-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abtausteuerverfahren
für eine Wärmepumpe und genauer ausgedrückt ein Verfahren
zum Erfassen von auf einem Außen-Wärmetauscher einer
Klimaanlage erzeugtem Eis.
-
Wenn die Außentemperatur, wie im Winter, absinkt, während
eine Wärmepumpe zum Heizen eines Raumes angetrieben wird,
wird im allgemeinen Eis auf einem Außen-Wärmetauscher
erzeugt, was das Absinken der Wärmetauschkapazität des Außen-
Wärmetauschers bewirkt. Dies hat eine Energieverschwendung
und eine Verringerung der Heizleistung zur Folge. Folglich
schafft Eis auf dem Außen-Wärmetauscher einen
schwerwiegenden Nachteil für die Wärmepumpe.
-
Unter diesen Umständen wird der Kältekreislauf zeitweilig
umgekehrt, um den Außen-Wärmetauscher abzutauen, und der
Abtaukreislauf wird dann zum erneuten Starten des Heizens
auf die Wärmepumpe umgeschaltet, wobei solche Arbeitsgänge
wiederholt durchgeführt werden. Es sind Vorrichtungen zum
Steuern solcher Arbeitsgänge bekannt, die eine einen
Differenztemperatur-Detektor tragende Abtauvorrichtung
aufweisen,
welche Erzeugung und Nichtvorliegen von Eis aufgrund
der Differenz zwischen der Temperatur in dem
Außen-Wärmetauscher und der der Außenluft erfassen kann, und eine
einen mechanischen Zeitgeber tragende Abtauvorrichtung, die
die Temperatur in dem Außen-Wärmetauscher zu vorgegebenen
Zeitabschnitten erfassen kann.
-
Bei der ersten Vorrichtung, einer einen
Differenztemperatur-Detektor tragenden Abtauvorrichtung, wird ein Abtauen
notwendigerweise jedes Mal durchgeführt, wenn die
Temperatur der Außenluft abnimmt, so daß die Differenz zwischen
der Temperatur in dem Außen-Wärmetauscher und der der
Außenluft einen vorgegebene Pegel erreicht. Daher wird
selbst dann unnötigerweise das Abtauen gestartet, wenn die
Feuchtigkeit der Außenluft niedrig ist, während auf dem
Außen-Wärmetauscher kein Eis erzeugt wird. Bei der
letzteren Vorrichtung, einer einen mechanischen Zeitgeber
tragenden Abtauvorrichtung, wird das Heizen ohne Abtauen des
Außen-Wärmetauschers fortgesetzt, wenn sich dieser
Wärmetauscher in einem beinahe überfrorenen Zustand befindet.
Selbst wenn in diesem Falle eine Eiserzeugung auf dem
Außen-Wärmetauscher bei stark absinkender Temperatur der
Außenluft beginnt, wird ein Abtauvorgang nicht gestartet,
ehe eine vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist.
-
Um solche Problem zu beseitigen, wurde, wie in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-40774/1985 offenbart,
ein Versuch unternommen, das Abtauen zu starten, wenn die
Temperatur in einem Außen-Wärmetauscher nicht höher als ein
vorbestimmter Pegel ist, wobei ein Abwärtsgradient der
Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher steiler als ein
vorgegebener Gradient wird.
-
Wenn das Abtauen so gestartet wird, wird der Zustand der
allmählichen Eisbildung auf dem Außen-Wärmetauscher in
Übereinstimmung mit einem Temperaturabfall in dem Innen-
Wärmetauscher erfaßt, wodurch die Bildung und das Nicht-
Vorliegen von Eis ermittelt wird.
-
Bei dem wie oben erwähnten herkömmlichen
Abtausteuerverfahren erfolgt das Abtauen des Außen-Wärmetauschers unter der
Bedingung, daß die Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher
nicht höher als ein vorbestimmter Pegel ist, um so die
Genauigkeit der Erfassung der Eisbildung auf dem
Außen-Wärmetauscher zu verbessern. Daher wird, wenn die Temperatur in
dem Innen-Wärmetauscher hoch ist, d. h. wenn dieser
Wärmetauscher in seiner ausreichenden Kapazität betrieben wird
und seine Funktionen vollständig zeigt, ein unnötiger
Abtauvorgang (nichtbelastetes Abtauen) nicht durchgeführt.
Wenn jedoch eine weitere Heizvorrichtung (zum Beispiel ein
Ofen) in dem Raum in Betrieb ist, in dem dieser
Innen-Wärmetauscher installiert ist, wird die Temperatur aufgrund
des Betriebes der zusätzlichen Heizvorrichtung hoch, so daß
die Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher auch hoch wird.
Selbst wenn auf dem Außen-Wärmetauscher Eis gebildet wird
und sich die Funktionen des Innen-Wärmetauschers nicht
vollständig zeigen, wird nämlich die Temperatur in dem
Innen-Wärmetauscher hoch, und das Abtauen wird nicht
begonnen, so daß der Außen-Wärmetauscher in manchen Fällen
dikker und dicker mit Eis überzogen wird. In einem solchen
Fall kann der oben erwähnte vorgegebene Pegel hoch
eingestellt werden.
-
Wenn jedoch in demselben Raum keine zusätzliche
Raumheizvorrichtung vorgesehen ist (oder wenn die Heizkapazität
einer in dem Raum betriebenen zusätzlichen
Raumheizvorrichtung klein ist), erhöht sich, wenn dieser vorgegebene Pegel
hoch eingestellt ist, die Anzahl von Abtauvorgängen für
eine Zeiteinheit entsprechend, so daß sich die Häufigkeit
eines nichtbelasteten Abtauens erhöht, wodurch eine
Unterbrechung des Heizens durch die Klimaanlage bewirkt wird.
-
Daher kann der vorgegebene Pegel nicht hoch eingestellt
werden.
-
In JP-A-57-198 939 wird ein Abtausteuerverfahren offenbart,
in dem die Steuereinrichtung zum Abtauen des
Außen-Wärmetauschers gestartet wird, wenn der aufgrund der Temperatur
des Innen-Wärmetauschers berechnete Temperaturgradient
kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist. In JP-A-
58-148 333 wird das Erfassen von Abtauen aufgrund des
Temperaturgradienten des Außen-Wärmetauschers gelehrt, beide
Verfahren können jedoch ein nichtbelastetes Abtauen oder
Erfassungsfehler, wenn eine zusätzliche Heizvorrichtung in
demselben Raum betrieben wird, nicht wirksam verhindern.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines Abtausteuerverfahrens, das ein
nichtbelastetes Abtauen verhindern kann.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in
der Schaffung eines Abtausteuerverfahrens, welches
Abtauerfassungsfehler verhindern kann, wenn eine zusätzliche
Heizvorrichtung in demselben Raum betrieben wird.
