DE3422110A1 - Steuerschaltung fuer eine klimaanlage - Google Patents

Description

STEUERSCHALTUNG FÜR EINE KLIMAANLAGE

Die Erfindung bezieht sich auf Klimaanlagen, insbesondere auf'eine Steuerschaltung für eine Klimaanlage, die aus einer im zu klimatisierenden Zimmer befindlichen Einheit sowie einer außerhalb des Zimmers befindlichen Einheit besteht und wobei diese Einheiten über Signalleitungen zum Steuern der Klimaanlage in Verbindung stehen.

Bei einer Klimaanlage vom getrennten Typ, bei der eine außerhalb des zu klimatisierenden Zimmers befindliche Einheit, die einen Luftkompressor, einen Lüfter, ein Vierwegeventil, einen Wärmeaustauscher usw. aufweist und eine im zu klimatisierenden Zimmer befindliche Einheit, die einen Lüfter, ein Entspannungsventil, einen Wärmeaustauscher usw. aufweist, vorgesehen ist, wird die erforderliche Leistung aus einem für beide Einheiten gleichen Wechselstrom-Dreiphasennetz (Drehstromnetz) zugeführt und werden mit einer Betätigungsschaltung verbundene Leitungen von zwei Phasen des Drehstromnetzes abgeleitet. Führt das Drehstromnetz eine Hochspannung, so wird diese Spannung mit Hilfe eines Transformators in eine Niederspannung umgewandelt. Führt das Drehstromnetz hingegen eine Niederspannung, so kann diese Spannung zur Betätigung der einzelnen Komponenten direkt zugeführt werden. Demgemäß dient eine der Leitungen, die von den beiden Phasen abgeleitet werden, als gemein-5 same Leitung, wohingegen mit der anderen Leitung ein elektromagnetischer Kontaktgeber für den Betrieb des Kompressors, ein elektromagnetischer Kontaktgeber für den Betrieb des Lüfters, ein Vierwegeventil, verschiedene Magnetventile usw. in Verbindung stehen. Diese Kontaktgeber und Ventile müssen parallel verbunden werden, um an ihren Spulen Spannungsabfälle zu vermeiden.

Um die einzelnen Komponenten der im zu klimatisierenden Zimmer befindlichen Einheit, nachfolgend als Inneneinheit bezeichnet, und der außerhalb des zu klimatisierenden Zimmers befindlichen Einheit, nachfolgend als Außeneinheit bezeichnet, mit Hilfe von Signalen betätigen zu können, sind mehrere Signalleitungen für die Signalübertragung von der Inneneinheit zur Außeneinheit, insbesondere eine Signalleitung, die ein Signal zum Steuern des Betriebs des Kompressors überträgt, sowie eine andere Signalleitung, die ein Steuersignal zum Steuern des Vierwegeventils überträgt, und ebenso mehrere Signalleitungen für die Signalübertragung von der Außeneinheit zur Inneneinheit erforderlich, insbesondere eine Signalleitung, die ein Signal überträgt, das das Ansprechen einer Schutzeinrichtung anzeigt, wie z.B. eines Sensors, der einen Überstrom des Kompressors wahrnimmt, sowie eine andere Signalleitung, die ein Signal überträgt, das den Abtauvorgang einer Enteiservorrichtung anzeigt.

Bei einer derartige Spannungssignale übertragenden Übertragungsschaltung belegt jedes dieser Signale eine Signalleitung, wobei zusätzlich eine gemeinsame Leitung erforderlich ist. Das bedeutet, daß die Anzahl der Signalleitungen proportional der Anzahl der zu übertragenden Signale steigt. Bei einer derartigen Signalübertragungsschaltung steigen somit unvermeidlich die Material- und Herstellungskosten und die Wahrscheinlichkeit von falschen Verbindungen, die während der Verdrahtung hergestellt werden, ist hoch.

Mit der Beseitigung der oben genannten Nachteile und der Verringerung der Anzahl der zwischen der Inneneinheit und der Außeneinheit erforderlichen Signalübertragungsleitungen befassen sich das japanische Gebrauchsmuster 55-31476 (1980) und die JP-OS 55-20305 (1980).

