ES2203753T3 - Acondicionador de aire y procedimiento de control del mismo. - Google Patents

Abstract

UN ACONDICIONADOR DE AIRE COMPRENDE UN CIRCUITO DE CICLO DE ENFRIAMIENTO, QUE INCLUYE SUCESIVAMENTE DISPUESTOS SOBRE UN CONDUCTO PRINCIPAL (11) EN EL ORDEN MENCIONADO, UN COMPRESOR (10), UNA VALVULA DE CUATRO VIAS (12), UN INTERCAMBIADOR DE CALOR EXTERNO (13), UN REDUCTOR DE PRESION (14), Y UN INTERCAMBIADOR DE CALOR INTERNO (15), EL CONDUCTO PRINCIPAL (11) SE RAMIFICA EN AL MENOS UNA PARTE INFERIOR Y UNA PARTE SUPERIOR DE CONDUCCION DE FLUJO DEL REFRIGERANTE (20 Y 30) EN EL INTERCAMBIADOR DE CALOR, INTERNO (15), Y SE DISPONE UNA VALVULA DE APERTURA Y CIERRE (16) EN LA CONDUCCION DE FLUJO DEL REFRIGERANTE DE LA PARTE SUPERIOR (20) Y QUE SE CIERRA EN UN MODO DE FUNCIONAMIENTO DE ENFRIAMIENTO, DE BAJA CAPACIDAD. EL ACONDICIONADOR DE AIRE PUEDE ENFRIAR Y SECAR DE FORMA AGRADABLE UNA HABITACION SIN PROVOCAR QUE SE SIENTA FRIALDAD.

Description

Acondicionador de aire y procedimiento de control del mismo.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a acondicionadores de aire y a procedimientos de control de los mismos. Más específicamente, la invención se refiere a unas técnicas relativas a un acondicionador de aire capaces de proporcionar un modo de refrigeración moderada para una ligera refrigeración de un recinto mientras la temperatura del mismo se mantiene en el entorno de una temperatura predeterminada, y a un modo de secado moderado para secar el aire del recinto mientras mantiene sustancialmente la temperatura presente en el recinto; se refiere, además, a un modo de refrigeración y a un modo de calefacción.

2. Descripción de la técnica anterior

A grandes rasgos, los acondicionadores de aire se clasifican en acondicionadores de tipo separado, en los que una unidad interna y una unidad externa están separadas entre sí, y de tipo integral, en los que las dos unidades se encuentran provistas dentro de la misma carcasa. En ambos casos, se proporciona un circuito de refrigeración de tipo de bomba de calor instalado en una línea de conducción principal y dotado de compresor, válvula de cuatro vías, intercambiador de calor externo, reductor de presión (o válvula de expansión) e intercambiador de calor interno.

El circuito del ciclo de refrigeración se utiliza en modo de calefacción o en modo de refrigeración, conmutando los cambios de su válvula de cuatro vías. Sin embargo, últimamente el intercambiador de calor interno refleja una tendencia a aumentar de tamaño con el fin de mejorar la capacidad de intercambio de calor y reducir el consumo de potencia. Además, el intercambiador de calor interno dispone de una línea de flujo de refrigerante que diverge hacia una pluralidad de ramales para incrementar la eficiencia del intercambio de calor tanto en la operación de refrigeración como en la operación de calefacción.

En consecuencia, el acondicionador de aire se puede usar en una pluralidad de modos de funcionamiento, tales como de "refrigeración intensa", "refrigeración intermedia", "refrigeración moderada" y "secado" (normalmente denominado modo de refrigeración sustancialmente débil).

En modo de secado se brinda un funcionamiento intermitente del ventilador de la unidad interna, o un control similar. No obstante, esta medida tiene el inconveniente de no proporcionar suficiente secado. Otro procedimiento de secado bien conocido emplea una válvula de expansión instalada en la línea de flujo de refrigerante del intercambiador de calor interno, permitiendo un secado por recalentamiento. Sin embargo, en este caso la línea de flujo de refrigerante no puede ramificarse. Por lo tanto, la eficiencia de intercambio de calor de las operaciones de refrigeración y calefacción es inferior a la de una línea de flujo de refrigerante ramificada.

Por consiguiente, se propone una construcción como la que aparece en la figura 16 de la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público Nº 8-105646. En dicha construcción se proporciona un intercambiador de calor interno 4 dentro de la carcasa 1 de una unidad interna, el cual se enfrenta a unos orificios de succión de aire 2 formados en la pared frontal de la carcasa 1. Se provee un ventilador 5 adyacente a la pared posterior de la carcasa, el cual capta aire desde el recinto con acondicionamiento de aire hacia el interior de la carcasa, a través de los orificios de succión de aire 2, y sopla el aire sometido al intercambio de calor dentro del intercambiador de calor interno 4 a través de una abertura 3 de expulsión de aire al exterior situada en el extremo inferior de la carcasa, adyacente a la pared frontal de la misma. El intercambiador de calor interno 4 dispone de una línea de flujo de refrigerante 9 que se ramifica hacia una primera línea de ramificación 9a que se extiende hacia arriba desde el lado de una entrada sustancialmente central del intercambiador de calor interno 4 y una segunda línea de ramificación 9b que se extiende hacia abajo. En su lado de salida, ambas líneas de ramificación 9a y 9b se unen entre sí a través de un acoplador 9c provisto fuera del intercambiador de calor interno 4. Se proporciona una válvula de conexión/desconexión 10 en el segundo ramal 9b, la cual se cierra a una temperatura próxima a una temperatura predeterminada del recinto con acondicionamiento de aire.

En este sistema, cuando la temperatura del recinto se aproxima a una temperatura predeterminada durante la operación de refrigeración, la válvula de conexión/desconexión 10 se desactiva y el refrigerante fluye a través de la primera línea de ramal 9a. El aire de refrigeración se reduce a la mitad con objeto de reducir suavemente la temperatura del recinto con acondicionamiento de aire. En esta operación se genera agua de drenaje, como resultado de la condensación que se produce en el extremo superior del intercambiador de calor interno 4, que cae en forma de gotas y es gasificada por el aire que pasa a través del extremo inferior del intercambiador de calor interno 4. Se evita así que el recinto se seque.

