ES2214955A1 - Acondicionador de aire y su procedimiento de control. - Google Patents
Acondicionador de aire y su procedimiento de control.Info
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Abstract
Acondicionador de aire y su procedimiento de control. Un acondicionador de aire incluye una unidad exterior, al menos una unidad interior y un compresor. La unidad exterior está conectada a la unidad interior a través de una tubería de refrigerante para formar un circuito cerrado. La tubería de refrigerante está dividida en tuberías de alta y baja presión. El acondicionador de aire incluye además una unidad de detección de fuga del refrigerante proporcionada en la unidad interior para detectar la fuga del refrigerante, una válvula de cierre de tubería de alta presión proporcionada en la tubería de alta presión de la tubería de refrigerante, y una válvula de cierre de tubería de baja presión proporcionada en la tubería de baja presión de la tubería de refrigerante. El refrigerante se restablece dentro de la unidad exterior cerrando la válvula de cierre de tubería de alta presión y abriendo la válvula de cierre de tubería de baja presión.
Description
Acondicionador de aire y su procedimiento de
control.
Esta solicitud reivindica el beneficio de la
solicitud coreana Nº 2002-27271, presentada el 17 de
mayo de 2002 en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea, cuya
descripción se incorpora en la presente a modo de referencia.
La presente invención trata, en general, de
acondicionadores de aire y, más específicamente, de un
acondicionador de aire de sistema que tiene una pluralidad de
unidades interiores y de un procedimiento para controlar al
acondicionador de aire.
En general, los acondicionadores de aire son
máquinas que acondicionan automática y apropiadamente el aire en el
interior de los edificios de vivienda o de oficinas controlando las
propiedades del aire en el interior, como la temperatura y la
humedad. Puesto que los residentes de tales edificios de viviendas u
oficinas desean, como es normal, conseguir diferentes condiciones
prácticas del aire en el interior, y los entornos atmosféricos de
los edificios varían frecuentemente, se cambian a menudo las
capacidades requeridas del acondicionamiento del aire de los
acondicionadores de aire.
Un acondicionador de aire de sistema, en el que
una pluralidad de unidades interiores se conectan a una única unidad
exterior, es un acondicionador de aire incorporado que está
programado y diseñado conforme a factores como las capacidades del
acondicionamiento del aire y las ubicaciones de las unidades
interiores durante una fase de proyecto o de diseño de un edificio.
En el acondicionador de aire de sistema, las tuberías de
refrigerante conectadas a una única unidad exterior se conectan en
serie a otra unidad para formar un único conducto con una variedad
de tipos de unidades interiores que tienen capacidades y
estructuras diversas, como, por ejemplo, unidades interiores de
tipo de conducto, tipo de cassete o tipo de instalación en la pared.
Por lo tanto, las capacidades requeridas del acondicionamiento del
aire de las unidades interiores en el acondicionador de aire de
sistema podrían diferir unas de otras. Además, las unidades
interiores del acondicionador de aire de sistema funcionan en
general independientemente, de tal manera que una capacidad total
requerida del acondicionamiento del aire del acondicionador de aire
calculada evaluando individualmente las capacidades requeridas del
acondicionamiento del aire de las unidades interiores es
variable.
Como un ejemplo de compresores de capacidad
variable usados en un acondicionador de aire de sistema de capacidad
variable, se ha propuesto y usado un compresor numérico de rotación
variable. El compresor numérico de rotación variable está diseñado
de tal manera que su capacidad de compresión se controla conforme a
la capacidad requerida del acondicionamiento del aire. Así, el
compresor numérico de rotación variable se regula controlando un
número de rotación de un motor cambiando la frecuencia de la
corriente aplicada al motor a través del control del
convertidor.
En consecuencia, es un aspecto de la presente
invención proporcionar un acondicionador de aire y un procedimiento
de control, capaz de cortar rápidamente el suministro de
refrigerante cuando el refrigerante se pierde fuera de la tubería de
refrigerante conectada a las unidades interiores, y de restablecer
el refrigerante perdido en la unidad exterior.
Se ha conseguido lo anterior y otros aspectos de
la presente invención proporcionando un acondicionador de aire que
tiene una unidad exterior, al menos una unidad interior y un
compresor. La unidad exterior está conectada a la unidad interior a
través de una tubería de refrigerante para formar un circuito
cerrado. La tubería de refrigerante se divide en tuberías de alta y
baja presión. El acondicionador de aire incluye una unidad de
detección de la fuga del refrigerante situada sobre una unidad
interior para detectar la fuga del refrigerante; una válvula de
cierre de tubería de alta presión situada sobre una tubería de alta
presión de la tubería de refrigerante para cortar el flujo de
refrigerante entre la unidad exterior y la unidad interior cuando se
detecta la fuga del refrigerante; y una válvula de cierre de tubería
de baja presión situada sobre una tubería de baja presión de la
tubería de refrigerante para cortar el flujo de refrigerante entre
la unidad exterior y la unidad interior cuando se detecta la fuga
del refrigerante. El refrigerante de la unidad interior se
restablece dentro de la unidad exterior cerrando la válvula de
cierre de tubería de alta presión y abriendo la válvula de cierre de
tubería de baja presión cuando se detecta la fuga del
refrigerante.
