ES2639496T3 - Dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor (41) que comprende: una carcasa (50) donde está formada una abertura de acoplamiento de tuberías (50x); un intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) dispuesto en una sección interna de la carcasa; un material almacenador de calor (P) provisto en una sección interna de la carcasa en un lateral externo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42); una tubería de refrigerante (45, 46, 47) conectada con el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y que se extiende desde una sección interna de la carcasa (50) hasta una sección externa de la carcasa pasando a través de la abertura de acoplamiento de tuberías (50x) de la carcasa y un elemento de sellado (55) configurado para sellar entre la abertura de acoplamiento de tuberías (50x) de la carcasa (50) y la tubería de refrigerante (45, 46, 47), donde la tubería de refrigerante (45, 46, 47) no está fijada respecto al elemento de sellado (55) y está configurada de manera que el movimiento, en una dirección de paso a través de la abertura de acoplamiento de tuberías (50x), sea libre y donde el material almacenador de calor (P) tiene un punto de fusión donde se genera un cambio de fase entre sólido y líquido durante el almacenamiento de calor y la libración de calor del intercambiador de calor con almacenamiento de calor, caracterizado porque el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) tiene una pluralidad de tubos rectos (42a) que se extienden en una dirección vertical y un tubo en U (42b) que conecta secciones de extremo superior de los tubos rectos y un extremo superior del tubo en U del intercambiador de calor con almacenamiento de calor está posicionado encima de una sección de extremo superior del material almacenador de calor (P) al menos cuando el material almacenador de calor está en estado sólido.

Description

DESCRIPCION
Dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor 5 CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor.
TECNICA ANTERIOR
10
Como se muestra, por ejemplo, en el documento de patente 1 (publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada n° 2008-64372), en la tecnica anterior se propone un dispositivo de almacenamiento de calor que adopta un material almacenador de calor, tal como un material con cambio de fase (PCM, por sus siglas en ingles), que cambia de fase entre una solida y una lfquida.
15
En este dispositivo de almacenamiento de calor se propone una configuracion que se centra en los cambios de volumen que se generan durante el cambio de fase del material almacenador de calor y se absorbe la deformacion de un material estructural del entorno que se produce debido a los cambios de volumen. En detalle, se propone que la deformacion se absorba con un material almacenador de calor en bloques, que esta dispuesto separado del 20 entorno de un intercambiador de calor con almacenamiento de calor, y un lfquido de relleno, que esta dispuesto entre el material almacenador de calor en bloques y el intercambiador de calor con almacenamiento de calor.
En el documento JP2005-321118A se describe el preambulo de la reivindicacion independiente 1.
25 RESUMEN DE LA INVENCION
<Problemas que se solucionaran con la invencion>
Como se ha descrito anteriormente, la finalidad del dispositivo de almacenamiento de calor que se describe en el 30 documento PTL 1 (publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada n° 2008-64372) es reducir la deformacion que se genera conjuntamente con los cambios de fase del material almacenador de calor, pero no se considera la tension termica que se transmite a una parte de conexion entre la tuberfa de refrigerante, que sobresale del intercambiador de calor con almacenamiento de calor, y una carcasa, que esta rellena del material almacenador de calor.
35
Por ejemplo, cuando refrigerante a alta temperatura se envfa al intercambiador de calor con almacenamiento de calor y cambia de un estado sin almacenamiento de calor a un estado con almacenamiento de calor, hay un cambio a un estado donde la tension termica se transmite a la parte de conexion entre la tuberfa de refrigerante y la carcasa, debido a que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y la tuberfa de refrigerante se expanden 40 termicamente. Por consiguiente, dicha tension termica se transmite repetidamente cada vez que se conmuta de un estado sin almacenamiento de calor a un estado con almacenamiento de calor.
En contraposicion a esto, cuando se adopta una configuracion donde la tension termica puede salir, se dana el sellado del material almacenador de calor de la carcasa y es facil que se genere deterioro del material almacenador 45 de calor o fuga del material almacenador de calor.
La presente invencion se lleva a cabo teniendo en cuenta estos puntos y el objetivo de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor donde se puede reducir la tension termica que se transmite a una parte de conexion de una carcasa y una tuberfa de refrigerante, que esta conectada 50 a un intercambiador de calor con almacenamiento de calor, a la vez que se mantiene el sellado del material almacenador de calor de la carcasa.
<Medios para solucionar los problemas>
55 Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, esta provisto de una carcasa, un intercambiador de calor con almacenamiento de calor, un material almacenador de calor, una tuberfa de refrigerante y un elemento de sellado. Una abertura de acoplamiento de tuberfas esta formada en la carcasa. El intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta dispuesto en una seccion interna de la carcasa. El material almacenador de calor esta provisto en una seccion interna de la carcasa, en un lateral externo 60 del intercambiador de calor con almacenamiento de calor. La tuberfa de refrigerante esta conectada con el
intercambiador de calor con almacenamiento de calor y se extiende desde una seccion interna de la carcasa hasta una seccion externa de la carcasa pasando a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa. El elemento de sellado sella entre la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa y la tuberfa de refrigerante. La tuberfa de refrigerante no esta fijada respecto al elemento de sellado y esta provista de manera que el movimiento, 5 en una direccion de paso a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea libre.
El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, es el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor donde el material almacenador de calor tiene un punto de fusion donde se genera un cambio de fase entre solido y lfquido mientras se almacena calor y se libera 10 calor en el intercambiador de calor con almacenamiento de calor.
El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, es el intercambiador de calor con almacenamiento de calor donde el intercambiador de calor con almacenamiento de calor tiene una pluralidad de tubos rectos que se extienden en una direccion vertical y un tubo en U que conecta 15 secciones de extremo superior de los tubos rectos. Un extremo superior del tubo en U del intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta posicionado encima de una seccion de extremo superior del material almacenador de calor al menos cuando el material almacenador de calor esta en un estado solido. En este caso, cuando el material almacenador de calor esta en un estado lfquido, el extremo superior del tubo en U del intercambiador de calor con almacenamiento de calor puede estar posicionado encima de una seccion de extremo 20 superior del material almacenador de calor, que esta lfquida, o puede estar posicionado debajo de una seccion de extremo superior del material almacenador de calor, que esta lfquida.
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor se puede almacenar calor en el material almacenador de calor que esta proviso en el lateral externo del intercambiador de calor con almacenamiento de 25 calor y se puede usar calor del material almacenador de calor, debido a que pasa refrigerante a traves de la tuberfa de refrigerante y de una seccion interna del intercambiador de calor con almacenamiento de calor. En este caso, se genera expansion termica y contraccion termica en el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y en la tuberfa de refrigerante que esta conectada al intercambiador de calor con almacenamiento de calor debido a los cambios de temperatura del refrigerante que fluye en una seccion interna o a los cambios de temperatura del 30 material almacenador de calor mientras se almacena calor en el material almacenador de calor o se libera calor del material almacenador de calor. Por este motivo, una parte de la tuberfa de refrigerante, que pasa a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa para extenderse desde una seccion interna de la carcasa hasta una seccion externa de la carcasa, tiende a moverse a un lateral externo de la carcasa debido a la expansion termica y tiende a moverse a un lateral interno de la carcasa debido a la contraccion termica. En este sentido, el 35 dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor esta provisto de manera que la tuberfa de refrigerante no este fijada respecto al elemento de sellado y esta provisto de manera que el movimiento, en una direccion de paso a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfa de la carcasa, sea libre. Por este motivo, la tension termica puede salir de manera que no se concentre tension termica en las proximidades de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, aun cuando se genere expansion termica o contraccion termica en el 40 intercambiador de calor con almacenamiento de calor y en la tuberfa de refrigerante. Debido a esto, se pueden limitar al mfnimo los danos del intercambiador de calor con almacenamiento de calor y de la tuberfa de refrigerante, aun cuando se repita el almacenamiento de calor y la liberacion de calor. Ademas, entre la abertura de acoplamiento de tuberfas y la tuberfa de refrigerante esta sellado usando el elemento de sellado, aunque se adopte una configuracion donde la tension termica sale de este modo. Por este motivo, se puede reducir el deterioro o fuga del 45 material almacenador de calor que esta provisto en una seccion interna de la carcasa.
Debido a lo anterior, se puede reducir la tension termica que se transmite a una parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el elemento de sellado en medio, a la vez que se mantiene el sellado del material almacenador de calor de la carcasa.
50
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, preocupa que la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor cuando se genera expansion termica o contraccion termica en el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y en la tuberfa de refrigerante, en un estado donde el material almacenador de calor cambia de fase y pasa a solido. En 55 este sentido, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio del dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, aun cuando la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor, debido al uso del material almacenador de calor que cambia de fase.
60 Ademas, hay veces que la tuberfa de refrigerante se mueve respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la
carcasa debido a cambios de volumen cuando se usa el material almacenador de calor que cambia de volumen debido a cambios de fase. En este sentido, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio del dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, aun cuando la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto 5 a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor debido al uso del material almacenador de calor que cambia de volumen debido a cambios de fase.
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, el intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta configurado para tener la pluralidad de tubos rectos que se extienden en la direccion 10 vertical. Por este motivo, es facil que el tubo en U, que esta provisto para conectar los extremos superiores de cada uno de los tubos rectos, se mueva verticalmente hacia arriba debido a expansion termica.
En este sentido, en este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, el extremo superior del tubo en U del intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta dispuesto para estar posicionado encima 15 del extremo de seccion superior del material almacenador de calor cuando el material almacenador de calor esta en un estado solido. Por este motivo, resulta diffcil impedir el movimiento ascendente del tubo en U debido al material almacenador de calor, dado que el material almacenador de calor que esta solido no esta encima del tubo en U, aunque, por ejemplo, el material almacenador de calor este solido cuando el extremo superior del tubo en U tiende a moverse hacia arriba debido a que una parte de los tubos rectos del intercambiador de calor con almacenamiento de 20 calor se expande termicamente. Debido a esto, se puede reducir la deformacion que se genera cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor se expande termicamente.
Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con un segundo aspecto, es el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor de acuerdo con el primer aspecto, donde el 25 intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta configurado para estar alineado posicionalmente respecto a una parte que esta en el lateral opuesto al lateral de la carcasa donde esta formada la abertura de acoplamiento de tuberfas.
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, el intercambiador de calor con 30 almacenamiento de calor y la carcasa estan alineados posicionalmente en una parte en el lateral opuesto al lateral de la carcasa donde esta provista la abertura de acoplamiento de tuberfas. Por este motivo, hay una tendencia a que la longitud de expansion termica o la longitud de contraccion termica sea mayor desde la posicion alineada posicionalmente hacia el lateral de la carcasa donde esta provista la abertura de acoplamiento de tuberfas cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor se expande termicamente o se contrae termicamente. De este 35 modo, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio, aun cuando la longitud de movimiento respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas en una parte de la tuberfa de refrigerante, que pasa a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor.
