Sistema de aire acondicionado.

Un sistema de aire acondicionado (1, 201), equipado con lo siguiente:

una unidad exterior (2, 202) que tiene un compresor (11, 211) y un intercambiador térmico exterior (12, 212);

una pluralidad de unidades interiores (3 a 5, 203 a 205) que tienen cada una un intercambiador térmico interior (23 a25, 233 a 235);

10 un tubo de refrigerante gaseoso (17, 253) que tiene una pluralidad de tubos de derivación de refrigerante gaseoso(17b a 17d, 253b a 253d) conectados a los intercambiadores térmicos interiores (23 a 25, 233 a 235) de lasunidades interiores respectivas (3 a 5, 203 a 205) y un tubo de convergencia de refrigerante gaseoso (17a, 253a) enel que los tubos de derivación de refrigerante gaseoso (17b a 17d, 253b a 253d) convergen y que está conectado alcompresor (11, 211); caracterizado porque el sistema de aire acondicionado está equipado además conun dispositivo de ajuste de presión (6, 206) conectado a algunos de los tubos de derivación de refrigerante gaseoso(17b, 253b) y estando provisto de lo siguiente:

un medio de detección de presión (61, 261) para detectar un valor de presión de un refrigerante en el intercambiadortérmico interior (23, 233);

una válvula de expansión eléctrica (62, 262) instalada en el tubo de refrigerante gaseoso (17, 253); y

un medio de ajuste de apertura (63, 263) que ajusta una apertura de la válvula de expansión eléctrica (62, 262)basándose en el valor de presión del refrigerante detectado por el medio de detección de presión (61, 261) demanera que el valor de la presión del refrigerante se ajusta a un valor de ajuste de presión preestablecido.

Sistema de aire acondicionado

Campo técnico La presente invención se refiere a un sistema de aire acondicionado y, más particularmente, a un dispositivo de ajuste de presión para ajustar la presión en el intercambiador térmico interior de un sistema de aire acondicionado dotado de una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador térmico exterior, una unidad interior que tiene un intercambiador térmico interior y un tubo de refrigerante gaseoso que conecta el intercambiador térmico interior al compresor.

Antecedentes de la técnica El documento US2002/0023447-A1 describe un sistema de refrigeración que usa una mezcla refrigerante no inflamable y no clorada para lograr muy bajas temperaturas usando un solo compresor, El sistema comprende un solo compresor, una unidad condensadora, un evaporador, un medidor de flujo y un refrigerante. En el conducto de succión del compresor entre el proceso de refrigeración y el compresor hay una válvula de regulación de la presión del evaporador (EPR) .

En la Figura 4 se muestra un ejemplo de un sistema de aire acondicionado que se divide en una unidad exterior y una unidad interior. El sistema de aire acondicionado 101 tiene una unidad exterior refrigerada por aire 102 y una pluralidad de (más específicamente, tres) unidades interiores 103, 104, 105 y se usa para acondicionar una oficina o similar. La unidad exterior 102 está equipada con un compresor 111 y un intercambiador térmico exterior 112 y está

instalada en el exterior. Las unidades interiores 103, 104, 105 están cada una equipada con una válvula de expansión 113, 114, 115 y un intercambiador térmico interior 123, 124, 125 y se instalan en una habitación interior 133, 134, 135. El intercambiador térmico exterior 112 y las válvulas de expansión 113, 114, 115 están conectados entre sí por medio de un tubo de refrigerante líquido 116. Los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 y el compresor 111 están conectados entre sí por un tubo de refrigerante gaseoso 117.

En este sistema de aire acondicionado 101, como se muestra en las Figuras 4 y 5, el refrigerante gaseoso es comprimido por el compresor 111 desde el estado en el punto A0 hasta una presión preestablecida Pd0 (véase el punto B0 en las Figuras 4 y 5) antes de ser suministrado al intercambiador térmico exterior 112. En el intercambiador térmico exterior 112, el refrigerante gaseoso intercambia calor con el aire exterior y se condensa, cambiando a un estado de refrigerante líquido (véase el punto en C0 en las Figuras 4 y 5) . Este refrigerante líquido condensado se suministra desde el intercambiador térmico exterior 112 a las válvulas de expansión 113, 114, 115 de las unidades interiores 103, 104, 105 a través del tubo de refrigerante líquido 116 y la presión del refrigerante líquido se reduce a Ps0 (véase el punto D0 en las Figuras 4 y 5) por las válvulas de expansión 113, 114, 115. En los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 el refrigerante de presión reducida intercambia calor con el aire interior de cada habitación respectiva y se evapora, cambiando a un estado de refrigerante gaseoso (véase el punto A0 en las Figuras 4 y 5) . La temperatura de evaporación del refrigerante en los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 es la temperatura T0 correspondiente a la presión Ps0. El refrigerante gaseoso se introduce en el compresor 111 a través del tubo de refrigerante gaseoso 117. De esta manera, el aire dentro de las habitaciones se enfría.

