ES2869850T3

ES2869850T3 - Acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2869850T3
Application number: ES10829690T
Authority: ES
Inventors: Yohei Kato; Makoto Saito; Naoki Wakuta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2030-11-08
Also published as: US9528733B2; CN102597659A; AU2010317326B2; EP2500675A4; HK1170019A1; WO2011058726A1; EP2500675A1; AU2010317326A1; JP2011102674A; US20120210742A1; EP2500675B1; CN102597659B

Abstract

Aparato de aire acondicionado (50), que comprende: un circuito de refrigerante (40) que conecta un compresor (1), un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (3), una válvula de expansión (4) y un intercambiador de calor del lado de uso (5) en orden circular con una tubería de refrigerante; un medio de calentamiento del compresor que calienta (10) el compresor (1) cuando el compresor (1) no está en funcionamiento; uno de un medio de detección de temperatura del refrigerante (22) y un medio de detección de temperatura del aire exterior, detectando el medio de detección de temperatura del refrigerante (22) una temperatura del refrigerante (Tr) en el compresor (1) mientras el compresor no está en funcionamiento, detectando el medio de detección de temperatura del aire exterior al menos una de una temperatura circundante y una temperatura superficial del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (3), usándose la temperatura detectada por el medio de detección del aire exterior como la temperatura del refrigerante (Tr); un sensor de temperatura (21) que detecta una temperatura (Ts) del compresor (1); y un controlador (30) que controla una operación de calentamiento al compresor (1), que se lleva a cabo por el medio de calentamiento del compresor, caracterizado porque el controlador (30) estima la cantidad de un refrigerante líquido (Mr) que se ha disuelto en un aceite lubricante en el compresor (1) (a continuación en el presente documento, denominado cantidad de refrigerante líquido) basándose en la temperatura del refrigerante (Tr) y la temperatura del compresor (Ts), usando una ecuación M r =∫F ·(T r - T s) · d t en la que F es un valor fijo que es un valor obtenido dividiendo el producto del área de transferencia de calor A y el coeficiente de transferencia de calor total K con el calor latente dH del refrigerante y suponiendo que Tr es mayor que Ts, y controla la operación de calentamiento al compresor (1), que se lleva a cabo por el medio de calentamiento del compresor, basándose en la cantidad de refrigerante líquido estimada cuando el compresor (1) no está en funcionamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Acondicionador de aire

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de aire acondicionado dotado de un compresor y, más particularmente, a un control del medio de calentamiento que calienta el compresor que no está en funcionamiento.

Técnica anterior

En un dispositivo, tal como un aparato de aire acondicionado equipado con un ciclo de refrigeración, hay casos en los que un refrigerante se estanca en un compresor mientras el dispositivo no está en funcionamiento. Por ejemplo, tal como es el caso con un aparato de aire acondicionado donde un intercambiador de calor, que es un componente del aparato de aire acondicionado, se dispone en el exterior, la viscosidad del aceite lubricante en el compresor disminuye junto con una caída de la concentración debido a la disolución del refrigerante estancado en el compresor al aceite lubricante en el compresor. Cuando se arranca el compresor en una condición de este tipo, el aceite lubricante que tiene baja viscosidad se suministra al árbol rotativo y a la unidad de compresión del compresor, lo que crea el riesgo de destrucción por calentamiento debido a una lubricación deficiente. Además, cuando aumenta un nivel de líquido del aceite lubricante en el compresor debido a la disolución del refrigerante, aumenta una carga de arranque del compresor, que se identifica como una sobrecorriente en el arranque del aparato de aire acondicionado y se produce un fallo de arranque del aparato de aire acondicionado.

Como forma de resolver el problema anterior, existe un método en el que se suprime el estancamiento de refrigerante en el compresor mediante el calentamiento del compresor que no está en funcionamiento. En lo que respecta al método de calentamiento del compresor, existe un método de activación de un calentador eléctrico enrollado alrededor del compresor y un método de aplicación de corriente de alta frecuencia y de baja tensión a una bobina de un motor instalado en el compresor para calentar el compresor por calor de Joule generado en la bobina sin la rotación del motor.

Es decir, con el método anterior, el compresor se calienta con el fin de evitar el estancamiento del refrigerante en el compresor mientras no está en funcionamiento y, en consecuencia, se consumirá energía incluso mientras el compresor está apagado. Como una medida para este problema, se da a conocer un método de control para eliminar la cantidad de energía que se consume para evitar el estancamiento del refrigerante en el compresor en el que se usa una temperatura del aire exterior detectada por un medio de detección de la temperatura para determinar si se requiere el calentamiento del compresor y, cuando se determina que no se requiere el calentamiento, se detiene el calentamiento del compresor (véase la bibliografía de patente 1, por ejemplo). Específicamente, el compresor se calienta cuando la temperatura exterior es igual a o está por debajo de una temperatura predeterminada en la que el refrigerante puede estancarse en el compresor y cuando la temperatura es igual a o está por debajo de una temperatura predeterminada en la que se considera que el compresor no está en funcionamiento.

Asimismo, se da a conocer un método de control para eliminar la cantidad de energía que se consume para evitar el estancamiento del refrigerante en el compresor en el que se usan una temperatura de descarga del compresor detectada por un medio de detección de la temperatura y una presión de descarga del compresor detectada por un medio de detección de la presión proporcionado en el aparato de aire acondicionado para estimar un estado del compresor, lo que determina si se requiere o no el calentamiento del compresor y, cuando se determina que no se requiere el calentamiento, se detiene el calentamiento del compresor (véase la bibliografía de patente 2, por ejemplo). Específicamente, la temperatura de saturación del refrigerante se convierte a partir de la presión de descarga del compresor. Entonces, cuando la temperatura de descarga del compresor es igual a o está por debajo de la temperatura de saturación del refrigerante, se determina que el refrigerante se ha licuado y se ha estancado, y se calienta el compresor.

El documento JPS6294772A se refiere a un compresor de refrigerante que evita la compresión de refrigerante líquido condensado en una cámara y evita la compresión del refrigerante líquido condensado en la cámara y utiliza de manera eficaz la capacidad en exceso durante el funcionamiento para realizar de manera eficaz un ciclo de refrigeración.

Lista de referencias

Bibliografía de patentes

Bibliografía de patente 1: Publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar n.° 2000-292014

Bibliografía de patente 2: Publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar n.° 9-113039

Sumario de la invención

Problema técnico

Para el estancamiento del refrigerante, tiene que haber condensación del refrigerante de gas en el compresor. La condensación del refrigerante se produce por la diferencia de temperatura de la envuelta del compresor que cubre el compresor y el refrigerante, en ese caso en el que la temperatura de la envuelta es inferior a la temperatura del refrigerante en el compresor, por ejemplo. Por el contrario, cuando la temperatura de la envuelta del compresor es superior a la temperatura del refrigerante, no se producirá condensación y no habrá necesidad de calentar el compresor.

