ES2221712T3 - Dispositivo para evitar explosiones para maquinas refrigerantes que usan refrigerante inflamable. - Google Patents
Dispositivo para evitar explosiones para maquinas refrigerantes que usan refrigerante inflamable.Info
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Abstract
APARATO PARA EVITAR EXPLOSIONES EN MAQUINAS DE REFRIGERACION QUE UTILIZAN UN REFRIGERANTE INFLAMABLE EN EL CUAL LAS PIEZAS Y UNA UNIDAD DE CONTROL ESTAN CUBIERTAS CON UN ELEMENTO DE MALLA, CUYO INTERVALO DE MALLA ESTA AJUSTADO DE MANERA QUE NO SEA MAYOR QUE UNA DISTANCIA DE ENFRIAMIENTO DEL REFRIGERANTE INFLAMABLE. LAS PIEZAS GENERADORAS DE CHISPAS CUBIERTAS CON ESTE ELEMENTO DE MALLA Y CON UN INTERVALO DE MALLAS NO MAYOR QUE LA DISTANCIA DE ENFRIAMIENTO DEL REFRIGERANTE INFLAMABLE NO PERMITE QUE LAS LLAMAS SE EXTIENDAN AL EXTERIOR DEL ELEMENTO DE MALLA AUNQUE SE PRODUZCAN LLAMAS DEBIDO A UNA CHISPA CUANDO EXISTAN FUGAS DE REFRIGERANTE, CON LO CUAL AUNQUE SE PRODUJESE UNA CHISPA EN UN MOMENTO EN QUE HAYA FUGAS DE REFRIGERANTE, NO PRODUCIRA UNA GRAN EXPLOSION NI UN FUEGO.
Description
Dispositivo para evitar explosiones para máquinas
refrigerantes que usan refrigerante inflamable.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para evitar explosiones para una máquina refrigeradora que usa un
refrigerante inflamable.
Se dice que un refrigerante basado en HCFC,
representado por R22, actualmente usado en un acondicionador de aire
destruye la capa de ozono debido a la estabilidad de las propiedades
físicas de este compuesto.
En los últimos años, se ha comenzado a usar un
refrigerante basado en HCF como sustituto del refrigerante basado en
HCFC. Sin embargo, el refrigerante basado en HCF tiene una
naturaleza tal que se considera que favorece el fenómeno del
calentamiento global.
Por tanto, recientemente, se está examinando el
uso de un refrigerante basado en HC que no cause la destrucción de
la capa de ozono ni contribuya al fenómeno del calentamiento
global.
Sin embargo, estos refrigerantes basados en HC
son inflamables y, por tanto, es necesario evitar previamente la
explosión e ignición del refrigerante basado en HC y asegurar su
seguridad.
De esta forma, existen procedimientos propuestos
para prevenir con antelación la explosión e ignición del
refrigerante basado en HC, en el que la fuente de ignición se
elimina o aisla (por ejemplo, consultar las Solicitudes de Patentes
Japonesas Abiertas a la inspección pública números
7-55267, 8-61702 y
JP-A-07055298).
En el Documento
JP-A-5-199701, se
conoce una maquina rotatoria eléctrica a prueba de explosiones en la
que una chispa generada eléctricamente se aspira y posteriormente se
enfría con aire frío para llevar a cabo la extinción de la llama. La
extinción de la llama evita que la llama se propague al exterior. Se
conoce otro dispositivo que evita la propagación de la llama del
Documento
JP-A-51-28674.
En los procedimientos en los que se elimina la
fuente de ignición, se ha propuesto que se use un relé sin contacto
que no genere llame, o que se aisle parte del contacto. Con este
procedimiento, sin embargo, la parte o componente usado está
limitado, pero también es difícil eliminar completamente las chispas
en todas las partes de una sección de control.
