Un equipo de refrigeración (1, 101, 201) en el que una unidad de fuente de calor (2,

102, 202) que tiene un compresor (21) y un intercambiador de calor (24) del lado de la fuente de calor, está conectado a unidades de usuario (5) que tienen intercambiadores de calor (52) del lado de usuario por medio de una tubería de conexión (6) de refrigerante que tiene una presión de funcionamiento máxima permitida y que forma un tipo de compresión de vapor del circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante, el equipo de refrigeración (1, 101, 201) comprende un enfriador (28) que está configurado para enfriar el refrigerante que se condensa en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y enviarlo a los intercambiadores de calor del lado de usuario, que se caracteriza porque la presión de funcionamiento máxima permitida de la tubería de conexión es menor que la de los componentes que forman la unidad de fuente de calor, y porque un primer mecanismo de expansión (27) está configurado para reducir la presión de un refrigerante que se condensa en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y se envía a los intercambiadores de calor de usuario hasta alcanzar una presión que es inferior a la presión de funcionamiento permitida de la tubería de conexión del refrigerante

Campo técnico

La presente invención se refiere a un equipo de refrigeración, y más en particular, se refiere a un equipo de refrigeración que tiene un tipo de compresión de vapor del circuito de refrigerante.

Técnica Antecedente 5

Un ejemplo de un equipo de refrigeración convencional que incluye un circuito de refrigerante por compre-sión de vapor es un aparato de aire acondicionado que se utiliza para proporcionar aire acondicionado a edificios o construcciones similares. Este tipo de aparato de aire acondicionado incluye principalmente una unidad de fuente de calor, una pluralidad de unidades de usuario, y una tubería de conexión de gas refrigerante y una tubería de co-nexión de líquido refrigerante que sirven para conectar estas unidades unas con las otras. La tubería de conexión de 10 gas refrigerante y la tubería de conexión de líquido refrigerante del aparato de aire acondicionado se disponen de manera que conecten la unidad de fuente de calor con la pluralidad de unidades de usuario, y por lo tanto las tuber-ías son largas y tienen una forma de línea compleja que incluye muchas curvas y ramas a lo largo de su longitud. Debido a esto, cuando el aparato de aire acondicionado debe ser renovado, habrá muchas ocasiones en las que solamente se renueven la unidad de fuente de calor y las unidades de usuario, y la tubería de conexión de gas refri-15 gerante y la tubería de conexión de líquido refrigerante del aparato preexistente se mantengan en su lugar.

Además, muchos aparatos de aire acondicionado convencionales usan un refrigerante de HCFC, tal como el R22. Las tuberías, dispositivos y otros elementos similares que forman el circuito de refrigerante de este tipo de aparato de aire acondicionado tienen una resistencia que corresponde a la presión de saturación del refrigerante operativo a una temperatura normal. Sin embargo, debido a que en los últimos años se están tomando en cuenta los 20 problemas medioambientales, se continúa haciendo esfuerzos para sustituir los refrigerantes de HCFC por los refri-gerantes de HFC o de HC. Debido a esto, los aparatos de aire acondicionado que se emplean para acondicionar el aire en edificios u otras construcciones similares están siendo renovados por medio de la sustitución de la unidad de fuente de calor preexistente y de las unidades de usuario que utilizan el R-22 como refrigerante operativo, por dispo-sitivos que utilizan refrigerantes de HFC tales como el R407C que se aproxima a las características de presión de 25 saturación del R22 como refrigerante operativo, y la reutilización de la tubería de conexión de gas refrigerante y de la tubería de conexión de líquido refrigerante del aparato de aire acondicionado preexistente.

