DE60031799T2

DE60031799T2 - Kühlanlage für eine Kommunikationsstation

Info

Publication number: DE60031799T2
Application number: DE60031799T
Authority: DE
Inventors: Kenji Isazawa; Takashi Nonaka; Yu Seshimo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2020-06-17
Also published as: EP1074796A2; US6539736B1; ES2275067T3; CN1134188C; DE60021966T2; EP1357778A3; EP1074796A3; CN1283055A; EP1357778B1; DE60021966D1; KR100367349B1; KR20010021050A; DE60031799D1; EP1074796B1; EP1357778A2; ES2246812T3; TW476842B

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsstation, die ein Kühlsystem zum Kühlen eines Gehäuses der Kommunikationsstation aufweist, in dem Kommunikationseinrichtungen untergebracht sind, die Wärmeelemente, wie Leiterplatten aufweisen, die von einer Kühleinrichtung, wie etwa einer Klimaanlage gekühlt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Verbesserung eines Systems zum Kühlen eines Gehäuses einer Kommunikationsstation, wobei eine Innenseite des Gehäuses, in dem Wärmekomponenten aufweisende Kommunikationseinrichtungen untergebracht sind, mittels eines Kühlers vom Siedetyp in einem Kältekreislauf mit freier Zirkulation und eines Verdampfers in einem Kältekreislauf mit Zwangszirkulation, aktiviert durch einen Kompressor, gekühlt wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Seit einigen Jahren werden Kommunikationsstationen, die eine große Zahl elektronischer Platten für die Kommunikation aufweisen, an den verschiedensten Orten vorgesehen, um im Zusammenhang mit der zunehmenden Menge an tragbaren Kommunikationsvorrichtungen Nachrichten weiterzuleiten. Die Dimensionen solcher Kommunikationsvermittlungsstationen sind beispielsweise eine Breite von ungefähr 6 m, eine Tiefe von ungefähr 1,7 m und eine Höhe von ungefähr 1,7 m.
Die Kommunikationsvermittlungsstationen sind zwar relativ klein, aber ein Bruttoheizwert von in den Kommunikationsstationen angeordneten elektronischen Platten liegt zwischen einigen kW und einigen Dutzend kW.
Deshalb werden Klimaanlagen verwendet, um diese elektronischen Platten durch das Kühlen von Plattengehäusen der Kommunikationsstationen zu kühlen. 33 zeigt eine Konstruktion bei einem herkömmlichen Verfahren zur Steuerung der Kühlung einer Kommunikationsstation.
In 33 bezeichnet 1 ein Gestell zur Aufnahme von Kommunikationseinrichtungen, die eine große Anzahl elektronischer Platten etc. aufweisen; 3 bezeichnet ein Gebläse; 4 bezeichnet eine Raumeinheit mit einem Innenwärmetauscher 4a und einem Innen gebläse 4b; 5 bezeichnet eine Außeneinheit mit einem Kompressor 5a und einem Außenwärmetauscher 5b; 6 bezeichnet Ansaugluft in den Innenwärmetauscher 4a.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet Auslaßluft aus dem Innenwärmetauscher 4a; 8 bezeichnet Ansaugluft zum Kühlen der Kommunikationseinrichtung 2; 9 bezeichnet einen Ansauglufttemperaturdetektor, um eine Temperatur der Ansaugluft 6 zu detektieren; 10 bezeichnet ein Gehäuse, um das Gestell 1 und die Raumeinheit 4 aufzunehmen; und 11 bezeichnet eine Kühlsteuereinheit, um die Kühlleistung des Kompressors 5a zu steuern.
Als nächstes wird der Ablauf des herkömmlichen Verfahrens zur Steuerung des Kühlvorgangs der Kommunikationsstation beschrieben. Die Anzahl von aktiven Kommunikationseinrichtungen 2 ändert sich in Abhängigkeit von einer Kommunikationshäufigkeit, und der Heizwert steigt oder sinkt in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven Kommunikationseinrichtungen 2. Die Ansaugluft 8 zu den Kommunikationseinrichtungen 2 wird von dem Gebläse 3 gefördert, um die Kommunikationseinrichtungen 2 zu kühlen, wird bei dem Kühlvorgang erwärmt und wird in die Raumeinheit 4 als Ansaugluft 6 in den Innenwärmetauscher 4a angesaugt.
Die in die Raumeinheit 4 aufgenommene Ansaugluft 6 wird von dem Innenwärmetauscher 4a gekühlt, in das Gehäuse 10 als Auslaßluft 7 aus dem Innenwärmetauscher 4a ausgeblasen und dient als Ansaugluft 8 in die Kommunikationseinrichtungen 2. Andererseits steuert die Kühlsteuereinheit 11 die Kühlleistung des Kompressors 5a auf der Basis einer Ausgangstemperatur des Ansauglufttemperaturdetektors 9, so daß die Ansaugluft 8 in die Kommunikationseinrichtungen 2 eine vorbestimmte Temperatur wie beispielsweise 35 °C oder niedriger annimmt.
Ferner sind eine große Anzahl von Kommunikationsstationen für Mobiltelefone usw. in Städten, auf den Dächern von Wohnanlagen und Bürogebäuden, auf Bergen in den Vorstädten und in der freien Natur vorhanden.
Kommunikationseinrichtungen sind im allgemeinen in einem hermetischen Gehäuse in den Kommunikationsstationen aufgenommen. Einige der Gehäuse haben jedoch zu wenig Platz, um darin eine Person aufzunehmen. Die Gehäuse werden deshalb ausreichend gekühlt, weil in den Kommunikationseinrichtungen Wärmekomponenten enthalten sind.
Ein System zum Kühlen eines solchen Gehäuses ist in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung JP-A-11-135 972 angegeben. 34 zeigt dieses System. Das Gehäusekühlsystem 151 für eine Kommunikationsstation 152 besteht aus einem Kühler 121 vom Siedetyp in einem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation und einem Verdampfer 113 in einem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation, um den Innenraum des Gehäuses 103 als den hermetischen Raum zu kühlen. Der Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation ist so ausgebildet, daß ein Kältemittel von einem Kompressor 110 zwangsweise zirkuliert wird, wobei dieser Mechanismus im allgemeinen in einer Klimaanlage usw. verwendet wird.
In dem Gehäuse 103 sind Wärmekomponenten 105 aufweisende Kommunikationseinrichtungen 104 aufgenommen. Bei den im allgemeinen verwendeten Kommunikationseinrichtungen 104 befindet sich ein Gebläse (nicht gezeigt) in einem Einrichtungsgehäuse 106, das eingebaute Wärmekomponenten 105 hat, um Luft aus einer Ansaugöffnung 107 aufzunehmen, die an einer Seitenfläche oder einer Bodenfläche des Einrichtungsgehäuses liegt, und Wärme aus einer Auslaßöffnung 108 zu blasen, die an einer Rückseite des Einrichtungsgehäuses positioniert ist.
Im Fall eines Verdampfers sind eine Ansaugöffnung 155 zum Ansaugen von im Gehäuse 103 befindlicher Luft und eine Auslaßöffnung zum Fördern von gekühlter Luft in das Gehäuse 103 gebildet. In das Gehäuse 153 des Verdampfers sind der Verdampfer 113 und ein Gebläse 154 eingebaut. Andererseits ist an einer hinteren Oberfläche des Einrichtungsgehäuses 106 ein Warmluftleitweg 157, der mit der Auslaßöffnung 108 verbunden ist, gebildet. Der Warmluftleitweg 157 ist mit einem Luftweg 167 verbunden, der eine Warmluftansaugöffnung und eine Warmluftauslaßöffnung hat. Ein Kondensator 122 und ein Gebläse 163 sind in den Luftweg 167 eingebaut.
Ein Kondensator 111 in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation ist in einem Kondensatorgehäuse als Außeneinheit einer Klimaanlage angeordnet. Das Gehäuse 117 des Kondensators ist kastenförmig und hat eine Außenluftansaugöffnung 118 und eine Auslaßöffnung 119. Der Kondensator 111, der Kompressor 110, eine Drosselklappe 112 für Kältemittel und ein Gebläse 116 sind in dem Kondensatorgehäuse 117 untergebracht.
Der Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation ist wirksam, indem sequentiell der Kompressor 110, der Kondensator 111, die Kältemitteldrosselklappe 112 im Kondensatorgehäuse 117 mit dem Verdampfer 113 in dem Gehäuse 103 über Leitungen 114, 115 für das Kältemittel so verbunden werden, daß ein Ring gebildet wird. Ferner ist der Kondensator 122 in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation als Außeneinheit in dem Kondensatorgehäuse 159 angeordnet.
Das Kondensatorgehäuse 159 ist kastenförmig und hat eine Außenluftansaugöffnung 160, eine Auslaßöffnung 161, den Kondensator 122 und das Gebläse 162. Der Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation wird gebildet durch das Verbinden des Kondensators 122 im Kondensatorgehäuse 159 mit dem Kühler 121 vom Siedetyp in dem Luftströmungsweg 167 über eine Kältemittelverdampfungsleitung 123 und eine Flüssigkältemittelrücklaufleitung 124, so daß ein Ring gebildet wird.
Bei dem herkömmlichen Kühlsystem wird die Kühlleistung in Abhängigkeit von einer Höchstlast der Wärmekomponenten 105 bestimmt. Da das Gehäuse 103 im allgemeinen so aufgebaut ist, daß eine äußerst geringe Wärmeübertragung durch massive Leiter erfolgt, gibt es sehr geringe Abweichungen einer Kühllast im Inneren des Gehäuses 103 als Reaktion auf Änderungen der Außenlufttemperatur.
Als nächstes wird ein Betrieb des herkömmlichen Systems beschrieben. Luft im Gehäuse 103 wird durch die Luftansaugöffnung 107 in das Einrichtungsgehäuse 106 angesaugt, wenn ein Gebläse in den Kommunikationseinrichtungen 104 (nicht gezeigt) angetrieben wird. Angesaugte Kühlluft kühlt die Wärmekomponenten 105 und wird zu Warmluft. Dann wird die Warmluft aus der Auslaßöffnung 108 in der Rückseite des Gehäuses in die Warmluftleitbahn 157 gefördert. Diese warme Auslaßluft wird durch die Warmluftansaugöffnung 158 im Gebläse 163 in den Luftströmungsweg 167 angesaugt. Die Warmluft strömt durch den Kühler 121 vom Siedetyp in dem Luftströmungsweg 167 und wird zuerst durch Wärmeaustausch mit einem Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf 120 mit freier Zirkulation gekühlt.
Die der erstmaligen Kühlung unterzogene Luft wird von dem Gebläse 163 angesaugt und durch die Auslaßöffnung 164 in das Gehäuse 103 gefördert. Zumindest ein Teil der einer ersten Kühlung unterzogenen Luft wird durch die Ansaugöffnung 155 von dem Gebläse 154 in das Verdampfergehäuse 153 angesaugt und durchströmt den Verdampfer 113, so daß die Luft durch Wärmeaustausch mit einem Kältemittel in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation gekühlt wird. Somit wird gekühlte Luft aus der Kühlluftauslaßöffnung 156 in das Gehäuse geblasen.
In dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation wird ein Kältemittel in dem Kühler 121 vom Siedetyp durch Wärmeaustausch mit der Warmluft zum Sieden gebracht, so daß es zu Kältemitteldampf wird. Der Kältemitteldampf durchströmt das Kältemittelverdampfungsrohr 123 und erreicht den Kondensator 122. Der Kältemitteldampf in dem Kondensator 122 wird zu flüssigem Kältemittel durch Wärmeaustausch mit einer Außenluft, die von der Außenluftansaugöffnung 160 zu der Auslaßöffnung 161 in einem Kondensatorgehäuse 159 strömt, wobei der Kältemitteldampf gekühlt wird.
Das flüssige Kältemittel kehrt zurück zu dem Kühler 121 vom Siedetyp durch das Flüssigkältemittelrücklaufrohr 124 mittels Schwerkraftströmung infolge einer Differenz der Massendichte zwischen dem flüssigen Kältemittel und dem Kältemitteldampf. In dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation dagegen strömt ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemitteldampf, der aus dem Kompressor 110 zwangsweise gefördert wird, in den Kondensator 111 und wird zu flüssigem Kältemittel durch Wärmeaustausch mit einer Außenluft, die von der Außenluftansaugöffnung 118 durch das Gebläse 116 zu der Auslaßöffnung 119 im Kondensatorgehäuse 117 strömt, so daß der Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemitteldampf gekühlt wird.
Der Druck des flüssigen Kältemittels wird durch die Kältemitteldrosselklappe 12 vermindert, so daß es einen Zweiphasen- bzw. Gas-Flüssig-Zustand annimmt. Danach erreicht das flüssige Kältemittel den Verdampfer 113 durch das Kältemittelrohr 114. Das Kältemittel gelangt in Wärmeaustausch mit Luft, die durch das Verdampfergehäuse 153 im Verdampfer 113 strömt, und wird zu einem Niederdruck-Kältemitteldampf. Das Kältemittel kehrt durch das Kältemittelrohr 115 zu einer Ansaugseite des Kompressors 110 zurück.
Da bei dem herkömmlichen Kühlsteuerungsverfahren für Kommunikationsstationen ein gewöhnliches, an der Wand hängendes oder herabhängendes Klimaaggregat verwendet wird, wie es in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung JP-A-4-098 038 angegeben ist, wird eine Ansaugtemperatur 6 des Innenwärmetauschers 4a von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 detektiert. Wenn jedoch eine Luftverteilung im Gehäuse nicht bevorzugt wird, treten Erscheinungen auf wie die, daß Auslaßwärme aus den Kommunikationseinrichtungen zurückbleibt und aus der Raumeinheit ausgeblasene Luft einen Kurzzyklus verursacht.
Somit stimmt ein Heizwert der Kommunikationseinrichtungen, d. h. eine reale Kühllast, nicht mit der Ansauglufttemperatur 6 überein. Die Klimaanlage bewältigt daher die reale Kühllast nicht, so daß die Temperatur im Gehäuse steigt oder fällt; und den Umweltbedingungen der Arbeitstemperatur der Kommunikationseinrichtungen wird infolgedessen nicht genügt, und Dampf schlägt sich in der Klimaanlage nieder.
Da bei dem herkömmlichen Kühlsystem der Kühler 121 vom Siedetyp und der Verdampfer 113 in den verschiedenen Luftströmungswegen angeordnet sind, ist es ferner notwendig, die Gebläse 163 und 154 jeweils für die Luftströmungswege anzuordnen.
Da ferner die Dichte von Komponenten, die in dem Gehäuse 103 installiert sind, hoch ist, um eine gute Kompaktheit zu erreichen, ist es nicht möglich, einen Raum für weitere Gebläse vorzusehen. Es besteht also das Problem, daß kein großes Gebläse verwendet werden kann, daß also beispielsweise keine große Luftdurchflußmenge geliefert werden kann, wenn der Raum im Gehäuse 103 unverändert ist.
