DE60220216T2

DE60220216T2 - Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Klimaanlage und Vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE60220216T2
Application number: DE60220216T
Authority: DE
Inventors: Ho-Seon Yangcheon-Gu Choi; Gi-Seop Gyeonggi-do Lee
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: JP3756854B2; CN1206484C; KR100504850B1; DE60220216D1; JP2003056888A; EP1279901A3; EP1279901A2; CN1400430A; KR20030010868A; EP1279901B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs einer Klimaanlage und eine Vorrichtung dazu.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Im Allgemeinen weist eine Klimaanlage eine Kühlfunktion zum Zuführen kühlender Luft in einen Raum, nach dem Ansaugen und Kühlen heißer Luft in dem Raum, und eine Heizfunktion auf zum Zuführen erwärmender Luft in einen Raum, nach dem Ansaugen und Erwärmen kalter Luft in dem Raum.
Kürzlich wurde eine Klimaanlage mit nicht nur der Kühl- und Heiz-Funktionen, sondern außerdem mit einer Entfeucht-Funktion entwickelt und auf den Markt gebracht. Sie wird wie folgt beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau der herkömmlichen Klimaanlage darstellt.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die herkömmliche Klimaanlage einen Kompressor 11, der von einem internen Wärmetauscher 13 abgelassene Kühlmitteldämpfe niedrigerer Temperatur und niedrigen Drucks ansaugt und sie komprimiert, um Dämpfe hoher Temperatur und hohen Drucks zu erzeugen, einen externen Wärmetauscher 12, welcher Wärme der von dem Kompressor 11 abgelassenen Dämpfe hoher Temperatur und hohen Drucks nach außen abstrahlt, um sie in eine gesättigte Flüssigkeit hohen Drucks umzuwandeln, einen internen Wärmetauscher 13, welcher ein durch eine Expansionseinheit 16 umgewandeltes Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks ansaugt, nachdem es von dem externen Wärmetauscher 12 abgelassen worden ist, und es verdampft, um gesättigte Dämpfe zu erzeugen, ein Vier-Wege-Ventil 20 zum Einstellen eines Stroms des Kühlmittels gemäß einem Heizmodus oder einem Kühlmodus, und ein Zwei-Wege-Ventil 21 zum Ablassen eines Kühlmittels hohen Drucks, wie es ist, zu dem externen Wärmetauscher 13 in einem Entfeuchtungsmodus konstanter Temperatur.
Hierbei umfasst der interne Wärmetauscher 13 einen ersten Wärmetauscher 14, welcher in einem Entfeuchtungsmodus konstanter Temperatur ein Kühlmittel als eine Mischung aus unter hohem Druck stehender Flüssigkeit und Gas ansaugt, Wärme des Kühlmittels abstrahlt, um unter hohem Druck stehende Flüssigkeit abzulassen, eine Expansionseinheit 17 zum Umwandeln der Flüssigkeit hohen Drucks aus dem ersten Wärmetauscher 14 in eine Flüssigkeit niedrigen Drucks, einen zweiten Wärmetauscher 15, welcher das Kühlmittel als eine Mischung aus unter niedrigem Druck stehender Flüssigkeit und Gas durch die Expansionseinheit 17 ansaugt, und es verdampft, um Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks abzulassen, und ein Zwei-Wege-Ventil 22, welches im Entfeuchtungsmodus konstanter Temperatur den Ablauf unter hohem Druck stehender Flüssigkeit von dem ersten Wärmetauscher 14 zu dem zweiten Wärmetauscher 15 abtrennt.
Der Betrieb der herkömmlichen Klimaanlage wird wie folgt beschrieben.
Zuerst wird in einem Heizmodusbetrieb ein in dem Kompressor 11 komprimiertes Kühlmittel hoher Temperatur und hohen Drucks in ein Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks umgewandelt, während es durch das Vier-Wege-Ventil 20, den internen Wärmetauscher 13 und die Expansionseinheit 16 hindurchgeht. Hierbei wird, dabei durch ein internes Gebläse 19 angesaugter Luft ein Wärmeaustausch durchgeführt wird, während die Luft die Oberfläche des internen Wärmetauschers 13 passiert, Heizluft in den Raum abgegeben, dementsprechend erhöht sich eine Raumtemperatur. Hierbei wird der interne Wärmetauscher 13 als ein Kondensator betrieben, indem ein Zwei-Wege-Ventil 22 zwischen dem ersten Wärmetauscher 14 und dem zweiten Wärmetauscher 15 geöffnet wird.