Por otra parte, es deseable que el aparato de aire acondicionado que se ha mencionado con anterioridad tenga una eficiencia de refrigeración mejorada y un menor consumo de energía. Con el fin de satisfacer estas nece-sidades, se ha considerado la utilización de refrigerantes de HFC, tales como el R410A y R32 que tienen caracterís-30 ticas de presión de saturación que son más elevadas que las del R22 o R407C. Sin embargo, si se intenta utilizar un refrigerante como el R410A o R32 como refrigerante operativo, no solamente tendrán que ser reemplazadas la uni-dad de fuente de calor y las unidades de usuario, sino que también han de ser sustituidas la tubería de conexión de gas refrigerante y la tubería de conexión de líquido refrigerante por tuberías que tengan una resistencia que se co-rresponda a las características de presión de saturación de las mismas, y por lo tanto, la tarea de instalar el aparato 35 de aire acondicionado será más dificultosa que antes.

Un ejemplo de un aparato de aire acondicionado que puede resolver este tipo de problemas es el aparato de aire acondicionado que se desvela en la Solicitud Publicada de Patente japonesa número 2002 - 106984. Este aparato de aire acondicionado tiene un circuito de refrigerante que incluye un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor e intercambiadores de calor del lado de usuario, y un intercambiador de calor auxiliar 40 del lado de la fuente de calor que se conecta en paralelo con el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor. Cuando la presión del refrigerante en el lado de descarga del compresor del aparato de aire acondicionado se in-crementa durante las operaciones de refrigeración, el refrigerante en el lado de descarga del compresor se introduce en el intercambiador de calor auxiliar del lado de la fuente de calor y es condensado, y por lo tanto la presión del refrigerante del circuito de refrigerante entre el lado de descarga del compresor y los intercambiadores de calor del 45 lado de usuario (incluyendo la tubería de conexión de líquido refrigerante) se puede disminuir. Esto permite que la unidad de fuente de calor y las unidades de usuario sean reemplazadas con aquellas que utilizan el R410A como refrigerante operativo, y permite que la tubería de conexión de líquido refrigerante del aparato de aire acondicionado preexistente que emplea R22 y similares se mantenga en su lugar y se reutilice.

Sin embargo, cuando la presión se incrementa en el aparato de aire acondicionado que se ha mencionado 50 más arriba, la capacidad de condensación del refrigerante se incrementará temporalmente y el incremento de la

presión de descarga del compresor será suprimido por el funcionamiento del intercambiador de calor auxiliar del lado de la fuente de calor, y de esta manera, cuando la temperatura de condensación del refrigerante en el intercambia-dor de calor del lado de la fuente de calor o en el intercambiador de calor auxiliar del lado de la fuente de calor no se puede reducir suficientemente, la presión del refrigerante que circula desde el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor a los intercambiadores de calor del lado de usuario (incluyendo la tubería de conexión de líquido 5 refrigerante) puede ser reducida hasta la presión de funcionamiento máxima permitida de la tubería de conexión del líquido refrigerante, o inferior, pero habrá momentos en que el refrigerante sólo se pueda condensar al estado satu-rado o al estado de gas - líquido. Debido a esto, la capacidad de refrigeración de cada unidad de usuario puede disminuir.

Además, como se ha hecho notar más arriba, no sólo habrá situaciones en las cuales la tubería de co-10 nexión de gas refrigerante y la tubería de conexión de líquido refrigerante de un aparato de aire acondicionado que utiliza R22, R407C y otros similares, se mantendrán en su posición y se reutilizarán y las nuevas unidades de fuente de calor y de usuario que utilizan un refrigerante tal como el R410A y el R32 como refrigerantes operativos, y otros similares que tienen características de presión de saturación que son más elevadas que las del R22 y R407C, se utilizarán con las tuberías ya existentes, sino que también habrán situaciones en las que la tubería de conexión de 15 gas refrigerante y la tubería de conexión de líquido refrigerante que tienen características de presión de saturación elevadas, tales como R410A, R32, y otros similares, no se podrán preparar, incluso cuando se debe instalar un apa-rato de aire acondicionado nuevo. También en estas situaciones, será necesario proteger contra a una reducción en la capacidad de refrigeración en cada unidad de usuario cuando se reduce la presión del refrigerante condensado en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y se envía a los intercambiadores de calor del lado de usua-20 rio.

