ES2893951T3 - Dispositivo de climatización del lado del usuario y dispositivo de climatización que lo comprende - Google Patents

Dispositivo de climatización del lado del usuario y dispositivo de climatización que lo comprende

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ES2893951T3
ES2893951T3 ES16776546T ES16776546T ES2893951T3 ES 2893951 T3 ES2893951 T3 ES 2893951T3 ES 16776546 T ES16776546 T ES 16776546T ES 16776546 T ES16776546 T ES 16776546T ES 2893951 T3 ES2893951 T3 ES 2893951T3
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Ryuuzaburou Yajima
Shingo Itou
Kouji Miwa
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Abstract

Un aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso que comprende: una carcasa (31a, 31b); un intercambiador (33a, 33b) de calor del lado de uso, que se proporciona dentro de la carcasa, para enfriar o calentar el aire dentro de la carcasa mediante el uso de un refrigerante suministrado desde un aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor; un mecanismo de suministro/extracción de aire para llevar el aire ambiente a la carcasa desde un espacio con aire acondicionado, llevar aire exterior a la carcasa desde el exterior del espacio con aire acondicionado, suministrar el aire dentro de la carcasa como aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y expulsar el aire dentro de la carcasa como aire de extracción fuera del espacio con aire acondicionado; y un dispositivo (48a, 48b, 49a, 49b) de detección de fugas de refrigerante para detectar el refrigerante; en el que el mecanismo de suministro/extracción de aire está configurado para realizar una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante del espacio con aire acondicionado junto con el aire dentro de la carcasa cuando el dispositivo de detección de fugas de refrigerante ha detectado el refrigerante; caracterizado por que el intercambiador (33a, 33b) de calor del lado de uso está configurado para conectarse al aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor a través de un tubo (11, 12) de interconexión de refrigerante; se proporciona fuera de la carcasa (31a, 31b) una junta (13a, 13b, 14a, 14b) para conectar el intercambiador de calor del lado de uso al tubo de interconexión de refrigerante; el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene un mecanismo (47a, 47b) de comunicación interior-exterior capaz de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior para permitir la comunicación entre el interior de la carcasa y un espacio de instalación del lado de uso en el que se proporcionará la carcasa y un estado de no comunicación interior-exterior que no permite la comunicación entre el interior de la carcasa y el espacio de instalación del lado de uso; y el mecanismo de comunicación interior-exterior está configurado para ponerse en el estado de comunicación interior- exterior para realizar la operación de expulsión de refrigerante.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de climatización del lado del usuario y dispositivo de climatización que lo comprende
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de climatización del lado de uso, y en particular se refiere a: un aparato de climatización del lado de uso que tiene un intercambiador de calor del lado de uso para enfriar o calentar aire dentro de una carcasa por medio de un refrigerante suministrado desde un aparato de climatización del lado de la fuente de calor, y un mecanismo de suministro/extracción de aire para llevar aire a la carcasa desde un espacio con aire acondicionado o desde el exterior de un espacio con aire acondicionado y/o para suministrar el aire del interior de la carcasa al espacio con aire acondicionado o al exterior del espacio con aire acondicionado; y un aparato de climatización provisto de tal aparato de climatización del lado de uso.
Antecedentes de la técnica
En el pasado, ha habido climatizadores de ventilación (aparatos de climatización del lado de uso) que tienen un evaporador y/o un condensador (intercambiadores de calor del lado de uso) para enfriar o calentar el aire dentro de una carcasa por medio de un refrigerante suministrado desde una máquina exterior (un aparato de climatización del lado de la fuente de calor) y un ventilador de suministro de aire y/o un ventilador de extracción de aire (mecanismo de suministro/extracción de aire) para llevar aire a la carcasa desde un espacio con aire acondicionado o desde el exterior de un espacio con aire acondicionado y/o para suministrar el aire del interior de la carcasa al espacio con aire acondicionado o al exterior del espacio con aire acondicionado, como se divulga en la bibliografía de patentes 1 (Publicación de patente japonesa en tramitación n° 2000-220877).
En el documento JP H09324928 se puede ver otro ejemplo de la técnica anterior. Ese documento describe un aparato de climatización del lado de uso según el preámbulo de la reivindicación 1.
Compendio de la invención
En un aparato de climatización del lado de uso de este tipo que tiene una función de climatización de ventilación para ventilar y acondicionar el interior de una habitación, cuando hay fugas de refrigerante, existe el riesgo de que se suministre al espacio con aire acondicionado el refrigerante fugado y de que se produzca un accidente por deficiencia de oxígeno, un accidente de ignición (cuando el refrigerante es ligeramente inflamable o inflamable) o un accidente de envenenamiento (cuando el refrigerante es tóxico).
Un objeto de la presente invención es garantizar que cuando se produce una fuga de refrigerante en un aparato de climatización del lado de uso que tiene una función de climatización de ventilación y un aparato de climatización dotado del mismo, el refrigerante fugado se expulsa rápidamente y no se suministra a un espacio con aire acondicionado.
La presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas, en particular en la reivindicación 1. Un aparato de climatización del lado de uso según un primer aspecto de la presente invención comprende una carcasa, un intercambiador de calor del lado de uso, un mecanismo de suministro/extracción de aire y un dispositivo de detección de fugas de refrigerante. El intercambiador de calor del lado de uso, que se proporciona dentro de la carcasa, enfría o calienta el aire dentro de la carcasa mediante el uso de un refrigerante suministrado desde un aparato de climatización del lado de la fuente de calor. El mecanismo de suministro/extracción de aire introduce el aire ambiente en la carcasa desde un espacio con aire acondicionado, introduce aire exterior en la carcasa desde el exterior del espacio con aire acondicionado, suministra el aire del interior de la carcasa como aire de suministro al espacio con aire acondicionado y extrae el aire del interior de la carcasa como aire de extracción fuera del espacio con aire acondicionado. El dispositivo de detección de fugas de refrigerante detecta el refrigerante. En este aspecto, cuando el dispositivo de detección de fugas de refrigerante ha detectado el refrigerante, el mecanismo de suministro/extracción de aire está configurado para realizar una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante del espacio con aire acondicionado junto con el aire del interior de la carcasa.
En este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, el refrigerante que se ha fugado se puede expulsar rápidamente y evitar que se suministre al espacio con aire acondicionado, utilizando el mecanismo de suministro/extracción de aire.
En el aparato de climatización del lado de uso según el primer aspecto, el intercambiador de calor del lado de uso está conectado al aparato de climatización del lado de la fuente de calor a través del tubo de interconexión de refrigerante, y se proporciona fuera de la carcasa una junta para conectar el intercambiador de calor del lado de uso al tubo de interconexión de refrigerante. En este aspecto, el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene un mecanismo de comunicación interior-exterior capaz de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior para permitir la comunicación entre el interior de la carcasa y un espacio de instalación del lado de uso en el que se proporcionará la carcasa, y un estado de no comunicación interior-exterior que no permite la comunicación entre el interior de la carcasa y el espacio de instalación del lado de uso, y la operación de expulsión de refrigerante se realiza poniendo el mecanismo de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior.
En este aspecto, cuando el refrigerante se ha fugado por la junta para conectar el intercambiador de calor del lado de uso al tubo de interconexión de refrigerante, el refrigerante se fuga al espacio de instalación del lado de uso. Sin embargo, en este aspecto, se puede permitir que el espacio de instalación del lado de uso y el interior de la carcasa se comuniquen mediante el mecanismo de comunicación interior-exterior. Por lo tanto, en este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, el refrigerante que se ha fugado al espacio de instalación del lado de uso se puede expulsar rápidamente mientras es guiado al interior de la carcasa, y se evita que se suministre al espacio con aire acondicionado, usando el mecanismo de suministro/extracción de aire que incluye el mecanismo de comunicación interior-exterior.
Un aparato de climatización del lado de uso según un segundo aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según el primer aspecto, en el que se proporciona dentro de la carcasa un intercambiador de calor total para realizar el intercambio de calor entre el aire exterior y el aire ambiente, y el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una primera turbina de suministro de aire provista para poder tomar aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una primera turbina de extracción de aire proporcionada para poder tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado y extraer el aire de extracción del espacio con aire acondicionado. En este aspecto, la primera turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
En este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, se puede expulsar rápidamente el refrigerante fugado y evitar que se suministre al espacio con aire acondicionado, accionando la primera turbina de extracción de aire configurando el mecanismo de suministro/extracción de aire.
Un aparato de climatización del lado de uso según un tercer aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según el primer aspecto en el que el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una turbina de suministro/extracción de aire provista para poder conmutar entre un estado de suministro de aire de tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, tomar el aire exterior del exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y un estado de extracción de aire para expulsar el aire de extracción fuera del espacio con aire acondicionado. En este aspecto, la turbina de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
En este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, el refrigerante que se ha fugado se puede expulsar rápidamente y evitar que se suministre al espacio con aire acondicionado, haciendo funcionar la turbina de suministro/extracción de aire configurando el mecanismo de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire.
Un aparato de climatización del lado de uso según un cuarto aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según el primer aspecto en el que el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una segunda turbina de suministro de aire provista para ser capaz de tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, tomar el aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una segunda turbina de extracción de aire provista para poder extraer el aire de extracción del espacio con aire acondicionado. En este aspecto, la segunda turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
En este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, se puede expulsar rápidamente el refrigerante fugado y evitar que se suministre al espacio con aire acondicionado, haciendo funcionar la segunda turbina de extracción de aire configurando el mecanismo de suministro/extracción de aire.
Un aparato de climatización del lado de uso según un quinto aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según el primer aspecto en el que el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una tercera turbina de suministro de aire provista para ser capaz de tomar el aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una tercera turbina de extracción de aire provista para ser capaz de tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, devolver parte del aire ambiente al aire exterior aspirado por la tercera turbina de suministro de aire y expulsar el remanente del aire ambiente como aire de extracción fuera del espacio con aire acondicionado. En este aspecto, la tercera turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
En este aspecto, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, el refrigerante que se ha fugado se puede expulsar rápidamente y evitar que se suministre al espacio con aire acondicionado, haciendo funcionar la tercera turbina de extracción de aire configurando el mecanismo de suministro/extracción de aire.
Un aparato de climatización del lado de uso según un sexto aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero a quinto en el que el refrigerante es más denso que el aire; y el dispositivo de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte inferior de la carcasa.
En este aspecto, el refrigerante se puede detectar rápidamente usando la tendencia del refrigerante más denso que el aire a acumularse hacia abajo.
Un aparato de climatización del lado de uso según un séptimo aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero a quinto en el que el refrigerante es menos denso que el aire; y el dispositivo de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte superior de la carcasa.
En este aspecto, el refrigerante se puede detectar rápidamente usando la tendencia del refrigerante menos denso que el aire a acumularse hacia arriba.
Un aparato de climatización del lado de uso según un octavo aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero al séptimo que comprende el refrigerante, siendo el refrigerante inflamable o ligeramente inflamable.
En este aspecto, se puede suprimir la incidencia de accidentes de ignición en el espacio con aire acondicionado. Un aparato de climatización del lado de uso según un noveno aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero a séptimo que comprende el refrigerante, siendo el refrigerante tóxico. En este aspecto, se puede suprimir la incidencia de accidentes por intoxicación en el espacio con aire acondicionado. Un aparato de climatización del lado de uso según un décimo aspecto es el aparato de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero al séptimo que comprende el refrigerante, no siendo el refrigerante inflamable, ligeramente inflamable ni tóxico.
En este aspecto, se puede suprimir la incidencia de accidentes por deficiencia de oxígeno en el espacio con aire acondicionado.
Un aparato de climatización según un undécimo aspecto comprende un aparato de climatización del lado de la fuente de calor que suministra refrigerante a una pluralidad de aparatos de climatización del lado de uso según cualquiera de los aspectos primero a décimo conectados a los aparatos de climatización del lado de la fuente de calor.
En este aspecto, cuando el refrigerante se ha fugado en cualquiera de la pluralidad de aparatos de climatización del lado de uso, el refrigerante fugado se puede expulsar rápidamente utilizando el mecanismo de suministro/extracción de aire del aparato de climatización del lado de uso en el que el refrigerante ha tenido fugas, y se puede evitar que el refrigerante se suministre al espacio con aire acondicionado que está climatizado mediante el aparato de climatización del lado de uso en el que se ha fugado el refrigerante.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de configuración general de aparatos de climatización del lado de uso según una primera realización que no forma parte de la presente invención, y de un aparato de climatización dotado de los mismos (también se ilustra el flujo de aire durante el funcionamiento normal y similares);
la Figura 2 es un diagrama de bloques de control del aparato de climatización de la primera realización;
la Figura 3 es un diagrama que muestra el flujo de aire durante una operación de expulsión de refrigerante y similares en la primera realización;
la Figura 4 es un diagrama de configuración general de los aparatos de climatización del lado de uso según una modificación de la primera realización y de un aparato de climatización dotado de los mismos (también se ilustra el flujo de aire durante el funcionamiento normal y similares); la Figura 4 muestra una realización según la presente invención;
la Figura 5 es un diagrama que muestra el flujo de aire durante una operación de expulsión de refrigerante y similares en una modificación de la primera realización; la Figura 5 muestra una realización según la presente invención; la Figura 6 es un diagrama de configuración general de aparatos de climatización del lado de uso según una segunda realización que no es parte de la presente invención, y de un aparato de climatización dotado de los mismos (también se ilustra el flujo de aire durante el funcionamiento normal y similares);
la Figura 7 es un diagrama de bloques de control del aparato de climatización de la segunda realización;
la Figura 8 es un diagrama que muestra el flujo de aire durante una operación de expulsión de refrigerante y similares en la segunda realización;
la Figura 9 es un diagrama de configuración general de aparatos de climatización del lado de uso según una tercera realización que no es parte de la presente invención, y de un aparato de climatización dotado de los mismos (también se ilustra el flujo de aire durante el funcionamiento normal y similares);
la Figura 10 es un diagrama de bloques de control del aparato de climatización de la tercera realización;
la Figura 11 es un diagrama que muestra el flujo de aire durante una operación de expulsión de refrigerante y similares en la tercera realización;
la Figura 12 es un diagrama de configuración general de aparatos de climatización del lado de uso según una cuarta realización que no forma parte de la presente invención, y de un aparato de climatización dotado de los mismos (también se ilustra el flujo de aire durante el funcionamiento normal y similares);
la Figura 13 es un diagrama de bloques de control del aparato de climatización de la cuarta realización; y
la Figura 14 es un diagrama que muestra el flujo de aire durante una operación de expulsión de refrigerante y similares en la cuarta realización.
