ES2238118A1 - Air conditioner and method of controlling the same - Google Patents
Air conditioner and method of controlling the sameInfo
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Abstract
Description
Acondicionador de aire y método de control para el mismo.Air conditioner and control method for the same.
El presente invento se refiere a un acondicionador de aire y, más particularmente, a un acondicionador de aire y a un método de control para el mismo.The present invention relates to a air conditioner and, more particularly, to a conditioner of air and a control method for it.
En general, un acondicionador de aire está colocado en una habitación, un cuarto de estar o una oficina, o en un almacén de un negocio para mantener un ambiente interior confortable controlando la temperatura, la humedad, y la limpieza del aire de la habitación.In general, an air conditioner is placed in a room, a living room or an office, or in a store of a business to maintain an indoor environment comfortable controlling temperature, humidity, and cleanliness of the air in the room.
De acuerdo con su construcción, el acondicionador de aire se clasifica en acondicionador de aire de tipo integrado, en el que las piezas que forman un ciclo de refrigeración se acomodan en una caja única, y acondicionador de aire de tipo separado, en el que dichas piezas se acomodan separadamente en una unidad de interior, dispuesta en una habitación, y una unidad de exterior dispuesta en el exterior de la habitación.According to its construction, the conditioner air is classified as an integrated type air conditioner, in which the parts that form a refrigeration cycle are accommodate in a single box, and type air conditioner separately, in which said pieces are arranged separately in a indoor unit, arranged in a room, and a unit of exterior arranged outside the room.
El acondicionador de aire de tipo separado incluye un acondicionador de aire del tipo de múltiples habitaciones, que tiene una pluralidad de unidades de interior para refrigerar o calentar una pluralidad de espacios interiores.The separate type air conditioner includes a multi type air conditioner rooms, which has a plurality of indoor units for refrigerate or heat a plurality of interior spaces.
La figura 1 es un diagrama esquemático, que muestra la construcción de un acondicionador de aire convencional de tipo múltiple, y la figura 2 es un gráfico de un método de operación para un compresor, de acuerdo con la carga de un acondicionador de aire de tipo múltiple.Figure 1 is a schematic diagram, which shows the construction of a conventional air conditioner multiple type, and Figure 2 is a graph of a method of operation for a compressor, according to the load of a multiple type air conditioner.
Tal como se muestra en la figura 1, un acondicionador de aire convencional de tipo múltiple incluye una pluralidad de unidades 10 de interior, dispuestas en las respectivas habitaciones, teniendo, respectivamente, intercambiadores 11a-11c de calor de interior, que realizan una operación de refrigeración o una operación de calentamiento, y una unidad 20 de exterior dispuesta fuera de las habitaciones.As shown in Figure 1, a conventional multi-type air conditioner includes a plurality of indoor units 10, arranged in the respective rooms, having respectively 11a-11c indoor heat exchangers, which perform a cooling operation or an operation of heating, and an outdoor unit 20 arranged outside the rooms.
La unidad 20 de exterior incluye una carcasa (no mostrada) con un espacio receptor en su interior; un compresor 21 inversor con una velocidad de compresión variable; y un compresor 23 del tipo de velocidad constante con una velocidad de compresión constante, que se han dispuesto dentro de la carcasa; un intercambiador 27 de calor de exterior para disipar calor de un refrigerante comprimido; y un ventilador 29 dispuesto a un lado del intercambiador 27 de calor de exterior para refrigerar el intercambiador de calor de exterior para acelerar la disipación de calor del refrigerante.The outdoor unit 20 includes a housing (no shown) with a receiver space inside; a compressor 21 inverter with a variable compression speed; and a compressor 23 of the constant speed type with a compression speed constant, which have been arranged inside the housing; a outdoor heat exchanger 27 to dissipate heat from a compressed refrigerant; and a fan 29 arranged at the side of the outdoor heat exchanger 27 to cool the outdoor heat exchanger to accelerate the dissipation of coolant heat.
