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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Klimaanlage, und insbesondere
eine Steuerung für
eine Klimaanlage, die einen Konstantgeschwindigkeitsverdichter besitzt.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Bei
Klimaanlagen zur Beeinflussung der Klimatisierung eines Innenraumes,
die als Konstantgeschwindigkeitsklimaanlagen bezeichnet werden,
zirkuliert ein Kühlmittel,
während
ein Verdichter angetrieben wird, sich bei einer konstanten Drehzahl
zu drehen. Ferner wird ein Klimaanlagentyp als eine Separatklimaanlage
bezeichnet, welche in eine Inneneinheit, die innerhalb des Raumes
installiert ist, und eine Außeneinheit,
die außerhalb
des Raumes installiert ist, unterteilt ist.
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Bei
der mit konstanter Geschwindigkeit und in separater Bauweise betriebenen
Klimaanlage wird ein Verdichter derart gesteuert, dass er je nach
Notwendigkeit eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Das heißt, der
Verdichter wird betrieben oder angehalten, wenn ein Mikrocomputer,
der in der Inneneinheit vorgesehen ist, ein Leistungsrelais ansteuert,
um elektrische Energie zum Verdichter zuzuführen oder vom Verdichter zu
trennen, wodurch die Verdichtung des Kühlmittels und die Zirkulation
des Kühlmittels
in einem Kühlmittelkreislauf
gesteuert wird.
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Wenn
jedoch bei einer solchen Klimaanlage ein Querstromlüfter beim
Beginn einer Erwärmung
zu laufen beginnt, wird kalte Luft in den Innenraum geblasen, weil
die Temperatur eines Wärmeaustauschers
in der Inneneinheit so niedrig wie die Raumtemperatur ist. Um kalte
Luft daran zu hindern, beim Beginn der Erwärmung auf diese Weise herausgeblasen
zu werden, wird die Temperatur des Wärmeaustauschers in der Inneneinheit
gemessen, und nachdem die Temperatur des Wärmeaustauschers auf eine bestimmte
Gradzahl angestiegen ist (z. B. ungefähr 25°C), wird der Querstromlüfter zunächst bei
niedriger Geschwindigkeit gedreht, so dass nur wenig Luft ausgeblasen
wird. Wenn dann die Temperatur des Wärmeaustauschers der Inneneinheit
genügend
angestiegen ist und eine vorbestimmte Temperatur überschreitet
(z. B. ungefähr
35°C), wird
der Erwärmungsprozeß mit einer
bestimmten Luftmenge fortgesetzt.
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Auf
diese Weise steuert die Klimaanlage die ausgeblasene Luftmenge gemäß dem Anstieg
der Temperatur des Wärmeaustauschers
während
der Erwärmung.
Nachdem dann die Temperatur des Wärmeaustauschers die vorbestimmte
Temperatur überschritten
hat, setzt die Klimaanlage die Erwärmung fort, während stetig
eine bestimmte Menge an erwärmter
Luft ausgeblasen wird.
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Andererseits
wird in der Außeneinheit
ein Schutz wirksam, der den Verdichter dazu zwingt, anzuhalten,
wenn der Verdichter überlastet
ist oder die Außenlufttemperatur
abnimmt, wobei dies unabhängig
von einem eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand des Leistungsrelais
der Inneneinheit ist.
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Luftkonditionierer
mit konstanter Umdrehungszahl haben jedoch gewöhnlicherweise keine Schaltkreise,
die in der Inneneinheit einen Schutzmechanismus der Außeneinheit
detektieren können. Aus
diesem Grund dreht sich der Querstromlüfter weiterhin, wobei er eine
bestimmte Luftmenge ausbläst,
sogar wenn der Verdichter nicht mehr läuft. Somit nimmt z. B. während des
Erwärmens
die Temperatur des Wärmeaustauschers
allmählich
ab, wodurch ein Problem verursacht wird, dass kalte Luft oder Luft,
die sich kalt anfühlt,
in den Innenraum ausgeblasen wird.
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In
der Zwischenzeit wird in der Außeneinheit der
Schutzmechanismus, welcher den Verdichter dazu zwingt, anzuhalten,
wirksam. Der erzwungene Halt des Verdichters erfolgt nicht nur,
wenn der Verdichtermotor überlastet
ist, sondern auch, wenn die Außenlufttemperatur
während
des Erwärmens
abnimmt, so dass es unmöglich
wird, eine befriedigende Erwärmung
zu schaffen. Bei diesem erzwungenen Anhalten des Verdichters wird
die Zufuhr der elektrischen Leistung zum Verdichtermotor unterbrochen, wobei
dies unabhängig
von einem Ein- oder Aussignal des Leistungsrelais vom Mikrocomputer
der Inneneinheit ist.
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Insbesondere
bei Konstantgeschwindigkeits-Klimaanlagen gibt es jedoch Klimaanlagen,
die so viele Funktionen wie möglich
eliminieren, um den Preis des Produktes zu verringern. Ferner vereinfachen
einige von ihnen sogar die Verbindung zwischen der Inneneinheit
und der Außeneinheit
und eliminieren einen Signalleiter für die Zufuhr der Laufbedingungen
der Außeneinheit
zurück
zur Inneneinheit. In diesem Fall kann der erzwungene Halt des Verdichters
in der Außeneinheit
nicht einfach auf der Seite der Inneneinheit detektiert werden.
Aus diesem Grund läuft
z. B. während
des Erwärmens
der Querstromlüfter
der Inneneinheit weiter, obgleich der Verdichter der Außeneinheit
durch den Schutzmechanismus angehalten worden ist, wodurch Probleme
entstehen, bei denen z. B. kalte Luft von der Innenseite ausgeblasen
wird.
