DE112017000915T5

DE112017000915T5 - Klimaanlagensteuerung

Info

Publication number: DE112017000915T5
Application number: DE112017000915.4T
Authority: DE
Inventors: Jarrod Williamson; Louis Lui; Braddon Slater
Original assignee: Dometic Sweden AB
Current assignee: Dometic Sweden AB
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: DE112017000915B4; US20200298655A1; WO2017143394A1; AU2017222698B2; US10675941B2; US11472256B2; AU2017222698A1; US20190047353A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage , um die Temperatur eines klimatisierten Raumes auf oder nahe einer eingestellten Temperatur zu halten. Die Klimaanlage besteht aus mindestens einem sich drehenden oder hin- und herbewegenden Element, das sich mit einer variablen Frequenz drehen oder hin- und herbewegen kann. Die variable Frequenz umfasst eine oder mehrere Störfrequenzen, bei denen Vibrationen oder Geräusche innerhalb der Klimaanlage oder des klimatisierten Raumes eine Lärmbelästigung verursachen. Ein Prozessor (30) ist programmiert, um die Variation der variablen Frequenz in Abhängigkeit von der Betriebsanforderung zu steuern. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element so betreibt, dass ein Betrieb mit einer oder mehreren Störfrequenzen im Wesentlichen ausgeschlossen ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Klimaanlagen, insbesondere auf ein neues Kontrollsystem und -verfahren in Bezug auf Klimaanlagen, das die durch Vibrationen verursachten Lärmbelästigungen reduziert. Die Erfindung wird insbesondere für Klimaanlagen in Freizeitfahrzeugen verwendet, ist aber im Allgemeinen auf Klimaanlagen anwendbar.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele moderne Klimaanlagen verwenden die Invertertechnologie, um die Drehzahl des Kompressormotors zu regeln, um einen variablen Kältemittelstrom zu erhalten. Herkömmliche Klimaanlagen verwenden in diesem Zusammenhang einen Kompressor, der mit einer einzigen Drehzahl arbeitet und zur Regelung der Temperatur des klimatisierten Raumes ein- oder ausgeschaltet wird. Moderne Klimaanlagen hingegen nutzen die Invertertechnologie mit einem Frequenzumrichter, der die Drehzahl des Motors und damit den Kompressor und damit die Heiz- und Kühlleistung der Klimaanlage regelt.
Die Invertertechnologie hat sich aufgrund der verbesserten Effizienz und des reibungslosen Betriebs von Klimaanlagen mit einer Reduzierung der Kosten für die Steuerung der Elektronik durchgesetzt. Da der Kompressor nun jedoch über einen weiten Frequenzbereich betrieben werden kann, können potenzielle Lärm- und Ermüdungsprobleme durch Vibrationen noch verstärkt werden. Während Schwingungsquellen durch Dämpfungs- oder Entzerrungseinrichtung für Resonanzfrequenzen mit einem mit konstanter Drehzahl arbeitenden Kompressor eliminiert werden können, kann es schwierig sein, alle Schwingungsquellen über einen weiten Bereich von Antriebsfrequenzen des Kompressors eines Invertersystems zu identifizieren. Ein entsprechendes Problem kann bei der kontinuierlichen Regelung der Gebläsedrehzahl auftreten, da auch ein Gebläse eine Schwingungsquelle sein kann, insbesondere in Bezug auf störende Geräusche, die durch die Verkleidung übertragen werden.
