

323Λ308

A 45 304 b

k - 176 - 15 -

13. September 1982

arbeiten. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Sensoreinheit 19 entfernt von der Stromregeleinheit 11 anzuordnen.

Wenn im Betrieb der Raum so belegt ist, daß der Schallpegel ausreicht, um ein Ausgangssignal des Verstärkers 81 herbeizuführen, ergibt sich auf der Leitung 307 ein hoher -Pegel, wodurch der Transistor 323 leitend gesteuert wird und bewirkt, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 102 auf einen niedrigen Pegel geht. Wenn die Klimaanlageneinheit 10 aktiviert wird, dann werden die Heizeinheit und die Kühleinheit derselben folglich durch den internen Thermostat geregelt. Wenn der Raum dagegen nicht belegt ist, ergibt sich am Ausgang des Verstärkers 304 ein niedriger Pegel, so daß der hohe Pegel auf der Leitung 307 nicht vorhanden ist. Wenn die Raumtemperatur in diesem Fall über den Maximal-Wert ansteigt, der am Widerstand 315 eingestellt ist, ergibt sich am Ausgang des Verstärkers 316 ein hoher Pegel, wodurch der Transistor 32 3 leitend gesteuert wird und bewirkt, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 102 auf einen niedrigen Pegel geht. Die Klimaanlageneinheit 10 wird folglich betätigt. Da der Widerstand 315 auf eine Temperatur eingestellt werden sollte, welche die Maximal-Temperatur des internen Thermostaten der Klimaanlageneinheit 10 übersteigt, führt dies dazu, daß die Kühleinheit eingeschaltet wird. Wenn die Raumtemperatur über die Mindesttemperatur abfällt, die am Widerstand 327 eingestellt ist, ergibt sich am

-16-

3234303

A 45 304 b

k - 176 - 16 -

13. September 1982

Ausgang des Verstärkers 102 wieder ein niedriger Pegel, durch den die Klimaanlageneinheit 10 aktiviert wird. Da die Mindesttemperatur, die am Widerstand 327 eingestellt ist, niedriger sein sollte als die Mindesttemperatur für den internen Thermostat der Klimaanlageneinheit 10, führt dies dazu, daß die Heizeinheit eingeschaltet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen System wird die Raumtemperatur, wenn der Raum besetzt ist, durch den internen Thermostaten der Klimaanlageneinheit 10 geregelt, und wenn der Raum unbesetzt ist, in Abhängigkeit von den an den Widerständen 315 und 327 eingestellten Temperaturwerten.

Aus Fig. 3B wird ferner deutlich, daß der Ausgang des Verstärkers 102 über einen Kondensator 120 mit dem einen Eingangsanschluß eines Vollweg-Gleichrichters 121 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 112 ist über einen weiteren Kondensator 122 mit dem anderen Eingangsanschluß dieses Gleichrichters 121 verbunden. Der negative Ausgangsanschluß des Gleichrichters 121 ist mit der_ Erdleitung 51 verbunden, während der positive'Ausgangsanschluß über einen Widerstand 126 mit der Leitung 51 und über einen Widerstand 123 mit der Basis eines NPN-Transistors 124 verbunden ist, dessen Emitter mit der Leitung 51 verbunden ist und dessen Kollektor über eine Leitung 125 mit dem nicht invertierenden Eingang (+) des Verstärkers 81 verbunden ist.

