DE69213040T2

DE69213040T2 - Regelvorrichtung für eine Klimaanlage

Info

Publication number: DE69213040T2
Application number: DE69213040T
Authority: DE
Inventors: Yuji Tsuchiyama
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2012-02-07
Also published as: EP0498645A2; CN1063932A; US5216897A; CN1065619C; JPH04257674A; EP0498645B1; EP0498645A3; DE69213040D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Steuervorrichtung für eine Klimaanlage, insbesondere eine Steuervorrichtung zur Verhinderung des gleichzeitigen Startens einer Vielzahl von Kompressoren für Kühlgeräte, die von der gleichen Wechselstromleistungsquelle angetrieben werden, wenn die Wechselstromleistungsversorgung nach einem Ausfall der Leistung wieder hergestellt wird.
Eine herkömmliche Steuervorrichtung für eine Klimaanlage mit einem Kühlzyklus ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 59-30818/1984 veröffentlicht. Die dort offenbarte Vorrichtung weist einen Betriebsschalter zum Einschalten und Anhalten der Klimaanlage auf, einen Thermostaten und einen Kompressor, die alle in Reihe mit einer Wechselstromleistungsquelle verbunden sind. Bei dieser Reihenverbindung wird der Kompressor mit Energie versorgt und gestartet, wenn der Betriebsschalter in einer der Betriebspositionen (d.h. Hochleistungskühlung, Mittelleistungskühlung, geringe Kühlung) ist und der Thermostat eingeschaltet wird. Der Zeitschalter ist immer eingeschaltet.
Wenn die herkömmlichen Klimaanlagen von der gleichen Wechselstromleistungsquelle angetrieben werden, wie in einem Fall, wo mehrere hundert Räume in einem Hotel je mit einer Klimaanlage versehen sind, stoppt eine Leistungsunterbrechung, die von außerhalb der Hotelanlage auftretenden Störungen verursacht ist, alle Klimaanlagen, bis die Leistung wieder hergestellt wird. Wenn die Leistung wieder hergestellt wird, werden die Kompressoren unmittelbar und automatisch wieder gestartet.
Die herkömmlichen, oben beschriebenen Klimaanlagen haben jedoch Nachteile. Man nehme an, daß ein Leistungsversagen auftritt, wenn mehrere hundert Klimaanlagen in Betrieb sind. Wenn die Leistunq wieder hergestellt wird, starten alle Klimaanlagen gleichzeitig, d.h., mehrere hundert Kompressoren werden auf einmal gestartet. Dies führt dazu, daß eine große Menge von elektrischem Startstrom in dem Leistungsversorgungssystem fließt, was zu einem Spannungsabfall in der Wechseistromleistung führt. Eine Lösung für dieses Problem ist eine Vergrößerung der Kapazität der Wechselstromleistungsquelle. Dies benötigt aber wesentlich größere Leistungsanlagen im Vergleich zu denen, die für den normalen Betrieb nötig sind.
Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 62-43391/1987 offenbart eine Steuervorrichtung, die einen Mikrocomputer mit einer Zurücksetzschaltung zum Zurücksetzen des Mikrocomputers, wenn die elektrische Leistung geliefert wird, aufweist. Die Zurücksetzschaltung weist einen Spannungsdetektor auf, der ein Zurücksetzsignal ausgibt, wenn eine Gleichspannung aus einer Konstantspannungsschaltung höher als ein vorbestimmter Wert wird, sowie eine Zeitschaltung zur Verzgerung der Ausgabe der Spannungsfeststellung für eine bestimmte Zeitdauer und dann zur Abgabe an den Zurücksetzanschluß des Mikrocomputers. Die Zurücksetzschaltung setzt den Mikrocomputer nach einer vorbestimmten Zeitdauer zurück, gerechnet von dem Zeitpunkt, wenn die Gleichspannung höher als die vorbestimmte Spannung wird. Diese Konfiguration gewährleistet die Zurücksetzung des Mikrocoinputers nur nach vollständiger Einstellung der Spannung für den Mikrocomputer, so daß der Mikrocomputer in Übereinstimmung mit einem Initiierungsprogramm für ihn zuverlässig gestartet wird.
Bei der Steuervorrichtung für die Klimaanlage mit Mikrocomputern, wie oben beschrieben, sind die Verzögerungszeiten der Rücksetzsignale in gewissem Ausmaß über einen Bereich unter verschiedenen Mikrocomputern verteilt, aufgrund der Merkmalsvariationen elektronischer Teile in jedem der Mikrocomputer, was manchmal zufällig die Reduzierung des Startstromes zum Zeitpunkt der Wiederherstellung der Leistung ermöglicht. Jedoch ist der Bereich der Verzögerungszeitverteilung begrenzt, so daß der Startstrom nicht ausreichend verringert werden kann, mit dem Ergebnis, daß immer noch große Leistungsanlagen benötigt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bei einer herkömmlichen Steuervorrichtung für Klimaanlagen angetroffenen Probleme zu beseitigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Steuervorrichtung für eine Klimaanlage vorzusehen, die die Wiederstart-Zeitabläufe der Kompressoren zum Zeitpunkt der Wiederherstellung der Leistung verteilen, um dadurch den Startstrom zu verringern.