Sin embargo, al considerar meramente la temperatura del aire exterior que representa la temperatura del refrigerante en la bibliografía de patente 1, cuando la temperatura del compresor es superior a la temperatura del aire exterior, el refrigerante no se condensará. No obstante, el compresor se calienta incluso cuando no se estanca refrigerante en el compresor. Desventajosamente, se consume energía excesivamente.

Se ha descrito anteriormente que, cuando el refrigerante se estanca en el compresor, se produce una caída de concentración y viscosidad del aceite lubricante y existe un riesgo de destrucción por calentamiento en el árbol del compresor. Sin embargo, para que el árbol de rotación o la unidad de compresión del compresor se destruyan realmente por calentamiento, tiene que haber una disminución de la concentración del aceite lubricante hasta un valor predeterminado. Es decir, el compresor no estará en un estado en el que se produce destrucción por calentamiento cuando la condensación del aceite lubricante es elevada y el refrigerante de estancamiento es igual a o está por debajo de un valor predeterminado.

Sin embargo, en la bibliografía de patente 2, la licuación del refrigerante se determina por la temperatura de saturación del refrigerante que se convierte a partir de la temperatura de descarga y la presión de descarga, y el compresor se calienta incluso cuando la concentración del aceite lubricante es elevada. Desventajosamente, se consume energía excesivamente después de todo.

La presente invención está hecha para superar los problemas anteriores y un objeto es obtener un aparato de aire acondicionado que sea capaz de determinar de manera apropiada el estado del refrigerante estancado en el compresor y eliminar el consumo de energía mientras el aparato de aire acondicionado no está en funcionamiento.

Solución al problema

La presente invención es tal como se define en la reivindicación independiente adjunta.

Efectos ventajosos de la invención

En el aparato de aire acondicionado según la invención, mientras el compresor no está en funcionamiento, cuando la tasa de cambio de temperatura del compresor es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante, se identifica que se ha gasificado todo el refrigerante líquido en el aceite lubricante en el compresor y se termina la operación de calentamiento del compresor. En consecuencia, puede evitarse el calentamiento del compresor incluso después de que se haya gasificado todo el refrigerante líquido en el aceite lubricante y puede eliminarse energía, es decir, el consumo de energía de reserva, mientras está apagado el aparato de aire acondicionado.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] La figura 1 es un diagrama de configuración general que ilustra un aparato de aire acondicionado 50 según la realización de la invención.

[Figura 2] La figura 2 es un diagrama de configuración que ilustra un interior de un compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 1 de la invención.

[Figura 3] La figura 3 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura del compresor 1, la temperatura de un refrigerante en el compresor 1 y una cantidad de refrigerante líquido, mientras el compresor 1, según el aparato de aire acondicionado 50 de la realización 1, no está en funcionamiento.

[Figura 4] La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control de calentamiento del compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 1 de la invención.

[Figura 5] La figura 5 es un gráfico que muestra la relación entre la presión de saturación y la temperatura de saturación.

[Figura 6] La figura 6 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura de un compresor 1, una cantidad de refrigerante líquido en el compresor 1 y la viscosidad de un aceite lubricante 100, mientras el compresor 1, según un aparato de aire acondicionado 50 de la realización 2, no está en funcionamiento.

[Figura 7] La figura 7 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura de un refrigerante en el compresor 1 y la temperatura del compresor 1 según el aparato de aire acondicionado 50 de la realización 2.

[Figura 8] La figura 8 es un diagrama que muestra la cantidad de refrigerante líquido Mr que se estanca en el compresor 1 en relación con la variación de temperatura ATr del refrigerante.

[Figura 9] La figura 9 es un diagrama que muestra la relación entre la duración del calentamiento dTh y la cantidad de refrigerante líquido de evaporación Mr cuando el compresor 1 se calienta.

[Figura 10] La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control de calentamiento del compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 2 de la invención.

[Figura 11] La figura 11 es un diagrama que ilustra una propiedad de disolución del refrigerante en relación con el aceite lubricante 100.

Descripción de la realización

Realización 1

Configuración general del aparato de aire acondicionado 50

La figura 1 es un diagrama de configuración general que ilustra un aparato de aire acondicionado 50 según la realización de la invención.

Tal como se ilustra en la figura 1, un aparato de aire acondicionado 50 incluye una unidad exterior 51, una unidad interior 52 y un circuito de refrigerante 40 que es un circuito que comunica el refrigerante que circula a través de la unidad exterior 51 y la unidad interior 52.

El circuito de refrigerante 40 incluye un circuito de refrigerante exterior 41 que es un circuito de refrigerante del lado de la fuente de calor dotado de la unidad exterior 51, un circuito de refrigerante interior 42 que es un circuito de refrigerante del lado de uso dotado de la unidad interior 52 y una tubería de conexión del lado de líquido 6 y una tubería de conexión del lado de gas 7 que conecta el circuito de refrigerante exterior 41 y el circuito de refrigerante interior 42.

El circuito de refrigerante exterior 41 incluye al menos un compresor 1, una válvula de cuatro pasos 2, un intercambiador de calor exterior 3, una válvula de expansión 4, una válvula de cierre del lado de líquido 8 y una válvula de cierre del lado de gas 9, y una tubería de refrigerante que conecta lo anterior. En este circuito de refrigerante exterior 41, una tubería de refrigerante conecta la válvula de cierre del lado de gas 9, la válvula de cuatro pasos 2, el compresor 1, la válvula de cuatro pasos 2, el intercambiador de calor exterior 3, la válvula de expansión 4 y la válvula de cierre del lado de líquido 8 en el orden anterior. En el circuito de refrigerante exterior 41, se dispone un sensor de presión 25 que detecta la presión del refrigerante en una tubería de refrigerante que está conectada a una parte de aspiración de refrigerante del compresor 1.

Debe observarse que el intercambiador de calor exterior 3 y el sensor de presión 25 corresponden respectivamente a un "intercambiador de calor del lado de la fuente de calor" y un "medio de detección de la presión del refrigerante" de la invención.

El compresor 1 comprime el refrigerante de gas aspirado en el mismo y descarga el refrigerante de gas como un refrigerante de gas de alta presión y de alta temperatura. El compresor 1 está dotado de una unidad de calentamiento del compresor 10 que calienta el compresor 1, un sensor de temperatura del compresor 21 que detecta la temperatura de la superficie del compresor 1, es decir, la temperatura del compresor, y un sensor de temperatura del refrigerante 22 que detecta la temperatura del refrigerante en el compresor 1.

Debe observarse que la unidad de calentamiento del compresor 10, el sensor de temperatura del compresor 21 y el sensor de temperatura del refrigerante 22 corresponden respectivamente a un "medio de calentamiento del compresor", un "medio de detección de la temperatura del compresor" y un "medio de detección de la temperatura del refrigerante".

