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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimagerät,
das betätigbar ist, um zu bewirken, daß sich die
Temperatur eines Raumes einer bestimmten Temperatur nähert.
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Ein herkömmliches Klimagerät hat einen Kompressor
zum Verdichten eines Kältemittels und führt einen
Kühlzyklus aus, in dem Wärme mit dem Kältemittel
ausgetauscht wird, so daß sich die Temperatur eines Raumes
einer bestimmten Temperatur nähert. Zu diesem Zweck
führt ein herkömmliches Klimagerät eine Fuzzy-Operation
aus, entsprechend der Differenz Δt zwischen einer
bestimmten Temperatur und einer Raumtemperatur und
deren Änderung, und berechnet eine Zunahme/Abnahme in
der Änderungsfrequenz, um den Wechselstrommotor des
Kompressors zu steuern. In Übereinstimmung mit der
berechneten Größe erhöht oder senkt das Klimagerät die
Leistung, die dem Wechselstrommotor zugeführt wird, um
sich der bestimmten Temperatur asymptotisch zu nähern.
Das herkömmliche Klimagerät gleicht auch die
Betriebsleistung in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren,
wie dem Stromverbrauch, der Temperatur des Kompressors
und der Außentemperatur, aus.
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Ein Nachteil bei dem herkömmlichen, zuvor
beschriebenen Klimagerät besteht darin, daß es einer
Person, die in dem klimatisierten Raum schläft, keine
angenehme Atmosphäre liefert, da die Körpertemperatur
während des Schlafes abnimmt.
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Insbesondere wählt eine Person eine bestimmte
Temperatur, während sie wach ist. Da die Körpertemperatur
beim Schlafen sinkt, wird ihr dann rasch kalt, wenn
sich das Klimagerät im Kühlmodus befindet, oder zu
warm, wenn sich das Klimagerät im Heizmodus befindet.
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Zur Lösung des obengenannten Problems ermittelt
eine Art eines herkömmlichen Klimagerätes, wann die
Raumtemperatur mit der festgelegten Temperatur
übereinstimmt, und erhöht diese auf eine vorbestimmte
Temperatur im Kühlmodus und senkt diese auf eine vorbestimmte
Temperatur im Heizmodus, so daß der Raum bei einer
angenehmen Temperatur bleibt, trotz Veränderungen in
der Körpertemperatur, während die Person schläft.
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Ein Nachteil bei dem obengenannten Klimagerät
besteht darin, daß es lange dauert, bis die
Raumtemperatur die bestimmte Temperatur erreicht, und daß auch
die zuvor beschriebene Temperaturverschiebungssteuerung
nicht immer durchgeführt wird.
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Wenn des weiteren die Größe der Belastung des
Klimagerätes mit der Betriebsleistung ausgeglichen wird,
versucht das Klimagerät, einen ausgeglichen Zustand zu
erreichen, in dem die Raumtemperatur nicht mit der
bestimmten Temperatur übereinstimmt. In diesem Fall
führt das Klimagerät die zuvor beschriebene
Temperaturverschiebungssteuerung aufgrund von Schwankungen in der
Körpertemperatur nicht aus.
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Die vorliegende Erfindung versucht, die
obengenannten Nachteile zu beheben oder deutlich zu
verringern.
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Ein Klimagerät gemäß der vorliegenden Erfindung
ist gekennzeichnet durch Mittel zum Erfassen, ob die
von dem Klimagerät verbrauchte Leistung innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs liegt, sowie durch Mittel zum
Ausgleichen der bestimmten Temperatur, wenn der
vorbestimmte Bereich erreicht ist.
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Vorzugsweise enthält das Mittel zum Ausgleichen
der bestimmten Temperatur einen Schalter, wobei das
Mittel betätigbar ist, um die bestimmte Temperatur in
Abhängigkeit von der Stellung des Schalters
auszugleichen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel senkt das
Mittel zum Ausgleichen die bestimmte Temperatur, wenn
ein Heizmodus gewählt ist.
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Vorzugsweise erhöht das Mittel zum Ausgleichen die
bestimmte Temperatur, wenn ein Kühlmodus gewählt ist.
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Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
nur beispielhaft beschrieben, wobei auf die Zeichnungen
Bezug genommen wird. Darin zeigen:
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Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Konstruktion
eines Klimagerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine Seitenansicht, die eine innere
Konstruktion einer Einheit im Rauminneren des in Fig. 1
dargestellten Klimagerätes zeigt;
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Fig. 3 ein schematisches Diagramm, das einen
Kältekreislauf des Klimagerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm der Einheit im
Rauminneren des in Fig. 1 und 2 dargestellten
Klimagerätes;
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Fig. 5 ein Schaltkreisdiagramm der Einheit im
Freien des in Fig. 1 dargestellten Klimagerätes;
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Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine
Temperaturverschiebungssteuerung des Klimagerätes entsprechend dem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 7 eine Graphik, welche die Änderung einer
Raumtemperatur gegenüber der Zeit in einem Heizmodus
zeigt; und
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Fig. 8 eine Graphik, welche die Änderung einer
Raumtemperatur gegenüber der Zeit in einem Kühlmodus
zeigt.