Dementsprechend sieht die Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Klimaanlage mit einem Kühlleitungssystem mit einem Kompressor, der von einer Wechselstromleistung aus einer Wechselstromleistungsquelle angetrieben wird, einem Kondensator, einem Expansionsgerät und einem Verdampfer vor, wobei der Kondensator, das Expansionsgerät und der Verdampfer durch geeignete Kühlmittelleitungen in einer Kühlmittelströmungsbeziehung verbunden sind, wobei die Vorrichtung enthält:
einen selektiv in eine Startposition oder eine Stopp- Position eingestellten Betriebsschalter;
eine elektrische Leistungsversorgungsschaltung zum Gleichrichten und Regulieren einer von der Wechselstromleistungsquelle gelieferten Wechselstromleistung in Gleichstromleistung;
einen von der von der elektrischen Leistungsversorgungsschaltung gelieferten Gleichstromleistung angetriebenen Mikroprozessor zum Ausführen eines in einem ROM gespeicherten Programms nach Lieferung eines Zurücksetzsignals, wobei das Programm die Versorgung von Wechselstromleistung aus der Wechselstromleistungsquelle an den Kompressor in Übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen der Raumtemperatur und einer eingestellten Temperatur steuert, solange der Betriebsschalter selektiv in der Startposition positioniert ist;
wobei die Steuervorrichtung weiterhin eine Zurücksetzschaltung zum Ausgeben des Zurücksetzsignals an den Mikroprozessor, eine vorbestimmte Verzögerungszeit nachdem eine Spannung der Gleichstromleistung höher als eine vorbestimmte Spannung wird, aufweist, gekennzeichnet durch Mittel zum Auswählen der Dauer der Verzögerungszeit, um die die Versorgung der wechselstromleistung aus der Wechselstromleistunqsquelle an den Kompressor verzögert wird, nachdem die Spannung der Gleichstromleistung höher als die vorbestimmte Spannung wird.
Kurz gesagt sieht die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Klimaanlage mit einer Kühlmittelschaltung mit einem Kompressor, der von einer Wechselstromleistung aus einer Wechselstromleistungsquelle angetrieben wird, einem Kondensator, einem Expansionsgerät und einem Verdampfer vor, bei der der Kondensator, das Expansionsgerät und der Verdampfer durch geeignete Kühlmittelleitungen in einer Kühlmittelstrombeziehung verbunden sind. Die Steuervorrichtung weist einen Betriebsschalter auf, der in eine Start-Position oder in eine Stopp-Position geschaltet ist. Während elektrische Leistung der Steuervorrichtung geliefert wird, wird die Wechselstromleistungsversorgung für den Kompressor automatisch gesteuert. In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Start der automatischen Versorgungs-/Stopp-Steuerung der Wechselstromleistung für eine vorbestimmte Zeit nach der Lieferung der Wechselstromleistung verzögert werden.
Wenn eine Vielzahl der Klimaanlagen mit der gleichen Wechselstromquelle verbunden sind, werden die vorbestimmten, in den Zeiteinstellschaltungen eingestellten Zeiten über einen Wertebereich verteilt.
Wenn eine Vielzahl der Klimaanlagen mit der gleichen Wechselstromleistung verbunden werden, werden die Kontakteinstellungen der Auswahlschalter über einen Bereich von verschiedenen Einstellungen verteilt.
Bei der Steuervorrichtung für ein Kühlgerät nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Klimaanlagen automatisch zu versetzen bzw. unselektiv zu starten, wenn nach einem Ausfall der Leistungsquelle die Leistungsversorgung wieder gestartet wird. Die Steuervorrichtungen erlauben ebenfalls, daß die Zeitwerte des Startens der Leistungsversorgung für die Kompressoren der Kühlanlagen auf willkürliche Werte geändert werden können. Durch Verteilen der Leistungsversorgungs-Zeitwerte über einen Bereich von Werten wird es möglich, zu verhindern, daß alle Kompressoren gleichzeitig wieder starten, wenn die ausgefallene Leistung wieder auf ihren Normalwert zurückkehrt
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein elektronisches Schaltungsdiagramm einer Zeiteinstellschaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Leistungsverteilungsdiagramm zur Lieferung von Wechselstromleistung an Klimaanlagen;
Fig. 3 ein perspektivische Ansicht der Klimaanlage in Fig. 2;
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm eines Kühlmittelleitungssystems für die in Fig. 3 dargestellte Klimaanlage;
Fig. 5 ein Diagramm einer elektrischen Schaltung, die zum Steuern des Kühlmittelleitungssystems in Fig. 4 verwendet wird, mit Relais;
Fig. 6 ein Diagramm eines von den in Fig. 5 dargestellten Relais gesteuerten elektrischen Schaltungsgerätes;
Fig. 7 ein Diagramm einer Thermoschaltung, die mit den Punkten A&sub1;, A&sub2;, A&sub3; und A&sub4; der elektrischen Schaltung der Fig. 5 verbunden ist;
Fig. 8 ein elektronisches Schaltungsdiagramm einer mit einem in Fig. 5 dargestellten Verbinder 64 verbundenen Schaltereinheit;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das die von einem in Fig. 5 dargestellten Mikrocomputer 51 durchgeführten wesentlichen Vorgänge zeigt;
Fig. 10 ein dem Flußdiagramm der Fig. 9 entsprechendes Zeitablaufdiagramm;
