Acondicionador de aire.

Un acondicionador de aire (1, 101) que comprende:

un circuito (10,

110) de refrigerante que incluye

una unidad (2, 102) de fuente de calor que incluye un compresor (21) cuya capacidad operativa puede sermodificada y un cambiador (23) de calor de fuente de calor,

una unidad (4, 5) de utilización que incluye un mecanismo (41, 51) de expansión de utilización y uncambiador (42, 52) de calor de utilización, y

un tubo (6) de comunicación de refrigerante líquido y un tubo (7) de comunicación de refrigerante gaseosoque conectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización,

en el que el circuito de refrigerante está configurado para llevar a cabo al menos una operación deenfriamiento haciendo que el cambiador de calor de fuente de calor funcione como un condensador delrefrigerante comprimido en el compresor y haciendo que el cambiador de utilización funcione como unevaporador del refrigerante condensado en el cambiador de calor de fuente de calor; y

un acumulador (24) que está conectado a un lado de admisión del compresor y es capaz de acumular unexceso de refrigerante generado en el circuito de refrigerante dependiendo de la carga operativa de launidad de utilización,

en el que el acondicionador de aire está configurado para conmutar y operar entre un modo operativonormal, en el que se lleva a cabo el control de los respectivos dispositivos de la unidad de fuente de calor yde la unidad de utilización dependiendo de la carga de utilización de la unidad de utilización, y un modooperativo de determinación de la cantidad de refrigerante, en el que la unidad de utilización lleva a cabo unaoperación de enfriamiento, estando el mecanismo de expansión de utilización controlado de tal manera queel grado de sobrecalentamiento del refrigerante en una salida del cambiador de calor de utilización sevuelve un valor positivo, y la capacidad operativa del compresor está controlada de tal manera que lapresión de evaporación del refrigerante en el cambiador de calor de utilización se vuelve constante, en elque en el modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante, el acondicionador de aire estáconfigurado para determinar si el circuito de refrigerante está o no lleno con una cantidad apropiada derefrigerante mediante la detección del grado de subenfriamiento del refrigerante en una salida delcambiador de calor de fuente de calor o mediante la detección de la cantidad en estado operativo que varíadependiendo de las variaciones del grado de subenfriamiento.

Acondicionador de Aire

Campo técnico

La presente invención se refiere a una función para determinar si un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire está o no lleno con una cantidad apropiada de refrigerante, y en particular, a una función de determinación acerca de si un circuito de refrigerante está o no lleno con una cantidad apropiada de refrigerante en un acondicionador de aire de tipo separado donde una unidad de fuente de calor y una unidad de utilización están interconectadas por medio de un tubo de comunicación del refrigerante.

Técnica antecedente Tradicionalmente, ha existido un acondicionador de aire de tipo separado dispuesto con una unidad de fuente de calor, una unidad de utilización y un tubo de comunicación del refrigerante líquido y un tubo de comunicación del refrigerante gaseoso que interconectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización. En este acondicionador de aire se emplea un procedimiento en el que la unidad de fuente de calor es llenada de antemano con una cantidad predeterminada de refrigerante, y en el momento de la instalación local, el circuito de refrigerante, cuya cantidad de refrigerante es insuficiente dependiendo de las longitudes del tubo de comunicación del refrigerante líquido y del tubo de comunicación del refrigerante gaseoso que interconectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización, es llenado con refrigerante adicional. Sin embargo, debido a las longitudes del tubo de comunicación del refrigerante líquido y del tubo de comunicación del refrigerante gaseoso que interconectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización difieren, dependiendo de la situación del emplazamiento donde el acondicionador de aire está instalado, algunas veces ha resultado difícil llenar el circuito de refrigerante con una cantidad apropiada de refrigerante.

Con el fin de afrontar este problema, existe un acondicionador de aire dispuesto con una función la cual, durante la operación de prueba después de la instalación local, lleva a cabo la operación de enfriamiento de tal manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante evaporado en el cambiador de calor de utilización se vuelve un valor predeterminado, detecta el grado de subenfriamiento del refrigerante condensado en un cambiador de fuente de calor, y determina, a partir del valor de este grado de subenfriamiento, si el circuito de refrigerante está o no lleno con una cantidad apropiada de refrigerante (por ejemplo, véase el Documento de Patente 1) .

El documento de Patente 2 divulga un dispositivo de bomba de calor el cual indica un peso de una cantidad inapropiada de refrigerante en un ciclo de la bomba de calor mediante la comparación de una cantidad real de refrigerante existente en el ciclo de la bomba de calor con una cantidad apropiada de éste, opera de acuerdo con un modo operativo de determinación de una cantidad de refrigerante cuando se mide la cantidad real de refrigerante, e incluye un dispositivo de determinación para determinar la cantidad de refrigerante en el ciclo de la bomba de calor en base a una temperatura del refrigerante en un lado del condensador y al menos una información que muestra un estado operativo del ciclo de la bomba de calor.

