ES2637365T3 - Sistema de evaluación de la cantidad de refrigerante del acondicionador de aire - Google Patents

Sistema de evaluación de la cantidad de refrigerante del acondicionador de aire Download PDF

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Abstract

Acondicionador de aire (1) que incluye un circuito de refrigerante (10) configurado por la interconexión entre una unidad de fuente de calor (2) y una pluralidad de unidades de aprovechamiento (4, 5) por medio de tuberías de comunicación de refrigerante (6, 7) y un sistema de evaluación de cantidad de refrigerante configurado para evaluar la adecuación de la cantidad de refrigerante, comprendiendo el sistema de evaluación de cantidad de refrigerante: medios de almacenamiento de cantidad de estado configurados para almacenar la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) en los que el refrigerante se carga hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante carga de refrigerante in situ durante una operación de prueba después de la instalación del acondicionador de aire (1), y medios de evaluación de cantidad de refrigerante configurados para comparar la cantidad de estado de funcionamiento durante la operación de prueba como valor de referencia con un valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) y de ese modo evaluar la adecuación de la cantidad de refrigerante, caracterizado por que la operación de prueba incluye operación que implica cargar el refrigerante en el circuito de refrigerante (10), y los medios de almacenamiento de cantidad de estado están configurados para almacenar la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) durante la operación que implica cargar el refrigerante, en el que los medios de almacenamiento de cantidad de estado están configurados para almacenar no solo la cantidad de estado de funcionamiento en el estado después de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial sino también la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que se carga el refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante inicial en el circuito de refrigerante (10).

Description

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DESCRIPCION
Sistema de evaluacion de la cantidad de refrigerante del acondicionador de aire Campo tecnico
La presente invencion se refiere a una funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en un acondicionador de aire. Mas espedficamente, la presente invencion hace referencia a un acondicionador de aire con una funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire de tipo multiple en el que una unidad de fuente de calor y una pluralidad de unidades de aprovechamiento estan interconectadas por medio de tubenas de comunicacion de refrigerante.
Antecedentes de la tecnica
Convencionalmente, se conoce un acondicionador de aire de tipo separado en el que esta configurado un circuito de refrigerante mediante la interconexion de una unidad de fuente de calor y una unidad de aprovechamiento por medio de una tubena de comunicacion de refrigerante. En un acondicionador de aire de este tipo, el refrigerante puede fugarse del circuito de refrigerante por algunas razones. Tal fuga de refrigerante provoca el deterioro del rendimiento de acondicionamiento de aire y danos en los equipos constituyentes. Por tanto, se prefiere proporcionar una funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
Se ha propuesto para estos problemas un metodo en el que la adecuacion de la cantidad de refrigerante se evalua usando el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en una salida de un intercambiador de calor de exterior durante la operacion de calentamiento y el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en una salida de un intercambiador de calor de interior durante la operacion de enfriamiento (vease el documento JP-A-02-208469). Ademas, se ha propuesto otro metodo en el que la adecuacion de la cantidad de refrigerante se evalua usando el grado de subenfriamiento en la salida del intercambiador de calor de exterior durante la operacion de enfriamiento (vease el documento JP-A-2000-304388).
A partir del documento WO-A-94/08809, se conoce un acondicionador de aire que tiene las caractensticas definidas en el preambulo de la reivindicacion 1. Ademas, tambien se conoce a partir del documento WO-A-2005/071332 un acondicionador de aire que tiene las caractensticas definidas en el preambulo de la reivindicacion 1 que representa la tecnica anterior de acuerdo con el artfculo 54(3) EPC.
Divulgacion de la invencion
Adicionalmente, como acondicionador de aire de tipo separado, existe un acondicionador de aire de tipo multiple que comprende una pluralidad de unidades de aprovechamiento y que se usa para la climatizacion de los edificios y similares. En tal acondicionador de aire de tipo multiple, se carga el refrigerante hasta que la cantidad alcanza una cantidad de refrigerante prescrita, que se calcula in situ basandose en la longitud de tubena, las capacidades de los equipos constituyentes, y similares. Sin embargo, existen casos en los que la cantidad de refrigerante inicial, que es la cantidad que se cargo en realidad in situ, es inconsistente con la cantidad de refrigerante prescrita, debido a un error de calculo cuando se calcula la cantidad de refrigerante prescrita o un error en la operacion de carga. Debido a esto, cuando se aplica la funcion convencional descrita anteriormente para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante al acondicionador de aire de tipo multiple, incluso si la cantidad de refrigerante inicial es inconsistente con la cantidad de refrigerante prescrita, un valor del grado de subenfriamiento, un valor del grado de sobrecalentamiento, y similares (denominada a continuacion en el presente documento “cantidad de estado de funcionamiento”) que se obtienen cuando se carga la cantidad de refrigerante prescrita se usaran tal cual como valores de referencia y se compararan con valores actuales de la cantidad de estado de funcionamiento para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, y esto da como resultado un problema de la degradacion de la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante. Adicionalmente, en el acondicionador de aire de tipo multiple, los propios valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento fluctuan dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante, la combinacion de las unidades de aprovechamiento, y la diferencia en la altura de instalacion entre cada unidad. En consecuencia, incluso si el refrigerante se carga hasta la cantidad de refrigerante prescrita, los valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento con respecto a la cantidad de refrigerante no pueden juzgarse unicamente. Esto da como resultado un problema de la degradacion de la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante.
Por tanto, un objetivo de la presente invencion es proporcionar un acondicionador de aire de tipo multiple en el que una unidad de fuente de calory una pluralidad de unidades de aprovechamiento estan interconectadas por medio de tubenas de comunicacion de refrigerante con una evaluacion precisa de la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, incluso cuando la cantidad de refrigerante cargada in situ es inconsistente, o incluso cuando un valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento, que se usa para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante, la combinacion de las unidades de aprovechamiento, y la diferencia en la altura de instalacion entre cada unidad.
Un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion tiene las caractensticas de la reivindicacion 1.
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En este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, durante la operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire, los medios de almacenamiento de cantidad de estado almacenan cantidad de estado de funcionamiento en el estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante carga de refrigerante in situ, y comparan la cantidad de estado de funcionamiento almacenada como valor de referencia con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante. Por tanto, la cantidad de refrigerante que se ha cargado en realidad en el acondicionador de aire, es decir, la cantidad de refrigerante inicial puede compararse con la cantidad de refrigerante actual.
Por consiguiente, en este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, incluso cuando la cantidad de refrigerante cargada in situ es inconsistente o incluso cuando el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento, que se usa para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante, la combinacion de las unidades de aprovechamiento, y la diferencia en la altura de instalacion entre cada unidad, es posible evaluar de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
Ademas, en este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, la cantidad de estado de funcionamiento en el estado en el que la cantidad de refrigerante es menor que la cantidad de refrigerante inicial se usa como valor de referencia y se compara con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire puede mejorarse adicionalmente.
Los modos de realizacion de la invencion se definen en las reivindicaciones dependientes.
En un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con un aspecto de la presente invencion, la operacion de prueba incluye una operacion para cambiar variables de control de los equipos constituyentes del acondicionador de aire. Los medios de almacenamiento de cantidad de estado almacenan la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante durante la operacion para cambiar variables de control.
En este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, con el fin de obtener no solo la cantidad de estado de funcionamiento en el estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial sino tambien la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que las condiciones de funcionamiento tales como la temperatura de refrigerante y la presion de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante, la temperatura de exterior, la temperatura de la sala, y similares son diferentes de aquellas durante la operacion de prueba, se cambian variables de control de los equipos constituyentes para realizar una operacion para simular condiciones de funcionamiento diferentes de aquellas durante la operacion de prueba, y la cantidad de estado de funcionamiento durante esta operacion puede almacenarse en los medios de almacenamiento de cantidad de estado.
Por consiguiente, en este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, basandose en la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de los equipos constituyentes cambiadas, por ejemplo, se determinan una correlacion y una formula de correccion para la cantidad de estado de funcionamiento para diferentes condiciones de funcionamiento. Mediante el uso de una correlacion y una formula de correccion de este tipo, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. De esta manera, en este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, basandose en los datos de cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de los equipos constituyentes cambiadas, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire puede mejorarse adicionalmente.
Un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con un aspecto de la presente invencion es el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire de acuerdo con cualquiera de los aspectos anteriores de la presente invencion, en el que los medios de obtencion de cantidad de estado gestionan el acondicionador de aire. Los medios de almacenamiento de cantidad de estado, los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, y los medios de correccion de cantidad de estado se ubican a distancia del acondicionador de aire, y se conectan a los medios de obtencion de cantidad de estado por medio de un circuito de comunicacion.
En este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, los medios de almacenamiento de cantidad de estado, los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, y los medios de correccion de cantidad de estado se ubican a distancia del acondicionador de aire. En consecuencia, es posible crear facilmente una configuracion en la que pueden almacenarse una gran cantidad de datos de funcionamiento anteriores del acondicionador de aire. Por consiguiente, por ejemplo, es posible seleccionar, a partir de los datos de funcionamiento anteriores almacenados en los medios de almacenamiento, datos de funcionamiento similares a los
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datos de funcionamiento actuales obtenidos mediante los medios de obtencion de cantidad de estado, comparar estos datos entre sf y evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante.
Un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con otro aspecto de la presente invencion es el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire de acuerdo con cualquiera de los aspectos anteriores de la presente invencion, que comprende ademas medios de calculo de cantidad de refrigerante configurados para calcular la cantidad de refrigerante a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba. La cantidad de refrigerante calculada a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba se almacena en los medios de almacenamiento de cantidad de estado como valor de referencia.
En este sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante del acondicionador de aire, la cantidad de refrigerante se calcula a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba, y esta cantidad de refrigerante se usa como valor de referencia y se compara con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, la cantidad de refrigerante que se ha cargado en realidad en el acondicionador de aire, es decir, la cantidad de refrigerante inicial puede compararse con la cantidad de refrigerante actual.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire en el que se emplea un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 2 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire.
La figura 3 es un diagrama de flujo de un modo de funcionamiento de prueba.
La figura 4 es un diagrama de flujo de una operacion de carga de refrigerante automatica.
La figura 5 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de subenfriamiento en una salida de un intercambiador de calor de exterior, y una temperatura de exterior y la cantidad de refrigerante durante una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 6 es un diagrama de flujo de una operacion de cambio de variables de control.
La figura 7 es un grafico para mostrar la relacion entre la presion de descarga y la temperatura de exterior durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 8 es un grafico para mostrar la relacion entre la presion de succion y la temperatura de exterior durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 9 es un diagrama de flujo de un modo de deteccion de fuga de refrigerante.
La figura 10 es un grafico para mostrar la relacion entre un coeficiente KA y la presion de condensacion en el intercambiador de calor de exterior.
La figura 11 es un grafico para mostrar la relacion entre un coeficiente KA y la presion de evaporacion en un intercambiador de calor de interior.
La figura 12 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de apertura de una valvula de expansion de interior, y el grado de subenfriamiento en la salida del intercambiador de calor de exterior y la cantidad de refrigerante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 13 es un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante en el que se usa un controlador local.
La figura 14 es un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante en la que se usa un ordenador personal.
La figura 15 es un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante en el que se usan un servidor remoto y un dispositivo de memoria.
La figura 16 es un diagrama esquematico de bloques de un acondicionador de aire en el que se emplea un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 17 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire.
La figura 18 es un diagrama de flujo de un modo de funcionamiento de prueba.
La figura 19 es un diagrama de flujo de una operacion de carga de refrigerante automatica.
La figura 20 es un diagrama esquematico para mostrar un estado de refrigerante que fluye en un circuito de
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refrigerante durante una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante (se omiten las ilustraciones de una valvula de conmutacion de cuatro v^as y similares).
La figura 21 es un diagrama de flujo de una operacion de evaluacion de volumen de tubena.
La figura 22 es un diagrama de Mollier para mostrar un ciclo de refrigeracion del acondicionador de aire durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido.
La figura 23 es un diagrama de Mollier para mostrar un ciclo de refrigeracion del acondicionador de aire durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso.
La figura 24 es un diagrama de flujo de una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante inicial.
La figura 25 es un diagrama de flujo de un modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante.
La figura 26 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire en el que se emplea un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de acuerdo con un tercer modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 27 es una vista en seccion transversal lateral esquematica de un receptor.
La figura 28 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire.
La figura 29 es un diagrama de flujo del control constante de nivel de lfquido del receptor.
La figura 30 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de sobrecalentamiento en una salida de un intercambiador de calor de interior, y la temperatura de la sala y la cantidad de refrigerante durante una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 31 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire en el que se emplea un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de acuerdo con un cuarto modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 32 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire.
La figura 33 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de subenfriamiento en una salida en un lado de circuito de refrigerante principal de un subenfriador, y la temperatura de exterior y la cantidad de refrigerante durante una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 34 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de subenfriamiento en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador y la temperatura de refrigerante en una salida de un receptor, y la cantidad de refrigerante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
La figura 35 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire existente antes de que se anada una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante mediante un metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con un quinto modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 36 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire existente.
La figura 37 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire despues de modificar el acondicionador de aire existente anadiendo una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante al mismo mediante un metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con un modo de realizacion alternativo del quinto modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 38 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire despues de modificar el acondicionador de aire existente anadiendo una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante mediante un metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con el modo de realizacion alternativo del quinto modo de realizacion de la presente invencion.
La figura 39 es un dibujo para mostrar la configuracion de una tubena de refrigerante que una tubena de agua como dispositivo de subenfriamiento de acuerdo con el modo de realizacion alternativo del quinto modo de realizacion de la presente invencion esta dispuesta en una tubena de refrigerante que conecta un receptor y una valvula de cierre del lado de lfquido.
Descripcion de los numeros de referencia
1, 101, 201, 301 acondicionador de aire
2, 102, 202, 302 unidad de exterior
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4, 5, 104, 105, 204, 205, 304, 305 unidad de interior
6, 7, 106, 107, 206, 207, 306, 307 tubena de comunicacion de refrigerante
10, 110, 210, 310 circuito de refrigerante
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
A continuacion, con referencia a los dibujos, se describen modos de realizacion preferentes de un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion.
<Primer modo de realizacion>
(1) Configuracion del acondicionador de aire
La figura 1 es un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire 1 en el que se emplea un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion. El acondicionador de aire 1 es un dispositivo que se usa para enfriar y calentar el interior de un edificio y similares llevando a cabo una operacion de ciclo de refrigeracion de tipo compresion de vapor. El acondicionador de aire 1 comprende principalmente una unidad de exterior 2 como unidad de fuente de calor, las unidades de interior 4 y 5 como pluralidad de (dos en el presente modo de realizacion) unidades de aprovechamiento conectadas en paralelo entre sf, y una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 como tubenas de comunicacion de refrigerante que interconectan la unidad de exterior 2 y las unidades de interior 4 y 5. En otras palabras, un circuito de refrigerante 10 de tipo compresion de vapor del acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion esta configurado por la interconexion de la unidad de exterior 2, las unidades de interior 4 y 5, y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7.
<Unidad de interior>
Las unidades de interior 4 y 5 se instalan embebiendose en o colgandose de un techo en el interior de un edificio y similares o montandose en una superficie de pared en el interior de un edificio. Las unidades de interior 4 y 5 se conectan a la unidad de exterior 2 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7, y configuran una parte del circuito de refrigerante 10.
A continuacion, se describen las configuraciones de las unidades de interior 4 y 5. Observese que, dado que las unidades de interior 4 y 5 tienen la misma configuracion, solo se describe la configuracion de la unidad de interior 4 en el presente documento, y con respecto a la configuracion de la unidad de interior 5, se usan los numeros de referencia en la decena del 50 en lugar de numeros de referencia en la decena del 40 que representan las porciones respectivas de la unidad de interior 4, y se omite la descripcion de aquellas porciones respectivas.
La unidad de interior 4 comprende principalmente un circuito de refrigerante del lado de interior 10a (en la unidad de interior 5, un circuito de refrigerante del lado de interior 10b) que configura una parte del circuito de refrigerante 10. El circuito de refrigerante del lado de interior 10a comprende principalmente una valvula de expansion de interior 41 como valvula de expansion del lado de aprovechamiento y un intercambiador de calor de interior 42 como intercambiador de calor del lado de aprovechamiento.
En el presente modo de realizacion, la valvula de expansion de interior 41 es una valvula de expansion con alimentacion electrica conectada a un lado lfquido del intercambiador de calor de interior 42 para ajustar la velocidad de flujo o similar del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante del lado de interior 10a.
En el presente modo de realizacion, el intercambiador de calor de interior 42 es un intercambiador de calor de flujo cruzado de tipo tubos y aletas configurado por un tubo de transferencia de calor y varias aletas, y es un intercambiador de calor que funciona como evaporador del refrigerante durante la operacion de enfriamiento para enfriar el aire de la sala y funciona como condensador del refrigerante durante la operacion de calentamiento para calentar el aire de la sala.
En el presente modo de realizacion, la unidad de interior 4 comprende un ventilador de interior 43 para tomar aire de la sala al interior de la unidad, llevar a cabo el intercambio de calor y despues suministrar el aire a la sala como aire de suministro, y puede llevar a cabo el intercambio de calor entre el aire de la sala y el refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de interior 42. El ventilador de interior 43 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo del aire que suministra al intercambiador de calor de interior 42 y, en el presente modo de realizacion es un ventilador centnfugo, ventilador de multiples palas, o similares, que se acciona mediante un motor 43a que comprende un motor de ventilador de CC.
Adicionalmente, estan dispuestos diversos tipos de sensores en la unidad de interior 4. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 44 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o un estado bifasico de lfquido-gas (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de calentamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de enfriamiento) esta
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dispuesto en el lado de Kquido del intercambiador de calor de interior 42. Un sensor de temperatura del lado de gas 45 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado gaseoso o un estado bifasico de Kquido-gas esta dispuesto en un lado de gas del intercambiador de calor de interior 42. Un sensor de temperatura de la sala 46 que detecta la temperatura del aire de la sala que fluye al interior de la unidad (es decir, la temperatura de la sala Tr) esta dispuesto en un lado de toma de aire de la sala de la unidad de interior 4. En el presente modo de realizacion, el sensor de temperatura del lado de lfquido 44, el sensor de temperatura del lado de gas 45, y el sensor de temperatura de la sala 46 comprenden termistores. Adicionalmente, la unidad de interior 4 comprende un controlador del lado de interior 47 que controla el funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de interior 4. Adicionalmente, el controlador del lado de interior 47 incluye un microordenador y una memoria y similares dispuestos con el fin de controlar la unidad de interior 4, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con un controlador remoto (no mostrado) para hacer funcionar de manera independiente la unidad de interior 4 y puede intercambiar senales de control y similares con la unidad de exterior 2.
<Unidad de exterior>
La unidad de exterior 2 se instala en el tejado o similar de un edificio y similares, esta conectada a las unidades de interior 4 y 5 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7, y configura el circuito de refrigerante 10 con las unidades de interior 4 y 5.
A continuacion, se describe la configuracion de la unidad de exterior 2. La unidad de exterior 2 comprende principalmente un circuito de refrigerante del lado de exterior 10c que configura una parte del circuito de refrigerante 10. Este circuito de refrigerante del lado de exterior 10c comprende principalmente un compresor 21, una valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, un intercambiador de calor de exterior 23 como intercambiador de calor del lado de fuente de calor, un acumulador 24, una valvula de cierre del lado de lfquido 25, y una valvula de cierre del lado de gas 26.
El compresor 21 es un compresor cuya capacidad de operacion puede variarse, y en el presente modo de realizacion es un compresor de tipo de desplazamiento positivo accionado por un motor 21a controlado por un inversor. En el presente modo de realizacion, el compresor 21 comprende solo un compresor, pero el compresor no se limita a esto y tambien puede ser uno en el que dos o mas compresores se conectan en paralelo dependiendo del numero de conexiones de las unidades de interior y similares.
La valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 es una valvula para conmutar la direccion del flujo del refrigerante de modo que, durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 puede conectar un lado de descarga del compresor 21 y un lado de gas del intercambiador de calor de exterior 23 y conectar un lado de succion del compresor 21 (espedficamente, el acumulador 24) y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 (veanse las lmeas continuas de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 en la figura 1) para provocar que el intercambiador de calor de exterior 23 funcione como condensador del refrigerante comprimido en el compresor 21 y para provocar que los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 funcionen como evaporadores del refrigerante condensado en el intercambiador de calor de exterior 23; y de modo que, durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 puede conectar el lado de descarga del compresor 21 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 y conectar el lado de succion del compresor 21 y el lado de gas del intercambiador 23 de calor de interior (veanse las lmeas de puntos de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 en la figura 1) para provocar que los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 funcionen como condensadores del refrigerante comprimido en el compresor 21 y para provocar que el intercambiador de calor de exterior 23 funcione como evaporador del refrigerante condensado en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
En el presente modo de realizacion, el intercambiador de calor de exterior 23 es un intercambiador de calor de flujo cruzado de tipo tubos y aletas configurado por un tubo de transferencia de calor y varias aletas, y es un intercambiador de calor que funciona como condensador del refrigerante durante la operacion de enfriamiento y como evaporador del refrigerante durante la operacion de calentamiento. El lado de gas del intercambiador de calor de exterior 23 esta conectado a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, y el lado de lfquido de la misma esta conectado a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6.
En el presente modo de realizacion, la unidad de exterior 2 comprende un ventilador de exterior 27 para tomar aire de exterior al interior de la unidad, suministrar el aire al intercambiador de calor de exterior 23, y entonces descargar el aire al exterior, y puede llevar a cabo intercambio de calor entre el aire de exterior y el refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 23. El ventilador de exterior 27 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo del aire que suministra al intercambiador de calor de exterior 23 y, en el presente modo de realizacion es un ventilador helicoidal accionado por un motor 27a que comprende un motor de ventilador de CC.
El acumulador 24 esta conectado entre la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 y el compresor 21, y es un contenedor que puede acumular refrigerante de exceso generado en el circuito de refrigerante 10 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 4 y 5.
La valvula de cierre del lado de lfquido 25 y la valvula de cierre del lado de gas 26 son valvulas dispuestas en orificios conectadas al equipo externo y tubenas (espedficamente, la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido
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Adicionalmente, diversos tipos de sensores estan dispuestos en la unidad de exterior 2. Espedficamente, un sensor de presion de succion 28 que detecta la presion de succion Ps del compresor 21, un sensor de presion de descarga 29 que detecta la presion de descarga Pd del compresor 21, un sensor de temperatura de succion 32 que detecta la temperatura de succion Ts del compresor 21, y un sensor de temperatura de descarga 33 que detecta la temperatura de descarga Td del compresor 21 estan dispuestos en la unidad de exterior 2. El sensor de temperatura de succion 32 esta dispuesto en un lado de entrada del acumulador 24. Un sensor de temperatura de intercambiador de calor 30 que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 23 (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de enfriamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de calentamiento) esta dispuesto en el intercambiador de calor de exterior 23. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 31 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o un estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 23. Un sensor de temperatura de exterior 34 que detecta la temperatura del aire de exterior que fluye al interior de la unidad (es decir, la temperatura de exterior Ta) esta dispuesta en un lado de toma de aire de exterior de la unidad de exterior 2. Adicionalmente, la unidad de exterior 2 comprende un controlador del lado de exterior 35 que controla el funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de exterior 2. Adicionalmente, el controlador del lado de exterior 35 incluye un microordenador y una memoria dispuestos con el fin de controlar la unidad de exterior 2, un circuito de inversor que controla el motor 21a, y similar, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con el controlador del lado de interior 47 y 57 de las unidades de interior 4 y 5. En otras palabras, un controlador 8 que realiza una operacion de control de todo el acondicionador de aire 1 esta configurado por los controladores del lado de interior 47 y 57 y el controlador del lado de exterior 35. Tal como se muestra en la figura 2, el controlador 8 esta conectado para poder recibir senales de deteccion de sensores 29 a 34, 44 a 46, y 54 a 56, y para poder controlar diversos equipos y valvulas 21, 22, 27a, 41, 43a, 51, y 53a basandose en estas senales de deteccion y similares. Adicionalmente, un elemento de visualizacion de alerta 9 que comprende LED y similares, que esta configurado para indicar que se detecta una fuga de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion, esta conectado al controlador 8. En el presente documento, la figura 2 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire 1.
Tal como se describio anteriormente, el circuito de refrigerante 10 del acondicionador de aire 1 esta configurado por la interconexion de los circuitos de refrigerante del lado de interior 10a y 10b, el circuito de refrigerante del lado de exterior 10c, y las tubenas de comunicacion de refrigerante 6 y 7. Adicionalmente, con el controlador 8 que comprende los controladores del lado de interior 47 y 57 y el controlador del lado de exterior 35, el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion esta configurado para conmutar y funcionar entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 y para controlar cada equipo de la unidad de exterior 2 y las unidades de interior 4 y 5 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 4 y 5.
(2) Funcionamiento del acondicionador de aire
A continuacion, se describe el funcionamiento del acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion.
Los modos de funcionamiento del acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion incluyen: un modo de funcionamiento normal en el que se lleva a cabo el control de cada equipo de la unidad de exterior 2 y las unidades de interior 4 y 5 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 4 y 5; un modo de funcionamiento de prueba en el que la operacion de prueba que va a llevarse a cabo despues de que se lleve a cabo la instalacion del acondicionador de aire 1; y un modo de deteccion de fuga de refrigerante en el que, despues de que la operacion de prueba termine y la operacion normal haya empezado, la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 se evalua detectando el grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida del intercambiador de exterior 23 que funciona como condensador mientras que provoca que las unidades de interior 4 y 5 realicen la operacion de enfriamiento. El modo de funcionamiento normal principalmente incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento. Adicionalmente, el modo de funcionamiento de prueba incluye la operacion de carga de refrigerante automatica y la operacion de cambio de variables de control.
El funcionamiento en cada modo de funcionamiento del acondicionador de aire 1 se describe a continuacion.
<Modo de funcionamiento normal>
En primer lugar, la operacion de enfriamiento en el modo de funcionamiento normal se describe con referencia a las figuras 1 y 2.
Durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 esta en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 1, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 21 esta
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conectado al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 23 y el lado de succion del compresor 21 tambien esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52. Adicionalmente, la valvula de cierre del lado de lfquido 25 y la valvula de cierre del lado de gas 26 se abren, y el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 44 y 54 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 45 y 55, o se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 21 detectada mediante el sensor de presion de succion 28 a un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te y restando este valor de temperatura saturado del refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 45 y 55. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 puede disponerse de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de evaporacion Te que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 45 y 55.
Cuando el compresor 21, el ventilador de exterior 27, los ventiladores de interior 43 y 53 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 10, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 21 y se comprime para dar refrigerante gaseoso a alta presion. Posteriormente, el refrigerante gaseoso a alta presion se envfa al intercambiador de calor de exterior 23 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 27, y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion.
Despues, este refrigerante lfquido a alta presion se envfa a las unidades de interior 4 y 5 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 25 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6.
El refrigerante lfquido a alta presion enviado a las unidades de interior 4 y 5 se despresuriza mediante las valvulas de expansion de interior 41 y 51, pasa a ser refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas de baja presion, se envfa a los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, y se evapora para dar refrigerante gaseoso a baja presion. En el presente documento, las valvulas de expansion de interior 41 y 51 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 de modo que el grado de sobrecalentamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante gaseoso a baja presion evaporado en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 esta en un estado que tiene un grado de sobrecalentamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que esta instalada cada una de las unidades de interior 4 y 5 fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
Este refrigerante gaseoso a baja presion se envfa a la unidad de exterior 2 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 y fluye al interior del acumulador 24 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 26 y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22. Despues, el refrigerante gaseoso a baja presion que fluyo en el al interior del acumulador 24 se aspira de nuevo al interior del compresor 21. En el presente documento, cuando se genera una cantidad de exceso del refrigerante en el circuito de refrigerante 10 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 4 y 5, por ejemplo, tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 4 y 5 es pequena o una de ellas se detiene, o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 4 y 5 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el acumulador 24.
A continuacion, se describe la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal.
Durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 esta en el estado representado por las lmeas de puntos en la figura 1, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 21 esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 y el lado de succion del compresor 21 tambien esta conectado al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 23. Adicionalmente, la valvula de cierre del lado de lfquido 25 y la valvula de cierre del lado de gas 26 se abren, y el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 se ajusta de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se detecta convirtiendo la presion de descarga Pd del compresor 21 detectada mediante el sensor de presion de descarga 29 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de condensacion Tc y restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 44 y 54 a partir de este valor de temperatura saturado del refrigerante. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 puede disponerse de modo que el grado de subenfriamiento del
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refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 44 y 54.
Cuando el compresor 21, el ventilador de exterior 27, y los ventiladores de interior 43 y 53 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 10, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 21, se comprime para dar refrigerante gaseoso a alta presion, y se envfa a las unidades de interior 4 y 5 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, la valvula de cierre del lado de gas 26, y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7.
Despues, el refrigerante gaseoso a alta presion enviado a las unidades de interior 4 y 5 intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores 42 y 52 de calor de exterior y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion. Posteriormente, se despresuriza mediante las valvulas de expansion de interior 41 y 51 y pasa a ser refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas de baja presion. En el presente documento, las valvulas de expansion de interior 41 y 51 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 de manera que el grado de subenfriamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante lfquido a alta presion condensado en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 esta en un estado que tiene un grado de subenfriamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que se instala cada una de las unidades de interior 4 y 5 fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
Este refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas a baja presion se envfa a la unidad de exterior 2 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 23 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 25. Despues, el refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas a baja presion que fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 23 intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 27, se condensa para dar refrigerante gaseoso a baja presion, y fluye al interior del acumulador 24 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22. Despues, el refrigerante gaseoso a baja presion que fluyo en el al interior del acumulador 24 se aspira de nuevo al interior del compresor 21. En el presente documento, dependiendo de la cargas de operacion de las unidades de interior 4 y 5, cuando se genera una cantidad de exceso del refrigerante en el circuito de refrigerante 10, por ejemplo tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 4 y 5 es pequena o una de ellas se detiene, o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 4 y 5 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el acumulador 24 como en el caso durante la operacion de enfriamiento.
De esta manera, el procedimiento de funcionamiento normal que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento descritas anteriormente se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de control de funcionamiento normal para llevar a cabo el funcionamiento normal que incluye la operacion de enfriamiento y operacion de calentamiento.
<Modo de funcionamiento de prueba>
A continuacion, se describe el modo de funcionamiento de prueba con referencia a las figuras 1 a 3. En el presente documento, la figura 3 es un diagrama de flujo del modo de funcionamiento de prueba. En el presente modo de realizacion, en el modo de funcionamiento de prueba, en primer lugar, se lleva a cabo la operacion de carga de refrigerante automatica en la etapa S1. Posteriormente, se lleva a cabo la operacion de cambio de variables de control en la etapa S2.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que la unidad de exterior 2 en la que se carga una cantidad del refrigerante prescrita por adelantado y las unidades de interior 4 y 5 se instalan e interconectan por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 para configurar el circuito de refrigerante 10 in situ y, posteriormente, se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 10 cuya cantidad de refrigerante es insuficiente dependiendo de las longitudes de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7.
<Etapa S1: operacion de carga de refrigerante automatica>
En primer lugar, la valvula de cierre del lado de lfquido 25 y la valvula de cierre del lado de gas 26 de la unidad de exterior 2 se abren y el circuito de refrigerante 10 se llena con el refrigerante que se carga en la unidad de exterior 2 por adelantado.
A continuacion, cuando una persona que lleva a cabo la operacion de prueba emite una orden para iniciar la operacion de prueba directamente al controlador 8 o de manera remota mediante un controlador remoto (no mostrado) y similar, el controlador 8 comienza el procedimiento desde la etapa S11 hasta la etapa S13 mostrado en la figura 4. En el presente documento, la figura 4 es un diagrama de flujo de operacion de carga de refrigerante automatica.
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<Etapa S11: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
Cuando se emite una orden para iniciar operacion de carga de refrigerante automatica, el circuito de refrigerante 10, con la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 de la unidad de exterior 2 en el estado representado mediante las lmeas continuas en la figura 1, pasa a un estado en el que las valvulas de expansion de interior 41 y 51 de las unidades de interior 4 y 5 se abren. Despues, el compresor 21, el ventilador de exterior 27, y los ventiladores de interior 43 y 53 se encienden, y la operacion de enfriamiento se lleva a cabo de manera forzada en todas las unidades de interior 4 y 5 (denominado a continuacion en el presente documento “funcionamiento de todas las unidades de interior”).
En consecuencia, en el circuito de refrigerante 10, el refrigerante gaseoso a alta presion que se ha comprimido y descargado en el compresor 21 fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el compresor 21 hasta el intercambiador de calor de exterior 23 que funciona como condensador; el refrigerante a alta presion que experimenta un cambio de fase de un estado gaseoso a un estado lfquido mediante el intercambio de calor con el aire de exterior fluye en el intercambiador de calor de exterior 23 que funciona como condensador; el refrigerante lfquido a alta presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 desde el intercambiador de calor de exterior 23 hasta las valvulas de expansion de interior 41 y 51; el refrigerante a baja presion que experimenta un cambio de fase de un estado bifasico de lfquido-gas a un estado gaseoso mediante el intercambio de calor con el aire de la sala fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 que funcionan como evaporadores; y el refrigerante gaseoso a baja presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7 y el acumulador 24 desde los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 hasta el compresor 21.
A continuacion, el control de equipo descrito a continuacion se lleva a cabo para avanzar a la operacion para estabilizar el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 10. De manera espedfica, el motor 21a del compresor 21 se controla de modo que la frecuencia de rotacion f se vuelve constante a un valor predeterminado (control constante de frecuencia de rotacion de compresor) y las valvulas de expansion de interior 41 y 51 se controlan de modo que el grado de sobrecalentamiento SHi de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 que funcionan como evaporadores se vuelve constante a un valor predeterminado (denominado a continuacion en el presente documento “control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior”). En el presente documento, el motivo para realizar el control constante de frecuencia de rotacion es estabilizar la velocidad de flujo del refrigerante aspirado y descargado mediante el compresor 21. Adicionalmente, el motivo para realizar el control de grado de sobrecalentamiento es mantener constante la cantidad de refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 7.
En consecuencia, en el circuito de refrigerante 10, el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 10 se estabiliza, y la cantidad de refrigerante en equipos distintos del intercambiador de calor de exterior 23 y en las tubenas se hace sustancialmente constante. Por tanto, cuando la carga de refrigerante en el circuito de refrigerante 10 comienza por carga de refrigerante adicional que se lleva a cabo posteriormente, es posible crear un estado en el que solo la cantidad de refrigerante lfquido que se acumula en el intercambiador de calor de exterior 23 cambia (a continuacion, en el presente documento esta operacion se denomina “operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
De esta manera, el procedimiento en la etapa S11 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior.
Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando el refrigerante no se carga por adelantado en la unidad de exterior 2, es necesario cargar antes de la etapa S11 refrigerante hasta que la cantidad de refrigerante alcanza un nivel en el que la puede llevarse a cabo la operacion de ciclo de refrigeracion.
<Etapa S12: Almacenamiento de datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante>
A continuacion, se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 10 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente. En este momento, en la etapa S12, se obtiene la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 10 durante la carga de refrigerante adicional como datos de funcionamiento y se almacenan en la memoria del controlador 8. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps se almacenan en la memoria del controlador 8 como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante. Observese que, en el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura del lado de lfquido 31 de un valor de temperatura de refrigerante que se detecta mediante el sensor de temperatura de intercambio de calor 30 que corresponde a la temperatura de condensacion Tc, o se detecta convirtiendo la presion de descarga Pd del
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compresor 21 detectada mediante el sensor de presion de descarga 29 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de condensacion Tc y restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura del lado de lfquido 31 a partir de este valor de temperatura saturado del refrigerante.
Esta etapa S12 se repite hasta que se satisface la condicion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante en la etapa S13 descrita a continuacion. Por tanto, en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional, la cantidad de estado de funcionamiento durante la carga de refrigerante descrita anteriormente se almacena como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante en el controlador 8. Observese que, con respecto a los datos de funcionamiento almacenados en el controlador 8, pueden almacenarse datos de funcionamiento reducidos apropiadamente. Por ejemplo, para los datos de funcionamiento en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional, el grado de subenfriamiento SCo puede almacenarse en cada intervalo de temperatura apropiado y tambien puede almacenarse un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento que corresponde a estos grados de subenfriamiento SCo.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S12 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado para almacenar, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 10 durante la operacion que implica cargar refrigerante. Por tanto, es posible obtener, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que se carga el refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante despues de terminar la carga de refrigerante adicional (denominada a continuacion en el presente documento “cantidad de refrigerante inicial”) en el circuito de refrigerante 10.
<Etapa S13: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante>
Tal como se describio anteriormente, cuando comienza la carga de refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 10, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 10 aumenta gradualmente. En consecuencia, la cantidad de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 aumenta, y aparece una tendencia de un aumento en el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23. Esta tendencia indica que hay una correlacion tal como se muestra en la figura 5 entre el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10. En el presente documento, la figura 5 es un grafico para mostrar la relacion entre el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23, y la temperatura de exterior Ta y la cantidad de refrigerante cargado durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Esta correlacion indica una relacion entre la temperatura de exterior Ta y un valor del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 cuando se carga refrigerante en el circuito de refrigerante 10 por adelantado hasta que se alcanza una cantidad de refrigerante prescrita (denominado a continuacion en el presente documento “valor del grado de subenfriamiento SCo prescrito”), en el caso en el que la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente se lleva a cabo usando el acondicionador de aire 1 en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, significa que un valor prescrito del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 se determina mediante la temperatura de exterior Ta durante la operacion de prueba (espedficamente, durante la carga de refrigerante automatica), y comparacion entre este valor prescrito del grado de subenfriamiento SCo y el valor actual del grado de subenfriamiento SCo detectado durante la carga de refrigerante permite la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 mediante carga de refrigerante adicional.
La etapa S13 es un procedimiento para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 mediante la carga de refrigerante adicional, usando la correlacion tal como se describio anteriormente.
En otras palabras, cuando la cantidad de refrigerante adicional que va a cargarse es pequena y la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 10 no ha alcanzado la cantidad de refrigerante inicial, es un estado en el que la cantidad de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 es pequena. En el presente documento, el estado en el que la cantidad de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 es pequena significa que el valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 es mas pequeno que el valor prescrito del grado de subenfriamiento SCo Por consiguiente, cuando el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 es mas pequeno que el valor prescrito y no se termina la carga de refrigerante adicional, el procedimiento en la etapa S13 se repite hasta que el valor actual del grado de subenfriamiento SCo alcanza el valor prescrito. Adicionalmente, cuando el valor actual del grado de subenfriamiento SCo alcanza el valor prescrito, se termina la carga de refrigerante adicional y finaliza la etapa S1 como la operacion de carga de refrigerante automatica. Observese que existen casos en los que la cantidad de refrigerante prescrita calculada in situ basandose en la longitud de tubena, las capacidades de los equipos constituyentes, y similares no es consistente con la cantidad de refrigerante inicial despues de que se termine la carga de refrigerante adicional. En el presente modo de realizacion, un valor del grado de subenfriamiento SCo y un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento al terminar la carga de refrigerante adicional se usan como valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento que incluyen el grado de subenfriamiento
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SCo y similares en el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S13 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
<Etapa S2: operacion de cambio de variables de control>
Cuando finaliza la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente de la etapa S1, el procedimiento avanza a una operacion de cambio de variables de control de la etapa S2. Durante la operacion de cambio de variables de control, el procedimiento en la etapa S21 a la etapa S23 mostrado en la figura 6 se lleva a cabo mediante el controlador 8. En el presente documento, la figura 6 es un diagrama de flujo de la operacion de cambio de variables de control.
<Etapas S21 a S23: operacion de cambio de variables de control y almacenamiento de datos de funcionamiento durante la operacion de cambio de variables de control>
En la etapa S21, despues de finalizar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante al igual que en la etapa S11 con la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 10.
En el presente documento, en un estado en el que la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante se lleva a cabo en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial, la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 27 se cambia, llevando a cabo de ese modo la operacion para simular un estado en el que hubo una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 durante la operacion de prueba, es decir, despues de la instalacion del acondicionador de aire 1. Ademas, la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 43 y 53 se cambia, llevando a cabo de ese modo la operacion para simular un estado en el que hubo una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 (a continuacion, en el presente documento tal operacion se denomina “operacion de cambio de variables de control”).
Por ejemplo, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando la velocidad de flujo de aire del ventilador 27 se reduce, un coeficiente de transferencia de calor K del intercambiador de calor de exterior 23 pasa a ser mas pequeno y el rendimiento de intercambio de calor cae. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 7, la temperatura de condensacion Tc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 aumenta y, en consecuencia, la presion de descarga Pd del compresor 21 que corresponde a la presion de condensacion Pc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 tiende a aumentar. Adicionalmente, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 43 y 53 se reduce, el coeficiente de transferencia de calor K de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 pasa a ser mas pequeno y el rendimiento de intercambio de calor cae. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 8, la temperatura de evaporacion Te del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 disminuye, y en consecuencia la presion de succion Ps del compresor 21 que corresponde a la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 tiende a disminuir. Cuando se lleva a cabo tal operacion de cambio de variables de control, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 10 cambia dependiendo de cada condicion de funcionamiento, mientras que la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 10 permanece constante. En el presente documento, la figura 7 es un grafico para mostrar una relacion entre la presion de descarga Pd y la temperatura de exterior Ta durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. La figura 8 es un grafico para mostrar una relacion entre la presion de succion Ps y la temperatura de exterior Ta durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
En la etapa S22, se obtiene la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 10 en cada condicion de funcionamiento de la operacion de cambio de variables de control como datos de funcionamiento y se almacena en la memoria del controlador 8. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps se almacenan en la memoria del controlador 8 como datos de funcionamiento al comienzo de la carga de refrigerante.
Esta etapa S22 se repite hasta que se evalua en la etapa S23 que se han ejecutado todas las condiciones de funcionamiento para la operacion de cambio de variables de control.
De esta manera, el procedimiento en las etapas S21 y S23 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de operacion de cambio de variables de control para llevar a cabo la operacion de cambio de variables de control que incluye la operacion para simular un estado en el que hubo una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 cambiando la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 27 y los ventiladores de interior 43 y 53 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Adicionalmente, el procedimiento en la etapa S22 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de
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estado para almacenar, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 10 durante la operacion de cambio de variables; es posible obtener como datos de funcionamiento la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion para simular un estado en el que hubo una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
<Modo de deteccion de fuga de refrigerante>
A continuacion, el modo de deteccion de fuga de refrigerante se describe con referencia a las figuras 1, 2, y 9. En el presente documento, la figura 9 es un diagrama de flujo del modo de deteccion de fuga de refrigerante.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que se detecta periodicamente (por ejemplo, durante un periodo de tiempo tal como en vacaciones o en mitad de la noche cuando no se necesita acondicionamiento de aire) si hay una fuga del refrigerante en el circuito de refrigerante 10 o no debido a un factor imprevisto durante la operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal.
<Etapa S31, evaluar si el modo de funcionamiento normal ha durado un determinado periodo de tiempo o no >
En primer lugar, se evalua si la operacion en el modo de funcionamiento normal, tal como la operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento descritas anteriormente, ha durado un determinado periodo de tiempo o no (cada mes o similar), y cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha durado un determinado periodo de tiempo, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S32.
<Etapa S32: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
Cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha durado un determinado periodo de tiempo, como es el caso con la etapa S11 en la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, incluyendo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante el funcionamiento de todas las unidades de interior, se lleva a cabo un control constante de frecuencia de rotacion de compresor, asf como un control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior. En el presente documento, los valores que van a usarse para la frecuencia f del compresor 21 y el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 son los mismos que los valores predeterminados de la frecuencia f y el grado de sobrecalentamiento SHi durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de la etapa S11 durante la operacion de carga de refrigerante automatica.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S32 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior.
<Etapas S33 a S35: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante, volver al modo de funcionamiento normal, elemento de visualizacion de alerta>
Cuando el refrigerante en el circuito de refrigerante 10 se fuga, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 10 disminuye y, en consecuencia, aparece una tendencia a disminucion del valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 (vease la figura 5). En otras palabras, significa que la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 puede evaluarse por comparacion usando el valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23. En el presente modo de realizacion, la comparacion se hace entre el valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y el valor de referencia (valor prescrito) del grado de subenfriamiento SCo que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 10 al terminar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente y, de ese modo, se lleva a cabo la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante, es decir, la deteccion de una fuga de refrigerante.
En el presente documento, cuando se usa el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 10 al terminar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente como valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, una cafda en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, provocada por la degradacion relacionada con el paso del tiempo, plantea un problema.
Generalmente, el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor se determina mediante un valor de multiplicacion de un coeficiente de transferencia de calor K y una zona de superficie de calentamiento A (denominado a continuacion en el presente documento “coeficiente KA”), y la cantidad de intercambio de calor se determina multiplicando este coeficiente KA por la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del
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intercambiador de calor. Por consiguiente, siempre que el coeficiente KA sea constante, el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor se determina mediante la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior (en el caso del intercambiador de calor de exterior 23, es la diferencia de temperature entre la temperature de exterior Ta y la temperature de condensacion Tc como la temperature del refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 23; mientras que en el caso de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, es la diferencia de temperatura entre la temperatura de la sala Tr y la temperatura de evaporacion Te como la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52).
Sin embargo, el coeficiente KA fluctua debido a la degradacion relacionada con el paso del tiempo tal como contaminacion de las aletas de placa y el tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor de exterior 23 y obstruccion entre las aletas de placa. Por tanto, en realidad, tal coeficiente no se convertira en un valor constante. Espedficamente, el coeficiente KA en un estado en el que se ha producido degradacion relacionada con el paso del tiempo es mas pequeno que el coeficiente KA en un estado inmediatamente despues de que el intercambiador de calor de exterior 23 (es decir, el acondicionador de aire 1) se instale in situ y haya comenzado a usarse. De esta manera, cuando el coeficiente KA fluctua, una correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23 y la temperatura de exterior Ta fluctua de acuerdo con la fluctuacion en el coeficiente KA (vease las lrneas distintas de las lrneas de referencia en la figura 7); mientras que con la condicion de que el coeficiente KA sea constante, una correlacion entre la presion de refrigerante (es decir, la presion de condensacion Pc) en el intercambiador de calor de exterior 23 y la temperatura de exterior Ta se determina casi de manera unica (veanse las lrneas de referencia en la figura 7). Por ejemplo, bajo la condicion de la misma temperatura de exterior Ta que para la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23 que se haya degradado debido al paso del tiempo, la presion de condensacion Pc pasa a ser mas alta mientras que el coeficiente KA pasa a ser mas pequeno (vease la figura 10), comparado con la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23 en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse, y el coeficiente fluctua de modo que aumenta la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en el intercambiador de calor de exterior 23. En consecuencia, cuando se usa el metodo para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante comparando el valor actual del grado de subenfriamiento SCo con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo, como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante el grado actual de subenfriamiento SCo en un estado despues de que el intercambiador de calor de exterior 23 se degrade debido al paso del tiempo se compara con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo en un estado inmediatamente despues de que el intercambiador de calor de exterior 23 se instale in situ y comience a usarse. Como resultado, los diferentes grados de subenfriamiento SCo, que se detectan en el acondicionador de aire 1 que comprende el intercambiador de calor de exterior 23 cuyo coeficiente KA ha cambiado, se comparan entre sf. Por consiguiente, el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo por la degradacion relacionada con el paso del tiempo no puede eliminarse y por tanto la adecuacion de la cantidad de refrigerante puede no evaluarse de manera precisa en algunos casos.
Lo mismo se aplica a los intercambiadores de calor de interior 42 y 52. Bajo la condicion de la misma temperatura de la sala Tr que para la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 que se han degradado debido al paso del tiempo, la presion de evaporacion Pe pasa a ser mas baja mientras que el coeficiente KA pasa a ser mas pequeno (vease la figura 11), comparada con la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse, y el coeficiente fluctua de modo que aumenta la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52. En consecuencia, cuando se usa el metodo para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante comparando el valor actual del grado de subenfriamiento SCo con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, el grado actual de subenfriamiento SCo despues de que los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se hayan degradado debido al paso del tiempo se compara con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo en un estado inmediatamente despues de que los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se instalen in situ y comiencen a usarse. Como resultado, se comparan entre sf los diferentes grados de subenfriamiento SCo, que se detectan en el acondicionador de aire 1 que comprende los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 cuyo coeficiente KA ha cambiado. Por consiguiente, el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo por degradacion relacionada con el paso del tiempo no puede eliminarse y por tanto la adecuacion de la cantidad de refrigerante puede no evaluarse de manera precisa en algunos casos.
Por tanto, en el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23 y la temperatura de exterior Ta y en correlacion entre la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 y la temperatura de la sala Tr, que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Despues, el valor actual del grado de subenfriamiento SCo o el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo que se usa cuando se evalua la adecuacion de la cantidad de refrigerante, se corrige usando la presion de descarga Pd del compresor 21 que corresponde a la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps del compresor 21 que corresponde a la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 42
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Observese que la fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 tambien puede producirse debido al efecto de condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc., ademas de la degradacion relacionada con el paso del tiempo. Espedficamente, en caso de lluvia, las aletas de placa y el tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor de exterior 23 se mojan con la lluvia, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Adicionalmente, en caso de fuertes vendavales, la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 27 pasa a ser mayor o menor por los fuertes vendavales, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Tal efecto de las condiciones climaticas en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 23 aparecera como fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 23 y la temperatura de exterior Ta de acuerdo con la fluctuacion en el coeficiente KA (vease la figura 7). En consecuencia, la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo por degradacion relacionada con el paso del tiempo puede dar como resultado la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo por las condiciones climaticas.
Como metodo de correccion espedfico, por ejemplo, hay un metodo en el que la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 10 se expresa como funcion del grado de subenfriamiento SCo, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr. Despues, la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCo durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, se compensa el efecto de degradacion relacionada con el paso del tiempo y de las condiciones climaticas en el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23.
En el presente documento, la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 10 puede expresarse como la siguiente funcion de regresion multiple:
Ch = klxSCo + k2xPd + k3xTa + xk4xPs + k5xTr + k6,
y por consiguiente, usando los datos de funcionamiento (es decir, datos del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps) almacenados en la memoria del controlador 8 durante la carga de refrigerante y operacion de cambio de variables de control en el modo de funcionamiento de prueba descrito anteriormente, se lleva a cabo un analisis de regresion multiple con el fin de calcular parametros k1 a k6 y de ese modo puede definirse una funcion de la cantidad de refrigerante Ch.
Observese que, en el presente modo de realizacion, una funcion de la cantidad de refrigerante Ch se define mediante el controlador 8 en el periodo desde despues de que la operacion de cambio de variables de control en el modo de funcionamiento de prueba descrito anteriormente se lleve a cabo hasta que el modo se conmuta al modo de deteccion de fuga de cantidad de refrigerante la primera vez.
De esta manera, un procedimiento para determinar una formula de correccion se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado para definir una funcion con el fin de compensar los efectos en el grado de subenfriamiento SCo por degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 y condiciones climaticas cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante o no en el modo de deteccion de fuga de refrigerante.
Despues, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 durante esta operacion de deteccion de fuga de refrigerante. Cuando el valor actual es sustancialmente el mismo que el valor de referencia de la cantidad de refrigerante Ch (es decir, cantidad de refrigerante inicial) para el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo (por ejemplo, el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de subenfriamiento SCo y la cantidad de refrigerante inicial es menor que un valor predeterminado), se evalua que no hay fuga de refrigerante. Por consiguiente, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Por otra porcion, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, y cuando el valor actual es menor que la cantidad de refrigerante inicial (por ejemplo, el valor
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absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de subenfriamiento SCo y la cantidad de refrigerante inicial es igual a o superior a un valor predeterminado), se evalua que hay una fuga de refrigerante. Despues, el procedimiento avanza a la etapa S35 y se visualiza una alerta que indica que se detecta una fuga de refrigerante en el elemento de visualizacion de alerta 9. Por consiguiente, el procedimiento avanza a la etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Por consiguiente, es posible obtener un resultado similar al obtenido cuando el valor actual del grado de subenfriamiento SCo se compara con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo bajo condiciones sustancialmente iguales a aquellas bajo las que los diferentes grados de subenfriamiento SCo, que se detectan en el acondicionador de aire 1 que comprende el intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 cuyos coeficientes KA permanecen iguales se comparan entre sr En consecuencia, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo por la degradacion relacionada con el paso del tiempo.
De esta manera, el procedimiento de las etapas S33 a S35 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de deteccion de fuga de refrigerante, que es uno de los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, y que detecta si hay una fuga de refrigerante o no evaluando la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante. Adicionalmente, una parte del procedimiento en la etapa S33 se lleva a cabo mediante el controlador 8 que funciona como medios de correccion de cantidad de estado para compensar el efecto en el grado de subenfriamiento SCo por degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante o no en el modo de deteccion de fuga de refrigerante.
Tal como se describio anteriormente, en el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion, el controlador 8 funciona como medios de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de almacenamiento de cantidad de estado, medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de operacion de cambio de variables de control, medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado, y medios de correccion de cantidad de estado y, de ese modo, configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10.
(3) Caractensticas del acondicionador de aire
El acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion tiene las siguientes caractensticas.
(A)
En el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo que se ha producido dado que el intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 (es decir, el acondicionador de aire 1) estaban en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23 y la temperatura de exterior Ta y en la correlacion entre la presion de evaporacion Pe que es la presion de refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 y la temperatura de la sala Tr, que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA (veanse las figuras 10 y 11). Despues, mediante el controlador 8 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante y medios de correccion de cantidad de estado, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se expresa como funcion del grado de subenfriamiento SCo, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr, y el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCo durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo como cantidad de estado de funcionamiento, que se provoca por la degradacion relacionada con el paso del tiempo.
Por consiguiente, en este acondicionador de aire 1, incluso si el intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se degradan debido al paso del tiempo, la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, es decir, puede evaluarse de manera precisa si hay una fuga de refrigerante o no.
Adicionalmente, en particular, el coeficiente KA del intercambiador de calor de exterior 23 puede fluctuar debido a la fluctuacion en condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc. Como es el caso con la degradacion relacionada con el paso del tiempo, la fluctuacion en condiciones climaticas provoca una fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23, y
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la temperature de exterior Ta, junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Como resultado, tambien puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCo en un caso de este tipo.
(B)
En el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion, durante la operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire 1, el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, los valores de referencia del grado de subenfriamiento SCo, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) en un estado despues de que se carga el refrigerante hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante carga de refrigerante in situ. Despues, tal cantidad de estado de funcionamiento se usa como valor de referencia y se compara con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento en el modo de deteccion de fuga de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, es decir, si hay una fuga de refrigerante o no. Por tanto, la cantidad de refrigerante que se ha cargado en realidad en el acondicionador de aire, es decir, la cantidad de refrigerante inicial puede compararse con la cantidad de refrigerante actual.
Por consiguiente, en este acondicionador de aire 1, incluso cuando la cantidad de refrigerante prescrita especificada por adelantado antes de que la carga de refrigerante sea incoherente con la cantidad de refrigerante inicial cargada in situ o incluso cuando un valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, el grado de subenfriamiento SCo) usado para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante 6 y 7, la combinacion de unidades de interior 4 y 5, y la diferencia en la altura de instalacion entre cada una de las unidades 2, 4, y 5, es posible evaluar de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
(C)
En el acondicionador de aire 1 en el presente modo de realizacion, no solo se cambia la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, los valores de referencia del grado de subenfriamiento SCo, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial sino que tambien se cambian las variables de control de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 1 tal como el ventilador de exterior 27 y los ventiladores de interior 43 y 53. De esta manera, se lleva a cabo una operacion para simular condiciones de funcionamiento diferentes de aquellas durante la operacion de prueba, y tal cantidad de estado de funcionamiento durante esta operacion puede almacenarse en el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado.
Por consiguiente, en el acondicionador de aire 1, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de los equipos constituyentes tal como el ventilador de exterior 27, los ventiladores de interior 43 y 53, y similares cambiados, se determinan una formula de correlacion y una de correccion para los valores de la cantidad de estado de funcionamiento en diferentes condiciones de funcionamiento tales como cuando el intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 se degradan debido al paso del tiempo. Mediante el uso de una formula de correlacion y una de correccion de este tipo, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. De esta manera, en este acondicionador de aire 1, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de los equipos constituyentes cambiadas, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire puede mejorarse adicionalmente.
(4) Modo de realizacion alternativo 1
En el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, para la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante de la etapa S33 en el modo de deteccion de fuga de refrigerante, en la practica, se detecta si hay una fuga de refrigerante o no comparando el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial con el valor actual del grado de subenfriamiento SCo. Adicionalmente a esto, en la etapa S12 en operacion de carga de refrigerante automatica, puede evaluarse la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire utilizando los datos de la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que se carga refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante inicial en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 10.
Por ejemplo, en la etapa S33 en el modo de deteccion de fuga de refrigerante, la adecuacion de la cantidad de refrigerante puede evaluarse mediante la comparacion entre el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCo en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial y el valor actual del
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grado de subenfriamiento SCodescritos anteriormente, y tambien, pueden usarse los datos de la cantidad de estado de funcionamiento, que se almacenan en la memoria del controlador 8, en un estado en el que se carga el refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante inicial en el circuito de refrigerante 10, como valor de referencia y pueden compararse con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por consiguiente, la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire puede mejorarse adicionalmente.
(5) Modo de realizacion alternativo 2
En el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, con el fin de compensar la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar de tanto el intercambiador de calor de exterior 23 como los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, se usan cuatro valores diferentes de la cantidad de estado de funcionamiento, es decir, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr. Sin embargo, cuando se compensa la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar de solo el intercambiador de calor de exterior 23, basta con tener en consideracion solo la presion de descarga Pd y la temperatura de exterior Ta. Adicionalmente, cuando se compensa la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar de solo los intercambiadores de calor de interior 42 y 52, basta con tener en consideracion solo la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr.
Observese que, en este caso, el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena datos de la presion de descarga Pd y la temperatura de exterior Ta cuando se compensa la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar de solo el intercambiador de calor de exterior 23, y datos de la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr cuando se compensa la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar de solo los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
(6) Modo de realizacion alternativo 3

En el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, el controlador 8 que funciona como medios de

almacenamiento de cantidad de estado almacena la presion de descarga Pd del compresor 21 como cantidad de
estado de funcionamiento que corresponde a la presion de condensacion Pc como presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 23, y tambien la presion de succion Ps del compresor 21 como cantidad de

estado de funcionamiento que corresponde a la presion de evaporacion Pe como presion de refrigerante en los
intercambiadores de calor de interior 42 y 52, y se usan estos valores cuando se define un parametro de la formula de correccion para compensar la degradacion relacionada con el paso del tiempo y similar del intercambiador de calor de exterior 23 y los intercambiadores de calor de interior 42 y 52. Sin embargo, puede usarse la temperatura de condensacion Tc en lugar de la presion de descarga Pd del compresor 21. Ademas, puede usarse la temperatura de evaporacion Te en lugar de la presion de succion Ps del compresor 21. Ademas, en este caso, como es el caso con el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, puede compensarse la degradacion relacionada con el paso del tiempo.
(7) Modo de realizacion alternativo 4
En el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, se utiliza la correlacion (vease la figura 5) entre la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 y el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y el control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la carga de refrigerante automatica y la deteccion de fuga de refrigerante. Sin embargo, puede utilizarse una correlacion entre un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la carga de refrigerante automatica y la deteccion de fuga de refrigerante.
Por ejemplo, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y el control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior, un aumento en el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 reduce la calidad de vapor humedo del refrigerante que fluye al interior de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 despues de que el refrigerante se expanda mediante las valvulas de expansion de interior 41 y 51. En consecuencia, aparece una tendencia a disminuir en el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 que realizan control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior. Esta tendencia indica que hay una correlacion, tal como se muestra en la figura 12, entre el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10. Por consiguiente, la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 puede evaluarse por el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51.
Adicionalmente, como criterio para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, la adecuacion de la cantidad de refrigerante tambien puede evaluarse mediante una combinacion de diversos valores de cantidad de estado de
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funcionamiento, tal como evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante utilizando tanto el resultado de evaluacion del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 y el resultado de evaluacion del grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51.
Observese que, en este caso, en el modo de funcionamiento de prueba, el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena los datos del grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 como valor de referencia en lugar del grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 o juntos con el grado de subenfriamiento SCo.
(8) Modo de realizacion alternativo 5
En el acondicionador de aire 1 descrito anteriormente, la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante es una operacion que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y el control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior. Sin embargo, la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la carga de refrigerante automatica y la deteccion de fuga de refrigerante puede evaluarse llevando a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que usa una condicion de control diferente en lugar del control constante de grado de sobrecalentamiento de intercambio de calor de interior y utilizando una correlacion entre un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10.
Por ejemplo, la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante puede llevarse a cabo de modo que el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51 se fija a un valor predeterminado. Cuando se lleva a cabo tal operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 fluctua. En consecuencia, la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 10 puede evaluarse mediante el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52.
Observese que, en este caso, en el modo de funcionamiento de prueba, el controlador 8 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena los datos del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 42 y 52 como valor de referencia, en lugar de o juntos con el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 23 y el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 41 y 51.
(9) Modo de realizacion alternativo 6
En el modo de realizacion descrito anteriormente y sus modos de realizacion alternativos, el controlador 8 del acondicionador de aire 1 configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante que tiene todas las funciones siguientes: los medios de control de operacion, los medios de almacenamiento de cantidad de estado, los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, los medios de correccion de cantidad de estado, y los medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado. Sin embargo, no se limita a los mismos. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 13, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante puede configurarse en el que un ordenador personal 62 esta conectado al acondicionador de aire 1 y se hace funcionar este ordenador personal 62 como medios de almacenamiento de cantidad de estado y medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado. En este caso, no habra necesidad de que el controlador 8 del acondicionador de aire 1 tenga funciones para almacenar una gran cantidad de datos de la cantidad de estado de funcionamiento usada solo para definir parametros de la formula de correccion de cantidad de estado y para servir como medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado.
(10) Modo de realizacion alternativo 7
Adicionalmente, en el modo de realizacion descrito anteriormente y su modo de realizacion alternativo, durante la operacion de carga de refrigerante automatica, se almacenan los datos de la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante inicial en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional se carga en el circuito de refrigerante 10 en la memoria del controlador 8. Sin embargo, en el modo de deteccion de fuga de refrigerante, cuando estos datos no se usan, no necesitan almacenarse los datos de la cantidad de estado de funcionamiento en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional, y basta con almacenar datos de la cantidad de estado de funcionamiento en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial.
(11) Modo de realizacion alternativo 8
En el modo de realizacion descrito anteriormente y sus modos de realizacion alternativos, el controlador 8 del acondicionador de aire 1 configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante que tiene todas las funciones siguientes: los medios de control de operacion, los medios de almacenamiento de cantidad de estado, los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, los medios de correccion de cantidad de estado, y los medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado. Sin embargo, no se limita a los mismos. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 14, cuando un controlador local 61 instalado permanentemente como dispositivo de
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gestion que gestiona cada equipo constituyente del acondicionador de aire 1 esta conectado al acondicionador de aire 1, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante que tiene todas las funciones proporcionadas al controlador 8 descrito anteriormente puede configurarse mediante el acondicionador de aire 1 y el controlador local 61. Por ejemplo, en una configuracion de este tipo puede considerarse que se hace funcionar el controlador local 61 no solo como medios de obtencion de cantidad de estado para obtener la cantidad de estado de funcionamiento del acondicionador de aire 1 sino tambien como medios de almacenamiento de cantidad de estado, medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de correccion de cantidad de estado, y medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado. En este caso, no habra necesidad de que el controlador 8 del acondicionador de aire 1 tenga funciones para almacenar una gran cantidad de datos de la cantidad de estado de funcionamiento usada solo para definir parametros de la formula de correccion de calidad de estado y para servir como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de correccion de cantidad de estado, y medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado.
Adicionalmente, tal como se muestra en la figura 14, en una configuracion de este tipo puede considerarse que el ordenador personal 62 esta conectado al acondicionador de aire 1 durante un periodo de tiempo temporal (por ejemplo, cuando un operario de mantenimiento y reparacion lleva a cabo la inspeccion que incluye la operacion de prueba, la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, y similares) y se logran las mismas funciones que aquellas del controlador local 61 descrito anteriormente mediante el acondicionador de aire 1 y el ordenador personal 62. Observese que el ordenador personal 62 puede usarse para una aplicacion diferente. Por tanto, como medios de almacenamiento de cantidad de estado, es preferente usar un dispositivo de memoria externa, en lugar de un dispositivo de memoria tal como un dispositivo de disco integrado en el ordenador personal 62. En este caso, durante la operacion de prueba y la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, un dispositivo de memoria externa esta conectado al ordenador personal 62 y, de ese modo, se leen los datos de la cantidad de estado de funcionamiento necesaria para diversos tipos de operacion y se escriben los datos de la cantidad de estado de funcionamiento obtenidos mediante cada operacion.
(12) Modo de realizacion alternativo 9
Adicionalmente, tal como se muestra en la figura 15, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante puede configurarse logrando una conexion entre el acondicionador de aire 1 y el controlador local 61 como dispositivo de gestion que gestiona cada equipo constituyente del acondicionador de aire 1 y obtiene los datos de las operaciones, que conectan el controlador local 61 por medio de una red 63 a un servidor remoto 64 de un centro de gestion de informacion que recibe los datos de funcionamiento del acondicionador de aire 1, y conectando un dispositivo de memoria 65 tal como un dispositivo de disco como medios de almacenamiento de cantidad de estado al servidor remoto 64. Por ejemplo, en una configuracion de este tipo puede considerarse que se hace funcionar el controlador local 61 como medios de obtencion de cantidad de estado para obtener la cantidad de estado de funcionamiento del acondicionador de aire 1; se hace funcionar el dispositivo de memoria 65 como medios de almacenamiento de cantidad de estado; y se hace funcionar el servidor remoto 64 como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de correccion de cantidad de estado y medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado. Ademas, en este caso, no habra necesidad de que el controlador 8 del acondicionador de aire 1 tenga funciones para almacenar una gran cantidad de datos de la cantidad de estado de funcionamiento usada solo para definir parametros de la formula de correccion de cantidad de estado y para servir como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de correccion de cantidad de estado, y medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado.
Ademas, el dispositivo de memoria 65 puede almacenar una gran cantidad de datos de funcionamiento del acondicionador de aire 1. Por tanto, tambien pueden almacenarse los datos de funcionamiento anteriores del acondicionador de aire 1 que incluye los datos de funcionamiento en el modo de deteccion de fuga de refrigerante, y pueden seleccionarse los datos de funcionamiento similares a los datos de funcionamiento actuales obtenidos mediante el controlador local 61 a partir de estos datos de funcionamiento anteriores mediante el servidor remoto 64. En consecuencia, estos datos pueden compararse entre sf y puede evaluarse la adecuacion de la cantidad de refrigerante. Por consiguiente, se hace posible evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante con las caractensticas unicas del acondicionador de aire 1 tomadas en consideracion. Adicionalmente, combinando un resultado de evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante mediante los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante descritos anteriormente, se hace posible evaluar de manera precisa adicionalmente la adecuacion de la cantidad de refrigerante.
<SEGUNDO MODO DE REALIZACION>
A continuacion, con referencia a los dibujos, se describe un modo de realizacion de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion.
(1) Configuracion de acondicionador de aire
La figura 16 es un diagrama esquematico de bloques de un acondicionador de aire 101 de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion. El acondicionador de aire 101 es un dispositivo que se usa para enfriar y calentar el interior de una sala en un edificio y similar llevando a cabo una operacion de ciclo de
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refrigeracion de tipo compresion de vapor. El acondicionador de aire 101 comprende principalmente una unidad de exterior 102 como unidad de fuente de calor, una pluralidad de (dos en el presente modo de realizacion) unidades de interior 104 y 105 como unidades de aprovechamiento conectadas en paralelo a las mismas, y una tubena de comunicacion de refrigerante Kquido 106 y una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 como tubenas de comunicacion de refrigerante que interconectan la unidad de exterior 102 y las unidades de interior 104 y 105. En otras palabras, un circuito de refrigerante 110 de tipo compresion de vapor del acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion esta configurado por la interconexion de la unidad de exterior 102, las unidades de interior 104 y 105, y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
<UNIDAD DE INTERIOR>
Las unidades de interior 104 y 105 se instalan embebiendose en o colgandose de un techo en el interior de una sala en un edificio y similar o estando montadas en una superficie de pared en el interior de una sala. Las unidades de interior 104 y 105 se conectan a la unidad de exterior 102 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, y configuran una parte del circuito de refrigerante 110.
A continuacion, se describen las configuraciones de las unidades de interior 104 y 105. Observese que, dado que las unidades de interior 104 y 105 tienen la misma configuracion, solo la configuracion de la unidad de interior 104 se describe en el presente documento, y con respecto a la configuracion de la unidad de interior 105, se usan los numeros de referencia en la decena del 150 en lugar de numeros de referencia en la decena del 140 que representan las porciones respectivas de la unidad de interior 104, y se omite la descripcion de aquellas porciones respectivas.
La unidad de interior 104 principalmente incluye un circuito de refrigerante del lado de interior 110a (en la unidad de interior 105, un circuito de refrigerante del lado de interior 110b) que configura una parte del circuito de refrigerante 110. El circuito de refrigerante del lado de interior 110a principalmente incluye una valvula de expansion de interior 141 como mecanismo de expansion, y un intercambiador de calor de interior 142 como intercambiador de calor del lado de aprovechamiento.
