DE68911938T4 - Steuervorrichtung für ein Klimagerät. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Steuervorrichtungen für Klimaanlagen und insbesondere Vorrichtungen, die in der Lage sind, eine angenehme Umgebung zu schaffen, die an die Wünsche einzelner Benutzer angepaßt ist.
• Bei kleinen unabhängigen Klimaanlagen werden sowohl das Kühlen als auch das Erwärmen von Luft durch eine Wärmepumpe bewirkt, die von einem Verdichter angetrieben wird. Im Kühlbetrieb wird die durch die Expansion des Kältemittelgases in dem Verdampfer gekühlte Luft dem Raum zugeführt; im Heiz- oder Erwärmungsbetrieb wird die Zirkulationsrichtung des Kältemittels umgeschaltet, und die durch die Kondensation des Kältemittels erwärmte Luft wird dem Raum zugeführt. Diese Typen von Klimaanlagen werden häufig installiert, um die Luft eines einzelnen Raums zu klimatisieren; somit ist es bevorzugt, sie in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Wünschen einzelner Benutzer zu steuern. Die Steuerung solcher Klimaanlagen erfolgt aber gewöhnlich nach einem festen Standard, der nicht an einzelne Wünsche oder das Befinden von Benutzern angepaßt werden kann.
• Fig. 1 und 2 zeigen Schaltbilder einer Klimaanlage (einer Temperatur- und Feuchtigkeitssteuervorrichtung) und deren Steuerschaltung gemäß der JP-OS Nr. 56-18236. Wie Fig. 1 zeigt, weist die Schaltungsanordnung der Temperatur- und Feuchtigkeitssteuervorrichtung THC einen Verdichter CM, Motoren für ein Innen- und ein Außengebläse FM1 und FM2, ein Ventil SV1 für einen Entfeuchtungsbetriebszyklus und ein Ventil SV2 für einen Kühlbetriebszyklus auf. Wenn der Kühlbetrieb durchgeführt wird, wird der Schalter RY-1-S (der mit dem in Fig. 2 gezeigten Relais RY-1 verriegelt ist) auf der Seite des Kontaktpunkts NC geschlossen; wenn andererseits der leicht erwärmende Entfeuchtungsbetrieb durchgeführt wird, wird der Schalter auf der Seite des Kontaktpunkts NO geschlossen. Das Relais RY-1 selbst wird von der in Fig. 2 gezeigten Steuerschaltung betätigt.
• Die Steuerschaltung von Fig. 2 weist eine Temperaturmeßschaltung, eine Feuchtemeßschaltung und eine Schaltung zum Ansteuern des Relais RY-1 in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und Feuchte auf. Nachstehend werden diese Schaltungen in der obigen Reihenfolge beschrieben.
• Die Temperaturmeßschaltung in der Steuerschaltung von Fig. 2 weist auf: einen Temperaturdetektor TD, eine Z-Diode ZD1, um eine Bezugsspannung V2, die einer Bezugstemperatur entspricht, zu liefern, einen Operationsverstärker IC1, um die von der Z-Diode ZD1 gelieferte Bezugsspannung V2 von der von dem Temperaturdetektor TD abgegebenen gemessenen Spannung V1, zu subtrahieren. Da der Widerstand des Temperaturdetektors TD eine negative Temperaturkennlinie hat und eine Konstantspannung +V1 an den Spannungsteiler, der aus dem Temperaturdetektor TD und dem Widerstand R1 besteht, angelegt wird, wird die Spannung V1 mit zunehmender Temperatur zunehmend größer. Die gemessene Spannung V1 wird durch den Widerstand R4 an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers IC1 angelegt. Die Bezugsspannung V2 dagegen wird durch den Widerstand R3 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angelegt. Die Ausgangsspannung V3 des Operationsverstärkers IC1, der parallel zu seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang einen Rückkopplungswiderstand R5 hat, wird also durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt:
• V&sub3; = V&sub2; + (V&sub1;-V&sub2;) · (R&sub3; + R&sub5;)/R&sub3; = V&sub1; · (R&sub3; R&sub3;)/R&sub3; - V&sub2;·(R&sub5;/R&sub3;). (1)
• Folglich ist die Ausgangsspannung V3 des Operationsverstärkers IC1 der Spannung V1 proportional.
• Die Feuchtemeßschaltung weist dagegen auf: eine Oszillatorschaltung OSC, einen Feuchtedetektor HD, eine Wechselspannungs/Gleichspannungs-Umsetzerschaltung LEC zum Umsetzen der gemessenen Wechselspannung V4 des Feuchtedetektors HD in eine Gleichspannung V5. Die Oszillatorschaltung OSC ist für den Feuchtedetektor HD vorgesehen, da der Feuchtedetektor HD von Fig. 2 mit einer Wechselspannung betrieben wird; in Fällen, in denen er mit einer Gleichspannung betrieben wird, kann die Gleichspannung +VI an ihn angelegt werden. Die der gemessenen Feuchte entsprechende Spannung V4 tritt am Verbindungspunkt zwischen dem Detektor HD und dem Widerstand R6 auf. Da der Feuchtedetektor HD eine negative Widerstandskennlinie hat, wird mit zunehmender Feuchte die gemessene Spannung V4 zunehmend größer. Diese Wechselspannung V4 wird von der Wechselspannungs/Gleichspannungs-Umsetzerschaltung LEC in eine Gleichspannung V5 umgesetzt.
• Die Ausgangsspannungen V3 und V5 der Temperatur- und Feuchtemeßschaltungen werden an den Spannungsteiler, der aus den in Reihe geschalteten Widerständen R7 und R8 besteht, angelegt, wodurch am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen eine zusammengesetzte Spannung V6 erhalten wird:
• V&sub6; = (V&sub3;·R&sub3; + V&sub5; · R&sub7;)/(R&sub7; + R&sub5;), (2)
• die an den negativen Eingang einer Vergleichsschaltung IC2 angelegt wird. Ein Stellwiderstand VR1, der mit einem Widerstand R9 in Reihe geschaltet ist, liefert eine Bezugsspannung V7, die durch einen Widerstand R10 an den positiven Eingang der Vergleichsschaltung IC2 angelegt wird. Eine Rückkopplungsschleife, die aus einem Widerstand R11 und einer Diode D1 besteht, ist zwischen den Ausgang und den positiven Eingang der Vergleichsschaltung IC2 geschaltet, so daß deren Ausgang V8 eine Hysteresekennlinie hat. Wenn nämlich die Diode D1 im Sperrzustand ist, nimmt die Bezugsspannung für die durch die Gleichung (2) gegebene Spannung V6 einen ersten Wert Vref1 an, der der in Fig. 3 gezeigten Komfortkurve Pa-Pa' entspricht; der Transistor Q1, dessen Basis durch einen Widerstand R12 mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung IC2 verbunden ist, wird ausgeschaltet, wenn die durch die Gleichung (2) gegebene Spannung V6 auf eine erste Bezugsspannung Vref1 ansteigt, die der in Fig. 3 gezeigten Komfortkurve Pa-Pa' entspricht. Wenn dagegen die Diode D1 im Durchlaßzustand ist, sinkt die Bezugsspannung für die Spannung V6 auf einen zweiten Wert Vref 2, der der in Fig. 3 gezeigten Komfortkurve Pb-Pb' entspricht; der Transistor Q1 wird nämlich dann eingeschaltet, wenn die Spannung V6 auf die zweite Bezugsspannung Vref 2 absinkt. Das Relais RY-1 ist mit dem Transistor Q1 in Reihe geschaltet, so daß der Schalter RY-1-S in Abhängigkeit von dem Ein- und Ausschalten des Transistors Q1 zwischen den in Fig. 1 gezeigten Kontakten NO und NC umgeschaltet wird. Die Temperatur und die Feuchte werden also innerhalb eines Bereichs zwischen den Komfortkurven Pa-Pa' und Pb-Pb' gesteuert, wie nachstehend beschrieben wird.
• In Fig. 3 definieren die Kurven Pa-Pa' und Pb-Pb', nämlich die obere und die untere in der T-H-Ebene (Temperatur- Feuchte-Ebene) aufgetragene Grenzkomfortkurve, zwischen sich einen zulässigen Veränderungsbereich von Temperatur und Feuchte, innerhalb dessen sie gesteuert werden. Die Steuerung der Temperatur- und Feuchtigkeitssteuervorrichtung THC von Fig. 1 durch die Steuerschaltung von Fig. 2 hat zwei unterschiedliche Betriebsarten je nach der Anfangsposition des Punkts, der die Temperatur und Feuchte in der T-H-Ebene repräsentiert: eine erste Betriebsart findet statt, wenn der Anfangspunkt in den Bereich A fällt, der über und rechts von der Komfortkurve Pa-Pa' liegt; eine zweite Betriebsart findet statt, wenn er in den Bereich B fällt, der unter und links von der Komfortkurve Pb-Pb' liegt. Der Anfangspunkt, bei dem die Vorrichtung THC zu arbeiten beginnt, fällt in den Bereich A, wenn die Last für den Kühlbetrieb in dem klimatisierten Raum groß ist; er fällt in den Bereich B, wenn die Last klein ist. Die Lastkennlinien eines Raums hängen von Faktoren wie dessen Konstruktion, Maßen, Wärmeisoliereigenschaften oder dem Vorhandensein von Wärmequellen (einschließlich Menschen) ab. Die Last des Raums ist für den Kühlbetrieb groß, wenn die Temperatur des Raums dazu tendiert, von sich aus rasch anzusteigen; umgekehrt ist sie klein, wenn die Temperatur dazu tendiert, niedrig zu bleiben. Nachstehend werden die beiden Steuerbetriebsarten der Vorrichtung THC näher beschrieben.
• Die erste Steuerbetriebsart wird entlang der Vollinie I von Fig. 3 wie folgt durchgeführt. Wenn der Anfangspunkt 0 in der T-H-Ebene in den Bereich A fällt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird der Kühlbetrieb zunächst von Punkt O aus durchgeführt, um die Temperatur zu senken. Wenn der Punkt in der T-H-Ebene den Punkt 1 auf der unteren Grenzkomfortkurve Pb-Pb' erreicht, wird der Betrieb in den leicht erwärmenden Entfeuchtungsbetrieb umgeschaltet, um die Feuchte zu verringern, wodurch die Temperatur des Raums aufgrund seiner natürlichen Tendenz ansteigt. Der Punkt in der T-H-Ebene bewegt sich also von Punkt 1 zu Punkt 2 auf der oberen Grenzkomfortkurve Pa-Pa'. Wenn der Punkt in der T-H-Ebene den Punkt 2 erreicht, wird der Betrieb wiederum in die Kühlbetriebsart umgeschaltet, und der Punkt in der T-H-Ebene geht zu Punkt 3 auf der unteren Grenzkomfortkurve Pb-Pb'. Der Punkt in der T-H-Ebene bewegt sich also in einer Zickzacklinie 1, 2, 3, 4, . . . , 5 in Fig. 3. Durch Wechseln zwischen dem Kühlbetrieb und dem leicht erwärmenden Entfeuchtungsbetrieb im zulässigen Veränderungsbereich zwischen der oberen und der unteren Grenzkomfortkurve Pa-Pa' und Pb-Pb' werden auf diese Weise die Temperatur und Feuchte des Raums auf einen angenehmen Zustand gesteuert, bei dem diese beiden Werte ausgeglichen sind.