Schwingungsprobleme können besonders schwer zu eliminieren sein, wenn die Montage der Klimaanlage in einer Wand oder einem Dach mit relativ nachgiebiger Konstruktion erfolgt. Zum Beispiel in einem Wohnmobil kann eine Dachklimaanlage mitschwingende Resonanzschwingungen in der Dachkonstruktion oder einer anderen Struktur oder Verkleidung des Fahrzeugs erzeugen, die sich oft weit entfernt von der Klimaanlage befinden. Geräusche aus solchen Schwingungen können für die Insassen besonders störend sein und die Resonanzfrequenzen sind unvorhersehbar und treten je nach Konstruktion des jeweiligen Fahrzeugs und dessen Anpassung von Fall zu Fall unterschiedlich auf. Sobald eine Klimaanlage installiert ist, gibt es wenig, was der Techniker tun kann, um das Problem mit modernen Inverter-Klimaanlagen zu lösen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einen der Nachteile des Standes der Technik zu überwinden oder zu verbessern oder eine sinnvolle Alternative zu bieten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten breiten Aspekt der Erfindung ist eine Klimaanlage vorgesehen, um die Temperatur eines klimatisierten Raumes auf oder nahe einer eingestellten Temperatur zu halten, wobei die Klimaanlage umfasst: mindestens ein sich drehendes oder hin- und herbewegendes Element, das geeignet ist, sich mit einer variablen Frequenz zu drehen oder hin- und herzubewegen, wobei die variable Frequenz eine oder mehrere Störfrequenzen umfasst, bei denen Vibrationen oder Geräusche innerhalb der Klimaanlage oder des klimatisierten Raums eine Lärmbelästigung verursachen; und einen Prozessor, der programmiert ist, um die Veränderung der variablen Frequenz in Abhängigkeit von Betriebsanforderungen zu steuern; wobei der Prozessor ausgebildet ist, das mindestens eine sich drehende oder hin und her bewegende Element so zu betreiben, dass ein Betrieb bei der einen oder mehreren Störfrequenzen im Wesentlichen ausgeschlossen wird.
In einer Ausführung besteht das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element aus einem Kompressor mit variabler Frequenz, der die entsprechende variable Kompressionsleistung liefert. Der Prozessor kann über eine Einstellmöglichkeit verfügen, die es erlaubt, den Betrieb bei einer oder mehreren der Störfrequenzen, die nach der Herstellung der Klimaanlage erkannt werden, weitgehend auszuschließen. Die Einstellmöglichkeit kann es erlauben, den Betrieb bei einer oder mehreren der Störfrequenzen, die nach der Installation der Klimaanlage erkannt werden, weitgehend auszuschließen.
In einer Ausführung ist der Prozessor so ausgelegt, dass er das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element mit einem Satz zulässiger Frequenzen betreibt, die keine der einen oder mehreren Störfrequenzen enthalten, und einen Übergang zwischen den zulässigen Frequenzen in Abhängigkeit von den Betriebsanforderungen bewirkt. Der Übergang kann ein programmierter gradueller Übergang zwischen den zulässigen Frequenzen über eine Übergangszeit sein, wobei der Betrieb bei oder innerhalb der Störfrequenzen für mehr als eine maximale Zeit während des Übergangs vermieden wird. Die maximale Zeit darf weniger als 20 Sekunden, weniger als 10 Sekunden oder weniger als 5 Sekunden betragen.
In einer Ausführung ist der Prozessor angepasst: eine Zielfrequenz für den Dauerbetrieb gemäß den betrieblichen Anforderungen zu berechnen; eine überarbeitete Zielfrequenz durch Erhöhen oder Verringern der Zielfrequenz zu berechnen, falls erforderlich, um die eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden; und das mindestens eine sich drehende hin- und herbewegende Element mit der überarbeiteten Zielfrequenz zu betreiben.
Der Prozessor kann angepasst werden, um die Zielfrequenz zu erhöhen, falls erforderlich, um eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden, wenn eine Änderungsrate der Temperaturdifferenz von einem Temperatursollwert mehr Leistung erfordert, und um die Zielfrequenz zu verringern, falls erforderlich, um eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden, falls die Änderungsrate der Temperaturdifferenz von einem Temperatursollwert weniger Leistung erfordert.
In einer Ausführung wird die Einstellmöglichkeit durch eine Möglichkeit für den Benutzer bereitgestellt, eine oder mehrere in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte Störfrequenzen zu bearbeiten oder einer Liste hinzuzufügen.
