DE3015226C2

DE3015226C2 - Betriebszeit-Steueranordnung

Info

Publication number: DE3015226C2
Application number: DE3015226A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kashihara Horii; Masao Nara Itou; Toshio Kusatsu Marumo; Hidenosuke Matsumoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1980-04-21
Publication date: 1985-09-26
Also published as: JPS5934012B2; JPS55143833A; DE3015226A1; GB2050001A; US4320316A; AU5773080A; AU518122B2; GB2050001B

Description

Die Erfindung betrifft eine Betriebszeit-Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für elektrische Anlagen, z. B. eine Klimaanlage oder Kühl- bzw. Gefrierschrank-Eismaschine.

Eine solche Betriebszeit-Steueranordnung ist aus der GB-PS 14 14 417 bekannt.

Im allgemeinen verwendet eine moderne Klimaanlage wenigstens zwei Zeit- oder Taktgeber, nämlich einen ersten Zeitgeber, um ein erneutes Erregen eines Kompressors für eine vorbestimmte kurze Zeit, wie z. B. drei Minuten von einem Anhalten oder Stillsetzen, zu verhindern, und einen zweiten Zeitgeber, mit z. B. acht Minuten, um den Kompressor ernem zu starten, damit eine Unbequemlichkeit infolge einer fortschreitenden oder graduellen Steigerung der Feuchtigkeit vermieden wird, wenn der Temperaturanstieg sehr langsam erfolgt Ein derartiger Betrieb wird weiter unten in Einzelheiten näher erläutert:

Unmittelbar nach einem Anhalten oder Stillsetzen hat der Kompressor einen sehr hohen Gegen- oder Rückdruck. Wenn daher ein Kompressormotor unmittelbar nach einem Anhalten erregt wird, behindert ein derart hoher Gegendruck die Drehung des Motors, wodurch eine schädliche Überbelastung hervorgerufen wird, die gelegentlich zu einem Brennen des Kompressormolors führt Zur Vermeidung eines derartigen Nachteils mußte eine Einrichtung vorgesehen werden, die eine Wiederherstellung des Betriebs des Kompressors unmittelbar nach einem Anhalten verhindert Dies ist die Ursache, warum der erste Zeitgeber benötigt wird.

Die Ursache für den Bedarf am zweiten Zeitgeber ist folgende:

Durch den Betrieb des Kompressormotors nehmen Temperatur und Feuchte der Raumluft ab. Dann wird bei der Erfassung einer Verringerung der Raumtemperatur unter eine vorbestimmte Temperatur der Kompressor durch die Funktion eines Thermostaten oder Temperaturreglers angehalten. Anschließend nehmen Temperatur und Feuchte beide zu. Im allgemeinen erreicht die Feuchte einen unangenehmen Bereich rascher als die Temperatur. Jedoch läßt der Thermostat den Kompressor durch Erfassen lediglich eines Temperaturanstiegs starten, und daher wird die Atmosphäre im klimatisierten Raum unbequem feucht vor einer Wiederherstellung des Betriebs des Kompressors mittels des Thermostaten. Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, mußte eine Maßnahme ergriffen werden, damit der Kompressormotor vor einer Erfassung der vorbestimmten Temperatur durch den Thermostaten wiederhergestellt wird, wenn ein Stillstand oder Innehalten des Kompressors länger als eine vorbestimmte Zeitdauer währt. Aus diesem Grund wird der zweite Zeitgeber verwendet.

Bisher werden für den obigen Zweck zwei Zeitgeber-Schaltungen verwendet, deren jede einen Zeitgeber-Kondensator und einen Zeitgeber-Widerstand hat Da der Kondensator und der Widerstand einer derartigen

so Zeitgeber-Schaltung eine hohe Genauigkeit aufweisen sollten, verursacht das Anordnen der beiden Zeitgeber-Schaltungen eine Steigerung des Aufwandes.

Aus der GB-PS 14 14 417 ist eine Betriebszeit-Steueranordnung für eine Kühlanlage bekannt, bei der mindestens zwei Kompressoren vorgesehen sind. Diese bekannte Kühlanordnung enthält eine erste Zeitgeberschaltung, die ein Wiedereinschalten eines ersten Kompressors während einer vorbestimmten kurzen Zeitdauer verhindert, wenn ein in einem Vergleicher erzeugtes AUS-Ausgangssignal auftritt Die vorbestimmte kurze Zeitdauer wird durch den Entladevorgang eines Kondensators in der Zeitgeberschaltung festgelegt. Während der vorbestimmten kurzen Zeitdauer wird eine Übertragung des EIN-Ausgangssignals des Vergleichers zu einer Ausgangsstufe verhindert. Eine zweite Zeitgeberschaltung ist vorgesehen, um ein gleichzeitiges Einschalten eines zweiten Kompressors mit dem ersten Kompressor zu verzögern, wenn eine stärkere