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In
US 4,557, 114 ist eine Klimaanlage
beschrieben, der in eine Inneneinheit und eine Außeneinheit
getrennt ist. Ein Steuerschaltkreis, der eine 3-Phasen Stromquelle
aufweist, ist mit der Inneneinheit und der Außeneinheit verbunden. Ein Kontakt des
elektromagnetischen Relais, welches einen Verdichter der Klimaanlage
mit Strom versorgt, ist mit einem Abschnitt der Signallinie der
Inneneinheit verbunden. Eine erste Steuerung ist in der Inneneinheit angeordnet,
um ein Einschalten oder Ausschalten des Relaiskontaktes des elektromagnetischen
Relais zu steuern, und eine zweite Steuerung ist in der Außeneinheit
angeordnet, um den Schutzrelaiskontakt mit Strom zu versorgen, wodurch
ein Einschalten oder Ausschalten des Prozessors gesteuert wird.
Der Oberbegriff des Anspruchs 1 ist von diesem Dokument abgeleitet.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der oben erwähnten Probleme
durchgeführt,
und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung für eine Klimaanlage
zu schaffen, bei der eine Inneneinheit mit einem einfachen Aufbau das
Anhalten eines Kompressors detektieren kann, ohne einen Aufwand
der Verkabelung zwischen einer Inneneinheit und einer Außeneinheit
zu erhöhen.
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Das
obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung treibt das Verdichtersteuerungsmittel das Leistungsrelais so
an, dass der Verdichter zu laufen beginnt. Das Schutzmittel zwingt
den Verdichter, im Betrieb anzuhalten, indem der elektrische Strom
zur Erregerspule des Leistungsrelais unterbrochen wird. Wenn der
Betrieb des Schutzmittels den elektrischen Strom zur Erregerspule
des Leistungsrelais unterbricht, schwankt der Wert, der durch das
Stromerfassungsmittel erfasst wird. Der Steuerungsschaltkreis bestimmt,
ob der Verdichter durch den Betrieb des Schutzmittels angehalten
worden ist oder nicht, wobei dies auf der Basis der Wertänderung
des elektrischen Stroms vom Stromerfassungsmittel geschieht.
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Somit
kann ein Anhalten des Verdichters durch eine einfache Struktur ohne
speziell vorgesehene Verdrahtung zum Erfassen des Anhaltens des Verdichters
zwischen der Inneneinheit und der Außeneinheit detektiert werden.
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1 zeigt
eine schematische strukturelle Ansicht einer Klimaanlage, die auf
die vorliegende Ausführungsform
angewendet ist.
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2 zeigt
eine schematische strukturelle Ansicht, welche einen Kühlzyklus
einer Klimaanlage zeigt, die auf die vorliegende Ausführungsform
angewendet ist.
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3 zeigt
eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel einer Innenstruktur
einer Inneneinheit einer Klimaanlage zeigt.
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4 zeigt
eine schematische strukturelle Ansicht, welche einen Schaltplan
einer Inneneinheit zeigt.
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5 zeigt
eine schematische strukturelle Ansicht, welche einen Schaltplan
einer Außeneinheit darstellt.
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6 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches ein Beispiel darstellt, bei dem in einer Inneneinheit eine Abnormalität einer
Außeneinheit
detektiert wird.
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7 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches ein Beispiel darstellt, bei dem kalte Luft daran gehindert wird,
während
einer Erwärmung
ausgeblasen zu werden.
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8 zeigt
ein Diagramm, welches gesetzte Luftmengenstufen für Temperaturen
eines Wärmeaustauschers
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend mit Bezug auf die
angehängten
Zeichnungen erläutert.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist eine Klimaanlage 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Separatklimaanlage, welche in eine
Inneneinheit 12, die in einem zu klimatisierenden Innenraum
installiert ist, und eine Außeneinheit 14,
welche außerhalb
des Raumes installiert ist, unterteilt ist. Eine Klimatisierung
wird bewerkstelligt, während
die Inneneinheit 12 die Außeneinheit 14 gemäß der Arbeitsbedingungen
wie z. B. einem Arbeitsmodus, einer gesetzten Temperatur und ähnlichem steuert,
die durch Betrieb eines Fernsteuerungsschalters 36 gesetzt
sind.
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In 2 ist
eine Skizze eines Kühlzyklus dargestellt,
welcher zwischen der Inneneinheit 12 und der Außeneinheit 14 der
Klimaanlage 10 gebildet ist. Zwischen der Inneneinheit 12 und
der Außeneinheit 14 sind
ein weites Kühlrohr 16A und
ein enges Kühlrohr 16B als
ein Paar für
zirkulierendes Kühlmittel
vorgesehen. Die jeweiligen Enden der Kühlrohre 16A und 16B sind
mit einem Wärmeaustauscher 18 verbunden,
welcher in der Inneneinheit 12 vorgesehen ist.
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Das
andere Ende des Kühlrohres 16A ist
mit einem Ventil 20A der Außeneinheit 14 verbunden. Das
Ventil 20A ist mit einem Vierwegeventil 24 über einen
Schalldämpfer 22A verbunden.
Ein Akkumulator 28 und ein Schalldämpfer 22B, welche
jeweils mit einem Verdichter 26 verbunden sind, sind mit
dem Vierwegeventil 24 verbunden. Ferner ist ein Wärmeaustauscher 30 in
der Außeneinheit 14 vorgesehen. Ein
Ende des Wärmeaustauschers 30 ist
mit dem Vierwegeventil 24 verbunden, und das andere Ende ist
mit einem Ventil 20B über
ein Kapillarrohr 32, einem Sieb 34 und einem Modulator 38 verbunden. Das
andere Ende des Kühlrohres 16B ist
mit dem Ventil 20B verbunden. Auf diese Weise ist ein geschlossener
Kühlkreislaufpfad
gebildet, der einen Kühlkreislauf
zwischen der Inneneinheit 12 und der Außeneinheit 14 bildet.
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Bei
der Klimaanlage 10 kann der Arbeitsmodus auf einen Kühlmodus
(einschließlich
einem Trockenmodus) oder einem Erwärmungsmodus umgeschaltet werden,
indem das Vierwegeventil 24 umgeschaltet wird. In 2 ist
die Strömung
des Kühlmittels
in dem Kühlmodus
(Kühlen)
durch Pfeile mit durchgezogener Linie dargestellt, und die Strömung des
Kühlmittels
im Erwärmungsmodus
(Erwärmen) ist
durch Pfeile mit gestrichelter Linie dargestellt.
