ES2911228T3 - Refrigerador - Google Patents

Abstract

Un refrigerador que comprende: un compresor (11) principal; un compresor (12) secundario conectado a un lado de salida del compresor (11) principal y configurado para realizar una compresión secundaria para un refrigerante comprimido principalmente en el compresor (11) principal; un condensador (13) conectado a un lado de salida del compresor (12) secundario; un primer evaporador (14) divergente con respecto al condensador (13) y conectado a un lado de entrada del compresor (11) principal; un segundo evaporador (15) que diverge al condensador (13) junto con el primer evaporador (14) y conectado entre el lado de salida del compresor principal y el lado de entrada del compresor (12) secundario; y una válvula (16) de conmutación de refrigerante instalada de manera que un lado de entrada del primer evaporador (14) y un lado de entrada del segundo evaporador (15) están conectados a un lado de salida del condensador (13) en paralelo y configurados para controlar que el refrigerante fluya hacia el primer evaporador (14) o el segundo evaporador (15), caracterizado porque el refrigerador comprende además: una tubería (L4) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del primer evaporador (14) y el lado de entrada del compresor (11) principal; una tubería (L5) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario; una tubería (L3) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del compresor (11) principal y la tubería (L5), mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario; una tubería (L6) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del compresor (12) secundario y el condensador (13); y una unidad de equilibrado de aceite para equilibrar la cantidad de aceite entre el compresor (11) principal y el compresor (12) secundario, en el que la unidad de equilibrado de aceite comprende: una parte (130) de separación de aceite configurada para separar el aceite de un refrigerante, y una tubería (140) de recogida de aceite que diverge al interior en una primera tubería (141) de recogida de aceite y una segunda tubería (142) de recogida de aceite configuradas para recoger selectivamente el aceite separado en la parte (130) de separación de aceite en el interior de los compresores (11, 12) correspondientes, en el que: la parte (130) de separación de aceite está instalada en la tubería (L6) conectada al lado de salida del compresor (12) secundario, la primera tubería (141) de recogida de aceite tiene una salida conectada a la tubería (L4), que conecta el primer evaporador (14) y el lado de entrada del compresor (11) principal, la segunda tubería (142) de recogida de aceite tiene una salida conectada a la tubería (L5), mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario, y las tuberías (141, 142) de recogida de aceite primera y segunda están conectadas a una válvula (145) de conmutación de aceite implementada como una válvula de tres vías que tiene una entrada conectada a la parte (130) de separación de aceite y salidas conectadas a las tuberías (141, 142) de recogida de aceite.

Description

DESCRIPCIÓN

Refrigerador

Estado de la técnica

Sector de la técnica

Esta memoria descriptiva se refiere a un refrigerador y, en particular, a un refrigerador que tiene un ciclo de refrigeración con una pluralidad de compresores y evaporadores.

Estado de la técnica

En general, un refrigerador es un aparato para mantener el interior del refrigerador a baja temperatura usando un ciclo de refrigeración que tiene un compresor, un condensador, un aparato de expansión y un evaporador. El compresor del refrigerador se lubrica usando aceite para protegerlo frente a fricción mecánica, y se permite que el aceite dentro del compresor circule en un ciclo de refrigeración que forma un bucle cerrado junto con el gas refrigerante de alta temperatura y de alta presión descargado fuera del compresor.

Si tal aceite se agrega (acumula) en el condensador, el evaporador y las tuberías del ciclo de refrigeración, el rendimiento del ciclo de refrigeración puede disminuir. Si el aceite no vuelve a fluir suavemente de vuelta al interior del compresor, puede deberse a la falta de aceite dentro del compresor, lo que puede dar como resultado daños en el compresor.

El ciclo de refrigeración aplicado al refrigerador puede clasificarse, según el número de compresores y evaporadores, en un ciclo de 1 evaporador que tiene un único compresor y un único evaporador, un ciclo de 2 evaporadores paralelo en el que una pluralidad de evaporadores están conectados en paralelo a un entrada de un único compresor, un ciclo de 1 compresor, 2 etapas en el que una pluralidad de evaporadores están conectados a un único compresor de 2 etapas, un ciclo en serie en el que una pluralidad de evaporadores están conectados en serie al único compresor, un ciclo en serie de derivación en el que una pluralidad de evaporadores están conectados selectivamente a un único compresor en serie.