Descripción de realizaciones
A continuación se describen con referencia a los dibujos realizaciones de un aparato de climatización del lado de uso y un aparato de climatización dotado del mismo. La configuración específica de una realización del aparato de climatización según la presente invención se define únicamente en la Figura 4 y la Figura 5, y no se limita a las siguientes realizaciones o modificaciones de las mismas; la configuración se puede cambiar dentro de un intervalo que no se desvíe del alcance de la invención definida en las reivindicaciones adjuntas.
-Primera realización-
(1) Configuración
La Figura 1 es un diagrama de configuración general de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según una primera realización que no forma parte de la presente invención, y de un aparato 1 de climatización dotado de los mismos. La Figura 2 es un diagrama de bloques de control del aparato 1 de climatización de la primera realización.
<Visión de conjunto>
El aparato 1 de climatización, que es un sistema de ventilación de climatización que tiene una función de climatización para ventilar y acondicionar el interior de una habitación, tiene principalmente un aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y una pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
El aparato 1 de climatización tiene un circuito 10 de refrigerante a través del cual circula refrigerante. El circuito 10 de refrigerante se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. En esta realización, el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor está instalado en una ubicación tal como en el tejado de un edificio, y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están instalados en espacios de instalación del lado de uso (en esta realización, los espacios de instalación del lado de uso S3, S4), como una sala de máquinas del edificio o un espacio sobre el techo, en correspondencia con espacios con aire acondicionado (en esta realización, espacios con aire acondicionado S1, S2) que son ventilados y están climatizados. El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están conectados a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando así el circuito 10 de refrigerante. El refrigerante sellado dentro del circuito 10 de refrigerante es un refrigerante ligeramente inflamable, como el R32, un refrigerante inflamable como el propano o un refrigerante tóxico como el amoniaco.
El aparato 1 de climatización tiene una pluralidad de conductos de aire. En esta realización, el aparato 1 de climatización tiene un conducto 5 de admisión para llevar aire exterior (OA, por sus siglas en inglés) al interior de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 6a, 6b de suministro de aire para suministrar aire de suministro (SA, por sus siglas en inglés) desde los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 7a, 7b de salida para tomar aire ambiente (RA, por sus siglas en inglés) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 en los correspondientes aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y un conducto 8 de extracción de aire para expulsar el aire de extracción (EA, por sus siglas en inglés) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. De este modo, se puede intercambiar aire entre los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o los exteriores de los espacios con aire acondicionado S1, S2 y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El conducto 5 de admisión tiene conductos 5a, 5b de derivación de admisión que corresponden a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y el conducto 8 de extracción de aire tiene conductos 8a, 8b de derivación de extracción de aire que se ramifican en correspondencia a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
<Aparato de climatización del lado de la fuente de calor>
El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, como se ha descrito anteriormente, está conectado a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante.
El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor tiene principalmente un compresor 21, un mecanismo 23 de conmutación y un intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor.
El compresor 21 es un mecanismo para comprimir el refrigerante, y en esta realización, se usa un compresor sellado en el que se acciona un elemento de compresión de desplazamiento positivo rotativo, de espiral u otro tipo (no mostrado) alojado en una carcasa (no mostrada) por un motor compresor 22 también alojado en la carcasa.
El mecanismo 23 de conmutación es una válvula de conmutación de cuatro vías capaz de conmutar entre un estado de funcionamiento de refrigeración por aire en el que se hace que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un radiador de calor del refrigerante, y un estado de funcionamiento de calentamiento de aire en el que se hace que el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funcione como un evaporador del refrigerante. En esta realización, el estado de funcionamiento de refrigeración por aire es un estado conmutado en el que se permite que se comuniquen un lado de descarga del compresor 21 y un lado de gas del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, y se permite que se comuniquen el tubo 12 de interconexión de gas refrigerante y un lado de admisión del compresor 21 (remitirse a las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 1). El estado de funcionamiento de calentamiento de aire es un estado conmutado en el que se permite que se comuniquen el lado de descarga del compresor 21 y el tubo 12 de interconexión de refrigerante gaseoso, y se permite que se comuniquen el lado de gas del intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor y el lado de admisión del compresor 21 (remitirse a las líneas discontinuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 1). El mecanismo 23 de conmutación no se limita a una válvula de conmutación de cuatro vías. Por ejemplo, el mecanismo 23 de conmutación puede configurarse para que tenga una función para cambiar la dirección del flujo de refrigerante, similar a la descrita anteriormente, mediante una técnica tal como combinar múltiples válvulas electromagnéticas.
El intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor funciona como un radiador de calor o un evaporador del refrigerante al realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire exterior (OA). El aire exterior (OA), que intercambia calor con el refrigerante en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor, se suministra al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor mediante un ventilador 25 del lado de la fuente de calor impulsado por un motor 26 del ventilador del lado de la fuente de calor.
<Aparatos de climatización del lado de uso>
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están conectados al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. Además, los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están diseñados para poder intercambiar aire con los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 5 (5a, 5b), 6a, 6b, 7a, 7b, 8 (8a, 8b) de aire. En la siguiente descripción, se describe la configuración del aparato 3a de climatización del lado de uso, y se omite la descripción de la configuración del aparato 3b de climatización del lado de uso, reemplazándose la letra adicional “a” por “b” para cada componente.
El aparato 3a de climatización del lado de uso tiene principalmente una carcasa 31 a, un mecanismo 32a de expansión del lado de uso, un intercambiador 33a de calor del lado de uso, un intercambiador 34a de calor total, una primera turbina 35a de suministro de aire, una primera turbina 37a de extracción de aire y un dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante.
La carcasa 31 a está instalada en el espacio de instalación del lado de uso S3, y varios conductos 5a, 6a, 7a, 8a están conectados a la carcasa 31a. En la carcasa 31a se forma un espacio para alojar el intercambiador 33a de calor del lado de uso y similares.
El mecanismo 32a de expansión del lado de uso es una válvula eléctrica de expansión que puede variar, realizando un control del grado de apertura, el caudal del refrigerante que fluye a través del intercambiador 33a de calor del lado de uso. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a. Un extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado a un lado de líquido del intercambiador 33a de calor del lado de uso, y otro extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través de una junta 13a. La junta 13a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31 a.
El intercambiador 33a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor para enfriar o calentar el aire (RA y/u OA) en la carcasa 31a por medio del refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. El intercambiador 33a de calor del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a. El intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante. Un lado de líquido del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través del mecanismo 32a de expansión del lado de uso y la junta 13a, y un lado de gas del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante a través de una junta 14a. La junta 14a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31 a.
El intercambiador 34a de calor total lleva a cabo el intercambio de calor entre el aire exterior (OA) y el aire ambiente (RA). En esta realización, se usa como intercambiador 34a de calor total un intercambiador de calor que hace que el calor sensible y el calor latente se intercambien simultáneamente entre los dos tipos de aire (OA y RA). El intercambiador 34a de calor total se proporciona dentro de la carcasa 31a, y el espacio dentro de la carcasa 31 a está dividido por el intercambiador 34a de calor total en un paso 42a de suministro de aire y un paso 43a de salida en el lado más cercano al espacio con aire acondicionado S1, y un paso 41a de admisión y un paso 44a de extracción de aire en el lado más alejado del espacio con aire acondicionado S1. El paso 41a de admisión se comunica con el conducto 5 (5a) de entrada, el paso 42a de suministro de aire se comunica con el conducto 6a de suministro de aire, el paso 43a de salida se comunica con el conducto 7a de salida, y el paso 44a de extracción de aire se comunica con el conducto 8 (8a) de extracción de aire. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso y el intercambiador 33a de calor del lado de uso se proporcionan dentro del conducto 42a de suministro de aire dentro del espacio dentro de la carcasa 31a, y en esta realización, las juntas 13a, 14a también se proporcionan dentro del conducto 42a de suministro de aire. Por lo tanto, el intercambiador 33a de calor del lado de uso está diseñado para enfriar o calentar el aire dentro del conducto 42a de suministro de aire. Además, la carcasa 31 a está provista de un mecanismo 45a de regulación de retorno de aire compuesto por un paso de comunicación que permite la comunicación entre el paso 42a de suministro de aire y el paso 43a de salida, y un regulador de tiro de aire colocado en este paso de comunicación. El mecanismo 45a de regulación de retorno de aire es capaz de conmutar entre un estado de comunicación de suministro y salida de aire, que permite que el paso 43a de salida se comunique con el paso 42a de suministro de aire abriendo el regulador de tiro de aire, y un estado de no comunicación de suministro de aire de salida, que no permite que el paso 43a de salida se comunique con el paso 42a de suministro de aire cerrando el regulador de tiro de aire.
La primera turbina 35a de suministro de aire es un ventilador provisto para poder tomar el aire exterior (OA) desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1, y suministrar el aire de suministro (SA) al espacio con aire acondicionado S1. La primera turbina 35a de suministro de aire se proporciona dentro del paso 42a de suministro de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 6a de suministro de aire. La primera turbina 35a de suministro de aire está diseñada para ser accionada por un primer motor 36a de turbina de suministro de aire.
La primera turbina 37a de extracción de aire es un ventilador provisto para poder tomar el aire ambiente (RA) desde el espacio con aire acondicionado S1 y expulsar el aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1. La primera turbina 37a de extracción de aire se proporciona dentro del paso 44a de extracción de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 8 (8a) de extracción de aire. La primera turbina 37a de extracción de aire está diseñada para ser accionada por un primer motor 38a de turbina de extracción de aire. Además, se proporciona un mecanismo 46a de prevención de reflujo compuesto por un regulador de tiro de aire a la salida de la primera turbina 37a de extracción de aire. El regulador de tiro de aire del mecanismo 46a de prevención de reflujo está diseñado para abrirse con el fin de expulsar el aire de extracción (EA) al conducto 8 de extracción de aire cuando la primera turbina 37a de extracción de aire está funcionando, y cerrarse para evitar el reflujo del aire de extracción (EA) procedente del conducto 8 de extracción de aire cuando la primera turbina 37a de extracción de aire ha dejado de funcionar. El mecanismo 46a de prevención de reflujo se puede proporcionar al conducto 8a de extracción de aire en lugar de a la salida de la primera turbina 37a de extracción de aire. El mecanismo 46a de prevención de reflujo puede no estar provisto cuando se garantiza que no habrá reflujo del aire de extracción (EA), como en los casos en los que se proporciona una turbina al conducto 8 de extracción de aire.
Cuando los conductos 41a, 42a, 43a, 44a de aire, los mecanismos 45a, 46a y las turbinas 35a, 37a descritos anteriormente están conectados con los conductos 5 (5a), 6a, 6b, 7a, 7b, 8 (8a) de aire, hay configurado un mecanismo de suministro/extracción de aire del aparato 3a de climatización del lado de uso, que lleva el aire ambiente (RA) al interior de la carcasa 31a desde el espacio con aire acondicionado S1, lleva el aire exterior (OA) al interior de la carcasa 31a desde fuera del espacio con aire acondicionado S1, suministra el aire en la carcasa 31a como aire de suministro (SA) al espacio con aire acondicionado S1, y expulsa el aire que hay en la carcasa 31a como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1.
El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante es un dispositivo para detectar refrigerante. El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro de la carcasa 31a. En esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro del conducto 42a de suministro de aire en el que se coloca el intercambiador 33a de calor del lado de uso (en esta realización, las juntas 13a, 14a y/o el mecanismo 32a de expansión del lado de uso). Además, en esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte inferior (cuando el refrigerante es más denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el paso 42a de suministro de aire) o en una parte superior (cuando el refrigerante es menos denso que el aire) de la carcasa 31 a (en esta realización, el paso 42a de suministro de aire). La Figura 1 muestra un caso en el que el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante está provisto en la parte inferior de la carcasa 31 a.