<Documento de Patente 1>

JP-A No. 62-158966

<Documento de Patente 2>

US 5, 214, 918 B

Divulgación de la invención Sin embargo, en el acondicionador de aire tradicional descrito con anterioridad dispuesto con la función de determinar si es apropiada o no la cantidad de refrigerante, el acondicionador de aire solo lleva a cabo la operación de enfriamiento de tal manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante evaporado en el cambiador de calor de utilización resulte un valor predeterminado dependiendo de la carga operativa de la unidad de utilización. Por esta razón, la presión de cada sección en el circuito de refrigerante cambia dependiendo de la temperatura del aire ambiente con respecto a la cual el cambio de calor con el refrigerante se debe llevar a cabo en el cambiador de calor de utilización y la temperatura del aire exterior, etc. que sirve como fuente de calor con respecto a la cual el cambio de calor con el refrigerante se debe llevar a cabo en el cambiador de calor de fuente de calor, y el valor de referencia del grado de subenfriamiento cambia al determinar si la cantidad de refrigerante es o no apropiada. Por esta razón es difícil mejorar la precisión de la determinación al determinar si la cantidad de refrigerante es o no apropiada.

En particular, en un acondicionador de aire de tipo múltiple dispuesto con unidades de utilización plurales que son capaces de ponerse en funcionamiento y detenerse de forma separada, la posibilidad de que la precisión en la determinación, al determinar si la cantidad de refrigerante es apropiada o no, resulte incluso peor, es elevada debido

a que los estados operativos de las unidades de utilización no son los mismos, y es difícil emplear la función convencional descrita con anterioridad de determinar si es o no apropiada la cantidad de refrigerante.

Así mismo, en un acondicionador de aire después de que se ha completado la operación de prueba y de que ha comenzado el funcionamiento normal, es posible que el refrigerante existente en el circuito de refrigerante se fugue hacia el exterior debido a algún factor imprevisto y que la cantidad de refrigerante con la cual está lleno el circuito de refrigerante decrezca gradualmente. En este caso, es concebible llevar a cabo una detección de la fuga de refrigerante utilizando la función convencional descrita con anterioridad de determinar si es apropiada o no la cantidad de refrigerante, pero existe la posibilidad de identificar de manera errónea si existe una fuga o no debido a que la precisión de la determinación es baja.

Constituye un objetivo de la presente invención asegurar que esté o no lleno un circuito de refrigerante con una cantidad apropiada de refrigerante, se puede determinar con precisión en un acondicionador de aire de tipo separado donde una unidad de fuente de calor y una unidad de utilización están interconectadas por medio de un tubo de comunicación del refrigerante.

Un acondicionador de aire perteneciente a la primera invención comprende un circuito de refrigerante y un acumulador. El circuito de refrigerante incluye una unidad de fuente de calor que incluye un compresor cuya capacidad operativa se puede modificar y un cambiador de calor de fuente de calor, una unidad de utilización que incluye un mecanismo de expansión de utilización y un cambiador de calor de utilización, y un tubo de comunicación de refrigerante líquido y un tubo de comunicación de refrigerante gaseoso que conectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización, siendo el circuito de refrigerante capaz de llevar a cabo al menos una operación de enfriamiento que haga que el cambiador de calor de utilización funcione como un evaporador del refrigerante condensado en el cambiador de calor de fuente de calor. El acumulador está conectado a un lado de admisión del compresor y es capaz de acumular un exceso de refrigerante generado en el circuito del refrigerante dependiendo de la carga operativa de la unidad de utilización. El acondicionador de aire es capaz de conmutar y operar entre un modo operativo normal en el que el control de los respectivos dispositivos de la unidad de fuente de calor y de la unidad de utilización se lleva a cabo dependiendo de la carga operativa de la unidad de utilización y un modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante en el que la unidad de refrigeración lleva a cabo la operación de enfriamiento, el mecanismo de expansión de utilización es controlado de tal manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en la salida del cambiador de calor de utilización se convierte en un valor positivo, y la capacidad operativa del compresor es controlada de tal manera que la presión de evaporación del refrigerante en el cambiador de calor de utilización se vuelve constante. En el modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante, el acondicionador de aire es capaz de determinar si el circuito de refrigerante está lleno o no con una cantidad apropiada de refrigerante mediante la detección del grado de subenfriamiento del refrigerante en una salida del cambiador de calor de fuente de calor o de la cantidad en estado operativo que varía dependiendo de las variaciones del grado de subenfriamiento.

