ES2647038T3

ES2647038T3 - Acumulador de refrigerante

Info

Publication number: ES2647038T3
Application number: ES07783816.7T
Authority: ES
Inventors: Joseph Ballet; Thierry Bejoint
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2017-12-18
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: US20100236283A1; EP2165127A1; WO2008140525A1; EP2165127B1; CN101680692B; EP2165127A4; CN101680692A

Abstract

Un equipo (20) que comprende: un primer equipo de intercambio de calor (30); un segundo equipo de intercambio de calor (32); una primera trayectoria de flujo (34) entre el primer y el segundo equipo de intercambio de calor; un compresor (22, 24) en la primera trayectoria de flujo; una segunda trayectoria de flujo (36) entre el primer y el segundo equipo de intercambio de calor; una unidad de amortiguación/desecante (74) en la segunda trayectoria de flujo y que comprende: un recipiente (108) con un primer puerto (76) y un segundo puerto (78); un conducto al menos parcialmente foraminado (82) en el interior del recipiente; un desecante (80) que rodea al menos parcialmente una primera parte (100) del conducto; y al menos una válvula (60) situada para alternar el equipo entre: un primer modo en el que el refrigerante fluye desde el segundo equipo de intercambio de calor (32) al primer equipo intercambio de calor (30) a lo largo de la segunda trayectoria de flujo (36); un segundo modo en el que el refrigerante fluye desde el primer equipo intercambio de calor (30) al segundo equipo de intercambio de calor (32) a lo largo de la segunda trayectoria de flujo (36); caracterizado porque además comprende: una válvula activada por presión (83) a lo largo de una segunda parte del conducto.

Description

DESCRIPCION

Acumulador de refrigerante ANTECEDENTES

La divulgacion esta relacionada con sistemas de aire acondicionado y bomba de calor.

5 Las unidades de acumulador/secado son bien conocidas en la tecnica. Una aplicacion en la que los acumuladores son particularmente importantes es en los sistemas reversibles (es decir, un sistema que puede funcionar como una bomba de calor en un modo y como aire acondicionado en otro modo. La patente Us 6,494,057 y la publicacion 2006-0053832 A1 (la publicacion '832) de la solicitud de patente de EE.uU. describen un sistema reversible de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

10 En el mencionado sistema reversible, los intercambiadores de calor sirven de condensador y evaporador, respectivamente, en el modo de aire acondicionado y de evaporador y condensador, respectivamente, en el modo bomba de calor. Los dos intercambiadores de calor son a veces distintos, estando configurados para la operacion preferida en uno de los modos. Debido, en parte, a esta diferencia, la masa combinada de refrigerante en los dos intercambiadores de calor seran distintos entre los modos. Es, por lo tanto, adecuado amortiguar al menos esta 15 diferencia en un acumulador. Como en los sistemas no reversibles, el acumulador puede servir tambien para amortiguar pequenas cantidades asociadas con cambios en las condiciones de operacion, y similares.

Sin embargo, aun se puede mejorar la tecnica.

RESUMEN

La divulgacion implica un equipo con las caractensticas de la reivindicacion 1.

20 En varias implementaciones, el primer equipo de intercambio de calor puede ser un intercambiador de calor del tipo refrigerante a agua. El segundo equipo de intercambio de calor puede ser un intercambiador de calor del tipo refrigerante a aire. El compresor puede ser un primer compresor y un segundo compresor puede acoplarse en serie con el primer compresor en la primera trayectoria del flujo. La(s) una o mas valvula(s) pueden estar en la primera trayectoria del flujo. Un dispositivo de expansion puede estar en la segunda trayectoria del flujo entre la unidad 25 amortiguadora/desecante y el segundo equipo de intercambio de calor. Un sistema de distribucion de tubos capilares puede estar en la segunda trayectoria del flujo. En el segundo modo, un flujo de refrigerante a lo largo de la segunda trayectoria del flujo puede entrar en el segundo puerto y dividirse en: una primera parte del flujo que pasa a traves del desecante y luego a traves de la primera parte del conducto hasta un interior del conducto y despues fuera del primer puerto; y una segunda parte del flujo que rodea al desecante y pasa a traves de la segunda parte del 30 conducto hacia el interior del conducto y despues hacia afuera por el segundo puerto. En el primer modo, un flujo de refrigerante a lo largo de la segunda trayectoria del flujo puede entrar en el primer puerto y dividirse en: una primera parte del flujo que pasa a traves de la primera parte del conducto y despues a traves del desecante y despues fuera del primer puerto; y una segunda parte del flujo que rodea al desecante y pasa a traves de la segunda parte del conducto y despues hacia afuera por el segundo puerto. Una proporcion mayor de la segunda parte de flujo del 35 segundo modo puede pasar a traves de la region distal que la parte de flujo del segundo modo.

