DE4202798A1 - Verfahren zum steuern des betriebs einer klimaanlage fuer automatische raumtemperatureinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Klimaanlagen und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage zur Einstellung (Regelung) der Temperatur in einem Raum, in welchem die Klimaanlage installiert ist, durch zweckmäßige Änderung der Betriebsbedingungen der Klimaanlage in Abhängigkeit von einer Änderung der augenblicklichen oder gegebenen Raumtemperatur, um ständig eine angenehme Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau einer bisherigen Klimaanlage; diese umfaßt eine Fernsteuerung 1 zum Erzeugen eines drahtlosen Fernsteuersignals, z. B. eines Infrarotsignals, nach Wahl einer Bedienungsperson, eine Fernsteuersignal-Empfangsschaltung 2 zum Umwandeln des empfangenen Fernsteuersignals in ein durch einen Mikrorechner 4 erkennbares Signal und zum anschließenden Ausgeben des erkennbaren Signals zum Mikrorechner 4 sowie eine Tastenmatrixschaltung 3 zum Erzeugen eines Steuertastensignals nach Wahl der Bedienungsperson und zum anschließenden Ausgeben dieses Signals zum Mikrorechner 4. Der Mikrorechner 4 ist an seinen Eingängen elektrisch mit den Schaltungen 2 und 3 verbunden, und er erzeugt somit Steuersignale in Abhängigkeit von den durch die Schaltungen 2 und 3 ihm eingegebenen Signalen, um dann die Steuersignale auszugeben. Weiterhin ist der Mikrorechner 4 an seinem Ausgang elektrisch mit einem Motortreiberkreis 5 zum Ansteuern eines Motors 6 unter der Steuerung des Mikrorechners 4 verbunden. Der Motortreiberkreis 5 ist seinerseits über den Motor 6 elektrisch mit einer Jalousie (louver) 7 verbunden, die in einem (einer) Kühlluftausblaskanal oder -leitung der Klimaanlage installiert und durch den Motor 6 aufwärts und abwärts bewegbar ist, um eine Austrag- oder Ausblasrichtung der Kühlluft, d. h. eine lange oder eine kurze Austrag- bzw. Ausblasstrecke des Luftstroms zu regeln und auch die Luftstrommenge einzustellen.

Ein Gebläsemotor-Treiberkreis 8 der Klimaanlage dient zum Ansteuern eines mit ihm elektrisch verbundenen Gebläsemotors 9 unter der Steuerung des Mikrorechners 4. Der Gebläsemotor 9 dient zum Kühlen der aus dem Raum in die Klimaanlage eingetretenen Warmluft mit Hilfe eines Kühlmittels, wie Kühlwasser oder von außen her zugespeister Kühlluft, und zum anschließenden Zuführen der Kühlluft für den Raum. Zudem wird die Drehzahl des Gebläsemotors 9 durch den Treiberkreis 8 geregelt, um eine gewünschte Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft zu gewährleisten, wobei die Kühlluft nach ihrer Austrag­ oder Ausblasgeschwindigkeit herkömmlicherweise in drei Arten klassifiziert wird, nämlich starken Luftstrom (wind), leichten Luftstrom und sanften Luftstrom. Weiterhin ist der Mikrorechner 4 an einem Eingang desselben elektrisch mit einem Schwingkreis 10 zur Lieferung eines Taktsignals zum Mikrorechner 4 verbunden. Die Klimaanlage umfaßt (ferner) einen Anzeigekreis 11 zum Anzeigen eines augenblicklichen Betriebs(zustands) der Klimaanlage unter der Steuerung des Mikrorechners 4, einen Außengebläse- und -verdichter-Treiberkreis 12 zum Ansteuern eines außenseitigen Gebläses und eines Verdichters 13 und einen Rücksetzkreis 14 zum Initialisieren des Mikrorechners 4, wobei die Kreise oder Schaltungen 11, 12 und 14 jeweils elektrisch an den Ausgang des Mikrorechners 4 angeschlossen sind. Zusätzlich ist ein(e) Stromversorgungsschaltung oder -kreis 15 zur Lieferung von elektrischer Energie (Strom) zur Klimaanlage vorgesehen.

Fig. 2 zeigt im Schnitt die an der Kühlluft- Ausblasleitung der herkömmlichen Klimaanlage nach Fig. 1 angelenkte Jalousie 7; diese befindet sich beim Einschalten der Klimaanlage zunächst in einer Anfangsstellung P4, während sie sich bei abgeschalteter Klimaanlage in einer anderen Stellung P5 befindet.

Die Arbeitsweise der bisherigen Klimaanlage nach den Fig. 1 und 2 ist im folgenden in Verbindung mit den Ablaufdiagrammen gemäß den Fig. 3a und 3b beschrieben. Im folgenden wird auf eine Erläuterung des allgemeinen Betriebs der Klimaanlage verzichtet, weil dieser dem zuständigen Fachmann wohlbekannt ist; vielmehr werden nachstehend nur die Steuerungen der (für die) Jalousie 7 und des Gebläsemotors 9, die für die Erfindung wesentlich sind, erläutert werden.

