DE69208220T2

DE69208220T2 - Klimagerät und Regelvorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE69208220T2
Application number: DE69208220T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Matsumoto; Hirotaka Murata; Keiji Nishida; Mitsuo Okazaki; Katsumi Saito
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: CA2078463A1; EP0543622A3; JP3091541B2; KR930010478A; EP0543622B1; US5265436A; DE69208220D1; EP0543622A2; CN1064751C; CA2078463C; BR9204430A; JPH05141746A; KR970011399B1; CN1072492A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimagerät und insbesondere eine Regelvorrichtung für ein Klimagerät, in der eine Vielzahl von Außeneinheiten einen Kühlkreislauf eines Einzelsystems in Bezug auf eine Vielzahl von Innenraumeinheiten bilden, wobei die Regelvorrichtung verwendet wird, um die gewünschte Gesamtkapazität der Innenraumeinheiten zu den Außeneinheiten zu bestimmen.
Ein herkömmliches Klimagerät mit Innenraumeinheiten ist beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung (ungeprüft) Nr. 3-59351/1991 offenbart. Das in dieser Veröffentlichung offenbarte Klimagerät weist eine Vielzahl von Innenraumeinheiten auf und eine einzige Außeneinheit, die umfaßt einen einzigen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, einen Kompressor mit variabler Betriebskapazität und einen Kompressor, der von einer handelsüblichen Energiequelle gespeist ist und zum entsprechenden Anschalten (maximale Kapazität) oder Abschalten in der Lage ist. Diese beiden Kompressoren werden kombiniert, so daß sie den Variationsbereich der Betriebskapazität der Außeneinheit erhöhen.
Die Betriebskapazität dieser Außeneinheit ist auf den Gesamtbedarf der Innenraumeinheiten eingestellt. Gleichzeitig sind die Öffnungsgrade der strömungsratenabhängigen Ventile so eingestellt, daß den raumseitigen Wärmetauschern in den Innenraumeinheiten gemäß der erforderlichen Kapazität ein Kühlmittel zugeführt wird.
Beim oben beschriebenen herkömmlichen Klimagerät muß die Summe der zulässigen Kapazität der Innenraumeinheiten und der Außeneinheit ausgeglichen sein. Wenn daher die Betriebskapazität der Außeneinheit kleiner ist als die Summe der zulässigen Kapazität der Innenraumeinheiten, wird der Betrieb der Außeneinheit unfähig, zufriedenstellend auf die erforderliche Kapazität der Innenraumeinheiten zu reagieren. Insbesondere, wenn der Betrieb des Klimageräts gestartet wird, wird die Kapazität der Außeneinheit gering und es dauert lange, bis die Raumtemperatur eine eingestellte Höhe erreicht.
Wenn die Betriebskapazität der Außeneinheit größer ist als die Summe der zulässigen Kapazität der Innenraumeinheiten, ist die über die Summe der zulässigen Kapazität hinausgehende Kapazität nicht erforderlich, so daß die Kapazität der Außeneinheit überschüssig wird.
Daher werden die Innenraumeinheiten, die mit der Außeneinheit kombiniert werden sollen, üblicherweise zuvor bestimmt. Unter diesen Umständen ist in vielen Fällen, wenn Innenraumeinheiten mit optimaler zulässiger Kapazität in den zu klimatisierenden Objekträumen vorgesehen sind, eine optimal damit kombinierbare Außeneinheit nicht verfügbar.
Insbesondere, wenn die Kapazität der Außeneinheit groß ist, ist auch der Bereich ihrer Kapazität groß, beispielsweise 20 Pferdestärken und 10 Pferdestärken, und es ist schwierig, eine optimale Außeneinheit auszuwählen. Der Kapazitätsbereich der Außeneinheit kann daher kleiner angesetzt werden, aber in einem solchen Fall ist eine Vielzahl von Außeneinheiten mit unterschiedlicher Kapazität erforderlich, mit der Folge, daß die Vielseitigkeit einer Außeneinheit sehr gering ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Klimagerät zur Verfügung zu stellen, das durch Verwendung einer Kombination einer Vielzahl von Außeneinheiten eine gewünschte maximale Kapazität erreichen kann.
Dementsprechend stellt die Erfindung ein Klimagerät zur Verfügung umfassend: eine Vielzahl von Innenraumeinheiten, von denen jede einen raumseitigen Wärmetauscher, ein Dekompressionsmittel und ein Regelventil für die Kühlmittelströmungsrate aufweist; eine Vielzahl von Außeneinheiten, von denen jede einen wärmequellenseitigen Austauscher und einen Kompressor aufweist, worin die Vielzahl von Innenraumeinheiten und die Vielzahl von Außeneinheiten mittels zweier gemeinsamer Kühlmittelrohre parallel verbunden sind, so daß ein einziges Kühlkreislaufsystem ausgebildet ist; und
- eine Regelvorrichtung, die mit den Innenraumeinheiten und den Außeneinheiten verbunden ist, und umfassend: Mittel zum Einstellen einer insgesamt erforderlichen Kühlkapazität der Innenraumeinheiten,
Mittel zum Bestimmen von Werten für die Außeneinheiten, wobei die Werte eine maximale Betriebskapazität der Kompressoren in den Außeneinheiten und die Art der Kompressoren umfassen, und Mittel zum optimalen Verteilen der insgesamt erforderlichen Kühlkapazität auf jede der Außeneinheiten gemäß der maximalen Betriebskapazität und der Art des Kompressors der Außeneinheiten.
Im allgemeinen ist ein Klimagerät, das mit einer einzigen Außeneinheit bei einer Vielzahl von Innenraumeinheiten versehen ist, eine solche Konstruktion wie sie hier beschrieben ist und die zulässige Kapazität der Innenraumeinheiten beträgt ungefähr 1 bis 2 Pf erdestärken. Dementsprechend ist die Summe der zulässigen Kapazität der Innenraumeinheiten in einem Variationsbereich um 2 Pferdestärken eingestellt.
Die maximalen Kapazitäten der Außeneinheiten sind im allgemeinen auf 5, 6, 8 und 10 Pferdestärken gestellt, so daß die gesamte maximale Kapazität der Außeneinheiten entsprechend der Summe der zulässigen Kapazität der Innenraumeinheiten durch geeignete Auswahl der zu verwendenden Außeneinheiten eingestellt werden kann.
Wenn in einem solchen Fall, die gesamte erforderliche Kapazität der Innenraumeinheiten durch ein steuergerät als Einstellkapazität der Außeneinheiten zugeteilt wird, ist der Betrieb der Außeneinheiten nicht auf eine einzelne Außeneinheit konzentriert und es kann ein Klimagerätebetrieb mit einer Kapazität entsprechend der gewünschten Kapazität der Innenraumeinheiten durchgeführt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun als Beispiel beschrieben mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Kühlmittelkreislaufs für ein Klimagerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung eines elektrischen Schaltkreises eines Hauptteils eines in Fig. 1 gezeigten Regelgeräts zeigt;
Fig. 3 eine Darstellung einer Hauptfunktion eines in Fig. 2 gezeigten Mikrocomputers zeigt;
Fig. 4 eine Darstellung der Kapazität von Außeneinheiten zeigt;
Fig. 5 eine Darstellung eines in Fig. 3 gezeigten Rechenvorgangs zeigt;
Fig. 6 und 7 Darstellungen der in Fig. 5 gezeigten SUB 1 zeigt;
Fig. 8 eine Darstellung der in Fig. 5 gezeigten SUB 2 zeigt;
Fig. 9 eine Darstellung der in Fig. 5 gezeigten SUB 3 zeigt;
Fig. 10 eine Darstellung der in Fig. 5 gezeigten SUB 4 zeigt;
Fig. 11 eine Darstellung der in Fig. 5 gezeigten SUB 5 zeigt;
Fig. 12 eine Darstellung der in Fig. 5 gezeigten SUB 6 zeigt;
Fig. 13, 14 und 15 Darstellungen der in Fig. 5 gezeigten SUB 7 zeigen, und