Según lo indicado, al cerrarse la válvula de conexión/desconexión 10 en la segunda línea de ramal 9b, en la proximidad de una temperatura predeterminada, no se contempla un efecto de secado sustancial debido a la gasificación del drenaje en la parte inferior del intercambiador de calor interno 4, a pesar de que la salida del aire de refrigeración se reduce a la mitad. Por este motivo, la válvula de conexión/desconexión permanece abierta durante el secado del recinto. Por consiguiente, el sistema de la técnica anterior sigue experimentando un problema consistente en una excesiva reducción de la temperatura del recinto con acondicionamiento de aire.

La invención pretende resolver los citados problemas inherentes a los acondicionadores de aire de la técnica anterior. Específicamente, un primer objeto de la invención consiste en proporcionar un acondicionador de aire que permita secar un recinto sin reducir sustancialmente la temperatura del mismo, es decir, sin que se produzca una sensación de ambiente helado, mejorándose así la sensación de confort dentro del recinto.

Un segundo objeto de la invención consiste en proporcionar un procedimiento de control del acondicionador de aire capaz de generar un modo de refrigeración moderada en el que el recinto con acondicionamiento de aire se seca, en tanto que la temperatura del mismo se mantiene en la proximidad de una temperatura predeterminada, además de un modo de secado moderado, en el que el recinto se seca mientras se mantiene sustancialmente la temperatura existente.

Resumen de la invención

Para resolver el primero de estos objetos, la invención proporciona un acondicionador de aire que comprende un circuito de ciclo de congelación que incluye, en una línea de conducción principal, un compresor, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor externo, un reductor de presión y un intercambiador de calor interno, ramificándose la línea de conducción principal en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior en el intercambiador de calor interno, con una válvula de conexión/desconexión instalada en la línea de flujo de refrigerante superior que se cierra durante una operación de refrigeración de baja capacidad.

La operación de refrigeración de baja capacidad es una operación a baja frecuencia de funcionamiento del compresor y elevada presión en la línea de flujo de refrigerante del intercambiador de calor interno, operación en la que el calor a intercambiar es de un nivel meramente apreciable, de manera que no se puede esperar una capacidad sustancial de refrigeración (o secado). Según la invención, en la operación de refrigeración de baja capacidad la válvula de conexión/desconexión se cierra con el fin de permitir que el refrigerante fluya solamente a través de la línea de flujo de refrigerante inferior. Se puede lograr así la refrigeración o el secado sin afectar la eficiencia de intercambio del intercambiador de calor interno, y por consiguiente sin reducir sustancialmente la temperatura del recinto.

Además, y debido a que no existe caída de agua desde el extremo superior del intercambiador de calor interno, el aire soplado hacia el exterior no se humidifica, por lo que se puede proporcionar un ambiente seco y confortable con una menor humedad relativa. Según la invención, las operaciones de refrigeración y de secado, que permiten lograr el citado ambiente seco a la vez que suprimen la refrigeración excesiva, constituyen una operación de refrigeración moderada y una operación de secado moderada diferentes a las operaciones de refrigeración y secado convencionales.

La válvula de conexión/desconexión se puede instalar en un punto de la línea de flujo de refrigerante superior, ya sea en el lado de entrada o de salida de la misma. No obstante, si la válvula de conexión/desconexión se instala en lado de salida, su cierre produciría el estancamiento del refrigerante en la línea de flujo de refrigerante superior. Por consiguiente, la válvula de conexión/desconexión preferentemente se instalará en el lado de entrada.

Con el fin de evitar una refrigeración excesiva del recinto durante una refrigeración moderada o un secado moderado, la línea de flujo de refrigerante superior presenta una longitud mayor que la de la línea de flujo de refrigerante inferior.

Al estar cerrada la válvula de conexión/descone-
xión, se produce una diferencia de temperatura entre el aire que fluye a través del extremo superior y el que fluye a través del extremo inferior del intercambiador de calor interno. Por consiguiente, en tal caso se puede generar condensación en el extremo inferior del intercambiador de calor interno, al unirse entre sí el aire del ventilador con los citados flujos de aire.

Según la invención, la longitud de una parte de la línea de flujo de refrigerante inferior, correspondiente al extremo inferior de intercambiador de calor interno, es menor que la longitud de la otra parte, por lo que la capacidad de refrigeración del extremo inferior es menor.

Preferentemente, la menor longitud de la parte de la línea de flujo de refrigerante inferior se produce al conducir una parte de la línea de flujo de refrigerante superior hasta el extremo inferior del intercambiador de calor. En tal caso, la eficiencia del intercambio de calor no se ve mermada en las operaciones normales de refrigeración y calefacción realizadas con la válvula de conexión/desconexión abierta.

Para conseguir el citado segundo objeto, la invención proporciona también un procedimiento de control para acondicionadores de aire que comprende un circuito de ciclo de refrigeración cuya línea de conducción principal incluye un compresor, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor externo, un reductor de presión, un intercambiador de calor interno, y un controlador para controlar el circuito del ciclo de refrigeración de acuerdo con unas señales provenientes de un sensor de temperatura y de un detector de la temperatura preestablecida, ramificándose dicha línea de conducción principal en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior en el intercambiador de calor interno, con una válvula de conexión/desconexión instalada en la línea de flujo de refrigerante superior que se cierra durante las operaciones de refrigeración de baja capacidad, procedimiento que dispone de un modo de refrigeración moderada para enfriar suavemente un recinto mientras la temperatura del mismo se mantiene en la proximidad de una temperatura predeterminada, además de un modo de refrigeración y un modo de calefacción, con una función de cierre de la válvula de conexión/desconexión desde el controlador si se selecciona el modo de refrigeración moderada.

Al seleccionar el modo de refrigeración moderada, el controlador establece una pluralidad de zonas de temperatura que disponen de unos intervalos de temperatura predeterminados que guardan relación con las temperaturas predeterminadas, cerrándose la válvula de conexión/desconexión cuando la temperatura del recinto se encuentra en una zona de temperatura de refrigeración moderada inferior a la temperatura predeterminada para un período de tiempo predeterminado. Preferentemente, la válvula de conexión/desconexión también se cierra si la frecuencia de funcionamiento del compresor es demasiado baja como para proporcionar la necesaria capacidad de refrigeración.