Wie erwähnt, ist die Jalousie 7 allgemein an einem Abschnitt der Kühlluft-Ausblasleitung angelenkt. Die Jalousie 7 vermag somit die Ausblasrichtung und -menge der Kühlluft zu steuern, um damit die Kühlluft entweder in einem Bereich einer vergleichsweise längeren Strecke oder einem Bereich einer vergleichsweise kürzeren Strecke auszutragen oder auszublasen. Hierbei ist die Jalousie 7 voll geöffnet, wenn die Kühlluft über den längeren Streckenbereich ausgeblasen werden soll, so daß dabei eine vergleichsweise größere Kühlluftmenge ausgeblasen wird; andererseits ist sie nur geringfügig bzw. teilweise geöffnet, wenn die Kühlluft über den kürzeren Streckenbereich ausgeblasen werden soll, so daß dabei eine vergleichsweise kleinere Kühlluftmenge ausgeblasen wird. Kurz gesagt: je näher sich die Jalousie 7 an der Stellung P4 befindet, um so größer ist die Ausblasstrecke der Kühlluft, und je näher die Jalousie 7 sich an der Stellung P5 befindet, um so kürzer ist die Kühlluft-Ausblasstrecke.

Fig. 3a veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm einen Steuerprozeß zum Steuern der Stellung der Jalousie 7. Wenn der Benutzer das Gefühl hat, daß die Klimaanlage die Kühlluft nicht zufriedenstellend liefert, beispielsweise bei einem unmittelbaren Kältegefühl aufgrund der Kühlluft oder aufgrund eines Wärmegefühls, weil der größte Teil der ausgeblasenen Kühlluft unnötigen Teilen des Raums zugespeist wird, gibt die Bedienungsperson über die Fernsteuerung 1 oder die Tastenmatrixschaltung 3 ein Jalousiestellung-Änderungsartsignal 51 in den Mikrorechner 4 ein, um dabei den Mikrorechner 4 zu veranlassen, die Routine gemäß Fig. 3a abzuarbeiten. Dabei bestimmt der Mikrorechner 4 zunächst, ob das Signal S1 zum Wählen der Stellung der Jalousie 7 eingegangen ist. Im negativen Fall kehrt der Mikrorechner 4 zum Anfangsschritt der Routine zurück, während er die Stellung der Jalousie 7 initialisiert, wenn das Signal S1 empfangen worden oder eingegangen ist. Dabei entspricht die Anfangsstellung der Jalousie 7 der Stellung P4 gemäß Fig. 2, weil sich die Klimaanlage im Betrieb befindet.

Anschließend bestimmt der Mikrorechner 4, welche der Stellungen P1 bis P3 dem Signal S1 entspricht; anschließend liefert er ein Steuersignal entsprechend der bestimmten oder festgestellten Stellung der Jalousie 7 zum Motortreiberkreis 5, um die Jalousie 7 entsprechend zu bewegen. Dabei steuert der Mikrorechner 4 den Anzeigekreis 11 an, um durch diesen die augenblickliche Stellung der Jalousie 7 anzeigen zu lassen, worauf die Routine endet. Wenn beispielsweise die Bedienungsperson ein Wärmegefühl hat und auch bestimmt oder feststellt, daß sie sich in einer eine größere Strecke von der Klimaanlage entfernten Stellung befindet, steuert bzw. regelt sie die Klimaanlage zum Verstellen der Jalousie 7 in Richtung auf die Stellung P4, damit dabei die Kühlluft über den größeren Abstands- oder Streckenbereich ausgeblasen wird. Wenn die Bedienungsperson aufgrund der Kühlluft ein unangenehmes Kältegefühl hat, steuert sie die Klimaanlage zum Verstellen der Jalousie 7 in Richtung auf die Stellung P5 an, so daß dann die Kühlluft über die kleinere Strecke ausgeblasen wird.

Falls jedoch bestimmt oder festgestellt wird, daß das Signal S1 keiner der Stellungen P1 bis P3 entspricht, erkennt der Mikrorechner 4 das Signal S1 zu einem Fehlersignal, und er steuert den Anzeigekreis 11 für die Anzeige einer Fehlermitteilung an; hierauf endet die Routine.

Selbstverständlich kann die Bedienungsperson die Stellung der Jalousie 7 auch von Hand regeln.

Fig. 3b ist ein Ablaufdiagramm eines Steuerprozesses zum Steuern der Drehzahl des Gebläsemotors 9.

Wenn eine unzweckmäßige Austrag- oder Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft aus der Klimaanlage festgestellt wird, beispielsweise eine unzulässig höhere oder niedrigere Geschwindigkeit, gibt die Bedienungsperson über die Fernsteuerung 1 oder die Tastenmatrixschaltung 3 dem Mikrorechner 4 ein Gebläsemotor-Drehzahlregelart- oder -modussignal ein, um damit den Mikrorechner 4 die Routine gemäß Fig. 3b abarbeiten zu lassen. Zunächst bestimmt der Mikrorechner 4, ob ein Signal S2 zum Einstellen der Drehzahl des Gebläsemotors 9, d. h. der Ausblasgeschwindigkeit der Kühlluft, eingegangen ist. Im negativen Fall kehrt der Mikrorechner 4 zum Anfangsschritt der Routine zurück, während er die Drehzahl des Gebläsemotors 9 initialisiert, wenn das Signal S2 eingegangen ist. Hierbei bedeutet der Anfangszustand der Drehzahl des Gebläsemotors 9 einen Abschaltzustand dieses Motors.

