ES2864003T3 - Protección de compresor de refrigeración - Google Patents

Abstract

Un módulo (200) de protección de compresor, que comprende: un medio (230) de procesamiento de señal; un primer medio (205) de conexión adaptado para acoplar el medio (230) de procesamiento de señal a un compresor (100) de un sistema de refrigeración con el fin de conseguir que el medio (230) de procesamiento de señal proporcione al compresor (100) al menos una función de protección; y un segundo medio (240) de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo (300) de extensión, de manera que el módulo (300) de extensión proporciona al compresor (100) al menos una función opcional; caracterizado por que el módulo (300) de extensión es un módulo enchufable.

Description

DESCRIPCIÓN

Protección de compresor de refrigeración

La invención se refiere a un módulo de protección de compresor y a un módulo de extensión que puede ser recibido y operado por tal módulo de protección de compresor. Más aún, la invención se refiere también a un sistema de protección de compresor modular que incluye tanto el módulo de protección de compresor como el módulo de extensión.

Los compresores que funcionan en sistemas de refrigeración deben ser protegidos frente a fallos de funcionamiento con el fin de asegurar un funcionamiento fiable del sistema de refrigeración. Los sistemas de refrigeración utilizados para conservar alimentos deben ser particularmente fiables con el fin de evitar que se estropeen dichos alimentos. Por ejemplo, los operarios de supermercados se benefician de una fiabilidad mejorada que da como resultado un aumento en el tiempo productivo del sistema, una reducción en las pérdidas de alimentos y una reducción en los costes de mantenimiento.

Otras aplicaciones pueden ser menos sensibles al mantenimiento del compresor, y pueden ser, por lo tanto, menos demandantes en relación al control del diagnóstico y protección del sistema de refrigeración. Por ejemplo, los sistemas de aire acondicionado pueden conseguir un rendimiento óptimo manteniendo una temperatura del aire prefijada a lo largo de un cierto período de tiempo. Sin embargo, aunque una desviación respecto a una temperatura óptima del aire tal puede deteriorar el confort proporcionado por la utilización de sistema de aire acondicionado, tal desviación no es necesariamente grave en relación a cómo afecta a aspectos relacionados con la seguridad de las personas o del entorno.

En otras palabras, los requerimientos de control de diagnóstico y protección de sistemas de refrigeración pueden variar significativamente entre las diferentes aplicaciones y circunstancias de uso.

Se conocen aplicaciones en la técnica anterior que equipan a los compresores de refrigeración con controles de protección para evitar el fallo del compresor, como, por ejemplo, detectando anomalías del sistema y prediciendo fallos del compresor incluso antes de que se produzcan.

El estado de la técnica conocida referente a compresores de refrigeración puede encontrarse al menos en los documentos US 2003/0077179 A1, US 2008/0077260 A1 y WO 2017/211128 A1.

Sin embargo, puesto que las funciones de protección de compresor necesarias pueden variar significativamente entre las diferentes aplicaciones, las plataformas de compresor convencionales han sido diseñadas, cada una de ellas, para prestar servicio a un rango bastante amplio de posibles aplicaciones.

De hecho, las plataformas de compresor convencionales habitualmente se ponen en el mercado con un amplio espectro de funciones de protección de compresor de refrigeración, puesto que puede resultar imposible, o al menos muy costoso y dificultoso, actualizar tales sistemas con servicios de protección de compresor adicionales.

Por lo tanto, incluso un cliente que solamente necesite un alcance muy limitado de funciones de protección de compresor necesita pagar el precio de obtener todas las características ofrecidas por la plataforma de compresor correspondiente.

En vista de lo anterior, es un propósito de la presente invención mejorar la flexibilidad, fiabilidad y eficiencia en la utilización de funciones de protección de compresor de refrigeración.

Este propósito se consigue mediante un módulo de protección de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, y mediante un módulo de extensión de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el módulo de extensión puede ser recibido y operado por el módulo de protección de compresor. Más aún, el propósito también se consigue mediante un sistema de protección de compresor modular de acuerdo con la reivindicación 15 que incluye tanto el módulo de protección de compresor como el módulo de extensión.

De acuerdo con la presente invención, un módulo de protección de compresor comprende:

un medio de procesamiento de señal;

un primer medio de conexión adaptado para acoplar el medio de procesamiento de señal a un compresor de un sistema de refrigeración con el fin de conseguir que el medio de procesamiento de señal proporcione al compresor al menos una función de protección; y un segundo medio de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo de extensión, de manera que el módulo de extensión proporciona al compresor al menos una función opcional, y en donde el módulo de extensión es un módulo enchufable.