<Dispositivo de control>
El aparato 1 de climatización tiene un dispositivo 9 de control para realizar el control de funcionamiento en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, etc. El dispositivo 9 de control tiene principalmente un dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor para controlar las acciones de los componentes (compresor, etc.) configurando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso para controlar las acciones de los componentes (ventiladores, dispositivos de detección de fugas de refrigerante, etc.) que configuran los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor, con el que está dotado el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, tiene un microordenador y/o una memoria, etc., para realizar el control en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso, con los que están dotados los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, tienen microordenadores y/o memorias, etc., para realizar el control en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso están conectados para poder intercambiar, por ejemplo, señales de control a través de una línea de transmisión, y el dispositivo 9 de control del aparato 1 de climatización se configura de este modo. En esta realización, los dispositivos 92, 93a, 93b de control están conectados a través de una línea de transmisión, pero no se limitan a estar conectados de esta manera y pueden conectarse de forma inalámbrica o mediante otro método de conexión.
(2) Operaciones
En el aparato 1 de climatización que tiene la configuración descrita anteriormente se realizan las siguientes operaciones. Los controles de funcionamiento del aparato 1 de climatización que se describen a continuación son realizados por el dispositivo 9 de control.
<Funcionamiento normal>
En funcionamiento normal, se realiza una operación de modo que el aire exterior (OA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso y luego se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire ambiente (RA) se lleva a las carcasas 31a, 31b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire intercambia calor con el aire exterior (OA) en los intercambiadores 34a, 34b de calor total, y luego el aire se expulsa como aire de extracción (EA) fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2, como se muestra en la Figura 1. Específicamente, en los componentes del aparato 1 de climatización se realiza un control de funcionamiento como el siguiente.
Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser enfriado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de refrigeración por aire (el estado mostrado por las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 1), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. El refrigerante gaseoso a alta presión descargado del compresor 21 se envía así a través del mecanismo 23 de conmutación al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor que funciona como un radiador de calor del refrigerante. El gas refrigerante a alta presión enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se condensa dando lugar a refrigerante líquido a alta presión debido a que se enfría mediante el intercambio de calor con el aire exterior (OA) suministrado por el ventilador 25 del lado de la fuente de calor en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor. Este refrigerante líquido a alta presión se envía a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través del tubo 11 de interconexión del refrigerante líquido. El refrigerante líquido a alta presión enviado al lado de uso los aparatos 3a, 3b de climatización se descomprimen dando lugar a refrigerante de dos fases gas-líquido a baja presión mediante los mecanismos 32a, 32b de expansión del lado de uso. Este refrigerante de dos fases gas-líquido a baja presión se envía a los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso que funcionan como evaporadores del refrigerante. El refrigerante de dos fases gas-líquido a baja presión enviado a los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso se evapora en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso dando lugar a gas refrigerante a baja presión debido a que se calienta por intercambio de calor con el aire dentro de los conductos 42a, 42b de suministro de aire. Este gas refrigerante a baja presión se envía al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través del tubo 12 de interconexión de gas refrigerante. El gas refrigerante a baja presión enviado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor se introduce en el compresor 21 a través del mecanismo 23 de conmutación.
Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de calentamiento de aire (el estado mostrado por las líneas discontinuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 1), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. El refrigerante gaseoso a alta presión descargado del compresor 21 se envía así a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través del mecanismo 23 de conmutación y el tubo 12 de interconexión del refrigerante gaseoso. El refrigerante gaseoso a alta presión enviado al lado de uso los aparatos 3a, 3b de climatización se envían a los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso que funcionan como radiadores de calor del refrigerante. El gas refrigerante a alta presión enviado a los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso se condensa en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso dando lugar a refrigerante líquido a alta presión debido a que se enfría mediante el intercambio de calor con el aire dentro de los conductos 42a, 42b de suministro de aire. Este refrigerante líquido a alta presión se descomprime mediante los mecanismos 32a, 32b de expansión del lado de uso. El refrigerante descomprimido por los mecanismos 32a, 32b de expansión del lado de uso se envía al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través del tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido. El refrigerante enviado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor se envía al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor que funciona como un evaporador del refrigerante. El refrigerante enviado al intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor se evapora en el intercambiador 24 de calor del lado de la fuente de calor dando lugar a gas refrigerante a baja presión debido a que se calienta por intercambio de calor con el aire exterior (OA) suministrado por el ventilador 25 intercambiador del lado de la fuente de calor. Este gas refrigerante a baja presión se introduce en el compresor 21 a través del mecanismo 23 de conmutación.
En este momento, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, se abren los mecanismos 46a, 46b de prevención de reflujo y se accionan las primeras turbinas 35a, 35b de suministro de aire y las primeras turbinas 37a, 37b de extracción de aire. Esto hace que el aire exterior (OA) se lleve a través del conducto 5 de admisión (5a, 5b) hacia los conductos 41a, 41b de admisión de las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 y que el aire ambiente (RA) se lleve a través de los conductos 7a, 7b de salida a los pasos 43a, 43b de salida de las carcasas 31 a, 31 b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2. Se hace que el aire exterior (OA) y el aire ambiente (RA) introducidos en las carcasas 31a, 31b intercambien calor en los intercambiadores 34a, 34b de calor total, y se envían respectivamente al conducto 42a de suministro de aire y al conducto 44a de extracción de aire. En esta realización, cuando los mecanismos 45a, 45b de regulación de retorno de aire se conmutan al estado de comunicación de suministro de aire de salida (remitirse a los mecanismos 45a, 45b de regulación de retorno de aire en la Figura 1), parte del aire ambiente (RA) introducido en las carcasas 31a, 31b se envía al paso 42a de suministro de aire según los grados de apertura de los reguladores de tiro de aire de los mecanismos 45a, 45b de regulación de retorno de aire, y este aire confluye con el aire exterior (OA) que ha sufrido intercambio de calor en los intercambiadores 34a, 34b de calor total. Cuando los mecanismos 45a, 45b de regulación de retorno de aire se cambian al estado de no comunicación de suministro-salida de aire, todo el aire ambiente (RA) que entra en las carcasas 31a, 31b experimenta un intercambio de calor con todo el aire exterior (OA) introducido en las carcasas 31a, 31b. El aire ambiente (RA) enviado a los pasos 44a, 44b de extracción de aire se expulsa como aire de extracción (EA) fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de las primeras turbinas 37a, 37b de extracción de aire y el conducto 8 (8a, 8b) de extracción de aire. El aire exterior (OA) o el aire exterior (OA) que incluye el aire ambiente (RA), enviado a los conductos 42a, 42b de suministro de aire, se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso mediante el refrigerante suministrado por el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través del tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido. Se suministra aire exterior (OA) o aire exterior (OA) que incluye el aire ambiente (RA), enfriado o calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de las primeras turbinas 35a, 35b de suministro de aire y los conductos 6a, 6b de suministro de aire.
<Operación de expulsión de refrigerante>
Durante el funcionamiento normal descrito anteriormente, cuando hay fugas de refrigerante en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, el refrigerante fugado se suministra a los espacios con aire acondicionado S1, S2 y existe el riesgo de accidentes de ignición (cuando el refrigerante es inflamable o ligeramente inflamable) o se producen accidentes de envenenamiento (cuando el refrigerante es tóxico). En vista de esto, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2, por medio de los mecanismos de suministro/extracción de aire. En esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza accionando las primeras turbinas 37a, 37b de extracción de aire configurando los mecanismos de suministro/extracción de aire.
Por ejemplo, suponiendo que se haya producido una fuga de refrigerante en el aparato 3b de climatización del lado de uso (es decir, el dispositivo 48b de detección de fugas de refrigerante ha detectado refrigerante), se hace funcionar la primera turbina 37b de extracción de aire en el aparato 3b de climatización del lado de uso mostrado en la Figura 3. El refrigerante fugado, junto con el aire en la carcasa 31b, pasa de ese modo a través de la sección del intercambiador 34b de calor total que comunica con el paso 43b de salida y el paso 44b de extracción de aire, y se descarga al conducto 8 (8b) de extracción de aire. En este momento, debido a que el intercambiador 33b de calor del lado de uso y las juntas 13b, 14b, que tienen una alta posibilidad de fugas de refrigerante, están colocados en el conducto 42b de suministro de aire, se permite que el conducto 42b de suministro de aire y el conducto 43b de salida se comuniquen y se facilita la expulsión de refrigerante poniendo el mecanismo 45b de regulación de retorno de aire en el estado de comunicación de suministro-salida de aire. La primera turbina 35b de suministro de aire se detiene para evitar que el refrigerante fugado se suministre al espacio con aire acondicionado S2. En esta realización, cuando se detiene la primera turbina 35b de suministro de aire y se hace funcionar la primera turbina 37b de extracción de aire, el aire ambiente (RA) se introduce en la carcasa 31b desde el espacio con aire acondicionado S2, el aire exterior (OA) se introduce en la carcasa 31 b desde el exterior del espacio con aire acondicionado S2, y estos dos tipos de aire (RA y OA) se descargan por lo tanto al conducto 8 (8b) de extracción de aire junto con el refrigerante fugado. En el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, se evita que se suministre refrigerante desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al aparato 3b de climatización del lado de uso, por ejemplo, debido a que el compresor 21 está detenido. En el aparato 3a de climatización del lado de uso, en el que no hay fugas de refrigerante, se evita que el refrigerante fugado en el aparato 3b de climatización del lado de uso fluya de regreso a la carcasa 31a a través del conducto 8 (8a) de extracción de aire cerrando el mecanismo 46a de prevención de reflujo.
(3) Características
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la presente realización y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos tienen características como las siguientes.
<A>
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso que tienen la función de climatización de ventilación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza la operación de expulsión de refrigerante mediante los mecanismos de suministro/extracción de aire para expulsar de los espacios con aire acondicionado S1, S2 el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b. Particularmente, en esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza accionando las primeras turbinas 37a, 37b de extracción de aire. Además, en esta realización, el aparato 1 de climatización se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y la pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En esta realización, cuando se produce una fuga de refrigerante, es posible garantizar que el refrigerante fugado se expulse rápidamente y no se suministre a los espacios con aire acondicionado S1, S2, utilizando los mecanismos de suministro/extracción de aire (en esta realización, accionando las primeras turbinas 37a, 37b de extracción de aire). Además, en esta realización, cuando se ha producido una fuga de refrigerante en cualquiera de la pluralidad de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente utilizando el mecanismo de suministro/extracción del aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en el que se ha fugado el refrigerante, y que el refrigerante no se suministre al espacio con aire acondicionado S1 o S2 que está siendo acondicionado por el aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en que se ha fugado el refrigerante.
Cuando el refrigerante es inflamable o levemente inflamable, se pueden suprimir los accidentes de ignición en los espacios con aire acondicionado S1, S2. Cuando el refrigerante es tóxico, se pueden suprimir los accidentes por intoxicación en los espacios con aire acondicionado S1, S2. La incidencia de accidentes por deficiencia de oxígeno en los espacios con aire acondicionado S1, S2 puede suprimirse incluso cuando el refrigerante no es inflamable, ligeramente inflamable o tóxico.
<B>
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, se proporcionan dentro de las carcasas 31a, 31b las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante. Por lo tanto, cuando hay fugas de refrigerante de las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, la fuga está dentro de las carcasas 31a, 31b.
Por tanto, en esta realización es posible detectar rápidamente el refrigerante cuando se ha producido una fuga, y expulsar rápidamente el refrigerante que se ha fugado.
<C>
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, cuando el refrigerante es más denso que el aire, los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante se proporcionan en las partes inferiores de las carcasas 31a, 31b.
Por tanto, en esta realización es posible detectar rápidamente el refrigerante utilizando la tendencia del refrigerante más denso que el aire a acumularse hacia abajo.
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, cuando el refrigerante es menos denso que el aire, los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante se proporcionan en las partes superiores de las carcasas 31a, 31b.
Por tanto, en esta realización es posible detectar rápidamente el refrigerante utilizando la tendencia del refrigerante menos denso que el aire a acumularse hacia arriba.
(4) Modificaciones
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 1 a 3), las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos de interconexión de refrigerante se proporcionan dentro de las carcasas 31 a, 31 b, pero también hay casos en los que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b se proporcionan fuera de las carcasas 31a, 31b, como se muestra en la Figura 4. La Figura 4 da a conocer una realización de la presente invención. En estos casos, cuando hay fugas de refrigerante de las juntas 13a, 13b, 14a, 14b, la fuga se produce en los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 en los que están instaladas las carcasas 31a, 31b de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En vista de esto, en esta modificación, los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están provistos de mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior, que son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior para permitir que se comunique los espacios de instalación S3, S4 del lado de uso y los interiores de las carcasas 31a, 31b, y un estado de no comunicación interior-exterior que no permite que se comuniquen los espacios de instalación S3, S4 del lado de uso y los interiores de las carcasas 31a, 31b, como se muestra en las Figuras 4 y 5, y la operación de expulsión de refrigerante se realiza poniendo los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior.
La siguiente es una descripción, usando las Figuras 2, 4 y 5, de las configuraciones y operaciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación y del aparato 1 de climatización provisto de los mismos, que se centra en las diferencias con los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 1 a 3). La Figura 4 y la Figura 5 describen realizaciones de la presente invención.
En primer lugar, se describen las configuraciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos. En esta modificación, la configuración general del aparato 1 de climatización según la presente modificación y la configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor según la presente modificación son similares a la configuración descrita anteriormente del aparato 1 de climatización (véase la Figura 1) y la configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor (véase la Figura 1) y, por lo tanto, no se describen aquí.