Danach saugt der externe Wärmetauscher 12 das Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks an, verdampft es und lässt das Kühlmittel als Gas ab, der Kompressor 11 saugt das Kühlmittel an und komprimiert es, um es in einen Zustand hoher Temperatur und hohen Drucks umzuwandeln. Durch Wiederholen des oben erwähnten Verfahrens wird der Heizbetrieb durchgeführt.
In einem Kühlmodusbetrieb der herkömmlichen Klimaanlage strömt ein in dem Kompressor 11 komprimiertes Kühlmittel hoher Temperatur und hohen Drucks durch das Vier-Wege-Ventil 20 in den externen Wärmetauscher 12, der externe Wärmetauscher 12 kondensiert es, und das Kühlmittel wird in ein Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks umgewandelt, während es durch die Expansionseinheit 16 hindurchgeht.
Danach saugt der interne Wärmetauscher 13 das Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks an, verdampft es und lässt das Kühlmittel als Gas ab, und der Kompressor 11 saugt das von dem internen Wärmetauscher 13 abgelassene Kühlmittel an und wandelt es in das Kühlmittel hoher Temperatur und hohen Drucks um, indem er es komprimiert. Hierbei wird der interne Wärmetauscher 13 als ein Verdampfer betrieben, indem das Zwei-Wege-Ventil 22 zwischen dem ersten Wärmetauscher 14 und dem zweiten Wärmetauscher 15 geöffnet wird. Da durch das interne Gebläse 19 angesaugte Luft ein Wärmeaustausch durchgeführt wird, während sie die kalte Fläche des internen Wärmetauschers 13 passiert, wird dabei die kühlende Luft in einen Raum abgelassen. Dementsprechend fällt eine Raumtemperatur.
In der Zwischenzeit strömt in einem Entfeuchtungsbetrieb der herkömmlichen Klimaanlage ein durch den Kompressor 11 komprimiertes Kühlmittel hoher Temperatur und hohen Drucks durch das Vier-Wege-Ventil 20 in den externen Wärmetauscher 12. Hierbei geht das Kühlmittel hoher Temperatur und hohen Drucks von dem externen Wärmetauscher 12 durch das Zwei-Wege-Ventil 21 fast ohne gekühlt zu werden hindurch und strömt in den internen Wärmetauscher 13, da ein externes Gebläse 18 mit einer niedrigen Geschwindigkeit drehangetrieben wird.
Danach trennt der interne Wärmetauscher 13 das Zwei-Wege-Ventil 22 ab, dementsprechend werden der erste Wärmetauscher 14 und der zweite Wärmetauscher 15 separat betrieben. Genauer gesagt lässt der erste Wärmetauscher 14 unter hohem Druck stehende Flüssigkeit ab, indem er kalte Luft als ein Gemisch aus unter hohem Druck stehender Flüssigkeit und Gas ansaugt und von ihr stammende Wärme abstrahlt, und der zweite Wärmetauscher 15 lässt ein Kühlmittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks als Gas ab, indem er eine Flüssigkeit niedrigen Drucks ansaugt, die durch die Expansionseinheit 17 umgewandelt wurde, nachdem sie von dem ersten Wärmetauscher 14 abgelassen wurde, und sie verdampft. Hierbei wird eine Feuchtigkeit durch das interne Gebläse 19 angesaugter Luft in einem Raum entfernt, indem ein Wärmeaustausch durchgeführt wird, während sie die kalte Fläche des zweiten Wärmetauschers 15 passiert, und die getrocknete Luft wird erwärmt, während sie die heiße Fläche des ersten Wärmetauschers 14 passiert, und wird in den Raum abgelassen.