Hierauf bestimmt der Mikrorechner 4, welche Art des Kühlluftstroms, d. h. starker Luftstrom, leichter Luftstrom und sanfter Luftstrom, dem Signal S2 entspricht; anschließend gibt er ein Steuersignal entsprechend der festgestellten Art des Kühlluftstroms zum Gebläsemotor-Treiberkreis 8 aus, um den Gebläsemotor 9 mit einer bestimmten Drehzahl antreiben zu lassen.

Gleichzeitig steuert der Mikrorechner 4 den Anzeigekreis 11 an, um die augenblickliche Luftstromgeschwindigkeit anzuzeigen; hierauf endet die Routine.

Falls jedoch festgestellt wird, daß das Signal S2 keiner gegebenen Art des Kühlluftstroms entspricht, erkennt der Mikrorechner 4 das Signal S2 als Fehlersignal, so daß er den Anzeigekreis 11 für die Anzeige einer Fehlermitteilung ansteuert; hierauf endet die Routine.

Da hierbei der Motor 6 kein Schrittmotor ist, kann der Mikrorechner 4 die vorherige Stellung der Jalousie 7 nicht erkennen oder feststellen; demzufolge initialisiert er die Stellung der Jalousie 7 und steuert sodann den Motor 6 zum Verstellen der Jalousie 7 in die gewünschte Stellung an.

Wie vorstehend beschrieben, können bei der bisherigen Klimaanlage die Ausblasrichtung, die Ausblasgeschwindigkeit und die Ausblasmenge der Kühlluft durch manuelle Steuerung bzw. Einstellung oder drahtlose Fernsteuerung gesteuert werden.

Die bisherige Klimaanlage enthält jedoch keine Vorrichtung zum automatischen Steuern oder Einstellen von Ausblasrichtung, Ausblasgeschwindigkeit und Ausblasmenge der Kühlluft in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlluft, die praktisch von der Bedienungsperson bzw. vom Benutzer wahrgenommen wird; diese Anlage ist daher mit dem Nachteil behaftet, daß sie keine angenehme und optimale Raumtemperatur durch entsprechende Änderung des Betriebs der Klimaanlage in Abhängigkeit von einer Änderung der Raumtemperatur gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage für automatische Raumtemperatureinstellung, mit welchem unter Vermeidung des oben geschilderten Mangels die Stellung einer Jalousie zum Steuern der Kühlluft-Ausblasmenge und -Strömungsrichtung, die Drehzahl eines Gebläsemotors zum Steuern der Strömungsmenge der Kühlluft und der Antrieb eines Außengebläses und eines Verdichters für die Durchführung einer Kühloperation automatisch steuerbar sind, und zwar in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der augenblicklichen oder gegebenen Raumtemperatur und einer vorbestimmten optimalen Raumtemperatur, um damit (jederzeit) automatisch eine angenehme Raumtemperatur aufrechtzu­ erhalten.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen nach Patentanspruch 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren gibt die Bedienungsperson (bzw. der Benutzer) einen optimalen Raumtemperaturwert mittels einer drahtlosen Fernsteuerung oder einer Tastenmatrixschaltung ein. Gleichzeitig mit der Speicherung des optimalen Raumtemperaturwerts als Kühlbetrieb-Stop- oder -Abschaltwert addiert daher ein Mikrorechner einen vorbestimmten Temperaturwert zum optimalen Raumtemperaturwert zwecks Speicherung des resultierenden Additionswert als Kühlbetrieb-Startwert. Anschließend mißt der Mikrorechner die augenblickliche oder gegebene Raumtemperaturgröße in vorbestimmten Zeitintervallen und vergleicht den gemessenen Raumtemperaturwert mit den gespeicherten Kühlbetrieb-Start- und -Abschaltwerten. Wenn dabei der gemessene Raumtemperaturwert höher ist als der Kühlbetrieb-Startwert, speichert der Mikrorechner in einem Speicher desselben einen Raumtemperatursteuermodus entsprechend einem Temperaturanstiegsmodus, um sodann einen Kühlbetrieb, wie Operation für Antrieb des Außengebläses und -verdichters entsprechend dem gespeicherten Steuermodus auszuführen. Falls jedoch der gemessene Raumtemperaturwert unterhalb des Kühlbetrieb-Stop- oder -Abschaltwerts liegt, speichert der Mikrorechner in seinem Speicher einen Raumtemperatursteuermodus entsprechend einem Temperaturabstiegsmodus, um dann eine Kühloperation, wie Operation zum Abschalten des Außengebläses und -verdichters entsprechend dem gespeicherten Steuermodus auszuführen. Falls dagegen der gemessene Raumtemperaturwert zwischen den Kühlbetrieb-Start- und -Abschaltwerten liegt, bewirkt der Mikrorechner eine Kühloperation in Übereinstimmung mit einem in seinem Speicher vorabgespeicherten Steuermodus.

Anschließend steuert der Mikrorechner die Jalousie zum Öffnen mit einem Mindestgrad an, wenn der im Speicher abgespeicherte Steuermodus der Anstiegs-Steuermodus ist, um damit die Kühlluft-Strömungsmenge zu minimieren. Wenn andererseits der abgespeicherte Steuermodus der Abstiegs-Steuermodus ist, berechnet der Mikrorechner die Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlbetrieb-Abschaltwert und dem gemessenen Raumtemperaturwert zwecks Ansteuerung der Jalousie für allmähliches Öffnen bei sich vergrößernder Temperaturdifferenz, um damit die Kühlluft-Strömungsmenge allmählich zu erhöhen.

