ES2335302T3 - Sistema de acondicionador de aire. - Google Patents
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Abstract
Un acondicionador de aire (1) en el que se constituye un ciclo de refrigeración disponiendo una unidad (2) exterior provista de un acumulador (7), un compresor (8), una válvula (6) de cuatro vías y un intercambiador de calor (9) exterior, y una unidad (3) interior provista de un primer intercambiador de calor (15) interior, una válvula (16) de retención, una válvula (17) de expansión interior, un segundo intercambiador de calor (18) interior y una válvula (20) electromagnética interior integrada en una tubería (19) para derivar el primer intercambiador de calor (15) interior y la válvula (16) de retención, en una tubería en la que circula un refrigerante, caracterizado porque dicho compresor (8) está dispuesto en un lateral de salida de dicho acumulador (7) para comprimir refrigerante de dicho acumulador (7): y porque dicho acondicionador de aire comprende además un medio de control para ampliar el grado de apertura de la válvula (17) de expansión interior sobre la base de una señal generada cerrando la válvula (20) electromagnética interior, en un período de una operación de recalentamiento para deshumidificación.
Description
Sistema de acondicionador de aire.
La presente invención se refiere a un
acondicionador de aire y más particularmente a un acondicionador de
aire provisto de al menos una función de sobrecalentamiento para
deshumidificación.
Un acondicionador de aire forma un ciclo de
refrigeración conectando una unidad exterior provista de un
compresor, un intercambiador de calor exterior o similar, y una
unidad interior provista de una válvula de expansión interior, un
intercambiador de calor interior o similar mediante una tubería a
fin de hacer circular un refrigerante. Al igual que el
acondicionador de aire mencionado anteriormente, se conoce un
acondicionador de aire provisto de una denominada función de
sobrecalentamiento para deshumidificación a fin de sobrecalentar un
aire refrigerado y deshumidificado por el intercambiador de calor
interior a una temperatura cercana a una temperatura ambiente a fin
de inyectar aire a la habitación bajo un modo de funcionamiento de
refrigeración. La función de sobrecalentamiento para
deshumidificación se alcanza instalando un serpentín de
sobrecalentamiento dentro de la unidad interior en un lateral aguas
arriba de la válvula de expansión interior. En otras palabras, cada
intercambiador de calor exterior y el serpentín de
sobrecalentamiento funcionan como un condensador, con lo cual el
aire refrigerado y deshumidificado por el intercambiador de calor
interior es sobrecalentado a la temperatura cercana a la
temperatura ambiente sobre la base de un intercambio de calor
mediante el serpentín de sobrecalentamiento. Además, se ponen en
marcha una operación de sobrecalentamiento para deshumidificación y
una operación de refrigeración sin acompañamiento de
sobrecalentamiento y deshumidificación colocando una tubería para
derivar el serpentín de sobrecalentamiento y una válvula
electromagnética interior para abrir y cerrar la tubería. En otras
palabras, cuando la válvula electromagnética interior se encuentra
cerrada, el serpentín de sobrecalentamiento funciona como una parte
del condensador, ejecutando de este modo la operación de
sobrecalentamiento para deshumidificación. Cuando la válvula
electromagnética interior está abierta, el serpentín de
sobrecalentamiento se encuentra en la condición de derivación,
ejecutando de este modo la operación de refrigeración sin
acompañamiento la función de sobrecalentamiento para
deshumidificación.
Es posible alcanzar la deshumidificación que
evita una excesiva refrigeración ejecutando dicha operación de
sobrecalentamiento para deshumidificación; sin embargo, existe un
caso en que la capacidad de refrigeración del intercambiador de
calor interior se incrementa en un período cuando el interior está
expuesto a una carga de deshumidificación elevada y la capacidad de
sobrecalentamiento es insuficiente en el dispositivo de
sobrecalentamiento.
