Acondicionador de aire.

Un acondicionador de aire que comprende:

un ciclo de refrigeración que tiene una pluralidad de compresores (1,

2), un intercambiador de calor exterior (4)y un intercambiador de calor interior (6), y que está configurado para instar a un refrigerante descargado desdecada uno de los compresores (1, 2) a pasar a través del intercambiador de calor exterior (4) y delintercambiador de calor interior (6) y a aspirarse en cada uno de los compresores (1, 2); yun controlador (30) configurado para controlar el número de revoluciones de los compresores (1, 2) en unpatrón de fluctuación común de acuerdo con la carga del acondicionador de aire de una habitación en la queestá instalado el intercambiador de calor interior (6);

caracterizado por que el controlador (30) está configurado para establecer el número de revoluciones de loscompresores (1, 2) en un valor común en un área de control de revoluciones más bajas y para mantener unadiferencia entre los números de revoluciones de los compresores (1, 2) en área de control de revoluciones másaltas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/000538.

Solicitante: TOSHIBA CARRIER CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, SHIBAURA 1-CHOME, MINATO-KU TOKYO 105-8001 JAPON.

Inventor/es: YAMAGUCHI, KIYOSHI, SUZUKI, HIDEAKI, CHUMA,YOSHIHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04B41/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04B MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS (bombas de inyección de combustible para motores F02M; máquinas de líquido, o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido a bombear F04F; cigüeñales, cabezas de biela, bielas F16C; volantes F16F; transmisiones para convertir un movimiento rotativo en movimiento alternativo y viceversa, en general F16H; pistones, vástagos de pistones, cilindros, en general F16J; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04B 41/00 Instalaciones y sistemas de bombeo especialmente adaptados para fluídos compresibles (F04B 31/00, F04B 35/00 tiene prioridad). › Combinaciones de varias bombas.
  • F24F11/00 F […] › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24F ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE; HUMIDIFICACION DEL AIRE; VENTILACION; UTILIZACION DE CORRIENTES DE AIRE COMO PANTALLAS (retirada de suciedades o de humos de los lugares donde se han producido B08B 15/00; conductos verticales para la evacuación de humos de los edificios E04F 17/02; tapas para chimeneas o respiraderos, terminales para conductores de humos F23L 17/02; aparatos para generar iones para ser introducidos en gases no encerrados, p. ej. en la atmósfera, F23L 17/02). › Sistemas o aparatos de control o de seguridad.
  • F24F11/02 F24F […] › F24F 11/00 Sistemas o aparatos de control o de seguridad. › Disposición o montaje de los dispositivos de control o de seguridad.
  • F25B1/00 F […] › F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES.F25B MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p. ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; bombas, compresores F04; utilización de bombas de calor para la calefacción de locales domésticos o de otros locales o para la alimentación de agua caliente de uso doméstico F24D; acondicionamiento del aire, humidificación del aire F24F; calentadores de fluidos que utilizan bombas de calor F24H). › Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión con ciclo irreversible (F25B 3/00, F25B 5/00, F25B 6/00, F25B 7/00, F25B 9/00 tienen prioridad).
  • F25B13/00 F25B […] › Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión de ciclo reversible (ciclos de desescarchado F25B 47/02).
  • F25B49/02 F25B […] › F25B 49/00 Disposición o montaje de los dispositivos de control o de seguridad (comprobación de los refrigeradores G01M; control en general G05). › para máquinas, instalaciones o sistemas del tipo de compresión.

PDF original: ES-2428122_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acondicionador de aire Campo técnico La presente invención se refiere a un acondicionador de aire que comprende una pluralidad de compresores.

Antecedentes de la técnica Un acondicionador de aire de un tipo comprende dos compresores en una unidad exterior para controlar el número de revoluciones de los compresores de acuerdo con la carga del acondicionador de aire.

En el acondicionador de aire, uno de los compresores se hace funcionar con la carga del acondicionador de aire correspondiendo a sustancialmente menos de la mitad de la potencia nominal de la unidad exterior, y el número de revoluciones del compresor se controla de acuerdo con la carga del acondicionador de aire. Con la carga del acondicionador de aire que corresponde a la mitad o más de la potencia nominal de la unidad exterior, uno de los compresores se opera al número máximo de revoluciones o a un número cercano al número máximo de revoluciones durante el accionamiento y el número de revoluciones del otro compresor aumenta o disminuye de acuerdo con la carga del acondicionador de aire.