La válvula de cuatro pasos 2 cambia el canal de flujo del refrigerante del circuito de refrigerante 40, dependiendo de si el aparato de aire acondicionado 50 está funcionando como un aparato de refrigeración o está funcionando como un aparato de calentamiento. Cuando el aparato de aire acondicionado 50 funciona como un aparato de refrigeración, la válvula de cuatro pasos 2 cambia el canal del refrigerante de modo que el refrigerante fluye en el orden de la válvula de cierre del lado de gas 9, la válvula de cuatro pasos 2, el compresor 1, la válvula de cuatro pasos 2, el intercambiador de calor exterior 3, la válvula de expansión 4 y la válvula de cierre del lado de líquido 8. Por otra parte, cuando el aparato de aire acondicionado 50 funciona como un aparato de calentamiento, la válvula de cuatro pasos 2 cambia el canal del refrigerante de modo que el refrigerante fluye en el orden de la válvula de cierre del lado de líquido 8, la válvula de expansión 4, el intercambiador de calor exterior 3, la válvula de cuatro pasos 2, el compresor 1, la válvula de cuatro pasos 2 y la válvula de cierre del lado de gas 9.

Debe observarse que, cuando el aparato de aire acondicionado no requiere que el circuito de refrigerante 40 cambie el canal de flujo, en ese caso en el que el aparato se usa exclusivamente como un aparato de refrigeración o un aparato de calentamiento, entonces, la configuración puede ser tal que no se proporciona la válvula de cuatro pasos 2.

El intercambiador de calor exterior 3 es, por ejemplo, un intercambiador de calor de aletas y tubos, e intercambia calor entre el refrigerante que fluye a través del mismo y el aire exterior. Asimismo, se proporciona un ventilador exterior 11 para facilitar el intercambio de calor en las proximidades del intercambiador de calor exterior 3.

La válvula de expansión 4 descomprime el refrigerante que ha fluido en el mismo con el fin de facilitar la gasificación del refrigerante cuando se encuentra en el intercambiador de calor exterior 3 o en el intercambiador de calor interior 5, que se describirá a continuación.

La válvula de cierre del lado de líquido 8 y la válvula de cierre del lado de gas 9 abren o cierran un respectivo canal de refrigerante, sin embargo, después de la instalación del aparato de aire acondicionado 50, las válvulas están, cada una, en un estado abierto. Asimismo, la tubería de conexión del lado de líquido 6 mencionada anteriormente se conecta a la válvula de cierre del lado de líquido 8 y la tubería de conexión del lado de gas 7 mencionada anteriormente se conecta a la válvula de cierre del lado de gas 9.

Además del circuito de refrigerante exterior 41 descrito anteriormente, la unidad exterior 51 incluye un controlador 31.

El controlador 31 incluye una unidad aritmética. Asimismo, el controlador 31 se conecta a la unidad de calentamiento del compresor 10 mencionada anteriormente, al sensor de temperatura del compresor 21, al sensor de temperatura del refrigerante 22 y al sensor de presión 25. Además, el controlador 31 controla el control de funcionamiento del aparato de aire acondicionado 50 y la operación de calor por la unidad de calentamiento del compresor 10, que se describirá a continuación, basándose en las válvulas detectadas del sensor de temperatura del compresor 21, el sensor de temperatura del refrigerante 22 y el sensor de presión 25. Aún más, cuando está apagado el aparato de aire acondicionado 50, es decir, mientras el compresor 1 no está en funcionamiento, el controlador 31 se configura de manera que una unidad de motor 62 del compresor 1, que se describirá a continuación, se activa mientras el motor tiene una fase abierta. Específicamente, la unidad de motor 62 que se ha activado mientras tiene una fase abierta no rota, se genera calor de Joule por el flujo de corriente hacia la bobina y, en consecuencia, el compresor 1 se calienta. Dicho de otro modo, mientras el aparato de aire acondicionado 50 no está en funcionamiento, la unidad de motor 62 funciona como la unidad de calentamiento del compresor 10 mencionada anteriormente.

Debe observarse que la configuración de la unidad de calentamiento del compresor 10 no está limitada a la unidad de motor 62, pero puede ser un calentador eléctrico que puede proporcionarse por separado.

El circuito de refrigerante interior 42 incluye al menos un intercambiador de calor interior 5 y una tubería de refrigerante que conectan el intercambiador de calor interior 5 a la tubería de conexión del lado de gas 7 y la tubería de conexión del lado de líquido 6 mencionadas anteriormente.

Debe observarse que el intercambiador de calor interior 5 corresponde a un "intercambiador de calor del lado de uso" de la invención.

El intercambiador de calor interior 5 es, por ejemplo, un intercambiador de calor de aletas y tubos, e intercambia calor entre el refrigerante que fluye a través del mismo y el aire interior. Asimismo, se proporciona un ventilador interior 12 para facilitar el intercambio de calor en las proximidades del intercambiador de calor interior 5.

Configuración interior y funcionamiento del compresor 1

La figura 2 es un diagrama de configuración que ilustra un interior de un compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 1 de la invención.

Tal como se ilustra en la figura 2, el compresor 1 es, por ejemplo, un compresor completamente hermético e incluye al menos una unidad de envuelta del compresor 61 que es una envuelta externa del compresor 1, la unidad de motor 62 que permite que la unidad de compresión 63, descrita a continuación, experimente una operación de compresión del refrigerante, la unidad de compresión 63 que comprime el refrigerante, un árbol de rotación 64 que rota según la operación de rotación de la unidad de motor 62, una unidad de descarga 65 que descarga el refrigerante de gas comprimido desde la unidad de compresión 63 y una unidad de aspiración 66 que aspira el refrigerante en la unidad de compresión 63. Asimismo, la unidad de envuelta del compresor 61 está dotada de un sensor de temperatura del compresor 21 que detecta la temperatura de la superficie de la unidad de envuelta y, en el compresor 1, se almacena el aceite lubricante 100 que se proporciona a la unidad de compresión 63 y el árbol de rotación 64, que se usa para lubricar la operación.

La unidad de motor 62 incluye un motor trifásico en el que se suministra energía a través de un inversor (no ilustrado). Cuando la frecuencia de salida del inversor cambia, la velocidad de rotación de la unidad de motor 62 cambia y la capacidad de compresión de la unidad de compresión 63 cambia.

El refrigerante que se ha aspirado en la unidad de aspiración 66 se aspira en la unidad de compresión 63 y se comprime. El refrigerante que se ha comprimido en la unidad de compresión 63 se libera temporalmente en la unidad de envuelta del compresor 61 y, entonces, se descarga desde la unidad de descarga 65. En este caso, el compresor 1 está a una alta presión en el interior.

