ES2246812T3

ES2246812T3 - Estacion de comunicaciones con refrigeracion controlada.

Info

Publication number: ES2246812T3
Application number: ES00305090T
Authority: ES
Inventors: Kenji Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Isazawa; Takashi Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Nonaka; Yu Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Seshimo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: EP1357778B1; DE60021966T2; EP1074796B1; EP1074796A3; KR20010021050A; DE60031799T2; DE60021966D1; EP1074796A2; ES2275067T3; EP1357778A2; CN1283055A; US6539736B1; DE60031799D1; CN1134188C; TW476842B; KR100367349B1; EP1357778A3

Abstract

Una estación de comunicaciones incluyendo: una carcasa (10) que aloja equipo de comunicación (2) que tiene componentes de calor incorporados tales como placas de circuito; un climatizador, formado conectando un compresor (5a), un termointercambiador exterior (5b), un mecanismo de despresionización, un termointercambiador interior (4a), y otros; medios (3, 4b) para hacer que el aire refrigerado por el termointercambiador interior (4a) sea enviado al equipo de comunicación (2); medios de detección de potencia eléctrica (12) para detectar el consumo de potencia del equipo de comunicación (2) alojado en la carcasa (10); medios detectores de temperatura de aspiración (13) para detectar la temperatura del aire (8) enviado al equipo de comunicación (2); y medios de control de refrigeración (11a; 11b) para controlar la capacidad de refrigeración del climatizador; donde los medios de control de refrigeración (11a; 11b) controlan la capacidad de refrigeración del climatizador, en base a la salida delos medios de detección de potencia eléctrica (12) y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (13).

Description

Estación de comunicaciones con refrigeración controlada.

La presente invención se refiere a una estación de comunicaciones, donde el interior de la estación de comunicaciones, que aloja equipo de comunicación incluyendo elementos de calor tales como placas, es refrigerado por un dispositivo de refrigeración tal como un climatizador.

En los últimos años, las estaciones de comunicaciones incluyendo gran número de placas electrónicas para comunicación están situadas en varios lugares para retransmitir comunicaciones junto con la creciente popularización de los aparatos de comunicación portátiles. Las dimensiones de dichas estaciones de retransmisión de comunicaciones son, por ejemplo, una anchura de aproximadamente 6 m, un fondo de aproximadamente 1,7 m, y una altura de aproximadamente 1,7 m. Aunque las estaciones de retransmisión de comunicaciones son relativamente pequeñas, el valor calorífico bruto de las placas electrónicas, montadas en las estaciones de comunicaciones, es de varios kW a varias docenas de kW. Por lo tanto, se utilizan climatizadores para refrigerar estas placas electrónicas refrigerando las cajas de placa de las estaciones de comunicaciones. La figura 30 ilustra una estructura de un método convencional de control para refrigerar una estación de comunicaciones. En la figura 30, la referencia numérica 1 designa un rack que aloja equipo de comunicación incluyendo gran número de placas electrónicas, etc; la referencia numérica 3 designa un ventilador; la referencia numérica 4 designa una unidad interior incluyendo un termointercambiador interior 4a y un ventilador interior 4b; la referencia numérica 5 designa una unidad exterior incluyendo un compresor 5a y un termointercambiador exterior 5b; la referencia numérica 6 designa aire de aspiración al termointercambiador interior 4a; la referencia numérica 7 designa aire expulsado del termointercambiador interior 4a; la referencia numérica 8 designa aire de aspiración para refrigerar el equipo de comunicación 2; la referencia numérica 9 designa un detector de temperatura del aire de aspiración para detectar una temperatura del aire de aspiración 6; la referencia numérica 10 designa una carcasa para alojar el rack 1 y la unidad interior 4; y la referencia numérica 11 designa un controlador de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración del compresor 5a.

A continuación se describirá una operación del método convencional de control para refrigerar la estación de comunicaciones. El número de unidades operativas del equipo de comunicación 2 se cambia en respuesta a una frecuencia de comunicación, y el valor calorífico aumenta o disminuye en respuesta al número de unidades operativas del equipo de comunicación 2. El aire de aspiración 8 al equipo de comunicación 2 es enviado por el ventilador 3 para refrigerar el equipo de comunicación 2, se calienta por lo tanto, y se introduce en la unidad interior 4 como el aire de aspiración 6 al termointercambiador interior 4a. El aire de aspiración 6, introducido en la unidad interior 4, es refrigerado por el termointercambiador interior 4a, se expulsa a la carcasa 10 como el aire expulsado 7 del termointercambiador interior 4a, y es servido como el aire de aspiración 8 al equipo de comunicación 2. Por otra parte, el controlador de refrigeración 11 controla la capacidad de refrigeración del compresor 5a en base a una temperatura de salida del detector de temperatura de aspiración del aire 9 de manera que el aire de aspiración 8 a los equipos de comunicaciones 2 resulta una temperatura predeterminada, por ejemplo, 35ºC o menos.

Además, gran número de estaciones de comunicaciones para teléfonos personales móviles, etc, están situadas en ciudades, tejados de bloques comunitarios y edificios de oficinas, cimas de montañas en los suburbios, y el campo. El equipo de comunicación está alojado generalmente en una carcasa sellada en las estaciones de comunicaciones. Sin embargo, algunas carcasas tienen un espacio demasiado estrecho para recibir a una persona. Por lo tanto, las carcasas se refrigeran adecuadamente porque se incluyen componentes de calor en los equipos de comunicaciones.

Un sistema para refrigerar dicha carcasa se describe en la Publicación de Patente japonesa no examinada JP-A-11-135972. La figura 31 ilustra este sistema. El sistema de refrigeración de carcasa 151 para una estación de comunicaciones 152 se compone de un refrigerador del tipo de ebullición 121 en un circuito refrigerante de circulación natural 120 y un evaporador 113 en un circuito refrigerante de circulación forzada 109 para refrigerar el interior de la carcasa 103 como el espacio sellado. El circuito refrigerante de circulación forzada 109 se construye para efectuar la circulación forzada de un refrigerante por un compresor 110, mecanismo que se usa generalmente en un climatizador, etc. El equipo de comunicación 104 incluyendo componentes de calor 105 se acomoda en la carcasa 103. En equipos de comunicaciones usados en general 104, un ventilador (no representado) está situado dentro de una carcasa de equipo 106 que tiene componentes de calor incorporados 105 para tomar un aire de un orificio de entrada 107, situado en una superficie lateral o una superficie inferior de la carcasa de equipo, y para expulsar calor por un orificio de escape 108, colocado en la parte trasera de la carcasa de equipo.

En un caso de un evaporador, se forman un orificio de entrada 155 para introducir aire en la carcasa 103 y un orificio de escape 156 para soplar aire refrigerado a la carcasa 103. En la caja 153 del evaporador, se construyen el evaporador 113 y un ventilador 154. Por otra parte, en una superficie trasera de la carcasa de equipo 106 se forma un recorrido de guía de aire caliente 157, conectado al orificio de escape 108. El recorrido de guía de aire caliente 157 está conectado a un recorrido de aire 167 que tiene un orificio de entrada de aire caliente y un orificio de escape de aire caliente. En el recorrido de aire 167 se monta un condensador 122 y un ventilador 163.

Un condensador 111 en el circuito refrigerante de circulación forzada 109 está situado en una caja de un condensador como una unidad exterior de un climatizador. La caja 117 del condensador se forma como una caja que tiene un orificio de entrada de aire exterior 118 y un orificio de escape 119. En la caja 117 del condensador se alojan el condensador 111, el compresor 110, una válvula estranguladora 112 para refrigerante, y un ventilador 116. El circuito refrigerante de circulación forzada 109 se construye conectando secuencialmente el compresor 110, el condensador 111, la válvula estranguladora de refrigerante 112 en la caja de condensador 117 con el evaporador 113 en la carcasa 103 a través de tubos 114, 115 para el refrigerante para que tenga forma de aro. Además, el condensador 122 en el circuito refrigerante de circulación natural 120 está dispuesto en la caja de condensador 159 como una unidad exterior. La caja de condensador 159 tiene forma parecida a una caja que tiene un orificio de entrada de aire exterior 160, un orificio de escape 161, el condensador 122, el ventilador 162. El circuito refrigerante de circulación natural 120 se construye conectando el condensador 122 en la caja de condensador 159 con el refrigerador del tipo de ebullición 121 en el recorrido de flujo de aire 167 a través de un tubo de evaporación de refrigerante 123 y un tubo de retorno de refrigerante líquido 124 de modo que tenga forma de aro.

En el sistema convencional de refrigeración, la capacidad de refrigeración se determina en conformidad con una carga máxima de los componentes de calor 105. Dado que la carcasa 103 tiene en general una estructura que tiene una transferencia de calor sumamente pequeña a través de conductores sólidos, hay muy pequeñas variaciones de la carga de refrigeración dentro de la carcasa 103 en respuesta a variaciones de la temperatura del aire exterior.

A continuación se describirá una operación del sistema convencional. Aire presente en la carcasa 103 se introduce en la carcasa de equipo 106 a través del orificio de entrada de aire 107 cuando se mueve un ventilador (no representado) en el equipo de comunicación 104. El aire refrigerante introducido refrigera los componentes de calor 105 y se convierte en aire caliente. A continuación, el aire caliente es expulsado del orificio de escape 108 en la superficie trasera de la caja al recorrido de guía de aire caliente 157. Así, el aire caliente expulsado es aspirado al recorrido de flujo de aire 167 a través del orificio de entrada de aire caliente 158 por el ventilador 163. El aire caliente pasa por el refrigerador del tipo de ebullición 121 en el recorrido de flujo de aire 167 y es refrigerado primariamente por intercambio de calor con un refrigerante en el circuito refrigerante de circulación natural 120. El aire sometido a refrigeración primaria es aspirado por el ventilador 163 y expulsado a la carcasa 103 a través del orificio de escape 164. Al menos una parte del aire sometido al refrigeración primaria es aspirado a la caja del evaporador 153 a través del orificio de entrada 155 por el ventilador 154 y pasa a través del evaporador 113, por lo que el aire se refrigera intercambiando calor con un refrigerante en el circuito refrigerante de circulación forzada 109. El aire así refrigerado es expulsado del orificio de escape de aire refrigerante 156 a la carcasa.

