ES2221704T3 - Acondicionador de aire. - Google Patents
Acondicionador de aire.Info
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Abstract
Un circuito de refrigerante se forma conectando entre si una unidad exterior (5) y un unidad de interior con tuberías de comunicación (18) que incluyen un tubo para el gas (16) y un tubo para el líquido (17). Se utiliza un refrigerante alternativo R-410A como refrigerante para circular a través del circuito de refrigerante. Para acondicionadores de tamaño medio y grande cuya potencia de enfriamiento nominal (JIS C 9612) no sea menor de 4,0 kW, se utiliza un tubo de gas (16) que tiene un diámetro exterior de alrededor de 9,5 mm (con un grosor de pared de 0,8 mm). Para acondicionadores de aire de pequeño tamaño cuya potencia de enfriamiento nominal (JIS C 9612) sea menor de 4,0 kW, se utiliza un tubo de gas (16) que tiene un diámetro exterior de alrededor de 7,9 mm (con un grosor de pared de 0,8 mm).
Description
Acondicionador de aire.
La presente invención se refiere a un
acondicionador de aire que utiliza un refrigerante alternativo para
un refrigerante de base de fluorocarburo clorhídrico
HCFC-22, como un refrigerante que circula a través
de un circuito refrigerante.
Generalmente, un acondicionador de aire comprende
una unidad exterior equipada con un compresor, un intercambiador de
calor exterior, un mecanismo de reducción de presión y similares, y
una unidad interior equipada con un intercambiador de calor
interior. La unidad exterior y la unidad interior son conectadas
entre sí con tubería de conexión que comprende un tubo de gas, un
tubo de líquido o similares, y de este modo se forma un circuito
refrigerante entre la unidad exterior y la unidad interior. En un
acondicionador de aire de este tipo, el refrigerante es circulado
en el circuito refrigerante por el accionamiento del compresor, y
de esta manera el calor absorbido por el intercambiador de calor es
liberado por el intercambiador de calor interior de forma que se
realiza la operación de calentamiento, o de este modo el calor
absorbido por el intercambiador de calor interior es liberado por el
intercambiador de calor exterior de manera que se realiza la
operación de refrigeración.
En este acondicionador de aire, el calor es
transferido por medio del refrigerante como se muestra
anteriormente, y de este modo se activa la operación de
acondicionamiento del aire. Por tanto, la velocidad de la
circulación del refrigerante expresada en peso de refrigerante que
fluye por unidad de tiempo necesita incrementarse o reducirse
dependiendo de la potencia de acondicionamiento del aire del
equipo. No obstante, cuando se incrementó la circulación del
refrigerante, dejando el espesor del tubo de gas según está sin
cambios, provocaría que la pérdida de presión debido al tubo de gas
se incrementara de forma que se reduciría la potencia de
acondicionamiento de aire. Por esta causa, en este acondicionador
de aire, el diámetro del tubo de gas es cambiado de acuerdo con la
velocidad de circulación del refrigerante. Por ejemplo, cuando se
utiliza HCFC-22 convencionalmente en uso común como
el refrigerante, los tubos de gas que tienen un diámetro de
aproximadamente 12,7 mm (de aquí en adelante, referido como "tubo
de 4/8-diámetro") se utiliza en acondicionadores
de aire de tamaño medio y de tamaño grande cuya velocidad de
circulación del refrigerante es aproximadamente 100 kg/h (kilogramo
por hora, de aquí en delante de igual modo) o aproximadamente 150
kg/h, etc. En los acondicionadores de aire de tamaño pequeño cuya
velocidad de circulación del refrigerante es aproximadamente 60
kg/h o aproximadamente 80 kg/h, etc., son utilizados los tubos de
gas que tienen un diámetro de aproximadamente 9,5 mm (de aquí en
adelante, referido como "tubo de 3/8 diámetro"). Es decir, es
un modo normal de aplicación con uso de HCFC-22
como el refrigerante que, se utiliza un tubo de 4/8 de diámetro
como el tubo de gas mencionado anteriormente en los
acondicionadores de aire de tamaño medio y de tamaño grande, cuya
potencia de refrigeración de régimen no es menor de 4,0 kW, como se
define por "JIS C 9612" de Japanese Industrial Standards,
mientras que se utiliza un tubo 3/8-diámetro como
el tubo de gas en acondicionadores de aire cuya potencia de
refrigeración de régimen es menor de 4,0 kW. Después, cambiando el
diámetro del tubo de gas de acuerdo con la potencia de
acondicionamiento de aire del acondicionador de aire, se realiza
una reducción en la pérdida de presión en los acondicionadores de
aire de tamaño medio y de tamaño grande, y se facilita el trabajo
de construcción en los acondicionadores de aire de tamaño pequeño.