Además, los documentos EP 1707900, EP 1686330, WO 96/20378, JP H09300940 y JP H04263746 se refieren a refrigeradores. El documento US 5634345 se refiere a un aparato y método para determinar y controlar el nivel de aceite en uno o más compresores de sistemas de refrigeración. En particular, el documento EP 1707 900 da a conocer un refrigerador según el preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención

El refrigerador que tiene tal ciclo de refrigeración tiene los siguientes problemas.

En primer lugar, cuando un evaporador está conectado a un compresor, una cámara de refrigeración se sobreenfría y, por tanto, aumenta el consumo de energía.

En segundo lugar, cuando una pluralidad de evaporadores están conectados a un compresor en paralelo o en serie, la cámara de refrigeración y la cámara de congelación pueden accionarse de manera independiente, lo que permite reducir el consumo de energía hasta cierto punto. Sin embargo, el consumo de energía sigue siendo elevado en comparación con la capacidad de enfriamiento requerida y, adicionalmente, el compresor de dos etapas dificulta la construcción del ciclo de refrigeración, que incluye el compresor.

Por tanto, un aspecto de la descripción detallada es proporcionar un refrigerador capaz de reducir el consumo de energía, accionando simultáneamente una cámara de congelación y una cámara de refrigeración, y facilitando la construcción de un ciclo de refrigeración.

Para lograr estas y otras ventajas y según el fin de esta memoria descriptiva, tal como se realiza y se describe ampliamente en el presente documento, el contenido de la reivindicación 1 presenta un refrigerador, así como ejemplos útiles para entender la invención. El refrigerador según la presente invención incluye las características de la reivindicación 1.

Según un ejemplo útil para entender la invención, se proporciona un método de accionamiento para un refrigerador que tiene un ciclo de refrigeración que comprende una pluralidad de compresores dispuestos dentro de un cuerpo principal de refrigerador, en el que un lado de salida de un compresor principal ubicado aguas arriba, en base a una dirección de flujo de un refrigerante, de la pluralidad de compresores, está conectado a un lado de entrada de un compresor secundario ubicado aguas abajo para realizar una compresión de múltiples etapas para el refrigerante. El método puede incluir la detección de los tiempos de accionamiento de los compresores principal y secundario, la comparación de los tiempos de accionamiento detectados con un tiempo de referencia, y la detención del compresor principal y el compresor secundario y la apertura de una tubería de equilibrado de aceite para conectar el compresor principal y el compresor secundario cuando los tiempos de accionamiento detectados superan el tiempo de referencia, al tiempo que se mantiene un estado cerrado de la tubería de equilibrado de aceite cuando los tiempos de accionamiento detectados no superan el tiempo de referencia.

Un alcance de aplicabilidad adicional de la presente solicitud resultará más evidente a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación en el presente documento. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, si bien indican una realización preferida de la invención, se proporcionan únicamente a modo de ilustración, dado que resultarán evidentes diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la invención definida por la reivindicación 1 para los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada.

Descripción de las figuras

Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar un mayor entendimiento de la invención y se incorporan en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran ejemplos y una realización de la invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención.

En los dibujos:

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un refrigerador según la presente divulgación;

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un ciclo de refrigeración según la figura 1; La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo del ciclo de refrigeración de la figura 1; La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo del ciclo de refrigeración de la figura 1; La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite proporcionada en el ciclo de refrigeración de la figura 1;

La figura 6 es una vista esquemática que muestra un separador de aceite según la figura 5;

Las figuras 7 y 8 son diagramas de bloques que muestran otros ejemplos de una unidad de equilibrado de aceite proporcionada en el ciclo de refrigeración de la figura 1;

La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra una realización de la invención, proporcionándose una unidad de equilibrado de aceite en el ciclo de refrigeración de la figura 1;

La figura 10 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite proporcionada en el ciclo de refrigeración de la figura 1;

Las figuras 11 y 12 son vistas esquemáticas que muestran ejemplos de una unidad de control para el ciclo de refrigeración de la figura 10; y

La figura 13 es un diagrama de bloques que muestra un procedimiento de equilibrado de aceite en el ciclo de refrigeración de la figura 10

Descripción detallada de la invención

Ahora se proporcionará una descripción en detalle de un refrigerador según los ejemplos, con referencia a los dibujos adjuntos. En aras de una breve descripción con referencia a los dibujos, los mismos componentes o componentes equivalentes estarán dotados de los mismos números de referencia, y no se repetirá la descripción de los mismos.

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un refrigerador según la presente divulgación, y la figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un ciclo de refrigeración según la figura 1.

Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, un refrigerador puede incluir un cuerpo 1 principal de refrigerador que tiene una cámara de congelación y una cámara de refrigeración, y una puerta 2 de cámara de congelación y una puerta 3 de cámara de refrigeración para abrir o cerrar la cámara de congelación y la cámara de refrigeración del cuerpo 1 principal de refrigerador, respectivamente.

Puede mostrarse un lado inferior del cuerpo 1 principal de refrigerador que tiene una cámara de máquina, en la que se dispone un ciclo de refrigeración para generar aire frío. El ciclo de refrigeración puede implementarse en diversas configuraciones según un tipo de refrigerador. El ciclo de refrigeración según este ejemplo puede incluir una pluralidad de compresores y una pluralidad de evaporadores y puede dividirse en un ciclo de refrigeración de cámara de congelación y un ciclo de refrigeración de cámara de refrigeración. El ciclo de refrigeración de cámara de congelación puede ser un ciclo de bucle cerrado formado por la conexión de un compresor 11 principal, un compresor 12 secundario, un condensador 13 y un primer evaporador 14, mientras que el ciclo de refrigeración de lado de cámara de refrigeración puede ser un ciclo de bucle cerrado formado por la conexión del compresor 12 secundario, el condensador 13 y un segundo evaporador 15.

La pluralidad de compresores 11 y 12 y el condensador 13 pueden instalarse en la cámara de máquina. La pluralidad de compresores 11 y 12 pueden estar conectados entre sí en serie. Es decir, una salida del compresor 11 principal puede conectarse a una entrada del compresor 12 secundario de manera que un refrigerante, que experimentó una compresión principal en el compresor 11 principal, luego experimenta una compresión secundaria en el compresor 12 secundario. Una salida del compresor 12 secundario puede conectarse a una entrada del condensador 13. Los compresores 11 y 12 principal y secundario pueden estar diseñados para tener la misma capacidad. Para un refrigerador habitual, el modo de accionamiento de cámara de refrigeración funciona con más frecuencia, por lo que también puede ser posible que el compresor 12 secundario, en asociación operativa con el modo de accionamiento de cámara de refrigeración, esté diseñado para tener una capacidad dos veces mayor que la del compresor 11 principal.

La pluralidad de evaporadores 14 y 15 que configuran una parte del ciclo de refrigeración pueden estar conectados entre sí en paralelo por una primera tubería L1 de ramificación y una segunda tubería L2 de ramificación divergentes cerca de la salida del condensador 13. Puede instalarse una válvula 16 de conmutación de refrigerante para controlar la dirección de flujo de un refrigerante en el punto divergente entre las tuberías L1 y L2 de ramificación primera y segunda. Un primer aparato 17 de expansión y un segundo aparato 18 de expansión, cada uno para expandir un refrigerante, pueden instalarse en el medio de cada una de las tuberías L1 y L2 de ramificación, es decir, cerca de los extremos de entrada de ambos evaporadores 14 y 15.

Uno de la pluralidad de evaporadores 14 y 15 puede instalarse en una pared trasera de la cámara de congelación y otro puede instalarse en una pared trasera de la cámara de refrigeración. El evaporador 14 instalado en la cámara de congelación (a continuación en el presente documento denominado “primer evaporador”) y el evaporador 15 instalado en la cámara de refrigeración (a continuación en el presente documento denominado “segundo evaporador”) pueden tener la misma capacidad. Alternativamente, de manera similar a los compresores, el segundo evaporador 15 puede tener una mayor capacidad que el primer evaporador 14.

La válvula 16 de conmutación de refrigerante puede implementarse como una válvula de 3 vías. Por ejemplo, la válvula 16 de conmutación de refrigerante puede tener una estructura en la que la salida del condensador se comunica selectivamente con uno de los evaporadores o se comunica simultáneamente con ambos evaporadores. El refrigerador que tiene la configuración puede tener los siguientes efectos operativos.

Es decir, la válvula 16 de conmutación de refrigerante puede controlar que el refrigerante fluya hacia el primer evaporador o el segundo evaporador según un modo de accionamiento del refrigerador, implementando de este modo un modo de accionamiento simultáneo para accionar simultáneamente la cámara de refrigeración y la cámara de congelación, un modo de accionamiento de cámara de congelación para accionar solo la cámara de congelación, o un modo de accionamiento de cámara de refrigeración para accionar solo la cámara de refrigeración.

Por ejemplo, en el modo de accionamiento simultáneo del refrigerador, la válvula 16 de conmutación de refrigerante está completamente abierta de manera que un refrigerante puede circular por el ciclo de refrigeración de cámara de congelación y el ciclo de refrigeración de cámara de refrigeración. Es decir, un refrigerante que fluye a través del condensador 13 puede fluir al distribuirse en el interior del primer evaporador 14 y el segundo evaporador 15. Simultáneamente, el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario comienzan a accionarse.