El acondicionador de aire descrito anteriormente tiene los siguientes problemas en un área de carga del acondicionador de aire intermedia donde la operación de un compresor y la operación de dos compresores se conmutan.

(1) La eficacia operativa de cada compresor se deteriora, lo que disminuye la eficacia operativa del acondicionador de aire general.

(2) Como se muestra en la Figura 6, la potencia total de cada compresor cambia paso a paso, lo que proporciona una mala influencia para la comodidad.

(3) Cuando se operan dos compresores, las operaciones de operar y detener se repiten en un intervalo de tiempo corto, es decir, se realiza una operación de intermitencia corta en uno de los compresores, cuyo número de revoluciones. La operación de intermitencia corta reduce la eficacia operativa similar a problema (1) , y proporciona una mala influencia para la comodidad de forma similar al problema (2) . Por otra parte, la operación de intermitencia corta proporciona una mala influencia para la vida útil del compresor y complica la

gestión del nivel de aceite de un aceite lubricante contenido en cada compresor.

El documento US 5797729 divulga un sistema de refrigeración que tiene una pluralidad de compresores de velocidad variable, operando cada compresor de velocidad variable a una velocidad sustancialmente igual que los otros compresores de velocidad variable energizados.

El documento EP 0838640A2 divulga equipos de acondicionamiento de aire con un sistema de compensación del nivel de aceite, que incluye una pluralidad de compresores de tipo concha de baja presión.

El documento JP 10220886 A divulga un acondicionador de aire accionado por motor, donde las capacidades de los 45 dos compresores son diferentes, por lo que se pueden obtener tres conjuntos de zonas de capacidad.

El documento JP 11193966 A divulga un aparato de bomba de calor de gas que comprende un compresor de volumen grande y un compresor de volumen pequeño. Dado que las capacidades de los dos compresores se fijan en capacidades grande y pequeña, y los compresores se pueden operar selectivamente por medio de embragues, puede tratar con una operación de carga baja del lado interior.

Divulgación de la invención El objeto de la presente invención es proporcionar un acondicionador de aire excelente en fiabilidad, capaz de 55 mejorar la eficacia operativa de cada uno de los condensadores, de variar la capacidad total de cada uno de los condensadores no paso a paso, sino suavemente, y de evitar que los compresores se operen y detengan varias veces en un corto intervalo de tiempo.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un acondicionador de aire que comprende un ciclo de refrigeración que tiene una pluralidad de compresores, un intercambiador de calor exterior y un intercambiador de calor de interior, y que se configura para instar a un refrigerante descargado desde cada uno de los compresores para pasar a través del intercambiador de calor exterior y del intercambiador de calor interior y para aspirarse en cada uno de los compresores; y un controlador configurado para controlar el número de revoluciones de los compresores en un patrón de fluctuación 65 común de acuerdo con la carga del acondicionador de aire de una habitación en la que se instala el intercambiador de calor interior;

donde el controlador se configura para establecer el número de revoluciones de los compresores en un valor común en un área de control de revolución inferior y para mantener una diferencia entre los números de revoluciones de los compresores en un área de control de revolución mayor.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una estructura de cada realización de la presente invención;

La Figura 2 es un diagrama de flujo que explica una operación de la primera realización;

La Figura 3 es un gráfico que explica la variación en la potencia total de cada compresor en cada realización;

La Figura 4 es un gráfico que explica la variación en la eficacia operativa en cada realización;

La Figura 5 es un diagrama de flujo que explica una operación de la segunda realización; y

La Figura 6 es un gráfico que explica la variación en la potencia total de cada compresor en un aparato de acondicionador de aire convencional.

Mejor modo de realizar la invención Una realización de la presente invención se describirá a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.

Los compresores 1 y 2 del tipo de número de revolución variable (o tipo de rendimiento variable) se conectan entre sí en paralelo por tuberías como se muestra en la Figura 1.

Los compresores 1 y 2 están cubiertos con carcasas selladas 1a y 1b, respectivamente. Las carcasas selladas 1a y 1b contienen los motores de accionamiento 1M, 2M, las unidades de compresión, los aceites lubricantes L y similares. Cualquiera del sistema de doble giro, sistema de un solo giro, sistema de desplazamiento y similares se aplica a los compresores.