Las configuraciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación difieren de las configuraciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritas anteriormente (véase la Figura 1) porque las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos de interconexión de refrigerante se proporcionan fuera de las carcasas 31a, 31b, como se muestra en la Figura 4. Las carcasas 31 a, 31 b también están provistas de los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior como se ha descrito anteriormente. Los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior están compuestos de pasos de comunicación para permitir la comunicación entre los pasos 42a, 42b de suministro de aire y los espacios de instalación del lado de uso S3, S4, y los reguladores de tiro de aire colocados en estos pasos de comunicación. Los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior para permitir que los pasos 42a, 42b de suministro de aire y los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 se comuniquen abriendo los reguladores de tiro de aire, y un estado de no comunicación interior-exterior de no permitir que los pasos 42a, 42b de suministro de aire y los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 se comuniquen. También se proporcionan en el exterior de las carcasas 31a, 31b dispositivos 49a, 49b de detección de fugas de refrigerante para detectar refrigerante que se ha fugado en los espacios de instalación del lado de uso S3, S4. También se proporcionan a los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 mecanismos 39a, 39b de comunicación interior-exterior del espacio de instalación compuestos de pasos de comunicación que se comunican con el exterior de los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y reguladores de tiro de aire colocados en estos pasos de comunicación. Los mecanismos 39a, 39b de comunicación interior-exterior del espacio de instalación son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior del espacio de instalación para permitir que los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los exteriores de los mismos se comuniquen abriendo los reguladores de tiro de aire y un estado de no comunicación interior-exterior del espacio de instalación de no permitir que los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los exteriores de los mismos se comuniquen cerrando los reguladores de tiro de aire. Los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior y el espacio de instalación de los mecanismos 39a, 39b de comunicación interior-exterior, junto con los pasos 41a, 42a, 43a, 44a de aire, los mecanismos 45a, 46a y las turbinas de aire 35a, 37a, configuran los mecanismos de suministro/extracción de aire de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación. Las configuraciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación son por lo demás similares a las configuraciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritas anteriormente (véase la Figura 1) y, por lo tanto, no se describen aquí.
La configuración de un dispositivo 9 de control según la presente modificación es similar a la configuración del dispositivo 9 de control descrito anteriormente (véase la Figura 2), además de la característica de que el control de funcionamiento se realiza en los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior recién proporcionados, en los dispositivos 49a, 49b de detección de fugas de refrigerante, y en los mecanismos 39a, 39b de comunicación interior-exterior del espacio de instalación y, por lo tanto, no se ilustra ni describe aquí.
A continuación, se describen las operaciones de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación y del aparato 1 de climatización provisto de los mismos. En esta modificación, el funcionamiento del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor del aparato 1 de climatización según la presente modificación es similar al funcionamiento del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor del aparato 1 de climatización descrito anteriormente y, por lo tanto, no se describe aquí.
Durante el funcionamiento normal, el funcionamiento de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación implica poner los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior en el estado de no comunicación interior-exterior y los mecanismos 39a, 39b de comunicación interior-exterior del espacio de instalación en el estado de no comunicación interior-exterior del espacio de instalación como se muestra en la Figura 4, y el funcionamiento resultante es sustancialmente similar al funcionamiento normal de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente (véase la Figura 1).
Sin embargo, el funcionamiento de expulsión de refrigerante de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación difiere del funcionamiento de expulsión de refrigerante de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente (véase la Figura 3), porque los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior se ponen en el estado de comunicación interior-exterior, como se ha descrito anteriormente.
Por ejemplo, suponiendo que se haya producido una fuga de refrigerante en el aparato 3b de climatización del lado de uso (específicamente, que los dispositivos 48b, 49b de detección de fugas de refrigerante han detectado refrigerante), en el aparato 3b de climatización del lado de uso, el mecanismo 47b de comunicación interior-exterior se pone en el estado de comunicación interior-exterior y se hace funcionar la primera turbina 37b de extracción de aire, como se muestra en la Figura 5. La Figura 5 da a conocer una realización de la presente invención. El refrigerante fugado, junto con el aire en la carcasa 31 b, pasa así a través de la sección del intercambiador 34b de calor total que comunica con el paso 43b de salida y el paso 44b de extracción de aire, y se descarga al conducto 8 (8b) de extracción de aire. En este momento, debido a que las juntas 13b, 14b, que tienen una alta posibilidad de fuga de refrigerante, se colocan fuera de la carcasa 31 b (el espacio de instalación del lado de uso S4), el refrigerante a veces se fuga hacia el espacio de instalación del lado de uso S4, pero, debido a que el paso 42b de suministro de aire de la carcasa 31b y el espacio de instalación del lado de uso S4 pueden comunicarse colocando el mecanismo 47b de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior como se ha descrito anteriormente, el refrigerante fugado en al espacio de instalación del lado de uso S4 se guía al interior de la carcasa 31b utilizando el mecanismo 47b de comunicación interior-exterior y, junto con el aire en la carcasa 31 b, el refrigerante pasa a través de la sección del intercambiador 34b de calor total que comunica con el paso 43b de salida y el paso 44b de extracción de aire y es expulsado al conducto 8 (8b) de extracción de aire. Además, los mecanismos 39a, 39b de comunicación interiorexterior del espacio de instalación se colocan en el estado de comunicación interior-exterior del espacio de instalación, facilitando que el aire sea guiado desde el espacio de instalación del lado de uso S4 al conducto 42b de suministro de aire. Otras acciones operativas en la operación de expulsión de refrigerante según la presente modificación son similares a las de la operación de expulsión de refrigerante en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente (véase la Figura 3) y, por lo tanto, no se describen aquí.
En tales aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la presente modificación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos, debido a que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b están provistas fuera de las carcasas 31a, 31b, no se pueden lograr los efectos derivados de proporcionar las juntas 13a, 13b, 14a, 14b dentro de las carcasas 31a, 31b, pero, en otros aspectos, se pueden lograr los mismos efectos operativos que los de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y en el aparato 1 de climatización dotado del mismo (véanse las Figuras 1 a 3).
Además, en esta modificación, la comunicación entre los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de la carcasa puede ser permitida por los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior, independientemente de que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b se proporcionen fuera de las carcasas 31a, 31b. Por lo tanto, en esta modificación, cuando se ha producido una fuga de refrigerante, el refrigerante que se ha fugado a los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 se puede expulsar rápidamente mientras se guía hacia las carcasas 31a, 31b y se puede evitar que se suministre a los espacios con aire acondicionado S1, S2, utilizando los mecanismos de suministro/extracción de aire que incluyen los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior.
-Segunda realización-
(1) Configuración
La Figura 6 es un diagrama de configuración general de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según una segunda realización que no forma parte de la presente invención, y de un aparato 1 de climatización dotado de los mismos. La Figura 7 es un diagrama de bloques de control del aparato 1 de climatización de la segunda realización.
<Visión de conjunto>
El aparato 1 de climatización, que es un sistema de ventilación de climatización que tiene una función de climatización para ventilar y acondicionar el interior de una habitación, tiene principalmente un aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y una pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
El aparato 1 de climatización tiene un circuito 10 de refrigerante a través del cual circula refrigerante. El circuito 10 de refrigerante se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. En esta realización, el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor está instalado en una ubicación tal como en el tejado de un edificio, y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están instalados en espacios de instalación del lado de uso (en esta realización, los espacios de instalación del lado de uso S3, S4), como una sala de máquinas del edificio o un espacio sobre el techo, en correspondencia con espacios con aire acondicionado (en esta realización, espacios con aire acondicionado S1, S2) que son ventilados y están climatizados. El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están conectados a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando así el circuito 10 de refrigerante. El refrigerante sellado dentro del circuito 10 de refrigerante es un refrigerante ligeramente inflamable como el R32, un refrigerante inflamable como el propano o un refrigerante tóxico como el amoniaco.
El aparato 1 de climatización tiene una pluralidad de conductos de aire. En esta realización, el aparato 1 de climatización tiene un conducto 5 de admisión para llevar aire exterior (OA) al interior de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 6a, 6b de suministro de aire para suministrar aire de suministro (SA) desde los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a los espacios con aire acondicionado S1, S2, y los conductos 7a, 7b de salida para tomar aire ambiente (RA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 en los correspondientes aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, por lo que se puede intercambiar aire entre los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. También conectado a los espacios con aire acondicionado S1, S2 hay un conducto 8 de extracción de aire para expulsar el aire de extracción (EA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2. El conducto 5 de admisión tiene conductos 5a, 5b de derivación de admisión que se ramifican en correspondencia a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y el conducto 8 de extracción de aire tiene conductos 8a, 8b de derivación de extracción de aire que se ramifican en correspondencia a los espacios con aire acondicionado S1, S2.
<Aparato de climatización del lado de la fuente de calor>
El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, como se ha descrito anteriormente, está conectado a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. La configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor según la presente realización es similar a la configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor de la primera realización descrita anteriormente (véase la Figura 1) y, por lo tanto, no se describe aquí.
<Aparatos de climatización del lado de uso>
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están conectados al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. Además, los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están diseñados para poder intercambiar aire con los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 5 (5a, 5b), 6a, 6b, 7a, 7b de aire. En la siguiente descripción, se describe la configuración del aparato 3a de climatización del lado de uso, y se omite la descripción de la configuración del aparato 3b de climatización del lado de uso, reemplazándose la letra adicional “a” por “b” para cada componente.
El aparato 3a de climatización del lado de uso tiene principalmente una carcasa 31 a, un mecanismo 32a de expansión del lado de uso, un intercambiador 33a de calor del lado de uso, una turbina 51 a de suministro/extracción de aire y un dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante.
La carcasa 31a está instalada en el espacio de instalación del lado de uso S3, y varios conductos 5a, 6a, 7a están conectados a la carcasa 31a. En la carcasa 31a se forma un paso 42a de suministro de aire para acomodar el intercambiador 33a de calor del lado de uso y similares.
El mecanismo 32a de expansión del lado de uso es una válvula eléctrica de expansión que puede variar, realizando un control del grado de apertura, el caudal del refrigerante que fluye a través del intercambiador 33a de calor del lado de uso. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización). Un extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado a un lado de líquido del mecanismo 32a de expansión del lado de uso, y otro extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través de una junta 13a. La junta 13a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del conducto 42a de suministro de aire en esta realización).
El intercambiador 33a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor para enfriar o calentar el aire (RA y/u OA) en la carcasa 31a por medio del refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Se proporciona un intercambiador 33a de calor del lado de uso dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización). El intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante. Un lado de líquido del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través del mecanismo 32a de expansión del lado de uso y la junta 13a, y un lado de gas del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante a través de una junta 14a. La junta 14a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización).
La turbina 51a de suministro/extracción de aire es un ventilador provisto para poder conmutar entre un estado de suministro de aire de tomar aire ambiente (RA) desde el espacio con aire acondicionado S1, tomar aire exterior (OA) desde el exterior del espacio S1 con aire acondicionado, y suministrar el aire de suministro (SA) al espacio S1 con aire acondicionado, y un estado de extracción de aire de extracción de aire de extracción (EA) fuera del espacio S1 con aire acondicionado. La turbina 51a de suministro/extracción de aire se proporciona dentro del paso 42a de suministro de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 6a de suministro de aire. La turbina 51 a de suministro/extracción de aire está diseñada para ser accionada por un motor 52a de turbina de suministro/extracción de aire. A la salida de la turbina 51 a de suministro/extracción de aire se proporciona un mecanismo 54a de prevención del suministro de aire compuesto por un regulador de tiro de aire. El regulador de tiro de aire del mecanismo 54a de prevención del suministro de aire se abre cuando la turbina 51 a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de suministro de aire, y se cierra cuando la turbina 51a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de extracción de aire. El mecanismo 54a de prevención del suministro de aire se puede proporcionar al conducto 6a de suministro de aire en lugar de a la salida de la turbina 51a de suministro/extracción de aire. Un extremo de un paso 53a de derivación está conectado a la salida de la turbina 51a de suministro/extracción de aire en una posición en un lado corriente arriba del mecanismo 54a de prevención del suministro de aire. Otro extremo del paso 53a de derivación está conectado a una entrada de aire exterior (OA) en la carcasa 31a. En el paso 53a de derivación se proporciona un mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación compuesto por un regulador de tiro de aire. El regulador de tiro de aire del mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación se cierra cuando la turbina 51a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de suministro de aire, y se abre cuando la turbina 51a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de extracción de aire. El paso 53a de derivación que incluye el mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación, en lugar de conectarse entre la salida de la turbina 51 a de suministro/extracción de aire y la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31 a, puede proporcionarse para conectarse entre el conducto 6a de suministro de aire y conducto 5 (5a) de admisión. Se proporciona un mecanismo 56a de prevención de la admisión compuesto por un regulador de tiro de aire en la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31a en una posición más cercana al paso 42a de suministro de aire que la posición donde está conectado el otro extremo del paso 53a de derivación. El regulador de tiro de aire del mecanismo 56a de prevención de la admisión se abre cuando la turbina 51a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de suministro de aire, y se cierra cuando la turbina 51a de suministro/extracción de aire funciona en el estado de extracción de aire. En la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31a se proporciona un mecanismo 57a de regulación de retorno de aire compuesto por un regulador de tiro de aire en una posición más cercana al conducto 5 (5a) de entrada que la posición donde está conectado el otro extremo del paso 53a de derivación. El mecanismo 56a de prevención de la admisión y el mecanismo 57a de regulación de retorno de aire pueden proporcionarse al conducto 5a de derivación de admisión en lugar de a la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31 a. Por lo tanto, la turbina 51 a de suministro/extracción de aire puede conmutarse entre el funcionamiento en el estado de suministro de aire y el estado de extracción de aire mediante el paso 53a de derivación, el mecanismo 54a de prevención del suministro de aire, el mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación y el mecanismo 56a de prevención de la admisión. Específicamente, la turbina 51a de suministro/extracción de aire se puede operar en el estado de suministro de aire abriendo el mecanismo 54a de prevención del suministro de aire y el mecanismo 56a de prevención de la admisión y cerrando el mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación, y la turbina 51a de suministro/extracción de aire puede ser operada en el estado de extracción de aire cerrando el mecanismo 54a de prevención del suministro de aire y el mecanismo 56a de prevención de la admisión y abriendo el mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación.