Preferentemente, en caso de que el reductor de presión esté constituido por una válvula de expansión electrónica, el controlador controla dicha válvula de expansión electrónica para incrementar la capacidad de refrigeración de la misma al cerrarse la válvula de conexión/desconexión. Preferentemente, si la válvula de conexión/desconexión es una válvula electromagnética, al bajar la temperatura del recinto hasta un nivel inferior al de la zona de temperatura de refrigeración moderada, el controlador emite la señal de detener el compresor y, después de un período de tiempo subsiguiente y predeterminado, de cerrar la válvula de expansión electromagnética para abrir la de conexión/desconexión. Este control reduce el consumo de energía y evita el calentamiento de la válvula de expansión electromagnética.

En este procedimiento de control, cuando la temperatura del recinto se sitúa en una zona de temperatura superior a la temperatura predeterminada durante un período de tiempo predeterminado, el controlador abre la válvula de conexión/desconexión. Esto hace que la frecuencia operativa del compresor regrese a una frecuencia de modo de refrigeración normal.

Cuando el ciclo de refrigeración está realizando una operación de refrigeración rápida, el modo de refrigeración moderada no se pone en marcha mientras la temperatura del recinto no se aproxime a la temperatura predeterminada.

Para lograr el segundo objeto, la invención proporciona también un procedimiento de control del acondicionador de aire que comprende un circuito de ciclo de refrigeración que incluye, en una línea de conducción principal, un compresor, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor externo, un reductor de presión, un intercambiador de calor interno, un controlador para controlar el circuito del ciclo de refrigeración de acuerdo con unas señales provenientes de un sensor de temperatura, y un detector de la temperatura preestablecida, ramificándose dicha línea de conducción principal en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior en el intercambiador de calor interno, con una válvula de conexión/desconexión instalada en la línea de flujo de refrigerante superior que se cierra durante las operaciones de refrigeración de baja capacidad, procedimiento que incluye un modo de secado moderado para secar moderadamente el recinto en tanto que mantiene sustancialmente la temperatura existente en el mismo, además de un modo de operación de refrigeración y un modo de operación de calefacción, con una función de cierre de la válvula de conexión/desconexión desde el controlador en caso de seleccionarse el modo de secado moderado.

Al elegir el modo de secado moderado, el controlador establece una pluralidad de zonas de temperatura que tienen unos intervalos de temperatura predeterminados que guardan relación con las temperaturas predeterminadas del recinto al momento de seleccionarse el modo en cuestión y seleccionarse las frecuencias de funcionamiento del compresor para las respectivas zonas de temperatura; además, acciona el compresor a la frecuencia operativa correspondiente a la zona de temperatura aplicable a la temperatura establecida para el recinto.

Para controlar el compresor (por ejemplo, respecto a un motor sin escobillas), preferentemente se establecen diferentes valores para los intervalos de temperatura de las zonas de temperatura y las frecuencias operativas del compresor, dependiendo de la temperatura atmosférica de referencia. Según este procedimiento, cuando la temperatura atmosférica real es mayor que la temperatura atmosférica de referencia, el intervalo de temperaturas es mayor que el correspondiente a una temperatura atmosférica real más baja. Además, debido al control del compresor, conviene realizar cambios en la frecuencia operativa del compresor dependiendo de los cambios en las zonas de temperatura después de un tiempo de espera predeterminado.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática que muestra el circuito del ciclo de refrigeración básico de un acondicionador de aire según la invención;

la figura 2 es una vista en sección que muestra la construcción interna de una unidad interna según la invención;

la figura 3 es una vista esquemática que muestra un intercambiador de calor interno de la unidad interna;

la figura 4 es una vista esquemática que muestra una modificación del intercambiador de calor interno;

la figura 5 es un diagrama de bloque básico que muestra el control del acondicionador de aire según la invención;

la figura 6 es una vista que ilustra las zonas de temperatura establecidas en un modo de refrigeración moderada por el procedimiento de control según la invención;

las figuras 7 y 8 son gráficos de operaciones que ilustran una rutina del modo de refrigeración moderada;

la figura 9 es un gráfico de operaciones que ilustra una rutina para desactivar el modo de refrigeración moderada;

la figura 10 es una vista que ilustra las zonas de temperatura establecidas en un modo de secado moderado por el procedimiento de control según la invención;

las figuras 11 a 15 son gráficos de operaciones que ilustran una rutina del modo de secado moderado; y

la figura 16 es una vista en sección que muestra la construcción interna de una unidad interna de un acondicionador de aire de la técnica anterior.

Descripción detallada de la realización preferente

La figura 1 ilustra un acondicionador de aire según la invención. El acondicionador de aire comprende un compresor 10, al que está conectado un circuito de ciclo de refrigeración. El circuito de ciclo de refrigeración comprende una línea de flujo de refrigerante principal (es decir, una línea de conducción principal) 11, a la que están conectados una válvula de cuatro vías 12 para cambios de la línea entre refrigeración y calefacción, un intercambiador de calor externo 13, un reductor de presión 14 y un intercambiador de calor interno 15.

En la operación de refrigeración, el refrigerante fluye a través del intercambiador de calor externo 13, el reductor de presión 14 y el intercambiador de calor interno 15, según muestran las flechas de línea continua. En la operación de calefacción, en cambio, el refrigerante fluye a través del intercambiador de calor interno 15, el reductor de presión 14 y el intercambiador de calor externo 13, según muestran las flechas de línea discontinua. La línea de conducción principal 11 se bifurca en una línea de flujo de refrigerante superior 20 y una línea de flujo de refrigerante inferior 30 dentro del intercambiador de calor interno 15.