40 Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con un tercer aspecto, es el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con cualquiera del primer aspecto y el segundo aspecto, donde la direccion tangencial de una superficie de abertura de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa es la direccion vertical. La tuberfa de refrigerante tiene una parte cilfndrica que incluye una parte que se extiende verticalmente hacia arriba para pasar a traves de la abertura de acoplamientos de tuberfas de 45 la carcasa y una parte que se extiende verticalmente hacia abajo para pasar a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa.
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio y 50 mantener favorablemente el sellado entre la tuberfa de refrigerante y la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, dado que no hay cambios de distancia entre el elemento de sellado y la superficie de circunferencia externa de la tuberfa de refrigerante, aun cuando la tuberfa de refrigerante se mueva en una direccion axial respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas debido a que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y la tuberfa de refrigerante se expanden termicamente o se contraen termicamente.
55
Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con un cuarto aspecto, es el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con cualquiera del primer aspecto al tercer aspecto, donde el material almacenador de calor y al menos una parte de la superficie externa del intercambiador de calor con almacenamiento de calor estan dispuestos para contactar directamente.
En este dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, dado que el material almacenador de calor y el intercambiador de calor con almacenamiento de calor estan en contacto de deteccion, hay una tendencia a que la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor debido a que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor se expande termicamente 5 o se contrae termicamente, especialmente cuando el material almacenador de calor esta en un estado solido. En este sentido, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio del dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, aun cuando la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor debido a la expansion termica o contraccion termica que se genera en el 10 intercambiador de calor con almacenamiento de calor y en la tuberfa de refrigerante cuando el elemento almacenador de calor esta en un estado solido.
Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con un quinto aspecto, es el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con cualquier del primer aspecto al 15 cuarto aspecto, donde el elemento de sellado es un elemento de caucho con una forma para apretar un borde de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa en una direccion de espesor de placa. Ademas, esta provisto un elemento de retencion fijado respecto al entorno de una parte de la tuberfa de refrigerante, que esta posicionada en una seccion interna de la carcasa, y al entorno de otra parte de la tuberfa de refrigerante, que esta posicionada en una seccion externa de la carcasa y configurado para apoyar en el elemento de caucho cuando la tuberfa de 20 refrigerante se mueve en una direccion de paso a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa. En este caso, el caucho que configura el elemento de caucho no esta especialmente limitado, pero se prefiere que el caucho tenga mayor elasticidad que, por ejemplo, el material que configura la carcasa y se incluyen cauchos naturales y cauchos sinteticos, tales como caucho de estireno butadieno, caucho de butadieno y caucho de isopreno.
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Dado que el elemento de retencion que esta fijado a la tuberfa de refrigerante esta provisto ademas en el dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, se puede liberar tension termica a una parte, que esta en el entorno de la abertura de acoplamiento de tuberfas, de manera que la tension termica no se transmita localmente respecto a la tuberfa de refrigerante, usando la fuerza elastica del elemento de caucho, aun cuando se asuma que el 30 intercambiador de calor con almacenamiento de calor y la tuberfa de refrigerante se expanden termicamente o se contraen termicamente hasta tal punto que el elemento de retencion queda en contacto con el elemento de caucho.
<Efectos ventajosos de la invencion>
35 En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el elemento de sellado en medio, a la vez que se mantiene el sellado del material almacenador de calor de la carcasa.
En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, se puede 40 reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el elemento de sellado en medio del dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, aun cuando la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor debido al uso del material almacenador de calor que cambia de fase.
45 En el intercambiado de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con la reivindicacion 1 adjunta, se puede reducir la deformacion que se genera cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor se expande termicamente.
En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con el segundo aspecto, se puede reducir la 50 tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio, aun cuando la longitud de movimiento, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas, en una parte de la tuberfa de refrigerante que pasa a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor.
55 En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con el tercer aspecto, se puede reducir la tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio y mantener favorablemente el sellado entre la tuberfa de refrigerante y la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa.
60 En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con el cuarto aspecto, se puede reducir la
tension termica que se transmite a la parte de conexion de la tuberfa de refrigerante y la carcasa con el material de sellado en medio del dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor, aun cuando la longitud de movimiento de la tuberfa de refrigerante, respecto a la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa, sea mayor debido a que se genera expansion termica o contraccion termica en el intercambiador de calor con 5 almacenamiento de calor y en las tuberfas de refrigerante cuando el elemento almacenador de calor esta en estado solido.
En el intercambiador de calor con almacenamiento de calor, de acuerdo con el quinto aspecto, se puede liberar termica a una parte que esta en el entorno de la abertura de acoplamiento de tuberfas.
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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[Figura 1] La figura 1 es un diagrama esquematico de un acondicionador de aire de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.
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[Figura 2] La figura 2 es un diagrama de configuracion de disposicion esquematico de una vista de superficie superior de una unidad externa.
[Figura 3] La figura 3 es un diagrama de configuracion de disposicion esquematico de una vista de superficie 20 delantera de un dispositivo de almacenamiento de calor.
[Figura 4] La figura 4 es un diagrama de configuracion de disposicion esquematico de una superficie lateral de un intercambiador de calor con almacenamiento de calor.
25 [Figura 5] La figura 5 es un diagrama esquematico que ilustra el flujo de refrigerante durante el accionamiento para enfriar.
[Figura 6] La figura 6 es un diagrama esquematico que ilustra el flujo de refrigerante durante el accionamiento para calentar.
30
[Figura 7] La figura 7 es un diagrama esquematico que ilustra el flujo de refrigerante durante el accionamiento para calentar y almacenar calor.
[Figura 8] La figura 8 es un diagrama esquematico que ilustra el flujo de refrigerante durante el accionamiento para 35 calentar y descongelar.
[Figura 9] La figura 9 es un diagrama en perspectiva para describir una estructura de soporte de una tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso y un deposito de almacenamiento de calor.
40 [Figura 10] La figura 10 es un diagrama de una vista de superficie lateral para describir una estructura de soporte para una tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso y un deposito de almacenamiento de calor.
[Figura 11] La figura 11 es un diagrama en perspectiva que ilustra el entorno de una abertura de acoplamiento de tuberfas de una superficie de techo de un deposito de almacenamiento de calor.
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[Figura 12] La figura 12 es un diagrama de una vista de superficie lateral que ilustra el entorno de una abertura de acoplamiento de tuberfas de una superficie de techo de un deposito de almacenamiento de calor.
[Figura 13] La figura 13 es un diagrama transversal de una vista de superficie lateral que ilustra el entorno de una 50 abertura de acoplamiento de tuberfas de una superficie de techo de un deposito de almacenamiento de calor en un estado donde una tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso se mueve hacia arriba.
[Figura 14] La figura 14 es un diagrama transversal de una vista de superficie lateral que ilustra el entorno de una abertura de acoplamiento de tuberfas de una superficie de techo de un deposito de almacenamiento de calor en un 55 estado donde una tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso se mueve hacia abajo.
[Figura 15] La figura 15 es una vista de superficie lateral que ilustra un estado en las proximidades de un extremo superior de un intercambiador de calor con almacenamiento de calor cuando no hay expansion termica.
60 [Figura 16] La figura 16 es una vista de superficie lateral que ilustra un estado en las proximidades de un extremo
superior de un intercambiador de calor con almacenamiento de calor cuando hay expansion termica.
DESCRIPCION DE REALIZACIONES
5 A continuacion, se describira un acondicionador de aire de acuerdo con realizaciones y ejemplos modificados en funcion de los dibujos y dando ejemplos. En este caso, la siguiente descripcion no limita la presente invencion.
(1) Acondicionador de aire
10 En la figura 1 se muestra un diagrama esquematico de un circuito de refrigerante de un acondicionador de aire (1) de acuerdo con la presente realizacion.
El acondicionador de aire (1), de acuerdo con la presente realizacion, es para zonas frfas donde la temperatura del aire es inferior al punto de congelacion en invierno y similar y se puede accionar no solo para enfriar y accionar para 15 calentar, sino tambien accionar para calentar y almacenar calor y accionar para calentar y descongelar.
El acondicionador de aire (1) tiene un dispositivo de control (9) y un circuito de refrigerante (6) que esta configurado conectando una pluralidad de unidades interiores (7) y (8) respecto a una unidad exterior (2). El circuito de refrigerante (6) esta provisto de un circuito principal (10), un circuito de sobreenfriamiento (30) y un circuito de 20 almacenamiento de calor (40).
(1-1) Circuito principal
El circuito principal (10) principalmente tiene un compresor (23), un separador de aceite (23a), una primera valvula 25 de conmutacion de cuatro vfas (21), una segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), un intercambiador de calor exterior (24), una valvula de expansion exterior (26), valvulas de expansion interiores (73) y (74), intercambiadores de calor interiores (71) y (81), una tuberfa de union de refrigerante lfquido (14), una tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15), una tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11), una tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13), una tuberfa de aspiracion (12) y un acumulador (27).
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La tuberfa de aspiracion (12) esta conectada con el lateral de aspiracion del compresor (23) y la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) estan conectadas con el lateral de descarga del compresor (23) a traves del separador de aceite (23a). El acumulador (27) esta provisto en el centro de la tuberfa de aspiracion (12). Un extremo de un tubo capilar (28) esta conectado a una seccion de extremo 35 de la tuberfa de aspiracion (12) en el lateral opuesto al lateral de conexion del compresor (23). La segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) esta conectada con la tuberfa de refrigerante que se bifurca desde el punto (A) entre el separador de aceite (23a) y la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21).
La primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) tiene una primera seccion de conexion, en el punto (A), con el 40 separador de aceite (23a) que se ha descrito anteriormente, una segunda seccion de conexion con el intercambiador de calor exterior (24), una tercera seccion de conexion en el punto (G) del centro de la tuberfa de aspiracion (12) y una cuarta seccion de conexion con el circuito de almacenamiento de calor (40) que se ha descrito anteriormente. La primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) puede conmutar entre un estado donde estan conectadas la primera seccion de conexion y la segunda seccion de conexion y estan conectadas la tercera seccion de conexion y 45 la cuarta seccion de conexion y un estado donde estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion y estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion.
La segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) tiene una primera seccion de conexion, en el punto (A), con el separador de aceite (23a) que se ha descrito anteriormente, una segunda seccion de conexion con el otro extremo 50 del tubo capilar (28), una tercera seccion de conexion en el punto (F) del centro del tubo de aspiracion (12) y una cuarta seccion de conexion con la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13). La segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) puede conmutar entre un estado donde estan conectadas la primera seccion de conexion y la segunda seccion de conexion y estan conectadas la tercera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion y un estado donde estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion y estan 55 conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion, independientemente del estado de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21).
La tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11) esta conectada al intercambiador de calor exterior (24) en el lateral opuesto al lateral de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). La valvula de expansion exterior (26) 60 esta provista en el centro de la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11). La tuberfa de union de refrigerante lfquido
(14) esta conectada a una seccion de extremo de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) en el lateral opuesto al lateral del intercambiador de calor exterior (24) a traves de la valvula de cierre de liquido exterior (19) de la unidad exterior (2).