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Bei dem japanischen Gebrauchsmuster 55-31476 ist eine Halbleiterschaltung vorgesehen, die einen im Zimmer befindlichen Teil und einen außerhalb des Zimmers befindlichen Teil aufweist, wobei beide Teile mit Hilfe einer Gleichspannungs-Signalleitung in Verbindung stehen. Über diese Signalleitung wird ein charakteristisches Signal übertragen, dessen Bedeutung von seinem Ausgangspegel abhängt. Demzufolge ist zur Übertragung und zum Empfang dieses charakteristischen Signals eine komplexe Einrichtung erforderlich.

Bei der JP-OS 55-20305 ist eine Klimaanlage vorgesehen, die in eine Inneneinheit und eine Außeneinheit unterteilt ist. Beide Einheiten stehen über zwei Gleichspannungs-Signalleitungen in Verbindung. Über diese Signalleitungen wird ein charakteristisches Signal in Form eines Impulssignals übertragen. Demzufolge ist auch in.diesem Fall, wie vorstehend, eine komplexe Einrichtung zur Übertragung und zum Empfang dieses charakteristischen Signals erforderlich.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Steuerschaltung für eine Klimaanlage vorzusehen, bei der die Signale, die die gemessenen Spannungs- und Stromwerte darstellen, über eine einzige Signalleitung übertragen werden können, um die Anzahl der Signalübertragungsleitungen zu minimieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltung hiervon sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 11.

Mit Hilfe der Erfindung ist eine zweiseitige Übertragung von zwei unterschiedlichen Signalarten möglich, d.h. es

können auf einer einzigen Übertragungsleitung ein Spannungssignal und ein Stromsignal übertragen werden. Da jedoch keine speziellen charakteristischen Signale übertragen werden müssen, besteht keine Veranlassung, eine spezielle Einrichtung, wie z.B. einen Signalwandler, vorzusehen. Demzufolge kann der Aufbau· der Steuerschaltung vereinfacht werden.

Zur Übertragung eines speziellen charakteristischen Signals, wie z.B. eines Impulssignals, war eine Gleichstromquelle erforderlich. Im Gegensatz dazu ist bei der Erfindung kein charakteristisches zu übertragendes Signal vorgesehen. Demzufolge zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die Stromquelle entweder eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle sein kann und daß ein Spannungssignal und ein Stromsignal über eine einzige Signalleitung gleichwertig in beide Richtungen übertragen werden können.

Demzufolge stehen im Falle einer Klimaanlage, die allein zur Luftkühlung vorgesehen und an ein Drehstromnetz angeschlossen ist, die Inneneinheit und die Außeneinheit über eine einzige gemeinsame Signalleitung in Verbindung, die beispielsweise von der R-Phase des Drehstromnetzes abgeleitet wird. Weist die Klimaanlage einen Wärmepumpenzyklus auf und verwendet ein 4-Wegeventil, so sind nur eine Signalleitung zum Steuern des Luftkompressors und eine weitere Signalleitung zum Steuern des 4-Wegeventils erforderlich.

Ebenso kann vom Drehstromnetz über einen Wandler eine Gleichspannung abgeleitet und eine Gleichstromsignalleitung für die Signalübertragung verwendet werden. In einem derartigen Falle wird die Einrichtung jedoch etwa komplex, da ein Wandler vorgesehen werden muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher

erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerschaltung, falls diese bei einer Klimaanlage Anwendung findet, die allein der Luftkühlung dient und eine

Drehstromquelle benutzt;

Fig. 2 ein Rohrleitungsdiagramm, das den zur Luftkühlung erforderlichen Kältekreislauf der Klimaanlage darstellt, wobei die Klimaanlage, wie in Fig. 1 gezeigt, in eine Inneneinheit

und eine Außeneinheit aufgeteilt ist;

Fig. 3 den Aufbau des Stromsensors und des Steuergeräts der in Fig. 1 gezeigten Inneneinheit;

Fig. 4 ein Schaltdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerschal

tung, falls diese bei einer Klimaanlage vom Wärmepumpentyp Anwendung findet;

Fig. 5 ein Rohrleitungsdiagramm, das den zur Klimatisierung erforderlichen Kältekreislauf der Klimaanlage darstellt, wobei die Klimaanlage

- wie in Fig. 4 gezeigt - in eine Inneneinheit und eine Außeneinheit unterteilt ist;

Fig. 6 ein Schaltdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerschal- tung, bei der die in Fig. 4 gezeigten Signal

leitungen mit einer Gleichstromquelle in Verbindung stehen.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der

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Erfindung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Fig.l zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Klimaanlage, die allein dem Zweck der Luftkühlung dient.