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Das Klimagerät umfaßt eine Einheit 10 im
Rauminneren, eine Einheit 12 im Freien und eine Fernsteuerung
14, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Einheit 10 im
Rauminneren und die Einheit 12 im Freien haben jeweils
einen Kältekreislauf und werden abhängig von dem
Betrieb der Fernsteuerung 14 gesteuert, die
betriebsbereit ist, um Signale, wie Infrarotstrahlen, zu dem
Klimagerät zu senden.
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Die Fernsteuerung 14 hat verschiedene
Bedienungstasten (Schalter) zum Ein- und Ausschalten der
Spannungsversorgung, Wählen des Kühl- oder Heizmodus,
Einstellen der Temperatur, Einstellen des Zeitgebers und
so weiter. Mit den Bedienungstasten können
entsprechende Betriebssignale zu dem Klimagerät gesendet
werden. Die Fernsteuerung 14 hat auch
Luftmengeneinstelltasten, die dem Benutzer ermöglichen, die Luftmenge zu
wählen, die durch das Klimagerät strömt. Für gewöhnlich
kann der Benutzer die Luftmenge aus einem "SCHWACHEN",
"MITTLEREN" oder "STARKEN" Luftstrom wählen. Es sind
jedoch ebenso andere Variationen im Luftstrom möglich.
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Die Fernsteuerung 14 enthält auch eine
Einstelltaste für einen "Schlafmodus". Die Betätigung dieser
Taste läßt ein Programm laufen, um eine geeignete
Luftmenge, Temperatur usw. zu erhalten, so daß für eine
angenehme Atmosphäre während des Schlafes gesorgt ist.
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Im Schlafmodus ist eine Funktion zum Verschieben
der Raumtemperatur zu einer geringeren Temperatur als
die bestimmte Temperatur im Kühlmodus und zu einer
höheren Temperatur als die bestimmte Temperatur im
Heizmodus vorgesehen, da die Körpertemperatur einer
Person während des Schlafes geringer als im wachen
Zustand ist.
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Die Fernsteuerung 14 ist bedienbar, um
Infrarotsignale zu der Einheit im Rauminneren 10 zu senden, die
einen optischen Sensor 76B aufweist.
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Wenn ein Betriebssignal von der Fernsteuerung 14
von dem optischen Sensor 76B empfangen wird, steuert
das Klimagerät die Raumtemperatur, die Feuchtigkeit
usw. abhängig von dem empfangenen Signal. Als
Alternative zu Infrarot kann die Fernsteuerung 14 an die
Einheit im Rauminneren mit einer Signalleitung
angeschlossen sein.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, hat die Einheit im
Rauminneren 10 ein Gehäuse 202, das lösbar an den
oberen und unteren Kanten einer Grundplatte 200 befestigt
ist. Ein Querstromventilator 204 ist in dem Gehäuse 202
angeordnet und durch einen Gebläsemotor 70E antreibbar.
Der Querstromventilator 204 ist betriebsbereit, um Luft
in die Einheit 10 im Rauminneren aus dem Raum durch
eine Einlaßöffnung 206, verschiedene Filter 208 und
einen Wärmetauscher 16 hindurch zu saugen, und leitet
die erhaltene Luft durch einen Luftströmungsweg 210 in
den Raum. In dem Luftströmungsweg 210 befinden sich ein
Horizontalgebläse 212 und Horizontalklappen 214, so daß
die Richtung der Luft, die in den Raum geleitet wird,
eingestellt wird.
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Ein Abzug 216 ist einstückig mit dem Gehäuse 202
ausgebildet und befindet sich unterhalb des
Wärmetauschers 16.
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Ein Kältekreislauf ist in Fig. 3 dargestellt und
umfaßt einen Kompressor 26, ein Vierweg-Ventil 27,
einen Außenwärmetauscher 28, der in der Einheit 12 im
Freien angeordnet ist, ein Kapillarrohr 30, einen
Innenwärmetauscher 16, der in der Einheit 10 im
Raum
inneren angeordnet ist, und einen Akkumulator 24. Diese
Elemente sind in einem Kältekreislauf durch eine
Kältemittelleitung verbunden.
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Wenn das Vierweg-Ventil 27 in den Zustand gebracht
wird, der in Fig. 3 in Vollinie dargestellt ist, strömt
das Kältemittel, das von dem Kompressor 26 zugeleitet
wird, in die Richtung des Pfeiles, der in Vollinie
dargestellt ist. Somit wird das Kältemittel von dem
Außenwärmetauscher 28 verdichtet und von dem
Innenwärmetauscher 16 verdampft. Folglich wird der Raum gekühlt.
Wenn aber das Vierweg-Ventil 27 in den Zustand gebracht
wird, der in Fig. 3 in gestrichelter Linie dargestellt
ist, strömt das Kältemittel, das von dem Kompressor 26
zugeleitet wird, in die Richtung des Pfeiles, der in
gestrichelter Linie dargestellt ist. Somit wird das
Kältemittel von dem Innenwärmetauscher 16 verdichtet
und von dem Außenwärmetauscher 28 verdampft. Folglich
wird der Raum erwärmt.