Al menos un 30% de la tasa de flujo masico de la segunda parte de flujo del segundo modo puede pasar mas alla de la parte distal mientras que menos del 5% de la tasa de flujo masico de la segunda parte de flujo del primer modo puede pasar mas alla de la region distal mientras que menos que menos del 5% de la tasa de flujo masico de la segunda parte de flujo del primer modo puede pasar mas alla de la region distal. Una acumulacion de refrigerante en 40 el segundo modo puede ser mayor que en el primer modo en al menos un 20% de la carga de refrigerante total. El desecante puede consistir esencialmente de un tamiz molecular.

Los detalles de una o mas realizaciones se explican en los dibujos adjuntos y la descripcion siguiente. Otras caractensticas, objetivos, y ventajas de la invencion se haran evidentes a partir de la descripcion y dibujos, y de las reivindicaciones.

45 BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es una vista esquematica parcial de un sistema de refrigeracion en modo refrigeracion.

La FIG. 2 es una vista esquematica parcial del sistema de la FIG. 1 en un modo calefaccion.

La FIG. 3 es una vista de una unidad de acumulador/secado de las FIGS. 1 y 2.

La FIG. 4 es una vista transversal de la unidad de acumulador/secado de la FIG. 3.

50 La FIG. 5 es una vista detallada parcial un subconjunto de filtro/secado de la unidad de las FIGS. 3 y 4.

La FIG. 6 es una vista transversal de la unidad de acumulador/secado alternativa.

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La FIG. 7 es una vista seccional de una valvula del subconjunto de filtro/secado en una condicion abierta.

La FIG. 8 es una vista seccional de la valvula de la FIG. 7 en una condicion cerrada.

Los numeros de referencia y designaciones similares en los diversos dibujos indican elementos similares. DESCRIPCION DETALLADA

La FIG. 1 muestra un sistema de refrigeracion 20 operando en un modo refrigeracion (por ejemplo, enfriar). Para propositos de ilustracion, el sistema de ejemplo 20 esta basado en el de la publicacion '832 citada anteriormente. Por ejemplo, el sistema 20 puede implementarse como una refabricacion o reingeniena del mencionado sistema o su configuracion. Otras refabricaciones o reingenienas mas significativas/extensas son posibles.

El sistema de ejemplo 20 incluye un primer y segundo compresor 22 y 24 acoplados en paralelo para definir una entrada comun 26 y una salida comun 28. Los sistemas de un solo compresor, sistemas de compresores en serie, y otras configuraciones de compresor tambien son apropiados. Los compresores de ejemplo son del tipo rotativo de espiral, aunque otros tipos (por ejemplo, del tipo rotativo de tornillo y compresores alternativos de piston.

El sistema 20 incluye un primer equipo de calefaccion (intercambiador de calor) 30 y un segundo equipo de calefaccion (intercambiador de calor) 32. Los conductos y componentes adicionales definen la primera y la segunda trayectoria de flujo 34 y 36 para que pase refrigerante entre el primer y el segundo intercambiador de calor 30 y 32. Los compresores 22 y 24 estan situados en la primera trayectoria de flujo 34 y un dispositivo de expansion 38 esta situado en la segunda trayectoria de flujo 36.

En la implementacion de ejemplo, el primer intercambiador de calor 30 es un intercambiador de calor de carcasa y tubos como se usa normalmente como un evaporador. Por ejemplo, el primer intercambiador de calor 30 puede ser un intercambiador de calor de 2-4 pases de refrigerante. De manera similar, el segundo intercambiador de calor 32 es un intercambiador de calor de aleta (por ejemplo, aluminio) y espiral (por ejemplo, cobre) como se usa normalmente como un condensador. En la implementacion de ejemplo, el primer intercambiador de calor 30 esta situado y acoplado al intercambio de calor entre el refrigerante y el fluido de intercambio de calor 40 (por ejemplo, agua) entrado en el primer intercambiador de calor a traves de una entrada de agua 42 y saliendo a traves de una salida de agua 44. El primer intercambiador de calor 30 tiene tubos 45 que transportan el refrigerante entre el primer y el segundo lleno con la primera y la segunda placas de division 46 y 47. Los deflectores de agua 48 entremezclados definen una trayectoria del agua en circuito entre la entrada de agua 42 y la salida de agua 44.

En el modo de refrigeracion, el agua 40 es enfriada por el intercambio de calor y, tras salir, puede ser dirigida a unidades de refrigeracion individuales a lo largo del edificio u otra instalacion para otros propositos. En realizaciones alternativas, el primer intercambiador de calor 30 puede usar aire u otro fluido en vez de agua. El segundo intercambiador de calor intercambia calor entre el refrigerante y un flujo de aire 50 a traves de las aletas 52 y es conducido por ventiladores 54.