En otras palabras, el módulo de protección de compresor está equipado con un medio de procesamiento de señal y con un primer medio de conexión, de manera que el primer medio de conexión acopla el medio de procesamiento de señal al compresor de refrigeración para proporcionar al menos una función de protección.

Más aún, dependiendo de las características de protección requeridas, es posible extender las funciones de protección proporcionadas por el módulo de protección de compresor añadiendo al menos un módulo de extensión. De manera más específica, un segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor está adaptado para recibir y operar al menos un módulo de extensión, de manera que el módulo de extensión proporciona al compresor al menos una función opcional. El módulo de extensión es un módulo enchufable que puede, por ejemplo, acoplarse de manera retirable en ranuras o conectores del segundo medio de conexión.

El módulo de protección de compresor puede fabricarse como un componente eléctrico, un dispositivo o una unidad de control, por ejemplo como una unidad que está integrada en el compresor, o bien como una unidad físicamente separada acoplada al compresor, por ejemplo como un módulo contenido en un alojamiento separado que puede ser montado en una superficie del compresor. De manera alternativa, el módulo de protección de compresor puede estar constituido por un dispositivo externo que se acopla con el compresor a través de conductores de señal, tales como, por ejemplo, sistemas de bus industriales o redes de comunicaciones cableados o inalámbricas, como por ejemplo una unidad de control en un bastidor que se acopla para comunicarse con el compresor a través de una red de comunicaciones.

En cualquier caso, el módulo de protección de compresor comprende un medio de procesamiento de señal, como, por ejemplo, un ordenador, un procesador digital de señal acoplado a una unidad de almacenamiento, o bien un circuito integrado adaptado para llevar a cabo procesamiento de señal y para determinar acciones de control relacionadas con el compresor.

El primer medio de conexión del módulo de protección de compresor está adaptado para acoplar el medio de procesamiento de señal al compresor de refrigeración. De esta manera, el medio de procesamiento de señal está dotado de un medio de comunicación que permite al medio de procesamiento de señal proporcionar al compresor al menos una función de protección.

Por ejemplo, el medio de procesamiento de señal puede utilizar el primer medio de conexión para recibir datos, provenientes de sensores, que contienen parámetros físicos del compresor. A continuación, el medio de procesamiento de señal puede determinar, en el alcance operativo de una función de protección, si los datos de los sensores parecen indicar que una operación de mantenimiento del compresor es inminente y/o si debe llevarse a cabo alguna acción para evitar dañar el compresor. De manera preferible, la acción que necesita llevarse a cabo puede ser elegida por un operario. Por ejemplo, el medio de procesamiento de señal puede configurarse para permitir que el operario decida acerca del nivel de protección del compresor/sistema y/o para permitir al operario ajustar los parámetros del sistema dentro de unos intervalos preestablecidos.

Por ejemplo, el medio de procesamiento de señal puede estar acoplado a una interfaz hombre-máquina de tal manera que emita una alerta o bien informe al usuario acerca del estado de funcionamiento del compresor. Más aún, el medio de procesamiento de señal puede utilizar el acoplamiento con el compresor, proporcionado por el primer medio de conexión, para emitir instrucciones de control al compresor. Por ejemplo, el medio de procesamiento de señal puede controlar al compresor para apagarlo cuando se produce una condición prestablecida en el sistema, como, por ejemplo, cuando un cierto parámetro del sistema supera un límite predefinido, o bien para apagar temporalmente el compresor para evitar daños debidos, por ejemplo, a sobrecalentamiento.

Se deduce que el medio de procesamiento de señal y el primer medio de conexión del módulo de protección de compresor están adaptados para proporcionar al compresor al menos una función de protección. En un ejemplo, la al menos una función de protección corresponde a funciones de protección comúnmente utilizadas, tales como, por ejemplo, funciones de protección frente a sobrecalentamiento del motor y funciones de protección relacionadas con la presión diferencial de aceite, que son susceptibles de ser utilizadas con alta probabilidad en la mayoría de los sistemas de compresor de refrigeración.