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Ein Ventilatormotor 112A ist vorgesehen, um einen
Ventilator in der Einheit im Freien anzutreiben, und
ein Gebläsemotor 70E ist gemeinsam mit dem
Querstromventilator 204 in der Einheit im Rauminneren
vorgesehen. Der Ventilatormotor 112A und der Gebläsemotor 70E
bewirken, daß dem Außenwärmetauscher 28 bzw. dem
Innenwärmetauscher 16 Luft zugeleitet wird.
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Fig. 4 zeigt einen Schaltkreis der Einheit 10 im
Rauminneren. Der Schaltkreis weist eine
Stromversorgungsplatte 70 und eine Steuerplatte 72 auf. Die
Stromversorgungsplatte 70 hat eine Treiberschaltung 70A,
eine Motor-Stromversorgungsschaltung 70B, eine
Steuerschaltung-Stromversorgungsschaltung 70C und eine
Serienschaltung-Stromversorgungsschaltung 70D. Die
Treiberschaltung 70A ist an den Gebläsemotor 70E
angeschlossen, der die Luftmenge steuert, die dem Raum
zugeführt wird. Die Motor-Stromversorgungsschaltung 70B
erzeugt den Strom für den Antrieb verschiedener
Motoren. Die Steuerschaltung-Stromversorgungsschaltung 70C
erzeugt den Strom für die Steuerschaltung. Die
Serienschaltung-Stromversorgungsschaltung 70D erzeugt den
Strom für die Serienschaltung.
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Die Steuerplatte 72 hat eine Serienschaltung 72A,
eine Treiberschaltung 72B und einen Mikrocomputer 72C.
Die Serienschaltung 72A ist an die Serienschaltung-
Stromversorgungsschaltung 70D angeschlossen. Die
Treiberschaltung 72B treibt einen Motor an. Der
Mikrocomputer 72C dient als Steuerschaltung. Die Treiberschaltung
72B ist an einen Hoch/Tief-Klappenmotor 74A,
Rechts/Links-Klappenmotoren 74B und 74C und einen
Bodensensormotor 74D angeschlossen. Der
Hoch/Tief-Klappenmotor 74A bewegt eine Klappe vertikal. Der
Bodensensormotor 74D dreht einen Bodensensor, der die
Temperatur der gesamten Bodenfläche erfaßt.
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Der Mikrocomputer 72C ist an eine Anzeige-LED,
einen optischen Sensor 76B und eine Empfangsschaltung
76A angeschlossen. Die Anzeige-LED ist an der
Anzeigetafel 76 angeordnet und zeigt einen Betriebsmodus usw.
an. Die Empfangsschaltung 76A empfängt ein
Betriebssignal in Form von Infrarotstrahlen durch den optischen
Sensor 76B von der Fernsteuerung 14.
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Zusätzlich ist der Mikrocomputer 72C an eine
Bereichs-LED und einen Bodensensor angeschlossen. Die
Bereichs-LED ist an einer Sensortafel 78 angeordnet und
zeigt den Temperaturerfassungsbereich des Bodens an.
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Die Fernsteuerung 14 veranlaßt das Klimagerät, die
Klappenmotoren 74A, 74B und 74C anzutreiben und die
Klappenwinkel usw. zu ändern, wodurch jeder Modus aus
Heizmodus, Kühlmodus, Trockenmodus, automatischer
Betriebsmodus, Schlafmodus usw. gewählt wird, und
ändert die festgelegte Temperatur und die Luftmenge,
die dem Klimagerät zugeführt wird.
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Des weiteren ist der Mikrocomputer 72C an einen
Raumtemperatursensor 80A, einen
Wärmetauschertemperatursensor 80B und einen Feuchtigkeitssensor 80C
angeschlossen. Der Raumtemperatursensor 80A erfaßt die
Raumtemperatur. Der Wärmetauschertemperatursensor 80B
erfaßt die Temperatur der Verdampferschlange des
Innenwärmetauschers 16. Der Feuchtigkeitssensor 80C erfaßt
die Feuchtigkeit des Raumes. Des weiteren ist der
Mikrocomputer 72C an Selbstdiagnoseschalter
angeschlossen, die an der Schalttafel 82 angeordnet sind. Der
Betriebswählschalter wählt einen aus Heizmodus,
Kühlmodus, Trockenmodus und automatischem
Betriebsmodus.
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Anzeige-LEDs, die dem "Heizmodus", "Kühlmodus",
"Trockenmodus", "automatischen Betriebsmodus" und
"Schlafmodus" entsprechen, sind an der Anzeigetafel 76
angeordnet und leuchten entsprechend den Betriebsmoden
auf.
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Fig. 5 zeigt einen Schaltkreis der Einheit 12 im
Freien. Dieser Schaltkreis hat eine
Gleichrichterschaltung 100 und eine Steuerplatte 102. Anschlüsse (1) bis
(3) des Schaltkreises der Einheit 12 im Freien sind an
den Schaltkreis der Einheit 10 im Rauminneren
angeschlossen, die in Fig. 4 dargestellt ist.