Cambio en función del tiempo de la cantidad de estado mientras el compresor 1 experimenta la operación de calentamiento

La figura 3 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura del compresor 1, la temperatura de un refrigerante en el compresor 1 y una cantidad de refrigerante líquido, mientras el compresor 1, según el aparato de aire acondicionado 50 de la realización 1, no está en funcionamiento.

Mientras está apagado el aparato de aire acondicionado 50, el refrigerante en el circuito de refrigerante 40 se condensa y se estanca en una parte donde la temperatura es la más baja entre los componentes. Por tanto, cuando la temperatura del refrigerante es inferior a la temperatura del compresor 1, existe una posibilidad de estancamiento de refrigerante en el compresor 1. Cuando el refrigerante se condensa y se estanca en el compresor 1, el refrigerante se disuelve en el aceite lubricante 100, lo que provoca, por tanto, una caída de la concentración del aceite lubricante y una caída de la viscosidad del mismo, también. Cuando se arranca el compresor 1 en una condición de este tipo, el aceite lubricante 100 que tiene baja viscosidad se suministra a la unidad de compresión 63 y al árbol de rotación 64, lo que crea, por tanto, el riesgo de destrucción por calentamiento debido a una lubricación deficiente. Además, cuando aumenta un nivel de líquido del aceite lubricante 100 en el compresor 1 debido al estancamiento del refrigerante, aumenta una carga de arranque del compresor 1, que se identifica como una sobrecorriente en el arranque del aparato de aire acondicionado 50 y se produce un fallo de arranque del aparato de aire acondicionado 50.

En consecuencia, mientras está apagado el aparato de aire acondicionado 50, es decir, mientras el condensador 1 no está en funcionamiento, puede limitarse la caída de concentración del aceite lubricante 100 haciendo que el controlador 31 controle la unidad de calentamiento del compresor 10 de modo que se caliente el compresor 1 y, debido a la evaporación del refrigerante líquido que se disuelve en el aceite lubricante 100 en el compresor 1, se reduce la cantidad de refrigerante disuelto en el aceite lubricante 100.

En la figura 3, se muestra un cambio en función del tiempo de la temperatura del compresor, la temperatura del refrigerante y la cantidad de refrigerante líquido, cuando el compresor 1, que ha estancado refrigerante líquido en el mismo, se calienta por la unidad de calentamiento del compresor 10. Sin embargo, se supone que la temperatura del aire exterior no cambia y, por tanto, la temperatura del refrigerante es constante. Tal como se muestra en la figura 3, el estado I ilustra un estado desde el que la unidad de calentamiento del compresor 10 empieza a calentar el compresor 1 hasta que se ha gasificado totalmente el refrigerante líquido en el aceite lubricante 100. Además, el estado II ilustra un estado después de que se haya gasificado totalmente el refrigerante líquido en el aceite lubricante 100.

En el estado I, dado que el refrigerante líquido se disuelve en el aceite lubricante 100 en el compresor 1 y dado que se hace que la mayor parte de la cantidad de calor proporcionada por la unidad de calentamiento del compresor 10 contribuya a la gasificación del refrigerante líquido, la temperatura del compresor detectada por el sensor de temperatura del compresor 21 apenas cambia. Sin embargo, cuando se entra al estado II después de que todo el refrigerante líquido se haya gasificado, dado que se hace que la cantidad de calor proporcionada por la unidad de calentamiento del compresor 10 contribuya al aumento de la temperatura del compresor, la temperatura del compresor aumenta en una inclinación predeterminada tal como se muestra en la figura 3. Dicho de otro modo, el controlador 31 puede determinar si se estanca refrigerante líquido en el compresor 1 por la tasa de cambio de la temperatura del compresor en un período predeterminado.

Operación de control de calentamiento del compresor 1

La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control de calentamiento del compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 1 de la invención.

[S11] Después de que se apague el aparato de aire acondicionado 50, el controlador 31 permite que la unidad de motor 62 tenga una fase abierta para activarse y para funcionar como la unidad de calentamiento del compresor 10, y calienta el compresor 1.

[512] El controlador 31 recibe la temperatura del compresor detectada por el sensor de temperatura del compresor 21 y la temperatura del refrigerante detectada por el sensor de temperatura del refrigerante 22.

[513] La unidad aritmética 32 del controlador 31 calcula una tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 en un período predeterminado basándose en la temperatura del compresor recibida y calcula una tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1 en un período predeterminado basándose en la temperatura del refrigerante recibida.

[514] El controlador 31 determina cuál de la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 y la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1 que se ha calculado por la unidad aritmética 32 es superior y cuál es inferior. Cuando el resultado de determinación es tal que la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1, entonces el proceso avanza a la etapa S15. Si no, el proceso vuelve a la etapa S11.

[515] Cuando se determina que la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1, el controlador 31 identifica que el refrigerante líquido en el aceite lubricante 100 en el compresor 1 se ha gasificado totalmente y detiene la activación de la unidad de motor 62, y termina la operación de calentamiento del compresor 1.

Efectos ventajosos de la realización 1

Tal como en la operación anterior, cuando el controlador 31 determina que la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1, el controlador 31 identifica que el refrigerante líquido en el aceite lubricante 100 en el compresor 1 se ha gasificado totalmente y termina la operación de calentamiento del compresor 1. En consecuencia, puede evitarse el calentamiento del compresor 1 incluso después de que se haya gasificado totalmente el refrigerante líquido en el aceite lubricante 100 y puede eliminarse energía, es decir, el consumo de energía de reserva, mientras está apagado el aparato de aire acondicionado 50.

Debe observarse que, aunque en la operación anterior, en la etapa S14 en la figura 4, la operación de calentamiento del compresor 1 se termina cuando el controlador determina que la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1, esto no es una limitación. Cuando la temperatura del compresor es superior a la temperatura del refrigerante, dado que no se producirá el estancamiento de refrigerante en el compresor 1, en lugar de que el controlador 31 determine si la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 es superior a la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1, o además, puede llevarse a cabo la determinación de si la temperatura del compresor es superior a la temperatura del refrigerante. Cuando la temperatura del compresor es superior a la temperatura del refrigerante, puede no llevarse a cabo el calentamiento del compresor 1 con la unidad de calentamiento del compresor 10. En consecuencia, incluso en un caso en el que la tasa de cambio de temperatura del compresor Rc1 o la tasa de cambio de temperatura del refrigerante Rr1 es pequeña y está sujeta a una falsa detección, puede evitarse el calentamiento del compresor 1 incluso cuando el refrigerante en el compresor 1 no está en una condición de estancamiento, y puede eliminarse energía, es decir, el consumo de energía de reserva, mientras está apagado el aparato de aire acondicionado 50.