En el presente modo de realizacion, la valvula de expansion de interior 141 es una valvula de expansion energizada electricamente conectada a un lado lfquido del intercambiador de calor de interior 142 para ajustar la velocidad de flujo o similar del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante del lado de interior 110a.
En el presente modo de realizacion, el intercambiador de calor de interior 142 es un intercambiador de calor de flujo cruzado de tipo tubos y aletas configurado por un tubo de transferencia de calor y varias aletas, y es un intercambiador de calor que funciona como evaporador del refrigerante durante la operacion de enfriamiento para enfriar el aire de la sala, y funciona como condensador del refrigerante durante la operacion de calentamiento para calentar el aire de la sala.
En el presente modo de realizacion, la unidad de interior 104 esta dispuesta con un ventilador de interior 143 como ventilador de ventilacion para tomar aire de la sala al interior de la unidad, provocando que el aire intercambie calor con el refrigerante en el intercambiador de calor de interior 142, y entonces suministrar el aire como aire de suministro a la sala. El ventilador de exterior 143 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo de aire Wr del aire suministrado al intercambiador de calor de interior 142, y en el presente modo de realizacion es un ventilador centnfugo, ventilador de multiples palas, o similares, que se acciona mediante un motor 143a que comprende un motor de ventilador de CC.
Adicionalmente, diversos tipos de sensores estan dispuestos en la unidad de interior 104. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 144 que detecta la temperatura del refrigerante (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de calentamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de enfriamiento) esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de interior 142. Un sensor de temperatura del lado de gas 145 que detecta la temperatura Teo del refrigerante esta dispuesto en un lado de gas del intercambiador de calor de interior 142. Un sensor de temperatura ambiente 146 que detecta la temperatura del aire de la sala que fluye al interior de la unidad (es decir, la temperatura ambiente Tr) esta dispuesto en un lado de toma de aire de la sala de la unidad de interior 104. En el presente modo de realizacion, el sensor de temperatura del lado de lfquido 144, el sensor de temperatura del lado de gas 145, y el sensor de temperatura ambiente 146 comprenden termistores. Adicionalmente, la unidad de interior 104 incluye un controlador del lado de interior 147 que controla el funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de interior 104. Adicionalmente, el controlador del lado de interior 147 incluye un microordenador y una memoria y similares dispuestos con el fin de controlar la unidad de interior 104, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con un controlador remoto (no mostrado) para hacer funcionar de manera independiente la unidad de interior 104 y puede intercambiar senales de control y similares con la unidad de exterior 102 por medio de una lmea de transmision 108a.
<UNIDAD DE EXTERIOR>
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La unidad de exterior 102 se instala en el exterior de un edificio y similar, se conectada a las unidades de interior 104 y 105 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, y constituye el circuito de refrigerante 110 con las unidades de interior 104 y 105.
A continuacion, se describe la configuracion de la unidad de exterior 102. La unidad de exterior 102 incluye principalmente un circuito de refrigerante del lado de exterior 110c que configura una parte del circuito de refrigerante 110. El circuito de refrigerante de exterior 110c incluye principalmente un compresor 121, una valvula de conmutacion de cuatro vfas 122, un intercambiador de calor de exterior 123 como intercambiador de calor del lado de fuente de calor, una valvula de expansion de exterior 138 como mecanismo de expansion, un acumulador 124, un subenfriador 125 como mecanismo de ajuste de temperatura, una valvula de cierre del lado de lfquido 126, y una valvula de cierre del lado de gas 127.
El compresor 121 es un compresor cuya capacidad de funcionamiento puede variarse, y en el presente modo de realizacion es un compresor de tipo de desplazamiento positivo accionado por un motor 121a cuya frecuencia de rotacion Rm se controla mediante un inversor. En el presente modo de realizacion, el compresor 121 comprende solo un compresor, pero el compresor no se limita a esto y tambien puede ser uno en el que dos o mas compresores se conectan en paralelo dependiendo del numero de conexiones de unidades de interior y similar.
La valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 es una valvula para conmutar la direccion del flujo del refrigerante de modo que, durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 puede conectar un lado de descarga del compresor 121 y un lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123 y conectar un lado de succion del compresor 121 (espedficamente, el acumulador 124) y el lado de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 (veanse las lmeas continuas de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 en la figura 16) para provocar que el intercambiador de calor de exterior 123 funcione como un condensador del refrigerante comprimido en el compresor 121 y para provocar que los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 funcionen como evaporadores del refrigerante condensado en el intercambiador de calor de exterior 123 y, de modo que, durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 puede conectar el lado de descarga del compresor 121 y el lado de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 y conectar el lado de succion del compresor 121 y el lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123 (veanse las lmeas de puntos de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 en la figura 16) para provocar que los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 funcionen como condensadores del refrigerante comprimido en el compresor 121 y para provocar que el intercambiador de calor de exterior 123 funcione como evaporador del refrigerante condensado en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152.
En el presente modo de realizacion, el intercambiador de calor de exterior 123 es un intercambiador de calor de flujo cruzado de tipo tubos y aletas configurado por un tubo de transferencia de calor y varias aletas, y es un intercambiador de calor que funciona como condensador del refrigerante durante la operacion de enfriamiento y como evaporador del refrigerante durante la operacion de calentamiento. El lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123 esta conectado a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122, y el lado de lfquido de la misma esta conectado a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106.
En el presente modo de realizacion, la valvula de expansion de exterior 138 es una valvula de expansion energizada electricamente conectada a un lado lfquido del intercambiador de calor de exterior 123 para ajustar la presion, la velocidad de flujo, o similares del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante del lado de exterior 110c.
En el presente modo de realizacion, la unidad de exterior 102 incluye un ventilador de exterior 128 como ventilador de ventilacion para tomar aire de exterior al interior de la unidad, provocando que el aire intercambie calor con el refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123, y expulsando luego el aire al exterior. El ventilador de exterior 128 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo de aire Wo del aire suministrado al intercambiador de calor de exterior 123, y en el presente modo de realizacion es un ventilador helicoidal o similar, que se acciona mediante un motor 128a que comprende un motor de ventilador de CC.
El acumulador 124 esta conectada entre la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 y el compresor 121, y es un contenedor que puede almacenar refrigerante de exceso generado en el circuito de refrigerante 110 dependiendo de la fluctuacion en las cargas de operacion y similar de las unidades de interior 104 y 105.
En el presente modo de realizacion, el subenfriador 125 es un intercambiador de calor de doble tubo, y esta dispuesto para enfriar el refrigerante enviado a las valvulas de expansion de interior 141 y 151 despues de que el refrigerante se condense en el intercambiador de calor de exterior 123. En el presente modo de realizacion, el subenfriador 125 esta conectado entre la valvula de expansion de exterior 138 y la valvula de cierre del lado de lfquido 126.
En el presente modo de realizacion, un circuito de refrigerante de derivacion 161 esta dispuesto como fuente de enfriamiento del subenfriador 125. Observese que, en la descripcion a continuacion, una porcion que corresponde al circuito de refrigerante 110 excluyendo el circuito de refrigerante de derivacion 161 se denomina circuito de refrigerante principal por comodidad.
El circuito de refrigerante de derivacion 161 esta conectado al circuito de refrigerante principal para provocar que
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una porcion del refrigerante enviado desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se bifurque del circuito de refrigerante principal y vuelva al lado de succion del compresor 121. Espedficamente, el circuito de refrigerante de derivacion 161 incluye un circuito de bifurcacion 161a conectado para bifurcar una porcion del refrigerante enviado desde la valvula de expansion de exterior 138 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 en una posicion entre el intercambiador de calor de exterior 123 y el subenfriador 125, y un circuito de convergencia 161b conectado al lado de succion del compresor 121 para devolver una porcion de refrigerante desde una salida en un lado de derivacion de circuito de refrigerante del subenfriador 125 al lado de succion del compresor 121. Ademas, el circuito de bifurcacion 161a esta dispuesto con una valvula de expansion de derivacion 162 para ajustar la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 161. En el presente documento, la valvula de expansion de derivacion 162 comprende una valvula de expansion accionada por motor. De esta manera, el refrigerante enviado desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se enfna en el subenfriador 125 mediante el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 161 que se ha despresurizado mediante la valvula de expansion de derivacion 162. En otras palabras, el rendimiento del subenfriador 125 se controla ajustando el grado de apertura de la valvula de expansion de derivacion 162.
La valvula de cierre del lado de lfquido 126 y la valvula de cierre del lado de gas 127 son valvulas dispuestas en orificios conectados al equipo externo y a las tubenas (espedficamente, la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107). La valvula de cierre del lado de lfquido 126 esta conectada al intercambiador de calor de exterior 123. La valvula de cierre del lado de gas 127 esta conectada a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122.
Adicionalmente, diversos tipos de sensores estan dispuestos en la unidad de exterior 102. Espedficamente, en la unidad de exterior 102 estan dispuestos un sensor de presion de succion 129 que detecta la presion de succion Ps del compresor 121, un sensor de presion de descarga 130 que detecta la presion de descarga Pd del compresor 121, un sensor de temperatura de succion 131 que detecta la temperatura de succion Ts del compresor 121, y un sensor de temperatura de descarga 132 que detecta la temperatura de descarga Td del compresor 121. El sensor de temperatura de succion 131 esta dispuesto en una posicion entre el acumulador 124 y el compresor 121. Un sensor de temperatura de intercambiador de calor 133 que detecta la temperatura de refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de enfriamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de calentamiento) esta dispuesto en el intercambiador de calor de exterior 123. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 134 que detecta la temperatura de refrigerante Tco esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 123. Un sensor de temperatura de tubena de lfquido 135 que detecta la temperatura de refrigerante (es decir, temperatura de tubena de lfquido Tlp) esta dispuesto en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125. El circuito de convergencia 161b del circuito de refrigerante de derivacion 161 esta dispuesto con un sensor de temperatura de derivacion 163 para detectar la temperatura de refrigerante que fluye en la salida en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125. Un sensor de temperatura de exterior 136 que detecta la temperatura del aire de exterior que fluye al interior de la unidad (es decir, la temperatura de exterior Ta) esta dispuesta en un lado de toma de aire de exterior de la unidad de exterior 102. En el presente modo de realizacion, el sensor de temperatura de succion 131, el sensor de temperatura de descarga 132, el sensor de temperatura de intercambiador de calor 133, el sensor de temperatura del lado de lfquido 134, el sensor de temperatura de tubena de lfquido 135, el sensor de temperatura de exterior 136 y el sensor de temperatura de derivacion 163 comprenden termistores. Adicionalmente, la unidad de exterior 102 incluye un controlador del lado de exterior 137 que controla el funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de exterior 102. Adicionalmente, el controlador del lado de exterior 137 incluye un microordenador y una memoria dispuesta con el fin de controlar la unidad de exterior 102, un circuito de inversor que controla el motor 121a, y similares, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con los controladores del lado de interior 147 y 157 de las unidades de interior 104 y 105 por medio de la lmea de transmision 108a. En otras palabras, un controlador 108 que realiza una operacion de control de todo el acondicionador de aire 101 esta configurado por los controladores del lado de interior 147 y 157, el controlador del lado de exterior 137, y la lmea de transmision 108a que interconecta los controladores 137 y 147, 157.
Tal como se muestra en la figura 17, el controlador 108 esta conectado para poder recibir senales de deteccion de sensores 129 a 136, 144 a 146, 154 a 156, y 163, y para poder controlar diversos equipos y valvulas 121, 122, 124, 128a, 138, 141, 143a, 151, 153a, y 162 basandose en estas senales de deteccion. Adicionalmente, un elemento de visualizacion de alerta 109 que comprende LEDs y similares, que esta configurado para indicar que una fuga de refrigerante se detecta durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante descrita a continuacion, esta conectado al controlador 108. En el presente documento, la figura 17 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire 101.
<Tubena de comunicacion de refrigerante>
Las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 son tubenas de refrigerante que se disponen in situ cuando se instala el acondicionador de aire 101 en una ubicacion de instalacion tal como un edificio. Como las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, se usan tubenas que tienen diversas longitudes y los diametros de tubena dependiendo de condiciones de instalacion tales como la ubicacion de instalacion, la combinacion de una unidad de
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exterior y una unidad de interior y similares. Por consiguiente, por ejemplo, cuando se instala un nuevo acondicionador de aire, con el fin de calcular la cantidad de carga del refrigerante, es necesario obtener informacion precisa en cuanto a las longitudes y los diametros de tubena y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107. Sin embargo, la gestion de tal informacion y el calculo por si mismo de la cantidad de refrigerante son diffciles. Adicionalmente, cuando se utiliza una tubena existente para renovar una unidad de interior y una unidad de exterior, la informacion en cuanto a las longitudes y los diametros de tubena y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 pueden perderse en algunos casos.
Tal como se describio anteriormente, el circuito de refrigerante 110 del acondicionador de aire 101 esta configurado por la interconexion de los circuitos de refrigerante del lado de interior 110a y 110b, el circuito de refrigerante del lado de exterior 110c, y las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107. Tambien puede decirse que este circuito de refrigerante 110 comprende el circuito de refrigerante de derivacion 161 y el circuito de refrigerante principal excluyendo el circuito de refrigerante de derivacion 161. Ademas, con el controlador 108 que comprende los controladores del lado de interior 147 y 157 y el controlador del lado de exterior 137, el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion esta configurado para conmutar y funcionar entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 y para controlar cada equipo de la unidad de exterior 102 y de las unidades de interior 104 y 105 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 104 y 105.
(2) Funcionamiento del acondicionador de aire
A continuacion, se describe el funcionamiento del acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion.
Los modos de funcionamiento del acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion incluyen: un modo de funcionamiento normal en el que el control de los equipos constituyentes de la unidad de exterior 102 y las unidades de interior 104 y 105 se realiza dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 104 y 105; un modo de funcionamiento de prueba en el que va a realizarse la operacion de prueba despues de que se realice la instalacion de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 101 (espedficamente, no se limita a despues de la primera instalacion de equipo: incluye tambien, por ejemplo, despues de la modificacion anadiendo o eliminando equipos constituyentes tal como una unidad de interior, despues de la reparacion del equipo danado) y similares; y un modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante en el que, despues de que la operacion de prueba se termina y la operacion normal ha empezado, se evalua si hay una fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110 o no. El modo de funcionamiento normal incluye principalmente la operacion de enfriamiento para enfriar la sala y la operacion de calentamiento para calentar la sala. Adicionalmente, el modo de funcionamiento de prueba incluye principalmente la operacion de carga de refrigerante automatica para cargar refrigerante al interior del circuito de refrigerante 110; la operacion de evaluacion de volumen de tubena para detectar los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107; y la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial para detectar la cantidad de refrigerante inicial despues de la instalacion de los equipos constituyentes o despues de cargar refrigerante en el circuito de refrigerante 110.
La operacion en cada modo de funcionamiento del acondicionador de aire 101 se describe a continuacion.
<Modo de funcionamiento normal>
(Operacion de enfriamiento)
En primer lugar, se describe la operacion de enfriamiento en el modo de funcionamiento normal con referencia a las figuras 16 y 17.
Durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 esta en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 16, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 121 esta conectado al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123 y tambien el lado de succion del compresor 121 esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 127 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107. La valvula de expansion de exterior 138 esta en un estado completamente abierto. La valvula de cierre del lado de lfquido 126 y la valvula de cierre del lado de gas 127 estan en un estado abierto. El grado de apertura de cada una de las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 (es decir, los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152) se vuelve constante en el grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en la salida de cada uno de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante (que corresponde a la temperatura de evaporacion Te) detectadas mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 144 y 154 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 145 y 155, o se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 121 detectada mediante el sensor de presion de succion 129 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te y restando este valor de temperatura saturado del refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 145 y 155. Observese que, aunque no
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se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperature del refrigerante que fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 puede disponerse de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en la salida de cada uno de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de evaporacion Te que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 145 y 155. Adicionalmente, el grado de aperture de la valvula de expansion de derivacion 162 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 se vuelve el grado de sobrecalentamiento SHbs objetivo. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 121 detectada mediante el sensor de presion de succion 129 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te, y restando este valor de temperatura saturado del refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura de derivacion 163. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura puede disponerse en una entrada en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura de derivacion 163.
Cuando el compresor 121, el ventilador de exterior 128, los ventiladores de interior 143 y 153 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 110, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 121 y se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion. Por consiguiente, el refrigerante gaseoso a alta presion se envfa al intercambiador de calor de exterior 123 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122, intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 128, y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion. Despues, este refrigerante lfquido a alta presion pasa a traves de la valvula de expansion de exterior 138, fluye al interior del subenfriador 125, intercambia calor con el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 161, se enfna adicionalmente, y se subenfna. En este momento, una porcion del refrigerante lfquido a alta presion condensado en el intercambiador de calor de exterior 123 se bifurca al interior del circuito de refrigerante de derivacion 161 y se despresuriza mediante la valvula de expansion de derivacion 162. Por consiguiente, se devuelve al lado de succion del compresor 121. En el presente documento, el refrigerante que pasa a traves de la valvula de expansion de derivacion 162 se despresuriza casi a la presion de succion Ps del compresor 121 y de ese modo una porcion del refrigerante se evapora. Despues, el refrigerante que fluye desde la salida de la valvula de expansion de derivacion 162 del circuito de refrigerante de derivacion 161 hacia el lado de succion del compresor 121 pasa a traves del subenfriador 125 e intercambia calor con el refrigerante lfquido a alta presion enviado desde el intercambiador de calor de exterior 123 en el lado de circuito de refrigerante principal hasta las unidades de interior 104 y 105.
Despues, el refrigerante lfquido a alta presion que se ha subenfriado se envfa a las unidades de interior 104 y 105 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 126 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106. El refrigerante lfquido a alta presion enviado a las unidades de interior 104 y 105 se despresuriza casi a la presion de succion Ps del compresor 121 por las valvulas de expansion de interior 141 y 151, el refrigerante llega a estar en un estado bifasico de lfquido-gas, se envfa a los intercambiadores de calor de interior 142 y 152, intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 y se evapora para dar refrigerante gaseoso a baja presion.
Este refrigerante gaseoso a baja presion se envfa a la unidad de exterior 102 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, y fluye al interior del acumulador 124 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 127 y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122. Despues, el refrigerante gaseoso a baja presion fluye al interior del acumulador 124 se aspira de nuevo al interior del compresor 121.
(Operacion de calentamiento)
A continuacion, se describe la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal.
Durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 esta en el estado representado por las lrneas de puntos en la figura 16, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 121 esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 127 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 y tambien el lado de succion del compresor 121 esta conectado al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123. El grado de aperture de la valvula de expansion de exterior 138 se ajusta para poder despresurizar el refrigerante que fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 123 a una presion en la que el refrigerante se evapora (es decir, la presion de evaporacion Pe) en el intercambiador de calor de exterior 123. Adicionalmente, la valvula de cierre del lado de lfquido 126 y la valvula de cierre del lado de gas 127 estan en un estado abierto. El grado de aperture de cada una de las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se ajusta de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante SCr en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se vuelve constante en el grado de subenfriamiento SCrs objetivo. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento SCr del
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refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se detecta convirtiendo la presion de descarga Pd del compresor 121 detectada mediante el sensor de presion de descarga 130 en un valor de temperature saturado que corresponde a la temperature de condensacion Tc y restando un valor de temperature de refrigerante detectado mediante los sensores de temperature del lado de lfquido 144 y 154 de este valor de temperature saturado del refrigerante. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 puede disponerse de modo que el grado de subenfriamiento SCr del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 144 y 154. Adicionalmente, la valvula de expansion de derivacion 162 se cierra.
Cuando el compresor 121, el ventilador de exterior 128, los ventiladores de interior 143 y 153 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 110, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 121, se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion y lo envfa a las unidades de interior 104 y 105 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122, la valvula de cierre del lado de gas 127, y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
Despues, el refrigerante gaseoso a alta presion se envfa a las unidades de interior 104 y 105 intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de exterior 142 y 152 y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion. Por consiguiente, se despresuriza de acuerdo con el grado de aperture de las valvulas de expansion de interior 141 y 151 cuando pasan a traves de las valvulas de expansion de interior 141 y 151.
El refrigerante que paso a traves de las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se envfa a la unidad de exterior 102 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106, se despresuriza ademas por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 126, el subenfriador 125 y la valvula de expansion de exterior 138, y entonces fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 123. Despues, el refrigerante en un estado bifasico de lfquido- gas a baja presion que fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 123 intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 128, se evapora para dar refrigerante gaseoso a baja presion, y fluye al interior del acumulador 124 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122. Despues, el refrigerante gaseoso a baja presion que fluye al interior del acumulador 124 se aspira de nuevo al interior del compresor 121.
Tal control de operacion tal como se describio anteriormente en el modo de funcionamiento normal se lleva a cabo mediante el controlador 108 (mas espedficamente, los controladores del lado de interior 147 y 157, el controlador del lado de exterior 137, y la imea de transmision 108a que se conecta entre los controladores 137, 147 y 157) que funciona como medios de control de operacion normal para llevar a cabo una operacion normal que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento.
<Modo de funcionamiento de prueba>
A continuacion, el modo de funcionamiento de prueba se describe con referencia a las figuras 16 a 18. En el presente documento, la figura 18 es un diagrama de flujo del modo de funcionamiento de prueba. En el presente modo de realizacion, en el modo de funcionamiento de prueba, en primer lugar, se realiza la operacion de carga de refrigerante automatica de la etapa S101. Por consiguiente, se realiza la operacion de evaluacion de volumen de tubena de la etapa S102, y se realiza entonces la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial de la etapa S103.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que, la unidad de exterior 102 en la que una cantidad de refrigerante prescrita se carga por adelantado y las unidades de interior 104 y 105 se instalan en una ubicacion de instalacion tal como un edificio, y estan interconectadas por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 para configurar el circuito de refrigerante 110, y por consiguiente se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 110 cuya cantidad de refrigerante total es insuficiente dependiendo de los volumenes de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
(Etapa S101: operacion de carga de refrigerante automatica)
En primer lugar, la valvula de cierre del lado de lfquido 126 y la valvula de cierre del lado de gas 127 de la unidad de exterior 102 se abren y el circuito de refrigerante 110 se llena con la carga de refrigerante en la unidad de exterior 102 por adelantado.
A continuacion, cuando un trabajador que realiza la operacion de prueba conecta un cilindro de refrigerante para cargar adicionalmente a un orificio de servicio (no mostrado) del circuito de refrigerante 110 y emite un comando para iniciar la operacion de prueba directamente al controlador 108 o de manera remota mediante un controlador remoto (no mostrado) y similares, el controlador 108 comienza el procedimiento desde la etapa S111 o la etapa S113 mostrada en la figura 19. En el presente documento, la figura 19 es un diagrama de flujo de la operacion de carga de refrigerante automatica.
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(Etapa S111: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante)
Cuando se genera un comando para iniciar la operacion de carga de refrigerante automatica, el circuito de refrigerante 110, con la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 de la unidad de exterior 102 en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 16, pasa a un estado en el que las valvulas de expansion de interior 141 y 151 de las unidades de interior 104 y 105 y la valvula de expansion de exterior 138 estan abiertas. Despues, el compresor 121, el ventilador de exterior 128 y los ventiladores de interior 143 y 153 se inician, y la operacion de enfriamiento se lleva a cabo de manera forzosa con respecto a todas las unidades de interior 104 y 105 (a continuacion, en el presente documento denominados “funcionamiento de todas las unidades de interior”).
En consecuencia, tal como se muestra en la figura 20, en el circuito de refrigerante 110, el refrigerante gaseoso a alta presion comprimido y descargado en el compresor 121 fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el compresor 121 hasta el intercambiador de calor de exterior 123 que funciona como condensador (vease la porcion desde el compresor 121 hasta el intercambiador de calor de exterior 123 en la zona indicada por las lmeas diagonales en la figura 20); el refrigerante a alta presion que experimenta un cambio de fase de un estado gaseoso a un estado lfquido mediante el intercambio de calor con el aire de exterior fluye en el intercambiador de calor de exterior 123 que funciona como condensador (vease la porcion que corresponde al intercambiador de calor de exterior 123 en la zona indicada por las lmeas diagonales y el sombreado en negro en la figura 20); el refrigerante lfquido a alta presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 que incluyen la valvula de expansion de exterior 138, la porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106, y una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta la valvula de expansion de derivacion 162 (veanse las porciones desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 y hasta la valvula de expansion de derivacion 162 en la zona indicada por el sombreado en negro en la figura 20); el refrigerante a baja presion que experimenta un cambio de fase desde un estado bifasico de lfquido-gas hasta un estado gaseoso mediante el intercambio de calor con el aire de la sala fluye en las porciones que corresponden a los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 que funcionan como evaporadores y la porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 (veanse las porciones que corresponden a los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 y la porcion que corresponde al subenfriador 125 en la zona indicada por las lmeas entrecruzadas y las lmeas diagonales en la figura 20); y el refrigerante gaseoso a baja presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 hasta el compresor 121 que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 y el acumulador 124 y una trayectoria de flujo desde la porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 hasta el compresor 121 (vease la porcion desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 hasta el compresor 121 y la porcion desde la porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 hasta el compresor 121 en la zona indicada por las lmeas diagonales en la figura 20). La figura 20 es un diagrama esquematico para mostrar un estado del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante (se omiten ilustraciones de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 y similares).
A continuacion, se lleva a cabo control del equipo tal como se describe a continuacion para avanzar a la operacion para estabilizar el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 110. Espedficamente, las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se controlan de modo que el grado de sobrecalentamiento SHr de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 que funcionan como evaporadores se vuelve constante (a continuacion en el presente documento denominados “control de grado de sobrecalentamiento”); la capacidad de operacion del compresor 121 se controla de modo que la presion de evaporacion Pe se vuelve constante (a continuacion en el presente documento denominado “control de presion de evaporacion”); la velocidad de flujo de aire Wo del aire de exterior suministrado al intercambiador de calor de exterior 123 por el ventilador de exterior 128 se controla de modo que la presion de condensacion Pc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123 se vuelve constante (a continuacion en el presente documento denominado “control de presion de condensacion”); la capacidad de operacion del subenfriador 125 se controla de modo que la temperatura del refrigerante enviado desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se vuelve constante (a continuacion en el presente documento denominado “control de temperatura de tubena de lfquido”); las valvulas de expansion de interior 141 y 151 se controlan de modo que el grado de sobrecalentamiento SHr de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 que funcionan como evaporadores se vuelve constante (a continuacion en el presente documento denominado “control de grado de sobrecalentamiento”); y la velocidad de flujo de aire Wr del aire de la sala suministrado a los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 por los ventiladores de interior 143 y 153 se mantiene constante de modo que la presion de evaporacion Pe del refrigerante se controla de manera estable mediante el control de presion de evaporacion descrito anteriormente.
En el presente documento, el motivo para realizar el control de presion de evaporacion es que la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 que funcionan como evaporadores se ve afectada considerablemente por la cantidad de refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 en los que el refrigerante a baja presion fluye mientras que experimenta un cambio de fase desde un estado bifasico de lfquido-gas hasta un estado gaseoso como resultado de intercambio de calor con el aire de la sala (veanse las porciones que corresponden a los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 en la zona indicada por las lmeas entrecruzadas y las lmeas diagonales en la figura 20, que se denomina a continuacion en el
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presente documento “porcion de evaporador C”). La presion de evaporacion del refrigerante en la porcion de evaporador C crea un estado en el que la cantidad de refrigerante en la porcion de evaporador C cambia principalmente por la presion de evaporacion Pe produciendo que la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se vuelva constante y estabilizando el estado del refrigerante que fluye en la porcion de evaporador C como resultado de controlar la capacidad de operacion del compresor 121 mediante el motor 121a cuya frecuencia de rotacion Rm se controla mediante un inversor. Observese que el control de la presion de evaporacion Pe mediante el compresor 121 en el presente modo de realizacion se logra de la siguiente manera: un valor de temperatura de refrigerante (que corresponde a la temperatura de evaporacion Te) detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 144 y 154 de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se convierte en un valor de presion de saturacion; la capacidad de operacion del compresor 121 se controla de modo que este valor de presion se vuelve constante en el valor de baja presion Pes objetivo (en otras palabras, se realiza el control para cambiar la frecuencia de rotacion Rm del motor 121a); y entonces aumenta o disminuye la velocidad de flujo de circulacion de refrigerante Wc que fluye en el circuito de refrigerante 110. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, la capacidad de operacion del compresor 121 puede controlarse de modo que la presion de succion Ps del compresor 121 detectada mediante el sensor de presion de succion 129, que es la cantidad de estado de funcionamiento equivalente a la presion del refrigerante a la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 142 y 152, se vuelve constante en el valor de baja presion Pes objetivo, o un valor de temperatura de saturacion (que corresponde a la temperatura de evaporacion Te) que corresponde a la presion de succion Ps se vuelve constante en el valor de baja presion Tes objetivo. Ademas, la capacidad de operacion del compresor 121 puede controlarse de modo que un valor de temperatura de refrigerante (que corresponde a la temperatura de evaporacion Te) detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 144 y 154 de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se vuelve constante en el valor de baja presion Tes objetivo.
Despues, realizando tal control de presion de evaporacion, el estado del refrigerante que fluye en la tubenas de refrigerante desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 hasta el compresor 121 que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 y el acumulador 124 (vease la porcion desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 hasta el compresor 121 en la zona indicada por las lmeas diagonales en la figura 20, que se denomina a continuacion en el presente documento “porcion de distribucion refrigerante gaseoso D”) se estabiliza, creando un estado en el que la cantidad de refrigerante en la porcion de distribucion refrigerante gaseoso D cambia principalmente por la presion de evaporacion Pe (es decir, la presion de succion Ps), que es la cantidad de estado de funcionamiento equivalente a la presion del refrigerante en la porcion de distribucion refrigerante gaseoso D.
Adicionalmente, el motivo para realizar el control de presion de condensacion es que la presion de condensacion Pc del refrigerante se ve afectada considerablemente por la cantidad de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123 en el que el refrigerante a alta presion fluye mientras que experimenta un cambio de fase de un estado gaseoso a un estado lfquido como resultado de intercambio de calor con el aire de exterior (veanse las porciones que corresponden al intercambiador de calor de exterior 123 en la zona indicada por las lmeas diagonales y el sombreado en negro en la figura 20, que se denomina a continuacion en el presente documento “porcion de
condensador A”). La presion de condensacion Pc del refrigerante en la porcion de condensador A cambia
considerablemente debido al efecto de la temperatura de exterior Ta. Por tanto, la velocidad de flujo de aire Wo del aire de la sala suministrado desde el ventilador de exterior 128 hasta el intercambiador de calor de exterior 123 se controla mediante el motor 128a y, de ese modo, la presion de condensacion Pc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123 se mantiene constante y el estado del refrigerante que fluye en la porcion de condensador A se estabiliza, creando un estado en el que la cantidad de refrigerante en porcion de condensador A cambia principalmente por el grado de subenfriamiento SCo en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 123 (a continuacion en el presente documento considerado como la salida del intercambiador de calor de exterior 123 en la descripcion en cuanto a la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante). Observese que, para el control de la presion de condensacion Pc mediante el ventilador de exterior 128 en el presente modo de realizacion, se usa la presion de descarga Pd del compresor 121 detectada mediante el sensor de presion de
descarga 130, que es la cantidad de estado de funcionamiento equivalente a la presion de condensacion Pc del
refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123, o la temperatura del refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, la temperatura de condensacion Tc) detectada mediante el sensor de temperatura de intercambiador de calor 133. En el presente documento, la figura 20 es un diagrama esquematico para mostrar un estado del refrigerante que fluye en un circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante (se omiten ilustraciones de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 y similares).
Despues, realizando tal control de presion de condensacion, el refrigerante lfquido a alta presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 que incluyen la valvula de expansion de exterior 138, la porcion en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125, y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta la valvula de expansion de derivacion 162 del circuito de refrigerante de derivacion 161; la presion del refrigerante en las porciones desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 y hasta la valvula de expansion de derivacion 162
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(vease la zona indicada por el sombreado en negro en la figura 20, que se denomina a continuacion en el presente documento “porcion de distribucion de refrigerante Kquido B”) tambien se estabiliza; y la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B se sella mediante el refrigerante Kquido, llegando de ese modo a un estado estable.
Adicionalmente, el motivo para realizar el control de temperatura de tubena de Kquido es impedir un cambio en la densidad del refrigerante en las tubenas de refrigerante desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 que incluyen la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 (vease la porcion desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B mostrado en la figura 20). El rendimiento del subenfriador 125 se controla aumentando o disminuyendo la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 161 de modo que la temperatura de refrigerante Tlp detectada mediante el sensor de temperatura de tubena de lfquido 135 dispuesto en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 se vuelve constante en el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo, y ajustando la cantidad de intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el lado de circuito de refrigerante principal y el refrigerante que fluye en el lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125. Observese que la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 161 aumenta o disminuye ajustando el grado de apertura de la valvula de expansion de derivacion 162. De esta manera, se logra el control de temperatura de tubena de lfquido en el que se vuelve constante la temperatura de refrigerante en las tubenas de refrigerante desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 que incluyen la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106.
Despues, realizando tal control constante de temperatura de tubena de lfquido, incluso cuando la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, el grado de subenfriamiento SCo del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123) cambia junto con un aumento gradual en la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 mediante carga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110, el efecto de un cambio en la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 se extendera solo dentro de la tubenas de refrigerante desde la salida del intercambiador de calor de exterior 123 hasta el subenfriador 125, y el efecto no se extendera a la tubenas de refrigerante desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 que incluyen la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B.
Ademas, el motivo para realizar el control de grado de sobrecalentamiento es debido a que la cantidad de refrigerante en la porcion de evaporador C afecta considerablemente a la calidad de vapor humedo del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152. El grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 se controla de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 (a continuacion en el presente documento considerados como las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 en la descripcion en cuanto a la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante) se vuelve constante en el grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo (en otras palabras, el refrigerante gaseoso en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 esta en un estado de sobrecalentamiento) controlando el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 141 y 151 y, de ese modo, se estabiliza el estado del refrigerante que fluye en la porcion de evaporador C.
Mediante cada control descrito anteriormente, el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 110 se estabiliza, y la distribucion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se vuelve constante. Por tanto, cuando el refrigerante comienza a cargarse en el circuito de refrigerante 110 por carga de refrigerante adicional, es posible crear un estado en el que un cambio en la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 principalmente aparece como un cambio de la cantidad de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123 (a continuacion, en el presente documento esta operacion se denomina “operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
Un control de este tipo tal como se describio anteriormente se realiza como el procedimiento en la etapa S111 mediante el controlador 108 (mas espedficamente, mediante los controladores del lado de interior 147 y 157, el controlador del lado de exterior 137, y la lmea de transmision 108a que se conecta entre los controladores 137, 147 y 157) que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando no se carga refrigerante por adelantado en la unidad de exterior 102, es necesario antes de la etapa S111 cargar refrigerante hasta que la cantidad de refrigerante alcance un nivel en el que no se detendra de manera anomala el equipo constituyente durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente.