-
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein
Abtausteuerverfahren für einen Außen-Wärmetauscher einer
Wärmepumpe mit einer Steuereinrichtung zum Abtauen des
Außen-Wärmetauschers und einer Kühlschaltung offenbart,
wobei die Kühlschaltung einen Kompressor, einen
Innen-Wärmetauscher, eine Expansionsvorrichtung und den
Außenwärmetauscher umfaßt, mit den Schritten:
-
Erfassen der Temperatur T des Innen-Wärmetauschers,
-
Starten der Steuereinrichtung zum Abtauen des
Außen-Wärmetauschers, wenn ein Temperaturgradient bezüglich der Zeit,
der aufgrund der Temperatur T berechnet wird, kleiner ist
als ein vorgegebener negativer Wert und während die
Temperatur T des Innen-Wärmetauschers geringer ist als eine
Schwelltemperatur T1 zum Verhindern eines nichtbelasteten
Abtauens, und
-
Ändern der Temperatur T1 auf eine höhere Temperatur T2,
wenn die Temperatur T des Innen-Wärmetauschers höher als
eine vorgegebene Temperatur ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird ein Abtausteuerverfahren für einen
Außen-Wärmetauscher einer Wärmepumpe mit einer Steuereinrichtung zum
Abtauen des Außen-Wärmetauschers und einer Kühlschaltung
geschaffen, wobei die Kühlschaltung einen Kompressor, einen
Innen-Wärmetauscher, eine Expansionsvorrichtung und den
Außen-Wärmetauscher umfaßt, mit den Schritten:
-
Erfassen der Temperatur T' des Außen-Wärmetauschers,
-
Starten der Steuereinrichtung zum Abtauen des
Außen-Wärmetauschers, wenn ein Temperaturgradient bezüglich der Zeit,
der aufgrund der Temperatur T' ermittelt wird, größer ist
als ein vorgegebener positiver Wert, während die Temperatur
des Innen-Wärmetauschers kleiner ist als eine
Schwelltemperatur T1 zum Verhindern eines nichtbelasteten Abtauens, und
Ändern der Temperatur T1 auf eine höhere Temperatur T2,
wenn die Temperatur T des Innen-Wärmetauschers höher ist
als eine vorgegebene Temperatur.
-
In Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung wird, wenn eine zusätzliche Heizvorrichtung in
demselben Raum betrieben wird, der erste Temperaturpegel groß
genug, um ein verläßliches Abtauen fortzusetzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
Fig. 1 ist ein Kühlschaltbild, das den Kältekreislauf
einer Klimaanlage zeigt, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird und die aus Innen- und
Außeneinheiten besteht;
-
Fig. 2 ist ein Schaubild einer elektrischen Schaltung, die
in der in Fig. 1 gezeigten Klimaanlage verwendet
wird;
-
Fig. 3 ist ein Schaubild einer elektronischen Schaltung,
die mit der in Fig. 2 gezeigten elektronischen
Schaltung verbunden ist;
-
Fig. 4 ist ein Schaubild einer elektronischen Schaltung
einer Fernsteuerung, die mit der in Fig. 2
gezeigten Schaltung verbunden ist;
-
Fig. 5 ist ein Schaubild einer elektronischen Schaltung
einer Außeneinheit, die mit der in Fig. 2 gezeigten
Schaltung verbunden ist;
-
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Hauptoperationen
eines in Fig. 2 gezeigten Mikrocomputers zeigt; und
-
Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm für das Abtauen.
-
Nun wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist ein
Kühlschaltbild, das die Umrisse (Kältekreislauf) einer aus
einer Inneneinheit 16 und einer Außeneinheit 15 bestehenden
Klimaanlage zeigt. Bezugnehmend auf diese Zeichnung
kennzeichnet eine Bezugsziffer 1 einen Kompressor und ein
Vierwegventil 2, ein Außen-Wärmetauscher 3, Kapillarröhren 4,
6, einen Innen-Wärmetauscher 8 und ein Akkumulator 9 sind
über Kühlrohre verbunden, um einen Kältekreislauf zu
bilden. Dieser Kältekreislauf kann durch Schalten des
Vierwegventils 2 wahlweise zu einem Kältekreislauf zum Kühlen und
zu einem Kältekreislauf zum Heizen umgewandelt werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1 fließt während des Kühlens ein aus
dem Kompressor 1 abgelassenes verdichtetes Kühlmittel, wie
durch durchgehende Pfeile gezeigt, und der
Außen-Wärmetauscher und Innen-Wärmetauscher arbeiten als ein Kondensator
bzw. ein Verdampfer, wodurch das Kühlen durchgeführt wird.
Während dieser Zeit wird ein Sperrventil 5 verwendet, um zu
bewirken, daß das Kühlmittel das Kapillarrohr 4
überbrükkend, wie durch einen durchgehenden Pfeil gezeigt, fließt.
Während des Heizens fließt ein von dem Kompressor
abgegebenes verdichtetes Kühlmittel, wie durch einfach-gepunktete
Pfeile gezeigt, wobei der Innen-Wärmetauscher und der
Außen-Wärmetauscher als ein Kondensator bzw. ein Verdampfer
arbeiten, und so wird der Heizbetrieb gestartet. Wenn
solche Kältekreisläufe verwendet werden, unterscheidet sich
die wirksam während des Kühlens verwendete Kapilarröhre von
der wirksam während des Heizens verwendeten Kapilarröhre.
Die Ausdehnungsgrade sind nämlich unterschiedlich. Eine
Außeneinheit 15 weist Bestandteile wie einen Kompressor 1
und einen Außen-Wärmetauscher 3 auf, und eine Inneneinheit
16 weist Bestandteile wie den Innen-Wärmetauscher 8 auf.
Bedienungsventile 7, 10 sind zum Verbinden der Kühlrohre
ausgeführt, welche von der Inneneinheit 16 zu der
Außeneinheit 15 verlaufen. Das mit dem Bedienungsventil 7
verbundene Kühlrohr ist dünner als das mit dem Bedienungsventil
10 verbundene. Eine Bezugsziffer 11 kennzeichnet ein
Propellergebläse und 12 einen Elektromotor zum Antreiben des
Propellergebläses 11. Wenn das Propellergebläse 11 gedreht
wird, wird die Luft in den Außen-Wärmetauscher 3
übertragen, so daß der Wärmetauschgrad in demselben erhöht wird.
Ein Querstromgebläse 13 ist mit einer Achse eines
Elektromotors 14 verbunden und wenn das Querstromgebläse 13
gedreht wird, wird die Luft in den Innen-Wärmetauscher 8
geblasen und die in dem Innen-Wärmetauscher 8 abgekühlte oder
erwärmte Luft wird dem Raum zugeführt.
-
Die Fig. 2-5 sind Schaubilder von elektronischen
Schaltungen, die zum Steuern der in Fig. 1 gezeigten Klimaanlage
verwendet werden. Bezugnehmend auf diese Zeichnungen werden
in Fig. 2 gezeigte Anschlußteile 21-23 in in Fig. 3
gezeigte Anschlußteile 27-29 eingepaßt, so daß die Anschlüsse
mit den gleichen Ziffern miteinander verbunden werden. Die
Anschlußteile 24, 25 werden in die in Fig. 4 gezeigten
Anschlußteile 30, 31 eingepaßt, so daß die Anschlüsse mit den
gleichen Ziffern miteinander verbunden werden, und in
ähnlicher Weise wird das Anschlußteil 26 in das in Fig. 5
gezeigten Anschlußteil 32 eingepaßt, So daß die Anschlüsse
mit den gleichen Ziffern miteinander verbunden werden.