• Die zweite Steuerbetriebsart wird entlang der gepunkteten Linie II von Fig. 3 wie folgt durchgeführt. Wenn der Anfangspunkt 0' in den Bereich B in der' T-H-Ebene fällt, wird der leicht erwärmende Entfeuchtungsbetrieb zunächst von Punkt 0' aus durchgeführt. Wenn der Punkt 1' auf der oberen Grenzkomfortkurve Pa-Pa' erreicht ist, wird der Betrieb in den Kühlbetrieb umgeschaltet. Der Punkt in der T-H-Ebene bewegt sich also von Punkt 1' zu Punkt 2' auf der unteren Grenzkomfortkurve Pa-Pa', bei dem der Betrieb wieder in die Entfeuchtungsbetriebsart umgeschaltet wird, und der Punkt in der T-H-Ebene geht zu Punkt 3' auf der oberen Grenzkomfortkurve Pa-Pa'. Der Punkt in der T-H-Ebene bewegt sich also in einer Zickzacklinie 1', 2', 3', 4', . . . , 5' in Fig. 3. Durch Wechseln zwischen dem leicht erwärmenden Entfeuchtungsbetrieb und dem Kühlbetrieb im zulässigen Veränderungsbereich zwischen der oberen und der unteren Grenzkomfortkurve Pa-Pa' und Pb-Pb' werden auf diese Weise die Temperatur und Feuchte des Raums auf einen angenehmen Zustand gesteuert, bei dem diese beiden Werte ausgeglichen sind.
• Die oben beschriebene Klimaanlage (Temperatur- und Feuchtigkeitssteuervorrichtung) wird automatisch nach einem festen Standard gesteuert. Der Zustand, der als angenehm empfunden wird, schwankt jedoch je nach der Physiologie, dem Gesundheitszustand, dem Grad der ausgeführten körperlichen Betätigung des Benutzers oder der Zahl der Kleidungsstücke, die der Benutzer trägt. Die vorstehende Klimaanlage hat also den Nachteil, daß der Steuerstandard nicht an die unterschiedlichen Wünsche und das unterschiedliche Befinden einzelner Benutzer angepaßt werden kann. Daher beschreibt die JP-OS Nr. 62-91735 eine Klimaanlage, die in der Lage ist, den Steuerstandard je nach den Wünschen und dem Befinden einzelner Benutzer zu modifizieren.
• Fig. 4 und 5 zeigen die Organisation der Steuervorrichtung einer solchen Klimaanlage. Ein im einzelnen in Fig. 5 gezeigtes Bedienfeld P ist mit Wärmeempfindungsschaltern 1, einem Betriebsartwählschalter 2, einem Betätigungsschalter 3 und einem Gebläsegeschwindigkeitsumschalter 4 versehen. Die Wärmeempfindungsschalter 1 weisen einen "Zu-Heiß"-Schalter 1a und einen "Zu-Kalt"-Sthalter 1b auf; der "Zu-Heiß"- Schalter 1a und der "Zu-Kalt"-Schalter 1b werden benutzt, wenn der Benutzer das Empfinden hat, daß es zu heiß oder zu kalt ist. Der Betriebsartwählschalter 2 dient dazu, die Betriebsart, d. h. die Heiz- oder die Kühlbetriebsart, zu wählen, und der Betätigungsschalter 3 dient dazu, den Kühl- oder den Heizbetrieb zu starten. Der Gebläsegeschwindigkeitsumschalter 4 wird benutzt, um die Gebläsegeschwindigkeit zu wählen. Ein Thermistor 5a mißt die Raumtemperatur, und ein A/D-Wandler 5b wandelt das analoge Ausgangssignal des Thermistors 5a in ein Digitalsignal um. Ein Mikrocomputer 6 weist eine Eingangsschaltung 6a, eine CPU (Zentraleinheit) 6b, einen Speicher 6c und eine Ausgangsschaltung 6d auf. Der Mikrocomputer 6 vergleicht die gemessene Raumtemperatur mit der Vorgabetemperatur und steuert das Ein- und Ausschalten des Verdichters 7 in Abhängigkeit von der gewählten Betriebsart. Ferner stellt er die Vorgabetemperatur zwei Grad niedriger als die Raumtemperatur ein, wenn der "Zu-Heiß"-Schalter eingeschaltet wird; umgekehrt stellt er die Vorgabetemperatur zwei Grad höher ein, wenn der "Zu- Kalt"-Schalter eingeschaltet wird. Außerdem steuert der Mikrocomputer 6 die Drehgeschwindigkeit des Gebläses 8 in Abhängigkeit von der Eingabe durch den Gebläsegeschwindigkeitsumschalter 4.
• Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte zeigt, die der Mikrocomputer 6 beim Steuern des Verdichters 7 und des Gebläses 8 während des Heizbetriebs ausführt. Zunächst wird die Heizbetriebsart durch den Betriebsartwählschalter 2 gewählt. Dann, wenn der Betätigungsschalter 3 eingeschaltet wird, wird in Schritt 101 die Anfangsvorgabetemperatur eingestellt, und in Schritt 102 wird die von dem Thermistor 5 gemessene Raumtemperatur eingegeben. Ferner wird in Schritt 103 von dem Mikrocomputer 6 die Vorgabetemperatur mit der gemessenen Raumtemperatur verglichen; wenn die Vorgabetemperatur höher als die Raumtemperatur ist, wird in Schritt 104 der Verdichter 11 eingeschaltet; wenn dagegen die Vorgabetemperatur niedriger als die Raumtemperatur ist, wird in Schritt 105 der Verdichter 11 ausgeschaltet. Im nächsten Schritt 106 wird die über den Schalter 4 eingegebene Gebläsegeschwindigkeit abgefragt; wenn der Schalter 4 in der "Schnell"-Position ist, wird in Schritt 107 das Gebläse 8 auf hohe Geschwindigkeit eingestellt. Wenn dagegen der Schalter 4 in der "Langsam"-Position ist, wird in Schritt 108 das Gebläse 4 auf die niedrige Geschwindigkeit eingestellt. In Schritt 109 wird abgefragt, ob eine Eingabe über die Wärmeempfindungsschalter 1 vorliegt. Bei NEIN erfolgt Rücksprung des Steuerablaufs zu Schritt 102; bei JA jedoch wird im nächsten Schritt 110 außerdem abgefragt, welcher der beiden Schalter, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu- Kalt"-Schalter 1b, eingeschaltet ist. Wenn der "Zu-Heiß"- Schalter 1a eingeschaltet ist, wird in Schritt 111 die Vorgabetemperatur zwei Grad niedriger als die momentane Raumtemperatur eingestellt; wenn dagegen der "Zu-Kalt"-Schalter 1b eingeschaltet ist, wird in Schritt 112 die Vorgabetemperatur zwei Grad höher als die momentane Raumtemperatur eingestellt. Danach werden die Schritte 102 bis 112 wiederholt.
• Die Schritte, die im Kühlbetrieb ausgeführt werden, sind im wesentlichen die gleichen wie die des vorstehend beschriebenen Heizbetriebs: Zunächst wird durch den Betriebsartwählschalter 2 die Kühlbetriebsart gewählt, und die den Schritten 101 bis 112 entsprechenden Schritte werden ausgeführt. In den den Schritten 104 uns 105 des Heizbetriebs entsprechenden Schritten wird jedoch der Verdichter 7 ausgeschaltet, wenn die Vorgabetemperatur höher als die Raumtemperatur ist, und eingeschaltet, wenn die Vorgabetemperatur niedriger als die Raumtemperatur ist.
• Die vorstehende Klimaanlage ist in der Lage, den Steuerstandard an die einzelnen Wünsche von Benutzern anzupassen. Sie hat jedoch den folgenden Nachteil. Um den Betrieb zu starten, ist es erforderlich, den Betriebsartwählschalter 2 sowie den Betätigungsschalter 3 zu betätigen. Ferner wird die Gebläsegeschwindigkeit durch einen getrennten Schalter 4 gewählt. Das von dem Benutzer anzuwendende Verfahren ist somit kompliziert und umständlich.
• Sowohl die EP-PS 246907 als auch die EP-PS 246443 betreffen Steuervorrichtungen für Klimaanlagen, die zusätzlich zu einem "Zu-Heiß"- und einem "Zu-Kalt"-Schalter einen getrennten Betätigungsschalter aufweisen. Die in diesen Druckschriften beschriebenen Steuervorrichtungen entsprechen dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Klimaanlage bereitzustellen, die fähig ist, in der Heiz- und der Kühlbetriebsart zu arbeiten, wobei der Steuerstandard wie etwa die Vorgabe- oder Zieltemperatur leicht an die Wünsche einer Person, die sich in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum befindet, angepaßt werden kann.
• Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine solche Steuervorrichtung für eine Klimaanlage bereitzustellen, wobei die Verfahrensweise, die von dem Benutzer beim Betätigen der Klimaanlage gemäß seinen Wünschen befolgt werden sollte, leicht und einfach ist; insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine solche Steuervorrichtung bereitzustellen, wobei das Vorgehen zum Starten des Betriebs der Klimaanlage vereinfacht ist.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für eine Klimaanlage bereitgestellt, die fähig ist, in einer Heiz- und einer Kühlbetriebsart zu arbeiten, wobei die Steuervorrichtung aufweist:
• eine Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung, um Wärmeempfindungen einer Person in einem von der Klimaanlage klimatisierten Raum einzugeben;
• eine Raumtemperatur-Detektoreinrichtung, um eine Temperatur (Tr) des von der Klimaanlage klimatisierten Raums zu detektieren;
• eine Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung, um eine Vorgabetemperatur (Ts) der Klimaanlage zu bestimmen; eine Fehlerberechnungseinrichtung, die mit der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung und der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung gekoppelt ist, um eine Abweichung (ΔT) der von der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung detektierten Raumtemperatur von der von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung bestimmten Vorgabetemperatur zu berechnen; und
• eine Steuereinrichtung, die mit der Fehlerberechnungseinrichtung gekoppelt ist, um einen Ausgangswert der Klimaanlage nach Maßgabe der von der Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Abweichung der Raumtemperatur (Tr) von der Vorgabetemperatur (Ts) derart zu steuern, daß die Raumtemperatur sich der Vorgabetemperatur nähern kann, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einer von der Person bewirkten ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme aktiviert wird;
• dadurch gekennzeichnet, daß:
• eine Betriebsartwähleinrichtung vorgesehen und mit der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung, der Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung und der Steuereinrichtung gekoppelt ist, um eine Betriebsart der Klimaanlage aus deren Heiz- und Kühlbetriebsarten zu wählen in Abhängigkeit von der ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme, die von der Person durch die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung zum ersten Mal innerhalb eines Zeitraums bewirkt wird, in dem die Klimaanlage angehalten worden ist;
• wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung angeordnet ist, um eine Anfangsvorgabetemperatur (Ts) der Klimaanlage in Abhängigkeit von der ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme zu bestimmen und die Vorgabetemperatur nach Maßgabe der Empfindungen von Wärme rückzusetzen, die anschließend während der gewählten Betriebsart durch die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum eingegeben werden.