En otras palabras, el módulo de protección de compresor está adaptado para proporcionar funciones de protección integradas para el compresor. En un ejemplo, las funciones de protección integradas pueden corresponder a funciones de protección comunes que probablemente resulten útiles durante el funcionamiento del compresor. Con el fin de permitir el provisionamiento de funciones de protección adicionales, el módulo de protección de compresor comprende adicionalmente un segundo medio de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo de extensión. De esta manera, el módulo de extensión puede acoplarse al segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor de tal manera que proporciona al compresor al menos una función opcional. Se deduce que las funciones proporcionadas por el módulo de protección de compresor pueden extenderse mediante el acoplamiento de módulos de extensión al módulo de protección de compresor. Por lo tanto, las funciones proporcionadas por, u obtenidas a través de, el módulo de protección de compresor son dobles: las funciones de protección integradas del módulo de protección de compresor y las funciones opcionales que pueden ser añadidas acoplando módulos de extensión al segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor.

De esta manera, pueden añadirse funciones opcionales para adaptarse a los servicios de protección de compresor proporcionados por el módulo de protección de compresor. En particular, puede resultar deseable adaptar los servicios de protección de compresor al tipo de aplicación y a otras consideraciones de implementación relacionadas con el sistema de refrigeración subyacente.

Más aún, este sistema permite que se desarrollen y se añadan nuevas funciones opcionales a los módulos de protección de compresor existentes, como, por ejemplo, para permitir la actualización de sistemas antiguos con servicios de protección de compresor más modernos desarrollados más recientemente.

De manera preferible, el segundo medio de conexión está adaptado para recibir el al menos un módulo de extensión de una manera retirable. En otras palabras, resulta preferible que el al menos un módulo de extensión pueda acoplarse a, y después puede retirarse de, el módulo de protección de compresor.

De esta manera, el alcance de los servicios de protección de compresor puede adaptarse a cambios o defectos en el sistema. Por ejemplo, un módulo de extensión puede ser reemplazado por un módulo de extensión diferente, en particular si cambios en el sistema de refrigeración requieren un cambio en los servicios de protección de compresor proporcionados.

Más aún, un módulo de extensión reemplazable puede recibir mantenimiento de manera más sencilla sobre el terreno.

Se prefiere adicionalmente que el módulo enchufable corresponda a un módulo de enchufar y usar (plug and play) de tal manera que, tras acoplar el módulo de enchufar y usar al segundo medio de conexión, se establezca y/o configure automáticamente el servicio de protección de compresor.

De manera preferible, el segundo medio de conexión comprende un sistema de bus que incluye elementos de conexión de bus conectados en serie en una disposición de bus, de manera que los elementos de conexión de bus están adaptados para recibir los mencionados módulos enchufables de una manera retirable.

Por ejemplo, los elementos de conexión de bus pueden representar ranuras de conexión de un sistema de bus. De manera preferible, el sistema de bus está dispuesto para conectar eléctricamente clavijas de las ranuras de conexión, utilizando, por ejemplo, un sistema de bus serie o paralelo para acoplar las clavijas de ranuras de conexión adyacentes.

De manera preferible, el primer medio de conexión incluye una unidad de sensorización adaptada para registrar al menos un parámetro físico del compresor, y un medio de conexión de sensores adaptado para comunicar el resultado de la medida. De esta manera, el primer medio de conexión puede adaptarse para acoplar el medio de procesamiento de señal a un compresor de un sistema de refrigeración de tal manera que el medio de procesamiento de señal reciba una señal de sensor que representa un parámetro físico del compresor. Se deduce que el medio de procesamiento de señal puede procesar o analizar la señal de sensor de tal manera que determine el estado de funcionamiento del compresor, para determinar, en particular, si anomalías en la señal de sensor indican que el compresor está dañado y/o debería recibir mantenimiento o protegerse. De esta manera, el medio de procesamiento de señal puede utilizar la señal de sensor para proporcionar al compresor al menos una función de protección.

Por ejemplo, la unidad de sensorización puede incluir un sensor de temperatura adaptado para medir una temperatura del compresor, preferiblemente la temperatura de los devanados del motor del compresor. El sensor de temperatura puede, por ejemplo, incluir una cadena de termistores de coeficiente de temperatura positivo situada en los devanados del motor, de tal manera que den lugar a una señal de sensor que indique la temperatura, o cambios en la temperatura, de los respectivos devanados del motor.