Fig. 16 ein Schaubild mit Variationen der Betriebsbedingungen der Außeneinheiten in Bezug auf die Summe der erforderlichen Kapazität der Innenraumeinheiten zeigt.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist ein Schaubild eines Klimageräts, das die erforderliche Anzahl von Innenraumeinheiten 1, 2 zeigt, die in einem zu klimatisierenden Raum vorgesehen sind. Die zulässige Kapazität der Innenraumeinheiten beträgt beispielsweise 1 Pferdestärke in der Innenraumeinheit 1 und 2 Pferdestärken in der Innenraumeinheit 2. Die Innenraumeinheit 1 besitzt einen raumseitigen Wärmetauscher 3, eine Expansionsvorrichtung, zum Beispiel ein elektronisches Expansionsventil 4 zum Verändern der Druckreduktionsrate, ein Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 5 zum Verändern der Menge an Kühlmittel, die durch den raumseitigen Wärmetauscher 3 strömt, einen Ventilator 6 zur Zufuhr der im raumseitigen Wärmetauscher 3 gekühlten oder erwärmten Klimatisierungsluft in einen zu klimatisierenden Raum, einen Detektor 7 zum Messen der Temperatur im raumseitigen Wärmetauscher 3 und einen raumseitigen Regler 8 zum Regeln des Betriebs dieser Teile.
Der raumseitige Regler 8 ist geeignet, die erforderliche Kapazität zu berechnen, die mit einer Kühllast ausgeglichen wird (nicht höher als die maximal zulässige Kapazität) auf Basis des Unterschieds zwischen der Temperatur im zu klimatisierenden Raum und einer Solltemperatur, und den Grad der Öffnung der Strömungsgeschwindigkeitsregelventile 5 zu steuern, so daß eine Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels entsprechend der erforderlichen Kapazität erreicht wird. Der Regler 8 regelt gleichzeitig gemäß dem beschriebenen Temperaturunterschied die Strömungsrate der durch den Ventilator 6 geschickten Luft. Diese Luftströmungsgeschwindigkeit wird durch Verändern der Zahl der Umdrehungen pro Minute eines Elektromotors im Ventilator 6 geregelt. Die Druckreduzierrate des elektrischen Expansionsventils 4 wird so geregelt, daß die Temperatur im raumseitigen Wärmetauscher 3 konstant bleibt.
Der raumseitige Regler 8 ist geeignet, ein Signal zu einem Regelgerät 10 durch eine Signallinie 9 auszusenden. Dieses Signal umfaßt Betriebs-/Stopdaten, Raumkühl-/-erwärmungsdaten, Daten der maximal zulässigen Kapazität und Daten der erforderlichen Kapazität bei der Innenraumeinheit 1, Temperaturdaten beim raumseitigen Wärmetauscher 3 und Abnormitätsdaten, um die Innenraumeinheit sicher zu halten, wenn eine Abnormität auftritt.
Die anderen Innenraumeinheiten einschließlich der Innenraumeinheit 2 weisen eine ähnliche Konstruktion auf und die Beschreibung der Konstruktion wird daher ausgelassen. In diesem Zusammenhang gibt es einige Innenraumeinheiten, deren zulässige Kapazität sich von der der anderen unterscheidet.
Bei den Außeneinheiten 11 - 13 besitzt die Außeneinheit 11 einen Kompressor 14 wie einen Kühlmittelrotationskompressor, dessen Betriebskapazität durch eine Invertervorrichtung zum Verändern seiner Rotation von 0 bis 5 Pferdestärken verändert wird, ein Vierwegeventil 15, das in Fig. 1 im Zustand des Kühlbetriebs ist, zum Verändern der strömung eines Kühlmitteis, wenn ein Raumkühlbetrieb auf einen Raumheizbetrieb umgeschaltet wird und umgekehrt, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher 16, einen Detektor 17 zum Messen der Temperatur im wärmequellenseitigen Wärmetauscher 16, einen Ventilator 18, um Luft zum wärmequellenseitigen Wärmetauscher 16 zu blasen, und einen Außenregler 19 zum Regeln des Betriebs dieser Teile.
Der Außenregler 19 regelt die Kapazität des Kompressors 14 aufgrund eines ihm vom Regelgerät 10 durch eine Signallinie 22 gegebenen Signals zum Schalten des Vierwegeventils 15 auf einen Raumkühl-/-heizmodus und Verändern der Strömungsrate der durch den Ventilator 18 geschickten Luft aufgrund der vom Temperaturdetektor 17 gemessenen Temperatur oder der Temperatur der Außenluft. Dieser Regler 19 regelt auch den Abtaubetrieb, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 16 bei einem Raumheizbetrieb vereist und einen Schutzbetrieb, wenn eine Überlastung auftritt.
Ein Signal, das der Außenregeler 19 in der Außeneinheit 11 vom Regelgerät 10 erhält, umfaßt Raumkühl-/-heizdaten und Betriebskapazitätsollwerte. Wenn der Betriebskapazitätssollwert "0" ist, dient dieses Signal als Kompressorstopsignal, um den Betrieb des Kompressors zu stoppen.
Die Außeneinheiten 12, 13 weisen auch eine ähnliche Konstruktion und ähnliche Außenregler 20, 21 auf und auf ihre Beschreibung wird daher bis auf das folgende verzichtet. Die Außeneinheit 12 besitzt zwei Kompressoren, d. h. einen Kompressor mit der veränderbaren Betriebskapazität von 0 - 5 Pferdestärken und einen Kompressor mit Betrieb bei Stop-/5 Pferdestärkenkapazität, der eine maximale Betriebskapazität von 5 Pferdestärken und einen Variationsbereich des Betriebs von 5 Pferdestärken aufweist und ein kombinierter Betrieb dieser beiden Kompressoren ermöglicht, daß ihre Betriebskapazität zwischen 0 - 10 Pferdestärken verändert werden kann. Die Außeneinheit 13 besitzt einen Kompressor mit Stop-/10 Pferdestärkenbetrieb, der eine maximale Kapazität von 10 Pferdestärken und einen Variationsbereich des Betriebs von 10 Pferdestärken aufweist. Wenn dementsprechend die Außeneinheiten 11 - 13 verwendet werden, kann eine Gesamtbetriebskapazität von 0 - 20 Pferdestärken eingestellt werden. In dieser Ausführungsform sind acht Innenraumeinheiten, deren jede eine zulässige Kapazität von 2 Pferdestärken aufweist, und vier Innenraumeinheiten, deren jede eine zulässige Kapazität von 1 Pferdestärke aufweist, miteinander verbunden.
Diese Innenraumeinheiten und Außeneinheiten sind mit Kühlmittelrohren 23, 24 parallel verbunden, so daß ein einziger Kühlmittelkreislauf ausgebildet ist. Daher sind die Vierwegeventile wie das Vierwegeventil 15 in den Außeneinheiten immer im selben Betriebsmodus eingestellt (Raumkühlungsbetrieb/Raumheizbetrieb) und alle Innenraumeinheiten sind in denselben Betriebsmodus gestellt.
Das Regelgerät 10 dient dazu, ein Signal zu den Innenraumeinheiten durch die Signallinie 9 zu senden und Signale von den Außeneinheiten durch eine Signallinie 22 zu empfangen. Das an die Innenraumeinheiten ausgesendete Signal besteht aus Daten wie, ob mindestens eine Außeneinheit in Betrieb ist oder nicht, Daten, die zeigen, ob die Einheiten in einem Raumkühlbetrieb/Raumheizbetrieb sind, Daten, die zeigen, ob die Außeneinheiten in einem Abtaubetrieb sind, Daten, die zeigen, ob das Klimagerät außerplanmäßig gestoppt ist und Daten, die zeigen, ob ein Ölrückgewinnungsbetrieb durchgeführt wird. Das von den Außeneinheiten ausgesendete Signal umfaßt Daten über die Temperatur im wärmequellenseitigen Wärmetauscher 16, Daten über die maximale Kapazität der Außeneinheit und Diskriminierungsdaten (Inverter, Inverter + AIN/AUS und EIN/AUS) am im Gerät vorgesehenen Kompressor, zusätzlich zu den oben beschriebenen Daten.
Wenn der Betrieb des Klimageräts gestartet wird, ist eine Hauptfunktion der Innenraumeinheiten, mit dem Regelgerät 10 Daten auszutauschen und zu beurteilen, ob der Kühlmittelkreislauf in einem Raumkühlbetrieb/Raumheizbetrieb ist. Wenn ein praktischer Betriebsmodus mit dem vom Benutzer eingestellten Betriebsmodus übereinstimmt, wird eine benötigte Kapazität auf Basis einer Veränderung im Unterschied zwischen einer Solltemperatur und der Raumtemperatur berechnet und Daten der benötigten Kapazität werden zum Regelgerät 10 geschickt. Gleichzeitig wird das Strömungsratenregelventil 5 mit einer bestimmten Geschwindigkeit geöffnet, die so eingestellt ist, daß sie mit der erhöhten Geschwindigkeit der Kapazität der Außeneinheiten übereinstimmt, um einen Klimatisierungsbetrieb zu starten.