El documento
JP-A-7-294060
describe una estructura provista de una tubería para derivar el
intercambiador de calor exterior y una válvula de regulación que
regula una cantidad de un refrigerante que fluye a través de la
tubería de derivación. Según esta estructura, se describe la
posibilidad de regular la capacidad de sobrecalentamiento del
serpentín de sobrecalentamientos regulando un caudal del
refrigerante que deriva el intercambiador de calor exterior y
manteniendo una entalpía específica elevada con el fin de hacerlo
circular hasta el serpentín de sobrecalentamiento en un período de
funcionamiento del sobrecalentamiento para deshumidificación, con
lo cual es posible regular exactamente la humedad y la
temperatura.
Sin embargo, puesto que la técnica descrita en
el documento
JP-A-7-294060
requiere la tubería para derivar el intercambiador de calor
externo, la válvula de regulación para regular la cantidad de
refrigerante que fluye a través de la tubería de derivación y
similar, se ve complicado el ciclo de refrigeración. Además, en la
estructura convencional del acondicionador de aire provisto de la
función de sobrecalentamiento para deshumidificación, se incrementa
una cantidad necesaria de refrigerante para el ciclo de
refrigeración. Si la cantidad de refrigerante suministrada al ciclo
de refrigeración se ve incrementada en correspondencia con esto, se
genera una cantidad extra de refrigerante en un período de la
operación de calentamiento o similar en el que la cantidad
necesaria del refrigerante es pequeña, y existe un caso en el que se
origina un daño al compresor por la contracompresión del líquido en
el período inicial, lo cual disminuye la fiabilidad.
El documento JP 2005-283058
describe un acondicionador de aire al cual están conectados una
unidad exterior que tiene un compresor, una válvula de cuatro
pasos, un intercambiador de calor exterior y un receptor a una
unidad interior que tiene un primer intercambiador de calor
interior, una válvula de retención, un dispositivo de descompresión
interior y un segundo intercambiador de calor interior. La unidad
interior está provista adicionalmente de una tubería de derivación
del primer intercambiador de calor y la válvula de retención. Una
válvula localizada en la tubería permite al acondicionador de aire
cambiar de un modo de funcionamiento de refrigeración a un modo de
sobrecalentamiento para deshumidificación.
Un objeto de la presente invención es controlar
una capacidad de sobrecalentamiento del serpentín de
sobrecalentamiento sobre la base de una sencilla estructura.
Otro objeto de la presente invención es mejorar
la fiabilidad suprimiendo una cantidad necesaria de un refrigerante
en un período de la operación de refrigeración.
Para alcanzar los objetivos mencionados
anteriormente, según la presente invención, se proporciona un
acondicionador de aire en el que un ciclo de refrigeración se forma
disponiendo una unidad exterior provista de un acumulador, un
compresor, una válvula de cuatro vías y un intercambiador de calor
exterior, y una unidad interior provista de un primer
intercambiador de calor interior, una válvula de retención, una
válvula de expansión interior, un segundo
intercambiador de calor interior y una válvula electromagnética interior instalados en una tubería para derivar el primer intercambiador de calor interior y la válvula de retención, en una tubería para hacer circular un refrigerante, en el que dicho compresor está dispuesto sobre un lateral de salida de dicho acumulador, para comprimir el refrigerante de dicho acumulador; y dicho acondicionador de aire comprende además un medio de control para ampliar el grado de apertura de la válvula de expansión interior sobre la base de una señal generada cerrando la válvula electromagnética interior, en un período de una operación de sobrecalentamiento para deshumidificación.
intercambiador de calor interior y una válvula electromagnética interior instalados en una tubería para derivar el primer intercambiador de calor interior y la válvula de retención, en una tubería para hacer circular un refrigerante, en el que dicho compresor está dispuesto sobre un lateral de salida de dicho acumulador, para comprimir el refrigerante de dicho acumulador; y dicho acondicionador de aire comprende además un medio de control para ampliar el grado de apertura de la válvula de expansión interior sobre la base de una señal generada cerrando la válvula electromagnética interior, en un período de una operación de sobrecalentamiento para deshumidificación.