En los procedimientos en los que se aislan partes
o componentes de un lugar donde existe la posibilidad de una fuga de
refrigerante. En los procedimientos en los que la fuente de ignición
es remota, se ha propuesto que una parte del encastre se acomode en
una unidad externa del acondicionador de aire, o fuera del chasis
del refrigerador. Sin embargo, tales procedimientos conllevan una
desventaja respecto del espacio, pero también posiblemente causar
una fuga eléctrica o cortocircuito debido a los cables de
transmisión.
De acuerdo con ello, la presente invención se ha
llevado a cabo poniendo atención en el hecho que incluso si un gas
inflamable se inflama, las llamas no se propagan si se colocan
placas planas separadas cierta distancia o apartadas unas de otras,
y es un objeto de la presente invención asegurar que incluso si la
ignición se produce debido a la generación de chispas o similares,
se previene la propagación de las llamas, previniendo de esta forma
una explosión o incendio serio.
Para conseguir el objetivo anterior, de acuerdo
con la reivindicación 1 de la presente invención, se proporciona un
dispositivo que evita explosiones para una máquina refrigeradora que
usa un refrigerante inflamable, que comprende un elemento de malla
que cubre un relé para controlar el funcionamiento y la detención de
un compresor o soplante, o una parte o un componente o una sección
de control, que puede generar chispas, el elemento de malla tiene un
tamaño de malla igual o inferior a la distancia de extinción sin
conmutación, tal como se describe anteriormente, incluso si se
generan chispas que producen llamas cuando se produce una fuga de
refrigerante, las llamas no pueden propagarse más allá del elemento
de malla. Por tanto, incluso si se generan chispas cuando se produce
una fuga de refrigerante, no se puede producir una explosión o
incendio serio.
De acuerdo con la reivindicación 2 de la presente
invención, se proporciona un dispositivo que evita explosiones para
una máquina refrigeradora que usa un refrigerante inflamable que
comprende un elemento acomodaticio que cubre un relé para controlar
el funcionamiento y la detención de un compresor o soplante, o una
parte o un componente o una sección de control, que puede generar
chispas eléctricas, estando formada una porción del elemento
acomodaticio de un elemento de malla tiene un tamaño de malla igual
o inferior a la distancia de extinción sin conmutación del
refrigerante inflamable usado. Usando el elemento de malla para una
parte del elemento acomodaticio, tal como se describe anteriormente,
puede enfriarse la parte o similar cubierta con el elemento
acomodaticio. Incluso si se generan chispas eléctricas en el
interior del elemento acomodaticio para producir una explosión,
cuando se produce una fuga de refrigerante, la explosión súbita de
un gas en el interior del elemento acomodaticio puede liberarse
hacia el exterior mediante el elemento de malla. Por tanto, el
mimbro acomodaticio puede evitar su rotura, y las llamas no pueden
propagarse al exterior de elemento acomodaticio. Así, incluso si se
generan chispas cuando fuga el refrigerante, no se puede causar una
explosión o incendio serio.
De acuerdo con la reivindicación 3 de la presente
invención, además de las características de las reivindicaciones 1 ó
2, el refrigerante inflamable usado es propano o isobutano, y el
tamaño de malla del elemento de malla es igual o menor que 2 mm.
Usando el elemento de malla de tamaño igual o menor que 2 mm se
puede evitar que las llamas se propaguen.
De acuerdo con la reivindicación 4 de la presente
invención, se proporciona un dispositivo que evita explosiones para
una máquina refrigeradora que usa un refrigerante inflamable que
comprende un elemento perforado que cubre un relé para controlar el
funcionamiento y la detención de un compresor o soplante, o una
parte o un componente o una sección de control, que puede generar
chispas eléctricas, teniendo el elemento perforado orificios
perforados cuyo tamaño es igual o inferior al diámetro de extinción
sin conmutación del refrigerante inflamable usado. Cubriendo la
parte o similar que puede generar chispas eléctricas con el elemento
agujereado que tiene orificios perforados cuyo tamaño es igual o
inferior al diámetro de extinción sin conmutación del refrigerante
inflamable usado, tal como se ha descrito anteriormente, incluso si
se generan chispas para producir llamas, se puede prevenir la
propagación de las llamas. Así, incluso si se generan chispas cuando
fuga el refrigerante, no se puede causar una explosión o incendio
serio.