Fig. 11 ein Zeitablaufdiagramm, das Änderungen in dem Strom zeigt, wenn der Betrieb entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 9 zum Zeitpunkt der Wiederherstellung der Leistung durchgeführt wird;
Fig. 12 ein Diagramm einer elektronischen Schaltung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 ein Diagramm einer elektronischen Schaltung nach einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 14 ein Flußdiagramm einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Zunächst zu Fig. 2. Klimaanlagen 1 bis 12 sind in dem gleichen Gebäude installiert. Eine Wechselstromleistungsanlage 13 wandelt eine dreiphasige Wechselstromleistung aus der dreiphasigen Wechselstromleistungsquelle 14 der Anlage in eine einph:asige Wechselstromleistung um und liefert diese in das Gebäude. Die Klimaanlagen 1 bis 12 sind in eine Vielzahl von Gruppen durch Leitungsunterbrecher 15 bis 17 aufgeteilt, beispielsweise jede Gruppe auf einem verschiedenen Stockwerk. Die Leitungsunterbrecher 15 bis 17 schalten die Leistung ab, wenn der in die entsprechende Gruppe fließende Strom höher als ein vorbestimmter Wert wird. Die Wechselstromleistungsanlage 13 liefert elektrische Leistung zu den Gruppen und weist eine Kapazität auf, die groß genug ist, alle Klimaanlagen 1 bis 12 zu bedienen. Wenn jedoch alle Klimaanlagen 1 bis 12 gleichzeitig wieder anlaufen, wenn die Wechselstromleistungsquelle 14 nach einem Ausfall in ihren normalen Zustand zurückkehrt, fließt ein Startstrom, der etwa dreimal so hoch wie der normale Betriebsstrom ist. Die Kapazität der Wechselstromleistungsanlage 13 ist nicht groß genug, mit einem solchen großen Startstrom fertig zu werden, und in diesem Fall tritt ein Spannungsabfall in dem gesamten System auf. Zwar kann dieser spannungsabfall dadurch beseitigt werden, daß die Kapazität der Wechselstromleistungsanlage 13 vergrößert wird, jedoch führt dies zu einer Vergrößerung des Umfangs der Wechselstromleistungsanlage.
In einer solchen Anlage verteilt die vorliegende Erfindung den Startstrom, der auftritt, wenn die Wechselstromleistung nach einem Ausfall wieder hergestellt wird, zur Verhinderung eines Spannungsabfalls in dem gesamten System ohne Vergrößerung der Kapazität der Wechselstromleistungsanlage.
Die Klimaanlage in Fig. 3 weist einen motorangetriebenen Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsgerät und einen Verdampfer auf, die alle in einer Schleife zur Bildung eines Kühlkreislaufs verbunden und in einem Gehäuse 31 installiert sind. Diese Klimaanlage wird in einer Wand angeordnet, wobei ihre Rückseite ins Freie gerichtet ist. Daher führt die Klimaanlage Luft von ihrer Rückseite ein und bläst sie dort wieder aus und tauscht Wärme mit der Außenluft durch einen Wärmetauscher aus. Ein Teil der Klimaanlage an der Seite der Linie A-A in Fig. 3 ist in der Wand eingebettet. Der gegenüberliegende, in den Raum vorspringende Teil weist eine Einlaßöffnung 32 und eine Ausgabeöffnung 33 auf. Die durch die Einlaßöffnung 32 eingeführte Raumluft wird von dem Wärmetauscher in dem Gerät erhitzt oder abgekühlt und dann aus der Abgabeöffnung 33 ausgeblasen. Eine Steuervorrichtung 34 weist einen Start-/Stopp-Schalter, einen Temperatureinstellknopf und einen Lüftungs-Einstellschalter auf. Ein elektrischer Stecker 35 wird mit einem Leistungssystem verbunden, das von dem Leitungsunterbrecher 15, siehe Fig. 2, versorgt wird, so daß Wechselstromleistung von der Wechselstromleistungsanlage 13 durch den Verteilerkasten 15 geliefert wird. Ein Schalter 36 stellt eine Verzögerungszeit zum Starten während der Initialisierung ein und ist in einer Steuerbox 38 installiert, die gesehen werden kann, wenn eine Frontplatte 37 entfernt wird.
In Fig. 4 weist ein motorgetriebener Kompressor 41 eine Wechselstrommotoreinheit und eine Kompressoreinheit auf. Der Kompressor 41, der Kondensator 42, das Expansionsgerät 43 (Kapillarrohr, Diffuserventil usw.), und ein Verdampfer 44 sind durch eine Kühlleitung in einer Schleife verbunden. Ein Propellergebläse 45 wird von einem Einphasen-Induktionsmotor 49 angetrieben, um die Außenluft wie durch die ausgezogenen Pfeile dargestellt zu bewegen, was den Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Kondensator 42 befördert (d.h. das Wegbewegen der von dem Kondensator abgegebenen Wärme). Ein Querstromgebläse 46 wird von einem Einphasen-Induktionsmotor 50 angetrieben, um die Raumluft wie durch die ausgezogenen Pfeile angedeutet zu befördern, was den Wärmeaustausch zwischen der Raumluft und dem Verdampfer 44 befördert (d.h. das Abkühlen der Raumluft durch den Verdampfer 44). Die Motore 49, 50 können zwischen zwei verschiedenen Geschwindigkeiten geschaltet werden. Elektrische Heizer 47, 48 sind in einem Weg der von dem Querstromgebläse 46 abgegebenen Raumluft installiert, so daß sie die in den Raum geblasene Luft heizen können.
Ein Mikroprozessor 51 in Fig. 5 arbeitet nach einem gespeicherten Programm, wenn eine spezifizierte Gleichspannung an die Anschlüsse VSS und VDD angelegt wird. Die auf dem Programm basierende Arbeitsweise des Mikroprozessors wird im folgenden beschrieben.