Los conductos 42a, 53a de aire, los mecanismos 54a, 55a, 56a, 57a, y la turbina 51 a descritos anteriormente, cuando están conectados con los conductos 5 (5a), 6a, 6b, 7a, 7b de aire, configuran un mecanismo de suministro/extracción de aire del aparato 3a de climatización del lado de uso para llevar aire ambiente (RA) al interior de la carcasa 31a desde el espacio con aire acondicionado S1, llevar aire exterior (OA) al interior de la carcasa 31 a desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1, suministrar el aire dentro de la carcasa 31 a como aire de suministro (SA) al espacio con aire acondicionado S1, y expulsar el aire dentro de la carcasa 31 a como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1.
El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante es un dispositivo para detectar refrigerante. El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro de la carcasa 31a. En esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro del conducto 42a de suministro de aire en el que se coloca el intercambiador 33a de calor del lado de uso (en esta realización, las juntas 13a, 14a y/o el mecanismo 32a de expansión del lado de uso). Además, en esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte inferior (cuando el refrigerante es más denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el conducto 42a de suministro de aire) o en una parte superior (cuando el refrigerante es menos denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el paso 42a de suministro de aire). La Figura 6 muestra un caso en el que el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante está provisto en la parte inferior de la carcasa 31 a.
<Dispositivo de control>
El aparato 1 de climatización tiene un dispositivo 9 de control para realizar el control de funcionamiento en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, etc. El dispositivo 9 de control tiene principalmente un dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor para controlar las acciones de los componentes (compresor, etc.) configurando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso para controlar las acciones de los componentes (ventiladores, dispositivos de detección de fugas de refrigerante, etc.) que configuran los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor, con el que está dotado el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, tiene un microordenador y/o una memoria, etc., para realizar el control en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso, con los que están dotados los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, tienen microordenadores y/o memorias, etc., para realizar el control en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso están conectados para poder intercambiar, por ejemplo, señales de control a través de una línea de transmisión, y el dispositivo 9 de control del aparato 1 de climatización se configura de este modo. En esta realización, los dispositivos 92, 93a, 93b de control están conectados a través de una línea de transmisión, pero no se limitan a estar conectados de esta manera y pueden conectarse de forma inalámbrica o mediante otro método de conexión.
(2) Acciones
En el aparato 1 de climatización que tiene la configuración descrita anteriormente, se realizan las siguientes operaciones. Los controles de funcionamiento del aparato 1 de climatización que se describen a continuación son realizados por el dispositivo 9 de control.
<Funcionamiento normal>
En funcionamiento normal, se realiza una operación de modo que el aire exterior (OA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire ambiente (RA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2, y el aire se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso y luego se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2, como se muestra en la Figura 6. En esta realización, el aire de extracción (EA) sale de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 8 (8a, 8b) de extracción de aire conectado a los espacios con aire acondicionado S1, S2. Específicamente, se realiza un control de funcionamiento como el siguiente en los componentes del aparato 1 de climatización.
Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser enfriado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de refrigeración por aire (el estado mostrado por las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 6), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de calentamiento de aire (el estado mostrado por las líneas discontinuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 6), y el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor son accionados. En esta realización, las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc., son las mismas que las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc., de la primera realización y, por lo tanto, no se describen aquí.
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso en este momento, los mecanismos 54a, 54b de prevención del suministro de aire, los mecanismos 56a, 56b de prevención de la admisión y los mecanismos 57a, 57b de regulación de retorno de aire están abiertos, se cierra el mecanismo 55a de apertura/cierre de derivación, y se accionan las turbinas 51a, 51b de suministro/extracción de aire. Específicamente, las turbinas 51a, 51b de suministro/extracción de aire funcionan en el estado de suministro de aire. Debido a estas acciones, se introduce aire exterior (OA) en los conductos 42a, 42b de suministro de aire de las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 5 (5a, 5b) de entrada y se introduce aire ambiente (RA) en los conductos 42a, 42b de suministro de aire de las carcasas 31a, 31b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 7a, 7b de salida. El aire exterior (OA) y el aire ambiente (RA) introducidos en las carcasas 31a, 31b se enfrían o calientan en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso mediante refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al tubo 11 de interconexión del refrigerante líquido. Habiendo sido enfriado o calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, el aire exterior (OA) o el aire exterior (OA), incluido el aire ambiente (RA), se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de las turbinas 51a, 51b de suministro/extracción de aire y los conductos 6a, 6b de suministro de aire. En esta realización, los grados de apertura de los mecanismos 57a, 57b de regulación de retorno de aire pueden ajustarse para controlar la cantidad de aire exterior (OA) aspirado.
<Operación de expulsión de refrigerante>
Durante el funcionamiento normal descrito anteriormente, cuando hay fugas de refrigerante en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, el refrigerante fugado se suministra a los espacios con aire acondicionado S1, S2 y existe el riesgo de accidentes de ignición (cuando el refrigerante es inflamable o ligeramente inflamable) o se producen accidentes de envenenamiento (cuando el refrigerante es tóxico). En vista de esto, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2, por medio de los mecanismos de suministro/extracción de aire. En esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza accionando las turbinas 51 a, 51 b de suministro/extracción de aire configurando los mecanismos de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire.
Por ejemplo, suponiendo que se haya producido una fuga de refrigerante en el aparato 3b de climatización del lado de uso (es decir, el dispositivo 48b de detección de fugas de refrigerante ha detectado refrigerante), se hace funcionar la turbina 51b de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire en el aparato 3b de climatización del lado de uso como se muestra en la Figura 8. Específicamente, se cierran el mecanismo 54b de prevención de suministro de aire y el mecanismo 56b de prevención de la admisión, se abre el mecanismo 55b de apertura/cierre de derivación y se activa la turbina 51b de suministro/extracción de aire. El refrigerante fugado, junto con el aire en la carcasa 31b, pasa de ese modo a través del paso 53b de derivación y se descarga al conducto 5 (5b) de admisión. En esta realización, cuando la turbina 51b de suministro/extracción de aire se opera en el estado de extracción de aire, el aire ambiente (RA) se introduce en la carcasa 31b desde el espacio S2 con aire acondicionado y, por lo tanto, este aire ambiente (RA) se descarga al conducto 5 (5b) de admisión junto con el refrigerante fugado. En este momento, el aire exterior (OA) se introduce en la carcasa 31 b junto con el aire ambiente (RA), desde el exterior del espacio con aire acondicionado S2 a través del conducto 8 (8b) de extracción de aire. En el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, se evita que se suministre refrigerante desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al aparato 3b de climatización del lado de uso, por ejemplo, debido a que el compresor 21 está detenido. En el aparato 3a de climatización del lado de uso, en el que no hay fugas de refrigerante, se evita que el refrigerante fugado en el aparato 3b de climatización del lado de uso fluya de regreso a la carcasa 31a a través del conducto 5 (5a) de admisión mediante el cierre del mecanismo 57a de regulación del retorno de aire.
(3) Características
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la presente realización y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos tienen características como las siguientes.
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso que tienen la función de climatización de ventilación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza la operación de expulsión de refrigerante mediante los mecanismos de suministro/extracción de aire para expulsar de los espacios con aire acondicionado S1, S2 el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b. Particularmente, en esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza haciendo funcionar las turbinas 51a, 51b de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire. Además, en esta realización, el aparato 1 de climatización se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y la pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En esta realización, cuando se produce una fuga de refrigerante, por lo tanto es posible garantizar que el refrigerante fugado se expulse rápidamente y no se suministre a los espacios con aire acondicionado S1, S2, utilizando los mecanismos de suministro/extracción de aire (en esta realización, accionando las turbinas 51a, 51b de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire). Además, en esta realización, cuando se ha producido una fuga de refrigerante en cualquiera de la pluralidad de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente utilizando el mecanismo de suministro/extracción del aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en el que se ha fugado el refrigerante, y que el refrigerante no se suministre al espacio con aire acondicionado S1 o S2 que está siendo acondicionado por el aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en que se ha fugado el refrigerante.
Cuando el refrigerante es inflamable o levemente inflamable, se pueden suprimir los accidentes de ignición en los espacios con aire acondicionado S1, S2. Cuando el refrigerante es tóxico, se pueden suprimir los accidentes por intoxicación en los espacios con aire acondicionado S1, S2. La incidencia de accidentes por deficiencia de oxígeno en los espacios con aire acondicionado S1, S2 puede suprimirse incluso cuando el refrigerante no es inflamable, ligeramente inflamable o tóxico.
Esta realización también tiene las características <B> y <C> de la primera realización.
(4) Modificaciones
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 6 a 8), las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos de interconexión de refrigerante se proporcionan dentro de las carcasas 31 a, 31 b, pero también hay casos en los que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b se proporcionan fuera de las carcasas 31a, 31 b, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la primera realización (Figura 4). En estos casos, cuando hay fugas de refrigerante de las juntas 13a, 13b, 14a, 14b, la fuga se produce en los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 en los que están instaladas las carcasas 31a, 31b de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En vista de esto, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso anteriormente descritos y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 6 a 8), los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la modificación de la primera realización, están provistos de mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior, que son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior de permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31a, 31b, y un estado de no comunicación interior-exterior de no permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31 a, 31 b, la operación de expulsión de refrigerante se realiza poniendo los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior. Esta realización alternativa es parte de la presente invención.
Además, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 6 a 8), el conducto 5 (5a, 5b) de admisión se usa para expulsar refrigerante líquido con fugas durante la operación de expulsión de refrigerante, pero cuando se conecta un conducto separado a las carcasas 31a, 31b, este conducto separado puede usarse para refrigerante fugado durante la operación de expulsión de refrigerante. En este caso, el aire exterior (OA) puede continuar entrando en las carcasas 31a, 31b a través del conducto 5 (5a, 5b) de admisión también durante la operación de expulsión de refrigerante.
-Tercera realización-
(1) Configuración
La Figura 9 es un diagrama de configuración general de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según una tercera realización que no forma parte de la presente invención, y un aparato 1 de climatización dotado de los mismos. La Figura 10 es un diagrama de bloques de control del aparato 1 de climatización de la tercera realización.
<Visión de conjunto>
El aparato 1 de climatización, que es un sistema de ventilación de climatización que tiene una función de climatización para ventilar y acondicionar el interior de una habitación, tiene principalmente un aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y una pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
El aparato 1 de climatización tiene un circuito 10 de refrigerante a través del cual circula refrigerante. El circuito 10 de refrigerante se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. En esta realización, el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor está instalado en una ubicación tal como en el tejado de un edificio, y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están instalados en espacios de instalación del lado de uso (en esta realización, los espacios de instalación del lado de uso S3, S4), como una sala de máquinas del edificio o un espacio sobre el techo, en correspondencia con espacios con aire acondicionado (en esta realización, espacios con aire acondicionado S1, S2) que son ventilados y están climatizados. El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están conectados a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando así el circuito 10 de refrigerante. El refrigerante sellado dentro del circuito 10 de refrigerante es un refrigerante ligeramente inflamable como el R32, un refrigerante inflamable como el propano o un refrigerante tóxico como el amoniaco.
El aparato 1 de climatización tiene una pluralidad de conductos de aire. En esta realización, el aparato 1 de climatización tiene un conducto 5 de admisión para llevar aire exterior (OA) al interior de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 6a, 6b de suministro de aire para suministrar aire de suministro (SA) desde los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a los espacios con aire acondicionado S1, S2, y los conductos 7a, 7b de salida para tomar aire ambiente (RA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 en los correspondientes aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, por lo que se puede intercambiar aire entre los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. También conectado a los espacios con aire acondicionado S1, S2 hay un conducto 8 de extracción de aire para expulsar el aire de extracción (EA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2. El conducto 5 de admisión tiene conductos 5a, 5b de derivación de admisión que se ramifican en correspondencia a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y el conducto 8 de extracción de aire tiene conductos 8a, 8b de derivación de extracción de aire que se ramifican correspondiente a los espacios con aire acondicionado S1, S2.
<Aparato de climatización del lado de la fuente de calor>
El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, como se ha descrito anteriormente, está conectado a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. La configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor según la presente realización es similar a la configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor de la primera realización descrita anteriormente (véase la Figura 1) y, por lo tanto, no se describe aquí.