In einer Ausführung umfasst der Prozessor einen Störfrequenzbestimmungsmodus, bei dem der Prozessor das sich drehende oder hin- und herbewegende Element mit einer oder mehreren spezifischen Frequenzen betreibt, um zu beobachten oder zu messen, ob die Störung während des Betriebs bei jeder der einen oder mehreren spezifischen Frequenzen auftritt. Im Störfrequenzbestimmungsmodus kann der Prozessor weiter angepasst werden, um Eingaben des Benutzers zur Beobachtung oder Messung zu empfangen und die Liste der im nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Störfrequenzen zu aktualisieren.
In einer Ausführung besteht das mindestens eine sich drehende hin- und herbewegende Element aus einem rotierenden Gebläse, das so ausgebildet ist, dass es klimatisierte Luft zuführt oder Luft über einen Wärmetauscher leitet.
In einer Ausführung wird die Klimaanlage mit einem Freizeitfahrzeug verwendet.
Nach einem zweiten breiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Verringerung einer durch eine Klimaanlage verursachten Lärmbelästigung vorgesehen, wobei die Klimaanlage geeignet ist, die Temperatur eines klimatisierten Raumes auf oder nahe einer eingestellten Temperatur zu halten, wobei die Klimaanlage umfasst: mindestens ein sich drehendes oder hin- und herbewegendes Element, das geeignet ist, sich mit einer variablen Frequenz zu drehen oder hin- und herzubewegen, wobei die variable Frequenz eine oder mehrere Störfrequenzen umfasst, bei denen Vibrationen oder Geräusche innerhalb der Klimaanlage oder des klimatisierten Raums die Lärmbelästigung verursachen; und einen Prozessor, der programmiert ist, um die Veränderung der variablen Frequenz in Abhängigkeit der Betriebsanforderungen zu steuern; wobei das Verfahren den im programmierten Prozessor implementierten Schritt des Betriebs des mindestens einen sich drehenden oder hin- und hergehenden Elements umfasst, um so den Betrieb mit der einen oder den mehreren Störfrequenzen im Wesentlichen auszuschließen.
Figurenliste

1A und 1B sind Querschnitte aus zwei Richtungen einer Freizeitfahrzeugklimaanlage mit einer Außeneinheit und einem internen Luftverteiler und einer Bedienoberfläche;
2 ist ein Funktionsblockschaltbild der in 1 gezeigten Klimaanlage und zeigt Bedienelemente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Grafik der Frequenz über der Zeit, die ein Kontrollszenario nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der zugehörigen Beschreibung darstellt;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Elemente durchweg mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In der folgenden Beschreibung wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf detaillierte Beschreibungen bekannter Funktionen und Konfigurationen verzichtet.
Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B, die Seiten- bzw. Endquerschnitte zeigen, besteht ein typisches Klimaanlagensystem, auf das die Erfindung angewendet wird, aus einer externen Aufdacheinheit 10 mit einem Kompressor, Wärmetauschern und Gebläsen, die über einer Öffnung in einem Dach 1 eines Freizeitfahrzeugs installiert sind, wobei Ab- und Zuluft über eine interne Komponente 3 ausgetauscht werden, die an der Decke 2 angebracht ist, wobei die interne Komponente 3 einen Luftverteilerkasten und eine Benutzerschnittstelle umfasst.