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3 zeigt
eine schematische Schnittansicht der Inneneinheit 12. Der
Innenanteil der Inneneinheit 12 ist durch ein Gehäuse 42 abgedeckt,
welches mit dem oberen Teil und dem unteren Teil einer Montagebasis 40 (die
Teile oben und unten in 3) gesichert ist, welche an
einer nicht dargestellten Wand des Innenraumes montiert ist. Ein
Querströmlüfter 44 ist
im Mittelbereich des Gehäuses 42 angeordnet.
Der Wärmeaustauscher 18 ist
so angeordnet, dass er sich von der Vorderseite zur Oberseite des Querströmlüfters 44 erstreckt.
Zwischen dem Wärmeaustauscher 18 und
der Einlaßöffnungen 48 ist
ein Filter 46 angeordnet, wobei die Einlaßöffnungen 48 von
der Vorderseite zur Oberseite des Gehäuses 42 gebildet sind.
Ferner ist eine Ausblasöffnung 50 am unteren
Teil des Gehäuses 42 gebildet.
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Somit
veranlaßt
in der Inneneinheit 12 die Drehung des Querströmlüfters 44 die
Innenluft dazu, in die Einlaßöffnungen 48 eingezogen
zu werden, so dass der Filter 46 und der Wärmeaustauscher 18 passiert
werden und auf der Ausblas öffnung 50 zum Innenraum
ausgeblasen wird. Wenn die Luft den Wärmeaustauscher 18 im
Kühlzyklus
passiert, wird sie durch eine Austauschwärme des Kühlmittels erwärmt oder
gekühlt.
Die Luft wird dann als eine klimatisierte Luft aus den Ausblasöffnungen 50 ausgeblasen,
wodurch eine Klimatisierung des Innenraums bewirkt wird.
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Vertikalklappen 52 und
Horizontalklappen 54 sind in der Ausblasöffnung 50 so
vorgesehen, dass die Richtung, in der die klimatisierte Luft ausgeblasen wird,
durch die Vertikalklappen 52 und die Horizontalklappen 54 eingestellt
werden kann.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, ist in der Außeneinheit 14 ein
Lüfter 56 so
vorgesehen, dass der Wärmeaustausch,
der zwischen der Außenluft
und dem Wärmeaustauscher 30 stattfindet,
beschleunigt wird.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, ist in der Inneneinheit 12 ein
Steuerschaltkreis 64, der mit einem Mikrocomputer 62 ausgerüstet ist,
auf einer Schalttafel 60 vorgesehen. Über Anschlüsse 66A und 66B wird der
Schalttafel 60 Wechselstrom zugeführt. Nachdem der Wechselstrom
durch einen Leistungstransformator 68 transformiert worden
ist, wird er durch eine Diode 70 so gleichgerichtet, dass
dem Schaltkreis 64 eine vorbestimmte Gleichstromspannung
(z. B. 24 V DC) zugeführt
wird.
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Mit
der Schalttafel 60 sind ein Lüfterklappenmotor 72 zum
Einstellen der Richtung der Horizontalklappen 54 und ein
Lüftermotor 74 zum
Antreiben des Querstromlüfters 44 verbunden.
Mit dem Steuerschaltkreis 64 sind ein Relais 76A zum
Einschalten und Ausschalten des Lüfterklappenmotors 72 und Relais 76B, 76C und 76D zum
Antreiben des Lüftermotors 74 verbunden.
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Der
Mikrocomputer 62 des Steuerschaltkreises 64 stellt
die Richtung der Horizontalklappen 54 ein und schwenkt
die Horizontalklappen 54, indem der Lüfterklappenmotor 72 angetrieben
wird, wobei das Ein-/Ausschalten des Relais 76A zum Einsatz kommt.
Der Mikrocomputer 62 des Steuerschaltkreises 64 steuert
auch das Einschalten und Ausschalten des Querstromlüfters 44 und
dessen Drehzahl in Stufen, indem die Relais 76B bis 76D eingeschaltet
oder ausgeschaltet werden. Somit wird die Drehzahl des Querstromlüfters 44 gemäß der vier
Pegel LL (schwacher Luftstrom), L (geringer Luftstrom), M (mittlerer
Luftstrom), und H (starker Luftstrom) gesteuert.
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Ferner
sind in der Inneneinheit 12 ein Wärmeaustauschertemperatursensor 78 zum
Erfassen der Temperatur des Wärmeaustauschers 18 und
ein Raumtemperatursensor 80 zum Erfassen der Temperatur
der von den Einlaßöffnungen 48 eingezogenen
Luft als der Raumtemperatur vorgesehen. Mit dem Steuerschaltkreis 64 sind
der Wärmeaustauschertemperatursensor 78 und
der Raumtemperatursensor 80 verbunden.
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Ferner
ist in der Inneneinheit 12 ein Anzeigeteil 86,
welches mit einer Empfangstafel 82 ausgerüstet ist,
zum Empfangen eines Laufsignals von der Fernsteuerung 36 und
eine Schalttafel 84 vorgesehen. Die Schalttafel 84 des
Anzeigeteils 86 ist mit dem Steuerschaltkreis 64 verbunden.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist der Anzeigeteil 86 in
dem Gehäuse 42 der
Inneneinheit 12 vorgesehen. Durch Betätigung der Fernsteuerung 36,
die zum Anzeigeteil 86 gerichtet ist, wird das von der Fernsteuerung 36 als
ein Infrarotsignal abgesendete Laufsignal von einem Empfangsschaltkreis 82 empfangen.
Auf der Schalttafel 84 sind ein Betriebsschalter und unterschiedliche
Hinweislampen, welche LED und ähnliches
verwenden, vorgesehen, wodurch Hinweise gegeben werden, wie z. B.
der Hinweis, dass das Gerät
in Betrieb ist (nicht dargestellt).