Bei der herkömmlichen Klimaanlage wird dann, wenn ein Nutzer eine erwartete Temperatur festlegt, eine Zufuhr kühlender/wärmender Luft durchgeführt oder angehalten, indem der Kompressor 11 innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs auf der Basis der erwarteten Temperatur an- oder abgeschaltet wird. Dementsprechend kann die Raumtemperatur immer nahe der erwarteten Temperatur gehalten werden.
Zum Beispiel wird dann, wenn eine durch Hinzufügen von 0,5°C zu einer erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Einschaltzeitpunkt des Kompressors 11 festgelegt wird und eine durch Abziehen von 0,5°C von der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 11 festgelegt wird, eine Raumtemperatur nur zwischen dem Anschaltzeitpunkt und dem Abschaltzeitpunkt aufrechterhalten.
Jedoch ist zu einer frühen Betriebszeit der herkömmlichen Klimaanlage, wenn Zeit verstrichen ist, ein Nutzer gegenüber Kälte empfindlicher als gegenüber Wärme, da das Kälteempfinden eines menschlichen Körpers größer ist als das Wärmeempfinden eines menschlichen Körpers. Dementsprechend kann ein Nutzer nach einer bestimmten Zeit Kälte empfinden anstelle eines Behagens, wenn eine Raumtemperatur innerhalb eines bestimmten Bereichs auf der Basis einer erwarteten Temperatur gesteuert wird. Genauer gesagt empfindet ein Benutzer in einem frühen Stadium bei einem kühlenden Betrieb einer Klimaanlage auf der Basis einer erwarteten Temperatur ein Behagen, aber der Benutzer kann Kälte anstelle von Behagen empfinden, wenn Zeit verstrichen ist, dementsprechend kann ein behagendes Kühlen nicht durchgeführt werden.
Die japanische Patentveröffentlichung JP 2302548 offenbart eine Klimaanlage, bei der die Leistungsfähigkeit zum Kühlen und Heizen durch Mittel zum Erzeugen von Leistungsfähigkeit zum Kühlen und Heizen erzeugt wird, wobei die Leistungsfähigkeit variiert wird und eine Raumtemperatur durch ein Mittel zum Erfassen von Raumtemperatur erfasst wird. Durch Wechseln zwischen einem Betrieb starken Kühlens oder Heizens und einem Betrieb geringen Kühlens oder Heizens durch ein Mittel zum Berechnen einer Kühl- oder Heizleistungsfähigkeit wird die Raumtemperatur während eines Kühl- oder Heizbetriebs zwischen einem festgelegten Hochtemperaturwert, der um etwa 0,5 bis 1,5°C höher ist als eine festgelegte Temperatur, und einem festgelegten Niedrigtemperaturwert, der um 0.5 bis 1.5°C niedriger ist als die festgelegte Temperatur, variiert und die Kapazität der Mittel zum Erzeugen von Kühl- oder Heizleistungsfähigkeit wird durch ein Mittel zum Variieren der Kühl- oder Heizleistungsfähigkeit auf der Basis einer Ausgabe des Mittels zum Berechnen der Kühl- oder Heizleistungsfähigkeit geändert. Wenn ein Benutzer "Hitze" oder "Kälte" empfindet, wird eine Eingabe durch ein Erfassungseingabemittel durchgeführt und in einem Speichermittel gespeichert. Die festgelegte Temperatur wird durch ein Mittel zum Ändern der festgelegten Temperatur geändert, wenn die Raumtemperatur eine Änderungszone der eingestellten Temperatur betritt, die kleiner ist als die Raumtemperaturvariationsbreite nahe der eingestellten Temperatur.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage und eine Vorrichtung dazu bereitzustellen, die es vermögen, eine Betriebsfrequenz eines Kompressors zu steuern, dass sie nicht kleiner ist als ein Kälteempfinden eines menschlichen Körpers bei einem Absinken einer Raumtemperatur, und eine Betriebsfrequenz des Kompressors zu steuern, dass sie nicht größer ist als ein Wärmeempfinden des menschlichen Körpers bei einem Anstieg einer Raumtemperatur anzusteuern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs einer Klimaanlage und einer Vorrichtung dazu bereitzustellen, die es vermögen, schnelles Fallen oder Ansteigen einer Hauttemperatur eines menschlichen Körpers durch graduelles Erhöhen oder Absenken einer Raumtemperatur zu verhindern.