• Es wird bevorzugt, daß die Vorgabetemperatur jedesmal erneuert wird, wenn eine Empfindung von Wärme durch die Eingabeeinrichtung eingegeben wird, so daß die Vorgabetemperatur den Temperaturwert repräsentieren kann, der von dem Benutzer, der sich in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum befindet, am meisten bevorzugt wird. Die Erneuerung kann durch Erhöhen oder Senken der Vorgabetemperatur um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, ausgehend von ihrem momentanen Wert nach Maßgabe der Art der eingegebenen Empfindung von Wärme erfolgen. Alternativ kann die neue Vorgabetemperatur auf einen Wert eingestellt werden, der höher oder niedriger als die momentane Raumtemperatur ist. Andererseits kann die Anfangsvorgabetemperatur auf der Basis der Raumtemperatur und der letzten Vorgabetemperatur im vorhergehenden Heiz- oder Kühlbetrieb bestimmt werden; alternativ kann sie auf entsprechende feste Werte im Heiz- und Kühlbetrieb eingestellt werden.
• Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Erfindung wird der Betrieb der Klimaanlage automatisch gestartet, wenn eine Empfindung von Wärme von dem Benutzer über die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung zum ersten Mal innerhalb eines Zeitraums eingegeben wird, in dem die Klimaanlage angehalten worden ist. Somit wird die Anzahl von Schaltern, die von dem Benutzer betätigt werden sollten, um die Klimaanlage zu starten, stark verringert. Außerdem kann der Steuerstandard an die einzelnen Wünsche des Benutzers angepaßt werden, indem seine Empfindungen von Wärme einfach über die Eingabeeinrichtung eingegeben werden.
• Die Steuervorrichtung kann eine Einrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeit des Gebläses aufweisen, um nach Maßgabe der Anzahl von Wärmeempfindungseingaben, die von dem Benutzer während eines vorbestimmten Zeitraums vorgenommen werden, dem Raum erwärmte oder gekühlte läuft zuzuführen. In einem solchen Fall wird die dem Raum zugeführte Menge erwärmter oder gekühlter Luft gemäß den Wünschen des Benutzers geändert. Es kann also nicht nur die Temperatur, sondern auch ihre Änderungsgeschwindigkeit an die Wünsche des Benutzers angepaßt werden, indem einfach seine Wärmeempfindungen eingegeben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die neuen Merkmale, die für die Erfindung typisch sind, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt; die Erfindung selbst wird jedoch sowohl hinsichtlich ihrer Organisation als auch ihrer Durchführung zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen davon am besten aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich; die Zeichnungen zeigen in:
• Fig. 1 ein Schaltbild einer herkömmlichen Klimaanlage (einer Temperatur- und Feuchtesteuervorrichtung);
• Fig. 2 ein Schaltbild der Steuervorrichtung für die Klimaanlage von Fig. 1, wobei der Steuerstandard unveränderlich ist;
• Fig. 3 ein Diagramm von zwei Steuerbetriebsarten der Steuervorrichtung von Fig. 2 auf einer Temperatur-Feuchte-Ebene;
• Fig. 4 ein Blockschaltbild der Organisation einer herkömmlichen Steuervorrichtung für eine Klimaanlage, die Schalter zur Eingabe von Wärmeempfindungen des Benutzers aufweist;
• Fig. 5 ein Schema des Bedienfelds der Steuervorrichtung von Fig. 4;
• Fig. 6 ein Flußdiagram der Schritte, die von der Steuervorrichtung von Fig. 4 beim Steuern der Klimaanlage ausgeführt werden;
• Fig. 7 ein Blockschaltbild, das dem von Fig. 4 ähnlich ist, das jedoch eine Organisation einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
• Fig. 8 ein Schema des Bedienfelds der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 9 ein Blockschaltbild einer funktionsmäßigen Organisation der ersten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 10a-10c Flußdiagramme der Schritte, die von der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beim Steuern der Klimaanlage ausgeführt werden;
• Fig. 11 ein Flußdiagramm der Schritte, die von der Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden;
• Fig. 12 eine Ansicht, die der von Fig. 7 ähnlich ist, die jedoch eine Organisation einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
• Fig. 13 ein Schema des Bedienfelds der Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 14 ein Blockschaltbild der funktionsmäßigen Organisation der Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung aus einer von Fig. 9 verschiedenen Sicht;
• Fig. 15 ein Flußdiagramm der Schritte, die von der Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden;
• Fig. 16 eine Ansicht, die der von Fig. 7 oder 12 ähnlich ist, die jedoch die Organisation einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
• Fig. 17 eine Ansicht, die der von Fig. 14 ähnlich ist, die jedoch eine funktionsmäßige Organisation der Steuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
• Fig. 18 ein Flußdiagramm der Schritte, die von der Steuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden.
• In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile oder Bereiche.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Unter Bezugnahme auf Fig. 7-18 der Zeichnungen wird nun eine erste bis vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Erste Ausführungsform
• Fig. 7 zeigt die Gesamtorganisation der Steuervorrichtung einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Klimaanlage AC ist von dem Typ, der mittels eines von einem Verdichter 7 angetriebenen Wärmepumpensystems sowohl Heiz- als auch Kühlbetrieb ausführt. Die Zirkulationsrichtung des Kältemittelgases wie etwa eines Gases der Freongruppe wird durch ein Vierwegeventil 9 umgeschaltet. Im Kühlbetrieb wird also die durch das Verdampfen des Kältemittelgases gekühlte Luft dem Raum zugeführt, in dem die Klimaanlage AC installiert ist; im Heizbetrieb dagegen wird die durch die Kondensation erwärmte Luft dem Raum zugeführt.
• Der Mikrocomputer 6, der den Hauptbereich der Steuervorrichtung für die Klimaanlage AC darstellt, weist eine Eingangsschaltung 6a, eine Zentraleinheit 6b, einen Speicher 6c und eine Ausgangsschaltung 6d auf. Die Ausgangsschaltung 6d gibt Steuersignale, die nachstehend näher beschrieben werden, an den Verdichter 7 und das Vierwegeventil 9 der Klimaanlage AC ab. Die Eingangsschaltung 6a empfängt die Signale von dem Informationseingabebereich IIP der Steuervorrichtung, der ein Bedienfeld P und einen Raumtemperaturdetektor 5 aufweist. Wie Fig. 8 zeigt, weist das Bedienfeld P nach der Erfindung nur zwei Wärmeempfindungsschalter 1 auf, einen "Zu-Heiß"-Schalter 1a und einen "Zu-Kalt"-Schalter 1b. Weitere Schalter wie etwa ein Betätigungsschalter zum Starten des Betriebs oder ein Betriebsartwählschalter, die an dem Bedienfeld der Steuervorrichtung von Fig. 4 und 5 vorgesehen sind, sind weggelassen worden. Der "Zu-Heiß"-Schalter 1a und der "Zu-Kalt"-Schalter 1b werden von dem Benutzer betätigt, wenn er das Empfinden hat, daß es zu heiß bzw. zu kalt ist; der Raumtemperaturdetektor 5 kann einen Thermistor und einen A/D-Wandler aufweisen und gibt ein Signal ab, das der Temperatur des von der Klimaanlage AC klimatisierten Raums entspricht.
• Fig. 9 ist ein Blockschaltbild der funktionsmäßigen Organisation der Steuervorrichtung (des Mikrocomputers) 6. Von der Funktion her gesehen, weist die Steuervorrichtung (der Mikrocomputer) 6 in dieser Figur die folgenden Elemente oder Einrichtungen auf: eine Betriebsartwähleinrichtung 10, die mit dem Ausgang der Wärmeempfindungsschalter 1 verbunden ist; eine Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (d. h. Zieltemperatur-Bestimmungseinrichtung) 11, die mit dem Ausgang der Wärmeempfindungsschalter 1 und des Raumtemperaturdetektors 5 und bevorzugt mit dem Ausgang der Betriebsartwähleinrichtung 10 verbunden ist; eine Temperatur-Speichereinrichtung 12, um Information (bezüglich der letzten Vorgabetemperaturen, Th und Tc, im Heiz- und Kühlbetrieb, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird) von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 zu empfangen und an diese abzugeben; eine Vergleicher- oder Fehlerberechnungseinrichtung 13, die mit dem Ausgang des Raumtemperaturdetektors 5 und der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 verbunden ist; und eine Steuereinrichtung 14, die mit dem Ausgang der Betriebsartwähleinrichtung 10 und der Fehlerberechnungseinrichtung 13 verbunden ist, um das Ein- und Ausschalten des Verdichters 7 zu steuern, um den von der Einrichtung 13 berechneten Fehler zu verringern.
• Der Betrieb der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform läuft wie folgt ab:
• Wenn einer der Wärmeempfindungsschalter 1, d. h. der "Zu- Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, von dem Benutzer betätigt wird, wird von den Wärmeempfindungsschaltern 1 ein Wärmeempfindungssignal H/C abgegeben, das anzeigt, daß der eine oder der andere der Wärmeempfindungsschalter 1 betätigt wird. Wenn das Signal H/C zum ersten Mal innerhalb eines Zeitraums abgegeben wird, in dem die Klimaanlage angehalten worden ist, spricht die Betriebsartwähleinrichtung 10 unmittelbar darauf an, wählt die Betriebsart und gibt ein Signal ab, um die Position des Vierwegeventils 9 einzustellen. Dabei wählt die Betriebartwähleinrichtung 10 die Kühlbetriebsart und schaltet das Ventil 9 in die Kühlbetriebsposition um, wenn der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt wird; sie wählt die Heizbetriebsart und schaltet das Ventil 9 in die Heizbetriebsposition um, wenn der " Zu-Kalt" -Schalter 1b betätigt wird. Gemäß der Erfindung ist also kein getrennter Betriebsartwählschalter erforderlich. Ferner gibt die Betriebsartwähleinrichtung 10 das Ergebnis der Betriebsartwahl an die Steuereinrichtung 14 ab, die darauf anspricht und beginnt, den Verdichter 7 der Klimaanlage AC zu steuern, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