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Ferner
sind in der Außenenheit 14,
wie aus 5 ersichtlich ist, eine Steuertafel 90,
auf der ein Steuerschaltkreis 88 (Schutzmittel) vorgesehen
ist, ein Verdichtermotor 92 zum Antreiben des Verdichters 26,
ein Lüftermotor 94 zum
Antreiben des zu drehenden Lüfters 56 und
ein Solenoid 96 zum Schalten des Vierwegeventils 24 vorgesehen.
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Zur
Außeneinheit 14 wird
Wechselstrom zum Betreiben des Verdichtermotors 92 zugeführt, indem die
Anschlüsse 98A und 98B mit
den Anschlüssen 66A und 66B der
Inneneinheit 12 verbunden werden. Der Verdichtermotor 92 (Einphasen-Induktionsmotor) treibt
den Verdichter 26 mit einer konstanten Geschwindigkeit
bei dem Wechselstrom an.
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Ferner
sind in dem Steuerschaltkreis 88 ein Relais 100A zum
Antreiben des Lüftermotors 94 und ein
Relais 100B zum Antreiben des Solenoid 96 vorgesehen,
und mit dem Steuerschaltkreis 88 ist ein Leistungsrelais 102 zum
Antreiben des Verdichtermotors 92 verbunden. Der Verdichtermotor 92 wird angetrieben,
wenn ein Kontaktpunkt 102A geschlossen wird, indem ein
elektrischer Strom zur Erregerspule des Leistungsrelais 102 durch
den Steuerschaltkreis 88 transportiert wird, und der Lüftermotor 94 wird
angetrieben, wenn ein elektrischer Strom zur Erregerspule des Relais 100A durch
den Steuerschaltkreis 88 zugeführt wird. Das Solenoid 96 schaltet
das Vierwegeventil 24 gemäß dem Einschalten oder Ausschalten
des Relais 100B (wobei dies in Abhängigkeit davon geschieht, ob
elektrischer Strom geleitet wird oder nicht).
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Die
Außeneinheit 14 ist
mit der Steuertafel 60 der Inneneinheit 12 über Anschlüsse 104A, 104B, 106 und 108 verbunden.
Wie aus 4 ersichtlich ist, sind Anschlüsse 110A, 110B, 112 und 114,
an die die Anschlüsse 104A, 104B, 106 und 108 der
Außeneinheit 14 angeschlossen
sind, mit der Inneneinheit 12 verbunden, wobei sie zusätzlich mit
der Steuertafel 60 verbunden sind.
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Zwischen
die Anschlüsse 110A und 110B wird
Gleichstromspannung (z. B. 24 V DC) angelegt. Somit wird, wie aus 5 ersichtlich
ist, elektrischer Strom zum Betreiben der Vorrichtung von der Steuertafel 60 der
Inneneinheit 12 zur Steuertafel 90 der Außeneinheit 14 zugeführt.
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Wie
aus 4 ferner ersichtlich ist, sind die Anschlüsse 112 bzw. 114 mit
dem Steuerschaltkreis 64 verbunden. Wie aus 5 ersichtlich
ist, ist der Anschluß 112 mit
dem Leistungsrelais 102 und dem Steuerschaltkreis 88 über den
Anschluß 106 der
Außeneinheit 14 verbunden,
und der Anschluß 114 ist mit
dem Relais 100B und dem Steuerschaltkreis 88 über den
Anschluß 108 verbunden.
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Somit
steuert der Steuerschaltkreis 64 der Inneneinheit 12 nicht
nur ein Öffnen
oder Schließen der
Kontaktpunkte des Leistungsrelais 102 und des Relais 100B der
Außeneinheit 114,
d. h. das Ein- und Ausschalten des Verdichtermotors 92 und
das Schalten des Vierwegeventils 24, sondern gibt auch
den Steuerzustand zum Steuerschaltkreis 88 ein.
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Der
Mikrocomputer 62 der Inneneinheit 12 steuert nicht
nur den elektrischen Strom der Erregerspule des Solenoids 96 gemäß dem Betriebsmodus der
Klimaanlage 10, sondern steuert das Einschalten und Ausschalten
des Verdichtermotors 92 gemäß dem Unterschied zwischen
der Raumtemperatur und der gesetzten Temperatur, so dass eine gewünschte klimatisierte
Luft aus der Ausblasöffnung
der Inneneinheit 12 ausgeblasen wird, um eine Klimatisierung des
Innenraumes zu bewirken.
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Wie
ferner aus 5 ersichtlich ist, sind Kontaktpunkt 116A und 116B zwischen
dem Kontaktpunkt 102A durch Leistungsrelais 102 und
dem Verdichtermotor 92 in der Außeneinheit 14 verbunden. Diese
Kontaktpunkte 116A und 116B werden durch ein nicht
dargestelltes Relais geöffnet
und geschlossen, welches in dem Steuerschaltkreis 88 vorgesehen
ist. Diese Kontaktpunkte 116A und 116B sind üblicherweise
geschlossen, so dass elektrischer Strom zum Verdichtermotor 92 transportiert
werden kann. Wenn der Steuerschaltkreis 88 eine Überlastung
des Verdichtermotors 92 durch das nicht dargestellte Erfassungsmittel
(die Temperatur des Verdichters 26 oder der durch den Verdichtermotor 92 passierende Strom)
erfasst, wird der Kontaktpunkt 116A geöffnet. Wenn der Steuerschaltkreis 88 ein
Absinken, das größer als
der gesetzte Wert ist, bei dem eine genügende Erwärmung nicht mehr durchgeführt werden kann
und der gemäß der Fähigkeit
des Verdichters 26 angemessen gesetzt ist, der Außenlufttemperatur durch
einen nicht dargestellten Außenlufttemperatursensor
während
der Erwärmung
erfasst, wird der Kontaktpunkt 116B geöffnet. Wenn der Kontaktpunkt 116A oder
der Kontaktpunkt 116B geöffnet ist, hält der Verdichtermotor 92 in
seinem Betrieb an, sogar wenn das Leistungsrelais 102 in
einem Einschaltzustand ist, wodurch ein Schutz des Verdichters 26 und andere
Komponenten in der Außeneinheit 14 bewirkt wird.