Además, se produce una reducción del coste. Hay que indicar que la
potencia de refrigeración como se define por "JIS C 9612" de
la Japanese Industrial Standards hace referencia a una "cantidad
de calor (kW) que se retira en la unidad de tiempo desde los
interiores cuando se acciona la refrigeración del acondicionador de
aire ambiente".
En los últimos años, se ha incrementado cada vez
más y más una demanda para la reducción del coste a los
acondicionadores de aire y una demanda para la mejora en la
manipulación. En particular, los tubos de 4/8 de diámetro son
difíciles de doblar con la mano en la instalación, lo que provoca
una causa de impedimento de la mejora en la manipulación. No
obstante, solamente haciendo el tubo de gas más pequeño en diámetro
provocaría el caso de un problema ya que la pérdida de presión en
el circuito refrigerante se incrementa con el resultado de potencia
de acondicionamiento de aire reducida.
Entretanto, puesto que el HCFC-22
utilizado convencionalmente como el refrigerante ha sido un
objetivo de regulación de flúor, los refrigerantes alternativos que
substituyen el HCFC-22 han comenzado a describirse
de varios modos. No obstante, no se ha proporcionado ningún
refrigerante alternativo que muestra los valores de propiedad
física equivalentes a o mayores que el refrigerante
HCFC-22 en todos los aspectos. Por consiguiente, el
refrigerante alternativo que es adecuado para uso se está
discutiendo ahora dependiendo del fin del uso.
La presente invención se ha descrito para
resolver estos y otros inconvenientes de la técnica anterior, un
objeto de la invención es producir la reducción del coste, así como
la mejora de la manipulación al mismo tiempo que se evita el
descenso en la potencia de acondicionamiento de aire.
Con el fin de alcanzar el objeto anterior, la
presente invención proporciona un acondicionar de aire, como se
indica en la reivindicación 1.
Con esta constitución, el acondicionador de aire
es un acondicionador de aire de tamaño medio o de tamaño grande que
tiene una potencia de refrigeración no menor que 4 kW, y el tubo de
gas tiene un diámetro exterior de substancialmente 9,5 mm y un
espesor de pared de substancialmente 9,5 mm y un espesor de pared de
substancialmente 0,8 mm, por tanto, más pequeño en diámetro que los
tubos de gas utilizados comúnmente cuando se utiliza el refrigerante
de base de fluorocarburo clorhídrico HCFC-22. Por
tanto, es posible trabajar manualmente con la tubería de
comunicación que comprende el tubo de gas, el tubo de líquido y
similares, de manera que se alcanza la mejora de manipulación.
Adicionalmente, se alcanza la reducción de coste con la reducción
del tamaño del tubo de gas. En este caso, el refrigerante de base
de hidrofluorocarburo R-410A grande en potencia
volumétrica que el HCFC-22 se utiliza como el
refrigerante que debe ponerse en circulación a través del circuito
refrigerante, de manera que se suprime cualquier aumento en la
pérdida de presión debido a la reducción del diámetro del tubo de
gas y de manera que se reduce la pérdida de temperatura debido a la
pérdida de presión.
