ES2652023T3

ES2652023T3 - Congelador y acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2652023T3
Application number: ES04819388.2T
Authority: ES
Inventors: Shinichi Wakamoto; Toshihide Kouda; Masahiro Sugihara; Fumitake Unezaki; Masayuki Kakuta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: CN1886625B; US7526924B2; EP1701112A4; JPWO2005052467A1; EP1701112B1; KR20060123206A; US20070271936A1; EP1701112A1; KR20070106043A; WO2005052467A1; US20090158761A1; CN1886625A; US7752857B2; KR20080007281A; KR100854206B1; JP4753719B2

Abstract

Un refrigerador que tiene un primer compresor (2) para comprimir un primer refrigerante, un primer radiador (3) para irradiar calor desde el primer refrigerante, una primera válvula (4) de control de flujo para regular el volumen del flujo del primer refrigerante y un primer evaporador (5) para evaporar el primer refrigerante, medios (15) de enfriamiento del refrigerante para enfriar el primer refrigerante que utilizan alguna energía, y medios (16) de control de la cantidad de calor intercambiado para controlar la cantidad de calor intercambiado en los medios (15) de enfriamiento del refrigerante; - en el que el primer refrigerante se hace circular a través del primer compresor (2), del primer radiador (3), de los medios (15) de enfriamiento del refrigerante, de la primera válvula (4) de control de flujo, y - del primer evaporador (5), en esa secuencia, - en el que la capacidad de enfriamiento de los medios (15) de enfriamiento del refrigerante se ajusta a aproximadamente de una décima a una quinta parte de la capacidad de enfriamiento del ciclo de refrigeración que utiliza el primer refrigerante; caracterizado por que los medios (16) de control de la cantidad de calor intercambiado se adaptan de tal manera que: - la diferencia entre un Coeficiente de Rendimiento (COP) calculado al considerar la energía necesaria para los medios (15) de enfriamiento del refrigerante y el valor máximo obtenido cuando se varía la cantidad de calor intercambiado bajo condiciones funcionales en funcionamiento se convierte en un intervalo predeterminado, y - la cantidad de calor intercambiado se controla en base a datos predeterminados que representan la cantidad de calor intercambiado, en el que el Coeficiente de Rendimiento (COP) se convierte en máximo en un punto establecido con un intervalo predeterminado en el intervalo de condiciones de funcionamiento predeterminadas bajo las cuales puede funcionar el refrigerador, o en el que una diferencia de un valor máximo del Coeficiente de Rendimiento (COP) está dentro de un intervalo predeterminado en condiciones funcionales en funcionamiento.

Description

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DESCRIPCION

Congelador y acondicionador de aire Campo de la tecnica

La presente invencion se refiere a refrigeradores utilizados en congeladores, camaras frigonficas, maquinas de hacer hielo, enfriadores de agua y acondicionadores de aire con funciones de enfriamiento, etc.

Tecnica anterior

En refrigeradores y acondicionadores de aire convencionales para enfriar y calentar aire, configurados con compresores, radiadores, valvulas de control de flujo y evaporadores, que estan conectados por tubenas de refrigerante y configurados de tal manera que circula un refrigerante de hidrofluorocarbono (en lo sucesivo denominado como refrigerante HFC), el potencial de calentamiento global del refrigerante HFC es relativamente grande, lo que causa efectos perversos en el calentamiento global.

Ahora, los refrigeradores y acondicionadores de aire para enfriar y calentar se desarrollan utilizando un refrigerante hidrocarbonado (en lo sucesivo denominado como refrigerante HC) tal como propano, amomaco y dioxido de carbono, cuyos valores de potencial de calentamiento global son menores que los del clorofluorocarbono. Cuando se utiliza refrigerante HC o amoniaco, debido a que estos refrigerantes son inflamables, se necesitan medidas para que no se incendien; por lo tanto, el uso esta limitado por la ley. Aunque el dioxido de carbono no es inflamable, se incluye el problema de que el coeficiente de rendimiento (en lo sucesivo denominado como el COP) se deteriora.

En el caso de un acondicionador de aire como ejemplo de un refrigerador que utiliza dioxido de carbono como refrigerante, la razon es explicar por que el COP se deteriora cuando se utiliza dioxido de carbono como refrigerante. Un acondicionador de aire tiene condiciones de velocidad de enfriamiento/calentamiento que definen las temperaturas atmosfericas. En una funcion de enfriamiento, cuando la temperatura del bulbo seco es de 35° fuera de una habitacion, la temperatura de bulbo seco es de 27° y la temperatura de bulbo humedo es de 19° dentro de la habitacion. En una funcion de calentamiento, cuando la temperatura del bulbo seco es de 7° y la temperatura del bulbo humedo es de 6° fuera de la habitacion, la temperatura del bulbo seco es de 20° dentro de la habitacion. En un caso en el que se utiliza dioxido de carbono como refrigerante, el COP en un estado de velocidad de enfriamiento se deteriora especialmente cuando la temperatura exterior es relativamente alta. Este fenomeno esta causado por la temperatura del refrigerante que aumenta hasta no menos de 35° a la salida de un intercambiador de calor colocado fuera de la habitacion, ya que la temperatura del bulbo seco fuera de la habitacion es de 35°. Cuando el dioxido de carbono se expande desde el estado super cntico, existe una region en la cual el calor espedfico es relativamente grande desde aproximadamente 10° a 60°; sin embargo, en un estado en el que la temperatura del bulbo seco fuera de la habitacion es de 35°, debido a que no se puede usar toda la region en la que el calor espedfico es relativamente grande, la eficiencia del consumo de energfa disminuye. Por otro lado, cuando se utiliza el refrigerante HFC o el refrigerante HC, es posible el intercambio de calor en el que el vapor del refrigerante puede cambiarse por completo en lfquido refrigerante bajo la condicion de la velocidad de enfriamiento; por lo tanto, el COP esta mas mejorado que en el caso del dioxido de carbono.

Se describe un acondicionador de aire convencional que utiliza dioxido de carbono como refrigerante, en el que se proporciona un medio de enfriamiento del refrigerante compuesto de un intercambiador de calor de enfriamiento, que utiliza una fuente de calor de baja temperatura que incluye agua, agua helada y agua de mar, y que al conectar de forma secuencial, utilizando tubos de refrigerante, un compresor, un radiador, los medios de enfriamiento del refrigerante, una valvula de control de flujo y un evaporador, hace circular el refrigerante. Este objetivo es para mejorar el COP al disminuir, utilizando los medios de enfriamiento del refrigerante, la temperatura del refrigerante a la entrada de la valvula de control de flujo (por ejemplo, refiriendose al Documento 1 de Patente).

Como un medio de enfriamiento para enfriar el refrigerante en la entrada de la valvula de control de flujo, se necesita algo de energfa como medio de enfriamiento, cuando tenemos agua o agua de mar, etc. en las que la energfa que no es necesaria no se puede utilizar. Esta energfa se aumenta en correspondencia con la capacidad de enfriamiento de los medios de enfriamiento. Por lo tanto, considerando la suma de la energfa necesaria para el compresor y los medios de enfriamiento que se proporcionan en el acondicionador de aire, el sobreenfriamiento provoca el aumento de la energfa necesaria para los medios de enfriamiento; en consecuencia, el COP se deteriora. Cuando el enfriamiento es insuficiente, aumenta la energfa necesaria para el compresor del acondicionador de aire; como resultado, el COP se deteriora.

El Documento de Patente 2 se supone que es la tecnica anterior mas cercana y se refiere a sistemas de refrigeracion en cascada en los que un primer circuito de refrigeracion desarrolla refrigeracion a mayor temperatura, que se proporciona a un refrigerante en un segundo circuito de refrigeracion, que luego desarrolla refrigeracion a baja temperatura, lo que se utiliza para refrigerar una carga de calor o refrigeracion tal como se requiere en una funcion de congelacion de alimentos.

El Documento de Patente 3 describe un acondicionador de aire que comprende un compresor, un intercambiador de calor exterior, un intercambiador de calor interior, una valvula de expansion primaria, un receptor, una valvula de

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expansion secundaria y un sistema de inyeccion de gas. Dado que el sistema de inyeccion de gas esta provisto de una valvula de control para cambiar la velocidad de flujo de gas de inyeccion segun el estado de funcionamiento, la velocidad del flujo de inyeccion de gas se cambia al controlar la apertura de la valvula de control de modo que se hace posible realizar una funcion con una eficiencia adecuada para un estado de funcionamiento, por ejemplo si la velocidad del flujo de gas de inyeccion se establece en un lado superior, se alcanza un funcionamiento con una alta eficiencia. Si la velocidad del flujo de gas de inyeccion se establece en un lado inferior en la funcion de calentamiento, las caractensticas del calentamiento se mejoran mediante el soplado a alta temperature. Se describe otro sistema de enfriamiento en cascada en el documento JP 2001-235240, que tiene un refrigerante secundario enfriado mediante una reaccion endotermica de una mezcla de hidrogeno.

[Documento de Patente 1] Publicacion de Patente Japonesa Abierta a Consulta 54.617/1998.

[Documento de Patente 2] US 6 557 361 B1

[Documento de Patente 3] JP 2001 304714A

Descripcion de la invencion

La presente invencion resuelve muchos de los problemas descritos anteriormente por medio de un refrigerador como se define en la reivindicacion independiente 1. Se exponen desarrollos ventajosos adicionales del refrigerador segun la invencion en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 1 de la presente invencion;

La Fig. 2 es un grafico de entalpfa-presion que explica la variacion de los estados de refrigeracion en el acondicionador de aire segun la Realizacion 1 de la presente invencion;

La Fig. 3 es una vista para explicar cada posicion correspondiente a los estados de refrigeracion respectivos en el diagrama del circuito de refrigerante segun la Realizacion 1 de la presente invencion;

La Fig. 4 representa los resultados del calculo en los que las relaciones de mejora del COP se simulan bajo condiciones de velocidad de enfriamiento correspondientes a cada una de las respectivas temperaturas del refrigerante en la entrada de una valvula de control de flujo proporcionada en el acondicionador de aire segun la Realizacion 1 de la presente invencion;

La Fig. 5 representa los resultados del calculo en los que las relaciones de mejora del COP se simulan bajo condiciones de velocidad de enfriamiento correspondientes a cada una de las respectivas velocidades de secado que son proporciones de las velocidades de secado del refrigerante a la entrada de un evaporador y de las velocidades de secado a la salida de un radiador, cuando el refrigerante se descomprime a la temperatura de evaporacion del refrigerante, que se proporcionan en el acondicionador de aire segun la Realizacion 1 de la presente invencion;

La Fig. 6 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 1;

La Fig. 7 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 2;

La Fig. 8 es un grafico de entalpfa-presion que explica, cuando el acondicionador de aire se va a hacer funcionar para enfriar, la variacion de los estados del refrigerante en el acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 2;

La Fig. 9 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 2 de la presente invencion;

La Fig. 10 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 3 de la presente invencion;

La Fig. 11 es una vista para explicar los parametros utilizados en un proceso en el que se estiman las velocidades de secado en la Realizacion 3 de la presente invencion;

La Fig. 12 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 4 de la presente invencion;

La Fig. 13 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 5 de la presente invencion;

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La Fig. 14 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica aire segun la Realizacion 6 de la presente invencion;

La Fig. 15 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica aire segun la Realizacion 7 de la presente invencion;

La Fig. 16 es un grafico de entalpfa-presion que explica la mejora en la eficiencia mediante la configuracion del acondicionador de aire segun la Realizacion 7 de la presente invencion;

La Fig. 17 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 3;

La Fig. 18 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 8 de la presente invencion;

La Fig. 19 es un grafico de entalpfa-presion que explica la mejora en la eficiencia mediante la configuracion del acondicionador de aire segun la Realizacion 8 de la presente invencion;

La Fig. 20 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun la Realizacion 9 de la presente inve

La Fig. 21 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun el Ejemplo Informativo 4;

La Fig. 22 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun el Ejemplo Informativo 5;

La Fig. 23 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun el Ejemplo Informativo 6;

La Fig. 24 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun el Ejemplo Informativo 7; y

La Fig. 25 es un diagrama del circuito de refrigerante aire segun el Ejemplo Informativo 8.

Explicacion de los simbolos

1: Acondicionador de aire

2: Compresor

2A: Entrada de presion intermedia

3: Radiador

4: Valvula de control de flujo

5: Evaporador

6: Tubo de refrigerante

6A: Tubo de refrigerante

6B: Tubo de refrigerante

10: Segundo compresor

11: Condensador

12: Segunda valvula de control de flujo

13: Segundo evaporador

14: Segundo tubo de refrigerante

15: Enfriador del refrigerante (medios de enfriamiento del refrigerante)

16: Controlador del intercambio de calor (Medios de control del intercambio de calor)

16A: Unidad de estimacion de la relacion de secado (Medios de estimacion de la relacion de secado)

que explica una configuracion de un acondicionador de ncion;

que explica una configuracion de un acondicionador de que explica una configuracion de un acondicionador de que explica una configuracion de un acondicionador de que explica una configuracion de un acondicionador de que explica una configuracion de un acondicionador de

una configuracion de un acondicionador de una configuracion de un acondicionador de

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16B: Unidad de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado (Medios de determinacion del

intervalo de control de la relacion de secado)

16C: Controlador del flujo de refrigerante (Medios de control)

16D: Unidad de determinacion del intervalo de control de la temperatura de la entrada de la valvula de control de

flujo (Medios de estimacion de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo, Medios de determinacion del intervalo de control de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo)

20: Valvula de cuatro vfas

21: Intercambiador de calor exterior

22: Intercambiador de calor interior

25: Unidad de enfriamiento/calentamiento de refrigerante

40: Segunda valvula de cuatro vfas

41: Primer intercambiador de calor

42: Segundo intercambiador de calor

45: Separador de gas y lfquido

46: Tercera valvula de control de flujo

47: Tubena de derivacion

50: Tercer radiador

51: Tercer compresor

52: Valvula de conmutacion de la ruta del flujo (Medios de conmutacion de la ruta del flujo)

60: Tercer intercambiador de calor

70: Segunda tubena de derivacion

71: Cuarta valvula de control de flujo

P1: Manometro (Primer medio de medicion de la presion)

P2: Manometro (Segundo medio de medicion de la presion)

T1: Termometro (Primer medio de medicion de la temperatura)

T2: Termometro (Segundo medio de medicion de la temperatura)

T3: Termometro (Tercer medio de medicion de la temperatura)

T4: Termometro (Cuarto medio de medicion de la temperatura)

T5: Termometro (Quinto medio de medicion de la temperatura)

Mejor modo de llevar a cabo la invencion Realizacion 1

La realizacion 1 segun la presente invencion se explica al utilizar la Fig.1-Fig. 5. La Fig. 1 es un diagrama del circuito de refrigerante que explica una configuracion de un acondicionador de aire que solo enfna segun la Realizacion 1. La Fig. 2 es un grafico de entalpfa-presion que explica la variacion de los estados del refrigerante. En la Fig. 3, se explica cada posicion correspondiente a los estados del refrigerante respectivos en el diagrama del circuito del refrigerante. La Fig. 4 representa resultados de calculo en los que se simulan las relaciones de mejora del COP bajo condiciones de velocidad de enfriamiento cada una correspondiente a las respectivas temperaturas del refrigerante en la entrada de una valvula 4 de control de flujo. La Fig. 5 representa los resultados de calculo en los que se simulan las relaciones de mejora del COP bajo la condicion de la velocidad de enfriamiento en respuesta a las respectivas relaciones de secado que son relaciones de las velocidades de secado del refrigerante a la entrada de un evaporador 5 y velocidades de secado a la salida de un radiador 3 cuando el refrigerante se descomprime hasta la temperatura de evaporacion del refrigerante.