5 La tuberfa de union de refrigerante liquido (14) en el lateral opuesto al lateral de la unidad exterior (2) se bifurca, en el punto (D), a una seccion de tuberfa hacfa la unidad interior (7) y a una seccion de tuberfa de refrigerante hacia la unidad interior (8) y esta conectada con valvulas de cierre de liquido interiores (79) y (89) que estan, respectivamente, en las unidades interiores (7) y (8). La tuberfa de refrigerante, que se extiende desde la valvula de cierre de liquido interior (79), esta conectada a un lateral del intercambiador de calor interior (71) a traves de la 10 valvula de expansion interior (73). El otro lateral del intercambiador de calor interior (71) esta conectado, en el punto (E), con la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) a traves de una valvula de cierre de gas interior (78). Del mismo modo, la tuberfa de refrigerante, que se extiende desde la valvula de cierre de liquido interior (89), esta conectada a un lateral del intercambiador de calor interior (81) a traves de la valvula de expansion interior (83). El otro lateral del intercambiador de calor interior (81) esta conectado, en el punto (E), con la tuberfa de union de 15 refrigerante gaseoso (15) a traves de una valvula de cierre de gas interior (88). La tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) esta conectada con la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13) a traves de una valvula de cierre de gas exterior (18). En este caso, como se ha descrito anteriormente, la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13), en el lateral opuesto al lateral de la valvula de cierre de gas exterior (18), esta conectada con la cuarta seccion de conexion de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22).
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(1-2) Circuito de sobreenfriamiento
El circuito de sobreenfriamiento (30) esta provisto en el centro de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) para estar conectado en el punto (H) del centro de la tuberfa de aspiracion (12), bifurcandose desde el punto (C) entre la 25 valvula de expansion exterior (26) y la valvula de cierre de liquido exterior (19).
Un intercambiador de calor por sobreenfriamiento (31) esta provisto entre la valvula de cierre de liquido exterior (19) y el punto (C) del centro de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11).
30 Ademas, una valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) esta provista en el centro del circuito de sobreenfriamiento (30). El circuito de sobreenfriamiento (30) se extiende hasta el punto (H) de la tuberfa de aspiracion (12) tras extenderse desde el punto (C) de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) hasta la valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) pasando a traves de una seccion interna del intercambiador de calor por sobreenfriamiento (31).
35
El circuito de sobreenfriamiento (30) puede ajustar el grado de sobreenfriamiento del refrigerante que fluye en la tuberfa de union de refrigerante liquido (14) ajustando la cantidad de refrigerante que pasa a traves debido a que la abertura de valvula de la valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) se ajusta durante el accionamiento para enfriar, que se describira mas adelante.
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(1-3) Circuito de almacenamiento de calor
El circuito de almacenamiento de calor (40) esta provisto para conectar la cuarta seccion de conexion en el lateral de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) en el punto (B) 45 entre el punto (C) y la valvula de expansion exterior (26).
La tuberfa de refrigerante, que se extiende desde la cuarta seccion de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), esta conectada con un lateral de extremo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) que esta alojado en una seccion interna de un dispositivo de almacenamiento de calor 50 (41) que se describira mas adelante. La tuberfa de refrigerante, que se extiende desde la conexion en el otro lateral de extremo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), esta conectada, en el punto (B), con la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) a traves de la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43).
El circuito de almacenamiento de calor (40) puede ajustar la cantidad de almacenamiento de calor y la cantidad de 55 liberacion de calor del dispositivo de almacenamiento de calor (41), por ejemplo, ajustando la abertura de valvula de la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) durante el accionamiento para calentar y almacenar calor y durante el accionamiento para calentar y descongelar que se describiran mas adelante.
A continuacion, se describira la unidad exterior (2) y las unidades interiores (7) y (8) que estan provistas en el 60 acondicionador de aire (1).
(2) Unidad exterior
La unidad exterior (2) principalmente tiene una carcasa de unidad exterior (20), un ventilador exterior (25) y el 5 compresor (23), el separador de aceite (23a), la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), el intercambiador de calor exterior (24), la valvula de expansion exterior
(26) , el circuito de sobreenfriamiento (30), el circuito de almacenamiento de calor (40), la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11), la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13), la tuberfa de aspiracion (12), el acumulador
(27) , la valvula de cierre de lfquido exterior (19) y la valvula de cierre de gas exterior (18) que estan en el circuito de 10 refrigerante (6).
En la figura 2 se muestra un diagrama esquematico de configuracion de disposicion de los elementos principales de una vista de superficie superior de la unidad exterior (2).
15 La carcasa de unidad exterior (2) tiene una superficie de base (20b) y cuatro superficies laterales y una superficie de techo que no se muestran en los diagramas y esta configurada para tener, sustancialmente, una forma cubica rectangular. Columnas de soporte (2a), que se extienden verticalmente hacia arriba, estan provistas en cada una de las cuatro esquinas de la superficie de base (20b) en una vista de superficie superior.
20 El intercambiador de calor exterior (24) esta dispuesto de manera que una forma cilfndrica, donde una parte esta cortada, se extienda en la direccion vertical y el intercambiador de calor exterior (24) coincida completamente con dos de las cuatro superficies laterales y coincida mas o menos la mitad con las dos superficies laterales restantes. En este caso, partes, que estan opuestas al intercambiador de calor exterior (24), de cada una de las superficies laterales de la carcasa de unidad exterior (20), estan configuradas de manera que un flujo de aire se introduzca 25 desde el lateral externo hasta el lateral interno. Por abajo, el intercambiador de calor exterior (24) esta mas o menos cubierto usando la superficie de base (20b) de la carcasa de unidad exterior (20) y, por arriba, el intercambiador de calor exterior (24) esta abierto. En este caso, si bien no se muestra en la figura 2, el ventilador exterior (25) es un ventilador de helice que esta dispuesto en el espacio de encima del intercambiador de calor exterior (24), de manera que la direccion axial sea la direccion vertical y se pueda formar un flujo de aire desde una seccion interna de la 30 carcasa de unidad exterior (20), que esta debajo, hasta una seccion externa de la carcasa de unidad exterior (20), que esta encima.
Como se muestra en la figura 2, la valvula de cierre de gas exterior (18) y la valvula de cierre de lfquido exterior (19) estan dispuestas en las proximidades de las esquinas, donde no existe el intercambiador de calor exterior (24) que 35 se ha descrito anteriormente. La valvula de cierre de gas exterior (18) y la valvula de cierre de lfquido exterior (19) estan posicionadas en el lateral de superficie delantera de la carcasa de unidad exterior (20) en las secciones de conexion con la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) y la tuberfa de union de refrigerante lfquido (14).
Ademas, como se muestra en la figura 2, el acumulador (27), la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), 40 la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), el compresor (23) y el separador de aceite (23a) estan dispuestos en la carcasa de unidad exterior (20) cerca de una zona donde estan dispuestas la valvula de cierre de gas exterior (18) y la valvula de cierre de lfquido exterior (19) que se han descrito anteriormente.
Ademas, como se muestra en la figura 2, el dispositivo de almacenamiento de calor (41) esta dispuesto en el 45 intercambiador de calor exterior (24) entre el compresor (23) y el separador de aceite (23a) en el lateral opuesto a la zona donde estan dispuestas la valvula de cierre de gas exterior (18) y la valvula de cierre de lfquido exterior (19). El dispositivo de almacenamiento de calor (41) principalmente tiene un deposito de almacenamiento de calor (50), el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), una tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), una primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46), una segunda tuberfa de conexion de refrigerante lfquido 50 (47) y un material almacenador de calor (P) como se muestra en un diagrama esquematico de configuracion de disposicion de una superficie delantera de un dispositivo de almacenamiento de calor, en la figura 3, y un diagrama esquematico de configuracion de disposicion de una superficie lateral del dispositivo de almacenamiento de calor, en la figura 4.
55 Como se muestra en la figura 2, el deposito de almacenamiento de calor (50) es una carcasa con una forma cubica rectangular y esta dispuesto de manera que una direccion, desde el lateral de superficie delantera hasta el lateral de superficie trasera, sea mayor que la direccion hacia la izquierda y hacia la derecha en una vista de superficie superior. En este caso, el deposito de almacenamiento de calor (50) esta configurado de manera que la longitud en la direccion vertical sea mayor que la longitud en una direccion desde el lateral de superficie delantera hasta el 60 lateral de superficie trasera. El deposito de almacenamiento de calor (50) esta configurado para tener una superficie
de techo (50a), una superficie de base (50b) y cuatro superficies laterales. El deposito de almacenamiento de calor
(50) esta formado principalmente usando resina y en la presente realizacion se adopta polipropileno. El material almacenador de calor (P) esta metido en un espacio de una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50), de manera que el espacio de encima este abierto. En este caso, un material termoaislante, tal como
5 espuma de estireno, esta dispuesto entre el deposito de almacenamiento de calor (50) y el material almacenador de calor (P), pero no se muestra en los diagramas. Ademas, el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta dispuesto de manera que superficies externas de cada seccion, excepto una parte de extremo superior, contacten directamente con el material almacenador de calor (P). El deposito de almacenamiento de calor (50) esta sujeto y fijado a la superficie de base (20b) de la carcasa de unidad exterior (20) usando un perno, de manera que 10 una superficie inferior de la superficie de base (50b) del deposito de almacenamiento de calor (50) contacte con una superficie superior de la superficie de base (20b) de la carcasa de unidad exterior (20).
El material almacenador de calor (P) es un material almacenador de calor donde se genera un cambio de fase conjuntamente con un cambio de la temperatura del refrigerante que fluye en el intercambiador de calor con 15 almacenamiento de calor (42), cuando el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion realiza cada tipo de accionamiento que se describira mas adelante. El material almacenador de calor (P) almacena calor pasando a un estado lfquido, debido a la fusion cuando se obtiene calor y pasa a un estado solido, debido a la solidificacion, liberando calor. El volumen del material almacenador de calor (P) es distinto en el estado lfquido y en el estado solido y el volumen es menor en el estado solido que en el estado lfquido. Si bien no se limita especialmente, el 20 material almacenador de calor (P) de la presente realizacion es un material almacenador de calor donde glicol de polietileno esta disuelto en agua y puede acumular calor, como calor latente, con un punto de fusion de entre, aproximadamente, 30 °C y 40 °C. En este caso, el material almacenador de calor (P) de la presente realizacion tiene propiedades tales como que el volumen es menor cuando se solidifica de un estado lfquido a un estado solido.