Zuerst bezugnehmend auf Fig. 2 weist ein Mikrocomputer (TMS
2600) 33 eine Anzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen
auf. Die Hauptoperationen des Mikrocomputers 33 werden hier
durch Verwenden eines Flußdiagramms beschrieben. Die
Ausgangsanschlüsse 00-05 sind durch Widerstände mit den
Anschlüssen des Anschlußteils 24 verbunden. Die
Eingangsanschlüsse K1, K2, K4, K8, J1, J2, R0-R3 sind durch
Widerstände mit den Anschlüssen des Anschlußteils 25 verbunden.
Eine Fernsteuerung für die Klimaanlage ist mit den
Anschlußteilen 24, 25 verbunden, und die in der Fernsteuerung
eingestellten Betriebsdaten werden durch Abtasten unter
Verwendung der Ausgangs- und Eingangsanschlüsse derselben
eingegeben.
-
Die Anschlüsse A3, A4 sind analoge Eingangsanschlüsse. Ein
in der Fernsteuerung vorgesehener Temperatursensor 34 ist
mit den Anschlüssen 5, 6 des Anschlußteils 25 (Fig. 4)
verbunden, so daß die Raumtemperatur erfaßt werden kann, wobei
der Temperatursensor 34 und Widerstände 35, 36 mit einer
Gleichstromquelle in Reihe geschaltet sind. Da dieser
Temperatursensor 34 einen Thermistor mit negativen
Charakteristiken verwendet, in dem sich der Widerstandswert in
demselben in Übereinstimmung mit der Temperatur verändert,
verändert sich der Pegel einer an den Anschluß A3
angelegten Spannung in Übereinstimmung mit der Veränderung der
Raumtemperatur. Da der Anschluß A3 des Mikrocomputers 33
einen A/D-Wandler (Analog-/Digital-Wandler) aufweist, kann
ein digitaler Temperaturwert aufgrund einer dieser
Temperatur entsprechenden analogen Spannung erhalten werden.
Dieser Temperaturwert ist in einem Speicher in dem
Mikrocomputer 33 gespeichert. Eine Spannung, die sich in
Übereinstimmung mit der durch einen Temperatursensor 37 erfaßten
Temperatur verändert, wird in der gleichen Weise wie bei dem
Anschluß A3 an den Anschluß A4 des Mikrocomputers 33
angelegt. Der Temperatursensor 37 ist so angeordnet, daß die
Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher 8 erfaßt werden kann.
Dementsprechend kann der Mikrocomputer 33 die Temperatur in
dem Innen-Wärmetauscher 8 über den Anschluß A4 erhalten und
sie in dem Speicher in demselben speichern.
-
Ein Anschluß INIT des Mikrocomputers 33 ist ein
Anfangsanschluß, und wenn ein Negativflankentrigger an diesen
Anschluß angelegt wird, wird der Mikrocomputer 33
rückgesetzt. Dieser Trigger wird ausgegeben, nachdem die Spannung
eines Kondensators 39 und eine vorgegebene Spannung in
einem Vergleicher 38 miteinander verglichen worden sind. Ein
Widerstandswert und ein Wert des Kondensators werden so
festgelegt, daß dieser Flankentrigger ausgegeben wird, wenn
etwa 0,5 Sekunden vergangen sind, nachdem das Zuführen
eines Energiequellenstroms begonnen wurde. Ein
Umkehrverstärker 40 wird als ein Spannungsfolger durch eine vollständige
Rückkopplung verwendet. Daher können durch Verwendung der
Widerstände 41, 42 zwei Arten von Bezugsspannungen erhalten
werden. Diese Bezugsspannungen werden sowohl dem
Vergleicher 38 als auch den Anschlüssen VREF, VASS des
Mikrocomputers 33 zugeführt. Die Bezugsziffer 43 kennzeichnet einen
eine Konstantspannung erzeugenden Transistor, dessen
Betrieb durch eine Zener-Diode gesteuert wird. Die Ausgabe
des Transistors 43 wird einem Energiequellenanschluß VSS
des Mikrocomputers 33 zugeführt. Ein Glättungskondensator
45 ist zum Glätten eines gleichgerichteten Ausgangssignals
aus einer Gleichrichterbrücke 46 eingestellt.
Ausgangspuffer 47-51 zum Umkehren von Ausgaben sind mit den
Anschlüssen
R8-R10, R12, R13 des Mikrocomputers 33 verbunden. Ein
Signal zum Betreiben des Kompressors 1 wird von dem
Anschluß R8 ausgegeben, ein Signal zum Schalten des
Vierwegventils 2 von dem Anschluß R9, ein Signal zum Betreiben des
Elektromotors 12 in der Außeneinheit 15 von dem Anschluß
R10 und ein Signal zum Verändern der Geschwindigkeit des
Elektromotors 14 in der Einheit 16 von den Anschlüssen R12,
R13. Die Ausgangsanschlüsse der Ausgangspuffer 47-49 sind
mit der in Fig. 5 gezeigten elektronischen Schaltung durch
die Anschlüsse des Anschlußteils 26 verbunden.
-
Relais 52, 53 können von Ausgaben der Ausgangspuffer 50, 51
angeregt werden, wobei das Relais 52 einen
Übergangskontaktgeber 54 und das Relais 53 Übergangskontaktgeber 55, 56
aufweist. Die in Fig. 2 gezeigten Übergangskontaktgeber 54-
56 befinden sich in dem Zustand, in dem die Relais 52, 53
in einem AUS-Zustand sind. Bezugnehmend auf Fig. 2
kennzeichnet die Bezugsziffer 57 eine Versorgungsleitung mit
einer Gleichstromspannung von + 24V, und 58, 59
kennzeichnen Versorgungsleitungen für Wechselstromspannung von 100V,
wobei die Wechselstromspannung von 100V durch das
Anschlußteil 26 zugeführt wird. Dementsprechend wird, (1) wenn sich
die Relais 52, 53 in einem AUS-Zustand befinden, der
Versorgungswechselstrom dem Anschlußteil 21 nicht zugeführt,
(2) wenn sich das Relais 52 in einem AUS-Zustand und das
Relais 53 in einem EIN-Zustand befindet, die
Wechselstromleistung dem Anschluß 3 des Anschlußteils 21 zugeführt, (3)
wenn sich das Relais 52 in einem EIN-Zustand und das Relais
53 in einem AUS-Zustand befindet, die Wechseistromleistung
dem Anschluß 4 des Anschlußteils 21 zugeführt und (4) wenn
sich die Relais 52, 53 in einem EIN-Zustand befinden, die
Wechselstromleistung dem Anschluß 5 des Anschlußteils 21
zugeführt.