Wie'aus Fig. 1 ersichtlich ist die Klimaanlage in eine Inneneinheit 20 und eine Außeneinheit 30 unterteilt, wobei beide Einheiten 20, 30 gemeinsam mit einem Drehstromnetz in Verbindung stehen. Zwischen eine R-Phasen-Anschlußklemme 2 der Inneneinheit 20 und eine S-Phasen-Anschlußklemme 3 der Außeneinheit 30 ist über Anschlußklemmen 4 und 5 eine einzelne Signalleitung 7 geschaltet. In dem zwischen den Anschlußklemmen 4 und 2 in der Inneneinheit 20 verlaufenden Abschnitt der Signalleitung 7 sind ein Stromsensor 8 sowie ein a-Kontakt 6 eines Gleichstromrelais in Reihe geschalten, wobei das Gleichstromrelais ein elektromagnetisches Relais 12 erregt, das dem Kompressor 31 (Fig.2) Energie zuführt. In dem zwischen den Anschlußklemmen 5 und 3 in der Außeneinheit 30 verlaufenden Abschnitt der gleichen Signalleitung 7 sind ein Kontakt 10 eines den Kompressor schützenden elektromagnetischen Relais (nicht dargestellt) und das dem Kompressor 31 Energie zuführende Relais 12 in Reihe geschalten. Ferner sind ein Steuergerät 9 für die Inneneinheit sowie ein Steuergerät 11 für die Außeneinheit vorgesehen.

Fig. 2 zeigt ein Rohrleitungsdiagramm, das den Kältekreislauf der in die Inneneinheit 20 und die Außeneinheit 30 unterteilten Klimaanlage darstellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich steht ein Expansions- bzw. Entspannungsventil 22 mit dem Einlaß eines Verdampfers 21 in Verbindung. In der Inneneinheit 20 ist ein Lüfter 24 vorgesehen. Der Kompressor 31, der vom hin- und hergehenden Typ, vom Schraubentyp oder vom Spiraltyp sein kann, ist in der Außeneinheit 30 vorgesehen. Der Auslaß des Kompressors 31 steht über eine Leitung 25 mit dem Einlaß eines Kondensators 32 in Verbindung, wohingegen zur Vervollständigung des Rohrleitungs-

systems für den Kältekreislauf die Ansaugseite des in der Außeneinheit 30 vorgesehenen Kompressors 31 mit dem Auslaß des Verdampfers 21 der Inneneinheit 20 über eine Leitung 26 in Verbindung steht.

Fig. 3 zeigt den inneren Aufbau des Steuergeräts 9 und des Stromsensors 8, die in der Inneneinheit 20 vorgesehen sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist das Steuergerät 9 einen Mikrocomputer 51, einen mit einer Ausgangsklemme 52 des Mikrocomputers 51 verbundenen Widerstand 53, einen mit dem Widerstand 53 verbundenen Transistor 54 sowie eine mit dem Transistor 54 verbundene Parallelschaltung auf, die aus einem Gleichstromrelais 55 und einer Diode 56 besteht. Der Stromsensor 8 umfaßt einen Fotokoppler (optoelektronischen Koppler) 60, der mit einer Eingangsanschlußklemme 57 des Mikrocomputers 51 verbunden ist, sowie einen Gleichrichter 70. Der Fotokoppler 60 schließt einen Fototransistor 61, einen Widerstand 62 und einen Kondensator 63 ein, und der Gleichrichter 70 umfaßt eine Gleichrichterbrücke 71, in Reihe verbundene Dioden 72, 73, 74, einen Widerstand sowie eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Leuchtdiode 76 und einem Widerstand 77.

Im folgenden wird die Funktion der Steuerschaltung beschrieben, die den oben beschriebenen Aufbau aufweist und bei 5 einer Klimaanlage Anwendung findet, die der Luftkühlung dient.