• Die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 bestimmt die Anfangsvorgabetemperatur und spätere Vorgabetemperaturen (d. h. Zieltemperaturen) auf der Basis von vier Informationen: den Wärmeempfindungssignalen H/C, die eine Betätigung des "Zu-Heiß"-Schalters 1a oder des "Zu-Kalt"-Schalters 1b durch den Benutzer anzeigen; der von der Betriebsartwähleinrichtung (10) gewählten Betriebsart (die ihrerseits durch das Anfangswärmeempfindungssignal bestimmt ist); der von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessenen Raumtemperatur Tr; und dem in der Temperatur-Speichereinrichtung 12 gespeicherten letzten Wert der Vorgabetemperatur Th oder Tc (Th ist der letzte Wert der Vorgabetemperatur, der im vorhergehenden Heizbetrieb verwendet wurde; Tc ist der letzte Wert der Vorgabetemperatur, der im vorhergehenden Kühlbetrieb verwendet wurde).
• Die Anfangsvorgabetemperatur wird von der Temperaturvorgabeeinrichtung 11 wie folgt bestimmt: Wenn das Wärmeempfindungssignal H/C von den Schaltern 1 zum ersten Mal nach dem letzten Anhalten der Klimaanlage AC eingegeben wird, wird der vorhergehende Vorgabetemperaturwert, Th oder Tc, der der von der Betriebsartwähleinrichtung 10 gewählten Betriebsart entspricht, aus der Speichereinrichtung 12 ausgelesen; dabei wird die letzte Vorgabetemperatur Th des vorhergehenden Heizbetriebs ausgelesen, wenn der "Zu-Heiß"-Schalter 1a zum ersten Mal betätigt wird, während die letzte Vorgabetemperatur Tc des vorhergehenden Kühlbetriebs ausgelesen wird, wenn der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt wird. Dann wird die von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene Raumtemperatur Tr mit dem aus dem Speicher 12 ausgelesenen Wert Th oder Tc verglichen, und eine geeignete Vorgabetemperatur Ts wird auf der Basis der beiden Werte Tr und Th oder der beiden Werte Tr und Tc bestimmt, wie nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 10a und 10b beschrieben wird. Die Anfangsvorgabetemperatur Ts muß in der Heizbetriebsart höher und in der Kühlbetriebsart niedriger als die Raumtemperatur Tr eingestellt werden. In der Heizbetriebsart wird sie also auf eine Temperatur eingestellt, die um vorbestimmte Grade (beispielsweise zwei Grad Celsius) höher als die Raumtemperatur ist, wenn die vorhergehende Vorgabetemperatur Th nicht höher als die Raumtemperatur Tr ist; anderenfalls wird sie auf den Wert Th eingestellt. In der Kühlbetriebsart wird die Anfangsvorgabetemperatur dagegen auf eine Temperatur eingestellt, die um vorbestimmte Grade (beispielsweise zwei Grad Celsius) niedriger als die Raumtemperatur ist, wenn die vorhergehende Vorgabetemperatur Tc nicht niedriger als die Raumtemperatur Tr ist; anderenfalls wird sie auf den aus der Speichereinrichtung 12 ausgelesenen Wert Tc eingestellt.
• Die Vorgabetemperatur Ts wird später jedesmal dann erneuert, wenn während der Zeit, in der die Klimaanlage AC im Dauerbetrieb arbeitet, von dem Benutzer ein Wärmeempfindungssignal H/C eingegeben wird: Die Vorgabetemperatur Ts wird zwei Grad höher als die von dem Detektor 5 momentan gemessene Raumtemperatur Tr eingestellt, wenn der "Zu-Kalt"- Schalter 1b betätigt wird; sie wird zwei Grad niedriger als die gleiche Temperatur Tr eingestellt, wenn der "Zu-Heiß"- Schalter 1a betätigt wird. Jedesmal, wenn die Vorgabetemperatur Ts eingestellt oder erneuert wird, wird sie in der Temperatur-Speichereinrichtung 12 als der letzte Wert von Th des Heizbetriebs gespeichert, wenn die Anlage in der Heizbetriebsart ist, und als der letzte Wert von Tc des Kühlbetriebs gespeichert, wenn die Anlage in der Kühlbetriebsart ist.
• Die Fehlerberechnungseinrichtung 13 vergleicht die von dem Detektor 5 momentan gemessene Raumtemperatur Tr mit der von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 abgegebenen momentanen Vorgabe- oder Zieltemperatur Ts und gibt die Abweichung oder den Fehler der momentanen Raumtemperatur Tr in bezug auf die momentane Vorgabetemperatur Ts ab: ΔT = Ts - Tr. Die Steuereinrichtung 14 steuert das Ein- und Ausschalten des Verdichters 10 nach Maßgabe des Werts des Fehlers ΔT und der von der Betriebsartwähleinrichtung 10 gewählten Betriebsart. Dabei schaltet, wenn die Heizbetriebsart von der Wähleinrichtung 10 gewählt wird, die Steuereinrichtung 14 den Verdichter jedesmal dann ein, wenn der obige Fehler ΔT positiv ist, d. h. wenn die momentane Raumtemperatur unter dem Zielwert liegt, und schaltet ihn anderenfalls aus; wenn dagegen die Kühlbetriebsart gewählt wird, schaltet die Steuereinrichtung 14 den Verdichter 7 jedesmal dann ein, wenn der obige Fehler ΔT negativ ist, d. h. wenn die momentane Raumtemperatur über dem Zielwert liegt, und schaltet ihn anderenfalls aus.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 10a bis 10c werden nun im einzelnen die Schritte beschrieben, die von der Steuervorrichtung (dem Mikrocomputer) 6 ausgeführt werden. Obwohl diese Schritte mit Hilfe eines in dem Mikrocomputer gespeicherten Programms ausgeführt werden, werden sie nachstehend aus Gründen der Klarheit als Funktionen der in Fig. 9 gezeigten Einrichtungen erläutert.
• Fig. 10a zeigt die Schritte, die ausgeführt werden, bis die Anfangsvorgabetemperatur von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 bestimmt ist, und zwar wenn der "Zu- Heiß"-Schalter 1a zum ersten Mal nach einem Zeitraum betätigt wird, in dem die Klimaanlage AC angehalten war. Der Steuerablauf beginnt in Schritt 201, in dem der "Zu-Heiß"- Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b von dem Benutzer betätigt wird; im nächsten Schritt 202 wird abgefragt, ob der von dem Benutzer betätigte Schalter der "Zu-Heiß"- Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b ist. Wenn er der "Zu-Heiß"-Schalter 1a ist, geht das Programm zu Schritt 203 des Heizbetriebszyklus; wenn der Schalter dagegen der "Zu- Heiß"-Schalter 1a ist, geht das Programm zu Schritt 209 der in Fig. 10b gezeigten Routine des Kühlbetriebszyklus, die nachstehend beschrieben wird. In Schritt 203 wird die Heizbetriebsart gewählt, und das Vierwegeventil 9 wird von der Betriebsartwähleinrichtung 10 in die Position des Heizbetriebszyklus eingestellt. In Schritt 204 wird die von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene momentane Raumtemperatur eingegeben und registriert, und in Schritt 205 wird die letzte Vorgabetemperatur Th des vorhergehenden Heizbetriebs aus dem Temperaturspeicher 12 ausgelesen und registriert; diese Schritte 204 und 205 werden von der Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung 11 ausgeführt. In den nachfolgenden Schritten 206 bis 208 bestimmt die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 die Anfangsvorgabetemperatur Ts wie folgt in Schritt 206 wird die in Schritt 204 eingegebene und registrierte momentane Raumtemperatur Tr mit der letzten Vorgabetemperatur Th des vorhergehenden Heizbetriebs verglichen, die in Schritt 205 ausgelesen und registriert worden ist. Wenn die letzte Vorgabetemperatur Th des vorhergehenden Heizbetriebs höher als die momentane Raumtemperatur Tr ist, wird in Schritt 207 die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf die letzte Vorgabetemperatur Th eingestellt; wenn dagegen die letzte Vorgabetemperatur Th nicht höher als die momentane Raumtemperatur Tr ist, wird in Schritt 208 die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf einen Wert eingestellt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, höher als die momentane Raumtemperatur Tr ist. Nach dem Schritt 207 oder 208 geht das Programm in die in Fig. 10c gezeigte Operationsroutine, die nachstehend beschrieben wird.
• Fig. 10b zeigt die Schritte, die ausgeführt werden, wenn die Abfrage in Schritt 202 ergibt, daß der "Zu-Heiß"-Schalter 1a von dem Benutzer betätigt wird. Dann stellt in Schritt 209, der auf den Schritt 202 folgt, die Betriebsartwähleinrichtung 10 das Vierwegeventil 9 in die Position des Kühlbetriebszyklus. Im nächsten Schritt 210 wird die von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene momentane Raumtemperatur Tr eingegeben und registriert, und in Schritt 211 wird die letzte Vorgabetemperatur Tc des vorhergehenden Kühlbetriebs aus dem Temperaturspeicher 12 ausgelesen und registriert; diese Schritte 210 und 211, die den Schritten 204 und 205 des Heizbetriebzyklus entsprechen, werden von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 ausgeführt. In den nachfolgenden Schritten 212 bis 213 bestimmt die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 die Anfangstemperatur auf eine Weise, die der der Schritte 206 bis 208 analog ist: In Schritt 212 wird die in Schritt 210 eingegebene und registrierte momentane Raumtemperatur Tr mit der letzten Vorgabetemperatur Tc des vorhergehenden Kühlbetriebs, die in Schritt 211 ausgelesen und registriert worden ist, verglichen. Wenn die letzte Vorgabetemperatur Tc des vorhergehenden Kühlbetriebs niedriger als die momentane Raumtemperatur Tr ist, wird in Schritt 213 die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf die letzte Vorgabetemperatur Tc eingestellt; wenn dagegen die letzte Vorgabetemperatur Tc nicht niedriger als die momentane Raumtemperatur Tr ist, wird in Schritt 214 die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf einen Wert eingestellt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, niedriger als die momentane Raumtemperatur Tr ist. Nach dem Schritt 213 oder 214 geht das Programm in die in Fig. 10c gezeigte Operationsroutine, die nachstehend beschrieben wird.