Si la temperatura del refrigerante disminuye en
el lateral de descarga del compresor, el refrigerante en un estado
húmedo que tiene un aumento de régimen del refrigerante líquido se
hace circular hacia el acumulador según se aprecia en el diagrama
de Mollier. En consecuencia, puesto que el liquido refrigerante se
reserva en el acumulador, y la cantidad del refrigerante que
circula en el intercambiador de calor exterior se reduce, el
intercambiador de calor exterior alcanza la condición de falta de
refrigerante. Por lo tanto, puesto que el refrigerante en la salida
del intercambiador de calor exterior alcanza la condición bifásica y
se incrementa una diferencia de entalpía en el primer
intercambiador de calor interior que corresponde al serpentín de
sobrecalentamiento, es posible mejorar la capacidad de
sobrecalentamiento del dispositivo de sobrecalentamiento. En otras
palabras, es posible controlar la capacidad de sobrecalentamiento
del serpentín de sobrecalentamiento en base a la sencilla
estructura que no está provista de la tubería de derivación del
intercambiador de calor exterior, la válvula de regulación para
regular la cantidad del refrigerante que fluye a través de la
tubería de derivación, y dispositivos similares.
Se pueden alcanzar los objetivos mencionados
anteriormente mediante el medio de control para ampliar el grado de
apertura de la válvula de expansión interior puesto que una cantidad
de una presión reducida del refrigerante en la válvula de expansión
interior se hace más pequeña agrandando el grado de apertura de la
válvula de expansión interior, una presión de vaporización alcanza
una elevada presión en el segundo intercambiador de calor interior
que corresponde al evaporador y se hace más alta una temperatura de
evaporación. En consecuencia, una cantidad de calor intercambiada
por el segundo intercambiador de calor interior se hace más pequeña
y el refrigerante que circula hacia el acumulador alcanza al
refrigerante en el estado húmedo que produce el aumento de régimen
del medio de refrigeración líquido. Como resultado, el refrigerante
líquido se reserva en el acumulador de la misma manera que se
mencionó anteriormente y el intercambiador de calor externo alcanza
el estado de falta de refrigerante. Por lo tanto, puesto que el
refrigerante en la salida del intercambiador de calor exterior
alcanza el estado bifásico y la diferencia en entalpía en el primer
intercambiador de calor interior correspondiente al serpentín de
sobrecalentamiento se incrementa, es posible mejorar la capacidad de
sobrecalentamiento del dispositivo de sobrecalentamiento. En otras
palabras, es posible controlar la capacidad de sobrecalentamiento
del serpentín de sobrecalentamiento sobre la base de la sencilla
estructura que no está provista de la tubería de derivación del
intercambiador de calor exterior, la válvula de regula-
ción para regular la cantidad del refrigerante que fluye a través de la tubería de derivación y dispositivos similares.
ción para regular la cantidad del refrigerante que fluye a través de la tubería de derivación y dispositivos similares.
Además, se proporciona un acondicionador de aire
en el que se constituye un ciclo de refrigeración disponiendo una
unidad exterior provista de un acumulador, un compresor, una válvula
de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior y una válvula
de expansión exterior, y una unidad interior provista de un primer
intercambiador de calor interior, una válvula de retención, una
válvula de expansión interior, un segundo intercambiador de calor
interior y una válvula electromagnética interior integrada en la
tubería de derivación del primer intercambiador de calor interior y
la válvula de retención, en una tubería para hacer circular un
refrigerante, en el que dicho compresor está dispuesto en un
lateral de salida de dicho acumulador, a fin de comprimir el
refrigerante de dicho acumulador; y dicho acondicionador de aire
comprende además un medio de control destinado a controlar el grado
de apertura de la válvula de expansión interior en base a una señal
generada al cerrar la válvula electromagnética interior, en un
período de una operación de sobrecalentamiento para
deshumidificación, y a controlar el grado de apertura de la válvula
de expansión exterior sobre la base de una señal generada abriendo
la válvula electromagnética interior, en un período de una operación
de refrigeración.