Se proporciona una válvula de conexión-desconexión 16 en la línea de flujo de refrigerante superior 20. En esta realización, la válvula de conexión-desconexión 16 está instalada en un costado, por el que penetra el refrigerante durante una operación de refrigeración. No obstante, se puede proporcionar igualmente una válvula de conexión-desconexión 16 en el costado por el cual sale el refrigerante. En esta realización, la válvula de conexión-desconexión 16 es una válvula electromagnética. En la siguiente memoria descriptiva, la válvula de conexión-desconexión se describe como una válvula electromagnética.

La figura 2 muestra la construcción interna de una unidad interna 40 en la que se encuentra instalado el intercambiador de calor interno 15. La figura 3 muestra el intercambiador de calor interno 15 separado de la unidad interna 40.

La unidad interna 40 tiene una carcasa envolvente 41 sustancialmente rectangular. El frente y el extremo superior de la carcasa 41 disponen de unas entradas de aire frontales y superiores 42 y 43. El intercambiador de calor interno 15 está instalado dentro de la carcasa 41 de manera que se extiende a lo largo de las entradas de aire frontales y superiores 42 y 43. Con el fin de reducir el tamaño de la carcasa 41, las aletas del intercambiador de calor interno 15 están provistas en tres grupos de aletas.

Más específicamente, el intercambiador de calor interno 15 tiene un primer grupo de aletas 151 situado frente a las entradas de aire frontales 42, un segundo grupo de aletas 152 que se extiende en sentido oblicuo y hacia arriba desde el extremo superior del primer grupo de aletas 151, orientado hacia las entradas de aire superiores 43, y un tercer grupo de aletas 153 que se extiende en sentido oblicuo y hacia abajo desde el extremo superior del segundo grupo de aletas 152, orientado hacia la pared trasera de la carcasa 41. El segundo y el tercer grupo de aletas 152 y 153 tienen la forma de una letra V invertida.

Según se aprecia en la figura 3, la línea de conducción principal 11 se divide en dos ramales, en una posición sustancialmente correspondiente a una parte central del segundo grupo de aletas 152. Uno de los ramales se extiende como una línea de flujo de refrigerante superior 20, desde el segundo grupo de aletas 152 y a través del tercer grupo de aletas 153. Está provista una válvula electromagnética 16 en la línea de flujo de refrigerante superior 20, en la proximidad de la bifurcación.

El otro ramal se extiende en forma de línea de flujo de refrigerante inferior 30, a través del primer grupo de aletas 151. Los extremos de salida de las dos líneas de flujo de refrigerante 20 y 30 se unen entre sí en el exterior del intercambiador de calor interno 15, y regresan a la válvula de cuatro vías 12. Según se aprecia en las figuras 2 y 3, la línea de flujo de refrigerante superior 20 es más larga que la línea de flujo de refrigerante inferior 30.

La carcasa 41 tiene una abertura de expulsión de aire al exterior 44 situada en la esquina inferior adyacente a la pared frontal. Una placa de dirección de aire 45 está montada de forma giratoria en la abertura 45. Un ventilador 46 está provisto en el conducto de aire que va desde el intercambiador de calor interno 15 hasta la abertura de expulsión de aire 45. Por medio del ventilador 46, el aire del recinto es captado hacia el interior de la carcasa 41, a través de las entradas de aire frontales y superiores 42 y 43, para el intercambio de calor en el intercambiador de calor interno 15, aire que luego es conducido al exterior a través de la abertura de expulsión de aire 45.

Cuando el recinto se enfría aproximadamente hasta la temperatura predeterminada, un controlador reduce la frecuencia operativa del compresor 10 con objeto de ejecutar una operación de refrigeración de baja capacidad. En ese momento, la válvula electromagnética 16 se cierra para permitir que el refrigerante fluya solamente a través de la línea de flujo de refrigerante inferior 30, con lo cual el recinto se enfría o seca sin alterar negativamente la eficiencia del intercambiador de calor interno 15 y sin reducir sustancialmente la temperatura del recinto.

Además, según la invención, no se produce caída de agua de drenaje desde el segundo y tercer grupo de aletas 152 y 153 del intercambiador de calor interno 15. Por consiguiente, el aire expulsado no se humidifica, obteniéndose un ambiente seco y confortable con un menor grado de humedad.

El cierre de la válvula electromagnética 16 genera una diferencia de temperatura entre el aire que fluye a través del segundo y tercer grupo de aletas 152 y 153 del extremo superior del intercambiador de calor interno 15 y el aire que fluye a través del primer grupo de aletas 151 del extremo inferior. Por consiguiente, se puede producir condensación en la parte A del extremo inferior del intercambiador de calor interno 15, en el punto donde confluyen el aire forzado por el ventilador 46 y los citados flujos de aire.

Una idea básica para prevenir esto consiste en proporcionar una longitud de línea de conducción (o densidad de línea de conducción) correspondiente a la línea de flujo de refrigerante inferior 30 del extremo inferior del intercambiador de calor interno 15 menor que la del resto de la línea de flujo de refrigerante, con lo cual se reduce la capacidad de refrigeración de la parte A del extremo inferior respecto a la de la parte restante. Con esta disposición, no obstante, la eficiencia de intercambio de calor del conjunto del intercambiador de calor interno 15 se reduce inevitablemente en una operación de refrigeración o de calefacción con la válvula electromagnética 16 abierta.

Según la invención, y tal como muestra la figura 4, se sugiere que la menor longitud de línea de conducción de la línea de flujo de refrigerante inferior 30 se compense dirigiendo una parte 201 de la línea de flujo de refrigerante superior 20 por delante del extremo inferior del primer grupo de aletas 151. Con esta disposición, es decir, con la válvula electromagnética 16 abierta, la totalidad del intercambiador de calor interno 15 contribuye al intercambio de calor sin una disminución de la capacidad de intercambio de calor durante las operaciones normales de refrigeración y calefacción.

A continuación se describe el procedimiento de control del acondicionador de aire en modo de refrigeración moderada y en modo de secado moderado. La figura 5 es un diagrama de bloque básico que muestra el control del acondicionador de aire. En esta realización se pueden establecer diversos modos operativos y temperaturas predeterminadas a través del controlador remoto 50. Una unidad de control 60 de la unidad interna incluye un sensor de temperatura predeterminada 61, que recibe señales del controlador remoto 50; un detector de temperatura real 63, que recibe una señal de temperatura real del sensor de temperatura ambiente 62; un controlador central 64 de la unidad interna, que ejecuta diversas rutinas de control según las señales recibidas; y un circuito de accionamiento 65 de la válvula electromagnética, que activa y desactiva la válvula electromagnética 16.