Wenn der vom Benutzer eingestellte Betriebsmodus und der des Kühlkreislaufs miteinander übereinstimmen, wird die Abweichung der Betriebsweisen angezeigt, um den Benutzer über diese Tatsache zu informieren. Der Betriebsmodus des Kühlkreislaufs ist auf den Betriebsmodus einer Innenraumeinheit eingestellt, zu der zuerst ein Betriebsstartsignal geschickt wurde, in dem Zustand als die Innenraumeinheiten alle gestoppt waren. Dieser Betriebsmoduseinstellvorgang kann nicht von einer Innenraumeinheit, sondern von einem zusätzlich am Regelgerät 10 vorgesehenen Schalter ausgeführt werden.
Eine Hauptfunktion der Außeneinheiten 11 - 13 ist, eine Betriebsweise ausgehend von den durch ein vom Regelgerät 10 ausgesendetes Signal dargestellten Daten auszuführen. Die Außeneinheiten führen auch durch die Außenregler 8 eine Regelung der Temperatur im raumseitigen Wärmetauscher 3, von übermäßiger Strömung, hohem und niedrigem Druck und einen Abtaubetrieb aus. Diese Regelfunktionen werden gewöhnlich von den Außeneinheiten ausgeführt und haben wenig Bezug zum Bereich der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung dieser Regelfunktionen wird daher ausgelassen.
Fig. 2 ist ein Schaubild eines elektrischen Schaltkreises eines Hauptteils des Regelgeräts 10. Es ist ein Mikrocomputer 25 vorgesehen, um Berechnung und eine Regelfunktion auf Basis von eingegebenen Daten auszuführen. Die Terminals A und B sind Signaleingabeterminals, mit denen die Außenregler 19 - 21 durch die Signallinie 22 verbunden sind. Es ist ein Transistor 26 vorgesehen, um ein Empfangssignal auf ein Terminal OI der Mikrocomputers 25 aufzugeben als Reaktion auf die Höhe (H/L-Spannung) eines auf ein Basisterminal aufgegebenes Signal. Ein Transistor 27 empfängt ein Signal von einem Terminal 00 des Mikrocomputers 25, das von einem Transistor in einem vorhergehenden Schritt verstärkt wurde. Der Output vom Transistor 27 wird auf die Terminals A und B aufgegeben. Das zwischen dem Mikrocomputer 25 und Außenreglern 11 - 13 verwendete Signal ist ein PCM-Signal, das eine Bestimmungsadresse DA, eine Quellenadresse SA und Daten umfaßt. Wenn dementsprechend die Adresse des Mikrocomputers 25 "0" beträgt, betragen die der Außenregler (Innenraumeinheiten) "1", "2" und "3". Diese Adressen sind durch Schalter an den Außenreglern 19 - 21 gestellt, so daß sie nicht verdoppelt sind. Es ist ein Zahlstellschalter 28 einer Außeneinheit (Gray- Code-Outputschalter) vorgesehen, um Werte von "1" auf "3" zu stellen (in dieser Ausführungsform wird eine maximale Zahl von zu verbindenden Außeneinheiten auf 3 gestellt). Die von diesem Schalter 28 eingestellten Werte werden bei den Terminals P0 - P5 des Mikrocomputers 25 und den Terminals P14, P15 eingelesen. Wenn diese eingestellten Werte und die Anzahl der Art der Quellenadresse SA eines praktisch von den Terminals A und B eingegebenen Signals nicht übereinstimmen, werden Wörter zur Angabe, daß eine Abnormität eingetreten ist angezeigt, um eine Wiederaufnahme eines Adresseneinstellvorgangs anzufordern.
Die Terminals C und D sind Signaleingabeterminals, die mit den Innenraumreglern durch die Signallinie 9 verbunden sind. Die von den Terminals C und D eingegebenen Signale werden auf ein Terminal II des Mikrocomputers 25 in derselben Weise wie oben beschrieben aufgegeben und ein von einem Terminal 10 des Mikrocomputers 25 ausgegebenes Signal wird in gleicher Weise auf die Terminals C und D ausgegeben. Die Adressen der Innenraumeinheiten werden in derselben Weise auf "1" bis "16" gestellt (wo eine maximale Anzahl von zu verbindenden Innenraumeinheiten auf 16 gestellt wird) und die Anzahl der zu verbindenden Innenraumeinheiten wird in einem Zahleneinstellschalter 29 eingestellt. Wenn dementsprechend die Anzahl der Art der Quellenadresse und der vom Schalter 29 eingestellte Wert nicht übereinstimmen, werden Wörter zur Angabe, daß eine Abnormität eingetreten ist angezeigt, in derselben Weise wie es bei den Außeneinheiten der Fall ist. Das Einstellen der Adresse der Innenraumeinheiten kann automatisch erfolgen.
Bezugszeichen 30 stellt lichtemittierende Elemente dar, die den Innenraumeinheiten entsprechen. Diese lichtemittierenden Elemente tragen Nummern, die die Adressen der Innenraumeinheiten repräsentieren. Diese sechzehn lichtemittierenden Elemente sind geeignet, daß sie von den Terminals P1-P4, P6- P9 des Mikrocomputers 25 dynamisch angeschaltet werden. Die lichtemittierenden Elemente 31, 32 sind geeignet, einen Betrieb des Klimageräts und das Auftreten einer Abnormität darin anzuzeigen und sie werden sofort dynamisch angeschaltet. Das Betriebsanzeigeelement wird angeschaltet, wenn mindestens eine Außeneinheit in Betrieb ist
Eine Schalteinheit 33 umfaßt einen Raumkühlbetrieb-/Raumheizbetriebeinstellschalter 34 (wenn dieser Schalter wirksam ist, kann ein Raumkühlbetrieb/Raumheizbetrieb von diesem Schalter allein eingestellt werden und, wenn dieser Schalter nicht wirksam ist, kann dieser Betrieb von den Innenraumeinheiten allein eingestellt werden) und andere Schalter 35 umfassen einen Schalter, der ein Betriebsstartsignal/Betriebsstopsignal an alle Innenraumeinheiten ausgibt, einen Schalter zum Ändern der Daten (Temperatur im raumseitigen Wärmetauscher und Raumtemperatur), die auf einer digitalen Anzeigeeinheit 36 anzuzeigen sind, und einen Schalter zum Ändern der Adresse einer anzuzeigenden Innenraumeinheit. Wenn der Mikrocomputer 25 beschließt, daß diese Schalter 35 betrieben werden, gibt er ein Signal an die Innenraumeinheiten, um die Daten darauf zu erhalten.
Die Anzeigeeinheit 36 besitzt sieben 5-Zeichensegmente und die Zeichen der beiden oberen (d. h. linke Seite) Positionen stellen die Adresse einer Innenraumeinheit dar, während die Zeichen der drei unteren (d. h. rechte Seite) Positionen Daten darstellen, wie Temperaturen. Die Segmente dieser Anzeigeeinheiten werden vom Mikrocomputer 25 dynamisch angeschaltet.
Es ist ein Rückstellschalter 37 vorgesehen, um den Mikrocomputer zurückzustellen und einen Regelbetrieb zu starten. Der Rückstellschalter 37 verbindet die Innenraum- und Außeneinheiten miteinander und wird betätigt, nachdem die Schalter 28 und 29 eingestellt sind.
Fig. 3 ist ein Schaubild, das die Hauptfunktionen des Mikrocomputers 25 zeigt. In diesem Schaubild wird der Mikrocomputer 25 im Schritt S1 gestartet. Im Schritt S2 wird vom Mikrocomputer 25 der Initialbetrieb ausgeführt, nämlich das Einstellen der Anfangswerte, das Eingeben eines Sollwertes vom Zahleneinstellschalter 28 der Außeneinheit und eines Sollwertes vom Zahleneinstellschalter 29 der Innenraumeinheit, das Senden und Empfangen von Anfangssignalen zwischen den Außen- und Innenraumeinheiten und dem Regelgerät und das Bestätigen der Anzahl der Außen- und Innenraumeinheiten.