De acuerdo con la reivindicación 5 de la presente
invención, se proporciona un dispositivo que evita explosiones para
una máquina refrigeradora que usa un refrigerante inflamable que
comprende un elemento acomodaticio que cubre un relé para controlar
el funcionamiento y la detención de un compresor o soplante, o una
parte o un componente o una sección de control, que puede generar
chispas eléctricas, estando formada una porción del elemento
acomodaticio que está formado por un elemento perforado que tiene
orificios perforados cuyo tamaño es igual o inferior al diámetro de
extinción sin conmutación del refrigerante inflamable usado. Usando
el elemento perforado como parte del elemento acomodaticio, tal como
se ha descrito anteriormente, la parte o similar puede cubrirse con
el elemento acomodaticio. Incluso si se generan chispas eléctricas
en el interior del elemento acomodaticio para producir una
explosión, cuando se produce una fuga de refrigerante, la explosión
súbita de un gas en el interior del elemento acomodaticio puede
liberarse hacia el exterior mediante el elemento de malla. Por
tanto, el mimbro acomodaticio puede evitar su rotura, y las llamas
no pueden propagarse al exterior de elemento acomodaticio. Así,
incluso si se generan chispas cuando fuga el refrigerante, no se
puede causar una explosión o incendio serio.
De acuerdo con la reivindicación 6 de la presente
invención, además de las características de las reivindicaciones 4 ó
5, el refrigerante inflamable usado es propano, y el diámetro de los
orificios perforados en el elemento perforado es igual o menor que 3
mm. Usando el elemento perforado que tiene orificios perforados de
tamaño igual o menor que 3 mm se puede evitar que las llamas de
propano se propaguen.
De acuerdo con la reivindicación 7 de la presente
invención, se proporciona un dispositivo para evitar explosiones,
que comprende un elemento de malla o un elemento perforado que se
usa en o alrededor de un relé para controlar el funcionamiento y la
detención de un compresor o soplante, o una parte o un componente o
una sección de control, que puede generar chispas eléctricas. Usando
el elemento de malla o el elemento perforado, tal como se describe
anteriormente, incluso si se generan chispas eléctricas cuando se
produce una fuga de refrigerante, puede evitarse la propagación de
las llamas para causar una explosión o incendio serio, sin cambiar
la parte misma a una parte que no genere chispas eléctricas y sin
colocar la parte o similar en un punto remoto.
De acuerdo con la reivindicación 8 de la presente
invención, además de la característica de la reivindicación 7, la
mencionada parte o la mencionada sección de control es una parte o
una sección de control que genera calor y que se necesita
refrigerar. Dicha parte o similar que genera calor no puede sellarse
y, por esta razón, se prefiere utilizar el elemento de malla o el
elemento perforado que permite guiar al aire de refrigeración a la
parte o similar, y también permite que el calor se evacúe al
exterior.
De acuerdo con la reivindicación 9 de la presente
invención, se proporciona una máquina refrigerante que usa un
refrigerante inflamable que comprende un dispositivo que evita
explosiones de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, que está
montado en un espacio en el interior de un chasis de una unidad
interna o una unidad externa de un acondicionador de aire, o un
deshumidificador, una máquina de venta o un refrigerador. Dicho
espacio en el interior del chasis tiene un riesgo elevado de
producir una explosión, puesto que el refrigerante que fuga es
susceptible de acumularse en el espacio. Sin embargo, utilizando el
dispositivo que evita explosiones de acuerdo con las
reivindicaciones 7 u 8, incluso si se generan chispas eléctricas,
cuando se produce una fuga de refrigerante, las llamas no pueden
propagarse para causar una explosión o incendio serio.