Durante la operacion del modo de refrigeracion, el primer y el segundo intercambiador de calor se usan al contrario de sus roles normales (modo calefaccion). El refrigerante comprimido que sale de la salida 28 pasa a traves de una o mas valvulas (por ejemplo, una valvula de cuatro vfas 60). Como se describe a continuacion, la valvula 60 sirve para alternar la operacion entre modos de refrigeracion y calefaccion. El refrigerante comprimido entre entonces en el segundo intercambiador de calor 32 a traves de un primer puerto 62. En el segundo intercambiador de calor 32, el refrigerante comprimido es enfriado y condensado mediante la calefaccion del flujo de aire 50. En la realizacion de ejemplo, el refrigerante condensado sale del segundo intercambiador de calor 32 a traves de un numero de puertos secundarios 64 acoplados por tubos capilares 65 a un distribuidor 66 que une los flujos de los diferentes puertos 64. La relevancia particular del distribuidor (formado por los tubos capilares 65 y el distribuidor 66) se explica mas adelante en el modo calefaccion.

En la realizacion de ejemplo de la publicacion '832, entre el distribuidor multiple 66 y el dispositivo de expansion 38, pasando el refrigerante condensado a traves de un primer colador 68 una unidad de mirilla de inspeccion 70. Una reingeniena de ejemplo puede eliminar o modificar el primer colador 68 como se explicara con mas detalle mas adelante. El primer colador 68 sirve para proteger el dispositivo de expansion 38 en la operacion del modo refrigeracion. La mirilla de inspeccion 70 puede usarse para determinar la presencia o ausencia de burbujas en el refrigerante lfquido que pasa a traves de ella. Por ejemplo, las burbujas pueden indicar fugas en el sistema. En el modo de refrigeracion, las burbujas puede indicar la obstruccion del colador 68 tendiendo a incrementar la perdida de presion a lo largo del colador.

El refrigerante condensado se expande en el dispositivo de expansion 38. Un dispositivo de expansion 38 de ejemplo es una valvula de expansion electronica cuya operacion es controlada mediante un subsistema de control y monitoreo 71. Los subsistemas de control y monitoreo 71 pueden estar acoplados para controlar varios componentes del sistema como los compresores 22 y 24 y una valvula de cuatro vfas 60 y para monitorear datos de varios sensores (no mostrado) como sensores de temperatura y/o presion en varias localizaciones en el sistema (por ejemplo, un sensor de temperatura 72 y un sensor de presion 73 situado a lo largo de la lmea de succion del compresor 26 y se usados para controlar la abertura de la valvula de expansion electronica basada en el punto de

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ajuste de la temperatura de recalentado del refrigerante en las condiciones de entrada del compresor. De manera ventajosa, el refrigerante esta esencialmente en estado Kquido subenfriado monofasico desde el segundo intercambiador de calor 32 al dispositivo de expansion 38. Sin embargo, al menos una vez que la presion del refrigerante se ha reducido en el dispositivo de expansion 38, el refrigerante puede estar considerablemente en una condicion bifasica de gas/lfquido (por ejemplo, con vapor representando el 20-25% de la masa). El refrigerante bifasico expandido entra en una unidad de acumulador/secado (amortiguador/desecante) 74 a traves de un primer puerto 76 y sale a traves de un segundo puerto 78.

La unidad de acumulador/secado 74 de la publicacion '832 incluye: un nucleo desecante 80 para secar el flujo de refrigerante o agua, y un colador 82. Como se explica con mas detalle mas adelante, la reingeniena o refabricacion puede anadir una valvula 83 a lo largo del colador 82. Una valvula 83 de ejemplo es una valvula accionada por presion (por ejemplo, una valvula antiretorno mecanica) Como se explica con mas detalle mas adelante, la valvula 83 esta abierta (o al menos es menos restrictiva) cuando esta expuesta a una direccion de flujo asociada con el modo de refrigeracion de ejemplo. La valvula 83 esta cerrada (o al menos es relativamente restrictiva) cuando esta expuesta a una solicitacion de presion asociada con un flujo opuesto a traves de la unidad 74 (por ejemplo, en un modo de calefaccion de ejemplo explicado mas adelante).

En el modo de refrigeracion de ejemplo, el colador 82 sirve tanto como un colador o filtro y para facilitar en la homogenizacion/mezclado de las dos fases de refrigerante (por ejemplo, como se explica mas adelante).