Kühlung erforderlich ist

Aus der DE-OS 26 18 028 ist ein universell einsetzbares integrierbares Zeitglied mit verschiedenen Zeitkonstanten beschrieben, das eine möglichst geringe äußere Beschattung und insbesondere nur einen Kondensator s aufweist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitgeberschaltung in eine Betriebszeit-Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sie auch zur Steuerung der Eingangsbezugsspannung des Vergleiches eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der Betriebszeit-Steueranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäö durch die in dessen kennzeichnendem is Teil angegebenen Merkmale gelöst

Die Zeitgeber-Schaltung gemäß der Erfindung hat einen Vergleicher, der — im Beispiel der Klimaanlage — die durch einen Thermistor oder Heißleiter gemessene Raumtemperatur mit einem vorbestimmten Wert vergleicht und den Zeitgeber-Kondensator der Zeitgeber-Schaltung auflädt, wenn sein Ausgangssignal im EIN-Zustand ist, und der den Kondensator entlädt, wenn sein Ausgangssignal den AUS-Zustand annimmt Die Zeitgeber-Schaltung kann die erste Einstellzeit z. B. durch die oben erwähnte Entladezeit bilden, wobei in dieser ersten Einstellzeit unabhängig vom Vergleicher-Ausgangsszustand eine Kompressor-Schaltung ausgeschaltet wird, um ein Oberlasten aufgrund eines zu frühen Wiederstartens zu verhindern. In dem weiterhin die gleiche Zeitgeber-Schaltung mit einem abgewandelten vorbestimmten Wert des Vergleichers verwendet wird, um dadurch aufeinanderfolgende Zyklen eines Ladens und Entladens und Ansammeins einer vorbestimmten Anzahl einer Wiederholung der Zyklen zu bilden, kann eine gewünschte längere Zeit für die zweite Zeit erzeugt werden.

Die Betriebszeitsteueranordnung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß der Aufwand verringert wird, das lediglich eine Zeitgeber-Schaltung erforderlich ist, um zwei Arten von Zeitdauern zu ermitteln. Diese Zeitdauern sind z. B. in einer Klimaanlage die eingangs erläuterte erste Zeitdauer der Kompressor-Überlast-Verhinderungszeit und die zweite Zeitdauer der Feuchtigkeit-Abfuhr-Wiederstartzeit. Mittels nur einer Zeitgeberschaltung, die genaue elektrische Bauteile erfordert, sind zwei oder mehr unabhängige Zeiten steuerbar. Weiterhin hat die Betriebszeit-Steueranordnung den Vorteil, daß wenigstens eine der erhaltenen Zeiten durch Verschieben der Bezugsspannung des Ladens so oder Entladens der Zeitgeberschaltung einstellbar ist, und daß mittels eines Zählers, der die Wellenzahl einer Schwingung zählt die in einer aus der Zeitgeberschaltung, dem Doppelpegelvergleicher und dem Ladesteuerglied gebildeten Oszillatorschaltung erzeugt wird, die Schwingungsfrequenz veränderlich ist indem die Bezugsspannungen des Doppelpegelvergleichers gesteuert werden. Daher ist ein sehr weiter Zeitbereich erzielbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt eines Gebäudes mit einer Klimaanlage, bei der die erfindungsgemäße Betriebszeit-Steueranordnung verwendet ist;

F i g. 2 ein Schaltbild eines Beispiels der Klimaanlage der F i g. 1;

Fie. 3 ein Schaltbild der Betriebszeit-Steueranordnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Anordnung der F i g. 3;

Fig.5 ein Schaltbild der Befriebszeit-Steueranordnung der F i g. 3 mit mehr Einzeihehen; und

Fig.6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung der F i g. 5.

In Fig. 1, die einen schematischen Schnitt eines Gebäudes mit einer Klimaanlage zeigt, die die erfindungsgemäße Betriebszeit-Steueranordnung verwendet, hat die Klimaanlage eine Inneneinheit 9 in einem Raum 2 innerhalb des Gebäudes 1 und eine Außeneinheit 3 außerhalb des Gebäudes 1. Die Inneneinheit 9 umfaßt einen Innen-Wärmeaustauscher 10, ein Kapillarrohr 12, das in Reihe zum und stromauf vom Innen-Wärmeaustauscher 10 angeschlossen ist sowie einen Motor 11 zum Antreiben eines Luftumwälzgebläses oder -ventilators, das bzw. der Luft 16 aufnimmt oder absorbiert und klimatisierte Luft 15 ausbläst Die Außeneinheit 3 hat einen Kompressor 4, ein Vierweg-Ventil 5, einen Außen-Wärmeaustauscher 6, ein Kapillarrohr 8 und einen Motor 7 zum Antreiben eines Gebläses oder Ventilators, um Außenluft 17 durch den Außen-Wärmeaustauscher 6 umzuwälzen. Die Inneneinheit 9 und die Außeneinheit 3 sind miteinander durch Kühlmittel-Leitungen 13 und 14 verbunden. Im Raumkühlbetrieb arbeitet mittels Schaltens durch das Vierweg-Ventil 5 der Außen-Wärmeaustauscher 6 als ein Kondensor oder Verdichter, und der Innen-Wärmeaustauscher 10 arbeitet als ein Verdampfer. Dagegen wird in einem Raumheizbetrieb das Vierweg-Ventil 5 geschaltet um den Kühlmittelstrom umgekehrt zum Raumkühlen zu machen, so daß die oben erwähnten Arbeiten des Innen- und des Außen-Wärmeaustauschers umgekehrt werden.