Die Bezugszeichen 52 bis 57 bezeichnen Leistungsrelais. Das Leistungsrelais 52 schaltet das Stromanlegen an den Motor 50, und das Leistungsrelais 53 schaltet die Umdrehungsgeschwindigkeit der Motoren 49, 50. Das Leistungsrelais 54 steuert das Anlegen des Stroms an den elektrischen Heizer 47, das Leistungsrelais 55 steuert das Anlegen des Stroms an den elektrischen Heizer 48, das Leistungsrelais 56 steuert das Anlegen des Stroms an den Kompressor 41 und das Leistungsrelais 57 steuert das Anlegen des Stroms an den Motor 49. Diese in Fig. 6 dargestellten Relais 52 bis 57 haben jeweils einen normalerweise offenen Kontakt oder einen Schaltkontakt. Treiber 58 bis 63 für die Relais 52 bis 57 verstärken die Leistung von Signalausgängen aus dem Mikroprozessor 51, so daß sie die Relais 52 bis 57 ansteuern können. Diese Treiber 58 bis 63 sind in einem einzigen IC enthalten. Ein Hitzeprotektor 641 öffnet die Schaltung zu den Relais 54, 55, wenn die Temperatur entweder des elektrischen Heizers 47 oder 48 oder beider höher als ein spezifizierter Wert wird, um die elektrischen Heizer 47, 48 vor einer Überhitzung zu schützen.
Ein Verbinder 64 ist mit den Schaltern in der Steuervorrichtung 34 verbunden. Anschlüsse R&sub0;, R&sub1;, R&sub3; des Mikroprozessors 51 sind Ausgangsanschlüsse der Abtastsignale, und Anschlüsse K&sub1;, K&sub2;, K&sub4;, K&sub8; sind Eingangsanschlüsse der Abtastsignale.
In der eine von der Ansteuerung der in Fig. 5 dargestellten Relais 52 bis 57 gesteuerten Schaltung der Anlage (Motore, Kompressor, elektrischer Heizer) darstellenden Fig. 6 stellt das Bezugszeichen AC eine Wechselstromleistung dar, die von dem in Fig. 2 dargestellten Leitungsunterbrecher 15 geliefert wird. Ein normalerweise offener Kontakt 65 schließt, wenn das Relais 52 angesteuert wird, ein normalerweise offener Kontakt 66 schließt, wenn das Relais 57 angesteuert wird, und ein normalerweise offener Kontakt 67 schließt, wenn das Relais 56 angesteuert wird. In ähnlicher Weise schließt ein normalerweise offener Kontakt 68, wenn das Relais 54 angesteuert wird, und ein normalerweise offener Kontakt 69 schließt, wenn das Relais 55 angesteuert wird. Die Schaltkontakte 70, 71 werden durch die Ansteuerung des Relais 53 betätigt. Die normalerweise offenen Kontakte 65 bis 69 und die Schaltkontakte 70, 71, siehe Fig. 6, stellen die Zustände dar, wenn alle Relais 58 bis 63 der Fig. 5 abgeschaltet sind.
Durch Anschalten der Relais 52 bis 57 der Fig. 5 ist es möglich, die Motore 49, 50, den Kompressor 41 und die elektrischen Heizer 47, 48 einzuschalten und die Geschwindigkeit der Motore 49, 50 zu schalten.
In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen 72 bis 74 Betriebskondensatoren für die Motore 49, 50 und den Kompressor 41.
Nun zu Fig. 1. Die Symbole B&sub1; bis B&sub5; sind mit den gleichen Symbolen in Fig. 5 verbunden. In Fig. 1 stellt AC die gleiche Wechselstromquelle wie in Fig. 6 dar. Ein Abwärtstransformator reduziert die Spannung der wechselstromleistung auf etwa 24 V (Effektivwert). Ein normalerweise geschlossener Leistungsschalter 76 schaltet den Kontaktzustand zwischen dem offenen und geschlossenen Zustand jedesmal dann, wenn er gedrückt wird. Eine Vollwellen-Gleichrichterschaltung 77 weist vier in Brücke geschaltete Gleichrichterdioden auf. Der von der Vollwellen-Gleichrichterschaltung 77 erzeugte Gleichstrom wird von einem Glättungskondensator 78 zur Erzeugung einer Gleichspannungsleistung von 24 V geglättet, die dann zum Ansteuern der Relais 52 bis 57 verwendet wird. Glättungskondensatoren 79, 80, eine Zenerdiode 81, Widerstände 82, 83 und ein Leistungstransistor 84 bilden eine Spannungsregulierschaltung, die die 24 V-Gleichspannung durch den Leistungstransistor 84 entsprechend der Zenerspannung der Zenerdiode 81 stabilisiert.
Ein Differentialverstärker 85 wird als Spannungsfolger verwendet, wobei die negative Rückkopplung auf 100 % eingestellt ist. Daher wird die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 85 von dem Verhältnis der Widerstände 86 und 87 bestimmt und an einen Anschluß VREF des Mikroprozessors 51 in Fig. 5 geliefert. Bezugszeichen 88, 89 bezeichnen Kondensatoren zum Stabilisieren der Spannung. Widerstände 90, 91 definieren eine Bezugsspannung, die an einen Anschluß VASS des Mikroprozessors 51 angelegt wird.