La Figura 1 es un diagrama de un circuito
eléctrico para explicar una forma de realización de la presente
invención; y
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una
unidad externa de un acondicionador de aire de acuerdo con una forma
de realización de la presente invención.
Se describirá un dispositivo que evita
explosiones para una máquina refrigerante que usa un refrigerante
inflamable de acuerdo con una forma de realización de la presente
invención para usar en un acondicionador de aire.
La Figura 1 es un diagrama de una porción de un
circuito eléctrico usado en un acondicionador de aire de acuerdo con
una forma de realización; y la Figura 2 es una vista en perspectiva
que muestra un diagrama de una unidad externa que usa un dispositivo
que evita explosiones.
En primer lugar, el circuito eléctrico se
describirá brevemente haciendo referencia a la Figura 1.
El funcionamiento y parada de un motor del
compresor 1 para actuar un compresor y un motor del ventilador 2
para actuar un ventilador externo se controlan mediante una unidad
de control 3. La unidad de control 3 comprende un relé de contacto 4
para controlar la puesta bajo tensión del motor compresor 1, un
relé de contacto 5 del ventilador para controlar la puesta bajo
tensión del motor del ventilador 2, una bobina del relé del
compresor 6, una bobina del relé del ventilador 7, y una CPU 8 para
controlar la puesta bajo tensión de la bobina del relé del compresor
6 y de la bobina del relé del ventilador 7.
La unidad externa del acondicionador de aire se
describirá a continuación haciendo referencia a la Figura 2.
Un compresor 11, un intercambiador de calor
externo 12, un ventilador externo 13 y similares se acomodan en el
espacio interior del chasis de la unidad externa. El compresor 11,
el intercambiador de calor externo 12 y similares se interconectan
mediante una tubería 14 para constituir el ciclo de refrigeración.
El refrigerante que se usa en el ciclo de refrigeración es un
refrigerante inflamable tal como propano, isobutano o similar. El
chasis tiene un hueco en su parte superior, y una sección de control
15 que constituye el circuito eléctrico descrito con referencia a la
Figura 1 que puede acomodarse en el hueco 15.
La sección de control 15 se cubre con el elemento
acomodaticio 20. Las paredes laterales y superior del elemento
acomodaticio 20 están formadas por un elemento de malla 21,
excluyendo la superficie inferior sobre la cual se coloca la sección
de control 15.
El tamaño de malla del elemento de malla 21 se
describirá a continuación.
El término "distancia de extinción" se
refiere a la máxima distancia entre dos placas planas, que no
permite que las llamas se propaguen entre dos placas planas. Se sabe
que la distancia de extinción está estrechamente relacionada con una
energía mínima de ignición. La relación entre la distancia de
extinción medida por un proceso de chispa eléctrica, y la energía
mínima de ignición se representa aproximadamente por la siguiente
ecuación:
D =
0,35E^{1/2}
en la que D es la distancia de
extinción (cm) y E es la energía mínima de ignición
(mJ).
Además, se establece la siguiente relación entre
la distancia de extinción D y el diámetro de extinción d
D =
0,7d
Por ejemplo, cuando el propano se inflama
mediante chispas eléctricas, la energía eléctrica es de
aproximadamente 0,7 a 0,3 mJ.
Por tanto, cuando se usa propano, la distancia de
extinción sin conmutación es de 2 mm, y el diámetro de extinción sin
conmutación es de 3 mm.
De esta forma, se prefiere que el tamaño de malla
del elemento de malla 21 sea igual o inferior a 2 mm. Cuando se usa
un elemento perforado en lugar del elemento de malla 21, se prefiere
que el diámetro de los agujeros perforados sea igual o inferior a 3
mm.