Der Aufbau der elektrischen Schaltung der in F i g. 1 dargestellten Klimaanlage ist in F i g. 2 gezeigt wobei eine Steueranordnung 20, der Gebläsemotor 7, der Kompressormotor 4 durch einen Arbeitskontakt 25a eines Relais 25, eine Schalteinrichtung des Vierweg-Ventils 5 durch einen Heiz-Kühl-Wählschalter 30 und der Innengebläsemotor 11 durch einen Gebläse-Drehzahl-Steuerschalter 32 an Wechselstromleitungen 18' und 18" liegen, die durch einen Netzschalter 19 und einen Verbindungsstecker 18 an Netz-Wechselstromleitungen angeschlossen sind. Ein Thermistor oder Heißleiter 23 zum Messen der Temperatur des Raumes 2, ein veränderlicher Widerstand 24 zum Einstellen einer Zieltemperatur, Anzeigelampen 26 und 27 zum Anzeigen des Zustandes des Relais 25 und Leitungen vom Heiz-Kühl-Wählschalter 30 sind an die Steueranordnung 20 angeschlossen.

F i g. 3 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Betriebszeit-Steueranordnung, deren Hauptteil 41 in der Steueranordnung 20 enthalten ist und deren Betrieb weiter unten anhand des Zeitdiagramms der F i g. 4 erläutert wird. In der Schaltung der F i g. 3 umfaßt eine Thermistorbrücke 33 den Thermistor 23 und den veränderlichen Widerstand 24, die eine Reihenschaltung an einem positiven Quellenanschluß V₀₀ und einem negativen Anschluß bilden, sowie Bezugswiderstände 42 und 43, die in Reihe zueinander liegen. Das Temperatur-Meß-Ausgangssignal der Thermistorbrücke 33 wird an Eingangsanschlüsse eines Vergleichers 34 gelegt. Ein Hysteresisglied 35 empfängt ein Ausgangssignal des Vergleichers 34 sowie ein Signal von einem Steuer-Logikglied 38 und gibt ein Ausgangssignal durch einen Hysteresiswiderstand 44 ab, um dadurch eine Spaltspannung der Thermistorbrücke 33 festzulegen. Eine Zeitge-

berschaltung 36 umfaßt einen Widerstand 47, und ein Zeitgeber-Kondensator 46 wird aufgrund eines EIN — Ausgangssignals des Vergleichers 34 aufgeladen und gibt sein Ausgangssignal an das Steuer-Logikglied 38 ab. Das Logikglied 38 umfaßt weiterhin einen Digital-Zeitgeber 37, der ein Ausgangssignal durch Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Digital-Impulsen liefert, die aus einem Ausgangssignal der Zeitgeber-Schaltung 36 erzeugt sind. Das Steuer-L.ogikglied 38 läßt den Kompressor 4 mit einer vorbestimmten Reihenfolge ansteuern, die durch das Ausgangssignal des Digital-Zeitgebers 37 und des Vergleichers 34 bestimmt ist. Ein Last-Ausgangsglied 33 dient zum Abgeben eines Signals, durch das das Ausgangsrelais 25 erregt wird. Ein Rücksetzglied 40 ist vorgesehen, um Rücksetzsignale an Rücksetzsignal-Eingangsanschlüsse RST verschiedener Teile abzugeben, damit die notwendige Schaltung nach jedem Ausschalten der Leistungsversorgung zurückgesetzt ist. Ein Ausgangstransistor 48 ist vorgesehen, um das Relais 25 durch Empfang des Ausgangssignals vom Last-Ausgangsglied 39 an seiner Basis anzusteuern. Eine Diode 50 zur Unterdrückung von einzelnen Spannungsimpulsen und die Kompressorbetrieb-Anzeigelampe (LED = Leuchtdiode) 26 sind zum Relais 25 parallelgeschaltet. Die Anzeigelampe (LED) 27 dient zum Anzeigen der Zeitdauer Tj einer Kompressor-Wiederstart-Verhinderung. Ein parallel zum Thermistor 23 angeschlossener Kondensator 45 dient zum Verhindern von Rauschen.