Da sich im übrigen die Luft, die in dem Kühler 121 vom Siedetyp erstmals gekühlt worden ist, nach dem Durchströmen der Auslaßöffnung 164 im Gehäuse 103 verteilt, strömt ein Teil der Luft zu dem Verdampfergehäuse 153 entsprechend einem Pfeil C, und der übrige Teil wird in die Luftansaugöffnung 107 der Kommunikationseinrichtung 104 durch Umleitung entsprechend einem Pfeil B angesaugt. Wenn die Luftdurchflußmenge des Gebläses 154 außerordentlich groß ist, kann es geschehen, daß die aus der Kühlluftauslaßöffnung 156 ausgeblasene gekühlte Luft durch einen Kurzzyklus zur Ansaugöffnung 155 zurückkehrt, so daß der Kühlwirkungsgrad verschlechtert wird.
Um ferner die erwärmte Luft in dem Kühler 121 vom Siedetyp aufzunehmen, müssen der Warmluftleitweg 157 und die Warmluftansaugöffnung 158 vorgesehen werden, so daß die Ausbildung des Luftströmungswegs kompliziert wird. Wenn der Warmluftleitweg 157 nicht vorgesehen ist, wird Hochtemperatur-Warmluft, die aus der Auslaßöffnung 108 der Kommunikationseinrichtung 104 ausgeblasen wird, direkt in die Ansaugöffnung 155 des Verdampfers 113 unter Umgehung des Kühlers 121 vom Siedetyp angesaugt, was zu der Gefahr eines Zusammenbruchs des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation führen kann.
Es wäre vorteilhaft, wenn es möglich wäre, die oben erwähnten, beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen und ein Kühlsteuerungsverfahren für Kommunikationsstationen bereitzustellen, mit dem Kommunikationseinrichtungen in Abhängigkeit von einer Änderung eines Heizwerts gekühlt werden können, die durch die Anzahl von Betriebsvorgängen der Kommunikationseinrichtungen verursacht wird. Ferner ist es dabei möglich, die Steuerung mit guter Erweiterungskapazität durchzuführen; ein Kühler kann mit hohem Wirkungsgrad unter Energieeinsparung betrieben werden; Feuchtigkeitsniederschläge können vermieden werden; häufiges Ein- und Ausschalten einer Klimaanlage kann verhindert werden; es ist möglich, Änderungen der Umgebung zu berücksichtigen; und die Leistungszahl des Kühlers kann ebenfalls gesteigert werden; außerdem können weitere Verbesserungen erzielt werden.
Die GB-A-2 300 910 zeigt eine Kommunikationsstation, die folgendes aufweist: ein Kühlsystem zum Kühlen eines Gehäuses der Kommunikationsstation, in dem Wärmekomponenten aufweisende Kommunikationseinrichtungen untergebracht sind, mittels eines Kühlers in einem Kältekreislauf mit freier Zirkulation und eines Verdampfers in einem Kältekreislauf mit Zwangszirkulation, aktiviert durch einen Kompressor.
Das Kühlsystem weist dabei folgendes auf: einen gemeinsamen Luftströmungsweg, der eine Warmluft-Ansaugöffnung, um erwärmte Luft aus dem Gehäuse aufzunehmen, und eine Kaltluft-Auslaßöffnung hat, um gekühlte Luft in das Gehäuse zu blasen; ein gemeinsames Gebläse, um Luft zu dem Kühler und dem Verdampfer zu fördern; wobei der Kühler, der Verdampfer und das gemeinsame Gebläse in den gemeinsamen Luftströmungsweg eingebaut sind; eine Temperaturdetektiereinrichtung, um zumindest eine Außenlufttemperatur zu detektieren; eine Kompressorsteuereinrichtung, um den Betrieb des Kompressors in dem Kältekreislauf mit Zwangszirkulation auf der Basis einer von der Temperaturdetektiereinrichtung empfangenen detektierten Temperatur zu stoppen; und eine Antriebseinrichtung, um das gemeinsame Gebläse in einem Betriebszustand zu halten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung gibt eine Kommunikationsstation der in Anspruch 1 angegebenen Art an.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Kühlsystem der Kommunikationsstation ferner folgendes auf:
eine Störungsdetektiereinrichtung, um eine Störung des Kältekreislaufs mit Zwangszirkulation zu detektieren; und
eine Antriebseinrichtung, um das gemeinsame Gebläse in einem Betriebszustand zu halten, wenn von der Störungsdetektiereinrichtung eine Störung des Kältekreislaufs mit Zwangszirkulation detektiert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler ihrer Vorteile ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei nur die Ausführungsbeispiele 9 bis 12 (30 bis 32) der vorliegenden Erfindung entsprechen.
1 zeigt eine Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 6;
2 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Kühlsteuereinrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 6;
3 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch die Kühlsteuereinrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 6;
4 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 6;
5 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1;
6 zeigt eine Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen gemäß den Ausführungsbeispielen 2 und 7;
7 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
8 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch die Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
9 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
10 ist ein Blockschaltbild einer anderen Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
11 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
12 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2;
13 zeigt die Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 3;
14 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 3;
15 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch die Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 3;
16 zeigt eine Beziehung zwischen einer Ansaugtemperatur und einer Kühlleistung einer Klimaanlage;
17 zeigt eine Beziehung von verschiedenen Temperaturen der Klimaanlage gemäß Ausführungsbeispiel 3;
18 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 3;
19 zeigt einen Wärme-aus-Zustand gemäß Ausführungsbeispiel 3;
20 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 3;
21 ist ein Flußdiagramm und zeigt eine Steuerung durch eine andere Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 3;
22 zeigt die Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 4;
23 zeigt die Ausbildung eines anderen Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 4;
24 zeigt die Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 5;
25 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 7;
26 ist ein Fiußdiagramm und zeigt einen Betrieb der Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 7;
27 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Betrieb eines Kühlsteuerungsverfahrens gemäß Ausführungsbeispiel 6;
28 zeigt die Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 8;
29 ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Kühlsteuereinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 8;
30 zeigt schematisch eine Ausbildung eines Kühlsystems für ein Gehäuse einer Kommunikationsstation gemäß den Ausführungsbeispielen 9, 11 und 12, in Übereinstimmung mit der Erfindung;
31 zeigt schematisch eine Ausbildung eines Kühlsystems für ein Gehäuse einer Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 10, in Übereinstimmung mit der Erfindung;
32 ist ein Diagramm und zeigt eine Beziehung zwischen einer Kapazität eines Kältekreislaufs mit freier Zirkulation, einer Außentemperatur usw. in einem Kühlsystem für ein Gehäuse einer Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 11;
33 zeigt die Ausbildung eines herkömmlichen Kühlsteuerungsverfahrens in einer Kommunikationsstation; und
34 zeigt schematisch die Ausbildung eines herkömmlichen Kühlsystems für ein Gehäuse einer Kommunikationsstation.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Es folgt eine genaue Erläuterung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die 1 bis 32, wobei für gleiche oder gleichartige Teile und Bereiche die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und keine erneute Beschreibung erfolgt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
Ein Beispiel eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation und eine Kommunikationsleitstation (nachstehend als Kommunikationsstation bezeichnet) gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird nachstehend beschrieben. 1 zeigt die Ausbildung eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 1. In 1 sind gleiche oder gleichartige Bereiche wie in 33 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibung solcher Bereiche entfällt. 11a bezeichnet eine Kühlsteuereinrichtung, um eine Kühlleistung eines Kompressors 5a in Abhängigkeit von Kühlbedingungen von Kommunikationseinrichtungen 2 zu steuern.
12 bezeichnet eine elektrische Leistungsdetektiereinrichtung, wie etwa einen Leistungsmesser, um eine elektrische Leistungsaufnahme durch in Betrieb befindliche Kommunikationseinrichtungen 2 zu detektieren. 13 bezeichnet eine Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung für die Kommunikationseinrichtungen, die eine Temperatur einer Ansaugluft 8 in die Kommunikationseinrichtungen detektiert. 2 ist ein Blockschaltbild und zeigt die Kühlsteuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
In 2 bezeichnet 20 eine Einrichtung zum Einstellen eines Zielwerts der Ansaugtemperatur in die Kommunikationseinrichtungen. 21a bezeichnet eine Einrichtung zum Steuern von Klimazuständen, die eine Kühlleistung der Klimaanlage steuert, die eine Raumeinheit 4, eine Außeneinheit 5 etc. hat. 22 bezeichnet eine Einrichtung zum Steuern einer Frequenz, welche die Frequenz einer Energieversorgung eines Kompressormotors steuert. Die Kühlsteuereinrichtung 11a ist gebildet durch die Ziel-Ansaugtemperatureinstelleinrichtung 20 für die Kommunikationseinrichtungen, die Klimaanlagesteuereinrichtung 21a und die Frequenzsteuereinrichtung 22.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird nun ein Betrieb des Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Mit dem Kühlsteuerungsverfahren für die Kommunikationsstation wird eine Ansauglufttemperatur in den Kommunikationseinrichtungen 2 so gesteuert, daß sie innerhalb einer vorbestimmten Temperatur ist, indem eine erforderliche Ansaugluftmenge für die Kommunikationseinrichtungen von einem Gebläse 4b zu den Kommunikationseinrichtungen 2 gefördert wird.
Im allgemeinen wird die Temperatur der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen auf 35 °C oder niedriger gesteuert. Die Ansaugluft 8 wird beim Kühlen der Kommunikationseinrichtungen 2 erwärmt, in die Inneneinheit 4 angesaugt, so daß sie von einem Innenwärmetauscher 4a gekühlt wird, zu einem Gehäuse 10 als Auslaßluft 7 zurückgeleitet und kühlt die Kommunikationseinrichtungen 2 erneut als Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen.
Die Kühlsteuereinrichtung 11a steuert die Temperatur der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen derart, daß sie zu einer Temperatur wird, die von der Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung 20 für die Kommunikationseinrichtungen eingestellt ist, z. B. auf 20 °C oder niedriger auf der Basis von Ausgangssignalen von der Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung für Kommunikationseinrichtungen 13 und der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12.
Es soll angenommen werden, daß eine Strömungsrate des Gebläses 3 einen Wert 40 m³/min hat und eine von der Leistungsdetektiereinrichtung 12 detektierte elektrische Leistung 12 kW ist; da der größte Teil der elektrischen Leistungsaufnahme einer elektronischen Schaltungsplatte durch die elektrische Leistungsaufnahme der Kommunikationseinrichtungen 2 erfolgt und somit die Leistungsaufnahme der Kommunikationseinrichtungen 2 und ein Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 im wesentlichen gleich sind, wird dann eine Temperaturdifferenz zwischen der Ansaugluft 6 für den Innenwärmetauscher und der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt: ΔT = (elektrische Leistungsaufnahme)/(Luftdurchflußrate × Luftdichte × spezifische Wärme der Luft bei konstantem Druck).
Wenn die elektrische Leistungsaufnahme 12 kW ist; die Luftdurchflußrate 0,67 m³/s ist; die Luftdichte 1,2 kg/m³ ist; und die spezifische Wärme bei konstantem Druck der Luft 1,01 kJ/kg·K ist, dann gilt ΔT = 15°. Wenn die Temperatur der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen 20 °C ist, dann ist die Temperatur der Ansaugluft 6 für den Innenwärmetauscher 20 °C + ΔT = 20 °C + 15° = 35 °C. Unter der Voraussetzung, daß die Luftdurchflußrate des Gebläses 4b einen Wert 40 m³/min hat, ist eine elektrische Leistung von 12 kW erforderlich, um die Ansaugluft 6 für den Innenwärmetauscher als die Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen nach Kühlung auf 20 °C zu bringen.
Durch Steuerung der Leistung der Klimaanlage beim Detektieren der elektrischen Leistungsaufnahme durch die Kommunikationseinrichtungen ist zu erwarten, daß die Leistung einer tatsächlichen Wärmelast folgt. Die erwartete Temperatur wird jedoch nicht erreicht, weil die Ausblasluft 7 mit der Atmosphäre um die Ausblasluft 7 herum aus der Inneneinheit im Gehäuse vermischt wird und das Gemisch zu der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen wird. Wenn außerdem der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 plötzlich geändert wird, tritt eine sehr kurze zeitliche Differenz auf, bis der Einfluß der Änderung sich auf das Ausgangssignal von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen auswirkt.
Zur Korrektur der zeitlichen Differenz wird eine erforderliche Leistung des Kompressors grundsätzlich berechnet durch Vergleichen einer Temperatur, die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen ausgegeben wird, mit dem eingestellten Zielwert, so daß die Ansauglufttemperatur 8 für die Kommunikationseinrichtungen zu dem eingestellten Zielwert wird, der von der Zielwert-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung 20 für die Kommunikationseinrichtungen erhalten wird.
Danach wird eine Obergrenze der höchsten Frequenz des Kompressors auf der Basis der detektierten elektrischen Leistung von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung berechnet, und der Kompressor 5a wird durch die Frequenzsteuereinrichtung 22 aufgrund eines Befehls von der Klimaanlagensteuereinrichtung 21a gesteuert, die den Befehl über die Frequenz nach Korrektur der oben erwähnten erforderlichen Leistung abgibt.
3 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Steuervorgang durch die Kühlsteuereinrichtung 11a. Die Kühlsteuereinrichtung 21a prüft eine aktuelle Frequenz f, die aktuell an den Kompressor 5a ausgegeben wird, im Schritt S1, nachstehend kurz mit S1 bezeichnet. Im Schritt S2 werden eine Temperatur Tm der Ansaugluft 8 der Kom munikationseinrichtungen, detektiert durch die Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen, und eine vorgegebene Temperatur Ts der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen, eingestellt von der Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung 20 für die Kommunikationseinrichtungen, geprüft.
Im Schritt S3 wird, wenn die Temperatur Tm und die vorgegebene Temperatur Ts nicht gleich sind, geprüft, ob die Temperatur Tm die vorgegebene Temperatur Ts überschreitet. Wenn die Temperatur Tm die vorgegebene Temperatur Ts überschreitet, wird im Schritt S5 die Frequenz der Energieversorgung für den Kompressor 5a um einen vorbestimmten Wert durch die Frequenzsteuereinrichtung 22 erhöht. Wenn die Temperatur Tm die vorgegebene Temperatur Ts nicht überschreitet, wird im Schritt S6 die Frequenz der Energieversorgung für den Kompressor 5a um einen vorbestimmten Wert durch die Frequenzsteuereinrichtung verringert.
Wenn die Temperatur Tm im Schritt S2 gleich der vorgegebenen Temperatur Ts ist, wird im Schritt S4 die Frequenz unverändert beibehalten. Die Klimaanlagensteuereinrichtung 21a empfängt ein Ausgangssignal von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 und führt eine Operation an einer Obergrenze fmax der Frequenz des Kompressors im Schritt S7 aus. Die Obergrenze fmax wird erhalten durch eine Funktion f(w), die eine Variable des Ausgangswerts w von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 hat. Die Funktion ist beispielsweise wie folgt: f(w) = 13,7(w – 6) + 30.
Diese Funktion gilt für den Fall, daß Eigenschaften des Kompressors 5a Leistungen von 12 kW bei 112 Hz und 6 kW bei 30 Hz sind, und eine Leistung des Kompressors wird so geändert, daß sie bei Frequenzen zwischen 112 Hz und 30 Hz linear ist.