En el circuito refrigerante de circulación natural 120, un refrigerante en el refrigerador del tipo de ebullición 121 se somete a ebullición intercambiando calor con el aire caliente de manera que sea un refrigerante gaseoso. El refrigerante gaseoso pasa a través del tubo de evaporación de refrigerante 123 y llega al condensador 122. El refrigerante gaseoso en el condensador 122 se cambia a un refrigerante líquido intercambiando calor con aire exterior que pasa del orificio de entrada de aire exterior 160 al orificio de escape 161 en una caja de condensador 159, donde se refrigera el refrigerante gaseoso. El refrigerante líquido vuelve al refrigerador del tipo de ebullición 121 a través del tubo de retorno de refrigerante líquido 124 por flujo de gravedad producido por una diferencia de densidades entre el refrigerante líquido y el refrigerante gaseoso. Por otra parte, en el circuito refrigerante de circulación forzada 109, un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presión, descargado a la fuerza del compresor 110, fluye al condensador 111 y se cambia convirtiéndose en un refrigerante líquido intercambiando calor con el aire exterior que fluye del orificio de entrada de aire exterior 118 al orificio de escape 119 en la caja de condensador 117 por el ventilador 116, donde se refrigera el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presión. El refrigerante líquido es despresionizado por la válvula estranguladora de refrigerante 12 de manera que esté en un estado bifásico gas-líquido. Después, el refrigerante líquido llega al evaporador 113 a través del tubo de refrigerante 114. El refrigerante intercambia calor con el aire que fluye a través de la caja del evaporador 153 en el evaporador 113 de manera que sea un refrigerante gaseoso a presión baja. El refrigerante vuelve a un lado de admisión del compresor 110 a través del tubo de refrigerante 115.

En el método convencional de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones, dado que se usa un climatizador ordinario colgado en pared o de tipo suspendido como se describe en la Publicación de Patente japonesa no examinada JP-A-4-98038, la temperatura de aspiración del aire de aspiración 6 del termointercambiador interior 4a es detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración 9. Sin embargo, si la distribución de aire en la carcasa no es preferible, se producen los fenómenos de que el calor expulsado del equipo de comunicación permanece y el aire expulsado de la unidad interior produce un ciclo corto. Por consiguiente, el poder calorífico del equipo de comunicación, es decir, una carga de refrigeración real, no es conforme con la temperatura de aspiración del aire. Por consiguiente, el climatizador no proporciona la carga de refrigeración real, por lo que la temperatura en la carcasa aumenta o disminuye; y, en consecuencia, no se cumplen las condiciones ambientales de la temperatura operativa del equipo de comunicación, y se condensa vapor en el climatizador.

Mientras tanto, en el sistema convencional de refrigeración, dado que el refrigerador del tipo de ebullición 121 y el evaporador 113 están situados en diferentes recorridos de flujo de aire, hay que situar los ventiladores 163 y 154, respectivamente, para los recorridos de flujo de aire.

Además, dado que la densidad de componentes instalados en la carcasa 103 es alta para lograr compacidad, es imposible proporcionar un espacio para ventiladores adicionales. Por lo tanto, existe el problema de que no se puede utilizar un ventilador de gran tamaño, por ejemplo, no se puede suministrar una tasa alta de flujo de aire cuando el espacio de la carcasa 103 no se cambia.

Además, dado que el aire, refrigerado primariamente en el refrigerador del tipo de ebullición 121, se difunde en la carcasa 103 después de pasar a través del orificio de escape 164, hay un flujo directo de aire (flecha C) hacia la caja del evaporador 153 y un flujo de aire de derivación (flecha B) aspirado en el orificio de entrada de aire 107 del equipo de comunicación 104. Cuando una velocidad de flujo de aire del ventilador 154 es excesivamente grande, el aire refrigerado, expulsado del orificio de escape de aire refrigerante 156, puede volver al orificio de entrada 155 en un ciclo corto, por lo que se deteriora la eficiencia de refrigeración.

Además, para introducir el aire caliente en el refrigerador del tipo de ebullición 121, hay que situar el recorrido de guía de aire caliente 157 y el orificio de entrada de aire caliente 158, por lo que la estructura de recorrido de flujo de aire resulta complicada. Si no se sitúa el recorrido de guía de aire caliente 157, el aire caliente a alta temperatura, expulsado del orificio de escape 108 de los equipos de comunicaciones 104, es aspirado directamente al orificio de aspiración 155 del evaporador 113 dejando en derivación el refrigerador del tipo de ebullición 121, por lo que existe el peligro de que se rompe el circuito refrigerante de circulación forzada 109.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es resolver los problemas antes indicados inherentes a la técnica convencional y proporcionar una estación de comunicaciones, en la que el equipo de comunicación se puede refrigerar en respuesta a la variación de la potencia calorífica, producida por el número de operaciones del equipo de comunicación. Además, es posible controlar con una buena capacidad de seguimiento; un refrigerador puede operar con alta eficiencia ahorrando energía; se puede evitar la condensación de humedad; se puede evitar los encendidos y apagados frecuentes de un climatizador; es posible hacer frente a los cambios del entorno; y también se puede incrementar un COP del refrigerador; y se puede obtener otras mejoras.

Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar una estación de comunicaciones, en la que se puede evitar la condensación de humedad, producida por una caída excesiva de la temperatura del aire expulsado de una unidad interior.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una estación de comunicaciones, en la que se optimiza la capacidad del volumen total del sistema de refrigeración, se ahorra energía, y la fiabilidad del sistema se puede mejorar combinando adecuadamente un refrigerador del tipo de ebullición en un circuito refrigerante de circulación natural, un evaporador en un circuito refrigerante de circulación forzada, y ventiladores.

GB-A-2 311 168 (equivalente a DE-A-196 09 651) describe un dispositivo de climatización para una caja de conmutadores. Un primer aparato de climatización está montado en la parte superior de la caja y un aparato de climatización adicional está dispuesto en el lado trasero. El interior de la caja acomoda una pluralidad de unidades eléctricas o electrónicas incorporadas del conmutador así como ventiladores. Unos sensores están situados en la caja e incluyen sensores de temperatura, un sensor de humedad, y un sensor medidor de corriente de entrada. Los componentes de los aparatos de climatización son controlados por un dispositivo de control central en base a señales recibidas de los sensores.

Según la presente invención, se ha previsto una estación de comunicaciones, como se expone en la

\hbox{reivindicación 1.}

Según la invención, una estación de comunicaciones, que tiene un climatizador y una carcasa para alojar equipo de comunicación, incluye:

medios de detección de potencia eléctrica para detectar el consumo de potencia de los equipos de comunicaciones, alojados en la carcasa; medios detectores de temperatura de aspiración para detectar la temperatura del aire, enviado a los equipos de comunicaciones; y medios de control de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración del climatizador,

donde los medios de control de refrigeración controlan la capacidad de refrigeración del climatizador en base a la salida de los medios de detección de potencia eléctrica y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración.

Preferiblemente, la capacidad del compresor del climatizador se minimiza si la salida de los medios de detección de potencia eléctrica es menor que una corriente eléctrica predeterminada, por los medios de control de refrigeración.

En una realización la estación de comunicaciones incluye:

unos medios detectores de temperatura de aspiración para detectar la temperatura de aspiración de un termointercambiador interior;

donde la capacidad de refrigeración del climatizador se controla en base a una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior y los medios detectores de temperatura de aspiración para el equipo de comunicación, por los medios de control de refrigeración.

En otra realización la capacidad del compresor del climatizador se minimiza si la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior es menor que una temperatura predeterminada.

En otra realización la capacidad de refrigeración del climatizador es controlada por los medios de control de refrigeración en base a una salida de los medios de detección de potencia eléctrica, una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior, y una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el equipo de comunicación.

En otra realización la capacidad el compresor del climatizador se minimiza si la salida de los medios de detección de potencia eléctrica es menor que una corriente eléctrica predeterminada, o una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior es menor que una temperatura predeterminada.

El consumo de potencia eléctrica puede ser detectado por los medios de detección de potencia eléctrica en base a la corriente eléctrica total a través del equipo de comunicación alojado en la carcasa.

En otra realización los medios de control de refrigeración controlan la capacidad de refrigeración del climatizador en base a una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para los equipos de comunicaciones y un valor deseado de control de la temperatura del aire enviado al equipo de comunicación, y cambian el valor deseado de control en base a una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior.

En otra realización los medios de control de refrigeración cambian el valor deseado de control en base a un valor deseado de la temperatura de aspiración del aire al termointercambiador interior y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior, y los medios de control de refrigeración disminuyen el valor deseado de la temperatura de aspiración del aire al termointercambiador interior en una temperatura predeterminada cuando la temperatura de aspiración al equipo de comunicación, detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración para el equipo de comunicación, excede de un valor límite predeterminado y/o cuando el climatizador se enciende un número predeterminado de veces o más.

Un valor límite superior y un valor límite inferior de la temperatura de aspiración del aire pueden ser controlados por los medios de control de refrigeración en base al valor deseado de la temperatura de aspiración del aire para el termointercambiador interior y el valor deseado de control de la temperatura del aire, enviado al equipo de comunicación.

Un valor inicial del valor deseado de control puede ser establecido por los medios de control de refrigeración cada período predeterminado.

La estación de comunicaciones también puede incluir:

Además del climatizador, un dispositivo de refrigeración auxiliar, que sirve de un dispositivo de refrigeración principal,

donde la operación del dispositivo de refrigeración auxiliar se controla independientemente del dispositivo de refrigeración principal.

Además del climatizador, se puede usar un dispositivo de refrigeración por ebullición como un dispositivo de refrigeración auxiliar, que sirve de un dispositivo de refrigeración principal.

Un evaporador para el dispositivo de refrigeración por ebullición está situado en un lado situado hacia arriba en un recorrido de flujo de aire, en el que el termointercambiador interior del dispositivo de refrigeración principal está situado.

El dispositivo de refrigeración principal se controla para refrigerar aire refrigerado por el dispositivo de refrigeración por ebullición.

Un ventilador de una unidad exterior del dispositivo de refrigeración por ebullición se para si la temperatura detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración para el termointercambiador interior es menor que un valor predeterminado.

Breve descripción de los dibujos

Una apreciación más completa de la invención y muchas de sus ventajas concomitantes se obtendrán fácilmente a medida que la misma se entienda por referencia a la descripción detallada siguiente considerada en relación con los dibujos anexos, donde:

La figura 1 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según las realizaciones 1 y 6 de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra unos medios de control de refrigeración según las realizaciones 1 y 6 de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa un control por los medios de control de refrigeración según las realizaciones 1 y 6 de la presente invención.

La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según las realizaciones 1 y 6 de la presente invención.

La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 1 de la presente invención.

La figura 6 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según las realizaciones 2 y 7 de la presente invención.

La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra unos medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un control por los medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra otros medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 2 de la presente invención.

La figura 13 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la realización 3 de la presente invención.

La figura 14 es un diagrama de bloques que ilustra unos medios de control de refrigeración según la realización 3 de la presente invención.

La figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un control por los medios de control de refrigeración según la realización 3 de la presente invención.

La figura 16 ilustra una relación entre la temperatura de aspiración y la capacidad de refrigeración de un climatizador.

La figura 17 ilustra una relación de varias temperaturas del climatizador según la realización 3 de la presente invención.

La figura 18 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 3 de la presente invención.

La figura 19 ilustra un estado de apagado según la realización 3 de la presente invención.

La figura 20 es un diagrama de bloques que ilustra otros medios de control de refrigeración según la realización 3 de la presente invención.

La figura 21 es un diagrama de flujo que ilustra un control por otros medios de control de refrigeración según la realización 3 de la presente invención.

La figura 22 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la realización 4 de la presente invención.