(Etapa S112: calculo de cantidad de refrigerante)
A continuacion, se carga refrigerante adicional al interior del circuito de refrigerante 110 mientras que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente. En este momento, el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante calcula la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o del refrigerante
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que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la carga de refrigerante adicional en la etapa S112.
En primer lugar, se describen los medios de calculo de cantidad de refrigerante en el presente modo de realizacion. Los medios de calculo de cantidad de refrigerante dividen el circuito de refrigerante 110 en una pluralidad de porciones, calcula la cantidad de refrigerante para cada porcion dividida y, de ese modo, calcula la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110. Mas espedficamente, una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante en cada porcion y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el

refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se define para cada porcion dividida, y la cantidad de

refrigerante en cada porcion puede calcularse usando estas expresiones de relacion. En el presente modo de

realizacion, en un estado en el que la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22 esta representada mediante las
lmeas continuas en la figura 16, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 121 esta conectada en el lado de gas del intercambiador de calor de exterior 123 y en el que el lado de succion del compresor 121 esta conectado a las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 127 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, el circuito de refrigerante 110 se divide en las siguientes porciones y una expresion de relacion se define para cada porcion: una porcion que corresponde al compresor 121 y una porcion desde el compresor 121 hasta el intercambiador de calor de exterior 123 que incluye la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 (no mostrada en la figura 20) (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de gas a alta presion E”); una porcion que corresponde al intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, la porcion de condensador A); una porcion desde el intercambiador de calor de exterior 123 hasta el subenfriador 125 y una mitad del lado de entrada de la porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de lfquido del lado de alta temperatura B1”); una mitad del lado de entrada de una porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 y una porcion desde el subenfriador 125 hasta la valvula de cierre del lado de lfquido 126 (no mostrado en la figura 20) en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de lfquido del lado de baja temperatura B2”); una porcion que corresponde a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3”); una porcion desde la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B hasta la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 en la porcion de distribucion refrigerante gaseoso D que incluye porciones que corresponden a las valvulas de expansion de interior 141 y 151 y los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 (es decir, la porcion de evaporador C) (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de unidad de interior F”); una porcion que corresponde al tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 en la porcion de distribucion refrigerante gaseoso D (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G”); una porcion desde la valvula de cierre del lado de gas 127 (no mostrada en la figura 20) en la porcion de distribucion refrigerante gaseoso D hasta el compresor 121 que incluye la valvula de conmutacion de cuatro vfas 122 y el acumulador 124 (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de tubena de gas a baja presion H”); y una porcion desde la porcion de tubena de lfquido del lado de alta temperatura B1 en la porcion de distribucion de refrigerante lfquido B hasta la porcion de tubena de gas a baja presion H que incluye la valvula de expansion de derivacion 162 y una porcion que corresponde al lado de circuito de refrigerante de derivacion del subenfriador 125 (a continuacion en el presente documento denominada “porcion de circuito de derivacion I”). A continuacion, se describen las expresiones de relacion definidas para cada porcion descrita anteriormente.
En el presente modo de realizacion, una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mog 1 en la porcion de tubena de gas a alta presion E y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mog 1 = Vog1 x pd,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vog 1 de la porcion de tubena de gas a alta presion E en la unidad de exterior 2 se multiplica por la densidad pd del refrigerante en porcion de tubena de gas a alta presion E. Observese que el volumen Vog 1 de la porcion de tubena de gas a alta presion E es un valor que se conoce antes de la instalacion de unidad de exterior 102 en la ubicacion de instalacion y se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108. Adicionalmente, la densidad pd del refrigerante en la porcion de tubena de gas a alta presion E se obtiene convirtiendo la temperatura de descarga Td y la presion de descarga Pd.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mc en la porcion de condensador Ay la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mc = kc1 x Ta + kc2 x Tc + kc3 x SHm + kc4 x Wc + kc5 x pc + kc6 x pco + kc7,
que es una expresion de funcion de la temperatura de exterior Ta, la temperatura de condensacion Tc, el grado de sobrecalentamiento SHm de descarga de compresor, la velocidad de flujo de circulacion de refrigerante Wc, la densidad pc de lfquido saturado del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 123, y la densidad pco del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123. Observese que los parametros kc1 a kc7 en la
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expresion de relacion descrita anteriormente derivan de un analisis de regresion de los resultados de pruebas y simulaciones detalladas y se almacenan por adelantado en la memoria del controlador 108. Adicionalmente, el grado de sobrecalentamiento SHm de descarga de compresor es el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en el lado de descarga del compresor, y se obtiene convirtiendo la presion de descarga Pd a un valor de temperatura de saturacion de refrigerante y restando este valor de temperatura de saturacion de refrigerante de la temperatura de descarga Td. La velocidad de flujo de circulacion de refrigerante Wc se expresa como funcion de la temperatura de evaporacion Te y la temperatura de condensacion Tc (es decir, Wc = f (Te, Tc)). La densidad pc de lfquido saturado del refrigerante se obtiene convirtiendo la temperatura de condensacion Tc. La densidad pco del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 se obtiene convirtiendo la presion de condensacion Pc y la temperatura de refrigerante Tco que se obtienen convirtiendo la temperatura de condensacion Tc.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Moll en la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1 y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Moll = Vol1 x pco,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vol1 de la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1 en la unidad de exterior 102 se multiplica por la densidad pco del refrigerante en la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1 (es decir, la densidad descrita anteriormente del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123). Observese que el volumen Vol1 de la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1 es un valor que se conoce antes de la instalacion de unidad de exterior 102 en la ubicacion de instalacion y se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mol2 en la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2 y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mol2 = Vol2x plp,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vol2 de la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2 en la unidad de exterior 102 se multiplica por la densidad plp del refrigerante en la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2. Observese que el volumen Vol2 de la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2 es un valor que se conoce antes de la instalacion de unidad de exterior 102 en la ubicacion de instalacion y se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108. Adicionalmente, la densidad plp del refrigerante en la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2 es la densidad del refrigerante en la salida del subenfriador 125, y se obtiene convirtiendo la presion de condensacion Pc y la temperatura de refrigerante Tlp en la salida del subenfriador 125.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mlp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mlp = Vlp x plp,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 se multiplica por la densidad plp del refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 (es decir, la densidad del refrigerante en la salida del subenfriador 125). Observese que, con respecto al volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106, dado que la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 es una tubena de refrigerante dispuesta in situ cuando se instala el acondicionador de aire 101 en una ubicacion de instalacion tal como un edificio, se introduce un valor calculado in situ a partir de la informacion en cuanto a la longitud y el diametro de tubena y similares o se introduce informacion en cuanto a la longitud de la tubena, el diametro de tubena y similares in situ, y el controlador 108 calcula el volumen Vlp a partir de la informacion introducida de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106. O, tal como se describe a continuacion, el volumen Vlp se calcula usando los resultados de operacion de la operacion de evaluacion de volumen de tubena.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mr en la porcion de unidad de interior F y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mr = kr1 x Tlp + kr2 x AT + kr3 x SHr + kr4 x Wr + kr5,
que es una expresion de funcion de la temperatura de refrigerante Tlp en la salida del subenfriador 125, la diferencia de temperatura AT en la que la temperatura de evaporacion Te se resta de la temperatura ambiente Tr, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHr en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152, y la velocidad de flujo de aire Wr de los ventiladores de interior 143 y 153. Observese que los parametros kr1 a kr5 en la
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expresion de relacion descrita anteriormente derivan de un analisis de regresion de los resultados de pruebas y simulaciones detalladas y se almacenan por adelantado en la memoria del controlador 108. Observese que, en el presente documento, la expresion de relacion para la cantidad de refrigerante Mr se define para cada una de las dos unidades de interior 104 y 105, y la cantidad de refrigerante total en la porcion de unidad de interior F se calcula anadiendo la cantidad de refrigerante Mr a la unidad de interior 104 y la cantidad de refrigerante Mr a la unidad de interior 105. Observese que, cuando el modelo y la capacidad son diferentes entre la unidad de interior 104 y la unidad de interior 105, se usaran expresiones de relacion que tienen parametros kr1 a kr5 con valores diferentes.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mgp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso Gy la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mgp = Vgp x pgp,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 se multiplica por la densidad pgp del refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso H. Observese que, con respecto al volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, como es el caso con la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106, dado que la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 es una tubena de refrigerante dispuesta in situ cuando se instala el acondicionador de aire 101 en una ubicacion de instalacion tal como un edificio, se introduce un valor calculado in situ a partir de la informacion en cuanto a la longitud y el diametro de tubena y similares o se introduce informacion en cuanto a la longitud y el diametro de tubena y similares in situ, y el controlador 108 calcula el volumen Vgp a partir de la informacion introducida de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107. O, tal como se describe a continuacion, el volumen Vgp se calcula usando los resultados de operacion de la operacion de evaluacion de volumen de tubena. Adicionalmente, la densidad pgp del refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G es un valor promedio entre la densidad ps del refrigerante en el lado de succion del compresor 121 y la densidad peo del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 (es decir, la entrada de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107). La densidad ps del refrigerante se obtiene convirtiendo la presion de succion Ps y la temperatura de succion Ts, y la densidad peo del refrigerante se obtiene convirtiendo la presion de evaporacion Pe, que es un valor convertido de la temperatura de evaporacion Te, y la salida temperatura Teo de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mog 2 en la porcion de tubena de gas a baja presion H y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mog 2 = Vog 2 x ps,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vog 2 de la porcion de tubena de gas a baja presion H en la unidad de exterior 102 se multiplica por la densidad ps del refrigerante en la porcion de tubena de gas a baja presion H. Observese que el volumen Vog 2 de la porcion de tubena de gas a baja presion H es un valor que se conoce antes del traslado a la ubicacion de instalacion y se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108.
Una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante Mob en la porcion de circuito de derivacion I y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 se expresa, por ejemplo, mediante
Mob = kob 1 x pco + kob 2 x ps + kob 3 x Pe + kob 4,
que es una expresion de funcion de la densidad pco del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123, y la densidad ps y presion de evaporacion Pe del refrigerante en la salida en el lado de circuito de derivacion del subenfriador 125. Observese que los parametros kob 1 a kob 3 en la expresion de relacion descrita anteriormente derivan de un analisis de regresion de los resultados de pruebas y simulaciones detalladas y se almacenan por adelantado en la memoria del controlador 108. Adicionalmente, la cantidad de refrigerante Mob de la porcion de circuito de derivacion I puede calcularse usando una expresion de relacion mas simple dado que la cantidad de refrigerante es mas pequena en comparacion con otras porciones. Por ejemplo, se expresa tal como sigue:
Mob = Vob x pe x kob 5,
que es una expresion de funcion en la que el volumen Vob de la porcion de circuito de derivacion I se multiplica por la densidad de lfquido saturado pe en la porcion que corresponde al lado de circuito de derivacion del subenfriador 125 y al coeficiente kob correcto. Observese que el volumen Vob de la porcion de circuito de derivacion I es un valor que se conoce antes de la instalacion de unidad de exterior 102 en la ubicacion de instalacion y se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108. Adicionalmente, la densidad de lfquido saturado pe en la porcion que corresponde al lado de circuito de derivacion del subenfriador 125 se obtiene convirtiendo la presion de succion Ps o la temperatura de evaporacion Te.
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Observese que en el presente modo de realizacion existe una unidad de exterior 102. Sin embargo, cuando se conectan una pluralidad de unidades de exterior, con respecto a la cantidad de refrigerante en la unidad de exterior tal como Mog 1, Mc, Moll, Mol2, Mog 2, y Mob, una expresion de relacion para tal cantidad de refrigerante en cada porcion se define para cada una de la pluralidad de unidades de exterior, y la cantidad de refrigerante total de las unidades de exterior se calcula anadiendo la cantidad de refrigerante en cada porcion de la pluralidad de la unidades de exterior. Observese que, cuando se conectan una pluralidad de unidades de exterior con diferentes modelos y capacidades, se usaran expresiones de relacion que tienen parametros con valores diferentes para la cantidad de refrigerante en cada porcion.
Tal como se describio anteriormente, en el presente modo de realizacion, usando las expresiones de relacion para cada porcion en el circuito de refrigerante 110, se calcula la cantidad de refrigerante en cada porcion a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante y, de ese modo, puede calcularse la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110.
Esta etapa S112 se repite hasta que se satisface la condicion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante en la etapa S113 descrita a continuacion. Por tanto, en el periodo desde que se comienza hasta que se termina la carga de refrigerante adicional, se calcula la cantidad de refrigerante en cada porcion a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la carga de refrigerante usando las expresiones de relacion para cada porcion en el circuito de refrigerante 110. Mas espedficamente, se calculan la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en cada una de las unidades de interior 104 y 105 (es decir, la cantidad de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante 110 excluyendo las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107) necesaria para la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante en la etapa S113 descrita a continuacion. En el presente documento, la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 se calcula anadiendo Mog1, Mc, Mol1, Mol2, Mog2, y Mob descritas anteriormente, cada uno de los cuales es la cantidad de refrigerante en cada porcion en la unidad de exterior 102.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S112 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante para calcular la cantidad de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante 110 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de carga de refrigerante automatica.
(Etapa S113: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante)
Tal como se describio anteriormente, cuando comienza la carga de refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 110, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 aumenta gradualmente. En el presente documento, cuando se desconocen los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, la cantidad de refrigerante que debe cargarse al interior del circuito de refrigerante 110 despues de la carga de refrigerante adicional no puede prescribirse como la cantidad de refrigerante del circuito de refrigerante 110 completo. Sin embargo, cuando el centro de atencion se situa solo sobre la unidad de exterior 102 y las unidades de interior 104 y 105 (es decir, el circuito de refrigerante 110 excluyendo las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107), es posible conocer por adelantado la cantidad optima de refrigerante de la unidad de exterior 102 en el modo de funcionamiento normal mediante pruebas y simulaciones detalladas. Por tanto, un valor de esta cantidad de refrigerante se almacena por adelantado en la memoria del controlador 108 como el valor de carga Ms objetivo; usando las expresiones de relacion descritas anteriormente, la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en las unidades de interior 104 y 105 se calculan a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de carga de refrigerante automatica; y se carga refrigerante adicional hasta que un valor de la cantidad de refrigerante evaluado, anadiendo la cantidad de refrigerante Mo y la cantidad de refrigerante Mr, alcance el valor de carga Ms objetivo. En otras palabras, la etapa S113 es un procedimiento en el que se evalua si la cantidad de refrigerante, que se obtiene anadiendo la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en las unidades de interior 104 y 105 durante la operacion de carga de refrigerante automatica, ha alcanzado el valor de carga Ms objetivo o no y, de ese modo, se evalua la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 110 mediante carga de refrigerante adicional.
Despues, en la etapa S113, cuando un valor de la cantidad de refrigerante obtenidos anadiendo la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en las unidades de interior 104 y 105 es mas pequeno que el valor de carga Ms objetivo y la carga de refrigerante adicional no se ha completado, el procedimiento en la etapa S113 se repite hasta que se alcanza el valor de carga Ms objetivo. Adicionalmente, cuando un valor de la cantidad de refrigerante obtenido anadiendo la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en las unidades de interior 104 y 105 alcance el valor de carga Ms objetivo, se termina la carga de refrigerante adicional, y se termina la etapa S101, asf como el procedimiento de operacion de carga de refrigerante automatica.
Observese que, en la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente, a medida que el refrigerante adicional se carga en el circuito de refrigerante 110, aparece una tendencia de aumento en el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 123, causando que aumente la cantidad de
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refrigerante Mc en el intercambiador de calor de exterior 123, y la cantidad de refrigerante en las otras porciones tiende a mantenerse sustancialmente constante. Por tanto, el valor de carga Ms objetivo puede definirse como un valor que solo corresponde a la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102, pero no a la unidad de exterior 102 y las unidades de interior 104 y 105, o puede definirse como un valor que corresponde a la cantidad de refrigerante Mc en el intercambiador de calor de exterior 123, y puede cargarse refrigerante adicional hasta que se alcanza el valor de carga Ms objetivo.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S113 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en la operacion de carga de refrigerante automatica (es decir, para evaluar si ha alcanzado la cantidad de refrigerante o no el valor de carga Ms objetivo).
(Etapa S102: operacion de evaluacion de volumen de tubena)
Cuando se termina la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente de la etapa S101, el procedimiento avanza a la operacion de evaluacion de volumen de tubena de la etapa S102. En la operacion de evaluacion de volumen de tubena, el procedimiento desde la etapa S121 hasta la etapa S125 tal como se muestra en la figura 21 se lleva a cabo mediante el controlador 108. En el presente documento, la figura 21 es un diagrama de flujo de la operacion de evaluacion de volumen de tubena.
(Etapas S121, S122: operacion de evaluacion de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido y calculo del volumen)
En la etapa S121, como es el caso con la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente de la etapa S111 durante la operacion de carga de refrigerante automatica, la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106, que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, se realiza el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion. En el presente documento, el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo de la temperatura del refrigerante Tlp en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 bajo el control de temperatura de tubena de lfquido se considera como un primer valor Tlps1 objetivo, y el estado en el que la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante es estable en este primer valor Tlps1 objetivo se considera como un primer estado (vease el ciclo de refrigeracion indicado por las lmeas que incluyen las lmeas de puntos en la figura 22). Observese que la figura 22 es un diagrama de Mollier para mostrar un ciclo de refrigeracion del acondicionador de aire 101 durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido.
A continuacion, el primer estado en el que la temperatura del refrigerante Tlp en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 125 bajo control de temperatura de tubena de lfquido es estable en el primer valor Tlps1 objetivo se conmuta a un segundo estado (vease el ciclo de refrigeracion indicada por las lmeas continuas en la figura 22) en el que el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo se cambia a un segundo valor Tlps2 objetivo diferente del primer valor Tlps1 objetivo y se estabiliza sin cambiar las condiciones de otros controles del equipo, es decir, las condiciones del control de presion de condensacion, el control de grado de sobrecalentamiento, y el control de presion de evaporacion (es decir, sin cambiar el grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo y el valor de baja presion Tes objetivo). En el presente modo de realizacion, el segundo valor Tlps2 objetivo es una temperatura mas alta que el primer valor Tlps1 objetivo.
De esta manera, cambiando la temperatura de refrigerante Tlp del estado estable en el primer estado al segundo estado, la densidad del refrigerante en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 disminuye, y por tanto la cantidad de refrigerante Mlp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 en el segundo estado disminuye en comparacion con la cantidad de refrigerante en el primer estado. Despues, el refrigerante cuya cantidad ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 se mueve a otras porciones en el circuito de refrigerante 110. Mas espedficamente, tal como se describio anteriormente, las condiciones de otros controles del equipo distintos del control de temperatura de tubena de lfquido no se cambian, y por tanto la cantidad de refrigerante Mog 1 en la porcion de tubena de gas a alta presion E, la cantidad de refrigerante Mog 2 en la porcion de tubena de gas a baja presion H, y la cantidad de refrigerante Mgp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G se mantienen sustancialmente constantes, y el refrigerante cuya cantidad ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 se movera a la porcion de condensador A, la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1, la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2, la porcion de unidad de interior F y la porcion de circuito de derivacion I. En otras palabras, la cantidad de refrigerante Mc en la porcion de condensador A, la cantidad de refrigerante Mol1 en la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1, la cantidad de refrigerante Mol2 en la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2, la cantidad de refrigerante Mr en la porcion de unidad de interior F, y la cantidad de refrigerante Mob en la porcion de circuito de derivacion I aumentaran por la cantidad del refrigerante que ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3.
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Un control de este tipo, tal como se describio anteriormente, se realiza como el procedimiento en la etapa S121 mediante el controlador 108 (mas espedficamente, mediante los controladores del lado de interior 147 y 157, el controlador del lado de exterior 137, y la lmea de transmision 108a que se conecta entre los controladores 137, 147 y 157) que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de volumen de tubena para llevar a cabo una operacion de evaluacion de volumen de tubena para calcular la cantidad de refrigerante Mlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106.
A continuacion, en la etapa S122, el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 se calcula utilizando el fenomeno de que la cantidad de refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 disminuye y el refrigerante cuya cantidad ha disminuido se mueve a otras porciones en el circuito de refrigerante 110 debido al cambio del primer estado al segundo estado.
En primer lugar, se describe una formula de calculo usada con el fin de calcular el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106. Siempre y cuando la cantidad del refrigerante que ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 y se ha movido a las otras porciones en el circuito de refrigerante 110 mediante la operacion de evaluacion de volumen de tubena descrita anteriormente es la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMlp, y esta cantidad de aumento/disminucion del refrigerante en cada porcion entre el primer estado y el segundo estado es AMc, AMol1, AMol2, AMr y AMob (en el presente documento, la cantidad de refrigerante Mog 1, la cantidad de refrigerante Mog 2, y la cantidad de refrigerante Mgp se omiten dado que se mantienen sustancialmente constantes), la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMlp puede calcularse, por ejemplo, mediante la siguiente expresion de funcion:
AMlp =-(AMc + AMol1 + AMol2 + AMr + AMob)
Despues, este valor AMlp se divide por la cantidad de cambio de densidad del refrigerante Aplp entre el primer estado y el segundo estado en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 6 y, de ese modo, puede calcularse el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106. Observese que, aunque existe un pequeno efecto en un resultado de calculo de la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMlp, la cantidad de refrigerante Mog 1 y la cantidad de refrigerante Mog 2 pueden incluirse en la expresion de funcion descrita anteriormente.
Vlp = AMlp/ Aplp
Observese que AMc, AMol1, AMol2, AMr, y AMob pueden obtenerse calculando la cantidad de refrigerante en el primer estado y la cantidad de refrigerante en el segundo estado usando la expresion de relacion descrita anteriormente para cada porcion en el circuito de refrigerante 110 y restando ademas la cantidad de refrigerante en el primer estado a partir de la cantidad de refrigerante en el segundo estado. Adicionalmente, la cantidad de cambio de densidad Aplp puede obtenerse calculando la densidad del refrigerante en la salida del subenfriador 125 en el primer estado y la densidad del refrigerante en la salida del subenfriador 125 en el segundo estado y restando ademas la densidad del refrigerante en el primer estado de la densidad del refrigerante en el segundo estado.
Usando la formula de calculo tal como se describio anteriormente, el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 puede calcularse a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 en los estados primero y segundo.
Observese que, en el presente modo de realizacion, el estado se cambia de modo que el segundo valor Tlps2 objetivo en el segundo estado se vuelve una temperatura mas alta que el primer valor Tlps1 objetivo en el primer estado y por tanto el refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 se mueve a otras porciones para aumentar la cantidad de refrigerante en las otras porciones; se calcula de ese modo el volumen Vlp en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 a partir de la cantidad aumentada. Sin embargo, el estado puede cambiarse de modo que el segundo valor Tlps2 objetivo en el segundo estado se vuelve una temperatura mas baja que el primer valor Tlps1 objetivo en el primer estado y por tanto el refrigerante se mueve desde otras porciones hasta la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 con el fin de disminuir la cantidad de refrigerante en las otras porciones; se calcula de ese modo el volumen Vlp en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 a partir de la cantidad disminuida.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S122 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido, que calcula el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106.
(Etapas S123, S124: operacion de evaluacion de volumen de tubena y calculo de volumen para la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso)
Despues de que se terminen la etapa S121 y la etapa S122 descrita anteriormente, se realiza en la etapa S123 la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, que
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incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion. En el presente documento, el valor de baja presion Pes objetivo de la presion de succion Ps del compresor 121 bajo el control de presion de evaporacion se considera como un primer valor Pes1 objetivo, y el estado en el que la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante es estable en este primer valor Pes1 objetivo se considera como un primer estado (vease el ciclo de refrigeracion indicado por las lmeas que incluye las lmeas de puntos en la figura 23). Observese que la figura 23 es un diagrama de Mollier para mostrar un ciclo de refrigeracion del acondicionador de aire 101 durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso.
A continuacion, el primer estado en el que el valor de baja presion Pes objetivo de la presion de succion Ps en el compresor 121 bajo control de presion de evaporacion es estable en el primer valor Pes1 objetivo se conmuta a un segundo estado (vease el ciclo de refrigeracion solo indicado por las lmeas continuas en la figura 23) en el que el valor de baja presion Pes objetivo se cambia a un segundo valor Pes2 objetivo diferente del primer valor Pes1 objetivo y se estabiliza sin cambiar las condiciones de otros controles del equipo, es decir, sin las condiciones del control de temperatura de tubena de lfquido, el control de presion de condensacion, y el control de grado de sobrecalentamiento (es decir, sin cambiar el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo y el grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo). En el presente modo de realizacion, el segundo valor Pes2 objetivo esta a presion mas baja que el primer valor Pes1 objetivo.
De esta manera, cambiando la temperatura de refrigerante Tlp del estado estable en el primer estado al segundo estado, la densidad del refrigerante en la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 disminuye, y por tanto la cantidad de refrigerante Mgp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G en el segundo estado disminuye en comparacion con la cantidad de refrigerante en el primer estado. Despues, el refrigerante cuya cantidad ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G se movera a otras porciones en el circuito de refrigerante 110. Mas espedficamente, tal como se describio anteriormente, las condiciones de otros controles del equipo distintos el control de presion de evaporacion no se cambian, y por tanto la cantidad de refrigerante Mog 1 en la porcion de tubena de lfquido a alta presion E, la cantidad de refrigerante Mol1 en la porcion de tubena de lfquido a alta temperatura B1, la cantidad de refrigerante Mol2 en la porcion de tubena de lfquido a baja temperatura B2, y la cantidad de refrigerante Mlp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 se mantienen sustancialmente constantes, y el refrigerante cuya cantidad ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G se moveran a la porcion de tubena de gas a baja presion H, la porcion de condensador A, la porcion de unidad de interior F y la porcion de circuito de derivacion I. En otras palabras, la cantidad de refrigerante Mog 2 en la porcion de tubena de gas a baja presion H, la cantidad de refrigerante Mc en la porcion de condensador A, la cantidad de refrigerante Mr en la porcion de unidad de interior F, y la cantidad de refrigerante Mob en la porcion de circuito de derivacion I aumentaran por la cantidad del refrigerante que ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G.
Un control de este tipo, tal como se describio anteriormente, se realiza como el procedimiento en la etapa S123 mediante el controlador 108 (mas espedficamente, mediante los controladores del lado de interior 147 y 157, el controlador del lado de exterior 137, y la lmea de transmision 108a que se conecta entre y los controladores 137 y 147, y 157) que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de volumen de tubena para llevar a cabo una operacion de evaluacion de volumen de tubena para calcular el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
A continuacion, en la etapa S124, el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 se calcula utilizando el fenomeno de que la cantidad de refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G disminuye y el refrigerante cuya cantidad ha disminuido se mueve a otras porciones en el circuito de refrigerante 110 debido al cambio del primer estado al segundo estado.
En primer lugar, se describe una formula de calculo usada con el fin de calcular el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107. Siempre y cuando la cantidad del refrigerante que ha disminuido en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso Gy se ha movido a las otras porciones en el circuito de refrigerante 110 mediante la operacion de evaluacion de volumen de tubena descrita anteriormente sea la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMgp, y esta cantidad de aumento/disminucion del refrigerante en cada porcion entre el primer estado y el segundo estado es AMc, AMog 2, AMr y AMob (en el presente documento, la cantidad de refrigerante Mog 1, la cantidad de refrigerante Mol1, la cantidad de refrigerante Mol2 y la cantidad de refrigerante Mlp se omiten dado que se mantienen sustancialmente constantes), puede calcularse la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMgp, por ejemplo, mediante la siguiente expresion de funcion:
AMgp = - (AMc + AMog2 + AMr + AMob).
Despues, este valor AMgp se divide por la cantidad de cambio de densidad Apgp del refrigerante entre el primer estado y el segundo estado en la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 y, de ese modo, puede calcularse el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107. Observese que, aunque existe un pequeno efecto en un resultado de calculo de la cantidad de aumento/disminucion de refrigerante AMgp, la
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cantidad de refrigerante Mog 1, la cantidad de refrigerante Moll, y la cantidad de refrigerante Mol2 pueden incluirse en la expresion de funcion descrita anteriormente.
Vg p = AMgp / Apgp
Observese que, AMc, AMog 2, AMr y AMob pueden obtenerse calculando la cantidad de refrigerante en el primer estado y la cantidad de refrigerante en el segundo estado usando la expresion de relacion descrita anteriormente para cada porcion en el circuito de refrigerante 110 y restando ademas la cantidad de refrigerante en el primer estado a partir de la cantidad de refrigerante en el segundo estado. Adicionalmente, la cantidad de cambio de densidad Apgp puede obtenerse calculando una densidad promedio entre la densidad ps del refrigerante en el lado de succion del compresor 121 en el primer estado y la densidad peo del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 y restando la densidad promedio en el primer estado de la densidad promedio en el segundo estado.
Usando tal formula de calculo tal como se describio anteriormente, el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 puede calcularse a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 en los estados primero y segundo.
Observese que, en el presente modo de realizacion, se cambia el estado de modo que el segundo valor Pes2 objetivo en el segundo estado se vuelve de una presion mas baja que el primer valor Pes1 objetivo en el primer estado y por tanto el refrigerante en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G se mueve a otras porciones con el fin de aumentar la cantidad de refrigerante en las otras porciones; se calcula de ese modo el volumen Vlp en la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 a partir de la cantidad aumentada. Sin embargo, el estado puede cambiarse de modo que el segundo valor Pes2 objetivo en el segundo estado se vuelve de una presion mas alta que el primer valor Pes1 objetivo en el primer estado y por tanto el refrigerante se mueve desde otras porciones hasta la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso G con el fin de disminuir el refrigerante cantidad en las otras porciones; se calcula de ese modo el volumen Vlp en la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 a partir de la cantidad disminuida.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S124 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de volumen de tubena para una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso, que calcula el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
(Etapa S125: evaluacion de la adecuacion de un resultado de la operacion de evaluacion de volumen de tubena)
Despues de que se terminen la etapa S121 hasta la etapa S124 descritas anteriormente, en la etapa S125, si un resultado de operacion de evaluacion de volumen de tubena es apropiado o no, en otras palabras, se evalua si los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 calculados por medios de calculo de volumen de tubena son apropiados o no.
Espedficamente, tal como se muestra en una expresion de desigualdad a continuacion, se evalua si la relacion del volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 con el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 obtenidos esta en intervalo de valor numerico predeterminado o no mediante los calculos.
e1 < Vlp / Vgp < b2
En el presente documento, b1 y b2 son valores que se cambian basandose en el valor mmimo y el valor maximo de la relacion de volumen de tubena en combinaciones factibles de la unidad de fuente de calor y la unidad de aprovechamiento.
Despues, cuando la relacion de volumen Vlp/Vgp satisface el intervalo de valores numericos descrito anteriormente, se termina el procedimiento en la etapa S102 para la operacion de evaluacion de volumen de tubena. Cuando la relacion de volumen Vlp/Vgp no satisface el intervalo de valores numericos, se realiza de nuevo el procedimiento para la operacion de evaluacion de volumen de tubena y el calculo de volumen en la etapa S121 hasta la etapa S124.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S125 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de evaluacion de adecuacion para evaluar si es apropiado un resultado de la operacion de evaluacion de volumen de tubena descrita anteriormente o no, en otras palabras, si son apropiados o no los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 calculados por medios de calculo de volumen de tubena.
Observese que, en el presente modo de realizacion, la operacion de evaluacion de volumen de tubena (etapas S121, S122) para la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 se realiza en primer lugar y despues se realiza la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 (etapas S123, S124). Sin embargo, la operacion de evaluacion de volumen de tubena para la tubena de
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comunicacion de refrigerante gaseoso 107 puede realizarse en primer lugar.
Adicionalmente, en la etapa S125 descrita anteriormente, cuando un resultado de operacion de evaluacion de volumen de tubena en las etapas S121 a S124 se evalua que no es apropiado para una pluralidad de momentos, o cuando evaluar de manera mas simple los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, aunque no se muestra en la figura 21, por ejemplo, en la etapa S125, despues de que se evalua que un resultado de la operacion de evaluacion de volumen de tubena en la las etapas S121 a S124 no es apropiado, es posible avanzar a los procedimientos para estimar las longitudes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 a partir de la perdida de presion en las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 y para calcular los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 a partir de la longitud estimada de las tubenas y una relacion de volumen promedio, obteniendo de ese modo los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107.
Adicionalmente, en el presente modo de realizacion, el caso en el que se realiza la operacion de evaluacion de volumen de tubena para calcular los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 se describe de acuerdo con la premisa de que no hay informacion en cuanto a longitudes, diametro de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 y se desconocen los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107. Sin embargo, cuando medios de calculo de volumen de tubena tienen una funcion para calcular los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 introduciendo informacion en cuanto a longitudes, diametro de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, tal funcion puede usarse de manera conjunta.
Ademas, cuando no se usa la funcion descrita anteriormente para calcular los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 mediante la operacion de evaluacion de volumen de tubena y usando los resultados de operacion si no que se usa solo la funcion para calcular los volumenes Vlp, Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 introduciendo informacion en cuanto a longitudes, diametro de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, los medios de evaluacion de adecuacion descritos anteriormente (etapa S125) pueden usarse para evaluar si la informacion introducida en cuanto a longitudes, diametros de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 es apropiada o no.
(Etapa S103: operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial)
Cuando se termina la operacion de evaluacion de volumen de tubena descrita anteriormente de la etapa S102, el procedimiento avanza a la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante inicial de la etapa S103. En la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial, el procedimiento en la etapa S131 y la etapa S132 mostrado en la figura 24 se lleva a cabo mediante el controlador 108. En el presente documento, la figura 24 es un diagrama de flujo de la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial.
(Etapa S131: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante)
En la etapa S131, como es el caso con la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente de la etapa S111 en la operacion de carga de refrigerante automatica, se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion. En el presente documento, como norma, los valores que van a usarse para el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo bajo el control de temperatura de tubena de lfquido, el valor de grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo bajo el control de grado de sobrecalentamiento, y el valor de baja presion Pes objetivo bajo el control de presion de evaporacion son los mismos que los valores objetivo durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de la etapa S11 en la operacion de carga de refrigerante automatica.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S131 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion.
(Etapa S132: calculo de cantidad de refrigerante)
A continuacion, mientras que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se calcula en la etapa S132 mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante inicial. El calculo de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se realiza usando la expresion de relacion descrita anteriormente entre la cantidad de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante 110 y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110. Sin embargo, en este momento,
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los volumenes VIp y Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, que se desconodan en el momento de despues de la instalacion de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 101, se han calculado y se conocen los valores de los mismos. Por tanto, multiplicando los volumenes Vlp y Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 por la densidad del refrigerante, pueden calcularse las cantidades Mlp, Mgp de refrigerante en las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, y anadiendo ademas la cantidad de refrigerante en la otra porcion, puede detectarse la cantidad de refrigerante inicial en el circuito de refrigerante 110 completo. Esta cantidad de refrigerante inicial se usa como cantidad Mi de refrigerante de referencia del circuito de refrigerante 110 completo, que sirve como una referencia para evaluar si hay una fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110 o no durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante descrita a continuacion. Por tanto, se almacena como valor de la cantidad de estado de funcionamiento en la memoria del controlador 108 como medios de almacenamiento de cantidad de estado.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S132 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante para calcular la cantidad de refrigerante de cada porcion en el circuito de refrigerante 110 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial.
<Modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante>
A continuacion, un modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante se describe con referencia a las figuras 16, 17, 20, y 25. En el presente documento, la figura 25 es un diagrama de flujo del modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que, si el refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se fuga al exterior o no debido a un factor imprevisto se detecta periodicamente (por ejemplo, durante un periodo de tiempo tal como en vacaciones o en mitad de la noche cuando no se necesita acondicionamiento de aire).
(Etapa S141: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante)
En primer lugar, cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal tal como la operacion de enfriamiento y operacion de calentamiento descritas anteriormente han funcionado durante un determinado periodo de tiempo (por ejemplo, de medio ano a un ano), el modo de funcionamiento normal se conmuta automatica o manualmente al modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante, y como es el caso con la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial, se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion. En el presente documento, como norma, los valores que van a usarse para el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo bajo el control de temperatura de tubena de lfquido, el valor de grado de sobrecalentamiento SHrs objetivo bajo el control de grado de sobrecalentamiento, y el valor de baja presion Pes objetivo bajo el control de presion de evaporacion son los mismos que los valores objetivo en la etapa S131 de la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial.
Observese que, esta operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante se realiza para cada operacion de deteccion de fuga de refrigerante. Incluso cuando la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 fluctua debido a las diferentes condiciones de funcionamiento, por ejemplo, tal como cuando la presion de condensacion Pc es diferente o cuando existe una fuga de refrigerante, la temperatura de refrigerante Tlp en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 se mantiene constante al mismo valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo mediante el control de temperatura de tubena de lfquido.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S141 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control de presion de condensacion, el control de temperatura de tubena de lfquido, el control de grado de sobrecalentamiento y el control de presion de evaporacion.
(Etapa S142: calculo de cantidad de refrigerante)
A continuacion, mientras que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se calcula mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante en la etapa S142. El calculo de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 se realiza usando la expresion de relacion descrita anteriormente entre la cantidad de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante 110 y la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110. Sin embargo, en este momento,
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como es el caso con operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante inicial, los volumenes VIp y Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, que se desconodan en el momento de despues de la instalacion de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 101, se han calculado y se conocen los valores de los mismos. Por tanto, multiplicando los volumenes Vlp y Vgp de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 por la densidad del refrigerante, pueden calcularse las cantidades Mlp, Mgp de refrigerante en las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, y anadiendo ademas la cantidad de refrigerante en la otra porcion, puede calcularse la cantidad de refrigerante M en el circuito de refrigerante 110 completo.
En el presente documento, tal como se describio anteriormente, la temperatura de refrigerante Tlp en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 se mantiene constante en el valor de temperatura de tubena de lfquido Tlps objetivo mediante el control de temperatura de tubena de lfquido. Por tanto, independientemente de la diferencia en las condiciones de funcionamiento de la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, la cantidad de refrigerante Mlp en la porcion de tubena de comunicacion de refrigerante lfquido B3 se mantendra constante incluso cuando la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 cambia.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S142 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de calculo de cantidad de refrigerante para calcular la cantidad de refrigerante en cada porcion en el circuito de refrigerante 110 a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante.
(Etapas S143, S144: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante, elemento de visualizacion de alerta)
Cuando hay fuga de refrigerante hacia fuera del circuito de refrigerante 110, disminuye la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110. Despues, cuando disminuye la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110, principalmente, aparece una tendencia a disminuir en el grado de subenfriamiento SCo en la salida del intercambiador de calor de exterior 123. Junto con esto, la cantidad de refrigerante Mc en el intercambiador de calor de exterior 123 disminuye, y la cantidad de refrigerante en diferentes porciones tiende a mantenerse sustancialmente constante. En consecuencia, la cantidad de refrigerante M del circuito de refrigerante 110 completo calculada en la etapa S142 descrita anteriormente es mas pequena que la cantidad Mi de refrigerante de referencia detectada durante la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial cuando existe una fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110; mientras que cuando no existe fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110, la cantidad de refrigerante M es sustancialmente la misma que la cantidad Mi de refrigerante de referencia.
Utilizando las caractensticas descritas anteriormente, se evalua si hay una fuga de refrigerante o no en la etapa S143. Cuando se evalua en la etapa S143 que no existe fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110, se termina el modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante.
Por otra porcion, cuando se evalua en la etapa S143 que existe una fuga de refrigerante del circuito de refrigerante 110, el procedimiento avanza a la etapa S144, y una alerta que indica que una fuga de refrigerante se detecta se visualiza en un elemento de visualizacion de alerta 109. Por consiguiente, se termina el modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante.
De esta manera, el procedimiento de las etapas S142 a S144 se lleva a cabo mediante el controlador 108 que funciona como medios de deteccion de fuga de refrigerante, que es uno de los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, y que detecta si hay una fuga de refrigerante o no evaluando la adecuacion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en el modo de funcionamiento de deteccion de fuga de refrigerante.
Tal como se describio anteriormente, en el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, el controlador 108 funciona como medios de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de los medios de calculo de cantidad de refrigerante, los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, los medios de operacion de evaluacion de volumen de tubena, los medios de calculo de volumen de tubena, los medios de evaluacion de adecuacion, y los medios de almacenamiento de cantidad de estado y, de ese modo, configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 110.
(3) Caractensticas del acondicionador de aire
El acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion tiene las siguientes caractensticas.
(A)
En el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, el circuito de refrigerante 110 esta dividido en una pluralidad de porciones, y se define una expresion de relacion entre la cantidad de refrigerante en cada porcion y la cantidad de estado de funcionamiento. En consecuencia, en comparacion con el caso convencional en el que se realiza una simulacion de caractensticas de un ciclo de refrigeracion, la carga de calculo puede reducirse, y un valor de la cantidad de estado de funcionamiento que es importante para el calculo de la cantidad de refrigerante en cada
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porcion puede incorporarse de manera selectiva como una variable de la expresion de relacion, mejorando por tanto la precision de calculo de la cantidad de refrigerante en cada porcion. Como resultado, la adecuacion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 puede evaluarse con alta precision.
Por ejemplo, usando la expresion de relacion, el controlador 108 como medios de calculo de cantidad de refrigerante puede calcular rapidamente la cantidad de refrigerante en cada porcion a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de carga de refrigerante automatica para cargar refrigerante al interior del circuito de refrigerante 110. Ademas, usando la cantidad de refrigerante calculada en cada porcion, el controlador 108 como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante puede evaluar con alta precision si la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 (espedficamente, un valor obtenidos anadiendo la cantidad de refrigerante Mo en la unidad de exterior 102 y la cantidad de refrigerante Mr en las unidades de interior 104 y 1 05) ha alcanzado el valor de carga Ms objetivo o no.
Adicionalmente, usando la expresion de relacion, el controlador 108 puede calcular rapidamente la cantidad de refrigerante inicial como una cantidad Mi de refrigerante de referencia calculando cantidad de refrigerante en cada porcion a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial para detectar la cantidad de refrigerante inicial despues de que se instalen los equipos constituyentes o despues de que se cargue el refrigerante en el circuito de refrigerante 110. Ademas, es posible detectar de manera altamente precisa la cantidad de refrigerante inicial.
Ademas, usando la expresion de relacion, el controlador 108 puede calcular rapidamente la cantidad de refrigerante en cada porcion a partir de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante para evaluar si hay una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 o no. Ademas, el controlador 108 puede evaluar con alta precision si hay una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 o no comparando la cantidad de refrigerante calculada en cada porcion con la cantidad Mi de refrigerante de referencia que sirve como una referencia para evaluar si hay una fuga de refrigerante o no.
(B)
En el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, el subenfriador 125 esta dispuesto como el mecanismo de ajuste de temperatura que puede ajustar la temperatura del refrigerante enviada desde el intercambiador de calor de exterior 123 como condensador hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 como mecanismos de expansion. El rendimiento del subenfriador 125 se controla de modo que la temperatura del refrigerante Tlp enviada desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 como mecanismos de expansion se mantiene constante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, impidiendo de ese modo un cambio en la densidad plp del refrigerante en las tubenas de refrigerante desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151. Por tanto, incluso cuando la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 como condensador es diferente en cada momento, se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, el efecto de la diferencia de temperatura tal como se describio anteriormente se extendera solo dentro de la tubenas de refrigerante desde la salida del intercambiador de calor de exterior 123 hasta el subenfriador 125, y el error de evaluacion debido a la diferencia en la temperatura Tco del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, la diferencia en la densidad del refrigerante) puede reducirse al evaluar la cantidad de refrigerante.
En particular, como es el caso con el presente modo de realizacion en la que la unidad de exterior 102 como unidad de fuente de calor y las unidades de interior 104 y 105 como unidades de aprovechamiento estan interconectadas por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, longitudes, diametros de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 que se conectan entre la unidad de exterior 102 y las unidades de interior 104 y 105 son diferentes dependiendo de condiciones tales como la ubicacion de instalacion. Por tanto, cuando los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 son grandes, la diferencia en la temperatura de refrigerante Tco en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 sera la diferencia en la temperatura del refrigerante en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 que constituye una porcion grande de la tubenas de refrigerante desde la salida del intercambiador de calor de exterior 123 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151 y por tanto el error de evaluacion tiende a aumentar. Sin embargo, tal como se describio anteriormente, junto con la disposicion del subenfriador 125, el rendimiento del subenfriador 125 se controla de modo que la temperatura Tip del refrigerante en la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 es constante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, impidiendo de ese modo un cambio en la densidad plp del refrigerante en la tubenas de refrigerante desde el subenfriador 125 hasta las valvulas de expansion de interior 141 y 151. Como resultado, el error de evaluacion debido a la diferencia en la temperatura Tco del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 123 (es decir, la diferencia en la densidad del refrigerante) puede reducirse al evaluar la cantidad de refrigerante.
Por ejemplo, durante la operacion de carga de refrigerante automatica para cargar refrigerante al interior del circuito
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de refrigerante 110, es posible evaluar con alta precision si la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 ha alcanzado el valor de carga Ms objetivo o no. Adicionalmente, durante la operacion de deteccion de cantidad de refrigerante inicial para detectar la cantidad de refrigerante inicial despues de que se instalen los equipos constituyentes o despues de que se cargue el refrigerante en el circuito de refrigerante 110, la cantidad de refrigerante inicial puede detectarse con alta precision. Adicionalmente, durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante para evaluar si hay una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 o no, puede evaluarse con alta precision si hay una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 o no.
Adicionalmente, en el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, controlando los equipos constituyentes de modo que la presion (por ejemplo, la presion de succion Ps y la presion de evaporacion Pe) del refrigerante enviado desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 como evaporadores hasta el compresor 121 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante o de modo que la cantidad de estado de funcionamiento (por ejemplo, la temperatura de evaporacion Te) equivalente a la presion se vuelve constante, impidiendo de ese modo un cambio en la densidad pgp del refrigerante enviado desde los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 hasta el compresor 121. Como resultado, el error de evaluacion debido a la diferencia en la presion del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 142 y 152 o la cantidad de estado de funcionamiento equivalente a la presion (es decir, la diferencia en la densidad del refrigerante) puede reducirse al evaluar la cantidad de refrigerante.
(C)
En el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, se realiza la operacion de evaluacion de volumen de tubena en la que se crean dos estados en los que la densidad del refrigerante que fluye en las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 es diferente entre los dos estados. Despues, se calcula la cantidad de aumento/disminucion del refrigerante entre estos dos estados a partir de la cantidad de refrigerante en las porciones distintas de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, y la cantidad de aumento/disminucion del refrigerante se divide por la cantidad de cambio de densidad del refrigerante en las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 entre el primer estado y el segundo estado, se calculan de ese modo los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107. Por tanto, por ejemplo, incluso cuando se desconocen los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 en el momento despues de la instalacion de los equipos constituyentes, pueden detectarse los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107. Por consiguiente, los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 pueden obtenerse al tiempo que se reduce la tarea laboriosa de introducir informacion de las tubenas de comunicacion de refrigerante
106 y 107.
Ademas, en el acondicionador de aire 101, puede evaluarse la adecuacion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 usando los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 calculados por medios de calculo de volumen de tubena, y, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 110. Por tanto, incluso cuando se desconocen los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 en el momento despues de la instalacion de los equipos constituyentes, puede evaluarse la adecuacion de la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 con alta precision.
Por ejemplo, incluso cuando se desconocen los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y
107 en el momento despues de la instalacion de los equipos constituyentes, puede calcularse la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante inicial usando los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 calculados por medios de calculo de volumen de tubena. Adicionalmente, incluso cuando se desconocen los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 en el momento despues de la instalacion de los equipos constituyentes, puede calcularse la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante usando los volumenes de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107 calculados por medios de calculo de volumen de tubena. Por consiguiente, es posible detectar la cantidad de refrigerante inicial necesaria para detectar una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 y evaluar con alta precision si hay una fuga de refrigerante en el circuito de refrigerante 110 o no al tiempo que se reduce la tarea laboriosa de introducir informacion de las tubenas de comunicacion de refrigerante.
(D)
En el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, se calculan el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 a partir de la informacion en cuanto a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 (por ejemplo, la operacion que resulta de la operacion de evaluacion de volumen de tubena y la informacion en cuanto a longitudes, diametros de las tubenas y similares de las tubenas de comunicacion de refrigerante 106 y 107, que introduce el operario y similares). Despues, basandose en los resultados obtenidos calculando el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, se evalua si la informacion en cuanto a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107
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usadas para el calculo es apropiada o no. Por tanto, cuando se evalua que es apropiada, el volumen VIp de la tubena de comunicacion de refrigerante Uquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 puede obtenerse de manera precisa; mientras que cuando se evalua que no es apropiado, es posible manejar la situacion, por ejemplo, volviendo a introducir informacion apropiada en cuanto a la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y a la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107, volviendo a realizar la operacion de evaluacion de volumen de tubena, y similares. Ademas, tal metodo de evaluacion no esta configurado para evaluar comprobando individualmente el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 obtenidos mediante el calculo, sino que esta configurado para evaluar comprobando si el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107 satisfacen una relacion predeterminada o no. Por tanto, puede realizarse una evaluacion apropiada que tambien tiene en consideracion una relacion relativa entre el volumen Vlp de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 106 y el volumen Vgp de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 107.
(4) Modo de realizacion alternativo
Tambien para el acondicionador de aire 101 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el modo de realizacion alternativo 9 en el primer modo de realizacion, puede configurarse el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante logrando una conexion entre el acondicionador de aire 101 y el controlador local como dispositivo de gestion que gestiona cada equipos constituyentes del acondicionador de aire y obtiene los datos de funcionamiento, conectando el controlador local por medio de una red a un servidor remoto de un centro de gestion de informacion que recibe los datos de funcionamiento del acondicionador de aire 101, y conectando un dispositivo de memoria tal como un dispositivo de disco como medios de almacenamiento de cantidad de estado al servidor remoto.
<Tercer modo de realizacion>
Un tercer modo de realizacion de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion se describe a continuacion con referencia a los dibujos.
(1) Configuracion del acondicionador de aire
La figura 26 es un diagrama de circuito de refrigerante esquematico de un acondicionador de aire 201 de acuerdo con el tercer modo de realizacion de la presente invencion. El acondicionador de aire 201 es un dispositivo que se usa para enfriar y calentar el interior de un edificio y similares llevando a cabo una operacion de ciclo de refrigeracion de tipo compresion de vapor. El acondicionador de aire 201 comprende principalmente una o mas unidades de exterior 202 como unidad de fuente de calor (dos en el presente modo de realizacion) unidades de interior 204 y 205 como unidades de aprovechamiento conectadas en paralelo a las mismas, y una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207 como tubenas de comunicacion de refrigerante que interconectan la unidad de exterior 202 y las unidades de interior 204 y 205. En otras palabras, un tipo de compresion de vapor del circuito de refrigerante 210 del acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion esta configurado por la interconexion de la unidad de exterior 202, las unidades de interior 204 y 205, y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207.
<Unidad de interior>
Las unidades de interior 204 y 205 se instalan embebiendose en o colgandose de un techo en el interior de una sala en un edificio y similares o que estan montadas en una superficie de pared en el interior de una sala. Las unidades de interior 204 y 205 se conectan a la unidad de exterior 202 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207, y se configuran a parte del circuito de refrigerante 210.
Observese que, dado que las unidades de interior 204 y 205 tienen la misma configuracion que la de las unidades de interior 4 y 5 en el primer modo de realizacion, se usan los numeros de referencia en la decena del 240 y en la decena del 250 en lugar de numeros de referencia en la decena del 40 y en la decena del 50 que representan las porciones respectivas de las unidades de interior 4 y 5, y se omite la descripcion de aquellas porciones respectivas.
<Unidad de exterior>
La unidad de exterior 202 esta instalada en el tejado y similares de un edificio y similares, esta conectada a las unidades de interior 204 y 205 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207, y configura el circuito de refrigerante 210 con las unidades de interior 204 y 205.
A continuacion, se describe la configuracion de la unidad de exterior 202. La unidad de exterior 202 comprende principalmente un circuito de refrigerante del lado de exterior 210c que configura una parte del circuito de refrigerante 210. El circuito de refrigerante del lado de exterior 210c comprende principalmente un compresor 221, una valvula de conmutacion de cuatro vfas 222, un intercambiador de calor de exterior 223 como intercambiador de
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calor del lado de fuente de calor, una valvula de expansion de exterior 224 como valvula de expansion del lado de fuente de calor, un receptor 225, una valvula de cierre del lado de lfquido 236, y una valvula de cierre del lado de gas 237. En el presente documento, el compresor 221, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222, el intercambiador de calor de exterior 223, la valvula de cierre del lado de lfquido 236, y la valvula de cierre del lado de gas 237 son los mismos que el compresor 21, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, el intercambiador de calor de exterior 23, la valvula de cierre del lado de lfquido 36, y la valvula de cierre del lado de gas 37 que constituyen la unidad de exterior 2 en el primer modo de realizacion, y se omitiran por tanto descripciones de los mismos.
En el presente modo de realizacion, la unidad de exterior 202 comprende un ventilador de exterior 227 para tomar aire de exterior al interior de la unidad, suministrar el aire al intercambiador de calor de exterior 223, y entonces descargar el aire al exterior, de manera que la unidad de exterior 202 puede llevar a cabo intercambio de calor entre el aire de exterior y el refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 223. El ventilador de exterior 227 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo del aire que suministra al intercambiador de calor de exterior 223, y en el presente modo de realizacion es un ventilador helicoidal accionado por un motor 227a que comprende un motor de ventilador de CC.
En el presente modo de realizacion, la valvula de expansion de exterior 224 es una valvula de expansion con alimentacion electrica conectada a un lado lfquido del intercambiador de calor de exterior 223 para ajustar la velocidad de flujo o similar del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante del lado de exterior 210c.
El receptor 225 esta conectado entre la valvula de expansion de exterior 224 y la valvula de cierre del lado de lfquido 236, y es un contenedor que puede acumular refrigerante de exceso generado en el circuito de refrigerante 210 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 204 y 205. Como el receptor 225, por ejemplo, se usa un contenedor que tiene una forma cilmdrica vertical tal como se muestra en la figura 27. En el presente documento, la figura 27 es una vista en seccion transversal lateral esquematica del receptor 225.
En el presente modo de realizacion, los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239 como medios de deteccion de nivel de lfquido para detectar el nivel de lfquido en el receptor 225 se conectan al receptor 225. Cada uno de los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239 esta configurado de modo que es posible extraer una porcion del refrigerante en el receptor 225 desde una posicion predeterminada en el receptor 225, despresurizar al mismo, medir la temperatura de refrigerante, y por consiguiente se devuelve la porcion de vuelta al lado de succion del compresor 221. Mas espedficamente, tal como se muestra en las figuras 26 y 27, principalmente, el circuito de deteccion de nivel de lfquido 238 incluye un tubo de deteccion 238a que interconecta una posicion de una primera altura de nivel de lfquido L1 en una porcion lateral del receptor 225 y el lado de succion del compresor 221; una valvula magnetica 238b dispuesta en el tubo de deteccion 238a; un tubo capilar 238c dispuesto en el lado corriente abajo de la valvula magnetica 238b; y un sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 238d que detecta la temperatura de refrigerante en el lado corriente abajo del tubo capilar 238c. El circuito de deteccion de nivel de lfquido 239 tiene la misma configuracion que el circuito de deteccion de nivel de lfquido 238, y tal como se muestra en las figuras 26 y 27, principalmente, el circuito de deteccion de nivel de lfquido 239 incluye un tubo capilar 238c que interconecta una posicion de un segunda altura de nivel de lfquido L2 en la porcion lateral del receptor 225 y el lado de succion del compresor 221; una valvula magnetica 239b dispuesta en el tubo capilar 238c; un tubo capilar 239c dispuesto en el lado corriente abajo de la valvula magnetica 239b; y un sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 239d que detecta la temperatura de refrigerante en el lado corriente abajo del tubo capilar 239c. Adicionalmente, pueden usarse valvulas de expansion en lugar de las valvulas magneticas 238b y 239b y los tubos capilares 238c y 239c de los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239.
Adicionalmente, la segunda altura de nivel de lfquido L2 se establece en una posicion un poco mas alta que la primera altura de nivel de lfquido L1. Ademas, la primera altura de nivel de lfquido L1 y la segunda altura de nivel de ifquido L2 se establecen en posiciones mas altas que la altura de nivel de lfquido en el modo de funcionamiento normal descrito a continuacion (mas espedficamente, una posible altura de nivel de lfquido L3 maxima del nivel de lfquido en el modo de funcionamiento normal).
Adicionalmente, la unidad de exterior 202 esta dispuesta con diversos sensores a porcion de los sensores de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 238d y 239d descritos anteriormente. Espedficamente, estan dispuestos en la unidad de exterior 202 un sensor de presion de succion 228 que detecta la presion de succion Ps del compresor 221, un sensor de presion de descarga 229 que detecta la presion de descarga Pd del compresor 221, un sensor de temperatura de succion 232 que detecta la temperatura de succion Ts del compresor 221; y un sensor de temperatura de descarga 233 que detecta la temperatura de descarga Td del compresor 221. Un sensor de temperatura de intercambiador de calor 230 que detecta la temperatura de refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 223 (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de enfriamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de calentamiento) esta dispuesto en el intercambiador de calor de exterior 223. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 231 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o un estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 223. Un sensor de temperatura de exterior 234 que detecta la temperatura del aire de exterior que fluye en el interior de la unidad (es decir, la temperatura de exterior Ta) esta dispuesto en un lado de toma de aire de exterior de la unidad de exterior 202. Adicionalmente, la unidad de exterior 202 esta dispuesta con un controlador del lado de exterior 235 que controla el
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funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de exterior 202. Ademas, el controlador del lado de exterior 235 incluye un microordenador dispuesto para controlar la unidad de exterior 202, una memoria, un circuito de inversor que controla un motor 221a, y similares, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con los controladores del lado de interior 247 y 257 de las unidades de interior 204 y 205. En otras palabras, un controlador 208 que realiza una operacion de control de todo el acondicionador de aire 201 esta configurado por los controladores del lado de interior 247 y 257 y el controlador del lado de exterior 235. Tal como se muestra en la figura 28, el controlador 208 esta conectado para poder recibir senales de deteccion de los sensores 229 a 234, 238d, 239d, 244 a 246, y 254 a 256, y para poder controlar los diversos equipos y las valvulas 221, 222, 224, 227a, 238b, 239b, 241, 243a, 251, y 253a basandose en estas senales de deteccion y similares. Adicionalmente, una porcion de elemento de visualizacion de alerta 209 que comprende LED y similares, que esta configurado para indicar que se detecta una fuga de refrigerante durante el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion, esta conectado al controlador 208. En el presente documento, la figura 28 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire 201.
Tal como se describio anteriormente, el circuito de refrigerante 210 del acondicionador de aire 201 esta configurado por la interconexion de los circuitos de refrigerante del lado de interior 210a y 210b, el circuito de refrigerante del lado de exterior 210c, y las tubenas de comunicacion de refrigerante 206 y 207. Ademas, con el controlador 208 que comprende los controladores del lado de interior 247 y 257 y el controlador del lado de exterior 235, el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion esta configurado para conmutar y funcionar entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222 y para controlar cada equipo de la unidad de exterior 202 y las unidades de interior 204 y 205 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 204 y 205.
(2) Funcionamiento del acondicionador de aire
A continuacion, se describe el funcionamiento del acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion.
Los modos de funcionamiento del acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion incluyen: un modo de funcionamiento normal en el que el control de cada equipo de la unidad de exterior 202 y las unidades de interior 204 y 205 se realiza dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 204 y 205; se realiza un modo de funcionamiento de prueba en el que va a realizarse la operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire 201; y un modo de deteccion de fuga de refrigerante en el que, despues de que se termina la operacion de prueba y ha empezado la operacion normal, se evalua si la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210 es adecuada o no detectando el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de intercambiadores de calor de interior 242 y 252 que funcionan como evaporadores mientras que provocan que todas las unidades de interior 204 y 205 realicen la operacion de enfriamiento. El modo de funcionamiento normal incluye principalmente la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento. Adicionalmente, el modo de funcionamiento de prueba incluye la operacion de carga de refrigerante automatica y la operacion de cambio de variables de control.
El funcionamiento en cada modo de funcionamiento del acondicionador de aire 201 se describe a continuacion. <Modo de funcionamiento normal>
En primer lugar, se describe la operacion de enfriamiento en el modo de funcionamiento normal con referencia a las figuras 26 a 28.
Durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222 esta en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 26, es decir, un estado en el que un lado de descarga del compresor 221 esta conectado a un lado de gas del intercambiador de calor de exterior 223 y tambien un lado de succion del compresor 221 esta conectado a lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252. Adicionalmente, la valvula de expansion de exterior 224, la valvula de cierre del lado de lfquido 236 y la valvula de cierre del lado de gas 237 estan abiertas, y las valvulas magneticas 238b y 238b estan cerradas, y el grado de apertura de valvulas de expansion de interior 241 y 251 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 244 y 254 a partir de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255, o se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 221 detectada mediante el sensor de presion de succion 228 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te, y restando este valor de temperatura saturado del refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 puede detectarse restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de evaporacion Te que se detecta mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 244 y 254 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255; o puede disponerse un sensor de temperatura que
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detecta la temperature del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 de modo que se detecta el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 restando un valor de temperature de refrigerante que corresponde a la temperature de evaporacion Te que se detecta mediante este sensor de temperature de un valor de temperature de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255.
Cuando el compresor 221, el ventilador de exterior 227, los ventiladores de interior 243 y 253 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 210, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 221 y se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion. Por consiguiente, el refrigerante gaseoso a alta presion se envfa al intercambiador de calor de exterior 223 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222, intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 227, y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion.
Despues, este refrigerante lfquido a alta presion se envfa al receptor 225 por medio de la valvula de expansion de exterior 224, acumulado temporalmente en el receptor 225, y se envfa a las unidades de interior 204 y 205 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 236 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206. En el presente documento, con respecto al interior del receptor 225, cuando se genera refrigerante de exceso en el circuito de refrigerante 210 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 204 y 205, por ejemplo, tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 204 y 205 es pequena o una de ellas se detiene o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 204 y 205 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el receptor 225, y la altura de nivel de lfquido en el receptor 225 es igual a o mas baja que la altura de nivel de lfquido L3 maxima.
El refrigerante lfquido a alta presion enviado a las unidades de interior 204 y 205 se despresuriza mediante las valvulas de expansion de interior 241 y 251, pasa a ser refrigerante en un estado de baja presion bifasico de lfquido- gas, se envfa a los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, y se evapora para dar refrigerante gaseoso a baja presion. En el presente documento, las valvulas de expansion de interior 241 y 251 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 de modo que el grado de sobrecalentamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante gaseoso a baja presion evaporado en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 esta en un estado que tiene un grado de sobrecalentamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que cada una de las unidades de interior 204 y 205 que se instala fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252.
Este refrigerante gaseoso a baja presion se envfa a la unidad de exterior 202 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207 y se aspira de nuevo al interior del compresor 221 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 237 y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222.
A continuacion, se describe la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal.
Durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222 esta en el estado representado por las lrneas de puntos en la figura 26, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 221 esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 y tambien el lado de succion del compresor 221 esta conectado al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 223. Adicionalmente, la valvula de expansion de exterior 224, la valvula de cierre del lado de lfquido 236 y la valvula de cierre del lado de gas 237 estan abiertas, las valvulas magneticas 238b y 238b estan cerradas, y el grado de aperture de las valvulas de expansion de interior 241 y 251 se ajusta de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se detecta convirtiendo la presion de descarga Pd del compresor 221 detectadas mediante el sensor de presion de descarga 229 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de condensacion Tc, y restando de este valor de temperatura saturado del refrigerante un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 244 y 254. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 puede estar dispuesto tambien de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 244 y 254.
Cuando el compresor 221, el ventilador de exterior 227, y los ventiladores de interior 243 y 253 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 210, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 221, se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion y se envfa a las unidades de interior 204 y 205 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222, la valvula de cierre del lado de gas 237 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207.
Despues, el refrigerante gaseoso a alta presion enviado a las unidades de interior 204 y 205 intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de exterior 242 y 252 y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion. Por consiguiente, se despresuriza mediante las valvulas de expansion de interior 241 y 251 y pasa a ser refrigerante en un estado de baja presion bifasico de Kquido-gas. En el presente documento, las valvulas de 5 expansion de interior 241 y 251 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 de modo que el grado de subenfriamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante lfquido a alta presion condensado en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 esta en un estado que tiene un grado de subenfriamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas 10 de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que cada una de las unidades de interior 204 y 205 que se instala fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252.
Este refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas a baja presion se envfa a la unidad de exterior 202 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y fluye al interior del receptor 225 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 236. El refrigerante que fluye al interior de receptor 225 se acumula temporalmente en el 15 receptor 225, y por consiguiente fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 223 por medio de la valvula de expansion de exterior 224. En el presente documento, con respecto al interior del receptor 225, cuando se genera refrigerante de exceso en el circuito de refrigerante 210 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 204 y 205, por ejemplo, tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 204 y 205 es pequena o una de ellas se detiene o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 204 y 205 20 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el receptor 225, y la altura de nivel de lfquido en el receptor 225 es igual a o mas baja que la altura de nivel de lfquido L3 maxima. Despues, el refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas a baja presion que fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 223 intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 227, se condensa para dar refrigerante gaseoso a baja presion y se aspira de nuevo al interior del compresor 221 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 25 222.
De esta manera, el procedimiento normal de operacion que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento descritas anteriormente se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de control de operacion normal para llevar a cabo una operacion normal que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento.
30 <Modo de funcionamiento de prueba>
A continuacion, el modo de funcionamiento de prueba se describe con referencia a las figuras 26 a 28 y la figura 3. En el presente modo de realizacion, en el modo de funcionamiento de prueba, como es el caso con el primer modo de realizacion, la operacion de carga de refrigerante automatica de la etapa S1 se realiza en primer lugar. Por consiguiente, se realiza la operacion de cambio de variables de control de la etapa S2.
35 En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que, la unidad de exterior 202 en la que una cantidad de refrigerante prescrita se carga por adelantado y las unidades de interior 204 y 205 se instalan y estan interconectadas por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207 para configurar el circuito de refrigerante 210 in situ, y por consiguiente se carga refrigerante adicional al interior del circuito de refrigerante 210 cuya cantidad de refrigerante es insuficiente 40 dependiendo de las longitudes de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207.
<Etapa S1: operacion de carga de refrigerante automatica>
En primer lugar, la valvula de cierre del lado de lfquido 236 y la valvula de cierre del lado de gas 237 de la unidad de exterior 202 se abren y el circuito de refrigerante 210 se llena con la carga de refrigerante en la unidad de exterior 45 202 por adelantado.
A continuacion, cuando una persona que lleva a cabo la operacion de prueba genera un comando para iniciar la operacion de prueba directamente al controlador 208 o de manera remota mediante un controlador remoto (no mostrado) y similares, el controlador 208 comienza el procedimiento desde la etapa S11 hasta la etapa S13 mostrado en la figura 4, como es el caso con el primer modo de realizacion.
50 <Etapa S11: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
Cuando se genera un comando para iniciar la operacion de carga de refrigerante automatica, el circuito de refrigerante 210, con la valvula de conmutacion de cuatro vfas 222 de la unidad de exterior 202 en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 26, pasa a ser un estado en el que las valvulas de expansion de interior 241 y 251 de las unidades de interior 204 y 205 estan abiertas, el compresor 221, el ventilador de exterior 55 227 y los ventiladores de interior 243 y 253 se inician, y la operacion de enfriamiento se llevan a cabo de manera
forzosa con respecto a todas las unidades de interior 204 y 205 (a continuacion en el presente documento denominados “funcionamiento de todas las unidades de interior”).
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En consecuencia, en el circuito de refrigerante 210, el refrigerante gaseoso a alta presion que se ha comprimido y descargado en el compresor 221 fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el compresor 221 hasta el intercambiador de calor de exterior 223 que funciona como condensador, el refrigerante a alta presion que experimenta un cambio de fase de un estado gaseoso a un estado lfquido mediante el intercambio de calor con el aire de exterior fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 223 que funciona como condensador, el refrigerante lfquido a alta presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 223 hasta las valvulas de expansion de interior 241 y 251 que incluye el receptor 225 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 206, el refrigerante a baja presion que experimenta un cambio de fase desde un estado bifasico de lfquido-gas hasta un estado gaseoso mediante el intercambio de calor con el aire de la sala fluye al interior de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 que funcionan como evaporadores, y el refrigerante gaseoso a baja presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 hasta el compresor 221 que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 207.
A continuacion, se lleva a cabo el control del equipo descrito a continuacion para avanzar a la operacion para estabilizar el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 210. Espedficamente, el motor 221a del compresor 221 se controla de modo que la frecuencia de rotacion f se vuelve constante a un valor predeterminado (a continuacion en el presente documento denominado “control constante de frecuencia de rotacion de compresor”) y las valvulas de expansion de interior 241 y 251 se controlan de modo que el nivel de lfquido en el receptor 225 se vuelve constante entre la altura de nivel de lfquido L1 y la altura de nivel de lfquido L2 (a continuacion en el presente documento denominado “control constante de nivel de lfquido de receptor”). En el presente documento, el motivo para realizar el control constante de frecuencia de rotacion es estabilizar la velocidad de flujo del refrigerante aspirado al interior y se descarga desde el compresor 221. Adicionalmente, el motivo para realizar el control constante de nivel de lfquido es mantener una cantidad de refrigerante de exceso constante en el receptor 225, y al mismo tiempo provocar el efecto de una fuga de refrigerante para aparecer como un cambio en la cantidad de estado de funcionamiento, tal como el grado de sobrecalentamiento SHi del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 que funcionan como evaporadores, que fluctua no debido al efecto de un cambio en la cantidad de lfquido en el receptor 225 si no debido al efecto de un cambio en la cantidad de refrigerante.