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En la Fig. 1, un acondicionador de aire 1 esta compuesto por un compresor 2 que es un primer compresor para comprimir el refrigerante, un radiador 3 que es un primer radiador para irradiar calor del refrigerante, un enfriador 15 del refrigerante que es un medio de enfriamiento del refrigerante para enfriar el refrigerante, una valvula 4 de control de flujo que es una primera valvula de control de flujo para controlar el flujo de refrigerante, y un evaporador 5 que es un primer evaporador para evaporar el refrigerante, que estan conectados secuencialmente mediante las tubenas 6 de refrigerante y que se configura de tal forma que circula el dioxido de carbono como refrigerante. En la figura, el flujo de refrigerante esta representado por flechas. Tambien se proporciona un controlador 16 del intercambio de calor como un medio de control del intercambio de calor para controlar la cantidad de calor intercambiado en el enfriador 15 del refrigerante. El refrigerante que circula en un ciclo configurado de refrigeracion de compresion de vapor del compresor 2, etc. tambien se denomina como primer refrigerante.

El enfriador 15 del refrigerante funciona el propano, como segundo refrigerante, cuya eficiencia de consumo de energfa es mayor que la del dioxido de carbono, en el cual circula en un ciclo de refrigeracion de compresion de vapor. En el enfriador 15 del refrigerante, se conectan secuencialmente un segundo compresor 10 para comprimir el segundo refrigerante, un condensador 11 para irradiar el calor del segundo refrigerante, una segunda valvula de control de flujo 12 para controlar el segundo flujo de refrigerante y un segundo evaporador 13 para evaporar el segundo refrigerante, que utiliza el calor del refrigerante a la entrada de la valvula 4 de control de flujo proporcionada en una ruta de circulacion del refrigerante, mediante unos segundos conductos 14 del refrigerante. En la figura, el segundo flujo del refrigerante tambien esta representado por flechas.

Se supone que la capacidad de enfriamiento del enfriador 15 del refrigerante segun el ciclo de refrigeracion que utiliza el segundo refrigerante se ajusta a aproximadamente de una decima a una quinta parte de la que utiliza el primer refrigerante.

El evaporador 5 se coloca dentro de una habitacion en la que se debe enfriar el aire, mientras que las otras unidades se colocan fuera de la habitacion; a continuacion, los tubos 6 de refrigerante se colocan de manera que el refrigerante circule entre las unidades. Aqm, el evaporador 5 tambien se puede colocar al aire libre, por ejemplo, en una plataforma de ferrocarril. Con respecto a las unidades distintas al radiador 3, al evaporador 5 y al condensador 11 que se necesitan para el intercambio de calor con aire, se mantiene el aislamiento termico necesario y suficiente para que la eficiencia no disminuya debido a la fuga de calor.

A continuacion, se explica la variacion de los estados del refrigerante (exactamente, los estados del primer refrigerante) segun la Fig. 2. En la figura, con respecto a los puntos, tales como el punto "C", que no se encuentran en las esquinas de un lugar que representa los estados del refrigerante, sus posiciones estan representadas por drculos negros. En primer lugar, el vapor de refrigerante a baja presion y baja temperatura en el tubo 6 de refrigerante conectado a la entrada del compresor 2 se coloca en el punto "A" en la Fig.2. Aunque se necesita que todo el refrigerante en la entrada del compresor sea vapor, porque cuanto mayor es la temperatura del vapor de refrigerante, mas energfa de entrada mecanica se necesita, la velociad de sobrecalentamiento en el punto "A" se establece en un valor predeterminado cercano a cero.

Cuando el refrigerante se comprime mediante el compresor 2, el refrigerante se cambia a fluido supercntico de alta presion a alta temperatura como se representa mediante el punto "B", y a continuacion se saca. El refrigerante se envfa al radiador 3; luego, la temperatura del refrigerante disminuye despues de que se realiza el intercambio de calor allf con aire, etc., y el refrigerante se convierte a un estado de fluido supercntico de alta presion como se representa mediante el punto "C".

El refrigerante se enfna adicionalmente mediante el enfriador 15 del refrigerante, cuya capacidad de enfriamiento se controla mediante el controlador 16 del intercambio de calor, y la temperatura del refrigerante disminuye; luego, el refrigerante se convierte a un estado representado por el punto "D". Ademas, el refrigerante fluye hacia la valvula 4 de control de flujo y se descomprime en la misma; luego, el refrigerante cambia a un estado de dos fases gas-lfquido de baja presion a baja temperatura como se representa mediante el punto "E". El refrigerante se envfa al evaporador 5, se evapora allf despues de que se realiza el intercambio de calor con aire, etc., y se convierte en vapor de refrigerante a baja presion a baja temperatura como se representa mediante el punto "A"; luego, el refrigerante regresa al compresor.

Cuando el enfriador 15 del refrigerante no enfna el refrigerante, el refrigerante, como se representa mediante el punto “C” en la Fig.2, se hace fluir a la valvula 4 de control de flujo y se descomprime; luego, el refrigerante cambia al estado bifasico gas-lfquido a baja temperatura a baja presion como se representa mediante el punto "F". Un lugar del estado del refrigerante en el que el enfriador 15 del refrigerante no enfna el refrigerante se representa mediante una lmea discontinua. Al comparar el lugar "A - B - C - D - E - A" en el que el enfriador 15 del refrigerante enfna el refrigerante y el lugar "A - B - C - F - A" en el que el enfriador 15 del refrigerante no enfna el refrigerante, la diferencia es la siguiente. Debido a que la diferencia de entalpia durante el lugar "A - B" es H1, la energfa de entrada mecanica en el compresor es la misma en ambos casos. En cuanto a la capacidad de enfriamiento, cuando el enfriador 15 del refrigerante enfna el refrigerante, la diferencia de entalpfa durante el lugar "E - A" es H2A, mientras que cuando el enfriador 15 del refrigerante no enfna el refrigerante, la diferencia de entalpfa durante el lugar "F - A" es H2B. H2A es mas grande que H2B como se representa obviamente en la Fig. 2; por lo tanto, si no se considera la

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energfa de entrada mecanica en el enfriador 15 del refrigerante, cuanto mas se enfne el refrigerante, mas se mejora el COP.

En realidad, debido a que la energfa de entrada mecanica tambien se necesita en el enfriador 15 del refrigerante, en un intervalo en el que el valor de la relacion entre la capacidad de enfriamiento mejorada debido a que el refrigerante se ha enfriado en el enfriador 15 del refrigerante y la energfa de entrada mecanica en el enfriador 15 del refrigerante es mas grande que el COP, cuanto mas se enfne el refrigerante, mas se mejora el COP; mientras tanto, si el valor de la relacion se vuelve mas pequeno que el valor del COP, el COP se deteriora. Por lo tanto, con respecto a la cantidad de calor intercambiado, es decir, la cantidad de enfriamiento en el enfriador 15 del refrigerante, el valor mas adecuado para la mayona de las mejoras del COP es que exista.

Este hecho se explica mas cuantitativamente. La Fig. 4 es de vistas que representan resultados de calculo en los que las relaciones de mejora del COP se simulan bajo condiciones de velocidad de enfriamiento correspondientes a cada temperatura del refrigerante en la entrada de la valvula 4 de control de flujo. La Fig. 5 es de vistas que representan resultados de calculo en los que las relaciones de mejora de COP se simulan bajo condiciones de velocidad de enfriamiento correspondientes a cada relacion de secado, en el eje horizontal, que es una relacion de velocidad de secado del refrigerante en la entrada del evaporador 5 y una velocidad de secado a la salida del radiador 3 cuando se descomprime el refrigerante hasta la temperatura de evaporacion del refrigerante. El numerador de la relacion de secado es la velocidad de secado en el punto "E" en la Fig. 2, mientras que el denominador es la velocidad de secado en el punto "F" en la Fig. 2. Aqrn, la velocidad de secado es la relacion de componente de vapor de refrigerante respecto al refrigerante en un estado bifasico gas-lfquido. Cuando solo existe vapor de refrigerante, la velocidad de secado es "1,0"; mientras que cuando el vapor de refrigerante no existe, la velocidad de secado es "0.0".

Las condiciones detalladas para la simulacion son como sigue. En un estado de velocidad de enfriamiento, el refrigerante es dioxido de carbono, la eficiencia del compresor 2 es del 70%, la velocidad de sobrecalentamiento del vapor de entrada del compresor 2 es 0°, la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire a la salida del radiador 3 es 3°, el segundo refrigerante utilizado en el enfriador 15 del refrigerante es propano, la eficiencia del segundo compresor 10 es del 70% y la temperatura de condensacion en el condensador 11 es de 40°.

En la Fig. 4, en la que Pd es la presion del refrigerante despues de comprimirse mediante el compresor 2, se supone que Pd es cualquiera de 9 MPa, 10 MPa y 11 MPa, y en la que Te es la temperatura del refrigerante en la entrada del evaporador 5, se supone que Te es cualquiera de 15°, 10°, 5°, y 0°, se representan las relaciones de mejora del COP, que son valores obtenidos por los valores del COP cuando se vana la temperatura del refrigerante Tf en la entrada de la valvula 4 de control de flujo, que se dividen por valores del COP cuando, suponiendo que Te es 0°, el refrigerante no se enfna mediante el enfriador 15 del refrigerante, es decir, Tf es 38°.

En la Fig. 5, cuando se supone que Pd y Te son similares a los de la Fig. 4, se representan las proporciones de mejora del COP, que son valores obtenidos por los valores del COP cuando se vana la relacion de secado (representada por el parametro X), que se dividen por valores del COP cuando, suponiendo que Te es 0°, el refrigerante no se enfna mediante el enfriador 15 del refrigerante, es decir, X es 1,0.

La Fig. 4 y la Fig. 5 representan que, cuando la temperatura del refrigerante Tf en la entrada de la valvula 4 de control de flujo se controla adecuadamente, el COP se mejora aproximadamente 1,3 - 1,4 veces en comparacion con un caso en el que el refrigerante no se enfna en absoluto. Ademas, en la Fig. 4, cuando la Te es 15° o 10°, en un intervalo en el que Tf es 20 - 30° en cualquier caso en el que Pd es 9 MPa, 10 MPa o 11 MPa, cada COP incluye un valor maximo y su ancho de variacion es mas estrecho que 0,1. Cuando Te es 5° o 0°, en un intervalo en el que Tf es 15 - 25° en cualquier caso en el que Pd es 9 MPa, 10 Mpa o 11 Mpa, cada COP incluye un valor maximo, y su ancho variable es menor que 0,1. La Fig. 5 representa que, excepto en un caso en el que Pd es 11 MPa y Te es 15°, en un intervalo en el que la relacion de secado X es 0,2 - 0,5, cada COP incluye un valor maximo y su ancho variable es menor que 0,1. En el caso en que Pd es 11 Pa y Te es 15°, cuando X es casi igual a 0,1, el COP toma el valor maximo, y tambien en un intervalo en el que X es 0,2 - 0,5, la diferencia del valor maximo es de solo aproximadamente 0,2.

En la Realizacion 1 segun la presente invencion, la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante es controlada por los medios de control de intercambio de calor de manera que, en un estado de funcionamiento dado, la diferencia del valor maximo del COP esta dentro de un relativamente pequeno valor predeterminado; asf, se controla adecuadamente la temperatura del refrigerante en la entrada de la valvula 4 de control de flujo. Al proporcionar los medios de control de intercambio de calor, se puede evitar el deterioro en el COP debido a que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante sea insuficiente o excesiva. Es decir, sin duda es efectivo para mejorar el COP. Ademas, el valor del COP mejorado se puede establecer a un valor cercano al obtenido cuando se usa un refrigerante tal como el propano utilizado como el segundo refrigerante. El segundo refrigerante es inflamable, o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante. Tambien es efectivo para reducir asf el uso del segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

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Aqm, en la Fig. 4, y la Fig. 5, los graficos se dibujan suponiendo que Pd y Te son constantes; sin embargo, cuando se vana la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante, tambien aparece un caso en el que Pd y Te vanan un poco. Incluso en tal caso, debido a que la cantidad de calor intercambiado puede realizarse mediante los medios de enfriamiento del refrigerante, en los que el valor del COP alcanza el maximo en respuesta a la variacion de la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante, si la cantidad de calor intercambiado se controla en los medios de enfriamiento del refrigerante de modo que el COP alcance un valor en un intervalo predeterminado cercano al maximo, el COP puede seguramente mejorarse.

En esta Realizacion 1, aunque se ha utilizado dioxido de carbono como el primer refrigerante, solo si el refrigerante, cuyo potencial de calentamiento global es inferior al del clorofluorocarbono, no es inflamable, se puede usar un refrigerante diferente al dioxido de carbono. Aunque el propano se ha utilizado como el segundo refrigerante, solo si el refrigerante tiene una mejor eficiencia de consumo de energfa que el del primer refrigerante, se podna utilizar el refrigerante, que es inflamable, y cuyo potencial de calentamiento global es mas alto que el del primer refrigerante.

Como segundo refrigerante, se puede considerar el uso de, por ejemplo, refrigerante HFC, refrigerante HC y amomaco. Como medio de enfriamiento del refrigerante, aunque se utiliza el ciclo de refrigeracion por compresion de vapor que usa el segundo refrigerante, tambien se podna utilizar un ciclo de refrigeracion por adsorcion o un medio que utilice el efecto Peltier, etc. En un caso en el que se pueda utilizar una fuente de calor de baja temperatura compuesta de agua, agua helada y agua de mar, se puede utilizar un medio de enfriamiento del refrigerante en el que, despues de que se haya llevado a cabo la refrigeracion que utiliza la fuente de calor de baja temperatura, se lleva a cabo el enfriamiento correspondiente a la falta de la cantidad de enfriamiento mediante un medio que consume energfa.