25 El intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta dispuesto de manera que la direccion vertical sea la direccion longitudinal. El intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) tiene una pluralidad de tubos de transferencia de calor (42a) que se extienden paralelos entre si en la direccion vertical, un tubo en U de extremo superior (42b), que conecta partes de los extremos superiores de algunos de la pluralidad de tubos de transferencia (42a) para que se doblen hacia atras, y un tubo en U de extremo inferior (42c), que conecta partes de los extremos 30 inferiores de algunos de la pluralidad de tubos de transferencia de calor (42a) para que se doblen hacia atras. Un lateral de extremo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta conectado a una de las tuberfas de conexion de refrigerante gaseoso (45) a traves de un colector (45c). El otro lateral de extremo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta conectado a la primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) y a la segunda tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (47), que son una pluralidad de 35 tuberfas de conexion lateral de lfquido. La proximidad de un extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta fijada en un elemento de soporte de extremo inferior (53) con una forma que se extiende sobre un plano horizontal. Una pluralidad de refuerzos (54), que sobresalen hacia abajo, se extienden desde el lateral de superficie inferior del elemento de soporte de extremo inferior (53). Extremos inferiores de los refuerzos (54) estan soportados quedando en contacto con una superficie superior de la superficie de base (50b) del 40 deposito de almacenamiento de calor (50). Una parte del tubo en U de extremo superior (42b), que esta en las proximidades de un extremo superior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), esta soportada usando un elemento de soporte de lateral interno (52) que esta formado con forma de varilla, de manera que una parte, en los laterales internos de los extremos superiores de una pluralidad de los tubos en U de extremo superior (42b), este soportada desde abajo. Ambos extremos del elemento de soporte de lateral interno (52) en la direccion 45 longitudinal estan soportados por superficies laterales del deposito de almacenamiento de calor (50). Ademas, las proximidades de los extremos superiores de una pluralidad de los tubos de transferencia de calor (42a), que estan dispuestos en el lateral externo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) donde no esta provisto el tubo en U de extremo superior (42b), estan soportados usando un elemento de soporte de lateral externo
(51) que esta formado con forma de varilla, de manera que dichos tubos de transferencia de calor (42a) esten 50 soportados para estar agrupados desde el lateral externo. Ambos extremos del elemento de soporte de lateral
externo (51), en la direccion longitudinal, estan soportados por superficies laterales del deposito de almacenamiento de calor (50) del mismo modo que el elemento de soporte de lateral interno (52). El material almacenador de calor (P) esta metido en un espacio de una seccion externa del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) que es un espacio en una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50). En este caso, la cantidad 55 de relleno del material almacenador de calor (P), que se mete, se ajusta de manera que la superficie superior del material almacenador de calor (P), que esta en estado solido, este posicionada debajo del extremo superior de una pluralidad de tubos en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), aun cuando el material almacenador de calor (P) este en un estado solido. En este caso, se prefiere que la cantidad de relleno del material almacenador de calor (P) sea tal que la superficie superior del material almacenador de calor 60 (P), que esta en un estado solido, este posicionada debajo del extremo superior en el lateral interno de una
pluralidad de los tubos en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42). Ajustando la cantidad del material almacenador de calor (P) de este modo, puede resultar diffcil que la carga de la tension termica se aplique al intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), dado que una parte del tubo en U de extremo superior (42b) se puede mover en la direccion ascendente y descendente sin que la bloquee 5 el material almacenador de calor (P), que esta en un estado solido, cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se expande termicamente o se contrae termicamente.
La tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) esta configurada usando una tuberfa de gas de seccion superior (45a), una tuberfa de gas de seccion inferior (45b) y el colector (45c) que se ha descrito anteriormente. Una parte del 10 extremo superior de la pluralidad de tubos de transferencia de calor (42a) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta conectada al colector (45c) como se ha descrito anteriormente. Un extremo inferior de la tuberfa de gas de seccion inferior (45b) esta conectada con el colector (45c), un extremo superior de la tuberfa de gas de seccion inferior (45b) esta unida con la tuberfa de gas de seccion superior (45a) y la tuberfa de gas de seccion inferior (45b) esta posicionada en una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50) 15 en un estado donde el accionamiento esta parado. La tuberfa de gas de seccion inferior (45b) esta formada para extenderse en la direccion vertical curvandose hacia atras tras extenderse en una direccion diagonal. Un extremo inferior de la tuberfa de gas de seccion superior (45a) esta unido con un extremo superior de la tuberfa de gas de seccion inferior (45b) y un extremo superior de la tuberfa de gas de seccion superior (45a) esta conectado, respecto a la cuarta seccion de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) a traves de la tuberfa de 20 refrigerante. La tuberfa de gas de seccion superior (45a) esta posicionada en una seccion externa del deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado. La tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) esta soportada de manera que el movimiento en el entorno de una parte de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), que pasa a traves de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), en la direccion vertical, respecto a la direccion axial de la tuberfa de gas de seccion 25 superior (45a) y la tuberfa de gas de seccion inferior (45b), sea libre respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) a traves de un cuerpo de empalme (62), una tuerca (61), una arandela (63) y un elemento de caucho (55) que se describiran mas adelante. En este caso, el movimiento de la tuberfa de gas de seccion superior (45a) y la tuberfa de gas de seccion inferior (45b), respecto a una direccion radial es basicamente limitado respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), salvo por 30 la variable forma elastica del elemento de caucho (55) en la direccion radial.
La primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) esta configurada usando una primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a), una primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b), un primer separador de flujo (46c) y una pluralidad de primeras tuberfas de bifurcacion (46d) (que se omiten del diagrama y solo se muestra una en la 35 figura 4). La primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b) esta posicionada en una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado, un extremo superior de la primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b) esta unido con la primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) y un extremo inferior de la primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b) esta conectado con el primer separador de flujo (46c). La pluralidad de primeras tuberfas de bifurcacion (46d) sobresalen de un extremo inferior 40 del primer separador de flujo (46c). Laterales de extremo inferior de cada una de las primeras tuberfas de bifurcacion (46d) estan conectados con una seccion de extremo superior de uno de los tubos de transferencia de calor (42a) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42). Cada una de las primeras tuberfas de bifurcacion (46d) esta formada para extenderse en una direccion vertical curvandose hacia atras tras extenderse diagonalmente hacia abajo desde debajo del primer separador de flujo (46) y, posteriormente, extenderse diagonalmente hacia arriba. Un 45 extremo inferior de la primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) esta unido con un extremo superior de la primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b) y un extremo superior de la primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) esta conectado, respecto a la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) del circuito de almacenamiento de calor (40), a traves de la tuberfa de refrigerante y de un colector que no se muestra en los diagramas. La primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) esta posicionada en una seccion externa del 50 deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado. La primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) esta soportada de manera que el movimiento en el entorno de una parte de la primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46), que pasa a traves de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) en la direccion vertical, respecto a la direccion axial de la primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) y la primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b) sea libre respecto a la 55 superficie de techo (50a) del dispositivo de almacenamiento de calor (50) a traves de un cuerpo de empalme (65), una tuerca (64), una arandela (66) y un elemento de caucho que no se muestra en los diagramas. En este caso, el movimiento de la primera tuberfa de lfquido de seccion superior (46a) y la primera tuberfa de lfquido de seccion inferior (46b), respecto a una direccion radial es basicamente limitado respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), salvo por la variable forma elastica del elemento de caucho en la 60 direccion radial.
La segunda tuberfa de conexion de refrigerante liquido (47) es igual que la primera tuberfa de conexion de refrigerante liquido (46). Es decir, la segunda tuberfa de conexion de refrigerante liquido (47) esta configurada usando una segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a), una segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b), un segundo separador de flujo (47c) y una pluralidad de segundas tuberfas de bifurcacion (47d) (que se 5 omiten del diagrama y solo se muestra una en la figura 4). La segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b) esta posicionada en una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado, un extremo superior de la segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b) esta unido con la segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a) y un extremo inferior de la segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b) esta conectado con el segundo separador de flujo (47c). La pluralidad de segundas tuberfas de 10 bifurcacion (47d) se extienden fuera de un extremo inferior del segundo separador de flujo (47c). Laterales de extremo inferior de cada una de las segundas tuberfas de bifurcacion (47d) estan conectados con una seccion de extremo superior de uno de los tubos de transferencia de calor (42a) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42). Cada una de las segundas tuberfas de bifurcacion (47d) esta formada para extenderse en la direccion vertical curvandose hacia atras tras extenderse diagonalmente hacia abajo desde debajo 15 del segundo separador de flujo (47c) y, posteriormente, extenderse en una direccion vertical. Un extremo inferior de la segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a) esta unido con un extremo superior de la segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b) y un extremo superior de la segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a) esta conectado, respecto a la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) del circuito de almacenamiento de calor (40), a traves de la tuberfa de refrigerante y de un colector que no se muestra en los 20 diagramas. La segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a) esta posicionada en una seccion externa del deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado. La segunda tuberfa de conexion de refrigerante liquido (47) esta soportada de manera que el movimiento en el entorno de una parte de la segunda tuberfa de conexion de refrigerante liquido (47), que pasa a traves de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) en la direccion vertical, respecto a la direccion axial de la segunda tuberfa 25 de liquido de seccion superior (47a) y la segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b) sea libre respecto a la superficie de techo (50a) del dispositivo de almacenamiento de calor (50) a traves de un cuerpo de empalme (68), una tuerca (67), una arandela (69) y un elemento de caucho que no se muestra en los diagramas. En este caso, el movimiento de la segunda tuberfa de liquido de seccion superior (47a) y la segunda tuberfa de liquido de seccion inferior (47b), respecto a una direccion radial es basicamente limitado respecto a la superficie de techo (50a) del 30 deposito de almacenamiento de calor (50), salvo por la variable forma elastica del elemento de caucho en la direccion radial.
(3) Unidad interior
35 La unidad interior (7) principalmente tiene un ventilador interior (72) y el intercambiador de calor interior (71), la valvula de expansion interior (73), la valvula de cierre de liquido interior (79) y la valvula de cierre de gas interior (78) que estan en el circuito de refrigerante (6) que se ha descrito anteriormente.
Del mismo modo, la unidad interior (8) principalmente tiene un ventilador interior (82) y el intercambiador de calor 40 interior (81), la valvula de expansion interior (83), la valvula de cierre de liquido interior (89) y la valvula de cierre de gas interior (88) que estan en el circuito de refrigerante (6) que se ha descrito anteriormente.
(4) Dispositivo de control
45 El dispositivo de control (9) realiza varios tipos de control controlando el estado del compresor (23), de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), del ventilador exterior (25), de la valvula de expansion exterior (26), de la valvula de expansion por sobreenfriamiento (32), de la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43), de las valvulas de expansion interiores (73) y (83) y de los ventiladores interiores (72) y (82) en funcion de instrucciones de un controlador, que no se muestra en los 50 diagramas, y de informacion identificada por varios tipos de sensores.
En este caso, el dispositivo de control (9) no esta especialmente limitado y puede estar configurado, por ejemplo, dividido en un controlador que esta dispuesto para cada una de las unidades interiores (7) y (8), una seccion de control que esta provista para la unidad exterior (2) y similar.