El documento JP 2001 349 623 A desvela una tubería de conexión de refrigerante que tiene una presión permitida que es la misma que la de los componentes que forman la unidad de fuente de calor. El circuito de refrige-rante comprende un compresor, un intercambiador de calor exterior, una válvula de expansión interior, y un inter-cambiador de calor interior, que están conectados en serie por un tubo de refrigerante. 25

Divulgación de la Invención

Un objeto de la presente invención es prevenir una disminución de la capacidad de refrigeración en un in-tercambiador de calor del lado de usuario cuando se reduce la presión del refrigerante condensado por medio de un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y se envía al intercambiador de calor del lado de usuario en un equipo de refrigeración que incluye un tipo de compresión de vapor del circuito de refrigerante. 30

El equipo de refrigeración de acuerdo con la invención incluye una unidad de fuente de calor que tiene...

1. Un equipo de refrigeración (1, 101, 201) en el que una unidad de fuente de calor (2, 102, 202) que tiene un com-presor (21) y un intercambiador de calor (24) del lado de la fuente de calor, está conectado a unidades de usuario (5) que tienen intercambiadores de calor (52) del lado de usuario por medio de una tubería de conexión (6) de refrige-rante que tiene una presión de funcionamiento máxima permitida y que forma un tipo de compresión de vapor del 5 circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante,

el equipo de refrigeración (1, 101, 201) comprende un enfriador (28) que está configurado para enfriar el refrigerante que se condensa en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y enviarlo a los intercambiadores de calor del lado de usuario,

que se caracteriza porque la presión de funcionamiento máxima permitida de la tubería de conexión es menor que la 10 de los componentes que forman la unidad de fuente de calor, y porque

un primer mecanismo de expansión (27) está configurado para reducir la presión de un refrigerante que se condensa en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y se envía a los intercambiadores de calor de usuario hasta alcanzar una presión que es inferior a la presión de funcionamiento permitida de la tubería de conexión del refrigerante. 15

2. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en la reivindicación 1, que comprende, además, un mecanismo (31, 131) de detección de presión que sirve para detectar la presión del refrigerante después de que se haya reduci-do la presión del mismo por el primer mecanismo de expansión.

3. El equipo de refrigeración (1, 201) divulgado en la reivindicación 2, en el que el mecanismo (31) de detección de presión es un sensor de presión. 20

4. El equipo de refrigeración (101) divulgado en la reivindicación 2, en el que el enfriador (28) se dispone entre la primera válvula de expansión (27) y los intercambiadores de calor (52) del lado de usuario, y el mecanismo de de-tección de presión (131) está dispuesto entre el primer mecanismo de expansión y el enfriador.

5. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante comprende un receptor (26) que sirve para recoger el refrigerante condensa-25 do en el intercambiador de calor (24) del lado de la fuente de calor y a continuación enviar el refrigerante al primer mecanismo de expansión (27).

6. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el enfria-dor (28) es un intercambiador de calor que utiliza el refrigerante que circula dentro del circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante como fuente de refrigeración. 30

7. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en la reivindicación 6, en el que el circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante comprende un circuito auxiliar (29, 229) de refrigerante que sirve para reducir la presión de una porción del refrigerante condensado en el intercambiador de calor (24) del lado de la fuente de calor, para introducir el refrigerante en el enfriador (28) e intercambiar calor con el refrigerante que circula en el lado del circuito de refrige-rante primario, y a continuación, retornar el refrigerante que ha intercambiado calor a un lado de admisión del com-35 presor (21).

8. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en la reivindicación 7, en el que el circuito auxiliar (29, 229) de refrigerante comprende un segundo mecanismo de expansión (29b, 229b) que está dispuesto entre el intercambia-dor de calor (24) del lado de la fuente de calor y el enfriador (28), y un mecanismo (29d, 229j) de detección de tem-peratura que incluye un termistor que está dispuesto en un lado de salida del enfriador. 40

9. El equipo de refrigeración (1, 101, 201) divulgado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el refrige-rante que circula en el circuito primario (10, 110, 210) de refrigerante y el circuito auxiliar (29, 229) de refrigerante tiene características de presión de saturación que son más elevadas que las del R407C.