En un caso en el que no se utiliza el ciclo de enfriamiento por compresion de vapor que utiliza el segundo refrigerante, cuando tambien se usa refrigerante HFC, refrigerante HC o amomaco, como el primer refrigerante, al controlar la cantidad de calor intercambiado en el medio de enfriamiento del refrigerante que utiliza el medio de control del intercambio de calor, se puede obtener un efecto en el que el COP puede seguramente mejorarse. Aunque se ha utilizado un unico compresor, la presente invencion tambien se puede aplicar a un caso en el que se utilicen dos o mas de dos compresores. Aunque se ha utilizado un segundo compresor unico, la presente invencion tambien se puede aplicar a un caso en el que se utilicen dos o mas de dos segundos compresores.

Aunque se ha explicado un caso en el que se utiliza un refrigerador en un acondicionador de aire de enfriamiento solamente, el refrigerador puede configurarse para utilizarse en un acondicionador de aire con funciones tanto de enfriamiento como de calentamiento, un congelador, una camara de refrigeracion, una maquina de hacer hielo, o un enfriador de agua, etc. Como una adicion innecesaria, un refrigerador o un enfriador significa un aparato que produce una atmosfera de baja temperatura, y no significa solamente un aparato en el que se congela y almacenan alimentos, etc. a baja temperatura. Ademas, un acondicionador de aire que tiene funciones tanto de enfriamiento como de calentamiento tambien se incluye en un refrigerador durante una funcion de enfriamiento. Lo anterior tambien se aplica a las otras realizaciones.

Ejemplo informativo 1

En la Fig. 6, se ilustra un diagrama de circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y calentamiento segun el Ejemplo Informativo 1. En la figura, el flujo de refrigerante durante una funcion de enfriamiento esta representado por flechas de lmea continua, mientras tanto el flujo de refrigerante durante una funcion de calentamiento se representa mediante flechas de lmea discontinua.

Solo se explican los elementos diferentes de los de la Fig. 1 segun la Realizacion 1 que representa un caso en el que solo se realiza enfriamiento. Tambien se proporciona adicionalmente una valvula 20 de cuatro vfas que es una primera valvula de cuatro vfas para conmutar las direcciones de flujo del refrigerante emitidas desde el compresor 2, para permitir tanto funciones de enfriamiento como de calentamiento. Debido a que, durante la funcion de calentamiento, el radiador 3 y el evaporador 5 funcionan intercambiando sus funciones entre sf, en respuesta al caso de la funcion de refrigeracion, el radiador 3 se reemplaza por un intercambiador de calor exterior 21 para intercambiar calor entre el refrigerante y el aire exterior, y el evaporador 5 se reemplaza por un intercambiador de calor interior 22 para intercambiar calor entre el refrigerante y el aire interior. Aqm, durante una funcion de refrigeracion, el intercambiador de calor exterior 21 funciona de manera similar al radiador 3, mientras tanto el intercambiador de calor interior 22 funciona de manera similar al evaporador 5.

Mediante la valvula 20 de cuatro vfas, durante la funcion de enfriamiento, el refrigerante circula a traves del compresor 2, el intercambiador de calor exterior 21, el enfriador 15 del refrigerante, la valvula 4 de control de flujo y el intercambiador de calor interior 22, en esa secuencia. Durante la funcion de calentamiento, el refrigerante circula a traves del compresor 2, el intercambiador de calor interior 22, la valvula 4 de control de flujo, el enfriador 15 del refrigerante y el intercambiador de calor exterior 21, en esa secuencia. Los otros elementos estan configurados de manera similar a los de la Realizacion 1.

A continuacion, se explica una funcion. En primer lugar, el radiador 3 y el evaporador 5 se reemplazan por el intercambiador de calor exterior 21 y el intercambiador de calor interior 22, respectivamente; sin embargo, el

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funcionamiento durante la funcion de enfriamiento es similar al de la Realizacion 1. Tambien resulta similar a la representada en la Fig. 2 una tabla de entalpfa-presion que explica la variacion de los estados del refrigerante.

A continuacion, se explica la funcion durante la operacion de calentamiento. Primero, el vapor de refrigerante de baja presion a baja temperatura en el tubo 6 de refrigerante conectado a la entrada del compresor 2 se coloca en el punto "A", en la Fig. 2, en el que todo el refrigerante es vapor y la velocidad de sobrecalentamiento cae a un valor predeterminado cercano a cero. Despues de ser comprimido mediante el compresor 2, el refrigerante se cambia a fluido supercntico de alta presion a alta temperatura como se representa mediante el punto "B", y a continuacion se emite. El refrigerante emitido se envfa a traves de la valvula 20 de cuatro vfas al intercambiador de calor interior 22 como un radiador, y se cambia a fluido supercntico de alta presion representado mediante el punto "C" despues de que su temperatura disminuya debido al intercambio de calor para calentar el aire interior Aqm, rigurosamente, el punto "C" se situa en un punto en el que la entalpfa es menor que en el caso de la funcion de enfriamiento. La razon es porque la temperatura interior durante la funcion nominal de calentamiento es de 20° y la temperatura es inferior a la temperatura exterior de 35° durante la funcion nominal de enfriamiento.

El refrigerante fluye hacia la valvula 4 de control de flujo y se descomprime allf; luego, el refrigerante cambia a un estado bifasico gas-lfquido de baja presion y baja temperatura representado por el punto "F". Debido a que el enfriador 15 del refrigerante no se acciona durante la funcion de calentamiento, incluso si el refrigerante pasa a traves del segundo evaporador 13 en el enfriador 15 del refrigerante, el estado del refrigerante cambia poco. Aunque es rigurosamente posible que el intercambio de calor en el segundo evaporador 13 se realice entre el refrigerante y el segundo refrigerante, la cantidad de calor intercambiado es tan pequena que es despreciable. La razon es porque el segundo refrigerante no circula debido a la detencion del segundo compresor 10, ya que las calonas son diffciles de conducir a traves de un refrigerante de forma larga y fina en el tubo de refrigerante, debido a la tubena de refrigerante delgada, y a que el enfriador 15 ni libera ni absorbe calonas debido a que todo el enfriador 15 esta aislado termicamente. Tambien en los otros intercambiadores de calor, cuando al menos uno de entre el refrigerante y el segundo refrigerante no fluye, se supone que no se intercambia calor.

El refrigerante se envfa al intercambiador de calor exterior 21 como un evaporador, se evapora allf despues de un intercambio de calor con aire, etc., y cambia a vapor de refrigerante a baja presion a baja temperatura representado por el punto "A". Luego, el refrigerante regresa al compresor 1 a traves de la valvula 20 de cuatro vfas. Al compilar lo anterior, el lugar variable del estado del refrigerante durante la funcion de calentamiento se convierte en el lugar "A - B - C - F - A" en la Fig. 2.

Debido a que el enfriador 15 del refrigerante se detiene durante la funcion de calentamiento, el valor del COP se convierte en el mismo que el de un caso en el que no se proporciona el enfriador 15 del refrigerante.

Tambien en la configuracion de este Ejemplo Informativo 1, es efectivo que la COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante durante la funcion de enfriamiento. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el cOp equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ejemplo Informativo 2

La Fig. 7 es un diagrama del circuito del refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 2. En el Ejemplo Informativo 2, el enfriador 15 de refrigerante en el Ejemplo Informativo 1 se cambia a una unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante como un medio de enfriamiento/calentamiento para enfriar o calentar el refrigerante.

Solo se explican los elementos diferentes de los del Ejemplo Informativo 1. En la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante, se proporciona adicionalmente una segunda valvula 40 de cuatro vfas para conmutar las direcciones de flujo del segundo refrigerante emitido desde el segundo compresor, el condensador 11 se reemplaza por un primer intercambiador de calor 41 para intercambiar calor entre el segundo refrigerante y el aire exterior, y el segundo evaporador 13 se reemplaza por un segundo intercambiador de calor 42 para intercambiar calor entre el refrigerante y el segundo refrigerante con el fin de enfriar o calentar el refrigerante. Aqm, durante una funcion de enfriamiento, el primer intercambiador de calor 41 funciona de forma similar al condensador 11, mientras que el segundo intercambiador de calor 42 funciona de manera similar al segundo evaporador 13.

Mediante la segunda valvula 40 de cuatro vfas, durante una funcion de enfriamiento, el refrigerante circula a traves del segundo compresor 10, el primer intercambiador de calor 41, la segunda valvula 12 de control de flujo y el segundo intercambiador de calor 42, en ese orden. Durante una funcion de calentamiento, el refrigerante circula a traves del compresor 2, el segundo intercambiador de calor 42, la segunda valvula 12 de control de flujo y el primer

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intercambiador de calor 41, en ese orden. Los otros elementos estan configurados de manera similar a los del Ejemplo Informativo 1.

A continuacion, se explica una funcion. El funcionamiento durante una funcion de enfriamiento es similar al de los casos de la Realizacion 1 y el Ejemplo Informativo 1. Durante una funcion de calentamiento, aunque el enfriador 15 del refrigerante se ha detenido en el Ejemplo Informativo 1, en este Ejemplo Informativo 2, la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante funciona para calentar el refrigerante. En la Fig. 8 se ilustra un grafico de entalpfa-presion que explica la variacion de los estados del refrigerante, durante la operacion de calentamiento, en el acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 2. Las lmeas continuas representan el caso de este Ejemplo Informativo 2, mientras que las lmeas discontinuas representan el caso del Ejemplo Informativo 1.

El funcionamiento durante la funcion de calentamiento se transforma como sigue. Primero, el vapor de refrigerante de baja presion a baja temperatura en el tubo 6 de refrigerante conectado a la entrada del compresor 2 se situa en el punto "A2", en la Fig. 8, en el que todo el refrigerante es vapor, y la velocidad de sobrecalentamiento cae a un valor predeterminado cercano a cero. En el punto "A2", la presion es un poco mas alta, mientras que la entalpfa es un poco menor que en el punto "A" segun el Ejemplo Informativo 1, y la razon se explicara mas adelante. El compresor 2 comprime el refrigerante y luego lo emite en un estado de fluido supercntico de alta presion a alta temperatura representado por el punto "B2". Las presiones en el punto "B2" y el punto "B" son equivalentes, mientras que la entalpfa en el punto "B2" es menor que en el punto "B".

El refrigerante emitido se envfa a traves de la valvula 20 de cuatro vfas al interior del intercambiador de calor 22 como un radiador, y se cambia al fluido supercntico de alta presion representado por el punto "C" despues de que su temperatura se disminuya mediante el calor intercambiado para calentar el aire interior. Debido a que, en el intercambiador de calor interior 22, el intercambio de calor se realiza entre el refrigerante y el aire interior ajustado a un estado dado, el punto "C" se situa aproximadamente en la misma posicion que en el Ejemplo Informativo 1.

El refrigerante fluye hacia la valvula 4 de control de flujo y cambia allf a un estado bifasico gas-lfquido de baja presion y baja temperatura representado por el punto "F2". En el punto "F2" la presion es la misma que en el punto "A2" y un poco mas alta que en el punto "F". El refrigerante se calienta mediante el segundo intercambiador de calor 41 en la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento de refrigerante, y se cambia a un estado representado por el punto "G" como un estado bifasico gas-lfquido en el que aumenta el vapor de refrigerante. El refrigerante se envfa al intercambiador de calor exterior 21 como evaporador, se evapora allf despues de intercambiar calor con aire, etc., se cambia a vapor de refrigerante de baja presion a baja temperatura y se devuelve al compresor a traves de la valvula 20 de cuatro vfas.

Aqrn, se explica el motivo de por que la presion de refrigerante emitido desde la valvula 4 de control de flujo, al calentar el refrigerante utilizando el segundo intercambiador de calor 41 en la unidad 25 de enfriamiento y calentamiento de refrigerante, es mas alta que la de un caso en el que el refrigerante no se calienta. Al calentar el refrigerante, las calonas que se van a absorber en el intercambiador de calor exterior 21 han disminuido; por lo tanto, la capacidad del intercambiador de calor exterior 21 se ha incrementado relativamente. Cuando aumenta la capacidad del intercambiador de calor exterior 21, disminuye la diferencia entre la temperatura del vapor de refrigerante y una temperatura exterior dada, es decir, aumenta la temperatura de evaporacion. Cuando la temperatura de evaporacion aumenta, la presion del vapor del refrigerante tambien aumenta.

A continuacion, se explica que, al calentar el refrigerante utilizando el segundo intercambiador de calor 41 en la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento de refrigerante, se mejora el COP. Se supone que el COP esta dado por COP1 cuando el refrigerante no se calienta, y dado por COP2 cuando el refrigerante se calienta. Ademas, se supone que la diferencia de entalpfa entre los puntos "B" y "A" esta dada por AH1, mientras que la diferencia de entalpfa entre los puntos "B2" y "A2" se da por AH2. Se supone que la diferencia de entalpfa entre los puntos "A" y "C" esta dada por AH3, mientras que la diferencia de entalpfa entre los puntos "A2" y "C" se da por AH4. Aqrn, AH1 es la entrada mecanica del compresor 2 cuando el refrigerante no se calienta en la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante, mientras tanto AH2 es la entrada mecanica del compresor 2 cuando se calienta el refrigerante. Ademas, suponiendo que la eficiencia del detector de calor exterior 22 es del 100%, AH1 + AH3 se convierte en calonas obtenidas mediante el intercambiador de calor interior 21 cuando el refrigerante no se calienta, mientras que AH2 + AH4 se convierte en calonas obtenidas por el intercambiador de calor interior 21 cuando el refrigerante se calienta. Por lo tanto, segun la definicion del parametro, se establecen las siguientes ecuaciones.

COP1 = (AH1 + AH3) / AH1 (Ec. 1)

COP2 = (AH2 + AH4) / AH2 (Ec. 2)

COP2 - COP1 = (AH2 + AH4) / AH2 - (AH1 + AH3) / AH1 = AH4 / AH2 - AH3 / AH1 (Ec. 3)

Como se encuentra en la Fig. 8, AH3 es casi igual a AH4. Cuando este resultado se sustituye en la Ec. 3, se obtiene la siguiente ecuacion.

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COP2 - COP1 = (AH3 x (AH1 - AH2)) / (AH1 x AH2) (Ec. 4)

Como se encuentra en la Fig. 8, debido a que AH1 es mas grande que AH2, el miembro derecho de la Ec. 4 siempre se vuelve positivo; por lo tanto, se encuentra que el COP se va a mejora por el refrigerante que se calienta. Se explica la razon por la que AH1 es mas grande que AH2. Primero, despues de que se realiza la compresion en el punto "A", se supone que el punto en el que la presion se convierte en la misma que en el punto "A2" es el punto "A3". AH1 se divide en la entrada mecanica (denominada AH1A) necesaria para comprimir el refrigerante desde el punto "A" hasta el punto "A3" y la entrada mecanica (denominada AH1B) necesaria para comprimirlo desde el punto "A3" hasta el punto "B". A partir de la definicion del parametro, AH1 es AH1A + AH1B. En general, incluso si las presiones antes y despues de la compresion son las mismas, cuanto mayor es la entalpfa antes de la compresion, mas aumenta la entrada mecanica necesaria para comprimir el refrigerante. Aqrn, la entalpfa en el punto "A3" es mayor que en el punto "A2". Por lo tanto, AH1B es mas grande que AH2. Ademas, debido a que AH1A es mayor que cero, AH1 es mayor que AH2.