Wenn der Mikrocomputer 51 den Betrieb der Klimaanlage steuert, so erregt das Führungs- bzw. Steuersignal über den Transistor 54 das Gleichstromrelais 55 und der a-Kontakt 6 des Gleichstromrelais 55 wird geschlossen. Durch das Schließen des a-Kontakts 6 wird eine Signalschaltung

hergestellt, in der die R-Phasenleitung eine gemeinsame Leitung darstellt. Da der Kontakt 10 des Kompressorschutzrelais normalerweise geschlossen ist, wird auch dem Stromsensor 8 und dem den Kompressor 31 mit Leistung versorgenden' elektromagnetischen Relais 12 Leistung zugeführt, um dadurch den Kompressor 31 in Betrieb zu setzen. Das durch den Kompressor 31 in der Außeneinheit 30 komprimierte, eine hohe Temperatur und einen hohen Druck aufweisende Kältemittelgas wird über die Leitung 25 in den Kondensator 32 geführt und strahlt als Folge des zwischen dem Kältemittelgas und der von dem Lüfter 33 zugeführten Außenluft durchgeführten Wärmeaustausches Wärme ab und wird dadurch kondensiert und verflüssigt. Das kondensierte, eine mittlere Temperatur sowie einen hohen Druck aufweisende Kältemittelgas wird dann über die Leitung 23 zur Inneneinheit 20 befördert und infolge des Entspannungsventils 22 in ein eine niedrige Temperatur sowie einen niedrigen Druck aufweisendes Kältemittelgas umgewandelt, das dem Verdampfer 21 zugeführt wird. In dem Verdampfer 21 führt das eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck aufweisende Kältemittelgas einen Wärmeaustausch mit der vom Lüfter 24 zugeführten Raumluft aus, so daß die in der Raumluft enthaltene Wärme zur Kühlung der Luft absorbiert wird. Die gekühlte Luft wird wieder vom Lüfter 24 in den Raum abgegeben und 5 zur Luftkühlung verwendet. Andererseits wird das Kältemittelgas über die Leitung 26 in den in der Außeneinheit 30 befindlichen Kompressor 31 gesaugt und wieder komprimiert. Diese Art der Kältemittelzirkulation wird zur Kühlung der Raumluft wiederholt.

Wird mit Hilfe des für die Außeneinheit 30 vorgesehenen Steuergeräts 11 während des Luftkühlvorganges ein überstrom festgestellt, so wird der Kontakt 10 des den Kompressor schützenden, elektromagnetischen Relais geöffnet, um den Stromfluß durch die Signalleitung 7 zu unterbrechen,

und das den Kompressor mit Energie versorgende, elektromagnetische Relais 12 stromlos gemacht, um den Betrieb des Kompressors 31 zu unterbrechen. Liegt andererseits am Mikrocomputer 51 ein vom Fotokoppler 60 stammendes Signal an,' das die Tatsache anzeigt, daß jetzt kein Licht von der • im Stromsensor 8 vorgesehenen Leuchtdiode 7 6 emittiert wird, so stellt der Mikrocomputer 51 daraufhin fest, daß jetzt kein Strom durch die Signalleitung 7 fließt, und zwar trotz der Tatsache, daß er fortlaufend das Betriebssteuersignal erzeugt hat. Der Mikrocomputer 51 folgert dann, daß ein abnormaler Vorgang vorgelegen hat und zeigt den abnormalen Betrieb auf einem Steuerpult an.

Betätigt jedoch der Anwender einen auf dem Steuerpult vorgesehenen Schalter, um den Mikrocomputer 51 zu instruieren, den Betrieb der Klimaanlage einzustellen, so öffnet das vom Mikrocomputer 51 stammende Ausgangssignal den a-Kontakt 6 des Gleichstromrelais 55, um dadurch das dem Kompressor Energie zuführende, elektromagnetische Relais 12 stromlos zu machen und den Betrieb der Klimaanlage zu unterbrechen. In einem solchen Fall folgert der Mikrocomputer 51 nicht, daß der Betrieb abnormal ist.