Weiterhin steuert der Mikrorechner den Gebläsemotor für Drehung mit Mindestdrehzahl an, wenn der im Speicher abgespeicherte Steuermodus der Anstiegs-Steuermodus ist, um damit die Strömungsmenge oder -geschwindigkeit der ausgeblasenen Kühlluft zu minimieren. Wenn dagegen der abgespeicherte Steuermodus der Abstiegs-Steuermodus ist, berechnet der Mikrorechner die Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlbetrieb- Abschaltwert und dem gemessenen Raumtemperaturwert zwecks Ansteuerung des Gebläsemotors für Drehung mit fortlaufend ansteigender Drehzahl bei sich vergrößernder Temperaturdifferenz, um damit die Strömungsmenge oder -geschwindigkeit der Kühlluft allmählich zu erhöhen. Mit dem erfindungsgemäßen Klimaanlagen-Steuerverfahren kann somit stets eine optimale, durch die Bedienungsperson bzw. den Benutzer gewählte Raumtemperatur gewährleistet werden.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Klimaanlage gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer an einer Kühlluft-Ausblasleitung der Klimaanlage gemäß Fig. 1 angelenkten Jalousie,

Fig. 3a ein Ablaufdiagramm eines Steuerprozesses zum Steuern bzw. Einstellen der Stellung der Jalousie nach Fig. 2,

Fig. 3b ein Ablaufdiagramm eines Steuerprozesses zum Steuern bzw. Einstellen der Drehzahl eines Gebläsemotors der Klimaanlage nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Klimaanlage, auf welche die Erfindung angewandt ist,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung der Lagenverstellung einer Jalousie bei der Steuerung der Klimaanlage gemäß Fig. 4,

Fig. 6 bis 9 Ablaufdiagramme zur Verdeutlichung der Operationen bzw. der Arbeitsweise der Klimaanlage gemäß Fig. 4 und

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Raumtemperatur und einer optimalen Raumtemperatur sowie zur Veranschaulichung der betreffenden Betriebsbedingungen oder -zustände von Teilen der Klimaanlage.

Die Fig. 1 bis 3 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 4 veranschaulicht in einem Blockschaltbild eine Klimaanlage, auf welche die Erfindung angewandt ist. Die Klimaanlage gemäß Fig. 4 umfaßt eine Fernsteuerung 16 zum Erzeugen eines drahtlosen (radio) Fernsteuersignals (z. B. eines Infrarotsignals) nach Wahl einer Bedienungsperson, eine Fernsteuersignal-Empfangsschaltung 2 zum Umwandeln des empfangenen Fernsteuersignals in ein Signal, das durch einen Mikrorechner erkennbar ist, und eine Tastenmatrixschaltung 3 zum Erzeugen oder Liefern eines Steuertastensignals nach Wahl der Bedienungsperson. Die Klimaanlage umfaßt weiterhin einen Temperaturmeßkreis 19 mit z. B. einem Thermistor TH, einem Widerstand R und einer Stromquelle Vcc bzw. V_DD zum Messen einer Temperatur in einem Raum, in welchem die Klimaanlage angeordnet ist, und zum Erzeugen eines die gemessene Temperatur angebenden Signals sowie einen Mikrorechner 20 zum Erzeugen oder Liefern eines vorbestimmten Steuersignals in Abhängigkeit vom Signal von der Fernsteuersignal-Empfangsschaltung 17 oder der Tastenmatrixschaltung 18 und vom Signal vom Temperaturmeßkreis 19. Ferner umfaßt die Klimaanlage einen Schrittmotor 22, einen Schrittmotor-Treiberkreis 21 zum Ansteuern des Schrittmotors 22 in Abhängigkeit vom Steuersignal vom Mikrorechner 20, eine in einem Kanal oder einer Leitung zum Austragen bzw. Ausblasen von Kühlluft aus der Klimaanlage angeordnete Jalousie 23 zum Steuern der Richtung und der Strömung der Kühlluft entsprechend der Drehung des Schrittmotors 22, einen Gebläsemotor 25 zum Ändern der aus dem Raum erhaltenen Warmluft in Kühlluft unter Verwendung eines von außen her zugespeisten Kühlmediums und zum Zuspeisen der Kühlluft in den Raum sowie einen Gebläsemotor-Treiberkreis 24 zum Ansteuern des Gebläsemotors 25 unter der Steuerung des Mikrorechners 20. Weiterhin enthält die Klimaanlage einen Schwingkreis 26 zum Liefern eines Taktsignals zum Mikrorechner 20, einen Anzeigekreis 27 zum Anzeigen des Betriebszustands der Klimaanlage unter der Steuerung des Mikrorechners 20, einen Stromversorgungskreis 28 zum Zuspeisen von elektrischer Energie (Strom) zum Mikrorechner 20, eine Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 zur Durchführung einer Kühloperationsfunktion, d. h. einer Funktion zum Kühlen eines (dem Raum) eingespeisten Wärmeaustauschmediums, wie Wasser oder Gas, und zum Zuführen des gekühlten Mediums, einen entsprechenden Treiberkreis 29 zum Ansteuern der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 unter der Steuerung des Mikrorechners 20 sowie einen Rücksetzkreis 31 zum Rücksetzen des Mikrorechners 20.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch die Lagen-Verstellung der Jalousie 23 unter der Steuerung des Mikrorechners 20 und die Änderung oder Verstellung der Ausblasrichtung der Kühlluft in Abhängigkeit von der Einstellstellung der Jalousie 23.