La diferencia de temperatura entre el aire exterior y el vapor del refrigerante es esencialmente de varios °; por lo tanto, el efecto tiene el lfmite superior, en el que la diferencia de temperatura se reduce debido a que se aumenta la cantidad de calentamiento usando el segundo intercambiador de calor 41 en la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante. La entrada mecanica necesaria para aumentar la cantidad de calentamiento usando el segundo el intercambiador de calor 41 en la unidad 25 de enfriamiento/calentamiento del refrigerante aumenta mas que la correlacion lineal correspondiente a la cantidad de calentamiento. De este modo, cuando la cantidad de calentamiento aumenta, el COP se deteriora. Un efecto de mejora del COP durante la funcion de calentamiento es menor que durante la funcion de enfriamiento. La capacidad del ciclo de enfriamiento en el que se utiliza el segundo refrigerante es aproximadamente de una decima a una quinta parte del ciclo de enfriamiento del primer refrigerante; aunque no se representan los datos cuantitativos, en un estado de funcionamiento en el que el ciclo de enfriamiento que utiliza el segundo refrigerante funciona de forma efectiva, el COP cae cerca del valor maximo.

En la configuracion de este Ejemplo Informativo 2, tambien es efectivo que, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento/calentamiento del refrigerante, durante la funcion de enfriamiento, utilizando los medios de control de intercambio de calor, el COP puede seguramente mejorarse. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se puede realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito de refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, tambien es efectivo que el COP durante la funcion de calentamiento se puede mejorar.

Realizacion 2

La Fig. 9 es un diagrama del circuito del refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 2. En la Realizacion 2, la Realizacion 1 se modifica de manera que disminuye el volumen de flujo del vapor de refrigerante que fluye al evaporador 5. Solo se explican los elementos diferentes que se comparan con los de la Fig. 1 segun la Realizacion 1. En la Fig. 9, se proporcionan un separador 45 de gas-lfquido y una tercera valvula 46 de control de flujo en la ruta desde la valvula 4 de control de flujo al evaporador 5, y se proporciona un tubo de derivacion 47 para introducir en el compresor 2 parte o todo el vapor de refrigerante separado mediante el separador 45 de gas-lfquido. El compresor 2 tiene una entrada 2A de presion intermedia para extraer el refrigerante durante la compresion. Los otros elementos estan configurados de manera similar a los de la Realizacion 1.

A continuacion, se explica el flujo de refrigerante utilizando la Fig. 9. En cuanto al refrigerante de estado bifasico gas- lfquido descomprimido mediante la valvula 4 de control de flujo, parte o todo el vapor de refrigerante se separado mediante el separador 45 de gas-lfquido, pasa a traves del circuito de refrigerante constituido por el tubo 47 de derivacion, se inhala en la entrada 2A de presion intermedia del compresor 2 y se mezcla con el refrigerante dentro del compresor 2. El otro flujo de refrigerante es similar al de la Realizacion 1.

En la configuracion de esta Realizacion 2, tambien es efectivo que, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante al utilizar los medios de control del intercambio de calor, la COP puede seguramente mejorarse. Aqrn, con respecto a la variacion del COP correspondiente a la variacion de la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo y la variacion de la relacion de secado, etc., las tendencias son similares a las de la Realizacion 1; sin embargo, debido a que la configuracion del circuito refrigerante difiere de la de la Realizacion 1, los valores reales son diferentes de los representados en la Fig. 4 o la Fig. 5. Estos hechos tambien se aplican a las otras realizaciones en las que las configuraciones son diferentes entre sf. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se puede realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito de refrigerante del segundo refrigerante puede

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configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Segun esta configuracion, debido a que se puede enfriar el refrigerante dentro del compresor 2, se puede reducir la energfa necesaria para comprimir. Ademas, debido a que el flujo de vapor de refrigerante que fluye a traves del evaporador 5 es relativamente menor, la perdida de presion de refrigerante en el evaporador se puede reducir. En consecuencia, en el acondicionador de aire que utiliza el primer refrigerante, la eficiencia puede mejorarse adicionalmente. En lugar de que el compresor 2 tenga la entrada de presion intermedia 2A, se pueden usar compresores dobles conectandolos en serie para que la tubena de derivacion 47 se conecte al tubo 6 de refrigerante conectado en la entrada del compresor del lado de alta presion.

Aqm, en esta Realizacion 2, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar en un caso en el que la configuracion se aplique al Ejemplo Informativo 1 o al Ejemplo Informativo 2.

Realizacion 3

La Fig. 10 es un diagrama del circuito de refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 3. En la Realizacion 3, la Realizacion 1 se modifica de modo que se proporciona un medio espedfico para controlar la relacion de secado en el controlador 16 del intercambio de calor. Solo se explican los elementos diferentes que se comparan con los de la Fig. 1 segun la Realizacion 1.

En la Fig. 10, se proporcionan adicionalmente un manometro P1 como primer medio de medicion de presion proporcionado a la salida de la valvula 4 de control de flujo, un manometro P2 como segundo medio de medicion de presion proporcionado a la entrada de la valvula 4 de control de flujo, un termometro T2 como segundo medio de medicion de temperatura proporcionado a la entrada de la valvula 4 de control de flujo y un termometro T3 como un tercer medio de medicion de temperatura proporcionado a la salida del radiador 3. Ademas, el controlador 16 del intercambio de calor se configura con una unidad 16A de estimacion de la relacion de secado como un medio de estimacion de la relacion de secado para estimar la relacion de secado en base a los valores de medicion introducidos por el manometro P1, el manometro P2, el termometro T2 y el termometro T3, como los sensores dados, una unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado como medio de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado para obtener un intervalo de control de la relacion de secado en el cual la diferencia entre cada COP cuando se vana la relacion de secado y el valor maximo del COP esta dentro de un intervalo predeterminado, y un controlador 16C del flujo de refrigerante como un medio de control para controlar el flujo de refrigerante de modo que la relacion de secado este dentro del intervalo de control obtenido por la unidad 16B para la determinacion del intervalo de control de la relacion de secado. El controlador 16C del flujo de refrigerante puede controlar una frecuencia funcional del segundo compresor 10 y un valor de comando de la segunda valvula 12 de control de flujo.

Las otras configuraciones son similares a las del caso de la Realizacion 1.

A continuacion se explica una funcion. El flujo de refrigerante es similar al del caso de la Realizacion 1. Aqm, se explica una funcion del controlador 16 del intercambio de calor. La unidad 16A de estimacion de la relacion de secado estima a continuacion una relacion de secado a partir de cada valor de medicion mediante el manometro P1, el manometro P2, el termometro T2 y el termometro T3. En la Fig. 11 se ilustra un diagrama para explicar los parametros utilizados en un proceso, en el que se estiman las relaciones de secado.

Las definiciones de los parametros para explicar los estados del refrigerante se representan, incluyendo tambien las definidas anteriormente, como sigue.

Definiciones de los parametros para explicar los estados del refrigerante Pd: Presion de radiacion. Medida por el manometro P2.

Td: Temperatura del refrigerante a la salida del radiador 3. Medida por el termometro T3.

Tf: Temperatura del refrigerante a la entrada de la valvula 4 de control del flujo. Medida por el termometro T2.

Pe: Presion del refrigerante a la salida de la valvula 4 de control del flujo. Medida por el manometro P1.

Te: Temperatura de evaporacion. Obtenida a partir de Pe y la presion de vapor de saturacion del refrigerante.

hd: Entalpfa del refrigerante a la salida del radiador 3.

hf: Entalpfa del refrigerante a la entrada de la valvula 4 de control del flujo.

heL: Entalpfa de lfquido saturado de refrigerante a la presion Pe.

heG: Entalpfa de vapor saturado de refrigerante a la presion Pe.

Xd: Velocidad de secado cuando el refrigerante a la salida del radiador 3 se descomprime hasta Pe.

Xe: Velocidad de secado del refrigerante a la salida de la valvula 4 de control del flujo.

X: Velocidad de secado. X = Xe/Xd.

El calculo que estima la relacion de secado se realiza mediante el siguiente procedimiento.

5 Procedimiento de calculo para estimar la relacion de secado

(1) hd (entalpfa del refrigerante a la salida del radiador 3) se calcula utilizando Pd y Td.

(2) hf (entalpfa del refrigerante a la entrada de la valvula 4 de control del flujo) se calcula utilizando Pd y Tf.

(3) heL (entalpfa de lfquido saturado) y heG (entalpfa de vapor saturado) se obtienen a partir de Pe y la presion de vapor de saturacion del refrigerante.

10 (4) Debido a que la entalpfa del refrigerante no vana, incluso si se realiza la expansion adiabatica del refrigerante y

se descomprime el refrigerante, Xd (relacion de secado cuando se descomprime el refrigerante a la salida del radiador 3 hasta Pe), Xe (la relacion de secado del refrigerante a la salida de la valvula 4 de control del flujo), y la relacion de secado X se calculan como sigue. Aqm, en el calculo de la relacion de secado, cuando el valor se vuelve negativo, el valor se establece a cero, mientras que cuando el valor se vuelve no inferior a “1” el valor se establece 15 en “1”.

Xd = (hd -heL) / (heG -heL) (Ec. 5)

Xe = (hf -heL) / (heG -heL) (Ec. 6)

X = (hf -heL) / (hd -heL) (Ec. 7)

La unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado tiene datos de la relacion de 20 secado en los que el COP llega al maximo en los puntos respectivos obtenidos cuando la presion de radiacion Pd y la temperatura de evaporacion Te vanan en un intervalo de ancho predeterminado en el intervalo de las condiciones de Pd y Te en las que puede funcionar el acondicionador de aire (en lo sucesivo, los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados). Por ejemplo, suponiendo que Pd es de 9-11 Mpa y el ancho del intervalo es de 1 MPa, y Te es 0-15° y el ancho del intervalo es de 5°, cuando el COP representado en la Fig. 5 se convierte en el valor 25 maximo, los datos de la relacion de secado representan a los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados. El intervalo de control de la relacion de secado se determina de la siguiente manera utilizando los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados.

(1) En respuesta a los valores de Pd y Te en el estado funcional actual, la relacion de secado cuando el COP llega al maximo se obtiene al interpolar los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados (en lo sucesivo, la

30 relacion de secado mas adecuada Xmax) .

(2) Se determina un intervalo predeterminado tal que la diferencia a partir de la relacion de secado mas adecuada Xmax este dentro de 0,1 para que sea el intervalo de control.

Se determina que el ancho del intervalo predeterminado sea un ancho en el que el COP cambia poco en respuesta a la variacion de la relacion de secado.

35 Por ejemplo, en un estado funcional en el cual Pd es 10 Mpa y Te es 10°, Xmax es 0,29; luego, el intervalo de control de la relacion de secado cae a 0,19-0,39. Como se encuentra en la Fig. 5(b), si la relacion de secado esta en este intervalo de control, el COP vana menos de 0,02 del valor maximo. El controlador 16C del flujo del refrigerante comprueba si la relacion de secado estimada por la unidad 16A de estimacion de la relacion de secado esta dentro del intervalo de control obtenido por la unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de 40 secado, y si la relacion de secado no esta dentro del intervalo de control, el controlador 16C del flujo de refrigerante controla una o ambas frecuencias funcionales del segundo compresor 10 y la orden de flujo de la segunda valvula 12 de control de flujo, para que este en el intervalo de control. Cuando se realiza el control, se supone que se realiza un control PID adecuado. Cuando la relacion de secado estimada es mayor, al aumentar la cantidad de enfriamiento en el enfriador 15 del refrigerante, la relacion de secado disminuye, mientras que cuando la relacion de secado 45 estimada es menor, al disminuir la cantidad de enfriamiento en el enfriador 15 del refrigerante, la relacion de secado

aumenta. Aqrn. si se aumenta la frecuencia funcional del segundo compresor 10, la cantidad de enfriamiento aumenta, y si se aumenta la orden de flujo de la segunda valvula 12 de control de flujo, la cantidad de enfriamiento aumenta.

En la configuracion de esta Realizacion 3, tambien es efectivo que, al controlar adecuadamente la cantidad de calor 50 intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante que utiliza el medio de control del intercambio de calor,

se puede seguramente mejorar el COP. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se puede

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realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito de refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, se proporciona un medio de prediccion de la relacion de secado para estimar la relacion de secado, y la cantidad de calor intercambiado se controla en los medios de enfriamiento del refrigerante de modo que la relacion de secado caiga a un valor donde el COP este dentro de un intervalo cercano al valor maximo; por lo tanto, es efectivo que la COP pueda seguramente mejorarse.

Aunque, en esta Realizacion 3, se proporciona el manometro P1 como el primer medio de medicion de la presion a la salida de la valvula 4 de control de flujo, el manometro P1 puede proporcionarse en cualquier posicion entre la salida de la valvula 4 de control de flujo y la entrada del evaporador 5. Sin embargo, en un caso en el que un aparato, tal como un compresor u otra valvula de control de flujo, para variar la presion del refrigerante, se proporciona en una posicion entre la salida de la valvula 4 de control de flujo y la entrada del evaporador 5, el manometro se va a proporcionar entre la salida de la valvula 4 de control de flujo y la entrada del aparato. El manometro P2 como segundo medio de medicion de la presion puede proporcionarse en cualquier posicion entre la salida del compresor y la entrada de la valvula 4 de control de flujo. Aqrn, en un caso en el que se proporcionan dos o mas de dos compresores, el compresor del lado de la mas alta presion se selecciona como el objetivo.

Aunque, en la unidad 16A de estimacion de la relacion de secado, la presion Pe se mide mediante el manometro P1 y se usa en la salida de la valvula 4 de control de flujo, puede medirse y utilizarse la temperatura Te a la salida de la valvula 4 de control de flujo. La razon es porque el refrigerante a la salida de la valvula 4 de control de flujo esta en un estado bifasico gas-lfquido, y si se determina la temperatura o la presion, tambien se determina la otra. Ademas, aunque el intervalo de control se obtiene en la unidad de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado 16B que considera Pd y Te, el intervalo de control puede obtenerse no al considerar Te sino Pe.

Aunque, en la unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado se utilizan los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados que son datos de la relacion de secado cuando el COP toma el valor maximo al combinar Pd con Te, se pueden utilizar datos en los que la diferencia del valor maximo de la COP esta dentro de un intervalo predeterminado.