De manera similar, la unidad de sensorización puede incluir un elemento cualquiera de entre: un sensor de presión adaptado para registrar o detectar una presión de aceite del compresor, utilizando, por ejemplo, un sensor Hall, un sensor de temperatura adaptado para registrar la temperatura de descarga del compresor, un sensor de corriente eléctrica adaptado para medir la corriente eléctrica de al menos un devanado del motor del compresor, y un sensor de voltaje adaptado para medir la tensión de alimentación recibida por el compresor o bien un desequilibrio de tensiones entre devanados del motor de compresor.

Por lo tanto, el primer medio de conexión puede adaptarse para registrar y proporcionar al medio de procesamiento de señal una señal de sensor que pueda ser procesada o analizada con el fin de determinar el estado de funcionamiento del compresor, en particular para determinar si el compresor está dañado y/o debería recibir mantenimiento o protegerse.

En cualquier caso, el medio de procesamiento de señal puede requerir una conexión para controlar al compresor. Para este propósito, se prefiere que el primer medio de conexión proporcione una conectividad entre el medio de procesamiento de señal y el compresor de tal manera que permita al medio de procesamiento de señal controlar al compresor, en particular para proporcionar al módulo de protección del compresor una función de protección.

En un ejemplo, el medio de procesamiento de señal puede utilizar dicha conectividad para proporcionar al menos una de las funciones de protección siguientes: una función de protección frente a sobrecalentamiento, una función de protección relacionada con la presión de aceite, utilizando, por ejemplo, un sensor Hall situado en una bomba de aceite o bien utilizando un control de nivel de aceite, una función de protección relacionada con la temperatura de descarga, una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión, y un control del calentador del cárter.

Se deduce que el medio de procesamiento de señal y el primer medio de conexión del módulo de protección de compresor están adaptados para proporcionar al compresor al menos una función de protección. En un ejemplo, la al menos una función de protección corresponde a funciones de protección comúnmente utilizadas, tal como, por ejemplo, funciones de protección frente a sobrecalentamiento del motor y funciones de protección relacionadas con la presión de aceite, que son susceptibles de utilizarse con alta probabilidad en la mayor parte de los sistemas de compresor de refrigeración.

En otras palabras, el módulo de protección de compresor puede adaptarse para proporcionar funciones de protección integradas para el compresor. En un ejemplo, las funciones de protección integradas pueden corresponder a funciones de protección comunes que probablemente resulten útiles durante el funcionamiento del compresor.

Con el fin de permitir el aprovisionamiento de funciones de protección adicionales, el módulo de protección de compresor comprende adicionalmente un segundo medio de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo de extensión. De esta manera, el módulo de extensión puede acoplarse al segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor con el fin de proporcionar al compresor al menos una función opcional.

Por ejemplo, el segundo medio de conexión puede adaptarse para recibir y operar al menos un módulo de extensión para proporcionar al compresor al menos una de las siguientes funciones de protección opcionales: una función de protección frente a sobrecalentamiento, una función de protección relacionada con la presión de aceite, una función de protección relacionada con la temperatura de descarga, una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión, y un control del calentador del cárter. Por lo tanto, las funciones proporcionadas por, u obtenidas a través de, el módulo de protección de compresor, son dobles: las funciones de protección integradas del módulo de protección de compresor y las funciones opcionales que pueden añadirse mediante el acoplamiento de módulos de extensión al segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor.

Las funciones opcionales pueden añadirse o adaptarse a los servicios de protección de compresor proporcionados por el módulo de protección de compresor para cumplir los requerimientos de los clientes. En particular, puede resultar deseable adaptar los servicios de protección de compresor al tipo de aplicación y a otras consideraciones de implementación relacionadas con el sistema de refrigeración subyacente.

A este respecto, los medios de conexión primero y segundo pueden adaptarse para permitir que el al menos un módulo de extensión utilice el acoplamiento entre el medio de procesamiento de señal y el compresor proporcionado por el primer medio de conexión para proporcionar la al menos una función de protección opcional. En otras palabras, el módulo de extensión puede acoplarse al segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor y puede adaptarse para proporcionar al compresor una función de protección opcional utilizando el acoplamiento entre el medio de procesamiento de señal y el compresor proporcionado por el primer medio de conexión. De esta manera, el módulo de extensión puede utilizar una conectividad ya existente entre el medio de procesamiento de señal y el compresor para proporcionar la función de protección opcional, reduciendo la complejidad y mejorando la flexibilidad de la provisión de protección al compresor.