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Die Steuerplatte 102 hat eine Serienschaltung
102A, Rauschfilter 102B, 102C und 102D, eine Umschalt-
Stromversorgungsschaltung 102E und einen Mikrocomputer
102F. Die Serienschaltung 102A ist an die
Serienschaltung-Stromversorgungsschaltung 70D der Einheit im
Rauminneren 10 angeschlossen, Die Rauschfilter 102B, 102C
und 102D entfernen ein Rauschen. Die
Umschalt-Stromversorgungsschaltung 102E erzeugt Strom zum Umschalten des
Inverters 104. Der Mikrocomputer 102F dient als
Steuerschaltung.
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Die Umschalt-Stromversorgungsschaltung 102E ist an
den Inverter 104 angeschlossen. Der Inverter 104 ist an
den Kompressor 26 angeschlossen, der das Kältemittel
verdichtet.
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Der Mikrocomputer 102F ist an den
Außenlufttemperaturthermistor 110A, einen
Schlangentemperaturthermistor 110B und einen Kompressortemperaturthermistor 110C
angeschlossen. Der Außenlufttemperaturthermistor 110A
ist ein Außentemperatursensor, der die Temperatur der
Außenluft erfaßt. Der Schlangentemperaturthermistor
110B ist ein Schlangentemperatursensor, der die
Temperatur der Verdampferschlange des Außenwärmetauschers 28
erfaßt. Der Kompressortemperaturthermistor 110C ist ein
Temperatursensor, der die Temperatur des Kompressors 26
erfaßt.
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Der Rauschfilter 102B ist an einen Ventilatormotor
112A und einen Ventilatormotorkondensator 112B
angeschlossen. Der Ventilatormotor 112A leitet Luft zu dem
Außenwärmetauscher 28. Parallel zu dem Ventilatormotor
112A und dem Ventilatormotorkondensator 112B ist das
Vierweg-Ventil 27, welches die Strömungsrichtung des
Kältemittels ändert, das von dem Kompressor 26
zugeleitet wird, an den Rauschfilter 102B angeschlossen.
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In der Folge wird der Betrieb des Klimagerätes
gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Zuerst
wird der normale Betrieb beschrieben.
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Wenn das Klimagerät nicht arbeitet und die
Fernsteuerung 14 betätigt wird, wird ein Betriebssignal von
der Empfangsschaltung 76A empfangen, und es wird
bestimmt, ob das Signal ein durch Einschalten erzeugter
Befehl oder ein durch einen Zeitgeber festgelegter
Befehl ist.
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Wenn ein durch einen Zeitgeber festgelegter Befehl
erfaßt wird, kann ein Signal eingegeben werden, so daß
das Klimagerät automatisch zu einer vorbestimmten Zeit
arbeitet (zum Beispiel, zwei Stunden später).
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Wenn ein durch Einschalten erzeugter Befehl erfaßt
wird, beginnt das Klimagerät in dem bestimmten Modus
des letzten Betriebs zu laufen.
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Wenn danach ein Betriebssignal von der
Fernsteuerung 14 empfangen wird, wird das empfangene
Betriebssignal analysiert und es wird bestimmt, ob das
analysierte Ergebnis ein Abschaltbefehl, ein die Luftmenge
einstellender (ändernder) Befehl, ein die Temperatur
einstellender (ändernder) Befehl, oder ein den
Zeitgeber einstellender (ändernder) Befehl ist. Abhängig von
dem ermittelten Ergebnis wird eine Position, die dem
analysierten Ergebnis entspricht, gewählt. So wird der
Betrieb des Klimagerätes angehalten oder der bestimmte
Betriebsmodus ausgeführt.
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Wenn der Schlafmodus verwendet wird, wird eine
gewünschte Temperatur mit den Temperatureinstelltasten
der Fernsteuerung 14 bestimmt und dann wird der
Schlafmodus-Umschaltknopf gedrückt. Mit dieser
Tastenbedienungsfolge erzeugt die Fernsteuerung 14 ein
Betriebssignal. Wenn das Betriebssignal von der
Empfangsschaltung 76A empfangen wird, wird das Betriebssignal
analysiert und es wird bestimmt, daß das Betriebssignal den
Schlafmodus und die festgelegte Temperatur (gewünschte
Temperatur) darstellt.
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Wenn die gewünschte Temperatur und der Schlafmodus
eingestellt sind, werden der Ventilatormotor 70, der
Kompressor 26 usw. gesteuert, so daß die Luftmenge und
die Temperatur geändert werden, um eine Atmosphäre mit
optimaler Temperatur für den Schlaf zu schaffen.
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Die Temperatursteuerung des Klimagerätes gemäß der
vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf Fig.
6 beschrieben.
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In Schritt 300 wird ein Flag initialisiert, das
die einmalige Ausführung einer Verschiebungssteuerung
für die bestimmte Temperatur (gewünschte Temperatur)
veranlaßt. Mit anderen Worten wird "0" in einem
Flagregister fr gespeichert.
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In Schritt 302 wird die bestimmte Temperatur t0
zum aktuellen Zeitpunkt im Register gespeichert. In
Schritt 304 wird die Raumtemperatur vom
Raumtemperatursensor 80A erfaßt.