Aunque los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados se obtienen interpolando a Pd y Te, el valor en el punto mas cercano se puede usar sin interpolacion.

Aunque el ancho del intervalo se fija para obtener el intervalo de control de la relacion de secado mas adecuada, el ancho del intervalo de control puede ser variable; por ejemplo, la diferencia con respecto al COP se establece dentro de un valor predeterminado. Ademas, en el intervalo de control, no es necesario incluir la relacion de secado mas adecuada, por ejemplo, se puede utilizar un intervalo predeterminado que sea mayor que la relacion de secado mas adecuada. Aunque se preparan los datos de la relacion de secado funcional mas adecuados en los que se vanan tanto Pd como Te, pueden fijarse bien Pd o bien Te. No se busca un intervalo de control diferente en respuesta a un conjunto de Pd y Te, sino que, al especificar solo uno entre Pd y Te, si no se especifica dentro de un intervalo variable estimado, se puede buscar el intervalo de control de la relacion de secado para que, con respecto al COP, la diferencia del valor maximo sea menor que un valor predeterminado. Ademas, si el valor esta dentro de un intervalo variable estimado en respuesta tanto a Pd como a Te, el intervalo de control de la relacion de secado se busca previamente de modo que, con respecto al COP, la diferencia del valor maximo sea menor que un valor predeterminado; entonces, el valor puede enviarse.

Si la unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado determina el intervalo de control de la relacion de secado en el que la diferencia del valor maximo del COP cae dentro del intervalo predeterminado, se puede usar cualquier unidad.

Aunque en el controlador 16C de flujo del refrigerante, el control PID se ha realizado de modo que la relacion de secado se mantiene dentro del intervalo de control, tambien se puede utilizar un controlador en el que la cantidad de enfriamiento se controla mediante los medios de enfriamiento del refrigerante de manera que la relacion de secado caiga a un valor especificado. Segun los errores de control, si el control se realiza para mantener un valor

especificado, el control se realiza, en consecuencia, dentro de un rango predeterminado cercano al valor

especificado. El valor especificado puede determinarse, teniendo en cuenta el valor del error de control, de modo que la relacion de secado no exceda el intervalo de control, incluso si se incluye el error de control. La relacion de secado en la que el COP se convierte en el valor maximo no necesita especificarse necesariamente. Cuando la relacion de secado se controla dentro del intervalo de control, el control tambien puede realizarse mediante un control diferente al PID.

Aqrn, en esta Realizacion 3, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la

Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar en un caso en el que la configuracion se aplica a

cualquiera de las configuraciones, o a cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de esas configuraciones, incluidas en el Ejemplo Informativo 1 a traves la Realizacion 2. Ademas, tambien se puede obtener un efecto similar al anterior en un caso en el que los medios de enfriamiento del refrigerante no utilizan un

ciclo de refrigeracion por compresion de vapor, incluso si la cantidad de enfriamiento se controla de modo que la relacion de secado se estime y caiga dentro del intervalo predeterminado. Tambien pueden utilizarse como un indicador y controlarse, no la relacion de secado, sino la temperature de entrada de la valvula de control de flujo como la temperature del refrigerante en la entrada de la valvula 4 de control de flujo. Estos hechos tambien se 5 aplican a las otras realizaciones.

Realizacion 4

La Fig. 12 es un diagrama del circuito del refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 4. En la Realizacion 4, la Realizacion 3 se modifica para que no se utilice el manometro para estimar la relacion de secado. Solo se explican los diferentes elementos que se comparan con los de la Fig. 10 10 segun la Realizacion 3. En lugar de los manometros P1 y P2, se proporciona el termometro T1 como el primer medio de medicion de temperatura proporcionado a la salida de la valvula 4 de control de flujo, un termometro T4 como cuarto medio de medicion de la temperatura proporcionado a la salida del radiador 3 y un termometro T5 como un quinto medio de medicion de la temperatura proporcionado en la entrada del radiador 3. Los valores de medicion de los termometros T1, T2, T3, T4 y T5 como sensores predeterminados se introducen en la unidad 16A de estimacion 15 de la relacion de secado. Las otras configuraciones son las mismas que en la Realizacion 3.

El flujo de refrigerante es el mismo que en la Realizacion 3. El funcionamiento del controlador 16 del intercambio de calor tambien es similar al de la Realizacion 3. Un procedimiento para estimar la relacion de secado en la unidad 16A de estimacion de la relacion de secado es diferente del de la Realizacion 3. Si se puede estimar la presion de radiacion Pd y la presion de evaporacion Pe, la relacion de secado puede estimarse de manera similar a la de la 20 Realizacion 3; por lo tanto, se explica un metodo para estimar la presion de radiacion Pd y la presion de evaporacion Pe. Por lo tanto, se definen adicionalmente los siguientes parametros para representar el estado del refrigerante. Aqrn, Te se mide directamente con el termometro T1.

Definicion de parametros para explicar el estado del refrigerante

Tc: Temperatura del refrigerante a la salida del radiador 3. Medida por el termometro T4.

25 Tb: Temperatura del refrigerante a la entrada del radiador 3. Medida por el termometro T5.

Tx: Velocidad de sobrecalentamiento del refrigerante inhalado en el compresor 3.

Un metodo para estimar la presion de radiacion Pd y la presion de evaporacion Pe se hace como sigue.

Metodo de estimacion para la presion de radiacion Pd y la presion de evaporacion Pe

(1) Pe se obtiene a partir de Te y la presion de vapor de saturacion del refrigerante.

30 (2) La velocidad de sobrecalentamiento Tx se obtiene a partir de Tc y Td.

(3) Pd se calcula utilizando Pe y Tx, la eficacia del compresor y Tb.

En la configuracion de esta Realizacion 4, tambien es efectivo que la COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo 35 refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el cOp equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion. El control se realiza al proporcionar los medios de estimacion de la relacion de secado y estimar la relacion de secado; por lo tanto, es efectivo que el 40 COP pueda seguramente mejorarse.

Ademas, es efectivo que solo se use un sensor de temperatura (termometro) de bajo coste para los medios de estimacion de la relacion de secado. Sin embargo, debido a que la presion no se mide realmente, la precision puede deteriorarse a partir de la Realizacion 3. Aqrn, aunque se ha supuesto que la presion entre la valvula 4 de control de flujo y el compresor 3 es constante, debido a que ocurre una perdida de presion en el intercambiador de calor, etc., 45 es espedficamente necesario que se aumenten los puntos en los que se mide la presion. Teniendo en cuenta el

equilibrio entre la precision y el coste, se determinan el tipo y el numero de sensores. Estos tambien se aplican a las otras realizaciones.

Aqrn, en esta Realizacion 4, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar en un caso en el que la configuracion se aplica a 50 cualquiera de las configuraciones, o a cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de esas configuraciones, incluidas en el Ejemplo Informativo 1 a traves de la Realizacion 2.

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La Fig. 13 es un diagrama del circuito de refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 5. En la Realizacion 5, la Realizacion 1 se modifica para que el control no se realice por la relacion de secado sino por la temperatura de entrada a la valvula de control de flujo que se ha medido. Solo se explican los diferentes elementos que se comparan con los de la Fig. 1 segun la Realizacion 1.

En la Fig. 13, el termometro T2 se proporciona adicionalmente como el segundo medio de medicion de la temperatura proporcionado en la entrada de la valvula 4 de control de flujo. Ademas, el controlador 16 del intercambio de calor se configura con una unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo como un medio de determinacion del intervalo de control de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo para obtener un intervalo de temperatura, en la cual la diferencia del valor maximo del COP entre valores, cuando la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo se vana, cae dentro de un intervalo predeterminado, a la entrada de la valvula de control de flujo, y el controlador 16C del flujo de refrigerante como el medio de control para controlar el flujo de refrigerante de modo que la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo caiga dentro del intervalo de control obtenido por la unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo. El controlador 16C del flujo de refrigerante puede controlar el valor de la orden en respuesta a la frecuencia funcional del segundo compresor 10 y a la segunda valvula 12 de control de flujo.

Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 1.

A continuacion, se explica una funcion. El flujo de refrigerante es el mismo que en la Realizacion 1. En adelante, se explica una funcion del intercambiador de calor 16. Aqm, la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo se mide utilizando el termometro T2 y se representa mediante el parametro Tf.

La unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada en la valvula de control de flujo emite un intervalo de control previamente obtenido de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo. Aqm, el intervalo de control previamente obtenido de la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo significa un intervalo de la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo (en lo sucesivo referido como el rango mas adecuado), cuando la diferencia del valor maximo del COP en los valores predeterminados de Pd y Te cae dentro de un intervalo predeterminado, suponiendo que la presion de radiacion Pd y la temperatura de evaporacion Te funcionan a un valor de diseno predeterminado. Por ejemplo, cuando Pd es 10 MPa y Te es 10°, proporcionar que el COP en la Fig. 4(b) se encuentre dentro de un intervalo no mayor de 0,05 del valor maximo, hace que el intervalo mas adecuado caiga en un intervalo en el cual Tf esta entre 15 y 27°.

En el controlador 16C del flujo de refrigerante, la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo medida por el termometro T2 se verifica si la temperatura esta dentro del intervalo mas adecuado obtenido por la unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo, es decir, si la temperatura esta dentro del intervalo de control, y si la temperatura no esta dentro del intervalo de control, una o ambas frecuencias funcionales del segundo compresor 10 y el valor de la orden de la cantidad de flujo en la segunda valvula 12 de control de flujo se controlan para caer dentro del intervalo de control. En el control, se utiliza el control PID adecuado en este caso. Cuando la temperatura medida estimada en la entrada de la valvula de control de flujo es mas alta, la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo se disminuye al aumentar la cantidad de enfriamiento en el enfriador 15 del refrigerante; mientras tanto, cuando la temperatura estimada en la entrada de la valvula de control de flujo es menor, la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo se

aumenta al disminuir la cantidad de enfriamiento en el enfriador 15 del refrigerante.

En la configuracion de esta Realizacion 5, tambien es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control de intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo

refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda

realizar el cOp equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, se mide la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo, y la cantidad de calor intercambiado se controla mediante los medios de enfriamiento del refrigerante para que la temperatura medida caiga a la temperatura, en la que el COP cae dentro de un intervalo cercano al valor maximo, en la entrada de la valvula de control de flujo; por lo tanto, es efectivo que el COP seguramente se pueda mejorar.

La explicacion relacionada con la unidad 16B de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado tambien se aplica a la unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo, al cambiar la relacion de secado a la temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo. La explicacion relacionada con el controlador 16C del flujo de refrigerante tambien es similar. Esto tambien se aplica a las otras realizaciones en las que el control se realiza utilizando la temperatura en la entrada de la valvula de control del flujo.

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Aqrn, en esta Realizacion 5, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar en un caso en el que la configuracion se aplica a cualquiera de las configuraciones, o a una cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de esas configuraciones, incluidas en el Ejemplo Informativo 1 a traves de la Realizacion 2.

Realizacion 6

La Fig. 14 es un diagrama del circuito de refrigerante que ilustra una configuracion de un acondicionador de aire segun la realizacion 6. En la Realizacion 6, la Realizacion 5 se modifica de tal manera que la cantidad de calor intercambiado se controla en el enfriador 15 del refrigerante para que, al medir la temperatura del refrigerante en la entrada del enfriador 15 del refrigerante, la temperatura del refrigerante a la salida del enfriador 15 del refrigerante, es decir, se controla en la entrada de la valvula 4 de control de flujo (temperatura en la entrada de la valvula de control de flujo), en la que el COP se convierte en el valor maximo. Solo se explican los elementos diferentes que se comparan con los de la Fig. 13 segun la Realizacion 5.

En la Fig. 14, en lugar del termometro T2, se proporciona el termometro T3 como el tercer medio de medicion de la temperatura proporcionado a la salida del radiador 3. Se proporcionan adicionalmente el manometro P2 como el segundo medio de medicion de presion proporcionado entre la salida del segundo intercambiador de calor 13 y la entrada de la valvula 4 de control de flujo, y el termometro T1 como el primer medio de medicion de la temperatura proporcionado a la salida de la valvula 4 de control de flujo. La unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo tambien debe ser un medio de estimacion de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo.

Las otras configuraciones son las mismas que en la Realizacion 5.

A continuacion, se explica una funcion. El flujo de refrigerante es el mismo que en la Realizacion 1. En adelante, se explica una funcion del intercambiador de calor 16. La unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada en la valvula de control de flujo tiene datos de temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo cuando el COP se convierte en el valor maximo entre los valores de los puntos que genera cuando la presion de radiacion Pd y la temperatura de evaporacion Te se vanan con una anchura del intervalo predeterminada en el intervalo de los estados de Pd y Te en los que el acondicionador de aire puede funcionar (en lo sucesivo referidos como los datos de funcionamiento mas adecuados de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo). Por ejemplo, suponiendo que Pd es 9-11 MPa, cuya anchura del intervalo es de 1 Mpa y la Te es de 0-15°, cuya anchura del intervalo es de 5°, cuando el COP representado en la Fig. 5 se convierte en el valor maximo, los datos de temperatura en la entrada de la valvula de control del flujo representan los datos de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo de funcionamiento mas adecuados.

En esta Realizacion 6, el valor de referencia de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo se determina como sigue a partir de los datos de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo de funcionamiento mas adecuados. Se obtienen los datos de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo de funcionamiento mas adecuados que se colocan en el punto mas cercano en respuesta a los valores de Pd y Te en el estado de funcionamiento presente. Si Pd es de 10,2 MPa y Te es de 8,5°, se obtienen los datos de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo de funcionamiento mas adecuados cuando Pd es de 10 MPa y Te es de 10°. De aqrn en adelante, la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo obtenida se denomina temperatura de entrada de la valvula de control de flujo Tfm. Aqrn, cuando se incluye una multitud de las mas cercanas, una de ellas se selecciona basandose en cualquier regla, por ejemplo, se selecciona la que tiene la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo mas alta.

El controlador 16C de flujo de refrigerante determina el volumen del flujo del segundo refrigerante como sigue, y controla la frecuencia funcional del segundo compresor 10 para mantener el volumen del flujo. Debido a un error de control, etc., no se advierte necesariamente el estado funcional en el cual el COP se convierte en el maximo; sin embargo, se puede garantizar que la funcion se pueda realizar en un estado en el que el COP este cerca del maximo.

(1) Se determina una cantidad de calor intercambiado en el enfriador 15 del refrigerante a partir de Td y Tfm.

(2) El volumen de flujo del segundo refrigerante se determina a partir de la cantidad de calor intercambiado que considera varias condiciones tales como la eficiencia del segundo intercambiador 13 y la temperatura del segundo refrigerante inhalado en el segundo intercambiador 13.