Asimismo, en la realización 1, cuando el compresor 1 no está en funcionamiento, la presión en el circuito de refrigerante 40 será toda la misma (presión uniforme). Además, el circuito de refrigerante 40 es un circuito cerrado y, cuando hay refrigerante líquido en el circuito, la presión del refrigerante detectada por el sensor de presión 25 será la presión de saturación y, tal como se ilustra en la figura 5, la presión de saturación Px puede convertirse en una temperatura de saturación Tx. Aún más, dado que la temperatura del refrigerante en el circuito de refrigerante 40 es la temperatura de saturación, mientras está apagado el compresor 1, el valor de la temperatura de saturación convertido a partir de la presión de saturación detectada por el sensor de presión 25 puede usarse como la temperatura del refrigerante. En el presente documento, el valor de la temperatura de saturación convertido a partir de la presión de saturación del refrigerante detectada por el sensor de presión 25 proporcionado en el circuito de refrigerante 40 puede usarse como la temperatura del refrigerante mientras el compresor 1 no está en funcionamiento. De esta manera, no habrá necesidad de detectar la temperatura del refrigerante en el compresor 1 directamente y, por tanto, el control de calor del compresor 1 puede llevarse a cabo con una configuración sencilla en la que no se requiere el sensor de temperatura del refrigerante 22.

Además, en la realización 1, dado que el intercambiador de calor exterior 3 es un intercambiador de calor que intercambia calor entre el refrigerante y el aire exterior, el área superficial en contacto con el aire exterior es grande. Asimismo, el intercambiador de calor exterior 3 normalmente está compuesto de un elemento metálico que tiene una conductividad térmica relativamente alta tal como aluminio o cobre, y su capacidad térmica es relativamente pequeña. En consecuencia, cuando la temperatura exterior cambia, la temperatura del intercambiador de calor exterior 3 cambia casi al mismo tiempo. Dicho de otro modo, la temperatura del intercambiador de calor exterior 3 es, en general, la misma en su valor que la temperatura del aire exterior y, por tanto, puede usarse como la temperatura del refrigerante mientras el compresor 1 no está en funcionamiento. En consecuencia, la temperatura detectada por un sensor de temperatura del aire exterior (no ilustrado) que existe en aparatos de aire acondicionado normales en los que el sensor de temperatura del aire exterior detecta al menos la temperatura circundante o la temperatura de la superficie del intercambiador de calor exterior 3 puede usarse como la temperatura del refrigerante en el compresor 1 mientras el compresor no está en funcionamiento. Dado que no habrá necesidad de detectar la temperatura del refrigerante en el compresor 1 directamente, el control de calor del compresor 1 puede llevarse a cabo con una configuración sencilla en la que no se requiere el sensor de temperatura del refrigerante 22.

Además, en la realización 1, el aceite lubricante 100 se almacena en el compresor 1, tal como se describió anteriormente. En un caso en el que se disuelve refrigerante en el aceite lubricante 100, cuando la unidad de calentamiento del compresor 10 calienta el aceite lubricante 100, debido al efecto de la gasificación del refrigerante en el aceite lubricante 100 y el calor específico del aceite lubricante 100, la temperatura del aceite lubricante 100 es inferior a la temperatura de la superficie del compresor 1 por encima de la superficie de aceite del aceite lubricante 100. Asimismo, la temperatura del aceite lubricante 100 es sustancialmente la misma que la temperatura de la superficie del compresor 1 por debajo de la superficie de aceite del aceite lubricante 100. Por el contrario, en un caso en el que se gasifica totalmente el refrigerante en el aceite lubricante 100, la temperatura del aceite lubricante 100 es sustancialmente la misma que la temperatura de la superficie del compresor 1 por encima de la superficie de aceite del aceite lubricante 100. El sensor de temperatura del compresor 21 puede disponerse en una posición por debajo de la superficie de aceite del aceite lubricante 100 en el compresor 1, en particular, en la superficie inferior de la envuelta del compresor 1. De esta manera, el sensor de temperatura del compresor 21 puede detectar una temperatura que es sustancialmente la misma que el aceite lubricante 100, en el que la temperatura del aceite lubricante puede considerarse como la temperatura del compresor. Por tanto, puede confirmarse de manera fiable si se ha gasificado el refrigerante en el aceite lubricante 100.

Además, en la realización 1, tal como se ilustra en la figura 1, el sensor de presión 25 se dispone en el compresor 1, es decir, el sensor de presión 25 se dispone en el circuito de refrigerante 40 de modo que puede detectarse el valor de presión que es el mismo o cercano al de la unidad de envuelta del compresor 61. Además, el interior de la envuelta del compresor 1 difiere dependiendo del tipo de envuelta. Por ejemplo, la presión en el compresor denominada envuelta de alta presión es cercana a la presión de descarga y la presión en el compresor denominada envuelta de baja presión es cercana a la presión de aspiración. Esto es, la configuración del sensor de presión 25 no está limitada a la representada en la figura 1, pero puede ser una configuración que tiene un sensor de presión en cada una de las tuberías del refrigerante en el lado de aspiración y el lado de descarga del compresor 1. Esta configuración permite una detección precisa de la presión en el compresor según el tipo de compresor.

Realización 2

En la realización 2, se describirán principalmente puntos que diferencian al aparato de aire acondicionado 50 según la realización 1.

La configuración de un aparato de aire acondicionado 50 de la realización 2 es la misma que la configuración del aparato de aire acondicionado 50 de la realización 1.

La figura 6 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura de un compresor 1, una cantidad de refrigerante líquido en el compresor 1 y la viscosidad de un aceite lubricante 100, mientras el compresor 1, según el aparato de aire acondicionado 50 de la realización 2, no está en funcionamiento.

Tal como se ilustra en la figura 6, cuando un controlador 31 hace que una unidad de calentamiento del compresor 10 caliente el compresor 1, el refrigerante líquido que se ha disuelto en el aceite lubricante 100 en el compresor 1 se gasifica y se reduce. Entonces, debido a la gasificación del refrigerante líquido, la concentración del aceite lubricante 100 en el compresor 1 aumenta y la viscosidad (a continuación en el presente documento denominada "viscosidad del aceite lubricante") aumenta en consecuencia. Si es segura una cantidad de refrigerante líquido Mrmax (la cantidad de refrigerante representada por el punto P1 en la figura 6, a continuación en el presente documento denominada "cantidad de refrigerante líquido permitida"), que es la cantidad de refrigerante líquido que puede garantizar la viscosidad del aceite lubricante de la que no se producirán fallos, entonces el compresor 1 no tiene que calentarse hasta alcanzar un estado (estado II) en el que no hay cantidad de refrigerante líquido en el aceite lubricante 100 en el compresor 1, siempre que la cantidad de refrigerante sea igual a o menor que la cantidad de refrigerante líquido permitida Mrmax. La concentración del aceite lubricante 100 cuando la cantidad de refrigerante es la cantidad de refrigerante líquido permitida Mrmax se denominará, a continuación en el presente documento, "viscosidad del aceite lubricante crítica" (la viscosidad representada por el punto P2 en la figura 6). Si puede estimarse la cantidad de refrigerante líquido disuelta en el aceite lubricante 100 en el compresor 1, entonces el calentamiento del compresor 1 puede eliminarse hasta la mínima cantidad posible.