En consecuencia, en el circuito de refrigerante 210, el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 210 se estabiliza, y la cantidad de refrigerante en un equipo distinto del intercambiador de calor de exterior 223 y en las tubenas se hace sustancialmente constante. Por tanto, cuando el refrigerante comienza a cargarse al interior del circuito de refrigerante 210 cargando refrigerante adicional, que, por consiguiente, se lleva a cabo, es posible crear un estado en el que la cantidad de estado de funcionamiento tal como el grado de sobrecalentamiento SHi del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 que funcionan como evaporadores cambia de acuerdo con un cambio en la cantidad de refrigerante (a continuacion en el presente documento esta operacion se denomina “operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
En el presente documento, se describe el control constante de nivel de lfquido de receptor mencionado anteriormente incluyendo un metodo para detectar el nivel de lfquido en el receptor 225 mediante los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239, con referencia a la figura 29. En el presente documento, la figura 29 es un diagrama de flujo del control constante de nivel de lfquido de receptor.
En primer lugar, cuando se genera un comando para la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, las valvulas magneticas 238b y 239b se abren, y se logra un estado en el que el refrigerante fluye hacia el lado de succion del compresor 221 desde las posiciones en la altura de nivel de lfquido L1 y la altura de nivel de lfquido L2 del receptor 225. En el presente documento, el nivel de lfquido en el receptor 225 en un estado antes de cargarse refrigerante adicional es mas bajo que la altura de nivel de lfquido L1 dado que la altura de nivel de lfquido L1 y la altura de nivel de lfquido L2 se establece mas alta que la altura de nivel de lfquido L3 en el modo de funcionamiento normal. En otras palabras, dado que el refrigerante que fluye desde la posicion de la altura de nivel de lfquido L1 en el receptor 225 hacia el lado de succion del compresor 221 esta en el estado gaseoso; se despresuriza por el tubo capilar 238c en el circuito de deteccion de nivel de lfquido 238, y fluye al interior del lado de succion del compresor 221 despues de que se produzca una disminucion en la temperatura del mismo en cierto grado. Sin embargo, la disminucion en la temperatura que se produce en este momento esta causada por la operacion de despresurizacion del refrigerante en un estado gaseoso, y por tanto la disminucion es relativamente pequena. La temperatura del refrigerante despues de someterse a la operacion de despresurizacion disminuye solo a una temperatura mas alta que la temperatura de succion Ts del compresor 221. Por consiguiente, en la etapa S241, se evalua que el nivel de lfquido en el receptor 225 es mas bajo que la altura de nivel de lfquido L1, por ejemplo, basandose en que la temperatura del refrigerante detectada mediante el sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 238d en el circuito de deteccion de nivel de lfquido 238 es mas alta que la temperatura de succion Ts una diferencia de temperatura predeterminada. Entonces, en este caso, se realiza el control para disminuir el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 241 y 251 (etapa S242).
A continuacion, realizando el control para disminuir el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 241 y 251, el nivel de lfquido del receptor 225 se eleva, y cuando el nivel de lfquido del receptor 225 alcanza la altura de nivel de lfquido L1, el refrigerante que fluye desde la posicion de la altura de nivel de lfquido L1 en el receptor 225 hasta el lado de succion del compresor 221 pasa a un estado lfquido. En consecuencia, la disminucion en la
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temperature cuando el refrigerante en un estado Kquido se despresuriza es mayor que la disminucion en la temperatura cuando el refrigerante en un estado gaseoso se despresuriza mediante la evaporacion del refrigerante en el momento la operacion de despresurizacion, y la temperatura disminuye hasta una temperatura que es sustancialmente la misma que la temperatura de succion Ts en el compresor 221. Por consiguiente, en la etapa S241, se evalua que el nivel de lfquido en el receptor 225 es igual a o mas alto que la altura de nivel de lfquido Li, por ejemplo, basandose en que la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante detectada mediante el sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 238d en el circuito de deteccion de nivel de lfquido 238 y la temperatura de succion Ts es mas pequena que una diferencia de temperatura predeterminada. Entonces, en este caso, el procedimiento avanza a la etapa S243.
En la etapa S243, se evalua si el nivel de lfquido en el receptor 225 ha alcanzado la altura de nivel de lfquido L2 o no usando el circuito de deteccion de nivel de lfquido 239. En primer lugar, en el caso en el que el nivel de lfquido en el receptor 225 es mas bajo que la altura de nivel de lfquido L2, el refrigerante que fluye desde la posicion de la altura de nivel de lfquido L2 en el receptor 225 hacia el lado de succion del compresor 22l esta en un estado gaseoso, y por tanto la temperatura del refrigerante despues de someterse a la operacion de despresurizacion en el circuito de deteccion de nivel de lfquido 239 disminuye solo hasta una temperatura mas alta que la temperatura de succion Ts del compresor 221. Por consiguiente, se evalua que el nivel de lfquido en el receptor 225 es igual a o mas alto que la altura de nivel de lfquido Li y tambien mas baja que la altura de nivel de lfquido L2. Entonces, en este caso, se evalua que el grado de aperture de las valvulas de expansion de interior 242 y 252 es adecuado, y se realiza el control para mantener el grado de aperture actual (etapa S244).
Sin embargo, en el caso en el que el nivel de lfquido en el receptor 225 se vuelve igual a o mas alto que la altura de nivel de lfquido L2, y el refrigerante que fluye desde la posicion de la altura de nivel de lfquido L2 en el receptor 225 hacia el lado de succion del compresor 221 pasa a un estado lfquido, se evalua, en la etapa S243, que el nivel de lfquido en el receptor 225 es igual a o mas alto que la altura de nivel de lfquido L2, por ejemplo, basandose en que la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante detectada mediante el sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 239d en el circuito de deteccion de nivel de lfquido 239 y la temperatura de succion Ts es mas pequena que una diferencia de temperatura predeterminada. Entonces, en este caso, se realiza el control para aumentar el grado de aperture de las valvulas de expansion de interior 241 y 251 (etapa S245).
De esta manera, los procedimientos en la etapa S11 se llevan a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor y el control constante de nivel de lfquido de receptor.
Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando no se carga refrigerante por adelantado en la unidad de exterior 202, es necesario antes de la etapa S11 cargar refrigerante hasta que la cantidad de refrigerante alcance un nivel en el que pueda realizarse la operacion de ciclo de refrigeracion.
<Etapa S12: almacenamiento de datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante>
A continuacion, se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 210 mientras que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente. En este momento, en la etapa S12, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 durante la carga de refrigerante adicional se obtiene como datos de funcionamiento y se almacena en la memoria del controlador 208. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, la temperatura de exterior Ta, la temperatura ambiente Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps se almacenan en la memoria del controlador 208 como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante. Observese que, en el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento SHi del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se detecta, tal como se describio anteriormente, restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 244 y 254 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255, o se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 221 detectada mediante el sensor de presion de succion 228 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te y restando este valor de temperatura saturado de refrigerante del valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 245 y 255.
Esta etapa S12 se repite hasta que se satisface la condicion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante en la etapa S13 descrita a continuacion. Por tanto, en el periodo desde el comienzo hasta terminar la carga de refrigerante adicional, se almacena la cantidad de estado de funcionamiento descrita anteriormente durante la carga de refrigerante, como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante, en la memoria del controlador 208. Observese que, con respecto a los datos de funcionamiento almacenados en la memoria del controlador 208, pueden almacenarse los datos de funcionamiento reducidos apropiadamente. Por ejemplo, para los datos de funcionamiento en el periodo desde el comienzo hasta terminar la carga de refrigerante adicional, el grado de sobrecalentamiento SHi puede almacenarse en cada intervalo de temperatura apropiado y tambien un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento que corresponde a estos grados de sobrecalentamiento SHi pueden almacenarse, etc.
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De esta manera, el procedimiento en la etapa S12 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado para almacenar, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 durante la operacion que implica cargar refrigerante. Por tanto, es posible obtener, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante despues de que se termine la carga de refrigerante adicional (a continuacion, en el presente documento denominada “cantidad de refrigerante inicial”) se carga en el circuito de refrigerante 210.
<Etapa S13: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante>
Tal como se describio anteriormente, cuando comienza la carga de refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 210, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 210 aumenta gradualmente. En consecuencia, aparece una tendencia a un aumento en la cantidad de refrigerante que fluye desde el intercambiador de calor de exterior 223 al interior del receptor 225. Sin embargo, la cantidad de refrigerante acumulada en el receptor 225 se mantiene constante mediante el control constante de nivel de lfquido de receptor. Como resultado, aparece una tendencia a una disminucion en el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252. Esta tendencia indica que hay una correlacion tal como se muestra en la figura 30 entre el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210. En el presente documento, la figura 30 es un grafico para mostrar una relacion entre el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, y la temperatura ambiente Tr y la cantidad de refrigerante Ch durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Esta correlacion indica una relacion entre la temperatura ambiente Tr y un valor del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 cuando refrigerante se carga en el circuito de refrigerante 210 por adelantado hasta que una cantidad de refrigerante prescrita se alcanza (a continuacion en el presente documento denominada “valor prescrito del grado de sobrecalentamiento SHi”), en el caso en el que se realizo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente usando el acondicionador de aire 201 en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, significa que un valor prescrito del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se determina mediante la temperatura ambiente Tr durante la operacion de prueba (espedficamente, durante la carga de refrigerante automatica), y la comparacion entre este valor prescrito del grado de sobrecalentamiento SHi y el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi detectado durante la carga de refrigerante permite la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante que va a cargarse al interior del circuito de refrigerante 210 cargando refrigerante adicional.
La etapa S13 es un procedimiento para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210 cargando refrigerante adicional, usando la correlacion tal como se describio anteriormente.
En otras palabras, cuando la cantidad de refrigerante adicional que va a cargarse es pequena y la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 210 no ha alcanzado la cantidad de refrigerante inicial, es un estado en el que la cantidad de refrigerante en circuito de refrigerante 210 es pequena. En el presente documento, el estado en el que la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 210 es pequena significa que el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 es mayor que el valor prescrito del grado de sobrecalentamiento SHi. Por consiguiente, cuando el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 es mayor que el valor prescrito y no se termina la carga de refrigerante adicional, el procedimiento en la etapa S13 se repite hasta que el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi alcanza el valor prescrito. Adicionalmente, cuando el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi alcanza el valor prescrito, se termina la carga de refrigerante adicional y se termina la etapa S1 como un procedimiento de operacion de carga de cantidad de refrigerante. Observese que, se considera que la cantidad de refrigerante inicial despues de que se termine la carga de refrigerante adicional ha alcanzado la cantidad de refrigerante cercana a la cantidad de refrigerante prescrita. Sin embargo, el valor de la cantidad de refrigerante prescrita por si misma es la cantidad de refrigerante determinada basandose en la longitud de tubena, las capacidades de los equipos constituyentes, y similares, que se miden in situ. Por tanto, es posible, como resultado, que la cantidad de refrigerante prescrita sea inconsistente con la cantidad de refrigerante inicial en algunos casos. Por consiguiente, en el presente modo de realizacion, se usan un valor del grado de sobrecalentamiento SHi y un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento al terminar la carga de refrigerante adicional como valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento tal como el grado de sobrecalentamiento SHi en el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S13 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando la carga de refrigerante adicional no es necesaria y la cantidad de refrigerante que se carga por adelantado en la unidad de exterior 202 es suficiente como la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 210, en la practica, la operacion de carga de refrigerante automatica sera una operacion solo para almacenar los datos de la cantidad de estado de funcionamiento con
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respecto a la cantidad de refrigerante inicial. Observese que existen casos en los que la cantidad de refrigerante prescrita calculada in situ a partir de la longitud de tubena, las capacidades de los equipos constituyentes, y similares es inconsistente con la cantidad de refrigerante inicial despues de que se termine la carga de refrigerante adicional. Sin embargo, en el presente modo de realizacion, se usan un valor del grado de sobrecalentamiento SHi y un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento al terminar la carga de refrigerante adicional como valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento tal como el grado de sobrecalentamiento SHi en el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion.
<Etapa S2: operacion de cambio de variables de control>
Cuando se termina la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente de la etapa S1, el procedimiento avanza a la operacion de cambio de variables de control de la etapa S2. Durante la operacion de cambio de variables de control, se lleva a cabo el procedimiento en la etapa S21 hasta la etapa S23 mostrado en la figura 6 mediante el controlador 208, como es el caso con el primer modo de realizacion.
<Etapa S21 a S23: operacion de cambio de variables de control y almacenamiento de datos de funcionamiento durante la operacion de cambio de variables de control>
En la etapa S21, despues de finalizar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante al igual que en la etapa S11 se realiza con la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 210.
En el presente documento, en un estado en el que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante con refrigerante ya cargado hasta la cantidad de refrigerante inicial, se cambia la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 227 y, de ese modo, se realiza la operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 durante la operacion de prueba es decir, despues de la instalacion del acondicionador de aire 201. Ademas, cambiando la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 243 y 253, se realiza la operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 (a continuacion, en el presente documento tal operacion se denomina “operacion de cambio de variables de control”).
Por ejemplo, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando se reduce la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 227, el coeficiente de transferencia de calor K del intercambiador de calor de exterior 223 pasa a ser mas pequeno y cae el rendimiento de intercambio de calor. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 7, aumenta la temperatura de condensacion Tc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 223. Esto da como resultado una tendencia a un aumento en la presion de descarga Pd del compresor 221 que corresponde a la presion de condensacion Pc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 223. Adicionalmente, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando se reduce la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 243 y 253, el coeficiente de transferencia de calor K de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 pasa a ser mas pequeno y cae el rendimiento de intercambio de calor. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 8, disminuye la temperatura de evaporacion Te del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252. Esto da como resultado una tendencia a una disminucion en la presion de succion Ps del compresor 221 que corresponde a la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252. Cuando se lleva a cabo tal operacion de cambio de variables de control, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 cambia dependiendo de cada una de las condiciones de funcionamiento, mientras que la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 210 permanece constante. En el presente documento, la figura 7 es un grafico para mostrar una relacion entre la presion de descarga Pd y la temperatura de exterior Ta durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. La figura 8 es un grafico para mostrar una relacion entre la presion de succion Ps y la temperatura de exterior Ta durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
En la etapa S22, se obtiene la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 bajo cada condicion de funcionamiento durante la operacion de cambio de variables de control como datos de funcionamiento y se almacena en la memoria del controlador 208. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, la temperatura de exterior Ta, la temperatura ambiente Tr, la presion de descarga Pd y la presion de succion Ps se almacenan, en la memoria del controlador 208, como datos de funcionamiento al comienzo de la carga de refrigerante.
Esta etapa S22 se repite hasta que se determina que se han ejecutado todas las condiciones de funcionamiento para la operacion de cambio de variables de control en la etapa s23.
De esta manera, el procedimiento en las etapas S21 y S23 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de operacion de cambio de variables de control para llevar a cabo una operacion de cambio de variables de control que incluye la operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y
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252, cambiando la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 227 y los ventiladores de interior 243 y 253 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Adicionalmente, el procedimiento en la etapa S22 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado para almacenar, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 durante la operacion de cambio de variables de control. Por tanto, es posible obtener, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252.
<Modo de deteccion de fuga de refrigerante>
A continuacion, se describe el modo de deteccion de fuga de refrigerante con referencia a las figuras 26, 27 y 9.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que, en el momento operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal, se detecta periodicamente si el refrigerante en el circuito de refrigerante 210 se fuga al exterior debido a un factor imprevisto o no (por ejemplo, una vez cada mes cuando no se requiere una carga para un espacio de aire acondicionado).
<Etapa S31: evaluar si el modo de funcionamiento normal ha funcionado o no durante un determinado periodo de tiempo>
En primer lugar, se evalua si la operacion en el modo de funcionamiento normal tal como la operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento descritas anteriormente ha funcionado o no durante un determinado periodo de tiempo (cada mes, etc.), y cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha funcionado durante un determinado periodo de tiempo, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S32.
<Etapa S32: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
Cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha funcionado durante un determinado periodo de tiempo, como es el caso con la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente de la etapa S11, se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor y el control constante de nivel de lfquido de receptor. En el presente documento, un valor que va a usarse para la frecuencia de rotacion f del compresor 221 es el mismo que un valor predeterminado de la frecuencia de rotacion f durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de la etapa S11 en la operacion de carga de refrigerante automatica. Adicionalmente, la altura de nivel de lfquido del receptor 225 se controla para que sea la altura de nivel de lfquido entre la altura de nivel de lfquido Li y la altura de nivel de lfquido L2 durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de la etapa S11 en la operacion de carga de refrigerante automatica.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S32 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye el funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor y el control constante de nivel de lfquido de receptor.
<Etapa S33 a S35: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante, volver al funcionamiento normal, elemento de visualizacion de alerta>
Cuando el refrigerante en el circuito de refrigerante 210 se fuga, disminuye la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 210. En consecuencia, aparece una tendencia a un aumento en el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 (vease la figura 30). En otras palabras, significa que la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210 puede evaluarse a traves de una comparacion que usa el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252. En el presente modo de realizacion, se hace la comparacion entre el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y el valor de referencia (valor prescrito) del grado de sobrecalentamiento SHi que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 210 al terminar de la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, de ese modo la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante es decir, se realiza la deteccion de una fuga de refrigerante.
En el presente documento, cuando se usa el valor de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi, que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 210 al terminar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente como valor de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, una cafda en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, provocada por la degradacion relacionada con el paso del tiempo, plantea un problema.
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Por tanto, en el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el acondicionador de aire 1 en el primer modo de realizacion, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 223 y la temperatura de exterior Ta (vease la figura 7) y en la correlacion entre la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 y la temperatura ambiente Tr (vease la figura 8), que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Despues, el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi o el valor de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi, que se usa cuando se evalua la adecuacion de la cantidad de refrigerante, se corrige usando la presion de descarga Pd del compresor 221 que corresponde a la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 223, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps del compresor 221 que corresponde a la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, y la temperatura ambiente Tr. De ese modo, los diferentes grados de sobrecalentamiento SHi, que se detectan en el acondicionador de aire 201 que comprende el intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 cuyos coeficientes KA permanecen iguales, pueden compararse entre sr De esta manera, se elimina el efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi por degradacion relacionada con el paso del tiempo.
Observese que, puede producirse la fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 debido al efecto de condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc., a porcion de la degradacion relacionada con el paso del tiempo. Espedficamente, en caso de lluvia, las aletas de placa y el tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor de exterior 223 se mojan con la lluvia, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Adicionalmente, en caso de fuertes vendavales, la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 227 pasa a ser mayor o menor por los fuertes vendavales, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Tal efecto de condiciones climaticas en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 223 aparecera como fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 223 y la temperatura de exterior Ta de acuerdo con la fluctuacion en el coeficiente KA (vease la figura 7). En consecuencia, la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi por la degradacion relacionada con el paso del tiempo puede dar como resultado la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi por condiciones climaticas.
Como metodo de correccion espedfico, por ejemplo, hay un metodo en el que la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 210 se expresa como funcion del grado de sobrecalentamiento SHb la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura ambiente Tr. Despues, se calcula la cantidad de refrigerante Ch a partir del valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura ambiente Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, se compensa el efecto de degradacion relacionada con el paso del tiempo y condiciones climaticas sobre el grado de sobrecalentamiento SHi en la salida del intercambiador de calor de exterior 223.
En el presente documento, la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 210 puede expresarse como la siguiente funcion de regresion multiple:
Ch = k1 x SHi + k2 x Pd + k3 x Ta + x k4 x Ps + k5 x Tr + k6,
y por consiguiente, usando los datos de funcionamiento (es decir, datos del grado de sobrecalentamiento SHi en la salida del intercambiador de calor de exterior 223, la temperatura de exterior Ta, la temperatura ambiente Tr, la presion de descarga Pd y la presion de succion Ps) almacenados en la memoria del controlador 208 durante la carga de refrigerante y la operacion de cambio de variables de control en el modo de funcionamiento de prueba descrita anteriormente, se lleva a cabo un analisis de regresion multiple con el fin de calcular los parametros k1 a k6 y de ese modo puede definirse una funcion de la cantidad de refrigerante Ch.
Observese que, en el presente modo de realizacion, a funcion de la cantidad de refrigerante Ch se define mediante el controlador 208 en el periodo desde despues de que se realiza la operacion de cambio de variables de control en el modo de funcionamiento de prueba descrito anteriormente hasta que el modo se conmuta a la cantidad de modo de deteccion de fuga de refrigerante la primera vez.
Adicionalmente, un procedimiento para determinar una formula de correccion se realiza por la definicion de una funcion con el fin de compensar los efectos en el grado de sobrecalentamiento SHi por la degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 y condiciones climaticas cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante o no.
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Despues, se calcula el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch a partir del valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en la salida del intercambiador de calor de exterior 223 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante. Cuando el valor actual es sustancialmente el mismo que el valor de referencia de la cantidad de refrigerante Ch (es decir, cantidad de refrigerante inicial) para el valor de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi (por ejemplo, el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi y la cantidad de refrigerante inicial es menor que un valor predeterminado), se evalua que no hay fuga de refrigerante. Despues, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Por otra porcion, se calcula el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch a partir del valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, y cuando el valor actual es menor que la cantidad de refrigerante inicial (por ejemplo, el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi y la cantidad de refrigerante inicial es igual a o superior a un valor
predeterminado), se evalua que hay una fuga de refrigerante. Despues, el procedimiento avanza a la etapa S35 y se visualiza una alerta que indica que una fuga de refrigerante se detecta en el elemento de visualizacion de alerta 209. Por consiguiente, el procedimiento avanza a la etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Por consiguiente, es posible obtener un resultado similar al obtenido cuando el valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi se compara con el valor de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi bajo condiciones que son sustancialmente las mismas que aquellas bajo las que se detectan los diferentes grados de
sobrecalentamiento SHi en el acondicionador de aire 201 que comprende el intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 cuyos coeficientes KA permanecen iguales se comparan entre su En consecuencia, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi por degradacion relacionada con el paso del tiempo.
De esta manera, el procedimiento de las etapas S33 a S35 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de deteccion de fuga de refrigerante, que es uno de los medios de evaluacion de cantidad de
refrigerante, y que detecta si hay una fuga de refrigerante o no evaluando la adecuacion de la cantidad de
refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210 mientras que se realiza la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante. Adicionalmente, una parte del procedimiento en la etapa S33 se lleva a cabo mediante el controlador 208 que funciona como medios de correccion de cantidad de estado para compensar el efecto en el grado de sobrecalentamiento SHi por la degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante o no en el modo de deteccion de fuga de refrigerante.
Tal como se describio anteriormente, en el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, el controlador 208 funciona como medios de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de almacenamiento de cantidad de estado, medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de operacion de cambio de variables de control, medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado y medios de correccion de cantidad de estado y, de ese modo, configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 210.
(3) Caractensticas del acondicionador de aire
El acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion tiene las siguientes caractensticas.
(A)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, en el modo de funcionamiento de evaluacion de cantidad de refrigerante, se lleva a cabo la operacion (control constante de nivel de lfquido del receptor) en la que el nivel de lfquido en el receptor 225 se mantiene constante basandose en los valores detectados de los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239 como medios de deteccion de nivel de lfquido. Por tanto, una cantidad constante de refrigerante de exceso se mantiene en el receptor 225 y, a la vez, es posible provocar que el efecto de una fuga de refrigerante aparezca como un cambio en la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 210 (espedficamente, el grado de sobrecalentamiento SHi en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 242 y 252), no como fluctuacion en la cantidad de refrigerante en el receptor 225. Por tanto, a diferencia del caso convencional en el que la operacion para drenar refrigerante del receptor 225, es posible suprimir un rapido aumento en la temperatura de descarga Td y la presion de descarga Pd del compresor 221 en el modo de funcionamiento de evaluacion de cantidad de refrigerante, una rapida cafda en la presion de succion Ps y la aparicion de compresion humeda del compresor 221.
Observese que, en el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, el nivel de lfquido en el receptor 225 en el modo de funcionamiento de evaluacion de cantidad de refrigerante se controla para que sea constante a un nivel de lfquido mayor (espedficamente, a una altura de nivel de lfquido entre la altura de nivel de lfquido L1 y la altura de nivel de lfquido L2) que el nivel de lfquido en el receptor 225 en el modo de funcionamiento
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normal (espedficamente, la altura de nivel de Uquido L3). Por tanto, especialmente, puede suprimirse la aparicion del aumento rapido en la temperatura de descarga Td y la presion de descarga Pd del compresor 221.
Posteriormente, en el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, incluso cuando hay un refrigerante de exceso en el receptor 225, es posible evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire mientras que se mantiene una operacion estable del compresor 221.
(B)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, la velocidad de flujo del refrigerante que fluye hacia fuera del receptor 225 se controla directamente mediante las valvulas de expansion de interior 241 y 251 y, de ese modo, se controla el nivel de lfquido en el receptor 225. En consecuencia, puede lograrse un control relativamente alto y puede mejorarse la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
(C)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, el nivel de lfquido en el receptor 225 se detecta basandose en la temperatura del refrigerante medido despues de que el refrigerante se despresurice; espedficamente, se detecta disponiendo los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239 que evaluan si el refrigerante se acumula o no hasta una posicion predeterminada en el receptor 225 (espedficamente, las alturas de nivel de lfquido L1, L2) utilizando la diferencia en la disminucion en la temperatura en el momento de la despresurizacion entre el caso en el que se despresuriza el refrigerante gaseoso y el caso en el que se despresuriza el refrigerante lfquido. Como es el caso con el presente modo de realizacion, los circuitos de deteccion de nivel de lfquido 238 y 239 pueden realizarse con una configuracion simple que comprende el tubo capilar 238c que interconecta el receptor 225 y el lado de succion del compresor 221, la valvula magnetica 239b dispuesta en el tubo capilar 238c, el tubo capilar 239c dispuesto en el lado corriente abajo de la valvula magnetica 239b, y el sensor de temperatura de deteccion de nivel de lfquido 239d que detecta la temperatura del refrigerante en el lado corriente abajo del tubo capilar 239c, y por tanto el nivel de lfquido puede detectarse con fiabilidad y bajo coste.
(D)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, el centro de atencion esta colocado en la fluctuacion en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo que se ha producido dado que el intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 (es decir, el acondicionador de aire 201) estaban en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc, que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 223, y la temperatura de exterior Ta y en la correlacion entre la presion de evaporacion Pe, que es la presion de refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 242 y 252, y la temperatura de la sala Tr, que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA (veanse las figuras 10 y 11). Despues, mediante el controlador 208 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante y medios de correccion de cantidad de estado, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se expresa como funcion del grado de sobrecalentamiento SHi, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr, y el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de sobrecalentamiento SHi durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi como cantidad de estado de funcionamiento, que se provoca por la degradacion relacionada con el paso del tiempo. Posteriormente, en este acondicionador de aire 201, incluso si el intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se degradan debido al paso del tiempo, es posible evaluar de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, es decir, si hay una fuga de refrigerante o no.
Adicionalmente, el coeficiente KA del intercambiador de calor de exterior 223 puede fluctuar debido a la fluctuacion en condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc. Como es el caso con la degradacion relacionada con el paso del tiempo, la fluctuacion en condiciones climaticas provoca una fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 223, y la temperatura de exterior Ta, junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Como resultado, tambien puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi en un caso de este tipo.
(E)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, durante la operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire 201, el controlador 208 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, los valores de referencia
del grado de sobrecalentamiento SHi, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante la carga de refrigerante in situ, y compara tal cantidad de estado de funcionamiento como valor de referencia con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento durante el modo de 5 deteccion de fuga de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, es decir, si hay una fuga de refrigerante o no. Por tanto, la cantidad de refrigerante que se ha cargado en realidad en el acondicionador de aire, es decir, la cantidad de refrigerante inicial puede compararse con la cantidad de refrigerante actual durante la deteccion de fuga de refrigerante.
Posteriormente, en este acondicionador de aire 201, incluso cuando la cantidad de refrigerante prescrita 10 especificada por adelantado antes de que se cargue el refrigerante es inconsistente con la cantidad de refrigerante inicial cargada in situ o incluso cuando el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, el grado de sobrecalentamiento SHi) usado para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante 206 y 207, la combinacion de la pluralidad de unidades de interior 204 y 205 y la diferencia en la altura de instalacion entre las 15 unidades 202, 204, y 205, es posible evaluar de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
(F)
En el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, no se cambia solo la cantidad de estado de funcionamiento en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial 20 (espedficamente, los valores de referencia del grado de sobrecalentamiento SHi la presion de descarga Pd, la
temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) sino que se cambian tambien las variables de control de equipos constituyentes del acondicionador de aire 201 tal como el ventilador de exterior 227 y los ventiladores de interior 243 y 253. De esta manera, se lleva a cabo una operacion para simular condiciones de funcionamiento diferentes de aquellas durante la operacion de prueba, y la cantidad de estado de funcionamiento 25 durante esta operacion puede almacenarse en el controlador 208 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado.
Posteriormente, en el acondicionador de aire 201, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de equipos constituyentes tal como el ventilador de exterior 227, los ventiladores de interior 243 y 253, y similares cambiados, se determinan una formula de correlacion 30 y una de correccion y similares de diversos valores de la cantidad de estado de funcionamiento para las diferentes condiciones de funcionamiento, tales como cuando el intercambiador de calor de exterior 223 y los intercambiadores de calor de interior 242 y 252 se degradan debido al paso del tiempo. Mediante el uso de una formula de correlacion y una de correccion de este tipo, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el 35 valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. De esta manera, en este acondicionador de aire 201, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con las variables de control de equipos constituyentes cambiadas, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, puede mejorarse 40 adicionalmente la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
(4) Modo de realizacion alternativo
Tambien para el acondicionador de aire 201 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el modo de realizacion alternativo 9 en el primer modo de realizacion, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante 45 puede configurarse logrando una conexion entre el acondicionador de aire 201 y el controlador local como dispositivo de gestion para gestionar cada uno de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 201 y obtener los datos de funcionamiento, conectando el controlador local por medio de una red a un servidor remoto de un centro de gestion de informacion que recibe los datos de funcionamiento del acondicionador de aire 201, y conectando un dispositivo de memoria tal como un dispositivo de disco como medios de almacenamiento de 50 cantidad de estado al servidor remoto.
<Cuarto modo de realizacion>
Un cuarto modo de realizacion de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion se describe a continuacion con referencia a los dibujos.
(1) Configuracion del acondicionador de aire
55 La figura 31 es un diagrama de un circuito de refrigerante esquematico de un acondicionador de aire 301 de acuerdo con un modo de realizacion de la presente invencion. El acondicionador de aire 301 es un dispositivo que se usa para enfriar y calentar el interior de un edificio y similares llevando a cabo una operacion de ciclo de refrigeracion de tipo de compresion de vapor. El acondicionador de aire 301 comprende principalmente una unidad de exterior 302
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como unidad de fuente de calor, una pluralidad de (dos en el presente modo de realizacion) unidades de interior 304 y 305 como unidades de aprovechamiento conectadas en paralelo a las mismas, y una tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y una tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307 como tubenas de comunicacion de refrigerante que interconectan la unidad de exterior 302 y las unidades de interior 304 y 305. En otras palabras, un circuito de refrigerante 310 de tipo de compresion de vapor del acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion esta configurado por la interconexion de la unidad de exterior 302, las unidades de interior 304 y 305, y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307.
<Unidad de interior>
Las unidades de interior 304 y 305 se instalan embebiendose en o colgandose de un techo en el interior de los edificios y similares o que estan montadas en una superficie de pared en el interior de una sala. Las unidades de interior 304 y 305 estan conectadas a la unidad de puerta de exterior 302 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307, y configura una parte del circuito de refrigerante 310.
A continuacion, se describen las configuraciones de las unidades de interior 304 y 305. Observese que, dado que las unidades de interior 304 y 305 tienen la misma configuracion, solo la configuracion de la unidad de interior 304 se describe en el presente documento, y con respecto a la configuracion de la unidad de interior 305, se usan los numeros de referencia en la decena del 350 en lugar de numeros de referencia en la decena del 340 que representan las porciones respectivas de la unidad de interior 304, y se omite la descripcion de aquellas porciones respectivas.
<Unidad de exterior>
La unidad de exterior 302 se instala en el tejado o similar de un edificio y similares, esta conectada a las unidades de interior 304 y 305 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307, y configura el circuito de refrigerante 310 con las unidades de interior 304 y 305.
A continuacion, se describe la configuracion de la unidad de exterior 302. La unidad de exterior 302 comprende principalmente un circuito de refrigerante del lado de exterior 310c que configura una parte del circuito de refrigerante 310. El circuito de refrigerante del lado de exterior 310c comprende principalmente un compresor 321, una valvula de conmutacion de cuatro vfas 322, un intercambiador de calor de exterior 323 como intercambiador de calor del lado de fuente de calor, una valvula de expansion de exterior 324 como valvula de expansion del lado de fuente de calor, un receptor 325, un subenfriador 326, una valvula de cierre del lado de lfquido 336, y una valvula de cierre del lado de gas 337. En el presente documento, dado que el compresor 321, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322, y el intercambiador de calor de exterior 323 son los mismos que el compresor 21, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 22, y el intercambiador de calor de exterior 23 que constituye la unidad de exterior 2 en el primer modo de realizacion, se omitiran las descripciones de los mismos.
En el presente modo de realizacion, la unidad de exterior 302 comprende un ventilador de exterior 327 para tomar aire de exterior al interior de la unidad, que suministra el aire de exterior al intercambiador de calor de exterior 323, y expulsando luego el aire al exterior, y puede llevar a cabo intercambio de calor entre el aire de exterior y el refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 323. El ventilador de exterior 327 es un ventilador que puede variar la velocidad de flujo del aire que suministra al intercambiador de calor de exterior 323, y en el presente modo de realizacion es un ventilador helicoidal, que se activa mediante un motor 327a que comprende un motor de ventilador de CC.
En el presente modo de realizacion, la valvula de expansion de exterior 324 es una valvula de expansion energizada electricamente conectada a un lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 323 para ajustar la velocidad de flujo o similar del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante del lado de interior 310a.
El receptor 325 esta conectado entre la valvula de expansion de exterior 324 y la valvula de cierre del lado de lfquido 336, y es un contenedor que puede acumular refrigerante de exceso generado en el circuito de refrigerante 310 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 304 y 305.
En el presente modo de realizacion, el subenfriador 326 es un intercambiador de calor de doble tubo, y esta dispuesto para enfriar el refrigerante enviado a las valvulas de expansion de interior 341 y 351 despues de que el refrigerante se condense en el intercambiador de calor de exterior 323 y se acumule temporalmente en el receptor 325. En el presente modo de realizacion, el subenfriador 326 esta conectado entre el receptor 325 y la valvula de cierre del lado de lfquido 336.
En el presente modo de realizacion, un circuito de refrigerante de derivacion 371 esta dispuesto como fuente de enfriamiento del subenfriador 326. Observese que, en la descripcion a continuacion, una porcion que corresponde al circuito de refrigerante 310 excluyendo el circuito de refrigerante de derivacion 371 se denomina un circuito de refrigerante principal por comodidad.