Ein Komparator 92 vergleicht die von den Widerständen 90, 91 bestimmte Spannung und die Anschlußspannung des Kondensators 95 und schaltet seinen Ausgang entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs. Der Kondensator 95 speichert eine elektrische Ladung durch eine Reihenschaltung eines Widerstandes 93 und einer Zenerdiode 94. Kondensatoren 96 bis 98 werden durch Schließen von Schaltern 99 bis 101 parallel zu dem Kondensator 95 geschaltet. Die Zurücksetzschaltung&sub1; wie oben dargestellt, wird mit Energie versorgt, wenn die Leistung von AC geliefert wird und der Leistungsschalter 76 geschlossen ist, und gibt das Rücksetzsignal von dem Komparator 92 an einen Anschluß REST des Mikroprozessors 51 ab.
Wenn bei geöffneten Schaltern 99 bis 101 die Leistung geliefert wird, zur Stabilisierung der Ausgangsspannung des Leistungstransistors 84, empfängt der Komparator 92 an seinem nicht-invertierenden Eingangsanschluß eine von den Widerständen 90, 91 bestimmte Spannung. Gleichzeitig wird die Ausgangsspannung des Leistungstransistors 84 höher als die Spannung der Zenerdiode 94 und beginnt, den Kondensator 95 zu laden. Wenn die Anschlußspannung des Kondensators 95 höher als die Spannung an dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 92 ist, ändert sich die Ausgangsspannung des Komparators 92 von hoher in niedrige Spannung. Die Zeit zum Ändern des Ausgangs des Komparators 92 von der hohen Spannung zu der niedrigen Spannung hängt von der Ladezeit des Kondensators 95 ab, d.h. von dem Widerstandswert des Widerstandes 93 und der Kapazität des Kondensators 95.
Daher ermöglicht die Betätigung der Schalter 99 bis 101 zur Auswahl einiger der Kondensatoren 96 bis 98 zur Parallelverbindung mit dem Kondensator 95 es, die zum Ändern des Ausgangs des Komparators erforderliche Zeit einzustellen, d.h. die Zeit, die von dem an den Mikroprozessor 51 zu liefernden Rücksetzsignal benötigt wird. Beispielsweise wird diese Zeit auf etwa 0,5 Sekunden gesetzt, wenn nur der Kondensator 95 verwendet wird; auf etwa 2 Sekunden, wenn der Kondensator 95 und der Kondensator 96 parallelgeschaltet sind; etwa 2 Sekunden, wenn der Kondensator 95 und der Kondensator 97 parallelgeschaltet sind, und etwa 6 Sekunden, wenn der Kondensator 95 und der Kondensator 98 parallelgeschaltet sind. Das Bezugszeichen 102 stellt eine Diode dar, die eine in den Kondensatoren 95 bis 98 gespeicherte elektrische Ladung entlädt, wenn die Wechselstromleistungsversorgung abgeschaltet wird.
Fig. 7 zeigt ein Thermoschaltungsdiagramm, das mit den Linien A&sub1; bis A&sub4; der Fig. 5 verbunden werden soll. In Fig. 7 ist ein Thermistor 102 an einer Position installiert, die die Feststellung der Temperatur des Verdampfers 44 ermöglicht, und ein Thermistor 103 ist so angeordnet, daß er die Temperatur des zu klimatisierenden Raumes feststellt. Ein Widerstand 104 ist parallel zu dem Thermistor 102 verbunden, und Widerstände 105, 106 sind in Reihe mit dem Thermistor 102 verbunden. Ein Widerstand 107 ist parallel zu dem Thermistor 103 geschaltet, und Widerstände 108, 109 sind in Reihe mit dem Thermistor 103 verbunden. Widerstände 110 und 111 sind in Reihe verbunden, und Widerstände 112, 113 sind ebenfalls in Reihe mit leistungsgeregelten Spannungen an den Linien A&sub3; bzw. A&sub2; verbunden. Die Linien A&sub4; und A&sub1; werden mit Spannungen versorgt, die den von den Thermistoren 102, 103 festgestellten Temperaturen entsprechen.
Der Mikroprozessor 51 führt eine A/D-Wandlung (Analog-zu- Digital) der durch die Leitungen A&sub4;, A&sub1; eingegebenen Spannungen durch und benutzt sie als Temperaturdaten.
Fig. 8 ist eine elektronische Schaltung der mit dem Verbinder 64 in Fig. 5 verbundenen Schaltereinheit. In Fig. 8 ist ein Verbinder 114, der mit dem Verbinder 64 der Fig. 5 verbunden wird, mit einem Start/Stopp-Schalter 115 verbunden, einem Raumtemperatur-Einstellschalter 116, einem Geschwindigkeits- Einstellschalter 117 für die Motore 49, 50 und einem Heizen/Kühlen-Auswahlschalter 118.