Debido al aumento del uso de los ordenadores en los últimos años, el espacio de las oficinas y similares a menudo se divide con tabiques para proporcionar salas de servidores para los ordenadores. En este tipo de sala de servidores, es necesario hacer funcionar la unidad interior en modo de refrigeración constante independientemente de la estación con el fin de procesar el calor descargado por el equipo servidor.

Sin embargo, cuando la temperatura exterior es baja, como en el invierno, el refrigerante evaporado en los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 del sistema convencional de aire acondicionado 101 cambia parcialmente a líquido (véase el punto E0 en las Figuras 4 y 5) en el momento en que alcanza el compresor 111 a través del tubo de refrigerante gaseoso 117 después de salir de las salidas de los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 (véase el punto A0 en las Figuras 4 y 5) . Cuando este refrigerante parcialmente licuado se 55 introduce en el compresor 111, se producen problemas tales como daños en el compresor 111 y una entrada insuficiente de refrigerante gaseoso.

Por lo tanto, convencionalmente, las aberturas de la válvulas de expansión 113, 114, 115 se ajustan de tal manera que la presión del refrigerante en los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 se reduce (véase el punto D1 y la presión Ps1 de la Figura 5) y la temperatura de evaporación del refrigerante en los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 se lleva a una temperatura T1 que es inferior a la temperatura del aire exterior, evitando así la licuefacción del refrigerante gaseoso dentro del tubo de refrigerante gaseoso 117 (véase el punto A1 en la Figura 5) .

Sin embargo, si la temperatura de evaporación del refrigerante se reduce demasiado el ciclo de refrigeración del sistema de aire acondicionado 101 discurrirá a lo largo de las líneas que unen los puntos A1, B1, C1, D1 en la Figura 5 y los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 se congelarán. Como resultado, no será posible seguir haciendo funcionar las unidades interiores 103, 104, 105. Cuando se produce una situación de este tipo, las unidades interiores 103, 104, 105 se hacen funcionar generalmente sólo en modo de ventilador para aumentar la temperatura de los intercambiadores térmicos interiores 123, 124, 125 congelados y devolverlos a un estado no congelado. En una habitación, como la sala de servidores (se supone, por ejemplo, que la habitación 133 en la Figura 4 es una sala de servidores) , en la que la cantidad de calor descargado es alta, la temperatura dentro de la habitación se elevará rápidamente cuando se interrumpe la operación de refrigeración y el funcionamiento del equipo servidor, posiblemente, podría verse impedido.

Descripción de la invención La presente invención se refiere a un sistema de aire acondicionado dotado de una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador térmico exterior, una unidad interior que tiene un intercambiador térmico interior y un tubo de refrigerante gaseoso que conecta el intercambiador térmico interior al compresor. El objeto de la presente invención es hacer posible el funcionamiento de un sistema de este tipo de aire acondicionado en modo de refrigeración de forma continua, incluso cuando la temperatura del aire exterior es baja evitando la congelación del intercambiador térmico interior. El problema se resuelve por el sistema de aire acondicionado definido en la reivindicación 1. Otras realizaciones de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 5.