De acuerdo con una dirección del flujo del refrigerante en la refrigeración, una válvula 12 electrónica de expansión principal está conectada al intercambiador 27 de calor de exterior, y unas válvulas 13a-13c electrónicas de expansión están conectadas a la válvula 12 electrónica de expansión principal para descomprimir y expandir el refrigerante antes de que el refrigerante sea introducido en los, respectivos intercambiadores 11a-11c de calor de interior. Se proporcionan unos sensores 15a-15c de temperatura, respectivamente, en una salida de cada intercambiador 11a-11c de calor de exterior para acelerar la disipación de calor del refrigerante.According to a flow direction of the refrigerant in refrigeration, an electronic valve 12 of main expansion is connected to heat exchanger 27 outside, and electronic valves 13a-13c of expansion are connected to the expansion electronic valve 12 main to decompress and expand the refrigerant before the refrigerant is introduced into the respective 11a-11c indoor heat exchangers. Be provide 15a-15c temperature sensors, respectively, at one outlet of each exchanger 11a-11c outdoor heat to accelerate the heat dissipation of the refrigerant.
El compresor 23 de tipo de velocidad constante y el compresor 21 inversor tienen, respectivamente, capacidades de compresión que corresponden a la mitad (50%) de la suma S_{L} de todas las cargas L_{m} máximas de las unidades 10 de interior. Los respectivos lados de descarga del compresor 23 de velocidad constante y del compresor 21 inversor se unen conjuntamente antes del intercambiador de exterior, y se facilita un sensor 25 de temperatura en la parte común para detectar la temperatura del refrigerante descargado después de ser comprimido en los respectivos compresores 21 y 23.The constant speed type 23 compressor and the inverter compressor 21 respectively have capacities of compression corresponding to half (50%) of the sum S_ {L} of all the maximum loads L_ {m} of the indoor units 10. The respective discharge sides of the speed compressor 23 constant and inverter compressor 21 join together before of the outdoor exchanger, and a sensor 25 of temperature in the common part to detect the temperature of the refrigerant discharged after being compressed in the respective compressors 21 and 23.
Con tal construcción, si la carga L de las unidades 10 de interior en funcionamiento es inferior o igual a la mitad (50%) de la suma S_{L} de las cargas L_{m} máximas, es decir, L/S_{L} < 0,5, una unidad de control (no mostrada) acciona el compresor 21 inversor para proporcionar el refrigerante a las respectivas unidades 10 de interior, en términos de concordancia con la carga L.With such construction, if the load L of the indoor units 10 in operation is less than or equal to the half (50%) of the sum S_ {L} of the maximum loads L_ {m}, is that is, L / S_ {L} <0.5, a control unit (not shown) drives the inverter compressor 21 to provide the refrigerant to the respective indoor units 10, in terms of concordance with the load L.
Si la carga L de las unidades 10 de interior en funcionamiento excede de la mitad (50%) de S_{L}, es decir, L/S_{L} > 0,5, el compresor 23 del tipo de velocidad constante es accionado y el compresor 21 inversor es también accionado en correspondencia con la carga excedente para proporcionar el refrigerante a las respectivas unidades 10 de interior.If the load L of the indoor units 10 in operation exceeds half (50%) of S_ {L}, that is, L / S_ {L}> 0.5, the compressor 23 of the constant speed type it is driven and the inverter compressor 21 is also driven in correspondence with the excess load to provide the refrigerant to the respective indoor units 10.
En relación con la figura 2, el acondicionador de' aire convencional de tipo múltiple, sin embargo, tiene el siguiente problema.In relation to figure 2, the conditioner of 'conventional multi-type air, however, has the next problem.