En un ejemplo, el al menos un módulo de extensión proporciona una función opcional adicional que resulta particularmente útil para operar o monitorizar el compresor. Por ejemplo, el módulo de extensión puede proporcionar un enlace de comunicaciones entre el módulo de protección de compresor y un dispositivo para, por ejemplo, hacer que un dispositivo reciba datos o información proveniente del módulo de protección de compresor, o bien desde el compresor a través del módulo de protección de compresor. De manera similar, el enlace de comunicaciones puede permitir al dispositivo controlar el rendimiento o el comportamiento del módulo de protección de compresor o bien del propio compresor.

De manera preferible, el dispositivo acoplado al módulo de protección de compresor, o bien al compresor a través del módulo de protección de compresor, puede ser una unidad controladora, un ordenador remoto o una unidad de procesamiento de señal remota. Más aún, el enlace de comunicaciones está preferiblemente proporcionado a través de un protocolo Modbus o un enlace de comunicaciones inalámbricos, un enlace inalámbrico mediante Wi-Fi o Bluetooth.

Un segundo aspecto de la invención se refiere al módulo de extensión descrito anteriormente que está adaptado para ser recibido y operado por el segundo medio de conexión del módulo de protección de compresor.

Un tercer aspecto de la invención se refiere a un sistema de protección de compresor modular que comprende el módulo de protección de compresor y el módulo de extensión descritos anteriormente, en donde el módulo de extensión está acoplado al módulo de protección de compresor.

Realizaciones adicionales de la invención se describen en la siguiente descripción de las figuras adjuntas, en las cuales se muestra:

La Figura 1, un módulo de protección de compresor acoplado a un compresor de refrigeración;

la Figura 2, un módulo de protección de compresor;

la Figura 3, un módulo de extensión; y

la Figura 4, un sistema de protección de compresor modular.

En lo que sigue, se utilizarán los mismos números de referencia para partes que tengan una función igual o equivalente. Cualquier afirmación que se realice en relación a la dirección de un componente es relativa a la posición mostrada en el dibujo y naturalmente puede variar en la posición real de la aplicación.

La Figura 1 muestra un módulo 200 de protección de compresor acoplado a un compresor 100 de refrigeración. El módulo 200 de protección de compresor comprende un medio 230 de procesamiento de señal y un primer medio 205 de conexión adaptado para acoplar el medio 230 de procesamiento de señal al compresor 100 de refrigeración. De esta manera, el medio 230 de procesamiento de señal puede proporcionar al compresor 100 al menos una función de protección.

El medio 230 de procesamiento de señal puede estar fabricado, por ejemplo, como una unidad controladora o una tarjeta de circuito impreso con un procesador de señal y con unidades de almacenamiento adaptadas para proporcionar la al menos una función de protección.

El primer medio 205 de conexión incluye unidades 210 de sensorización adaptadas, cada una de ellas, para registrar un parámetro físico del compresor 100, y un medio 220 de conexión de sensores adaptado para transmitir resultados de mediciones realizadas por las unidades 210 de sensorización al medio 230 de procesamiento de señal.

En este ejemplo, una de las unidades 210 de sensorización es un sensor de temperatura adaptado para medir una temperatura del compresor 100. Por ejemplo, puede medirse la temperatura de los devanados del motor del compresor 100 para determinar si el compresor 100 se está sobrecalentando de manera excesiva y pueda requerir protección frente a daños.

El sensor 210 de temperatura incluye una cadena de termistores de coeficiente de temperatura positivo que está situada en los devanados del motor del compresor 100. De manera alternativa, las unidades 210 de sensorización pueden incluir al menos un elemento de entre: un sensor de presión adaptado para medir o detectar una presión de aceite del compresor 100, un sensor de temperatura adaptado para medir la temperatura de descarga del compresor 100, un sensor de corriente eléctrica adaptado para medir la corriente eléctrica de al menos un devanado del motor del compresor 100 y un sensor de voltaje adaptado para medir la tensión de alimentación recibida por el compresor 100 o bien desequilibrios de tensión entre los devanados del motor del compresor 100.

En un ejemplo diferente de la presente invención, las unidades 210 de sensorización y y/o el medio 220 de conexión de sensores no forman parte del primer medio 205 de conexión del módulo 200 de protección de compresor, sino que por el contrario se proporcionan como unidades separadas del sistema de refrigeración o bien están englobadas por el propio compresor 100 de refrigeración. En este caso, el primer medio 205 de conexión del módulo 200 de protección de compresor puede comprender una interfaz adaptada para acoplarse con el medio 220 de conexión de sensores o las unidades 210 de sensorización.