Como consecuencia, de acuerdo con esta invención,
se alcanzan adicionalmente la reducción del coste y la mejora de la
manipulación, al mismo tiempo que se evita la reducción en la
potencia de acondicionamiento del aire.
El acondicionador de aire es un acondicionador de
aire de tamaño pequeño que tiene una potencia de refrigeración de
menos de 4kW, y el tubo de gas tiene un diámetro exterior de
substancialmente 7,9 mm y un espesor de pared de substancialmente
0,8 mm, por tanto, más pequeño en diámetro que los tubos de gas
utilizados comúnmente se utiliza el refrigerante de base de
fluorocarburo clorhídrico HCFC-22. Por tanto, es
posible alcanzar la mejora en la manipulación y la reducción del
coste. En este caso, el refrigerante R-410A más
grande en potencia volumétrica que el HCFC-22 es
utilizado como el refrigerante que debe ponerse en circulación a
través del circuito refrigerante, de manera que el aumento en la
pérdida de presión debido a la reducción de diámetro del tubo de
gas es suprimido y de modo que se reduce la pérdida de temperatura
debido a la perdida de presión. Por tanto, se evita cualquier
descenso en la potencia de acondicionamiento del aire.
El R-410A se utiliza como el
refrigerante que debe ponerse en circulación a través del circuito
refrigerante, mientras que el tubo de gas es más pequeño en
diámetro que los tubos de gas que son utilizados en un modo de
aplicación normal con el uso de HCFC-22. Este
R-401A es equivalente a HCFC-22 en
términos de potencia de acondicionamiento de aire para velocidad de
circulación refrigerante como se muestra en la figura 4. Su
potencia volumétrica es aproximadamente 140 sobre la base de que se
supone que HCFC-22 es 100. Por tanto, para
acondicionadores de aire que tienen la misma potencia de
acondicionamiento de aire, se evita los aumentos en la pérdida de
presión incluso cuando el tubo de gas que se utiliza es más pequeño
en diámetro que el HCFC-22. Como consecuencia, de
acuerdo con la presente invención, se alcanzan una reducción del
coste y mejora de la manipulación adicionales al mismo tiempo que
se evita el descenso en la potencia de acondicionamiento del
aire.
La potencia de refrigeración de régimen (como se
define en "JIS C 9612" de Japanese Industrial Standards) no es
menor que 4,0 kW y el tubo de gas tiene un diámetro de
aproximadamente 9,5 mm.
Con esta constitución, para los acondicionadores
de aire de tamaño medio y de tamaño grande, es posible alcanzar la
reducción del coste y la mejora de la manipulación sin reducir la
potencia de acondicionamiento de aire. En particular, utilizando un
tubo de gas de 9,5 mm de diámetro, es posible realizar manualmente
el trabajo de flexión incluso con los acondicionadores de aire de
tamaño medio y de tamaño grande, de manera que se mejora
adicionalmente la manipulación.
La potencia de refrigeración de régimen (como se
define en "JIS C 9612" de Japanese Industrial Standards) es
menor de 4,0 kW y el tubo de gas tiene un diámetro de
aproximadamente 7,9 mm.
Con esta constitución, para acondicionadores de
aire de tamaño pequeño, es posible alcanzar la reducción del coste,
así como una mejora de la manipulación sin reducir la potencia de
acondicionamiento del aire.
La figura 1 es una vista esquemática del
dispositivo que muestra un ejemplo del acondicionador de aire de
acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de circuito de
refrigerante en el acondicionador de aire mostrado en la figura
1.
La figura 3 es un gráfico que muestra la relación
entre la velocidad de circulación del refrigerante y la pérdida de
presión, así como la relación entre la velocidad de circulación y
la conversión de temperatura de la pérdida de presión con respecto
a varios diámetros de tubo de gas; y
La figura 4 es un gráfico que muestra la relación
entre la velocidad de circulación y la potencia de
acondicionamiento de aire con respecto al refrigerante alternativo
R-410A y el refrigerante
HCFC-22.