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In Schritt 306 wird der Absolutwert t - t0 der
Raumtemperatur und der bestimmten Temperatur t0
erhalten. Der Absolutwert t - t0 wird mit (?)t bezeichnet
und im Register gespeichert.
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In Schritt 308 führt die Einheit 10 im Rauminneren
eine Fuzzy-Operation entsprechend Δt und der Änderung
von Δt aus, so daß eine Zunahme/Abnahmegröße ΔF einer
Frequenz F zur Steuerung des Wechselstrommotors des
Kompressors 26 erhalten wird.
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Es kann behauptet werden, daß die Frequenz F zur
Steuerung des Wechselstrommotors die Betriebsleistung
des Klimagerätes darstellt. Somit wird in der Folge die
Betriebsleistung des Klimagerätes, wenn der
Wechselstrommotor des Kompressors entsprechend der Frequenz F
gesteuert wird, durch eine Betriebsleistung F
bezeichnet.
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In Schritt 310 wird die Zunahme/Abnahmegröße ΔF
der Betriebsleistung F, die durch die Einheit 10 im
Rauminneren berechnet wurde, über eine Signalleitung zu
der Einheit 12 im Freien gesendet.
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In Schritt 312 erhöht oder senkt die Einheit 12 im
Freien die Betriebsleistung F (das heißt, die Frequenz
F des Wechselstrommotors) zu diesem Zeitpunkt
entsprechend der Zunahme/Abnahmegröße ΔF der empfangenen
Betriebsleistung. Die erhaltene Betriebsleistung ist
mit F' bezeichnet. Mit anderen Worten, wenn ΔF klein
ist, wird die Betriebsleistung F mit einer kleinen
Amplitude erhöht. Somit nähert sich die Raumtemperatur
effektiv der bestimmten Temperatur. Wenn an diesem
Punkt ein Zunahmesignal der Frequenz F empfangen wird,
während der Kompressor 26 mit maximaler Leistung
betrieben wird, wird die maximale Leistung (maximale
Frequenz) F aufrechterhalten.
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Die echte Betriebsleistung F' wird durch den
Mikrocomputer 102F der Einheit 12 im Freien in
Übereinstimmung mit verschiedenen Faktoren, wie dem
Stromverbrauch des Klimagerätes zum gegenwärtigen Zeitpunkt,
der Temperatur des Kompressors 26 und der Temperatur
der Außenluft geändert, Somit wird die echte
Betriebsleistung F' nicht immer um ΔF geändert, das von der
Einheit 10 im Rauminneren berechnet wird. Zusätzlich
neigt die Betriebsleistung F' dazu, zu einer
Betriebs
leistung zu konvergieren, die mit der Belastung des
Klimagerätes ausgeglichen ist.
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In Schritt 314 wird bestimmt, ob der Schlafmodus
gewählt wurde oder nicht. Wenn das ermittelte Ergebnis
NEIN ist, wird mit dem Schritt 322 fortgefahren. In
Schritt 322 wird "0" in dem Flagregister fr
gespeichert. Selbst wenn daher der Schlafmodus nach dem
Löschen gewählt wird, wird die Temperaturverschiebungs-
(-ausgleichs-) Steuerung durchgeführt. Dann kehrt der
Ablauf zu Schritt 302 zurück. In Schritt 302 wird das
zuvor beschriebene Verfahren wiederholt.
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Wenn andererseits das in Schritt 314 ermittelte
Ergebnis JA ist (das heißt, daß der Schlafmodus gewählt
wurde), wird mit dem nächsten Schritt 316 fortgefahren.
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In Schritt 316 wird die Betriebsleistung F', die
der Mikrocomputer 102F der Einheit 12 im Freien
empfängt, von der Einheit 12 im Freien über eine
Signalleitung zu der Einheit 10 im Rauminneren gesendet.
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In Schritt 318 vergleicht der Mikrocomputer 72C
der Einheit 10 im Rauminneren die empfangene
Betriebsleistung F' mit der Betriebsleistung F, die zuvor
gespeichert wurde, über eine bestimmte Zeit und
berechnet die Zunahme/Abnahmegröße ΔF' der echten
Betriebsleistung.
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Wenn ΔF' ein großer positiver Wert ist, wurde die
Belastung des Klimagerätes erhöht (das heißt, ein
Fenster oder eine Türe wurde geöffnet oder die
Raumtem
peratur übersteigt die bestimmte Temperatur). Somit ist
an diesem Punkt eine große Betriebsleistung
erforderlich. Wenn aber ΔF' ein großer negativer Wert ist,
sinkt die Belastung des Klimagerätes (das heißt, die
eingestellte Temperatur wurde geändert). Somit wird die
erforderliche Betriebsleistung gering. Wenn der
Absolutwert von ΔF' klein ist, ist die Größe der Belastung
mit der Betriebsleistung F ausgeglichen (das heißt, die
bestimmte Temperatur t0 stimmt annähernd mit der
Raumtemperatur t überein).