<Aparatos de climatización del lado de uso>
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están conectados al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. Además, los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están diseñados para poder intercambiar aire con los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 5 (5a, 5b), 6a, 6b, 7a, 7b de aire. En la siguiente descripción, se describe la configuración del aparato 3a de climatización del lado de uso, y se omite la descripción de la configuración del aparato 3b de climatización del lado de uso, reemplazándose la letra adicional “a” por “b” para cada componente.
El aparato 3a de climatización del lado de uso tiene principalmente una carcasa 31 a, un mecanismo 32a de expansión del lado de uso, un intercambiador 33a de calor del lado de uso, una segunda turbina 61 a de suministro de aire, una segunda turbina 63a de extracción de aire y un dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante.
La carcasa 31a está instalada en el espacio de instalación del lado de uso S3, y varios conductos 5a, 6a, 7a están conectados a la carcasa 31a. En la carcasa 31a se forma un paso 42a de suministro de aire para acomodar el intercambiador 33a de calor del lado de uso y similares.
El mecanismo 32a de expansión del lado de uso es una válvula eléctrica de expansión que puede variar, realizando un control del grado de apertura, el caudal del refrigerante que fluye a través del intercambiador 33a de calor del lado de uso. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización). Un extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado a un lado de líquido del mecanismo 32a de expansión del lado de uso, y otro extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través de una junta 13a. La junta 13a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del conducto 42a de suministro de aire en esta realización).
El intercambiador 33a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor para enfriar o calentar el aire (RA y/u OA) en la carcasa 31a por medio del refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Se proporciona un intercambiador 33a de calor del lado de uso dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización). El intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante. Un lado de líquido del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través del mecanismo 32a de expansión del lado de uso y la junta 13a, y un lado de gas del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante a través de una junta 14a. La junta 14a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31a (dentro del paso 42a de suministro de aire en esta realización).
La segunda turbina 61a de suministro de aire es un ventilador provisto para poder tomar aire ambiente (RA) desde el espacio con aire acondicionado S1, tomar aire exterior (OA) desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1 y suministrar aire de suministro (SA) al espacio con aire acondicionado S1. La segunda turbina 61 a de suministro de aire se proporciona dentro del paso 42a de suministro de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 6a de suministro de aire. La segunda turbina 61a de suministro de aire está diseñada para ser accionada por un segundo motor 62a de turbina de suministro de aire.
La segunda turbina 63a de extracción de aire es un ventilador provisto para poder expulsar el aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1. La segunda turbina 63a de extracción de aire se proporciona dentro del paso 42a de suministro de aire, y una salida de esta turbina está conectada a una entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31a. La segunda turbina 63a de extracción de aire está diseñada para ser accionada por un segundo motor 64a de turbina de extracción de aire. Además, se proporciona a la salida de la segunda turbina 63a de extracción de aire un mecanismo 65a de comunicación de salida de extracción de aire, que está compuesto por un recorrido de comunicación para permitir la comunicación entre el paso 42a de suministro de aire y la salida de la segunda turbina 63a de extracción de aire y un regulador de tiro de aire colocado en este recorrido de comunicación. El mecanismo 65a de comunicación de salida de extracción de aire es capaz de conmutar entre un estado de entrada de aire exterior para permitir que la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31 a se comunique con el conducto 42a de suministro de aire y permitir que entre aire exterior (OA) desde el exterior del espacio S1 con aire acondicionado abriendo el regulador de tiro de aire, y un estado de extracción de aire que permite que la salida de la segunda turbina 63a de extracción de aire se comunique con la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31a y permita que el aire de extracción (EA) se extraiga del espacio con aire acondicionado S1 cerrando el regulador de tiro de aire. Además, se proporciona un mecanismo 66a de regulación de retorno de aire compuesto por un regulador de tiro de aire en la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31a. El mecanismo 66a de regulación de retorno de aire se puede proporcionar al conducto 5a de derivación de admisión en lugar de a la entrada de aire exterior (OA) de la carcasa 31 a. Por lo tanto, al operar mientras la segunda turbina 63a de extracción de aire está parada y el mecanismo 65a de comunicación de salida de extracción de aire está en el estado de entrada de aire exterior, la segunda turbina 61 a de suministro de aire puede tomar aire ambiente (RA) desde el espacio con aire acondicionado S1, tomar aire exterior (OA) desde el exterior del espacio S1 con aire acondicionado y suministrar aire (SA) al espacio S1 con aire acondicionado. Además, la segunda turbina 63a de extracción de aire es capaz de extraer el aire de extracción (EA) del espacio con aire acondicionado S1 operando con el mecanismo 65a de comunicación de salida de extracción de aire en el estado de extracción de aire.
El paso 42a de aire anteriormente descrito, los mecanismos 65a, 66a y las turbinas 61 a, 63a, cuando están conectados con los conductos de aire 5 (5a), 6a, 6b, 7a, 7b, configuran un mecanismo de suministro/extracción de aire del aparato 3a de climatización del lado de uso para llevar aire ambiente (RA) al interior de la carcasa 31a desde el espacio con aire acondicionado S1, llevar aire exterior (OA) al interior de la carcasa 31a desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1, suministrar el aire dentro de la carcasa 31a como aire de suministro (SA) al espacio S1 con aire acondicionado, y expulsar el aire dentro de la carcasa 31 a como aire de extracción (EA) fuera del espacio S1 con aire acondicionado.
El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante es un dispositivo para detectar refrigerante. El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro de la carcasa 31a. En esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro del conducto 42a de suministro de aire en el que se coloca el intercambiador 33a de calor del lado de uso (en esta realización, las juntas 13a, 14a y/o el mecanismo 32a de expansión del lado de uso). Además, en esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte inferior (cuando el refrigerante es más denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el conducto 42a de suministro de aire) o en una parte superior (cuando el refrigerante es menos denso que el aire) de la carcasa 31 a (en esta realización, el paso 42a de suministro de aire). La Figura 9 muestra un caso en el que el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante está provisto en la parte inferior de la carcasa 31a.
<Dispositivo de control>
El aparato 1 de climatización tiene un dispositivo 9 de control para realizar el control de funcionamiento en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, etc. El dispositivo 9 de control tiene principalmente un dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor para controlar las acciones de los componentes (compresor, etc.) configurando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso para controlar las acciones de los componentes (ventiladores, dispositivos de detección de fugas de refrigerante, etc.) que configuran los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor, con el que está dotado el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, tiene un microordenador y/o una memoria, etc., para realizar el control en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso, con los que están dotados los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, tienen microordenadores y/o memorias, etc., para realizar el control en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso están conectados para poder intercambiar, por ejemplo, señales de control a través de una línea de transmisión, y el dispositivo 9 de control del aparato 1 de climatización se configura de este modo. En esta realización, los dispositivos 92, 93a, 93b de control están conectados a través de una línea de transmisión, pero no se limitan a estar conectados de esta manera y pueden conectarse de forma inalámbrica o mediante otro método de conexión.
(2) Acciones
En el aparato 1 de climatización que tiene la configuración descrita anteriormente, se realizan las siguientes operaciones. Los controles de funcionamiento del aparato 1 de climatización que se describen a continuación son realizados por el dispositivo 9 de control.
<Funcionamiento normal>
En funcionamiento normal, se realiza una operación de modo que el aire exterior (OA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire ambiente (RA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2, y el aire se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso y luego se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2, como se muestra en la Figura 9. En esta realización, el aire de extracción (EA) sale de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 8 (8a, 8b) de extracción de aire conectado a los espacios con aire acondicionado S1, S2. Específicamente, se realiza un control de funcionamiento como el siguiente en los componentes del aparato 1 de climatización.
Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser enfriado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de refrigeración por aire (el estado mostrado por las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 9), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de calentamiento de aire (el estado mostrado por las líneas discontinuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 9), y el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor son accionados. En esta realización, las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc., son las mismas que las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc., de la primera realización y, por lo tanto, no se describen aquí.
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso en este momento, las segundas turbinas 63a, 63b de extracción de aire se detienen, los mecanismos 65a, 65b de comunicación de salida de extracción de aire y los mecanismos 66a, 66b de regulación de retorno de aire se abren, y se accionan las segundas turbinas 61a, 61b de suministro de aire. Específicamente, las segundas turbinas 61a, 61b de suministro de aire funcionan en el estado de entrada de aire exterior. Debido a estas acciones, el aire exterior (OA) se introduce en los conductos 42a, 42b de suministro de aire de las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 5 (5a, 5b) de entrada y el aire ambiente (RA) se introduce en los conductos 42a, 42b de suministro de aire de las carcasas 31 a, 31 b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 7a, 7b de salida. El aire exterior (OA) y el aire ambiente (RA) que entran en las carcasas 31a, 31b se enfrían o calientan en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso por medio del refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al tubo 11 de interconexión del refrigerante líquido. Habiendo sido enfriado o calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, el aire exterior (OA) o el aire exterior (OA), incluido el aire ambiente (RA), se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de las segundas turbinas 61a, 61b de suministro de aire y los conductos 6a, 6b de suministro de aire. En esta realización, los grados de apertura de los mecanismos 66a, 66b de regulación de retorno de aire pueden ajustarse para controlar la cantidad de aire exterior (OA) aspirado.
<Operación de expulsión de refrigerante>
Durante el funcionamiento normal descrito anteriormente, cuando hay fugas de refrigerante en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, el refrigerante fugado se suministra a los espacios con aire acondicionado S1, S2 y existe el riesgo de accidentes de ignición (cuando el refrigerante es inflamable o ligeramente inflamable) o se producen accidentes de envenenamiento (cuando el refrigerante es tóxico). En vista de esto, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2, por medio de los mecanismos de suministro/extracción de aire. En esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza accionando las segundas turbinas 63a, 63b de extracción de aire configurando los mecanismos de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire.
Por ejemplo, suponiendo un caso en el que se haya producido una fuga de refrigerante en el aparato 3b de climatización del lado de uso (es decir, el dispositivo 48b de detección de fugas de refrigerante ha detectado refrigerante), se hace funcionar la segunda turbina 63b de extracción de aire en el estado de extracción de aire en el aparato 3b de climatización del lado de uso como se muestra en la Figura 11. Específicamente, se cierra el mecanismo 65a de comunicación de salida de extracción de aire y se hace funcionar la segunda turbina 63b de extracción de aire. El refrigerante fugado, junto con el aire en la carcasa 31b, se descarga así al conducto 5 (5b) de admisión. En este momento, el aire exterior (OA) se introduce en la carcasa 31b junto con el aire ambiente (RA), desde el exterior del espacio con aire acondicionado S2 a través del conducto 8 (8b) de extracción de aire. La segunda turbina 61b de suministro de aire se detiene y se evita que se suministre refrigerante fugado al espacio con aire acondicionado S2. En esta realización, cuando se hace funcionar la segunda turbina 63b de extracción de aire, el aire ambiente (RA) se introduce en la carcasa 31b desde el espacio S2 con aire acondicionado, y este aire ambiente (RA) se descarga en el conducto 5 (5b) de entrada junto con el refrigerante fugado. En el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, se evita que se suministre refrigerante desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al aparato 3b de climatización del lado de uso, por ejemplo, debido a que el compresor 21 esté detenido. En el aparato 3a de climatización del lado de uso, en el que no hay fugas de refrigerante, se evita que el refrigerante fugado en el aparato 3b de climatización del lado de uso fluya de regreso a la carcasa 31a a través del conducto 5 (5a) de admisión cerrando el mecanismo de regulación del retorno de aire 66a.
(3) Características
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la presente realización y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos tienen características como las siguientes.
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso que tienen la función de climatización de ventilación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza la operación de expulsión de refrigerante mediante los mecanismos de suministro/extracción de aire para expulsar de los espacios con aire acondicionado S1, S2 el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b. Particularmente, en esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza haciendo funcionar las segundas turbinas 63a, 63b de extracción de aire. Además, en esta realización, el aparato 1 de climatización se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y la pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En esta realización, cuando se produce una fuga de refrigerante, por lo tanto es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente y no se suministre a los espacios con aire acondicionado S1, S2, utilizando los mecanismos de suministro/extracción de aire (en esta realización, accionando las segundas turbinas 63a, 63b de extracción de aire). Además, en esta realización, cuando se ha producido una fuga de refrigerante en cualquiera de la pluralidad de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente utilizando el mecanismo de suministro/extracción del aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en el que se ha fugado el refrigerante, y que el refrigerante no se suministre al espacio con aire acondicionado S1 o S2 que está siendo acondicionado por el aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en que se ha fugado el refrigerante.
Cuando el refrigerante es inflamable o levemente inflamable, se pueden suprimir los accidentes de ignición en los espacios con aire acondicionado S1, S2. Cuando el refrigerante es tóxico, se pueden suprimir los accidentes por intoxicación en los espacios con aire acondicionado S1, S2. La incidencia de accidentes por deficiencia de oxígeno en los espacios con aire acondicionado S1, S2 puede suprimirse incluso cuando el refrigerante no es inflamable, ligeramente inflamable o tóxico.
Esta realización también tiene las características <B> y <C> de la primera realización.
(4) Modificaciones
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 9 a 11), las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos de interconexión de refrigerante se proporcionan dentro de las carcasas 31 a, 31 b, pero también hay casos en los que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b se proporcionan fuera de las carcasas 31a, 31 b, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la primera realización (Figura 4). En estos casos, cuando hay fugas de refrigerante de las juntas 13a, 13b, 14a, 14b, la fuga se produce en los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 en los que están instaladas las carcasas 31a, 31b de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En vista de esto, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso anteriormente descritos y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 9 a 11), los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la modificación de la primera realización, están provistos de mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior, que son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior de permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31a, 31b, y un estado de no comunicación interior-exterior de no permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31 a, 31 b, la operación de expulsión de refrigerante se realiza poniendo los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior. Esta realización alternativa es parte de la presente invención.