Aunque no se muestra en la Figura 1, el primer medio 210 de conexión del módulo 200 de protección de compresor proporciona conectividad para permitir al medio 230 de procesamiento de señal controlar al compresor 100. Por lo tanto, el medio 230 de procesamiento de señal puede utilizar la conectividad proporcionada por el primer medio 205 de conexión para controlar al compresor 100, en particular para proporcionar al módulo 200 de protección de compresor una función de protección.

En otras palabras, el medio 230 de procesamiento de señal puede utilizar la conectividad para controlar al compresor 100. De manera más específica, si los resultados de las medidas provenientes de las unidades 210 de sensorización transmitidos por el medio 210 de conexión de sensores al medio 230 de procesamiento de señal indican que el compresor 100 puede estar sobrecalentándose de manera excesiva y puede requerir protección frente a daños, el medio 230 de procesamiento de señal puede utilizar la conectividad para apagar o, al menos, apagar de manera temporal el compresor 100 para evitar daños producidos por sobrecalentamiento.

Se deduce que el medio 230 de procesamiento de señal y el primer medio 205 de conexión del módulo 200 de protección de compresor están adaptados para proporcionar al compresor 100 una protección frente a sobrecalentamiento del motor. En un ejemplo diferente, puede utilizarse un sistema similar para proporcionar una función de protección cualquiera de entre las siguientes: una función de protección relacionada con la presión de aceite, una función de protección relacionada con la temperatura de descarga, una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión y un control del calentador del cárter.

Se deduce que el módulo 200 de protección de compresor puede adaptarse para proporcionar funciones de protección integradas al compresor 100, en particular para proporcionar funciones de protección comunes que probablemente resulten útiles durante el funcionamiento del compresor 100.

Por ejemplo, muchos compresores 100 de refrigeración requieren una función de protección frente a sobrecalentamiento del motor y una función de protección relacionada con la presión de aceite, y puede resultar técnicamente eficiente y conveniente hacer que el módulo 200 de protección de compresor proporcione estos servicios de protección como funciones de protección integradas.

Con el fin de permitir el aprovisionamiento de funciones de protección adicionales, en particular funciones de protección adicionales que sean específicas según la aplicación, el módulo 200 de protección de compresor es configurable para permitir servicios de protección opcionales.

Para este propósito, el módulo 200 de protección de compresor mostrado en la Figura 2 comprende un segundo medio 240 de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo de extensión, tal como, por ejemplo, el módulo 300 de extensión mostrado en la Figura 3. En otras palabras, un módulo 300 de extensión puede acoplarse al segundo medio 240 de conexión con el fin de proporcionar al compresor 100 al menos una función opcional. Por lo tanto, las funciones proporcionadas por, u obtenidas a través de, el módulo 200 de protección de compresor son dobles: las funciones de protección integradas del módulo 200 de protección de compresor, y las funciones opcionales que pueden añadirse mediante el acoplamiento de módulos 300 de extensión al segundo medio 240 de conexión del módulo 200 de protección de compresor.

El segundo medio 240 de conexión está adaptado para recibir el módulo 300 de extensión de una manera retirable. Para este propósito, el módulo 300 de extensión mostrado en la Figura 3 es una tarjeta de circuito impreso que posee conductores descubiertos en la superficie de uno de sus lados de tal manera que forman conectores 310 libres que permiten la conectividad con ranuras 250 de conexión del segundo medio 240 de conexión.

De manera más específica, el módulo 300 de extensión mostrado en la Figura 3 es un módulo enchufable, de manera que los conectores 310 libres están adaptados para ser recibidos por ranuras 250 de conexión del segundo medio 240 de conexión de una manera retirable. En este ejemplo, el módulo 300 de extensión es un módulo de enchufar y usar (plug and play) de manera que, tras acoplar dicho módulo de enchufar y usar al segundo medio 240 de conexión, se establece y/o configura el aprovisionamiento de un servicio de protección del compresor.

El uso de módulos 300 de extensión permite una estrategia muy eficiente y flexible para adaptar el alcance de los servicios de protección de compresor a la aplicación subyacente, o bien a cambios o defectos en el sistema. Por ejemplo, un módulo 300 de extensión puede reemplazarse por un módulo 300 de extensión diferente si cambios en el sistema de refrigeración necesitasen un cambio en los servicios de protección de compresor proporcionados. Más aún, un módulo 300 de extensión reemplazable también puede recibir mantenimiento y/o reemplazarse de manera más sencilla en caso de mal funcionamiento.