Tras salir a traves del segundo puerto 78, el refrigerante seco entra en el primer intercambiador de calor 30 a traves de un primer puerto 84 y es calentado por el flujo de fluido 40. El refrigerante se evapora mas al menos parcialmente durante este proceso de intercambio de calor y sale del primer intercambiador de calor 30 a traves de un segundo puerto 86 (por ejemplo, como un gas sobrecalentado). En un modo de refrigeracion de ejemplo del sistema de la publicacion '832, el refrigerante calentado pasa entonces a traves de la valvula de cuatro vfas 60 y a traves de un filtro 88 antes de volver a la entrada del compresor 26. El filtro de ejemplo 88 sirve para proteger los compresores en ambos modos de refrigeracion y calefaccion y puede estar formado como un filtro en lmea con un nucleo reemplazable (por ejemplo, acero inoxidable perforado). Como con el colador 68, la reingeniena o refabricacion puede eliminar o alterar el colador 88.

Durante la operacion del modo refrigeracion, hay una acumulacion 90 de refrigerante bifasico en la unidad de acumulador/secado 74. La acumulacion puede ser de esencialmente de una masa constante durante la operacion del estado estacionario y es refrescado continuamente cuando el refrigerante sale de la acumulacion al primer intercambiador de calor 30 de manera descendiente y entra en la acumulacion desde el dispositivo de expansion que esta arriba.

Tambien, en la operacion del modo refrigeracion, los desechos/la contaminacion quedan atrapados en el colador 82. El colador de ejemplo 82 puede caracterizarse porque incluye una primera region 100 en el interior del nucleo 80. Una segunda region del colador dista de la primera region 100, dividiendo la valvula 83 la segunda region en una region proxima (subregion) 102 y una region distal (subregion) 104. Por varias razones, puede haber una solicitacion hacia la acumulacion de los desechos 105 en una localizacion relativamente descendiente (por ejemplo, en la subregion distal 104). Por ejemplo, la direccion de flujo descendiente general en el interior del colador 82 tendera a desplazar residuos que se cumulan inicialmente en las regiones 100 o 102 hasta el interior de la region 104.

La FIG. 2 muestra el sistema 20 una vez que la valvula 60 ha sido accionada para poner el sistema en modo calefaccion. Una actuacion de ejemplo es una alternacion lineal (por ejemplo, de un elemento deslizante que puede alternar de manera lineal cuya posicion es controlada por una valvula de solenoide piloto de 4 vfas. Una actuacion de ejemplo alternativa es mediante rotacion (por ejemplo, una valvula de 4 vfas giratoria). En el modo calefaccion, el flujo a traves del intercambiador de calor y los componentes que intervienen a lo largo de la segunda trayectoria del flujo 36 es revertida de manera relativa al modo refrigeracion. En el modo calefaccion, el colador 82 protege el dispositivo de expansion 38 de los desechos que se originan previamente (por ejemplo, en el primer intercambiador de calor 30). En el modo calefaccion, el primer intercambiador de calor 30 sirve su papel previsto como un condensador, condensando el refrigerante que pasa a traves de el dandole calor al agua 40. El segundo intercambiador de calor 32 sirve su papel previsto como evaporador recibiendo calor del flujo de aire 50. El flujo de refrigerante saliendo del primer intercambiador de calor 30 y entrando en la unidad de acumulador/secado 74 puede ser esencialmente un lfquido monofasico. Por lo tanto, la acumulacion 90 puede ser esencialmente un lfquido monofasico como tambien puede serlo el flujo que entra en el dispositivo de expansion 38. El flujo expandido que sale del dispositivo de expansion 38 puede ser un lfquido monofasico o puede ser un flujo bifasico. El sistema de distribucion formado por el distribuidor 66 y los tubos capilares 65 pueden servir una funcion de homogenizacion/mezclado. Otros sistemas de distribucion conocidos o todavfa por desarrollar puede usarse. En el modo calefaccion, el papel del sistema de distribucion es asegurar una fase y un balance de flujo masico entre los varios tubos/espirales del segundo intercambiador de calor 32.

En el cambio de modo refrigeracion a modo calefaccion, la valvula 83 se cerrara, atrapando por tanto en gran medida los desechos 105 en la region distal 104. Esto reducira la cantidad de desechos que de otra manera sena retroalimentado a traves del dispositivo de expansion 38, el segundo intercambiador de calor 32, etc. Por tanto, las

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posibilidades de ensuciar o danar de otra manera otros componentes del sistema se reducen por la presencia de la valvula 83.