La figura 23 ilustra una estructura de otro método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la realización 4 de la presente invención.

La figura 24 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la realización 5 de la presente invención.

La figura 25 es un diagrama de bloques que ilustra unos medios de control de refrigeración según la realización 7 de la presente invención.

La figura 26 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de los medios de control de refrigeración según la realización 7 de la presente invención.

La figura 27 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de un método de control de refrigeración según la realización 6 de la presente invención.

La figura 28 ilustra una estructura de un método de control de refrigeración para estación de comunicaciones según la realización 8 de la presente invención.

La figura 29 es un diagrama de bloques que ilustra unos medios de control de refrigeración según la realización 8 de la presente invención.

La figura 30 ilustra una estructura de un método convencional de control de refrigeración en una estación de comunicaciones.

Y la figura 31 ilustra esquemáticamente una estructura de un sistema convencional de refrigeración para una carcasa de una estación de comunicaciones.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Se ofrecerá una explicación detallada de las realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a las figuras 1 a 29 como sigue, donde las mismas referencias numéricas se utilizan para porciones idénticas o similares y se omite la descripción de estas porciones.

Realización 1

Se describirá un ejemplo de una estación de retransmisión de comunicaciones (denominada a continuación estación de comunicaciones) según la realización 1 de la presente invención. La figura 1 ilustra una estructura de una estación de comunicaciones según la realización 1 de la presente invención. En la figura 1, las mismas referencias numéricas que las de la figura 33 designan porciones idénticas o similares y se omite la descripción de dichas porciones. La referencia numérica 11a designa unos medios de control de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración de un compresor 5a dependiendo de condiciones de refrigeración del equipo de comunicación 2. La referencia numérica 12 designa unos medios de detección de potencia eléctrica, tales como un contador de potencia eléctrica, para detectar la potencia eléctrica consumida por la operación del equipo de comunicación 2. La referencia numérica 13 designa unos medios detectores de temperatura de aspiración para el equipo de comunicación, medios que detectan la temperatura del aire de aspiración 8 al equipo de comunicación. La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra los medios de control de refrigeración según la realización 1 de la presente invención. En la figura 2, la referencia numérica 20 designa unos medios para establecer un valor deseado de la temperatura de aspiración al equipo de comunicación. La referencia numérica 21a designa unos medios para controlar condiciones del aire, teniendo los medios que controlan la capacidad de refrigeración del climatizador una unidad interior 4, una unidad exterior 5, etc. La referencia numérica 22 designa unos medios para controlar la frecuencia, medios que controlan la frecuencia de una fuente de alimentación de un motor compresor. Los medios de control de refrigeración 11a están constituidos por los medios de establecimiento del valor deseado de la temperatura de aspiración 20 para el equipo de comunicación, los medios de control de la condición del aire 21a, y los medios de control de
frecuencia 22.

A continuación se describirá la operación del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 1 con referencia a las figuras 1 y 2. Mediante el método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones, la temperatura de aspiración del aire en el equipo de comunicación 2 se controla de manera que esté dentro de una temperatura predeterminada suministrando una cantidad necesaria del aire de aspiración para el equipo de comunicación por un ventilador 4b hacia el equipo de comunicación 2. En general, la temperatura del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación se controla de manera que sea de 35ºC o menos. El aire de aspiración 8 se calienta después de refrigerar el equipo de comunicación 2, es aspirado a la unidad interior 4 para ser refrigerado por un termointercambiador interior 4a, vuelve a una carcasa 10 como aire expulsado 7, y refrigera el equipo de comunicación de nuevo como el aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación.

Los medios de control de refrigeración 11a controlan la temperatura del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación de manera que sea una temperatura establecida por los medios de establecimiento del valor deseado de la temperatura de aspiración 20 para el equipo de comunicación, por ejemplo, 20ºC o menos en base a las salidas de los medios de establecimiento del valor deseado de la temperatura de aspiración para el equipo de comunicación 13 y los medios de detección de potencia eléctrica 12. Si el caudal del ventilador 3 es 40 m^{3}/minuto y la potencia eléctrica detectada por los medios de detección de potencia eléctrica 12 es 12 kW, dado que el consumo de potencia eléctrica usada por las placas de circuitos electrónicos constituye la mayor parte del consumo de potencia eléctrica usada por el equipo de comunicación 2, por ello el consumo de potencia eléctrica del equipo de comunicación 2 y el poder calorífico del equipo de comunicación 2 son sustancialmente los mismos, y la diferencia de temperatura entre el aire de aspiración 6 para el termointercambiador interior y el aire de aspiración 8 para los equipos de comunicaciones se expresa por la ecuación siguiente:

\DeltaT = (consumo de potencia eléctrica)/(caudal de aire x densidad del aire x calor específico de aire
a presión constante).

Cuando el consumo de potencia eléctrica es 12 kW; el caudal de aire es 0,67 m^{3}/segundo; la densidad del aire es 1,2 kg/m^{3}; y el calor específico a presión constante del aire es 1,01 kJ/kg\cdotK; por lo tanto \DeltaT=15 grados. Cuando la temperatura del aire de aspiración 8 para los equipos de comunicaciones es 20ºC, la temperatura del aire de aspiración 6 para el termointercambiador interior es 20ºC + \DeltaT=20ºC +15 grados = 35ºC. Si el caudal de aire del ventilador 4b es 40 m^{3}/minuto, para suministrar el aire de aspiración 6 para el termointercambiador interior como el aire de aspiración 8 para los equipos de comunicaciones después del refrigeración de manera que esté a 20ºC, se necesita una potencia eléctrica de 12 kW. Controlando la capacidad del climatizador a la detección del consumo de potencia eléctrica por los equipos de comunicaciones, se espera que la capacidad siga la carga de calor real. Sin embargo, la temperatura esperada no se alcanza porque el aire expulsado 7 se mezcla con la atmósfera alrededor del aire expulsado 7 de la unidad interior en la carcasa, y la mezcla se convierte en el aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación. Además, cuando el poder calorífico del equipo de comunicación 2 se cambia bruscamente, se produce una diferencia de tiempo muy corta hasta que la influencia del cambio afecte a la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación. Para corregir la diferencia de tiempo, la capacidad necesaria del compresor se calcula básicamente comparando la temperatura, salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación, con el valor deseado establecido de manera que la temperatura de aspiración del aire 8 para el equipo de comunicación sea el valor deseado establecido, obtenido por los medios de establecimiento del valor deseado de la temperatura de aspiración 20 para el equipo de comunicación. A continuación, se calcula un límite superior de frecuencia máxima del compresor en base a la potencia eléctrica detectada de los medios de detección de potencia eléctrica 12, y el compresor 5a se controla a través de los medios de control de frecuencia 22 a la orden procedente de los medios de control de la condición del aire 21a, que emiten la orden acerca de la frecuencia después de corregir la capacidad necesaria antes indicada.

La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control por los medios de control de refrigeración 11a. Los medios de control de refrigeración 21a verifican la frecuencia corriente f, que se envía actualmente al compresor 5a, en el paso S1, denominado a continuación S1. En S2 se verifican la temperatura Tm del aire de aspiración 8 del equipo de comunicación, detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación, y una temperatura establecida Ts del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación, establecida por los medios de establecimiento del valor deseado de la temperatura de aspiración 20 para el equipo de comunicación. En S3, cuando la temperatura Tm y la temperatura establecida Ts no son iguales, se verifica si la temperatura Tm excede o no de la temperatura establecida Ts. En S5, cuando la temperatura Tm excede de la temperatura establecida Ts, la frecuencia de la fuente de alimentación para el compresor 5a se incrementa un valor predeterminado a través de los medios de control de frecuencia 22. En el paso S6, cuando la temperatura Tm no excede de la temperatura establecida Ts, la frecuencia de la fuente de alimentación para el compresor 5a se disminuye un valor predeterminado a través de los medios de control de frecuencia 22. En S4, cuando la temperatura Tm es igual a la temperatura establecida Ts en S2, la frecuencia se mantiene sin cambio. Los medios de control de la condición del aire 21a reciben una salida de los medios de detección de potencia eléctrica 12 y operan un límite superior fmax de la frecuencia del compresor en S7. El límite superior fmax se obtiene por una función f(w) que tiene una variable de la salida w de los medios de detección de potencia eléctrica 12. La función es, por ejemplo, la siguiente:

f(w)=13,7(w-6)+30

Esta función es para el caso en el que las características del compresor 5a son 12 kW a 112 Hz y 6 kW a 30 Hz, y la capacidad del compresor cambia linealmente entre 112 Hz y 30 Hz. En otros términos, un rango de frecuencia es suficiente para hacer que el compresor exhiba una capacidad de refrigeración para refrigerar el consumo de potencia eléctrica, es decir, el poder calorífico, del equipo de comunicación 2. En S8 se comparan fmax, operado en base a la función f(w), y f1, calculado como antes. En S9, S10 y S11, cuando f1 es mayor que fmax, la frecuencia del compresor se establece de manera que sea fmax; y cuando f1 es fmax o menos, la frecuencia del compresor se establece de manera que sea f1. Como se describe, se controla la frecuencia del compresor.

No es necesario afirmar que, en S2 y S3 en la figura 3, se puede determinar si la temperatura Tm del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación es igual o superior a un valor obtenido añadiendo o restando un valor predeterminado de la temperatura establecida Ts del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación. En otros términos, dando un rango predeterminado a la temperatura establecida Ts y determinando si la temperatura Tm está o no en este rango, es más alta que un límite superior del rango, menor que un límite inferior del rango, o está en otras posiciones, la temperatura Tm se puede poner al rango de la temperatura establecida Ts.

En la realización 1 es posible proporcionar el método de control de refrigeración, que hace que la temperatura del aire de aspiración para el equipo de comunicación sea estable, y con el que se tratan la carga y el cambio del poder calorífico según el número de operaciones del equipo de comunicación 2. Este control se realiza detectando la temperatura del aire de aspiración 8 para poner en funcionamiento el equipo de comunicación 2 por los medios detectores de temperatura de aspiración 13 y controlando el climatizador por los medios de control de refrigeración para poner la temperatura del aire de aspiración 8 dentro del rango de la temperatura establecida Ts. Además, se da el caso de que el poder calorífico del equipo de comunicación 2 se cambia bruscamente. En este caso, el control dependiente solamente de la señal de salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 13, obtenida como resultado del cambio, es insuficiente. Por lo tanto, es posible lograr un control estable con una buena capacidad de seguimiento obteniendo previamente la señal de salida de los medios detectores de consumo de potencia eléctrica 12, que es un factor para cambiar la temperatura Tm del aire de aspiración 8, y controlar la frecuencia del compresor.