Según esta estructura, cuando se encuentra
abierta la válvula electromagnética interior, el primer
intercambiador de calor interior se encuentra en la condición de
derivación y se ejecuta la operación de refrigeración sin
acompañamiento de sobrecalentamiento y deshumidificación; sin
embargo, se hace circular una parte del refrigerante hasta el
lateral del primer intercambiador de calor interior. En
consecuencia, una parte del refrigerante bajo el estado bifásico de
baja presión circula hacia el primer intercambiador de calor
interior controlando el grado de apertura de la válvula de
expansión exterior dispuesta sobre el lateral aguas arriba del
primer intercambiador de calor interior a fin de reducir la presión
del medio de refrigeración. En otras palabras, puesto que el primer
intercambiador de calor interior sirve como evaporador en lugar del
serpentín de sobrecalentamiento empleando la estructura mencionada
anteriormente, no se genera la reserva del refrigerante líquido. En
consecuencia, es posible eliminar la cantidad necesaria del
refrigerante en un período de la operación de refrigeración siendo
posible mejorar la fiabilidad.
Según la presente invención, es posible
controlar la capacidad de sobrecalentamiento del serpentín de
sobrecalentamiento sobre la base de la sencilla estructura y es
posible mejorar la fiabilidad eliminando la cantidad necesaria del
refrigerante en un período de la operación de refrigeración.
En los dibujos:
la fig. 1 es una vista que muestra una
estructura de un acondicionador de aire según la presente
realización;
la fig. 2 es una vista que muestra una
estructura de un acumulador según la presente realización;
la fig. 3 es una vista que muestra una operación
característica del acumulador según la presente realización;
la fig. 4 es una vista que muestra un ciclo de
refrigeración de una operación de sobrecalentamiento para
deshumidificación en el caso de regular una temperatura de un gas
de descarga del compresor similar a la de un período de
funcionamiento de refrigeración;
la fig. 5 es una vista que muestra un ciclo de
refrigeración de una operación de sobrecalentamiento para
deshumidificación en el caso de regular la temperatura del gas de
descarga del compresor por debajo de la temperatura del período de
funcionamiento de refrigeración; y
La fig. 6 es una vista que muestra un concepto
de un valor de regulación de la temperatura del gas de descarga del
compresor.
Se ofrecerá a continuación una descripción de
una realización de un acondicionador de aire al cual se aplica la
presente invención, haciendo referencia a las figs. 1 a 6.
La fig. 1 es una vista que muestra una
estructura del acondicionador de aire según la presente realización.
Según se muestra en la fig. 1, un acondicionador de aire 1 está
constituido por una unidad 2 exterior, una unidad 3 interior y una
tubería 4 de conexión por el lateral para el gas y una tubería 5 de
conexión por el lateral para el líquido que conectan la unidad 2
exterior y la unidad 3 interior constituyendo una conexión en forma
de anillo.
La unidad 2 exterior se constituye conectando
una válvula 6 de cuatro vías, un acumulador 7, un compresor 8, un
intercambiador de calor 9 exterior y una válvula 10 de expansión
exterior mediante una tubería para que circule un medio de
refrigeración. Además, un detector 11 de temperatura del gas de
descarga del compresor y un detector 12 de presión para presión
elevada están dispuestos sobre un lateral de descarga del compresor
8, y el intercambiador de calor 9 exterior está provisto de un
ventilador 13 exterior para insuflar aire exterior hacia el
intercambiador de calor 9 exterior.
La unidad 3 interior se forma conectando un
primer intercambiador de calor 15 interior, una válvula 16 de
retención, una válvula 17 de expansión interior y un segundo
intercambiador de calor 18 interior mediante una tubería para hacer
circular el medio de refrigeración. Además, se proporciona una
tubería 19 para derivar el primer intercambiador de calor y la
válvula 16 de retención, y la tubería 19 está provista de una
válvula 20 electromagnética interior para abrir y cerrar la tubería
19. Además, el segundo intercambiador de calor 18 interior está
provisto de un ventilador 21 para insuflar aire interior hacia el
segundo intercambiador de calor 18 interior y al primer
intercambiador de calor 15 interior en este orden. Además, un
detector 25 de temperatura del aire interior y un detector 26 de la
humedad del aire interior están dispuestos sobre un lateral para la
succión de aire interior del segundo intercambiador de calor 18
interior y un detector 27 de temperatura del aire de expulsión
interior se dispone sobre un lateral para la expulsión del aire
interior del primer intercambiador de calor 15 interior.