-17-

323/, JüS

A 45 304 b

k - 176 - 17 -

13. September 1982

Der Gleichrichter 121, der Transistor 124 und die zugehörigen Bauelemente, dienen als Blockiereinrichtung für den Schallpegeldetektor 60, wie dies nachstehend erläutert wird. Jedesmal, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 102 seinen Zustand ändert, wird der Basis des Transistors 124 ein Signalimpuls hohen Pegels zugeführt, wodurch dieser Transistor für ein kurzes Zeitintervall leitend gesteuert wird und damit verhindert, daß das Augangssignal des Verstärkers 66 den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 81 erreicht. Dabei ist die Blockiereinrichtung so ausgebildet, daß der Schaltstoß, der durch die Betätigung der Relaiskontakte 43 hervorgerufen wird, nicht zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 81 auf einen hohen Pegel geht oder daß der Kondensator 86 geladen wird. Ohne die Blockiereinrichtungen bestünde bei nicht belegtem Raum jedesmal bei Erreichen der gewünschten Temperatur die Gefahr, daß die Betätigung der Relaiskontakte 43 zu einer Aufladung des Kondensators 86 führen würde, was eine erneute Aktivierung der Klimaanlageneinheit 10 zur Folge hätte. Bei nicht belegtem Raum bestünde ferner die Gefahr, daß das Geräusch der Betätigung der Relaiskontakte 43 nach dem Abfallen der Raumtemperatur unter den vorgegebenen Wert zu einer Aufladung des Kondensators 86 führen würde, mit dem Ergebnis, daß die Klimaanlageneinheit 10 für das volle, durch die Kondensatoren 86 und 90 und die Widerstände 87 und 88 bestimmte Zeitintervall erregt würde. Dieses Zeitintervall könnte aber durchaus länger sein

-18-

A 45 304 b

k - 176 - 18 -

13. September 1982

als die Zeit, die für ein erneutes Ansteigen "der Raumtemperatur auf das gewünschte Niveau erforderlich wäre. Weiterhin bestünde ohne die Blockiereinrichtung-die Gefahr, daß das durch die Betätigung der Relaiskontakte 43 hervorgerufene Geräusch ein erneutes Einschalten der Klimaanlageneinheit 10 bei nicht besetztem Raum bewirken würde.

Nachstehend soll nunmehr erläutert werden, weshalb der Widerstand 89 und der Kondensator 90 vorgesehen sind.

Wenn ein Raum zunächst belegt ist, wird der Kondensator 86 über den Widerstand 85 schnell aufgeladen und die dabei über den Kondensator 86 auftretende Spannung wird nach'einer kurzen Verzögerungszeit, die durch den Widerstand 89 und den' Kondensator 90 bestimmt wird, an den nicht invertierenden Eingang (+) des Verstärkers 92 gelegt. Daraufhin geht der Ausgang des Verstärkers 9 2 auf ein niedriges Potential, wodurch auch der Ausgang des Verstärkers 102 auf ein niedriges Potential geht, so daß das an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 81 angelegte Signal für ein kurzes Zeitintevall, welches durch die Blockiereinrichtung bestimmt wird,unterbrochen wird. Während dieses Zeitintervalls entlädt sich der Kondensator 86. Wenn der Widerstand 89 und der Kondensator 90 fehlen würden, dann würde dies dazu führen, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 92 wieder auf einen hohen Pegel gehen

-19-

A 45 304 b

k - 176 - 19 -

13. September 1982

würde. Durch das Vorhandensein des Widerstandes 89 und des Kondensators 90 ist jedoch sichergestellt, daß der Kondensator 86 ausreichend geladen ist, um zu verhindern, daß dies in dem Zeitintervall geschieht, in dem das Ausgangssignal des Verstärkers 92 einen niedrigen Wert annimmt.

Wenn es erwünscht ist, die Schaltung gemäß Fig. 3A und 3B zur Steuerung der Heizeinheit einzusetzen, dann werden die Anschlüsse 317 und 318 über eine Brücke verbunden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Verstärker 316, den Transistor 323 und deren zugehörige Bauelemente wegzulassen. Wenn die Schaltung nur in Verbindung mit der .Heizeinheit eingesetzt werden soll, hält die Heizeinheit die Lufttemperatur über einem ersten vorgegebenen Pegel, wenn der Raum nicht belegt ist, und über einem zweiten, höheren vorgegebenen Pegel, wenn der Raum belegt ist.

Eine Heizeinheit, bei der die Steuerung bzw. Regelung mit Hilfe der Schaltung gemäß Fig. 2 und 3 erfolgt, kann ein elektrisches Heizelement enthalten, welches direkt mit Hilfe der Relaiskontakte 4 3 betätigt wird, oder einen Radiator, dessen Wärmeabgabe mit Hilfe eines Gebläses gesteuert wird. In diesem Fall kann das Gebläse über die Kontakte 4 3 ein- und ausgeschaltet werden.