El circuito de refrigerante de derivacion 371 esta conectado al circuito de refrigerante principal para provocar que
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una porcion del refrigerante enviado desde el intercambiador de calor de exterior 323 a los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se bifurque del circuito de refrigerante principal y se devuelva a un lado de succion del compresor 321. Espedficamente, el circuito de refrigerante de derivacion 371 tiene un circuito de bifurcacion 371a conectado a una salida del receptor 325 y una entrada en un circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326, y un circuito de convergencia 371b conectado al lado de succion del compresor 321 para que se devuelva el refrigerante de una salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 al lado de succion del compresor 321. Ademas, el circuito de bifurcacion 371a esta dispuesto con una valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 para ajustar la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 371. En el presente documento, la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 es una valvula de expansion activada por un motor para ajustar la velocidad de flujo del refrigerante que va a fluir al subenfriador 326. De esta manera, el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante principal se enfna en el subenfriador 326 mediante el refrigerante devuelto al lado de succion del compresor 321 desde una salida de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372.
La valvula de cierre del lado de lfquido 336 y la valvula de cierre del lado de gas 337 son valvulas dispuestas en orificios conectadas al equipo externo y a las tubenas (espedficamente, la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307). La valvula de cierre del lado de lfquido 336 esta conectada al subenfriador 326. La valvula de cierre del lado de gas 337 esta conectada a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322.
Adicionalmente, estan dispuestos diversos tipos de sensores en la unidad de exterior 302. Espedficamente, un sensor de presion de succion 328 que detecta la presion de succion Ps del compresor 321, un sensor de presion de descarga 329 que detecta la presion de descarga Pd del compresor 321, un sensor de temperatura de succion 332 que detecta la temperatura de succion Ts del compresor 321, y un sensor de temperatura de descarga 333 que detecta la temperatura de descarga Td del compresor 321 estan dispuestos en la unidad de exterior 302. Un sensor de temperatura de intercambiador de calor 330 que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 323 (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de enfriamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de calentamiento) esta dispuesto en el intercambiador de calor de exterior 323. Un sensor de temperatura del lado de lfquido 331 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 323. Un sensor de temperatura de salida de receptor 338 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en la salida del receptor 325. Un sensor de temperatura de salida de subenfriador 339 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326. El circuito de convergencia 371b del circuito de refrigerante de derivacion 371 esta dispuesto con un sensor de temperatura de circuito de refrigerante de derivacion 373 para detectar el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye en la salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326. Un sensor de temperatura de exterior 334 que detecta la temperatura del aire de exterior que fluye en el interior de la unidad (es decir, la temperatura de exterior Ta) esta dispuesto en un lado de toma de aire de exterior de la unidad de exterior 302. Adicionalmente, la unidad de exterior 302 comprende un controlador del lado de exterior 335 que controla el funcionamiento de cada porcion que constituye la unidad de exterior 302. Adicionalmente, el controlador del lado de exterior 335 incluye un microordenador y una memoria dispuesta con el fin de controlar la unidad de exterior 302, un circuito de inversor que controla el motor 321a, y similares, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con los controladores del lado de interior 347 y 357 de las unidades de interior 304 y 305. En otras palabras, se configura un controlador 308 que realiza el control de funcionamiento de todo el acondicionador de aire 301 mediante los controladores 347 y 357 y el controlador del lado de exterior 335. Tal como se muestra en la figura 32, el controlador 308 esta conectado para poder recibir senales de deteccion de los sensores 329 a 334, 338, 339, 344 a 346, 354 a 356, y 373, y para poder controlar diversos equipos y valvulas 321, 322, 324, 327a, 341, 343a, 351, 353a, y 372 basandose en estas senales de deteccion. Adicionalmente, un elemento de visualizacion de alerta 309 que comprende LED y similares, que esta configurado para indicar que se detecta una fuga de refrigerante durante el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion, esta conectado al controlador 308. En el presente documento, la figura 32 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire 301.
Tal como se describio anteriormente, el circuito de refrigerante 310 del acondicionador de aire 301 esta configurado por la interconexion de los circuitos de refrigerante del lado de interior 310a y 310b, el circuito de refrigerante del lado de exterior 310c, y las tubenas de comunicacion de refrigerante 306 y 307. Tambien puede decirse que el circuito de refrigerante 310 comprende el circuito de refrigerante de derivacion 371 y el circuito de refrigerante principal excluyendo el circuito de refrigerante de derivacion 371. Ademas, con el controlador 308 que comprende los controladores del lado de interior 347 y 357 y el controlador del lado de exterior 335, el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion esta configurado para conmutar y funcionar entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322 y controlar cada equipo de la unidad de exterior 302 y las unidades de interior 304 y 305 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 304 y 305.
(2) Funcionamiento del acondicionador de aire
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A continuacion, se describe el funcionamiento del acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion.
Los modos de funcionamiento del acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion incluyen: un modo de funcionamiento normal en el que se lleva a cabo el control de cada equipo de la unidad de exterior 302 y las unidades de interior 304 y 305 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 304 y 305; un modo de funcionamiento de prueba en el que la operacion de prueba que va a llevarse a cabo despues de que se lleve a cabo la instalacion del acondicionador de aire 301; y un modo de deteccion de fuga de refrigerante en el que, despues de que finalice la operacion de prueba y haya empezado la operacion normal, se evalua si la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 es adecuada o no detectando el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 que funcionan como evaporadores mientras que se provoca que las unidades de interior 304 y 305 realicen la operacion de enfriamiento. El modo de funcionamiento normal incluye principalmente la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento. Adicionalmente, el modo de funcionamiento de prueba incluye la operacion de carga de refrigerante automatica y la operacion de cambio de variables de control.
El funcionamiento en cada modo de funcionamiento del acondicionador de aire 301 se describe a continuacion. <Modo de funcionamiento normal>
En primer lugar, la operacion de enfriamiento en el modo de funcionamiento normal se describe con referencia a las figuras 31 y 32.
Durante la operacion de enfriamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322 esta en el estado representado por las lmeas continuas en la figura 31, es decir, un estado en el que un lado de descarga del compresor 321 esta conectado a un lado de gas del intercambiador de calor de exterior 323 y tambien el lado de succion del compresor 321 esta conectado a lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352. Adicionalmente, la valvula de expansion de exterior 324, la valvula de cierre del lado de lfquido 336 y la valvula de cierre del lado de gas 337 se abren y la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se cierra. Posteriormente, el subenfriador 326 esta en un estado en el que intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante principal y el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 371 no se realiza. Ademas, el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 341 y 351 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 344 y 354 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 345 y 355, o se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 321 detectada mediante el sensor de presion de succion 328 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te, y restando este valor de temperatura saturado del refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 345 y 355. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 puede detectarse restando un valor de temperatura de refrigerante, que corresponde a la temperatura de evaporacion Te, detectadas mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 344 y 354 de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 345, 355; o un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 puede disponerse de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se detecta restando la valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de evaporacion Te que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de gas 345 y 355.
Cuando el compresor 321, el ventilador de exterior 327, los ventiladores de interior 343 y 353 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 310, el refrigerante gaseoso a baja presion se aspira al interior del compresor 321 y se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion. Posteriormente, el refrigerante gaseoso a alta presion se envfa al intercambiador de calor de exterior 323 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322, intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 327, y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion.
Despues, este refrigerante lfquido a alta presion se envfa al receptor 325 por medio de la valvula de expansion de exterior 324, se acumula temporalmente en el receptor 325, y se envfa a las unidades de interior 304 y 305 por medio del subenfriador 326, la valvula de cierre del lado de lfquido 336 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306. En el presente documento, con respecto al interior del receptor 325, cuando el refrigerante de exceso se genera en el circuito de refrigerante 310 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 304 y 305, por ejemplo, tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 304 y 305 es pequena o uno de ellos se detiene o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 304 y 305 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el receptor 325.
El refrigerante lfquido a alta presion enviado a las unidades de interior 304 y 305 se despresuriza mediante las
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valvulas de expansion de interior 341 y 351, pasa a ser refrigerante en un estado bifasico de Kquido-gas de baja presion, se env^a a los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, y se evapora para dar refrigerante gaseoso a baja presion. En el presente documento, las valvulas de expansion de interior 341 y 351 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 de modo que el grado de sobrecalentamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante gaseoso a baja presion evaporado en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 esta en un estado que tiene un grado de sobrecalentamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que esta instalada cada una de las unidades de interior 304 y 305 fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352.
Este refrigerante gaseoso a baja presion se envfa a la unidad de exterior 302 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307 y se aspira de nuevo al interior del compresor 321 por medio de la valvula de cierre del lado de gas 337 y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322.
A continuacion, se describe la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal.
Durante la operacion de calentamiento, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322 esta en el estado representado por las lmeas de puntos en la figura 31, es decir, un estado en el que el lado de descarga del compresor 321 esta conectado a los lados de gas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 y tambien el lado de succion del compresor 321 esta conectada al lado de gas del intercambiador de calor de exterior 323. Adicionalmente, la valvula de expansion de exterior 324, la valvula de cierre del lado de lfquido 336 y la valvula de cierre del lado de gas 337 se abren, y la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se cierra. Posteriormente, el subenfriador 326 esta en un estado en el que no se realiza intercambio de calor entre el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante principal y el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 371. Ademas, el grado de apertura de las valvulas de expansion de interior 341 y 351 se ajusta de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se detecta convirtiendo la presion de descarga Pd del compresor 321 detectada mediante el sensor de presion de descarga 329 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de condensacion Tc, y restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 344 y 354 de este valor de temperatura saturado del refrigerante. Aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura que detecta la temperatura del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 puede disponerse de modo que el grado de subenfriamiento del refrigerante en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc que se detecta mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante los sensores de temperatura del lado de lfquido 344 y 354.
Cuando el compresor 321, el ventilador de exterior 327, y los ventiladores de interior 343 y 353 comienzan en este estado del circuito de refrigerante 310, se aspira refrigerante gaseoso a baja presion al interior del compresor 321, se comprime para dar el refrigerante gaseoso a alta presion, y se envfa a las unidades de interior 304 y 305 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322, la valvula de cierre del lado de gas 337 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307.
Despues, el refrigerante gaseoso a alta presion enviado a las unidades de interior 304 y 305 intercambia calor con el aire de la sala en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 y se condensa para dar refrigerante lfquido a alta presion. Posteriormente, se despresuriza mediante las valvulas de expansion de interior 341 y 351 y pasa a ser refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas de baja presion. En el presente documento, las valvulas de expansion de interior 341 y 351 controlan la velocidad de flujo del refrigerante que fluye en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 de modo que el grado de subenfriamiento en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 pasa a ser un valor predeterminado. En consecuencia, el refrigerante lfquido a alta presion condensado en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 esta en un estado que tiene un grado de subenfriamiento predeterminado. De esta manera, el refrigerante cuya velocidad de flujo corresponde a las cargas de operacion requeridas para el espacio de aire acondicionado en el que cada de las unidades de interior 304 y 305 que se instala fluye en cada uno de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352.
Este refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas a baja presion se envfa a la unidad de exterior 302 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y fluye al interior del receptor 325 por medio de la valvula de cierre del lado de lfquido 336 y el subenfriador 326. El refrigerante que fluyo al interior del receptor 325 se acumula temporalmente en el receptor 325, y posteriormente fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 323 por medio de la valvula de expansion de exterior 324. En el presente documento, con respecto al interior del receptor 325, cuando se genera el refrigerante de exceso en el circuito de refrigerante 310 dependiendo de las cargas de operacion de las unidades de interior 304 y 305, por ejemplo, tal como cuando la carga de operacion de una de las unidades de interior 304 y 305 es pequena o una de ellas se detiene o cuando las cargas de operacion de ambas unidades de interior 304 y 305 son pequenas, el refrigerante de exceso se acumula en el receptor 325.
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Despues, el refrigerante en un estado bifasico de Kquido-gas a baja presion que fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 323 intercambia calor con el aire de exterior suministrado por el ventilador de exterior 327, se condensa para dar refrigerante gaseoso a baja presion, y se aspira de nuevo al interior del compresor 321 por medio de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322.
De esta manera, el procedimiento de funcionamiento normal que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento descritas anteriormente se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de control de funcionamiento normal para llevar a cabo un funcionamiento normal que incluye la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento.
<Modo de funcionamiento de prueba>
A continuacion, el modo de funcionamiento de prueba se describe con referencia a las figuras 31, 32, y 3. En el presente modo de realizacion, en el modo de funcionamiento de prueba, como es el caso con el primer modo de realizacion, en primer lugar, se lleva a cabo la operacion de carga de refrigerante automatica en la etapa S1. Posteriormente, se lleva a cabo la operacion de cambio de variables de control en la etapa S2.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que la unidad de exterior 302 en la que se carga una cantidad de refrigerante prescrita por adelantado y las unidades de interior 304 y 305 se instalan e interconectan por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307 para configurar el circuito de refrigerante 310 in situ, y posteriormente se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 310 cuya cantidad de refrigerante es insuficiente dependiendo de las longitudes de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307.
<Etapa S1: operacion de carga de refrigerante automatica>
En primer lugar, la valvula de cierre del lado de lfquido 336 y la valvula de cierre del lado de gas 337 de la unidad de exterior 302 se abren y el circuito de refrigerante 310 se llena con el refrigerante que se carga en la unidad de exterior 302 por adelantado.
A continuacion, cuando una persona que lleva a cabo la operacion de prueba emite una orden para iniciar operacion de prueba directamente al controlador 308 o de manera remota mediante un controlador remoto (no mostrado) y similares, el controlador 308 comienza el procedimiento desde la etapa S11 a la etapa S13 mostrada en la figura 4, como es el caso con el primer modo de realizacion.
<Etapa S11: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
Cuando se emite una orden para iniciar la operacion de carga de refrigerante automatica, el circuito de refrigerante 310, con la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322 de la unidad de exterior 302 en el estado representado mediante las lmeas continuas en la figura 31, pasa a ser un estado en el que las valvulas de expansion de interior 341 y 351 de las unidades de interior 304 y 305 se abren, el compresor 321, el ventilador de exterior 327, y los ventiladores de interior 343 y 353 se encienden, y la operacion de enfriamiento se lleva a cabo de manera forzada con respecto a todas las unidades de interior 304 y 305 (denominada continuacion en el presente documento “funcionamiento de todas las unidades de interior”).
En consecuencia, en el circuito de refrigerante 310, el refrigerante gaseoso a alta presion que se ha comprimido y descargado en el compresor 321 fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el compresor 321 hasta el intercambiador de calor de exterior 323 que funciona como condensador, el refrigerante a alta presion que experimenta un cambio de fase de un estado gaseoso a un estado lfquido mediante el intercambio de calor con el aire de exterior fluye al interior del intercambiador de calor de exterior 323 que funciona como condensador, el refrigerante lfquido a alta presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde el intercambiador de calor de exterior 323 hasta las valvulas de expansion de interior 341 y 351 que incluyen el receptor 325 y la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306, el refrigerante a baja presion que experimenta un cambio de fase de un estado bifasico de lfquido-gas a un estado gaseoso mediante el intercambio de calor con el aire de la sala fluye al interior de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 que funcionan como evaporadores, y el refrigerante gaseoso a baja presion fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 hasta el compresor 321 que incluye la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307.
A continuacion, el control de equipo tal como se describe a continuacion se lleva a cabo para avanzar a la operacion para estabilizar el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 310. De manera espedfica, el motor 321a del compresor 321 se controla de modo que la frecuencia de rotacion f se vuelve constante a un valor predeterminado (control constante de frecuencia de rotacion de compresor), y el control se lleva a cabo de manera que el refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante del receptor 325 pasa a estar subenfriado (“control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor”). En el presente documento, el motivo para realizar el control constante de frecuencia de rotacion es estabilizar la velocidad de flujo del refrigerante aspirado y se descarga desde el compresor 321. Adicionalmente, el motivo para realizar el control de subenfriamiento es sellar la porcion del subenfriador 326 a las valvulas de expansion de interior 341 y 351 por medio de la tubena de
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comunicacion de refrigerante Kquido 306 con refrigerante Ifquido; para mantener las condiciones en las que la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 pasa a ser maxima; y para provocar la fluctuacion en la calidad de vapor humedo del refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del receptor 325 debido a la fluctuacion en la cantidad de refrigerante que aparece como fluctuacion en la cantidad de estado de funcionamiento que fluctua de acuerdo con la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs y el grado de subenfriamiento SCs
Ademas, cuando la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323, es decir, la presion de condensacion Pc del refrigerante (que corresponde a la presion de descarga Pd en el compresor 321) es mas baja que un valor predeterminado, se lleva a cabo el control para aumentar la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323 (control de presion de condensacion), de acuerdo con se necesite, controlando la velocidad de flujo de air mediante el ventilador de exterior 327 que se suministra al intercambiador de calor de exterior 323. En el presente documento, el motivo para realizar el control de presion de condensacion es crear condiciones en las que el calor se intercambie suficientemente entre el refrigerante en el lado de circuito de refrigerante principal y el refrigerante en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326.
En consecuencia, en el circuito de refrigerante 310, el estado del refrigerante que circula en el circuito de refrigerante 310 se estabiliza, y la cantidad de refrigerante en un equipo distinto del intercambiador de calor de exterior 323 y en las tubenas pasa a mantenerse sustancialmente constante. Por tanto, cuando la carga de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 comienza por la carga de refrigerante adicional, que, posteriormente, se lleva a cabo, es posible crear un estado en el que la cantidad de estado de funcionamiento tal como el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 cambia de acuerdo con un cambio en la cantidad de refrigerante (a continuacion en el presente documento esta operacion se denomina “operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
En el presente documento, se describe el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor mencionado anteriormente.
En primer lugar, cuando se emite una orden para iniciar la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se abre. En consecuencia, se forma un flujo en el que una porcion del refrigerante que fluye desde el receptor 325 hacia el subenfriador 326 se bifurca del circuito de refrigerante principal y se devuelve al lado de succion del compresor 321 por medio del circuito de refrigerante de derivacion 371 mientras que su velocidad de flujo se ajusta mediante la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372. En el presente documento, el refrigerante que pasa a traves de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se despresuriza cerca de la presion de succion Ps del compresor 321 y, de ese modo, una porcion del mismo se evapora y pasa a esta en un estado bifasico de lfquido-gas. Despues, el refrigerante en un estado bifasico de lfquido-gas que fluye desde la salida de una valvula 72 de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion del circuito de refrigerante de derivacion 371 hacia el lado de succion del compresor 321 intercambiara calor con el refrigerante que fluye en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326, que se envfa desde el intercambiador de calor de exterior 323 hasta los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, cuando pasa a traves del circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326.
En el presente documento, el grado de apertura de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se ajusta de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 pasa a ser un valor predeterminado. En el presente modo de realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 se detecta convirtiendo la presion de succion Ps del compresor 321 detectadas mediante el sensor de presion de succion 328 en un valor de temperatura saturado que corresponde a la temperatura de evaporacion Te, y restando este valor de temperatura de saturacion de refrigerante de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura de circuito de refrigerante de derivacion 373. Observese que, aunque no se emplea en el presente modo de realizacion, un sensor de temperatura puede estar dispuesto de manera independiente en una entrada en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 se detecta restando un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante este sensor de temperatura de un valor de temperatura de refrigerante detectado mediante el sensor de temperatura de circuito de refrigerante de derivacion 373. En consecuencia, el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante de derivacion 371 se devuelve al lado de succion del compresor 321 despues de pasar a traves del subenfriador 326 y despues calentandose de modo que el grado de sobrecalentamiento SHb pasa a ser un valor predeterminado.
En consecuencia, el refrigerante que fluye en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 desde que la salida del receptor 325 pasa a estar subenfriada como resultado del intercambio de calor con el refrigerante que fluye en el lado de circuito de refrigerante de derivacion 371, y por tanto el refrigerante subenfriado fluira entre el subenfriador 326 y las valvulas de expansion de interior 341 y 351 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante 306.
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De esta manera, el procedimiento en la etapa S11 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor y el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor (control de presion de condensacion de acuerdo con se necesite).
Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando no se carga refrigerante por adelantado en la unidad de exterior 302, es necesario cargar refrigerante antes de la etapa S11 hasta que la cantidad de refrigerante alcanza un nivel en el que puede llevarse a cabo la operacion de ciclo de refrigeracion.
<Etapa S12: almacenamiento de datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante>
A continuacion, se carga refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 310 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente. En este momento, en la etapa S12, la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 310 durante la carga de refrigerante adicional se obtiene como datos de funcionamiento y almacena en la memoria del controlador 308. En el presente modo de realizacion, el grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps se almacenan en la memoria del controlador 308 como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante.
Esta etapa S12 se repite hasta que se satisface la condicion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante en la etapa S13 descrita a continuacion. Por tanto, en el periodo desde el comienzo hasta terminar la carga de refrigerante adicional, se almacena la cantidad de estado de funcionamiento durante la carga de refrigerante descrita anteriormente, como datos de funcionamiento durante la carga de refrigerante, en la memoria del controlador 308. Observese que, tal como para los datos de funcionamiento almacenados en el controlador 308, pueden almacenarse los datos de funcionamiento reducidos apropiadamente. Por ejemplo, para los datos de funcionamiento en el periodo desde el comienzo hasta terminar la carga de refrigerante adicional, puede almacenarse el grado de subenfriamiento SCs en cada intervalo de temperatura apropiado y tambien puede almacenarse un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento que corresponde a estos grados de subenfriamiento SCs.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S12 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado para almacenar como datos de funcionamiento de la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes en el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 310 durante la operacion que implica cargar refrigerante. Por tanto, es posible obtener, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante despues de que se termine la carga de refrigerante adicional (denominada a continuacion en el presente documento la cantidad de refrigerante inicial) se carga en el circuito de refrigerante 310.
<Etapa S13: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante>
Tal como se describio anteriormente, cuando comienza la carga de refrigerante adicional en el circuito de refrigerante 310, la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 aumenta gradualmente. En consecuencia, aparece una tendencia de un aumento en la presion de refrigerante en la salida del receptor 325 de acuerdo con el aumento en la cantidad de refrigerante en tal tiempo (en otras palabras, la temperatura de refrigerante tiende a aumentar). En consecuencia, la temperatura de refrigerante en la salida del receptor 325 aumenta, lo que da como resultado un aumento en la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante que fluye al interior del lado de circuito de refrigerante principal y la temperatura del refrigerante que fluye al interior del circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326. Como resultado, la cantidad de intercambio de calor en el subenfriador 326 aumenta, y aparece una tendencia de un aumento en el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326. Esta tendencia indica que hay una correlacion tal como se muestra en las figuras 33 y 34 entre el grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 y la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310. En el presente documento, la figura 33 es un grafico para mostrar una relacion entre el grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal de subenfriador 326, y la temperatura de exterior Ta y la cantidad de refrigerante Ch durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. La figura 34 es un grafico para mostrar una relacion entre el grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal de subenfriador 326 y la temperatura de refrigerante en la salida del receptor 325, y la cantidad de refrigerante Ch durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Esta correlacion en la figura 33 indica una relacion entre un valor del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 (denominado a continuacion en el presente documento valor prescrito del grado de subenfriamiento SCs) y la temperatura de exterior Ta, cuando se carga refrigerante en el circuito de refrigerante 310 por adelantado hasta que se alcanza una cantidad de refrigerante prescrita, en el caso en el que la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante descrita anteriormente se realizo usando el acondicionador de aire 301 en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, significa que un valor prescrito del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de
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refrigerante principal del subenfriador 326 se determina mediante la temperatura de exterior Ta durante la operacion de prueba (espedficamente, durante la carga de refrigerante automatica), y la comparacion entre este valor prescrito del grado de subenfriamiento SCs y el valor actual del grado de subenfriamiento SCs detectado durante la carga de refrigerante permite la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 mediante la carga de refrigerante adicional.
La etapa S13 es un procedimiento para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 mediante la carga de refrigerante adicional, usando correlacion tal como se describio anteriormente.
En otras palabras, cuando la cantidad de refrigerante adicional que va a cargarse es pequena y la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 no ha alcanzado la cantidad de refrigerante inicial, es un estado en el que la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 es pequena. En el presente documento, el estado en el que la cantidad de refrigerante en circuito de refrigerante 310 es pequena significa que el valor actual del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 es mas pequeno que el valor prescrito del grado de subenfriamiento SCs Posteriormente, cuando el grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 es mas pequeno que el valor prescrito y no se completa la carga de refrigerante adicional, el procedimiento en la etapa S13 se repite hasta que el valor actual del grado de subenfriamiento SCs alcanza el valor prescrito. Adicionalmente, cuando el valor actual del grado de subenfriamiento SCs alcanza el valor prescrito, se completa la carga de refrigerante adicional y se finaliza la etapa S1 como procedimiento de operacion de carga de refrigerante automatica. Observese que existen casos en los que la cantidad de refrigerante prescrita calculada in situ basandose en la longitud de tubena, las capacidades de equipos constituyentes, y similares no es consistente con la cantidad de refrigerante inicial despues de que se termine la carga de refrigerante adicional. En el presente modo de realizacion, un valor del grado de subenfriamiento SCs y un valor diferente de la cantidad de estado de funcionamiento al terminar la carga de refrigerante adicional se usan como valores de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento tal como el grado de subenfriamiento SCs en el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S13 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 durante cantidad de refrigerante Observese que, a diferencia del presente modo de realizacion, cuando la carga de refrigerante adicional no es necesaria y la cantidad de refrigerante que se carga por adelantado en la unidad de exterior 302 es suficiente como cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310, en la practica, la operacion de carga de refrigerante automatica sera una operacion solo para almacenar los datos de la cantidad de estado de funcionamiento con respecto a la cantidad de refrigerante inicial.
<Etapa S2: operacion de cambio de variables de control>
Cuando finaliza la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente de la etapa S1, el procedimiento avanza a la operacion de cambio de variables de control de la etapa S2. Durante la operacion de cambio de variables de control, el procedimiento en la etapa S21 a la etapa S23 mostrada en la figura 6 se lleva a cabo mediante el controlador 308, como es el caso con el primer modo de realizacion.
<Etapa S21 a S23: operacion de cambio de variables de control y almacenamiento de datos de funcionamiento durante la operacion de cambio de variables de control>
En la etapa S21, despues de finalizar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante igual a la etapa S11 se lleva a cabo con la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 310.
En el presente documento, en un estado en el que operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante se lleva a cabo con refrigerante ya cargado hasta la cantidad de refrigerante inicial, se cambia la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 327 y, de ese modo, realizan operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 durante la operacion de prueba, es decir, despues de la instalacion del acondicionador de aire 301. Ademas, cambiando la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 343 y 353, realizan operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 (a continuacion, en el presente documento tal operacion se denomina “operacion de cambio de variables de control”).
Por ejemplo, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 327 se reduce, el coeficiente de transferencia de calor K del intercambiador de calor de exterior 323 pasa a ser mas pequeno y el rendimiento de intercambio de calor cae. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 7, la temperatura de condensacion Tc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323 aumenta. Esto da como resultado una tendencia de un aumento en la presion de descarga Pd del compresor 321 que corresponde a la presion de condensacion Pc del refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323. Adicionalmente, durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, cuando la velocidad de flujo de aire de los ventiladores de interior 343 y 353 se reduce, el coeficiente de transferencia de calor K de los intercambiadores
de calor de interior 342 y 352 pasa a ser mas pequeno y el rendimiento de intercambio de calor cae. En consecuencia, tal como se muestra en la figura 8, la temperature de evaporacion Te del refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 disminuye. Esto da como resultado una tendencia a disminuir en la presion de succion Ps del compresor 321 que corresponde a la presion de evaporacion Pe del refrigerante en los 5 intercambiadores de calor de interior 342 y 352. Cuando se lleva a cabo tal operacion de cambio de variables de control, la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 310 cambia dependiendo de cada condicion de funcionamiento, mientras que la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 310 permanece constante.
En la etapa S22, la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el 10 circuito de refrigerante 310 bajo cada condicion de funcionamiento de operacion de cambio de variables de control se obtiene como datos de funcionamiento y almacena en la memoria del controlador 308. En el presente modo de realizacion, se almacenan el grado de subenfriamiento SCs en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps como datos de funcionamiento al comienzo de la carga de refrigerante, en la memoria del controlador 15 308.
Esta etapa S22 se repite hasta que se evalua en la etapa S23 que se han ejecutado todas condiciones de funcionamiento para la operacion de cambio de variables de control.
De esta manera, el procedimiento en las etapas S21 y S23 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de operacion de cambio de variables de control para llevar a cabo una operacion de cambio de 20 variables de control que incluye operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, cambiando la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 327 y los ventiladores de interior 343 y 353 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Adicionalmente, el procedimiento en la etapa S22 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de 25 almacenamiento de cantidad de estado para almacenar, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento de equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 310 durante la operacion de cambio de variables de control. Por tanto, es posible obtener, como datos de funcionamiento, la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion para simular un estado en el que hubo fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de 30 interior 342 y 352.
<Modo de deteccion de fuga de refrigerante>
A continuacion, el modo de deteccion de fuga de refrigerante se describe con referencia a las figuras 31, 32 y 9.
En el presente modo de realizacion, se describe un ejemplo de un caso en el que, en el momento de la operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento en el modo de funcionamiento normal, si el refrigerante en el circuito 35 de refrigerante 310 esta fugandose o no al exterior debido a un factor imprevisto se detecta periodicamente (por ejemplo, durante un periodo de tiempo tal como en vacaciones o en mitad de la noche cuando no se necesita acondicionamiento de aire).
<Etapa S31: evaluar si el modo de funcionamiento normal ha funcionado o no durante un determinado periodo de tiempo>
40 En primer lugar, se evalua si la operacion en el modo de funcionamiento normal tal como la operacion de enfriamiento o la operacion de calentamiento descritas anteriormente ha funcionado o no durante un determinado periodo de tiempo (cada mes, etc.), y cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha funcionado durante un determinado periodo de tiempo, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S32.
<Etapa S32: operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante>
45 Cuando la operacion en el modo de funcionamiento normal ha funcionado durante un determinado periodo de tiempo, como es el caso con el procedimiento en la etapa S11 de la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente, incluyendo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor, y el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor se lleva a cabo. En el presente documento, un valor que va a usarse para la 50 frecuencia de rotacion f del compresor 321 es el mismo que el valor predeterminado de la frecuencia de rotacion f durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante de la etapa S11 en operacion de carga de refrigerante automatica. Adicionalmente, un valor predeterminado que va a usarse para el grado de sobrecalentamiento SHb bajo el control de grado de sobrecalentamiento mediante la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 en el circuito de refrigerante de derivacion 371 bajo el control de 55 subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor es el mismo que el valor predeterminado de grado de sobrecalentamiento SHb durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en la etapa S11.
De esta manera, el procedimiento en la etapa S32 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como
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medios de control de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante para llevar a cabo una operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que incluye funcionamiento de todas las unidades de interior, el control constante de frecuencia de rotacion de compresor y el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor (control de presion de condensacion de acuerdo con se necesite).
<Etapas S33 a S35: evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante, vuelta a la operacion normal, elemento de visualizacion de alerta>
Cuando el refrigerante en el circuito de refrigerante 310 se fuga, disminuye la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310. En consecuencia, aparece una tendencia a disminuir el valor actual del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 (veanse las figuras 33 y 34). En otras palabras, significa que puede evaluarse la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 comparando el valor actual del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326. En el presente modo de realizacion, la comparacion se hace entre el valor actual del grado de subenfriamiento SCs en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y el valor de referencia (valor prescrito) del grado de subenfriamiento SCs que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 310 al terminar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente y, de ese modo, se lleva a cabo la evaluacion de la adecuacion de la cantidad de refrigerante es decir, la deteccion de una fuga de refrigerante.
En el presente documento, cuando el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCs que corresponde a la cantidad de refrigerante inicial cargada en el circuito de refrigerante 310 al terminar la operacion de carga de refrigerante automatica descrita anteriormente se usa como valor de referencia del grado de subenfriamiento SCs durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, una cafda en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, provocada por la degradacion relacionada con el paso del tiempo, plantea un problema.
Por tanto, en el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el acondicionador de aire 1 en el primer modo de realizacion, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 323 y la temperatura de exterior Ta (vease la figura 7) y en la correlacion entre la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 y la temperatura de la sala Tr (vease la figura 8), que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Despues, el valor actual del grado de subenfriamiento SCs o el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCs, que se usa cuando se evalua la adecuacion de la cantidad de refrigerante, se corrige usando la presion de descarga Pd del compresor 321 que corresponde a la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 323, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps del compresor 321 que corresponde a la presion de evaporacion Pe en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, y la temperatura de la sala Tr. De ese modo, diferentes grados de subenfriamiento SCs, que se detectan en el acondicionador de aire 301 que comprende el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 entre sf. De esta manera, se elimina el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs por degradacion relacionada con el paso del tiempo.
Observese que la fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 puede producirse debido al efecto de condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc., ademas de la degradacion relacionada con el paso del tiempo. Espedficamente, en caso de lluvia, las aletas de placa y el tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor de exterior 323 se mojan con lluvia, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Adicionalmente, en caso de fuertes vendavales, la velocidad de flujo de aire del ventilador de exterior 327 pasa a ser mayor o menor por los fuertes vendavales, lo que, por tanto, puede provocar una fluctuacion en el rendimiento de intercambio de calor, es decir, una fluctuacion en el coeficiente KA. Tal efecto de las condiciones climaticas en el rendimiento de intercambio de calor del intercambiador de calor de exterior 323 aparecera como fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc en el intercambiador de calor de exterior 323 y la temperatura de exterior Ta de acuerdo con la fluctuacion en el coeficiente KA (vease la figura 7). En consecuencia, la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs por degradacion relacionada con el paso del tiempo puede dar como resultado la eliminacion del efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs por condiciones climaticas.
Como metodo de correccion espedfico, por ejemplo, hay un metodo en el que la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 310 se expresa como funcion del grado de subenfriamiento SCs, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr. Despues, la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCs durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de
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referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, se compensa el efecto de degradacion relacionada con el paso del tiempo y las condiciones climaticas en el grado de subenfriamiento SCs en la salida del intercambiador de calor de exterior 323.
En el presente documento, la cantidad de refrigerante Ch cargada en el circuito de refrigerante 310 puede expresarse como la siguiente funcion de regresion multiple:
Ch = klxSCs + k2xPd + k3xTa + xk4xPs + k5xTr + k6,
y posteriormente, usando los datos de funcionamiento (es decir, datos del grado de subenfriamiento SCs en la salida del intercambiador de calor de exterior 323, la temperatura de exterior Ta, la temperatura de la sala Tr, la presion de descarga Pd, y la presion de succion Ps) almacenados en la memoria del controlador 308 durante la carga de refrigerante y operacion de cambio de variable de control en el modo de funcionamiento de prueba descrito anteriormente, se lleva a cabo un analisis de regresion multiple con el fin de calcular parametros k1 a k6 y de ese modo puede definirse una funcion de la cantidad de refrigerante Ch.