En la forma presente de realización, la sección
de control 15 incluye una parte que puede generar chispas
eléctricas, y que tal como se describe anteriormente se cubre con un
elemento acomodaticio 20, estando formadas las paredes laterales y
la parte superior del elemento acomodaticio 20 por el elemento de
malla 21. De esta forma, incluso si se produce una fuga de
refrigerante inflamable que penetra en el elemento acomodaticio 20
resulta inflamado, las llamas resultantes no pueden propagarse al
exterior del elemento acomodaticio 20 para producir una explosión o
incendio.
Por el hecho de que la sección de control 15 está
montada en el hueco en la parte superior del chasis 10 de la unidad
externa como en la presente invención puede reducirse la posibilidad
de una entrada de refrigerante fugado en el chasis en la parte
interna del elemento acomodaticio.
En la forma de realización, las paredes laterales
y la parte superior del elemento acomodaticio 20 están formadas por
el elemento de malla. De manera alternativa, únicamente la pared
superior o la pared lateral del elemento acomodaticio pueden estar
formadas por el elemento de malla, o únicamente el fondo puede estar
formado por el elemento de malla. No solamente una parte del
elemento acomodaticio puede está formado por el elemento de malla
como se ha descrito anteriormente, sino también la parte o similar
puede cubrirse con el elemento de malla.
La distancia de extinción sin conmutación y el
diámetro de extinción sin conmutación del propano se han descrito en
la forma de realización, pero la distancia de extinción sin
conmutación y el diámetro de extinción sin conmutación del isobutano
son análogas a las del propano.
Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con
la presente invención, incluso si la ignición o inflamación tiene
lugar durante la producción de chispas eléctricas, puede evitarse
una explosión o incendio serio evitando la propagación de las llamas
resultantes.
Claims (7)
1. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable, que
comprende un elemento de malla (21) que cubre un relé para controlar
el funcionamiento y parada de un compresor (11) o una soplante de
aire, o una pieza o un componente o una sección de control (15) que
puede generar chispas eléctricas, dicho elemento de malla (21) tiene
un tamaño de malla es igual o inferior a la distancia de extinción
del refrigerante inflamable usado.
2. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable de acuerdo
con la reivindicación 1, en el que el mencionado elemento de malla
(21) forma una porción de un elemento acomodaticio (20) que cubre un
relé para controlar el funcionamiento y parada de un compresor (11)
o una soplante de aire, o una pieza o un componente o una sección de
control (15) que puede generar chispas eléctricas.
3. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, en el que el refrigerante usado es
propano o isobutano, y el tamaño de malla de dicho elemento de malla
(21) es igual o inferior a 2 mm.
4. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable, que
comprende un miembro perforado que cubre un relé para controlar el
funcionamiento y parada de un compresor (11) o una soplante de aire,
o una pieza o un componente o una sección de control (15) que puede
generar chispas eléctricas, dicho miembro perforado tiene orificios
perforados cuyo tamaño es igual o inferior al diámetro de extinción
del refrigerante inflamable usado.
5. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable de acuerdo
con la reivindicación 4, en el que el mencionado elemento perforado
forma una porción de un elemento acomodaticio (20) que cubre un relé
para controlar el funcionamiento y parada de un compresor (11) o una
soplante de aire, o una pieza o un componente o una sección de
control (15) que puede generar chispas eléctricas.
6. Un dispositivo que evita explosiones para una
máquina refrigerante que usa un refrigerante inflamable de acuerdo
con la reivindicación 4 ó 5, en el que el refrigerante usado es
propano o isobutano, y el diámetro de los orificios perforados en el
elemento perforado es igual o inferior a 3 mm.
7. Una máquina refrigerante que usa un
refrigerante inflamable que comprende un dispositivo que evita
explosiones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicación 1 a
6, que se monta en un espacio en el interior del chasis de una
unidad interna o de una unidad externa de un acondicionador de aire,
un deshumidificador, una máquina de venta, o un refrigerador.
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