Der Betrieb der Schaltung der Fig.3 wird anhand der Fig.4 näher erläutert, wobei der Kühl-Heiz-Wählschalter 29 ausgeschaltet ist, um dadurch den Kühlbetrieb zu wählen. Wenn der veränderliche Widerstand 24 eingestellt ist, um die Zieltemperatur von 25° C bis 27° C zu wählen, und wenn die Raumtemperatur geringer als eine vorbestimmte AUS-Temperatur von z.B. 25°C wird, schaltet der Ausgang des Vergleichers 34 von bisher EIN nach AUS, damit dadurch das Last-Ausgangsglied 39 das Relais 25 ausschaltet, was das Kontaktstück 25a ausschaltet und den Kompressor 4 entregt Wenn dagegen die Temperatur höher als eine vorbestimmte EIN-Temperatur von z.B. 27⁰C ansteigt, schaltet der Vergleicher 34 von AUS nach EIN, wodurch das Last-Ausgangsglied 39 das Relais 25 einschaltet, was das Kontaktstück 25a einschaltet und den Kompressor 4 erregt

In F i g. 4 zeigt ein als Betriebsart A bezeichneter Teil eine Wiederholung des oben erläuterten Startens und Anhaltens des Kompressors 4 aufgrund einer Änderung der Raumtemperatur. Wenn die Raumtemperatur auf die AUS-Temperatur VC (insbesondere 25° C in diesem Beispiel) zur Zeit fi aufgrund eines Anstiegs des Widerstandswerts des Thermistors 23 abfällt wird die Spannung am Eingangsanschluß + des Vergleichers 34 niedriger als die Spannung des Anschlusses —, um dadurch den Ausgang des Vergleichers 34 auszuschalten und somit den Kompressor 4 zu entregen. Gleichzeitig wird mittels des Ausschaltens des Ausganges des Vergleichers 34 das Hysteresisglied 35 ausgeschaltet und somit das untere Ende des Hysteresis-Widerstandes 44 vom negativen (Erd-)Anschluß der Gleichstromquelle getrennt Als Ergebnis der Trennung wird die Bezugsspannung der Brücke 33, d.h. die Spannung am Eingangsanschluß — des Vergleichers 34, auf einen Wert verschoben, der um den Betrag Δ V(Spaltspannung) höher als die Bezugsspannung der Brücke 33 zur Zeit der Erregung des Kompressors 4 ist Dies bedeutet daß das Einstellen des Ausganges der Brücke zum Schalten des Vergleichers 34 momentan von der Temperatur von VC zur Temperatur von X°C (z. B. 27° C) verschoben wird.

Vor der Zeit fi ist die Raumtemperatur oberhalb der AUS-Temperatur VC, und daher ist das Ausgangssignal des Vergleichers 34 im EIN-Zustand (um dadurch den Kompressor zu erregen), und der Kondensator 46 der Zeitgeber-Schaltung 36 ist nahezu auf die positive Versorgungsspannung durch das EI N-Ausgangssignal des Vergleichers 34 aufgeladen; zur Zeit ti schaltet das Ausgangssignal des Vergleichers 34 aus, und der Kondensator 46 der Zeitgeber-Schaltung 33 wird durch den Widerstand 47 entladen; wenn die Spannung des Kondensators 46 auf eine vorbestimmte tiefere Bezugsspan-

!5 nung Vi abfällt, gibt das Steuer-Logikglied 38 ein Ausgangssignal zur Zeit (2 ab. Die Zeitdauer Tb, die zwischen der Zeit ii und der Zeit (2 liegt, ist eine Zeitdauer, um ein Wiederstarten des Kompressors 4 zu verhindern und während der die Steuer-Logik 38 nicht den Kompressor 4 wieder startet selbst wenn ein EI N-Signal vom Vergleicher 34 abgegeben oder der Netzschalter ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird. Die Wiederstart-Verhinderungs-Anzeigelampe 27 leuchtet lediglich während der Zeitdauer Ti. Die obige Erläuterung erfolgte für den Betrieb in der Betriebsart A (wobei lediglich die Zeitdauer Tz auftritt).

Im folgenden wird der Betrieb in einer Betriebsart B näher erläutert wobei zwei Zeitdauern Ti und T₂ auftreten. Diese Betriebsart liegt vor, wenn die Kühl-Belastung nicht so schwer ist.

Wenn in Fig.4 die Raumtemperatur auf die AUS-Temperatur VC zur Zeit ti abfällt schaltet das Ausgangssignal des Vergleichers 34 aus, und damit schaltet das Hysteresisglied 35 den Hysteresis-Widerstand 44 von der Brückenschaltung ab, um dadurch momentan die vorbestimmte Temperatur zum Schalten des Vergleichers 34 von der AUS-Temperatur VC aufwärts zur EIN-Temperatur A°C zu verschieben. Zur gleichen Zeit (tj) beginnt sich der Kondensator 46 der Zeitgeber-Schaltung 36 zu entladea Wenn die Spannung am Kondensator 46 auf die Bezugsspannung Vj. zur Zeit fs abfällt gibt der Digital-Zeitgeber 37 ein Ausgangssignal ab, um die Verhinderung eines Wiederstartens des Kompressors 4 freizugeben oder auszulösen. Der Prozess in der Zeitdauer T2 von (7 bis fg ist gleich dem Prozess in der oben erläuterten Betriebsart A.