Anders ausgedrückt, ein Frequenzbereich ist ausreichend, damit der Kompressor ein hinreichendes Kühlvermögen besitzt, um die Kühlung für die elektrische Verbrauchsleistung, d.h. den Heizwert, der Kommunikationseinrichtungen 2 zu bieten.
Im Schritt S8 werden fmax, bei der ein Vorgang auf der Basis der Funktion f(w) ausgeführt worden ist, und f1, berechnet wie oben angegeben, miteinander verglichen. In den Schritten S9, S10 und S11 wird, wenn f1 größer als fmax ist, die Frequenz des Kompressors mit fmax vorgegeben; und wenn f1 gleich oder kleiner fmax ist, wird die Frequenz des Kompressors mit f1 vorgegeben. Wie beschrieben, wird die Frequenz des Kompressors gesteuert.
Es erübrigt sich zu sagen, daß im Schritt S2 und im Schritt S3 in 3 bestimmt werden kann, ob die Temperatur Tm der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen gleich einem oder größer als ein Wert ist, der durch Addition oder Subtraktion eines vorbestimmten Werts zu bzw. von der vorgegebenen Temperatur Ts der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen erhalten wird. Anders ausgedrückt, es kann die Temperatur Tm in den Bereich der vorgegebenen Temperatur Ts gebracht werden, indem die vorgegebene Temperatur Ts einen bestimmten Bereich erhält und bestimmt wird, ob die Temperatur Tm in diesem Bereich ist, höher als eine Obergrenze des Bereichs ist, niedriger als eine Untergrenze des Bereichs ist oder andere Werte hat.
In dem Ausführungsbeispiel 1 ist es möglich, das Kühlsteuerungsverfahren vorzusehen, mit dem die Temperatur der Ansaugluft für die Kommunikationseinrichtungen stabil gemacht wird und mit dem eine Last und eine Änderung des Heizwerts in Übereinstimmung mit der Anzahl von Betriebsvorgängen der Kommunikationseinrichtungen 2 bewältigt werden. Diese Steuerung wird umgesetzt durch Detektieren der Temperatur der Ansaugluft 8 zum Betreiben der Kommunikationseinrichtungen 2 mit der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen und Steuerung der Klimaanlage durch die Kühlsteuereinrichtung, um die Temperatur der Ansaugluft 8 in den Bereich der vorgegebenen Temperatur Ts zu bringen.
Außerdem gibt es den Fall, daß der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 eine plötzliche Änderung erfährt. In diesem Fall erfolgt die Steuerung in Abhängigkeit nur von dem Ausgangssignal der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13, erhalten als Ergebnis der Änderung, ungenügend. Es ist daher möglich, eine stabile Steuerung mit einer guten Erweiterungsfähigkeit zu erreichen, indem vorher das Ausgangssignal der elektrischen Leistungsaufnahmedetektiereinrichtung 12 gewonnen wird, das ein Faktor für die Änderung der Temperatur Tm der Ansaugluft 8 ist, und die Frequenz des Kompressors gesteuert wird.
In 3 wird zwar die Obergrenze fmax der Frequenz des Kompressors im Schritt S7 eingestellt, es können jedoch die folgenden Schritte ausgeführt werden. Es wird zuerst beurteilt, ob die elektrische Leistungsaufnahme erhöht oder verringert ist, indem Detektierwerte der elektrischen Leistung vor und nach dem Empfang von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung in den Schritten S4, S5, S6 und S7 verglichen werden. Wenn die elektrische Leistungsaufnahme verringert ist, wird ein Ablauf ähnlich dem in 3 beschriebenen ausgeführt.
Wenn die elektrische Leistungsaufnahme erhöht ist, wird im Schritt S7 die Obergrenze fmax in die Untergrenze fmin = f(w) der Frequenz des Kompressors geändert, und die Untergrenze fmin der Frequenz des Kompressors wird in f(w) geändert, was in 3 gezeigt ist. Im Schritt S8 wird beurteilt, ob f1 < fmin. Im Schritt S9 wird f1 = fmin etabliert, wenn f1 < fmin. Im Schritt S10 wird f1 = f1 etabliert, wenn f1 ≥ fmin. Danach wird S11 gewählt.
In einem solchen Fall ist es möglich, wenn der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 plötzlich ansteigt oder niedriger wird, rasch auf die Zunahme bzw. die Abnahme zu reagieren, und es kann eine stabile Steuerung mit guter Erweiterungsfähigkeit erhalten werden.
Das in 3 gezeigte Steuerverfahren kann im übrigen modifiziert und vereinfacht werden, indem nur die Schritte S4, S5 und S6 und S11 angewandt und die Schritte S7, S8, S9 und S10 weggelassen werden.
4 ist ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Kühlsteuerungsverfahrens gemäß Ausführungsbeispiel 1 zeigt. Dabei ist der Ablauf bis zu den Schritten S9 und S10 der gleiche wie oben erläutert.
Eine Ausführungsform des Kühlverfahrens ist in 1 gezeigt, und ein Blockdiagramm des Kühlverfahrens ist in 2 gezeigt. Nach Berechnen der Frequenz f1 im Schritt S9 oder S10 in 4 wird eine elektrische Leistungsaufnahme W, d. h. ein Ausgangswert von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12, zum Zeitpunkt der Berechnung der Frequenz f1 mit dem eingestellten Wert Ws einer vorher eingegebenen elektrischen Leistungsaufnahme im Schritt S21 verglichen. Bei W > Ws wird im Schritt S22 die Frequenz des Kompressors 5a mit f1 eingestellt. Bei W ≤ Ws wird im Schritt S23 die Leistung des Kompressors minimiert.
Das bedeutet, daß die Frequenz des Kompressors zu der kleinsten Frequenz gemacht wird, mit welcher der Kompressor angetrieben werden kann. Oder es kann möglich sein, einen Kältekreislauf zur Umgehung eines Teils eines Kältemittels zu bilden, das an einer Saugseite des Kompressors in den Außenwärmetauscher 5b strömt, um die Kühlleistung weiter zu verringern, indem die Frequenz zu einer kleinsten Frequenz gemacht wird, bei welcher der Betrieb des Kompressors möglich ist. Der Umgehungskreislauf ist in 1 nicht gezeigt.
Der eingestellte Wert Ws wird ein wenig größer als eine kleinste Leistung der Klimaanlage gemacht. Wenn beispielsweise die kleinste Leistung 6 kW ist, dann ist der eingestellte Wert Ws gleich 7 kW. Wenn bei dem ersten Beispiel des Ausführungsbeispiels 1 der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen verringert ist, gibt es einen Fall, in dem der Kompressor durch einen Wärme-aus-Vorgang gestoppt wird, weil die Leistung der Klimaanlage sequentiell in Übereinstimmung mit dem verringerten Heizwert verringert wird und schließlich der Heizwert kleiner als die kleinste Leistung der Klimaanlage wird.
Beim vorliegenden Beispiel ist der Schritt S21 hinzugefügt, um die Minimierung der Leistung des Kompressors zu beurteilen, bevor der Heizwert auf weniger als die kleinste Leistung der Klimaanlage abnimmt, so daß ein Wärme-aus-Vorgang nicht ohne weiteres eintritt. Eine Wiederholung von Wärme-ein- und Wärme-aus-Vorgängen verkürzt nicht nur die Standzeit eines Kompressors, sondern führt auch zu Feuchtigkeitsniederschlag im Gehäuse.
Ferner kann ein Vorgang der Bestimmung des oberen Grenzwerts der Frequenz in 4 geändert werden. In dem Flußdiagramm von 5 wird der Ausgangswert W von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 mit dem eingestellten Wert Ws im Schritt S51 verglichen, und die Leistung des Kompressors wird im Schritt S53 minimiert, wenn W ≤ Ws etabliert wird.
Es ist möglich, die Ausbildung des Kühlsteuerungsverfahrens zu vereinfachen und gleichzeitig eine Funktion der Vermeidung eines Feuchtigkeitsniederschlags infolge von wiederholten Wärme-ein- und Wärme-aus-Vorgängen aufrechtzuerhalten. Die Ausbildung und ein Blockschaltbild dieser Modifikation sind in den 1 bzw. 2 dargestellt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Es wird nun ein Beispiel eines Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 2 beschrieben. 6 zeigt die Ausbildung des Kühlsteuerungsverfahrens gemäß Ausführungsbeispiel 2. 7 ist ein Blockdiagramm des Kühlsteuerungsverfahrens. In den 6 und 7 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den 25, 1 und 2 gleiche oder gleichartige Bereiche, und diese werden nicht mehr erläutert. 11b ist eine Kühlsteuereinrichtung zur Steuerung einer Kühlleistung einer Klimaanlage. 9 bezeichnet eine Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung für eine Inneneinheit der Klimaanlage, welche die Temperatur einer Ansaugluft in die Inneneinheit detektiert.
8 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Ablauf des Kühlsteuerungsverfahrens. Die Abläufe bis zu den Schritten S5 und S6 gleichen denjenigen, die bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben worden sind. Im Schritt S31 wird die Obergrenze fmax der Frequenz als eine Funktion f(Tin) erhalten, die eine Variable einer Ansaugtemperatur Tin hat, die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 detektiert wird. Wenn eine Temperatur Tm der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen konstant ist, besteht die folgende Beziehung zwischen dem Heizwert der Kommunikationseinrichtungen und der Ansaugtemperatur Tin der Inneneinheit: Tin ∞ (Heizwert der Kommunikationseinrichtung).
Somit ist es möglich, die elektrische Leistungsaufnahme, die unter Bezugnahme auf 3 in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben worden ist, durch die Ansaugtemperatur zu ersetzen. Wenn beispielsweise Tm = 20 °C (konstant) und das Gebläse 3 eine Luftdurchflußrate von 40 m³/min hat, gilt die nachstehende Gleichung: Tin = Tm + ΔT = 20 + 1,23 W,wobei die elektrische Leistungsaufnahme mit W bezeichnet ist, die Luftdurchflußrate 0,67 m³/s ist, die Luftdichte 1,2 kg/m³ ist und die spezifische Wärme bei konstantem Druck der Luft 1,01 kJ/kg·K ist,
wobei die folgende, in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Gleichung verwendet wird: ΔT = (elektrische Leistungsaufnahme)/(Luftdurchflußrate × Luftdichte × spezifische Wärme der Luft bei konstantem Druck).
Wenn ferner der so gewonnene Wert W anstelle von W in der in Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Gleichung f(W) = 13,7(W – 6) + 30 eingesetzt wird, so wird die nachstehende Gleichung erhalten: f(Tin) = 11,2Tin – 277.
Beispielsweise wird fmax mit einer solchen Funktion berechnet.
In einem Fall, in dem die Ansaugtemperatur Tin gleich 35 °C ist, gilt die folgende Gleichung: f(Tin) = 115 Hzmit Tin = 35 °C.
Dies stellt einen Fall dar, in dem eine Leistung des Kompressors 5a linear geändert wird, unter der Voraussetzung, daß die Eigenschaften des Kompressors 5a Werte von 12 kW bei 112 Hz und 6 kW bei 30 Hz sind. Die so entwickelte fmax aus f(Tin) und f1, wie oben berechnet, werden im Schritt S32 verglichen. In den Schritten S33, S34 und S35 wird die Frequenz des Kompressors mit fmax eingestellt, wenn f1 größer als fmax ist; und die Frequenz wird mit f1 eingestellt, wenn f1 gleich oder kleiner als fmax ist.
Somit wird die Frequenz des Kompressors gesteuert.
Wenn die so berechnete Frequenz f1 außerhalb eines Frequenzbands liegt, das die Verwendung des Kompressors erlaubt, ist es ferner möglich, obwohl in dem Flußdiagramm nicht gezeigt, eine Funktion der Begrenzung der Frequenz auf einen oberen und einen unteren Grenzwert hinzuzufügen.
Es gibt den Fall, daß sich der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 plötzlich ändert. In diesem Fall genügt es nicht, die Steuerung nur unter Verwendung des Ausgangssignals von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen auszuführen. Durch Prüfen und Steuern der Ansaugtemperatur Tin, die eine Änderung des Heizwerts der Kommunikationseinrichtungen reflektiert, da sie ein Faktor für die Änderung der Temperatur Tm ist, ist es möglich, die Steuerung mit guter Erweiterungsfähigkeit auszuführen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Kühlsteuerungsverfahren für Kommunikationszwischenstationen gemäß einem anderen Beispiel in dem Ausführungsbeispiel 2 beschrieben. In den 6 und 7 sind eine Ausführungsform bzw. ein Blockschaltbild gezeigt.
9 ist ein Flußdiagramm, das einen Betrieb der Kühlsteuereinrichtung 11b zeigt. In 7 ist der Ablauf gemäß diesem Beispiel des Ausführungsbeispiels 2 bis zu den Schritten S33 und S34, die in dem vorhergehenden Beispiel beschrieben worden sind, der gleiche. Nach der Berechnung der Frequenz f1 im Schritt S33 oder S34 wird eine Ansaugtemperatur Tin der Inneneinheit, die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 ausgegeben wird, mit einem vorher eingestellten Wert Tins der Ansaugtemperatur im Schritt S41 verglichen. Bei Tin > Tins wird die Frequenz des Kompressors im Schritt S42 mit f1 eingestellt. Bei Tin < Tins wird im Schritt S43 die Leistung des Kompressors minimiert.
Das bedeutet, daß die Frequenz des Kompressors auf eine kleinste Frequenz verringert wird, die den Betrieb des Kompressors ermöglicht. Ferner ist ein Kältekreislauf so ausgebildet, daß ein Teil eines Kältemittels umgeleitet wird, das in den Außenwärmetauscher 5b an einer Saugseite des Kompressors strömt (in 6 nicht gezeigt). In diesem Fall kann eine Kühlleistung verringert werden, indem die Frequenz des Kompressors zu der kleinsten Frequenz gemacht wird, die den Betrieb des Kompressors erlaubt. Eine solche Anwendung kann ebenfalls vorgesehen werden.
Der vorgegebene Wert Tins wird wie folgt bestimmt. Schritt S41 in 9 hat eine ähnliche Bedeutung wie Schritt S21 in Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf 4. Wenn die Temperatur Tm der Ansaugluft 8 in die Kommunikationseinrichtungen konstant ist, gilt die folgende Beziehung zwischen dem Heizwert der Kommunikationseinrichtungen und der Ansaugtemperatur Tin der Inneneinheit: Tin ∞ (Heizwert der Kommunikationseinrichtungen).
Es ist somit möglich, die elektrische Leistungsaufnahme, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wird, durch die Ansaugtemperatur zu ersetzen. Da die eingestellte Temperatur Tins geringfügig höher als die kleinste Leistung der Klimaanlage ist, wenn die kleinste Leistung wie in 4 beispielsweise 6 kW ist, so wird Tin in bezug auf die elektrische Leistungsaufnahme von 7 kW bestimmt.
Dabei wird eine Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Ansaugluft 6 und der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen in bezug auf die elektrische Leistungsaufnahme von 7 kW zu ΔT = 8,7° bei Anwendung der oben genannten Konstanten und der Gleichungen. Wenn Tm gleich 20 °C ist, dann gilt Tin = Tm + ΔT = 28,7 °C, wobei Tins = 28,7 °C.