Es decir, puesto que el compresor 21 inversor es accionado si la carga de las unidades 10 de interior en funcionamiento es la mitad de la suma S_{L} de todas las cargas máximas de las unidades 10 de interior, mientras que el compresor 23 de tipo de velocidad constante y el compresor 23 inversor son accionados conjuntamente si la carga de las unidades 10 de interior en funcionamiento excede de la mitad de la suma de todas las cargas máximas de las unidades 10 de interior completas, se alarga relativamente el tiempo de funcionamiento del compresor 21 inversor, y debido a la abrasión y al daño resultantes de ello, el periodo de vida del compresor 21 inversor, de precio relativamente elevado, se acorta en comparación con el compresor 23 del tipo de velocidad constante.That is, since the inverter compressor 21 is operated if the load of indoor units 10 in operation is half of the sum S_ {L} of all charges maximum of indoor units 10 while the compressor 23 constant speed type and inverter compressor 23 are operated together if the load of the indoor units 10 in operation exceeds half of the sum of all charges maximum of 10 indoor units complete, lengthens relatively the operating time of the compressor 21 inverter, and due to the abrasion and damage resulting from it, the life span of the inverter compressor 21, relatively priced raised, it is shortened compared to compressor 23 of the type of constant velocity.
Es, por ello, un objeto del presente invento facilitar un acondicionador de aire, y su método de control para él, que sea capaz de alargar el periodo de vida de un compresor inversor, reduciendo el periodo de funcionamiento del compresor inversor con una velocidad de compresión variable.It is, therefore, an object of the present invention. facilitate an air conditioner, and its control method for he, who is able to extend the life of a compressor inverter, reducing the operating period of the compressor inverter with a variable compression speed.
Para conseguir estas y otras ventajas, y de
acuerdo con el propósito del presente invento, tal como se realiza y
se describe extensamente en él, se facilita un acondicionador de
aire que incluye: una unidad de interior; una unidad de exterior,
que tiene un primer compresor con una velocidad de compresión
variable, y una unidad de control para operar el primer compresor
si la carga de la unidad de interior está por debajo o es igual a
50-\alpha% de una carga máxima de la unidad de
interior, operando el segundo compresor si la carga de la unidad de
interior está en el intervalo de 50-\alpha% a
50+\alpha% de la carga máxima de la unidad de interior, y
funcionando los compresores primero y segundo si la carga de la
unidad de interior está por encima de 50+\alpha% de la carga
máxima de la unidad de interior, en el supuesto de que a sea mayor
que "0"
pero menor que 50.To achieve these and other advantages, and in accordance with the purpose of the present invention, as it is realized and described extensively therein, an air conditioner is provided which includes: an indoor unit; an outdoor unit, which has a first compressor with a variable compression rate, and a control unit to operate the first compressor if the load of the indoor unit is below or equal to 50-?% of a load maximum of the indoor unit, operating the second compressor if the load of the indoor unit is in the range of 50-?% to 50+?% of the maximum load of the indoor unit, and operating the compressors first and second if the load of the indoor unit is above 50+?% of the maximum load of the indoor unit, assuming it is greater than "0"
but less than 50.
Para conseguir los objetos de más arriba, se ha facilitado también un método de control de un acondicionador de aire en el que, suponiendo que a sea mayor que 0 y menor que 50, sólo funciona un primer compresor con una velocidad de compresión constante cuando la carga de una unidad de interior está por debajo o es igual a 50-\alpha% de una carga máxima de la unidad de interior, sólo funciona un segundo compresor con una velocidad de compresión constante si la carga de la unidad de interior está en el intervalo de 50-\alpha% a 50+\alpha% de la carga máxima de la unidad de interior; y funcionan conjuntamente los compresores primero y segundo si la carga de la unidad de interior está por encima de 50+\alpha% de la carga máxima de la unidad de interior.To get the objects above, you have also provided a method of controlling a conditioner of air in which, assuming that it is greater than 0 and less than 50, only a first compressor with a compression speed works constant when the load of an indoor unit is below or is equal to 50-?% of a maximum load of the indoor unit, only a second compressor with one constant compression speed if the unit load of inside is in the range of 50-?% a 50+?% Of the maximum load of the indoor unit; Y the first and second compressors work together if the Indoor unit load is above 50+?% of the maximum load of the indoor unit.
Los objetos precedentes y otros, las características, los aspectos y las ventajas del presente invento aparecerán más patentes a partir de la siguiente descripción detallada del presente invento, considerada en unión con los dibujos adjuntos.The preceding objects and others, the characteristics, aspects and advantages of the present invention more patents will appear from the following description detailed of the present invention, considered in conjunction with the attached drawings.