-
Fig. 3 zeigt eine elektrische Schaltung, die durch die in
Fig. 2 gezeigten Anschlußteile 21-23 und diesen
Anschlußteilen
entsprechenden Anschlußteile 27-29 verbunden ist,
und ein Versorgungsanschluß des Elektromotors 14 ist mit
dem Anschlußteil 27 verbunden. Der Anschluß 2 des
Anschlußteils 27 ist ein gemeinsamer Anschluß. Dementsprechend
wird, wenn dem Anschluß 3 des Anschlußteils 27 eine
Wechselstromleistung zugeführt wird, der Elektromotor bei einer
niedrigen Drehgeschwindigkeit gedreht, und ein Luftstrom
mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit wird von dem
Gebläse 13 abgegeben. Wenn dem Anschluß 4 des Anschlußteils
27 eine Wechselstromleistung zugeführt wird, wird der Motor
14 bei einer mittleren Drehgeschwindigkeit betrieben, und
ein Luftstrom mit einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit
wird von dem Gebläse 13 abgegeben. Wenn dem Anschluß 5 des
Anschlußteils 27 eine Wechseistromleistung zugeführt wird,
wird der Motor 14 bei einer hohen Drehgeschwindigkeit
betrieben, und ein Luftstrom mit einer hohen
Strömungsgeschwindigkeit wird von dem Gebläse 13 abgegeben. Ein
Kondensator 60 ist zum Betreiben des Motors 14 vorgesehen, und
ein Herabtransformator 61 kann die Wechselstromleistung,
die durch das Anschlußteil 28 erhalten wird, in einen
Wechselstrom mit einer niedrigen Spannung umwandeln und
anschließend diesen Wechselstrom durch das Anschlußteil 29
und das Anschlußteil 23, beide in Fig. 2 gezeigt, der in
Fig. 2 gezeigten Gleichrichterbrücke 46 zuführen.
-
Fig. 4 ist ein Schaubild einer elektronischen Schaltung
einer Fernsteuerung, in der die Anschlußteile 30, 31 mit den
Anschlußteilen 24, 25 verbunden sind, so daß die Anschlüsse
mit den gleichen Ziffern miteinander verbunden werden. Die
Fernsteuerung ist von der in Fig. 2 gezeigten
elektronischen Schaltung getrennt und an einer geeigneten Stelle
vorgesehen, so daß ein Benutzer sie leicht bedienen kann.
Bezugnehmend auf Fig. 4 werden Leuchtdioden 62-75 in
Übereinstimmung mit dem Anzeigeinhalt gesteuert und
ausgangsinvertierende Ausgangspuffer 74-77 werden als Puffer zum
Beleuchten der Leuchtdioden 62-73 verwendet. Um zum Beispiel
die Leuchtdiode 62 zu beleuchten, können die Spannung an
dem Anschluß 10 des Anschlußteils 30 auf den H-Pegel und
die Spannung an dem Anschluß 10 des Anschlußteils 31 auch
auf den H-Pegel eingestellt werden. Hierfür können nämlich
die Ausgabe aus einem der Anschlüsse 02-05 des
Mikrocomputers 33 und die Ausgabe aus dem Anschluß R0 auf eine
Spannung mit dem H-Pegel eingestellt werden. Um andere
Leuchtdioden zu beleuchten, wird der Anschluß des
Mikrocomputers geeignet in der gleichen Weise ausgewählt, und eine
Spannung mit H-Pegel wird ausgegeben, wodurch eine
gewünschte Leuchtdiode beleuchtet werden kann. Da die
Ausgaben aus den Anschlüssen 7-10 des Anschlußteils 31
(Anschlüsse R0-R3 des Mikrocomputers 35) Abtastausgaben sind,
wird der Anschluß, von dem eine Spannung mit H-Pegel
ausgegeben wird, periodisch verändert. Dementsprechend werden
die Leuchtdioden 62-73 nicht durchgehend, sondern dynamisch
während einer Abtastperiode beleuchtet.
-
Bezugsziffern 78-84 kennzeichnen Schalter zum Einstellen
des Betriebszustands der Klimaanlage. Der Schalter 78 ist
ausgeführt, um Betriebsmodi einzustellen (ein Modus des
Umlaufbetriebs, in dem die Belüftung nur durch die
Inneneinheit durchgeführt wird, ein Kühlmodus, ein Heizmodus und
ein Betriebsmodus, bei dem Kühl-/Heizmodi automatisch
geschaltet werden). In ähnlicher Weise stellt der Schalter 79
die Anzahl von Drehungen pro Minute (hoch, mittel und
niedrig und das automatische Schalten von hoch, mittel und
niedrig) des Motors 14 in der Inneneinheit ein, der
Schalter 80 führt einen Probelauf durch, und der Schalter 81
verändert einen eingestellten Betriebsvorgang
(EIN-Zeitgeberbetrieb, AUS-Zeitgeberbetrieb, Nachttiefstellbetrieb,
Energiesparbetrieb und ein normaler Betrieb). Der Schalter
82 ist vorgesehen, um die Klimaanlage anlaufen/anhalten zu
lassen, der Schalter 83, um die Zeitgeber-wirksame Zeit
während eines EIN/AUS-Betriebs mit eingestelltem Zeitgeber,
und der Schalter 83, um die Temperatur in dem Raum
einzustellen.
Der Betriebszustand dieser Schalter wird aufgrund
des Zustands der Abtastausgangsleistungen aus den
Anschlüssen R0-R3 des Mikrocomputers 33 und dem der Spannung
beurteilt, die an die Anschlüsse K1, K2, K4, K8, J1, J2 des
Mikrocomputers 33 angelegt wird. Die Stellungen, in denen die
Schalter 78, 79, 81, 83, 84 kurzgeschlossen sind, verändern
sich mit der Stellung einer Wählerschiene. In diesem
Zusammenhang erfolgt eine Beschreibung mit dem Schalter 78 als
Beispiel. Wenn die Wählerschiene, die in Längsrichtung
bewegt wird, an dem rechten Ende angeordnet wird, sind die
Anschlüsse 9, 11 des Anschlußteils 31 miteinander
verbunden, und wenn die Wählerschiene sich in der zweiten
Position von rechts befindet, ist der Anschluß 9 des
Anschlußteils 31 mit den Anschlüssen 11, 12 verbunden. Wenn sich
die Wählerschiene in der dritten Position von rechts
befindet, sind die Anschlüsse 9, 12 des Anschlußteils 31
miteinander verbunden, und wenn sich die Wählerschiene in der
vierten Position von rechts befindet, das heißt an einem
linken Ende, befindet sich das Anschlußteil 31 in einem
geöffneten Zustand, in dem keine Anschlüsse verbunden sind.
Wenn der Verbindungszustand dieser Anschlüsse durch
Abtasten eingegeben wird, kann der Mikrocomputer den
eingestellten Zustand des Schalters empfangen. Hinsichtlich der
anderen Schalter kann der eingestellte Zustand derselben in
der gleichen Weise in den Mikrocomputer 33 eingegeben
werden.