In 9 kann, wie in Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wird, eine Ausbildung des Verfahrens dadurch vereinfacht werden, daß die Schritte S4, S5 und S6 bis S32 direkt verknüpft und die Schritte S31, S32, S33 und S34 in 9 entfernt werden, so daß eine Funktion der Vermeidung von Feuchtigkeitsniederschlag, der durch wiederholte Wärme-ein- und Wärme-aus-Vorgänge hervorgerufen wird, erhalten wird.
Außerdem ist es möglich, die Schritte S21, S22 und S23, die in Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden, anstelle von den Schritten S41, S42 und S43 in 9 zu verwenden. Anders ausgedrückt, es erfolgt die Steuerung gemäß einem Flußdiagramm von 11, wobei dann, wenn der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen verringert wird, der Kompressor selten gestoppt wird, d. h. der Wärme-aus-Vorgang durch sequentielle Verringerung der Leistung des Kompressors und entsprechende Herabsetzung des Heizwerts kleiner als die kleinste Leistung nur selten eintritt.
Somit wird verhindert, daß die Standzeit des Kompressors infolge von wiederholten Wärme-ein- und Wärme-aus-Vorgängen verkürzt wird, und Feuchtigkeitsniederschlag kann verhindert werden. In diesem Fall wird die elektrische Leistungsdetektiereinrichtung 12 6 hinzugefügt, und 10 ist ein Blockschaltbild, das diesen Fall zeigt.
Außerdem ist es möglich, die Schritte S41, S42 und S43, die in 9 gezeigt sind, durch die Schritte S21, S22, S23 zu ersetzen, die in Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden. Das heißt, durch Steuerung entsprechend einem in 12 gezeigten Flußdiagramm ist eine gleichartige Funktion und eine gleichartige Wirkung erzielbar. In diesem Fall ist die elektrische Leistungsdetektiereinrichtung 12 in 6 hinzugefügt, und ein diesen Fall veranschaulichendes Blockschaltbild ist in 10 gezeigt, wie oben erwähnt.
In den Ausführungsbeispielen 1 und 2 wird zwar die elektrische Leistungsaufnahme von elektronischen Platten der Kommunikationseinrichtungen von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 detektiert, aber die elektrische Leistungsaufnahme kann ferner durch einen Strom der Kommunikationseinrichtungen ersetzt werden. Es ist möglich, die elektrische Leistungsaufnahme zu detektieren, indem die Leistungsaufnahme aus einem detektierten Gesamtwert des Stroms der Kommunikationseinrichtungen, die in dem Gehäuse untergebracht sind, berechnet wird unter Verwen dung eines Strommessers, der billiger als das Gerät zur Messung der elektrischen Leistung ist, um so die elektrische Leistungsdetektiereinrichtung zu bilden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
Nachstehend wird ein Beispiel eines Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen entsprechend dem Ausführungsbeispiel 3 beschrieben. 13 zeigt eine Ausbildung des Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation entsprechend dem Ausführungsbeispiel 3. 14 ist ein Blockschaltbild des Kühlsteuerungsverfahrens. 15 ist ein Flußdiagramm und zeigt die Steuerung durch das Kühlsteuerungsverfahren. In den 13 und 14 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den Ausführungsbeisielen 1 und 2 gleiche oder gleichartige Bereiche, und diese werden nicht erläutert.
Das Bezugszeichen 11c bezeichnet eine Kühlsteuereinrichtung zum Steuern einer Kühlleistung. 20a bezeichnet eine anfängliche Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung für die Kommunikationseinrichtungen. 20b bezeichnet eine anfängliche Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung für den Innenwärmetauscher. 20d bezeichnet eine Zielwertbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Zielwerts der Ansaugtemperatur für den Innenwärmetauscher und eines Zielwerts der Ansaugtemperatur für die Kommunikationseinrichtungen.
Das Bezugszeichen 21d bezeichnet eine Klimaanlagensteuereinrichtung zum Steuern einer Leistung der Klimaanlage auf der Basis des Sollwerts oder Zielwerts f der Ansaugtemperatur für die Kommunikationseinrichtungen, der von der Zielwertbestimmungseinrichtung 20d bestimmt wird. 20e bezeichnet einen Speicher zum Abspeichern von Ausgangswerten, die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 und der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 detektiert werden. 20f bezeichnet einen Zeitgeber.
Die Kühlsteuereinrichtung 11c ist gebildet aus der anfänglichen Ziel-Ansaugtemperatureinstelleinrichtung 20a, der anfänglichen Ziel-Ansaugtemperaturwerteinstelleinrichtung 20b, der Zielwertbestimmungseinrichtung 20d, dem Speicher 20e, dem Zeitgeber 20f, der Klimaanlagensteuereinrichtung 21d, der Frequenzsteuereinrichtung 22 etc.
Im allgemeinen wird, wenn eine Klimaanlage betrieben wird, indem die Ansaugtemperatur auf weniger als einen Grenzwert erhöht wird, der gewöhnlich 40 °C oder niedriger ist, der Wirkungsgrad wie in 16 verbessert, wobei eine fühlbare Kühlleistung auf der Ordinate gemeinsam mit einer Zunahme der Ansaugtemperatur in die Klimaanlage auf der Abszisse erhöht wird. Wenn in 13 die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 detektierte Ansaugtemperatur so hoch wie möglich gehalten wird, dann wird der Wirkungsgrad verbessert. Um diesen Zustand zu erreichen, wird die nachfolgende Steuerung ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf das in 15 gezeigte Flußdiagramm wird ein Steuerungsbetrieb mit der Kühlsteuereinrichtung 11c beschrieben. Der Ziel-Anfangswert Tinso, der von der Ansaugtemperatur-Anfangszielwerteinstelleinrichtung 20b eingestellt ist, und der Anfangszielwert Tso, der von der Ansaugtemperatur-Anfangszielwerteinstelleinrichtung 20a für die Kommunikationseinrichtungen eingestellt ist, werden im Schritt S101 ausgelesen. Im Schritt S102 werden die ausgelesenen Werte als der Ansaugtemperaturzielwert Tins bzw. der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen genutzt.
Im Schritt S103 wird der Ansaugtemperaturzielwert Ts der Kommunikationseinrichtungen, der gleich Tso ist, in die Klimaanlagensteuereinrichtung 21d eingegeben. Die Klimaanlagensteuereinrichtung 21d vergleicht das Ausgangssignal Tm der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen mit dem Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen, steuert die Frequenzsteuereinrichtung 22 und steuert eine Leistung des Kompressors 5a, so daß die Leistung der Klimaanlage gesteuert wird.
Die Leistung der Klimaanlage wird gesteuert beispielsweise gemäß den Schritten S1 bis S6, wie in den 3, 4, 5, 8, 9, 11 und 12 gezeigt und in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 beschrieben wird. Die Ansaugtemperatur Tin der Inneneinheit und die Ansaugtemperatur Tm der Kommunikationseinrichtungen, erhalten als Ergebnis der Steuerung, werden von den Detektiereinrichtungen 9 bzw. 13 detektiert, und die detektierten Werte werden im Schritt S105 jede Minute abgespeichert. In den Schritten S104 und S106 werden zehn Minuten gezählt.
Im Schritt S107 werden die detektierten Ansaugtemperaturwerte Tin für die zehn Minuten aus dem Speicher 20e gelesen, und ein Mittelwert Tin10 der detektierten Ansaugtemperaturwerte wird von der Zielwertbestimmungseinrichtung 20d berechnet.
Der Mittelwert und der Ansaugtemperaturzielwert Tins werden im Schritt S108 miteinander verglichen. Wenn eine Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Ansaugtemperaturzielwert Tins kleiner als ein Bereich von ±1 °C ist, bleibt im Schritt S109 der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen unverändert. Im Schritt S110 wird beurteilt, ob der Mittelwert Tin10 um 1 °C oder mehr höher als der Ansaugtemperaturzielwert Tins ist.
Wenn er um 1 °C oder mehr höher ist, wird im Schritt S111 der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen um 1 °C verringert. Wenn dagegen der Mittelwert im Schritt S110 niedriger als der Ansaugtemperaturzielwert Tins plus 1 °C ist, wird im Schritt S112 der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen um 1 °C erhöht. Im Schritt S103 wird der so bestimmte Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen erneut in die Klimaanlagensteuereinrichtung 21d eingegeben. Diese Vorgänge werden wiederholt.
Durch das Einstellen des Ansaugtemperaturzielwerts Tins so hoch wie möglich, derart, daß er den Grenzwert nicht überschreitet, ist es möglich, die Klimaanlage in einem hohen Temperaturbereich zu verwenden, der möglichst nahe an dem Ansaugtemperaturzielwert Tins liegt, so daß sich die Klimaanlage in einem hochwirksamen Zustand befindet. Ferner kann ein Feuchtigkeitsniederschlag verhindert werden, weil die Ausblastemperatur aus der Klimaanlage erhöht ist.
Als Beispiel dieses Ausführungsbeispiels zeigt 17 einen Fall, bei dem der Anfangswert des Ansaugtemperaturzielwerts Ts für die Kommunikationseinrichtungen 30 °C und der Anfangswert des Ansaugtemperaturzielwerts Tins gleich 35 °C ist. In 17 ist die Leistung der Klimaanlage mit den Lasten abgeglichen, und die Ansaugtemperatur Tin, die Ansaugtemperatur Tm für die Kommunikationseinrichtungen und die Ausblastemperatur für die Klimaanlage werden im Lauf der Zeit ausgeglichen.
Der Grund dafür, daß der Mittelwert der detektierten Werte der Ansaugtemperatur für jeweils 10 Minuten zur Steuerung des Kompressors genutzt wird, besteht darin, daß eine Störung der Steuerung aufgrund einer vorübergehenden Temperaturänderung in der Kommunikationsstation vermieden wird. Im allgemeinen gibt es den Fall, daß die Frequenz jede Minute gesteuert wird, um die Leistung einer Klimaanlage durch eine Klimaanlagensteuereinrichtung zu steuern.
In diesem Fall machen häufige Änderungen eines Ansaugtemperaturzielwerts Ts für die Kommunikationseinrichtungen die Steuerung instabil. Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, ist es durch automatisches Einstellen und Ändern des Ansaugtemperaturzielwerts Ts für die Kommunikationseinrichtungen möglich, die Klimaanlage in einer sehr bevorzugten Weise in Abhängigkeit von den tatsächlichen Lastbedingungen zu nutzen.
Als nächstes wird ein weiteres Beispiel beschrieben. Die 13 und 14 zeigen jeweils eine Ausführungsform und ein Blockschaltbild dieses Beispiels. Ein Flußdiagramm zur Steuerung ist in 18 gezeigt. Wenn, wie unter Bezugnahme auf 17 beschrieben, der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen und die Kühlleistung der Klimaanlage im Gleichgewicht sind, kann die in dem vorhergehenden Beispiel beschriebene Steuerung angewandt werden. Die Klimaanlagensteuereinrichtung 21d der Klimaanlage ist jedoch im Wärme-aus-Zustand, wenn die Ansaugtemperatur Tm für die Kommunikationseinrichtungen um einen vorbestimmten Wert niedriger als der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen wird. In diesem Fall gibt es die folgenden Möglichkeiten:

(1) Es wird bewirkt, daß die Ansaugtemperatur Tm für die Kommunikationseinrichtungen vorübergehend höher als der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen ist; und
(2) die Standzeit der Klimaanlage wird durch das häufige Auftreten von Wärme-aus- und Wärme-ein-Vorgängen nachteilig beeinflußt.

Für den Fall (2) gilt insbesondere, daß dann, wenn die Ansaugtemperatur Tin so hoch wie möglich gemacht wird, um das Ziel der Steuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu erreichen, die Ansaugtemperatur Tm in die Kommunikationseinrichtungen dadurch erhöht wird. Wenn der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen hoch ist, dann dauert es eine Zeit, bis die Ansaugtemperatur Tm für die Kommunikationseinrichtungen durch Verringerung auf den Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen nach dem Kühlbeginn diesen erreicht, indem die Klimaanlage in den Wärme-ein-Zustand gebracht wird.
Im allgemeinen ist es ferner erforderlich, die Klimaanlage zum Schutz des Kompressors zu steuern, wobei der Wärme-ein-Zustand für drei Minuten verhindert werden muß. Da eine Kühlfunktion für diese drei Minuten unterbrochen wird, steigt die Temperatur der Kommunikationsstation, wie 19 zeigt. Eine Tendenz der Erhöhung ist zwar von dem Heizwert der Kommunikationseinrichtungen im Inneren der Kommunikationszwischenstation abhängig, aber wenn der Heizwert konstant ist, dann ist eine Temperatur, die im Inneren der Kommunikationszwischenstation zu erreichen ist, hoch, weil der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen wegen des Zeitraums zwischen dem Wärme-aus- und dem Wärme-ein-Zustand hoch ist.
Wenn ein Ist-Meßwert ein Zielwert ist, wie der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen plus 1 °C, dann ist eine Klimaanlage im allgemeinen in einem Wärme-ein-Zustand, und wenn der Ist-Meßwert der Zielwert minus 1 °C ist, so ist die Klimaanlage in einem Wärme-aus-Zustand, wobei trotz der Änderung der Kriterien für den Wärme-ein- und den Wärme-aus-Zustand die vorgenannte Tendenz gleichermaßen eintritt.
Zur Lösung der vorgenannten Probleme (1) und (2) wird der obigen Steuerung der folgende Ablauf hinzugefügt. Wenn wenigstens eine der Bedingungen erfüllt ist, daß die Ansaugtemperatur Tm einmal einen bestimmten Grenzwert von beispielsweise 35 °C innerhalb der zehn Minuten überschreitet und daß innerhalb der zehn Minuten der Wärme-ein-Zustand zweimal oder häufiger eintritt, dann wird der Ansaugtemperaturzielwert Tins um 1 °C verringert.
Ein solcher Vorgang wird unter Bezugnahme auf 18 beschrieben. Eine Erläuterung dessen, was bereits in dem Beispiel von 15 beschrieben worden ist, entfällt. Die Klimaanlagensteuereinrichtung 21 beurteilt den Wärme-ein- und Wärme-aus-Zustand in der Klimaanlage. Im Fall des Wärme-ein-Zustands wird dieser an die Zielwertbestimmungseinrichtung 20d berichtet, wobei die Zielwertbestimmungseinrichtung 20d die Anzahl der Wärme-ein-Zustände zählt und im Schritt S105b in dem Speicher 20e die Information und ein detektierter Wert der Ansaugtemperatur Tm für die Kommunikationseinrichtungen abgespeichert werden.
Nach Ablauf von zehn Minuten prüft die Zielwertbestimmungseinrichtung 20d im Schritt S201, ob Tm wenigstens einmal während der zehn Minuten den Wert von 35 °C überschritten hat oder nicht, indem der detektierte Wert aus dem Speicher abgerufen wird. In den Schritten S202 und S203 wird ein Flag 1 auf 1 gesetzt, wenn eine entsprechende Überschreitung von Tm erfolgt ist.