Die als Anfangssignale gesendeten Daten von den Außeneinheiten 11 - 13 zum Regelgerät 10 umfassen Daten, die die Kapazität der Außeneinheiten repräsentieren. Zum Beispiel besitzt eine Außeneinheit vom A-Typ eine maximale Kapazität von 5 Pferdestärken und eine minimale Kapazität von 1 Pferdestärke und ihre Kapazität kann von einem Inverter im wesentlichen stufenlos oder differentiell zwischen diesen Werten verändert werden. Eine Außeneinheit vom B-Typ besitzt eine maximale Kapazität von 10 Pferdestärken und eine minimale Kapazität von 1 Pferdestärke. Die Außeneinheit vom B-Typ besitzt einen Kompressor, dessen Betriebskapazität kann von einem Inverter und einem mit 5 Pferdestärken betriebenen Kompressor mit einer handelsüblichen Energiequelle um 1 - 5 Pferdestärken verändert werden. Auf diese Weise kann die Betriebskapazität der Außeneinheit vom B-Typ beliebig auf 1 - 10 Pferdestärken eingestellt werden. Eine Außeneinheit vom C-Typ besitzt eine maximale Kapazität von 10 Pferdestärken und wird entweder mit 10 Pferdestärken durch elektrische Energie von einer handelsüblichen Energiequelle betrieben oder gestoppt (null Pferdestärke). Dementsprechend können Daten über den Typ der tatsächlich angeschlossenen Außeneinheit eingegeben werden. Die Daten der Innenraumeinheiten werden ebenfalls auf gleiche Weise eingegeben.
Nachdem solche Anfangsdaten eingegeben wurden, geht der Betrieb zu Schritt S3 über. In Schritt S3 werden Daten über die erforderliche Kapazität der Innenraumeinheiten 1, 2 über die Signallinie 9 eingegeben und dann in Schritt S4 die Berechnung ausgeführt. Auf diese Weise wird die Berechnung zum Bestimmen der Summe der erforderlichen Kapazität der Innenraumeinheiten zu den damit verbundenen Außeneinheiten ausgeführt.
In Schritt S5 werden die Daten über die zugeteilte Betriebskapazität durch die Signallinie 22 zu den Außeneinheiten ausgegeben. In Schritt S6 werden Daten zu den Innenraumeinheiten 1, 2 ausgegeben und in Schritt S7 werden Daten von den Außeneinheiten 11 - 13 eingegeben.
- In Schritt S8 wird auf Basis der von den Innenraumeinheiten eingegebenen Daten und der von den Außeneinheiten eingegebenen Daten ein Schutzvorgang ausgeführt. Zum Beispiel, wenn die maximalen Temperaturen in den die Wärmetauscher bildenden Kondensatoren (wärmequellenseitiger Wärmetauscher während eines Raumkühlbetriebs und ein raumseitiger Wärmetauscher während eines Raumheizbetriebs) nicht niedriger sind als eine Hochtemperaturschutztemperatur, wird eine Korrektur zum Reduzieren der Summe der erforderlichen Kapazität vorgenommen und, wenn eine minimale Temperatur in den Wärmetauscher bildenden Verdampfern nicht höher ist als eine Tieftemperaturschutztemperatur, wird in gleicher Weise eine Korrektur zum Reduzieren der Summe der erforderlichen Kapazität vorgenommen.
Die Figuren 5 - 15 zeigen ein Beispiel der im Schaubild von Fig. 3 gezeigten Berechnung, es werden ein Sollwert PS(i) einer zu einer Außeneinheit (i) auszugebenden Betriebskapazität, ein Sollwert PS(ii) einer an eine Außeneinheit (ii) auszugebenden Betriebskapazität und ein Sollwert PS(iii) einer an eine Außeneinheit (iii) auszugebenden Betriebskapazität bestimmt. In diesem Fall beträgt zum Zwecke der Vereinfachung die Anzahl der verbundenen Außeneinheiten nicht mehr als drei (3). Fig. 4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von Daten zeigt, die die Trennung der verbundenen Außeneinheiten angeben. In diesem Schaubild sind drei Außeneinheiten gezeigt. Wenn zwei Außeneinheiten verwendet werden, wobei die Außeneinheit (ii) nicht verwendet wird, ist die Trennung auf EIN/AUS gestellt und min(ii) bzw. max(ii) auf null. Dasselbe gilt für den Fall, wo eine Außeneinheit verwendet wird. Wenn die Außeneinheiten (ii) und (iii) verwendet werden, ist der minimale Wert gleich dem maximalen Wert (min = max).
In Fig. 5. die eine Hauptfunktion zeigt, wird die Typenprüfung der Außeneinheiten vorgenommen. Zunächst wird in Schritt S1 die Anzahl der Außeneinheiten vom Invertertyp (Außeneinheiten vom Typ mit variabler Kapazität) auf Basis der in Fig. 4 gezeigten Daten bestimmt. Gleichzeitig werden die Außeneinheiten gemäß der Höhe der maximalen Kapazität neu angeordnet, wobei den Außeneinheiten vom Invertertyp Priorität gegeben wird und auf x, y, z zugeteilt. Im Fall der in Fig. 4 gezeigten Daten sind Außeneinheit (x) = Außeneinheit (i), Außeneinheit (y) = Außeneinheit (ii), Außeneinheit (z) = Außeneinheit (iii). Der Außeneinheit mit kleinerer Zahl wird die max (ii) = max (iii) und Priorität gegeben.
Im nächsten Schritt, S2, wird beurteilt, ob das Klimagerät gestartet werden soll, d. h. ob der Gesamtbedarf "tgt" der Inneneinheiten tgt = 0 T tgt 0 ist.
In den Schritten S3 - S8 werden Unterroutinen gemäß der Anzahl der verbundenen Außeneinheiten vom Invertertyp ausgeführt. Die Sollwerte PS(x), PS(y), PS(z) der Betriebskapazität der Außeneinheiten werden dadurch bestimmt. (Auf Basis der Daten in Fig. 4, x = (i), y = (ii) und z = (iii)).
Die Außeneinheiten haben die folgenden Funktionen als Basisfunktionen. Der Außeneinheiten vom Invertertyp werden gestoppt, wenn PS < min und sie werden mit maximaler Kapazität betrieben, wenn PS ≥ max und mit PS-Kapazität, wenn min ≤ PS < max. Die Außeneinheiten vom EIN/AUS-Typ werden gestoppt, wenn PS = 0 ist und betrieben, wenn PS = max ist.
Die Figuren 6 und 7 sind Schaubilder von SUB 1 wie in Fig. 5 gezeigt. Schritt S101 wird ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Gesamtbedarf tgt 0 ist. Wenn tgt = 0 ist, wird der Sollwert für alle Außeneinheiten auf 0 gesetzt. Es werden die Schritte S103, S105 und S107 ausgeführt und dann werden die Schritte S104, S106, S108 und S109 gemäß dem Wert von tgt ausgeführt, um die zu startenden Außeneinheiten und die Sollwerte dafür zu bestimmen. Das Zeichen n in Schritt S109 gibt die Zahl der verbundenen Außeneinheiten vom Invertertyp an.
Dann werden die Schritte S110-S121 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die bei den Außeneinheiten eingestellten Werte deren minimale und maximale Kapazitäten übersteigen. Wenn Sollwerte kleiner als die minimale Kapazität an die Außeneinheiten gegeben sind, werden diese Außeneinheiten gestoppt, so daß die tatsächliche Betriebskapazität aller Außeneinheiten abnimmt. Wenn Sollwerte größer als die maximale Kapazität an die Außeneinheiten gegeben sind, werden die Außeneinheiten mit maximaler Kapazität betrieben, so daß die tatsächliche Betriebskapazität gleichermaßen abnimmt. Dies führt zu Problemen. Daher werden durch Ausführen dieser Schritte die Sollwerte für die Außeneinheiten von einer Außeneinheit mit der kleinsten maximalen Betriebskapazität zu einer Außeneinheit mit der größten maximalen Betriebskapazität korrigiert. Wenn beispielsweise der an die Außeneinheit (x) gegebene Sollwert PS(x) < min(x) ist, wird die Außeneinheit (x) gestoppt und dieser Sollwert wird zum Sollwert PS(y) für die Außeneinheit (y) hinzuaddiert. Wenn PS(x) > max(x) ist, wird ein Sollwert über dem max(x) dem Sollwert PS(y) hinzuaddiert. Wenn der Bedarf tgt tgt < min(x) und tgt < min(y) und tgt y < min(z) ist, wird keine der Außeneinheiten gestartet, und wenn tgt ≥ max(x) + max(y) + max(z), werden alle Außeneinheiten mit maximaler Kapazität betrieben.