• Fig. 10c zeigt die Schritte, die während eines Heiz- oder Kühlbetriebszyklus ausgeführt werden, nachdem die Anfangsvorgabetemperatur eingestellt worden ist. In Schritt 215 wird der Verdichter 7 von der Steuereinrichtung 14 eingeschaltet. Danach schaltet, auch wenn einer der Wärmeempfindungsschalter 1, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, von dem Benutzer betätigt wird, die Steuereinrichtung 14 den Verdichter 7 nach Maßgabe des von der Fehlerberechnungseinrichtung 13 berechneten Werts des Fehlers ΔT ein und aus, wie oben beschrieben, so daß die Raumtemperatur der momentanen Vorgabetemperatur Ts angenähert werden kann. Dagegen werden jedesmal, wenn eine weitere Betätigung eines der Wärmeempfindungsschalter 1 durch den Benutzer erfolgt, die Schritte 216 bis 230 ausgeführt, wie nachstehend beschrieben wird.
• Wenn in Schritt 216 der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu- Kalt"-Schalter 1b von dem Benutzter betätigt wird, wird in Schritt 217 die von dem Raumtemperaturdetektor 5 in dem Moment gemessene momentane Raumtemperatur Tr eingegeben und registriert. Im nächsten Schritt 218 wird abgefragt, ob der betätigte Schalter der "Zu-Kalt"-Schalter 1b ist. Wenn der Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt ist, stellt in Schritt 219 die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung die Vorgabetemperatur Ts auf einen Wert ein, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, höher als die momentane Raumtemperatur Tr (in Schritt 217 erneuert) ist; wenn dagegen der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt ist, wird in Schritt 220 die Vorgabetemperatur Ts auf einen Wert eingestellt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, niedriger als die momentane Raumtemperatur Tr ist. Ferner wird in Schritt 221 abgefragt, ob der Betrieb im Heizzyklus erfolgt. Wenn der Betrieb der Klimaanlage AC im Heizzyklus erfolgt, d. h. wenn in Schritt 203 die Heizbetriebsart von der Betriebsartwähleinrichtung 10 gewählt worden ist, werden die Schritte 222 bis 224 ausgeführt: In den Schritten 222 und 223 wird der Wert der Temperatur Th in der Speichereinrichtung 12 erneuert; dabei wird in Schritt 222 Th auf die momentane Vorgabetemperatur Ts eingestellt, und der neue Wert von Th wird in der Temperatur-Speichereinrichtung 12 gespeichert; ferner wird in Schritt 224 der Fehler ΔT = Ts - Tr von der Fehlerberechnungseinrichtung 13 berechnet. Wenn dagegen der Betrieb im Kühlzyklus erfolgt, werden die Schritte 225 bis 227 ausgeführt: In den Schritten 225 und 226 wird der Wert von Tc in der Speichereinrichtung 12 anstelle des Werts von Th erneuert; dabei wird in Schritt 225 Tc auf den momentanen Wert von Ts eingestellt, und der neue Wert von Tc wird in Schritt 226 in der Speichereinrichtung 12 gespeichert; ferner wird in Schritt 227 der Fehler ΔT = Tr - Ts berechnet (das Vorzeichen von ΔT wird in bezug auf das der vorhergehenden Beschreibung umgekehrt; die Umkehrung kann durch die Steuereinrichtung 14 erfolgen). In den nachfolgenden Schritten 228 bis 230 steuert die Steuereinrichtung 14 das Ein- und Ausschalten des Verdichters nach Maßgabe des Werts des Fehlers ΔT. In Schritt 228 wird abgefragt, ob der Wert des Fehlers ΔT, wie in den Schritten 224 und 227 definiert, positiv ist; wenn der Fehler ΔT positiv ist, d. h. wenn die Ziel-Raumtemperatur, die durch die Vorgabetemperatur Ts repräsentiert wird, noch nicht erreicht ist, wird in Schritt 229 der Verdichter 7 eingeschaltet. Wenn dagegen der genannte Fehler ΔT gleich Null oder negativ ist, d. h. wenn die Raumtemperatur bereits die Zieltemperatur erreicht hat, wird in Schritt 230 der Verdichter 7 ausgeschaltet.
• Wie vorstehend beschrieben wurde, wählt gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung die Betriebsartwähleinrichtung 10 automatisch die Betriebsart aufgrund der ersten Eingabe des Wärmeempfindungssignals H/C, wodurch die Steuereinrichtung 10 beginnen kann, den Verdichter 7 zu steuern. Ferner wird die Vorgabetemperatur Ts jedesmal, wenn von dem Benutzer ein Wärmeempfindungssignal H/C eingegeben wird, auf einen Wert erneuert, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden höher oder niedriger als die Raumtemperatur Tr ist. Außerdem wird die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf der Basis der momentanen Raumtemperatur und der letzten Vorgabetemperatur, Th oder Tc, des vorhergehenden Heiz- oder Kühlbetriebs bestimmt. Somit kann leicht und schnell eine Umgebung geschaffen werden, die dem Benutzer am besten zusagt.
Zweite Ausführungsform
• Die Organisation und das Verfahren zum Betrieb einer Steuervorrichtung für eine Klimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich; insbesondere trifft die in Fig. 9 gezeigte funktionsmäßige Organisation auf die zweite Ausführungsform mit Ausnahme der nachstehenden Punkte zu:
• Die in dem Speicher 12 gespeicherten Temperaturen Th und Tc sind fest vorgegebene Werte, die nicht erneuert werden; ferner wird, wenn das erste Wärmeempfindungssignal H/C über die Wärmeempfindungsschalter 1 eingegeben und die Heiz- oder die Kühlbetriebsart von der Betriebsartwähleinrichtung 10 gewählt wird, die Anfangsvorgabe- oder Zieltemperatur Ts von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 auf einen der obengenannten fest vorgegebenen Werte Th und Tc eingestellt, und zwar auf Th, wenn die gewählte Betriebsart die Heizbetriebsart ist, und auf Tc, wenn sie die Kühlbetriebsart ist. Wenn dagegen von dem Benutzer ein weiteres Wärmeempfindungssignal H/C über die Schalter 1 eingegeben wird, erneuert die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 die Vorgabetemperatur Ts auf die folgende Weise: Wenn der "Zu-Kalt"-Schalter 1b von dem Benutzer betätigt wird, wird der Wert der Vorgabetemperatur Ts um eine vorbestimmte Anzahl von Graden (beispielsweise zwei Grad Celsius) ausgehend von ihrem momentanen Wert erhöht; dabei wird der neue Wert von Ts auf den folgenden Wert eingestellt: (vorhergehender Wert von Ts) + (vorbestimmte Anzahl von Graden). Wenn dagegen der "Zu-Heiß"-Schalter 1a von dem Benutzer betätigt wird, wird der Wert von Ts um eine vorbestimmte Anzahl von Graden (beispielsweise zwei Grad) gesenkt; dabei wird der neue Wert von Ts eingestellt auf: (vorhergehender Wert von Ts) - (vorbestimmte Anzahl von Graden). Mit Ausnahme der vorstehend genannten Unterschiede, sind die Organisation und das Verfahren zum Betrieb der Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform denen der ersten Ausführungsform ähnlich.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 11 der Zeichnungen werden nun die Schritte, die von der Steuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden, im einzelnen beschrieben, wobei auch auf Fig. 9 Bezug genommen wird, um die Erläuterung klarer zu machen.
• Wenn der Benutzer in Schritt 301 einen der Wärmeempfindungsschalter 1, den "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder den "Zu-Kalt"- Schalter 1b, betätigt, wird in Schritt 302 abgefragt, welcher der Schalter 1, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu- Kalt"-Schalter 1b, von dem Benutzer betätigt worden ist. Wenn der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, werden danach die Schritte 303 bis 306 ausgeführt: In Schritt 303 wählt die Betriebsartwähleinrichtung 10 die Heizbetriebsart und stellt das Vierwegeventil 9 in die Position für den Heizbetrieb; in Schritt 304 stellt die Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung 11 die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf einen fest vorgegebenen Wert Th ein, der in dem Speicher als die Anfangsvorgabe- oder Zieltemperatur für den Heizbetrieb gespeichert wird; in Schritt 305 wird die von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene momentane Raumtemperatur Tr eingegeben und registriert; und in Schritt 306 wird der durch die Gleichung ΔT = Ts - Tr definierte Fehler ΔT von der Fehlerberechnungseinrichtung 13 berechnet. Wenn dagegen die Abfrage in Schritt 302 ergibt, daß der "Zu-Heiß"- Schalter 1a betätigt worden ist, wird eine alternative Folge von Schritten 307 bis 310 ausgeführt: In Schritt 307 wählt die Betriebsartwähleinrichtung 10 die Kühlbetriebsart und stellt das Vierwegeventil 9 in die Position, die dem Kühlbetrieb entspricht; in Schritt 308 stellt die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 die Anfangsvorgabetemperatur auf den anderen der fest vorgegebenen Werte, und zwar auf Tc ein, der in der Temperatur-Speichereinrichtung 12 als die Anfangsvorgabe- oder Zieltemperatur des Kühlbetriebs gespeichert wird; in Schritt 309 wird die von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene momentane Raumtemperatur Tr eingegeben und registriert; und in Schritt 310 wird der durch die Gleichung ΔT = Tr - Ts definierte Fehler ΔT von der Fehlerberechnungseinrichtung 13 berechnet.
• In den Schritten 311 bis 313 anschließend an den Schritt 306 oder 310 wird der Verdichter 7 von der Steuereinrichtung 14 nach Maßgabe des Werts ΔT, wie oben in Schritt 306 oder 310 definiert, ein- und ausgeschaltet. Dabei wird in Schritt 311 abgefragt, ob der Fehler ΔT positiv ist, d. h. ob die momentane Raumtemperatur Tr unter der Vorgabe- oder Zieltemperatur Ts liegt, wenn in Schritt 303 der Heizbetrieb gewählt worden ist, bzw. ob die momentane Raumtemperatur Tr über der Vorgabe- oder Zieltemperatur Ts liegt, wenn in Schritt 307 der Kühlbetrieb gewählt worden ist. Wenn die Abfrage in Schritt 311 ergibt, daß der Fehler ΔT positiv ist, schaltet in Schritt 312 die Steuereinrichtung 14 den Verdichter ein; wenn dagegen die Abfrage ergibt, daß der Fehler ΔT gleich Null oder kleiner, d. h. negativ ist, schaltet in Schritt 313 die Steuereinrichtung 14 den Verdichter aus. Die Steuereinrichtung 14 wiederholt diese Schritte 311 bis 313, auch wenn über die Schalter 1 keine weiteren Wärmeempfindungssignale H/C eingegeben werden, so daß die Raumtemperatur auf den Vorgabe- oder Zielwert Ts gesteuert werden kann.