Este acondicionador de aire es un acondicionador de aire de tipo separado en el que una unidad de fuente de calor y una unidad de utilización están interconectadas por medio de un tubo de comunicación del refrigerante para configurar un circuito del... [Seguir leyendo]

1. Un acondicionador de aire (1, 101) que comprende:

un circuito (10, 110) de refrigerante que incluye una unidad (2, 102) de fuente de calor que incluye un compresor (21) cuya capacidad operativa puede ser modificada y un cambiador (23) de calor de fuente de calor,

una unidad (4, 5) de utilización que incluye un mecanismo (41, 51) de expansión de utilización y un cambiador (42, 52) de calor de utilización, y

un tubo (6) de comunicación de refrigerante líquido y un tubo (7) de comunicación de refrigerante gaseoso que conectan la unidad de fuente de calor y la unidad de utilización,

en el que el circuito de refrigerante está configurado para llevar a cabo al menos una operación de enfriamiento haciendo que el cambiador de calor de fuente de calor funcione como un condensador del refrigerante comprimido en el compresor y haciendo que el cambiador de utilización funcione como un evaporador del refrigerante condensado en el cambiador de calor de fuente de calor; y

un acumulador (24) que está conectado a un lado de admisión del compresor y es capaz de acumular un exceso de refrigerante generado en el circuito de refrigerante dependiendo de la carga operativa de la unidad de utilización,

en el que el acondicionador de aire está configurado para conmutar y operar entre un modo operativo normal, en el que se lleva a cabo el control de los respectivos dispositivos de la unidad de fuente de calor y de la unidad de utilización dependiendo de la carga de utilización de la unidad de utilización, y un modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante, en el que la unidad de utilización lleva a cabo una operación de enfriamiento, estando el mecanismo de expansión de utilización controlado de tal manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en una salida del cambiador de calor de utilización se vuelve un valor positivo, y la capacidad operativa del compresor está controlada de tal manera que la presión de evaporación del refrigerante en el cambiador de calor de utilización se vuelve constante, en el que en el modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante, el acondicionador de aire está configurado para determinar si el circuito de refrigerante está o no lleno con una cantidad apropiada de refrigerante mediante la detección del grado de subenfriamiento del refrigerante en una salida del cambiador de calor de fuente de calor o mediante la detección de la cantidad en estado operativo que varía dependiendo de las variaciones del grado de subenfriamiento.

2. El acondicionador de aire (1, 101) de la reivindicación 1, en el que la unidad (4, 5) de utilización está instalada de forma plural, y

en el modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante todas las unidades de utilizaciones plurales llevan a cabo una operación de enfriamiento.

3. El acondicionador de aire (1, 101) de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la operación resultante del modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante se lleva a cabo de manera periódica.

4. El acondicionador de aire (1, 101) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la operación resultante del modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante se lleva a cabo cuando el circuito (10, 110) de refrigerante debe ser llenado con el refrigerante.

5. El acondicionador de aire (1, 101) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el circuito de refrigeración (10, 110) de refrigerante incluye también un mecanismo (22, 122, 71, 81) de conmutación el cual, en el modo operativo normal, hace posible la conmutación entre un estado operativo de enfriamiento y un estado operativo de calentamiento que provoca que el cambiador (42, 52) de calor de utilización funcione como un condensador del refrigerante comprimido en el compresor (21) y provoca que el cambiador (23) de calor de fuente de calor funcione como un evaporador del refrigerante condensado en el cambiador de calor de utilización, y

el mecanismo (41, 51) de expansión de utilización lleva a cabo, en el estado operativo de enfriamiento, el control del caudal del refrigerante que fluye a través del cambiador de calor de utilización, de tal manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante existente en la salida del cambiador de calor de utilización que funciona como un evaporador se vuelve un valor predeterminado y lleva a cabo, en el estado operativo de calentamiento, el control del caudal del refrigerante que fluye a través del cambiador de calor de utilización, de tal manera que el grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida del cambiador de calor de utilización que funciona como un condensador se vuelve un valor predeterminado.

6. El acondicionador de aire (1, 101) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el compresor (21) es accionado por un motor (21a) que es controlado por un inversor.

7. El acondicionador de aire (1, 101) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la unidad (2, 102) de fuente de calor incluye así mismo un ventilador (27) de soplado que sopla aire como una 5 fuente de calor hacia el cambiador (23) de calor de fuente de calor, y

el ventilador de soplado es capaz de controlar, en el modo operativo de determinación de la cantidad de refrigerante, el caudal del aire que suministra al cambiador de calor de fuente de calor, de tal manera que la presión de condensación del refrigerante existente en el cambiador de calor de fuente de calor se vuelve un valor predeterminado.

8. El acondicionador de aire (1, 101) de la reivindicación 7, en el que el ventilador (27) de soplado es accionado por un motor (27a) de cc.