In Fig. 8, die eine Ausführung von SUB 2 zeigt, wird Schritt S203 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die erforderliche Kapazität tgt tgt ≥ max(z) ist, d. h. ob tgt die Betriebskapaziät der Außeneinheiten (z) vom EIN/AUS-Typ übersteigt oder nicht. Wenn die Bedingungen in Schritt S203 erfüllt sind, wird Schritt S204 ausgeführt, um den Sollwert gemäß PS(x) = PS(y) = (tgt-max(z))/n, PS(z) = max(z) zu bestimmen. Wenn die Bedingungen in Schritt S203 nicht erfüllt sind, wird Schritt S205 ausgeführt, um den Sollwert gemäß PS(x) = PS(y) = tgt/n zu bestimmen. Das n stellt die Zahl der Außeneinheiten vom Invertertyp dar. Dann werden die Schritte S206 - S213 in gleicher Weise wie die in SUB 1 der Figuren 6 und 7 ausgeführt, um PS(x) und PS(y) zu korrigieren (d. h. es werden die auf die Außeneinheiten vom Invertertyp aufzubringenden Sollwerte bestimmt). Die Schritte S206 - S210 sind die gleichen wie die Schritte S110 - S114. In Schritt S211 kann die Addition zu den Außeneinheiten (z) nicht erfolgen, so daß PS(y) gleich null ist (PS(y) = 0). Wenn PS(y) < min(y) < max (z), wird die Außeneinheit (z) gestoppt. In Schritt S212 und S213 wird max(y) < PS(y) < max(y) mit den Bedingungen in Schritt S203 beurteilt, und der Sollwert wird als PS(y) = max(y) bestimmt. Während dieser Zeit verändert sich die Betriebskapazität im Hinblick auf tgt schrittweise. Dementsprechend ist es bevorzugt, daß eine Außeneinheit verwendet wird, die max(y) ≥ max(z) erfüllt.
Gemäß SUB 2 wird ein Fall, wo min(z) = max(z) = 0 ist, d. h. ein Fall, wo die Außeneinheit (z) nicht angeschlossen ist, nachfolgend diskutiert. Die Bedingungen in Schritt S203 sind immer erfüllt und in Schritt S204 wird der Sollwert PS(z) = max(z) = 0. Es wird nämlich ein Klimatisierungsbetrieb von den beiden Außeneinheiten (x), (y) vom Invertertyp durchgeführt.
In Fig. 9, die eine Ausführung von SUB 3 aus Fig. 5 zeigt, wird Schritt S303 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Bedarf tgt tgt < max(y) ist. Es wird insbesondere beurteilt, ob tgt kleiner ist als max(y) der Außeneinheit (y) vom EIN/AUS-Typ mit einer kleineren maximalen Kapazität. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird Schritt S304 ausgeführt, um den Sollwert als PS(x) = tgt zu bestimmen. PS(y) und PS(z) werden null (0).
Dann werden die Schritte S305, S306 ausgeführt, um den Bereich aus den Bereichen max(y) < max(x) + max(y) < max(x) + max(z) zu bestimmen, zu dem tgt gehört. Einer der Schritte S307, S308 und S309 wird dann gemäß dem Ergebnis der Bestimmung des Bereichs ausgeführt. Wenn der Schritt S307 ausgeführt wird, wird ein Betrieb der Außeneinheiten (x) und (y) eingestellt, wenn der Schritt S308 ausgeführt wird, wird ein Betrieb der Außeneinheiten (x) und (z) eingestellt und, wenn der Schritt S309 ausgeführt wird, wird ein Betrieb der Außeneinheiten (x), (y) und (z) eingestellt.
In den Schritten S310 - S313 wird die Korrektur des Sollwerts PS(x) ausgeführt. Wenn PS(x) < min(x), PS(x) = 0 und, wenn PS(x) > max(x), PS(x) = max(x). Wenn die Außeneinheit (z) nicht angeschlossen ist, werden die Daten in gleicher Weise wie oben beschrieben auf min(z) = max(z) = 0 gestellt und, wenn die Außeneinheit (y) nicht angeschlossen ist, werden die Daten in gleicher Weise auf min(y) = max(y) 0 gestellt. In diesem Fall wird allein ein Betrieb der Außeneinheit (x), das heißt, der Außeneinheit vom Invertertyp, ausgeführt.
In Fig. 10, die eine Ausführung von SUB 4 zeigt, wird der Bedarf durch Ausführen der Schritte S401 - S406 bestimmt, um in den Schritten S407 - S413 eine 7-stufige Sollwertveränderung zu erreichen. Dementsprechend ist der Bedarf tgt in einem der Bereiche max(x) < max(y) < max(z) < max(x) + max(z) < max(y) + max(z) < max(x) + max(y) + max(z). Die Schritte S407 - S413 werden ausgeführt in der Folge von einem Fall, wo der Bedarf tgt am kleinsten ist zu einem Fall, wo der Bedarf tgt am größten ist. Insbesondere wird Schritt S407 ausgeführt, um den Stop des Betriebs in allen Außeneinheiten einzustellen, Schritt S408, um einen Betrieb der Außeneinheit (x) einzustellen, Schritt S409, um einen Betrieb der Außeneinheit (y) einzustellen, Schritt S410, um einen Betrieb der Außeneinheit (z) einzustellen, Schritt S411, um Betrieb der Außeneinheiten (x) und (z) einzustellen, Schritt S412, um Betrieb der Außeneinheiten (y) und (z) einzustellen, und Schritt S413, um- Betrieb aller Außeneinheiten einzustellen.
Da SUB 4 auch ausgeführt wird, wenn der Bedarf sich ändert, kann ein geeignetes Differential gesetzt werden, um zu verhindern, daß bei jeder der betriebenen Außeneinheiten durch das Ansteigen und Abnehmen von tgt, ein Wechsel im EIN/AUS- Betrieb auftritt (das Einstellen von maximaler Kapazität/Stop).
In Fig. 11, die die Ausführung von SUB 5 aus Fig. 5 zeigt, wird Schritt S501 ausgeführt, um eine Änderung Δ tgt des Bedarfs tgt zu bestimmen. Dann wird Schritt S502 ausgeführt, um zu beurteilen, ob das Δtgt Δtgt ≥ 0 ist. Wenn die Bedingungen in Schritt S502 erfüllt sind, werden Schritt S503 - S511 ausgeführt, um die Sollwerte in der Folge vom Sollwert fur eine Außeneinheit mit der kleinsten maximalen Kapazität zum Sollwert für eine Außeneinheit mit der größten maximalen Kapazität zu erhöhen. Es wird beispielsweise beurteilt, ob die Summe der Veränderung Δtgt und des Sollwertes PS (x) der Außeneinheit (x) nicht größer ist als max(x) (Schritt S503). Wenn die Bedingungen in Schritt S503 erfüllt sind, wird Schritt S504 ausgeführt, um den Sollwert PS(x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt zu bestimmen. Wenn die Bedingungen in Schritt S503 nicht erfüllt sind, wird Schritt S505 ausgeführt, um PS(x) = max(x) zu setzen und es wird ein Überschußwert im Hinblick auf die maximale Kapazität der Außeneinheit (x) neu eingestellt als Δtgt, der zum tgt der Außeneinheit (y) hinzuaddiert wird.
Folglich wird dieser neue tgt in Schritt S506 zu ΔPS(y) hinzuaddiert, um zu beurteilen, ob die Bedingungen PS(y) +Δtgt ≤ max(y) erfüllt sind, dann geht es weiter zu Schritt S507, und wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, geht es weiter zu Schritt S508. In den Schritten S509 - S511 wird der Sollwert für die Außeneinheit (z) in gleicher Weise bestimmt wie es nötig ist.
Wenn diese Schritte S503 - 5511 ausgeführt werden, wobei zum Beispiel die Außeneinheit (x) schon auf max(x) gestellt ist, wird Δtgt zum Sollwert PS (y) für die Außeneinheit (y) hinzuaddiert.
Wenn Δtgt in Schritt S502 negativ ist, werden die Schritte S512 - S520 ausgeführt, um die Sollwerte in der Folge von einer Außeneinheit mit der größten maximalen Kapazität zu einer Einheit mit der kleinsten maximalen Kapazität zu reduzieren. Zum Beispiel wird der durch Addieren eines veränderten Teils Δtgt (negativer Wert) zum Sollwert PS(z) für eine Außeneinheit (z) erhaltener Sollwert beurteilt, ob er nicht größer ist als min(z) (Schritt S512). Wenn die Bedingungen in Schritt S512 erfüllt sind, wird Schritt S513 ausgeführt, um den Sollwert PS(z) als PS(z) = PS(z) + Δtgt zu bestimmen. Wenn die Bedingungen in Schritt S512 nicht erfüllt sind, wird Schritt S514 ausgeführt, um den Sollwert als PS(z) = 0 zu bestimmen und ein Überschußwert als reduzierter tgt im Hinblick auf das PS(z) der Außeneinheit (z) wird neu als tgt eingestellt, das von Δtgt der Außeneinheit (y) reduziert wird.
Folglich wird in Schritt S515 dieser neue Δtgt (negativer Wert) zu PS(y) hinzuaddiert, um zu beurteilen, ob die Bedingungen von PS(y) +Δtgt ≥ min(y) erfüllt sind. Wenn die Bedingungen in Schritt S515 erfüllt sind, geht es weiter zu Schritt S516 und, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, geht es weiter zu Schritt S517. Der Sollwert für die Außeneinheit (x) wird in gleicher Weise, wie nötig, in den Schritten S518 - S520 eingestellt.