La figura 1 es una vista esquemática del
dispositivo de un acondicionador de aire que es una forma de
realización de la presente invención. La figura 2 es un diagrama
que muestra un circuito refrigerante del acondicionador de aire.
Como se muestra en las figuras 1A y 2, este acondicionador de aire
comprende una unidad exterior 5 equipada internamente con un
compresor 1, un intercambiador de calor externo 2 y un tubo capilar
3 (o válvula accionada cono motor), y una unidad interna 6 equipada
internamente con un intercambiador de calor interno 4. La unidad
externa 5 y la unidad interna 6 están conectadas entre sí como
tubería de comunicación 18 que incluye un tubo de gas 16 y un tubo
líquido 17 como se muestra en la figura 1B, y de este modo, se forma
un circuito refrigerante, como se muestra en la figura 2.
Adicionalmente, el número de referencia 11 designa un control
remoto interno que debe utilizarse para un usuario para controlar el
acondicionador de aire.
Como se muestra en la figura 2, en este
acondicionador de aire, un tubo de descarga 1a y un tubo de
aspiración 1b del compresor 1 se conectan a una válvula de
conmutación de cuatro trayectorias 10, y a esta válvula de
conmutación de cuatro trayectorias 10 se conectan el intercambiador
de calor externo 1, el tubo capilar 3 y el intercambiador de calor
interno 4 en forma de bucle secuencialmente con un primer tubo de
gas 19a, un primer tubo de líquido 10b, un segundo tubo de líquido
19c y un segundo tubo de gas 19d. Después, parte del segundo tubo
de líquido 19c se forma por el tubo de líquido 17 de la tubería de
comunicación 18. Además, parte del segundo tubo de gas 19d se forma
por el tubo de gas 16c de la tubería de comunicación 18.
Adicionalmente, el número de referencia 9 designa un acumulador
provisto con una vista para prevenir la compresión de líquido en el
compresor 1. Adicionalmente, el número de referencia 7 designa una
válvula de cierre de líquido y 8 designa una válvula de cierre de
gas, estando provista cada una de las válvulas con una vista para
prevenir la fuga de refrigerante en el trabajo de tubería.
En este acondicionador de aire, la operación de
calentamiento o la operación de refrigeración se realiza sobre la
base de un comando desde el control remoto 11. Para la operación de
calentamiento, la válvula de conmutación de cuatro trayectorias 10
es conmutada al estado de línea discontinua mostrado en la figura
2, de manera que el refrigerante es circulado desde el compresor 1
secuencialmente al intercambiador de calor de entrada 4 al tubo
capilar 3 (o válvula accionada con motor) y al intercambiador de
calor externo 2, provocando que el intercambiador de calor interno
4 funcione como un condensador y provocando también que el
intercambiador de calor externo 2 funcione como un evaporador.
Después, el calor absorbido por el intercambiador de calor externo 2
es liberado en la sala a través del refrigerante, de forma que la
temperatura dentro de la sala se incrementa, y se efectúa la
operación de calentamiento de este modo. Para la operación de
refrigeración, por otro lado, la válvula de conmutación de cuatro
trayectorias 10 es conmutada al estado de la línea continua
mostrado en la figura 2, y de este modo, el refrigerante es puesto
en circulación en la dirección opuesta a la de la operación de
calentamiento, provocando así que el intercambiador de calor
interno 4 funcionen como un evaporador y provocando que el
intercambiador de calor externo 2 funcione como un condensador.
Después, el calor absorbido en la sala es liberado fuera de la sala
a través del refrigerante, de forma que se reduce la temperatura
dentro de la sala, y de esta manera se efectúa la operación de
refrigeración.