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In Schritt 320 wird bestimmt, ob der Absolutwert
ΔF von ΔF' eine positive Konstante T oder kleiner
ist. Die Konstante T ist im Bereich von 2 Hz bis 5 Hz
eingestellt, entsprechend der maximalen
Betriebsleistung usw. Wenn das ermittelte Ergebnis NEIN ist (das
heißt, ΔF' ist größer T), wird mit Schritt 322
fortgefahren. In Schritt 322 wird "0" im Flagregister fr
gespeichert. Danach kehrt der Ablauf zu Schritt 302
zurück. In Schritt 302 wird das zuvor beschriebene
Verfahren wiederholt. Selbst wenn daher der Schlafmodus
nach dem Löschen gewählt wird, kann die
Temperaturverschiebungssteuerung ausgeführt werden. Wenn das
ermittelte Ergebnis JA ist (das heißt, ΔF' ist T oder
kleiner), wird mit Schritt 324 fortgefahren.
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In Schritt 324 wird bestimmt, ob der Inhalt des
Flagregisters fr "1" ist. Wenn das ermittelte Ergebnis
JA ist, kehrt der Ablauf zu Schritt 302 zurück. In
Schritt 302 wird das zuvor beschriebene Verfahren
wiederholt. Wenn das ermittelte Ergebnis NEIN ist, wird
mit dem nächsten Schritt 326 fortgefahren. In Schritt
326 wird "1" im Flagregister fr gespeichert. Da die
Temperaturverschiebungssteuerung nicht ausgeführt wird,
wird daher die bestimmte Temperatur nicht anormal
verändert. Es sollte festgehalten werden, daß für ein bis
zwei Stunden nach dem Start des Klimagerätes der Inhalt
des Flagregisters auf "0" gehalten wird, so daß die
Temperaturverschiebungssteuerung nach dem Verstreichen
der bestimmten Zeitperiode ausgeführt wird.
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In Schritt 328 wird bestimmt, ob der Kühlmodus
oder der Heizmodus gewählt wurde. Wenn das ermittelte
Ergebnis der Kühlmodus ist, wird mit Schritt 330
fortgefahren. Wenn das ermittelte Ergebnis der Heizmodus
ist, wird mit Schritt 332 fortgefahren.
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In Schritt 330 wird der Wert der bestimmten
Temperatur t0 gelesen, der in dem
Einstelltemperatur-Register gespeichert ist. Der Wert, bei dem 2ºC zu t0
addiert wurden, wird in dem Einstelltemperatur-Register
gespeichert. Danach kehrt der Ablauf zu Schritt 302
zurück. In Schritt 302 wird die Temperatursteuerung in
Übereinstimmung mit der bestimmten Temperatur, die um 2
ºC erhöht ist, ausgeführt. Da der Wert des
Flagregisters fr "1" ist, wird natürlich die
Einstelltemperatur-Verschiebungssteuerung nicht ausgeführt. Wenn der
Schlafmodus nicht gelöscht wird, wird die geänderte
eingestellte Temperatur aufrechterhalten. Daher wird
die Raumtemperatur nicht anormal verändert.
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Es sollte festgehalten werden, daß eine
automatische Temperaturwiederherstellungsfunktion vorgesehen
sein kann, so daß die anfangs bestimmte Temperatur
wie
derhergestellt wird, wenn der Schlafmodus gelöscht
wird, nachdem die Temperaturverschiebungssteuerung
durchgeführt wurde.
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In Schritt 332 wird der Wert der bestimmten
Temperatur t0 gelesen, der in dem
Einstelltemperatur-Register gespeichert ist. Der Wert von 2ºC wird von t0
subtrahiert und das Ergebnis wird in dem
Einstelltemperatur-Register gespeichert. Danach kehrt der Ablauf zu
Schritt 302 zurück. In Schritt 302 wird die
Temperatursteuerung für die eingestellte Temperatur minus 2ºC
durchgeführt. Während die bestimmte Temperatur
aufrechterhalten wird, wird desgleichen die
Temperatursteuerung ausgeführt.
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In dem Ausführungsbeispiel wurde eine
Temperaturverschiebungsgröße von 2ºC verwendet. Die
Temperaturverschiebungsgröße sollte jedoch in Übereinstimmung mit
der Abnahme der Körpertemperatur einer Person
eingestellt werden, die in dem klimatisierten Raum schläft.
Somit kann sich die Temperaturverschiebungsgröße von 2
ºC unterscheiden. Als Alternative kann die
Temperaturverschiebungsgröße von dem Benutzer gewählt werden. Als
weitere alternative Methode kann die
Temperaturverschiebungsgröße eine Funktion der Raumtemperatur oder
eine Funktion der eingestellten Temperatur und nicht
eine Konstante sein. Als weitere alternative Methode
kann die Temperaturverschiebungsgröße im Heizmodus eine
Funktion sein, die sich von einer Funktion der
Temperaturverschiebungsgröße im Kühlmodus unterscheidet. Somit
kann die Temperaturverschiebungsgröße in
Übereinstimmung mit jeder Anwendung gewählt werden.
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Fig. 7 und 8 sind Graphiken, welche die Änderungen
der Raumtemperatur t zeigen, wenn die zuvor
beschriebene Betriebsleistungssteuerung ausgeführt wird.