Wenn dann nach der Zeit fe die Zeitgeber-Schaltung 36 aufgeladen und entladen wird (vgl. Beschreibung zu F i g. 5) und dadurch ihre Ausgangsspannung zwischen der höheren Bezugsspannung V_H und der tieferen Bezugsspannung Vt geändert wird, dann entlädt sich der Kondensator 46 der Zeitgeber-Schaltung 36 von der höheren Bezugsspannung Vh, und wenn die Spannung am Kondensator 46 auf die tiefere Bezugsspannung Vt abfällt wird ein Taktsignal vom Steuer-Logikglied 38 abgegeben. Durch Zählen eines wiederholten Auftretens der Taktsignale bis zu einer vorbestimmten Anzahl wird ein Zeitende-Signal zur Zeit i₉ abgegeben, um dadurch eine Zeitgeber-Periode Tl festzulegen, die zwisehen den Zeiten t₇ und fg ist Auch läßt das Zeitende-Signal das Hysteresisglied 35 die Verbindung des Hysteresis-¹ Widerstandes 44 mit der Brückenschaltung 33 wiederherstellen, um dadurch momentan zur Zeit fe die vorbestimmte Temperatur zum Schalten des Vergleichers 34 von der EIN-TemperaturX°C herab nach x°C zu verringern, die um ß> C höher als die AUS-Temperatur V C ist (ß wird im folgenden als Spalttemperatur bezeichnet).

Im folgenden wird die Zeitdauer T[ (die von ίη bis h reicht) Zwangs-Wiederherstellungszeit genannt. Die oben erwähnte Spalttemperatur /PC wird erhalten, indem das Hysteresisglied 35 derart aufgebaut wird, daß ein Lastausgleichswiderstand Rx in Reihe mit dem Widerstand 44 eingefügt ist, wenn das Hysteresisglied durch ein Zeitende-Ausgangssignal vom Steuer-Logikglied 38 arbeitet. Das Hysteresisglied 35 ist so aufgebaut, daß der Widerstand Rx abgetrennt wird, wenn der Vergleicher arbeitet. Wenn die Raumtemperatur die neu eingestellte EIN-Temperatur x°C zur Zeit fio erreicht, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist, schaltet der Vergleicher 34 ein, und damit arbeitet das Hysteresisglied 35, um den Hysteresis-Widerstand 44 parallel mit dem Widerstand 43 der Brückenschaitung 33 zu verbinden; zn !5 dieser Zeit ist der Lastausgleichswiderstand Rx entfernt. Demgemäß wird die BrUckenschaltung 33 auf eine Spannung eingestellt, die der AUS-Temperatur V° C des Vergleichers 34 entspricht. Zu dieser Zeit startet durch Einschalten des Vergleichers 34 der Kompressor 4. Als Ergebnis des Betriebs des Kompressors wird die Raumtemperatur abgesenkt Wenn dann die Temperatur die AUS-Temperatur VC annimmt, schaltet der Vergleicher-Ausgang aus, um dadurch den Kompressor 4 anzuhalten, und gleichzeitig wird der Einstellpunkt der Brükkenschaltung 33 auf die Spannung entsprechend der EIN-Temperatur X°C wiederhergestellt. Beim Ausschalten des Vergleichers 34 beginnt sich die Zeitgeber-Schaltung 36 zu entladen und verhindert ein erneutes Starten des Kompressors 4 bis zur Zeit tn- Danach wird zur Zeit in die Einstellung der Brückenschaltung 33 auf x°C verringert, um dadurch eine Zwangs-Wiederherstellung der Drehung des Kompressors 4 zu verwirklichen. Wie in F i g. 4 gezeigt ist, wird beim Betrieb der Betriebsart ß, in der die Kühlbelastung gering ist, der Temperaturspalt /PC zwischen der neu eingestellten EIN-Temperatur und der AUS-Temperatur im Vergleich mit dem Temperaturspalt λ° C zwischen der EIN-Temperatur X°C und der AUS-Temperatur Y°C der Betriebsart A klein gewählt Durch ein derartiges Einstellen kann nicht nur die Temperaturschwankung oder -änderung, sondern auch eine Feucht-Schwankung oder -Änderung beim Betrieb in der Betriebsart B schmal gemacht werden.

Ein Beispiel für den genauen Aufbau der Schaltung der F i g. 3 ist in F i g. 5 gezeigt, wobei einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Eine Strom- bzw. Spannungsquelle 53 umfaßt ein übliches Bauteil 54 zum Auffangen von Spannungsstößen, die an Eingarigsklerninen 2Ϊ, 22 für Wechselstrom-Netzleitungen angeschlossen sind, einen Transformator 55, Dioden-Gleichrichter 56, einen Glättungskondensator

57, ein Konstantspannungsglied aus einem Widerstand

58, einer Zener-Diode 59 und einem Glättungskondensator60.