• Wenn von dem Benutzer ein weiteres Wärmeempfindungssignal H/C über die Schalter 1 eingegeben wird, wie in Schritt 314 gezeigt ist, werden der Wert der Vorgabetemperatur Ts und damit der Wert des davon abhängigen Fehlers ΔT wie folgt erneuert: In Schritt 315 wird abgefragt, welcher der Schalter, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, betätigt worden ist. Wenn der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, wird in Schritt 316 die Vorgabetemperatur Ts ausgehend von dem momentanen Wert um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, erhöht; wenn dagegen der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt worden ist, wird in Schritt 317 die Vorgabetemperatur Ts ausgehend von dem momentanen Wert um eine vorbestimmte Anzahl von Graden, beispielsweise zwei Grad, gesenkt. Im nächsten Schritt 318 wird die Raumtemperatur Tr erneuert: Die in dem Moment von dem Raumtemperaturdetektor 5 gemessene Temperatur wird eingegeben und registriert. Ferner wird in Schritt 319 abgefragt, ob die Klimaanlage AC in der Heizbetriebsart ist. Wenn sie in der Heizbetriebsart ist, wird in Schritt 320 der Fehler ΔT durch die Gleichung ΔT = Ts - Tr berechnet; wenn dagegen die Klimaanlage im Kühlbetrieb ist, wird in Schritt 321 der Fehler ΔT durch die Gleichung ΔT = Tr - Ts berechnet. Nach dem Schritt 320 oder 321 springt das Steuerprogramm zu den Schritten 311 bis 313 zurück, in denen die Steuereinrichtung 14 das Ein- und Ausschalten des Verdichters 7 der Klimaanlage nach Maßgabe des in Schritt 320 oder 321 berechneten neuen Werts des Fehlers ΔT steuert. Die Schritte 314 bis 321 werden zusätzlich zu den Schritten 311 bis 313 wiederholt, wenn von dem Benutzer ein weiteres Wärmeempfindungssignal H/C über die Schalter 1 eingegeben wird, so daß die Vorgabetemperatur auf den Wert eingestellt werden kann, der von dem den Schalter 1 betätigenden Benutzer am meisten bevorzugt wird.
Dritte Ausführungsform
• Fig. 12 bis 13 zeigen die Organisation einer Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, ist die Organisation der dritten Ausführungsform der der ersten Ausführungsform ähnlich, die in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, wobei jedoch Fig. 12 im einzelnen die zwei Komponenten des Raumtemperaturdektors 5 zeigt: nämlich einen Thermistor 5a, einen zweipoligen keramikartigen Halbleiter mit einem negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstands; und einen A/D-Wandler 5b, der mit dem Ausgang des Thermistors 5a verbunden ist, um das analoge Ausgangssignal des Thermistors 5a in ein Digitalsignal umzuwandeln. Daher wird die Beschreibung der Organisation der dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 weggelassen, wobei gleiche Bereiche in entsprechenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
• Fig. 14 dagegen zeigt die funktionsmäßige Organisation der Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform aus einer anderen Sicht als der von Fig. 9. Demgemäß weist die Steuervorrichtung (der Mikrocomputer) 6 zusätzlich zu der Betriebsartwähleinrichtung 10 und der Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung 11 eine Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung 10a auf; Fig. 14 zeigt dagegen nicht die Temperatur-Speichereinrichtung 12, die Fehlerberechnungseinrichtung 13 und die Steuereinrichtung 14, die in Fig. 9 gezeigt sind. Diese Unterschiede in den beiden Figuren sind jedoch mehr auf die verschiedene Sicht als auf wirkliche bauliche Unterschiede zwischen ihnen"zurückzuführen. Man kann also davon ausgehen, daß die Betriebsartwähleinrichtung 10 von Fig. 9 eine Einrichtung aufweist, die der Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung 10a von Fig. 14 entspricht; andererseits kann man davon ausgehen, daß die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 von Fig. 14 eine Einrichtung aufweist, die der Temperatur-Speichereinrichtung 12, der Fehlerberechnungseinrichtung 13 und der Steuereinrichtung 14 von Fig. 9 im wesentlichen entspricht. Ferner kann man davon ausgehen, daß die Betriebsartwähleinrichtung 10 von Fig. 14 das in Fig. 9 gezeigte Vierwegeventil 9 der Klimaanlage AC aufweist.
• Der Betrieb der in Fig. 14 gezeigten Einrichtungen 10a, 10 und 11 ist wie folgt. Die Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung 10a entscheidet auf der Basis des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des von dem Benutzer über die Schalter 1 eingegebenen Wärmeempfindungssignals H/C, ob der Betrieb gestartet werden soll. Die Betriebsartwähleinrichtung 10 wählt die Betriebart nach Maßgabe des ersten Wärmeempfindungssignals H/C und schaltet das Vierwegeventil in die Position um, die der gewählten Betriebsart entspricht. Die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 bestimmt die Vorgabetemperatur auf der Basis des Wärmeempfindungssignals H/C und der von dem Detektor 5 gemessenen Raumtemperatur; ferner steuert sie das Ein- und Ausschalten des Verdichters 7, so daß die Raumtemperatur der Vorgabetemperatur angenähert werden kann. Die Anfangsvorgabetemperatur Ts kann wie im Fall der zweiten Ausführungsform auf einen festen Wert, Th oder Tc, der eine vorbestimmte Anfangsvorgabetemperatur für den Heiz- oder den Kühlbetrieb ist, eingestellt werden. Die Vorgabetemperatur Ts wird dagegen auf eine Weise erneuert, die der der ersten Ausführungsform ähnlich ist: Jedesmal, wenn der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt wird, wird die Vorgabetemperatur Ts auf einen Wert eingestellt, der um eine vorbestimmte ,Anzahl von Graden (beispielsweise zwei Grad) höher als die momentane Raumtemperatur ist; sie wird dagegen auf einen Wert eingestellt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden (beispielsweise zwei Grad) niedriger als die momentane Raumtemperatur ist, wenn der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt wird.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 15 der Zeichnungen werden nun die Schritte beschrieben, die von der Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt werden. Wenn die Klimaanlage AC angehalten ist, wartet der Mikrocomputer oder die Steuervorrichtung 6 auf eine Eingabe eines Wärmeempfindungssignals H/C über die Schalter 1, wobei in Schritt 401 wiederholt abgefragt wird, ob eine Eingabe über die Wärmeempfindungsschalter 1 vorliegt. Wenn die Abfrage ergibt, daß ein Wärmeempfindungssignal H/C eingegeben ist, entscheidet die Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung 10a, den Betrieb der Klimaanlage AC zu starten. Im nächsten Schritt 403 wird weiter abgefragt, welcher der Schalter 1, der "Zu-Heiß"- Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, betätigt worden ist. Wenn der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt worden ist, bestimmt in Schritt 404 die Betriebsartwähleirichtung 10, daß der Kühlbetrieb ausgeführt wird, und schaltet das Vierwegeventil entsprechend um, und die Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung 11 bestimmt die Anfangsvorgabetemperatur und spätere Vorgabetemperaturen und führt den Kühlbetrieb auf eine Weise aus, die der des nachstehend beschriebenen Heizbetriebs analog ist, so daß die Raumtemperatur der Vorgabetemperatur angenähert werden kann. Wenn dagegen die Abfrage in Schritt 403 ergibt, daß der "Zu- Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, werden die Schritte 405 bis 414 des Heizbetriebzyklus ausgeführt: In Schritt 405 wird entschieden, daß der Heizbetrieb ausgeführt wird, und das Vierwegeventil wird in die Position des Heizbetriebs umgeschaltet, und in Schritt 406 wird die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf die vorstehend beschriebene Weise eingestellt; in den Schritten 407 bis 410 wird die momentane Raumtemperatur Tr gemessen, und das Ein- und Ausschalten des Verdichters wird auf eine solche Weise gesteuert, daß die momentane Raumtemperatur Tr der momentanen Vorgabetemperatur Ts angenähert werden kann; wenn die Abfrage in Schritt 411 ergibt, daß eine weitere Eingabe über einen der Wärmeempfindungsschalter 1, den "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder den Zu-Kalt" -Schalter 1b, vorliegt, wird in den Schritten 412 bis 414 die Vorgabetemperatur Ts auf die vor stehend beschriebene Weise erneuert, so daß die Temperatur des Raums auf den von dem Benutzer bevorzugten Wert gesteuert werden kann.
Vierte Ausführungsform
• Die Organisation und das Verfahren zum Betrieb einer vierten Ausführungsform der Erfindung sind denen der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform ähnlich, mit Ausnahme des folgenden Punkts: Die Steuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform weist eine Einrichtung zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Gebläses auf, um dem Raum die durch die Klimaanlage erwärmte oder gekühlte Luft zuzuführen. Fig. 16, die Fig. 12 entspricht und im übrigen damit identisch ist, zeigt also ausdrücklich das Gebläse 8, das durch ein Signal von der Ausgangsschaltung 6c des Mikrocomputers 6 angetrieben wird; ferner zeigt Fig. 17, in der die funktionsmäßige Organisation der Steuervorrichtung (des Mikrocomputers) 6 der vierten Ausführungsform aus einer Sicht dargestellt ist, die der von Fig. 14 entspricht, eine Gebläsegeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung 15 der Steuervorrichtung 6, die mit dem Ausgang der Wärmeempfindungsschalter 1 verbunden ist, sowie das Gebläse 8 der Klimaanlage AC. Die Geschwindigkeit des Gebläses 8 kann wie bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten herkömmlichen Vorrichtung zwischen schnell und langsam umgeschaltet werden.