(3) Considerando las caractensticas del segundo compresor 10 y el estado de la segunda valvula 12 de control de flujo, etc., se determina una frecuencia funcional del segundo compresor 10 para mantener el volumen de flujo calculado en (2) y se realiza el control de modo que el segundo compresor 10 se ajuste a la frecuencia funcional.

En la configuracion de esta Realizacion 6, tambien es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda

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Ademas, se miden la temperatura Td del refrigerante inhalado en los medios de enfriamiento del refrigerante, la presion de radiacion Pd y la temperatura de evaporacion Te, se obtiene la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo de referencia en la que el COP se convierte en el valor maximo en el estado medido, y la cantidad de calor intercambiado se controla mediante los medios de enfriamiento del refrigerante de modo que la temperatura cae a la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo de referencia, es decir, se controla el volumen de flujo del segundo refrigerante; por lo tanto, es efectivo que el cOp se pueda establecer seguramente cerca del valor maximo.

Se proporcionan medios de estimacion de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo ademas de la unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo; por lo tanto, la unidad 16D de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo puede configurarse de tal forma que el control PID, etc. se realice en respuesta a un resultado estimado por los medios de estimacion de la temperatura de la entrada de la valvula de control de flujo. Tambien se puede aplicar a lo anterior otro sistema de control que no sea el control PID.

Aqm, en esta Realizacion 6, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar a ese en un caso en el que la configuracion se aplica a una cualquiera de las configuraciones, o a una cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de esas configuraciones, incluidas en el Ejemplo Informativo 1 a traves de la Realizacion 2.

Realizacion 7

En la Fig. 15, se ilustra un diagrama del circuito refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que solo enfna segun la Realizacion 7 de la presente invencion. En la Realizacion 7, se modifica la Realizacion 1 al instalar compresores dobles, de modo que se proporciona adicionalmente un radiador para irradiar calor del refrigerante entre los compresores. Solo se explican los elementos diferentes de aquellos de la Realizacion 1. Se proporcionan adicionalmente un tercer radiador 50 para irradiar el calor del refrigerante comprimido mediante el compresor 2, y un tercer compresor 51 para comprimir adicionalmente el refrigerante emitido desde el tercer radiador, de modo que se introduce el refrigerante emitido desde el tercer compresor 51 en el radiador 3. El refrigerante se comprime, mediante los compresores dobles, a la misma presion que en la Realizacion 1.

Las otras configuraciones son las mismas que en la Realizacion 1.

A continuacion, se explica una funcion. En la Fig. 16 se ilustra un grafico de entalpfa-presion para explicar la variacion de estados del refrigerante en un acondicionador de aire en la Realizacion 7 segun la presente invencion. Las lmeas continuas representan el caso en esta Realizacion 7, mientras que las lmeas discontinuas representan el caso en el que no se proporciona el tercer radiador.

El refrigerante en el lado de la entrada del compresor 2 esta en un estado de vapor a baja temperatura y baja presion representado por el punto "A" en la Fig. 16. El refrigerante emitido desde el compresor 2 esta en un estado de vapor a presion media y temperatura media representado por el punto "J" ubicado en la lmea A-B. El refrigerante, despues de intercambiar calor con el aire, etc., en el tercer radiador 50 se convierte en un estado, representado por el punto "K", que es de la misma presion y de una temperatura mas baja que las representadas por el punto "J". El refrigerante se comprime adicionalmente mediante el tercer compresor 51, de modo que el refrigerante cambia a un estado de fluido supercntico de alta presion representado por el punto "M". El estado del refrigerante en el punto "M" es a la misma presion y a una temperatura mas baja que las del punto "B".

El lugar de la variacion del estado del refrigerante, despues de introducir el refrigerante en el radiador 3, pasa a traves del enfriador 15 del refrigerante y la valvula 4 de control de flujo y, hasta que el refrigerante se introduce en el compresor 2, se convierte en el lugar "M" C - D - E - A " que es el mismo que el lugar de la Realizacion 1.

En la configuracion de esta Realizacion 7, tambien es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el cOp equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, al proporcionar el tercer radiador 50, es efectivo que el COP pueda mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer radiador 50. La razon se explica como sigue. Aqm, la cantidad de calor intercambiado en el evaporador 5 es la misma si se proporciona o no se proporciona el tercer radiador 50. El COP se mejora mas debido a que la entrada mecanica cuando se proporciona el tercer radiador 50 se vuelve mas pequena. Se supone que las entalpfas en los puntos "A", "B", "J", "K" y "M" estan dadas por Ha, Hb, Hj, Hk y Hm,

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respectivamente. Ademas, se supone que la entrada mecanica cuando no se proporciona el tercer radiador 50 viene

dada por W1, mientras que la entrada mecanica cuando se proporciona el tercer radiador 50 viene dada por W2. La

diferencia entre W1 y w2 se representa como sigue.

W1 = Hb -Ha (Ec. 8)

W2 = Hj - Ha + Hm - Hk (Ec. 9)

W1 -W2 = Hb -Ha - (Hj - Ha + Hm - Hk) = (Hb - Hj) -(Hm - Hk) (Ec. 10)

Como se explico anteriormente, aunque los valores de la presion antes y despues de la compresion son equivalentes, cuanto mayor es el valor de la entalpfa, mas aumenta la entrada mecanica necesaria para la compresion. En este caso, debido a que la entalpfa en el punto "J" es mayor que en el punto "K", la diferencia de entalpfa a lo largo del segmento de la lmea KM es mayor que a lo largo del segmento de la lmea JB; por lo tanto, la Ec. 10 se vuelve necesariamente positiva.

Aqm, en esta Realizacion 7, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 1, tambien se puede obtener un efecto similar a ese en un caso en el que la configuracion se aplica a una cualquiera de las configuraciones, o a una cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de esas configuraciones, incluidas en la Realizacion 2 a traves de la Realizacion 6.

Ejemplo Informativo 3

En la Fig. 17, se ilustra un diagrama de un circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y de calentamiento segun el Ejemplo Informativo 3. En el Ejemplo Informativo 3, se modifica el Ejemplo Informativo 2 al instalar compresores dobles, de modo que se proporciona adicionalmente un radiador para irradiar calor del refrigerante entre los compresores. Solamente se explican los elementos diferentes de aquellos de la Fig. 7 segun el Ejemplo Informativo 2.

Se proporcionan adicionalmente el tercer radiador 50 para irradiar calor desde el refrigerante comprimido por el compresor 2, el tercer compresor 51 para comprimir adicionalmente el refrigerante emitido desde el tercer radiador

50, y una valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo como un medio de cambio de la ruta del flujo para introducir directamente el refrigerante, durante la funcion de calentamiento, en el tercer compresor sin hacerlo circular en el tercer radiador 50, de modo que el refrigerante emitido desde el tercer compresor 51 se introduce en la valvula 20 de cuatro vfas. Al utilizar los compresores dobles, el refrigerante se comprime hasta la misma presion que en el Ejemplo Informativo 2.

La valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo se proporciona entre el compresor 2 y el tercer radiador 50. La valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo puede hacer circular el refrigerante a un tubo 6A de refrigerante para introducirlo en el tercer radiador 50 o a un tubo 6B de refrigerante conectado al tubo 6 de refrigerante que conecta el tercer radiador 50 con el tercer compresor 51. Las otras configuraciones son las mismas que las del Ejemplo Informativo 2.

A continuacion, se explica una funcion. Durante la funcion de enfriamiento, la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo hace circular el refrigerante al tubo 6A de refrigerante, es decir, lo hace circular al tercer radiador 50, para funcionar de manera similar a la de la Realizacion 7.

Durante la funcion de calentamiento, debido a que la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo hace fluir el refrigerante a traves del tubo 6B de refrigerante, y no lo hace fluir al tercer radiador 50, el acondicionador de aire funciona de manera similar a la del Ejemplo Informativo 2. En el Ejemplo Informativo 2, el compresor simple 2 comprime el refrigerante; por consiguiente, la diferencia es solo que el compresor 2 y el tercer compresor 51 comprimen el refrigerante.

Incluso en la configuracion de este Ejemplo Informativo 3, es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. El circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto, se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, durante la operacion de calentamiento, es efectivo que el COP tambien se pueda mejorar.

Ademas, es efectivo que, al proporcionar el tercer radiador 50, el COP puede mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer radiador 50.

La valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo se puede disponer entre el tercer radiador 50 y el tercer compresor

51. Ademas, las valvulas 52 de conmutacion de la ruta del flujo pueden proporcionarse en ambos lados del tercer radiador 50. Se puede aplicar cualquier pieza como la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo, si puede hacer

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circular el refrigerante en la unidad predeterminada solo durante la funcion de enfriamiento. Estos tambien se aplican a las otras realizaciones que tienen la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo.

Aqm, en este Ejemplo Informativo 3, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la del Ejemplo Informativo 2, tambien se puede obtener un efecto similar en un caso en el que la configuracion se aplica bien al Ejemplo Informativo 1 o bien al Ejemplo Informativo 2, en los que se proporcionan adicionalmente las caractensticas de las configuraciones del Ejemplo Informativo 1 y de la Realizacion 2 a traves de la Realizacion 6.

Realizacion 8

En la Fig. 18, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que solo enfna segun la Realizacion 8 de la presente invencion. En la Realizacion 8, se modifica la Realizacion 7 de modo que se proporciona adicionalmente un intercambiador de calor, para enfriar el refrigerante mediante el segundo refrigerante, entre el tercer radiador 50 y el tercer compresor 51. Solo se explican los elementos diferentes a los de la Fig. 16 segun la Realizacion 7.

En la Fig. 18, se proporciona adicionalmente un tercer intercambiador de calor 60 para intercambiar calor entre el segundo refrigerante del segundo intercambiador de calor 13 y el refrigerante del tercer radiador 50. El refrigerante emitido desde el tercer intercambiador de calor 60 se introduce en el tercer compresor 51, mientras tanto, el segundo refrigerante emitido desde el tercer intercambiador de calor 60 se introduce en el segundo compresor.

Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 7.

A continuacion, se explica una funcion. En la Fig. 19 se ilustra un grafico de entalpfa-presion para explicar la variacion de estados del refrigerante en un acondicionador de aire en la Realizacion 8 segun la presente invencion. Las lmeas continuas representan el caso en esta Realizacion 8, mientras que las lmeas discontinuas representan el caso en el que no se proporciona el tercer intercambiador de calor 60.

El lugar de los estados del refrigerante, despues de que el refrigerante se inhala en el compresor y hasta su salida desde el tercer intercambiador de calor 60, se convierte en el mismo lugar "A - J - K" que en la Realizacion 7. El refrigerante se enfna adicionalmente mediante el segundo refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60; luego, el refrigerante se convierte a la misma presion representada por el punto "N" que la representada por el punto "K" y a un estado de temperatura mas baja adicional. El refrigerante se comprime adicionalmente mediante el tercer compresor 51, y luego se convierte en un estado de fluido supercntico de alta presion representado por el punto "O". En el estado del refrigerante en el punto "O", la presion es la misma que en el punto "M", mientras que su temperatura es mas baja. El lugar de la variacion del estado del refrigerante, despues de que el refrigerante se introduce en el radiador 3 y hasta que se introduce en el compresor 2, se convierte en el mismo lugar "O- C - D - E - A" que en la Realizacion 1.

En la configuracion de esta Realizacion 8, tambien es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el cOp equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. El circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion y se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion. Ademas, al proporcionar el tercer radiador 50, es efectivo que el COP pueda mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer radiador 50.

Ademas, al proporcionar el tercer intercambiador de calor 60, tambien es efectivo que el COP pueda mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer intercambiador de calor 60. La razon de que el COP se mejore al proporcionar el tercer intercambiador de calor 60 es porque, de forma similar al caso en el que se proporciona el tercer radiador 50, la entrada mecanica del tercer compresor 51 se reduce cuando se disminuye la entalpfa del refrigerante introducido en el tercer compresor 51.

Con respecto al segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60, la temperatura aumenta despues de que se realiza el intercambio de calor mediante el refrigerante en el segundo intercambiador de calor 13; por lo tanto, mediante el intercambio de calor en el tercer intercambiador de calor 60, se incrementa poco la entrada mecanica del segundo ciclo de enfriamiento del refrigerante. Sin embargo, debido a que se controla la cantidad de calor intercambiado en el segundo intercambiador de calor 13 para permitir que la COP mejore, la cantidad de calor intercambiado en el tercer intercambiador de calor 60 no puede determinarse independientemente.

Aunque el segundo refrigerante se hace fluir utilizando el segundo intercambiador de calor 13 y el tercer intercambiador de calor 60 conectados juntos en serie, el segundo refrigerante puede fluir en paralelo. Al anadir uno o ambos de un compresor y un radiador, el circuito de refrigerante del segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60 y el circuito de refrigerante del segundo refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor 13 se pueden separar. En tal caso, como el refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60, puede utilizarse un refrigerante distinto del segundo refrigerante.

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No es necesario que se proporcione el tercer radiador 50. En un caso en el que la temperatura del refrigerante emitido desde el compresor 2 es mayor que la del aire exterior, el COP cuando se proporciona el tercer radiador 50 puede mejorarse mas. La razon es porque la cantidad de calor intercambiado en el tercer radiador 50 disminuye debido a que solo una parte que no se enfna mediante el aire exterior se puede enfriar mediante el tercer radiador 50 y, como resultado, la entrada mecanica en el segundo compresor 10 se reduce.

Aqrn, en esta Realizacion 8, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 7, tambien se puede obtener un efecto similar a ese en un caso en el que la configuracion se aplica a una cualquiera de las configuraciones, o a una cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de las configuraciones, incluidas en la Realizacion 1, el Ejemplo Informativo 1 y la Realizacion 2 a traves de la Realizacion 6.

Realizacion 9

En la Fig. 20, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que solo enfna segun la Realizacion 9 de la presente invencion. En la Realizacion 9, se modifica la Realizacion 8 de modo que el refrigerante se hace fluir en paralelo en el tercer intercambiador de calor 60 y en el segundo intercambiador de calor 13. Solo se explican los elementos diferentes a los de la Fig. 18 segun la Realizacion 8. Aqrn, la Realizacion 9 tambien se configura basada en la Realizacion 7 y se realizan diferentes modificacion a partir de la Realizacion 8.

En la Fig. 20, se proporcionan adicionalmente una segunda tubena de derivacion 70 para introducir el segundo refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60, y una cuarta valvula 71 de control de flujo para regular el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye al tercer intercambiador de calor 60. Tanto la cuarta valvula 71 de control de flujo como la segunda valvula 12 de control de flujo se disponen de modo que fluya en paralelo el refrigerante emitido desde el condensador 11. El segundo refrigerante fluye a traves de la cuarta valvula 71 de control de flujo, la segunda tubena de derivacion 70, el tercer intercambiador de calor 60 y el segundo compresor 10, en esa secuencia.