Um die oben erwähnten Aufgaben zu erfüllen, umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Steuern eines Kompressors, um eine Raumtemperatur nicht größer als eine obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve einzustellen, wenn eine Raumtemperatur ansteigt, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer als Temperaturänderung bei einer Erwärmung empfinden kann, und Steuern des Kompressors, um eine Raumtemperatur nicht geringer einzustellen, als eine untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve, wenn eine Raumtemperatur absinkt, wobei die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Benutzer bei einer Temperaturänderung bei einer Abkühlung empfinden kann.
Um die oben erreichten Aufgaben zu erfüllen, umfasst eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Eingabeeinheit zum Festlegen einer erwarteten Temperatur durch einen Nutzer und einen Mikrocomputer zum Berechnen einer oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder einer unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf der Basis der festgelegten erwarteten Temperatur und zum Steuern einer Raumtemperatur zwischen einem Anschaltzeitpunkt und einem Abschaltzeitpunkt eines Kompressors auf der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer als Temperaturänderung bei einer Erwärmung empfinden kann, und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer als eine Temperaturänderung bei einer Abkühlung empfinden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Zeichnungen, die vorgesehen sind, um ein tieferes Verständnis der Erfindung zu ermöglichen und zu dieser Beschreibung gehören und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
In den Zeichnungen gilt:
1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau der herkömmlichen Klimaanlage darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine Wellenform, welche das Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage beim Durchführen eines Kühlbetriebs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist eine Wellenform, welche das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen eines Heizbetriebs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen des Kühlbetriebs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
6A stellt eine durchschnittliche Hauttemperatur beim Betrieb einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar;
6B stellt eine durchschnittliche Hauttemperatur beim Betrieb einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Stand der Technik dar; und
7 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen der Heizoperation in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Eingabeeinheit 30, die eine durch einen Benutzer erwartete Temperatur festlegt, einen Mikrocomputer 31, der eine obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder eine untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf der Basis der festgelegten erwarteten Temperatur berechnet und eine Raumtemperatur zwischen einem Anschaltzeitpunkt und einem Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 auf der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve steuert, und einen Speicher 32, der Anschaltzeitpunktdaten und Abschaltzeitpunktdaten des Kompressors 33 speichert.
Hierbei wird die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve durch den Mikrocomputer 31 auf der Basis eines Wärmeempfindens eines menschlichen Körpers berechnet, und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve wird durch den Mikrocomputer 31 auf der Basis eines Wärmeempfindens eines menschlichen Körpers berechnet. Darüber hinaus kann als der Kompressor 33 ein Kompressor mit konstanter Geschwindigkeit mit nur An- und Aus-Betriebszuständen einer Betriebsfrequenz oder ein Kompressor des Invertertyps, der einen variablen Betrieb gemäß einer Lastvariation durchführt, verwendet werden.
Der Betrieb der Vorrichtung zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird wie folgt beschrieben.
In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird die Erklärung eines allgemeinen Kühlzyklus und Wärmezyklus abgekürzt.
Die Vorrichtung zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, eine schnelle Variation einer Hauttemperatur eines menschlichen Körpers durch graduelles Anheben oder Absenken einer Raumtemperatur auf der Basis einer durch einen Benutzer eingestellten erwarteten Temperatur zu verhindern. Dazu wird eine Raumtemperatur derart gesteuert, dass sie nicht größer als ein Wärmeempfinden eines menschlichen Körpers ist, wenn eine Raumtemperatur ansteigt, und eine Raumtemperatur wird derart gesteuert, dass sie nicht geringer ist als ein Kälteempfinden eines menschlichen Körpers, wenn eine Raumtemperatur fällt.
Dies wird genauer beschrieben.
Zuerst legt ein Nutzer eine erwartete Temperatur fest, und der Mikrocomputer 31 berechnet eine obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und eine untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve.