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(5) Acciones del acondicionador de aire
Las acciones de accionamiento del acondicionador de aire (1) se describiran usando la figura 5, la figura 6, la figura 7 y la figura 8 donde las direcciones de flujo del refrigerante se muestran usando flechas. El acondicionador de aire 60 (1) se puede accionar para enfriar, accionar para calentar, accionar para calentar y almacenar calor y accionar para
calentar y descongelar, como se ha descrito anteriormente.
(5-1) Accionamiento para enfriar
5 Cuando se acciona para enfriar, el accionamiento del acondicionador de aire (1) se realiza con el estado de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) que se muestra en la figura 5. Es decir, en la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), estan conectadas la primera seccion de conexion y la segunda seccion de conexion y estan conectadas la tercera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. Ademas, en la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), 10 estan conectadas la primera seccion de conexion y la segunda seccion de conexion y estan conectadas la tercera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. Ademas, la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) del circuito de almacenamiento de calor (40) esta en un estado totalmente abierto. En este caso, se controla el grado de abertura de la valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) del circuito de sobreenfriamiento (30) de manera que el grado de sobreenfriamiento del refrigerante que fluye en la tuberfa de refrigerante lfquido exterior 15 (11), en una abertura de salida del intercambiador de calor por sobreenfriamiento (31), sea el grado de sobreenfriamiento deseado.
Cuando el compresor (23) se activa en un estado donde el circuito de refrigerante (6) se controla de este modo, refrigerante gaseoso, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, se suministra al 20 intercambiador de calor exterior (24) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), se condensa y pasa a ser refrigerante lfquido. El refrigerante que pasa a traves del intercambiador de calor exterior (24) fluye en la tuberfa de union de refrigerante lfquido (14) en un estado donde se aplica un grado determinado de sobreenfriamiento cuando pasa a traves del intercambiador de calor por sobreenfriamiento (31) y se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8). El refrigerante que se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8) 25 esta en estado bifasico gaseoso-lfquido, debido a que la presion se reduce al pasar a traves de cada una de las valvulas de expansion interiores (73) y (83) y se evapora al pasar a traves de cada uno de los intercambiadores de calor interiores (71) y (81). El refrigerante gaseoso que se evapora fluye ordenadamente a traves de la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) y de la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13) y se envfa a la tuberfa de aspiracion (12) a traves de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22). Del refrigerante que fluye en la 30 tuberfa de aspiracion (12), refrigerante lfquido se separa en el acumulador (27), el refrigerante gaseoso se aspira en el compresor (23) y el refrigerante gaseoso se vuelve a descargar a alta temperatura y alta presion usando el compresor (23). De este modo, se realiza el accionamiento para enfriar.
(5-2) Accionamiento para calentar 35
Cuando se acciona para calentar, el accionamiento del acondicionador de aire (1) se realiza con el estado de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) que se muestra en la figura 6. Es decir, en la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion y estan conectadas la primera seccion 40 de conexion y la cuarta seccion de conexion. Ademas, en la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion y estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. La valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) del circuito de almacenamiento de calor (40) y la valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) del circuito de sobreenfriamiento (30) estan en un estado totalmente cerrado.
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Cuando el compresor (23) se activa en un estado donde el circuito de refrigerante (6) se controla de este modo, refrigerante gaseoso, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, fluye ordenadamente a traves de la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13) y de la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) a traves de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) y se envfa a cada una de las 50 unidades interiores (7) y (8). El refrigerante que se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8) se condensa en cada uno de los intercambiadores de calor interiores (71) y (81) y pasa a ser refrigerante lfquido y fluye ordenadamente a traves de la tuberfa de union de refrigerante lfquido (14) y de la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11). El refrigerante que fluye a traves de la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11) esta en estado bifasico gaseoso-lfquido, debido a que se reduce la presion en la valvula de expansion exterior (26), y fluye hasta el 55 intercambiador de calor exterior (24). El refrigerante que fluye hasta el intercambiador de calor exterior (24) se evapora y se envfa a la tuberfa de aspiracion (12) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). Del refrigerante que fluye en la tuberfa de aspiracion (12), refrigerante lfquido se separa en el acumulador (27), el refrigerante gaseoso se aspira en el compresor (23) y el refrigerante gaseoso se vuelve a descargar a alta temperatura y alta presion usando el compresor (23). De este modo, se realiza el accionamiento para calentar.
(5-3) Accionamiento para calentar y almacenar calor
Cuando se acciona para calentar y almacenar calor, el accionamiento del acondicionador de aire (1) se realiza con el estado de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la segunda valvula de conmutacion 5 de cuatro vfas (22) que se muestra en la figura 7, del mismo modo que el accionamiento para calentar. Es decir, en la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion y estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. Ademas, en la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion y estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. La 10 valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) del circuito de sobreenfriamiento (30) esta en un estado totalmente cerrado.
Cuando el compresor (23) se activa en un estado donde el circuito de refrigerante (6) se controla de este modo, una parte de refrigerante gaseoso, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, fluye 15 ordenadamente a traves de la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13) y de la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) a traves de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) y se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8). El refrigerante que se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8) se condensa en cada uno de los intercambiadores de calor interiores (71) y (81) y pasa a ser refrigerante lfquido y fluye ordenadamente a traves de la tuberfa de union de refrigerante lfquido (14) y de la tuberfa de refrigerante lfquido 20 exterior (11). Ademas, el refrigerante gaseoso restante, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, fluye hasta el circuito de almacenamiento de calor (40) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). El refrigerante que se envfa al circuito de almacenamiento de calor (40) se condensa al pasar a traves del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y pasa a ser refrigerante lfquido y el material almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se funde. En ese momento, el material 25 almacenador de calor (P) acumula calor, que se suministra del refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion, principalmente como calor latente. La presion del refrigerante que pasa a traves del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se reduce en la valvula de expansion por almacenamiento de calor (43) y el refrigerante se mezcla en la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11). En este caso, la presion del refrigerante que fluye para mezclarse en la tuberfa de refrigerante lfquido exterior (11) se reduce en la valvula de expansion exterior 30 (26) y el refrigerante fluye hasta el intercambiador de calor exterior (24) en estado bifasico gaseoso-lfquido. El refrigerante que fluye hasta el intercambiador de calor exterior (24) se evapora y se envfa a la tuberfa de aspiracion
(12) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). Del refrigerante que fluye en la tuberfa de
aspiracion (12), refrigerante lfquido se separa en el acumulador (27), el refrigerante gaseoso se aspira en el
compresor (23) y el refrigerante gaseoso se vuelve a descargar a alta temperatura y alta presion usando el
35 compresor (23). De este modo, se realiza el accionamiento para calentar y para almacenar calor.
En este caso, el accionamiento para calentar y almacenar calor se realiza principalmente cuando se activa el acondicionador de aire y no esta especialmente limitado y existe una configuracion donde, por ejemplo, hay una conmutacion automatica para accionamiento para calentar cuando un sensor de temperatura (que no se muestra en 40 los diagramas), que esta provisto de manera que se pueda detectar la temperatura del material almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50), identifica una temperatura que es igual o mayor que un valor predeterminado.
(5-4) Accionamiento para calentar y descongelar 45
Cuando se acciona para calentar y descongelar, el accionamiento del acondicionador de aire (1) se realiza con el estado de conexion de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21) y la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) que se muestra en la figura 8. Es decir, en la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21), estan conectadas la primera seccion de conexion y la segunda seccion de conexion y estan conectadas la tercera 50 seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. Ademas, en la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22), estan conectadas la segunda seccion de conexion y la tercera seccion de conexion y estan conectadas la primera seccion de conexion y la cuarta seccion de conexion. La valvula de expansion por sobreenfriamiento (32) del circuito de sobreenfriamiento (30) esta en un estado totalmente cerrado.
55 Cuando el compresor (23) se activa en un estado donde el circuito de refrigerante (6) se controla de este modo, una parte de refrigerante gaseoso, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, fluye ordenadamente a traves de la tuberfa de refrigerante gaseoso exterior (13) y de la tuberfa de union de refrigerante gaseoso (15) a traves de la segunda valvula de conmutacion de cuatro vfas (22) y se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8). El refrigerante que se envfa a cada una de las unidades interiores (7) y (8) se condensa 60 en cada uno de los intercambiadores de calor interiores (71) y (81) y pasa a ser refrigerante lfquido y fluye hasta el
punto (B) de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11) a traves de la tuberfa de union de refrigerante liquido (14). Ademas, el refrigerante gaseoso restante, que se descarga desde el compresor (23) a alta temperatura y alta presion, se envfa al intercambiador de calor exterior (24) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). En ese momento, se elimina la escarcha que esta acoplada al intercambiador de calor exterior (24) usando 5 calor del refrigerante a alta temperatura y el refrigerante que entra en el intercambiador de calor exterior (24) se condensa. El refrigerante liquido que pasa a traves del intercambiador de calor exterior (24) fluye hasta el punto (B) de la tuberfa de refrigerante liquido exterior (11), se mezcla con el refrigerante que fluye a traves de las unidades interiores (7) y (8) y fluye hasta el circuito de almacenamiento de calor (40). La presion del refrigerante que se envfa al circuito de almacenamiento de calor (40) se reduce al pasar a traves de la valvula de expansion por 10 almacenamiento de calor (43) y el refrigerante fluye hasta el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) en estado bifasico gaseoso-lfquido. El refrigerante que fluye hasta el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se evapora obteniendo calor del material almacenador de calor (P). A continuacion, el material almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se solidifica debido a que pierde el calor almacenado. El refrigerante gaseoso que pasa a traves del intercambiador de calor con almacenamiento de 15 calor (42) se envfa a la tuberfa de aspiracion (12) a traves de la primera valvula de conmutacion de cuatro vfas (21). Del refrigerante que fluye en la tuberfa de aspiracion (12), refrigerante liquido se separa en el acumulador (27), el refrigerante gaseoso se aspira en el compresor (23) y el refrigerante gaseoso se vuelve a descargar a alta temperatura y alta presion usando el compresor (23). De este modo, se realiza el accionamiento para calentar y descongelar.
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En este caso, el accionamiento para calentar y descongelar no esta especialmente limitado y existe una configuracion donde el accionamiento para calentar y descongelar se inicia cuando se cumplen unas condiciones determinadas durante el accionamiento para calentar o accionamiento para calentar y almacenar calor, se realiza continuamente durante un tiempo determinado y se vuelve a conmutar al accionamiento para calentar o 25 accionamiento para calentar o almacenar calor.
(6) Estructura de soporte de tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso del deposito de almacenamiento de calor
En la figura 9 se muestra un diagrama en perspectiva para describir una estructura de soporte entre la superficie de 30 techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45). Ademas, en la figura 10, se muestra un diagrama de una vista de superficie lateral para describir la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) y una estructura de soporte de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45). Ademas, en la figura 11, se muestra un diagrama en perspectiva que ilustra el entorno de una abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de 35 calor (50) y, en la figura 12, se muestra un diagrama de una vista de superficie lateral que ilustra el entorno de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50).
La tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), que esta conectada con el intercambiador de calor con 40 almacenamiento de calor (42), esta dispuesta y soportada de manera que la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) penetre en la direccion vertical, que es una direccion de espesor de placa, como se muestra en la figura 9 y en la figura 10.
Una abertura de acoplamiento de tuberfas (50x), que penetra con forma circular en la direccion vertical, que es la 45 direccion de espesor de placa, esta formada en la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) como se muestra en la figura 11 y en la figura 12. La direccion normal de la superficie de abertura de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) es la direccion vertical. Un elemento de caucho (55) esta encajado en la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) del deposito de almacenamiento de calor (50). En detalle, una parte superior (55a) esta dispuesta de manera que el elemento de caucho (55) siga el contorno de una superficie superior en un 50 lateral interno de una parte del borde circunferencial de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) del deposito de almacenamiento de calor (50) y una parte inferior (55b) esta provista de manera que el elemento de caucho (55) siga el contorno de una superficie inferior en un lateral interno de una parte en el borde circunferencial de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) del deposito de almacenamiento de calor (50). El lateral externo de una parte de borde circunferencial de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) del deposito de almacenamiento de calor (50) 55 esta apretado en la direccion de espesor de placa por la parte superior (55a) y la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55). En detalle, el lateral de superficie inferior de la parte superior (55a) del elemento de caucho (55) entra en contacto de superficie respecto a una parte del lateral de superficie superior de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), en el lateral externo de la parte de borde circunferencial de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x). Ademas, el lateral de superficie superior de la parte inferior (55b) del elemento de 60 caucho (55) entra en contacto de superficie respecto a una parte del lateral de superficie inferior de la superficie de
techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), en el lateral externo de la parte de borde circunferencial de la abertura de acoplamiento de tubenas (50x). Ademas, el elemento de caucho (55) tiene una parte cilmdrica (55x) que se extiende en la direccion vertical, que tambien es la misma que la direccion axial, con un drculo central que es el mismo que la abertura de acoplamiento de tubenas (50x) de la superficie de techo (50a) del deposito de 5 almacenamiento de calor (50). La parte cilmdrica (55x) del elemento de caucho (55) esta formada de manera que una parte circunferencial interna de la parte superior (55a) y una parte circunferencial interna de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55) forman una sola pieza debido a que estan unidas en la direccion vertical. En este caso, el diametro interno de la parte cilmdrica (55x) del elemento de caucho (55) esta configurado para que sea igual que el diametro externo de la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45). Debido a esto, se puede mejorar el 10 sellado hermetico de una seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50).
La tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45) que esta conectada al intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), esta dispuesta de manera que un lateral interno de la parte cilmdrica (55x) del elemento de caucho (55), en la direccion radial, se extienda en la direccion vertical en un lateral interno de la 15 abertura de acoplamiento de tubenas (50x) de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), como se muestra en la figura 9 y en la figura 10. En este caso, el cuerpo de empalme (62) esta acoplado a la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45) con una forma que se extiende a lo largo de la direccion axial de la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45) a la vez que cubre la circunferencia externa de la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45). La tuerca (61) esta enroscada desde el lateral externo en la direccion radial 20 en una parte superior del cuerpo de empalme (62). En este caso, la arandela (63) esta dispuesta entre la tuerca (61) y una seccion de extremo inferior del cuerpo de empalme (62). Con la configuracion que se ha descrito anteriormente, la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45) esta soportada y fijada debido a que una parte de extremo inferior del cuerpo de empalme (62) esta dispuesta debajo de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), estando dispuesta la arandela (63) encima de la superficie de techo (50a) del 25 deposito de almacenamiento de calor (50) y estando dispuesta la tuerca (61) para estar posicionada encima de la arandela (63). La estructura de estas partes se describira en detalle mas adelante.
En la figura 13, se muestra un diagrama transversal de una vista de superficie lateral que ilustra el entorno de la abertura de acoplamiento de tubenas (50x) de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) en un estado donde la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueve hacia arriba.
30
El cuerpo de empalme (62) tiene una seccion cilmdrica (62a), una seccion de expansion de diametro (62b) y juntas toricas (62c). La seccion cilmdrica (62a) tiene una forma donde el diametro interno, que es sustancialmente el mismo que el diametro externo de la tubena de conexion de refrigerante gaseoso (45), se extiende en la direccion axial, la seccion de expansion de diametro (62b) esta unida con una parte de extremo inferior y una ranura roscada (que no 35 se muestra en los diagramas) para enroscar la tuerca (61) esta provista en un lateral externo en la direccion radial. En este caso, el diametro externo, en una parte de extremo inferior de la seccion cilmdrica (62a), es igual o mayor que el diametro externo de la ranura roscada y el diametro externo, en una parte de extremo superior de la seccion cilmdrica (62a,) es menor que el diametro externo de la ranura roscada. En la seccion cilmdrica (62a), la longitud de la parte de extremo inferior, donde el diametro externo es igual o mayor que el diametro externo de la ranura 40 roscada, en la direccion axial es mayor que el total del espesor de placa de la arandela (63) y que la longitud del elemento de caucho (55) en la direccion axial. La seccion de expansion de diametro (62b) esta provista en un extremo inferior del cuerpo de empalme (62) y el diametro interno de la seccion de expansion de diametro (62b) es el mismo que la seccion cilmdrica (62a). El diametro externo de la seccion de expansion de diametro (62b) es mayor que una parte de la seccion cilmdrica (62a) donde el diametro externo es el mayor y se extiende hacia la direccion 45 horizontal para ser incluso mayor que el diametro interno de la abertura de acoplamiento de tubenas (50x) que esta provista en la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50). En este caso, en la presente realizacion, el diametro externo de la seccion de expansion de diametro (62b) es sustancialmente del mismo tamano que el diametro externo del elemento de caucho (55). Ademas, como se muestra en la figura 13, la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) esta posicionada en una seccion interna del deposito de 50 almacenamiento de calor (50), de manera que una superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) este al nivel de una superficie inferior de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50). Ademas, la seccion cilmdrica (62a) del cuerpo de empalme (62) esta posicionada para atravesar entre el interior y el exterior del deposito de almacenamiento de calor (50), de manera que un extremo inferior de la seccion cilmdrica (62a) este posicionado debajo de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) y un 55 extremo superior de la seccion cilmdrica (62a) este encima de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50). Ranuras circunferenciales, que se extienden hasta el lateral externo en la direccion radial, estan formadas en dos posiciones encima y debajo de una parte de la circunferencia interna de la seccion cilmdrica (62a).
60 Las juntas toricas (62c) estan alojadas para encajar en espacios de cada una de las ranuras circunferenciales que
estan provistas en una parte de la circunferencia interna de la seccion cilfndrica (62a). Las juntas toricas (62c) son elementos anulares donde la seccion transversal es una forma circular y estan dispuestas de manera que laterales internos de las juntas toricas (62c), en la direccion radial, entren en contacto con la superficie de circunferencia externa de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y laterales externos de las juntas toricas (62c), en la 5 direccion radial, entren en contacto con una parte de las ranuras circunferenciales de la seccion cilfndrica (62a) en un lateral externo en la direccion radial.
La arandela (63) es un elemento anular donde la direccion axial es la misma que la direccion axial de la seccion cilfndrica (62a) y tiene una parte de superficie superior y una parte de superficie inferior. El diametro interno de la 10 arandela (63) es mayor que el diametro externo de la parte de extremo inferior de la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62) y es menor que el diametro externo de la tuerca (61) y que el diametro externo del elemento de caucho (55). La arandela (63) esta dispuesta de manera que la superficie superior de la arandela (63) contacte con la superficie inferior de la tuerca (61) y de manera que la superficie inferior de la arandela (63) contacte con la superficie superior de la parte superior (55a) del elemento de caucho (55) que esta provisto en la superficie de 15 techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50). En este caso, la arandela (63) esta provista en un estado donde puede moverse libremente en la direccion axial sin estar enroscada respecto a la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62).
El diametro interno de la tuerca (61) es mayor que una seccion de extremo en el lateral de extremo superior de la 20 seccion cilfndrica (62a) del elemento de empalme (62) y esta enroscado a traves de la ranura roscada que esta provista en la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62), de manera que la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62) este sujeta desde el lateral externo en la direccion radial. Sujetando la tuerca (61) respecto a la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62), de este modo, la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62) cambia de forma en el lateral interno de la direccion radial y el cuerpo de empalme (62) esta fijado 25 respecto a la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) a traves de cada una de las juntas toricas (62c) y similares.
Como anteriormente, dado que la seccion cilfndrica (62a) esta provista de manera que la longitud de la parte de extremo inferior, donde el diametro externo es igual o mayor que el diametro externo de la ranura roscada, en la 30 direccion axial sea mayor que el total del espesor de placa de la arandela (63) y que la longitud del elemento de caucho (55) en la direccion axial, la longitud en la direccion vertical, entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la arandela (63) que estan fijadas respecto a la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), sea mayor que la longitud en la direccion vertical del elemento de caucho (55) que esta provisto en la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la superficie de 35 techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50). Debido a esto, puede haber un hueco entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55) y/o entre la superficie inferior de la arandela (63) y la superficie superior de la parte superior (55a) del elemento de caucho (55).
40 En este caso, se omiten los detalles de la primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) y de la segunda tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (47), sin embargo, la primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) y la segunda tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (47) estan soportadas por la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) del mismo modo que la estructura de soporte de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) que se ha descrito anteriormente.
45
(7) Estructura de soporte de tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso
Dado que la parte de extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta soportada por la superficie inferior (50b) del deposito de almacenamiento de calor (50) usando el elemento de soporte de 50 extremo inferior (53) y la pluralidad de refuerzos (54) que se han descrito anteriormente en la figura 3, la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), que esta conectada a un extremo superior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), se mueve verticalmente hacia arriba cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se expande termicamente. En este caso, el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) tambien se expande termicamente respecto a la direccion horizontal, sin embargo, 55 dado que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta dispuesto de manera que la direccion longitudinal de los tubos de transferencia de calor (42a) sea la direccion vertical, los efectos de la expansion termica se generan principalmente en la direccion vertical. Ademas, la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueve verticalmente hacia abajo cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se contrae termicamente. En este caso, se genera una ligera expansion termica en el deposito de almacenamiento de calor (50) 60 propiamente dicho, sin embargo, el coeficiente de expansion termica lineal de un material (principalmente
polipropileno en la presente realizacion), que configura el deposito de almacenamiento de calor (50), es distinto al coeficiente de expansion termica lineal del metal que configura el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y es reducido y dado que se genera un flujo de aire en la circunferencia externa del deposito de almacenamiento de calor (50) y tambien es distinto el grado en que 5 aumenta la temperatura, el movimiento de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se genera como se ha descrito anteriormente.
