Un mecanismo (4, 300) de válvula de expansión que descomprime un refrigerante a alta temperatura,

que comprende:

una primera conducción (200a) con una primera válvula (6) antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura sólo fluya en una dirección; y

una segunda conducción (200b) con una segunda válvula (13) antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura fluya en una dirección opuesta a la una dirección, donde la primera conducción 200a incluye primeros medios (7) de descompresión a carga baja, y la segunda conducción (200b) incluye segundos medios (12) de descompresión a carga baja, caracterizado porque

la primera conducción (200a) incluye además primeros medios (9) de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los primeros medios (7) de descompresión a carga baja, y una primera válvula (8) sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los primeros medios (9) de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada, y porque la segunda conducción incluye además segundos medios (10) de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los segundos medios (12) de descompresión a carga baja, y una válvula (11) sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los segundos medios (10) de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada.

Mecanismo de válvula de expansión.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

1. Campo del Invento El presente invento se refiere a mecanismos de válvula de expansión y más en concreto a mecanismos de válvula de expansión apropiados para acondicionares de aire por bomba de calor de compresión de vapor.

2. Descripción de la Técnica Relacionada Los mecanismos de válvula de expansión conocidos para ser instalados en aparatos de ciclo de refrigeración incluyen dispositivos de restricción del flujo fijos que consisten en orificios y tubos capilares, y dispositivos de restricción del flujo variables que consisten en válvulas de expansión controladas electrónicamente.

La Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Pendiente de Examen Nº 2002-106994 (páginas 4-5 y figura 1) explica un aparato con una función de calentamiento que utiliza un ciclo de refrigeración, la cual recibe el nombre de funcionamiento de bomba de calor.

El aparato explicado en la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Pendiente de Examen Nº 2002-106994 incluye una válvula de cuatro vías en el lado de aguas abajo de un compresor. En el funcionamiento en modo de enfriamiento, el refrigerante a alta temperatura suministrado a un intercambiador de calor exterior fluye hacia un intercambiador de calor interior a través de una válvula de presión diferencial constante y de un orificio que se abre a una baja presión. En este caso, cuando la presión es alta, el refrigerante fluye a través de la válvula de presión diferencial constante y del orificio que se abre a una baja presión y de una válvula de presión diferencial constante y de un orificio que se abre a una alta presión, pero no pasa por el intercambiador de calor interior. En el funcionamiento en modo de calentamiento, el refrigerante a alta presión y alta temperatura suministrado al intercambiador de calor interior fluye a través de la válvula de presión diferencial constante y del orificio que se abre a una alta presión. De esta manera se proporciona una función de calentamiento.

Sin embargo, este aparato tiene los siguientes problemas:

(a) En el proceso de calentamiento, el refrigerante a alta presión y alta temperatura, sólo fluye al interior de uno de los orificios, por lo cual no se puede controlar el caudal del refrigerante.

(b) Aunque el proporcionar válvulas de expansión controladas electrónicamente en lugar de los orificios contribuye a unas mejores características de ahorro de energía debido a un control preciso del caudal, el número de componentes aumenta elevando de ese modo los costes de fabricación.

El documento JP 2005 083 690 A explica un mecanismo de válvula de expansión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, en el cual un dispositivo de orificio deshumidificador (válvula de expansión) está compuesto por una tubería cilíndrica y dos válvulas de asiento dispuestas en serie en dicha tubería cilíndrica. Un elemento de válvula común está situado con el movimiento permitido entre los dos asientos de válvula para constituir una primera válvula antirretorno y una segunda válvula antirretorno situadas en dos conducciones para el flujo de refrigerante a alta temperatura.

SUMARIO DEL INVENTO Por consiguiente, es un objeto del presente invento proporcionar un mecanismo de válvula de expansión que se puede instalar en un aparato de ciclo de refrigeración capaz de funcionar en modo de calentamiento (funcionamiento como bomba de calor) , que tiene una configuración sencilla y que de esta forma tiene unos costes de fabricación reducidos, y que es capaz de ajustar el caudal;

De acuerdo con un aspecto del presente invento, un mecanismo de válvula de expansión que descomprime un refrigerante a alta temperatura incluye una primera conducción con una primera válvula antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura fluya sólo en una dirección, y una segunda conducción con una segunda válvula antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura fluya en una dirección opuesta a la anterior. La primera conducción incluye primeros medios de descompresión a carga baja, primeros medios de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los citados primeros medios de descompresión a carga baja, y una primera válvula sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los primeros medios de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada. La segunda conducción incluye segundos medios de descompresión a carga baja, segundos medios de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los citados medios de descompresión a carga baja, y una segunda válvula sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los segundos medios de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada.