• Die in Fig. 17 gezeigte Gebläsegeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung 15 bestimmt die Geschwindigkeit des Gebläses, um dem Raum die erwärmte oder gekühlte Luft entsprechend der Anzahl von Malen zuzuführen, die einer der Wärmeempfindungsschalter 1 während einer vorbestimmten Zeitdauer betätigt wird. Insbesondere, stellt die Einrichtung 15 zunächst die Gebläsegeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Anfangsgeschwindigkeit ein, die schnell oder langsam sein kann; danach paßt sie erforderlichenfalls die Gebläsegeschwindigkeit wie folgt an die Wünsche des Benutzers an: Zunächst bestimmt sie die Anzahl von Malen, die einer der Wärmeempfindungsschalter 1 von dem Benutzer während eines vorbestimmten Zeitraums, beispielsweise während 5 s, betätigt wird; danach bestimmt sie die angemessene Gebläsegeschwindigkeit auf der Basis von drei Informationen: erstens der Information über die momentane Betriebsart der Klimaanlage, d. h., ob die Klimaanlage in der Heiz- oder der Kühlbetriebsart ist; zweitens der Information hinsichtlich der Frage, welcher der Wärmeempfindungsschalter 1, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, betätigt worden ist; und drittens der Information über die Anzahl von Malen, die einer der Wärmeempfindungsschalter 1 während des vorbestimmten Zeitraums betätigt worden ist. Wenn beispielsweise der "Zu-Kalt"- Schalter 1b zweimal oder häufiger während 5 s in der Heizbetriebsart betätigt wird, stellt die Einrichtung 15 die Gebläsegeschwindigkeit auf den schnellen Wert ein unter der Annahme, daß der Benutzer wünscht, daß der Raum schnell erwärmt wird. Die tatsächlichen Schritte, die die Einrichtung 15 beim Bestimmen der Gebläsegeschwindigkeit ausführt, sind nachstehend im einzelnen beschrieben. Da mit Ausnahme der Gebläsegeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung 15 der Betrieb der in Fig. 16 und 17 gezeigten Einrichtungen oder Elemente mit dem der entsprechenden Einrichtungen oder Elemente der in Fig. 12 und 14 gezeigten dritten Ausführungsform identisch ist, wird dessen Beschreibung weggelassen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente oder Einrichtungen in entsprechenden Figuren bezeichnen.
• Unter Bezugnahme auf das in Fig. 18 gezeigte Flußdiagramm werden nun die Schritte beschrieben,die von der Steuervorrichtung 6 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung beim Steuern der Klimaanlage AC ausgeführt werden.
• Wenn die Klimaanlage AC angehalten ist, wartet der Mikrocomputer oder die Steuervorrichtung 6 auf eine Eingabe eines Wärmeempfindungssignals H/C über die Schalter 1, wobei in Schritt 501 wiederholt abgefragt wird, ob eine Eingabe über die Wärmeempfindungsschalter 1 vorliegt. Wenn die Abfrage in Schritt 501 ergibt, daß ein Wärmeempfindungssignal H/C eingegeben ist, entscheidet in Schritt 502 die Betriebsstart- Entscheidungseinrichtung 10a, den Betrieb der Klimaanlage AC zu starten. Im nächsten Schritt 503 wird weiter abgefragt, welcher der Schalter 1, der "Zu-Heiß"-Schalter 1a oder der "Zu-Kalt"-Schalter 1b, betätigt worden ist. Wenn der "Zu- Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, bestimmt in Schritt 504 die Betriebsartwähleinrichtung 10, daß der Heizbetrieb ausgeführt wird, und schaltet das Vierwegeventil in die Heizposition' um, und die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung 11 bestimmt die Anfangsvorgabetemperatur und spätere Vorgabetemperaturen und führt den Heizbetrieb (auf eine Weise, die der des nachstehend beschriebenen Kühlbetriebs analog ist) aus, so daß die Raumtemperatur der Vorgabetemperatur angenähert werden kann.
• Wenn dagegen die Abfrage in Schritt 503 ergibt, daß der "Zu- Heiß"-Schalter 1a betätigt worden ist, werden die Schritte 505 bis 519 des Kühlbetriebszyklus ausgeführt. In Schritt 505 wird die Ausführung des Heizbetriebs entschieden, und das Vierwegeventil wird in die Position des Kühlbetriebs umgeschaltet, und in Schritt 506 wird die Anfangsvorgabetemperatur Ts auf die vor stehend beschriebene Weise eingestellt. In Schritt 507 wird die Gebläsegeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Anfangsgeschwindigkeit eingestellt. In der anschließenden Folge von Schritten 508 bis 511 wird in Schritt 508 die momentane Raumtemperatur Tr gemessen, und in den nachfolgenden Schritten wird das Ein- und Ausschalten des Verdichters auf eine solche Weise gesteuert, daß die momentane Raumtemperatur Tr der momentanen Vorgabetemperatur Ts angenähert werden kann. Dabei wird in Schritt 510 der Verdichter 7 eingeschaltet, wenn die Raumtemperatur Tr höher als die Vorgabetemperatur ist; wenn nicht, wird er in Schritt 511 ausgeschaltet. Diese Schritte 508 bis 511 werden wiederholt, bis in Schritt 512 die Abfrage ergibt, daß ein weiteres Wärmeempfindungssignal H/C über die Schalter 1 eingegeben ist.
• Wenn die Abfrage in Schritt 512 ergibt, daß eine weitere Betätigung eines der Wärmeempfindungsschalter 1, des "Zu- Heiß"-Schalters 1a oder des "Zu-Kalt"-Schalters 1b, erfolgt ist, werden in den Schritten 513 bis 519 die Gebläsegeschwindigkeit und die Vorgabetemperatur Ts erneuert. Dabei wird in Schritt 513 abgefragt, welcher der Wärmeempfindungsschalter 1 von dem Benutzer betätigt worden ist. Wenn es der "Zu-Heiß"-Schalter 1a ist, werden die Schritte 514 bis 516 ausgeführt, um die Gebläsegeschwindigkeit und die Vorgabetemperatur an die Wünsche des Benutzers anzupassen, die durch die Betätigung des "Zu-Heiß"-Schalters 1a angezeigt sind. In Schritt 514 wird bestimmt, wie oft der "Zu- Heiß"-Schalter 1a während 5 s betätigt worden ist, und es wird abgefragt, ob der "Zu-Heiß"-Schalter 1a zweimal oder häufiger während des gleichen Zeitraums betätigt worden ist. Bei JA in Schritt 514 wird in Schritt 515 die Gebläsegeschwindigkeit auf die schnelle Geschwindigkeit eingestellt, um die dem Raum zugeführte Menge kühler Luft zu maximieren, da angenommen werden kann, daß der Benutzer den Schalter 1a viele Male während eines kurzen Zeitraums betätigt hat, weil er das Verlangen nach einem schnellen Abkühlen des Raums hatte. Bei NEIN in Schritt 514 wird die Gebläsegeschwindigkeit nicht geändert. Ferner wird in Schritt 516, ungeachtet dessen, wie oft der "Zu-Heiß"-Schalter 1a betätigt worden ist, vorausgesetzt, daß der "Zu-Heiß"-Schalter 1a mindestens einmal betätigt worden ist, die Vorgabetemperatur Ts auf einen neuen Wert eingestellt, der um zwei Grad Celsius niedriger als die momentane Raumtemperatur Tr ist, so daß der Wert von Ts die Wünsche des Benutzers in bezug auf Wärme oder Kühle repräsentieren kann. Wenn dagegen die Abfrage in Schritt 513 ergibt, daß der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, werden die Schritte 517 bis 519 ausgeführt, um die Gebläsegeschwindigkeit und die Vorgabetemperatur an die Wünsche des Benutzers anzupassen, die durch die Betätigung des "Zu-Kalt"-Schalters 1b angezeigt sind. In Schritt 517 wird bestimmt, wie oft der "Zu-Kalt"-Schalter 1b während 5 s betätigt worden ist, und es wird abgefragt, ob der "Zu-Kalt"-Schalter 1b zweimal oder häufiger während des gleichen Zeitraums betätigt worden ist; bei JA in Schritt 517 wird in Schritt 518 die Gebläsegeschwindigkeit auf die langsame Geschwindigkeit eingestellt, um die dem Raum zugeführte Menge gekühlter Luft zu verringern, da angenommen werden kann, daß der Benutzer den Schalter 1b viele Male während eines kurzen Zeitraums betätigt hat, weil er das Verlangen nach einer Verringerung der Intensität des Kühlbetriebs hatte. Bei NEIN in Schritt 517 wird die Gebläsegeschwindigkeit nicht geändert. Ferner wird in Schritt 519 die Vorgabetemperatur Ts auf einen neuen Wert eingestellt, der um zwei Grad Celsius höher als die momentane Raumtemperatur Tr ist, so daß der neue Wert von Ts die Wünsche des Benutzers in bezug auf Wärme oder Kühle repräsentieren kann. Nach den Schritten 516 oder 519 springt das Steuerprogram zu Schritt 508 zurück, um den obigen Ablauf zu wiederholen.
• Die Schritte des Heizbetriebs, die nach Schritt 504 ausgeführt werden, wenn die Abfrage in Schritt 503 ergibt, daß der "Zu-Kalt"-Schalter 1b betätigt worden ist, sind denen des vorstehend beschriebenen Kühlbetriebs analog. Die Unterschiede zwischen ihnen betreffen die folgenden Punkte: Die Beziehung zwischen dem Vorzeichen des durch die Gleichung ΔT = Ts - Tr definierten Fehlers ΔT und dem Ein- und Ausschalten des Verdichters wird umgekehrt: Im Heizbetrieb wird der Verdichter eingeschaltet, wenn die Raumtemperatur Tr über der Vorgabetemperatur Ts liegt, und er wird ausgeschaltet, wenn die Raumtemperatur Tr gleich wie oder niedriger als die Vorgabetemperatur Ts ist. Außerdem wird die Beziehung zwischen der Art eines der Wärmeempfindungsschalter 1, der von dem Benutzer betätigt worden ist, und der Gebläsegeschwindigkeit, auf die das Gebläse eingestellt wird, wenn einer der Wärmeempfindungsschalter 1 zweimal oder häufiger während des vorbestimmten Zeitraums betätigt wird, umgekehrt: Im Heizbetrieb wird die Gebläsegeschwindigkeit auf die langsame Geschwindigkeit eingestellt, wenn der "Zu- Heiß"-Schalter 1a wiederholt betätigt wird; sie wird auf die schnelle Geschwindigkeit eingestellt, wenn der "Zu-Kalt"- Schalter 1b wiederholt betätigt wird. Da die Schritte des Heizbetriebs im übrigen denen des vorstehend beschriebenen Kühlbetriebs ähnlich sind, wird eine weitere Beschreibung derselben für unnötig erachtet.
• Es sind zwar besondere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden; es versteht sich jedoch, daß viele Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Obwohl die Steuereinrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein EIN/AUS- Steuern des Verdichters der Klimaanlage ausführt, ist die Erfindung beispielsweise anwendbar, wenn das Steuern des Verdichters auf dem P- oder PI-Regelverfahren beruht; in einem solchen Fall wird die Ausgangsleistung des Verdichters nach Maßgabe des Werts des vor stehend beschriebenen Fehlers oder der Abweichung der Raumtemperatur in bezug auf die Vorgabe- oder Zieltemperatur gesteuert, so daß der Fehler verringert werden kann.