Im Schritt S204 prüft die Zielwertbestimmungseinrichtung 20d, ob während der zehn Minuten zweimal oder häufiger Wärme-ein-Zustände aufgetreten sind. Im Fall von zweimal oder häufiger wird in den Schritten S205 und S206 ein Flag 2 auf 1 gesetzt. Im Schritt S207 wird beurteilt, ob wenigstens eines von Flag 1 und Flag 2 gleich 1 ist. Wenn das der Fall ist, wird im Schritt S209 der Zielwert Tins der Ansaugtemperatur um 1 °C verringert. Tins wird auf dem gleichen Wert gehalten, wenn im Schritt S208 beide Flags gleich 0 sind.
Nach dem Bestimmen des Ansaugtemperaturzielwerts Tins durch die Zielwertbestimmungseinrichtung 20d wird in den Schritten S107 bis S112, ähnlich wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel, der Ansaugtemperaturzielwert Ts für die Kommunikationseinrichtungen zum Steuern der nächsten zehn Minuten bestimmt, und zwar auf der Basis des Mittelwerts Tin10 der Ansaugtemperturen in den zehn Minuten nach dem Bestimmen des Ansaugtemperaturzielwerts Tins in der Zielwertbestimmungseinrichtung 20d. Dieses Vorgehen wird in gleicher Weise wie bei dem obigen Ausführungsbeispiel wiederholt.
Bei diesem Beispiel könnte es mißverstanden werden, daß ein Betriebswirkungsgrad eine Tendenz zur Verschlechterung hat, indem der Ansaugtemperaturzielwert Tins verringert wird. Das ermöglicht jedoch den Betrieb der Klimaanlage mit dem besten Wirkungsgrad und ohne die Gefahr der Erzeugung von Feuchtigkeitsniederschlag, wenn einer Voraussetzung der Steuerung bei der vorliegenden Erfindung genügt ist, daß die Ansaugtemperatur für die Kommunikationseinrichtungen auf einem vorbestimmten Wert oder niedriger gehalten wird, wobei die Steuerung auf der Froschperspektive basiert.
Nachstehend wird ein anderes Beispiel dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
In den beiden oben beschriebenen Beispielen des Ausführungsbeispiels 3 wird die Steuereinrichtung zum Bestimmen des Zielwerts verwendet, so daß ein stabiler Betrieb für einen bestimmten Lastzustand erreicht wird. Bei einer tatsächlichen Anwendung gibt es den Fall, daß der Betrieb gestört ist, weil beispielsweise Feuchtigkeitsniederschlag in der Kommunikationsstation auftritt und ein brauchbarer Temperaturbereich der Klimaanlage überschritten/unterschritten wird; dann erfolgt die Steuerung durch Verringern oder Erhöhen des Ansaugtemperaturzielwerts Tins und/oder des Ansaugtemperaturzielwerts Ts ohne Begrenzung.
Eine Ausbildung des Systems ist in 13 gezeigt, und 20 zeigt ein Blockschaltbild wie bei den obigen Beispielen. In 20 bezeichnet 20g eine Einstelleinrichtung für eine Ansaugtemperaturzieluntergrenze; und 20h bezeichnet eine Ansaugtemperaturzielobergrenze- und -untergrenze-Einstelleinrichtung. Die Kühlsteuereinrichtung 11d ist gebildet durch Hinzufügen der Einstelleinrichtung 20g für eine Ansaugtemperturzieluntergrenze und die Ansaugtemperaturzielobergrenze- und -untergrenze-Einstelleinrichtung 20h zu der oben erwähnten Einrichtung 11c.
Bei Verwendung eines in 21 gezeigten Flußdiagramms werden von dem Vorstehenden abweichende Aspekte beschrieben. Eine Erläuterung der Bereiche und Einrichtungen, die den oben beschriebenen gleichen, entfällt. Im Schritt S101b werden ein Untergrenzwert Tinsmin des Ansaugtemperaturzielwerts, eingestellt von 20g, und ein Untergrenzwert Tsmin und ein Obergrenzwert Tsmax des Ansaugtemperaturzielwerts, beide von 20h eingestellt, ausgelesen. Während 10 Minuten erfolgt das Detektieren wie bei dem obigen Beispiel.
Nach dem Bestimmen des Ansaugtemperaturzielwerts Tins in Abhängigkeit von dem Wert des Flags wird im Schritt S210 verglichen, ob der bestimmte Wert Tins kleiner als der Untergrenzwert Tinsmin ist oder nicht. Wenn er klein ist, dann ist Tsin = Tsmin im Schritt S212. Wenn er groß ist, wird der bestimmte Wert Tins im Schritt S212 verwendet.
Nach dem Bestimmen des Ansaugtemperaturzielwerts Ts durch Vergleichen eines Mittelwerts der Ansaugtemperaturen während der zehn Minuten mit dem Ansaugtemperaturzielwert wird in den Schritten S304 und S301 der Ansaugtemperaturzielwert Ts mit dem Obergrenzwert Tsmax und dem Untergrenzwert verglichen, um zu bestimmen, ob der Ansaugtemperaturzielwert den Obergrenzwert Tsmax überschreitet oder kleiner als der Untergrenzwert Tsmin ist.
Wenn der Obergrenzwert überschritten wird, ist im Schritt S306 der Zielwert Ts gleich Tsmax. Wenn er im Schritt S303 kleiner als der Untergrenzwert ist, so ist Ts gleich Tsmin. Wenn er zwischen dem Obergrenzwert und dem Untergrenzwert in den Schritten S302 und S305 liegt, so wird der bestimmte Wert Ts verwendet. Dabei entspricht der Obergrenzwert des Ansaugtemperaturzielwerts dem Anfangszielwert Tinso, der von der Ansaugtemperatur-Anfangszielwerteinstelleinrichtung 20b eingestellt ist.
In den vorstehenden Beispielen bestimmt die Steuereinrichtung die Zielwerte, welche den stabilen Betrieb ermöglichen. Es kann jedoch sein, daß diese Zielwerte im stabilen Zustand nicht immer den stabilsten Betrieb realisieren, was von der Tageszeit und den Jahreszeiten abhängt. Denn die Leistung der Klimaanlage wird von einer Außenlufttemperatur beeinflußt, und es gibt eine Änderung infolge von Wärme etc., die durch eine Wand des Gehäuses 10 eindringt. Zur Behandlung dieser Probleme werden, wie 5401 und S402 in dem Flußdiagramm von 21 zeigen, sämtliche Werte zu einer jeweils vorbestimmten Zeit auf Anfangswerte zurückgesetzt, beispielsweise alle sechs Stunden, und es wird nach dem bestgeeigneten Zielwert für den Zeitpunkt gesucht.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
Auch wenn andere Klimaanlagen und zusätzliche Kühleinrichtungen, wie etwa Wärmerohre und Kühleinrichtungen vom Siedetyp zusätzlich zu einer Hauptkühleinrichtung der oben beschriebenen Klimaanlage als Kühleinrichtung verwendet werden, kann der in Ausführungsbeispiel 3 beschriebene Prozeß auf die gleiche Weise ablaufen. Ein Systemaufbau für diesen Fall ist in 22 gezeigt. Dabei bezeichnet 30a einen Verdampfer, d. h. einen Luftkühler der Zusatzkühleinrichtung.
30b bezeichnet einen Kondensator, d. h. einen Luftkühler der Zusatzkühleinrichtung. 30c bezeichnet eine Ansaugluft in den Verdampfer. 30d bezeichnet eine Ausblasluft. Die Zusatzkühleinrichtung 30 ist gebildet durch den Verdampfer 30a, den Kondensator 30b etc. Die Zusatzkühleinrichtung 30 kann an irgendeiner Stelle in dem Gehäuse 10 angeordnet sein.
Solange die Zusatzkühleinrichtung 30 konstant und unabhängig gesteuert wird, ist es möglich, auf eine Weise zu verfahren, die vollständig derjenigen gleicht, die in Ausführungsbeispiel 3 beschrieben worden ist, wobei der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 und die von der Hilfskühleinrichtung 30 entnommene Wärme als die Last im Inneren der Kommunikationsstation und die entfernte Wärme als zusätzliche Wärme behandelt werden. Anders ausgedrückt, es können alle in Ausführungsbeispiel 3 beschriebenen Beispiele 3 bei dieser Ausbildung in Ausführungsbeispiel 4 Anwendung finden.
Es wird ein anderes Beispiel des Ausführungsbeispiels 4 beschrieben. Der Aufbau ist in 23 gezeigt. Wie 23 zeigt, ist es durch die Steuerung einer Abschaltung der Zusatzkühleinrichtung 30 mittels einer Kühlsteuereinrichtung 11f der Hauptkühl einrichtung möglich, die Klimaanlage wirkungsvoller zu betreiben. Die Kühlleistung einer Hauptkühleinrichtung ist im allgemeinen höher als diejenige einer Zusatzkühleinrichtung.
Wenn jedoch beide voneinander unabhängig betrieben werden, kann es sein, daß durch die Kombination dieser Operationen ein Eingangswert übermäßig erhöht wird, wenn beispielsweise die Zusatzkühleinrichtung weiterhin betrieben wird, obwohl eine interne Last von der Hauptkühleinrichtung bewältigt werden kann. Wenn außerdem die Last niedrig ist, kann es sein, daß die Last nur von der Zusatzkühleinrichtung abgedeckt werden kann. In diesem Fall kann durch geeignete Wahl dieser Einrichtungen ein wirkungsvoller Betrieb unter Berücksichtigung eines Gesamtsystems erreicht werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
Ein Aufbau gemäß Ausführungsbeispiel 5 ist in 24 gezeigt. Die in dem Ausführungsbeispiel 4 beschriebene Zusatzkühleinrichtung ist durch eine Kühleinrichtung 31 vom Siedetyp ersetzt, die einen Verdampfer 31a und einen Kondensator 31b hat, wobei der Verdampfer 31a an einer Aufstromseite in dem Luftströmungsweg liegt, in dem die Hauptkühleinrichtung liegt. Die Kühleinrichtung 31 vom Siedetyp hat die Eigenschaft, daß dann, wenn eine Differenz zwischen einer Verdampfungstemperatur in dem Verdampfer 31a und einer Kondensationstemperatur in dem Kondensator 31b, der in einer Außeneinheit der Kühleinrichtung vom Siedetyp liegt, größer wird, eine Leistung im wesentlichen proportional dazu größer wird.
Ferner erhält die Kühleinrichtung 31 vom Siedetyp einen Eingang nur von einem Gebläse 31c. Es ist daher möglich, die Klimaanlage hochwirksam einzusetzen, indem der Luftweg der Inneneinheit gemeinsam auch als Luftweg der Klimaanlage und der Luftweg der Inneneinheit gemeinsam für die Kühleinrichtung vom Siedetyp und die Klimaanlage genutzt werden.
Daher wird beispielsweise eine Ansaugtemperatur in die Inneneinheit, d. h. den Verdampfer 31a, der Kühleinrichtung 31 vom Siedetyp so eingestellt, daß sie möglichst hoch ist, während den Bedingungen genügt ist, daß (Ansaugtemperatur für Kommunikationseinrichtungen Tm) ≤ 35 °C und (Ansaugtemperatur für Innenwärmetauscher Tin) ≤ 40 °C.
Durch Steuerung auf eine ähnliche Weise, wie sie in Ausführungsbeispiel 3 beschrieben worden ist, kann das vorstehende Beispiel implementiert werden. Es ist aber notwendig, einen Detektierbereich der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 vor dem Verdampfer, d. h. dem Innenwärmetauscher 4a, der Klimaanlage vorzusehen, da dies die Hauptkühleinrichtung ist.
Wenn der von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9 detektierte Wert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, z. B. 20 °C, dann wird die Ansaugtemperatur in die Kommunikationseinrichtungen so gesteuert, daß sie 35 °C oder niedriger ist. Wenn sie aber zu stark verringert wird, so treten die nachstehenden Probleme auf:

(1) Es gibt eine Untergrenze im Fall einer Temperatur, bei der untergebrachte Einrichtungen verwendet werden. Im allgemeinen ist dies 0 °C oder höher, aber 20 °C oder höher ist für eine Batterie zu bevorzugen;
(2) wenn eine Innentemperatur niedrig ist, nähert sich die Ansaugtemperatur einem Taupunkt der Innenluft, und die Wahrscheinlichkeit eines Feuchtigkeitsniederschlags besteht; und
(3) Energie wird nicht ausreichend eingespart. Außerdem können andere Probleme auftreten.

In einem solchen Fall wird das Gebläse der Außeneinheit der Zusatzkühleinrichtung 31 gestoppt. Die Abschaltung des Gebläses der Außeneinheit führt zu verschiedenen Wirkungen in den nachfolgenden Fällen zusätzlich zu der oben erwähnten Situation, wobei eine Detektiereinrichtung, eine Bestimmungseinrichtung etc. nicht besonders erwähnt werden.

(1) Eine Außenlufttemperatur ist niedriger als eine vorbestimmte Temperatur;
(2) eine Differenz zwischen detektierten Werten der Ansaugtemperatur für die Kühleinrichtung vom Siedetyp und der Außenlufttemperatur ist größer als ein vorbestimmter Wert;
(3) eine Differenz zwischen der Ansaugtemperatur und der Ausblastemperatur des Wärmetauschers in der Außeneinheit der Kühleinrichtung vom Siedetyp ist größer als ein vorbestimmter Wert;
(4) eine Differenz zwischen einer Einlaßtemperatur und einer Auslaßtemperatur eines Kälterohrs für die Außeneinheit der Kühleinrichtung vom Siedetyp ist größer als ein vorbestimmter Wert; und
(5) ein von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung für die Kommunikationseinrichtungen detektierter Wert ist niedriger als eine vorbestimmte Temperatur.

Ferner werden in den nachstehenden Fällen entsprechende Maßnahmen ergriffen, anstatt das Gebläse in der Außeneinheit zu stoppen.
Wenn zunächst die Gefahr besteht, daß eine Klimaanlage nicht wieder angefahren werden kann, nachdem ein Gebläse einer Außeneinheit gestoppt worden ist, weil es schneit und der Schnee immer höher wird, werden die folgenden Maßnahmen ergriffen.

(1) Verringern der Anzahl von Umdrehungen des Gebläses in der Außeneinheit, aber das Gebläse nicht stoppen;
(2) ohne das Gebläse in der Außeneinheit zu stoppen, wird das Gebläse durch die Inneneinheit der Hauptkühleinrichtung intermittierend betrieben; und
(3) ohne das Gebläse in der Außeneinheit zu stoppen, wird die Anzahl Umdrehungen des Gebläses in der Inneneinheit der Hauptkühleinrichtung verringert.

Wenn ferner eine Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Ansaugtemperatur für die Kommunikationseinrichtungen nicht in ausreichender Weise aufrechterhalten wird, weil die Gefahr besteht, daß die Leistung der Kühleinrichtung vom Siedetyp dem Eingangswert unterlegen ist, d. h. daß ein COP kleiner als 1 wird, dann wird das Gebläse in der Außeneinheit der Kühleinrichtung vom Siedetyp gestoppt, so daß Energie eingespart wird. Wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur 10 °C oder mehr ist und kein Schnee angehäuft wird, wird eine Temperaturdifferenz gemessen, und wenn diese 1 °C oder weniger ist, wird die Außeneinheit gestoppt.