Debido en parte a las diferencias entre las geometnas y tamanos de los intercambiadores de calor 30 y 32, combinados de manera ventajosa masa refrigerante contenido entre los dos intercambiadores de calor y otros componentes del sistema sera diferentes entre los modos de calefaccion y refrigeracion. La diferencia puede estar influenciada tambien por las condiciones de operacion y por las localizaciones, tamanos, y otras propiedades de componentes del sistema adicionales. Por ejemplo, en cada modo la carga operativa puede ser identificada como la masa de refrigerante en el sistema que excluye la acumulacion en el deposito. La carga operativa para cada modo puede elegirse de manera ventajosa basandose en factores de rendimiento. Por ejemplo, puede ser ventajoso maximizar la tasa de energfa y eficiencia (EER) para el modo refrigeracion y el coeficiente de rendimiento (COP) para el modo calefaccion. En el modo de ejemplo, puede contenerse mas masa refrigerante en los componentes en el exterior del acumulador en el modo refrigeracion comparado con el modo calefaccion. La diferencia entre estas cargas optimizadas puede representar un exceso del 20% de la carga del modo refrigeracion (por ejemplo, 30%- 40%). Por lo tanto, la unidad de acumulador/secado 74 puede estar dimensionada para tener suficiente exceso de volumen para contener esta diferencia en el modo calefaccion.

La FIG. 3 muestra mas detalles de una unidad de acumulador/secado 74 de ejemplo. Un recipiente o cuerpo unidad 108 incluye un armazon 110 normalmente cilmdrico con un eje longitudinal 500 orientado horizontalmente. El primer puerto 76 de ejemplo esta situado en una placa del extremo en el primer extremo del armazon y el segundo puerto de ejemplo 78 esta situado cerca del segundo extremo del armazon en el fondo. Una brida 1l2 esta situada en el segundo extremo del armazon y esta revestida por una cubierta 114. Una valvula de servicio 116 puede proporcionarse en la cubierta o en cualquier otro sitio para facilitar el drenado durante el servicio. Una valvula de bola 118 puede proporcionarse en la segunda trayectoria 36 entre el segundo puerto 78 del acumulador/secador y el primer puerto del intercambiador de calor 84. La valvula de bola 118 y la valvula de expansion 38 pueden cerrarse simultaneamente para el mantenimiento de la unidad de acumulador/secado 74. Por ejemplo, esto puede ser necesario para reemplazar el nucleo 80 con un nucleo fresco y/o eliminar/limpiar/reemplazar el colador 82.

La FIG. 4 muestra el eje longitudinal 500 compartido por el nucleo desecante 80 y el colador 82. El colador de ejemplo 82 se forma como un conjunto de tubo perforado alargado que se extiende desde un primer extremo abierto 120 montado en la placa del primer extremo del armazon 122 y abierta al primer puerto 76 a segundo extremo cerrado 124 sujeto por una placa de soporte 126 que abarca la superficie interior del armazon 128 cerca del segundo extremo del armazon 124. El nucleo 80 rodea una primera parte del colador 82 (por ejemplo, cerca del primer extremo del armazon). Una segunda parte del colador esta expuesta en el interior del armazon. El nucleo 80 es tiene normalmente forma de anillo, teniendo el primer y el segundo extremo 130 y 132 superficies intraborda y fueraborda 134 y 136. En el modo refrigeracion, hay al menos dos trayectorias de flujo parcialmente distintas a traves de la unidad de acumulador/secado 74. Las dos trayectorias de flujo 140 y 142 se superponen en la entrada 76 y divergen en el interior del colador 82. La primera trayectoria de flujo 140 pasa a traves de la primera parte del colador 100 y luego a traves del nucleo 80, pasando a traves de la superficie intraborda del nucleo 134 y saliendo por la superficie fueraborda del nucleo 136. La segunda trayectoria de flujo 142 se divide en una primera parte 142A que sale a traves de las aberturas de la region proximal del colador 102 y una segunda parte 142B que pasa a traves de la valvula 83 y sale por la abertura de la region distal 104. Fuera del nucleo 80, la primera trayectoria del flujo 140 se une con la segunda trayectoria del flujo 142 que ha pasado directamente desde el interior del colador a traves de la segunda parte del colador 102. El flujo unificado sale entonces por el segundo puerto 78.

La deflexion del flujo de refrigerante por el extremo cerrado 124 incrementa el mezclado y la homogenizacion. El mezclado y la homogenizacion pueden ser asistidos por una seleccion optimizada adecuadamente del numero, tamano y densidad de los poros del colador. Por ejemplo, si hay una perdida de presion demasiado alta a lo largo del colador, puede haber lfquido que ascienda de manera intermitente de la valvula de expansion electronica en el modo calefaccion e interferira con su operacion. Una perdida de presion demasiado alta en el modo refrigeracion puede proporcionar restriccion de flujo y perdida de capacidad de la valvula de expansion electronica. Una perdida de presion demasiado baja (por ejemplo, con agujeros mas grandes) podna afectar a la efectividad de la filtracion. Una perdida de presion demasiado baja podna afectar tambien a la homogenizacion/mezclado de las dos fases entrando en el primer pase del refrigerante por el evaporador proporcionando una perdida significativa de capacidad en el evaporador.