Claims (14)

1. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage, die fähig ist, in einer Heiz- und einer Kühlbetriebsart zu arbeiten, wobei die Steuervorrichtung aufweist:

eine Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung (1), um Wärmeempfindungen einer Person in einem von der Klimaanlage klimatisierten Raum einzugeben;

eine Raumtemperatur-Detektoreinrichtung (5), um eine Temperatur (Tr) des von der Klimaanlage klimatisierten Raums zu detektieren,

eine Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11), um eine Vorgabetemperatur (Ts) der Klimaanlage zu bestimmen;

eine Fehlerberechnungseinrichtung (13), die mit der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung und der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung gekoppelt ist, um eine Abweichung (ΔT) der von der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung detektierten Raumtemperatur von der von der Vorgabetemperatur- Bestimmungseinrichtung bestimmten Vorgabetemperatur zu berechnen; und

eine Steuereinrichtung (14), die mit der Fehlerberechnungseinrichtung (13) gekoppelt ist, um einen Ausgangswert der Klimaanlage nach Maßgabe der von der Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Abweichung der Raumtemperatur (Tr) von der Vorgabetemperatur (Ts) derart zu steuern, daß die Raumtemperatur sich der Vorgabetemperatur nähern kann, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einer von der Person bewirkten ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß:

eine Betriebsartwähleinrichtung (10) vorgesehen und mit der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung (1), der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) und der Steuereinrichtung (14) gekoppelt ist, um eine Betriebsart der Klimaanlage aus deren Heiz- und Kühlbetriebsarten zu wählen in Abhängigkeit von der ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme, die von der Person durch die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung zum ersten Mal innerhalb eines Zeitraums bewirkt wird, in dem die Klimaanlage angehalten worden ist;

wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) angeordnet ist, um eine Anfangsvorgabetemperatur (Ts) der Klimaanlage in Abhängigkeit von der ersten Eingabe einer Empfindung von Wärme zu bestimmen und die Vorgabetemperatur nach Maßgabe der Empfindungen von Wärme rückzusetzen, die anschließend während der gewählten Betriebsart durch die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum eingegeben werden.

2. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung zwei Schalter aufweist: einen ersten Schalter (1a), der von der Person zu betätigen ist, wenn sie meint, daß es in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum zu warm ist, und einen zweiten Schalter (1b), der von der Person zu betätigen ist, wenn sie meint, daß es in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum zu kalt ist.

3. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) aufweist:

eine Vorgabetemperatur-Speichereinrichtung (12), um einen letzten Pegel (Th) der Vorgabetemperatur, die von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) in einer Heiz- Betriebsart bestimmt wurde, und einen letzten Pegel (Tc) der Vorgabetemperatur, die von der Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung in einer Kühlbetriebsart bestimmt wurde, zu speichern, wobei die letzten Pegel (Th und Tc) jedesmal erneuert werden, wenn eine neue Vorgabetemperatur in einer Heiz- bzw. einer Kühlbetriebsart bestimmt wird;

wobei die Anfangsvorgabetemperatur in einem Heizbetrieb auf der Basis des letzten Pegels (Th) in einer Heizbetriebsart, der in der Vorgabetemperatur-Speichereinrichtung gespeichert ist, bestimmt wird und wobei die Anfangsvorgabetemperatur in einem Kühlbetrieb auf der Basis des letzten Pegels (Tc) in einer Kühl-Betriebsart, der in der Vorgabetemperatur-Speichereinrichtung (12) gespeichert ist, bestimmt wird.

4. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 3, wobei die Anfangsvorgabetemperatur in einem Heizbetrieb auf der Basis der von der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung (5) detektierten Raumtemperatur (Tr) sowie des letzten Pegels (Th) der Vorgabetemperatur in einem Heizbetrieb bestimmt wird, und die Anfangsvorgabetemperatur in einem Kühlbetrieb auf der Basis der von der Raumtemperatur-Detektoreinrichtung detektierten Raumtemperatur sowie des letzten Pegels (Tc) der Vorgabetemperatur in einem Kühlbetrieb bestimmt wird.

5. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) aufweist:

eine Vorgabetemperatur-Speichereinrichtung (11), um einen vorbestimmten festen Pegel (Th) einer Anfangsvorgabetemperatur in einer Heizbetriebsart und einen vorbestimmten festen Pegel (Tc) einer Anfangsvorgabetemperatur in einer Kühlbetriebsart zu speichern;

wobei eine Anfangsvorgabetemperatur (Ts) in einem Heizbetrieb bei dem festen Pegel (Th) der Anfangsvorgabetemperatur in einem Heizbetrieb bestimmt wird und eine Anfangsvorgabetemperatur in einem Kühlbetrieb bei dem festen Pegel (Tc) der Anfangsvorgabetemperatur in einem Kühlbetrieb bestimmt wird.

6. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) einen Vorgabetemperaturpegel jedesmal erneuert, wenn von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum eine Empfindung von Wärme durch die Wärmeempfindungs- Eingabeeinrichtung eingegeben wird.

7. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) einen Pegel der Vorgabetemperatur jedesmal erneuert, wenn von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum eine Empfindung von Wärme durch die Wärmeempfindungs- Eingabeeinrichtung eingegeben wird.

8. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 7, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung (11) einen neuen Pegel der Vorgabetemperatur mit einem Pegel vorgibt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden höher als eine aktuell von der Temperatur-Detektoreinrichtung detektierte Raumtemperatur ist, wenn der zweite Schalter der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum betätigt wird, und mit einem Pegel vorgibt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden niedriger als die aktuell von der Temperatur-Detektoreinrichtung detektierte Raumtemperatur ist, wenn der erste Schalter von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum betätigt wird.

9. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 7, wobei die Vorgabetemperatur-Bestimmungseinrichtung einen neuen Pegel der Vorgabetemperatur mit einem Pegel vorgibt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden höher als ein aktueller Pegel davon ist, wenn der zweite Schalter der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum betätigt wird, und mit einem Pegel vorgibt, der um eine vorbestimmte Anzahl von Graden niedriger als ein aktueller Pegel davon ist, wenn der erste Schalter von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum betätigt wird.

10. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 8 oder 9, wobei die vorbestimmte Anzahl von Graden 2ºC ist.

11. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Gebläsegeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung (15) aufweist, die mit der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung gekoppelt ist, um nach Maßgabe einer Anzahl von Wärmeempfindungseingaben, die von der Person während eines vorbestimmten Zeitraums vorgenommen werden, eine Drehgeschwindigkeit eines Gebläses (8) zu bestimmen, um dem Raum klimatisierte Luft zuzuführen.

12. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 11, wobei die Gebläsegeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung (15) die Drehgeschwindigkeit des Gebläses (8) erneuert, wenn zwei oder mehr Wärmeempfindungseingaben von der Person in dem von der Klimaanlage klimatisierten Raum während eines Zeitraums von 5 s vorgenommen werden.

13. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (14) einen Verdichter (7) der Klimaanlage nach Maßgabe eines Wert der Abweichung (ΔT) der Raumtemperatur von der Vorgabetemperatur ein- und aus schaltet.

14. Steuervorrichtung für eine Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung (10a) aufweist, die mit der Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung (1) gekoppelt ist, um den Start eines Betriebs der Klimaanlage in Abhängigkeit von einer ersten Eingabe einer Wärmeempfindung zu entscheiden, die von der Person durch die Wärmeempfindungs-Eingabeeinrichtung zum ersten Mal innerhalb eines Zeitraums bewirkt wird, in dem die Klimaanlage angehalten worden ist, wobei die Steuereinrichtung eine Steuerung der Klimaanlage in Abhängigkeit von einer Entscheidung der Betriebsstart-Entscheidungseinrichtung, einen Betrieb der Klimaanlage zu starten, beginnt.