Der Hauptteil der Temperatur-Steuerschaltung 41 ist in der Form einer integrierten Halbleiterschaltung ausgeführt, wobei Verbindungsstifte 1° bis 9° bedeuten:

60

Stift 1 ° Eingangsanschluß des Vergleichers 34 für das Thermistor-Ausgangssignal von der Brückenschaltung 33;

Stift 2° Eingangsanschluß des Vergleichers 34 für

die Bezugsspannung von der Brückenschaltung 33;

eine Spannung Vs an diesem Eingangsanschluß verändert sich um den Betrag AV Stift 3°
Stift 4°

Stift 5°
Stift 6°

Stift 7°

Stift 8°

Stift 9°

durch Anschließen oder Trennen des Hysteresis-Widerstandes 44;
Eingangsanschluß des Hysteresisgliedes; Anschluß zum Kühl-Heiz-Wählschalter 29;

Erde-Anschluß:

Lade- und Entladeanschluß der Zeitgeber-Schaltung;

Anschluß für die Anzeigelampe 27, um die Verhinderungszeit des Wiederstartens des Kompressors 4 anzuzeigen;
Ausgangsanschluß zum Ansteuern des Relais 25, um den Kompressor 4 zu steuern;
Anschluß für eine Gleichstromquelle.

Das Steuer-Logikglied 38 ist aufgebaut aus:

Einem Signal-Inverter 61 aus einem exklusiven ODER-Glied zum Umkehren eines Signals für den Fall eines Kühlens und Heizens,

einem Verhinderungsglied, wie z. B. einem Spannungsprüfglied 62 zum Prüfen der Spannung der Zeitgeber-Schaltung 36,

einem Doppelpegel-Vergleicher 65 aus einem Spannungsvergleicher 63 und einem Spannungsumsetzer 64, der eine niederere Bezugsspannung Vj. oder eine höhere Bezugsspannung V_H abhängig von der Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 63 abgibt,
einem Takt-Gatter 66, das durch den Spannungsvergleicher 63 abgegebene Taktsignale steuert,
einem Zähler 67, der die durch den Spannungsvergleicher 63 abgegebenen und durch das Takt-Gatter 66 gesteuerten Taktsignale zählt und dadurch ein erstes Ausgangssignal von seinem Ausgangsanschluß 80 bei Empfang eines ersten Signals zum Erzeugen der Zeitdauer T2 und danach ein Zeitende-Signal von seinem Ausgangssignal 8t bei Empfang einer vorbestimmten Anzahl von Eingangssignalen zum Erzeugen der Zeitdauer Ti abgibt,

einem Lade-Entlade-Steuerglied 68, das Laden und Entladen der Zeitgeber-Schaltung 36 steuert,
einem Ladeverstärker 69, der einen Ladestrom zur Zeitgeber-Schaltung 36 speist,

einem Koinpressorbetrieb-Anzeigeglied 70 zum Anzeigen der Wiederstart-Verhinderungszeit T₂ des Kompressors 4 durch Empfangen des Ausgangssignals vom Ausgangsanschluß 80 des Zählers 67,
einem End- oder Ausgangsverstärker 71 zum Verstärken des Ausgangssignals des Anzeigegliedes 70, und
einem Rücksetzglied 72 zum Rücksetzen des Zählers 67.

Der Betrieb der Schaltung der F i g. 5 wird anhand des Zeitdiagramms der F i g. 6 näher erläutert. Unmittelbar vor der Zeit fr ist die Raumtemperatur höher als die AUS-Temperatur Y, und daher arbeitet der Kompressor 4. In dieser Zeit ist das Ausgangssignal der Ausgangsleitung 73 des Vergleichers 34 eingeschaltet, und daher beträgt die Eingangsspannung am Eingangsanschluß-Stift 3° vom Hysteresis-Glied 35 Null Volt, wodurch der Widerstand 44 parallel zum Widerstand 43 verbunden wird. Deshalb ist die Spannung des Stifts 2° die Bezugsspannung Vs. Zur gleichen Zeit ist das Signal am Ausgangsanschluß 74 des Inverters 61 eingeschaltet, und das Signal an den Ausgangsanschlüssen 75 und 76 des Spannungs-Prüfgliedes 62 ist ebenfalls eingeschaltet, und daher schaltet das Last-Ausgangsglied 39 den Ausgangstransistor 48 ein, damit dadurch das Relais 25