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Ferner
ist ein Kontaktpunkt 118 als Schutzmittel zwischen dem
Anschluß 104A und
dem Leistungsrelais 102 vorgesehen. Der Kontaktpunkt 118 ist üblicherweise
geschlossen. Wenn jedoch der Steuerschaltkreis 88 entweder
den Anschluß 116A oder 116B öffnet, öffnet der
Steuerschaltkreis 88 auch den Kontaktpunkt 118.
Somit ist das Leistungsrelais 102 ausgeschaltet. Die Überlastung
des Verdichtermotors 22 und die Außenlufttemperatur kann erfasst
werden, indem konventionelle Techniken nach dem Stand der Technik
verwendet werden, auf deren detaillierte Beschreibung in der vorliegenden Ausführungsform
verzichtet wird. Ferner kann anstatt der Kontaktpunkte 116A und 116B der
Kontaktpunkt 118 verwendet werden, um einen Schutz des
Verdichters 26 zu bewirken.
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Wie
ferner aus 4 ersichtlich ist, ist ein Stromerfassungsschaltkreis 120 mit
der Steuertafel 60 verbunden. Mit dem Stromerfassungsschaltkreis 120 ist
eine Schaltung 122 zum Erfassen des elektrischen Stroms,
der zwischen dem Steuerschaltkreis 64 und dem Anschluß 112 fließt, d. h.
des elektrischen Stroms, der durch das Leistungsrelais 102 fließt, verbunden.
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Indem
das Leistungsrelais 102 angesteuert wird, fließt ein elektrischer
Strom mit einem vorbestimmten Wert durch eine nicht dargestellte
Spule des Leistungsrelais 102 und wird von der Schaltung 122 erfasst.
(An Stelle der Schaltung 122 kann eine Schaltung, die Gleichstrom
erfasst, oder ein Parallelwiderstand verwendet werden.) Wenn andererseits der
Kontaktpunkt 118 geöffnet
ist, ist der elektrische Strom nicht in der Lage, durch die Spule
des Leistungsrelais 102 zu passieren, wodurch die Stromstärke abnimmt,
welche durch die Schaltung 122 erfasst wird. Der Stromsteuerschaltkreis 120 gibt
an den Steuerschaltkreis 64 ein Signal aus, ob die von
der Schaltung 122 erfasste Stromstärke gleich oder kleiner als
der vorbestimmte Wert ist oder nicht.
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Der
Mikrocomputer 62 des Steuerschaltkreises 64 steuert
das Leistungsrelais 102 an. Der Stromerfassungsschaltkreis 120 bestimmt,
dass das Leistungsrelais 102 in einem ausgeschalteten Zustand
ist, wenn der von der Schaltung 122 erfasste elektrische
Strom gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. In diesem
Fall bestimmt der Mikrocomputer 62, dass der Verdichtermotor 92 auf grund des
Ereignisses der Abnormalität
in der Außeneinheit 14 angehalten
wird.
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In
der Zwischenzeit schaltet der Mikrocomputer 62 des Steuerschaltkreises 64,
welcher in der Inneneinheit 12 vorgesehen ist, zunächst den
Verdichter 26 ein, wenn es einen Befehl für den Beginn der
Erwärmung
gibt. Während
die Temperatur des Wärmeaustauschers 18 durch
den Wärmeaustauschertemperatursensor 78 erfasst
wird, steuert der Mikrocomputer 62 dann auf das Basis des
Erfassungsergebnisses den Querstromlüfter 44. Wenn die Temperatur
des Wärmeaustauschers 18 weniger
als eine vorbestimmte Temperatur ist (z. B. 35 °C), wird der Querstromlüfter 44 mit
einer niedrigen Drehzahl gedreht. Nachdem die Temperatur die vorbestimmte Temperatur
erreicht hat, steuert der Mikrocomputer 62 fortwährend die
Drehzahl des Querstromlüfters 44 auf
der Basis des Unterschiedes zwischen der Raumtemperatur und der
gesetzten Temperatur.
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Wenn
ferner die Temperatur des Wärmeaustauschers 18 abnimmt,
verringert der Mikrocomputer 62 wieder die Drehzahl des
Querstromlüfters 44 gemäß der Temperatur
des Wärmeaustauschers 18,
so dass kalte Luft oder Luft, welche sich kalt anfühlt, daran
gehindert wird, aus der Inneneinheit 12 während der
Erwärmung
ausgeblasen zu werden.
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Das
Betreiben der vorliegenden Ausführungsform
wird hier nachfolgend beschrieben.
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Wenn
die Klimatisierung durch die Betätigung
der Fernbedienung 36 angewiesen wird, bewirkt die Konstantgeschwindigkeitsklimaanlage 10, die
den Verdichter 26 mit einer konstanten Geschwindigkeit
betreibt, eine Klimatisierung, indem zunächst die Erregerspule des Solenoids 96 mit
Strom versorgt wird, wobei dies entweder während des Kühlungsmodus oder des Erwärmungsmodus
geschieht, so dass das Vierwegeventil 24 gemäß dem von
der Fernbedienung 36 gesetzten Betriebsmodus geschaltet
wird, und indem anschließend
der Verdichter 26 eingeschaltet und ausgeschaltet wird,
gemäß der gesetzten
Temperatur bzw. der Raumtemperatur.
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In
der Zwischenzeit erfasst der in der Außeneinheit 14 vorgesehene
Steuerungsschaltkreis 88 die Belastung des Verdichtermotors 92 (z.
B. der elektrische Antriebsstrom), die Außenlufttemperatur und ähnliches,
wenn die elektrische Energie für
den Betrieb von der Steuertafel 60 der Inneneinheit 12 zugeführt wird.
Wenn dann z. B. die Temperatur des Wärmeaustauschers 30 während der
Abkühlung
angestiegen ist, betreibt der Steuerungsschaltkreis 88 den Lüftermotor 94,
um den Wärmeaustauscher 30 abzukühlen.