Obwohl bei den Ausführungsbeispielen 3, 4 und 5 eine Vielzahl von Klimaanlagen, d.h. Hauptkühleinrichtungen, im Gehäuse 10 der Kommunikationszwischenstation existieren bzw. eine Gesamtmenge von Klimaanlagen, d. h. Hauptkühleinrichtungen und Zusatzkühleinrichtungen, in größerer Zahl vorhanden ist, so ist es möglich, einen optimal geeigneten Betrieb in bezug auf einen Wärmezustand von in der Kommunikationszwischenstation untergebrachten Kommunikationseinrichtungen zu bestimmen, indem ein Prozeß ausgehend von Anfangswerten der jeweiligen Hauptkühleinrichtungen gestartet wird. Im Fall der Vielzahl von Kühleinrichtungen ist es möglich, daß Kühlfunktionen sich gegenseitig beeinträchtigen. Der am besten geeignete Zustand kann aber automatisch unter Berücksichtigung einer Beziehung zwischen der Vielzahl von Kühleinrichtungen bestimmt werden.
Der Ansaugtemperaturzielwert Tins der Hauptkühleinrichtung kann für den Betrieb jedoch nur verringert werden, weil eine Eigenschaft der Steuerung in der Verringerung des Ansaugtemperaturzielwerts Tins von dem Anfangswert, z. B. 35 °C des Ansaugtemperaturzielwerts Tins während der Suche nach einem Maximalwert besteht, was nicht zu Problemen führt.
Es gibt den Fall, daß ein Heizwert in der Kommunikationszwischenstation sich in Abhängigkeit von einem Kommunikationszustand abrupt ändert. Im allgemeinen ändert er sich jedoch nicht stark, obwohl stationär einige Änderungen auftreten. Ferner ändert sich eine Leistung der Kühleinrichtung vom Siedetyp, die als Zusatzkühleinrichtung dient, in Abhängigkeit von einer Außenlufttemperatur. Daher ergibt ein Zustand von verschiedenen Zielwerten, die nach Beginn des vorgenannten Prozesses zu einem bestimmten Zeitpunkt erhalten worden sind, nicht immer die bestgeeigneten Werte zu anderen Zeitpunkten.
Da keine Verarbeitung zur Erhöhung des Ansaugtemperaturzielwerts Tins stattfindet, werden alle Zielwerte zu einem bestimmten Zeitpunkt, z. B. sechs Stunden nach dem Start eines vorhergehenden Prozesses und sechs Stunden nach irgendeiner Änderung des Ansaugtemperaturzielwerts Tins und einem Prozeß zum Erzielen des bestgeeigneten Zustands, auf Anfangswerte zurückgestellt, und dadurch wird der optimal geeignete Betrieb realisiert.
In den obigen Ausführungsbeispielen 1, 2, 3, 4 und 5 sind sämtliche Werte in bezug auf die Temperaturen, die Zeiten etc. als Beispiele angegeben und können in Abhängigkeit von den Gegebenheiten geändert werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird ein Ablauf des Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 6 beschrieben. Bei dem Kühlsteuerungsverfahren für die Kommunikationsstation wird die Ansaugtemperatur in den Kommunikationseinrichtungen 2 so gesteuert, daß sie innerhalb einer normalen Temperatur liegt, indem eine vorbestimmte Menge Ansaugluft 8 von dem Gebläse 4b zu den Kommunikationseinrichtungen 2 gefördert wird. Im allgemeinen wird die Temperatur der Ansaugluft 8 auf 20 °C oder weniger gesteuert.
Die Ansaugluft 8 wird nach dem Kühlen der Kommunikationseinrichtungen 2 erwärmt, als Ansaugluft 6 in die Inneneinheit 4 angesaugt, von dem Innenwärmetauscher 4a gekühlt, zum Gehäuse 10 als Ausblasluft 7 zurückgeführt und erneut zum Kühlen der Kommunikationseinrichtungen 2 als Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen zugeführt. Die Kühlsteuereinrichtung 11a steuert die Temperatur der Ansaugluft 8 auf die eingestellte Temperatur von z. B. 20 °C oder weniger auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen und der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12.
Angenommen, die Luftdurchflußrate von dem Gebläse 3 ist 40 m³/min und die von der Leistungsdetektiereinrichtung 12 detektierte elektrische Leistung ist 12 kW, dann sind die elektrische Leistungsaufnahme und der Heizwert in den Kommunikationseinrichtungen 2, von denen die elektronische Schaltungsplatte die größte Leistungsaufnahme hat, im wesentlichen gleich, so daß eine Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Ansaugluft 6 und der Ansaugluft 8 zu ΔT = (elektrische Leistungsaufnahme)/(Luftdurchflußrate × Luftdichte × spezifische Wärme der Luft bei konstantem Druck) ist. Die elektrische Leistungsaufnahme ist 12 kW, die Luftdurchflußrate ist 40 m³/min, die Luftdichte ist 1,2 kg/m³, und die spezifische Wärme der Luft bei konstantem Druck ist 1,01 kJ/(kg·K), so daß ΔT = 15°.
Angenommen, daß die Temperatur der Ansaugluft 8 20 °C ist, wird die Temperatur der Ansaugluft 6 zu 20 °C + ΔT = 20°C + 15° = 35 °C. Wenn die Luftdurchflußrate durch das Gebläse 4b in der Inneneinheit 40 m³/min ist, wird eine Leistung von bis zu 12 kW erforderlich, um die Ansaugluft 6 als die Ansaugluft 8 nach Kühlung mit 20 °C zu fördern. Es wird angenommen, daß die Leistung der Klimaanlage einer tatsächlichen Heizlast folgt, indem die elektrische Leistungsaufnahme der Kommunikationseinrichtungen detektiert und die Leistung gesteuert wird.
Die Ausblasluft 7 in der Inneneinheit wird jedoch mit einer Umgebungsatmosphäre im Gehäuse vermischt und dient als die Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen, so daß die Temperatur der Ansaugluft 8 nicht zu der oben genannten Temperatur wird. Um dies zu korrigieren, wird die erforderliche Leistung des Kompressors berechnet, um zu bewirken, daß die Ansaugluft 8 im wesentlichen den eingestellten Zielwert von der Ansaugtemperatur-Zielwerteinstelleinrichtung 20 annimmt, indem die von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 13 für die Kommunikationseinrichtungen ausgegebene Temperatur mit dem eingestellten Zielwert verglichen wird.
Außerdem wird eine Obergrenze einer Maximalfrequenz des Kompressors aus einer von der Leistungsdetektiereinrichtung 12 detektierten elektrischen Leistung berechnet. Dann wird die erforderliche Leistung korrigiert, und der Kompressor 5a wird durch die Frequenzsteuereinrichtung 22 aufgrund eines Frequenzbefehls gesteuert, der von der Klimaanlagensteuereinrichtung 21a ausgegeben wird.
3 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Steuerablauf durch die Kühlsteuereinrichtung. Die Klimaanlagensteuereinrichtung 21a überprüft im Schritt S2 die Temperatur Tm der Ansaugluft 8 und die eingestellte Temperatur Ts der Ansaugluft 8. Wenn diese nicht gleich sind, wird im Schritt S3 verglichen, ob die Temperatur Tm die eingestellte Temperatur Ts überschreitet. Wenn die Temperatur Tm die eingestellte Temperatur Ts überschreitet, wird im Schritt S5 die Frequenz der Energiequelle für den Kompressor 5a durch die Frequenzsteuereinrichtung 22 erhöht.
Wenn die Temperatur Tm die eingestellte Temperatur Ts nicht überschreitet, wird im Schritt S6 die Frequenz der Energieversorgung für den Kompressor 5a durch die Frequenzsteuereinrichtung 22 verringert. Wenn die Temperatur Tm im Schritt S2 und im Schritt S4 gleich der eingestellten Temperatur Ts ist, bleibt die Frequenz im Schritt S7 unverändert, und eine Obergrenze fmax der Frequenz des Kompressors wird von der Klimaanlagensteuereinrichtung 21a verwendet.
Die Obergrenze fmax wird aus einer Funktion f(w) erhalten, die eine Variable des Ausgangswerts W von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 ist. Diese Beziehung ist beispielsweise wie folgt vorgegeben: f(w) = 13,7(W – 6) + 30.
Dies ist ein Fall, in dem eine Eigenschaft des Kompressors 5a derart ist, daß er mit 12 kW bei 112 Hz und 6 kW bei 30 Hz betrieben wird, und die Leistung des Kompressors ändert sich linear mit Frequenzen zwischen 112 Hz und 30 Hz. Im Schritt S8 werden fmax, das von f(w) erhalten ist, und der berechnete Wert f₁ verglichen. Wenn f₁ größer als fmax ist, dann ist die Frequenz des Kompressors fmax, und wenn f₁ gleich fmax oder kleiner ist, dann ist die Frequenz des Kompressors f₁ in den Schritten S9, S10 und S11. Die Frequenz des Kompressors wird wie beschrieben gesteuert.
Es gibt den Fall, daß sich der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen 2 plötzlich ändert. Dann ist es nicht ausreichend, die Steuerung nur unter Verwendung des Ausgangssignals von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 12 für die Kommunikationseinrichtungen auszuführen, das als Ergebnis der Änderung erhalten wird. Deshalb wird das Ausgangssignal von der elektrischen Leistungsaufnahmedetektiereinrichtung 12, das eine Änderung der Temperatur Tm bewirkt, bereits vorher gewonnen, um die Klimaanlage zu steuern, so daß eine stabile Steuerung mit guter Erweiterungsfähigkeit erreicht wird.
4 ist ein Flußdiagramm, welches das Kühlsteuerungsverfahren gemäß einem anderen Beispiel des Ausführungsbeispiels 6 zeigt. Der Ablauf bis zu den Schritten S9 und S10 gleicht dem oben beschriebenen Ablauf. Die Kühlsteuereinrichtung bei diesem Kühlsteuerungsverfahren ist in 2 gezeigt. Nach dem Berechnen der Frequenz f₁ im Schritt S9 oder S10 wird im Schritt S21 die elektrische Leistungsaufnahme W, d.h. das Ausgangssignal von der Leistungsdetektiereinrichtung 12, zu dem Zeitpunkt mit dem eingestellten Wert f der elektrischen Leistungsaufnahme, der vorher eingestellt worden war, verglichen.
Bei W > Ws im Schritt S22 wird die Frequenz des Kompressors 5a mit f₁ eingestellt. Bei W ≤ Ws wird die Leistung des Kompressors minimiert. Das bedeutet, daß die Frequenz des Kompressors minimiert wird, ohne den Betrieb des Kompressors anzuhalten, oder daß ein Kältekreislauf gebildet wird, um einen Teil eines in den Außenwärmetauscher 5b strömenden Kältemittels zu umgehen, wobei 1 keinen Bypass-Kreislauf zeigt.
Der eingestellte Wert Ws wird ein wenig größer als die kleinste Leistung der Klimaanlage gemacht. Wenn beispielsweise die kleinste Leistung der Klimaanlage 6 kW ist, dann ist der eingestellte Wert Ws gleich 7 kW. Wenn der Heizwert der Kommunikationseinrichtungen in dem ersten Beispiel von Ausführungsbeispiel 6 reduziert wird, gibt es den Fall, daß der Kompressor gestoppt wird, d. h. in den Wärme-aus-Zustand gelangt, wenn die Leistung der Klimaanlage nacheinander verringert wird und der Heizwert unter die kleinste Leistung absinkt.
Bei dem Beispiel ist jedoch mit dem Schritt S21 eine Bestimmung hinzugefügt, und die Leistung des Kompressors wird minimiert, bevor der Heizwert auf weniger als die kleinste Leistung der Klimaanlage verringert wird, so daß auch in einem solchen Fall ein Wärme-aus-Zustand nur selten auftritt. Wiederholte Wärme-ein- und Wärme-aus-Zustände verkürzen nicht nur die Standzeit eines Kompressors, sondern führen auch zu Feuchtigkeitsniederschlag im Gehäuse, und diese Probleme können beim vorliegenden Beispiel vermieden werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
Nachstehend wird ein Beispiel entsprechend dem Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
6 zeigt eine Ausbildung des Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 7. 25 ist ein Blockschaltbild, welches das Kühlsteuerungsverfahren gemäß Ausführungsbeispiel 7 zeigt. In den 6 und 25 sind gleiche Bezugszeichen wie in den 1 und 2 für gleiche oder gleichartige Bereiche verwendet, und eine Beschreibung dieser Bereiche entfällt. 11b bezeichnet die Kühlsteuereinrichtung zum Steuern der Kühlleistung der Klimaanlage.
Der Ablauf des Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 7 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. 26 ist ein Flußdiagramm und zeigt einen Ablauf des Kühlsteuerungsverfahrens 11b.
Der Ablauf bis zu den Schritten S9 und S10 gleicht dem in den Beispielen des Ausführungsbeispiels 6. Nach Berechnen der Frequenz f₁ im Schritt S9 oder S10 wird im Schritt S31 eine Ansaugtemperatur Tin, d. h. ein Ausgangswert von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung 9, der Inneneinheit zu diesem Zeitpunkt mit einem eingestellten Wert Tins der Ansaugtemperatur, der vorher eingestellt worden ist, verglichen.
Bei Tin > Tins im Schritt S32 wird die Frequenz des Kompressors mit f₁ vorgegeben. Bei Tin ≤ Tins wird eine Leistung des Kompressors minimiert. Das bedeutet, daß die Frequenz des Kompressors innerhalb eines Betriebsbereichs für den Kompressor minimiert wird oder daß ein Kältekreislauf gebildet wird, um einen Teil eines in den Außenwärmetauscher 5b strömenden Kältemittels zu umgehen, wobei in 6 jedoch kein Bypass-Kreislauf gezeigt ist.
Der eingestellte Wert Tins wird wie folgt eingestellt. Der Schritt S31 in 26 hat die gleiche Bedeutung wie der Schritt S21 in 4. Das heißt, solange die Temperatur Tin der Ansaugluft 8 für die Kommunikationseinrichtungen konstant ist, besteht eine Relation zwischen dem Heizwert der Kommunikationseinrichtungen und der Ansauglufttemperatur Tin für die Inneneinheit: Tin ∞ (Heizwert der Kommunikationseinrichtungen).