Bei einer derartigen, zur Luftkühlung vorgesehenen Klimaanlage wird somit die gemeinsame Leitung von der R-Phase einer Drehstromquelle abgeleitet, und die Kombination aus einem Spannungssignal und einem Stromsignal kann über eine einzige Signalleitung übertragen werden, die sich zwischen der Inneneinheit und der Außeneinheit zur Steuerung des Klimaanlagenbetriebs erstreckt.

Durch die über die einzelne Signalleitung übertragenen Spannungs- und Stromsignale erfolgende Betriebssteuerung werden nicht nur die Material- und Herstellungskosten reduziert, sondern auch in beachtlichem Maße die Verdrahtungs-

arbeiten erleichtert, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Fehlverdrahtung ausgeschlossen wird.

Die Einrichtung eines eine gegenläufige Drehung verhindernden" Ventils, das mit dem in dem Steuergerät 11 vorgesehenen Relaiskontakt 10 in Verbindung steht, ist insbesondere dann wirkungsvoll, falls der Kompressor 31 vom Spiraltyp ist, der sich absolut nicht für eine gegenläufige Drehung eignet. Ein Zweifachdruck-Schalter und ein Niederdruck-Schalter (nicht dargestellt) sind gemeinsam vorgesehen, um mit einem ungewöhnlich hohen Druck bzw. einem ungewöhnlich niedrigen Druck fertigzuwerden. Diese Schalter stehen mit dem Relaiskontakt 10 in Verbindung, um somit eine sichere Funktionssteuerung sicherzustellen.

Die Fig. 4 und 5 stellen ein Steuerschaltungsdiagramm bzw.

.15 ein Kältekreislauf-Rohrleitungsdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung dar, falls diese bei einer Klimaanlage vom Wärmepumpentyp Anwendung findet. In den Fig. 4 und 5 werden zur Bezeichnung der den Fig. 1 und 2 entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf eine detaillierte Beschreibung dieser Teile verzichten zu können.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erstreckt sich parallel zur Signalleitung 7 eine andere Signalleitung 100, und zwar zwischen einer Anschlußklemme 101 einer Inneneinheit 200 und einer Anschlußklemme 102 einer Außeneinheit 300. Der sich in die Inneneinheit 200 erstreckende Abschnitt der Signalleitung 100 verbindet die Anschlußklemme 101 mit der Anschlußklemme 2. In diesem Teil der Signalleitung 100 sind in Reihe ein a-Kontakt 80 eines Gleichstromrelais (nicht dargestellt), das einem elektromagnetischen Relais 130 Energie zuführt, welches wiederum ein 4-Wegeventil 302 (vergleiche Fig. 5) mit Energie versorgt, sowie ein Strom-

sensor 90 vorgesehen. Ebenso verbindet der sich in die Außeneinheit 300 erstreckende Abschnitt der Signalleitung 100 die Anschlußklemme 102 mit der Anschlußklemme 3. In diesem Abschnitt der Signalleitung 100 sind in Reihe das elektromagnetische Relais 130, das das 4-Wegeventil 302 mit Energie versorgt, sowie ein Kontakt 110 einer Enteisungsvorrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen. Ein in der Inneneinheit 200 vorgesehenes Steuergerät 91 entspricht dem mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Steuergerät 9 und steht mit dem Stromsensor 9 0 in Verbindung, der parallel zu dem Stromsensor 8 geschaltet ist. Ein in der Außeneinheit 300 vorgesehenes Steuergerät 140 umfaßt eine Enteisungsbefehlseinheit (nicht dargestellt), die parallel zu den Schutzrelais geschaltet ist, die den ÜberStromsensor, das Relais zum Verhindern einer gegenläufigen Drehung, sowie den Zweifachdruck-Schalter und den Niederdruckschalter, die mit dem Relaiskontakt 10 des Kompressorschutzrelais in Verbindung stehen, einschließen.