La reivindicación 1 describe un sistema de aire acondicionado que está dotado de una unidad exterior, una pluralidad de unidades interiores, un tubo de refrigerante gaseoso y un dispositivo de ajuste de presión. La unidad exterior tiene un compresor y un intercambiador térmico exterior. La unidad interior tiene un compresor y un intercambiador térmico interior. El tubo de refrigerante gaseoso tiene una pluralidad de tubos de derivación de refrigerante gaseoso conectados a los intercambiadores térmicos interiores de las unidades interiores respectivas y

un tubo de convergencia de refrigerante gaseoso en el que los tubos de derivación de refrigerante gaseoso convergen y que está conectado al compresor. El dispositivo de ajuste de presión está conectado a algunos de los tubos de derivación de refrigerante gaseoso y está dotado de un medio de detección de presión, una válvula de expansión eléctrica y un medio de ajuste de apertura. El medio de detección de presión detecta el valor de la presión del refrigerante en el intercambiador térmico interior. La válvula de expansión eléctrica está dispuesta en el tubo de refrigerante gaseoso. El medio de ajuste de apertura ajusta la apertura de la válvula de expansión eléctrica basándose en el valor de presión del refrigerante detectado por el medio de detección de presión de tal manera que el valor de la presión del refrigerante se ajusta a un valor de ajuste de presión preestablecido.

El dispositivo de ajuste de presión es para ajustar la presión en el intercambiador térmico interior de un sistema de 35 aire acondicionado.

En este sistema de aire acondicionado, el dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de aire acondicionado (1, 201) , equipado con lo siguiente:

una unidad exterior (2, 202) que tiene un compresor (11, 211) y un intercambiador térmico exterior (12, 212) ;

una pluralidad de unidades interiores (3 a 5, 203 a 205) que tienen cada una un intercambiador térmico interior (23 a 25, 233 a 235) ;

un tubo de refrigerante gaseoso (17, 253) que tiene una pluralidad de tubos de derivación de refrigerante gaseoso (17b a 17d, 253b a 253d) conectados a los intercambiadores térmicos interiores (23 a 25, 233 a 235) de las unidades interiores respectivas (3 a 5, 203 a 205) y un tubo de convergencia de refrigerante gaseoso (17a, 253a) en el que los tubos de derivación de refrigerante gaseoso (17b a 17d, 253b a 253d) convergen y que está conectado al compresor (11, 211) ; caracterizado porque el sistema de aire acondicionado está equipado además con un dispositivo de ajuste de presión (6, 206) conectado a algunos de los tubos de derivación de refrigerante gaseoso (17b, 253b) y estando provisto de lo siguiente:

un medio de detección de presión (61, 261) para detectar un valor de presión de un refrigerante en el intercambiador 20 térmico interior (23, 233) ;

una válvula de expansión eléctrica (62, 262) instalada en el tubo de refrigerante gaseoso (17, 253) ; y

un medio de ajuste de apertura (63, 263) que ajusta una apertura de la válvula de expansión eléctrica (62, 262)

basándose en el valor de presión del refrigerante detectado por el medio de detección de presión (61, 261) de manera que el valor de la presión del refrigerante se ajusta a un valor de ajuste de presión preestablecido.

2. Un sistema de aire acondicionado (201) según la reivindicación 1, en el que las unidades interiores (204, 205) correspondientes a los tubos de derivación de refrigerante gaseoso (253c, 253d) que no tienen un dispositivo de ajuste de presión (206) conectado a los mismos están conectadas a la unidad exterior (202) de una manera tal que pueden cambiar entre el modo de refrigeración y el modo de calefacción, y

la capacidad operativa de la unidad exterior (202) se puede ajustar de acuerdo con la carga operativa total resultante de la operación de refrigeración y la operación de calefacción de la pluralidad de unidades interiores (203 a 205) .

3. Un sistema de aire acondicionado (1, 201) según la reivindicación 1 o 2, en el que el medio de ajuste de apertura (63, 263) es capaz de proporcionar a la válvula de expansión eléctrica (62, 262) un valor de apertura que es apropiado para el modo de recuperación de aceite cuando el sistema de aire acondicionado funciona en el modo de recuperación de aceite con el fin de devolver el aceite lubricante que se ha acumulado en el circuito de refrigerante al compresor (11, 211) .

4. Un sistema de aire acondicionado (1, 201) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la válvula de expansión eléctrica (62, 262) está instalada en la porción interior del tubo de refrigerante gaseoso (17, 253) .

5. Un sistema de aire acondicionado (1, 201) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la válvula de expansión eléctrica (62, 262) , el medio de detección de presión (61, 261) y el medio de ajuste de apertura (63, 263) se construyen como una unidad integral única.