El controlador central 64 es una CPU (unidad central de procesamiento) o un MPU (microprocesador) que establece las frecuencias operativas del compresor 10 y envía una señal de bit a la válvula de expansión que controla el reductor de presión (o válvula de expansión electrónica) 14 de acuerdo con las señales provenientes de los sensores de temperatura predeterminada y ambiente 61 y 62.

Otra unidad de control 70 de la unidad externa incluye un circuito de accionamiento 71, que acciona el compresor 10 según una señal de frecuencia operativa del compresor proveniente del controlador central 64 de la unidad interna; un sensor de temperatura 73, que recibe una señal de temperatura del lado de succión del compresor proveniente de un sensor de succión 72; un circuito de accionamiento 74 de la válvula de expansión, que acciona el reductor de presión (o válvula de expansión electrónica) 14; y un controlador central 75 de la unidad externa, que controla el circuito de accionamiento 74 de la válvula de expansión según una señal de temperatura proveniente del sensor de temperatura 73 y una señal de bit a la válvula de expansión proveniente del procesador central 64 de la unidad interna.

Las figuras 7 y 8 son unos gráficos de operaciones que ilustran una rutina de la operación de refrigeración. En modo de refrigeración normal, en un paso SC1, la válvula electromagnética está "desconectada" y la señal de bit ha sido enviada a la válvula de expansión es "H". A continuación, en un paso SC2, una vez recibida la orden de modo de refrigeración moderada del controlador remoto 50, el controlador central 60 establece unas zonas de temperatura para controlar la temperatura ambiente y las frecuencias operativas del compresor en dichas zonas de temperatura -por ejemplo, según se muestra en la figura 6- dependiendo de la temperatura predeterminada Ts detectada por el sensor de temperatura predeterminada 61 (paso SC3).

En esta realización, al disminuir la temperatura del recinto, al intervalo de temperaturas sobre Ts+1,5 se le denomina zona X (frecuencia operativa de código 14: 57 Hz); al intervalo de temperaturas entre Ts+1,5 y Ts-1,0, zona F (señal de códigos variables de 4 a 13, con frecuencia operativa variable); al intervalo de temperaturas entre Ts-1,0 y Ts-2,0, zona G (frecuencia operativa de código 3: 15 Hz); y al intervalo de temperaturas por debajo de Ts-2,0, zona Y (frecuencia operativa de código 0: 0 Hz).

Al aumentar la temperatura del recinto, al intervalo de temperaturas sobre Ts+2,0 se le denomina zona X; al intervalo de temperaturas entre Ts+2,0 y Ts-0,5, zona F; al intervalo de temperaturas entre Ts-0,5 y Ts-1,5, zona G; y al intervalo de temperaturas por debajo de Ts-1,5, zona Y. Los códigos operativos y frecuencias operativas del compresor son los mismos que para el estado de disminución de la temperatura del recinto.

En un paso SC4 subsiguiente, el controlador central 64 comprueba si el acondicionador de aire se encuentra bajo un control de gradiente ignorada de la temperatura ambiente, denominado "operación de refrigeración rápida". Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SC5, en el que comprueba si la temperatura del recinto está por debajo de la zona F, y también si la frecuencia operativa del compresor 10 se sitúa, por ejemplo, por debajo del código 7. Si el resultado de la comprobación es "NO", el programa de control 64 regresa al paso SC4. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SC6, que inicia un temporizador de 5 minutos.

A continuación, cuando el paso SC7 detecta que han transcurrido 5 minutos, el controlador central 64 ejecuta el paso SC8, en el que comprueba si la frecuencia operativa del compresor 10 ha sobrepasado el código 8. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", es decir, si la frecuencia ha aumentado, el controlador central 64 ejecuta el paso SC9, en el que vuelve a poner en marcha el temporizador de 5 minutos, después de lo cual el programa regresa al paso SC4. Como en el caso anterior, si se selecciona un modo de refrigeración moderada durante una operación de refrigeración rápida, el sistema espera hasta que la temperatura del recinto se sitúe por debajo de la zona F y la frecuencia operativa del compresor 10 por debajo del código 7 durante 5 minutos consecutivos.

Pasados 5 minutos sin que se incremente la frecuencia operativa del compresor 10 más allá del código 8, el controlador central 64 ejecuta el paso SC10, en el que vuelve a poner en marcha el temporizador de 5 minutos, después de lo cual el programa salta al paso SC12, en el que autoriza el envío de una señal de bit "L" de la válvula electromagnética, señal que proviene del controlador central 64 de la unidad interna y que llega al circuito de accionamiento 65 de la válvula electromagnética y al controlador central 75 de la unidad externa. Seguidamente, en el paso SC13, activa -es decir, "cierra"- la válvula electromagnética 16, permitiendo así que el refrigerante fluya solamente a través de la línea de flujo de refrigerante inferior 30. En la unidad externa, el circuito de accionamiento 74 de la válvula de expansión incrementa la capacidad de la válvula de expansión electrónica 14 para poner en marcha una operación de refrigeración moderada.

Si el resultado de la comprobación es "NO" en el paso SC4, es decir, si el acondicionador de aire no se encuentra en operación de refrigeración rápida, el controlador central 64 comprueba -en el paso SC11, al igual que en el paso SC5- si la temperatura del recinto está por debajo de la zona F y si la frecuencia operativa del compresor 10 está por debajo del código 7. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", el controlador central 64 envía una señal de bit "L" de la válvula de expansión para controlar la válvula de expansión electrónica 14. Si el resultado de la comprobación es "NO", el programa regresa al paso SC4.