Condición de estancamiento de refrigerante líquido que se produce mientras el compresor 1 no está en funcionamiento

La figura 7 es un diagrama que muestra cambios en función del tiempo en la temperatura del refrigerante en el compresor 1 y la temperatura del compresor 1 según el aparato de aire acondicionado 50 de la realización 2. Haciendo referencia a la figura 7, se describirá el desarrollo del estancamiento de refrigerante líquido mientras el compresor 1 no está en funcionamiento.

La temperatura del aire exterior cambia periódicamente y la temperatura del refrigerante mientras el compresor 1 no está en funcionamiento cambia junto con el cambio de la temperatura del aire exterior. Sin embargo, en este momento, el cambio de la temperatura del compresor y su capacidad de seguimiento difiere dependiendo de la capacidad térmica del compresor 1. Influida por la capacidad térmica del compresor 1, la temperatura del compresor sigue a la temperatura del refrigerante con un retardo. Un compresor 1 con una capacidad térmica pequeña (un compresor ligero, por ejemplo) tiende a seguir más el cambio de temperatura del refrigerante, mientras que un compresor 1 con una capacidad térmica grande (un compresor pesado, por ejemplo) tiende a seguir menos el cambio de temperatura del refrigerante extendiendo la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante y la temperatura del compresor 1. Asimismo, cuando la temperatura del compresor es inferior a la temperatura del refrigerante, se produce la condensación del refrigerante de gas en el compresor 1 y se estanca el refrigerante líquido en el compresor 1. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 7, suponiendo que la temperatura del refrigerante cambia y la capacidad térmica del compresor 1 es pequeña, entonces, en el tiempo transcurrido antes del punto P3, la temperatura del refrigerante es superior a la temperatura del compresor y hay estancamiento de refrigerante líquido en el compresor 1. Sin embargo, en el tiempo transcurrido después del punto P3, la temperatura del compresor es superior a la temperatura del refrigerante y no hay estancamiento de refrigerante en el compresor 1. Por otra parte, cuando la capacidad térmica del compresor 1 es grande, entonces, en el tiempo transcurrido antes del punto P4, la temperatura del refrigerante es superior a la temperatura del compresor y hay estancamiento de refrigerante líquido en el compresor 1. Sin embargo, en el tiempo transcurrido después del punto P4, la temperatura del compresor es superior a la temperatura del refrigerante y no hay estancamiento de refrigerante en el compresor 1.

Método de cálculo de la cantidad de refrigerante en el aceite lubricante 100

Posteriormente, se describirá la relación entre una cantidad de refrigerante líquido Mr que se ha disuelto en el aceite lubricante 100 en el compresor 1, una temperatura del refrigerante Tr en el compresor 1 y una temperatura del compresor Ts del compresor 1. En el presente documento, para proponer un caso en el que se estanca refrigerante en el compresor 1, se supone un estado en el que la temperatura del compresor Ts es más pequeña que la temperatura del refrigerante Tr.

Una relación entre una cantidad de intercambio térmico Qr entre el refrigerante en el compresor 1 y el compresor 1, y la temperatura del refrigerante Tr, y la temperatura del compresor Ts se expresa mediante la siguiente ecuación (1).

Qr = A. K • (Tr-Ts) (1)

Donde, A es un área de transferencia de calor en la que el compresor 1 y el refrigerante en el compresor 1 intercambian calor, K es un coeficiente de transferencia de calor total entre el compresor 1 y el refrigerante en el compresor 1.

Por otra parte, dado que el refrigerante en el compresor 1 se estanca según la diferencia de temperatura entre la temperatura del compresor Ts y la temperatura del refrigerante Tr, la relación entre la cantidad de intercambio térmico Qr y una cantidad de cambio del refrigerante líquido dMr en el aceite lubricante 100 en relación con la cantidad de intercambio térmico Qr y el cambio temporal dt se expresa mediante la siguiente ecuación (2), donde, dH es calor latente del refrigerante.

Qr = dMr ■ dH / dt (2)

El calor latente dH es un valor determinado por las características del refrigerante.

Dadas las ecuaciones anteriores (1) y (2), la relación entre la cantidad de cambio del refrigerante líquido dMr en relación con el cambio temporal dt, la temperatura del refrigerante Tr y la temperatura del compresor Ts se expresa mediante la siguiente ecuación (3).

dMr / dt = F • (Tr - Ts) (3)

Suponiendo que un estado en el que Ts < Tr ha continuado desde un determinado tiempo T1 (se supone que la cantidad de refrigerante líquido en este tiempo es Mr1) hasta el tiempo T2 (se supone que la cantidad de refrigerante líquido en este tiempo es Mr2), entonces, la cantidad de refrigerante líquido estancado Mr (= M2 - M1) en el compresor 1 se expresa, dada la ecuación (3), mediante la siguiente ecuación (4).

^{Mr = Mr2 - Mr1 =} J ^{F ■ (Tr - Ts) ■ dt (4)}

En el presente documento, F es un valor fijo que es un valor obtenido dividiendo el producto del área de transferencia de calor A y el coeficiente de transferencia de calor total K con el calor latente dH del refrigerante. Asimismo, en un caso en el que el compresor 1 es una envuelta de alta presión, cuando se supone que la cantidad del refrigerante líquido en la detención del compresor 1 es la cantidad inicial de refrigerante y que esta cantidad inicial de refrigerante es la cantidad de refrigerante Mr1, entonces no habrá refrigerante líquido, es decir, será inexistente, dado que el compresor 1 justo antes de su detención está en un estado de alta presión y de alta temperatura. Dicho de otro modo, la cantidad de estancamiento del refrigerante líquido en el compresor 1 es proporcional al tiempo y a la diferencia de temperatura mientras se encuentra en un estado en el que la temperatura del compresor Ts es inferior a la temperatura del refrigerante Tr (Ts < Tr) y puede estimarse con la ecuación anterior (4).

Debe observarse que, aunque en la descripción anterior se estima la cantidad de estancamiento del refrigerante líquido Mr en el compresor 1 con la ecuación anterior (4), no se limita a lo anterior y puede estimarse tal como se describe a continuación, por ejemplo.