Wie oben beschrieben wird zum Erhöhen der erforderlichen Kapazität tgt in SUB5 ein Erhöhungsvorgang von einer Außeneinheit mit der kleinsten maximalen Kapazität zu einer Außeneinheit mit der größten maximalen Kapazität durchgeführt und, um den erforderlichen tgt zu reduzieren, wird ein Reduziervorgang von einer Außeneinheit mit der größten maximalen Kapazität zu einer Außeneinheit mit der kleinsten maximalen Kapazität durchgeführt.
Fig. 12 ist ein Fließbild von SUB6 wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Es wird Schritt S601 ausgeführt, um einen veränderten Teil Δtgt des Bedarfs tgt zu berechnen und Schritt S602, um zu beurteilen, ob Δtgt Δtgt ≥ 0 ist. Wenn die Bedingungen in Schritt S602 erfüllt sind, werden die Schritte S503 - S507 (siehe Fig. 11) ausgeführt, um den Sollwert für die Außeneinheiten (x), (y) nacheinander zu erhöhen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S506 nicht erfüllt sind, d. h. wenn die Betriebskapazität nicht ausreichend ist, selbst wenn PS(x) = max(x) der Außeneinheit (x) und PS(y) = max(y) der Außeneinheit (y) sind, wird Schritt S603 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die Außeneinheit (z) PS(z) = max(z) (im Betrieb) beträgt. Wenn die Bedingungen in Schritt S603 erfüllt sind, kann die Betriebskapazität nicht weiter erhöht werden, so daß Schritt S604 ausgeführt wird, um die Sollwerte aller Außeneinheiten auf Werte ihrer maximalen Kapazität einzustellen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S603 nicht erfüllt sind, d. h. wenn die Außeneinheit (z) gestoppt ist, wird Schritt S605 ausgeführt. In Schritt S605 wird die Außeneinheit (z) betrieben, um die Reduktion eines überschüssigen Teils des Sollwerts (Betriebskapazität) im Hinblick auf Δtgt (in Schritt S505 eingestellt) vom Sollwert für die Außeneinheit (y) im Betrieb der Außeneinheit (z) (PS(z) = max(z)) einzustellen. Dann werden die Schritte S515 - S520 ausgeführt und, wenn PS(y) < min(y) ist, wird der Wert von PS(x) in gleicher Weise wie in SUB5 weiter reduziert.
Wenn die Bedingungen in Schritt S602 nicht erfüllt sind, werden die Schritte S515 - S519 ausgeführt, um die Sollwerte für die Außeneinheiten (y), (x) in gleicher Weise wie oben beschrieben zu reduzieren. Wenn die Bedingungen in Schritt S606 (Schritt S518) nicht erfüllt sind, (wenn ein Betrieb mit einer Kapazität von nicht weniger als dem erforderlichen tgt ausgeführt wird, selbst wenn der Betrieb der Einheiten (x), (y) gestoppt ist), wird Schritt S607 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die Außeneinheit (z) in Betrieb ist oder nicht. Wenn die Bedingungen in Schritt S607 erfüllt sind, wird Schritt S608 ausgeführt. In Schritt S608 wird die Außeneinheit (z) gestoppt und ein Unterschied, der bedingt durch das Stoppen dieser Außeneinheit (z) zwischen max(z) und Δ tgt (in Schritt S517 eingestellt) auftritt, wird zur Außeneinheit (x) hinzuaddiert und wird durch Ausführen der Schritte S503 - S507 in gleicher Weise wie zuvor beschrieben korrigiert.
Wenn Schritt S609 ausgeführt wird, sind alle Außeneinheiten gestoppt. Wenn Schritt S610 ausgeführt wird, wird PS(y) = max(y) gestellt.
Wie oben beschrieben, wird der veränderte Teil, Δ tgt, des Bedarfs tgt zuerst in den Außeneinheiten (x), (y) (Invertertertyp) reguliert und ein Überschußteil, der höher ist als die Werte dieses Regulierungsbereichs wird durch Betrieb/Stoppen der Außeneinheit (z) in SUB6 reguliert.
Die Figuren 13 - 15 zeigen Fließbilder von SUB7, die in Fig 5 gezeigt sind. Es wird Schritt S701 ausgeführt, um einen veränderten Teil, Δtgt des Bedarfs tgt zu bestimmen und es wird beurteilt, ob die Bedingungen von Δtgt ≥ 0 in Schritt S702 erfüllt sind. Wenn sie nicht erfüllt sind, wird Schritt S703 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Sollwert PS(x) für die Außeneinheit (x) PS(x) ) min(x) beträgt. Wenn die Bedingungen in Schritt S703 erfüllt sind, wird Schritt S704 ausgeführt, um PS(x) auf PS(x) = PS(x) + Δtgt zu stellen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S703 nicht erfüllt sind, werden die Schritte S705, S706 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die Außeneinheiten (y), (z) in Betrieb sind. Wenn beide Außeneinheiten (y), (z) gestoppt sind, geht der Betrieb weiter zu Schritt S707, um den Betrieb der Außeneinheit (x) zu stoppen. Wenn die Außeneinheit (y) gestoppt und die Außeneinheit (z) in Betrieb ist, geht der Betrieb weiter zu den Schritten S708 - S710.
In Schritt S708 wird beurteilt, ob eine Kürzung der Kapazität im Hinblick auf den Bedarf tgt, die auftritt, wenn die Außeneinheit (z) bezüglich der Änderung Δtgt gestoppt wird, das min(x) der Außeneinheit (x) (Invertertyp) überzeigt. Wenn die Bedingungen in Schritt S708 erfüllt sind, wird Schritt S709 ausgeführt, um die Außeneinheit (z) zu stoppen und den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt + max(z) zu bestimmen. Dann werden die Schritte S733 - S735 ausgeführt und wenn der Sollwert max(y) übersteigt, wird die Außeneinheit (y) betrieben. Wenn die Bedingungen in Schritt S708 nicht erfüllt sind, wird Schritt S710 ausgeführt, um die Außeneinheiten (x), (z) zu stoppen.
Wenn die Außeneinheit (y) in Schritt S705 in Betrieb ist, werden die in Fig. 15 gezeigten Schritte S711 - S719 ausgeführt. In Schritt S711 wird beurteilt, ob eine Kürzung der Kapazität im Hinblick auf den Bedarf tgt, die auftritt, wenn die Außeneinheit (y) bezüglich der Änderung Δtgt gestoppt wird, das min(x) der Außeneinheit (x) übersteigt. Wenn die Bedingungen in Schritt S711 erfüllt sind, wird Schritt S712 ausgeführt, um die Außeneinheit (y) zu stoppen und den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + dtgt + max(y) zu bestimmen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S711 nicht erfüllt sind (wenn eine Reduzierung von Δtgt nicht erreicht werden kann, selbst wenn die Außeneinheit (y) gestoppt ist), wird Schritt S713 ausgeführt, um weiter zu beurteilen, ob die Außeneinheit (z) in Betrieb ist oder nicht. Wenn die Bedingungen in Schritt S713 erfüllt sind, wird Schritt S714 ausgeführt, um zu beurteilen, ob eine Kürzung der Kapazität in Hinblick auf den Bedarf tgt, die auftritt, wenn die Außeneinheit (z) gestoppt ist, das min (x) der Außeneinheit (x) übersteigt. Wenn die Bedingungen in Schritt S714 erfüllt sind, wird Schritt S715 ausgeführt, um die Außeneinheit (z) zu stoppen und den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt + max(z) zu bestimmen. Wenn die Bedingungen in Schritt S714 nicht erfüllt sind, wird Schritt S716 ausgeführt, um zu beurteilen, ob eine Kürzung der Kapazität im Hinblick auf den Bedarf tgt, die auftritt, wenn die Außeneinheiten (y), (z) gestoppt sind, min(x) der Außeneinheit (x) übersteigt. Wenn die Bedingungen in Schritt S716 erfüllt sind, wird Schritt S717 ausgeführt, um die Außeneinheiten (y), (z) zu stoppen und den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt + max(y) + max(z) zu bestimmen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S716 nicht erfüllt sind, wird Schritt S718 ausgeführt, um alle Außeneinheiten zu stoppen. Wenn die Bedingungen in Schritt S713 nicht erfüllt sind, wird Schritt S719 ausgeführt, um die Außeneinheiten (x), (y) zu stoppen.