Aunque, en la figura 3, el límite superior fmax de la frecuencia del compresor se establece en S7, se puede adoptar los pasos siguientes. Primero se determina si el consumo de potencia eléctrica se incrementa o disminuye comparando los valores detectados de la potencia eléctrica antes y después de una recepción de los medios de detección de potencia eléctrica 12 en S4, S5, S6, y S7. Cuando disminuye el consumo de potencia eléctrica, se realiza un proceso parecido al descrito en la figura 3. Cuando se incrementa el consumo de potencia eléctrica. En S7, el límite superior fmax se cambia al límite inferior fmin=f(w) de la frecuencia del compresor, y el límite inferior fmin de la frecuencia del compresor se cambia a f(w) representado en la figura 3. En S8, se determina si f1<fmin o no. En S9, cuando f1<fmin, se establece fl=fmin. En S10, cuando f1\geqfmin, se establece fl=fl. A continuación se selecciona S11.

En tal caso, cuando el poder calorífico del equipo de comunicación 2 se incrementa o disminuye bruscamente, es posible hacer frente rápidamente al incremento y la disminución, y se puede obtener un control estable con una buena capacidad de seguimiento.

Mientras tanto, el método de control, ilustrado en la figura 3, se puede modificar y simplificar usando solamente S4, S5, y S6 a S11 y quitando S7, S8, S9, y S10.

La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra otro ejemplo del método de control de refrigeración según la realización 1 de la presente invención. El procedimiento hasta S9 y S10 es el mismo que antes.

Una estructura del método de refrigeración se ilustra en la figura 1, y un diagrama de bloques del método de refrigeración se ilustra en la figura 2. En la figura 4, después de calcular la frecuencia f1 en el paso S9 o S10, el consumo de potencia eléctrica W, es decir, la salida de los medios de detección de potencia eléctrica 12, al tiempo de calcular la frecuencia f1 se compara con el valor establecido Ws de un consumo de potencia eléctrica establecido previamente en S21. En S22, cuando W>Ws, la frecuencia del compresor 5a se establece de manera que sea f1. En S23, cuando W\leqWs, la capacidad del compresor se minimiza. Esto significa que se hace que la frecuencia del compresor sea la frecuencia más pequeña a la que el compresor se puede mover. O es posible formar un circuito refrigerante poniendo en derivación una parte de un refrigerante, que fluye al termointercambiador exterior 5b en un lado de aspiración del compresor, para degradar más la capacidad de refrigeración haciendo que la frecuencia sea una frecuencia mínima que permite la operación del compresor. El circuito de derivación no se ilustra en la figura 1.

El valor establecido Ws se hace un poco más grande que la capacidad mínima del climatizador. Por ejemplo, si la capacidad mínima es 6 kW, el valor establecido Ws es 7 kW. En el primer ejemplo de la realización 1, cuando se reduce el poder calorífico del equipo de comunicaciones, se da el caso de que el compresor se para por un apagado porque la capacidad del climatizador se reduce secuencialmente según el reducido poder calorífico, y finalmente el poder calorífico es menor que la capacidad mínima del climatizador. En este ejemplo, se añade el paso S21 para determinar si minimizar la capacidad del compresor antes de la disminución del poder calorífico inferior a la capacidad mínima del climatizador, por lo que no se produce fácilmente apagado. La repetición de encendidos y apagados no sólo acorta la duración de un compresor, sino que también produce condensación de humedad en la carcasa.

Además, se puede cambiar el proceso de designar el valor límite superior de la frecuencia en la figura 4. Como en un diagrama de flujo ilustrado en la figura 5, la salida W de los medios de detección de potencia eléctrica 12 se compara con el valor establecido Ws en S51, y la capacidad del compresor se minimiza en S53 cuando se establece W\leqWs. Es posible simplificar la estructura del método de control de refrigeración a la vez que se mantiene una función de evitar la condensación de humedad, producida por la repetición de encendidos y apagados. La estructura y el diagrama de bloques de esta modificación se ilustran respectivamente en las figuras 1 y 2.

Realización 2

A continuación se describirá un ejemplo de un método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la realización 2 de la presente invención. La figura 6 ilustra una estructura del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 2 de la presente invención. La figura 7 es un diagrama de bloques del método de control de refrigeración. En las figuras 6 y 7, las mismas referencias numéricas que las de las figuras 25, 1 y 2 designan porciones idénticas o similares y se omite la descripción de estas porciones. La referencia numérica 11b son unos medios de control de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración del climatizador. La referencia numérica 9 designa unos medios detectores de temperatura de aspiración para una unidad interior del climatizador, que detecta la temperatura de aspiración del aire a la unidad interior.

La figura 8 ilustra un diagrama de flujo que ilustra una operación del método de control de refrigeración. El proceso hasta S5 y S6 es parecido al descrito en la realización 1. En S31, el límite superior fmax de la frecuencia se obtiene como función f(Tin) que tiene una variable de la temperatura de aspiración Tin detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración 9. Cuando la temperatura Tm del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación es constante, hay una relación entre el poder calorífico del equipo de comunicación y la temperatura de aspiración Tin de la unidad interior:

Tin\infty (valor calorífico del equipo de comunicación)

Por consiguiente, es posible sustituir el consumo de potencia eléctrica por la temperatura de aspiración, descrito en la realización 1 con referencia a la figura 3. Por ejemplo, si Tm = 20ºC (constante), y el caudal de aire del ventilador 3 es 40 m^{3}/minuto, se establece la ecuación siguiente:

Tin = Tm + \DeltaT = 20+1,23 W,

donde el consumo de potencia eléctrica se designa por W, el caudal de aire es 0,67 m^{2}/segundo, la densidad del aire es 1,2 kg/m^{3}, y el calor específico a presión constante del aire es 1,01 kJ/kg\cdotK, donde se utiliza la ecuación \DeltaT = (consumo de potencia eléctrica)/(caudal de aire x densidad del aire x calor específico de aire a presión constante), descrito en la realización 1.

Además sustituyendo W así obtenido por W en la ecuación f(W)=13,7(W-6)+30, descrito en la realización 1, se obtiene la ecuación siguiente:

f(Tin)=11,2Tin-277

Por ejemplo, fmax se calcula por dicha función. Si la temperatura de aspiración Tin es 35ºC, se establece la ecuación siguiente:

f(Tin)=115 Hz,

donde Tin=35ºC.

Esto representa el caso de que la capacidad del compresor 5a cambia linealmente entre 12 kW a 112 Hz y 6 kW a 30 Hz. En S32 se comparan fmax así operado de f(Tin) y f1 calculado anteriormente. En S33, S34 y S35, la frecuencia del compresor se establece de manera que sea fmax, en el caso de que f1 sea mayor que fmax; y la frecuencia se establece de manera que sea f1 en el caso de que f1 sea fmax o menos.

Así se controla la frecuencia del compresor.

Además, aunque no se ilustra en el diagrama de flujo, cuando f1 así calculado está fuera de un rango de frecuencia que permite utilizar el compresor, es posible añadir la función de limitar la frecuencia a valores límite superior e inferior.

Se da el caso de que el poder calorífico del equipo de comunicación 2 cambia bruscamente. En tal caso, es insuficiente controlar usando solamente la señal de salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación. Verificando y controlando la temperatura de aspiración Tin que refleja un cambio del poder calorífico de los equipos de comunicaciones, que es un factor para cambiar la temperatura Tm, es posible controlar establemente con una buena capacidad de seguimiento.

A continuación se describirá con referencia a las figuras un método de control de refrigeración para estaciones de retransmisión de comunicaciones según otro ejemplo en la realización 2. En las figuras 6 y 7, se ilustran, respectivamente, una estructura y un diagrama de bloques.

La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de los medios de control de refrigeración 11b. En la figura 7, el procedimiento según este ejemplo de la realización 2 es el mismo hasta los pasos S33 y S34, descritos en el ejemplo anterior. Después de calcular la frecuencia f1 en el paso S33 o S34, la temperatura de aspiración Tin de la unidad interior, salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 9, se compara con un valor establecido previamente Tins de la temperatura de aspiración en S41. Cuando Tin>Tins, la frecuencia del compresor se establece de manera que sea f1 en S42. Cuando Tin\leqTins, la capacidad del compresor se minimiza en S43. Esto significa que la frecuencia del compresor se disminuye a la frecuencia mínima que permite la operación del compresor. Además, un circuito refrigerante se construye para poner en derivación una parte de un refrigerante que fluye al termointercambiador exterior 5b en un lado de aspiración del compresor (no representado en la figura 6). En este caso, la capacidad de refrigeración se puede degradar haciendo que la frecuencia del compresor sea la frecuencia mínima que permite la operación del compresor. También se puede adoptar dicha aplicación.

El valor establecido Tins se determina como sigue. El paso S41 en la figura 9 tiene un significado parecido al paso S21 en la realización 1 con referencia a la figura 4. Cuando la temperatura Tm del aire de aspiración 8 al equipo de comunicación es constante, existe la relación siguiente entre el poder calorífico del equipo de comunicación y la temperatura de aspiración Tin de la unidad interior:

Tin\infty (poder calorífico del equipo de comunicación)

Por consiguiente, es posible sustituir el consumo de potencia eléctrica por la temperatura de aspiración descrito con referencia a la figura 4. Dado que la temperatura establecida Tins es poco más alta que la capacidad mínima del climatizador, cuando la capacidad mínima es 6 kW como en la figura 4, por ejemplo, se determina Tin con respecto al consumo de potencia eléctrica de 7 kW. Entonces, la diferencia de temperatura \DeltaT entre el aire de aspiración 6 y el aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación con respecto al consumo de potencia eléctrica de 7 kW resulta \DeltaT=8,7 grados, en la práctica de las constantes antes indicadas y las ecuaciones. Cuando Tm es 20ºC, Tin=Tm+\DeltaT=28,7ºC, donde Tins=28,7ºC.

En la figura 9, como se describe en la realización 1 con referencia a la figura 5, una estructura del método se puede simplificar conectando directamente S4, S5 y S6 a S32 y quitando S31, S32, S33, y S34 en la figura 9, evitando por ello la condensación de humedad producida por repetidos encendidos y apagados.

Además, es posible sustituir S21, S22, y S23, descritos en la realización 1 con referencia a la figura 4, por S41, S42, y S43 en la figura 9. En otros términos, se controla como se ilustra en un diagrama de flujo de la figura 11, por lo que, cuando se reduce el poder calorífico del equipo de comunicación, el compresor raras veces se para, es decir, apaga, reduciendo secuencialmente la capacidad del compresor de aire y por lo tanto el poder calorífico resulta más pequeño que la capacidad mínima. Así se evita una reducción de la duración del compresor producida por la repetición de encendidos y apagados, y se puede evitar la condensación de humedad. En este caso, los medios de detección de potencia eléctrica 12 se añaden a la figura 6, y la figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra este caso. Además, es posible sustituir S41, S42, y S43, ilustrados en la figura 9, por S21, S22, S23, descritos en la realización 1 con referencia a la figura 4. En otros términos, controlando como el diagrama de flujo ilustrado en la figura 12, se pueden obtener una función y efecto similares. En este caso, los medios de detección de potencia eléctrica 12 se añaden a la figura 6, y la figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra este caso como antes.