La figura 8 es un diagrama que muestra la cantidad de refrigerante líquido Mr que se estanca en el compresor 1 en relación con una variación de temperatura ATr del refrigerante. Tal como se ilustra en la figura 7, el cambio de temperatura del compresor que acompaña al cambio de temperatura del refrigerante difiere dependiendo de la capacidad térmica del compresor 1. Dado que los compresores 1 con mayor capacidad térmica tienen una mayor diferencia entre la temperatura del compresor y la temperatura del refrigerante, aumenta la cantidad de refrigerante líquido estancado Mr en los compresores 1. Además, cuanto mayor sea la variación de temperatura ATr del refrigerante, más largo será el período de tiempo en el que la temperatura del compresor es inferior a la temperatura del refrigerante, es decir, el período de tiempo en el que el refrigerante líquido se estanca en el compresor 1 y, por tanto, aumenta la cantidad de estancamiento del refrigerante líquido Mr en el compresor 1, tal como se ilustra en la figura 8. Dicho de otro modo, al comprender la relación entre la variación de temperatura ATr del refrigerante y la cantidad de estancamiento del refrigerante líquido Mr en el compresor 1 de antemano, puede estimarse la cantidad de estancamiento del refrigerante Mr en el compresor 1 pertinente.

Método de cálculo de la cantidad de calentamiento Qh y duración del calentamiento dTh de la unidad de calentamiento del compresor 10

Por otra parte, la cantidad de calor requerida para cambiar la cantidad de refrigerante líquido Mr2 en el compresor 1 hasta la cantidad de refrigerante líquido Mr1 (si hay gasificación total, entonces Mr1 = 0) se expresa mediante la siguiente ecuación (5) usando la cantidad de calentamiento Qh y la duración del calentamiento dTh de la unidad de calentamiento del compresor 10.

Qh • dTh = (Mr2 - Mr1) • dH (5)

Tal como se describió anteriormente, dado que el calor latente dH es un valor determinado por las características del refrigerante, al manipular la cantidad de calentamiento Qh y la duración del calentamiento dTh de la unidad de calentamiento del compresor 10, la cantidad de refrigerante líquido Mr en el aceite lubricante 100 en el compresor 1 puede controlarse hasta una cantidad predeterminada. Por ejemplo, cuando la cantidad de calentamiento Qh es constante, entonces puede determinarse la duración del calentamiento dTh de modo que se satisfaga la ecuación anterior (5). Tal como se ilustra en la figura 9, cuanto mayor es la cantidad de refrigerante líquido evaporada, mayor se vuelve la duración del calentamiento dTh.

Control de calentamiento del compresor 1

La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control de calentamiento del compresor 1 del aparato de aire acondicionado 50 según la realización 2 de la invención.

[521] Mientras el aparato de aire acondicionado 50 no está en funcionamiento, el controlador 31 no activa una unidad de motor 62 y la unidad de calentamiento del compresor 10 no calienta el compresor 1.

[522] El controlador 31 recibe la temperatura del compresor Ts detectada por un sensor de temperatura del compresor 21 y la temperatura del refrigerante Tr detectada por un sensor de temperatura del refrigerante 22. Asimismo, una unidad aritmética 32 del controlador 31 cuenta un tiempo transcurrido dT del estado en el que Ts < Tr.

[523] Basándose en la temperatura del compresor Ts, la temperatura del refrigerante Tr y el tiempo transcurrido dT, la unidad aritmética 32 del controlador 31 calcula la cantidad de refrigerante líquido Mr con la ecuación anterior (4) .

[524] El controlador 31 compara la cantidad de refrigerante líquido Mr con la cantidad de refrigerante líquido permitida Mrmax en el compresor 1. Como resultado de la comparación, cuando se determina que la cantidad de refrigerante líquido Mr es igual a o menor que la cantidad de refrigerante líquido permitida Mrmax, se determina que el calentamiento del compresor 1 por la unidad de calentamiento del compresor 10 es innecesario dado que la concentración del aceite lubricante 100 es alta y el proceso vuelve a la etapa S21. Por otra parte, cuando se determina que la cantidad de refrigerante líquido Mr es mayor que la cantidad de refrigerante líquido permitida Mrmax, se determina que el calentamiento del compresor 1 por la unidad de calentamiento del compresor 10 es necesario dado que la concentración del aceite lubricante 100 es baja y el proceso avanza a la etapa S25.

[525] El controlador 31 permite que la unidad de motor 62 tenga una fase abierta para activarse y hacer que la unidad de calentamiento del compresor 10 caliente el compresor 1. En el presente documento, se supone que la cantidad de calentamiento Qh del compresor 1 por la unidad de calentamiento del compresor 10 es constante.

[526] Basándose en la cantidad estimada del refrigerante líquido Mr que se ha calculado en la etapa S 23, la cantidad objetivo del refrigerante líquido Mr*, la cantidad de calentamiento Qh y el calor latente dH del refrigerante, la unidad aritmética 32 del controlador 31 determina la duración del calentamiento dTh con la ecuación anterior (5) .

[527] El controlador 31 cuenta el tiempo de calentamiento transcurrido desde el inicio del calentamiento del compresor 1 por la unidad de calentamiento del compresor 10, y determina si el tiempo de calentamiento transcurrido ha superado la duración del calentamiento dTh. Cuando el resultado de determinación es tal que el tiempo de calentamiento transcurrido es igual a o menor que la duración del calentamiento dTh, se determina que la operación de calentamiento del compresor 1 llevada a cabo por la unidad de calentamiento del compresor 10 necesita continuar y el proceso vuelve a la etapa S25. Por otra parte, cuando el tiempo de calentamiento transcurrido ha superado la duración del calentamiento dTh, se determina que la operación de calentamiento del compresor 1 llevada a cabo por la unidad de calentamiento del compresor 10 no se requiere y el proceso avanza a la etapa S28.

[528] El controlador 31 detiene la activación de la unidad de motor 62 y termina la operación de calentamiento del compresor 1.

Debe observarse que en la etapa S25 y la etapa S26, se supuso que la cantidad de calentamiento Qh era fija y la operación de determinación de la duración del calentamiento dTh se llevó a cabo mediante la ecuación (5), pero no se limita a esta, la duración del calentamiento dTh puede ser fija y la cantidad de calentamiento Qh puede determinarse mediante la ecuación (5) y en base a la cantidad de calentamiento Qh, puede llevarse a cabo la operación de calentamiento del compresor 1 por la cantidad de duración del calentamiento dTh, que es un valor fijo.

Efectos ventajosos de la realización 2

Tal como en la operación anterior, al controlar la operación de calentamiento del compresor 1 controlando la cantidad de calentamiento Qh o el tiempo de calentamiento dTh de la unidad de calentamiento del compresor 10, se reduce el refrigerante líquido disuelto en el aceite lubricante 100 en el compresor 1. En consecuencia, puede evitarse una operación tal como el calentamiento del compresor 1 incluso cuando ya no se requiere el calentamiento del compresor 1 y puede eliminarse energía, es decir, el consumo de energía de reserva, mientras está apagado el aparato de aire acondicionado 50.