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Fig. 7 ist eine Graphik, welche eine zeitliche
Änderung der Raumtemperatur t zeigt, wenn die
Raumtemperatur t innerhalb der bestimmten Temperatur t0 im
Heizmodus liegt. In Fig. 7 ist eine Vollinie 400 eine
Kurve, welche eine zeitliche Veränderung der
Raumtemperatur t zeigt, wenn die
Temperaturverschiebungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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Eine gestrichelte Linie 402 ist eine Kurve, welche
eine zeitliche Änderung der Raumtemperatur t darstellt,
wenn die herkömmliche Temperaturverschiebungssteuerung
durchgeführt wird.
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Auf der Vollinie 400 steigt die Raumtemperatur t
nach der Inbetriebnahme von der anfänglichen
Raumtemperatur ts an und nähert sich asymptotisch einer geraden
Linie 404, welche die bestimmte Temperatur t0
darstellt. In diesem Fall nimmt die Breite der Änderung
ΔF' der echten Betriebsleistung allmählich ab. Wenn die
Vollinie 400 einen kleinen Kreis 408 erreicht, wird
bestimmt, daß ΔF' gleich T (zum Beispiel, 3 Hz) oder
kleiner ist. Danach wird die bestimmte Temperatur t0 zu
t0 - 2ºC verschoben. Somit nähert sich die Vollinie
400 asymptotisch einer geraden Linie 406. Folglich wird
die Raumtemperatur t bei der bestimmten Temperatur t0 -
2ºC gehalten.
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Bei der gestrichelten Linie 402 steigt nach der
Inbetriebnahme die Raumtemperatur t von der
anfänglichen Raumtemperatur ts wie die Vollinie 400. Wenn
jedoch die Raumtemperatur t fast mit der bestimmten
Temperatur t0 übereinstimmt, wird die bestimmte
Temperatur auf t0 - 2ºC verschoben. Somit trennt sich die
gestrichelte Linie 402 von der Vollinie 400. Danach
nähert sich die gestrichelte Linie 402 asymptotisch der
geraden Linie 406. Somit wird die Raumtemperatur t bei
der bestimmten Temperatur t0 - 2ºC gehalten.
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Fig. 8 ist eine Graphik, welche die Temperatur
eines Raumes gegenüber der Zeit zeigt, wenn die
Raumtemperatur t innerhalb der bestimmten Temperatur t0 im
Kühlmodus liegt. In Fig. 6 ist eine Vollinie 420 eine
Kurve, die eine zeitliche Änderung der Raumtemperatur t
zeigt, wenn die Temperaturverschiebungssteuerung gemäß
der Erfindung ausgeführt wird. Eine gestrichelte Linie
422 ist eine Kurve, die eine zeitliche Änderung der
Raumtemperatur t zeigt, wenn die herkömmliche
Temperaturverschiebungssteuerung ausgeführt wird.
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Auf der Vollinie 420 nimmt die Raumtemperatur t
nach der Inbetriebnahme von der anfänglichen
Raumtemperatur ts ab. Danach nähert sich die Vollinie
asymptotisch einer geraden Linie 424, welche die bestimmte
Temperatur t0 darstellt. In diesem Fall nimmt die
Breite der Änderung ΔF' der echten Betriebsleistung
allmählich ab. Wenn die Vollinie 420 einen kleinen
Kreis 430 erreicht, wird bestimmt, daß ΔF' gleich T
(zum Beispiel, 3 Hz) oder kleiner ist. An diesem Punkt
wird die Frequenz zur Aufrechterhaltung der bestimmten
Temperatur festgelegt. Somit wird die bestimmte
Temperatur aufrechterhalten. Danach wird die bestimmte
Temperatur t0 auf t0 + 2ºC verschoben. Somit nähert sich
die Vollinie 420 asymptotisch einer geraden Linie 426.
Die Raumtemperatur t wird bei der bestimmten Temperatur
t0 + 2ºC gehalten.
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Wenn die bestimmte
Temperaturverschiebungssteuerung zweimal ausgeführt wird, wird die folgende
Steuerung durchgeführt. Wenn sich die Raumtemperatur t der
verschobenen, bestimmten Temperatur t + 2ºC nähert,
nimmt die Breite der Änderung ΔF' der Betriebsleistung
ab. Wenn die Vollinie 420 einen kleinen Kreis 432
erreicht, wird nochmals bestimmt, daß ΔF' gleich T (zum
Beispiel, 3 Hz) oder kleiner ist. Danach wird die
bestimmte Temperatur t0 + 2ºC nochmals auf t0 + 3ºC
verschoben. Somit wird der Steuervorgang für die
bestimmte Temperatur t0 + 3ºC durchgeführt.
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Auf der gestrichelten Linie 422 sinkt nach der
Inbetriebnahme die Raumtemperatur t von der
anfänglichen Raumtemperatur ts wie die Vollinie 420. Wenn
jedoch die Raumtemperatur t fast mit der bestimmten
Temperatur t0 übereinstimmt, wird die bestimmte
Temperatur auf t0 + 2ºC verschoben. Somit trennt sich die
gestrichelte Linie 422 von der Vollinie 420 und nähert
sich asymptotisch einer geraden Linie 426, welche die
bestimmte Temperatur t0 + 2ºC darstellt. Somit wird
die Raumtemperatur t bei der bestimmten Temperatur t0 +
2ºC gehalten.