9 10

den Kompressor 4 ansteuert. Dann wird die Zeitgeber- schluß 8t des Zählers 67 noch in einem AUS-Zustand ist, schaltung 36 durch ein Ausgangssignal des Ladeverstär- wird nach der Zeit ίβ des Auss>chaltens des Ausgangsankers 69 aufgeladen, um nahezu die positive Quellen- Schlusses 80 das Lade-Steuerglied 68 lediglich durch den spannung Vcczu erreichen, und weiterhin wird der Zäh- Ausgang 78 des Spannungsvergleichers 63 gesteuert, ler 67 mittels des Ausgangssignals des Rücksetzgliedes 5 und das Lade-Steuerglied 68 gibt ein EI N-Signal ab, um 72 rückgesetzt Dies ist eine Zeit vor der Zeit ti. den Kondensator 46 nur dann zu laden, wenn der Aus-Dann erreicht zur Zeit ti die Temperatur die AUS- gang 78 in einen AUS-Zustand kommt. Wenn die Span-Temperatur VC, und damit nimmt der Ausgangsan- nung Vcder Zeitgeber-Schaltung 36 die höhere Bezugsschluß 73 des Vergleichers 34 einen AUS-Pegel an, um spannung Vh annimmt, dann schaltet der Ausgang 78 den Kompressor 4 anzuhalten. Gleichzeitig nimmt das io des Spannungsvergleichers 63 vom AUS-Zustand in den Ausgangssignal des Spannungs-Prüfgliedes 62 einen EIN-Zustand, und entsprechend hört das Laden auf. Als AUS-Zustand an, um dadurch den Ladeverstärker 69 Ergebnis arbeiten die Zeitgeber-Schaltung 36, der Spanauszuschalten; entsprechend wird die Spannung Vcder nungsvergleicher 63, der ?;-ir.nungsumsetzer 64 und Zeitgeber-Schaltung 36 von der Quellenspannung Vcc das Lade-Steuerglied 68 zusammen als ein Oszillator, verringert Zu dieser Zeit ist der Ausgangsanschluß 78 15 Die Schwingungsimpulse dieses Oszillators werden des Spannungsvergleichers 63 eingeschaltet oder auf durch das Takt-Gatter 66 und zum Zähler 67 geschickt, einem EIN-Pegel, und der Ausgangsanschluß 79 des Zur Zeit ig wird das Zeitende-Signal (EIN) vom Aus-Takt-Gatters 66 wird auf einem AUS-Pegel gehalten; gangsanschluß 81 des Zählers abgegeben. Durch Empdas Ausgangssignal des Spannungsumsetzers 64 ist auf fangen des Zeitende-Signals hält das Lade-Steuerglied die niedrigere Bezugsspannung Vl eingestellt. Auch ist 20 68 sein Ausgangssignal an, um dadurch das Laden zur der erste Ausgangsanschluß 80 des Zählers 67 einge- Zeitgeber-Schaltung 36 anzuhalten, und danach beginnt schaltet oder auf einem EIN-Pegel, und der letzte Aus- die Zeitgeber-Schaltung 36 ein Entladen. Wenn das gangsanschluß 81 hiervon ist ausgeschaltet oder auf ei- Zeitende-Signal vom Ausgangsanschluß 81 abgegeben nem AUS-Pegel. Daher leuchtet die Anzeigelampe 27 wird, empfängt das Hysteresis-Glied 35 das Zeitende-Sidurch das Betriebs-Anzeigeglied 70 auf. Dies beruht 25 gnal und schaltet den Widerstand 44 und den Reihendarauf, daß der Ausgang 74 des Inverters 61 ausgeschal- Lastausgleichswiderstand parallel zum Widerstand 43, tet, der Ausgang 83 des Inverters 82 eingeschaltet, der um dadurch die Spannung am Anschlußstift 2° zu verAusgang 78 des Vergleichers 63 eingeschaltet und der ringern. Die Änderung der Ausgangsspannung der Ausgang 80 eingeschaltet sind, und dadurch ist der Aus- Brücke 33 durch diese Verbindung des Widerstandes 44 gang 84 des Betriebs-Anzeigegliedes 70 ausgeschaltet, 30 entspricht der Änderung von X°C nach *°C in Fig.4. so daß ein Strom von der Leitung der positiven Quelle Danach erreicht zur Zeit fio die Raumtemperatur die Vccdurch den Widerstand 52, die Anzeigelampe 27 und neu eingestellte Temperatur x°C und daher nimmt der durch den Verstärker 71 zum negativen Quellenpunkt Ausgang 74 des Vergleichers 34 einen EI N-Wert an, und (Erde) fließen kann. Das Spannungs-Prüfglied 62 verrie- zusammen mit dem Ausgangssignal EIN des Inverters gelt sein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 75 im 35 61 wird der oben erläuterte Betrieb wiederholt
AUS-Zustand, bis sein anderer Ausgangsanschluß auf Im Betrieb der Betriebsart A von F i g. 4 nimmt ähneinen AUS-Zustand abfällt um dadurch das erste Aus- lieh zu der obigen Erläuterung für die Betriebsart B gangssignal vom Ausgangsanschluß 80 des Zählers 67 nach dem Ausschalten des Ausganges 73 des Vergleizu erzeugen, selbst wenn der Ausgang 74 des Inverters chers 34 das Spannungs-Prüfglied 62 einen bereiten Zu-61 auf einen EIN-Pegel wiederhergestellt wird. Das La- 40 stand an, um ein Ausgangssignal nach Empfang des erde-Steuerglied 68 ist ein NOR-Gatter, und sein Ausgang sten Zählerstand-Signals vom Ausgangsanschluß 80 des 85 ist ausgeschaltet da seine Eingangssignale, d. h. der Zählers 67 zu erzeugen. Demgemäß empfängt nach Ausgang 78 des Spannungsvergleichers 63 eingeschal- Empfang des abgegebenen EIN-Signals vom Vergleitet ein erster Ausgang 80 des Zählers 67 eingeschaltet eher 34 das Last-Ausgangsglied 39 ein Eingangssignal, und der andere Ausgang 81 des Zählers 67 ausgeschaltet 45 um dadurch den Kompressor umlaufen zu lassen,
sind. Durch das AUS-Ausgangssignal des Lade-Sieuer- Die obigen Erläuterungen gelten für die Anwendung gliedes 68 erfolgt kein Laden der Zeitgeber-Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung auf Klimaanlagen 36, um dadurch das Entladen fortzusetzen. Wenn die für alle Jahreszeiten. Jedoch ist die erfindungsgemäße Zeit den Wert ig erreicht hat, gelangt die Spannung Vc Betriebszeit-Steueranordnung nicht auf Klimaanlagen der Zeitgeber-Schaltung 36 an der unteren Bezugsspan- 50 beschränkt sondern auch auf jedes Gerät anwendbar, nung Vi_ an. und daher schaltet der Ausgang 78 des das zwei oder mehr Zeiten für seinen Betrieb benötigt Spannungs vergleichen 63 von EIN nach AUS, um da- wie z. B. ein ölbrenner mit einem Vorreinigungssystem durch den Ausgang des Vergleichers 64 auf die höhere und einem Brenn-Bestätigungssystem oder dergleichen. ■