Cuando la temperatura del recinto disminuye hasta el nivel de zona Y durante una operación de refrigeración moderada, el controlador central 64 envía una señal de código 0 -de detención del compresor 10- al circuito de accionamiento 71 del compresor. Si esta señal es enviada en el paso SC14 durante una operación de refrigeración moderada, se ejecuta el paso SC15, en el que se pone en marcha un temporizador de 20 minutos; a continuación, se ejecuta el paso SC17, mientras transcurren los 20 minutos del paso SC16. En el paso SC17, el controlador comprueba si la señal de frecuencia operativa 1 o superior ha sido enviada. Si el resultado de la comprobación del paso SC17 es "SÍ", es decir, que sí se ha enviado la señal de frecuencia de código 1 o superior, ejecuta el paso SC18, de reposición del período de 20 minutos, y el programa regresa al paso SC14. Si no ha sido enviado la señal de frecuencia operativa de código 1 o superior durante los citados 20 minutos, ejecuta el paso SC18A de desactivación, es decir, de apertura de la válvula electromagnética 16, y luego ejecuta el paso SC19, en el que repone el temporizador de 20 minutos, y el programa regresa al paso SC4.

Si el resultado de la comprobación es "NO" en el paso SC14, es decir, si no se ha enviado ninguna señal de código 0, el controlador central 64 ejecuta el paso SC20, en el que comprueba si la temperatura del recinto ha aumentado hasta el nivel de la zona X. Si el resultado de la comprobación es "NO", el programa regresa al paso SC14. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SC21, en el que pone en marcha el temporizador de 30 minutos. A continuación, y mientras transcurren los 30 minutos del paso SC22, comprueba si la temperatura del recinto ha disminuido hasta un nivel inferior a la zona X (paso SC23). Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SC24 de reposición del temporizador de 30 minutos, y el programa regresa al paso SC14.

Una vez transcurrido el tiempo en el paso SC22 sin que disminuya la temperatura del recinto hasta un nivel inferior al de la zona X, el controlador central 64 ejecuta el paso SC25, desactivando la válvula electromagnética 16, es decir, abriéndola, y a continuación ejecuta el paso SC26, en el que envía una señal de bit "H" de la válvula de expansión al circuito de accionamiento 65 de la válvula electromagnética y al controlador central 75 de la unidad externa. En el subsiguiente paso SC27, repone el temporizador de 30 minutos. A continuación, en el paso SC28, y después de transcurridos 3 minutos, el programa regresa al paso SC4.

Si se envía una orden de anulación de la operación de refrigeración moderada desde el controlador remoto 50, el controlador central 64 de la unidad interna ejecuta la rutina mostrada en la figura 9. Específicamente, envía una señal de código 0, de detención del compresor 10, a la unidad de accionamiento 71 del compresor. A continuación, desactiva la válvula electromagnética 16 y fija la señal de bit de la válvula de expansión en "H"; a continuación, se realiza una operación según la regulación del controlador remoto 50.

A continuación se describe la operación del modo de secado moderado. Según se aprecia en el gráfico de operaciones de la figura 11, en el paso SD2, anterior a la selección del modo de secado moderado, la válvula electromagnética 16 está desactivada y la señal de bit de la válvula de expansión es "H".

A continuación, en el paso SD2, al recibir una orden de modo de secado moderado desde el controlador remoto 50, el controlador 64 de la unidad central interna ejecuta el paso SB3, que envía una señal de válvula de expansión "L" al circuito de accionamiento 65 de la válvula electromagnética y al controlador central 75 de la unidad externa. Seguidamente, en el paso SD4, establece las zonas de temperatura para controlar la temperatura ambiente y las frecuencias operativas del compresor correspondientes a las citadas zonas de temperatura -como muestra la figura 10, por ejemplo- de acuerdo con la temperatura Tr del recinto detectada por el detector de temperatura 63 y según la temperatura atmosférica To.

En esta realización, la temperatura predeterminada Ts se representa como Ts=Tr-1,0, y cuando la temperatura atmosférica To supera los 30ºC (modo A), la temperatura que sobrepasa la Ts se denomina zona A (código 4, frecuencia operativa: 18 Hz); el intervalo de temperaturas entre Ts y Ts-2,0, zona B (código 3, frecuencia operativa: 15 Hz); y el intervalo de temperaturas por debajo de Ts-2,0, zona E (código 0, compresor "desactivado").

Cuando la temperatura atmosférica To es inferior a 30ºC (modo B), el intervalo de temperaturas que sobrepasa la Ts se denomina zona A (código 4, frecuencia operativa: 18 Hz); el intervalo de temperaturas entre Ts y Ts-1,0, zona B (código 3, frecuencia operativa: 15 Hz); el intervalo de temperaturas entre Ts-1,0 y Ts-1,5, zona C (código 2, frecuencia operativa: 12 Hz); el intervalo de temperaturas entre Ts-1,5 y Ts-3,0, zona D (código 1, frecuencia operativa: 9 Hz); y el intervalo de temperaturas por debajo de Ts-3,0, zona F (código 0, compresor "desactivado").

En el paso SD5 subsiguiente, el controlador central 64 comprueba si se trata de la primera orden de entrada en modo de secado moderado. Si el resultado de la comprobación es "SÍ" (la primera), ejecuta el paso SD6, en el que pone en marcha el temporizador de 3 minutos. A continuación, en el paso SD7, envía una señal de código 3 al circuito de accionamiento 71 del compresor con el fin de fijar la secuencia operativa del compresor 10 en 15 Hz.

En el paso SD8 subsiguiente, el controlador central 64 activa -es decir, "cierra"- la válvula electromagnética 16, después de lo cual el programa de control salta al paso SD11. El temporizador de 3 minutos se pone en marcha en el paso SD6, ya que el tiempo de espera para los cambios de cada zona ha sido fijado en 3 minutos.

Si el resultado de la comprobación del paso SD5 es "NO", el controlador central 64 comprueba, en el paso SD9, si el compresor 10 está "activado". Si el compresor está "activado", ejecuta el paso siguiente, SD10, en el que detecta la temperatura atmosférica, establece una zona de temperatura correspondiente a la temperatura atmosférica en cuestión, y pone en marcha el temporizador de 3 minutos.