Danach wird dann, wenn eine Raumtemperatur ansteigt, der Kompressor 33 derart gesteuert, um die Raumtemperatur nicht größer einzustellen, als die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve; dann, wenn eine Raumtemperatur fällt, wird der Kompressor 33 gesteuert, um die Raumtemperatur nicht weniger als die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve einzustellen. Dementsprechend wird die Klimaanlage zwischen der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve betrieben. Hierbei wird im Kühlbetrieb der Kompressor 33 gemäß der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve angeschaltet und gemäß der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve abgeschaltet. Hierbei wird ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 durch den Mikrocomputer 31 auf der Basis eines Anschaltzeitpunkts des Kompressors 33 berechnet und in dem Speicher 32 gespeichert. Darüber hinaus wird im Heizbetrieb der Kompressor 33 gemäß der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve abgeschaltet und gemäß der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve angeschaltet.
Im frühen Betrieb des Kompressors 33 sind im Kühlbetrieb die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve ansteigende Kurven auf der Basis der erwarteten Temperatur, und im Heizbetrieb sind die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve fallende Kurven auf der Basis der erwar teten Temperatur. Jedoch wird, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist, eine Betriebsfrequenz des Kompressors 33 gesteuert, um die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf einem bestimmten Wert beizubehalten. Hierbei zeigen eine obere Grenze und eine untere Grenze auf der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve einen Anschaltzeitpunkt und einen Abschaltzeitpunkt des Kompressors, wobei die obere Grenze und die untere Grenze gemäß einer erwarteten Temperatur verschieden festgelegt werden können.
3 ist eine Wellenform, welche ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage beim Durchführen eines Kühlbetrieb in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 3 dargestellt, erhöht sich ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 graduell auf der Basis der erwarteten Temperatur, und ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 wird auf der Basis des Anschaltzeitpunkts berechnet. Genauer gesagt steigt dann, wenn Zeit verstrichen ist, eine obere Grenze der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve auf der Basis der erwarteten Temperatur an, und eine untere Grenze der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve wird auf der Basis der oberen Grenze berechnet.
4 ist eine Wellenform, welche das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen einer Heizoperation in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 4 dargestellt, fällt ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 graduell auf der Basis der erwarteten Temperatur ab und ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 wird auf der Basis der erwarteten Temperatur berechnet. Genauer gesagt fällt dann, wenn Zeit verstrichen ist, die untere Grenze der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf der Basis der erwarteten Temperaturen ab und die obere Grenze der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve wird auf der Basis der erwarteten Temperatur berechnet.
5 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen eines Kühlbetriebs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 5 dargestellt, werden in einem Kühlbetrieb, wenn eine erwartete Temperatur durch einen Benutzer festgelegt wird, ein Anschaltzeitpunkt und ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 gemäß des Verstreichens von Zeit auf der Basis der erwarteten Temperatur variiert. Dann wird der Kompressor 33 gemäß dem Anschaltzeitpunkt und dem Abschaltzeitpunkt angeschaltet/abgeschaltet. Dementsprechend wird der Betrieb zum Durchführen oder Anhalten der Zufuhr kühlender Luft durch Anschalten/Abschalten des Kompressors 33 wiederholt.
Dies wird genauer beschrieben. Eine durch Abziehen von 0,5°C von einer erwarteten Temperatur berechnete Temperatur wird als ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt, wobei der Kompressor betrieben wird, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Hinzufügen von 0.5°C zu der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt, und der Kompressor 33 wird angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Abziehen von 0.5°C von dem vorherigen Anschaltzeitpunkt (erwartete Temperatur + 0,5°C) des Kompressors 33 berechnete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt festgelegt, und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Hinzufügen von 0,8°C zu der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors festgelegt, und der Kompressor 33 wird angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Abziehen von 0,4°C von dem vorherigen Anschaltzeitpunkt (erwartete Temperatur + 0,8°C) berechnete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt eingestellt, und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Hinzufügen von 1.5°C zu der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt, und der Kompressor angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt, und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Hierbei wird dann, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 als ein bestimmter Wert festgelegt, wobei eine Raumtemperatur durch Steuern einer Betriebsfrequenz des Kompressors 33 auf der Basis des vorhergehenden Abschaltzeitpunkts (erwartete Temperatur + 0,8°C – 0,4°C) und des vorhergehenden Anschaltzeitpunkts (erwartete Temperatur + 1,5°C) eingestellt wird.