Como el refrigerante que se pone en circulación a
través del circuito refrigerante, se utiliza un refrigerante
alternativo R-410A para sustituir el refrigerante
de base de fluorocarburo clorhídrico HCFC-22. Este
refrigerante alternativo R-410A es un refrigerante
mixto en el que los refrigerantes de base de hidrofluorocarburo
HFC-32 y HFC-125 se mezclan en una
relación de 50:50, y tiene un factor de destrucción de la
ozonoesfera (ODP) de "0" (UNEP Synthesis Report 1991) y se
puede utilizar, por tanto, como un refrigerante alternativo para
HCFC-22. Este refrigerante alternativo
R-410A es uno de los superiores como refrigerante
alternativo, es decir que es un refrigerante
pseudo-azeotrópico, al mismo tiempo que es un
refrigerante mixto, que no es inflamable, que tiene toxicidad
extremadamente baja y similares.
La figura 4 muestra la relación entre la
velocidad de circulación y la potencia de acondicionamiento de aire
con respecto al refrigerante HCFC-22 y su
refrigerante alternativo R-410A. Como se muestra en
la figura 4, el refrigerante HCFC-22 y el
refrigerante alternativo R-410A son equivalentes
generalmente entre sí en la potencia de acondicionamiento de aire
para varias velocidades de circulación de refrigerante. Por
consiguiente, para acondicionadores de aire que tienen la misma
potencia de acondicionamiento de aire, la velocidad de circulación
refrigerante no necesita cambiarse entre un caso en el que se
utiliza el refrigerante HCFC-22 y otro caso en el
que se utiliza el refrigerante alternativo
R-410A.
La figura 3 es un gráfico que muestra la relación
entre la velocidad de circulación del refrigerante y la pérdida de
presión, así como la relación entre la velocidad de circulación y
la conversión de temperatura de pérdida de presión con el uso de
tubos de gas de diferentes diámetros. En este caso, los diámetros
exteriores de tubos de 2,5/8 diámetro, 3/8 de diámetro, 4/8 de
diámetro utilizados para determinar estas relaciones son 7,9 mm
(2,5/8 pulgadas), 9,5 mm (3/8 pulgadas) y 12,7 mm (4/8 pulgadas),
respectivamente, y su espesor de pared es 0,8 mm y la longitud es 5
m. Adicionalmente, la medición de las relaciones anteriores se
realizó con un refrigerante gaseoso.
Como se muestra en la figura 3, con la misma
velocidad de circulación del refrigerante, el refrigerante
alternativo R-410A muestra una pérdida de presión
más pequeña que el refrigerante HCFC-22. Esto se
debe a la base de que la potencia volumétrica del refrigerante
HCFC-22 es 100, la potencia volumétrica del
refrigerante alternativo R-410A es aproximadamente
140, mayor que la del refrigerante HCFC-22, como se
describe anteriormente, de esta manera con la misma velocidad de
circulación del refrigerante, el uso del refrigerante alternativo
R-410A da lugar a un volumen más pequeño que el uso
del refrigerante HCFC-22. Además, en una
comparación de la conversión de temperatura de la pérdida de
presión entre el refrigerante HCFC-22 y el
refrigerante alternativo R-410A, para la misma
pérdida de presión (por ejemplo, 150 kPa), el valor de conversión
de la temperatura (por ejemplo, 5ºC) de pérdida de presión del
refrigerante alternativo R-410A es menor que el
valor de conversión de temperatura (por ejemplo, 8ºC) de pérdida de
presión del HCFC de refrigerante-22. Como
consecuencia, incluso con la misma pérdida de presión, el
refrigerante alternativo R-410A es más pequeño en
pérdida de temperatura debido a pérdida de presión que el
refrigerante HCFC-22.