Durante la operacion del modo calefaccion, la trayectoria del flujo se divide considerablemente en direcciones contrarias, sin embargo, con la valvula cerrada 83 bloqueando el flujo a lo largo de la rama/parte 142B. El flujo contrario a lo largo de la rama 142A se une con el flujo contrario a lo largo de la trayectoria del flujo 140. Por lo tanto, en la realizacion de ejemplo, en ambos modos solo una parte del flujo pasa a traves del desecante. De manera ventajosa, el porcentaje del flujo que pasa a traves del desecante es suficiente para que, con el tiempo, una cantidad adecuada de agua es eliminada del refrigerante. Un colador de ejemplo 82 esta fabricado de un tubo de acero inoxidable de aproximadamente 40mm de diametro y 0,5mm de grosor de las paredes. El tubo es perforado por agujeros de ejemplo de 0,8mm de diametro dispuestos en dos conjuntos de anillos con un espaciado circunferencial de 1,5mm. Los agujeros de cada conjunto de anillos estan fuera de fase con los del otro conjunto en un angulo de escalonamiento de 30° de la longitudinal. El recuento de agujeros de ejemplo es de un 25% del area tota del tubo (pre-perforacion).

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La FIG. 5 muestra mas detalles del interior de la unidad de acumulador/secado 74 de ejemplo. El nucleo 80 esta sujeto entre las placas del primer y el segundo extremo del nucleo 150 y 152 teniendo cada uno una red 154 que se extiende generalmente de manera radial hacia fuera desde una funda 156 orientada hacia afuera longitudinalmente y con una superficie intraborda longitudinal 158 contorneada para acoplarse al extremo del nucleo adyacente. Las fundas o cuellos 156 tienen superficies interiores dimensionadas para alojar la superficie exterior del colador 82. En la realizacion de ejemplo, las placas del extremo del nucleo 150 y 152 tienen pestanas que se extienden de manera radial 160 para acoplarse a los extremos opuestos de una pluralidad (por ejemplo, tres) de muelles 162 para sujetar longitudinalmente las placas de los extremos y el nucleo juntos como una pila. La superficie exterior de la funda de la placa del primer extremo del nucleo 150 esta dimensionada para poder alojarse en un diametro interno 164 (FIG. 4) en la placa del primer extremo del armazon 122. Una junta 166 (FIG. 5) sella una superficie intraborda de la placa del primer extremo del armazon 122 y una superficie fueraborda de la red 154 de la placa del primer extremo del nucleo 150.

La FIG. 5 muestra mas del segundo extremo del colador 124 como enchufado o cerrado de lo contrario por una placa en el extremo del colador 170 (por ejemplo, soldado o encajado en su sitio). La placa del extremo 170 tiene un anclaje de rosca interna 172. La placa de apoyo 126 tiene un centro 174 que se proyecta hacia afuera longitudinalmente que recibe de manera concentrica la segunda parte del extremo del colador 82 y tiene una placa en el extremo del centro con una abertura central 176. Un muelle 178 esta montado en la superficie fueraborda de la placa de apoyo 126 por medio de un perno 180 que se extiende a traves de una horquilla 182 y a traves de la abertura 176 hacia el anclaje interior con el anclaje de rosca 172. En la realizacion de ejemplo, el muelle 178 diverge de manera radial hacia afuera desde la placa de apoyo 126 para facilitar la insercion de la horquilla 182 para capturar solamente una o mas espiras del extremo proximal del muelle que rodea al centro 174. Durante la operacion, el extremo fueraborda (distal) del muelle esta acoplado por compresion con la superficie intraborda de la cubierta 114 para solicitar el primer extremo del colador en el interior del diametro interno 164.

La FIG. 6 muestra una unidad de acumulador (200) alternativa que puede de lo contario similar a la unidad 74 de la FIG. 3 pero que tiene un armazon 202 mas largo para aumentar el volumen interno para alojar una diferencia de carga mayor. En la realizacion de ejemplo, la longitud adicional del armazon esta asociada, internamente, con la presencia de un tubo espaciador 204 que se extiende desde la placa del primer extremo del armazon 206. El tubo espaciador puede ser individual o de lo contrario puede estar integrado con la placa del extremo 206 o puede estar fabricada de manera separada (por ejemplo, encajada en un diametro interno similar al de la placa del extremo 122 de la FIG. 4). En la realizacion de ejemplo, el tubo espaciador 204 tiene un extremo distal 208 con una parte que aloja de manera telescopica la funda de la placa del primer extremo del nucleo 150 y tiene un borde acoplado a la junta 166. Por lo tanto, la longitud del tubo espaciador 204 puede ser seleccionada para permitir el uso de las mismas partes de las FIG. 5 como se usan en la primera unidad de acumulador/secado 74. Esto permite una econoirna considerable de manufacturado, inventario, y similares mientras se proporcionan acumuladores de diferentes capacidades. De manera alternativa, sin embargo, otras configuraciones que ofrezcan mayores volumenes de acumulador que la primera unidad de acumulador/secado 74 pueden usarse. Algunas de estas, tambien, pueden configurarse para usar componentes identicos a los de la FIG. 5.