Se deduce que pueden añadirse funciones opcionales para adaptarse a los servicios de protección de compresor proporcionados por el módulo 200 de protección de compresor a los requerimientos del cliente. Más aún, pueden desarrollarse nuevas funciones opcionales y añadirse a módulos 200 de protección de compresor existentes sin necesidad de cambiar el módulo 200 de protección de compresor, como, por ejemplo, para permitir la actualización de sistemas antiguos con servicios de protección de compresor más modernos desarrollados más recientemente.

Tal como se mencionó anteriormente, la función opcional añadida proporciona una protección relacionada con la temperatura de descarga del compresor 100. Otros tipos posibles de servicios de protección de compresor opcionales que pueden añadirse incluyen, por ejemplo: una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión, un control del calentador del cárter, dependiendo de los requerimientos del cliente y/o del tipo de aplicación del compresor de refrigeración subyacente. La Figura 4 muestra un sistema 400 de protección de compresor modular correspondiente que comprende el módulo 200 de protección de compresor de la Figura 2 y el módulo 300 de extensión de la Figura 3, de manera que el módulo 300 de extensión ha sido acoplado al segundo medio 240 de conexión del módulo 200 de protección de compresor.

El segundo medio 240 de conexión mostrado en la Figura 4 se diseña como un sistema de bus que incluye elementos de conexión de bus conectados en una disposición de bus, en donde los elementos de conexión de bus forman las mencionadas ranuras 250 de conexión adaptadas para recibir el módulo 300 enchufable de una manera retirable.

Los medios 205, 240 de conexión primero y segundo permiten que el módulo 300 de extensión utilice la conectividad entre el medio 230 de procesamiento de señal y el compresor 100 proporcionada por el primer medio 205 de conexión.

Se deduce que el módulo 300 de extensión puede utilizar una conectividad ya existente entre el medio 230 de procesamiento de señal y el compresor 100 para proporcionar la función de protección opcional, reduciendo la complejidad y mejorando la flexibilidad de la provisión de protección al compresor.

Si se requiriesen funciones opcionales adicionales, podría utilizarse el segundo medio 240 de conexión para añadir módulos 300 de extensión adicionales. Por ejemplo, puede insertarse un módulo 300 de extensión en uno de los segundos medios 240 de conexión no ocupados para establecer un enlace de comunicaciones con un dispositivo, como, por ejemplo, para acoplar una unidad controladora al compresor 100. En un ejemplo, puede proporcionarse un enlace de comunicaciones tal a través de un protocolo Modbus o un enlace de comunicaciones inalámbrico, un enlace inalámbrico Wi-Fi o Bluetooth.

En cualquier caso, pueden añadirse funciones opcionales para adaptar los servicios de protección de compresor proporcionados por el módulo 200 de protección de compresor a los requerimientos del cliente. Esto puede resultar particularmente útil cuando se desea adaptar los servicios de protección de compresor al tipo de aplicación y a otras consideraciones de implementación relativas al sistema de refrigeración subyacente.

Lista de números de referencia:

100 compresor de refrigeración

200 módulo de protección de compresor

205 primer medio de conexión

210 unidad de sensorización

220 medio de conexión de sensores

230 medio de procesamiento de señal

240 segundo medio de conexión

250 ranuras de conexión

300 módulo de extensión

310 conectores libres

400 sistema de protección de compresor modular

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un módulo (200) de protección de compresor, que comprende:

un medio (230) de procesamiento de señal;

un primer medio (205) de conexión adaptado para acoplar el medio (230) de procesamiento de señal a un compresor (100) de un sistema de refrigeración con el fin de conseguir que el medio (230) de procesamiento de señal proporcione al compresor (100) al menos una función de protección; y

un segundo medio (240) de conexión adaptado para recibir y operar al menos un módulo (300) de extensión, de manera que el módulo (300) de extensión proporciona al compresor (100) al menos una función opcional; caracterizado por que el módulo (300) de extensión es un módulo enchufable.

2. El módulo (200) de protección de compresor de la reivindicación 1, en donde el segundo medio (240) de conexión está adaptado para recibir el al menos un módulo (300) de extensión de una manera retirable.