-Cuarta realización-
(1) Configuración
La Figura 12 es un diagrama de configuración general de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según una cuarta realización que no forma parte de la presente invención, y un aparato 1 de climatización dotado de los mismos. La Figura 13 es un diagrama de bloques de control del aparato 1 de climatización de la cuarta realización.
<Visión de conjunto>
El aparato 1 de climatización, que es un sistema de ventilación de climatización que tiene una función de climatización para ventilar y acondicionar el interior de una habitación, tiene principalmente un aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y una pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
El aparato 1 de climatización tiene un circuito 10 de refrigerante a través del cual circula refrigerante. El circuito 10 de refrigerante se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. En esta realización, el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor está instalado en una ubicación tal como en el tejado de un edificio, y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están instalados en espacios de instalación del lado de uso (en esta realización, los espacios de instalación del lado de uso S3, S4), como una sala de máquinas del edificio o un espacio sobre el techo, en correspondencia con espacios con aire acondicionado (en esta realización, espacios con aire acondicionado S1, S2) que son ventilados y están climatizados. El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso están conectados a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando así el circuito 10 de refrigerante. El refrigerante sellado dentro del circuito 10 de refrigerante es un refrigerante ligeramente inflamable como el R32, un refrigerante inflamable como el propano o un refrigerante tóxico como el amoniaco.
El aparato 1 de climatización tiene una pluralidad de conductos de aire. En esta realización, el aparato 1 de climatización tiene un conducto 5 de admisión para llevar aire exterior (OA) al interior de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 6a, 6b de suministro de aire para suministrar aire de suministro (SA) desde los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a los espacios con aire acondicionado S1, S2, conductos 7a, 7b de salida para tomar aire ambiente (RA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 en los correspondientes aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y un conducto 8 de extracción de aire para extraer el aire de extracción (EA) de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso fuera de los espacios con aire acondicionado S1, S2, por lo que se puede intercambiar aire entre los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o los exteriores de los espacios con aire acondicionado S1, S2 y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El conducto 5 de admisión tiene conductos 5a, 5b de derivación de admisión que se corresponden a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, y el conducto 8 de extracción de aire tiene conductos 8a, 8b de derivación de extracción de aire que se corresponden a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
<Aparato de climatización del lado de la fuente de calor>
El aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, como se describe anteriormente, está conectado a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. La configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor según la presente realización es similar a la configuración del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor de la primera realización descrita anteriormente (véase la Figura 1) y, por lo tanto, no se describe aquí.
<Aparatos de climatización del lado de uso>
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están conectados al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante, configurando parte del circuito 10 de refrigerante. Además, los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, como se ha descrito anteriormente, están diseñados para poder intercambiar aire con los espacios con aire acondicionado S1, S2 y/o el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 5 (5a, 5b), 6a, 6b, 7a, 7b, 8 (8a, 8b) de aire. En la siguiente descripción, se describe la configuración del aparato 3a de climatización del lado de uso, y se omite la descripción de la configuración del aparato 3b de climatización del lado de uso, reemplazándose la letra adicional “a” por “b” para cada componente.
El aparato 3a de climatización del lado de uso tiene principalmente una carcasa 31 a, un mecanismo 32a de expansión del lado de uso, un intercambiador 33a de calor del lado de uso, una tercera turbina 71a de suministro de aire, una tercera turbina 73a de extracción de aire y un dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante.
La carcasa 31 a está instalada en el espacio de instalación del lado de uso S3, y varios conductos 5a, 6a, 7a, 8a están conectados a la carcasa 31a. En la carcasa 31a se forma un espacio para alojar el intercambiador 33a de calor del lado de uso y similares.
El mecanismo 32a de expansión del lado de uso es una válvula eléctrica de expansión que puede, realizando un control del grado de apertura, variar el caudal del refrigerante que fluye a través del intercambiador 33a de calor del lado de uso. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a. Un extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado a un lado de líquido del mecanismo 32a de expansión del lado de uso, y otro extremo del mecanismo 32a de expansión del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través de una junta 13a. La junta 13a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso a los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31 a.
El intercambiador 33a de calor del lado de uso es un intercambiador de calor para enfriar o calentar el aire (RA y/u OA) en la carcasa 31a por medio del refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. El intercambiador 33a de calor del lado de uso se proporciona dentro de la carcasa 31a. El intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través de los tubos 11, 12 de interconexión de refrigerante. Un lado de líquido del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido a través del mecanismo 32a de expansión del lado de uso y la junta 13a, y un lado de gas del intercambiador 33a de calor del lado de uso está conectado al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante a través de una junta 14a. La junta 14a es una junta de tubo para conectar el intercambiador 33a de calor del lado de uso al tubo 12 de interconexión de gas refrigerante y, en esta realización, se proporciona dentro de la carcasa 31 a. El espacio dentro de la carcasa 31a está dividido en un paso 42a de suministro de aire y un paso 44a de extracción de aire. El conducto 42a de suministro de aire comunica con el conducto 5 (5a) de admisión y el conducto 6a de suministro de aire, y el conducto 44a de extracción de aire comunica con el conducto 7a de salida y el conducto 8 (8a) de extracción de aire. El mecanismo 32a de expansión del lado de uso y el intercambiador 33a de calor del lado de uso se proporcionan dentro del conducto 42a de suministro de aire dentro del espacio dentro de la carcasa 31a, y en esta realización, las juntas 13a, 14a también se proporcionan dentro del conducto 42a de suministro de aire. Por lo tanto, el intercambiador 33a de calor del lado de uso está diseñado para enfriar o calentar el aire dentro del conducto 42a de suministro de aire.
La tercera turbina 71a de suministro de aire es un ventilador provisto para poder tomar aire exterior (OA) desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1 y suministrar aire de suministro (SA) al espacio con aire acondicionado S1. La tercera turbina 71a de suministro de aire se proporciona dentro del paso 42a de suministro de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 6a de suministro de aire. La tercera turbina 71a de suministro de aire está diseñada para ser accionada por un tercer motor 72a de turbina de suministro de aire.
La tercera turbina 73a de extracción de aire es un ventilador provisto de manera que sea capaz de tomar aire ambiente (RA) desde el espacio S1 con aire acondicionado, devolviendo parte del aire ambiente (RA) al aire exterior (OA) tomado por la tercera turbina 73a de suministro de aire, y expulsar el remanente del aire ambiente (RA) como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1. La tercera turbina 73a de extracción de aire se proporciona dentro del paso 44a de extracción de aire, y una salida de esta turbina está conectada al conducto 8 (8a) de extracción de aire. La tercera turbina 73a de extracción de aire está diseñada para ser accionada por un tercer motor 74a de turbina de extracción de aire. Además, en la salida de la tercera turbina 73a de extracción de aire se proporciona un mecanismo 75a de comunicación de salida de extracción de aire, que está compuesto por un recorrido de comunicación para permitir la comunicación entre el paso 42a de suministro de aire y la salida de la tercera turbina 73a de extracción de aire y un regulador de tiro de aire colocado en este recorrido de comunicación. El mecanismo 75a de comunicación de salida de extracción de aire es capaz de conmutar entre: un estado de extracción parcial para permitir que la salida de la tercera turbina 73a de extracción de aire se comunique con el paso 42a de suministro de aire, devolviendo parte del aire ambiente (RA) al aire exterior (OA) dentro del conducto 42a de suministro de aire, y expulsar el remanente del aire ambiente (RA) como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1, abriendo el regulador de tiro de aire; y un estado de extracción completo que no permite que la salida de la tercera turbina 73a de extracción de aire se comunique con el paso 42a de suministro de aire, y extrae todo el aire ambiente (RA) como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1, cerrando el regulador de tiro de aire. Además, en la carcasa 31a se proporciona un mecanismo 76a de comunicación de suministro/extracción de aire, compuesto por un recorrido de comunicación para permitir que el paso 42a de suministro de aire y el paso 44a de extracción de aire se comuniquen y un regulador de tiro de aire colocado en este recorrido de comunicación. El mecanismo 76a de comunicación de suministro/extracción de aire es capaz de conmutar entre un estado de comunicación de suministro y extracción de aire para permitir que el paso 42a de suministro de aire y el paso 44a de extracción de aire se comuniquen abriendo el regulador de tiro de aire, y un estado de no comunicación de suministro y extracción de aire de no permitir que el paso 42a de suministro de aire y el paso 44a de extracción de aire se comuniquen cerrando el regulador de tiro de aire. En una salida para el aire de extracción (EA) de la carcasa 31a se proporciona un mecanismo 77a de regulación de retorno de aire compuesto por un regulador de tiro de aire. El mecanismo 77a de regulación de retorno de aire se puede proporcionar al conducto 8a de extracción de aire en lugar de a la salida para el aire de extracción (EA) de la carcasa 31 a.
Los conductos de aire 42a, 44a, los mecanismos 75a, 76a, 77a y las turbinas 71a, 73a descritos anteriormente, cuando están conectados con los conductos 5 (5a), 6a, 6b, 7a, 7b, 8 (8a) de aire, configuran un mecanismo de suministro/extracción del aparato 3a de climatización del lado de uso para tomar aire exterior (OA) desde el exterior del espacio con aire acondicionado S1, suministrar aire de suministro (SA) al espacio S1 con aire acondicionado, tomar aire ambiente (RA) desde el espacio con aire acondicionado S1, devolver parte del aire ambiente (RA) al aire exterior (OA) y extraer el resto del aire ambiente (RA) como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado S1.
El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante es un dispositivo para detectar refrigerante. El dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro de la carcasa 31a. En esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona dentro del conducto 42a de suministro de aire en el que se coloca el intercambiador 33a de calor del lado de uso (en esta realización, las juntas 13a, 14a y/o el mecanismo 32a de expansión del lado de uso). Además, en esta realización, el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante se proporciona en una parte inferior (cuando el refrigerante es más denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el conducto 42a de suministro de aire) o en una parte superior (cuando el refrigerante es menos denso que el aire) de la carcasa 31a (en esta realización, el paso 42a de suministro de aire). La Figura 12 muestra un caso en el que el dispositivo 48a de detección de fugas de refrigerante está provisto en la parte inferior de la carcasa 31 a.
<Dispositivo de control>
El aparato 1 de climatización tiene un dispositivo 9 de control para realizar el control de funcionamiento en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, etc. El dispositivo 9 de control tiene principalmente un dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor para controlar las acciones de los componentes (compresor, etc.) configurando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso para controlar las acciones de los componentes (ventiladores, dispositivos de detección de fugas de refrigerante, etc.) que configuran los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor, con el que está dotado el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, tiene un microordenador y/o una memoria, etc., para realizar el control del aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor. Los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso, con los que están dotados los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, tienen microordenadores y/o memorias, etc., para realizar el control en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso. El dispositivo 92 de control del lado de la fuente de calor y los dispositivos 93a, 93b de control del lado de uso están conectados para poder intercambiar, por ejemplo, señales de control a través de una línea de transmisión, y el dispositivo 9 de control del aparato 1 de climatización se configura de este modo. En esta realización, los dispositivos 92, 93a, 93b de control están conectados a través de una línea de transmisión, pero no se limitan a estar conectados de esta manera y pueden conectarse de forma inalámbrica o mediante otro método de conexión.
(2) Acciones
En el aparato 1 de climatización que tiene la configuración descrita anteriormente, se realizan las siguientes operaciones. Los controles de funcionamiento del aparato 1 de climatización que se describen a continuación son realizados por el dispositivo 9 de control.
<Funcionamiento normal>
En funcionamiento normal, se realiza una operación de modo que el aire exterior (OA) se introduce en las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2, el aire ambiente (RA) se introduce en las carcasas 31 a, 31 b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2, parte del aire ambiente (RA) se devuelve al aire exterior (OA), el aire de retorno (OA y parte de RA) se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso y luego se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2, y el remanente del aire ambiente (RA) se expulsa como aire de extracción (EA) fuera del espacio con aire acondicionado 51, como se muestra en la Figura 12. Específicamente, se realiza un control de funcionamiento como el siguiente en los componentes del aparato 1 de climatización.
Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser enfriado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de refrigeración por aire (el estado mostrado por las líneas continuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 12), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. Cuando se suministra aire como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 después de ser calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, en el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, el mecanismo 23 de conmutación se conmuta al estado de funcionamiento de calentamiento de aire (el estado mostrado por las líneas discontinuas del mecanismo 23 de conmutación en la Figura 12), y se accionan el compresor 21 y el ventilador 25 del lado de la fuente de calor. En esta realización, las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc., son las mismas que las acciones de los componentes del circuito refrigerante 10, etc. de la primera realización y, por lo tanto, no se describen aquí.