Genauer gesagt steigt dann, wenn Zeit verstrichen ist, ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 auf der Basis der erwarteten Temperatur an, und ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 wird auf der Basis des Anschaltzeitpunkts des Kompressors 33 berechnet. Genauer gesagt wird der Betrieb der Klimaanlage durch Anheben einer oberen Grenze einer Raumtemperatur auf der Basis der erwarteten Temperatur und Berechnen einer unteren Grenze einer Raumtemperatur auf der Basis der oberen Grenze einer Raumtemperatur gesteuert, wenn Zeit verstrichen ist.
6A stellt eine durchschnittliche Hauttemperatur bei Betrieb der Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar, und 6B stellt eine durchschnittliche Hauttemperatur bei Betrieb der herkömmlichen Klimaanlage dar. Wie in 6A und 6B gezeigt, kann beim herkömmlichen Stand der Technik ein Nutzer Kälte und Unbehagen empfinden, da nach Betreiben der Klimaanlage für eine bestimmte Zeit eine durchschnittliche Hauttemperatur 32°C beträgt; beim Betrieb der Klimaanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung jedoch beträgt eine durchschnittliche Hauttemperatur 33,5°C, dementsprechend fühlt ein Nutzer Behagen.
7 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern des Betriebs der Klimaanlage beim Durchführen einer Heizoperation in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 7 gezeigt werden dann, wenn eine erwartete Temperatur beim Heizbetrieb durch einen Nutzer festgelegt wird, ein Anschaltzeitpunkt und ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 gemäß dem Verstreichen von Zeit auf der Basis der erwarteten Temperatur variiert. Danach wird Durchführen oder Anhalten von Zufuhr wärmender Luft durch An- und Abschalten des Kompressors 33 gemäß dem Anschaltzeitpunkt und dem Abschaltzeitpunkt wiederholt.
Dies wird genauer beschrieben. Zuerst wird eine durch Hinzufügen von 1,0°C zu einer erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 eingestellt, und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird die erwartete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt und der Kompressor 33 wird angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Hinzufügen von 0,5°C zu der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt, und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Abziehen von 0,8°C von der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt und der Kompressor 33 wird angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird die erwartete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt festgelegt und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Abschaltzeitpunkt erreicht, wird eine durch Abziehen von 1,5°C von der erwarteten Temperatur berechnete Temperatur als ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 festgelegt und der Kompressor 33 wird angehalten, bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht. Wenn der Kompressor 33 den Anschaltzeitpunkt erreicht, wird die erwartete Temperatur als ein Abschaltzeitpunkt festgelegt und der Kompressor 33 wird betrieben, bis er den Abschaltzeitpunkt erreicht. Hierbei wird, nach dem eine bestimmte Zeit verstrichen ist, ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors als ein bestimmter Wert festgelegt, wobei eine Raumtemperatur durch Steuern einer Betriebsfrequenz des Kompressors auf der Basis des vorherigen Abschaltzeitpunkts (erwartete Temperatur) und des Anschaltzeitpunkts (erwartete Temperatur – 1,5°C) des Kompressors eingestellt wird.
Genauer gesagt fällt dann, wenn Zeit verstrichen ist, ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors 33 auf der Basis der erwarteten Temperatur ab, wobei ein Abschaltzeitpunkt des Kompressors 33 auf der Basis der erwarteten Temperatur berechnet wird. In anderen Worten wird dann, wenn Zeit verstrichen ist, der Heizbetrieb durch Absenken einer unteren Grenze einer Raumtemperatur auf der Basis der erwarteten Temperatur und Berechnen einer oberen Grenze einer Raumtemperatur auf der Basis der erwarteten Temperatur gesteuert.