Las FIGS. 7 y 8 muestran el colador 82 de ejemplo fabricado en dos segmentos foraminados 220 y 222 unidos de extremo a extremo por un cuerpo 224 de la valvula 83. El segmento de ejemplo 220 incluye la primera region del colador 100 y la region proximal 102. El segmento 222 incluye la region distal 104. El cuerpo de ejemplo 224 es un conjunto de extremos conectores 230 y 232 asegurados a los segmentos 220 y 222 respectivamente en sus extremos opuestos. Cada conector 230, 232 de ejemplo tiene una pared lateral 234 y una brida de extremo 236, 238.

Las bridas del extremo de ejemplo tienen forma de anillo, dejando aberturas centrales 240, 242 como puertos. El cuerpo de ejemplo 224 incluye ademas una funda/cuello 246 que se une a los conectores para abarcar un espacio en el medio. La brida 236 define un asiento de valvulas 248 rodeando la abertura 240. El asiento 248 y la abertura 240 pueden sellarse mediante un elemento de valvula 250. El elemento 250 puede alternar mediante la presion desde una condicion/posicion abierta de la FIG. 7 a una condicion/posicion cerrada de la FIG. 8. El elemento de valvula de ejemplo 250 esta solicitado mediante un muelle 252 (por ejemplo, un muelle helicoidal de compresion macho) desde la posicion abierta a la posicion cerrada. El elemento de valvula de ejemplo 250 incluye una brida con una parte prominente central 260 para sellar con el asiento 248. De manera radial desde la fueraborda de la parte que sella/prominente 250, una parte externa 262 incluye un conjunto circunferencial de aberturas/puertos 264. El muelle de ejemplo 250 esta capturado entre una superficie posterior/inferior de un extremo fueraborda de la parte 262 por una parte y una superficie opuesta a la brida 258 por otra parte. La fuerza de solicitacion de ejemplo del muelle 252 es lo suficientemente ligera/baja para permitir al elemento de valvula que alterne de forma fiable para abrir la condicion abierta para el modo refrigeracion. La solicitacion del muelle es, sin embargo, suficiente para cerrar la valvula antes de que retroalimente de manera considerable desechos/contaminantes desde la region distal 104 cuando el modo refrigeracion ha terminado y el modo calefaccion ha comenzado. Por ejemplo, la solicitacion del muelle junto con otros aspectos de geometnas de valvulas, tamano del puerto/distribucion, y similares pueden ser efectivos para retener al menos un 90% de la masa de los desechos.

En un proceso de ingeniena de ejemplo para medir la unidad de acumulador/secado para una aplicacion concreta, se pueden observar inicialmente las condiciones de operacion. Estas incluyen condiciones de operacion como la temperatura ambiental del entorno en el segundo intercambiador de calor 32. Por ejemplo, estas pueden ser una temperature de aire externo fluyendo a lo largo del segundo intercambiador de calor 32. En un ejemplo, esta 5 temperatura es 7°C (bulbo seco, 6°C bulbo humedo) para el modo calefaccion y 35°C para el modo refrigeracion.

Otro parametro puede ser temperatura del agua en la entrada 42. Por ejemplo, esta puede ser 40°C para el modo calefaccion y 12°C para el modo refrigeracion. Otro parametro es la temperatura del agua deseada en la salida 44. Por ejemplo, esta puede ser 45°C para el modo calefaccion y 12°C para el modo refrigeracion. Un tamano experimental del acumulador/secador puede hacer uso de sensores de temperatura 96 y 97 en cualquier lado de la 10 valvula de expansion 38. El adecuado de uno de los mencionados sensores puede usarse para medir el grado de refrigerante que se esta subenfriando inmediatamente por encima del dispositivo de expansion 38 en cada uno de los modos de calefaccion y refrigeracion, El acumulador puede tener un tamano de manera que la carga activa en el sistema exterior del acumulador (y, en concreto, la cantidad de refrigerante en el primer intercambiador de calor 30) en el modo calefaccion es efectiva para producir 5-6°C de subenfriamiento. Una cantidad similar de subenfriamiento 15 puede proporcionarse en el modo refrigeracion. La carga de refrigerante total o carga de unidad total puede seleccionarse para maximizar el EER en el modo refrigeracion para las condiciones objetivo de operacion en el modo refrigeracion. El receptor puede tener el tamano para acumular suficiente refrigerante en el modo calefaccion para proporcionar un COP deseado en las condiciones objetivo de operacion en el modo calefaccion. Tamanos de ejemplo proporcionan acumulaciones de un 20-45% del total de la carga de refrigerante.