Como se muestra en la figura 13, cuando el refrigerante no fluye en el circuito de almacenamiento de calor (40) y el material almacenador de calor (P) esta a temperatura ambiente, el intercambiador de calor con almacenamiento de 10 calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) apenas se expanden termicamente y la parte de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), que pasa a traves de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), esta posicionada debajo, en la direccion vertical, y la arandela (63) esta en un estado entre la superficie inferior de la tuerca (61) y la superficie superior de la parte superior (55a) del elemento de caucho (55) en la direccion vertical. Es decir, un estado donde hay un hueco entre la superficie superior de la seccion de 15 expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55) en una parte que en la figura 13 se muestra con la referencia (S1).
En contraposicion a esto, cuando refrigerante a alta temperatura fluye en el circuito de almacenamiento de calor (40) y el material almacenador de calor (P) esta en un estado donde se almacena calor, el intercambiador de calor con 20 almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente y la parte de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), que pasa a traves de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) esta posicionada encima, en la direccion vertical, como se muestra en la figura 14. De este modo, resulta diffcil que la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) reciba tension termica de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) debido a que la longitud en la direccion 25 vertical del hueco, entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55), es menor, aun cuando la expansion termica se genere de manera que la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueva hacia arriba. Es decir, la posicion de la tuerca (61), que esta enroscada en la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62), se mueve hacia arriba a la vez que la 30 posicion de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueve hacia arriba, como se muestra en la figura 14, cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente. En este caso, la arandela (63) no se mueve hacia arriba debido a la accion de su propio peso y la superficie inferior de la arandela (63) se mantiene en un estado que esta en contacto con la superficie superior de la parte superior (55a) del elemento de caucho (55). Ademas, la superficie de techo (50a) del 35 deposito de almacenamiento de calor (50) y el elemento de caucho (55), que esta acoplado a la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la superficie de techo (50a) no se mueven. Por este motivo, existe un estado donde hay un hueco entre la superficie inferior de la tuerca (61) y la superficie superior de la arandela (63), mientras que la longitud en la direccion vertical del hueco entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55) es 40 menor, como se muestra en la figura 14. En este caso comparando un estado donde no se genera expansion termica, en la figura 13, y un estado donde se genera expansion termica, en la figura 14, la longitud, en la direccion vertical del hueco entre la superficie inferior de la tuerca (61) y la superficie superior de la arandela (63), es tal que la longitud en la direccion vertical del hueco entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior de la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55) es menor y 45 el valor de la longitud en la direccion vertical del hueco, que es la parte que en la figura 13 se muestra con la referencia (S1), es igual a los valores totales de la longitud en la direccion vertical del hueco, que es la parte que en la figura 14 se muestra con la referencia (S1), y a la longitud en la direccion vertical del hueco, que es la parte que en la figura 14 se muestra con la referencia (S2).
50 Como anteriormente, puede resultar diffcil que la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) reciba tension de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y puede resultar diffcil que la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) reciba tension de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), aun cuando la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueva verticalmente hacia arriba respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50).
55
Ademas, es lo mismo cuando la contraccion termica se genera tras la expansion termica y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueve verticalmente hacia abajo respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50).
60 (8) Relacion posicional en altura del tubo en U de extremo superior del intercambiador de calor con almacenamiento
de calor y el extremo superior del material almacenador de calor en estado solido
El material almacenador de calor (P), que esta metido en el deposito de almacenamiento de calor (50), esta dispuesto de manera que el tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento 5 de calor (42) este posicionado encima de la parte de extremo superior del material almacenador de calor (P), aun cuando el material almacenador de calor (P) este en un estado solido, como se muestra en la figura 15.
En este caso, cuando el refrigerante no fluye en el circuito de almacenamiento de calor (40) y el material almacenador de calor (P) esta a temperatura ambiente, el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) 10 apenas se expande termicamente y el tubo en U de extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta en un estado donde la parte de extremo superior en el lateral interno esta soportada desde abajo usando el elemento de soporte de lateral interno (52), como se muestra en la figura 15. En este caso, debido a que estan soportados por las superficies laterales del deposito de almacenamiento de calor (50), ambos laterales del elemento de soporte de lateral interno (52) no se mueven en la direccion longitudinal, aun 15 cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se expanda termicamente. Ademas, las proximidades del extremo superior de la pluralidad de tubos de transferencia de calor (42a), que estan dispuestos en el lateral externo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), estan soportadas para estar agrupadas desde el lateral externo usando el elemento de soporte de lateral externo (51). Debido a que estan soportados por las superficies laterales del deposito de almacenamiento de calor (50), ambos extremos del elemento 20 de soporte de lateral externo (51) no se mueven en la direccion longitudinal, aun cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se expanda termicamente del mismo modo que el elemento de soporte de lateral interno (52).
En contraposicion a esto, cuando refrigerante a alta temperatura fluye en el circuito de almacenamiento de calor (40) 25 y el material almacenador de calor (P) esta en un estado donde se almacena calor, el tubo de transferencia de calor (42a) y el tubo en U de extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueven hacia arriba al expandirse termicamente el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), como se muestra con las flechas en la figura 16. En este caso, el tubo en U de extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueve para separase hacia arriba del elemento de soporte de lateral 30 interno (52), como se muestra en la figura 16. Ademas, el tubo de transferencia de calor (42a) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueve hacia la direccion vertical, que es la direccion axial, principalmente sin cambios cuando se mantiene el estado de soporte debido al elemento de soporte de lateral externo (51).
De este modo, dado que la cantidad de relleno del material almacenador de calor (P) del deposito de 35 almacenamiento de calor (50) se ajusta de manera que el extremo superior del material almacenador de calor (P) en el estado solido este posicionado debajo del tubo en U de extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), aun cuando el tubo en U de extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueva verticalmente hacia arriba debido a la expansion termica, no hay material almacenador de calor (P) en estado solido encima del tubo en U de extremo inferior (42b) cuando el tubo en U de 40 extremo inferior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueve hacia arriba debido a que se genera expansion termica. Por este motivo, se puede evitar que se genere tension termica entre el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y el material almacenador de calor (P) que esta en estado solido. Ademas, dado que la cantidad de relleno del material almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se ajusta de manera que el extremo superior del material almacenador de calor (P) en 45 el estado solido este posicionado debajo del tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), aun cuando el tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueva verticalmente hacia abajo debido a contraccion termica, no hay material almacenador de calor (P) en estado solido debajo del tubo en U de extremo superior (42b) cuando el tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueve hacia abajo debido 50 a que se genera contraccion termica. Por este motivo, se puede evitar que se genere tension termica entre el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y el material almacenador de calor (P) que esta en estado solido.
(9) Caracterfsticas de la presente realizacion 55
(9-1)
En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion, la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) esta provista para moverse libremente en la direccion de espesor de placa respecto a la superficie de techo (50a) del 60 deposito de almacenamiento de calor (50). Por este motivo, puede resultar diffcil que reciba tension termica de la
superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), aun cuando la posicion de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueva hacia arriba respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) debido a que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente. Por este motivo, resulta diffcil que se genere 5 fatiga del metal en la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y el intercambiador de calor con almacenamiento termico (42) que esta conectado a la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45), aun cuando la expansion termica y la contraccion termica de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se repita debido a almacenamiento de calor en el material almacenador de calor (P) y se repita la liberacion de calor del material almacenador de calor (P). El principio es el 10 mismo para la primera tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (46) y la segunda tuberfa de conexion de refrigerante lfquido (47).
(9-2)
15 En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion, se puede mejorar el sellado hermetico de la seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50) configurando el diametro interno de la parte cilfndrica (55x) del elemento de caucho (55) para que sea el mismo que el diametro externo de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45). Ademas, la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) esta provista para penetrar, respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), en la direccion vertical y la tuberfa de 20 conexion de refrigerante gaseoso (45) tambien esta provista de manera que la direccion axial, tanto de la parte cilfndrica (55x) del elemento de caucho (55) como de la seccion cilfndrica (62a) del cuerpo de empalme (62), sea la direccion vertical. Por este motivo, se mantiene un estado donde la superficie de circunferencia externa de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) normalmente entra en contacto con la superficie de circunferencia interna de la parte cilfndrica (55x) del elemento de caucho (55), aun cuando se mueva en la direccion vertical, respecto a la 25 superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) debido a que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente. Por este motivo, se puede mantener favorablemente el sellado entre la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) incluso en cualquier estado del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) 30 en que se expanden termicamente o se contraen termicamente. En particular, es facil mantener favorablemente un acoplamiento preciso entre el elemento de caucho (55) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) debido a que el elemento de caucho (55) cambia elasticamente de forma, dado que el elemento de caucho (55) esta configurado usando caucho. Debido a esto, se puede mantener favorablemente el sellado hermetico de la seccion interna del deposito de almacenamiento de calor (50) y se puede limitar el deterioro del material almacenador de 35 calor (P) y la fuga del material almacenador de calor (P) debido a volatilizacion.
(9-3)
En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion, la cantidad de relleno del material almacenador de calor 40 (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se ajusta de manera que el extremo superior del material almacenador de calor (P), cuando el material almacenador de calor (P) esta en un estado solido, este posicionado debajo del tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42). Por este motivo, se puede evitar que se genere tension termica entre el material almacenador de calor (P), que esta en estado solido, y el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), aun cuando el tubo en U de extremo 45 superior (42b) del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se mueva en la direccion vertical debido a expansion termica o contraccion termica.
(9-4)
50 En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion, se usa un material almacenador de calor, que es un tipo donde el volumen cambia durante la transicion entre fases, como el material almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50). Ademas, el material almacenador de calor (P) y la superficie externa de cada parte del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) estan dispuestos para estar en contacto directo. Por este motivo, hay veces que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de 55 refrigerante gaseoso (45) se mueven para desplazarse en la direccion vertical debido a cambios de volumen del material almacenador de calor (P) durante transiciones entre fases. De este modo, puede resultar diffcil que reciba tension termica de la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), aun cuando la relacion posicional entre la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) y la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) cambie debido a cambios de volumen del material almacenador de calor (P) durante la 60 transicion en fases.
(9-5)
En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion, la direccion longitudinal de los tubos de transferencia de calor (42a), que son los tubos rectos del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) que estan 5 dispuestos en la direccion vertical. Por este motivo, es principalmente la longitud en la direccion vertical la que cambia cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se expande termicamente. Incluso en este caso, se puede limitar de manera eficaz la generacion de distorsion debido a tension termica adoptando la configuracion donde el movimiento de la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se permite en la direccion vertical respecto a la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50).
10
(9-6)
En el acondicionador de aire (1) de la presente realizacion cualquiera de los intercambiadores de calor interiores (71) y (81) de las unidades interiores (7) y (8) puede continuamente hacer de condensador de refrigerante, incluso 15 durante el accionamiento para calentar y almacenar calor, cuando se acumula calor en el material almacenador de calor (P) e incluso durante el accionamiento para calentar y descongelar que usa calor que se almacena en el material almacenador de calor (P). Por este motivo, se puede realizar continuamente el accionamiento para calentar.