Das Vierwegeventil 302 steht mit der Auslaßseite des Kompressors 31 in Verbindung. Ein in der Außeneinheit 300 vorgesehener Wärmeaustauscher 301 dient während des Luftkühlvorganges als Kondensator und während des Lufterwärmungsvorganges als Verdampfer. Ein während des Heizvorganges verwendetes Entspannungsventil 303 ist in der Außeneinheit 300 parallel zu einem Regulier- bzw. Rückschlagventil 304 geschaltet. Dieses Entspannungsventil 303 steht über eine Leitung mit dem Entspannungsventil 22 für den Kühlzweck und einem Rückschlagventil 204, die beide in der Inneneinheit 200 vorgesehen sind, in Verbindung. Ein in der Inneneinheit 200 vorgesehener Wärmeaustauscher 201 dient während des Luftkühlvorganges als Verdampfer und während des Lufterwärmungsvorganges als Kondensator. Eine Leitung 202 verbindet den in

der Inneneinheit 200 vorgesehenen Wärmeaustauscher 201 mit dem in der Außeneinheit 300 vorgesehenen Vierwegeventil 302.

Nachfolgend wird die Funktion der die Klimaanlage vom Wärmetyp ,steuernden Steuerschaltung für den Fall beschrieben, daß die Klimaanlage zur Lufterwärmung dient. Bei normalem Betrieb arbeiten der Kompressor 31 und das Vierwegeventil 302 unter Steuerung des in der Inneneinheit 200 vorgesehenen Steuergeräts 91, das Steuersignale vorsieht, die die Ein-Aus-Stellungen der Relaiskontakte 6 und 80 steuern. Der Kornpressor 31 läuft solange, bis eine vorbestimmte eingestellte Temperatur erreicht ist. Wird die eingestellte Temperatur erreicht, wird der Betrieb des Kompressors 31 unterbrochen. Das Vierwegeventil 302 wird während des Lufterwärmungsvorganges des Kältekreislaufes mit Energie und während des Abtauvorganges mit keiner Energie versorgt. Wird der Kältekreislauf für die Luftkühlung betrieben, so fließt das Kühlmittel in die mit durchgezogener Linie angedeutete Richtung durch das Vierwegeventil 302 und kehrt nach dem Durchfließen des Wärmeaustauschers 301, des Rückschlagventils 304, der Leitung 305, des Kühlzwecken dienenden Ausdehnungsventils 22, des Wärmeaustauschers 101, der Leitung 202 und des Vierwegeventils 302 zum Kompressor 31 zurück. Im Falle eines Lufterwärmungsvorganges, fließt das Kühlmittel in umgekehrter Richtung oder in der mit gestrichelter Linie angedeuteten Richtung durch das Vierwegeventil 302 und kehrt nach dem Durchfließen der Leitung 202, des Wärmeaustauschers 201, des Rückschlagventils 204, der Leitung 305, des Heizzwecken dienenden Entspannungsventils 303, des Wärmeaustauschers 301 und des Vierwegeventils 302 zum Kompressor 31 zurück.

Der in der Inneneinheit 200 in der Signalleitung 7 vorgesehene Stromsensor 8 und der in der Inneneinheit 200 in der Signalleitung 100 vorgesehene Stromsensor 90 geben ihre

den Stromfluß anzeigenden Ausgangssignale an das Steuergerät 91 ab.

Das Steuergerät 91 steuert den Betrieb der Klimaanlage während dieses als Ergebnis eines Vergleiches zwischen dem Betriebsbefehlssignal, das die Energieversorgung des den Kompressor mit Energie versorgenden Relais 12 oder des das Vierwegeventil mit Energie versorgenden Relais 130 steuert, und dem vom Stromsensor 8 oder 90 erfaßten Stromsignal bestätigt, daß die Klimaanlage sich im Normalbetrieb befindet.

Wird dann ein Abtausteuersignal von dem in der Außeneinheit 300 vorgesehenen Steuergerät 140 erzeugt, so wird der Relaiskontakt 110 geöffnet, um den von der R-Phase zur S-Phase verlaufenden Strompfad zu unterbrechen und das elektromagnetische Relais 130, das das Vierwegeventil 302 mit Energie versorgt, stromlos gemacht. Der Stromsensor 90 informiert das für die Inneneinheit 200 vorgesehene Steuergerät von der Tatsache, daß der Stromfluß durch diesen Strompfad nun unterbrochen ist. Zu diesem Zeitpunkt fließt kein Strom, obgleich das in der Inneneinheit 200 vorgesehene Steuergerät 91 das Signal erzeugt, das das Vierwegeventil mit Energie versorgende Relais 130 erregt. Demzufolge folgert das Steuergerät 91, daß der Abtauvorgang nun fortschreitet und führt die vorbestimmte Steuerung aus. Nach Beendigung des Abtauvorganges erzeugt das in der Außeneinheit 300 vorgesehene Steuergerät 140 ein Signal zum Einschalten bzw. Schließen des Relaiskontaktes 110, und dem das Vierwegeventil mit Energie versorgenden Relais 130 wird Energie zugeführt, um den Lufterwärmungsvorgang wieder zu starten. In der Inneneinheit 200 mißt der Stromsensor 90 den Stromfluß, da der Abtauvorgang beendet ist.