A continuación se facilita una descripción de
los detalles del acumulador 7 con referencia a las figs. 2 y 3. La
fig. 2 es una vista que muestra una estructura del acumulador 7. El
acumulador 7 está constituido por un contenedor 30 y un tubo 31 de
acometida y un tubo 32 en forma de U previstos dentro del contenedor
30. El tubo 32 en forma de U está provisto de un orificio 33 para
el retorno de aceite en la porción más baja y de un orificio 34
para equilibrar la presión en la porción superior.
Si el refrigerante y un aceite lubricante
retornan a un lateral del interior del contenedor 30 a partir de la
válvula 6 de cuatro vías a través del tubo 31 de acometida al tiempo
que se hacen circular en el ciclo de refrigeración, el aceite
lubricante para que se disuelve en el refrigerante se reserva
temporalmente en una porción más baja del contenedor 30. El tubo 32
en forma de U expulsa el gas refrigerante en la porción más alta y
succiona el aceite lubricante en la porción más baja a partir del
orificio 33 de retorno de aceite destinado a retornar a un lateral
de succión del compresor 8. La fig. 3 es una vista que muestra un
ejemplo de una operación característica del acumulador 7. Según se
muestra en la fig. 3, una calidad (grado de sequedad) del
refrigerante que retorna al lateral de succión de succión del
compresor se cambia por una cantidad del refrigerante que circula y
una altura HL de una superficie líquida. En otras palabras, en el
caso de que la calidad del refrigerante en una entrada del
acumulador 7 sea baja, se incrementa el refrigerante líquido
reservado dentro del acumulador 7. Por el contrario, en el caso que
la calidad sea alta, se reduce el refrigerante líquido reservado en
el acumulador 7. Según se mencionó anteriormente, la cantidad del
refrigerante reservado dentro del acumulador 7 se determina según
el estado del refrigerante en la entrada del acumulador 7.
A continuación se facilitará una descripción de
un movimiento de funcionamiento en un período de la operación de
refrigeración. En un período de la operación de refrigeración, la
válvula 6 de cuatro vías se conmuta según se muestra por una línea
continua en la fig. 1, conectando de ese modo el lateral de descarga
del compresor 8 y el intercambiador de calor 9 exterior, y el
acumulador 7 y la tubería 4 de conexión al lateral del gas. En
consecuencia, el gas refrigerante a alta presión descargado a partir
del compresor 8 se somete a un intercambio de calor con el aire
exterior en el intercambiador de calor 9 exterior después de pasar a
través de la válvula 6 de cuatro vías a fin de ser condensado. El
refrigerante despresurizado por la válvula 10 de expansión exterior
a fin de formar dos fases de baja pasa a través de la tubería 5 de
conexión al lateral para el liquido y se alimenta a la unidad 3
interior. En la unidad 3 interior, el refrigerante pasa a través de
la válvula 20 electromagnética interior abierta y la válvula 17 de
expansión interior totalmente abierta y fluye dentro del segundo
intercambiador de calor 18 interior. El refrigerante que refrigera
y deshumidifica el aire interior en el segundo intercambiador de
calor 18 interior a fin de ser evaporado pasa a través de la tubería
4 de conexión al lateral para que el gas, regresa de nuevo a la
unidad 2 exterior, es succionado hacia el compresor 8 desde el
acumulador 7 vía la válvula 6 de cuatro vías y crea un circuito del
ciclo.
En este caso, una parte del refrigerante fluye
dentro del primer intercambiador de calor 15 interior; sin embargo,
puesto que el refrigerante es despresurizado por la válvula 10 de
expansión exterior para que se mantenga en el estado de baja
presión, el primer intercambiador de calor interior funciona como el
evaporador. En consecuencia, puesto que el refrigerante es
gasificado y no se genera la reserva del líquido refrigerante, es
posible reducir una cantidad para cerrar herméticamente el medio de
refrigeración. Como resultado, es posible mejorar la fiabilidad
puesto que un retorno de líquido o similar no se genera en el
período de arranque del compresor.