Es ist also möglich, die elektrische Leistungsaufnahme, die unter Bezugnahme auf 4 in dem Beispiel des Ausführungsbeispiels 6 beschrieben wird, durch die Ansaugtemperatur zu ersetzen. Beispielsweise ist der eingestellte Wert Tins gleich Tin entsprechend einer elektrischen Leistungsaufnahme von 7 kW. Eine Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Ansaugluft 6 und der Ansaugluft 8 in bezug auf die elektrische Leistungsaufnahme von 7 kW wird zu ΔT = 8,7° auf der Basis der vorgenannten Konstanten und Gleichungen. Bei Tm = 20 °C ist Tin = Tm + ΔT = 28,7 °C. Somit kann Tins mit 28,7 °C eingestellt werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 8
In den oben erwähnten Beispielen der Ausführungsbeispiele bestehen Beziehungen zwischen dem Heizwert der Kommunikationseinrichtungen und der Ansaugtemperatur. Daher können das Ausgangssignal von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 und das Ausgangssignal von der Ansaugtemperaturdetektiereinrichtung ausgetauscht werden. Dieser Fall ist in den 28 und 29 als Ausführungsbeispiel 8 gezeigt.
Es ist auch möglich, den Vorgang des Bestimmens des Obergrenzwerts der Frequenz in dem Beispiel gemäß Ausführungsbeispiel 6 als Schritt S51 zu modifizieren, wobei der Ausgangswert W von der elektrischen Leistungsdetektiereinrichtung 12 mit dem eingestellten Wert Ws verglichen wird, und bei W ≤ Ws die Leistung des Kompressors minimiert wird.
Während die Funktion der Vermeidung von Feuchtigkeitsniederschlag infolge von wiederholten Wärme-ein- und Wärme-aus-Zuständen aufrechterhalten wird, wird dadurch die Ausbildung des Kühlsteuerungsverfahrens vereinfacht. Auch bei diesem Beispiel kann die Beurteilung im Schritt S41 auf der Ansaugtemperatur und nicht auf der elektrischen Leistung basieren, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 9
30 zeigt schematisch eine Ausbildung eines Kühlsystems eines Gehäuses in einer Kommunikationsstation gemäß den Ausführungsbeispielen 9, 11 und 12. Bauelemente, die dem in 34 gezeigten bekannten Kühlsystem 151 entsprechen, haben die gleichen Bezugszeichen wie dort, und eine Beschreibung dieser Bauelemente entfällt.
In 30 ist das Kühlsystem 101 für das Gehäuse so ausgebildet, daß die Kühlung im Inneren des Gehäuses 103 in der Kommunikationsstation 102, das einen umschlossenen Raum bildet, erfolgt unter Verwendung eines Kühlers 121 vom Siedetyp in einem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation und eines Verdampfers 113 in einem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation, wobei ein Kältemittel durch einen Kompressor 110 zwangsweise zirkuliert wird. Die Kommunikationseinrichtungen 104 weisen Wärmekomponenten auf, die in dem Gehäuse 103 untergebracht sind.
In dem Gehäuse 103 des Kühlsystems 101 befindet sich ein gemeinsamer Luftströmungsweg 130. Der gemeinsame Luftströmungsweg 130 weist ein gemeinsames Gehäuse 129 in Form eines hohlen Kastens auf, das eine Warmluftansaugöffnung 132 zur Aufnahme von erwärmter Luft aus dem Gehäuse 103 und eine Kaltluftauslaßöffnung 113 hat, um gekühlte Luft in das Gehäuse 103 zu blasen. Eingebaut in den gemeinsamen Luftströmungsweg 130 sind der Kühler 121 vom Siedetyp in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation, der Verdampfer 113 in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation, und ein gemeinsames Gebläse 131, um Luft zu dem Kühler 121 vom Siedetyp und zu dem Verdampfer 113 zu blasen.
Ein Kondensator 111 in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation ist in ein Kondensatorgehäuse 117 als Außeneinheit eingebaut. Das Kondensatorgehäuse 117 ist kastenförmig und hat eine äußere Luftansaugöffnung 118 und eine äußere Luftauslaßöffnung 119. Ferner weist das Kondensatorgehäuse den Kondensator 111, den Kompressor 110, ein Kältemittel-Drosselventil 112 und ein Gebläse 116 auf. Der Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation wird aufgebaut durch sequentielles Verbinden des Kompressors 110 in dem Kondensatorgehäuse 117, des Kondensators 111, des Kältemittel-Drosselventils 112 und des Verdampfers 113 in dem gemeinsamen Luftströmungsweg 130 durch Kälteleitungen 114, 115 in Ringform.
Der Kondensator 122 in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation ist in dem Kondensatorgehäuse 125 als Außeneinheit angeordnet. Das Kondensatorgehäuse 125 ist kastenförmig und hat eine äußere Luftansaugöffnung 127 und eine äußere Luftauslaßöffnung 128 und weist den Kondensator 122 und ein Gebläse 126 auf. Das heißt, der Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation wird gebildet durch Verbinden des Kondensators 122 in dem Kondensatorgehäuse 125 mit dem Kühler 121 vom Siedetyp in dem gemeinsamen Luftströmungsweg 130 durch eine Kältemittelverdampfungsleitung 123 und eine Flüssigkältemittel-Rücklaufleitung.
Es wird nun der Betrieb des Kühlsystems 101 für das Gehäuse in der Kommunikationszwischenstation 102 gemäß der oben erläuterten Ausbildung beschrieben.
Kühlluft in einer Position 301 an einer Seite eines Einrichtungsgehäuses 106 wird in das Einrichtungsgehäuse von einem Gebläse (nicht gezeigt) in den Kommunikationseinrichtungen 104 angesaugt. Die Kühlluft kühlt Wärmekomponenten 105, wird zu erwärmter Luft und wird aus der Auslaßöffnung in einem oberen Bereich des Einrichtungsgehäuses in eine Position 303 im Inneren des Gehäuses 103 ausgeblasen.
Die Ausblasluft wird von einer Position 304 durch die Warmluftansaugöffnung 132 von dem gemeinsamen Gebläse 131 in den gemeinsamen Luftströmungsweg 130 angesaugt. In dem gemeinsamen Luftströmungsweg 130 strömt die Warmluft durch den Kühler 121 vom Siedetyp, um einen primären Wärmeaustausch mit einem Kältemittel in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation durchzuführen.
Luft, die der primären Kühlung in Position 305 unterzogen worden ist, wird von dem gemeinsamen Gebläse 131 angesaugt und strömt vollständig durch den Verdampfer 113, so daß die Luft in Wärmeaustausch mit einem Kältemittel in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation gelangt. Somit wird gekühlte Luft in eine Position 300 im Gehäuse 103 aus der Kaltluftauslaßöffnung 133 als Kühlluft ausgeblasen. Anders ausgedrückt, kühlt die Luft das Innere des Gehäuses 103 durch sequentielle Zirkulation durch die Positionen 300, 301, 302, 304 und 305 in dieser Reihenfolge.
In einem Kältemittelsystem in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation gelangt ein Kältemittel in dem Kühler 121 vom Siedetyp zum Sieden durch Wärmeaustausch mit der erwärmten Luft und erreicht den Kondensator 122 durch die Kältemittelverdampfungsleitung 123. In dem Kondensator 122 wird das Kältegas zu flüssigem Kältemittel durch Kondensation infolge des Wärmeaustauschs mit Außenluft, die durch das Gebläse 126 das Kondensatorgehäuse 125 von der Außenluftansaugöffnung 127 zu der Auslaßöffnung 128 durchströmt. Das flüssige Kältemittel kehrt zu dem Kühler 121 vom Siedetyp durch die Flüssigkältemittelrücklaufleitung 124 mittels Schwerkraftströmung zurück, die durch eine Massendichtedifferenz von dem Kältegas verursacht ist.
In einem Kältemittelsystem eines Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation dagegen strömt ein Hochtemperatur-Hochdruck-Kältegas, das aus dem Kompressor 110 zwangsweise gefördert wird, in den Kondensator 111 und wird durch Wärmeaustausch mit einer Außenluft gekühlt, die das Kondensatorgehäuse 117 von der Außenluftansaugöffnung 118 zu der Auslaßöffnung 119 durchsetzt. Der Druck des flüssigen Kältemittels wird durch das Kältemittel-Drosselventil 112 so verringert, daß es einen Gas-Flüssig- bzw. Zweiphasenzustand annimmt, und erreicht den Verdampfer 113 durch die Kältemittelleitung 114.
Das Kältemittel gelangt in Wärmeaustausch mit der Luft, die der Primärkühlung in dem Verdampfer 113 unterzogen worden ist, so daß es ein Niederdruck-Kältegas wird, und kehrt an einer Ansaugseite des Kompressors 110 durch die Kältemittelleitung 115 zurück. Die Leistung des Kompressors 110 wird auf der Basis einer Lufttemperatur an der Position 305 im Inneren des gemeinsamen Luftströmungswegs 130 gesteuert.
Da, wie bereits beschrieben, bei dem Kühlsystem 101 für das Gehäuse entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der Kühler 121 vom Siedetyp und der Verdampfer 113 im Inneren eines einzigen gemeinsamen Luftströmungswegs 130 angeordnet sind, genügt es, ein gemeinsames Gebläse 131 in dem gemeinsamen Luftströmungsweg 130 anzuordnen. Da ferner ein Raum zum Anbringen des Gebläses, der für zwei Gebläseeinheiten beim Stand der Technik benötigt wird, für eine Einheit vorgesehen ist, kann als gemeinsames Gebläse 130 eines mit einer hohen Luftdurchflußrate verwendet werden. Somit kann die Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation erweiterbar genutzt werden. Dabei wird die Luft, die der Primärkühlung in dem Kühler 121 vom Siedetyp unterzogen worden ist, immer ausreichend gekühlt in den Verdampfer 113 eingeleitet.
Daher besteht keine Gefahr einer Umgehung von Luft und eines Kurzzyklus in dem Gehäuse 103, wie bei dem Stand der Technik, so daß der Kühlwirkungsgrad hoch wird und Energieeinsparungen möglich sind. Da ferner die erwärmte Luft nicht direkt in den Verdampfer 113 angesaugt wird, können Störungen des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation verhindert werden. Auch ist der Warmluftleitweg 157, der in
34 gezeigt und bei dem herkömmlichen System notwendig ist, nicht immer erforderlich.
Wie bereits beschrieben, ist es möglich, die Anzahl von Gebläsen und die Betriebskosten zu verringern, so daß Energie eingespart werden kann; die Gesamtkühlleistung in der Klimaanlage wird verringert; die Zuverlässigkeit des Gesamtkühlsystems wird verbessert; und Lärm kann verringert werden, indem die Betriebsleistung des Kompressors verringert wird.
Um dabei den Wirkungsgrad des Systems zu verbessern oder einen Feuchtigkeitsniederschlag im Gehäuse 103 zu vermeiden, ist es wirksam, das System zu betreiben durch Erhöhen der Temperatur im Gehäuseinneren auf einen möglichst hohen Wert, solange dies aufgrund einer Umgebungstemperatur bei der Verwendung der Kommunikationseinrichtungen 104 etc. erforderlich ist. Wenn jedoch die Temperatur im Inneren des Gehäuses ansteigt, beispielsweise 30 °C oder höher ist, wird eine Lufttemperatur in der Position 303, wo die Luft aus dem Einrichtungsgehäuse 106 ausgeblasen wird, erhöht, beispielsweise auf 40 °C.
Wenn die Luft mit dieser Temperatur direkt in eine normale Inneneinheit einer Klimaanlage angesaugt wird, beispielsweise in das Verdampfergehäuse 153 in 34, wird ein Sicherheitsbereich für den Betrieb der Inneneinheit der Klimaanlage, beispielsweise 35 °C, überschritten. Wie bereits beschrieben, wird durch paarweises Anordnen des Kühlers 121 vom Siedetyp und des Verdampfers 113 die Ansaugtemperatur für den Verdampfer 113 im sicheren Bereich gehalten, und dementsprechend wird die Zuverlässigkeit eines Kühlsystems verbessert.
Ferner hat der Kühler 121 vom Siedetyp in dem gemeinsamen Gehäuse 129 die Funktion, daß er eine hohe Leistung als Differenz zwischen einer Temperatur der Ansaugluft in Position 304 und einer Temperatur einer Außenluft, die an der Position 306 in den Kondensator 122 angesaugt wird, zeigt, wie in 32 zu sehen ist. Es ist daher wirkungsvoll, Wärme mit einer erwärmten Luft auszutauschen, die möglichst nahe an den Wärmekomponenten 105 positioniert ist.
Dazu wird es bevorzugt, die Warmluftansaugöffnung 132 in dem gemeinsamen Gehäuse 129 in diesem Fall an einer Position unmittelbar über den Wärmekomponenten anzuordnen; dabei wird die Temperatur einer erwärmten Luft, die aus der Auslaßöffnung 108 der Kommunikationseinrichtungen 104 ausgeblasen wird, im wesentlichen aufrechterhalten und wird gleich wie die der Luft, die an Position 304 in die gemeinsame Luftströmungsbahn 130 angesaugt wird.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 10
31 zeigt schematisch das Kühlsystem für ein Gehäuse der Kommunikationsstation gemäß Ausführungsbeispiel 10. Das Kühlsystem 101a einer Kommunikationsstation 102a unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Kühlsystem 101 an dem Punkt, daß der gemeinsame Luftströmungsweg von einem Luftströmungsweg 148 gebildet ist, der einen eingebauten Kühler 121 vom Siedetyp, einen Luftströmungsweg 150 an der Verdampferseite mit einem eingebauten Verdampfer 113 und einen Verbindungs-Luftströmungsweg 149 zum Verbinden des Luftströmungswegs 148 und des Luftströmungswegs 150 miteinander hat.
Dabei ist eine Auslaßöffnung 146 eines Kühlergehäuses 143, in dem der Kühler 121 vom Siedetyp untergebracht ist, mit einer Ansaugöffnung 147 eines Verdampfergehäuses 145, in dem der Verdampfer 113 untergebracht ist, durch einen Verbindungskanal 144 verbunden, wobei im Inneren ein gemeinsamer Luftströmungsweg 130a gebildet ist. Da der Betrieb des Kühlsystems 101a für das Gehäuse im wesentlichen gleich demjenigen ist, der in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel 9 beschrieben wird, entfällt die erneute Beschreibung.
In dem so ausgebildeten Kühlsystem 101a ist es möglich, eine Klimaanlage entsprechend dem Verdampfergehäuse 145, das die Ansaugöffnung 147 und eine Kaltluftauslaßöffnung 133 hat, dem Verdampfer und einem gemeinsamen Gebläse 131, positioniert in dem Kältemittelkreislauf 109 mit Zwangszirkulation, ohne Modifikationen zu verwenden.
Ferner ist es möglich, einen saugseitigen Raum 166 zu bilden, indem zwischen dem Einrichtungsgehäuse 106 und dem Kühlergehäuse 143 und zwischen einem Inneren des Gehäuses 103 und dem Kühlergehäuse 143 ein Separator gebildet wird. Wenn der Separator 165 nicht gebildet ist, so ist es möglich, eine Vielzahl von Kommunikations einrichtungen 104 mit eingebauten Wärmekomponenten 105 in einem Gehäuse 103 unterzubringen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 11
In dem Kühlsystem 101 für das Gehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel 11, wie in 30 zu sehen ist, ist eine Steuereinrichtung 138 angeordnet, die beispielsweise aus Mikrocomputern etc. aufgebaut ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Steuereinrichtung 138 die Funktion einer Kompressorsteuereinrichtung 140, die nachstehend beschrieben wird.