Se ha conseguido lo anterior y otros aspectos de
la presente invención proporcionando un procedimiento de control de
un acondicionador de aire que tiene una unidad exterior, al menos
una unidad interior, un compresor, una válvula de expansión
eléctrica, una válvula de cierre de tubería de alta presión y una
válvula de corte de baja presión. La unidad exterior está conectada
a la unidad interior a través de una tubería de refrigerante para
formar un circuito cerrado. La tubería de refrigerante se divide en
tuberías de alta y baja presión. La válvula de expansión eléctrica
se sitúa sobre la tubería de refrigerante para variar la presión del
refrigerante que desemboca en la unidad interior. La válvula de
cierre de tubería de alta presión se sitúa sobre una tubería de alta
presión de la tubería de refrigerante, y la válvula de cierre de
tubería de baja presión se sitúa sobre una tubería de baja presión
de la tubería de refrigerante. El procedimiento incluye el
restablecimiento del refrigerante perdido manteniendo cerrada la
válvula de cierre de tubería de alta presión y abierta la válvula de
cierre de tubería de baja presión durante un periodo de tiempo
programado previamente cuando se detecta la fuga del refrigerante, y
cerrando la válvula de cierre de tubería de baja presión y parando
el compresor cuando transcurre el periodo de tiempo programado
previamente.
Se hará patente y se apreciará mejor lo anterior
y otros aspectos y ventajas de la invención a partir de la siguiente
descripción de las realizaciones preferentes, tomadas en conjunción
con los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista que muestra un
acondicionador de aire que emplea un compresor del tipo modulación
por anchura de impulsos, según una
realización de la presente invención;
realización de la presente invención;
La Figura 2 es un diagrama en bloque que muestra
un sistema de control del acondicionador de aire de la Figura
1;
La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante en modo de
refrigeración del acondicionador de aire;
La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante en modo de
calentamiento del acondicionador de aire; y
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante cuando tiene
lugar la fuga del refrigerante mientras se para un compresor del
acondicionador de aire.
A continuación, se hará referencia detalladamente
a las presentes realizaciones preferentes de la presente invención,
cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que los
números de referencia similares se refieren a elementos similares
desde el principio hasta el final.
Como un ejemplo de compresores de capacidad
variable, se ha propuesto y usado un compresor de tipo modulación
por anchura de impulsos. El acondicionador de aire que tiene un
compresor de tipo modulación por anchura de impulsos se describe en
la Solicitud de Patente coreana Nº 2000-0086775. Se
adopta un compresor de velocidad constante como compresor de tipo
modulación por anchura de impulsos. Se presenta el compresor de
velocidad constante con una válvula de modulación por anchura de
impulsos para variar una cantidad de refrigerante perdido con una
cantidad acumulada de refrigerante perdido variado controlando la
relación de encendido-apagado de la válvula de
modulación por anchura de impulsos. Cuando se conecta (es decir, se
abre), por ejemplo, la válvula de modulación por anchura de
impulsos, se cambia el compresor a una posición de reposo, por lo
que el refrigerante no se libera. En contraposición, cuando se
desconecta (es decir, se cierra) la válvula de modulación por
anchura de impulsos, la cantidad de refrigerante perdido alcanza el
100% de la cantidad total. Así, como se ha descrito anteriormente,
varía la cantidad acumulada de refrigerante perdido controlando la
relación de encendido-apagado de la válvula de
modulación por anchura de impulsos.
Una característica del compresor de tipo
modulación por anchura de impulsos es que un intervalo variable de
la capacidad del compresor, que se determina según la cantidad de
unidades de acondicionamiento de aire interiores, varía tanto como
de 10 al 100% de su capacidad asignada. Un compresor de tipo
convertidor tiene una capacidad mínima disponible de cerca del 30%
de su capacidad asignada debido a la dificultad en el
restablecimiento del aceite durante su funcionamiento a baja
capacidad, mientras que el compresor de modulación por anchura de
impulsos podría restablecer el aceite incluso durante su
funcionamiento a baja capacidad, porque el 100% del refrigerante se
libera al instante cuando se desconecta la válvula de modulación
por anchura de impulsos. Así, el compresor de tipo modulación por
anchura de impulsos permite un funcionamiento a baja capacidad al
10% de su capacidad asignada.
