PRUEBA PARA LA DETECCION AUTOMATICA DE FUGAS ENTRE LOS LADOS DE ALTA Y BAJA PRESION DE UN SISTEMA DE REFRIGERACION.

Un método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado de baja presión (17) de un sistema de refrigeración (10) que comprende:

(a) determinar si la válvula del lado de alta al lado de baja (30-40) se abrirá y cerrará adecuadamente;

(b) incrementar la diferencia de presión entre el lado de alta presión y el lado de baja presión del sistema; y

(c) determinar si cualquier válvula del lado de alta al lado de baja válvula (34-40) de alto a bajo tiene fugas

Prueba para la detección automática de fugas entre los lados de alta y baja presión de un sistema de refrigeración.

Campo de la invención

La presente invención se refiere de forma general al campo de los sistemas de refrigeración para calentamiento y enfriamiento en un entorno controlado. En particular, la invención se refiere a un algoritmo para determinar automáticamente si hay fugas entre los lados de alta y baja presión del sistema de refrigeración.

Antecedente de la invención

Los sistemas de refrigeración son usados en muchas aplicaciones para calentar y enfriar un entorno controlado, incluyendo casas, edificios y cajas de mercancías de camiones de transporte, trenes, barcos o aviones. Antes de operar un sistema de refrigeración en modo de enfriamiento o calor/desescarcha, es deseable determinar si el sistema 102 de refrigeración está un una condición operacional. Para determinar si el sistema de refrigeración está funcionando adecuadamente, se corre una rutina "pretrip" de diagnóstico para asegurar una operación adecuada. Pretrip es un proceso para testar o comprobar un sistema de refrigeración antes de operar el sistema en modo de enfriamiento o calentamiento/desescarcha para asegurar que el sistema operará adecuadamente.

Hasta ahora ha habido unos pocos intentos de crear métodos de testeo pretrip, y estas ruinas pretrip propuestas han sido inadecuadas por una variedad de razones. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5,172,561, describe un método operacional pretrip para chequear automáticamente funciones predeterminadas y el funcionamiento operativo de una unidad de refrigeración de transporte. Este sistema mide la salida actual de componentes eléctricamente predeterminados con una máquina motriz estacionaria, y compara la salida actual medida de estos componentes con un rango adecuado para el componente. Cuando una unidad de control en el paso de comparación encuentra que la salida actual para cada componente chequeado está en el rango permisible asociado, se determina la velocidad real del motor de combustión interna, y se compara con la velocidad real del motor de combustión interna para determinar si está en un rango permisible. Este método pretrip emplea sensores de temperatura que captan las temperaturas del aire de retorno, el aire de descarga y el aire ambiente. Se hace operar luego al sistema en modo enfriamiento, y se chequea la unidad para ver si la capacidad de enfriamiento es adecuada con una función de los valores de temperatura del aire de retorno, el aire de descarga, y el aire ambiente. Se determina entonces si el sistema de refrigeración del transporte está operando en el modo ordenado comparando las temperaturas del aire de retorno y del aire de descarga. La operación de la válvula de modulación es determinada captando la velocidad de la máquina motriz antes y después de cerrar la válvula de modulación.

Aunque este módulo de pretrip intenta verificar si el sistema operará correctamente, adolece de numerosos defectos. Por ejemplo, una desventaja es que la rutina pretrip ejecutada es la misma independientemente de la temperatura deseada de la caja o de la temperatura ambiente. Esto crea numerosos problemas especialmente durante el calentamiento en ambientes templados o el enfriamiento en ambientes fríos. Otra limitación de los métodos de pretrip indicados es que fallan en determinar las causas de los problemas específicos dentro del sistema de refrigeración, e incluso asumiendo que podrían determinar la causa del problema, estos métodos de la técnica pretrip podrían no determinar si el problema fue consecuencia del fallo de un componente particular del sistema. Otra ventaja más de estas rutinas pretrip es que sólo evalúan un cambio de la temperatura para determinar si el sistema de refrigeración funcionará adecuadamente. Por tanto, los métodos de pretrip de la técnica relacionada fallaron en evaluar si el sistema está manteniendo las presiones necesarias en ciertos puntos del sistema. Como resultado, sonarían frecuentemente alarmas en el sistema donde no se suponía (por ejemplo, fallos falsos), o a la inversa, no sonarían cuando hubiera problemas reales en el sistema. Cualquiera de estos problemas es muy indeseable. Por ejemplo, las falsas alarmas hacen que el sistema de refrigeración sea puesto fuera de servicio y se inspeccionen sus problemas, lo que lleva tiempo y costes económicos. Además, una falsa alarma lleva incluso más tiempo de solucionar porque no hay problemas identificables. Además, al fallar el sonido en una alarma en la que hay problemas reales en el sistema los problemas reales del sistema ocasionan a menudo la destrucción de la carga.