Además, aunque en las realizaciones 1 y 2, los casos de detectar consumo de potencia eléctrica de placas electrónicas de los equipos de comunicaciones se detectan por los medios de detección de potencia eléctrica 12, el consumo de potencia eléctrica se puede sustituir por una corriente del equipo de comunicación. Se produce el efecto de detectar el consumo de potencia eléctrica calculando el consumo de potencia eléctrica de un valor total detectado de la corriente del equipo de comunicación, alojado en la carcasa, usando un amperímetro, cuyo costo es menor que el del medidor de potencia eléctrica, para formar los medios de detección de potencia eléctrica.

Realización 3

A continuación se describirá un ejemplo de un método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la realización 3 de la presente invención. La figura 13 ilustra una estructura del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 3 de la presente invención. La figura 14 es un diagrama de bloques del método de control de refrigeración. La figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un control por el método de control de refrigeración. En las figuras 13 y 14, idénticas referencias numéricas a las descritas en las realizaciones 1 y 2 designan porciones idénticas o similares y se omite la descripción de estas porciones. La referencia numérica 11c designa unos medios de control de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración. La referencia numérica 20a designa unos medios de establecimiento de valor inicial de la temperatura de aspiración para el equipo de comunicación. La referencia numérica 20b designa unos medios de establecimiento de valor inicial de la temperatura de aspiración para el termointercambiador interior. La referencia numérica 20d designa unos medios de determinación de valor deseado para determinar un valor deseado de la temperatura de aspiración para el termointercambiador interior y un valor deseado de la temperatura de aspiración para el equipo de comunicación. La referencia numérica 21d designa unos medios de control de condición del aire para controlar la capacidad del climatizador en base al valor deseado de la temperatura de aspiración para los equipos de comunicaciones determinado por los medios de determinación de valor deseado 20d. La referencia numérica 20e designa una memoria para memorizar las salidas detectadas por los medios detectores de temperatura de aspiración 9 y los medios detectores de temperatura de aspiración 13. La referencia numérica 20f designa un temporizador.

Los medios de control de refrigeración 11c están formados por los medios de establecimiento de temperatura de aspiración inicial deseada 20a, los medios de establecimiento de valor inicial de la temperatura de aspiración 20b, los medios de determinación de valor deseado 20d, la memoria 20e, el temporizador 20f, los medios de control de la condición del aire 21d, los medios de control de frecuencia 22, etc.

En general, cuando un climatizador se pone en funcionamiento incrementando la temperatura de aspiración inferior a un valor límite, de ordinario 40ºC o menos, la eficiencia se mejora como en la figura 16, donde la capacidad de refrigeración sensible en la ordenada se incrementa junto con un incremento de la temperatura de aspiración al climatizador en la abscisa. En la figura 13, cuando la temperatura de aspiración detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración 9 se mantiene lo más alta que sea posible, se mejora la eficiencia. Para alcanzar este estado, se lleva a cabo el control siguiente.

Una operación de control realizada por los medios de control de refrigeración 11c se describirá con referencia a un diagrama de flujo ilustrado en la figura 15. El valor inicial deseado Tinso, establecido por los medios de establecimiento de valor inicial deseado de la temperatura de aspiración 20b, y el inicial valor deseado Tso, establecido por los medios de establecimiento de valor inicial deseado de la temperatura de aspiración 20a para los equipos de comunicaciones, se leen en S101. En S102, los valores leídos se utilizan respectivamente como el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins y el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para los equipos de comunicaciones. En S103, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts, que es igual a Tso, del equipo de comunicación se introduce en los medios de control de la condición del aire 21d. Los medios de control de la condición del aire 21d comparan la salida Tm de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación con el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación, controlan los medios de control de frecuencia 22, y controlan la capacidad del compresor 5a, por lo que se controla la capacidad del climatizador. La capacidad del climatizador se controla, por ejemplo, según S1 a S6 ilustrados en las figuras 3, 4, 5, 8, 9, 11 y 12 y descritos en las realizaciones 1 y 2. La temperatura de aspiración Tin de la unidad interior y la temperatura de aspiración Tm del equipo de comunicación, obtenida como resultado del control, son detectadas, respectivamente, por los medios detectores 9 y 13, y los valores detectados son memorizados cada minuto en S105. En S104 y S106, se cuentan diez minutos. En S107 se leen de la memoria 20e los valores detectados de la temperatura de aspiración Tin durante los diez minutos, y los medios de determinación de valor deseado 20d calculan un valor medio Tin 10 de los valores detectados de la temperatura de aspiración. El valor promedio y el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins se comparan en S108. Cuando una diferencia entre el valor promedio y el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins es menor que un rango de \pm1ºC, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para los equipos de comunicaciones no se cambia en S109. En S110, se determina si el valor promedio Tin10 es más alto o no que el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins en 1ºC o más. Cuando es 1ºC o más más alto, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación se disminuye 1ºC en S111. Por otra parte, cuando el valor promedio es menor que el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins en más de 1ºC en S110, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación se incrementa 1ºC en S112. En S103, el valor deseado de la temperatura de aspiración así determinado Ts para el equipo de comunicación se introduce en los medios de control de la condición del aire 21d de nuevo. Estas operaciones se repiten.

Estableciendo el valor deseado de la temperatura de aspiración Tinslo más alto que sea posible de manera que no exceda del valor límite, es posible usar el climatizador en un rango alto de temperaturas lo más cerca que sea posible del valor deseado de la temperatura de aspiración Tins, por lo que el climatizador está en un estado altamente eficiente. Además, se puede evitar la condensación de humedad porque se incrementa la temperatura de expulsión del climatizador. Como ejemplo de esta realización, la figura 17 ilustra un caso en el que el valor inicial del valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación es 30ºC y el valor inicial del valor deseado de la temperatura de aspiración Tins es 35ºC. En la figura 17, la capacidad del climatizador se equilibra con el cargas, y la temperatura de aspiración Tin, la temperatura de aspiración Tm para el equipo de comunicación, y la temperatura de expulsión para el climatizador son uniformes en un intervalo de tiempo. La razón por la que se utiliza el valor promedio de los valores detectados de la temperatura de aspiración durante cada diez minutos para controlar el compresor de aire, es evitar la perturbación en el control, producida por un cambio temporal de la temperatura en la estación de comunicaciones. En general, se da el caso de controlar la frecuencia durante cada minuto para controlar la capacidad de un climatizador por unos medios de control de condición del aire. En este caso, los cambios frecuentes del valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para los equipos de comunicaciones hacen que el control sea inestable. Como se describe en esta realización, estableciendo automáticamente y cambiando el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación, es posible usar el climatizador de manera muy preferible de acuerdo con unas condiciones reales de las cargas.

A continuación se describirá otro ejemplo. Las figuras 13 y 14, respectivamente, ilustran una estructura y un diagrama de bloques de este ejemplo. Un diagrama de flujo de control se ilustra en la figura 18. Como se describe con referencia a la figura 17, cuando se equilibran el poder calorífico del equipo de comunicación y la capacidad de refrigeración del climatizador, se puede adoptar el control, descrito en el ejemplo anterior. Sin embargo, los medios de control de la condición del aire 21d del climatizador están en un estado apagado cuando la temperatura de aspiración Tm para el equipo de comunicación resulta menor que el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación en un valor predeterminado. Este estado se ilustra en la figura 19. En este caso, existen las posibilidades de:

(1) hacer que la temperatura de aspiración Tm para el equipo de comunicación supere temporalmente el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación; y

(2) afectar negativamente la duración del climatizador porque se producen frecuentes encendidos y apagados.

Especialmente, en cuanto a (2), cuando la temperatura de aspiración Tin se incrementa lo más que sea posible para alcanzar la finalidad del control según esta realización, se incrementa consiguientemente la temperatura de aspiración Tm al equipo de comunicación. Cuando el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación es alto, un tiempo en el que se alcanza la temperatura de aspiración Tm para el equipo de comunicación disminuyendo al valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación después de empezar el refrigeración haciendo que el climatizador se encienda.

Además, generalmente es necesario controlar el climatizador para proteger el compresor, donde el encendido se deberá evitar durante tres minutos. Dado que una función de refrigeración se para durante los tres minutos, la temperatura de la estación de comunicaciones se incrementa como se ilustra en la figura 19. Aunque la tendencia al incremento depende del poder calorífico de los equipos de comunicaciones dentro de la estación de retransmisión de comunicaciones, cuando el poder calorífico es constante, una temperatura a alcanzar dentro de la estación de retransmisión de comunicaciones es alta cuando el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para el equipo de comunicación es alto a causa del período entre apagado y encendido. En general, cuando un valor medido realmente es un valor deseado tal como el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para equipo de comunicación más 1ºC, el climatizador está en un estado de encendido, y cuando el valor realmente medido es el valor deseado menos 1ºC, el climatizador está en un estado de apagado, donde, aunque se cambien los criterios para el encendido y el apagado, la tendencia antes mencionada se produce igualmente.

Para resolver los problemas antes indicados (1) y (2), se añade el proceso siguiente al control anterior. Cuando al menos una de las condiciones de que la temperatura de aspiración Tm excede una vez de un cierto valor límite, por ejemplo 35ºC, dentro de los diez minutos y de que se produce encendido dos veces o más dentro de los diez minutos, el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins se disminuye 1ºC.

Tal operación se describirá con referencia a la figura 18. Se omite la explicación, que ya se ha descrito en el ejemplo en la figura 15. Los medios de control de la condición del aire 21d juzgan el encendido y apagado en el climatizador. En caso de encendido, el encendido es referido a los medios de determinación de valor deseado 20d, donde los medios de determinación de valor deseado 20d cuentan el número de encendidos, y la memoria 20e memoriza la información y un valor detectado de la temperatura de aspiración Tm para el equipo de comunicación en S105b. Después del paso de diez minutos, en S201, los medios de determinación de valor deseado 20d verifican si Tm al menos una vez excede de 35ºC durante los diez minutos o no reclamando el valor detectado de la memoria. En S202 y S203, se establece Flag de manera que sea 1 cuando Tm haya sido superado así. En S204, los medios de determinación de valor deseado 20d verifican si se han producido o no dos o más encendidos durante los diez minutos. En caso de dos veces o más, se establece Flag 2 de manera que sea 1 en S205 y S206. En S207, se determina si al menos uno de Flag y Flag2 es 1. Si lo es, en S209, el valor deseado Tins de la temperatura de aspiración se disminuye 1ºC. Tins se mantiene igual cuando ambos señalizadores son 0 en S208. Después de determinar el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins por los medios de determinación de valor deseado 20d, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts para los equipos de comunicaciones para control durante los diez minutos siguientes se determina en S107 a S112, parecido a la realización anterior, en base al valor promedio Tin10 de las temperaturas de aspiración en los diez minutos después de determinar el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins por los medios de determinación de valor deseado 20d. Este procedimiento se repite de manera similar a la descrita en la realización anterior.

En este ejemplo, se puede entender mal que la eficiencia operativa tiene a deteriorarse disminuyendo el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins. Sin embargo, esto hace que el climatizador opere con una eficiencia mejor y sin peligro de generar condensación de humedad si se cumple el supuesto de control de la presente invención de que la temperatura de aspiración para los equipos de comunicaciones se mantiene a valor predeterminado o menos, donde el control se basa en vista de gusano.