In 2 ist nun ein Funktionsblockschaltbild dargestellt, in dem gestrichelte Linien die Kommunikations- oder Steuerverbindung darstellen. Die Klimaanlage besteht aus Hauptkomponenten, wie ein Kompressor 20, ein Außenluftwärmetauscher 21 und ein Außenluftgebläse 22, ein Klimaluftwärmetauscher 23 und ein Klimagebläse 24, ein Systemprozessor 30, ein nichtflüchtiger Speicher 31 und ein Temperaturfühler 33 für den gekühlten Raum sowie eine Benutzerschnittstelle 32. Der Kompressor 20 pumpt die Wärme zwischen den Wärmetauschern 21 und 23 in eine oder beide Richtungen, um den Wärmeübergang zwischen einem Außenluftgebläse 22 und klimatisierter Luft, die mit einem Innenraum durch ein Klimagebläse 24 kommuniziert, zu gewährleisten. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, wird der Kompressor 20 (z.B. Boyard KFA-102Z220) von einem Drehstrommotor angetrieben, der von einem Frequenzregelsystem gesteuert wird, um die Drehzahl (oder Drehfrequenz) des Kompressors 20 zu verändern. Der Systemprozessor 30 basiert üblicherweise auf einem Mikroprozessor und ist unter anderem dafür verantwortlich, Befehle an ein Frequenzregelsystem des Kompressors 20 zu senden, um die Frequenz des Kompressors 20 in Reaktion auf die Anforderungen der Klimaanlage zu regeln, um einen gewünschten Temperatursollwert einzuhalten, wobei auch andere Parameter wie die Maximierung der Leistung oder des Wirkungsgrades berücksichtigt werden. Der Temperatursollwert wird typischerweise von einem im Raum befindlichen Nutzer über die Kommunikationsschnittstelle 32 gewählt, die mit einer Handfernbedienung 34 kommuniziert. Lärmbelästigungen können durch Vibrationen verursacht werden, die durch den Betrieb der beweglichen Komponenten, wie Kompressor 20, Außenluftgebläse 22 oder Klimagebläse 24 oder einer Kombination davon entstehen. Es können Geräusche oder Vibrationen innerhalb oder außerhalb des Gerätes auftreten, wie oben beschrieben.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt, erhöht oder verringert der Systemprozessor 30 die Frequenz des Kompressors und damit die Leistung der Klimaanlage im Verhältnis zur Differenz zwischen der internen Lufttemperatur, die über den Temperatursensor 33 gemessen wird, und dem Sollwert. Je größer die Differenz zwischen der gemessenen Temperatur und dem Sollwert, desto größer die geforderte Leistung und damit die Frequenz des Kompressors 20.
Gemäß der Erfindung ist der Systemprozessor 30 so programmiert, dass er den Betrieb bei einer oder mehreren Kompressorfrequenzen, die vibrationsbedingte Lärmbelästigung verursachen, weitgehend ausschließt. Der Systemprozessor ist so programmiert, dass er den Betrieb bei einer oder mehreren Drehfrequenzen des Außenluftgebläses 22 oder des Klimagebläses 24 weitgehend ausschließt. Diese Frequenzen werden im Folgenden als Störfrequenzen bezeichnet.
Die Störfrequenzen innerhalb der Klimaanlage selbst können vom Hersteller in der Entwurfsphase festgelegt werden. Eine Methode zur Bestimmung von Störfrequenzen in der Klimaanlage selbst besteht darin, den Kompressor 20 und/oder den Außenluftgebläse 22 oder das Klimagebläse 24 über einen Frequenzbereich von einem Minimum bis zu einem Maximum in kleinen Schritten wie 1 Hz zu betreiben, bei jeder Frequenz (z.B. 10 bis 20 Sekunden oder mehr) ausreichend lange zu verweilen und übermäßige Vibrationen oder Geräusche zu messen. Die Messung kann durch einen Schwingungssensor, ein Mikrofon oder eine Kombination aus beiden oder durch menschliche Beobachtung erfolgen. Während eine offensichtliche Quelle einer Störfrequenz eine Resonanzfrequenz der am Kompressor angebrachten Kältemittelleitungen ist, typischerweise bei einer niedrigen Frequenz um 30-35 Hz, kann es andere höhere Frequenzen geben, die Bereiche von Störfrequenzen enthalten, die Vibrationen oder Geräusche in anderen Teilen der Klimaanlage verursachen.
Die bei einer Endkundeninstallation auftretenden Störfrequenzen können vor Ort ermittelt werden, indem der Kompressor 20 und/oder der Außenluftgebläse 22 oder das Klimagebläse 24 über einen Frequenzbereich wie oben beschrieben in der installierten Umgebung betrieben und auf übermäßige oder störende Vibrationen oder Geräusche, die von überall in der installierten Umgebung ausgehen, gemessen oder abgehört werden. In der Freizeitfahrzeuganwendung können Störfrequenzen in einer Testanlage in einem neuen Freizeitfahrzeugmodell vor der Markteinführung oder nach der Markteinführung für einen Endkunden durch einen Techniker oder bei individuellen Problemen durch den Endkunden ermittelt werden.