A continuación, se facilitará una descripción de
un movimiento en un período de la operación de sobrecalentamiento
para deshumidificación. En un período de la operación de
sobrecalentamiento para deshumidificación, la válvula 6 de cuatro
vías se conmuta en la misma dirección que la del período de la
operación de refrigeración. En consecuencia, el gas refrigerante a
elevada presión descargado desde el compresor 8 pasa a través de la
válvula 6 de cuatro vías y se somete al intercambio de calor con el
aire exterior en el intercambiador de calor 9 exterior a fin de ser
condensado, de la misma manera que se realizó en la operación de
refrigeración. La válvula 10 de expansión exterior se encuentra
completamente abierta y el gas refrigerante está apenas
despresurizado y es alimentado a la unidad 3 interior. Puesto que
la válvula 20 electromagnética interior está cerrada en la unidad 3
interior, el refrigerante fluye dentro del primer intercambiador de
calor 15 interior. El refrigerante que circula en el primer
intercambiador de calor 15 interior se somete al intercambio de
calor con el aire interior refrigerado en el segundo intercambiador
de calor 18 interior a fin de ser refrigerado. En otras palabras,
el primer intercambiador de calor 15 interior funciona como un
serpentín de sobrecalentamiento que calienta el aire interior. El
refrigerante condensado o excesivamente refrigerado por el primer
intercambiador de calor 15 interior es despresurizado por la
válvula 17 de expansión interior y fluye dentro del segundo
intercambiador de calor 18 interior. El refrigerante que circula en
el segundo intercambiador de calor 18 interior se somete al
intercambio de calor con el aire interior a fin de ser calentado. En
otras palabras, el segundo intercambiador de calor 18 interior
funciona como un serpentín de refrigeración que refrigera y
deshumidifica el aire interior. El refrigerante calentado por el
aire interior en el segundo intercambiador de calor 18 interior es
evaporado a fin de retornar a la unidad 2 exterior vía la tubería 4
de conexión del lateral para el gas. En la unidad 2 exterior, el
refrigerante retorna a la tubería de lateral de succión del
compresor 8 desde la válvula 6 de cuatro vías por medio del
acumulador 7 y crea un circuito del ciclo.
En este caso, se facilitará una descripción de
los detalles del estado de funcionamiento en el período de la
operación de sobrecalentamiento para deshumidificación utilizando un
diagrama de Mollier en las figs. 4 y 5. La fig. 4 es una vista que
muestra un ciclo de refrigeración de la operación de
sobrecalentamiento para deshumidificación en el caso de regular la
temperatura del gas de descarga del compresor en la misma
temperatura que la del período de funcionamiento de refrigeración.
En este caso, el grado de apertura de la válvula 17 de expansión
interior se controla de tal manera que la calidad del acumulador
alcanza aproximadamente 0,95. La temperatura del gas de descarga
del compresor en este período se controla según se muestra en la
fig. 6. En este caso, la temperatura detectada por el detector 11
de temperatura del gas de descarga del compresor se controla por el
grado de apertura de la válvula 17 de expansión interior de tal
manera que alcance una temperatura más elevada a una temperatura
constante con respecto a una temperatura de condensación a la
presión del gas de descarga detectada por el detector 12 de presión
de la elevada presión, y una temperatura objetivo del gas de
descarga se muestra según la formula siguiente:
(1)Tdo = Tc
(Pd) +
SHa
En este caso, Tdo representa una temperatura
objetivo del gas de descarga en un período normal, Tc representa
una temperatura de condensación, Pd representa una presión del gas
de descarga y SHa representa un grado de sobrecalentamiento normal
del gas de descarga.
En este caso, el grado normal de
sobrecalentamiento del gas de descarga SHa es regulado normalmente
alrededor de 25 a 40ºC. Además, en la temperatura objetivo del gas
de descarga en el período normal Tdo, se regulan un límite superior
Tdomax y un límite inferior Tdomin según la expresión siguiente para
garantizar la fiabilidad del compresor.