En consecuencia, el acondicionador de aire de
sistema que emplea el compresor de tipo modulación por anchura de
impulsos podría conseguir el acondicionamiento del aire en espacios
interiores que tienen volúmenes diferentes comprendidos entre
pequeños y grandes, debido a su capacidad para controlar diversos
tipos de unidades interiores y a su amplio intervalo de capacidad
de 10 al 100% de la capacidad asignada del compresor.
Además, de manera muy diferente, desde un
acondicionador de aire de tamaño generalmente pequeño, en el que la
relación de la capacidad de un compresor para una carga del
compresor sea de aproximadamente 1:1 y se suministra la
correspondiente cantidad pequeña de refrigerante, el acondicionador
de aire de sistema podría controlar un compresor de gran capacidad
y requerir una gran cantidad de refrigerante.
Puesto que el acondicionador de aire de tamaño
pequeño podría contener cantidades pequeñas relativas de
refrigerante para un volumen de un espacio interior, el
refrigerante perdido podría extenderse por un espacio relativamente
grande. Por consiguiente, desde que la cantidad de refrigerante
suministrado en un edificio equipado con el acondicionador de aire
de sistema sea grande, se puede acumular una gran cantidad de
refrigerante en un espacio interior.
La Figura 1 es una vista que muestra un
acondicionador de aire que emplea un compresor de tipo modulación
por anchura de impulsos, según una realización de la presente
invención. Como se muestra en la Figura 1, un acondicionador de
aire (100) incluye un compresor (104), un intercambiador de calor
exterior (106), válvulas de expansión eléctrica (108) e
intercambiadores interiores (110), que se conectan a través de las
tuberías de refrigerante para formar un circuito cerrado. De las
tuberías de refrigerante, una tubería de refrigerante de alta
presión (112) conecta una parte de salida del compresor (104) de la
unidad exterior (116) y partes de entrada de las válvulas de
expansión eléctrica (108). La tubería de alta presión (112) orienta
el flujo de refrigerante de alta presión perdido desde el compresor
(104). Una tubería de refrigerante de baja presión (114) conecta
las partes de la salida de las válvulas de expansión eléctrica
(108) y una parte de la entrada del compresor (104) de la unidad
exterior (116). La tubería de baja presión (114) orienta el flujo de
refrigerante de baja presión expandido por las válvulas de
expansión eléctrica (108). El intercambiador de calor exterior (106)
está instalado dentro de la unidad exterior (116) sobre la tubería
de alta presión (112). Los intercambiadores de calor interior (110)
están instalados dentro de las unidades interiores de una
disposición de la unidad interior (118) sobre la tubería de baja
presión (114). Cuando el compresor (104) funciona en modo de
refrigeración, el refrigerante fluye en las direcciones indicadas
por las flechas continuas mostradas en la Figura 1. La tubería de
alta presión (112) se conecta al orificio de salida (158) a través
del cual se completa el refrigerante con refrigerante
adicional.
Como el acondicionador de aire (100) de la
presente invención incluye la unidad exterior (116) y la
disposición de unidad interior (118), la unidad exterior (116)
incluye el compresor (104) y el intercambiador de calor exterior
(106), como se ha descrito anteriormente. La unidad exterior (116)
también incluye un acumulador (120) instalado sobre la tubería de
baja presión (114) posicionada encima del compresor (104), y un
receptor (122) instalado sobre la tubería de alta presión (112)
posicionada debajo del intercambiador de calor exterior (106). El
acumulador (120) recoge y evapora el refrigerante líquido que no se
ha evaporado en los intercambiadores de calor interiores (110) para
permitir que el refrigerante evaporado fluya dentro del compresor
(104). En otras palabras, si el refrigerante líquido no se evapora
completamente en los intercambiadores de calor interiores (110), el
refrigerante que fluye dentro del acumulador (120) es una mezcla de
líquido y gas. El acumulador (120) evapora sólo el refrigerante
líquido de tal manera que sólo se comprime el refrigerante gaseoso.
Por esta razón, una entrada y una salida de la tubería de
refrigerante dentro del acumulador (120) se posicionan
preferentemente en una parte superior del acumulador (120).
Si el refrigerante no se condensa completamente
en el intercambiador de calor exterior (106), el refrigerante que
fluye dentro del receptor (122) es una mezcla de líquido y gas. Se
configura el receptor (122) para que permita en ese lugar una
entrada y salida de la tubería de refrigerante que se extiende hasta
una parte inferior del receptor (122) para que separe el
refrigerante líquido y el refrigerante gaseoso, de tal manera que
sólo el refrigerante líquido fluye fuera de él.