In dieser Ausführung kann der Systemprozessor 30 von einem Bediener (Techniker oder Endkunde) in einen Störfrequenzermittlungsmodus geschaltet werden, der den obigen inkrementellen Suchlauf in Schritten zwischen einem Minimum und einem Maximum durchführt. Identifizierte Störfrequenzen können vom Bediener bequem über die Kommunikationsschnittstelle 32 im nichtflüchtigen Speicher 31 aufgezeichnet werden, beispielsweise durch Drücken einer „select“-Taste auf der Fernbedienung 34, wenn während des Suchlaufs eine Lärmbelästigung festgestellt wird. In diesem Fall wird jede der benachbarten gescannten Frequenzen, die ein unerwünschtes Band darstellen, als Störfrequenz aufgezeichnet, die zusammen ein unerwünschtes Band von Störfrequenzen darstellt (beispielsweise 65 Hz, 66 Hz, 67 Hz, wenn die Schrittweite zwischen den getesteten Frequenzen 1 Hz beträgt).
In einfacheren Ausführungen kann der Systemprozessor 30 in einen manuellen Modus geschaltet werden, der es dem Techniker oder Endkunden ermöglicht, den Kompressor und/oder das Außenluftgebläse 22 oder das Klimagebläse 24 manuell schneller oder langsamer laufen zu lassen, wobei die Frequenzen der identifizierten Störfrequenzen von einer Anzeige oder einer anderen Schnittstelle der aktuellen Kompressorfrequenz aufgezeichnet werden können.
Mit einer oder mehreren identifizierten Störfrequenzen kann der Prozessor 30 in diesem Ausführungssystem durch Umprogrammierung oder Datentabellenanpassung konfiguriert oder umkonfiguriert werden, um einen dauerhaften Betrieb bei den Störfrequenzen während des Betriebs oder bei neu identifizierten Störfrequenzen insbesondere bei Endkundenproblemen zu vermeiden. Die Umkonfiguration kann automatisch erfolgen, wenn der Benutzer wie oben beschrieben die „select“-Taste drückt und das System die aktuelle Frequenz zur Liste der im nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Störfrequenzen hinzufügt.
Unter Bezugnahme auf 3 ist in einem Beispiel für den Betrieb des Systems eine Grafik der Frequenz über der Zeit dargestellt. In diesem Beispiel hat der Systemprozessor den Kompressor über einen längeren Zeitraum vor der Zeit T1 mit der Frequenz F1 betrieben und dann zum Zeitpunkt T1 nimmt der Systemprozessor eine Messung der tatsächlichen Temperatur des klimatisierten Raumes vor und berechnet die Differenz ΔT zwischen der tatsächlichen Temperatur und dem Sollwert. Falls sich die Differenz ΔT gegenüber einem früheren Zeitpunkt erhöht hat, kann eine angemessene Reaktion des Systemprozessors darin bestehen, die Kühlleistung und damit die Drehzahl des Kompressors auf eine höhere zulässige Zielfrequenz F2 zu erhöhen. Der Übergang von F1 nach F2 erfolgt durch Befehle an das Frequenzregelsystem des Kompressors 20 und bewirkt einen graduellen Anstieg von F1 nach F2 (beispielsweise 1 Hz pro Sekunde). Zum Zeitpunkt T2 wird die höhere Frequenz F2 erreicht. Nach einem vorgegebenen Zeitraum des Dauerbetriebs (beispielsweise 2 Minuten nach T2) wird zum Zeitpunkt T3 eine weitere Messung von ΔT durchgeführt und eine programmierte Entscheidung getroffen, ob die Zielfrequenz weiter angepasst werden soll. In diesem Beispiel wird entschieden, die Frequenz F2 für einen weiteren vorgegebenen Zeitraum (beispielsweise zwei Minuten nach T3) beizubehalten. Der Fachmann wird verstehen, dass viele verschiedene Regelalgorithmen bekannt sind, die die Temperatur um den Sollwert herum regeln, indem sie regelmäßig die Temperaturdifferenz ΔT prüfen und die Reaktion in Bezug auf die Auswahl der Zielfrequenz, mit der der Kompressor betrieben werden soll, anpassen. Einige dieser Regelalgorithmen sind adaptive selbstlernende Algorithmen, andere sind nicht adaptiv mit festen Parametern. Typischerweise gibt es eine programmierte Beziehung, bei der die Zielfrequenz mit der Temperaturdifferenz ΔT steigt. Die programmierte Beziehung kann variieren, je nachdem, ob die Temperaturdifferenz ΔT steigt oder sinkt, um ein Nachlaufen oder Überschwingen zu vermeiden.