Ermittelt das in der Außeneinheit 300 vorgesehene Steuergerät 140 einen Überstrom, so wird der Relaiskontakt 10

geöffnet, um das den Kompressor mit Energie versorgende, elektromagnetische Ventil 12 stromlos zu machen und den Betrieb des Kompressors 31 zu unterbrechen. Stellt der Stromsensor 8 fest, daß kein Stromfluß vorliegt, obgleich ein.Signal zur Versorgung des Kompressors mit Energie von Seiten des in der Inneneinheit 200 vorgesehenen Steuergeräts 91 erzeugt wird, so folgert das Steuergerät 91, daß der Klimaanlagenbetrieb abnormal ist und führt die vorbestimmte Steuerung aus.

Während des Luftkühlvorganges arbeitet das Vierwegeventil nicht und der Kompressor 130 wird nur gesteuert. Die Arbeitsschritte in diesem Fall sind ähnlich denjenigen des oben beschriebenen Lufterwärmungsvorganges.

Es ist somit ersichtlich, daß im Falle einer Klimaanlage vom Wärmepumptyp lediglich zwei Signalleitungen erforderlich sind (die gemeinsame Leitung wird von der R-Phase des Drehstromnetzes abgeleitet).

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung, bei der die Signalleitungen von einer Gleichstromquelle gespeist werden.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, in der die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um die gleichen oder äquivalenten, in Fig. 4 gezeigten Teile zu bezeichnen, ist ein Transformator 400 mit seiner Primärwicklung an den Anschlußklemmen und 402 (zwischen der R-Phase und der S-Phase) der Inneneinheit 200 angeschlossen, wohingegen an der Sekundärwicklung des Transformators eine Gleichspannungsquelle 401 angeschlossen ist. Eine gemeinsame Leitung 404 erstreckt sich von einer Anschlußklemme 106 der in der Inneneinheit 200 vorgesehenen Gleichstromquelle 401 zu einer Anschlußklemme der Außeneinheit 300. Die Signalleitungen 7 und 100 werden von einer anderen Anschlußklemme 407 der Gleichstromquelle

abgeleitet und stehen mit den Komponenten, die die vorstehend beschriebenen Relaiskontakte und Stromsensoren einschließen, in Verbindung. Werden somit die Signalleitungen 7 und 100 von der Gleichstromquelle 401 versorgt, so ist
die,gemeinsame Leitung 404 zusätzlich erforderlich. Für
eine Klimaanlage vom Wärmepumpentyp beträgt die Anzahl -der Signalleitungen einschließlich der gemeinsamen Leitung
drei.

Obwohl die Gleichstromquelle 101 und der Transformator 400 in Fig. 6 in der Inneneinheit 200 vorgesehen sind, so können diese ebenso in der Außeneinheit 300 vorgesehen werden.

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Claims (11)

FüNER EBBINGHAUS FINCK PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPl ATZ 2 A 3. MÜNCHEN OO POSTADRESSE: POSrFACH 9b OI 6O, D-Ul)(M) MONCHl-N 1Jb HITACHI, LTD. DEAB-31968.6 14. Juni 1984 STEUERSCHALTUNG FÜR EINE KLIMAANLAGE Patentansprüche

1. Steuerschaltung für eine Klimaanlage, die in eine Inneneinheit (20, 200) und eine Außeneinheit (30, 300) unterteilt ist, die mit einer Stromquelle in Verbindung stehen und über eine Signalleitung zur Steuerung des Klimaanlagenbetriebs verbunden sind,

gekennzeichnet durch

- eine Drehstromquelle (1), die gemeinsam für die Inneneinheit (20, 200) und die Außeneinheit (30, 300) vorgesehen ist,