-
Fig. 5 ist ein Schaubild einer elektrischen Schaltung, in
der die Anschlüsse des Anschlußteils 32 mit denen des in
Fig. 2 gezeigten Anschlußteils 26 in einer solchen Weise
verbunden sind, daß die Anschlußziffern miteinander
übereinstimmen, wobei diese elektrische Schaltung in der
Außeneinheit 15 (Fig. 1) vorgesehen ist. In Fig. 5 ist ein
Relais 85 mit den Anschlüssen 1, 3 des Anschlußteils 32
verbunden. Dementsprechend wird, wenn eine Ausgabe aus dem
Anschluß R9 des in Fig. 2 gezeigten Mikrocomputers 33 den H-
Pegel annimmt, das Relais 85 eingeschaltet, um einen
normalerweise offenen Kontaktgeber 86 zu schließen. Ein Relais
90 ist so ausgeführt, daß es eingeschaltet wird, wenn eine
Ausgangsspannung von dem Anschluß R8 des Mikrocomputers 33
den H-Pegel angenommen hat, um einen normalerweise offenen
Kontaktgeber 91 zu schließen, und ein Relais 87 ist durch
einen Transistor 89 mit den Anschlüssen 1, 4 des
Anschlußteils 32 verbunden. Wenn eine Ausgangsspannung aus dem
Anschluß R10 des Mikrocomputers 53 den H-Pegel angenommen
hat, wird der Transistor 89 zuerst eingeschalten. Wenn zu
diesem Zeitpunkt ein Relais 90 eingeschaltet wird
(Kompressorbetriebszustand), wird das Relais 87 eingeschaltet, und
ein normalerweise offener Kontaktgeber 88 wird geschlossen.
Daher wird der Elektromotor 12 nicht betrieben, wenn kein
Kompressorbetriebssignal vorliegt.
-
Ein Anschluß 96 ist mit einer Wechselstromquelle verbunden
und ein Anschluß G ist ein Masseanschluß. Eine Einphasen-
Wechselstromquelle ist mit den Anschlüssen U, V verbunden.
Ein Teil des von dieser Wechselstromquelle zugeführten
Stroms wird den Anschlüssen 5, 6 des in Fig. 2 gezeigten
Anschlußteils durch die Anschlüsse 51 6 des Anschlußteils
32 zugeführt. Der elektrische Strom aus der
Wechselstromquelle wird auch dem Motor 12 durch den normalerweise
offenen Kontaktgeber 86, dem Vierwegventil 2 durch den
normalerweise offenen Kontaktgeber 88 und dem Kompressor 1 durch
einen normalerweise offenen Kontaktgeber 91 zugeführt. Ein
Kondensator 92 ist zum Betreiben des Motors 12 vorgesehen,
und ein Kondensator 93 ist zum Betreiben des Kompressors 1
vorgesehen. Ein Thermistor 94 mit positiven Charakteristika
zum Starten eines Kompressors ist mit dem Kondensator 93
verbunden. Wenn der Kompressor 1 gestartet wird, ist die
Temperatur des Thermistors 94 niedrig, und sein
Innenwiderstand ist klein, so daß ein großer Strom zu dem Kompressor
1 fließt, damit eine Hilfsmagnetspule den Kompressor
starten kann. Wenn ein elektrischer Strom durch den Thermistor
94 mit positiven Charakteristiken fließt, erwärmt er sich
selbst, und seine Temperatur erhöht sich, wobei sein
Innenwiderstand hoch wird. Folglich hört der Strom auf, durch
den Thermistor 94 zu fließen, und die Hilfsmagnetspule
bildet mittels eines Kondensators 93 ein Drehmagnetfeld. Ein
Überlastrelais 95 ist eingestellt, um seinen Kontaktgeber
zum Abschneiden des zu dem Kompressor 1 fließenden Stroms
zu öffnen, wenn die Temperatur des Kompressors 1 anomal
hoch wird oder wenn ein anomaler Strom zu dem Kompressor 1
fließt.
-
In der so aufgebauten Klimaanlage wird ein
Klimatisierungvorgang durch Steuern des Kompressors 1, des Motors 12 und
des Vierwegventils 2 aufgrund der durch die Schalter 78-84
eingestellten Bedingungen durchgeführt.
-
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Hauptoperationen des
in Fig. 2 gezeigten Mikrocomputers 33 (Hauptarbeitsgänge
der Klimaanlage) zeigt. Zuerst wird in Schritt S1 dieses
Flußdiagramms ein Startvorgang (das Initiieren des
Mikrocomputers und das Anfangseinstellen des Betriebszustands
der Klimaanlage) durchgeführt. In Schritt S2 wird dann das
Abtasten durchgeführt, um den Einstellungszustand und den
Betriebszustand der Schalter 78-84 zu beurteilen und die
Ergebnisse in einem internen Speicher nach Aktualisieren
der Daten in demselben zu speichern. In Schritt S3 wird der
Einstellungszustand des Schalters 78 aus diesem Speicher
gelesen, und in Schritt S4 wird der Einstellungszustand
hinsichtlich dessen beurteilt, ob er einen Heizvorgang
anzeigt oder nicht. Wenn der Schalter 78 auf einen Modus
eines automatisch schaltbaren Kühl-/Heizbetriebs eingestellt
ist, wird der Betrieb automatisch aufgrund der
Raumtemperatur eingestellt, bei der der Betriebsschalter auf einen
Betriebmodus eingestellt wird, und das Kühlen/Heizen wird
danach automatisch aufgrund der variierenden Differenz
zwischen der eingestellten Temperatur und der Raumtemperatur
geschaltet. Wenn kein Heizvorgang durchgeführt wird, d. h.
wenn der Kühl- oder der Umlaufbetrieb durchgeführt werden
soll, wird das nächste Verfahren in Schritt S5 gestartet,
und das Kühlen oder Umlaufen wird durchgeführt. Das Kühlen
wird durch Steuern des Betriebs des Kompressors 1 unter
Verwendung einer in Fig. 1 gezeigten Kühlschaltung in einer
solchen Weise durchgeführt, daß eine Raumtemperatur gleich
dem eingestellten Pegel wird. Während dieser Zeit wird der
in der Inneneinheit 16 vorgesehene Motor 14 bei einer durch
den Schalter 79 eingestellten Drehgeschwindigkeit
betrieben. Wenn dieser Schalter in einem automatisch schaltbaren
hohen, mittleren oder niedrigen Geschwindigkeitsmodus
eingestellt ist, wird das Schalten der Drehgeschwindigkeit des
Motors 14 so durchgeführt, daß die Anzahl von Drehungen pro
Minute sich im Verhältnis zu der Differenz zwischen der
eingestellten Temperatur und der Raumtemperatur erhöht.
Wenn in Schritt S4 der Heizvorgang gewählt wird, wird der
Verlauf bei Schritt S6 fortgesetzt.