Además, en la realización 2, la condición en la que el refrigerante líquido se estanca en el compresor 1, es decir, la condición en la que el refrigerante líquido se acumula en el compresor 1 es cuando la temperatura del compresor Ts es inferior a la temperatura del refrigerante Tr. En esta condición, se determina que el calentamiento del compresor es necesario. Dado que el controlador 31 lleva a cabo una operación de calentamiento del compresor 1 llevada a cabo por la unidad de calentamiento del compresor 10 mientras el aparato de aire acondicionado 50 no está en funcionamiento, puede eliminarse el estancamiento de refrigerante líquido en el compresor 1.

Debe observarse que en la realización 2, la operación de estimación de la cantidad de refrigerante líquido Mr se lleva a cabo con la temperatura del compresor Ts que se detecta por el sensor de temperatura del compresor 21 y la temperatura del refrigerante Tr que se detecta por el sensor de temperatura del refrigerante 22, pero no se limita a este, y, tal como se describe a continuación, la operación de estimación de la cantidad de refrigerante líquido puede llevarse a cabo con la temperatura del compresor que se detecta por el sensor de temperatura del compresor 21 y la presión del refrigerante que se detecta por el sensor de presión 25.

La figura 11 es un diagrama que ilustra una propiedad de disolución del refrigerante en relación con el aceite lubricante 100. A partir de la propiedad de disolución ilustrada en la figura 11, puede estimarse la concentración del aceite lubricante 100 en el compresor 1 usando la temperatura del compresor que se detecta por el sensor de temperatura del compresor 21, en el que puede considerarse la temperatura del compresor como la temperatura del aceite lubricante y la presión del refrigerante detectada por el sensor de presión 25. Adicionalmente, la cantidad de refrigerante líquido puede estimarse con la cantidad de aceite lubricante 100 en el compresor 1 y la concentración del aceite lubricante 100 que se ha estimado anteriormente.

Además, con esta cantidad estimada del refrigerante líquido, puede llevarse a cabo una operación de corrección de la cantidad del refrigerante líquido calculada en la etapa S23 anterior. En este caso, la cantidad del refrigerante líquido en el compresor 1 puede estimarse con alta precisión y, por tanto, el controlador 31 será capaz de llevar a cabo la operación de calentamiento del compresor 1 llevada a cabo por la unidad de calentamiento del compresor 10 con alta precisión.

Aplicabilidad industrial

Un aparato de refrigeración que está equipado con un medio de calentamiento del compresor mientras el compresor no está en funcionamiento puede ser una aplicación a modo de ejemplo de la invención.

Lista de signos de referencia

1. compresor; 2. válvula de cuatro pasos; 3. intercambiador de calor exterior; 4. válvula de expansión; 5. intercambiador de calor interior; 6. tubería de conexión del lado de líquido; 7. tubería de conexión del lado de gas; 8. válvula de cierre del lado de líquido; 9. válvula de cierre del lado de gas; 10. unidad de calentamiento del compresor; 11. ventilador exterior; 12. ventilador interior; 21. sensor de temperatura del compresor; 22. sensor de temperatura del refrigerante; 25. sensor de presión; 31. controlador; 32. unidad aritmética; 40. circuito de refrigerante; 41. circuito de refrigerante exterior; 42. circuito de refrigerante interior; 50. aparato de aire acondicionado; 51. unidad exterior; 52. unidad interior; 61. unidad de envuelta del compresor; 62. unidad de motor; 63. unidad de compresión; 64. árbol de rotación; 65. unidad de descarga; 66. unidad de aspiración; 100 aceite lubricante.

Claims

REIVINDICACIONES

Aparato de aire acondicionado (50), que comprende:

un circuito de refrigerante (40) que conecta un compresor (1), un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (3), una válvula de expansión (4) y un intercambiador de calor del lado de uso (5) en orden circular con una tubería de refrigerante;

un medio de calentamiento del compresor que calienta (10) el compresor (1) cuando el compresor (1) no está en funcionamiento;

uno de un medio de detección de temperatura del refrigerante (22) y un medio de detección de temperatura del aire exterior, detectando el medio de detección de temperatura del refrigerante (22) una temperatura del refrigerante (Tr) en el compresor (1) mientras el compresor no está en funcionamiento, detectando el medio de detección de temperatura del aire exterior al menos una de una temperatura circundante y una temperatura superficial del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (3), usándose la temperatura detectada por el medio de detección del aire exterior como la temperatura del refrigerante (Tr);

un sensor de temperatura (21) que detecta una temperatura (Ts) del compresor (1); y

un controlador (30) que controla una operación de calentamiento al compresor (1), que se lleva a cabo por el medio de calentamiento del compresor,

caracterizado porque

el controlador (30)

estima la cantidad de un refrigerante líquido (Mr) que se ha disuelto en un aceite lubricante en el compresor (1) (a continuación en el presente documento, denominado cantidad de refrigerante líquido) basándose en la temperatura del refrigerante (Tr) y la temperatura del compresor (Ts), usando una ecuación M r =JF (T r - T s) ■ d t en la que F es un valor fijo que es un valor obtenido dividiendo el producto del área de transferencia de calor A y el coeficiente de transferencia de calor total K con el calor latente dH del refrigerante y suponiendo que Tr es mayor que Ts, y

controla la operación de calentamiento al compresor (1), que se lleva a cabo por el medio de calentamiento del compresor, basándose en la cantidad de refrigerante líquido estimada cuando el compresor (1) no está en funcionamiento.

Aparato de aire acondicionado (50) según la reivindicación 1, en el que

el controlador (30) controla la operación de calentamiento al compresor (1), que se lleva a cabo por el medio de calentamiento del compresor, de manera que la cantidad de refrigerante líquido en el compresor (1) pasa de la cantidad de refrigerante líquido estimada a igual a o menor que una cantidad de refrigerante líquido permitida, que es una cantidad de refrigerante líquido que puede garantizar el funcionamiento normal del compresor (1).

Aparato de aire acondicionado (50) según la reivindicación 2, en el que

el controlador (30)

calcula una duración del calentamiento requerida en la operación con una cantidad de calentamiento predeterminada por el medio de calentamiento del compresor con el fin de que la cantidad de refrigerante líquido en el compresor (1) se vuelva igual a o menor que la cantidad de refrigerante líquido permitida, y hace que el medio de calentamiento del compresor lleve a cabo la operación de calentamiento al compresor (1) con la cantidad de calentamiento predeterminada en la duración del calentamiento.

Aparato de aire acondicionado (50) según la reivindicación 2, en el que

el controlador (30)

calcula una cantidad de calentamiento requerida en la operación en una duración del calentamiento predeterminada por el medio de calentamiento del compresor con el fin de que la cantidad de refrigerante líquido del compresor (1) se vuelva igual a o menor que la cantidad de refrigerante líquido permitida, y hace que el medio de calentamiento del compresor lleve a cabo la operación de calentamiento al compresor (1) con la cantidad de calentamiento en la duración del calentamiento predeterminada.