3. El módulo (200) de protección de compresor de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el segundo medio (240) de conexión comprende un sistema de bus que incluye una pluralidad de elementos de conexión de bus conectados en una disposición de bus, en donde cada uno de los elementos de conector de bus está adaptado para recibir un módulo (300) de extensión de una manera retirable.

4. El módulo (200) de protección del compresor de la reivindicación 3, en donde cada uno de los elementos de conexión de bus comprende una ranura (250) de conexión, en donde preferiblemente el sistema de bus corresponde a un sistema de bus serie o paralelo que conecta eléctricamente clavijas de las ranuras (250) de conexión.

5. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el módulo (300) de extensión es un módulo de enchufar y usar (plug andplay).

6. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el primer medio (205) de conexión incluye una unidad (210) de sensorización adaptada para registrar al menos un parámetro físico del compresor (100), y un medio (220) de conexión de sensores adaptado para transmitir el resultado de la medida al medio (230) de procesamiento de señal.

7. El módulo (200) de protección de compresor de la reivindicación 6, en donde la unidad (210) de sensorización incluye un sensor de temperatura adaptado para medir una temperatura del compresor (100), preferiblemente la temperatura de los devanados del motor de compresor (100), de manera más preferiblemente que el sensor de temperatura incluye una cadena de termistores de coeficiente de temperatura positivo situada en los devanados del motor.

8. El módulo (200) de protección de compresor de las reivindicaciones 6 o 7, en donde la unidad (210) de sensorización incluye al menos un elemento de entre los siguientes: un sensor de presión adaptado para medir o detectar una presión de aceite en el compresor (100), un sensor de temperatura adaptado para medir la temperatura de descargar el compresor (100), un sensor de corriente eléctrica adaptado para medir la corriente eléctrica en al menos un devanado del motor del compresor (100) y un sensor de voltaje adaptado para medir la tensión de alimentación recibida por el compresor (100) o un desequilibrio de tensión entre los devanados del motor del compresor (100).

9. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el primer medio (205) de conexión proporciona conectividad para permitir al medio (230) de procesamiento de señal controlar al compresor (100).

10. El módulo (200) de protección de compresor de la reivindicación 9, en donde la conectividad proporcionada por el primer medio (205) de conexión permite al medio (230) de procesamiento de señal controlar al compresor (100) de tal manera que el módulo (200) de protección de compresor proporcione al menos una de las funciones de protección siguientes: una función de protección frente a sobrecalentamiento, una función de protección relacionada con la presión de aceite, una función de protección relacionada con la temperatura de descarga, una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión y un control del calentador del cárter.

11. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo medio (240) de conexión está adaptado para recibir y operar al menos un módulo (300) de extensión para proporcionar al compresor (100) al menos una de las funciones de protección opcionales siguientes: una función de protección frente a sobrecalentamiento, una función de protección relacionada con la presión de aceite, una función de protección relacionada con la temperatura de descarga, una función de protección frente a bloqueos del rotor, una función de protección frente a bajos niveles de tensión, una función de protección frente a funcionamiento monofásico, una función de protección frente a desequilibrios de tensión, un control del calentador del cárter.

12. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en donde los medios (205, 240) de conexión primero y segundo están adaptados para permitir que el al menos un módulo (300) de extensión utilice el acoplamiento entre el medio (320) de procesamiento de señal y el compresor (100) proporcionado por el primer medio (205) de conexión con el fin de proporcionar la al menos una función de protección opcional.

13. El módulo (200) de protección de compresor de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo medio (240) de conexión está adaptado para recibir y operar al menos un módulo (300) de extensión para proporcionar como función opcional un enlace de comunicaciones con un dispositivo, en donde preferiblemente el dispositivo es una unidad controladora, acoplada al compresor (100), un ordenador remoto o una unidad de procesamiento de señal remota, y en donde se prefiere aún más que el enlace de comunicaciones se proporcione a través de un protocolo Modbus o un enlace de comunicaciones inalámbrico, un enlace inalámbrico de Wi-Fi o Bluetooth.

14. Un módulo (300) de extensión enchufable adaptado para ser recibido y operado por el segundo medio (240) de conexión del módulo (200) de protección de compresor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

15. Un sistema (400) de protección de compresor modular que comprende un módulo (200) de protección de compresor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 y el módulo (300) de extensión de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el módulo (300) de extensión está acoplado al módulo (200) de protección de compresor.