Der Start/Stopp-Schalter 115 ist ein Schalter vom Verriegelungstyp, der seinen Kontaktzustand jedesmal dann ändert, wenn er gedrückt wird, und der den Kontaktzustand so lange beibehält, bis er gedrückt wird. Der Raumtemperatur-Einstellschalter 116, der Geschwindigkeits-Einstellschalter 117 und der Heizen/Kühlen-Auswahlschalter 118 sind Schiebeschalter, die, wenn sie betätigt werden, ihre Kontakte zur Erzeugung von Gray-code-Signalen schließen. Der Öffnungs/Schließ-Zustand der Kontakte dieser Schalter 115 bis 118 wird durch einen Abtastvorgang überprüft, bei dem der Mikroprozessor 51 Signale auf den Anschlüssen R&sub0;, R&sub1;, R&sub3; abgibt und überprüft, durch welchen Anschluß (K&sub1;, K&sub2;, K&sub4; oder K&sub8;) die Signale zurückkehren. Dioden 119 bis 126 beschränken die Richtung des Signalflusses, wenn der Mikroprozessor 51 die Abtastung durchführt.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das die wesentlichen, von dem Mikroprozessor 51 in Fig. 5 durchgeführten Vorgänge zeigt. Nachdem der Mikroprozessor im Schritt S1 mit einer Versorgungsleistung versorgt wird, geht das Programm zum Schritt S2, wo der Mikroprozessor 51 ungesteuert bleibt, bis das Rücksetzsignal an den Anschluß REST des Mikroprozessors 51 angelegt wird. Wenn das Zurücksetzsignal angelegt wird, schaltet das Programm zum Schritt S3 zum Initialisieren des Mikroprozessors 51. Die Zeit, die von dem Start der Leistungsversorgung im Schritt S1 abläuft, bis das Zurücksetzsignal gegeben wird, wird durch Betätigung der Schalter 99 bis 101 der Fig. 1 eingestellt. Falls die Klimaanlagen in dem gleichen Gebäude installiert werden, wird die Zeit zum Starten der Lieferung der Zurücksetzsignale in geeigneter Weise verteilt.
Nachdem das Zurücksetzsignal angelegt wird, initialisiert der Schritt S3 den Mikroprozessor 51. Als nächstes wird im Schritt S4 überprüft, ob der Schalter 115 geschlossen ist oder nicht. Wenn der Schalter 115 geschlossen ist, fährt das Programm zum Schritt S5 fort, um die Klimaanlage zu starten. Wenn beispielsweise der Schalter 118 auf Kühl-Betrieb eingestellt ist, schaltet der Mikroprozessor den Kompressor 41 und die Motore 49, 50 zum Durchführen des Kühlens ein. Wenn der Schalter 115 als geöffnet herausgefunden wird, geht das Programm zum Schritt S6 zum Anhalten der Klimaanlage weiter.
Fig. 10 ist ein Zeitablaufsdiagramm des obengenannten Vorgangs. Zum Zeitpunkt t&sub0; wird die Leistungsversorgung gestartet. Dies stellt den Schritt S1 der Fig. 9 dar. Dann wird zum Zeitpunkt t&sub1; bzw. nach einer Dauer T&sub1; nach dem Zeitpunkt t&sub0; das Zurücksetzsignal an den Mikroprozessor 51 angelegt. Dies stellt den Moment dar, wo im Schritt S2 in Fig. 9 die Entscheidung gemacht wird. Diese Verzögerungszeit T&sub1; wird, wie oben erklärt, von den Schaltern 99 bis 101 eingestellt. Dann wird zum Zeitpunkt t&sub2; bzw. nach einer Zeitdauer T&sub2; nach dem Zeitpunkt t&sub1; der Kompressor eingeschaltet. Die Verzögerungszeit T&sub2; ist die Zeit, die zum Initialisieren des Mikroprozessors 51, zur Durchführung einer Entscheidung im Schritt S4 und zum Starten des Einschaltens des Kompressors beim Schritt S5 benötigt wird.
Wenn die Klimaanlagen der obigen Konstruktion entsprechend dem Leistungsverteilungsdiagramm nach Fig. 2 installiert werden, werden die Schalter 99 bis 101 jeder Klimaanlage willkürlich eingestellt. Es ist statistisch offensichtlich, daß die Zahlen der zu jeder durch die Einstellung dieser Schalter 99 bis 101 klassifizierten Gruppe gehörenden Klimaanlagen ausgeglichen werden, wenn die Gesamtzahl der installierten Klimaanlagen zunimmt.
Wenn die Schalter 99 bis 101 zum Zeitpunkt der Installierung der Klimaanlagen willkürlich eingestellt werden, werden daher die Neustart-Zeiten der Klimaanlagen, wenn die Leistungsversorgung wieder eintritt, verteilt, was das zu große Ansteigen des Startstroms und daher den Spannungsabfall in der Leistungsversorgung verhindert.
Es kann möglich sein, die Schalter 99 bis 101 beim Installieren der Klimaanlagen nach einer bestimmten Regel einzustellen, indem beispielsweise für alle Klimaanlagen im Erdgeschoß nur der Schalter 99 eingeschaltet und für alle Klimaanlagen im ersten Stock nur der Schalter 100 eingeschaltet wird, um die Zahlen der zu den jeweiligen Gruppen gehörenden Klimaanlagen gleichzumachen.
Beispielsweise wird die Zahl der zur Gruppe A mit allen Schaltern 99 bis 101 ausgeschaltet gehörenden Klimaanlagen auf 100 eingestellt; die Zahl der zur Gruppe B mit nur dem Schalter 99 eingeschaltet gehörenden Klimaanlagen wird auf 100 eingestellt; die Zahl der zur Gruppe C mit nur dem Schalter 100 eingeschaltet gehörenden Klimaanlagen wird auf 100 eingestellt; und die Zahl der zur Gruppe D mit nur dem Schalter 101 eingeschaltet gehörenden Klimaanlagen wird auf 100 eingestellt. In diesem Fall ist die Stromänderung, wenn die Stromversorgung wieder hergestellt wird, so wie in Fig. 11 dargestellt, aus der zu entnehmen ist, daß der maximale Strom kleiner als Imax ist. Die in Fig. 11 dargestellten Zeiten stellen die Zeiten ohne die Verarbeitungszeit des Mikroprozessors dar. Es wird angenommen&sub1; daß alle zu den Gruppen A bis D gehörenden Klimaanlagen vor dem Versagen der Stromversorgung in Betrieb waren. Es ist offensichtlich, daß das Einschalten zweier Schalter 99 bis 101 oder mehr Schalter die Zahl der Gruppen auf mehr als vier vergrößert.