Las otras configuraciones son las mismas que en la Realizacion 8.

A continuacion, se explica una funcion. La variacion de los estados del refrigerante del acondicionador de aire en la Realizacion 9 segun la presente invencion se convierte en la misma que en la Fig. 19 segun la Realizacion 8.

Debido a que la variacion de los estados del refrigerante es la misma que en la Realizacion 8, la Realizacion 9 tambien tiene el efecto de la Realizacion 8. Ademas, debido a que se proporciona en ella la cuarta valvula 71 de control de flujo, el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el intercambiador de calor 60 puede controlarse independientemente del volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor 13; por lo tanto, es efectivo que sea facil de realizar una condicion de funcionamiento cuando el COP se convierte en el maximo.

Aqrn, en esta Realizacion 9, aunque se ha explicado un caso en el que la configuracion se aplica a la de la Realizacion 7, tambien se puede obtener un efecto similar a ese en un caso en el que la configuracion se aplica a una cualquiera de las configuraciones, o a una cualquiera de las configuraciones que tienen simultaneamente caractensticas de las configuraciones, incluidas en la Realizacion 1 a traves de la Realizacion 6 y en el Ejemplo Informativo 3.

Ejemplo Informativo 4

En la Fig. 21, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y calentamiento segun el Ejemplo Informativo 4. En el Ejemplo Informativo 4, se modifica el Ejemplo Informativo 1 al instalar compresores dobles, de modo que el tercer intercambiador de calor 60 se proporciona adicionalmente entre los compresores para intercambiar calor entre el refrigerante y el segundo refrigerante. Solo se explican los elementos diferentes de los de la Fig. 6 segun el Ejemplo Informativo 1.

En la Fig. 21, se instalan adicionalmente un tercer intercambiador de calor 60 y un tercer compresor 51 entre el compresor 2 y la valvula 20 de cuatro vfas. El refrigerante emitido desde el compresor 2 fluye a traves del tercer intercambiador de calor 60 y del tercer compresor 51 y se introduce en la valvula 20 de cuatro vfas, en esa secuencia.

Las otras configuraciones son las mismas que en el Ejemplo Informativo 1.

A continuacion, se explica una funcion. Durante una funcion de enfriamiento, la variacion de los estados del refrigerante en el acondicionador de aire segun la Realizacion 9 de la presente invencion se convierte aproximadamente en la misma que en la Fig. 16 segun la Realizacion 7. Sin embargo, el lugar "J - K" como la variacion de los estados del refrigerante no viene dado por el tercer radiador 50 sino por el tercer intercambiador de calor 60.

Durante una funcion de calentamiento, debido a que el enfriador 15 de refrigerante no funciona de manera similar al del Ejemplo Informativo 1, el lugar de la variacion de los estados del refrigerante durante la funcion de calentamiento se convierte en el mismo lugar que el lugar "A - B - C - F - A" en la Fig. 2 segun el Ejemplo Informativo 1.

En la configuracion de este Ejemplo Informativo 4, durante la funcion de enfriamiento, tambien es efectivo que el 5 COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar

adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. Ademas, el circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede 10 configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto se puede evitar la fuga del segundo

refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, al proporcionar el tercer intercambiador de calor 60, es efectivo que el COP pueda mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer intercambiador de calor 60.

Ejemplo Informativo 5

15 En la Fig. 22, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y de calentamiento segun el Ejemplo Informativo 5. En el Ejemplo Informativo 5, se modifica el Ejemplo Informativo 4 de modo que el refrigerante se hace fluir en paralelo en el tercer intercambiador de calor 60 y en el segundo intercambiador de calor 13. Solo se explican los elementos diferentes a los de la Fig. 21 segun el Ejemplo Informativo 4.

20 En la Fig. 22, se proporcionan adicionalmente una segunda tubena de derivacion 70 para introducir el segundo refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60, y una cuarta valvula 71 de control de flujo para regular el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60. Tanto la cuarta valvula 71 de control de flujo como la segunda valvula 12 de control de flujo se instalan de modo que fluya en paralelo el refrigerante emitido desde el condensador 11. El segundo refrigerante fluye a traves de la cuarta valvula 71 de 25 control de flujo, la segunda tubena de derivacion 70, el tercer intercambiador de calor 60 y el segundo compresor 10, en esa secuencia.

Las otras configuraciones son las mismas que las del Ejemplo Informativo 4.

A continuacion, se explica una funcion. Durante la funcion de enfriamiento, la variacion de los estados del refrigerante del acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 5, de manera similar al del Ejemplo Informativo 30 4, se convierte aproximadamente en la misma que en la Fig. 16 segun la Realizacion 7. Aunque un punto en el que

la variacion de los estados del refrigerante en el lugar “J - K” esta dado, no por el tercer radiador 50, sino por el tercer intercambiador de calor 60 que difiere del de la Fig. 16, el punto es el mismo que en el Ejemplo Informativo 4.

Debido a que la variacion de los estados del refrigerante en el Ejemplo Informativo 5 es la misma que en el Ejemplo Informativo 4, tambien se obtiene el mismo efecto que en el Ejemplo Informativo 4 en este Ejemplo Informativo 5.

35 Ademas, debido a que se proporciona en ella la cuarta valvula 71 de control de flujo, el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el intercambiador de calor 60 puede controlarse independientemente del volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor 13; por lo tanto, es efectivo que sea facil de realizar una condicion de funcionamiento cuando el COP se convierte en el maximo.

Ejemplo Informativo 6

40 En la Fig. 23, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y calentamiento segun el Ejemplo Informativo 6. En el Ejemplo Informativo 6, se modifica el Ejemplo Informativo 2 al instalar compresores dobles, de modo que el tercer intercambiador de calor 60 se proporciona adicionalmente entre los compresores para intercambiar calor entre el refrigerante y el segundo refrigerante durante una funcion de enfriamiento. Solo se explican los elementos diferentes 45 de los de la Fig. 7 segun el Ejemplo Informativo 2.

En la Fig. 23, se proporcionan adicionalmente, un tercer intercambiador de calor 60, un tercer compresor 51 y la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo como un medio de conmutacion de la ruta del flujo para introducir directamente el refrigerante, durante una funcion de calentamiento, en el tercer compresor 51 sin que fluya en el tercer intercambiador de calor 60, entre el compresor 2 y la valvula 20 de cuatro vfas. El refrigerante emitido desde 50 el compresor 2 fluye a traves del tercer intercambiador de calor 60 y del tercer compresor 51; entonces, el refrigerante se introduce en la valvula 20 de cuatro vfas, en esa secuencia. La compresion se realiza, utilizando los compresores dobles, hasta la misma presion que en el Ejemplo Informativo 2.

La valvula 52 de conmutacion de la ruta de flujo se proporciona entre el compresor 2 y el tercer intercambiador de calor 60. Mediante la valvula 52 de conmutacion de la ruta de flujo, el refrigerante puede hacerse fluir bien en el tubo

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6A de refrigerante que lo introduce en el tercer intercambiador de calor 60 o bien en el un tubo 6B de refrigerante conectado al tubo 6 de refrigerante que conecta el tercer intercambiador de calor 60 con el tercer compresor 51.

Las otras configuraciones son las mismas que las del Ejemplo Informativo 2.

A continuacion, se explica una funcion. Durante una funcion de enfriamiento, la valvula 52 de conmutacion de la ruta de flujo hace fluir el refrigerante a traves del tubo 6A de refrigerante, es decir, lo hace fluir al tercer intercambiador de calor 60, que funciona de manera similar a la del Ejemplo Informativo 4.

Durante una funcion de calentamiento, debido a que la valvula 52 de conmutacion de la ruta de flujo hace fluir el refrigerante a traves del tubo 6B de refrigerante, pero no lo hace fluir al tercer intercambiador de calor 60, el acondicionador de aire funciona de manera similar al del Ejemplo Informativo 2.

La razon por la cual el refrigerante no fluye al tercer intercambiador de calor 60 durante la funcion de calentamiento es porque el COP no se va a disminuir. Si el refrigerante se hace fluir en el tercer intercambiador de calor 60 durante la funcion de calentamiento, la entalpfa del refrigerante introducido en el tercer compresor 51 aumenta; por lo tanto, se incrementa la entrada mecanica en el tercer compresor 51. Aunque tambien se aumenta una cantidad de calor irradiada por el intercambiador de calor interior 22, la cantidad de calor creciente es aproximadamente equivalente al aumento de la entrada mecanica en el tercer compresor 51; por lo tanto, considerando solo el aumento, el COP es "1". Debido a que el COP cuando el refrigerante no fluye en el tercer intercambiador de calor 60 es mayor que "1", cuando el COP que solo se debe al aumento es "1", el COP disminuye.

Aqrn, en un caso en el que se necesita alta temperatura durante la funcion de calentamiento, y la velocidad de sobrecalentamiento del refrigerante introducido en el compresor 2 es necesario que este en un valor predeterminado, se puede mejorar el COP si la velocidad de sobrecalentamiento del refrigerante introducido en el compresor 2 se establece en cero, y las calonas correspondientes a la velocidad de sobrecalentamiento se calientan con el refrigerante que se hace fluir al tercer intercambiador de calor 60 durante la funcion de calentamiento.

Al determinar si la velocidad de sobrecalentamiento del refrigerante introducido en el compresor 2 durante la funcion de calentamiento debe ajustarse en el valor predeterminado, solo cuando se necesita ajustar la velocidad de sobrecalentamiento en el valor predeterminado, durante la funcion de calentamiento, el refrigerante puede fluir al tercer intercambiador de calor 60.

En la configuracion de este Ejemplo Informativo 6, durante la funcion de enfriamiento, tambien es efectivo que el COP puede seguramente mejorarse, al utilizar los medios de control del intercambio de calor, al controlar adecuadamente la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante. Tambien es efectivo que, incluso si se disminuye el uso del segundo refrigerante que es inflamable o su potencial de calentamiento global es inferior al del primer refrigerante, se pueda realizar el COP equivalente al de un caso en el que solo se usa el segundo refrigerante. El circuito del refrigerante del segundo refrigerante puede configurarse mediante un circuito cerrado fuera de una habitacion; por lo tanto se puede evitar la fuga del segundo refrigerante dentro de la habitacion.

Ademas, tambien es efectivo que el COP pueda mejorarse durante la funcion de calentamiento.

Si se proporciona adicionalmente el tercer radiador 50, de forma similar a la Realizacion 8, en un caso en el que la temperatura del refrigerante emitido desde el compresor 2 es mayor que la del aire exterior, es efectivo que el COP pueda mejorarse mas que eso en un caso en el que no se proporcione el tercer radiador 50. Cuando tambien se proporciona el tercer radiador 50, el tercer radiador 50 se proporciona adicionalmente entre el tercer intercambiador de calor 60 y la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo, de modo que el refrigerante no fluye en el tercer radiador 50 durante la funcion de calentamiento.

Ejemplo Informativo 7

En la Fig. 24, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y de calentamiento segun el Ejemplo Informativo 7. En el Ejemplo Informativo 7, se modifica el Ejemplo Informativo 6 de modo que el refrigerante se hace fluir en paralelo a traves del tercer intercambiador de calor 60 y del segundo intercambiador de calor 13. Solo se explican los elementos diferentes a los de la Fig. 23 segun el Ejemplo Informativo 6.

En la Fig. 24, se proporcionan adicionalmente la segunda tubena de derivacion 70 para introducir el segundo refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60, y una cuarta valvula 71 de control de flujo para regular el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60. Tanto la cuarta valvula 71 de control de flujo como la segunda valvula 12 de control de flujo se disponen de modo que fluya en paralelo el refrigerante emitido desde el condensador 11. El segundo refrigerante fluye a traves de la cuarta valvula 71 de

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control de flujo, la segunda tubena de derivacion 70, el tercer intercambiador de calor 60 y el segundo compresor 10, en esa secuencia.

No se proporciona la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo para hacer fluir, solo durante una funcion de enfriamiento, el refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60.

Las otras configuraciones son las mismas que las del Ejemplo Informativo 6.

A continuacion, se explica una funcion. Durante una funcion de enfriamiento, la variacion del estado del refrigerante en un acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 7 se convierte, de manera similar al Ejemplo Informativo 6, aproximadamente en la misma que en la Fig. 16 segun la Realizacion 7.

Durante una funcion de calentamiento, la cuarta valvula 71 de control de flujo se controla para que no fluya el segundo refrigerante al tercer intercambiador de calor 60, y la segunda valvula 12 de control de flujo se controla de forma similar al Ejemplo Informativo 2. Durante la funcion de calentamiento, la variacion del estado del refrigerante se convierte, de manera similar al Ejemplo Informativo 6, en la misma que en la Fig. 8 segun el Ejemplo Informativo 2.

Este Ejemplo Informativo 7 tambien tiene el mismo efecto que el del Ejemplo Informativo 6, porque la variacion de los estados del refrigerante es la misma.

Ademas, debido a que se proporciona la cuarta valvula 71 de control de flujo, el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor 60 puede controlarse independientemente a partir del volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el segundo intercambiador de calor 13; por lo tanto, es efectivo que la condicion de funcionamiento en la cual el COP se convierte en maximo sea facil de realizar. Ademas, durante la funcion de calentamiento, debido a que el segundo refrigerante no se hace fluir en el tercer intercambiador de calor 60 que utiliza la cuarta valvula 71 de control de flujo, la cantidad de calor intercambiado puede establecerse en cero; por lo tanto, es efectivo que no sea necesaria la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo que se necesita en el Ejemplo Informativo 6.

51 se proporciona adicionalmente el tercer radiador 50, de forma similar a la Realizacion 8, en un caso en el que la temperatura del refrigerante emitido desde el compresor 2 es mayor que la del aire exterior, es efectivo que el COP se puede mejorar mas que en un caso en el que no se proporcione el tercer radiador 50. En un caso en el que se proporciona adicionalmente el tercer radiador 50, tambien se proporciona adicionalmente la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo que funciona de manera que el refrigerante no fluye por el tercer radiador 50 durante la funcion de calentamiento.

Ejemplo Informativo 8

En la Fig. 25, se ilustra un diagrama del circuito de refrigerante para explicar una configuracion de un acondicionador de aire que tiene funciones de enfriamiento y de calentamiento segun el Ejemplo Informativo 8. En el Ejemplo Informativo 8, se modifica el Ejemplo Informativo 7 de modo que se proporciona el tercer radiador 50. Solo se explican los elementos diferentes de los de la Fig. 24 segun el Ejemplo Informativo 7.

En la Fig. 25, se proporcionan adicionalmente el tercer radiador 50 y la valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo como un medio de conmutacion de la ruta del flujo para introducir el refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60 sin que fluya en el tercer radiador 50 durante una funcion de calentamiento.