Darüber hinaus kann die programmierte Beziehung je nach anderen Betriebsanforderungen variieren, wie beispielsweise verschiedene vom Benutzer gewählte Modi, wie sie aus dem Stand der Technik zur Optimierung von Wirtschaftlichkeit, Leistung oder Laufruhe bekannt sind.
Gemäß der Erfindung ist der Prozessor so programmiert, dass er den Betrieb bei einer oder mehreren Störfrequenzen weitgehend ausschließt. Während es unvermeidlich ist, dass eine Störfrequenz kurzzeitig angefahren wird, während die Kompressordrehzahl von einer Frequenz kleiner als eine Störfrequenz auf eine Zielfrequenz größer als eine Störfrequenz hochgefahren wird, wie im obigen Beispiel, wenn eine Störfrequenz zwischen F1 und F2 liegt, verhindert die Erfindung, dass der Systemprozessor für einen längeren Zeitraum bei der Störfrequenz verweilt und erhebliche Dauerlärmbelästigungen verursachen könnte. Kurze Verweilzeiten können in der Regel auf eine Sekunde oder weniger begrenzt werden, aber maximal fünf Sekunden 10 Sekunden oder 20 Sekunden sind zulässig, wenn die Umstände es erfordern.
Die Vermeidung der Störfrequenzen kann auf verschiedene Weise erreicht werden.
Beispiel 1. In einer Ausführung wird ein diskreter Satz von zulässigen Frequenzen F1, F2...FN für den Dauerbetrieb zwischen den Entscheidungszeiten verwendet, wobei die zulässigen Frequenzen Werte haben, die keine der Störfrequenzen enthalten. Der Systemprozessor 30 steuert die Frequenz durch den Übergang zwischen den zulässigen Frequenzen an den oben genannten Entscheidungspunkten wie T2 und T3. Bei dieser Methode besteht eine Möglichkeit, das System nach der Installation neu zu konfigurieren, darin, die Werte der zulässigen Frequenzen F1, F2.... FN im nichtflüchtigen Speicher zu bearbeiten, anstatt explizit eine Liste von Störfrequenzen im nichtflüchtigen Speicher zu speichern.
Beispiel 2. Eine andere Ausführungsform verwendet einen Regelalgorithmus, der zunächst eine Zielfrequenz an Entscheidungspunkten in Abhängigkeit von Betriebsanforderungen, wie den oben genannten T2 und T3 berechnet, ohne Rücksicht auf die Störfrequenzen, und dann eine überarbeitete Zielfrequenz berechnet, indem er die Zielfrequenz erhöht oder verringert, falls erforderlich, um eine der Störfrequenzen zu vermeiden. Die Klimaanlage wird dann mit der überarbeiteten Zielfrequenz für den längeren Zeitraum (im obigen Beispiel typischerweise zwei Minuten) bis zum nächsten Entscheidungspunkt betrieben. Typischerweise wird die Zielfrequenz um einen möglichst geringen Wert korrigiert, um die störenden Frequenzen zu vermeiden, und zwar in eine geeignete Richtung. Wenn zum Beispiel die Änderungsrate der Temperaturdifferenz ΔT einen sich vergrößernden Unterschied anzeigt und mehr Leistung benötigt wird, kann die entsprechende Korrektur eine Erhöhung und umgekehrt eine Verringerung sein, wenn die Änderungsrate der Temperaturdifferenz eine Verringerung des Unterschiedes anzeigt.