- eine Signalleitung (7), die von zwei Phasen der Drehstromquelle (1) abgeleitet ist,

- einen Kontakt (6) eines elektromagnetischen Relais (12), der einer Komponente der Klimaanlage Energie zuführt, wobei der Kontakt (6) in Reihe mit einer den durch die Signalleitung (7) fließenden Strom überwachenden Strome Sensoreinrichtung (8) in dem in der Inneneinheit (20,200) angeordneten Abschnitt der Signalleitung (7) vorgesehen ist,

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- einen Kontakt (10) eines Schutzrelais, das die Klimaanlagenkomponente schützt, wobei der Kontakt (10) in Reihe mit dem elektromagnetischen Relais (12) in dem in der Außeneinheit (30, 300) angeordneten Abschnitt , der gleichen Signalleitung (7) vorgesehen ist,

- ein erstes Steuergerät (9, 91), das zumniSteuern des Relaiskontaktes (6) des elektromagnetischen Relais (12) in der Inneneinheit angeordnet ist, und

- ein zweites Steuergerät (11, 140), das zur Energiever-

sorgung des Kontaktes (10) des Schutzrelais in der Außeneinheit angeordnet ist, um die Ein-Aus-Stellung der Klimaanlagenkomponente zu steuern.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Signalleitung (7) von einer der in der Inneneinheit (20,200) endenden Phasen abgeleitet ist und daß das andere Ende der Signalleitung (7) von einer anderen der in der Außeneinheit (30, 300) endenden Phasen abgeleitet ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der in der Inneneinheit (20, 200) endenden Phasen die R-Phase ist und daß die andere der in der Außeneinheit (30, 300) endenden Phasen die S-Phase ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung (7) von zwei der in der Inneneinhext (20, 200) oder der Außeneinheit (30, 300) endenden Phasen abgeleitet ist und daß ein Transformator (400) zur Gleichrichtung der Wechselspannung vorgesehen ist, um eine Gleichstromquelle (401) vorzusehen.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimaanlagenkomponente den Kompressor (31) der Klimaanlage darstellt.

6. S.teuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimaanlagenkomponente einen Kompressor (31) und ein Vierwegeventil (302) aufweist und daß die diese Komponente mit Energie versorgenden Relais (12, 130) mit getrennten Signalleitungen (7 bzw. 100) in Verbindung stehen.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Inneneinheit (20, 200) vorgesehene erste Steuergerät (9, 91) einen Mikrocomputer (51), der ein vom Stromsensor (8) erfaßtes Stromsignal empfängt und nach dem Vergleich des Strömsignals mit einem Komponentenbetriebssteuersignal unter Bestätigung, daß die Klimaanlage im Normalbetrieb arbeitet, das Komponentenbetriebssteuersignal abgibt, sowie eine Einrichtung (53,55,56) aufweist, die einen Transistor (54) in Erwiderung auf das Betriebssteuersignal triggert, um dadurch den'Relaiskontakt (6) des elektromagnetischen Relais (12) zu erregen, das die Klimaanlagenkomponente mit Energie versorgt.

8. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Außeneinheit (30, 300) vorgesehene zweite Steuergerät (11, 140) eine Einrichtung zur Erfassung eines dem Kompressor (30) zugeführten Überstroms sowie eine Einrichtung zum Erzeugen eines Abtauvorgangssignals aufweist.

9. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsensoreinrichtung (8, 90) eine Gleichrichterbrücke (70), eine Serienschaltung bestehend aus einer Diode (76) und einem Widerstand (77) sowie einen Photo-

koppler (60) aufweist, der das Stromsignal in Erwiderung auf das Anlegen des Ausgangssignals der Serienschaltung dem Mikrocomputer (51) zuführt.

10. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die gemeinsame Leitung von der R-Phase der Drehstromquelle (1) abgeleitet ist.

11. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der drei Leitungen, die von dem Drehstromnetz (1) abgeleitet sind und sich zwischen der Inneneinheit (20,200) und der Außeneinheit (30,300) erstrecken, die gemeinsame Leitung (404) ist und daß die anderen Leitungen die Signalleitungen (7,100) sind.