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Raumtemperatur um nicht weniger als ein Kälteempfinden eines menschlichen Körpers bei einem Raumtemperaturabsinken ein und stellt eine Raumtemperatur um nicht mehr als ein Wärmeempfinden eines menschlichen Körpers bei einem Raumtemperaturanstieg ein, um durch graduelles Anheben/Absenken einer Raumtemperatur eine schnelle Variation der Hauttemperatur eines menschlichen Körpers zu verhindern. Dementsprechend kann behagliches Heizen/Kühlen durchgeführt werden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Betriebs einer Klimaanlage, welche eine Raumtemperatur durch wiederholtes Anheben und Absenken einer Raumtemperatur in einem bestimmten Temperaturbereich einstellt, wobei das Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Klimaanlage die Schritte umfasst: Steuern eines Kompressors (33), um eine Raumtemperatur auf ein Niveau einzustellen, das nicht höher liegt als eine obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve, wenn eine Raumtemperatur ansteigt, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer als Temperaturdifferenz bei einer Erwärmung empfinden kann; und Steuern des Kompressors (33), um eine Raumtemperatur auf ein Niveau einzustellen, das nicht niedriger liegt als eine untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve, wenn eine Raumtemperatur absinkt, wobei die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer hinsichtlich einer Temperaturdifferenz bei einer Abkühlung empfinden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Festlegen einer erwarteten Temperatur durch einen Nutzer und Berechnen der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve durch einen Mikrocomputer (31).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf Grundlage der erwarteten Temperatur ansteigen oder abfallen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kompressor (33) eine Betriebsfrequenz steuert, um die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve gleichmäßig zu halten, nachdem eine bestimmte Zeit vergangen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Festlegungsschritt die Unterschritte umfasst: Festlegen einer Temperatur, die durch Subtrahieren einer bestimmten Temperatur von der erwarteten Temperatur erhalten wird, als einen Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen einer Temperatur, die durch Addieren einer bestimmten Temperatur zu der erwarteten Temperatur erhalten wird, als einen Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33) und Ausschalten des Kompressors (33), bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht; und Festlegen einer Temperatur, die durch Subtrahieren einer bestimmten Temperatur von dem Anschaltzeitpunkt erhalten wird, als einen Ausschaltzeitpunkt, wenn der Kompressor (33) den Anschaltzeitpunkt erreicht und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Betriebsfrequenz des Kompressors (33) mit einem vorangehenden Ausschaltzeitpunkt und einem vorangehenden Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33) gesteuert wird, indem ein Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) gleichmäßig festgelegt wird, nachdem eine bestimmte Zeit vergangen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Festlegeschritt die Unterschritte umfasst: Festlegen einer Temperatur, die durch Addieren einer bestimmten Temperatur zu der erwarteten Temperatur erhalten wird, als ein Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen der erwarteten Temperatur als einen Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33), wenn der Kompressor (33) den Ausschaltzeitpunkt erreicht und Anhalten des Kompressors (33), bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen einer Temperatur, die durch Addieren einer bestimmten Temperatur zu der erwarteten Temperatur erhalten wird, als einen Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33), wenn der Kompressor (33) den Anschaltzeitpunkt erreicht und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen einer Temperatur, die durch Subtrahieren einer bestimmten Temperatur von der erwarteten Temperatur erhalten wird, als einen Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33), wenn der Kompressor (33) den Ausschaltzeitpunkt erreicht, und Anhalten des Kompressors (33), bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen der erwarteten Temperatur als einen Ausschaltzeitpunkt, wenn der Kompressor (33) den Anschaltzeitpunkt erreicht und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht; Festlegen einer Temperatur, die durch Subtrahieren einer bestimmten Temperatur von der erwarteten Temperatur berechnet wird, als einen Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33), wenn der Kompressor (33) den Ausschaltzeitpunkt erreicht und Anhalten des Kompressors (33), bis er den Anschaltzeitpunkt erreicht; und Festlegen der erwarteten Temperatur als einen Ausschaltzeitpunkt, wenn der Kompressor (33) den Anschaltzeitpunkt erreicht, und Betreiben des Kompressors (33), bis er den Ausschaltzeitpunkt erreicht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Betriebsfrequenz