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para facilitar una comprensión adicional del invento y que se incorporan y constituyen parte de esta especificación, ilustran realizaciones del invento y sirven, junto con la descripción, para explicar los principios del invento.The attached drawings, which are included for facilitate a further understanding of the invention and that are incorporated and constitute part of this specification, illustrate embodiments of the invention and serve, together with the description, to explain the principles of the invention.
En los dibujos:In the drawings:
Figura 1 es un diagrama esquemático, que muestra la construcción de un acondicionador de aire convencional, de tipo múltiple;Figure 1 is a schematic diagram, showing the construction of a conventional air conditioner, of type multiple;
Figura 2 es un gráfico, que muestra un método de operación de un compresor de acuerdo con la carga del acondicionador de aire convencional de tipo múltiple de la figura 1;Figure 2 is a graph, showing a method of operation of a compressor according to the load of the conventional multi-type air conditioner of the figure one;
Figura 3 es un diagrama esquemático de bloques de un acondicionador de aire según el presente invento;Figure 3 is a schematic block diagram of an air conditioner according to the present invention;
Figura 4 es un gráfico, que muestra un método de operación de un compresor de acuerdo con la carga de un acondicionador de aire de tipo múltiple de la figura 3; yFigure 4 is a graph, showing a method of operation of a compressor according to the load of a multi-type air conditioner of figure 3; Y
Figura 5 es un diagrama de flujos de un método de control de un acondicionador de aire según el presente invento.Figure 5 is a flow chart of a method of control of an air conditioner according to the present invention.
A continuación, se hará referencia detallada a realizaciones preferidas del presente invento, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos.Next, detailed reference will be made to Preferred embodiments of the present invention, whose examples are Illustrated in the attached drawings.
Se darán las mismas referencias numéricas a los mismos elementos como los del acondicionador de aire convencional, del que se omiten descripciones detalladas.The same numerical references will be given to same elements as those of the conventional air conditioner, of which detailed descriptions are omitted.
La figura 3 es un diagrama esquemático de bloques de un acondicionador de aire según el presente invento; la figura 4 es un gráfico, que muestra un método operativo de acuerdo con la carga de un acondicionador de aire de tipo múltiple de la figura 3; y la figura 5 es un diagrama de flujos de un método de control del acondicionador de aire según el presente invento.Figure 3 is a schematic block diagram of an air conditioner according to the present invention; figure 4 It is a graph, which shows an operating method according to the charging a multi-type air conditioner of figure 3; and Figure 5 is a flow chart of a control method of the air conditioner according to the present invention.
Un acondicionador de aire del presente invento incluye: una unidad 10 de interior; una unidad 20 de exterior, que tiene un compresor 21 inversor con una velocidad de compresión variable y un compresor 23 del tipo de velocidad constante con una velocidad de compresión constante y una unidad 33 de control para operar el compresor 21 inversor, si la carga L de la unidad 10 de interior está por debajo o es igual a 50-\alpha% de la carga S_{L} de la unidad 10 de interior, para operar el compresor 23 del tipo de velocidad constante, si la carga de la unidad 10 de interior está en el intervalo de 50-\alpha% a 50+\alpha% de la carga máxima de la unidad 10 de interior, y para operar el compresor 21 inversor y el compresor 23 del tipo de velocidad constante, si la carga de la unidad 10 de interior está por encima de 50+\alpha% de la carga máxima de la unidad 10 de interior.An air conditioner of the present invention includes: an indoor unit 10; an outdoor unit 20, which It has an inverter compressor 21 with a compression speed variable and a compressor 23 of the constant speed type with a constant compression speed and a control unit 33 for operate the inverter compressor 21, if the load L of the unit 10 of inside is below or equal to 50-?% of the load S_ {L} of the indoor unit 10, to operate the compressor 23 of the constant speed type, if the load of the indoor unit 10 is in the range of 50-?% At 50+?% Of the maximum load of the indoor unit 10, and to operate the inverter compressor 21 and the compressor 23 of the constant speed type, if the load of the indoor unit 10 is above 50+?% of the load maximum of indoor unit 10.