In Fig. 5 entspricht die Stellung P11 der Jalousie 23 dem Zustand, in welchem sich die Klimaanlage im stromlosen bzw. Abschaltzustand befindet, während die Stellung P6 der Anfangsstellung der Jalousie 23 im Einschaltzustand der Klimaanlage entspricht. Die Betriebsweise der Jalousie 23 ist nachstehend im einzelnen erläutert.

Im folgenden ist die Einstellung oder Regelung der Raumtemperatur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anhand der Fig. 5 bis 10 beschrieben.

Wenn gemäß Fig. 6, die eine Hauptroutine der Regelung der Raumtemperatur gemäß der Erfindung zeigt, elektrischer Strom vom Stromversorgungskreis 28 gemäß Fig. 4 dem Mikrorechner 20 zugespeist wird, arbeitet der Schwingkreis 26 unter Zuspeisung eines Taktsignals zum Mikrorechner 20. Zu diesem Zeitpunkt wird der Rücksetzkreis 31 zum Initialisieren des Mikrorechners 20 wirksam.

Anschließend empfängt die Fernsteuersignal- Empfangsschaltung 17 (drahtlose) Fernsteuersignale entsprechend einem Kühlbetriebssignal und einem optimalen Raumtemperatursignal, und sie überträgt die empfangenen Signale zum Mikrorechner 20. Bei Eingang der genannten Signale führt der Mikrorechner 20 eine Fernsteuersignal-Empfangsroutine aus, und er speichert den Kühlbetriebsmodus sowie die optimale Raumtemperatur­ (größe) in einem seiner internen Randomspeicher bzw. RAMs ab. Selbstverständlich kann dabei die Bedienungsperson unter Umgehung der Fernsteuerung 16 das Kühlbetriebs­ signal und das optimale Raumtemperatursignal auch über die Tastenmatrixschaltung 18 eingeben. Der Mikrorechner 20 empfängt auch über den Raumtemperatur-Meßkreis 19 ein die augenblickliche Raumtemperatur angebendes Signal. Bei Empfang des augenblicklichen oder Ist-Raumtemperatur­ signals arbeitet der Mikrorechner 20 eine Raumtemperaturmeßroutine ab, und er speichert die Ist-Raumtemperatur(größe) in einem anderen internen RAM ab. Dabei empfängt der Mikrorechner 20 die Raumtemperatur vom Thermistor TH des Raumtemperatur-Meßkreises 19 in Zeitabständen von jeweils 1 s.

Danach arbeitet der Mikrorechner 20 eine Zeitgeberverarbeitungs-Unterroutine und anschließend eine Hauptfunktions-Unterroutine ab, wie dies in der Hauptroutine gemäß Fig. 6 dargestellt ist. Hierbei bedeutet die Zeitgeberverarbeitungs-Unterroutine die Routine für die Ansteuerung eines nicht dargestellten Zeitgebers nach Maßgabe eines Signals, das eine Reservebetriebszeit angibt und vom Mikrorechner 20 über die Fernsteuerung 16 oder die Tastenmatrixschaltung 18 entsprechend der Wahl durch die Bedienungsperson empfangen wird. Der Mikrorechner 20 vergleicht die augenblickliche oder Ist-Zeitgeberzeit mit der Reservebetriebszeit der Klimaanlage. Wenn die Ist-Zeitgeberzeit nicht in der Reservebetriebszeit enthalten ist, beendet sodann der Mikrorechner 20 alle Vorgänge, ohne die Hauptfunktions-Unterroutine abzuarbeiten. Dies bedeutet, daß der Mikrorechner 20 bestimmt, ob sich die Klimaanlage in einem Einschaltzustand befindet (vgl. Hauptfunktions- Ablaufdiagramm von Fig. 7). Wenn sich die Klimaanlage im Einschaltzustand befindet, bestimmt sodann der Mikrorechner 20, ob sich die Klimaanlage in ihrem Kühlbetriebsmodus befindet. Wenn die Klimaanlage sich nicht im Einschaltzustand befindet, beendet der Mikrorechner 20 alle Funktionen der Klimaanlage, und er beendet sodann die Fortführung der Hauptfunktions- Unterroutine.

Wenn sich die Klimaanlage nicht im Kühlbetrieb befindet, wird die Fortführung (prosecution) der Hauptfunktions- Unterroutine beendet. Wenn sich die Klimaanlage im Kühlbetrieb befindet, vergleicht der Mikrorechner 20 die optimale Raumtemperatur, die in seinem einen internen RAM abgespeichert ist, über die Fernsteuersignal- Empfangsroutine gemäß Fig. 6 und die vom Raumtemperatur-Meßkreis 19 gemessene und im anderen internen RAM abgespeicherte Ist-Raumtemperatur über die Raumtemperatur-Meßroutine gemäß Fig. 6. Wenn dabei die Ist-Raumtemperatur über einer vorbestimmten Kühlungseinschalttemperatur liegt, die z. B. so gesetzt ist, daß sie um +1,5°C höher ist als eine gewählte optimale Raumtemperatur, speichert der Mikrorechner 20 einen Betriebsmodus, in welchem die Klimaanlage arbeitet, um den Gradienten der Raumtemperatur zu verringern (descend), in einem vorbestimmten internen RAM desselben. Gleichzeitig meldet der Mikrorechner 20 diesen Betrieb bzw. diese Operation über den Anzeigekreis 27, worauf er die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 einschaltet, so daß die Klimaanlage ein Kühlmedium in den Raum einspeist.