-
In Schritt S6 wird die Temperatur T in dem Wärmetauscher,
d. h. die Temperatur T in dem Innen-Wärmetauscher 13 in der
Inneneinheit 16, eingegeben. Diese Temperatur T ist eine
durch den Temperatursensor 37 erfaßte Temperatur, die an
dem Anschluß A4 des Mikrocomputers 33 empfangen und in
seinem Speicher gespeichert wird. Diese Temperatur T wird dann
hinsichtlich dessen beurteilt, ob T ≥ T0 ist oder nicht.
Hinsichtlich der Klimaanlage wird nämlich dann beurteilt,
ob ein Hochlastzustand vorliegt oder nicht. Wenn die
Bedingung T ≥ T0 erfüllt ist, wird der Verlauf bei Schritt S8
fortgesetzt, um einen Arbeitsgang zum Verhindern von
Hochlast durchzuführen. Der eine Hochlast verhindernde
Arbeitsgang ist ein Schutzvorgang, der dann vorgenommen wird, wenn
die Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher 8 anomal hoch
wird. Die Temperatur in diesem Wärmetauscher 8 wird anomal
hoch, wenn das Heizen bei einer hohen Raumtemperatur
durchgeführt wird, wenn die Raumtemperatur aufgrund dessen hoch
wird, daß eine zusätzliche Heizvorrichtung in demselben
Raum betrieben wird, wenn die Temperatur der Außenluft
anomal hoch ist, wodurch die
Kühlmittelkondensationstemperatur hoch wird, und wenn die Luft aufgrund einer
Fehlleistung des Motors 14 in der Inneneinheit nicht zu dem Innen-
Wärmetauscher 8 übertragen wird, wodurch ein Absinken des
Wärmetauschgrads des Wärmetauschers 8 bewirkt wird. Zu
einem solchen Zeitpunkt wird der eine Hochlast verhindernde
Arbeitsgang gestartet, indem die Anzahl von Drehung pro
Minute des Motors 14 in der Inneneinheit erhöht wird, indem
der Betrieb des Motors 12 in der Außeneinheit angehalten
wird, indem die Betriebskapazität des Kompressors 1
verringert wird, wenn diese Kapazität verändert wird, und indem
im schlechtesten Fall der Betrieb der Klimaanlage
unterbrochen wird. Die Temperatur T0, bei der ein solcher eine
Hochlast verhindernder Arbeitsgang durchgeführt wird, wird
auf 60 - 80ºC eingestellt. Diese Temperatur T0 ist in jedem
Typ einer Klimanlage auf eine optimale Höhe in
Übereinstimmung mit den Kapazitäten des Kompressors 1, des
Innen-Wärmetauscher 8 und des Außen-Wärmetauschers 3 eingestellt.
Nachdem der Arbeitsgang in Schritt 8 durchgeführt wurde&sub1;
wird ein nachfolgendes Verfahren in Schritt 9 zum
Beurteilen dessen durchgeführt, ob T1 = T2 ist oder nicht. T1 und
T2 sind Werte, die in Schritt S1 initialisiert wurden, und
diese Werte haben in einem Anfangszustand ein Verhältnis TO
> T2 > T1. Wenn die Bedingung T1 = T2 nicht erfüllt ist,
wird der Verlauf bei Schritt 10 fortgesetzt, und T1 wird
durch T2 ersetzt. Selbst wenn nämlich ein Arbeitsgang zum
Verhindern einer Hochlast einmal nach dem Betriebsbeginn
der Klimaanlage durchgeführt wird, wird der Wert von T1
notwendigerweise durch den von T2 ersetzt, indem nach
diesen Schritten S9 und S10 verfahren wird.
-
Wenn in Schritt S7 ein Auftreten eines Hochlastbetriebs
nicht erfaßt wird, wird der Verlauf bei Schritt S11
fortgesetzt. In Schritt S11 wird zuerst beurteilt, ob ein Abtauen
durchgeführt wird oder nicht. Im folgenden wird der
Abtauvorgang beschrieben werden. Wenn in Schritt S11
festgestellt wird, daß kein Abtauen durchgeführt wird, wird der
Verlauf bei Schritt S12 fortgesetzt. In Schritt S12 wird
ein Temperaturgradient ΔT berechnet. Die Erfassung der
Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher 8 wird durch den
Temperatursensor 37 konstant bei einem vorgegebenen Zyklus
(jeder Zyklus eines Programms in dem Mikrocomputer 33)
durchgeführt. Rauschen und falsch erfaßte Temperaturen werden
von den auf diese Weise erhaltenen Temperaturdaten
entfernt, und richtige Temperaturdaten werden in dem Speicher
gespeichert. Diese Temperaturdaten werden aus dem Speicher
bei einem vorgegebenen Zyklus gelesen, um periodisch
Temperaturgradienten zu berechnen. Der vorgegebene Zyklus zum
Lesen dieser Temperaturen verändert sich in Übereinstimmung
mit der Kapazität einer Klimaanlage, und in dieser
Ausführungsform wird ein solcher Zyklus wie folgt bestimmt.
Zuerst werden die Temperaturdaten aus dem Speicher im Abstand
von einer Minute gelesen, und ein Temperaturgradient ΔT
wird aufgrund des Unterschieds zwischen diesen
Temperaturdaten und den sechs Minuten früher erhaltenen
Temperaturdaten berechnet. Es wird also in jeder Minute ein
Temperaturgradient für einen sechs-Minuten-Zyklus berechnet.
-
In Schritt S13 wird beurteilt, ob dieser Temperaturgradient
ΔT die Bedingung -ΔT > K dreimal nacheinander erfüllt oder
nicht. Es wird nämlich bewertet, ob die Temperatur sich in
einer abnehmenden Richtung verändert hat oder nicht. Der
Variationsbereich K wird durch eine positive Zahl
dargestellt, wobei diese Zahl in dieser Ausführungsform von K =
0,8ºC/min. dargestellt wird. Nachdem die Bedingung in
Schritt S13 erfüllt worden ist, wird der Verlauf bei
Schritt S14 fortgesetzt. In Schritt S14 wird beurteilt, ob
die derzeit in dem Speicher gespeicherten Temperaturdaten T
die Bedingung T < T1 erfüllen oder nicht. T1 stellt einen
Schwelltemperaturwert zum Verhindern von nichtbelastetem
Abtauen dar. Wenn T1 eingestellt wird, kann das fälschliche
Starten des Abtauens zum Beispiel dann verhindert werden,
wenn eine Last in einem Raum sich verändert (wenn die Tür
für den Raum geöffnet wird, wodurch kalte Luft in denselben
geblasen wird), wenn die Kondensationstemperatur in dem
Innen-Wärmetauscher ausreichend hoch ist, während der Außen-
Wärmetauscher noch nicht mit Eis bedeckt ist, was ein
Absinken der Temperatur in dem Innen-Wärmetauscher bewirkt.
In dieser Ausführungsform ist T1 auf T1 = 40ºC eingestellt.