Después de confirmar en el paso subsiguiente SD11 que han transcurrido 3 minutos, se vuelve a detectar la temperatura atmosférica en el paso SD12; a continuación, en el paso SD13, se determina si la zona de temperatura es de modo B. Si el resultado de la comprobación es "NO", se ejecuta un control de modo A en el paso SD20 y pasos subsiguientes, según la figura 12.

Si el resultado de la comprobación del paso SD13 es "SÍ" (Modo B), el controlador central 64 ejecuta un paso SD14, en el que comprueba si la operación ha permanecido continuamente en modo B durante 30 minutos. Si el resultado de la comprobación es "NO", el controlador central 64 ejecuta un control de modo A en el paso SD20 y subsiguientes, según la figura 12. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta un control de modo B, según se aprecia en la figura 13.

En modo de control A, en el paso SD20, el controlador central 64 comprueba si la temperatura se encuentra en la zona B. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", en el paso SD21 envía una señal de código 3 para fijar la frecuencia operativa del compresor 10 en 15 Hz. A continuación, ejecuta el paso SD22, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

Si el resultado de la comprobación del paso SD20 es "NO", ejecuta el paso SD23, en el que comprueba si la temperatura se encuentra en la zona E. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SD24, de reposición del temporizador de 3 minutos, y desactiva el compresor 10. Si el resultado de la comprobación del paso SD23 indica que la temperatura no se encuentra en la zona E, el controlador central 64 envía, en el paso SD25, una señal de código 4 que fija la frecuencia operativa del compresor 10 en los 18 Hz de la zona A. A continuación, ejecuta el paso SD26, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

En el control del modo B, el controlador central 64 primeramente ejecuta el paso SD30, en el que comprueba si la temperatura se encuentra en la zona B. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SD31, en el que envía una señal de código 3, que fija la frecuencia operativa del compresor 10 en 15 Hz. A continuación, ejecuta el paso SD32, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

Si el resultado de la comprobación del paso SD30 es "NO", determina, en el paso SD33, si la temperatura se encuentra en la zona C. Si la respuesta es "SÍ", el controlador central 64 envía una señal de código 2 en el paso SD36, fijando la frecuencia operativa del compresor 10 en 12 Hz. A continuación, ejecuta el paso SD35, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

Si el resultado de la comprobación del paso SD33 es "NO", el controlador central 64 comprueba, en el paso SD36, si la temperatura se encuentra en la zona D. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SD37, en el que envía una señal de código 1 y fija la frecuencia operativa del compresor 10 en 9 Hz. A continuación, ejecuta el paso SD38, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

Si el resultado de la comprobación del paso SD36 es "NO", el controlador central 64 ejecuta el paso SD39, en el que comprueba si la temperatura se encuentra en la zona F. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SD40, de reposición del temporizador de 3 minutos y en el que desactiva el compresor 10. Si en el paso SD39 se determina que la temperatura no se encuentra en la zona F, ejecuta el paso SD41, en el que envía una señal de código 4 para fijar la frecuencia operativa del compresor 10 en los 18 Hz de la zona A. A continuación, ejecuta el paso SD42, de reposición del temporizador de 3 minutos, y el programa regresa al paso SD9.

Cuando el controlador 64 detecta -en el paso SD9, figura 11- que el compresor 10 no está "activado", ejecuta el paso SD50 mostrado en la figura 14, que consiste en comprobar si el compresor 10 está "activado". Si el resultado de la comprobación sigue siendo "NO", el programa regresa al paso SD10. Si detecta que el compresor 10 sí está "activado", ejecuta el paso SD51 de detección de la temperatura atmosférica, establece una zona de temperatura correspondiente a la temperatura atmosférica detectada, y pone en marcha el temporizador de 3 minutos. Luego ejecuta el paso SD52, en el que activa -es decir, cierra- la válvula electromagnética 16, y el programa regresa al paso SD12.

La figura 15 muestra un control de desactivación del compresor 10 en caso de que la zona E esté en control de modo A y también en caso de que la zona F esté en control de modo B. El controlador central 64 ejecuta primeramente el paso SD60, en el que envía una señal de código 0, que desactiva el compresor 10, y luego el paso SD61, que comprueba si la temperatura permanece en la zona E o F durante un período de tiempo predeterminado (en esta realización, 20 minutos consecutivos).

Si el resultado de la comprobación es "NO", el programa regresa al paso SD9. Si el resultado de la comprobación es "SÍ", ejecuta el paso SD62, que desactiva -es decir, abre- la válvula electromagnética 16, y luego ejecuta el paso SD63, que repone el temporizador de 3 minutos durante 20 minutos consecutivos, después de lo cual el programa regresa al paso SD9.

El modo de secado moderado finaliza en la forma descrita anteriormente en el gráfico de operaciones de la figura 9, en respuesta a la recepción de una orden final proveniente del controlador remoto 50.

Según lo indicado anteriormente, en el modo de secado moderado según la invención el aire de un recinto se puede deshumedecer sin que disminuya sustancialmente la temperatura del mismo al recibir la orden de entrar en el citado modo. Esto es particularmente conveniente cuando el usuario se retira a dormir, ya que permite una operación de secado saludable a la vez que suprime la sensación de frío.

Claims (19)

1. Un acondicionador de aire que comprende un circuito de ciclo de congelación que incluye, provistos en una línea de conducción principal (11), un compresor (10), una válvula de cuatro vías (12), un intercambiador de calor externo (13), un reductor de presión (14), un intercambiador de calor interno (15), ramificándose dicha línea de conducción principal (11) en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior (20, 30) en dicho intercambiador de calor interno (15), y una válvula de conexión/desconexión (16) provista en dicha línea de flujo de refrigerante superior (20) que se cierra durante una operación de refrigeración de baja capacidad.

2. El acondicionador de aire según la reivindicación 1, en el que dicha válvula de conexión/descone-
xión está provista en una parte de dicha línea de flujo de refrigerante superior situada en el lado de entrada de una operación de refrigeración.

3. El acondicionador de aire según la reivindicación 1, en el que dicha línea de flujo de refrigerante superior tiene una longitud mayor que la de dicha línea de flujo de refrigerante inferior.