(10) Otras realizaciones
20
La realizacion que se ha descrito anteriormente se puede modificar adecuadamente, por ejemplo, como sigue, dentro de un alcance que no se aparte de la esencia de la presente invencion.
(10-1)
25
En la realizacion que se ha descrito anteriormente como ejemplo, se describe un caso donde se usa glicol de polietileno disuelto en agua como el material almacenador de calor (P).
En contraposicion a esto, por ejemplo, el material almacenador de calor (P) no se limita a esto y el material 30 almacenador de calor (P) puede tener, por ejemplo, un punto de fusion donde se genera cambio de fase entre un estado solido y un estado lfquido cuando se almacena calor y se libera calor. El material almacenador de calor (P) puede ser treitol, parafina, acetato sodico trihidratado, sulfato sodico decahidratado y similares.
(10-2)
35
En la realizacion que se ha descrito anteriormente como ejemplo, se describe un caso donde la tension termica sale usando el hueco entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior del elemento de caucho (55), cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente.
40
En contraposicion a esto, por ejemplo, cuando el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se expanden termicamente aun mas y la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueve hacia arriba aun mas, no hay hueco entre la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62) y la superficie inferior del elemento de caucho (55) y en un 45 estado donde se aplica una fuerza de empuje ascendente al elemento de caucho (55) y se aplica una fuerza de empuje descendente a la tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) debido a que la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del elemento de empalme (62) contacta con la superficie inferior del elemento de caucho (55).
50 Incluso en este caso, la fuerza que empuja hacia arriba el elemento de caucho (55) actua igualmente desde la superficie superior de la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de empalme (62), respecto a la parte inferior (55b) del elemento de caucho (55), debido a que el elemento de caucho (55) cambia elasticamente de forma. Ademas, la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50) se puede doblar ligeramente. Debido a esto, se pueden limitar al mfnimo los danos que se generan en la tuberfa de conexion de refrigerante 55 gaseoso (45) evitando la tension termica que se genera localmente, aun cuando el grado de expansion termica sea elevado.
Ademas, dado que el elemento de caucho (55), que esta provisto en la superficie de techo (50a) del deposito de almacenamiento de calor (50), esta insertado entre la seccion de expansion de diametro (62b) del cuerpo de 60 empalme (62) y la tuerca (61) en la direccion ascendente y descendente a traves del hueco, se puede impedir que la
tuberfa de conexion de refrigerante gaseoso (45) se mueva excesivamente hacia arriba y se mueva excesivamente hacia abajo.
(10-3)
5
En la realizacion que se ha descrito anteriormente como ejemplo, se describe un caso donde la parte de extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta soportada por la superficie de base (50b) del deposito de almacenamiento de calor (50) usando el elemento de soporte de extremo inferior (53) y la pluralidad de refuerzos (54).
10
En contraposicion a esto, un elemento almacenador de calor, que normalmente esta, por ejemplo, en estado solido, pero puede almacenar calor, y donde se genera expansion termica, puede estar provisto ademas de manera independiente al material almacenador de calor (P). Por lo tanto, la parte de extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) puede estar soportada usando dicho material almacenador de calor. En este 15 caso, en la realizacion que se ha descrito anteriormente, los efectos de una configuracion de disposicion donde la tension sale son considerables, dado que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) se empuja hacia arriba debido a que el elemento almacenador de calor propiamente dicho se expande termicamente.
(10-4)
20
En la realizacion que se ha descrito anteriormente como ejemplo, se describe un caso donde la cantidad de relleno del elemento almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se ajusta de manera que el extremo superior del material almacenador de calor (P), cuando el material almacenador de calor (P) esta en estado solido, este posicionado debajo del tubo en U de extremo superior (42b) del intercambiador de calor con 25 almacenamiento de calor (42).
En contraposicion a esto, la cantidad de relleno del elemento almacenador de calor (P) del deposito de almacenamiento de calor (50) se puede ajustar de manera que el extremo superior del material almacenador de calor (P), que esta en estado solido, este al mismo nivel que el extremo superior de los tubos de transferencia de 30 calor (42b), o por debajo de este, que son los tubos rectos del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42). Dado que el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta dispuesto de manera que la direccion longitudinal de los tubos de transferencia de calor (42a), que son los tubos rectos, sea la direccion vertical, el movimiento durante la expansion es principalmente en la direccion vertical. Por este motivo, apenas se puede generar tension respecto al material almacenador de calor (P) en estado solido, que esta en las proximidades, 35 debido a que cada uno de los tubos de transferencia de calor (42a) se extiende en la direccion axial, aunque solo una parte de los tubos de transferencia de calor (42a), que son los tubos rectos del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42), este cubierta por el material almacenador de calor (P) en estado solido.
(10-5)
40
En la realizacion que se ha descrito anteriormente como ejemplo, se describe un caso donde la parte de extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) esta soportada por la superficie de base (50b) del deposito de almacenamiento de calor (50) usando el elemento de soporte de extremo inferior (53) y la pluralidad de refuerzos (54).
45
En contraposicion a esto, por ejemplo, el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) puede estar soportado por una superficie lateral del deposito de almacenamiento de calor (50) a traves del elemento de soporte de lateral externo (51) y del elemento de soporte de lateral interno (52), sin que el extremo inferior del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) este soportado por la superficie de base (50b) del deposito de 50 almacenamiento de calor (50) en un estado donde el accionamiento esta parado.
APLICABILIDAD INDUSTRIAL
La presente invencion es especialmente eficaz en un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de 55 calor que esta provisto de un intercambiador de calor con almacenamiento de calor para poder reducir la tension termica que se transmite a una parte de conexion de una carcasa y una tuberfa de refrigerante que esta conectada al intercambiador de calor con almacenamiento de calor, a la vez que se mantiene el sellado del material almacenador de calor de la carcasa.
60 LISTA DE SIMBOLOS DE REFERENCIA
1
ACONDICIONADOR DE AIRE
21 22 5 23 23a 24 26 27 10 30 40 41
PRIMERA VALVULA DE CONMUTACION DE CUATRO VIAS SEGUNDA VALVULA DE CONMUTACION DE CUATRO VIAS COMPRESOR SEPARADOR DE ACEITE INTERCAMBIADOR DE CALOR EXTERIOR vAlvula DE EXPANSION EXTERIOR ACUMULADOR CIRCUITO DE SOBREENFRIAMIENTO CIRCUITO DE ALMACENAMIENTO DE CALOR DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO DE CALOR (DISPOSITIVO INTERCAMBIADOR DE CALOR CON ALMACENAMIENTO DE CALOR)
42 15 42a 42b 42c 50 50x 20 55 61 62b 63 71, 81 25 73, 83
INTERCAMBIADOR DE CALOR CON ALMACENAMIENTO DE CALOR TUBO DE TRANSFERENCIA DE CALOR (TUBO RECTO) TUBO EN U DE EXTREMO SUPERIOR (TUBO EN U) TUBO EN U DE EXTREMO INFERIOR DEPOSITO DE ALMACENAMIENTO DE CALOR (CARCASA) ABERTURA DE ACOPLAMIENTO DE TUBERIAS ELEMENTO DE CAUCHO (ELEMENTO DE SELLADO) TUERCA (ELEMENTO DE RETENCION) SECCION DE EXPANSION DE DIAMETRO (ELEMENTO DE RETENCION) ARANDELA (ELEMENTO DE RETENCION) INTERCAMBIADOR DE CALOR INTERIOR vAlvula de expansion interior
LISTA DE DOCUMENTOS CITADOS
PUBLICACIONES DE PATENTES
30
[Documento de patente 1] Publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada n° 2008-64372

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor (41) que comprende:
    5 una carcasa (50) donde esta formada una abertura de acoplamiento de tuberfas (50x);
    un intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) dispuesto en una seccion interna de la carcasa; un material almacenador de calor (P) provisto en una seccion interna de la carcasa en un lateral externo del intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42);
    una tuberfa de refrigerante (45, 46, 47) conectada con el intercambiador de calor con almacenamiento de calor y que 10 se extiende desde una seccion interna de la carcasa (50) hasta una seccion externa de la carcasa pasando a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la carcasa y
    un elemento de sellado (55) configurado para sellar entre la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x) de la carcasa (50) y la tuberfa de refrigerante (45, 46, 47),
    donde la tuberfa de refrigerante (45, 46, 47) no esta fijada respecto al elemento de sellado (55) y esta configurada de 15 manera que el movimiento, en una direccion de paso a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas (50x), sea libre y
    donde el material almacenador de calor (P) tiene un punto de fusion donde se genera un cambio de fase entre solido y lfquido durante el almacenamiento de calor y la libracion de calor del intercambiador de calor con almacenamiento de calor,
    20 caracterizado porque
    el intercambiador de calor con almacenamiento de calor (42) tiene una pluralidad de tubos rectos (42a) que se extienden en una direccion vertical y un tubo en U (42b) que conecta secciones de extremo superior de los tubos rectos y
    un extremo superior del tubo en U del intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta posicionado 25 encima de una seccion de extremo superior del material almacenador de calor (P) al menos cuando el material almacenador de calor esta en estado solido.
  2. 2. El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor de acuerdo con la reivindicacion 1, donde
    30
    el intercambiador de calor con almacenamiento de calor esta configurado para estar alineado posicionalmente respecto a una parte que esta en el lateral opuesto al lateral de la carcasa donde esta formada la abertura de acoplamiento de tuberfas.
    35 3. El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor de acuerdo con cualquiera de las
    reivindicaciones 1 a 2, donde
    la direccion tangencial de una superficie de abertura de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa es la direccion vertical y
    40 la tuberfa de refrigerante tiene una parte cilfndrica,
    incluyendo la parte cilfndrica
    una parte que se extiende verticalmente hacia arriba para pasar a traves de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa y
    una parte que se extiende verticalmente hacia abajo para pasar a traves de la abertura de 45 acoplamiento de tuberfas de la carcasa.
  3. 4. El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde
    50 el material almacenador de calor y al menos una parte de la superficie externa del intercambiador de calor con almacenamiento de calor estan dispuestos para contactar directamente.
  4. 5. El dispositivo de intercambio de calor con almacenamiento de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde
    55
    el elemento de sellado es un elemento de caucho (55) con una forma para apretar un borde de la abertura de acoplamiento de tuberfas de la carcasa en una direccion de espesor de placa y
    que comprende ademas un elemento de retencion (61, 62b, 63) fijado respecto al entorno de una parte de tuberfa de 60 refrigerante que esta posicionada en una seccion interna de la carcasa y al entorno de otra parte de la tuberfa de
    refrigerante que esta posicionada en una seccion externa de la carcasa y configurado para apoyar sobre el elemento de caucho cuando la tubena de refrigerante se mueve en una direccion de paso a traves de la abertura de acoplamiento de tubenas de la carcasa.
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