Wenn der Bedarf tgt wie oben angegeben abgenommen hat, werden die Sollwerte der Außeneinheit (x) (Invertertyp), der Außeneinheit (y) (EIN/AUS-Typ), der Außeneinheit (z) (EIN/AUS-Typ) und der Außeneinheit (y) + Außeneinheit (z) in der genannten Folge gemäß dem veränderten Anteil Δtgt reduziert.
Wenn die Bedingungen in Schritt S702 erfüllt sind, wird Schritt S720 ausgeführt, um zu beurteilen, ob PS(x) + Δtgt ≤ max(x) ist. Wenn die Bedingungen in Schritt S720 erfüllt sind, wird Schritt S721 ausgeführt, um den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt zu bestimmen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S720 nicht erfüllt sind, geht es weiter zu Schritt S722, um zu beurteilen, ob die Außeneinheit (y) in Betrieb ist. Wenn die Außeneinheit (y) in Betrieb ist, wird Schritt S736 ausgeführt, um zu beurteilen, ob PS(x) während des Betriebs der Außeneinheit (z) nicht größer ist als max(x). In Schritt S737 wird die Außeneinheit (y) gestoppt und die Außeneinheit (z) betrieben. Dann wird Schritt S723 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Sollwert für die Außeneinheit (x) während des Betriebs der Außeneinheit (z) nicht größer ist als max(x). Wenn die Bedingungen in Schritt S723 erfüllt sind, wird Schritt S724 ausgeführt, um die Außeneinheit (z) zu betreiben und den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt - max(z) zu bestimmen. Wenn die Bedingungen in Schritt S723 nicht erfüllt sind, wird Schritt S725 ausgeführt, um die Außeneinheit (x) mit max(x) zu betreiben und die Außeneinheit (z) zu betreiben.
Selbst wenn der nach Schritt S724 erhaltene Wert von PS(x) nicht größer ist als min(x), wird er wie bei der Außeneinheit (x) eingestellt. Die Außeneinheit (x) wird gestoppt, wenn ein Sollwert von nicht mehr als min(x) gegeben ist und es treten keine Probleme auf.
Wenn die Bedingungen in Schritt S722 nicht erfüllt sind, d. h., wenn die Außeneinheit (y) gestoppt ist, wird Schritt S726 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Sollwert für die Außeneinheit (x) beim Betrieb der Außeneinheit (y) kleiner ist als max(x) Wenn die Bedingungen in Schritt S726 erfüllt sind, wird Schritt S727 ausgeführt, um die Außeneinheit (y) zu betreiben und der Sollwert der Außeneinheit (x) wird danach als PS(x) = PS(x) +Δtgt - max(y) bestimmt.
Wenn die Bedingungen in Schritt S726 nicht erfüllt sind, wird Schritt S728 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die Außeneinheit (z) in Betrieb ist.
Wenn die Bedingungen in Schritt S728 erfüllt sind (wenn die Außeneinheit (z) in Betrieb ist), wird Schritt S729 ausgeführt, um die Außeneinheit (x) mit max(x) zu betreiben und die Außeneinheit (y) ebenso. Wenn die Bedingungen in Schritt S728 nicht erfüllt sind, wird Schritt S730 ausgeführt, um zu beurteilen, ob der Sollwert für die Außeneinheit (x) beim Betrieb der Außeneinheiten (y), (z) kleiner ist als max(x). Wenn die Bedingungen in Schritt S730 erfüllt sind, werden die Außeneinheiten (y), (z) betrieben, um den Sollwert für die Außeneinheit (x) als PS(x) = PS(x) + Δtgt - max(y) - max(z) zu bestimmen.
Wenn die Bedingungen in Schritt S730 nicht erfüllt sind, werden alle Außeneinheiten mit ihrer maximalen Kapazität betrieben.
Wie oben ausgeführt ist, wird die erforderliche Kapazität tgt von der für die Außeneinheit (x) erhöht und dann auf die für die Außeneinheit (y), Außeneinheit (z) und Außeneinheit (x) + Außeneinheit (z) in der beschriebenen Folge.
Die so für die Außeneinheiten bestimmten Sollwerte PS(x), PS(y), PS(z) werden zu denselben Außeneinheiten übertragen.
Der Betrieb der Außeneinheiten, deren Kapazität min(i) = 1, max(i) = 10, min(ii) = 10, max(ii) = 10, min(iii) = 20, max(iii) = 20 betragen, die als Außeneinheiten (i) - (iii) (Fig. 4) verwendet werden, sind mit Bezug zu Fig. 16 beschrieben. Wenn die Außeneinheiten zu einem Zeitpunkt t&sub0; mit einem Bedarf von 32,5 Pferdestärken ihren Betrieb starten, ist die Außeneinheit (x) (x = i) auf 2,5 Pferdestärken eingestellt, die Außeneinheit (y) (y = ii) auf 10 Pferdestärken und die Außeneinheit (z) (z = iii) auf 20 Pferdestärken auf Basis des Fließbildes von SUB3. Der Sollwert für die Außeneinheit (x) nimmt danach bis zu einem Zeitpunkt t&sub1; ab. Zwischen den Zeitpunkten t&sub1;, t&sub2; wird der Betrieb der Außeneinheiten (x), (z) durchgeführt. Der Betrieb wird danach in gleicher Weise mit den Außeneinheiten (x), (y), (z) kombiniert ausgeführt.
In dieser Ausführungsform wird die maximale Kapazität jeder Außeneinheit selektiv bestimmt, so daß die Betriebskapazität kontinuierlich ist. Wenn zum Beispiel die maximale Kapazität der Außeneinheit (x) auf 8 Pferdestärken eingestellt ist, wird die Betriebskapazität diskontinuierlich in den Bereichen t&sub1;-t&sub2;, t&sub2;-t&sub3; ..., und, um dieses Problem zu vermeiden, wird die maximale Kapazität der Außeneinheiten selektiv bestimmt, so daß die Betriebskapazität kontinuierlich wird.
Die im oben beschriebenen erfindungsgemäßen Klimagerät verwendete Regelvorrichtung ist auf diese Weise in der Lage, die Summe der von den Außeneinheiten erforderlichen Kapazität auf Basis des Typs (Typ mit variabler Kapazität oder EIN/AUS-Typ) und der maximalen Kapazität der angeschlossenen Außeneinheiten zuzuteilen.
Diese Außeneinheiten sind vom Mehrzwecktyp, der geeignet ist zum Betrieb mit einem gegebenen Sollwert (oder einem EIN/AUS- Signal) der Betriebskapazität und eine Kombination dieser Außeneinheiten und jede der Innenraumeinheiten kann als Mehrzweckklimagerät verwendet werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Klimagerät steuern, in dem Mehrzweckinnenraum- und -außeneinheiten kombiniert sind, so daß eine erforderliche Kapazität erhalten werden kann und ermöglicht eine Erhöhung des Freiheitsgrades zum Einstellen einer erforderlichen Kapazität.
Um außerdem die Kapazität der Außeneinheiten zu erhöhen, wenn eine Innenraumeinheit zu den zuvor installierten Innenraumeinheiten hinzugefügt wird, kann eine Veränderung der Gesamtkapazität sehr leicht nur durch Verbinden der Signallinien der Innenraum- und Außeneinheiten erfolgen.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen eine Vielzahl von Mehrzweckaußeneinheiten mit Kompressoren vom kapazitätsvariablem Typ und vom EIN/AUS-Typ und einer Vielzahl von Mehrzweckinnenraumeinheiten mit Kühlmittelrohren parallel verbunden sind, wird der Gesamtbedarf der Innenraumeinheiten auf Basis der maximalen Betriebskapazität der jeweiligen Außeneinheiten und des Typs des Kompressors bestimmt, d. h. in den Außeneinheiten vorgesehenen kapazitätsvariablen Kompressoren oder Kompressoren vom EIN/AUS-Typ, wodurch die Außeneinheiten beliebig verbunden werden können, ohne Rücksicht darauf, ob sie vom kapazitätsvariablen Typ oder vom EIN/AUS-Typ sind.
Es kann daher durch Kombinieren von Mehrzweckaußeneinheiten eine optimale maximale Kapazität eingestellt werden. Auf diese Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten, in denen eine Außeneinheit mit einer Kapazität nahe der gewünschten Höhe aus den Außeneinheiten mit speziell eingestellter maximaler Kapazität ausgewählt wird, die Anzahl der auswählbaren Typen und Kombinationen von Außeneinheiten zu erhöhen und die Summe der maximalen Kapazität der Außeneinheiten entsprechend der Kapazität der Innenraumeinheiten optimal einzustellen.