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Ferner öffnet die
Steuerungseinheit 88 die Kontaktpunkte 116A und 118,
wenn der Verdichtermotor 290 stärker als verlangt belastet
ist, und der Steuerungsschaltkreis 88 öffnet die Kontaktpunkt 116B und 118,
wenn erfasst wird, dass die Außenlufttemperatur
während
der Erwärmung
stark abgenommen hat und somit die Fähigkeit zur Erwärmung nicht genügend sichergestellt
werden kann. D. h., der Steuerungsschaltkreis 88 öffnet die
Kontaktpunkte 116A und/oder 116B so, dass der
Verdichtermotor 92 angehalten wird, wenn eine Abnormalität in der
Außeneinheit 14 auftritt
oder eine Abnormalität
in der Betriebsumgebung der Außeneinheit 14 auftritt.
Dabei wird der Kontaktpunkt 118 zusammen mit dem Kontaktpunkt/den
Kontaktpunkten 116A und/oder 116B geöffnet.
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Indem
ferner die Schaltung 122 und der Erfassungsschaltkreis 120 für den elektrischen
Strom verwendet werden, erfasst der Mikrocomputer 62, welcher
in dem Steuerungsschaltkreis 64 der Inneneinheit 12 vorgesehen
ist, ob der Betrieb des Verdichters 26 aufgrund des Auftretens
der Abnormalität
in der Außeneinheit 14 angehalten
wird oder nicht.
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In 6 ist
ein Beispiel dargestellt, bei dem eine Abnormlität der Außeneinheit durch den Steuerungsschaltkreis 64 (dem
Mikrocomputer 62) der Inneneinheit 12 erfasst
wird. Die durch das Flußdiagramm
dargestellte Verarbeitung wird durchgeführt, wenn die Klimaanlage 10 die
Klimatisierung beginnt, und sie wird beendet, wenn die Klimaanlage 10 die Klimatisierung
anhält.
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Wenn
die Klimaanlage 10 zu arbeiten beginnt, wird in dem ersten
Schritt, d. h. Schritt 200, bestimmt, ob der Befehl zum
Einschalten des Verdichters 26 gegeben worden ist oder
nicht, siehe das Flußdiagramm
in 6.
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Wenn
der Verdichter 26 eingeschaltet wird, legt der Steuerungsschaltkreis 64 eine
vorbestimmte Spannung zwischen den Anschlüssen 110A (104A) und 112 (106)
an. Somit wird in der Außeneinheit 14 das
Leistungsrelais 102 eingeschaltet und der Kontaktpunkt 102A wird
geschlossen, so dass die elektrische Energie zum Antreiben dem Verdichtermotor 92 zugeführt wird.
Indem das Leistungsrelais 102 eingeschaltet wird, ist die
Antwort auf die Bestimmung in Schritt 200 "Ja", und die Routine
wird zu Schritt 202 fortgesetzt.
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In
Schritt 202 wird der elektrische Strom, welcher durch die
Spule des Leistungsrelais 102 passiert, durch die Schaltung 122 erfasst.
Im nachfolgenden Schritt 204 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob
die Stromstärke,
welche von der Schaltung 122 erfasst wird, gleich oder
größer als
der vorbestimmte Wert in dem Stromerfassungsschaltkreis 120 ist
oder nicht.
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Wenn
an dieser Stelle das Leistungsrelais 102 durch die vom
Steuerschaltkreis 164 ausgegebene Spannung betrieben wird,
ist die von der Schaltung 122 erfasste Stromstärke gleich
oder größer als der
vorbestimmte Wert. Daher ist die Antwort der Bestimmung in Schritt 204 "Ja".
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Bei
dem nachfolgenden Schritt, d. h. Schritt 206, wird eine
Bestimmung durchgeführt,
ob die Anweisung, den Verdichter 26 auszuschalten, gegeben worden
ist oder nicht. Bis die Anweisung, den Verdichter 26 auszuschalten,
gegeben ist (die Antwort der Bestimmung in Schritt 206 ist "Nein"), wird der elektrische
Strom von der Schaltung 122 wiederholt erfasst. Wenn das
Leistungsrelais 102 ausgeschaltet ist, um den Verdichter 26 auszuschalten,
ist die Antwort der Bestimmung in Schritt 206 "Ja", und die Routine
kehrt zum ersten Schritt, d. h. Schritt 200, zurück.
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Wenn
an dieser Stelle in der Außeneinheit 14 eine
Abnormalität
auftritt, öffnet
der Steuerungsschaltkreis 88 der Außeneinheit 14 mindestens
einen der An schlüsse 116A oder 116B.
Somit wird der Verdichtermotor so angehalten, dass der Verdichter 26, der
Wärmeaustauscher 30 und ähnliches
geschützt sind.
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In
dem ferner der Kontaktpunkt/die Kontaktpunkte 116A und/oder 116B sich öffnet/öffnen, öffnet auch
der Steuerungsschaltkreis 88 den Kontaktpunkt 118,
so dass das Leistungsrelais 102 nicht mehr angesteuert
ist. Wenn das Leistungsrelais 102 nicht mehr angesteuert
ist, wird der von der Schaltung 122 erfasste Wert des elektrischen
Stroms auf einen Wert abgesenkt, welcher gleich oder kleiner gleich
dem vorbestimmten Wert ist.
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Somit
ist, wie aus dem Flußdiagramm
in 6 ersichtlich ist, die Antwort der Bestimmung
in Schritt 204 "Nein", und die Routine
wird zu Schritt 208 fortgesetzt, wo das Verfahren zur Erfassung
der Abnormalität
durchgeführt
wird.
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D.
h. in anderen Worten, der Mikrocomputer 62, der in der
Inneneinheit 12 vorgesehen ist, bestimmt, dass das Auftreten
einer Abnormalität
in der Außeneinheit 14 das
Leistungsrelais 102 gezwungen hat, nicht mehr angesteuert
zu werden, unabhängig von
der Anweisung, das Leistungsrelais 102 anzusteuern.