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso en este momento, los mecanismos 75a, 75b de comunicación de salida de extracción de aire y los mecanismos 77a, 77b de regulación de retorno de aire están abiertos, el mecanismo 76a de comunicación de suministro/extracción de aire está cerrado, y se accionan las terceras turbinas 71a, 71b de suministro de aire y las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire. Debido a estas acciones, el aire exterior (OA) se introduce en los conductos 42a, 42b de suministro de aire de las carcasas 31a, 31b desde el exterior de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 5 (5a, 5b) de entrada y el aire ambiente (RA) se introduce en los conductos 44a, 44b de extracción de aire de las carcasas 31a, 31b desde los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de los conductos 7a, 7b de salida. El aire ambiente (RA) introducido en las carcasas 31a, 31b es enviado por las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire a las salidas de las mismas. Parte del aire ambiente (RA) enviado a las salidas de las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire se envía a través de los mecanismos 75a, 75b de comunicación de salida de extracción de aire al paso 42a de suministro de aire para confluir con el aire exterior (OA) según con los grados de apertura de los reguladores de tiro de aire de los mecanismos 77a, 77b de regulación de retorno de aire, y el remanente del aire ambiente (RA) se expulsa como aire de extracción (EA) de los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través del conducto 8 (8a, 8b) de extracción de aire. Con el aire ambiente (RA) combinado, el aire exterior (OA) se enfría o calienta en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso mediante el refrigerante suministrado desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor a través del tubo 11 de interconexión de refrigerante líquido. Habiendo sido enfriado o calentado en los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso, el aire exterior (OA), incluido el aire ambiente (RA), se suministra como aire de suministro (SA) a los espacios con aire acondicionado S1, S2 a través de las terceras turbinas 71a, 71b de suministro de aire y los conductos 6a, 6b de suministro de aire.
<Operación de expulsión de refrigerante>
Durante el funcionamiento normal descrito anteriormente, cuando hay fugas de refrigerante en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, el refrigerante fugado se suministra a los espacios con aire acondicionado S1, S2 y existe el riesgo de accidentes de ignición (cuando el refrigerante es inflamable o ligeramente inflamable) o se producen accidentes de envenenamiento (cuando el refrigerante es tóxico). En vista de esto, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b fuera de los espacios con aire acondicionado S1, 52, por medio de los mecanismos de suministro/extracción de aire. En esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza accionando las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire configurando los mecanismos de suministro/extracción de aire.
Por ejemplo, suponiendo que se haya producido una fuga de refrigerante en el aparato 3b de climatización del lado de uso (es decir, el dispositivo 48b de detección de fugas de refrigerante ha detectado refrigerante), se hace funcionar la tercera turbina 73b de extracción de aire en el aparato 3b de climatización del lado de uso, como se muestra en la Figura 14. Específicamente, se cierra el mecanismo 75b de comunicación de salida de extracción de aire, se abre el mecanismo 76b de comunicación de suministro/extracción de aire y se hace funcionar la tercera turbina 73b de extracción de aire. El refrigerante fugado, junto con el aire en la carcasa 31b, se descarga así al conducto 8 (8b) de extracción de aire a través del conducto 42b de suministro de aire y el conducto 44b de extracción de aire. La tercera turbina 71b de suministro de aire se detiene y se evita que se suministre refrigerante fugado al espacio con aire acondicionado S2. En esta realización, cuando se hace funcionar la tercera turbina 73b de extracción de aire, el aire ambiente (RA) se introduce en la carcasa 31b desde el espacio con aire acondicionado S2, y este aire ambiente (RA) se extrae junto con el refrigerante fugado al conducto 8 (8b) de extracción de aire. En el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor, se evita que se suministre refrigerante desde el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor al aparato 3b de climatización del lado de uso, por ejemplo, debido a que el compresor 21 está detenido. En el aparato 3a de climatización del lado de uso, en el que no hay fugas de refrigerante, se evita que el refrigerante fugado en el aparato 3b de climatización del lado de uso fluya de regreso a la carcasa 31a a través del conducto 8 (8a) de extracción de aire cerrando el mecanismo 77a de regulación de retorno de aire.
(3) Características
Los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la presente realización y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos tienen características como las siguientes.
En esta realización, como se ha descrito anteriormente, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso que tienen la función de climatización de ventilación y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos, cuando los dispositivos 48a, 48b de detección de fugas de refrigerante detectan refrigerante, se realiza la operación de expulsión de refrigerante mediante los mecanismos de suministro/extracción de aire para expulsar de los espacios con aire acondicionado S1, S2 el refrigerante junto con el aire de las carcasas 31a, 31b. Particularmente, en esta realización, la operación de expulsión de refrigerante se realiza haciendo funcionar las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire. Además, en esta realización, el aparato 1 de climatización se configura conectando el aparato 2 de climatización del lado de la fuente de calor y la pluralidad (dos en esta realización) de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En esta realización, cuando se produce una fuga de refrigerante, por lo tanto es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente y no se suministre a los espacios con aire acondicionado S1, S2, utilizando los mecanismos de suministro/extracción de aire (en esta realización, accionando las terceras turbinas 73a, 73b de extracción de aire). Además, en esta realización, cuando se ha producido una fuga de refrigerante en cualquiera de la pluralidad de aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, es posible garantizar que el refrigerante fugado se extraiga rápidamente utilizando el mecanismo de suministro/extracción del aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en el que se ha fugado el refrigerante, y que el refrigerante no se suministra al espacio con aire acondicionado S1 o S2 que está siendo acondicionado por el aparato 3a o 3b de climatización del lado de uso en que se ha fugado el refrigerante.
Cuando el refrigerante es inflamable o levemente inflamable, se pueden suprimir los accidentes de ignición en los espacios con aire acondicionado S1, S2. Cuando el refrigerante es tóxico, se pueden suprimir los accidentes por intoxicación en los espacios con aire acondicionado S1, S2. La incidencia de accidentes por deficiencia de oxígeno en los espacios con aire acondicionado S1, S2 puede suprimirse incluso cuando el refrigerante no es inflamable, ligeramente inflamable o tóxico.
Esta realización también tiene las características <B> y <C> de la primera realización.
(4) Modificaciones
En los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso descritos anteriormente y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 12 a 14), las juntas 13a, 13b, 14a, 14b que conectan los intercambiadores 33a, 33b de calor del lado de uso a los tubos de interconexión de refrigerante se proporcionan dentro de las carcasas 31a, 31b, pero también hay casos en los que las juntas 13a, 13b, 14a, 14b se proporcionan fuera de las carcasas 31a, 31b, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso de la primera realización (Figura 4). En estos casos, cuando hay fugas de refrigerante de las juntas 13a, 13b, 14a, 14b, la fuga se produce en los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 en los que están instaladas las carcasas 31a, 31b de los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso.
En vista de esto, en los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso anteriormente descritos y el aparato 1 de climatización provisto de los mismos (véanse las Figuras 12 a 14), los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso, de forma similar a los aparatos 3a, 3b de climatización del lado de uso según la modificación de la primera realización, están provistos de mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior, que son capaces de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior de permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31a, 31b, y un estado de no comunicación interior-exterior de no permitir que se comuniquen los espacios de instalación del lado de uso S3, S4 y los interiores de las carcasas 31a, 31b, la operación de expulsión de refrigerante se realiza poniendo los mecanismos 47a, 47b de comunicación interior-exterior en el estado de comunicación interior-exterior. Esta realización alternativa es parte de la presente invención.
Aplicabilidad industrial
La presente invención es ampliamente aplicable a: aparatos de climatización del lado de uso que tienen intercambiadores de calor del lado de uso para enfriar o calentar el aire dentro de las carcasas por medio de refrigerante suministrado desde un aparato de climatización del lado de la fuente de calor, y mecanismos de suministro/extracción de aire para llevar aire a las carcasas desde espacios con aire acondicionado o fuera de espacios con aire acondicionado y para suministrar el aire del interior de las carcasas a los espacios con aire acondicionado o al exterior de los espacios con aire acondicionado; y aparatos de climatización que están provistos de tales aparatos de climatización del lado de uso.
Lista de números de referencia
1 Aparato de climatización
2 Aparato de climatización del lado de la fuente de calor
3a, 3b Aparatos de climatización del lado de uso
11, 12 Tubos de interconexión de refrigerante
13a, 13b, 14a, 14b Juntas
31a, 31b Carcasas
33a, 33b Intercambiadores de calor del lado de uso
35a, 35b Primeras turbinas de suministro de aire
37a, 37b Primeras turbinas de extracción de aire
47a, 47b Mecanismos de comunicación interior-exterior
48a, 48b, 49a, 49b Dispositivos de detección de fugas de refrigerante
51a, 51b Turbinas de suministro/extracción de aire
61a, 61b Segundas turbinas de suministro de aire
63a, 63b Segundas turbinas de extracción de aire
71a, 71b Terceras turbinas de suministro de aire
73a, 73b Terceras turbinas de extracción de aire
Lista de referencias
Bibliografía de patentes
Bibliografía de patentes 1: Publicación de patente japonesa en tramitación n° 2000-220877

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso que comprende:
una carcasa (31a, 31b);
un intercambiador (33a, 33b) de calor del lado de uso, que se proporciona dentro de la carcasa, para enfriar o calentar el aire dentro de la carcasa mediante el uso de un refrigerante suministrado desde un aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor;
un mecanismo de suministro/extracción de aire para llevar el aire ambiente a la carcasa desde un espacio con aire acondicionado, llevar aire exterior a la carcasa desde el exterior del espacio con aire acondicionado, suministrar el aire dentro de la carcasa como aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y expulsar el aire dentro de la carcasa como aire de extracción fuera del espacio con aire acondicionado; y
un dispositivo (48a, 48b, 49a, 49b) de detección de fugas de refrigerante para detectar el refrigerante;
en el que el mecanismo de suministro/extracción de aire está configurado para realizar una operación de expulsión de refrigerante para expulsar el refrigerante del espacio con aire acondicionado junto con el aire dentro de la carcasa cuando el dispositivo de detección de fugas de refrigerante ha detectado el refrigerante;
caracterizado por que
el intercambiador (33a, 33b) de calor del lado de uso está configurado para conectarse al aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor a través de un tubo (11, 12) de interconexión de refrigerante;
se proporciona fuera de la carcasa (31a, 31b) una junta (13a, 13b, 14a, 14b) para conectar el intercambiador de calor del lado de uso al tubo de interconexión de refrigerante;
el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene un mecanismo (47a, 47b) de comunicación interior-exterior capaz de conmutar entre un estado de comunicación interior-exterior para permitir la comunicación entre el interior de la carcasa y un espacio de instalación del lado de uso en el que se proporcionará la carcasa y un estado de no comunicación interior-exterior que no permite la comunicación entre el interior de la carcasa y el espacio de instalación del lado de uso; y
el mecanismo de comunicación interior-exterior está configurado para ponerse en el estado de comunicación interiorexterior para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
2. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según la reivindicación 1 en el que
dentro de la carcasa (31a, 31b) se proporciona un intercambiador (34a, 34b) de calor total para realizar el intercambio de calor entre el aire exterior y el aire ambiente;
el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una primera turbina (35a, 35b) de suministro de aire provista para poder tomar aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una primera turbina (37a, 37b) de extracción de aire provista para poder tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado y expulsar el aire de extracción del espacio con aire acondicionado; y
la primera turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
3. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según la reivindicación 1 en el que
el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una turbina (51a, 51b) de suministro/extracción de aire provista para poder conmutar entre un estado de suministro de aire para tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, tomar el aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado, y suministrar aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y un estado de extracción de aire para expulsar el aire de extracción del espacio con aire acondicionado; y
la turbina de suministro/extracción de aire en el estado de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
4. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según la reivindicación 1 en el que
el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una segunda turbina (61 a, 61 b) de suministro de aire provista de manera que sea capaz de tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, tomar el aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado, y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una segunda turbina (63a, 63b) de extracción de aire provista para que sea capaz de expulsar el aire de extracción del espacio con aire acondicionado; y
la segunda turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
5. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según la reivindicación 1 en el que
el mecanismo de suministro/extracción de aire tiene una tercera turbina (71a, 71b) de suministro de aire provista de manera que sea capaz de tomar el aire exterior desde el exterior del espacio con aire acondicionado y suministrar el aire de suministro al espacio con aire acondicionado, y una tercera turbina (73a, 73b) de extracción de aire provista de manera que sea capaz de tomar el aire ambiente desde el espacio con aire acondicionado, devolver parte del aire ambiente al aire exterior tomado por la tercera turbina de suministro de aire y expulsar un remanente del aire ambiente como aire de extracción del espacio con aire acondicionado; y
la tercera turbina de extracción de aire está configurada para realizar la operación de expulsión de refrigerante.
6. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que el refrigerante es más denso que el aire; y
el dispositivo (48a, 48b, 49a, 49b) de detección de fugas de refrigerante está provisto en una parte inferior de la carcasa (31a, 31b).
7. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que el refrigerante es menos denso que el aire; y
el dispositivo (48a, 48b, 49a, 49b) de detección de fugas de refrigerante está provisto en una parte superior de la carcasa (31a, 31b).
8. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende el refrigerante, siendo el refrigerante inflamable o ligeramente inflamable.
9. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7
que comprende el refrigerante, siendo el refrigerante tóxico.
10. El aparato (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende el refrigerante, no siendo el refrigerante inflamable, ligeramente inflamable ni tóxico.
11. Un aparato de climatización (1) que comprende
un aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor para suministrar refrigerante, y
una pluralidad de aparatos (3a, 3b) de climatización del lado de uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 conectados al aparato (2) de climatización del lado de la fuente de calor.
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