Se presenta una tubería de desvío de la
ventilación (124) para conectar el receptor (122) y la tubería de
baja presión (114) posicionada encima del acumulador (120) de
manera que se evita el refrigerante gaseoso dentro del receptor
(122). Se presenta una entrada de la tubería de desvío de la
ventilación (124) en una parte superior del receptor (122) para
permitir que sólo el refrigerante gaseoso fluya dentro de la tubería
de desvío de la ventilación (124), mientras que se presenta una
válvula de ventilación (126) en una tubería de desvío de la
ventilación (124) para controlar la velocidad de flujo del
refrigerante gaseoso evitado. Una flecha posicionada a lo largo de
la tubería de desvío de la ventilación (124) e indicada por una
línea de puntos en la Figura 1 representa la dirección de un flujo
del refrigerante gaseoso evitado.
La tubería de alta presión (112) extendida desde
el receptor (122) está configurada para pasar por el acumulador
(120) de manera que evapora el refrigerante líquido de temperatura
relativamente baja dentro del acumulador (120) usando refrigerante
de temperatura relativamente alta que pasa por la tubería de alta
presión (112). Para conseguir la evaporación efectiva en el
acumulador (120), se forma una tubería de refrigerante de baja
presión (121) dentro del acumulador (120) para que adopte una forma
de U, y una tubería de refrigerante de alta presión (123), que
tiene forma de U, pasa por el acumulador (120).
La unidad exterior (116) incluye además una
tubería de desvío del gas caliente (128) que conecta el acumulador
(120) a la tubería de alta presión (112) entre el compresor (104) y
el intercambiador de calor exterior (106), y una tubería de desvío
de líquido (130) localizada debajo del receptor (122) a una tubería
localizada debajo del acumulador (120). Se presenta una válvula de
gas caliente (132) para controlar la velocidad de flujo del gas
caliente evitado en la tubería de desvío de gas caliente (128),
mientras que se presenta una válvula de líquido (134) para
controlar la velocidad de flujo del refrigerante líquido evitado
sobre la tubería de desvío de líquido (130). En consecuencia, cuando
la válvula de gas caliente (132) está abierta, una parte del gas
caliente que sale del compresor (104) fluye en la dirección
indicada por una flecha de puntos a lo largo de la tubería de
desvío de gas caliente (128), mientras que cuando la válvula de
líquido (134) está abierta, una parte del refrigerante líquido que
sale del receptor (122) fluye en la dirección indicada por una
flecha de puntos paralela a la tubería de desvío de líquido
(130).
Se presenta una válvula de cierre de tubería de
alta presión (154) sobre la tubería de refrigerante de alta presión
(123) para conectar el acumulador (120) y la disposición de la
unidad interior (118). En caso de fuga del refrigerante, se cierra
(se desconecta) la válvula de cierre de tubería de alta presión
(154) de tal manera que el refrigerante perdido desde el compresor
(104) no fluye dentro de la disposición de la unidad interior (118).
Además, se presenta una válvula de cierre de tubería de baja presión
(156) sobre la tubería de baja presión (114) de la unidad exterior
(116) de tal manera que se impide un flujo de refrigerante entre la
unidad exterior (116) y la disposición de la unidad interior
(118).
La disposición de la unidad interior (118)
incluye una pluralidad de unidades interiores (118') que están
conectadas entre sí en paralelo. Cada una de las unidades
interiores (118') incluye una válvula de expansión eléctrica (108),
un intercambiador de calor interior (110) y una unidad sensora
(152). Así, el acondicionador de aire (100) de la presente
invención cuenta con una configuración en la que una pluralidad de
unidades interiores (118') está conectada a una única unidad
exterior (116), y las unidades interiores (118') podrían ser
similares o diferentes en cuanto a sus formas y capacidades.
La Figura 2 es un diagrama de bloque que muestra
un sistema de control del acondicionador de aire de la Figura 1.
Como se muestra en la Figura 2, una unidad exterior (116) incluye
el compresor (104), una válvula de modulación por anchura de
impulsos (160), y una unidad de control exterior (202) conectada al
compresor (104) y a la válvula de modulación por anchura de
impulsos (160). La unidad de control exterior (202) está también
conectada a una unidad de circuito de comunicación exterior (204)
para recibir y transmitir la información desde y hacia allí. Cada
unidad interior (118') de la disposición de la unidad interior
(118) incluye una unidad de control interior (208), una unidad de
detección de temperatura (210) conectada a una parte de la entrada
de la unidad de control interior (208), una unidad de ajuste de
temperatura (212), una unidad de detección de la contaminación
(214) y una válvula de expansión eléctrica (108), que está
conectada a un puerto de salida de la unidad de control interior
(208). La unidad de detección de temperatura (210) conectada a un
puerto de entrada de la unidad de control interior (208), es un
sensor de temperatura para detectar la temperatura de una habitación
en la que se instala la unidad interior (118'). Se calcula la
capacidad de acondicionamiento del aire requerida sobre la base de
la temperatura detectada a través de la unidad de detección de
temperatura (210). En lugar de la unidad de detección de temperatura
(210), se podría usar un sensor de presión para detectar la presión
del refrigerante. El sensor de temperatura y el sensor de presión
de la unidad de detección de temperatura (210) son sensores de
carga para calcular la capacidad requerida del acondicionamiento de
aire (es decir, la cantidad) de la unidad interior (118').