Wenn dagegen die Ist-Raumtemperatur unter einer vorbestimmten Kühlungseinschalttemperatur liegt, vergleicht der Mikrorechner 20 die Ist-Raumtemperatur mit einer Kühlungsabschalttemperatur, die beispielsweise so vorherbestimmt ist, daß sie der gewählten optimalen Raumtemperatur entspricht. Wenn die Ist-Raumtemperatur über der Kühlungsabschalttemperatur liegt, bestimmt der Mikrorechner 20, ob sich der Gradient der Ist-Raumtemperatur in einem ansteigenden (ascending) Zustand (d. h. im AUS-Zustand der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30) oder in einem absteigenden (descending) Zustand (d. h. dem EIN-Zustand der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30) befindet.

Wenn sich der Gradient der Ist-Raumtemperatur im ansteigenden Zustand befindet, d. h. sich erhöht, schaltet der Mikrorechner 20 die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 ein, worauf er die Fortführung der Hauptfunktionsroutine beendet. Wenn sich andererseits der Gradient der Ist-Raumtemperatur im absteigenden Zustand befindet, d. h. abnimmt, schaltet der Mikrorechner 20 die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 ab, um darauf die Fortführung der Hauptfunktionsroutine zu beenden.

Wenn jedoch die Ist-Raumtemperatur unterhalb der Kühlungsabschalttemperatur (d. h. der gewählten optimalen Raumtemperatur) liegt, speichert der Mikrorechner 20 in einem weiteren vorbestimmten internen RAM einen Betriebsmodus, in welchem die Klimaanlage zur Erhöhung des Gradienten der Raumtemperatur arbeitet. Gleichzeitig meldet der Mikrorechner 20 diese Operation über den Anzeigekreis 27, worauf er die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 abschaltet. Daraufhin beendet der Mikrorechner 20 die Fortführung der Hauptfunktions-Unterroutine.

Nach der erwähnten Fortführung oder Durchführung der Hauptfunktions-Unterroutine arbeitet der Mikrorechner eine Schrittmotor-Steuerroutine gemäß Fig. 6 ab, um damit die Stellung der Jalousie 23 (Fig. 4) in der Kühlluft-Ausblasleitung der Klimaanlage einzustellen. Dieser Steuer- oder Einstellvorgang ist im folgenden anhand der Fig. 5 bis 10 im einzelnen erläutert.

Zunächst bestimmt der Mikrorechner 20 in der Routine gemäß Fig. 7 den im vorbestimmten RAM gespeicherten Raumtemperaturgradientenzustand (vgl. Fig. 10). Wenn sich der Gradient der Raumtemperatur im ansteigenden (zunehmenden) Zustand befindet (d. h. entsprechend dem AUS-Zustand der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30), bewirkt der Mikrorechner 20 die Verschiebung der Jalousie 23 in die Stellung P10 gemäß Fig. 5, um dann die Fortführung der Schrittmotor-Steuerroutine zu beenden. In der Stellung P10 ist die Jalousie 23 in einem Mindestmaß geöffnet, um damit die Raumtemperatur zu erhöhen. Bei der dargestellten Ausführungsform entspricht die Stellung P10 der um 105° von der Schließstellung P11, d. h. der Stellung der Jalousie 23 bei abgeschalteter Klimaanlage, beabstandeten Stellung. Dieser Winkel ist der Mindestöffnungswinkel der Jalousie 23.

Wenn sich der Gradient der Raumtemperatur im absteigenden (abnehmenden) Zustand befindet (d. h. entsprechend dem EIN-Zustand der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30), stellt der Mikrorechner 20 fest, ob die Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der vorbestimmten optimalen Raumtemperatur mehr als 1,5°C beträgt. Ist dies der Fall, so bewirkt der Mikrorechner 20 das Verstellen der Jalousie 23 in die Stellung P6 gemäß Fig. 5, um dann die Fortführung der Schrittmotor-Steuerroutine zu beenden. In der Stellung P6 besitzt die Jalousie 23 den maximalen Öffnungswinkel von 145°. Die Stellung P6 entspricht der Anfangsstellung der Jalousie 23 dann, wenn sich die Klimaanlage im (stromlosen oder nicht aktivierten) Abschaltzustand befindet.

Wenn die Temperaturdifferenz mehr als 1,5°C beträgt, stellt der Mikrorechner 20 auch fest, ob die Temperaturdifferenz mehr als 1,0°C beträgt. Ist dies der Fall, d. h. wenn die Temperaturdifferenz zwischen 1,0°C und 1,5°C liegt, bewirkt der Mikrorechner 20 das Verstellen der Jalousie 23 in die Stellung P7 mittels des Schrittmotor-Treiberkreises 21 und des Schrittmotors 22, um dann die Fortführung oder Abarbeitung der Schrittmotor-Steuerroutine zu beenden. Zu diesem Zeitpunkt weist die Jalousie 23 gemäß Fig. 5 einen Öffnungswinkel von 137° auf.

Wenn die Temperaturdifferenz weniger als 1,5°C beträgt, stellt der Mikrorechner 20 auch fest, ob die Temperaturdifferenz mehr als 0,5°C beträgt. Ist dies der Fall, d. h. wenn die Temperaturdifferenz zwischen 0,5°C und 1,0°C liegt, verstellt der Mikrorechner 20 die Jalousie 23 in die Stellung P8 mittels des Schrittmotors 22, um dann die Fortführung der Schrittmotor- Steuerroutine zu beenden. Zu diesem Zeitpunkt weist die Jalousie 23 einen Öffnungswinkel von 129° auf.