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Wenn wie zuvor beschrieben, gemäß diesem
Ausführungsbeispiel, die Breite der Änderung ΔF' der Frequenz
zur Steuerung des Wechselstrommotors auf einen
vorbestimmten Bereich konvergiert, wird bestimmt, daß die
Leistung des laufenden Klimagerätes sich dem
vorbestimmten Leistungsbereich zur Aufrechterhaltung der
bestimmten Temperatur nähert. Danach wird die
Temperaturverschiebungssteuerung durchgeführt. Selbst wenn
daher die Körpertemperatur des Benutzers aufgrund eines
Schlafzustandes oder dergleichen abnimmt, kann das
Klimagerät für eine angenehme Schlafatmosphäre für den
Benutzer sorgen.
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Es wird nun der Fall betrachtet, daß die Leistung
des Klimagerätes zu einer Betriebsleistung konvergiert,
bei welcher die Belastung des Klimagerätes mit der
Betriebsleistung bei einer Temperatur ausgeglichen ist,
die sich von der bestimmten Temperatur (der gewünschten
Temperatur) unterscheidet und somit der Betrieb des
Klimagerätes stabil wird. Das herkömmliche Klimagerät
führt die Temperaturverschiebungssteuerung in
Übereinstimmung mit der Differenz zwischen der bestimmten
Temperatur und der Raumtemperatur aus, kann aber keine
Übereinstimmung der Raumtemperatur mit der bestimmten
Temperatur erfassen. Somit kann das Klimagerät die
bestimmte Temperatur nicht bei Gelegenheit ändern. Da
jedoch das Klimagerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung eine Abnahme der
Schwankungsbreite der Betriebsleistung erfassen kann, selbst wenn
der Betrieb des Klimagerätes stabil wird, kann es das
Auftreten des stabilen Betriebszustandes feststellen
und dadurch die
Einstelltemperatur-Verschiebungssteuerung richtig ausführen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das zuvor
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum
Beispiel wurde in dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel als Mittel zur Darstellung der Leistung des
Klimagerätes die Frequenz zur Steuerung des
Wechselstrommotors verwendet. Es kann jedoch ein anderes Mittel
verwendet werden, solange es exakt die Leistung des
Klimagerätes wiedergibt. Zum Beispiel kann durch
Steuern der Spannung, die an einen Gleichstrommotor
angelegt wird, die Leistung des Klimagerätes (die Anzahl
von Umdrehungen des Gleichstrommotors) gesteuert
werden.
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Zusätzlich kann als Mittel zur Bestimmung, ob die
Leistung des laufenden Klimagerätes sich einem
vorbestimmten Bereich nähert, der zur Aufrechterhaltung
einer bestimmten Temperatur notwendig ist, ein anderes
Verfahren, das nicht mit ΔF' arbeitet, verwendet
werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren zur Schätzung
einer Leistung K0 zum Aufrechterhalten der
vorbestimmten Temperatur und zum Vergleichen von K0 mit einer
gegenwärtigen Leistung K des Klimagerätes verwendet
werden. Mit anderen Worten, es kann jedes Verfahren
verwendet werden, solange bestimmt wird, ob die
Leistung des Klimagerätes bei einer Temperatur nahe der
vorbestimmten Temperatur stabil wird und ob die
Leistung des Klimagerätes sich dem vorbestimmten Bereich
nähert.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wurde die Temperaturverschiebungssteuerung im
Schlafmodus ausgeführt. Die
Temperaturverschiebungssteuerung kann jedoch in einem anderen Modus ausgeführt
werden, solange sie verhindert, daß die bestimmte
Temperatur aufgrund zum Beispiel einer Änderung der
Körpertemperatur des Benutzers unpassend wird. Zusätzlich
kann die Häufigkeit der
Temperaturverschiebungssteuerung dreimal oder mehr sein und ist nicht auf ein- und
zweimal begrenzt.
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Wenn wie zuvor beschrieben, gemäß dem Klimagerät
der vorliegenden Erfindung, der Schlafmodus oder
dergleichen gewählt wird, wird die Änderung in den
Umdrehungen zur Steuerung des Motors des Kompressors erfaßt.
Wenn die Änderung auf den vorbestimmten Bereich
konvergiert, wird die bestimmte (gewünschte) Temperatur auf
die vorbestimmte Temperatur verschoben (ausgeglichen).
Somit kann das Klimagerät der vorliegenden Erfindung
einem Benutzer eine angenehm temperierte
Schlafatmosphäre liefern, obwohl die Körpertemperatur des
Benutzers abnimmt. Selbst wenn die Belastung des
Klimagerätes mit der Betriebsleistung bei einer Temperatur
ausgeglichen ist, die sich von der bestimmten
Temperatur unterscheidet und der Betrieb somit stabil wird,
kann derselbe Effekt erzielt werden, da der stabile
Betrieb festgestellt werden kann. Da die
Temperaturverschiebungssteuerung gelegentlich durchgeführt wird,
bevor der Raum die bestimmte Temperatur erreicht, hilft
die vorliegende Erfindung des weiteren beim
Energiesparen.