Podría usarse como unidad de detección de
contaminación (214) un sensor de detección de concentración de
oxígeno o un sensor de detección de Freón para detectar la
contaminación del aire interior. Cuando el sensor de detección de
concentración de oxígeno se usa como unidad de detección de
contaminación (214), se instala cerca de un agujero de entrada de
aire de la unidad interior (118') para establecer la presencia de
fuga del refrigerante midiendo la concentración de oxígeno del aire
interior que fluye dentro de la unidad interior (118') y detectando
el grado de contaminación del aire. Si se usa el gas Freón como
refrigerante, se usa el sensor de detección de Freón para establecer
la presencia de fuga del refrigerante detectando si el gas Freón
está incluido en el aire aspirado.
La unidad interior (118') incluye además una
unidad de circuito de comunicación interior (206) conectada a la
unidad de control interior (208). Las unidades de circuito de
comunicación exterior e interior (204 y 206) están conectadas entre
sí a manera de transmisión de datos con o sin cables. La
construcción descrita anteriormente es similar para una unidad
interior de tipo cassete de cuatro vías, una unidad interior de
tipo cassete de una vía, una unidad interior de tipo de aplicación
en la pared, etc.
La unidad de control interior (208) calcula la
capacidad requerida de acondicionamiento de aire de la unidad
interior (118') basada en una diferencia entre la temperatura
ambiente detectada por la unidad de detección de temperatura (210) y
la temperatura programada previamente por la unidad de ajuste de
temperatura (212). Además, desde que la unidad de control interior
(208) contiene información sobre su capacidad de acondicionamiento
de aire, calcula la capacidad requerida de acondicionamiento de aire
basada en su capacidad de acondicionamiento de aire y la diferencia
entre la temperatura ambiente y la temperatura programada
previamente.
La Figura 3 a 5 son diagramas de flujo que
muestran procedimientos de prevención de fuga del refrigerante
según las realizaciones de la presente invención. Los procedimientos
de prevención de fuga del refrigerante son diferentes dependiendo
de los modos de funcionamiento del compresor (104), que se dividen
en modo de refrigeración, modo de calentamiento, y en modo en el
que se para el compresor (104).
La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante en modo de
refrigeración del acondicionador de aire. Como se muestra en la
Figura 3, cuando se detecta la fuga del refrigerante durante el
funcionamiento (304), mientras el compresor (104) está funcionando
en un modo de refrigeración durante el funcionamiento (302), se
cierra la válvula de cierre de tubería de alta presión (154), de
tal manera que el refrigerante perdido desde el compresor (104) no
fluye dentro de la disposición de la unidad interior (118) durante
el funcionamiento 306. Al mismo tiempo, se abre completamente la
válvula de cierre de tubería de baja presión (156), de tal manera
que el refrigerante dentro de la disposición de la unidad interior
(118) fluye dentro de la parte de la entrada del compresor (104)
durante el funcionamiento (308). En este estado, cuando se abren
completamente las válvulas de expansión eléctrica (108), el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) se
restablece dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (310). Después de realizar el restablecimiento del
refrigerante durante el periodo de tiempo programado previamente
para el restablecimiento del refrigerante (t_{r}), todo el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) podría
restablecerse dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (312). El periodo de tiempo programado previamente
para el restablecimiento del refrigerante (t_{r}), que es un
periodo de tiempo tomado para restablecer todo el refrigerante
suministrado a la disposición de la unidad interior (118), depende
de la cantidad de refrigerante suministrado al acondicionador de
aire (100) y de la longitud de las tuberías de refrigerante. Si la
fuga del refrigerante no se detecta durante el funcionamiento de
detección de la fuga del refrigerante (S304), el funcionamiento del
compresor durante el funcionamiento (S302) continúa hasta que se
detecta la fuga del refrigerante durante el funcionamiento (S304).
Cuando transcurre el periodo de tiempo programado previamente para
el restablecimiento del refrigerante (t_{r}) durante el
funcionamiento (312), se cierra la válvula de cierre de tubería de
baja presión (156), de tal manera que se bloquea una parte de la
tubería de refrigerante entre la parte de la entrada del compresor
(104) y la disposición de la unidad interior (118) durante el
funcionamiento (314). A partir de entonces, el compresor (104) se
para durante el funcionamiento (316) y se visualiza la fuga del
refrigerante en los visualizadores (no mostrados) proporcionados en
las unidades interiores (118') durante el funcionamiento (318).