En el documento DE-19803196A1 se describe la detección de fugas en un sistema de aire acondicionado. En el documento WO98/43059 se describe el testeo de estanqueidad frente a la fuga de fluidos de un camión cisterna.

Compendio de la invención

Por tanto, es un objeto de la presente invención en sus realizaciones preferentes al menos superar las limitaciones de la técnica anterior.

Un objeto de la presente invención en sus realizaciones preferentes al menos mejorar el funcionamiento y la fiabilidad del sistema de refrigeración del sistema de refrigeración detectando fugas en las válvulas.

Un objeto más de la presente invención es en sus realizaciones preferentes al menos señalizar una alarma cuando hay una fuga entre el lado de alta presión y el lado de baja presión del sistema de refrigeración.

Un objeto más de la presente invención es al menos en sus realizaciones preferentes alertar al usuario de los problemas potenciales con un sistema de refrigeración antes de que estos afecten negativamente al funcionamiento del sistema.

Otro objeto de la presente invención al menos en sus realizaciones referentes es determinar qué válvulas fallan de las muchas válvulas del sistema. Las válvulas conectan el lado de alta presión con el lado de baja presión.

Otro objeto de la presente invención al menos en sus presentes realizaciones es incrementar la capacidad del sistema de refrigeración de calentar o enfriar maximizando la eficiencia del sistema.

Otro objeto de la presente invención es al menos en sus realizaciones preferentes evitar el apagado innecesario del sistema detectando fugas antes de que el sistema sea operacional y se confíe en él, lo que es perjudicial.

Otro objeto de la presente invención al menos en sus realizaciones preferentes es asegurar la correcta operación recogiendo los problemas reales que hay con el sistema, y evitar falsos fallos (por ejemplo, falsas alarmas) del sistema de refrigeración.

De acuerdo con la presente invención se crea un método para chequear fugas entre un lado de alta presión y un lado de baja presión de una unidad de refrigeración como se ha reivindicado en la reivindicación 1. El método preferente de verificar que la válvula es operacional es observando cambios significativos en presión (baja) de succión y presión (alta) de descarga durante la abertura de la válvula.

En una realización de la invención, se chequean fugas apagando un compresor, cerrando simultáneamente cualquier válvula abierta, esperando momentáneamente, y chequeando después un aumento de la presión de succión por encima de un límite especificado.

En una realización de la invención se puede reducir la presión de succión mientras que se puede aumentar la presión de descarga cerrando una primera válvula, disminuyendo la presión de succión hasta una primera presión por medio de aumentar la presión de descarga, abriendo la primera válvula, esperando, y determinando si hay cambios en la presión de succión. El proceso es repetido después cerrando la primera válvula, y disminuyendo la presión de succión hasta una presión determinada. Esto también aumenta la presión de descarga. El proceso continúa abriendo una segunda válvula y determinando si la presión de succión o la presión de descarga cambian. Después, el proceso continúa disminuyendo más la presión de succión hasta una presión predeterminada incluso menor.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras características de la invención, así como objetos adicionales, ventajas, y otras características novedosas de la invención, serán evidentes para los especialistas en la técnica tras leer la descripción detallada y los dibujos que se acompañan.