La unidad de interior puede tener una o más subunidades de interior (no mostradas), en las correspondientes habitaciones, respectivamente, en cuyo caso la carga L de la unidad 10 de interior es la suma de las cargas de todas las subunidades de interior y la S_{L} es la suma de las cargas L_{m} máximas de las respectivas subunidades de interior.The indoor unit can have one or more indoor subunits (not shown), in the corresponding rooms, respectively, in which case the unit load L 10 indoor is the sum of the charges of all subunits of inside and the S_ {L} is the sum of the maximum loads L_ {m} of the respective indoor subunits.
Tal como se muestra en la figura 3, el acondicionador de aire del presente invento incluye además una unidad 31 de cálculo de la cantidad de carga para calcular una carga de la unidad 10 de interior en operación, y la unidad 33 de control controla el compresor 23 del tipo de velocidad constante y el compresor 21 inversor a base de la carga calculada por la unidad 31 de cálculo de la cantidad de carga.As shown in Figure 3, the air conditioner of the present invention further includes a unit 31 for calculating the amount of charge to calculate a charging of indoor unit 10 in operation, and unit 33 of control controls the compressor 23 of the constant speed type and the inverter compressor 21 based on the load calculated by the unit 31 calculation of the amount of cargo.
El compresor 21 inversor tiene una capacidad de compresión correspondiente a un valor obtenido restando \alpha% de la mitad (50%) de una carga máxima de la unidad 10 de interior, (50_\alpha)%, y el compresor 23 del tipo de velocidad constante tiene una capacidad de compresión correspondiente a un valor obtenido sumando \alpha% a la mitad (50%) de la suma de la carga máxima de la unidad 10 de interior, (50+\alpha)%.The inverter compressor 21 has a capacity of compression corresponding to a value obtained by subtracting α% of half (50%) of a maximum load of the indoor unit 10, (50_?)%, And the compressor 23 of the constant speed type has a compression capacity corresponding to a value obtained by adding α% to half (50%) of the sum of the charge maximum of indoor unit 10, (50+?)%.
La \alpha se puede fijar adecuadamente en un intervalo mayor que 0 y menor que 50, es decir, 0<\alpha<50 considerando una carga de acuerdo con un modo de operación y una muestra del usuario de la unidad 10 de interior. Habitualmente, \alpha se fija entre 5% y 10% de la carga máxima de la unidad 10 de interior. Por ejemplo, si \alpha=10, el compresor 21 inversor y el compresor 23 del tipo de velocidad constante tienen, respectivamente, una capacidad de compresión correspondiente a 40% y 60% de la carga máxima de la unidad 10 de interior.The α can be properly fixed in a interval greater than 0 and less than 50, that is, 0 <\ alpha <50 considering a load according to a mode of operation and a User sample of indoor unit 10. Habitually, α is set between 5% and 10% of the maximum load of unit 10 indoor. For example, if α = 10, the inverter compressor 21 and the compressor 23 of the constant speed type have, respectively, a compression capacity corresponding to 40% and 60% of the maximum load of the indoor unit 10.
Con esta construcción, como se muestra en 1 figura 4, la unidad 33 de control controla la unidad 31 de cálculo de cantidad de carga para comprobar la unidad 10 de interior en funcionamiento o para ser operada (paso S10) y calcular un valor t porcentual de acuerdo con el modo de operación de la unidad 10 de interior para ser operada a la carga máxima de la unidad 10 de interior, es decir, t=L/S_{L}x100% (paso S20).With this construction, as shown in 1 Figure 4, the control unit 33 controls the calculation unit 31 of load quantity to check the indoor unit 10 in operation or to be operated (step S10) and calculate a t-value percentage according to the mode of operation of unit 10 of inside to be operated at the maximum load of unit 10 of inside, that is, t = L / S_ {L} x100% (step S20).