A continuación se describirá otro ejemplo de esta realización.

En los dos ejemplos antes descritos de la realización 3, los medios de control para determinar el valor deseado, por los que se puede obtener un uso estable para alguna condición de la carga. En una aplicación real, en el caso de que la operación tenga problemas, por ejemplo, se produce condensación de humedad en la estación de comunicaciones y se supera un rango utilizable de temperaturas del climatizador, disminuyendo o aumentando el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins y/o el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts sin límite.

Una estructura del sistema se ilustra en la figura 13, y un diagrama de bloques se ilustra en la figura 20 como en los ejemplos anteriores. En la figura 20, la referencia numérica 20g designa los medios de establecimiento de valor límite inferior de la temperatura de aspiración; y la referencia numérica 20h designa los medios de establecimiento de los valores de límite inferior y de límite superior deseados de la temperatura de aspiración. Los medios de control de refrigeración 11d se construyen añadiendo los medios de establecimiento de valor límite inferior deseado de la temperatura de aspiración 20g y los medios de establecimiento de valor límite inferior y límite superior deseados de la temperatura de aspiración 20h a los antes mencionados 11c. Utilizando un diagrama de flujo ilustrado en la figura 21, se describirá los puntos diferentes de los descritos anteriormente. Se omite una explicación de las mismas porciones que las descritas anteriormente. En S101b se lee un valor límite inferior Tinsmin del valor deseado de la temperatura de aspiración, establecido por 20g, y un valor límite inferior Tsmin y un valor límite superior Tsmax del valor deseado de la temperatura de aspiración, establecidos ambos por 20h. Se detecta durante diez minutos como en el ejemplo anterior. Después de determinar el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins dependiendo de un valor del señalizador, se compara si el valor determinado Tins es menor o no que el valor límite inferior Tinsmin en S210. Si es pequeño, Tsin=Tsmin en S212. Si es grande, el valor determinado Tins se usa como en S212. Después de determinar el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts comparando un valor medio de las temperaturas de aspiración durante los diez minutos con el valor deseado de la temperatura de aspiración, el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts se compara con el valor límite superior Tsmax y el valor límite inferior para determinar si el valor deseado de la temperatura de aspiración Ts excede o no del valor límite superior Tsmax o es menor que el valor límite inferior Tsmin, respectivamente, en S304 y S301. Si excede del valor límite superior, en S306, el valor deseado Ts es igual a Tsmax. Si es menor que el valor límite inferior, en S303, Ts es igual a Tsmin. Si está entre el valor límite superior y el valor límite inferior, en S302 y S305, se utiliza el Ts determinado. Mientras tanto, el valor límite superior del valor deseado de la temperatura de aspiración corresponde al valor inicial deseado Tinso, establecido por los medios de establecimiento de valor inicial deseado de la temperatura de aspiración 20b.

En los ejemplos anteriores, los medios de control determinan los valores deseados que permiten la operación estable. Sin embargo, hay una posibilidad de que estos valores deseados en la condición estabilizada no siempre realicen una operación muy estable dependiendo de las horas y estaciones. Esto es debido a que la capacidad del climatizador está influenciada por la temperatura del aire exterior y hay un cambio, producido por calor, etc, que penetra a través de una pared de la carcasa 10. Para resolver estos problemas, como se ilustra en S401 y S402 en el diagrama de flujo ilustrado en la figura 21, todos los valores se ponen de nuevo a los valores iniciales cada tiempo predeterminado, por ejemplo, cada seis horas, y se busca un valor deseado más adecuado para el punto de tiempo.

Realización 4

A pesar de otros acondicionadores de aire y dispositivos auxiliares de refrigeración tales como tubos de calor y dispositivos de refrigeración del tipo de ebullición además de un dispositivo de refrigeración principal del climatizador antes descrito como los medios de refrigeración, el proceso, descrito en la realización 3, se puede realizar igualmente. La estructura del sistema en este caso se ilustra en la figura 22. En la figura 22, la referencia numérica 30a designa un evaporador, es decir, un refrigerador de aire del dispositivo de refrigeración auxiliar. La referencia numérica 30b designa un condensador, es decir, un radiador, del dispositivo de refrigeración auxiliar. La referencia numérica 30c designa un aire de admisión al evaporador. La referencia numérica 30d designa aire expulsado. El dispositivo de refrigeración auxiliar 30 está formado por el evaporador 30a, el condensador 30b, etc. El dispositivo de refrigeración auxiliar 30 puede estar situado en cualquier lugar dentro de la carcasa 10. A condición de que el dispositivo de refrigeración auxiliar 30 esté controlado constante e independientemente, es posible proceder de manera completamente parecida a la descrita en la realización 3, donde el poder calorífico de los equipos de comunicaciones 2 y el calor quitado por el dispositivo de refrigeración auxiliar 30 se tratan como la carga dentro de la estación de comunicaciones y el calor quitado se trata como calor añadido. En otros términos, todos los ejemplos descritos en la realización 3 se pueden aplicar a esta estructura de la realización 4.

Se describirá otro ejemplo de la realización 4. La estructura se ilustra en la figura 23. Como se ilustra en la figura 23, controlando la parada del dispositivo de refrigeración auxiliar 30 por unos medios de control de refrigeración 11f del dispositivo de refrigeración principal, es posible operar el climatizador de forma más efectiva. La capacidad de refrigeración de un dispositivo de refrigeración principal es generalmente más grande que la de un dispositivo de refrigeración auxiliar. Sin embargo, cuando estos dos operan independientemente, se da el caso de que la entrada se incrementa excesivamente combinando estas operaciones, por ejemplo, el dispositivo de refrigeración auxiliar sigue funcionando aunque una carga interna pueda ser cubierta por el dispositivo de refrigeración principal. Además, cuando la carga es pequeña, se da el caso de que solamente el dispositivo de refrigeración auxiliar puede cubrir la carga. En este caso, seleccionando apropiadamente estos dispositivos, se obtiene una operación efectiva en consideración de todo el sistema.

Realización 5

Una estructura según la realización 5 de la presente invención se ilustra en la figura 24. El dispositivo de refrigeración auxiliar, descrito en la realización 4, se sustituye por un dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición 31 incluyendo un evaporador 31a y un condensador 31b, donde el evaporador 31a está situado en un lado situado hacia arriba en el recorrido de flujo de aire, en el que está situado el dispositivo de refrigeración principal. El dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición 31 tiene la característica de que cuando aumenta la diferencia entre la temperatura de evaporación en el evaporador 31a y la temperatura de condensación en el condensador 31b situados en una unidad exterior del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, se incrementa la capacidad, básicamente en proporción a ella. Además, el dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición 31 se introduce solamente desde un ventilador 31c. Por lo tanto, es posible usar de forma altamente eficiente el climatizador haciendo que el recorrido de aire de la unidad interior se use en común para el del climatizador y el recorrido de aire de la unidad interior se use en común para el dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición y el climatizador.

Por lo tanto, por ejemplo, la temperatura de aspiración a la unidad interior, es decir, el evaporador 31a, del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición 31 se establece de manera que sea lo más alta que sea posible a la vez que se cumplen las condiciones de que (temperatura de aspiración para equipo de comunicación Tm) \leq35ºC y (temperatura de aspiración para termointercambiador interior Tin\leq40ºC.

Realizando el control de manera similar a la descrita en la realización 3, se puede llevar a la práctica el ejemplo anterior. Sin embargo, hay que situar una porción de detección de los medios detectores de temperatura de aspiración 9 delante del evaporador, es decir, el termointercambiador interior 4a, del climatizador, que es el dispositivo de refrigeración principal.

Cuando el valor detectado por los medios detectores de temperatura de aspiración 9 es menor que un valor predeterminado, por ejemplo 20ºC, la temperatura de aspiración del aire al equipo de comunicación se controla de manera que sea 35ºC o menos. Sin embargo, cuando disminuye excesivamente, se producen los problemas siguientes:

(1) Hay un límite inferior en el caso de la temperatura a la que se utiliza el equipo alojado. En general, es 0ºC o más, pero 20ºC o más es preferible para una batería;

(2) Cuando la temperatura interior es baja, la temperatura de aspiración del aire se aproxima al punto de condensación del aire interior y se puede producir condensación de humedad; y

(3) No hay un ahorro adecuado de energía. Además, se pueden producir otros problemas.

En tal caso, el ventilador de la unidad exterior del dispositivo de refrigeración auxiliar 31 se para. La parada del ventilador de la unidad exterior exhibe varios efectos en los casos siguientes además de la situación antes mencionada, donde unos medios detectores, unos medios de determinación, etc, no se han mencionado específicamente.

(1) La temperatura del aire exterior es menor que una temperatura predeterminada;

(2) La diferencia entre valores detectados de la temperatura de aspiración para el dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición y de la temperatura del aire exterior es mayor que un valor predeterminado;

(3) La diferencia entre la temperatura de aspiración y la temperatura de expulsión, ambas del termointercambiador en la unidad exterior del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, es mayor que un valor predeterminado;

(4) La diferencia entre una temperatura de entrada y una temperatura de salida, ambas de un tubo de refrigerante para la unidad exterior del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, es mayor que un valor predeterminado; y

(5) Un valor detectado por los medios detectores de temperatura de aspiración para el equipo de comunicación es menor que una temperatura predeterminada.

Además, en los casos siguientes, se adoptan medidas correspondientes en lugar de parar el ventilador en la unidad exterior.

En primer lugar, si hay peligro de que un climatizador no se pueda volver a arrancar después de parar un ventilador de una unidad exterior porque cae nieve y se acumula, se adoptan las medidas siguientes.

(1) Disminuir, pero no parar, el número de revoluciones del ventilador en la unidad exterior;

(2) Sin parar el ventilador en la unidad exterior, la expulsión realizada por la unidad interior del dispositivo de refrigeración principal opera intermitentemente; y

(3) Sin parar el ventilador en la unidad exterior, se reduce la velocidad de revolución del ventilador en la unidad interior del dispositivo de refrigeración principal.

Además, cuando la diferencia entre la temperatura del aire exterior y la temperatura de aspiración del aire para los equipos de comunicaciones no se mantiene suficientemente, porque hay peligro de que la capacidad del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición sea inferior a la entrada, a saber, un COP resulta inferior a 1, el ventilador en la unidad exterior del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición se para, por lo que se ahorra energía. Por ejemplo, cuando la temperatura del aire exterior es 10ºC o más y no se acumula nieve, se mide la diferencia de temperatura, y si es 1ºC o menos, la unidad exterior se para.