La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante en modo de
calentamiento del acondicionador de aire. Como se muestra en la
Figura 4, cuando se detecta la fuga del refrigerante durante el
funcionamiento (404), mientras el compresor (104) está funcionando
en un modo de calentamiento durante el funcionamiento (402), se
cierran las válvulas de expansión eléctrica (108) en las unidades
interiores (118'), en las que tiene lugar la fuga del refrigerante,
de tal manera que se bloquea una parte de la tubería de
refrigerante conectada a las unidades interiores (118') durante el
funcionamiento (406). Posteriormente, después de que se cambie el
compresor (104) al modo de refrigeración durante el funcionamiento
(408) para iniciar el funcionamiento de refrigeración del compresor
(104), se abren las válvulas de expansión eléctrica (108) durante
el funcionamiento (410). En este estado, se cierra la válvula de
cierre de tubería de alta presión (154), de tal manera que el
refrigerante perdido desde el compresor (104) no fluye dentro de la
disposición de la unidad interior (118) durante el funcionamiento
(412). Al mismo tiempo, se abre completamente la válvula de cierre
de tubería de baja presión (156), de tal manera que el refrigerante
dentro de la disposición de la unidad interior (118) fluye dentro de
la parte de la entrada del compresor (104) para restablecer el
refrigerante dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (414). Después de realizar el restablecimiento del
refrigerante durante el periodo de tiempo programado previamente
para el restablecimiento del refrigerante (t_{r}), todo el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) podría
restablecerse dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (416). Si la fuga del refrigerante no se detecta
durante el funcionamiento de detección de la fuga del refrigerante
(S404), el funcionamiento del compresor durante el funcionamiento
(S402) continúa hasta que se detecta la fuga del refrigerante
durante el funcionamiento (S404). Cuando transcurre el periodo de
tiempo programado previamente para el restablecimiento del
refrigerante (t_{r}) durante el funcionamiento (416), se cierra la
válvula de cierre de tubería de baja presión (156), de tal manera
que se bloquea una parte de la tubería de refrigerante entre la
parte de la entrada del compresor (104) y la disposición de la
unidad interior (118) durante el funcionamiento (418). A partir de
entonces, el compresor (104) se para durante el funcionamiento
(S420) y se visualiza la fuga del refrigerante en los
visualizadores (no mostrados) proporcionados en las unidades
interiores (118') durante el funcionamiento (422).
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de prevención de fuga del refrigerante cuando
tiene lugar la fuga del refrigerante mientras se para el compresor
del acondicionador de aire. Como se muestra en la Figura 5, cuando
se detecta la fuga del refrigerante durante el funcionamiento S504,
mientras se para el compresor (104) durante el funcionamiento 502,
se cierra la válvula de cierre de tubería de alta presión (154), de
tal manera que la parte de la salida del compresor (104) está
separada de la disposición de la unidad interior (118) durante el
funcionamiento S506. Posteriormente, después de que se ponga en
funcionamiento el compresor (104) en el modo de refrigeración
durante el funcionamiento (S508), se abre completamente la válvula
de cierre de tubería de baja presión (156), de tal manera que el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) fluye
dentro de la parte de la entrada del compresor (104) para
restablecer el refrigerante dentro de la unidad exterior (116)
durante el funcionamiento 510. En este estado, cuando se abren
completamente las válvulas de expansión eléctrica (108), el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) se
restablece dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (512). Después de realizar el restablecimiento del
refrigerante durante el periodo de tiempo programado previamente
para el restablecimiento del refrigerante (t_{r}), todo el
refrigerante de la disposición de la unidad interior (118) podría
restablecerse dentro de la unidad exterior (116) durante el
funcionamiento (514). Si la fuga del refrigerante no se detecta
durante el funcionamiento de detección de la fuga del refrigerante
(S504), el funcionamiento del compresor durante el funcionamiento
(S502) continúa hasta que se detecta la fuga del refrigerante
durante el funcionamiento 504. Cuando transcurre el periodo de
tiempo programado previamente para el restablecimiento del
refrigerante (t_{r}) durante el funcionamiento (514), se cierra
la válvula de cierre de tubería de baja presión (156), de tal manera
que se bloquea una parte de la tubería de refrigerante entre la
parte de la entrada del compresor (104) y la disposición de la
unidad interior (118) durante el funcionamiento (516). A partir de
entonces, el compresor (104) se para durante el funcionamiento
(518) y se visualiza la fuga del refrigerante en los visualizadores
(no mostrados) proporcionados en las unidades interiores (118')
durante el funcionamiento (520).
Como se describió anteriormente, la presente
invención proporciona un acondicionador de aire y procedimientos
para controlarlo, que es capaz de cortar rápidamente el suministro
de refrigerante cuando el refrigerante se pierde fuera de la tubería
de refrigerante conectada a una o más unidades interiores, y de
restablecer el refrigerante perdido dentro de una unidad exterior.