En el mecanismo de válvula de expansión de acuerdo con el invento, las válvulas antirretorno primera y segunda funcionan de tal manera que el refrigerante sólo fluye al interior de la primera conducción durante el funcionamiento en modo de enfriamiento y sólo fluye al interior de la segunda conducción durante el funcionamiento en modo de calentamiento. Esta configuración sencilla reduce el coste de fabricación a un nivel bajo y permite una conmutación apropiada entre el funcionamiento en modo de enfriamiento y el funcionamiento en modo de calentamiento.

Además, cuando la presión del refrigerante que fluye al interior de la primera o segunda conducción es alta, el refrigerante fluye al interior de los primeros medios de descompresión a carga baja y de los primeros medios de descompresión a carga alta o de los segundos medios de descompresión a carga baja y de los segundos medios de descompresión a carga alta. Esto permite ajustar el caudal.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra la configuración de un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un mecanismo de válvula de expansión de acuerdo con el presente invento;

La figura 2 muestra esquemáticamente el mecanismo de válvula de expansión de acuerdo con el presente invento;

Las figuras 3A y 3B son una vista frontal y otra similar que muestran de manera esquemática un dispositivo de conmutación de canal que no pertenece al presente invento;

Las figuras 4A y 4B son vistas de alzado laterales que muestran esquemáticamente secciones del dispositivo de conmutación de canal mostradas en las figuras 3A y 3B;

La figura 5 muestra la configuración de un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un mecanismo de válvula de expansión;

La figura 6 muestra el funcionamiento (funcionamiento en modo de calentamiento a carga baja) del mecanismo de válvula de expansión mostrado en la figura 5;

La figura 7 muestra el funcionamiento (funcionamiento en modo de calentamiento a carga alta) del mecanismo de válvula de expansión mostrado en la figura 5;

La figura 8 muestra el funcionamiento (funcionamiento en modo de enfriamiento a carga baja) del mecanismo de válvula de expansión mostrado en la figura 5 y La figura 9 muestra el funcionamiento (funcionamiento en modo de enfriamiento a carga alta) del mecanismo de válvula de expansión mostrado en la figura 5.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Aparato de Ciclo de Refrigeración La figura 1 muestra de manera esquemática un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un mecanismo de válvula de expansión de acuerdo con una primera realización del invento.

En la figura 1, un aparato 100 de ciclo de refrigeración incluye un compresor 1 que comprime un refrigerante, un intercambiador de calor 3 exterior y un intercambiador de calor 5 interior que intercambian calor entre el refrigerante suministrado y el aire exterior, una válvula 2 de conmutación de cuatro vías que dirige de manera selectiva el refrigerante comprimido por el compresor 1 (llamado a partir de ahora en este documento "refrigerante a alta temperatura") hacia el intercambiador de calor 3 exterior o hacia el intercambiador de calor 5 interior, y un mecanismo 4 de válvula de expansión que descomprime el refrigerante suministrado.

Para calentar el espacio interior, el refrigerante a alta temperatura se envía al intercambiador de calor 5 interior, el cual se usa como condensador. Para enfriar el espacio interior,... [Seguir leyendo]

1. Un mecanismo (4, 300) de válvula de expansión que descomprime un refrigerante a alta temperatura, que comprende:

una primera conducción (200a) con una primera válvula (6) antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura sólo fluya en una dirección; y una segunda conducción (200b) con una segunda válvula (13) antirretorno que permite que el refrigerante a alta temperatura fluya en una dirección opuesta a la una dirección, donde la primera conducción 200a incluye primeros medios (7) de descompresión a carga baja, y la segunda conducción (200b) incluye segundos medios (12) de descompresión a carga baja, caracterizado porque la primera conducción (200a) incluye además primeros medios (9) de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los primeros medios (7) de descompresión a carga baja, y una primera válvula (8) sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los primeros medios (9) de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada, y porque la segunda conducción incluye además segundos medios (10) de descompresión a carga alta que están situados en paralelo con los segundos medios (12) de descompresión a carga baja, y una válvula (11) sensible a la presión que deja fluir al refrigerante a alta temperatura hacia los segundos medios (10) de descompresión a carga alta sólo cuando el refrigerante a alta temperatura tiene una presión mayor que una presión predeterminada.

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