Dieser Wert wird in Übereinstimmung mit der Kapazität und
der Ausführung der Klimaanlage in der gleichen Weise wie
der Wert T0 verändert. Wenn die Kondensationstemperatur
(die Temperatur, bei der die Luft in den Raum abgegeben
wird) in dem Innen-Wärmetauscher hoch eingestellt ist, wird
der Wert von T1 vorzugsweise auch hoch eingestellt. Wenn
die Kondensationstemperatur auf etwa 60ºC eingestellt ist,
ist T1 gleich 40 (T1 = 40). Wenn die
Kondensationstemperatur auf etwa 70ºC eingestellt ist, ist es zu bevorzugen, T1
auf etwa 50 (T1 = 50) einzustellen. Wenn ein Kompressor mit
einer größeren Kapazität bei einer unveränderten
Kondensationstemperatur verwendet wird, kann der Wert von T1 höher
eingestellt werden.
-
Der Wert von T1 wird durch den von T2 ersetzt, indem gemäß
Schritt S10 verfahren wird. Wenn nämlich einmal ein eine
Hochlast verhindernder Arbeitsgang begonnen wird, wird der
Wert von T1 auf einen größeren Pegel nachgestellt. Der Wert
einer Erhöhung von T1 ist in dieser Ausführungsform auf
etwa +15ºC eingestellt. Ein Erhöhen des Wertes von T1 in
dieser Weise bedeutet, daß der Schwellwert für das oben
erwähnte unbelastete Abtauen höher eingestellt wird. Wenn
eine zusätzliche Heizvorrichtung neben der
erfindungsgemäßen Klimaanlage in demselben Raum betrieben wird, erhöht
sich allgemein die Raumtemperatur aufgrund der durch diese
zusätzliche Heizvorrichtung erzeugten Wärme, und der Außen-
Wärmetauscher friert zu. Selbst wenn sich die Funktion des
Innen-Wärmetauschers nicht vollständig zeigt, wird die
Temperatur, insbesondere die Temperatur des oberen Bereichs
des Inneren eines Raumes, in dem der Innen-Wärmetauscher
vorgesehen ist, hoch, 50 daß die Temperatur in dem Innen-
Wärmetauscher auch hoch wird (nicht niedriger als T1).
Folglich wird das Abtauen in manchen Fällen nicht begonnen.
Um ein solches Phänomen zu verhindern, wird der Wert von T1
erhöht. In Schritt S7 wird beurteilt, ob in dem Raum eine
zusätzliche Heizvorrichtung verwendet wird oder nicht. Wenn
nämlich sowohl das Heizen einer Klimaanlage als auch das
der zusätzlichen Heizvorrichtung zur gleichen Zeit
verwendet werden, wird die Kondensationskapazität des
Innen-Wärmetauschers groß, wenn auf dem Außen-Wärmetauscher kein Eis
gebildet wird, und die Temperatur in dem
Innen-Wärmetauscher wird bei einer Erhöhung der Raumtemperatur aufgrund
der durch die zusätzliche Heizvorrichtung erzeugten Wärme
hoch. Dies bewirkt, daß die Klimaanlage in einen
Hochlastzustand versetzt wird. Dementsprechend kann, wenn in
Schritt S7 festgestellt wird, daß sich die Klimaanlage in
einem Hochlastzustand befindet, die Schlußfolgerung gezogen
werden, daß in demselben Raum eine zusätzliche
Heizvorrichtung in Gebrauch ist.
-
Wenn die Bedingungen in Schritt S14 erfüllt sind, wird der
Verlauf bei Schritt S15 fortgesetzt. In Schritt S15 wird
beurteilt, ob die Maskierungszeit beendet ist oder nicht,
und wenn die Maskierungszeit beendet ist, wird das Abtauen
in Schritt S16 gestartet. Die Maskierungszeit stellt die
Zeit für einen durchgehenden Betrieb des Kompressors dar,
und während ein Kompressorbetriebssignal ausgegeben wird,
wird das Abtauen nicht gestartet, bis die Maskierungszeit
abgelaufen ist. Die Maskierungszeit ist in dieser
Ausführungsform auf 20 Minuten eingestellt. Wenn der Kompressor
gestoppt wird, oder wenn ein Kompressor-Stopsignal
ausgegeben wird (wenn die Raumtemperatur mit einem eingestellten
Pegel übereinstimmt), gilt die Maskierungszeit als beendet,
und der Verlauf wird bei Schritt S16, S18, S19 fortgesetzt,
um das Abtauen zu starten. Wenn die Bedingungen in den
Schritten S13-S15 nicht erfüllt sind, wird der Verlauf bei
Schritt S17 fortgesetzt, um das normale Heizen
fortzusetzen.
-
Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm des Abtauens. Bezugnehmend
auf dieses Ablaufdiagramm wird das Abtauen bei X0
gestartet. Wenn das Abtauen gestartet wird, werden der Kompressor
1 und das Außengebläse (Motor 12 in der Außeneinheit) zur
gleichen Zeit gestoppt. Bei X1, was etwas später als X0
ist, wird das Vierwegventil ausgeschaltet, und der
Kältekreislauf wird von dem Heizkreislauf zu dem Kühlkreislauf
umgeschaltet und das Innengebläse (Motor 14 in der
Inneneinheit) wird gleichzeitig gestoppt. Die Anzeige
(Beleuchten einer Leuchdiode) der Notwendigkeit des
Abtauarbeitsgangs erfolgt sofort bei X1. Bei X2 wird der Betrieb des
Kompressors gestartet. Dementsprechend wird ein den
Kühlkreislauf verwendender Arbeitsgangs gestartet, wobei die
Motoren 12, 14 gestoppt sind. Folglich arbeitet der Außen-
Wärmetauscher als ein Kondensator, und das auf dem
Wärmetauscher gebildete Eis wird durch die resultierende
Kondensationswärme geschmolzen. Dieser Arbeitsgang wird bis X3
fortgesetzt. X3 stellt den Zeitpunkt dar, an dem das
Abtauen beendet ist. Die Zeit zwischen X0 und X3 ist auf
höchstens 12 Minuten eingestellt. Wenn 12 Minuten vergangen
sind, läßt das Abtauen nach, selbst wenn Eis auf dem Außen-
Wärmetauscher verbleibt. Das Abtauen kann beendet werden,
wenn die Temperatur, die durch einen in dem
Außen-Wärmetauscher vorgesehenen Temperatursensor erfaßt wird, so hoch
wie eine vorbestimmte Höhe geworden ist. Wenn das Abtauen
bei X3 beendet ist, wird das Vierwegventil eingeschaltet,
um den Kältekreislauf auf den Heizkreislauf umzuschalten,
und der Betrieb des Kompressors, des Innengebläses (Motor
14) und des Außengebläses (Motor 12) wird wieder gestartet.
Die Zeit zwischen XS und X6 ist ein Periode zum Verhindern
von Kaltluft. Diese Periode zum Verhindern von Kaltluft
kann verhindern, daß Kaltluft in den Raum herausgeblasen
wird, indem die Zeit verzögert wird, zu der das
Innengebläse (Motor 14) eine vorgegebene Anzahl von Drehungen pro
Minute in Übereinstimmung mit der Temperaturerhöhung in dem
Innen-Wärmetauscher erreicht. Das Anzeigen eines
Abtauarbeitsgangs wird bis zu der Zeit X6 fortgesetzt.