Durch die Bereitstellung eines Systems und einer Methode, die speziell dafür ausgelegt ist, einen dauerhaften Betrieb bei Störfrequenzen zu vermeiden, was in den oben beschriebenen Ausführungen eine Umkonfiguration nach der Installation erforderlich machen kann, wird eine verbesserte Klimatisierung mit reduzierter Lärmbelästigung durch Vibrationen oder Geräusche ermöglicht.
Für den Fachmann ist auch ersichtlich, dass viele Varianten der Erfindung gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der sich aus dem größten Umfang und den Ansprüchen ergibt.
Während sich die obige Beschreibung in erster Linie auf den Betrieb des Kompressors 20 bezieht, kann die analoge Vermeidung von Störfrequenzen durch die Gebläse 22 oder 24 ähnlich gehandhabt werden und fällt in den Anwendungsbereich der Erfindung.
In den Ansprüchen umfasst der Begriff „Betrieb bei einer oder mehreren Störfrequenzen im Wesentlichen ausschließen“ den Betrieb, der den oben beschriebenen vorübergehenden Betrieb mit einem schrittweisen Übergang von einem Betrieb bei einer Frequenz zu einem anderen ermöglicht.
In den folgenden Ansprüchen und in der vorangehenden Beschreibung der Erfindung wird das Wort „umfassen“ oder Varianten wie „umfasst“ oder „umfassend“ in einem einschließenden Sinn verwendet, das heißt, um das Vorhandensein der genannten Merkmale zu spezifizieren, jedoch nicht um das Vorhandensein oder Hinzufügen weiterer Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung auszuschließen. Darüber hinaus sind die in den Ansprüchen genannten Verfahrensschritte nicht unbedingt dazu bestimmt, zeitlich in der beschriebenen Reihenfolge oder ohne Pause nach dem Start ausgeführt zu werden, es sei denn, der Kontext erfordert dies.
Es ist davon auszugehen, dass, wenn hier auf eine Veröffentlichung aus dem Stand der Technik Bezug genommen wird, eine solche Bezugnahme nicht als Anerkennung dafür gilt, dass die Veröffentlichung einen Teil des allgemeinen Wissens in Australien oder einem anderen Land darstellt.

Claims

Klimaanlage zum Halten einer Temperatur eines klimatisierten Raumes auf oder nahe einer eingestellten Temperatur, wobei die Klimaanlage umfasst: mindestens ein sich drehendes oder hin- und herbewegendes Element, das angepasst ist, sich mit einer variablen Frequenz zu drehen oder hin- und herzubewegen, wobei die variable Frequenz eine oder mehrere Störfrequenzen umfasst, die Frequenzen sind, bei denen Vibrationen oder Geräusche innerhalb der Klimaanlage oder des klimatisierten Raumes eine Lärmbelästigung verursachen; und einen Prozessor, der programmiert ist, um die Veränderung der variablen Frequenz in Abhängigkeit der Betriebsanforderungen zu steuern; wobei der Prozessor ausgebilet ist, das mindestens eine rotierende oder hin- und hergehende Element so zu betreiben, dass ein Betrieb bei der einen oder mehreren Störfrequenzen im Wesentlichen ausgeschlossen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element einen Kompressor mit variabler Frequenz umfasst, der eine entsprechende variable Kompressionsleistung liefert.
Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei der Prozessor eine Einstellmöglichkeit aufweist, die es erlaubt, den Betrieb bei einer oder mehreren der Störfrequenzen, die nach der Herstellung der Klimaanlage identifiziert werden, im Wesentlichen auszuschließen.
Klimaanlage nach Anspruch 3, wobei die Einstellmöglichkeit es erlaubt, den Betrieb bei einer oder mehreren der Störfrequenzen, die nach der Installation der Klimaanlage identifiziert werden, im Wesentlichen auszuschließen.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Prozessor so ausgelegt ist, dass er das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element mit einem Satz zulässiger Frequenzen betreibt, die keine der einen oder mehreren Störfrequenzen enthalten, und einen Übergang zwischen den zulässigen Frequenzen in Abhängigkeit von den Betriebsanforderungen bewirkt.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei der Übergang ein programmierter gradueller Übergang zwischen den zulässigen Frequenzen über eine Übergangszeit ist, wobei ein Betrieb bei oder innerhalb der Störfrequenzen für mehr als eine maximale Zeit während des Übergangs vermieden wird.