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Wenn
auf diese Weise der Verdichter 26 durch das Leistungsrelais 102,
welches zu der Außeneinheit 14 vorgesehen
ist, eingeschaltet wird oder ausgeschaltet wird, indem es selbst
eingeschaltet oder ausgeschaltet wird, so dass der Verdichter 26 zum
Schutz der Komponenten in der Außeneinheit 14 angehalten
wird, kann das Anhalten eines laufenden Verdichters 26 einfach
und sicher bestimmt werden, indem Schutzmittel vorgesehen sind,
um das Leistungsrelais 102 nicht mehr anzusteuern und indem
der elektrische Strom während
des Einschaltzustandes des Leistungsrelais 102 erfasst
wird.
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Nachfolgend
wird mit Bezug auf das Flußdiagramm,
welches in 7 gezeigt ist, beschrieben, wie
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Erfindung vermieden wird, dass während der Erwärmung Kaltluft
ausgeblasen wird. Wenn die Temperatur des Wärmeaustauschers 18 ansteigt,
siehe 8, wird der Querstromlüfter 44 vom Anhaltezustand
zu einem Betriebszustand mit schwachem Luftstrom (LL) einer Temperatur
T1 (z. B. 25°C)
eingeschaltet. Der Betrieb mit schwachem Luftstrom wird bei einer
Temperatur T2 (z. B. 35°C)
zu einem Betrieb mit einem gesetzten Luftstrom umgeschaltet. Wenn
jedoch die Temperatur T des Wärmeaustauschers 18 trotz
der Anweisung, den Verdichter 26 zu betreiben, abnimmt,
wird der Betrieb mit gesetztem Luftstrom auf den Betrieb mit schwachem
Luftstrom bei einer Temperatur T3 (z. B. 25°C, wobei in der vorliegenden
Ausführungsform
z. B. t = T1 = T3) umgeschaltet. Wenn ferner die Temperatur t unter
T4 (z. B. 20°C)
abnimmt, wird das Ausblasen von Luft gestoppt. Die durch das Flußdiagramm
in 7 dargestellte Verarbeitung wird durchgeführt, wenn
die Klimaanlage 10 zu arbeiten beginnt, nachdem die Klimaanlage 10 durch
Betreiben der Fernbedienung 36 auf einen Erwärmungsmodus
gesetzt worden ist, und die Verarbeitung stoppt, wenn der Betrieb
beim Erwärmungsmodus
angehalten wird.
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Der
erste Schritt, d. h. Schritt 300, siehe Flußdiagramm 7,
bestimmt, ob ein Signal zum Ansteuern des Leistungsrelais 102 ausgegeben
ist oder nicht, um den Verdichter 26 zu betreiben, und wenn
das Leistungsrelais 102 in einem angesteuerten Zustand
ist (die Antwort der Bestimmung in Schritt 300 ist "Ja"), wird die Routine
zu Schritt 302 fortgesetzt, wenn die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 vom
Wärmeaustauschertemperatursensor 78 zu
einer vorbestimmten Zeit erfasst wird.
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In
den Schritten 304 und 306 wird dann die Temperatur
t mit den vorbestimmten Temperaturen T1 und T2 verglichen. Da die
Temperatur T1 und die Temperatur T2 relativ hoch gesetzt ist, ist
die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 zu
Beginn der Erwärmung
natürlich
niedriger als die Temperatur T2 und ist oft niedriger als die Temperatur
T1. In diesem Fall ist die Antwort der Bestimmung in Schritt 304 "Ja", und die Routine
wird zu Schritt 308 fortgesetzt, wo der Lüftermotor 74 angehalten
wird.
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Wenn
jedoch der Verdichter 26 (ein Verdichtermotor 92)
der Außeneinheit 14 normal
läuft,
wird die Temperatur des Wärmeaustauschers 18 durch das
Kühlmittel,
welches im Kühlkreislauf
zirkuliert, erhöht.
Wenn somit die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 die
Temperatur T2 nicht erreicht, jedoch die Temperatur T1 überschreitet,
ist die Antwort der Bestimmung Schritt 304 "Nein", je doch ist die
Antwort in Schritt 306 "Ja", und die Routine
wird mit dem Schritt 310 fortgesetzt. In Schritt 310 wird
der Antrieb des Lüftermotors 74 auf
eine solche Weise gesetzt, dass der Betrag der durch den Querstromlüfter 44 ausgeblasenen
Luft eine schwache Luftströmung (LL)
ist.
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Wenn
ferner die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 ansteigt
und die Temperatur T überschreitet
(die Antworten der Bestimmung bei den Schritten 304 und 306 sind "Nein"), wird die Routine mit
Schritt 312 fortgesetzt, und der Lüftermotor 74 wird
auf eine solche Weise angetrieben, dass die Luftmenge zum Beispiel
die Luftmenge ist, welche durch die Fernsteuerung 36 gesetzt
ist.
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Somit
wird zu Beginn der Erwärmung
der Lüftermotor 74 angehalten,
bis die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 die
Temperatur T erreicht. Dann wird der Lüftermotor 74 auf eine
solche Weise angetrieben, dass die Luftmenge ein schwacher Luftstrom
(LL) ist, während
die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 höher ist
als die Temperatur T1, jedoch nicht höher als die Temperatur T2 ist.
Die Klimatisierung mit einer Luftmenge, welche von der Fernsteuerung 36 gesetzt
ist, wird erst dann gestartet, wenn die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 die
Temperatur T2 übersteigt.
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Wenn
jedoch die auszublasende Luftmenge die gesetzte Luftmenge erreicht,
wird die Routine mit Schritt 314 fortgesetzt, wo eine Bestimmung
vorgenommen wird, ob der Ansteuerungszustand des Leistungsrelais 102 beibehalten
wird. Wenn das Leistungsrelais 102 in dem Ansteuerungszustand
beibehalten wird (die Antwort in Schritt 314 ist "Ja"), wird die Routine
zu Schritt 316 fortgesetzt, wo die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 so
erfasst wird, dass die Temperatur t mit den vorbestimmten Temperaturen,
d. h. T3 (bei der vorliegenden Ausführungsform gilt T3 = T1) und
T4, verglichen wird. Wenn der Verdichter 26 ausgeschaltet
ist (das Leistungsrelais 102 wird nicht mehr angesteuer),
wird der Betrieb des Querstromlüfters 44 z.