Wenn die Temperaturdifferenz weniger als 0,5°C beträgt, bewirkt der Mikrorechner 20 das Verstellen der Jalousie 23 in die Stellung P9 mittels des Schrittmotors 22, und er beendet sodann die Fortführung bzw. Abarbeitung der Schrittmotor-Steuerroutine. Zu diesem Zeitpunkt weist die Jalousie 23 den Öffnungswinkel von 121° auf.

Die Stellung der in die Klimaanlage eingebauten Jalousie 23 wird somit in Abhängigkeit von der augenblicklichen oder Ist-Raumtemperatur automatisch und zweckmäßig eingestellt. Nach der Abarbeitung der Schrittmotor- Steuerroutine gemäß Fig. 9 führt der Mikrorechner 20 eine Gebläsemotor-Steuerroutine gemäß Fig. 8 durch. Diese Steuerroutine ist im folgenden anhand der Fig. 8 und 10 erläutert.

Zunächst prüft der Mikrorechner 20 den im vorbestimmten RAM gespeicherten Raumtemperaturgradientenzustand über die bzw. in der Routine gemäß Fig. 7. Wenn sich der Gradient der Raumtemperatur im ansteigenden Zustand befindet (d. h. entsprechend dem AUS-Zustand der Außengebläse- und -verdichtereinheit 30), steuert der Mikrorechner 20 die Drehzahl des Gebläsemotors 25 auf die Größe, bei welcher ein sanfter Luftstrom erzeugt wird, worauf er die Fortführung oder Abarbeitung der Gebläsemotor-Steuerroutine beendet. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Stellung der Jalousie 23 der Stellung P10 gemäß Fig. 10. Der Gebläsemotor 25 befindet sich dabei in einem Betriebszustand, in welchem er einen sanften Luftstrom erzeugt oder liefert. Andererseits ist die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 abgeschaltet.

Wenn sich der Gradient der Raumtemperatur im absteigenden Zustand befindet, stellt der Mikrorechner 20 fest, ob die Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der vorbestimmten optimalen Raumtemperatur mehr als 1,0°C beträgt. Ist dies der Fall, so steuert der Mikrorechner 20 die Drehzahl des Gebläsemotors 25 auf die Drehzahlgröße, bei welcher ein starker Luftstrom erzeugt wird, und er beendet sodann die Fortführung der Gebläsemotor-Steuerroutine. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Stellung der Jalousie 23 der Stellung P6 gemäß Fig. 10. Der Gebläsemotor 25 befindet sich in seinem Betriebszustand, in welchem er einen starken Luftstrom liefert. Andererseits ist dabei die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 in ihrem Einschaltzustand.

Wenn jedoch die Temperaturdifferenz weniger als 1,0°C beträgt, stellt der Mikrorechner 20 auch fest, ob die Temperaturdifferenz mehr als 0,5°C beträgt. Ist dies der Fall, d. h. wenn die Temperaturdifferenz zwischen 0,5°C und 1,0°C liegt, so steuert der Mikrorechner 20 die Drehzahl des Gebläsemotors 25 auf die Größe, bei welcher ein leichter Luftstrom erzeugt wird, um dann die Fortführung der Gebläsemotor-Steuerroutine zu beenden. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Stellung der Jalousie 23 der Stellung P5 gemäß Fig. 10. Der Gebläsemotor 25 befindet sich dabei in seinem einen leichten Luftstrom erzeugenden Betriebszustand. Andererseits ist die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 eingeschaltet (EIN-Zustand).

Wenn die Temperaturdifferenz weniger als 0,5°C beträgt, steuert der Mikrorechner 20 die Drehzahl des Gebläsemotors 25 auf die Größe, bei welcher ein sanfter Luftstrom erzeugt wird, um sodann die Fortführung der Gebläsemotor-Steuerroutine zu beenden. Hierbei entspricht die Stellung der Jalousie 23 der Stellung P9 gemäß Fig. 10. Der Gebläsemotor 25 befindet sich in seinem einen sanften Luftstrom erzeugenden Betriebszustand. Dabei ist die Außengebläse- und -verdichtereinheit 30 eingeschaltet.

Nach der beschriebenen Ausführung der Gebläsemotor- Steuerroutine kehrt das Steuerprogramm des Mikrorechners 20 zur Abarbeitung der Zeitgeberverarbeitungsroutine zurück, so daß der Mikrorechner 20 (dabei) nachfolgende Steueroperationen wiederholt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage geschaffen, bei welchem die Drehzahl eines Gebläsemotors und die Stellung einer Jalousie in Abhängigkeit von einer Änderung der gegebenen oder Ist-Raumtemperatur automatisch eingestellt werden, wenn die Raumtemperatur aufgrund des Betriebs einer großen Außengebläse- und -verdichtereinheit herabgesetzt wird. Mittels der Einstellung von Drehzahl des Gebläsemotors und Stellung der Jalousie können Strömungsmenge und Strömungsrichtung der in den Raum eingespeisten Kühlluft automatisch geregelt werden, so daß jederzeit ohne umständliche manuelle Einstellung von Kühlluft- Strömungsmenge und -Strömungsrichtung eine angenehme optimale Raumtemperatur aufrechterhalten werden kann. Dies bedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren den Bedienungspersonen bzw. Benutzern insofern Bequemlichkeit geboten wird, als die Drehzahl des Gebläsemotors und die Stellung der Jalousie automatisch gesteuert bzw. eingestellt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der im Kühlbetrieb der Klimaanlage gewählten optimalen Raumtemperatur.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage zur Einstellung der Temperatur in einem Raum, in welchem die Klimaanlage installiert ist, umfassend die folgenden Schritte:

• a) Eingeben einer optimalen, durch eine(n) Bedienungsperson oder Benutzer gewählten Raumtemperatur,
• b) Speichern der Größe oder des Werts der optimalen Raumtemperatur als Kühlbetrieb-Stopwert und Addieren eines vorbestimmten Temperaturwerts zum Kühlbetrieb-Stopwert zwecks Berechnung eines Kühlbetrieb-Startwerts und anschließendes Abspeichern des berechneten Kühlbetrieb­ Startwerts,
• c) Messen und Speichern einer gegebenen oder Ist-Raumtemperatur in (zu) einem vorbestimmten Zeitintervall oder Zeitpunkt,
• d) Vergleichen der im (zum) vorbestimmten Zeitintervall oder Zeitpunkt gemessenen Ist-Raumtemperatur mit den gespeicherten Kühlbetrieb-Stop- und -Startwerten,
• e) Bestimmen, ob die Raumtemperatur ansteigt oder abfällt, auf der Grundlage des Vergleichs, Speichern eines Raumtemperatur-Anstiegs- oder eines -Abstiegsmodus (mode) entsprechend der Bestimmung und Ausführen eines Kühlbetriebs entsprechend dem gespeicherten Modus,
• f) Regeln von Strömungsmenge und -richtung der dem Raum zugespeisten Kühlluft in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der optimalen Raumtemperatur sowie dem gespeicherten Raumtemperatur-Anstiegs- oder -Abstiegsmodus und
• g) Regeln der Strömungsgeschwindigkeit (flow rate) der dem Raum zugespeisten Kühlluft in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der optimalen Raumtemperatur sowie dem gespeicherten Raumtemperatur-Anstiegs- oder -Abstiegsmodus.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die folgenden Schritte:

• - Eingeben und Speichern von Reservezeit(takt)daten zum Durchführen eines durch eine Bedienungsperson gewählten Betriebs der Klimaanlage vor dem Schritt (d),
• - Vergleichen der gegebenen oder Ist-Zeit mit den Reservezeit(takt)daten und
• - Ausführen des Schritts (e), wenn die Ist-Zeit innerhalb einer Reserveperiode entsprechend den Reservezeit(takt)daten liegt, oder Beendigung aller Vorgänge, wenn dies nicht der Fall ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die folgenden Schritte:

• - Prüfen des Betriebszustands der Klimaanlage vor dem Schritt (c), aber nach dem Schritt (d), und
• - Durchführen von Schritt (d) nur dann, wenn sich die Klimaanlage in ihrem (aktivierten oder) Einschaltzustand und im Kühlbetrieb befindet, und Beendigung aller Vorgänge, wenn dies nicht der Fall ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (e) folgende (Unter-) Schritte umfaßt:

• - Speichern des Raumtemperaturabstiegsmodus in einem vorbestimmten Speicher, wenn die Ist-Raumtemperatur höher ist als der gespeicherte Kühlbetrieb­ Startwert, und Durchführen eines Kühlbetriebs entsprechend dem Raumtemperaturabstiegsmodus,
• - Speichern des Raumtemperaturabstiegsmodus in einem vorbestimmten Speicher, wenn die Ist-Raumtemperatur niedriger ist als der gespeicherte Kühlbetrieb­ Stopwert, und Durchführen eine Kühlbetriebs entsprechend dem Raumtemperaturanstiegsmodus, und
• - Durchführen eines Kühlbetriebs entsprechend dem im vorbestimmten Speicher abgespeicherten Raumtemperaturregelmodus, wenn die Ist-Raumtemperatur zwischen Kühlbetrieb-Start- und -Stopwert liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (f) folgende (Unter)-Schritte umfaßt:

• - Zuspeisen der Kühlluft-Strömungsmenge zum Raum in einem Mindestmaß, wenn der im vorbestimmten Speicher abgespeicherte Raumtemperaturregelmodus dem Temperaturanstiegsmodus entspricht, und
• - Prüfen der Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der optimalen Raumtemperatur, wenn der Raumtemperaturregelmodus dem Temperaturabstiegsmodus entspricht, und allmähliches oder fortlaufendes Erhöhen der Strömungsmenge der dem Raum zugespeisten Kühlluft mit zunehmender Temperaturdifferenz.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (g) folgende (Unter-) Schritte umfaßt:

• - Liefern der Kühlluft zum Raum mit Mindest­ Strömungsgeschwindigkeit, wenn der gespeicherte Raumtemperaturregelmodus dem Temperaturanstiegsmodus entspricht, und
• - Prüfen der Differenz zwischen der Ist-Raumtemperatur und der optimalen Raumtemperatur, wenn der Raumtemperaturregelmodus dem Raumtemperatur­ abstiegsmodus entspricht, und allmähliches oder fortlaufendes Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit der dem Raum zugespeisten Kühlluft mit zunehmender Temperaturdifferenz.