Así, se evita una cantidad de fuga de refrigerante dentro de un
espacio interior pequeño, y se minimiza la pérdida del
refrigerante.
Aunque se han mostrado y descrito unas pocas
realizaciones preferentes de la presente invención, aquellos
expertos en la materia apreciarán que se podrían realizar cambios en
estas realizaciones sin apartarse de los principios y el espíritu de
la invención, cuyo alcance se define en las reivindicaciones y sus
equivalentes.
Claims (19)
1. Un acondicionador de aire,
caracterizado porque consta de:
una unidad exterior;
una unidad interior, estando conectada la unidad
exterior a la unidad interior a través de tuberías de refrigerante
de baja y alta presión para formar un circuito cerrado;
un compresor colocado en la unidad exterior y
conectado a las tuberías de refrigerante de baja y alta presión;
una fuga del refrigerante que detecta la unidad
proporcionada en la unidad interior para detectar una fuga del
refrigerante;
una válvula de cierre de tubería de alta presión
proporcionada en la tubería de alta presión para cortar el flujo de
refrigerante entre la unidad exterior y la unidad interior cuando se
detecta la fuga del refrigerante; y
una válvula de cierre de tubería de baja presión
proporcionada en la tubería de baja presión para cortar el flujo de
refrigerante entre la unidad exterior y la unidad interior cuando se
detecta la fuga del refrigerante,
en el que el refrigerante de la unidad interior
se restablece dentro de la unidad exterior haciendo funcionar el
compresor mientras se cierra la válvula de cierre de tubería de alta
presión y se abre la válvula de cierre de tubería de baja presión
cuando se detecta la fuga del refrigerante.
2. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compresor funciona
de forma selectiva en modo de refrigeración, modo de calentamiento y
en estado de parada del compresor cuando se detecta la fuga del
refrigerante.
3. El acondicionador de aire según la
reivindicación 2, caracterizado porque cuando el compresor
funciona en modo de refrigeración, se cierra la válvula de cierre de
tubería de alta presión y se abre la válvula de cierre de tubería de
baja presión si se detecta la fuga del refrigerante, permitiendo de
ese modo que se restablezca el refrigerante perdido dentro de la
unidad exterior.
4. El acondicionador de aire según la
reivindicación 2, caracterizado porque cuando el compresor
funciona en modo de calentamiento, se cambia el compresor al modo de
refrigeración y el refrigerante de la unidad interior se restablece
dentro de la unidad exterior, si se detecta la fuga del
refrigerante, permitiendo de ese modo que se restablezca el
refrigerante perdido dentro de la unidad exterior.
5. El acondicionador de aire según la
reivindicación 2, caracterizado porque en el estado de parada
del compresor, se cierra la válvula de cierre de tubería de alta
presión, si se detecta la fuga del refrigerante, permitiendo de ese
modo que se restablezca el refrigerante perdido dentro de la unidad
exterior.
6. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compresor es un
compresor de tipo modulación por anchura de impulsos equipado con
una válvula de modulación por anchura de impulsos.
7. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, caracterizado porque el acondicionador de
aire es un acondicionador de aire de sistema en el que una
pluralidad de unidades interiores están conectadas a una única
unidad exterior.
8. Un procedimiento para controlar un
acondicionador de aire, teniendo el acondicionador de aire una
unidad exterior, una unidad interior, un compresor, una válvula de
expansión eléctrica, una válvula de corte de tubería de alta presión
y una válvula de corte de baja presión en la unidad exterior,
estando conectada la unidad exterior a la unidad interior a través
de tuberías de refrigerante de baja y alta presión para formar un
circuito cerrado, proporcionándose la válvula de expansión eléctrica
en la tubería de refrigerante para variar la presión del
refrigerante que fluye dentro de la unidad interior,
proporcionándose la válvula de cierre de tubería de alta presión en
la tubería de refrigerante de alta presión, y la válvula de cierre
de tubería de baja presión proporcionada en la tubería de
refrigerante de baja presión, constando el procedimiento de:
el restablecimiento del refrigerante en la unidad
exterior desde la unidad interior manteniendo cerrada la válvula de
cierre de tubería de alta presión y abierta la válvula de cierre de
baja presión durante un periodo de tiempo programado previamente
cuando se detecta la fuga del refrigerante; y
el cierre de la válvula de cierre de tubería de
baja presión y la parada del compresor cuando transcurre el periodo
de tiempo programado previamente.