(2)Tdomin <
Tdo <
Tdomax
Puesto que el grado de apertura de la válvula 17
de expansión interior se controla de tal manera que la calidad del
acumulador 7 alcanza aproximadamente 0,95, el líquido refrigerante
no se reserva dentro del acumulador 7, haciendo que el acumulador 7
opere según se muestra en la fig. 3. En consecuencia, se suministra
una cantidad necesaria de refrigerante al intercambiador de calor 9
exterior que sirve como condensador. Por lo tanto, se establece un
estado del refrigerante líquido condensado completamente en una
salida del intercambiador de calor 9 exterior. En consecuencia, se
hace más pequeña la diferencia de entalpía en el primer
intercambiador de calor 15 interior que corresponde al serpentín de
sobrecalentamiento según se muestra en el diagrama de Mollier en la
fig. 4 y se hace más pequeña la capacidad de sobrecalentamiento.
\newpage
Por el contrario, el ciclo de refrigeración de
la operación de sobrecalentamiento para deshumidificación mostrado
en el diagrama de Mollier en la fig. 5 corresponde a un estado de
funcionamiento en el caso de regular la temperatura del gas de
descarga a un valor más bajo que la temperatura normal del gas de
descarga. Según se muestra en la fig. 6, la temperatura objetivo
regulada del gas de descarga se muestra por la expresión
siguiente:
(3)Tdor = Tc
(Pd) +
SHb
En este caso, Tdor representa una temperatura
objetivo del gas de descarga en una operación de sobrecalentamiento
para deshumidificación, Tc representa una temperatura de
condensación, Pd representa una presión del gas de descarga y SHb
representa un grado de sobrecalentamiento del gas de descarga en un
período de funcionamiento de sobrecalentamiento para
deshumidificación.
Además, de la misma manera que se mencionó
anteriormente, en la temperatura objetivo del gas de descarga en el
período Tdor de funcionamiento de sobrecalentamiento para
deshumidificación, se regulan un límite superior Tdomax y un límite
inferior Tdomin según se muestra por la siguiente expresión, para
garantizar la fiabilidad del compresor.
(4)Tdomin <
Tdor <
Tdomax
En este caso, el grado de sobrecalentamiento del
gas de descarga en el período SHb de funcionamiento del
sobrecalentamiento para deshumidificación es regulado por debajo del
grado de sobrecalentamiento normal del gas de descarga SHa, por
ejemplo, aproximadamente 15 a 25ºC. Además, \DeltaPL en las figs.
4 y 5 indica una pérdida de presión en la tubería 5 de conexión del
lateral para el líquido a modo de simulación.
Puesto que el refrigerante en el estado húmedo
regresa al acumulador 7 controlando la temperatura del gas de
descarga a un valor bajo según se mencionó anteriormente, el
refrigerante líquido se reserva dentro del acumulador 7 sobre la
base de la característica del acumulador 7 mostrada en la fig. 3. En
consecuencia, puesto que el intercambiador de calor 9 exterior
alcanza un estado de falta de refrigerante, el refrigerante en el
lateral de salida del intercambiador de calor 9 exterior alcanza el
estado bifásico, se incrementa la diferencia de entalpía en el
serpentín de sobrecalentamiento y se incrementa la cantidad de
sobrecalentamiento, según se muestra en la fig. 5. En consecuencia,
es posible alcanzar una elevada capacidad de deshumidificación como
también se ve suprimida la capacidad de refrigeración, con lo cual
es posible lograr una humedad baja lo cual no disminuye
excesivamente la temperatura ambiente, incluso en un período de
carga de deshumidificación elevada.
Además, es posible cambiar el valor objetivo de
control de la temperatura del gas de descarga sobre la base de los
valores de detección del detector 25 de temperatura del aire
interior y el detector 27 de temperatura del aire de expulsión
interior. Según este procedimiento de control, por ejemplo, es
posible controlar uniformemente la diferencia de temperatura del
aire entre la succión y la expulsión, es posible controlar la
cantidad necesaria de refrigeración y es posible alcanzar un
control de la temperatura de la humedad ambiente con una exactitud
más elevada.