Fign. 12 und 13 sind elektrische Schaltungen einer weiteren Ausführungsform Fig. 12 entspricht der Fig. 1 der ersten Ausführungsform und enthält die Kondensatoren 96 bis 98 und die Schalter 99 bis 101 nicht. Andere Elemente sind den der vorhergehenden Ausführungsform ähnlich. Daher wird die Zeit, die benötigt wird, damit das Zurücksetzsignal ausgegeben wird, wenn die Leistung nach einem Ausfall auf normal zurückkehrt, von dem Kondensator 95 bestimmt, d.h. es sind etwa 0,5 Sekunden.
Fig. 13 entspricht der Fig. 8 der vorhergehenden Ausführungsform. Die Schaltung der Fig. 13 enthält zusätzlich einen Schalter 127 mit einem 12-Bit Gray-Code-Ausgang sowie Dioden 128, 129 zur Ermöglichung eines Abtastens von vier Zuständen (0, 1, 2, 3), die von dem Schalter 127 gesetzt werden. Wenn das Zurücksetzsignal von der Schaltung der Fig. 12 an den Mikroprozessor 51 der Fig. 5 angelegt wird, wird der Betrieb so durchgeführt, wie dies in dem Flußdiagramm der Fig. 14 dargestellt ist.
Wenn beim Schritt S21 die Leistung beginnt, geliefert zu werden, wartet das Programm, bis das Zurücksetzsignal an den Mikroprozessor 51 beim Schritt S22 angelegt wird. Wenn das Zurücksetzsignal empfangen wird, schaltet das Programm zum Schritt S23 zum Initialisieren des Mikroprozessors 51, wozu es gehört, den Zeitzähler auf Null zu setzen. Als nächstes tastet beim Schritt S24 das Programm den Schalter 127 ab, um festzustellen, in welchem Zustand 0, 1, 2 und 3 der Schalter 127 eingestellt ist. Die Schritte S25 bis S27 sind auf weitere Schritte S28 bis S30 in Abhängigkeit von dem Zustand des Schalters 127 gerichtet. Das heißt, wenn der Schritt S25 entscheidet, daß der Schalter 127 in den Zustand "3" gesetzt ist, werden die Schritte S28 bis S30 ausgeführt, um den Zeitzähler auf 5,5 Sekunden zu setzen (d.h. es werden 2, 2 und 1,5 Sekunden durch sukzessives Durchführen der Schritte S28 bis S30 hinzuaddiert). Wenn herausgefunden wird, daß der Schalter 127 im Zustand "2" ist, wird der Zeitzähler auf 3,5 Sekunden gesetzt. Wenn herausgefunden wird, daß der Schalter 127 im Zustand "1" ist, wird der Zeitzähler auf 1,5 Sekunden eingestellt. Wenn der Schalter im Zustand "0" ist, wird der Inhalt des Zeitzählers auf 0 Sekunden belassen.
Nachdem das Einstellen des Zeitzählers auf diese Weise erfolgt ist, wird der Zeitzähler gestartet. Es kann sich um ein Hardware-mäßig realisiertes Zeitglied handeln, das kontinuierlich eine Abwärts-Zähloperation bis Null durchführt. In diesem Fall gibt es keine Notwendigkeit, die Betätigung zum Starten des Zeitzählens einzuschließen.
Im Schritt S31 wartet das Programm, bis die Zeit des Zeitgliedes den gewünschten Wert erreicht hat. Wenn der Schritt S31 entscheidet, daß dies der Fall ist, fährt das Programm zum Schritt S32, Schritt S33 und Schritt S34 fort. Die Arbeitsweisen dieser Schritte S32 bis S34 sind die gleichen wie die der in Fig. 9 dargestellten Schritte S4 bis S6.
Wenn der Betrieb nach dem Flußdiagramm der Fig. 14 durchgeführt wird, gibt es eine Zeitverzögerung von etwa 0,5 Sekunden von dem Start der Leistungsversorgung bis zu dem Start des Kompressors, wie in dem Fall des Betriebes nach dem Flußdiagramm der Fig. 9. Daher ist bei der Verwendung des Flußdiagramms der Fig. 14 die von dem Start der Leistungsversorgung bis zu der tatsächlichen Stromlieferung an den Kompressor verstrichene Zeit 0,5 Sekunden, wenn der Zustand des Schalters 127 "0" ist. Wenn der Schalterzustand "1" ist, ist die Zeitverzögerung 2 Sekunden, wenn er "2" ist, ist die Zeitverzögerung 4 Sekunden, und wenn er "3" ist, ist die Zeitverzögerung 6 Sekunden.
Wenn die Klimaanlagen dieser Ausführungsform in Gruppen A bis D wie bei der vorhergehenden Ausführungsform unterteilt werden, sind die Start-Zeiten und Ströme der zu den jeweiligen Gruppen gehörenden Klimaanlagen, wenn die Leistung nach einem Ausfall wieder auf normalem Weg zurückkehrt, identisch zu denen der Fig. 11, so daß eine ähnliche Wirkung vorgesehen wird, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform.