Si un compresor de tipo de alta presión en el que una presión interna de la carcasa sellada aumenta y un compresor de tipo de baja presión en el que una presión interna de la carcasa sellada no aumenta tanto se emplean juntos, un refrigerante y un aceite lubricante descargado del compresor de tipo de alta presión fluyen en el compresor de tipo de baja presión. Por esta razón, los compresores tienen que ser o bien del tipo de alta presión o del tipo de baja presión. Desde este punto de vista, por ejemplo, los compresores del sistema de doble giro de tipo de alta presión se emplean como los compresores 1 y 2.

En una operación de enfriamiento, los refrigerantes descargados de los compresores 1 y 2 fluyen a un intercambiador de calor exterior 4 a través de una válvula de cuatro vías 3 y los refrigerantes que han pasado a través del intercambiador de calor exterior 4 fluyen a un intercambiador de calor interior 6 a través de una válvula electrónica de expansión 5, tal como se representa por las flechas de líneas continuas. Los refrigerantes que han pasado a través del intercambiador de calor interior 6 se aspiran en los compresores 1 y 2 a través de la válvula de 45 cuatro vías 3.

En una operación de calentamiento, los refrigerantes descargados de los compresores 1 y 2 fluyen al intercambiador de calor interior 6 a través de la válvula de cuatro vías 3 y los refrigerantes que han pasado a través del intercambiador de calor interior 6 fluyen al intercambiador de calor exterior 4 a través de la válvula electrónica de expansión 5, como se representa por las flechas de líneas discontinuas. Los refrigerantes que han pasado a través del intercambiador de calor exterior 4 se aspiran en los compresores 1 y 2 a través de la válvula de cuatro vías 3.

En otras palabras, un ciclo de enfriamiento de tipo bomba de calor comprende los compresores 1 y 2, la válvula de cuatro vías 3, el intercambiador de calor exterior 4, la válvula electrónica de expansión 5, y el intercambiador de 55 calor interior 6.

Un tubo de aceite 10 se conecta entre una porción lateral de la carcasa sellada 1a del compresor 1 y una porción lateral de la carcasa sellada 2a del compresor 2 para ajustar un nivel de aceite de los aceites lubricantes L contenidos en las carcasas selladas 1a y 1a. Un tubo de retorno de aceite 11 se conecta entre el tubo de aceite 10 y los orificios de entrada de los compresores 1 y 2.

Si el nivel de aceite del aceite lubricante L en la carcasa sellada 1a se eleva en comparación con la posición de conexión del tubo de aceite 10, el aceite lubricante L que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un acondicionador de aire que comprende:

un ciclo de refrigeración que tiene una pluralidad de compresores (1, 2) , un intercambiador de calor exterior (4) y un intercambiador de calor interior (6) , y que está configurado para instar a un refrigerante descargado desde cada uno de los compresores (1, 2) a pasar a través del intercambiador de calor exterior (4) y del intercambiador de calor interior (6) y a aspirarse en cada uno de los compresores (1, 2) ; y un controlador (30) configurado para controlar el número de revoluciones de los compresores (1, 2) en un patrón de fluctuación común de acuerdo con la carga del acondicionador de aire de una habitación en la que está instalado el intercambiador de calor interior (6) ; caracterizado por que el controlador (30) está configurado para establecer el número de revoluciones de los compresores (1, 2) en un valor común en un área de control de revoluciones más bajas y para mantener una diferencia entre los números de revoluciones de los compresores (1, 2) en área de control de revoluciones más altas.

2. El acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una pluralidad de convertidores (21, 22) configurados para generar una potencia de accionamiento para cada uno de los compresores (1, 2) ; caracterizado por que dicho controlador (30) está configurado para controlar el número de revoluciones de los compresores (1, 2) mediante el control de las frecuencias de salida de los convertidores (21, 22) en un patrón de fluctuación común de acuerdo con la carga del acondicionador de aire de una habitación donde está instalado el intercambiador de calor interior (6) .

3. El acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que dicha pluralidad de compresores (1, 2) están cubiertos con carcasas selladas y contienen aceites lubricantes en las carcasas selladas, y comprendiendo además:

tubos de aceite (10) que están conectados a las carcasas selladas de los compresores (1, 2) , respectivamente, y en los que fluye el exceso de los aceites lubricantes en las carcasas selladas; un tubo de retorno de aceite (11) que está configurado para conducir a los aceites lubricantes que fluyen en los tubos de aceite (10) a los orificios de entrada de los compresores.


 

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