-
Wenn ein solches Abtauen wie oben beschrieben abgeschlossen
wird, wird wieder das normale Heizen festgestellt.
-
Obwohl die Temperatur des Innen-Wäremtauschers durch einen
einzigen Temperatursensor gemessen wird, kann in der obigen
Ausführungsform mehr als ein Temperatursensor vorgesehen
werden. In einem solchen Fall werden die Temperatursensoren
vorzugsweise an getrennten Bereichen, zum Beispiel an den
Einlaß- und Auslaßbereichen des Innen-Wärmetauschers
angeordnet.
-
Ein Temperatursensor kann auch in dem Außen-Wärmetauscher
vorgesehen werden, so daß eine Eisbildung auf demselben
Wärmetauscher unter Bezugnahme auf den Gradienten der durch
diesen Temperatursensor gemessenen Temperaturen
festgestellt werden kann. Wenn sich Eis auf dem
Außen-Wärmetauscher gebildet hat, sinkt der Verdampfungsdruck des
Kältekreislaufs allgemein ab, so daß die Wärmetauschkapazität
desselben auch absinkt. Dementsprechend zeigt ein Vergleich
zwischen der Temperatur des nicht-überfrorenen
Außen-Wärmetauschers und der des überfrorenen Wärmetauschers, daß die
Temperatur des überfrorenen höher ist. Das Überfrieren kann
durch Erfassen einer Veränderung der Temperatur
(Temperaturanstieg) des Außen-Wärmetauschers bestimmt werden. Wenn
die Art des "Berechnens des Temperaturgradienten" in
Schritt S12 in dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm zu der
gleichen Weise des Berechnens eines Gradienten der
Temperatur des Außen-Wärmetauschers verändert wird, wobei Schritt
S14 zu "Gradient (ΔT) ) > K'" verändert wird, können daher
die anderen Schritte in einer ähnlichen Weise verwendet
werden. Der Optimalwert von K' kann aufgrund der
Kapazitäten des Kompressors und des Außen-Wärmetauschers in der
gleichen Weise wie der vorher erwähnte Wert von K
eingestellt werden.
-
Wenn der Außen-Wärmetauscher übergefroren ist, wodurch ein
Absinken der Temperatur des Innen-Wärmetauschers während
des Heizens wie oben erwähnt bewirkt wird, wird
festgestellt, daß ein Gradient einer abfallenden Temperatur in
dem Innen-Wärmetauscher auftritt, und das Abtauen wird
gestartet. Wenn eine Raumheizvorrichtung&sub1; die nicht die
Klimaanlage darstellt, in klimatisierten Räumen betrieben
wird, erhöht sich die Belastung der Klimaanlage
entsprechend der durch diese zusätzliche Raumheizvorrichtung
erzeugten Wärme und durch das Heizen des Raums mit derselben,
so daß die Klimaanlage in einen überlasteten Zustand
gebracht wird. Wenn dieser überlastete Zustand erfaßt wird,
kann die Gegenwart oder Abwesenheit einer solchen
zusätzlichen Heizvorrichtung bestimmt werden. Wenn die
Heizvorrichtung betrieben wird, wird ein Schwellwert zum Starten des
Abtauens höher eingestellt, damit das Abtauen verläßlich
gestartet werden kann.
-
Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
der Temperatursensor vorgesehen, so daß die Temperatur des
Innen-Wärmetauschers erfaßt werden kann und das Abtauen
gestartet werden kann, wenn die Temperatur nicht höher als
ein erster vorgegebener Pegel mit einem Abwärtsgradienten
ist, der aufgrund der erfaßten Temperatur berechnet wird,
aufgrund derselben Temperatur, die steiler als ein
vorgegebener Gradient wird, wobei der erste Temperaturpegel erhöht
wird, nachdem die erfaßte Temperatur höher als ein zweiter
vorgegebener Pegel geworden ist (zweiter Pegel ≥ erster
Pegel). Wenn die Temperatur des geheizten Raumes aufgrund des
Betreibens der zusätzlichen Heizvorrichtung in dem Raum
hoch wird, wird folglich der Pegel der ersten Temperatur zu
einem höheren Wert verändert, um ein leichtes Starten des
Abtauens zu ermöglichen, und deshalb kann das Abtauen
verläßlich gestartet werden.
-
Das Temperatursensormittel umfaßt einen ersten
Temperatursensor zum Messen von Temperaturen, auf deren Grundlage ein
Abwärtsgradient der Temperatur des Innen-Wärmetauschers
berechnet wird, und einen zweiten Temperatursensor zum
Erfassen der ersten und der zweiten Temperaturhöhe.
Dementsprechend können die Temperatursensoren in einer zum schnellen
Erfassen der Temperaturveränderung des Innen-Wärmetauschers
geeigneten Position vorgesehen werden. Daher kann die
Erfassung des Überfrierens auf dem Außen-Wärmetauscher
schnell durchgeführt werden.
-
Eine Temperatur, bei der festgestellt wird, daß die
Klimaanlage gegen einen überlasteten Betrieb geschützt ist, wird
als die zweite Temperatur verwendet, und hierdurch wird es
unnötig, jegliche besondere Temperatursensoren zum
Feststellen, ob sich eine zusätzliche Heizvorrichtung in
demselben Raum befindet, vorzusehen. Daher kann der
Temperatursensor zum Bestimmen eines überlasteten Zustands der
Klimaanlage auch für diese Zwecke verwendet werden.
-
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind
ein Innentemperatursensor, der die Temperatur des Innen-
Wärmetauschers erfassen kann, und ein
Außen-Temperatursensor vorgesehen, der die Temperatur des Außen-Wärmetauschers
erfassen kann, und ein Abtauvorgang wird gestartet, während
die von dem Innen-Temperatursensor erfaßte Temperatur nicht
höher als die erste Temperaturhöhe bei einem
Aufwärtsgradienten ist, der aufgrund der durch den
Außen-Temperatursensor erfaßten Temperatur, derselben Temperatur, die steiler
als ein vorgegebener Gradient wird, berechnet wird, wobei
die erste Temperaturhöhe zu einer größeren Höhe verändert
wird, nachdem die durch den Innen-Temperatursensor erfaßte
Temperatur eine Höhe erreicht hat, die nicht niedriger als
die zweite vorgegebene Temperatur ist (zweite Temperatur ≥
erste Temperatur) . Dementsprechend kann die Eisbildung auf
dem Außen-Wärmetauscher aufgrund der Veränderung der
Temperatur in demselben erfaßt werden, wodurch ermöglicht wird,
die Erfassung des Überfrierens mit großer Genauigkeit
durchzuführen. Darüberhinaus kann das Überfrieren durch die
Außeneinheit festgestellt werden, so daß die
Steuerverantwortung der Klimaanlagensteuerung zwischen der
Inneneinheit und der Außeneinheit geteilt werden kann.