Klimaanlage nach Anspruch 6, wobei die maximale Zeit weniger als 20 Sekunden beträgt.
Klimaanlage nach Anspruch 7, wobei die maximale Zeit weniger als 10 Sekunden beträgt.
Klimaanlage nach Anspruch 8, wobei die maximale Zeit weniger als 5 Sekunden beträgt.
Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei der Prozessor für den Betrieb des Kompressors mit variabler Frequenz ausgelegt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Prozessor angepasst ist: Berechnen einer Zielfrequenz für Dauerbetrieb gemäß den Betriebsanforderungen; Berechnen einer überarbeiteten Zielfrequenz durch Erhöhen oder Verringern der Zielfrequenz, falls erforderlich, um die eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden; und Betreiben des mindestens einen sich drehenden hin- und herbewegenden Elements mit der überarbeiteten Zielfrequenz.
Klimaanlage nach Anspruch 11, wobei der Prozessor angepasst ist, um die Zielfrequenz zu erhöhen, falls erforderlich, um die eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden, wenn eine Änderungsrate der Temperaturdifferenz von einem Temperatursollwert mehr Leistung erfordert, und um die Zielfrequenz zu verringern, falls erforderlich, um die eine oder mehrere Störfrequenzen zu vermeiden, falls die Änderungsrate der Temperaturdifferenz von einem Temperatursollwert weniger Leistung erfordert.
Klimaanlage nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Einstellmöglichkeit durch eine Möglichkeit für den Benutzer bereitgestellt ist, eine oder mehrere in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte Störfrequenzen zu bearbeiten oder einer Liste hinzuzufügen.
Klimaanlage nach Anspruch 13, wobei der Prozessor einen Störfrequenzbestimmungsmodus umfasst, bei dem der Prozessor das sich drehende oder hin- und herbewegende Element mit einer oder mehreren spezifischen Frequenzen betreibt, um die Beobachtung oder Messung zu ermöglichen, ob die Lärmbelästigung während des Betriebs bei jeder der einen oder mehreren spezifischen Frequenzen auftritt.
Klimaanlage nach Anspruch 13, wobei: der Prozessor im Störfrequenzbestimmungsmodus weiter angepasst ist, um Eingaben durch den Benutzer zur Beobachtung oder Messung zu empfangen und die Liste der einen oder mehreren Störfrequenzen, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, zu aktualisieren.
Klimaanlage eines der vorstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine sich drehende oder hin- und herbewegende Element ein rotierendes Gebläse umfasst, der so ausgebildet ist, dass er klimatisierte Luft zuführt oder Luft über einen Wärmetauscher leitet.
Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit einem Freizeitfahrzeug verwendet wird.
Verfahren zur Verringerung einer durch eine Klimaanlage verursachten Lärmbelästigung, wobei die Klimaanlage angepasst ist, um eine Temperatur eines klimatisierten Raumes auf oder nahe einer eingestellten Temperatur zu halten, wobei die Klimaanlage umfasst: mindestens ein sich drehendes oder hin- und herbewegendes Element, das geeignet ist, sich mit einer variablen Frequenz zu drehen oder hin- und herzubewegen, wobei die variable Frequenz eine oder mehrere Störfrequenzen umfasst, bei denen Vibrationen oder Geräusche innerhalb der Klimaanlage oder des klimatisierten Raums eine Lärmbelästigung verursachen; und einen Prozessor, der programmiert ist, die Veränderung der variablen Frequenz in Abhängigkeit der Betriebsanforderungen zu steuern; wobei das Verfahren den Schritt umfasst, der in dem programmierten Prozessor implementiert ist, das mindestens eine sich drehende oder hin und her bewegende Element so zu betreiben, dass der Betrieb mit einer oder mehreren Störfrequenzen weitgehend ausgeschlossen wird.