La valvula 52 de conmutacion de la ruta del flujo se instala entre el compresor 2 y el tercer radiador 50. En la valvula

52 de conmutacion de la ruta del flujo, el refrigerante puede fluir bien a traves del tubo 6A de refrigerante para introducir el refrigerante en el tercer radiador 50 o bien a traves del tubo 6B de refrigerante conectado al tubo 6 de refrigerante que conecta el tercer radiador 50 con el tercer intercambiador de calor 60.

Las otras configuraciones son las mismas que las del Ejemplo Informativo 7.

A continuacion, se explica una funcion. Durante una funcion de enfriamiento, la variacion de los estados del refrigerante en el acondicionador de aire segun el Ejemplo Informativo 8 se convierte en la misma que la de la Fig. 18 segun la Realizacion 8.

Durante un funcion de calentamiento, la cuarta valvula 71 de control de flujo se controla para que no fluya el segundo refrigerante en el tercer intercambiador de calor 60, y la segunda valvula 12 de control de flujo se controla de manera similar al Ejemplo Informativo 2. La variacion de los estados del refrigerante durante la funcion de calentamiento se convierte, de forma similar al Ejemplo Informativo 7, en la misma que la de la Fig. 8 segun el Ejemplo Informativo 2.

En este Ejemplo Informativo 8, ademas del efecto del Ejemplo Informativo 7, es eficaz que, al proporcionar el tercer radiador 50, el COP pueda mejorarse mas que en un caso en el que no se proporciona el tercer radiador 50.

Aunque, en este Ejemplo Informativo 8, el refrigerante se hace fluir al tercer intercambiador de calor 60 durante la funcion de calentamiento, incluso si se configura de manera que el refrigerante no fluye, se obtiene el mismo efecto.

Claims

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10

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35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Un refrigerador que tiene un primer compresor (2) para comprimir un primer refrigerante, un primer radiador

(3) para irradiar calor desde el primer refrigerante, una primera valvula (4) de control de flujo para regular el volumen del flujo del primer refrigerante y un primer evaporador (5) para evaporar el primer refrigerante, medios (15) de enfriamiento del refrigerante para enfriar el primer refrigerante que utilizan alguna energfa, y medios (16) de control de la cantidad de calor intercambiado para controlar la cantidad de calor intercambiado en los medios (15) de enfriamiento del refrigerante;

- en el que el primer refrigerante se hace circular a traves del primer compresor (2), del primer radiador (3), de los medios (15) de enfriamiento del refrigerante, de la primera valvula (4) de control de flujo, y

- del primer evaporador (5), en esa secuencia,

- en el que la capacidad de enfriamiento de los medios (15) de enfriamiento del refrigerante se ajusta a aproximadamente de una decima a una quinta parte de la capacidad de enfriamiento del ciclo de refrigeracion que utiliza el primer refrigerante;

caracterizado por que

los medios (16) de control de la cantidad de calor intercambiado se adaptan de tal manera que:

- la diferencia entre un Coeficiente de Rendimiento (COP) calculado al considerar la energfa necesaria para los medios (15) de enfriamiento del refrigerante y el valor maximo obtenido cuando se vana la cantidad de calor intercambiado bajo condiciones funcionales en funcionamiento se convierte en un intervalo predeterminado, y

- la cantidad de calor intercambiado se controla en base a datos predeterminados que representan la cantidad de calor intercambiado, en el que el Coeficiente de Rendimiento (COP) se convierte en maximo en un punto establecido con un intervalo predeterminado en el intervalo de condiciones de funcionamiento predeterminadas bajo las cuales puede funcionar el refrigerador, o en el que una diferencia de un valor maximo del Coeficiente de Rendimiento (COP) esta dentro de un intervalo predeterminado en condiciones funcionales en funcionamiento.
2. El refrigerador segun la reivindicacion 1,

que utiliza un refrigerante no inflamable cuyo potencial de calentamiento global es menor que el del clorofluorocarbono, en el que el medio (15) de enfriamiento del refrigerante incluye:

- un segundo compresor (10) para comprimir un segundo refrigerante cuya eficiencia de consumo de energfa es mayor que la del primer refrigerante;

- un condensador (11) para irradiar calor del segundo refrigerante;

- una segunda valvula (12) de control de flujo para regular el volumen de flujo del segundo refrigerante; y

- un segundo evaporador (13) para evaporar, por medio del calor del primer refrigerante, el segundo refrigerante;

- en el que el segundo refrigerante se hace circular a traves del segundo compresor (10), del condensador (11), de la segunda valvula (12) de control de flujo y del segundo evaporador (13), en esa secuencia.
3. El refrigerador segun la reivindicacion 1, que ademas comprende:

- el segundo medio (T2) de medicion de temperatura para medir la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo como la temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo; en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- medios de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo para determinar un intervalo de control de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo vana bajo condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante esta expresada mediante la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

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- medios de control para controlar la cantidad de calor intercambiado en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de modo que la temperatura del primer refrigerante medida por el segundo medio (T2) de medicion de la temperatura esta dentro del intervalo de control.
4. El refrigerador segun la reivindicacion 2, que ademas comprende:

- el segundo medio (T2) de medicion de temperatura para medir la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo como la temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo; en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- medios de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo para determinar un intervalo de control de la temperatura a la entrada de la valvula de control de flujo, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo vana bajo condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante esta expresada mediante la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

- medios de control para controlar el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de modo que la temperatura del primer refrigerante medida por el segundo medio (T2) de medicion de la temperatura esta dentro del intervalo de control.
5. El refrigerador segun la reivindicacion 1, que ademas comprende:

- el tercer medio (T3) de medicion de temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante en la salida del primer radiador (3); en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- medios de estimacion de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo para estimar,

mediante la temperatura medida por el tercer medio (T3) de medicion de temperatura y la cantidad de calor intercambiado en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo como temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula

(4) de control de flujo;

- medios de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control

de flujo para determinar un intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de

flujo, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo vana bajo condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante se expresa mediante la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

- medios de control para controlar la cantidad de calor intercambiado en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de manera que la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo estimada mediante los medios de estimacion de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo este dentro del intervalo de control.
6. El refrigerador segun la reivindicacion 2, que ademas comprende:

- el tercer medio (T3) de medicion de temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante en la salida del primer radiador (3); en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- medios de estimacion de la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo para estimar,

mediante la temperatura medida por el tercer medio (T3) de medicion de temperatura y la cantidad de calor intercambiado en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, la temperatura a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo como temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo;

- medios de determinacion del intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control

de flujo para determinar un intervalo de control de la temperatura de entrada de la valvula de control de

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flujo, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo vana bajo condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante se expresa mediante la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

- medios de control para controlar el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de manera que la temperatura de entrada de la valvula de control de flujo estimada mediante los medios de estimacion de temperatura de entrada de la valvula de control de flujo este dentro del intervalo de control.
7. El refrigerador segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, que ademas comprende:

al menos uno de entre los primeros medios (P1) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre la salida de la primera valvula (4) de control de flujo y la entrada del primer evaporador

(5), y de los primeros medios (T1) de medicion de temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

en el que el medio de determinacion del intervalo de control de temperatura de entrada de la valvula de control de flujo determina un intervalo de control de la temperatura a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo, que utiliza, bien la presion del primer refrigerante medida por el primer medio (P1) de medicion de presion, o bien la temperatura del primer refrigerante medida por el primer medio (T1) de medicion de temperatura.
8. El refrigerador segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, que ademas comprende:

el segundo medio (P2) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre la salida del primer radiador (3) y la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo;

en el que el medio de determinacion del intervalo de control de temperatura de entrada de la valvula de control de flujo determina un intervalo de control de la temperatura a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo, que utiliza la presion del primer refrigerante medida por el segundo medio (P2) de medicion de la presion.
9. El refrigerador segun la reivindicacion 1,

en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- el medio (16A) de estimacion de la relacion de secado para estimar, mediante un valor medido que utiliza un sensor predeterminado, una relacion de secado que es una relacion entre una velocidad de secado del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo y una velocidad de secado cuando el primer refrigerante a la salida del primer radiador (3) se descomprime a su temperatura de evaporacion;

- el medio (16B) de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado para determinar un intervalo de control de la relacion de secado, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la relacion de secado se vana en condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante se expresa mediante la relacion de secado y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

- medios de control para controlar la cantidad de calor intercambiado en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de manera que la relacion de secado estimada mediante el medio (16A) de estimacion de la relacion de secado este dentro del intervalo de control.
10. El refrigerador segun la reivindicacion 2,

en el que el medio (16) de control de la cantidad de calor intercambiado incluye:

- el medio (16A) de estimacion de la relacion de secado para estimar, mediante un valor medido que utiliza un sensor predeterminado, una relacion de secado que es una relacion entre una velocidad de secado del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo y una velocidad de

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secado cuando el primer refrigerante a la salida del primer radiador (3) se descomprime a su temperatura de evaporacion;

- el medio (16B) de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado para determinar un intervalo de control de la relacion de secado, de modo que se obtenga un valor del Coeficiente de Rendimiento (COP), en el que la diferencia entre el valor y el valor maximo obtenido cuando la relacion de secado se vana bajo condiciones funcionales en funcionamiento esta dentro de un intervalo predeterminado basado en los datos en los que la cantidad de calor intercambiado en los medios de enfriamiento del refrigerante se expresa mediante la relacion de secado y las condiciones funcionales en funcionamiento; y

- medios de control para controlar el volumen de flujo del segundo refrigerante que fluye en el medio (15) de enfriamiento del refrigerante, de manera que la relacion de secado estimada mediante el medio (16A) de estimacion de la relacion de secado este dentro del intervalo de control.
11. El refrigerador segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, en el que el sensor predeterminado incluye:

- al menos uno de entre los primeros medios (P1) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre la salida de la primera valvula (4) de control de flujo y la entrada del primer evaporador (5), y de los primeros medios (T1) de medicion de temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

- el segundo medio (P2) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre el primer compresor (2) y la primera valvula (4) de control de flujo;

- el segundo medio (T2) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo; y

- el tercer medio (T3) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida del primer radiador (3).
12. El refrigerador segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, en el que el sensor predeterminado incluye:

- el primer medio (T1) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

- el segundo medio (T2) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo;

- el tercer medio (T3) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida del primer radiador (3);

- el cuarto medio (T4) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la entrada del primer radiador (3); y

- el quinto medio (T5) de medicion de la temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la entrada del primer compresor (2).
13. El refrigerador segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, que ademas comprende:

- al menos uno de entre los primeros medios (P1) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre la salida de la primera valvula (4) de control de flujo y la entrada del primer evaporador (5) o de los primeros medios (T1) de medicion de temperatura para medir la temperatura del primer refrigerante a la salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

en el que el medio (16B) de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado determina un intervalo de control de la relacion de secado, que utiliza la presion del primer refrigerante medida por el primer medio (P1) de medicion de presion o la temperatura del primer refrigerante medida por el primer medio (T1) de medicion de temperatura.
14. El refrigerador segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, en el que el sensor predeterminado incluye:

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el segundo medio (P2) de medicion de la presion para medir la presion del primer refrigerante entre la salida del primer radiador (3) y la entrada de la primera valvula (4) de control de flujo;

en el que el primer medio (16B) de determinacion del intervalo de control de la relacion de secado determina un intervalo de control de la relacion de secado, que utiliza la presion del primer refrigerante medida mediante el segundo medio (P2) de medicion de la presion.
15. El refrigerador segun la reivindicacion 1,

el primer compresor (2) que tiene una entrada (2A) de presion intermedia para aspirar el primer refrigerante durante la compresion,

el refrigerador que ademas comprende:

- un separador (45) de gas-lfquido para separar en gas y lfquido el primer refrigerante como salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

- una tubena (47) de derivacion para introducir en la entrada (2A) de presion intermedia parte o todo el gas del primer refrigerante separado mediante el separador (45) de gas-lfquido; y

- una tercera valvula (46) de control de flujo para regular el volumen de flujo del primer refrigerante como salida del separador (45) de gas-lfquido y entrada al primer evaporador (5).
16. El refrigerador segun la reivindicacion 1, que ademas comprende:

- un tercer compresor (51) para comprimir el primer refrigerante que se comprime mediante el primer compresor (2);

- un separador (45) de gas-lfquido para separar en gas y lfquido el primer refrigerante como salida de la primera valvula (4) de control de flujo;

- una tubena (47) de derivacion para introducir en el tercer compresor (51) parte o todo el gas del primer refrigerante separado mediante el separador (45) de gas-lfquido; y

- una tercera valvula (46) de control de flujo para regular el volumen del flujo del primer refrigerante como salida del separador (45) de gas-lfquido y entrada en el primer evaporador (5);

- en el que el primer refrigerante como salida del tercer compresor (51) es entrada en el primer radiador (3).
17. El refrigerador segun la reivindicacion 1, que ademas comprende:

- un tercer radiador (50) para irradiar calor del primer refrigerante como salida del primer compresor (2); y

- un tercer compresor (51) para comprimir el primer refrigerante en un estado en el que el calor del primer refrigerante se ha irradiado fuera mediante el tercer radiador (50);

- en el que el primer refrigerante se hace fluir a traves del tercer radiador (50), el tercer compresor (51) y el primer radiador (3), en esa secuencia.
18. El refrigerador segun la reivindicacion 2, que ademas comprende:

- un tercer compresor (51) para comprimir el primer refrigerante que se comprime mediante el primer compresor (2); y

- un tercer intercambiador de calor (60) para intercambiar calor entre el primer refrigerante y el segundo refrigerante;

- en el que el primer refrigerante como salida del primer compresor (2) se hace fluir a traves del tercer intercambiador de calor (60), el tercer compresor (51) y el primer radiador (3), en esa secuencia, y

el segundo refrigerante como salida del segundo evaporador (13) se hace fluir a traves del tercer intercambiador de calor (60) y el segundo compresor (10), en esa secuencia.

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19. El refrigerador segun la reivindicacion 2, que ademas comprende:

- un tercer compresor (51) para comprimir el primer refrigerante que se comprime mediante el primer compresor (2);

- un tercer intercambiador de calor (60) para intercambiar calor entre el primer refrigerante y el segundo refrigerante; y

- una cuarta valvula (71) de control de flujo para regular el volumen del flujo del segundo refrigerante que fluye en el tercer intercambiador de calor (60);

- en el que el primer refrigerante como salida del primer compresor (2) se hace fluir a traves del intercambiador de calor (60), el tercer compresor (51) y el primer radiador (3), en esa secuencia, y

en el que parte del segundo refrigerante, como salida del condensador (11) se hace fluir a traves de la cuarta valvula (71) de control de flujo, del tercer intercambiador de calor (60) y del segundo compresor (10), en esa secuencia.