Da die Klimaanlagen nach der vorliegenden Erfindung jede mit einer Zeiteinstellschaltung versehen sind, die willkürlich die Zeit ändern kann, die von dem Start der Leistungsversorgung bis zum Anlegen des Zurücksetzsignals an den Mikroprozessor in der Steuervorrichtung verstreicht, ist es möglich, die Verzögerungszeit zum Starten der Klimaanlagen, wenn die Leistungsversorgung nach einem Ausfall auf normalen Wert zurückkehrt, auf einen willkürlichen Wert einzustellen.
Wenn eine große Zahl von Klimaanlagen mit der gleichen Leistungsqueile verbunden wird, werden daher die Einstellungen der Zeitablaufschaltungen der Klimaanlagen über einen Bereich verteilt, so daß die Klimaanlagen automatisch eine nach der anderen starten, wenn die Leistung nach einem Ausfall auf normalen Wert zurückkehrt, was das gleichzeitige Fließen der Startströme vieler Klimaanlagen und daher den Spannungsabfall in der Leistungsversorgung verhindert.
Da mit anderen Worten diese Konfiguration das automatische Versetzen der Klimaanlagen eine nach der anderen gewährleistet, beseitigt es die Notwendigkeit für eine Steuervorrichtung, die das aufeinanderfolgende Neustarten der Klimaanlagen zum Zeitpunkt der Wiederherstellung der Leitung steuert, und macht die Signalleitungen überflüssig, die die Steuervorrichtung zum sequentiellen Neustarten und die einzelnen Klimaanlagen verbinden.
Die ähnlichen Wirkungen können erreicht werden, wenn ein Schaltsignal für die Zeitverzögerung dem Mikroprozessor von einem Schalter gegeben wird, wenn der Mikroprozessor gestartet wird.

Claims

1. Steuervorrichtung für eine von einer Wechselstromleistung aus einer Wechselstromleistungsquelle (14) angetriebene Klimaanlage, enthaltend:

einen selektiv in eine Startposition oder eine Stopposition eingestellten Betriebsschalter (115);

eine elektrische Leistungsversorgungsschaltung zum Gleichrichten und Regulieren einer von der Wechselstromleistungsquelle (14) gelieferten Wechselstromleistung in Gleichstromleistung;

einen von der von der elektrischen Leistungsversorgungsschaltung gelieferten Gleichstromleistung angetriebenen Mikroprozessor (51) zum Ausführen eines in einem ROM gespeicherten Programms nach Lieferung eines Zurücksetzsignals, wobei das Programm die Versorgung von Wechselstromleistung aus der Wechselstromleistungsquelle (14) an den Kompressor (41) in Übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen der Raumtemperatur und einer eingestellten Temperatur steuert, solange der Betriebsschalter (115) selektiv in der Startposition positioniert ist;

wobei die Steuervorrichtung weiterhin eine Zurücksetzschaltung zum Ausgeben des Zurücksetzsignals an den Mikroprozessor, eine vorbestimmte Verzögerungszeit nachdem eine Spannung der Gleichstromleistung höher als eine vorbestimmte Spannung wird, aufweist, gekennzeichnet durch Mittel zum Auswählen der Dauer der Verzögerungszeit, um die die Versorgung der Wechselstromleistung aus der Wechselstromleistungsquelle (14) an den Kompressor (41) verzögert wird, nachdem die Spannung der Gleichstromleistung höher als die vorbestimmte Spannung wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zurücksetzschaltung zum Ausgeben des Zurücksetzsignals an den Mikroprozessor ausgebildet ist, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem eine Spannung der Gleichstromleistung größer wird als eine vorbestimmte Spannung, und wobei die Mittel zum Auswählen einer verzögerungszeit eine Zeitsetzschaltung zum Ändern der vorbestimmten Zeit des Zurücksetzsignals umfaßt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel zum Auswählen einer Verzögerungszeit enthalten:

einen Zeitsetzschalter zum Einstellen einer Verzögerungszeit und

ein Unterprogramm zur Verzögerung einer Ausführung des Hauptprogramms für eine Dauer der Verzögerungszeit, nachdem das Zurücksetzsignal von der Zurücksetzschaltung geliefert ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Vielzahl von Klimaanlagen mit der Wechselstromleistungsquelle in Gruppen verbunden ist, wobei jede Gruppe der Gruppen aus Klimaanlagen mit der gleichen vorbestimmten Zeit zusammengesetzt ist.

5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das ROM den Mikroprozessor bildet.

6. Klimaanlage mit einer Kühlanlage mit einem Kompressor (41), der von einer Wechselstromleistung aus einer Wechselstromleistungsquelle (14) angetrieben werden soll, einem Kondensator (42), einem Expansionsgerät (43) und einem Verdampfer (44), wobei der Kondensator (42), das Expansionsgerät (43) und der Verdampfer (44) durch geeignete Kühlleitungen in einer Kühlmittelstrombeziehung verbunden sind, weiterhin enthaltend eine Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenen Ansprüche.

7. Klimaanlagensystem mit einer Vielzahl von Klimaanlagen nach Anspruch 6, wenn von Anspruch 2 abhängig, wobei die vorbestimmten in den Zeitsetzschaltungen eingestellten Zeiten über einen Wertebereich verteilt sind.