En relación con la figura 5, si la t calculada es menor o igual que un valor 50-\alpha, t<50-\alpha (paso S30), la unidad de control controla el compresor 21 inversor único a. ser accionado (paso S40).In relation to Figure 5, if the calculated t is less than or equal to a 50-? value, t <50- \ alpha (step S30), the control unit controls the single inverter compressor 21 a. be operated (step S40).
Si t es mayor que 50-\alpha (paso S30) pero menor o igual que 50+\alpha%, es decir, 50-\alpha%<t\leq50+\alpha% (paso S50), la unidad de control controla el compresor 23 del tipo de velocidad constante único a ser accionado (paso S60).If t is greater than 50-? (step S30) but less than or equal to 50+?%, that is, 50-?% <T \ leq50 +?% (Step S50), the control unit controls the compressor 23 of the speed type single constant to be operated (step S60).
Mientras que, si t excede de 50+\alpha (paso S50), la unidad 33 de control controla el compresor 23 del tipo de velocidad constante y el compresor 21 inversor para ser accionados conjuntamente para que correspondan a la carga (paso S70).While, if t exceeds 50+? (Step S50), the control unit 33 controls the compressor 23 of the type of constant speed and inverter compressor 21 to be driven together to correspond to the load (step S70).
En la realización del presente invento descrita más arriba, el método de control del compresor se ha descrito tomando el caso en que el compresor inversor está construido para tener una capacidad de compresión correspondiente al valor de (50-\alpha)% de la carga máxima de la unidad de interior, y el compresor del tipo de velocidad constante está construido para tener la capacidad de compresión correspondiente al valor de (50+\alpha)% de la carga máxima de la unidad de interior. Pero, el método de control del compresor de un acondicionador de aire del presente invento se puede adaptar también a un caso en que el compresor inversor y el compresor del tipo de velocidad constante sean, respectivamente, construidos para tener una capacidad de compresión correspondiente a la mitad (50%) de la carga máxima de la unidad de interior, donde \alpha es seleccionada arbitrariamente sin prestar atención a las respectivas capacidades de compresión de los compresores.In the embodiment of the present invention described above, the compressor control method has been described taking the case where the inverter compressor is built to have a compression capacity corresponding to the value of (50-?)% Of the maximum load of the unit inside, and the constant speed type compressor is built to have the compression capacity corresponding to value of (50+?)% of the maximum load of the unit inside. But, the compressor control method of a air conditioner of the present invention can be adapted also to a case where the inverter compressor and the compressor of the constant speed type are respectively constructed to have a compression capacity corresponding to half (50%) of the maximum load of the indoor unit, where? is arbitrarily selected without paying attention to the respective compressor compression capabilities.
Tal como se ha descrito hasta ahora, el acondicionador de aire, y su método de control, del presente invento tiene la ventaja de que se puede alargar el periodo de ascenso del compresor inversor, de precio relativamente elevado, acortando el tiempo de funcionamiento del compresor inversor.As described so far, the air conditioner, and its control method, of the present invention has the advantage that the period of rise of the inverter compressor, of relatively high price, shortening the operating time of the inverter compressor.
Como el presente invento se puede realizar de varias formas sin separarse del espíritu o las características esenciales del mismo, se ha de entender también que las realizaciones descritas más arriba no quedan limitadas por cualquiera de los detalles de la descripción precedente, a menos que se especifique de otra forma, sino que se ha de interpretar más bien extensamente dentro de su espíritu y alcance, tal como se define en las reivindicaciones anexas, y, por eso, todos los cambios y modificaciones que entren en los objetivos y en las limitaciones de las reivindicaciones, o las equivalencias de dichos objetivos y limitaciones, se pretende, por ello, que estén comprendidas en las reivindicaciones anexas.As the present invention can be performed in various forms without separating from spirit or characteristics essential, it must also be understood that embodiments described above are not limited by any of the details of the preceding description, unless to be specified otherwise, but to be interpreted more well extensively within your spirit and scope, as it defined in the appended claims, and, therefore, all changes and modifications that go into the objectives and the limitations of the claims, or the equivalences of said objectives and limitations, it is intended, therefore, that they be included in the appended claims.
Claims (8)
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