En las realizaciones 3, 4, y 5, aunque hay una pluralidad de climatizadores, es decir, dispositivos de refrigeración principales, en la carcasa 10 de la estación de retransmisión de comunicaciones, o el número total de aparatos de climatización, es decir, dispositivos principales de refrigeración, y dispositivos auxiliares de refrigeración es múltiple, es posible determinar la operación más adecuada con respecto a una condición de calor del equipo de comunicación alojado en la estación de retransmisión de comunicaciones comenzando un proceso de valores iniciales respectivamente de los dispositivos principales de refrigeración. En caso de la pluralidad de dispositivos de refrigeración, hay posibilidad de que las funciones de refrigeración interfieran entre sí. Sin embargo, el estado más adecuado puede ser determinado automáticamente considerando la relación entre la pluralidad de dispositivos de refrigeración.

Sin embargo, el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins del dispositivo de refrigeración principal solamente se puede disminuir para la operación. Esto es debido a que, una característica del control es disminuir el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins desde el valor inicial, por ejemplo, 35ºC, del valor deseado de la temperatura de aspiración Tins mientras se busca un valor máximo, que no produce problemas.

Se da el caso de que el poder calorífico en la estación de retransmisión de comunicaciones cambia bruscamente dependiendo de una condición de la comunicación. Sin embargo, en general no cambia en gran parte, aunque se produzcan algunos cambios estacionarios. Además, una capacidad del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, utilizado como el dispositivo de refrigeración auxiliar, cambia dependiendo de la temperatura del aire exterior. Por consiguiente, un estado de varios valores deseados, alcanzados después del proceso antes mencionado iniciado en un cierto punto de tiempo, no siempre son los valores adecuados en otros puntos de tiempo. Puesto que no se procesa para incrementar el valor deseado de la temperatura de aspiración Tins, todos valores deseados vuelven a los valores iniciales en un cierto punto de tiempo, por ejemplo después de seis horas de iniciar un proceso anterior, y después de seis horas de todo cambio del valor deseado de la temperatura de aspiración Tins, y un proceso para adquirir el estado más adecuado, por lo que se realiza la operación más adecuada.

En las realizaciones anteriores 1, 2, 3, 4 y 5, todos los valores relativos a las temperaturas, los tiempos, etc, se dan como ejemplos y se pueden cambiar dependiendo de las condiciones.

Realización 6

La operación del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 6 se describirá con referencia a las figuras 1 y 2. En el método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones, la temperatura de aspiración del aire en el equipo de comunicación 2 se controla de manera que esté dentro de una temperatura normal suministrando una cantidad predeterminada del aire de aspiración 8 al equipo de comunicación 2 con el ventilador 4b. En general, la temperatura del aire de aspiración 8 se controla de manera que sea 20ºC o menos. El aire de aspiración 8 se calienta después de refrigerar el equipo de comunicación 2, es aspirado al interior unidad 4 como el aire de aspiración 6, es refrigerado por el termointercambiador interior 4a, vuelve a la carcasa 10 como el aire expulsado 7, y de nuevo se suministra para refrigerar el equipo de comunicación 2 como el aire de aspiración 8 para los equipos de comunicaciones. Los medios de control de refrigeración 11a controlan la temperatura del aire de aspiración 8 de manera que sea la temperatura establecida, por ejemplo 20ºC, o menos en base a las salidas de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación y los medios de detección de potencia eléctrica 12. Si el caudal de aire impulsado por el ventilador 3 es 40 m^{3}/minuto y la potencia eléctrica detectada por los medios de detección de potencia eléctrica 12 es 12 kW, el consumo de potencia eléctrica y el poder calorífico son sustancialmente los mismos en el equipo de comunicación 2, en el que potencia eléctrica la consumen en su mayor parte las placas de circuitos electrónicos, por lo que una diferencia de temperatura \DeltaT entre el aire de aspiración 6 y el aire de aspiración 8 resulta \DeltaT=(consumo de potencia eléctrica)/(caudal de aire x densidad del aire x calor específico de aire a presión constante). Si el consumo de potencia eléctrica es 12 kW, el caudal de aire es 40 m^{3}/minuto, la densidad del aire es 1,2 kg/m^{3}, y el calor específico del aire a presión constante es 1,01 kJ/(kg\cdotK), \DeltaT=15 grados. Si la temperatura del aire de aspiración 8 es 20ºC, la temperatura del aire de aspiración 6 resulta 20ºC+\DeltaT=20ºC+15 grados = 35ºC. Cuando el caudal de aire impulsado por el ventilador 4b en la unidad interior es 40 m^{3}/minuto, para suministrar el aire de aspiración 6 como el aire de aspiración 8 después de refrigerar de manera que sea 20ºC, se precisa una capacidad de refrigeración de hasta 12 kW. Se supone que la capacidad de refrigeración del climatizador sigue una carga calorífica real detectando el consumo de potencia eléctrica por el equipo de comunicación y controlando la capacidad de refrigeración. Sin embargo, el aire expulsado 7 en la unidad interior se mezcla con una atmósfera ambiente en la carcasa y sirve como el aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación, por lo que la temperatura del aire de aspiración 8 no es la temperatura antes mencionada. Para corregirlo, la capacidad necesaria del compresor se calcula para hacer que el aire de aspiración 8 tenga básicamente el valor deseado establecido de los medios de establecimiento de valor deseado de la temperatura del aire de aspiración 20 comparando la temperatura salida de los medios de detección de la temperatura del aire de aspiración 13 para el equipo de comunicación y el valor deseado establecido. Además, un límite superior de la frecuencia máxima del compresor se calcula a partir de la potencia eléctrica detectada por los medios de detección de potencia eléctrica 12. Entonces, se corrige la capacidad necesaria y el compresor 5a se controla a través de los medios de control de frecuencia 22 a una orden de frecuencia emitida por los medios de control de la condición del aire 21a.

La figura 3 es un diagrama de flujo para ilustrar una operación de control realizada por los medios de control de refrigeración. Los medios de control de la condición del aire 21a confirman una frecuencia f actualmente enviada al compresor 5a.

A continuación los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación verifican la temperatura Tm del aire de aspiración 8 y la temperatura establecida Ts del aire de aspiración 8 en el paso S2. Cuando no son iguales, en el paso S3, se compara si la temperatura Tm excede o no de la temperatura establecida Ts. Cuando la temperatura Tm excede de la temperatura establecida Ts, en el paso S5, la frecuencia de la fuente de alimentación para el compresor 5a se incrementa a través de los medios de control de frecuencia 22. Cuando la temperatura Tm no excede de la temperatura establecida Ts, en el paso S6, la frecuencia de la fuente de alimentación para el compresor 5a se disminuye a través de los medios de control de frecuencia 22. Cuando la temperatura Tm es igual a la temperatura establecida Ts en el paso S2, en S4, la frecuencia no se cambia en el paso S7, los medios de control de la condición del aire 21a ponen en funcionamiento un límite superior fmax de la frecuencia del compresor.

El límite superior fmax se obtiene de una función f(w) que tiene una variable de la salida W de los medios de detección de potencia eléctrica 12. Esta relación se establece, por ejemplo, como sigue:

f(w)=13,7(W-6)+30

Hay un caso en el que una característica del compresor 5a es 12 kW a 112 Hz y 6 kW a 30 Hz, y la capacidad del compresor cambia linealmente en las frecuencias entre 112 Hz y 30 Hz. En el paso S8 se comparan fmax operado de f(w) y f_{1} calculado. Cuando f_{1} es mayor que fmax, la frecuencia del compresor es fmax, y cuando f_{1} es fmax o menos, la frecuencia del compresor es f_{1} en pasos S9, S10, y S11. La frecuencia del compresor se controla como se describe.

Se da el caso de que el poder calorífico del equipo de comunicación 2 cambia bruscamente. En tal caso, es insuficiente efectuar el control usando solamente la señal de salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 13 para el equipo de comunicación, señal de salida que se obtiene como resultado del cambio. Por lo tanto, la señal de salida de los medios detectores de consumo de potencia eléctrica 12, que produce un cambio de la temperatura Tm, se obtiene previamente para controlar la condición del aire, por lo que se logra un control estable con una buena capacidad de seguimiento.

La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el método de control de refrigeración según otro ejemplo de la realización 6 de la presente invención. El procedimiento hasta los pasos S9 y S10 es similar al antes descrito. Los medios de control de refrigeración en este método de control de refrigeración se ilustran en la figura 2. Después de calcular la frecuencia f_{1} en el paso S9 o S10, en el paso S21, el consumo de potencia eléctrica W, es decir, la salida de los medios de detección de potencia eléctrica 12, en el punto de tiempo se compara con el valor establecido f_{1} del consumo de potencia eléctrica establecido previamente. Cuando W>Ws, en el paso S22, la frecuencia del compresor 5a se establece de manera que sea f_{1}. Cuando W>Ws, en el paso S22, la frecuencia del compresor 5a se establece de manera que sea f_{1}. Cuando W\leqWs, la capacidad del compresor se minimiza. Esto significa que la frecuencia del compresor se minimiza sin evitar la operación del compresor, o se forma un circuito refrigerante para poner en derivación una parte de un refrigerante que fluye al termointercambiador exterior 5b, donde un circuito de derivación no se ilustra en la figura 1. El valor establecido Ws se hace un poco más grande que la capacidad mínima del climatizador. Por ejemplo, cuando la capacidad mínima del climatizador es 6 kW, el valor establecido Ws es 7 kW. Cuando el poder calorífico del equipo de comunicación se reduce en el primer ejemplo de la realización 6, se da el caso de que el compresor se para, es decir, apaga, cuando la capacidad del climatizador se reduce sucesivamente y el poder calorífico resulta inferior a la capacidad mínima. Sin embargo, en el ejemplo, también se añade una determinación en el paso S21, y la capacidad del compresor se minimiza antes de que el poder calorífico se reduzca a menos de la capacidad mínima del climatizador, por lo que el apagado raras veces se produce incluso en tal caso. Los encendidos y apagados repetidos no sólo acortan la duración de un compresor, sino que también producen condensación de humedad en una carcasa; estos problemas se pueden evitar en este
ejemplo.

Realización 7

A continuación se describirá un ejemplo según la realización 7 de la presente invención.

La figura 6 ilustra una estructura del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 7 de la presente invención. La figura 25 es un diagrama de bloques que ilustra el método de control de refrigeración según la realización 7. En las figuras 6 y 25, las mismas referencias numéricas que en las figuras 1 y 2 designan porciones idénticas o similares y se omite la descripción de estas porciones. La referencia numérica 11b designa los medios de control de refrigeración para controlar la capacidad de refrigeración del climatizador.

Una operación del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la realización 7 se describirá con referencia a las figuras. La figura 26 es un diagrama de flujo que ilustra una operación del método de control de refrigeración 11b. Un procedimiento hasta los pasos S9 y S10 es similar al de los ejemplos de la realización 6. Después de calcular la frecuencia f_{1} en el paso S9 o S10, en el paso S31, la temperatura de aspiración Tin, es decir, una salida de los medios detectores de temperatura de aspiración 9 de la unidad interior, en dicho tiempo se compara con un valor establecido Tins de la temperatura de aspiración establecida previamente. Cuando Tin>Tins, en el paso S32, la frecuencia del compresor se establece de manera que sea f_{1}. Cuando Tin\leqTins, la capacidad del compresor se minimiza. Esto significa que la frecuencia del compresor se minimiza dentro del rango operable para el compresor, o se forma un circuito refrigerante para poner en derivación una parte de un refrigerante que fluye al termointercambiador exterior 5b, donde un circuito de derivación no se ilustra en la figura 6.