4. El acondicionador de aire según una de las reivindicaciones 1 y 3, en el que la longitud de una parte de dicha línea de flujo de refrigerante inferior de un lado del extremo inferior de dicho intercambiador de calor es menor que la longitud de la otra parte.

5. El acondicionador de aire según la reivindicación 4, en el que la parte de menor longitud de dicha línea de flujo de refrigerante inferior se compensa con la conducción de una parte de dicha línea de flujo de refrigerante superior hacia el extremo inferior de dicho intercambiador de calor.

6. Un procedimiento de control de un acondicionador de aire que comprende un circuito de ciclo de congelación que incluye, provistos en una línea de conducción principal (11), un compresor (10), una válvula de cuatro vías (12), un intercambiador de calor externo (13), un reductor de presión (14), un intercambiador de calor interno (15), un controlador (64) para controlar dicho circuito de ciclo de congelación de acuerdo con unas señales provenientes de un sensor de temperatura (62, 63) y un detector de temperatura predeterminada (61), ramificándose dicha línea de conducción principal (11) en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior (20, 30) en dicho intercambiador de calor interno (15), y una válvula de conexión/desconexión (16), instalada en dicha línea de flujo de refrigerante superior (20), que se cierra durante una operación de refrigeración de baja capacidad, disponiendo dicho procedimiento de un modo de refrigeración moderada para refrigerar moderadamente un recinto mientras la temperatura del mismo se mantiene en la proximidad de una temperatura predeterminada, además de un modo de operación de refrigeración y un modo de operación de calefacción, cerrándose dicha válvula de conexión/desconexión por orden de dicho controlador al ser seleccionado dicho modo de refrigeración moderada.

7. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 6, en el que, al seleccionar el modo de refrigeración moderada, dicho controlador establece una pluralidad de zonas de temperatura que disponen de unos intervalos de temperatura predeterminados que guardan relación con las temperaturas predeterminadas, cerrando la válvula de conexión/desconexión cuando la temperatura del recinto se encuentra en una zona de temperatura de refrigeración moderada inferior a la temperatura predeterminada durante un período de tiempo predeterminado.

8. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 7, en el que dicha válvula de conexión/desconexión también se cierra si la frecuencia operativa de dicho compresor es demasiado reducida como para proporcionar una capacidad de refrigeración.

9. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 7, en el que dicho reductor de presión consiste en una válvula de expansión electrónica y dicho controlador controla a la citada válvula de expansión electrónica con objeto de incrementar la capacidad de refrigeración de la misma al estar cerrada dicha válvula de conexión/desconexión.

10. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 7, en el que dicha válvula de conexión/desconexión es una válvula electromagnética, y en el que, al disminuir la temperatura del recinto hasta un nivel inferior al de dicha zona de temperatura de refrigeración moderada, dicho controlador envía una señal de parada al compresor y, una vez transcurrido un subsiguiente período de tiempo predeterminado, desactiva dicha válvula de expansión electromagnética para abrir dicha válvula de conexión/desconexión.

11. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 6, en el que dicho controlador abre dicha válvula de conexión/desconexión cuando la temperatura del recinto se sitúa en una zona de temperatura que sobrepasa una temperatura predeterminada durante un período de tiempo predeterminado.

12. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 11, en el que, al abrirse dicha válvula de conexión/desconexión, la frecuencia operativa de dicho compresor regresa al modo de operación de refrigeración.

13. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 6, en el que, cuando dicho acondicionador de aire se encuentra en modo de operación de refrigeración rápida, dicho modo de refrigeración moderada no se inicia hasta que la temperatura del recinto alcanza la proximidad de una temperatura predeterminada.

14. Un procedimiento de control de un acondicionador de aire que comprende un circuito de ciclo de congelación que incluye, provistos en una línea de conducción principal (11), un compresor (10), una válvula de cuatro vías (12), un intercambiador de calor externo (13), un reductor de presión (14), un intercambiador de calor interno (15), un controlador (64) para controlar dicho circuito de ciclo de congelación de acuerdo con unas señales provenientes de un sensor de temperatura (62, 63) y de un detector de temperatura predeterminada (61), ramificándose dicha línea de conducción principal (11) en al menos una línea de flujo de refrigerante superior y otra inferior (20, 30) en dicho intercambiador de calor interno (15), y una válvula de conexión/desconexión (16), instalada en dicha línea de flujo de refrigerante superior (20), que se cierra durante una operación de refrigeración de baja capacidad, disponiendo dicho procedimiento de un modo de secado moderado para secar moderadamente dicho recinto mientras mantiene sustancialmente la temperatura predominante en el mismo, además de un modo de operación de refrigeración y un modo de operación de calefacción, cerrándose dicha válvula de conexión/desconexión desde de dicho controlador al ser seleccionado dicho modo de secado moderado.

15. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 14, en el que, al seleccionar dicho modo de secado moderado, dicho controlador establece una pluralidad de zonas de temperatura con unos intervalos de temperatura predeterminados que guardan relación con la temperatura existente en el recinto y con las frecuencias operativas de dicho compresor para dichas respectivas zonas de temperatura, y en el que dicho compresor es accionado en una frecuencia operativa para una zona de temperatura en la que predomina la temperatura del recinto.

16. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 15, en el que los intervalos de temperatura de dichas zonas de temperatura y las frecuencias operativas de dicho compresor son diferentes a la temperatura atmosférica de referencia.

17. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 16, en el que, cuando la temperatura atmosférica real es superior a dicha temperatura atmosférica de referencia, el intervalo de temperatura es mayor que el intervalo en el que la temperatura atmosférica real es más baja.

18. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según una de las reivindicaciones 15 a 17, en el que la frecuencia operativa de dicho compresor cambia de acuerdo con un cambio de zona de temperatura después de un tiempo de espera predeterminado.

19. El procedimiento de control de un acondicionador de aire según la reivindicación 14, en el que dicho reductor de presión es una válvula de expansión electrónica y dicho controlador controla dicha válvula de expansión electrónica para incrementar la capacidad del mismo al cerrarse dicha válvula de conexión/desconexión.