Claims

1. Klimagerät umfassend: eine Vielzahl von Innenraumeinheiten (1, 2), von denen jede einen raumseitigen Wärmetauscher (3), ein Dekompressionsmittel (4) und ein Regelventil (5) für die Kühlmittelströmungsrate aufweist;

eine Vielzahl von Außeneinheiten (11 bis 13), von denen jede einen wärmequellenseitigen Austauscher (16) und einen Kompressor (14) aufweist, worin die Vielzahl von Innenraumeinheiten (1, 2) und die Vielzahl von Außeneinheiten (11 bis 13) mittels zweier gemeinsamer Kühlmittelrohre (23, 24) parallel verbunden sind, so daß ein einziges Kühikreislaufsystem ausgebildet ist; und eine Regelvorrichtung, die mit den Innenraumeinheiten und den Außeneinheiten verbunden ist und umfassend:

Mittel zum Einstellen einer insgesamt erforderlichen Kühlkapazität der Innenraumeinheiten,

Mittel zum Bestimmen von Werten für die Außeneinheiten, wobei die Werte eine maximale Betriebskapazität der Kompressoren (14) in den Außeneinheiten und die Art der Kompressoren (14) umfassen, und Mittel zum optimalen Verteilen der insgesamt erforderlichen Kühlkapazität auf jede der Außeneinheiten (11 bis 13) gemäß der maximalen Betriebskapazität und der Art des Kompressors (14) der Außeneinheiten.

2. Klimagerät nach Anspruch 1, worin die Regelvorrichtung Mittel zum Einstellen einer Strömungsrate für Kühlmittel der Außeneinheiten (11 bis 13) aufweist.

3. Klimagerät nach Anspruch 2, worin die Regelventile (5) der Innenraumeinheiten (1, 2) zum Verändern einer Umlaufrate des Kühlmittels vorgesehen sind, wobei eine Öffnungsrate der Regelventile (5) gemäß einer von den Innenraumeinheiten (1, 2) geforderten Kühlkapazität veränderbar ist, und worin im Gebrauch die Regelvorrichtung (8, 10, 19) eine Umlaufrate für das Kühlmittel der Außeneinheiten einstellt, so daß eine gewünschte Menge des Kühlmittels der Außeneinheiten gemäß der Summe der Öffnungsrate der Regelventile (5) erhalten wird.

4. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erforderliche Kühlkapazität der Innenraumeinheiten (1, 2) dem Grad der Öffnung der Strömungsratenregelventile (5) entspricht.

5. Klimagerät nach Anspruch 1 oder 2, worin im Gebrauch die Regelvorrichtung auf ein Signal (9) einer erforderlichen Kühlkapazität fur einen Klimabereich der Innenraumeinheiten (1, 2) anspricht, das von mindestens einer der Innenraumeinheiten (1, 2) ausgesendet ist, so daß ein Signal (22) an die Außeneinheiten (11 bis 13) ausgesendet wird, um die Kühlkapazität gemäß dem Signal (9) von der mindestens einen Innenraumeinheit dazwischen zu verteilen.

6. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Regelvorrichtung Mittel zum Reduzieren eines Wertes der verteilten Kühlkapazität auf null umfaßt.

7. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Vielzahl von Außeneinheiten mindestens einen von einer ersten Art von Kompressor und mindestens einen von einer zweiten Art von Kompressor umfaßt, und worin die erste Art von Kompressor zwischen einem Stopzustand und einem Betriebszustand einer abgestuften Kapazität schaltbar ist, und worin die zweite Art von Kompressor zwischen einem Stopzustand und einem Betriebszustand einer veränderbaren Kapazität schaltbar ist.

8. Klimagerät nach Anspruch 7, worin im Gebrauch die Werte für die Außeneinheiten, die durch die Mittel zum Bestimmen von Werten bestimmt sind, Installation von mindestens einem der ersten Art von Kompressor und mindestens einem der zweiten Art von Kompressor anzeigen.

9. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin im Gebrauch die Werte für die Außeneinheiten, die durch die Mittel zum Bestimmen von Daten bestimmt sind, eine maximale Kühlkapazität zum Betrieb jeder der Außeneinheiten (11 bis 13) umfassen.

10. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin im Gebrauch die Werte für die Außeneinheiten, die durch die Mittel zum Bestimmen von Daten bestimmt sind, eine maximale Kühlkapazität zum kontinuierlichen Betrieb jeder der Außeneinheiten umfassen.

11. Klimagerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin im Gebrauch die Werte für die Außeneinheiten, die durch die Mittel zum Bestimmen von Daten bestimmt sind, einen Veränderungsbereich der Kühlkapazität jeder der Außeneinheiten umfassen.