El valor establecido Tins se establece como sigue. El paso S31 en la figura 26 tiene un significado similar al paso S21 en la figura 4. En otros términos, mientras la temperatura Tin del aire de aspiración 8 para el equipo de comunicación es constante, hay una relación entre el poder calorífico del equipo de comunicación y el aire de aspiración Tin para la unidad interior:

Tin\infty (valor calorífico del equipo de comunicación)

Por consiguiente, es posible sustituir la temperatura de aspiración por el consumo de potencia eléctrica, descrito en el ejemplo de la realización 6 con referencia a la figura 4. Por ejemplo, el valor establecido Tins es Tin correspondiente a un consumo de potencia eléctrica de 7 kW. Una diferencia de temperatura \DeltaT entre el aire de aspiración 6 y el aire de aspiración 8 con respecto al consumo de potencia eléctrica 7 kW es \DeltaT=8,7 grados en base a las constantes y ecuaciones antes mencionadas. Cuando Tm=20ºC, Tin=Tm+\DeltaT=28,7ºC. Por consiguiente, Tins se puede poner a 28,7ºC.

Realización 8

En los ejemplos antes indicados de las realizaciones, hay relaciones entre el poder calorífico del equipo de comunicación y la temperatura de aspiración. Por lo tanto, se puede intercambiar la salida de los medios de detección de potencia eléctrica 12 y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración. Este caso se ilustra en las figuras 28 y 29 como realización 8.

También es posible modificar el proceso de designar el valor límite superior de la frecuencia en el ejemplo de la realización 6 de manera que sea el paso S51, en el que la salida W de los medios de detección de potencia eléctrica 12 se compara con el valor establecido Ws, y cuando W\leqWs, la capacidad del compresor se minimiza.

Por esto, a la vez que se mantiene la función de evitar la condensación de humedad producida por repetidos encendidos y apagados, se simplifica la estructura del método de control de refrigeración. También en este ejemplo, la determinación en el paso S41 puede estar basada en la temperatura de aspiración, no en la potencia eléctrica como se describe.

La primera ventaja del método de control de refrigeración para una estación de comunicaciones según la presente invención es que se hace que la temperatura del aire de aspiración para refrigerar los equipos de comunicaciones sea la temperatura establecida en base al valor detectado por los medios detectores de temperatura; la temperatura del aire de aspiración para los equipos de comunicaciones se estabiliza; y es posible seguir con precisión el poder calorífico, es decir, la carga, producido por la operación de los equipos de comunicaciones.

La segunda ventaja del método de control de refrigeración para la estación de comunicaciones según la presente invención es que es posible controlar la carga con buena capacidad de seguimiento y controlar eficientemente el refrigeración en respuesta a la carga del climatizador, por lo que se puede ahorrar energía durante la operación.

La tercera ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que se evita los encendidos y apagados frecuentes para evitar la condensación de humedad en la carcasa.

La cuarta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que el consumo de potencia eléctrica puede ser detectado usando un amperímetro de un costo menor que el de un contador de potencia eléctrica.

La quinta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que se puede evitar la condensación de humedad porque se incrementa la temperatura del aire soplado del climatizador.

La sexta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que la duración del climatizador no queda afectada adversamente.

La séptima ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que es posible evitar problemas en los que se sobrepasa un rango utilizable de temperatura para el climatizador.

La octava ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que los valores de control deseados preferibles se pueden poner independientemente de las horas y los cambios de las estaciones, y se puede obtener una operación estable.

La novena ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que es posible resolver problemas de los dispositivos de refrigeración porque la operación del dispositivo de refrigeración auxiliar y el dispositivo de refrigeración principal se controlan independientemente.

La décima ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que es posible poner alta la temperatura del aire, introducido en el evaporador del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, mejorar la capacidad de refrigeración del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición, y aumentar la temperatura del aire refrigerante dentro del dispositivo de refrigeración principal, por lo que se puede evitar la condensación de humedad en la carcasa.

La undécima ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que se puede ahorrar energía a la vez que se mantiene el efecto de refrigeración dentro de la carcasa.

La duodécima ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que la capacidad del circuito refrigerante de circulación natural se puede usar de forma expansiva adoptando un ventilador que proporcione un recorrido de alto flujo de aire como el ventilador común.

La decimotercera ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que no se producen en la carcasa derivación y ciclos cortos, se realiza alta eficiencia de refrigeración, y por lo tanto se puede ahorrar energía.

La decimocuarta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que se puede evitar problemas en el circuito refrigerante de circulación forzada, producidos al tiempo de aspirar directamente aire caliente.

La decimoquinta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que la unidad interior de climatizador para el circuito refrigerante de circulación forzada se puede usar sin modificación cuando se forma el recorrido común de flujo de aire y el ventilador común está situado en el recorrido de flujo de aire en el lado del evaporador.

La decimosexta ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que el refrigerador del circuito refrigerante de circulación natural en el lado de uso se puede usar sin modificación cuando el ventilador común está situado en el recorrido de flujo de aire en el lado del refrigerador.

La decimoséptima ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que se pueden evitar un costo innecesario de explotación del circuito refrigerante de circulación forzada.

La decimoctava ventaja del método de control de refrigeración para estaciones de comunicaciones según la presente invención es que los problemas en el circuito refrigerante de circulación forzada se pueden resolver rápidamente sin un incremento brusco de la temperatura en la carcasa.

Obviamente, numerosas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las ideas anteriores. Por lo tanto se ha de entender que dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención se puede llevar a la práctica de modo distinto al aquí descrito específicamente.

Claims

1. Una estación de comunicaciones incluyendo:

una carcasa (10) que aloja equipo de comunicación (2) que tiene componentes de calor incorporados tales como placas de circuito;

un climatizador, formado conectando un compresor (5a), un termointercambiador exterior (5b), un mecanismo de despresionización, un termointercambiador interior (4a), y otros;

medios (3, 4b) para hacer que el aire refrigerado por el termointercambiador interior (4a) sea enviado al equipo de comunicación (2);

medios de detección de potencia eléctrica (12) para detectar el consumo de potencia del equipo de comunicación (2) alojado en la carcasa (10);

medios detectores de temperatura de aspiración (13) para detectar la temperatura del aire (8) enviado al equipo de comunicación (2); y

medios de control de refrigeración (11a; 11b) para controlar la capacidad de refrigeración del climatizador;

donde los medios de control de refrigeración (11a; 11b) controlan la capacidad de refrigeración del climatizador, en base a la salida de los medios de detección de potencia eléctrica (12) y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (13).

2. La estación de comunicaciones según la reivindicación 1,

donde la capacidad el compresor (5a) del climatizador se minimiza si la salida de los medios de detección de potencia eléctrica (12) es menor que una corriente eléctrica predeterminada.

3. La estación de comunicaciones según la reivindicación 1, incluyendo además:

medios detectores de temperatura de aspiración (9) para detectar la temperatura de aspiración al termointercambiador interior (4a),

donde la capacidad de refrigeración del climatizador se controla también en base a la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para el termointercambiador interior, por los medios de control de refrigeración (11b).

4. La estación de comunicaciones según la reivindicación 3,

donde la capacidad del compresor (5a) del climatizador se minimiza si la salida de los medios de detección de potencia eléctrica (12) es menor que una corriente eléctrica predeterminada, o la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para el termointercambiador interior es menor que una temperatura predeterminada.

5. La estación de comunicaciones según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

donde el consumo de potencia eléctrica es detectado por los medios de detección de potencia eléctrica (12) en base a la corriente eléctrica total a través del equipo de comunicación (2) alojado en la carcasa (10).

6. La estación de comunicaciones según la reivindicación 3,

donde los medios de control de refrigeración (11b) controlan la capacidad de refrigeración del climatizador en base también a un valor deseado de control de la temperatura del aire (8) enviado al equipo de comunicación (2), y cambia el valor deseado de control en base a la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para el termointercambiador interior.

7. La estación de comunicaciones según la reivindicación 6,

donde los medios de control de refrigeración (11b) cambian dicho valor deseado de control en base a un valor deseado de la temperatura de aspiración del aire al termointercambiador interior y la salida de los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para el termointercambiador interior, y

los medios de control de refrigeración disminuyen el valor deseado de la temperatura de aspiración del aire al termointercambiador interior en una temperatura predeterminada a la aparición de al menos uno del siguiente fenómenos: que la temperatura de aspiración al equipo de comunicación, detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración (12) para el equipo de comunicación, exceda de un valor límite predeterminado y que el climatizador se encienda un número predeterminado de veces o más.

8. La estación de comunicaciones según la reivindicación 6,

donde un valor límite superior y un valor límite inferior de la temperatura de aspiración del aire son controlados por los medios de control de refrigeración (11b) en base al valor deseado de la temperatura de aspiración del aire para el termointercambiador interior y el valor deseado de control de la temperatura del aire enviado al equipo de comunicación.

9. La estación de comunicaciones según la reivindicación 6,

donde un valor inicial del valor deseado de control es establecido por los medios de control de refrigeración (11b) cada período predeterminado.

10. La estación de comunicaciones según la reivindicación 6, donde:

además del climatizador se ha previsto un dispositivo de refrigeración auxiliar (30; 31), que sirve de un dispositivo de refrigeración principal; y

la operación del dispositivo de refrigeración auxiliar es controlada independientemente del dispositivo de refrigeración principal.

11. La estación de comunicaciones según la reivindicación 6, donde:

además del climatizador se ha previsto un dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición (31) como un dispositivo de refrigeración auxiliar, que sirve de un dispositivo de refrigeración principal;

un evaporador (31a) para el dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición está situado en un lado situado hacia arriba en un recorrido de flujo de aire en el que está situado el termointercambiador interior (4a) del dispositivo de refrigeración principal; y

el dispositivo de refrigeración principal controla para refrigerar el aire refrigerado por el dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición.

12. La estación de comunicaciones según la reivindicación 11,

donde un ventilador (31c) de una unidad exterior del dispositivo de refrigeración del tipo de ebullición (31) se para si la temperatura detectada por los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para el termointercambiador interior (4a) es menor que un valor predeterminado.

13. La estación de comunicaciones según la reivindicación 3, donde

los medios de control de refrigeración (11b) controlan para minimizar la capacidad de refrigeración del climatizador si el consumo de potencia eléctrica del equipo de comunicación, salido de los medios de detección de potencia eléctrica (12), es un valor predeterminado o menos.

14. La estación de comunicaciones según la reivindicación 3,

donde los medios de control de refrigeración (11b) controlan para minimizar la capacidad de refrigeración del climatizador si la temperatura de aspiración a la unidad interior, enviada desde los medios detectores de temperatura de aspiración (9) para la unidad interior, es un valor predeterminado o menos.