20 Se han descrito una o mas realizaciones. Sin embargo, debe entenderse que pueden hacerse varias modificaciones. Por ejemplo, cuando se implementa como modificacion de un sistema existente, los detalles del sistema existente pueden influenciar los detalles de la implementacion concreta. Por lo tanto, otras realizaciones estan en el ambito de las siguientes reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Un equipo (20) que comprende:

un primer equipo de intercambio de calor (30); un segundo equipo de intercambio de calor (32);

una primera trayectoria de flujo (34) entre el primer y el segundo equipo de intercambio de calor; un compresor (22, 24) en la primera trayectoria de flujo;

una segunda trayectoria de flujo (36) entre el primer y el segundo equipo de intercambio de calor;

una unidad de amortiguacion/desecante (74) en la segunda trayectoria de flujo y que comprende:

un recipiente (108) con un primer puerto (76) y un segundo puerto (78);

un conducto al menos parcialmente foraminado (82) en el interior del recipiente;

un desecante (80) que rodea al menos parcialmente una primera parte (100) del conducto; y

al menos una valvula (60) situada para alternar el equipo entre:

un primer modo en el que el refrigerante fluye desde el segundo equipo de intercambio de calor (32) al primer equipo intercambio de calor (30) a lo largo de la segunda trayectoria de flujo (36);

un segundo modo en el que el refrigerante fluye desde el primer equipo intercambio de calor (30) al segundo equipo de intercambio de calor (32) a lo largo de la segunda trayectoria de flujo (36); caracterizado porque ademas comprende:

una valvula activada por presion (83) a lo largo de una segunda parte del conducto.
2. El equipo de la reivindicacion 1, donde:

el primer equipo de intercambio de calor (30) es un intercambiador de calor del tipo refrigerante a agua, y el segundo equipo de intercambio de calor (32) es un intercambiador de calor del tipo refrigerante a aire.
3. El equipo de la reivindicacion 1, donde:

el compresor es un primer compresor (22, 24);

un segundo compresor (24, 22) esta acoplado en serie con el primer compresor en la primera trayectoria de flujo (34); y

al menos una valvula (60) en la primera trayectoria de flujo (34).
4. El equipo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

un dispositivo de expansion (38) en la segunda trayectoria del flujo entre la unidad amortiguadora/desecante (74) y el segundo equipo de intercambio de calor (32); y

un sistema de distribucion de tubos capilares (66) en la segunda trayectoria del flujo (36).
5. El equipo de la reivindicacion 1, donde:

la valvula activada por presion (83) separa una region distal (104) de la segunda parte de una region proximal (102) de la segunda parte; y

la valvula activada por presion (83) esta situada para restringir el flujo desde la region distal (104) a la region proximal (102) relativa al flujo desde la region proximal a la region distal.
6. El equipo de la reivindicacion 5, donde:

en el segundo modo, un flujo del refrigerante a lo largo de la segunda trayectoria de flujo (36) entra en el segundo puerto (78) y se divide en:

una primera parte del flujo que pasa a traves del desecante (80) y despues a traves de la primera parte del conducto (100) hasta un interior del conducto y luego hacia el primer puerto (76); y

una segunda parte del flujo rodea el desecante y pasa a traves de la segunda parte del conducto hasta el interior del conducto y luego hacia fuera del primer puerto; y en el primer modo, un flujo del refrigerante a lo largo de la segunda trayectoria entra en el primer puerto (76) y se divide en:

una primera parte pasa a traves de la primera parte del conducto (100) y luego a traves del desecante 5 (80) y luego fuera del segundo puerto; y

una segunda parte del flujo que rodea el desecante y pasa a traves de la segunda parte del conducto y luego hacia fuera del segundo puerto, pasando una proporcion mayor de la segunda parte del flujo del segundo modo a traves de la region distal que en la segunda parte de flujo del primer modo.
7. El equipo de la reivindicacion 6, donde:

10 al menos un 30% de la tasa de flujo masico de la segunda parte del flujo del segundo modo pasa la region

distal (104);

menos del 5% de la tasa de flujo masico de la segunda parte del flujo del primer modo pasa la region distal; y

una acumulacion de refrigerante en el segundo modo es mayor que en el primer modo en al menos un 20% de la carga de refrigerante total.

15