Ferner weist das Kühlsystem 101 folgendes auf: eine Temperaturdetektiereinrichtung 134, um eine Außenlufttemperatur zu detektieren, und eine Temperaturdetektiereinrichtung 135, um eine Temperatur im Inneren des Gehäuses zu detektieren, bevorzugt eine Lufttemperatur im Bereich der Auslaßöffnung 108 des Gerätegehäuses 108 und der Warmluftansaugöffnung 132 des gemeinsamen Gehäuses 129.
Wenn die Temperaturdetektiereinrichtung 134 eine Außenlufttemperatur detektiert und die Temperaturdetektiereinrichtung 135 die Temperatur im Gehäuseinneren detektiert, dann errechnet die Kompressorsteuereinrichtung 140 eine Differenz zwischen der detektierten Temperatur im Gehäuseinneren und der Außenlufttemperatur. Anschließend stoppt die Kompressorsteuereinrichtung 140 den Betrieb des Kompressors 110 in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation auf der Basis der erhaltenen Temperaturdifferenz.
Dabei werden eine Leistung (kW) des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation, der in 32 gezeigt ist, und Daten über die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur im Inneren des Gehäuses und der Außenlufttemperatur vorher vorgegeben und in einem Speicher abgespeichert, und eine erforderliche Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation wird aus der Temperaturdifferenz erhalten, die aus verschiedenen detektierten Temperaturen errechnet ist.
Wenn dann die erforderliche Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation niedriger als die Vorgabewerte der Daten unter den gleichen Bedingungen ist, stoppt die Kompressorsteuereinrichtung 140 den Kompressor 110 in dem Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation, so daß nur der Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation weiter wirksam ist.
Wenn es bei diesem System gemäß dem Ausführungsbeispiel 11 also ausreicht, das Innere des Gehäuses nur unter Verwendung der Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation zu kühlen, wird der Kompressor 110 ohne Rücksicht auf die Lufttemperatur in der Position 305 nicht betrieben, so daß es möglich ist, überflüssige Betriebskosten für den Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation zu vermeiden.
Dabei wird die Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation verbessert, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, so daß eine Last des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation verringert werden kann. Wenn beispielsweise der Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation mit einer Eigenschaft entsprechend der 32 ausgebildet ist, dann ist eine Kühlleistung unter einer Temperaturdifferenz ΔT = 25°C, beispielsweise bei einer Außenlufttemperatur von 15 °C und einer Temperatur von 40 °C im Gehäuseinneren, 40 kW.
Anders ausgedrückt, wenn die Leistung des Kältekreislaufs 120 mit freier Zirkulation auf der Basis von Hochsommer-Bedingungen ausgelegt ist, wobei die Außenlufttemperatur außerordentlich hoch ist, kann die Betriebsleistung an einer Seite des Kältekreislaufs 9 mit Zwangszirkulation im Winter und in den Zwischenjahreszeiten drastisch verringert werden, so daß die Betriebskosten geringer werden. Es ist auch möglich, eine sehr starke Kühlung in dem Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation mit einer Verringerung der Leistung auf der Seite des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation vorzusehen.
Es versteht sich von selbst, daß die Ausbildung des Ausführungsbeispiels 11 nicht nur bei dem in 30 gezeigten Kühlsystem 101, sondern auch bei dem in 31 gezeigten Kühlsystem 101a angewandt werden kann.
Wenn ferner eine Heizlast im Inneren des Gehäuses sich über das Jahr kaum verändert, ist es möglich, den Betrieb des Kompressors 110 nur auf der Basis der von der Temperaturdetektiereinrichtung 134 detektierten Außenlufttemperatur zu stoppen. Da in einem solchen Fall die Temperaturdetektiereinrichtung 135 für das Gehäuse entfällt, wird der Aufbau zur Steuerung vereinfacht, und die Kosten werden gesenkt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 12
In dem Kühlsystem 1 für das Gehäuse gemäß dem Ausführungsbeispiel 12, wie es in 30 gezeigt ist, sind eine Druckdetektiereinrichtung 136 zum Detektieren des Drucks eines Niederdruckkältemittels an einer 'Ansaugseite des Kompressors 110 und eine Druckdetektiereinrichtung 137 zum Detektieren des Drucks eines Hochdruckkältemittels an einer Auslaßseite des Kompressors 110 vorgesehen. Ferner wirkt die Steuereinrichtung 138 als Störungsdetektiereinrichtung 141 für den Kältekreislauf mit Zwangszirkulation und detektiert eine Störung auf der Basis der von den Druckdetektiereinrichtungen 136 bzw. 137 detektierten Drücke, und eine Betriebshalteeinrichtung 142 hält das gemeinsame Gebläse 131 in einem Betriebszustand, wenn die Störungsdetektiereinrichtung 141 eine Störung des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation detektiert.
Wenn daher in dem Kühlsystem gemäß Ausführungsbeispiel 12 eine Differenz zwischen dem detektierten Druck von den Druckdetektiereinrichtungen 136 bzw. 137 größer als ein vorbestimmter Wert ist, detektiert die Störungsdetektiereinrichtung 141 eine Störung des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation. Die Störungsdetektiereinrichtung 141 stoppt den Kompressor 110 sofort. Gleichzeitig fährt die Störungsdetektiereinrichtung 141 fort, Luft zu fördern, indem das gemeinsame Gebläse 131 im Betriebszustand gehalten wird.
Da der Kältekreislauf 120 mit freier Zirkulation auch in einem solchen Fall ständig in Betrieb ist, wird dem Kühler 121 vom Siedetyp von dem gemeinsamen Gebläse 131 Luft zugeführt. Anders ausgedrückt, auch wenn der Kältekreislauf 109 mit Zwangszirkulation im Fall einer Störung sofort angehalten wird, so wird in das Gehäuse 103 Luft eingeblasen, die von dem Kühler 121 vom Siedetyp gekühlt worden ist, und die Temperatur im Inneren des Gehäuses 103 wird nicht übermäßig hoch.
Es ist jedoch möglich, eine Kältemitteltemperatur an der Auslaßseite des Kompressors anstelle der Verwendung der Druckdetektiereinrichtungen 136, 137 zu detektieren, um eine Störung des Kältekreislaufs 109 mit Zwangszirkulation zu detektieren. Eine solche Abwandlung kann bei Störungsdetektiereinrichtungen angewandt werden, die nicht die Druckdetektiereinrichtungen sind.
Das Ausführungsbeispiel 12 kann nicht nur bei dem Kühlsystem 101, sondern auch bei dem Kühlsystem 101a gemäß 31 angewandt werden.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird beschrieben, daß die gemeinsamen Luftströmungswege 130, 130a in das Gehäuse 103 eingebaut sind; die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese Konstruktionen beschränkt. Beispielsweise kann das gemeinsame Gehäuse 129 für die gemeinsamen Luftströmungswege 130, 130a, das Kühlergehäuse 143, die Verbindungsleitung 144, das Verdampfergehäuse 145 an einer Außenseite des Gehäuses angebracht sein, um die Warmluftansaugöffnung 132 und die Kaltluftauslaßöffnung 133 mit einer Innenseite des Gehäuses 103 zu verbinden.
Ferner befindet sich das gemeinsame Gebläse 131 zwar zwischen dem Kühler 121 vom Siedetyp und dem Verdampfer 113, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das gemeinsame Gebläse 131 kann auch an einer Aufstromseite der Luftströmung in dem Kühler 121 vom Siedetyp oder an der Abstromseite der Luftströmung in dem Verdampfer 113 in den gemeinsamen Luftströmungswegen 130, 130a angeordnet sein.
Der erste Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für eine Kommunikationsstation ist, daß die Temperatur der Ansaugluft zum Kühlen der Kommunikationseinrichtungen auf der Basis des von der Temperaturdetektiereinrichtung detektierten Werts zu der eingestellten Temperatur gemacht wird; die Temperatur der Ansaugluft für die Kommunikationseinrichtungen wird stabilisiert; und es ist möglich, dem Heizwert, d. h. der Last, die durch den Betrieb der Kommunikationseinrichtungen verursacht wird, präzise zu folgen.
Der zweite Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für die Kommunikationsstation ist, daß es möglich ist, die Steuerung mit guter Fähigkeit zur Anpassung an die Last durchzuführen und die Kühlung in Abhängigkeit von der Last der Klimaanlage effizient zu steuern, so daß während des Betriebs Energie eingespart werden kann.
Der dritte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß häufige Wärme-ein- und Wärme-aus-Zustände vermieden werden und dadurch Feuchtigkeitsniederschlag im Gehäuse verhindert wird.
Der vierte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß die elektrische Leistungsaufnahme unter Verwendung eines Amperemeters detektiert werden kann, das billiger als ein elektrisches Leistungsmeßgerät ist.
Der fünfte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß Feuchtigkeitsniederschlag verhindert werden kann, weil eine Temperatur der Ausblasluft aus der Klimaanlage erhöht wird.
Der sechste Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß die Standzeit der Klimaanlage nicht schädlich beeinflußt wird.
Der siebente Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß es möglich ist, Störungen wie etwa die Überschreitung eines nutzbaren Temperaturbereichs für die Klimaanlage zu vermeiden.
Der achte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß bevorzugte Steuerungszielwerte ungeachtet von der Tageszeit und Änderungen der Jahreszeiten eingestellt werden können und ein stabiler Betrieb erreichbar ist.
Der neunte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß es möglich ist, Störungen der Kühleinrichtungen zu beheben, weil der Betrieb der Zusatzkühleinrichtung und der Hauptkühleinrichtung jeweils unabhängig voneinander gesteuert werden.
Der zehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß es möglich ist, die Temperatur der in den Verdampfer vom Siedetyp der Kühleinrichtung eingeleiteten Luft hoch zu machen, die Kühlleistung der Kühleinrichtung vom Siedetyp zu steigern und die Kühllufttemperatur im Inneren der Hauptkühleinrichtung zu steigern, so daß ein Feuchtigkeitsniederschlag im Gehäuse verhindert werden kann.
Der elfte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß Energie eingespart werden kann, während gleichzeitig die Kühlwirkung im Gehäuseinneren beibehalten wird.
Der zwölfte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß die Leistung des Kältekreislaufs mit freier Zirkulation expansiv genutzt werden kann, indem ein Gebläse, das einen hohen Luftströmungsweg erzeugt, als das gemeinsame Gebläse verwendet wird.
Der dreizehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß Umgehungen und Kurzzyklen in dem Gehäuse nicht auf treten, ein hoher Kühlwirkungsgsrad realisiert wird und somit Energie eingespart werden kann.
Der vierzehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß Störungen in dem Kältekreislauf mit Zwangszirkulation, die zum Zeitpunkt des direkten Ansaugens einer Warmluft verursacht werden, vermieden werden können.
Der fünfzehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß die Inneneinheit der Klimaanlage für den Kältekreislauf mit Zwangszirkulation ohne Abwandlung verwendet werden kann, wenn der gemeinsame Luftströmungsweg gebildet und das gemeinsame Gebläse in dem Luftströmungsweg an der Verdampferseite angeordnet ist.
Der sechzehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß der Kühler des Kältekreislaufs mit freier Zirkulation an der Anwendungsseite ohne Abwandlung verwendet werden kann, wenn das gemeinsame Gebläse in dem Luftströmungsweg an der Kühlerseite angeordnet ist.
Der siebzehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß unnötige Betriebskosten für den Kältekreislauf mit Zwangszirkulation vermieden werden können.
Der achtzehnte Vorteil des oben beschriebenen Kühlsteuerungsverfahrens für Kommunikationsstationen ist, daß Störungen in dem Kältekreislauf mit Zwangszirkulation rasch behoben werden können, ohne daß ein abrupter Temperaturanstieg im Gehäuse stattfindet.
Es ist ersichtlich, daß angesichts der vorstehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Es versteht sich daher, daß die Erfindung im Rahmen der beigefügten Patentansprüche auch auf andere Weise als hier speziell beschrieben in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

Kommunikationsstation, die folgendes aufweist: ein Kühlsystem (101) zum Kühlen eines Gehäuses (103) der Kommunikationsstation, in dem Wärmekomponenten aufweisende Kommunikationseinrichtungen untergebracht sind, mittels eines Kühlers (121) vom Siedetyp in einem Kältekreislauf mit freier Zirkulation und eines Verdampfers (113) in einem Kältekreislauf (109) mit Zwangszirkulation, aktiviert durch einen Kompressor (110), wobei das Kühlsystem folgendes aufweist: – einen gemeinsamen Luftströmungsweg (130), der eine Warmluft-Ansaugöffnung (132), um erwärmte Luft aus dem Gehäuse (103) aufzunehmen, und eine Kaltluft-Auslaßöffnung (133) hat, um gekühlte Luft in das Gehäuse (103) zu blasen; – ein gemeinsames Gebläse (131), um Luft zu dem Kühler (121) vom Siedetyp und dem Verdampfer (113) zu fördern; – wobei der Kühler (121) vom Siedetyp, der Verdampfer (113) und das gemeinsame Gebläse (131) in den gemeinsamen Luftströmungsweg (130) eingebaut sind; – eine Temperaturdetektiereinrichtung (134), um zumindest eine Außenlufttemperatur zu detektieren; – eine Kompressorsteuereinrichtung (140), um den Betrieb des Kompressors (110) in dem Kältekreislauf (109) mit Zwangszirkulation auf der Basis einer von der Temperaturdetektiereinrichtung (134) empfangenen detektierten Temperatur zu stoppen; – eine Störungsdetektiereinrichtung (141), um eine Störung des Kältekreislaufs (109) mit Zwangszirkulation zu detektieren; und – eine Antriebseinrichtung (142), um das gemeinsame Gebläse (131) in einem Betriebszustand zu halten, wenn von der Störungsdetektiereinrichtung (141) eine Störung des Kältekreislaufs (109) mit Zwangszirkulation detektiert wird.
Kommunikationsstation nach Anspruch 1, wobei die Störungsdetektiereinrichtung (141) eine Störung des Kältekreislaufs (109) mit Zwangszirkulation auf der Basis von Drücken detektiert, die von einer Druckdetektiereinrichtung (136) zum Detektieren des Drucks eines Niederdruck-Kältemittels an einer Ansaugseite des Kompressors (110) bzw. von einer Druckdetektiereinrichtung (137) zum Detektieren des Drucks eines Hochdruck-Kältemittels an einer Auslaßseite des Kompressors (110) detektiert werden; und wobei die Störungsdetektiereinrichtung (141) den Kompressor (110) stoppt, wenn eine Störung des Kältemittelkreises (109) mit Zwangszirkulation detektiert wird.
Kommunikationsstation nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gemeinsame Luftströmungsweg (130a) folgendes aufweist: einen Luftweg (148) an einer Kühlerseite, in dessen Innerem der Kühler (121) vom Siedetyp installiert ist, einen Luftweg (150) an einer Verdampferseite, in dem der Verdampfer (113) installiert ist, und einen Verbindungs-Luftweg (149), um den Luftweg (148) an der Kühlerseite und den Luftweg (150) an der Verdampferseite miteinander zu verbinden.