La Fig. 1 es un diagrama esquemático de un sistema de refrigeración;

la Fig. 2, es un diagrama de bloques que muestra un procesador para hacer...

1. Un método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado de baja presión (17) de un sistema de refrigeración (10) que comprende:

(a)        determinar si la válvula del lado de alta al lado de baja (30-40) se abrirá y cerrará adecuadamente;

(b)        incrementar la diferencia de presión entre el lado de alta presión y el lado de baja presión del sistema; y

(c)        determinar si cualquier válvula del lado de alta al lado de baja válvula (34-40) de alto a bajo tiene fugas.

2. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración como se ha relatado en la reivindicación 1, en el que el paso (c) comprende los pasos de:

(i)        cerrar todos los pasos de las fugas;

(ii)        apagar un compresor (12) y

(iii)        determinar si dicha baja presión cambia con el tiempo.

3. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se indica en la reivindicación 1, en el que el paso (a) comprende los pasos de:

(i)        aumentar la diferencia de presión entre el lado de alta presión y el lado de baja presión del sistema (10);

(ii)        determinar la diferencia entre la baja presión y la alta presión;

(iii)        abrir dicha válvula del lado de alta-baja (34-40); y

(iv)        determinar si la diferencia entre dicha alta presión y dicha baja presión cambia con el tiempo.

4. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha reivindicado en la reivindicación 3, en el que el paso (i) comprende:

(i)        aislar el lado de alta presión (15) del lado de baja presión (17); y

(ii)        determinar si se puede bajar la baja presión por debajo de una presión predeterminada.

5. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 3, en el que el paso (ii) comprende:

(i)        leer una alta presión y una baja presión;

(ii)        restar dicha alta presión de dicha baja presión; y

(iii)        almacenar el resultado como DSP1.

6. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 3, en el que el paso (iv) comprende:

(i)        esperar un tiempo predeterminado y leer una segunda alta presión y una segunda baja presión;

(ii)        restar dicha segunda alta presión de dicha segunda baja presión;

(iii)        almacenar el resultado como DSP2; y

(iv)        determinar si la diferencia entre DSP2 y DSP1 es mayor que una diferencia de presión predeterminada.

7. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 6, incluyendo además el paso de:

(v)        hacer sonar una alarma para indicar que dicha válvula (34-40) no está trabajando adecuadamente si la diferencia entre DSP2 y DSP1 es mayor que una diferencia de presión predeterminada.

8. El método para testar fugas entre el lado de alta presión (15) y el lado (17) de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 4, en el que sub-paso (ii) de determinar si se puede disminuir la baja presión por debajo de una presión predeterminada incluye los pasos de:

       permitir que un temporizador corra hasta que la presión de aspiración caiga por debajo de una presión de aspiración predeterminada; y

       esperar momentáneamente.

9. El método para testar fugas entre el lado de alta presión y el lado de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 1, en el que el paso (b) comprende los pasos de:

(i)        cerrar todas las válvulas del lado de alta-baja (34-40);

(ii)        leer un indicador de diferencia de presión de dicho sistema

(iii)        determinar si la diferencia de presión es menor de un valor predeterminado.

10. El método para testar fugas entre el lado de alta presión y el lado de baja presión de un sistema de refrigeración tal como se ha relatado en la reivindicación 2, en el que el sub-paso (iii) comprende los pasos de:

(i)        leer un primer valor de presión;

(ii)        esperar un tiempo predeterminado;

(iii)        leer un segundo valor de presión;

(iv)        determinar si la diferencia entre dicho primer valor de presión y dicho segundo valor de presión es mayor que una diferencia predeterminada; y

(v)        activar una alarma para alertar al usuario de la fuga si la diferencia es mayor que una diferencia predeterminada.

11. El método para testar fugas entre el lado de alta presión y el lado de baja presión de un sistema de refrigeración, tal como se ha relatado en cualquier reivindicación precedente en el que el paso (b) comprende disminuir dicha baja presión por debajo de un valor predeterminado.