Bezugsspannung Vh wiederherzustellea Zu dieser Zeit ___

ist der Ausgang 74 des Inverters 61, der der Eingang des 55 Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Takt-Gatters 66 ist, in einem AUS-Zustand. Nach dem

Abfall des Ausganges 78 des Spannungsvergleichers 63
in einem AUS-Zustand schaltet daher der Ausgang 79
des Takt-Gatters 66 von einem AUS-Pegel in einen
EIN-Pegel oder -Zustand. Diese ansteigende Flanke 50
wird durch den Zähler 67 gezählt, und daher gibt der
Ausgangsanschluß 80 des Zählers 67 ein AUS-Ausgangssignal ab. Als Ergebnis ist die Anzeigelampe 27
ausgeschaltet oder zurückgestellt, und der verriegelte
Zustand des Spannungs-Prüfgliedes 62 wird freigege- 65
ben; das Spannungs-Prüfglied 62 ist bereit das Ausgangssignal des Inverters 61 zu den wichtigen oder relevanten Schaltungen zu übertragen. Da der Ausgangsan-

Claims

Patentansprüche:

1. Betriebszeit-Steueranordnung, mit einem Vergleicher (34), dem eine Eingangs-Bezugsspannung zugeführt ist und der ein ΕϊΝ-Ausgangssignal und ein AUS-Ausgangssignal abhängig von einem Eingangssignal abgibt, einer Zeitgeber-Schaltung (36) einschließlich eines Kondensators (46), der mit dem EIN-Ausgangssignal aufladbar ist und sich nach Abgabe des AUS-Ausgangssignals entlädt, einem Verhinderungsglied (62), das eine Übertragung des EIN-Ausgangssignales des Vergleichers (34) zu einer Ausgangsstufe (39) während einer durch den Entladevorgang des Kondensators (46 ) bestimmten ersten Zeitdauer (T2) ab dem Ausschalten des Ausgangssignaiss des Vergleichers (34) verhindert, g e kennzeichnet durch

einen Doppelpegel-Vergleicher (65), dessen Ausgangssignal auf Aus schaltet, wenn die Spannung am Kondensator (46) der Zeitgeber-Schaltung (36) in der Zeit nach einem Ausschalten des Vergleichers (34) sich auf eine vorgegebene untere Bezugsspannung Vl verringert hat und auf EIN schaltet, wenn die Spannung am Kondensator (46) der Zeitgeber-Schaltung (36) durch Aufladen wieder eine höhere Bezugsspannung V« erreicht,
ein Lade-Steuerglied (68), das während der Zeitdauer des AUS-Ausgangssignals vom Doppelpegel-Vergleicher (6S) das Laden des Kondensators (46) ausführt,

einen Zähler (67), der die vom Doppelpegel-Vergleicher (6S) abgegebene AUS-Ausgangssignale zählt, solange der Vergleicher (34) ausgeschaltet ist, und der ein erstes Ausgangssignal aufgrund des ersten AUS-Ausgangssignals des Doppelpegel-Vergleichers (6S) und ein Zeitende-Ausgangssignal abgibt, wenn eine vorbestimmte Anzahl der AUS-Ausgangssignale gezählt ist, wobei das Lade-Steuerglied (68) den Kondensator (46) von der Abgabe des ersten AUS-Ausgangssignals bis zur Abgabe des Zeitende-Ausgangssignales periodisch auflädt und die erste Zeitdauer T₁ die Entladezeit bis zum erstmaligen Erreichen der unteren Bezugsspannung Vl ist und mit einem Hysteresisglied (35), das die Bezugsspannung am Vergleicher (34) beim Umschalten des Ausgangssignales des Vergleichers (34) von EIN auf AUS auf einen ersten Wert und von AUS auf EIN auf einen zweiten Wert und beim Auftreten des Zeitende-Ausgangssignales des Zählers (67) einen dazwischenliegenden dritten Wert schaltet.

2. Betriebszeit-Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Bezugsspannung Vh kleiner als eine Lade-Grenzspannung ist, von der aus das erste Entladen zum Erzeugen des ersten Ausgangssignales erfolgt.