9. El procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque consta además de:
el funcionamiento de forma selectiva del
compresor en modo de refrigeración, modo de calentamiento y estado
de parada del compresor cuando se detecta la fuga del
refrigerante.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el funcionamiento de forma selectiva del compresor y el
restablecimiento del refrigerante en la unidad exterior constan
de:
la abertura de la válvula de expansión eléctrica
proporcionada en la unidad interior si se detecta la fuga del
refrigerante mientras el compresor funciona en modo de
refrigeración, permitiendo de ese modo que se restablezca el
refrigerante perdido dentro de la unidad exterior.
11. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el funcionamiento de forma selectiva del compresor y el
restablecimiento del refrigerante perdido constan de:
el cierre de la válvula de expansión eléctrica
proporcionada en la unidad interior;
el cambio del compresor al modo de refrigeración;
y
la abertura de la válvula de expansión eléctrica
proporcionada en la unidad interior si se detecta la fuga del
refrigerante mientras el compresor funciona en modo de
calentamiento, permitiendo de ese modo que se restablezca el
refrigerante perdido dentro de la unidad exterior.
12. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el restablecimiento del refrigerante perdido se realiza
después de que se cierre la válvula de cierre de tubería de alta
presión y el compresor funcione en modo de refrigeración, si se
detecta la fuga del refrigerante mientras se para el compresor.
13. El procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque el acondicionador de aire es un
acondicionador de aire de sistema en el que una pluralidad de
unidades interiores están conectadas a una única unidad
exterior.
14. El procedimiento según la reivindicación 8,
en el que después de que se realice el restablecimiento del
refrigerante perdido durante el periodo de tiempo programado
previamente, se restablece todo el refrigerante proporcionado en la
unidad interior dentro de la unidad exterior.
15. El procedimiento según la reivindicación 8,
en el que se determina el periodo de tiempo programado previamente
basado en la cantidad total de refrigerante suministrado al
acondicionador de aire y se divide la longitud de la tubería de
refrigerante entre de las tuberías de alta y baja presión.
16. Un procedimiento para controlar un
acondicionador de aire que incluye una unidad interior y una unidad
exterior, caracterizado porque consta de:
el corte del suministro de refrigerante cuando se
pierde el refrigerante fuera de una tubería de refrigerante
conectada a la unidad interior; y
el restablecimiento del refrigerante dentro de la
unidad exterior si se ha perdido el refrigerante.
17. Un procedimiento para controlar un
acondicionador de aire que tiene una unidad exterior, una unidad
interior y un compresor, estando conectada la unidad exterior a la
unidad interior a través de la primera y segunda tuberías de
refrigerante para formar un circuito cerrado a través del que pasa
el refrigerante, y de la primera y segunda válvulas de cierre de
tubería para controlar el flujo del refrigerante a través de la
primera y segunda tuberías de refrigerante, constando el
procedimiento de:
la detección de un flujo refrigerante con una
unidad de detección de flujo refrigerante proporcionada en la unidad
interior;
el corte del flujo del refrigerante desde la
unidad exterior hasta la unidad interior cuando se detecta el flujo
refrigerante; y
el restablecimiento del refrigerante de la unidad
interior dentro de la unidad exterior cerrando la primera válvula de
cierre de tubería y abriendo la segunda válvula de cierre de tubería
cuando se detecta la fuga del refrigerante.
18. Un acondicionador de aire,
caracterizado porque consta de:
una unidad interior que tiene una unidad de
detección y una unidad de control interior para calcular la
capacidad de acondicionamiento de aire requerida y para detectar una
fuga del refrigerante usando la unidad de detección; y
una unidad exterior que tiene una unidad de
control exterior en contacto con la unidad de control interior, y un
compresor controlado por la unidad de control exterior para
proporcionar refrigerante a y desde la unidad interior conforme a la
capacidad requerida de acondicionamiento de aire calculada, y si la
unidad de control interior detecta la fuga del refrigerante, la
unidad de control exterior controla el compresor para eliminar el
refrigerante desde la unidad interior a la unidad exterior.
19. El acondicionador de aire según la
reivindicación 18, caracterizado porque consta además de
tuberías que transportan el refrigerante entre las unidades
interiores y exteriores formando un circuito cerrado, y en el
que:
la unidad exterior consta además de:
una primera válvula de cierra de tubería
proporcionada en una de las tuberías para cortar un primer flujo del
refrigerante desde la unidad exterior hasta la unidad interior;
y
una segunda válvula de cierra de tubería
proporcionada en otra de las tuberías para cortar un segundo flujo
del refrigerante desde la unidad interior hasta la unidad exterior;
y
cuando se detecta el flujo refrigerante, la
unidad de control exterior elimina el refrigerante de la unidad
interior dentro de la unidad exterior haciendo funcionar el
compresor, mientras se cierra la primera válvula de cierre de
tubería para cortar el primer flujo desde la unidad exterior hasta
la unidad interior, y se abre la segunda válvula de cierre de
tubería para permitir el segundo flujo desde la unidad interior
hasta la unidad exterior.
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