des Kompressors (33) mit einem vorangehenden Ausschaltzeitpunkt und mit einem vorangehenden Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33) gesteuert wird, indem ein Anschaltzeitpunkt des Kompressors (33) gleichmäßig festgelegt wird, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Anschaltzeitpunkt und ein Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) auf einer ansteigenden Kurve oder einer abfallenden Kurve auf Grundlage der erwarteten Temperatur in einem frühen Betrieb gesteuert werden und wobei ein Anschaltzeitpunkt und ein Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) auf Grundlage einer konstanten Temperatur gesteuert werden, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kompressor (33) zwischen der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und der unter Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kompressor (33) im Kühlbetrieb nach Maßgabe der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve angeschaltet wird und nach Maßgabe der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve ausgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) durch den Mikrocomputer (31) auf Grundlage eines Anschaltzeitpunkts von 15 des Kompressors (33) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kompressor (33) im Heizbetrieb nach Maßgabe der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve ausgeschaltet wird und nach Maßgabe der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve ausgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kompressor (33) einen Anschaltzeitpunkt oder einen Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) steuert, indem Daten der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve, die in einem Speicher (32) gespeichert sind, genutzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve durch einen Mikrocomputer (31) auf Grundlage einer Wärmeempfindung eines menschlichen Körpers berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve von einem Mikrocomputer (31) auf Grundlage einer Kälteempfindung eines menschlichen Körpers berechnet wird.
Betriebssteuervorrichtung für eine Klimaanlage, die dazu betrieben wird, um eine Raumtemperatur durch wiederholtes Anheben und Absenken der Raumtemperatur in einem vorbestimmten Temperaturbereich einzustellen, wobei die Betriebssteuervorrichtung umfasst: eine Eingabeeinheit (30) zum Festlegen einer erwarteten Temperatur eines Nutzers; und einen Mikrocomputer (31) zum Berechnen einer oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder einer unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf Grundlage der festgelegten erwarteten Temperatur und Steuern einer Raumtemperatur zwischen einem Anschaltzeitpunkt und einem Ausschaltzeitpunkt eines Kompressors (33) auf der oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve oder der unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve, wobei die obere Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz beruht, die ein Nutzer hinsichtlich einer Temperaturänderung bei einer Erwärmung empfinden kann, und die untere Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve auf einer kleinsten Temperaturdifferenz basiert, die ein Nutzer hinsichtlich einer Temperaturänderung bei einer Abkühlung empfinden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend: einen Speicher (32) zum Speichern von Anschaltzeitpunktdaten und Ausschaltzeitpunktdaten des Kompressors (33).
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Kompressor (33) ein Konstant-Drehzahl-Kompressor (33) ist mit lediglich An- und Ausschaltbetrieb einer Betriebsfrequenz oder ein Kompressor (33) vom Invertertyp ist, der einen variablen Betrieb einer Betriebsfrequenz zeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Mirkocomputer (31) einen Anschaltzeitpunkt und einen Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) auf der Grundlage der erwarteten Temperatur in einem frühen Betrieb des Kompressors (33) steuert und einen Anschaltzeitpunkt und einen Ausschaltzeitpunkt des Kompressors (33) auf Grundlage einer konstanten Raumtemperatur steuert, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die von einem Nutzer festgelegte Temperatur nicht zwischen einer oberen Grenzwert-Wärmeempfindungs-Steuerkurve und einer unteren Grenzwert-Kälteempfindungs-Steuerkurve nach einer bestimmten Zeit liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei dann, wenn eine Zeit verstrichen ist, der Kühlbetrieb der Klimaanlage durch Anheben eines oberen Grenzwerts einer Raumtemperatur auf Grundlage der erwarteten Raumtemperatur gesteuert wird und wobei ein unterer Grenzwert einer Raumtemperatur auf Grundlage des oberen Grenzwerts einer Raumtemperatur berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei dann, wenn eine Zeit verstrichen ist, der Heizbetrieb der Klimaanlage durch Absenken eines unteren Grenzwerts einer Raumtemperatur auf der Grundlage der erwarteten Temperatur gesteuert wird und wobei ein oberer Grenzwert einer Raumtemperatur auf der Grundlage der erwarteten Temperatur berechnet wird.