Observese que, en el presente modo de realizacion, se define una funcion de la cantidad de refrigerante Ch mediante el controlador 308 en el periodo desde despues de que se lleve a cabo la operacion de cambio de variables de control en el modo de funcionamiento de prueba descrito anteriormente hasta que el modo se conmuta al modo de deteccion de fuga de cantidad de refrigerante la primera vez.
De esta manera, se lleva a cabo un procedimiento para determinar una formula de correccion mediante el controlador 308 que funciona como medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado para definir una funcion con el fin de compensar los efectos en el grado de subenfriamiento SCs por degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 y condiciones climaticas cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante o no en el modo de deteccion de fuga de refrigerante.
Despues, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCs en la salida del intercambiador de calor de exterior 323 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante. Cuando el valor actual es sustancialmente el mismo que el valor de referencia de la cantidad de refrigerante Ch (es decir, cantidad de refrigerante inicial) para el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCs (por ejemplo, el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de subenfriamiento SCs y la cantidad de refrigerante inicial es menor que un valor predeterminado), se evalua que no haya fuga de refrigerante. Despues, el procedimiento avanza a la siguiente etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Por otra porcion, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCs en las salidas de los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante, y cuando el valor actual es menor que la cantidad de refrigerante inicial (por ejemplo, el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de refrigerante Ch que corresponde al valor actual del grado de subenfriamiento SCs y la cantidad de refrigerante inicial es igual a o superior a un valor predeterminado), se evalua que hay una fuga de refrigerante. Despues, el procedimiento avanza a la etapa S35 y se detecta una
alerta que indica que una fuga de refrigerante se visualiza en el elemento de visualizacion de alerta 309.
Posteriormente el procedimiento avanza a la siguiente etapa S34 y el modo de funcionamiento se devuelve al modo de funcionamiento normal.
Posteriormente, es posible obtener un resultado similar al obtenido cuando el valor actual del grado de subenfriamiento SCs se compara con el valor de referencia del grado de subenfriamiento SCs bajo condiciones sustancialmente iguales a aquellas bajo las que los diferentes grados de subenfriamiento SCs, que se detectan en el acondicionador de aire 301 que comprende el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 cuyos coeficientes KA permanecen iguales, se comparan entre sf. En consecuencia, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de sobrecalentamiento SHi por degradacion relacionada con el paso del tiempo.
De esta manera, el procedimiento de las etapas S33 a S35 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de deteccion de fuga de refrigerante, que es uno de los medios de evaluacion de cantidad de
refrigerante, y que detecta si hay una fuga de refrigerante o no evaluando la adecuacion de la cantidad de
refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310 mientras que se lleva a cabo la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante. Adicionalmente, una parte del procedimiento en la etapa S33 se lleva a cabo mediante el controlador 308 que funciona como medios de correccion de cantidad de estado para compensar el efecto en el grado de subenfriamiento SCs por degradacion relacionada con el paso del tiempo del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 cuando se detecta si hay una fuga de refrigerante o no en el modo de deteccion de fuga de refrigerante.
Tal como se describio anteriormente, en el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, el controlador 308 funciona como medios de operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de almacenamiento de cantidad de estado, medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, medios de operacion de
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cambio de variables de control, medios de computacion de formula de correccion de cantidad de estado, y medios de correccion de cantidad de estado y, de ese modo, configura el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el circuito de refrigerante 310.
(3) Caractensticas del acondicionador de aire
El acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion tiene las siguientes caractensticas.
(A)
El acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion puede realizar una operacion para provocar que el intercambiador de calor de exterior 323 como intercambiador de calor del lado de fuente de calor funcione como condensador del refrigerante comprimido en el compresor 321 y tambien provoque que los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 como intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionen como evaporador para el refrigerante enviado desde el intercambiador de calor de exterior 323 por medio del receptor 325 y las valvulas de expansion de interior 341 y 351 como valvulas de expansion de utilizacion. En este momento, cuando la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 comienza a disminuir, el grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida del intercambiador de calor de exterior 323 pasa a ser mas pequeno o saturado. En consecuencia, el refrigerante condensado en el intercambiador de calor de exterior 323 se satura o pasa a un estado bifasico de lfquido-gas antes de que alcance la entrada del receptor 325 debido a que la perdida de presion en la trayectoria de flujo entre la salida del intercambiador de calor de exterior 323 y la entrada del receptor 325, y fluye al interior del receptor 325. Como resultado, el refrigerante que fluye a lo largo de una trayectoria de flujo desde la salida del receptor 325 hasta la entrada del subenfriador 326 tambien se satura. Posteriormente, el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326 disminuye a medida que la calidad de vapor humedo del refrigerante en la salida del receptor 325 (es decir, la entrada del subenfriador 326) aumenta, y finalmente se alcanza un estado en el que la calidad de vapor humedo es cero (es decir, refrigerante en un estado lfquido saturado). Esto indica que cuando el refrigerante en la salida del receptor 325 se satura y el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326 comienza a disminuir, una cierta cantidad del refrigerante se acumula en el receptor 325, sin embargo, cuando el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326 se vuelve cercano a cero, el refrigerante acumulado en el receptor 325 pasa a ser bajo en la cantidad. En otras palabras, en este acondicionador de aire 301, la fluctuacion en la calidad de vapor humedo del refrigerante en la salida del receptor 325 debida a la fluctuacion en la cantidad de refrigerante en el receptor 325 puede entenderse como fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador.
De esta manera, en este acondicionador de aire 301, la fluctuacion en la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante principal puede expresarse claramente como fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326. Por tanto, utilizando esta caractenstica, es posible evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, aunque el circuito de refrigerante tenga el receptor 325.
(B)
En el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 se controla de modo que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante SHb en la salida en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326 pasa a ser un valor predeterminado. Por tanto, cuando la presion de refrigerante en la salida del receptor 325 disminuye, tambien lo hace la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante en la salida del receptor 325, que fluye al interior del lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326, y la temperatura del refrigerante en la salida de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372, que fluye al interior del circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326. Posteriormente, la cantidad de intercambio de calor en el subenfriador 326 disminuye, y como resultado, el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 pasa a ser extremadamente baja. En otras palabras, debido a que el efecto de una disminucion en la cantidad de intercambio de calor en el subenfriador 326 debido al control de grado de sobrecalentamiento de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 descrito anteriormente, cuando la cantidad de refrigerante acumulada en el receptor 325 es pequena, el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida en el lado de circuito de refrigerante principal del subenfriador 326 disminuye ademas comparado a cuando la cantidad de refrigerante acumulada en el receptor 325 es mayor. Por tanto, puede mejorarse la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante.
(C)
En el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, cuando la adecuacion de la cantidad de refrigerante se evalua mediante los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante, la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323 se controla mediante el ventilador de exterior 327 (control de presion de condensacion) para ser igual a o mayor que un valor predeterminado, habilitando de ese modo la creacion de condiciones en las que el calor se intercambia suficientemente entre el refrigerante en el lado de circuito de refrigerante principal y el refrigerante en el circuito de refrigerante del lado de derivacion del subenfriador 326.
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Posteriormente, la fluctuacion en la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante principal puede expresarse mas claramente como fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326, y por tanto puede mejorarse la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante.
(D)
En el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en los coeficientes KA del intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 de acuerdo con el grado de degradacion relacionada con el paso del tiempo que se ha producido dado que el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 (es decir, el acondicionador de aire 301) estaban en un estado inmediatamente despues de instalarse in situ y comenzar a usarse. En otras palabras, se coloca el centro de atencion en las fluctuaciones en la correlacion entre la presion de condensacion Pc, que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323, y la temperatura de exterior Ta y en la correlacion entre la presion de evaporacion Pe, que es la presion de refrigerante en los intercambiadores de calor de interior 342 y 352, y la temperatura de la sala Tr, que se producen junto con la fluctuacion en el coeficiente KA (veanse las figuras 10 y 11). Despues, mediante el controlador 308 que funciona como medios de evaluacion de cantidad de refrigerante y medios de correccion de cantidad de estado, el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se expresa como funcion del grado de subenfriamiento SCs, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr, y el valor actual de la cantidad de refrigerante Ch se calcula a partir del valor actual del grado de subenfriamiento SCs durante la operacion de deteccion de fuga de refrigerante y los valores actuales de la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps y la temperatura de la sala Tr durante la misma operacion. De esta manera, la cantidad de refrigerante actual se compara con la cantidad de refrigerante inicial que sirve como valor de referencia de la cantidad de refrigerante y, de ese modo, puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs como cantidad de estado de funcionamiento, que se provoca por la degradacion relacionada con el paso del tiempo.
Posteriormente, en este acondicionador de aire 301, incluso si el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se degradan debido al paso del tiempo, puede evaluarse de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, es decir, si hay una fuga de refrigerante o no.
Adicionalmente, en particular, el coeficiente KA del intercambiador de calor de exterior 323 puede fluctuar debido a la fluctuacion en condiciones climaticas tales como lluvia, fuertes vendavales, etc. Como es el caso con la degradacion relacionada con el paso del tiempo, la fluctuacion en condiciones climaticas provoca una fluctuacion en la correlacion entre la presion de condensacion Pc que es la presion de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior 323, y la temperatura de exterior Ta, junto con la fluctuacion en el coeficiente KA. Como resultado, tambien puede eliminarse el efecto de la fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs en un caso de este tipo.
(E)
En el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, durante la operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire 301, el controlador 308 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado almacena la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, los valores de referencia del grado de subenfriamiento SCs, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante la carga de refrigerante in situ, y compara tal cantidad de estado de funcionamiento como valor de referencia con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento durante el modo de deteccion de fuga de refrigerante para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, es decir, puede compararse la cantidad de refrigerante inicial con la cantidad de refrigerante actual durante la deteccion de fuga de refrigerante.
Posteriormente, en este acondicionador de aire 301, incluso cuando la cantidad de refrigerante prescrita especificada por adelantado antes de que se cargue el refrigerante es inconsistente con la cantidad de refrigerante inicial cargada in situ o incluso cuando el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento (espedficamente, el grado de subenfriamiento SCs ) usado para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante 306 y 307, la combinacion de la pluralidad de unidades de interior 304 y 305, y la diferencia en la altura de instalacion entre las unidades 302, 304, y 305, es posible evaluar de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire.
(F)
En el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, no se cambia solo la cantidad de estado de funcionamiento en un estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial (espedficamente, los valores de referencia del grado de subenfriamiento SCs, la presion de descarga Pd, la temperatura de exterior Ta, la presion de succion Ps, y la temperatura de la sala Tr) sino que tambien se cambian
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las variables de control de equipos constituyentes del acondicionador de aire 301 tal como el ventilador de exterior 327 y los ventiladores de interior 343 y 353. De esta manera, se lleva a cabo una operacion para simular condiciones de funcionamiento diferentes de aquellas durante la operacion de prueba, y la cantidad de estado de funcionamiento durante esta operacion puede almacenarse en el controlador 308 que funciona como medios de almacenamiento de cantidad de estado.
Posteriormente, en el acondicionador de aire 301, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con el control variable de equipos constituyentes tal como el ventilador de exterior 327, los ventiladores de interior 343 y 353, y similares cambiados, se determina una correlacion o una formula de correccion y similares de diversos valores de la cantidad de estado de funcionamiento para las diferentes condiciones de funcionamiento, tales como cuando el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se degradan debido al paso del tiempo. Mediante el uso una formula de correlacion y una de correccion de este tipo, es posible compensar las diferencias en las condiciones de funcionamiento cuando se compara el valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. De esta manera, en este acondicionador de aire 301, basandose en los datos de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion con una variable de control cambiada de equipos constituyentes, es posible compensar la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba con el valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento. Por tanto, la precision para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire puede mejorarse adicionalmente.
(4) Modo de realizacion alternativo
Tambien, para el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el modo de realizacion alternativo 9 en el primer modo de realizacion, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante puede configurarse logrando una conexion entre el acondicionador de aire 301 y el controlador local como dispositivo de gestion que gestiona cada uno de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 301 y obtiene los datos de funcionamiento, conectando el controlador local por medio de una red a un servidor remoto de un centro de gestion de informacion que recibe los datos de funcionamiento del acondicionador de aire 301, y conectando un dispositivo de memoria 65 tal como un dispositivo de disco como medios de almacenamiento de cantidad de estado al servidor remoto.
<Quinto modo de realizacion>
Con referencia a los dibujos a continuacion, se describe un metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion y un cuarto modo de realizacion de un acondicionador de aire a la que se anade una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
(1) Configuracion del acondicionador de aire existente
La figura 35 es un diagrama de un circuito de refrigerante esquematico de un acondicionador de aire 401 existente antes de que se anada una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante mediante un metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invencion. El acondicionador de aire 401 tiene la configuracion del acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion en un estado en el que no se lleva a cabo trabajo para instalar el subenfriador 326 como dispositivo de subenfriamiento (vease la figura 31) en una unidad de exterior 402 (a continuacion en el presente documento denominado “trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento”) ni trabajo para anadir medios de evaluacion de cantidad de refrigerante sustituyendo una placa de control y similares que constituyen el controlador 308 (a continuacion en el presente documento denominado “trabajo de instalacion de medios de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
<Unidad de interior>
Las unidades de interior 304 y 305 se instalan embebiendose en o colgandose de un techo en el interior de una sala en un edificio y similares o que estan montadas sobre una superficie de pared en el interior de una sala o similar. Las unidades de interior 304 y 305 se conectan a la unidad de exterior 402 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307, y configura una parte del circuito de refrigerante 410. Observese que, dado que las unidades de interior 304 y 305 tienen la misma configuracion que la de las unidades de interior 304 y 305 en el tercer modo de realizacion, las descripciones de porciones respectivas se omiten en el presente documento.
<Unidad de exterior>
La unidad de exterior 402 se instala en el tejado o similar de un edificio y similares, esta conectada a las unidades de interior 304 y 305 por medio de la tubena de comunicacion de refrigerante lfquido 306 y la tubena de comunicacion de refrigerante gaseoso 307, y configura el circuito de refrigerante 410 con las unidades de interior 304 y 305.
A continuacion, se describe la configuracion de la unidad de exterior 402. La unidad de exterior 402 comprende
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principalmente un circuito de refrigerante del lado de exterior 410c que configura una parte del circuito de refrigerante 410. Como es el caso con el circuito de refrigerante del lado de exterior 310c en el tercer modo de realizacion, el circuito de refrigerante del lado de exterior 410c comprende principalmente el compresor 321, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322, el intercambiador de calor de exterior 323 como intercambiador de calor del lado de fuente de calor, la valvula de expansion de exterior 324 como valvula de expansion del lado de fuente de calor, el receptor 325, la valvula de cierre del lado de lfquido 336, y la valvula de cierre del lado de gas 337.
Como es el caso con el tercer modo de realizacion, la unidad de exterior 402 esta dispuesta con el ventilador de exterior 327 para tomar aire de exterior al interior de la unidad, suministrar el aire al intercambiador de calor de exterior 323, y posteriormente descargar el aire al exterior.
Adicionalmente, diversos tipos de sensores estan dispuestos en la unidad de exterior 402. Espedficamente, como es el caso con el tercer modo de realizacion, el sensor de presion de succion 328 que detecta la presion de succion Ps del compresor 321, el sensor de presion de descarga 329 que detecta la presion de descarga Pd del compresor 321, el sensor de temperatura de succion 332 que detecta la temperatura de succion Ts del compresor 321, y el sensor de temperatura de descarga 333 que detecta la temperatura de descarga Td del compresor 321 estan dispuestos en la unidad de exterior 402. El sensor de temperatura de intercambiador de calor 330 que detecta la temperatura de refrigerante que fluye en el intercambiador de calor de exterior 323 (es decir, la temperatura de refrigerante que corresponde a la temperatura de condensacion Tc durante la operacion de enfriamiento o la temperatura de evaporacion Te durante la operacion de calentamiento) esta dispuesta en el intercambiador de calor de exterior 323. El sensor de temperatura del lado de lfquido 331 que detecta la temperatura del refrigerante en un estado lfquido o estado bifasico de lfquido-gas esta dispuesto en el lado de lfquido del intercambiador de calor de exterior 323. El sensor de temperatura de exterior 334 que detecta la temperatura del aire de exterior que fluye en el interior de la unidad (es decir, la temperatura de exterior Ta) esta dispuesto en un lado de toma de aire de exterior de la unidad de exterior 402. Adicionalmente, la unidad de exterior 402 comprende un controlador del lado de exterior 435 que controla la operacion de cada porcion que constituye la unidad de exterior 402. Ademas, el controlador del lado de exterior 435 incluye un microordenador y una memoria dispuesta con el fin de controlar la unidad de exterior 402, el circuito de inversor que controla el motor 321a, y similares, y esta configurado de modo que puede intercambiar senales de control y similares con los controladores del lado de interior 347 y 357 de las unidades de interior 304 y 305. En otras palabras, un controlador 408 que realiza una operacion de control de todo el acondicionador de aire 401 esta configurado mediante el controlador del lado de interior 347, 357 y el controlador del lado de exterior 435. Tal como se muestra en la figura 36, el controlador 408 esta conectado para poder recibir senales de deteccion de sensores 329 a 334, 344 a 346, y 354 a 356, y para poder controlar diversos equipos y valvulas 321, 322, 324, 327a, 341, 343a, 351, y 353a basandose en estas senales de deteccion y similares. En el presente documento, la figura 36 es un diagrama de bloques de control del acondicionador de aire 401.
Tal como se describio anteriormente, el circuito de refrigerante 401 del acondicionador de aire 401 existente se configura mediante la interconexion de los circuitos de refrigerante del lado de interior 310a y 310b, el circuito de refrigerante del lado de exterior 410c, y las tubenas de comunicacion de refrigerante 306 y 307. Ademas, con el controlador 408 que comprende los controladores del lado de interior 347 y 357 y el controlador del lado de exterior 435, el acondicionador de aire 401 existente esta configurado para conmutar y funcionar entre la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 322 y controlar cada equipo de la unidad de exterior 402 y las unidades de interior 304 y 305 dependiendo de la carga de operacion de cada una de las unidades de interior 304 y 305.
(2) Modificacion para anadir la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante a un acondicionador de aire existente
A continuacion, se describe la modificacion para anadir la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante al acondicionador de aire 401 existente descrito anteriormente por el metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el presente modo de realizacion.
En primer lugar, el acondicionador de aire 401 existente antes de la modificacion para anadir la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante es el que tiene historia de uso real. En el presente documento, el acondicionador de aire 401 hace referencia a al menos un acondicionador de aire cuyo procedimiento de fabricacion se ha completado y el refrigerante se ha cargado en la unidad de exterior 402, como en un estado de haberse usado para operaciones tales como la operacion de enfriamiento, la operacion de calentamiento, y similares despues de instalarse in situ y que constituye el circuito de refrigerante 410.
El metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el presente modo de realizacion comprende principalmente trabajo para extraer refrigerante del circuito de refrigerante 410 (a continuacion en el presente documento denominado “trabajo de extraccion de refrigerante”), trabajo para instalar un subenfriador 426 (vease la figura 31) como dispositivo de subenfriamiento en la unidad de exterior 402 (a continuacion en el presente documento denominado como “trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento) y trabajo para anadir medios de evaluacion de cantidad de refrigerante sustituyendo una placa de control y similares que constituyen el controlador 408 (a continuacion en el presente documento denominado “trabajo de instalacion de medios de evaluacion de cantidad de refrigerante”).
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<Trabajo de extraccion de refrigerante>
El trabajo de extraccion de refrigerante es un trabajo que se lleva a cabo antes del trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento principalmente para impedir que el refrigerante se libere al exterior del circuito de refrigerante 410 en el momento del trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento. El trabajo de extraccion de refrigerante se lleva a cabo, por ejemplo, extrayendo refrigerante al exterior del circuito de refrigerante 410 usando un dispositivo de recogida de refrigerante y similares (no mostrado) desde un orificio de servicio y similares (no mostrado) instalado en las valvulas de cierre 336 y 337 y similares.
<Trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento>
El trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento comprende principalmente el trabajo para instalar el subenfriador 326 (vease la figura 31) como dispositivo de subenfriamiento y el circuito de refrigerante de derivacion 371 (vease la figura 31) como circuito de refrigerante de subenfriamiento que suministra el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 410 como fuente de enfriamiento del subenfriador 326 en la unidad de exterior 402 despues del trabajo de extraccion de refrigerante. En el presente documento, la figura 31 es un diagrama de un circuito de refrigerante esquematico del acondicionador de aire 401 despues de modificacion del acondicionador de aire 401 existente anadiendo una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante mediante el metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el presente modo de realizacion.
El subenfriador 326 es un intercambiador de calor conectado entre el receptor 325 y la valvula de cierre del lado de lfquido 336, y tiene la misma configuracion que el subenfriador 326 en el tercer modo de realizacion.
El circuito de refrigerante de derivacion 371 esta conectado al circuito de refrigerante 410 para provocar una porcion del refrigerante enviado desde el intercambiador de calor de exterior 323 a los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se bifurquen del circuito de refrigerante 410 y se devuelve al lado de succion del compresor 321. El circuito de refrigerante de derivacion 371 tiene la misma configuracion que el circuito de refrigerante de derivacion 371 en el tercer modo de realizacion.
El trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento es trabajo para conectar el subenfriador 326 descrito anteriormente y el circuito de refrigerante de derivacion 371 al circuito de refrigerante principal. Mediante la disposicion del subenfriador 326 y el circuito de refrigerante de derivacion 371 y habilitando por tanto el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 410 (espedficamente, el refrigerante se devuelve desde la salida de la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 al lado de succion del compresor 321) que va a suministrarse como fuente de enfriamiento al subenfriador 326, el circuito de refrigerante 410 del acondicionador de aire 401 existente puede modificarse para ser el mismo que el circuito de refrigerante 310 (vease la figura 31) en el tercer modo de realizacion, que es una configuracion de circuito que puede enfriar intercambiadores de calor de interior 342 y 352.
<Trabajo de instalacion de medios de evaluacion de cantidad de refrigerante>
El trabajo de instalacion de medios de evaluacion de cantidad de refrigerante comprende principalmente trabajo para anadir sensores para detectar la cantidad de estado de funcionamiento que cambia de acuerdo con un cambio en el grado de subenfriamiento o el grado de subenfriamiento del subenfriador 326; y trabajo para anadir las siguientes funciones al controlador 408: una funcion para realizar operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante que implica el control para hacer que el refrigerante en la salida del receptor 325 se subenfne usando el subenfriador 326 y el circuito de refrigerante de derivacion 371, y una funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante.
Para el trabajo para anadir sensores, como es el caso con el acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion, se disponen el sensor de temperatura de salida de receptor 338, el sensor de temperatura de salida de subenfriador 339 y el sensor de temperatura de circuito de refrigerante de derivacion 373. Observese que, a diferencia del acondicionador de aire 401 existente en el presente modo de realizacion, en caso de un acondicionador de aire existente que tiene un sensor de temperatura que puede sustituirse por uno de estos sensores de temperatura 338, 339, y 373, basta con anadir solo los sensores de temperatura excluyendo un sensor de temperatura sustituible de este tipo de los sensores de temperatura 338, 339, y 373.
Para el trabajo para anadir al controlador 408 la funcion para realizar operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante y la funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, la placa de control y similares que constituyen el controlador 408 se sustituyen y, de ese modo, el controlador 408 se modifica para ser el mismo que el controlador 308 (vease la figura 32) del acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion, en el que se anaden la funcion para realizar operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante y la funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante. Adicionalmente, el elemento de visualizacion de alerta 309 que comprende LED y similares, que esta configurado para indicar que se detecta una fuga de refrigerante durante el modo de deteccion de fuga de refrigerante descrito a continuacion, esta conectado al controlador 308.
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De esta manera, anadiendo al circuito de refrigerante 410 del acondicionador de aire 401 existente (es dedr, el circuito de refrigerante del lado de exterior 410c que constituye la unidad de exterior 402) el subenfriador 326, el circuito de refrigerante de derivacion 371 y los sensores 338, 339, y 373, el circuito de refrigerante 410 se modifica para tener una configuracion de circuito igual al circuito de refrigerante 310 (es decir, el circuito de refrigerante del lado de exterior 310c que constituye la unidad de exterior 302) del acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion. Ademas, la placa de control y similares constituyen el controlador 408 (es decir, el controlador del lado de exterior 435 que constituye la unidad de exterior 402) del acondicionador de aire 401 existente se sustituye con una placa de control y similares que tiene la funcion para realizar la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante y la funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante. De ese modo, la funcion para realizar la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante y la funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante durante la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante, que son las mismas que funcionan como aquellas del controlador 308 (es decir, el controlador del lado de exterior 335 que constituye la unidad de exterior 302) del acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion, se anaden, lo que da como resultado un acondicionador de aire que tiene la misma configuracion que el acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion.
(3) Caractensticas del metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire y el acondicionador de aire al que se anade la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante
El metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el presente modo de realizacion, y el acondicionador de aire 301 modificado al que se anade la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante tienen las siguientes caractensticas.
(A)
El acondicionador de aire 301 modificado en el presente modo de realizacion, como es el caso con el acondicionador de aire 301 en el tercer modo de realizacion, la fluctuacion en la cantidad de refrigerante en el circuito de refrigerante 310 puede expresarse claramente como fluctuacion en el grado de subenfriamiento SCs del refrigerante en la salida del subenfriador 326. Por tanto, utilizando esta caractenstica, es posible evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, aunque el circuito de refrigerante tenga el receptor 325. Adicionalmente, incluso si el intercambiador de calor de exterior 323 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 se degradan debido al paso del tiempo y se produce fluctuacion en condiciones climaticas, puede evaluarse de manera precisa la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, es decir, si hay una fuga de refrigerante o no.
(B)
Con el metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el presente modo de realizacion, en el acondicionador de aire 401 existente de tipo separado que comprende el circuito de refrigerante 410 que tiene el receptor 325, la funcion descrita anteriormente para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante puede anadirse facilmente, mediante una simple modificacion para anadir al circuito de refrigerante 410 el subenfriador 326 como dispositivo de subenfriamiento y los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante sustituyendo la placa de control y similares del controlador 408.
Ademas, dado que el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante 410 se usa como fuente de enfriamiento del subenfriador 326, la funcion para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante puede anadirse sin una necesidad de anadir una fuente de enfriamiento del exterior.
(4) Modo de realizacion alternativo 1
En el modo de realizacion descrito anteriormente, en el trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento, se anade el subenfriador 326 que comprende un intercambiador de calor de doble tubo. Sin embargo, no se limita a esto. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 37, a elemento Peltier 426 como dispositivo de subenfriamiento puede disponerse en la unidad de exterior 402.
El elemento Peltier 426 es un elemento de transferencia de calor que puede provocar transferencia de calor suministrando electricidad de CC, y se une para poder enfriar externamente la tubena de refrigerante que interconecta el receptor 325 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 (espedficamente, la valvula de cierre del lado de lfquido 336). Posteriormente, el dispositivo de subenfriamiento que comprende el elemento Peltier 426 puede estar dispuesto en la unidad de exterior 402 sin necesidad de realizar el trabajo para extraer el refrigerante del circuito de refrigerante 410 por adelantado.
De esta manera, con el metodo para anadir una funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante de un acondicionador de aire en el modo de realizacion alternativo, a diferencia del modo de realizacion descrito anteriormente, el trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento y los trabajo de instalacion de medios de evaluacion de cantidad de refrigerante pueden llevarse a cabo sin necesidad de trabajo de extraccion de refrigerante que se lleva a cabo por adelantado antes del trabajo de instalacion de dispositivo de subenfriamiento. Por tanto,
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puede llevarse a cabo la modificacion en la que la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante se anade facilmente al acondicionador de aire 401 existente.
Observese que, en este modo de realizacion alternativo, durante la operacion de carga de refrigerante automatica y la operacion de evaluacion de cantidad de refrigerante en el modo de deteccion de fuga de refrigerante, se lleva a cabo el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor controlando la corriente electrica y la tension suministrada al elemento Peltier 426; mientras que en el modo de realizacion descrito anteriormente, el control de subenfriamiento de refrigerante de salida de receptor se forma controlando la valvula de ajuste de velocidad de flujo de refrigerante del lado de derivacion 372 que constituye el circuito de refrigerante de derivacion 371. Aunque este modo de realizacion alternativo es diferente en este punto, otras operaciones son las mismas que las operaciones del modo de realizacion descrito anteriormente y, por tanto, se omiten las descripciones de las mismas.
Adicionalmente, puede emplearse un dispositivo diferente como dispositivo de subenfriamiento en lugar del elemento Peltier 426 siempre que pueda enfriar externamente la tubena de refrigerante que interconecta el receptor 325 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 (espedficamente, la valvula de cierre del lado de lfquido 336).
Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 38, un dispositivo de subenfriamiento que comprende una tubena de calor 526 puede disponerse en la unidad de exterior 402 con el fin de proporcionar intercambio de calor indirecto entre la tubena de refrigerante que interconecta el receptor 325 y los intercambiadores de calor de interior 342 y 352 (espedficamente, la valvula de cierre del lado de lfquido 336) y la tubena de refrigerante que interconecta la valvula de cierre del lado de gas 337 y el lado de succion del compresor 321.
Adicionalmente, tal como se muestra en la figura 39, el enfriando puede llevarse a cabo disponiendo una tubena de agua 626 en un lado de circunferencia exterior de la tubena de refrigerante que interconecta el receptor 325 y la valvula de cierre del lado de lfquido 336.
Incluso en estos casos, como es el caso en el que se emplea el elemento Peltier 426, basta con unir la tubena de calor 526 y la tubena de agua 626 para hace contacto con la tubena de refrigerante desde el exterior. Posteriormente, la modificacion en la que la funcion de evaluacion de cantidad de refrigerante se anade facilmente al acondicionador de aire 401 existente puede llevarse a cabo sin llevar a cabo el trabajo para extraer el refrigerante del circuito de refrigerante 410.
(5) Modo de realizacion alternativo 2
Ademas, para el acondicionador de aire 301 en el presente modo de realizacion, como es el caso con el modo de realizacion alternativo 9 en el primer modo de realizacion, el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante puede configurarse logrando una conexion entre el acondicionador de aire 301 y el controlador local como dispositivo de gestion que gestiona cada uno de los equipos constituyentes del acondicionador de aire 301 y obtiene los datos de funcionamiento, conectando el controlador local por medio de una red a un servidor remoto de un centro de gestion de informacion que recibe los datos de funcionamiento del acondicionador de aire 301, y conectando un dispositivo de memoria tal como un dispositivo de disco como medios de almacenamiento de cantidad de estado al servidor remoto.
<Otro modo de realizacion>
Aunque los modos de realizacion preferentes de la presente invencion se han descrito con referencia a las figuras, el alcance de la presente invencion no se limita a los modos de realizacion anteriores, y los diversos cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Por ejemplo, en los modos de realizacion descritos anteriormente, el caso en el que se aplica la presente invencion a un acondicionador de aire que puede conmutar y llevar a cabo la operacion de enfriamiento y la operacion de calentamiento. Sin embargo, no se limita a los mismos, y la presente invencion puede aplicarse a un acondicionador de aire que solo enfna y a un acondicionador de aire que puede realizar simultaneamente la operacion de calentamiento y la operacion de enfriamiento. Adicionalmente, en los modos de realizacion descritos anteriormente, el caso en el que la presente invencion se aplica a un acondicionador de aire que comprende una unidad de exterior independiente. Sin embargo, no se limita a los mismos, y la presente invencion puede aplicarse a un acondicionador de aire que comprende una pluralidad de unidades de exterior.
Aplicabilidad industrial
La aplicacion de la presente invencion habilita, en un acondicionador de aire de tipo multiple en el que una unidad de fuente de calor y una pluralidad de unidades de aprovechamiento estan interconectadas por medio de tubenas de comunicacion de refrigerante, una evaluacion precisa de la adecuacion de la cantidad de refrigerante cargada en el acondicionador de aire, incluso cuando la cantidad de refrigerante cargada in situ es inconsistente, o incluso cuando un valor de referencia de la cantidad de estado de funcionamiento, que se usa para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, fluctua dependiendo de la longitud de tubena de las tubenas de comunicacion de refrigerante, la combinacion de las unidades de aprovechamiento, y la diferencia en la altura de instalacion entre
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Claims (4)

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    REIVINDICACIONES
    1. Acondicionador de aire (1) que incluye un circuito de refrigerante (10) configurado por la interconexion entre una unidad de fuente de calor (2) y una pluralidad de unidades de aprovechamiento (4, 5) por medio de tubenas de comunicacion de refrigerante (6, 7) y un sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante configurado para evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante, comprendiendo el sistema de evaluacion de cantidad de refrigerante:
    medios de almacenamiento de cantidad de estado configurados para almacenar la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) en los que el refrigerante se carga hasta la cantidad de refrigerante inicial mediante carga de refrigerante in situ durante una operacion de prueba despues de la instalacion del acondicionador de aire (1), y
    medios de evaluacion de cantidad de refrigerante configurados para comparar la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba como valor de referencia con un valor actual de la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) y de ese modo evaluar la adecuacion de la cantidad de refrigerante,
    caracterizado por que
    la operacion de prueba incluye operacion que implica cargar el refrigerante en el circuito de refrigerante (10), y
    los medios de almacenamiento de cantidad de estado estan configurados para almacenar la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante (10) durante la operacion que implica cargar el refrigerante,
    en el que los medios de almacenamiento de cantidad de estado estan configurados para almacenar no solo la cantidad de estado de funcionamiento en el estado despues de que el refrigerante se cargue hasta la cantidad de refrigerante inicial sino tambien la cantidad de estado de funcionamiento en un estado en el que se carga el refrigerante con menos cantidad que la cantidad de refrigerante inicial en el circuito de refrigerante (10).
  2. 2. Acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que
    la operacion de prueba incluye operacion para cambiar variables de control de los equipos constituyentes del acondicionador de aire, y
    los medios de almacenamiento de cantidad de estado estan configurados para almacenar la cantidad de estado de funcionamiento de los equipos constituyentes o el refrigerante que fluye en el circuito de refrigerante durante la operacion para cambiar variables de control.
  3. 3. Acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que los medios de obtencion de cantidad de estado gestionan el acondicionador de aire (1), y
    los medios de almacenamiento de cantidad de estado y los medios de evaluacion de cantidad de refrigerante se ubican a distancia del acondicionador de aire (1) y se conectan a los medios de obtencion de cantidad de estado por medio de un circuito de comunicacion.
  4. 4. Acondicionador de aire de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende, ademas
    medios de calculo de cantidad de refrigerante configurados para calcular la cantidad de refrigerante a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba, y
    la cantidad de refrigerante calculada a partir de la cantidad de estado de funcionamiento durante la operacion de prueba se almacena en los medios de almacenamiento de cantidad de estado como valor de referencia.
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