B. durch die Steuerungsroutine gesteuert, die unabhängig gesetzt
ist, wie z. B. die Steuerung zum Erfassen der angemessenen Raumtemperatur
durch den Temperatursensor 80.
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Wenn
an dieser Stelle die Temperatur t gleich oder höher als die Temperatur T3 ist,
ist die Antwort bei der Bestimmung in Schritt 318 "Nein", und das Luftblasen
mit einer gesetzten Luftmenge wird fortgesetzt.
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Wenn
im Gegensatz dazu der Betrieb des Verdichters 26 durch
den Betrieb des Schutzmittels der Außeneinheit 14 angehalten
wird, obgleich der Mikrocomputer 62 der Inneneinheit 12 versucht,
das Leistungsrelais anzusteuern, um den Verdichter 26 zu
betreiben, zirkuliert das Kühlmittel
nicht mehr in dem Wärmeaustauscher 18.
Wenn das Luftausblasen fortgesetzt wird, sinkt die Temperatur t
des Wärmeaustauschers 18.
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Wenn
somit die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 sinkt,
so dass sie niedriger als die Temperatur T3 ist, ist die Antwort
bei der Bestimmung in Schritt 318 "Ja".
Wenn an dieser Stelle die Temperatur t gleich oder größer als
die Temperatur T4 ist, ist die Antwort der Bestimmung bei Schritt 320 "Nein", und die Routine
wird mit Schritt 322 fortgesetzt, wo die Drehzahl des Lüftermotors 74 auf
eine solche Weise gesetzt ist, dass die Luftmenge ein schwacher Luftstrom
ist.
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Das
heißt,
die Temperatur des Wärmeaustauschers 18 sinkt,
wenn die Außeneinheit 14 den Betrieb
des Verdichters 26 (des Verdichtermotors 92) anhält, sogar
wenn die Inneneinheit 12 versucht, den Verdichter 26 zu
betreiben. Wenn somit das Luftausblasen fortgesetzt wird, sinkt
nicht nur die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 weiter
ab, sondern kalte Luft wird auch aus der Ausblasöffnung 50 der Inneneinheit 12 ausgeblasen.
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Indem
im Gegensatz dazu der Querstromlüfter 44 auf
eine solche Weise betrieben wird, dass die von ihm ausgeblasene
Luftmenge begrenzt ist, kann nicht nur das Absinken der Temperatur
t des Wärmeaustauschers 18 begrenzt
werden, sondern es kann die klimatisierte Luft, welche nicht warm
ist (Luft, die sich kalt anfühlt)
daran gehindert werden, von der Ausblasöffnung 50 ausgeblasen
zu werden.
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Wenn
jedoch die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 weiter
abnimmt, um gleich oder kleiner als die Temperatur T4 trotz des
Betriebes mit der begrenzten Luftmenge zu sein, ist die Antwort
bei der Bestimmung in Schritt 320 "Ja",
und die Routine wird mit Schritt 324 fortgesetzt. Bei Schritt 324 wird
der Lüftermotor 74 angehalten
und es wird kalte Luft daran gehindert, aus der Ausblasöffnung 50 ausgeblasen
zu werden.
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Wenn
auf diese Weise die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18,
die zuvor angestiegen ist, eine Temperatur erreicht, die für die Erwärmung unmöglich ist,
wird das Ausblasen der Luft gestoppt. Daher ist sichergestellt,
dass kalte Luft daran gehindert wird, aus der Ausblasöffnung 50 ausgeblasen
zu werden, sogar wenn die Temperatur t des Wärmeaustauschers 18 absinkt,
da der Betrieb des Verdichters 26 angehalten wurde, ohne
dass das Anhalten des Verdichters direkt durch das Schutzmittel
erfasst worden ist.
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Wenn
ferner der Lüftermotor 74 angehalten worden
ist, kehrt die Routine zu Schritt 300 zurück, wo derselbe
Prozeß wie
zu Beginn der Erwärmung bewirkt
wird. Wenn somit der Betrieb des Verdichters 26 wieder
aufgenommen wird, ist sichergestellt, dass kalte Luft daran gehindert
wird, aus der Ausblasöffnung
ausgeblasen zu werden. Hingegen wird kalte Luft ausgeblasen, wenn
die auszublasende Luftmenge trotz der relativ niedrigen Temperatur
t des Wärmeaustauschers 18 nicht
begrenzt ist.
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Die
Struktur der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Klimaanlage 10,
welche auf die vorliegende Ausführungsform
angewendet ist, begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann auf eine
Klimaanlage mit irgendeiner Struktur angewendet werden, und sie kann
auf eine Separatklimaanlage angewendet werden, welche in die Inneneinheit
und die Außeneinheit unterteilt
ist, und eine Konstantgeschwindigkeitsklimaanlage angewendet werden,
welche den Verdichter mit einer konstanten Geschwindigkeit antreibt.
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Ferner
kann irgendeine Temperatur die Temperaturen T1, T2, T3 und T4 verwendet
werden, die gemäß der vorliegenden
Erfindung angewendet werden, wenn sie derart gesetzt sind, dass
kalte Luft nicht aus der Inneneinheit 12 aus geblasen wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind zusätzlich die
Temperatur T1 und die Temperatur T3 die gleiche Temperatur, wohingegen
die Temperatur T1 und die Temperatur T3 unterschiedliche Temperaturen
sein können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, wie oben beschrieben worden ist, ein exzellenter
Effekt erzielt werden, indem eine Abnormalität der Außeneinheit ohne Fehler mit
einer einfachen Struktur erfasst werden kann, die nicht nur den
elektrischen Strom auf der Seite der Inneneinheit erfasst, wenn der
elektrische Strom zum Leistungsrelais zugeführt wird, sondern auch den
elektrischen Strom unterbricht, der dem Leistungsrelais zugeführt wird,
wenn das Schutzmittel auf der Außeneinheit betrieben wird.