-20-

A 45 304 b

m - 176 - 20 -

13. September 1982

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß das erfindungsgemäße System bei geeigneter Modifikation auch in Verbindung mit einer Klimaanlageneinheit eingesetzt werden kann, welche nur eine Kühleinheit umfasst. In diesem Fall würde die Klimaänlageneinheit die Raumtemperatur bei belegtem Raum unter einem ersten vorgegebenen Pegel halten und bei nicht belegtem Raum unter einem zweiten, höheren, vorgegebenen Pegel.

Wenn es erwünscht ist, die Genauigkeit der Temperatureinstellung zu verbessern, können die Widerstandsketten 313 bis 315 und 325 bis 327 jeweils durch einen Operationsverstärker zur Erzeugung der entsprechenden Bezugsspannungen ersetzt werden. Bei einem derartigen Operationsverstärker wären dann jeweils vier Transistoren parallel geschaltet und mit dem invertierenden Eingang verbunden, wobei in Serie zu jedem Widerstand ein Schalter vorgesehen wäre, um die Temperatur einstellen zu können.

Wenn die Schaltung gemäß Fig. 3A und 3B nur dazu verwendet wird, die Heizeinheit zu steuern, kann sie ferner so abgewandelt werden, daß der Verstärker 316 die Raumtemperatur regelt, wenn der Raum belegt ist. In diesem Fall ist kein getrennter Raumthermostat erforderlich. Gemäß einer anderen Modifikation des Systems gemäß Fig. 1 und 3 wird zwischen dem Sensor 19 und der Stromregeleinheit 11 eine eigene Signalleitung vorgesehen, so daß auf den Transistor 38 verzichtet werden kann.

Leerseite

Claims

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE. UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 70O0 STUTTGART 1 A 45 304 b " Anmelder: Alien-Martin Electronics Limited k - 176 Marlborough Works 13. September 1982 Thompson Avenue Wolverhampton, WV2 3NP Großbritannien Patentansprüche ■'β'

1.1 Regelsystem für eine Lufttemperaturänderungseinheit mit Temperatursensoreinrichtungen und darauf ansprechenden Betätigungseinrichtungen für die Lufttemperaturänderungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß Schalldetektoreinrichtungen vorgesehen sind und daß die Betätigunseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß durch sie die Lufttemperaturänderungseinheit zusätzlich in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Schalldetektoreinrichtungen beeinflussbar ist.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß die Lufttemperaturänderungseinheit durch sie beim überschreiten eines vorgegebenen Schallpegels und beim Eintreten einer außerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs liegenden Raumtemperatur beeinflussbar ist.

-2-

3234309

A 45 304 b

k - 176 · - 2 -

13. September 1982

3. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verzögerungseinrichtungen vorgesehen sind/ durch die eine Aktivierung einer Heizeinheit der Lufttemperaturänderungseinheit nach dem Abfallen des Schallpegels unter den vorgegebenen Schallpegel für ein vorgegebenes Zeitintervall aufrechterhaltbar ist.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Sperreinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Aktivierung der. Lufttemperaturänderungseinheit dann verhinderbar ist, wenn die Raumtemperatur innerhalb eines zweiten, in den vorgegebenen ersten Temperaturbereich fallenden zweiten vorgegebenen Temperaturbereichs liegt.

^rj. Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtungen einen von den Temperatursensoreinrichtungen unabhängigen Raumthermostaten umfassen.

6. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtungen Signalisiereinrichtungen aufweisen, welche auf Signale der Schalldetektoreinrichtungen und der Temperatursensoreinrichtungen ansprechen, daß die Betätigungseinrichtungen Empfangseinrichtungen aufweisen, welche auf Signale der Signalisiereinrichtungen ansprechen, und daß die Betätigungs-

-3-

3234303

A 45 304 b

k - 176 - 3 -

13. September 1982

einrichtungen Schalteinrichtungen aufweisen, welche auf Signale der Empfangseinrichtungen ansprechen, um die Lufttemperaturänderungseinheit zu
betätigen, daß die Schalldetektoreinrichtungen und die Signalisiereinrichtungen zu einer einzigen Einheit zusammengefasst sind, und daß die Schalteinrichtungen zu einer einzigen weiteren Einheit zusammengefasst sind.

7. Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtungen mindestens ein Relais aufweisen.

8. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Blockiereinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schalldetektoreinrichtungen bei Betätigung der Relaiskontakte für ein vorgegebenes
kurzes Zeitintervall blockierbar sind.

-4-