Por tanto, en esta forma de realización, cuando
el acondicionador de aire es un acondicionador de aire de tamaño
medio o de tamaño grande que tiene una potencia de refrigeración de
régimen (JIS C 8612) no menor que 4,0 kW, es decir, por ejemplo,
cuando la velocidad de circulación refrigerante es aproximadamente
100 kg/h o aproximadamente 150 kg/h, o aproximadamente, un tubo de
3/8 de diámetro que tiene un diámetro exterior de aproximadamente
9,5 mm es utilizado como el tubo de gas 16 de la tubería de
comunicación 18. Además, cuando el acondicionador de aire es un
acondicionador de aire de tamaño pequeño que tiene una potencia de
refrigeración de régimen (JIS C9612) de menos de 4,0 kW, es decir,
por ejemplo, cuando la velocidad de circulación del refrigerante es
aproximadamente 60 kg/h o aproximadamente 80 kg/h, etc., un tubo de
2,5/8 de diámetro que tiene un diámetro exterior de aproximadamente
7,9 mm se utiliza como el tubo de gas 16 de la tubería de
comunicación 18. Adicionalmente, que la potencia de refrigeración
de régimen sea menor de 4,0 kW significa que la potencia de
refrigeración de acuerdo con el Anexo 1 de "JIS C
9612-1994" de Japanese Industrial Standards es
menor de 3,8 kW para uso práctico.
En el acondicionador de aire constituido como se
describe anteriormente, el tubo de gas 16 de la tubería de
comunicación 18 es más pequeño en diámetro que el tubo de gas (tubo
de 4/8-diámetro en los acondicionadores de aire de
tamaño medio y de tamaño grande, y el tubo de 3/8 de diámetro en
acondicionadores de aire de tamaño pequeño) que se utiliza en un
modo normal de aplicación cuando el refrigerante de base de
fluorocarburo clorhídrico HCFC-22 se utiliza como
el refrigerante. Por tanto, se mejora incluso más la manipulación
para trabajo de instalación del campo o similar. Además, se puede
alcanzar una reducción total del coste con la reducción del tamaño
del tubo de gas 16. En particular, incluso en los acondicionadores
de aire de tamaño medio y de tamaño grande con la potencia de
refrigeración de régimen (JIS C 9612) más allá de 4,0 kW, se
utiliza un tubo de 3/8 diámetro para constituir el acondicionador
de aire, permitiendo el trabajo de flexión manual de la tubería de
comunicación 18, de forma que se mejora adicionalmente la
manipulación para acondicionadores de aire de tamaño medio y de
tamaño grande. Todavía, puesto que el refrigerante alternativo
R-401A que debe utilizarse como el refrigerante es
más grande en potencia volumétrica que el refrigerante
HCFC-22, no se produce aumento considerable en la
perdida de presión incluso si se reduce en diámetro el tubo de base
16, como se muestra anteriormente. Adicionalmente, el refrigerante
alternativo R-410A es de valor de conversión de
temperatura de pérdida de presión y es más pequeño en pérdida de
temperatura debido a la perdida de presión que el refrigerante
HCFC-22. Por estas ventajas descritas anteriormente,
de acuerdo con esta forma de realización, se evita cualquier
descenso en la potencia de acondicionamiento de aire.
Acondicionador de aire de la presente invención,
en el que un refrigerante alternativo substitutivo para el
refrigerante de base de fluorocarburo clorhídrico
HCFC-22 es utilizado como el refrigerante que está
en circulación a través del circuito refrigerante, es capaz de
alcanzar la mejora en la manipulación, así como la reducción
adicional en el coste, al mismo tiempo que se evita cualquier
descenso en la potencia de acondicionamiento de aire.
Claims (1)
1. Un acondicionador de aire, en el que un
circuito refrigerante está formado por la conexión de una unidad
exterior (5) y una unidad interior (6) una con respecto a otra por
medio de la tubería de comunicación (18) que incluye un tubo de gas
(16) y un tubo de líquido (17), donde un refrigerante de base de
hidrofluorocarburo R-410A circula a través del
circuito refrigerante, donde dicho tubo de gas (16) tiene un
espesor de pared de aproximadamente 0,8 mm, y donde dicho tubo de
gas (16) tiene un diámetro exterior de aproximadamente 9,5 mm en
caso de que la potencia de refrigeración de régimen no es menor de 4
kW, y un diámetro exterior de aproximadamente 7,9 mm en caso de que
dicha potencia de refrigeración sea menor de 4 kW.
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