Además, es posible cambiar el valor objetivo de
la temperatura del gas de descarga sobre la base de un valor
detectado del detector 26 de la humedad del aire interior. Por
ejemplo, en el caso que la temperatura ambiente esté cercana a una
temperatura determinada y la humedad interior ser mucho más elevada
que una humedad determinada o una humedad confortable, la
temperatura del gas de descarga se controla a bajo nivel de tal
manera que la diferencia de temperatura del aire entre la succión y
la expulsión sea pequeña. Según este procedimiento de control, es
posible hacer que el control de la temperatura y la humedad
interiores se ejecute hasta un límite de humedad confortable.
En la fig. 1, que muestra la estructura del
acondicionador de aire según la presente realización, la válvula 16
de retención instalada dentro de la unidad 3 interior está dispuesta
con el propósito de evitar que el refrigerante fluya dentro del
primer intercambiador de calor 15 interior en un período de la
operación de calentamiento a fin de suprimir la reducción de
capacidad; sin embargo, esta se puede sustituir por un medio de
resistencia hidráulica tal como una válvula electromagnética, un
capilar o similar. Además, es posible reducir una resistencia a la
circulación de la válvula 20 electromagnética interior abriendo
totalmente la válvula 17 de expansión interior en un período de la
operación de calentamiento y alcanzando el efecto de
despresurización mediante la válvula 10 de expansión exterior. En
este caso, es posible omitir un medio para evitar la circulación tal
como una válvula 16 de retención o similar.
Claims (2)
1. Un acondicionador de aire (1) en el que se
constituye un ciclo de refrigeración disponiendo una unidad (2)
exterior provista de un acumulador (7), un compresor (8), una
válvula (6) de cuatro vías y un intercambiador de calor (9)
exterior, y una unidad (3) interior provista de un primer
intercambiador de calor (15) interior, una válvula (16) de
retención, una válvula (17) de expansión interior, un segundo
intercambiador de calor (18) interior y una válvula (20)
electromagnética interior integrada en una tubería (19) para derivar
el primer intercambiador de calor (15) interior y la válvula (16)
de retención, en una tubería en la que circula un refrigerante,
caracterizado porque dicho compresor (8) está dispuesto en un
lateral de salida de dicho acumulador (7) para comprimir
refrigerante de dicho acumulador (7): y porque dicho acondicionador
de aire comprende además un medio de control para ampliar el grado
de apertura de la válvula (17) de expansión interior sobre la base
de una señal generada cerrando la válvula (20) electromagnética
interior, en un período de una operación de recalentamiento para
deshumidificación.
2. Acondicionador de aire (1) en el que se
constituye un ciclo de refrigeración disponiendo una unidad (2)
exterior provista de un acumulador (7), un compresor (8), una
válvula (6) de cuatro vías, un intercambiador de calor (9) exterior
y una válvula (10) de expansión exterior, y una unidad (3) interna
provista de un primer intercambiador de calor (15) interior, una
válvula (16) de retención, una válvula (17) de expansión interior,
un segundo intercambiador de calor (18) interior y una válvula (20)
electromagnética interior integrada en una tubería (19) para
derivar el primer intercambiador de calor (15) interior y la válvula
(16) de retención, en una tubería en la que circula un
refrigerante, caracterizado porque dicho compresor (8) está
dispuesto en un lateral de salida lateral de dicho acumulador (7)
para comprimir refrigerante de dicho acumulador (7); y porque dicho
acondicionador de aire comprende además un medio de control para
controlar un grado de apertura de la válvula (17) de expansión
interior sobre la base de una señal generada al cerrar la válvula
(20) electromagnética interior, en un período de una operación de
sobrecalentamiento para deshumidificación, y para controlar un
grado de apertura de la válvula (10) de expansión exterior sobre la
base de una señal generada al abrir la válvula (20)
electromagnética interior, en un período de una operación de
refrigeración.
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