Por consiguiente, un refrigerante, que se succiona al interior del compresor 11 principal a través del primer evaporador 14, experimenta una compresión principal en el compresor 11 principal. El refrigerante comprimido principalmente, que se descarga fuera del compresor 11 principal, se introduce en el compresor 12 secundario. En este caso, un refrigerante, que fluye a través del segundo evaporador 15, se mezcla con el refrigerante comprimido principalmente descargado fuera del compresor 11 principal, e introduciéndose de este modo en el compresor 12 secundario.

El refrigerante comprimido principalmente y el refrigerante que fluye a través del segundo evaporador 12 se comprimen en el compresor 12 secundario y se descargan. El refrigerante descargado fuera del compresor 12 secundario fluye hacia el interior del condensador 13 para ser condensado. El refrigerante condensado en el condensador 13 se redistribuye hacia el primer evaporador 14 y el segundo evaporador 15 por medio de la válvula 16 de conmutación de refrigerante para su circulación. Tal serie de procedimientos se repiten.

Por otro lado, cuando el refrigerador está en el modo de accionamiento de cámara de congelación, la válvula 16 de conmutación de refrigerante bloquea la dirección hacia el segundo evaporador 15 como el ciclo de refrigeración de cámara de refrigeración, y abre solo la dirección hacia el primer evaporador 14 como el ciclo de refrigeración de cámara de congelación, de manera que un refrigerante que fluye a través del condensador 13 puede moverse hacia el primer evaporador 14. Sin embargo, el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario se accionan simultáneamente. Por consiguiente, el refrigerante que fluye a través del primer evaporador 14 puede circular siendo comprimido principal y secundariamente de manera secuencial a través de los compresores 11 y 12 principal y secundario.

Cuando el refrigerador se encuentra en el modo de accionamiento de cámara de refrigeración, la válvula 16 de conmutación de refrigerante bloquea la dirección hacia el primer evaporador 14 como el ciclo de refrigeración de cámara de congelación y abre la dirección hacia el segundo evaporador 15 como el ciclo de refrigeración de cámara de refrigeración. Además, solo el compresor 12 secundario comienza a accionarse con el compresor 11 principal detenido.

Por consiguiente, un refrigerante que fluye a través del condensador 13 solo fluye hacia el segundo evaporador 15 para introducirse en el interior del compresor 12 secundario. El refrigerante, que se descarga después de comprimirse en el compresor 12 secundario, fluye hacia el condensador 13 para condensarse. Tal serie de procedimientos se repiten.

Por consiguiente, el refrigerador puede accionarse con los ciclos de refrigeración, que se ejecutan de manera independiente en correspondencia con la carga de la cámara de congelación o la cámara de refrigeración, lo que permite reducir un consumo de energía innecesario del refrigerador, mejorando de este modo notablemente la eficiencia del refrigerador.

A continuación en el presente documento, se proporcionará una descripción de otro ejemplo.

La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo del ciclo de refrigeración de la figura 1.

Tal como se muestra en la figura 3, en este ejemplo, puede instalarse una válvula 20 de prevención de reflujo entre una tubería L3 conectada a una salida del compresor 11 principal y una tubería L5 conectada a una salida del segundo evaporador 15. La válvula 20 de prevención de reflujo puede evitar que un refrigerante descargado fuera del compresor 11 principal fluya en sentido inverso hacia el segundo evaporador 15 debido a una diferencia de presión.

La válvula 20 de prevención de reflujo puede implementarse como una válvula de retención que funciona mecánicamente mediante la presión de un refrigerante. Aunque no se muestra, puede implementarse alternativamente como una válvula de solenoide que actúa conjuntamente con la válvula 16 de conmutación de refrigerante.

La configuración básica del ciclo de refrigeración del refrigerador según este ejemplo es igual o similar a la del ejemplo anterior, por lo que se omitirá su descripción detallada.

En este caso, el otro ejemplo puede tener los siguientes efectos operativos. Por ejemplo, la presión de un refrigerante, que se descarga después de comprimirse en el compresor 11 principal, puede ser mayor que la presión de un refrigerante, que se introduce en el compresor 12 secundario a través del segundo evaporador 15. Por consiguiente, una parte del refrigerante descargado fuera del compresor 12 principal puede ser propensa a invertir el flujo hacia el segundo evaporador 15 antes de introducirse en el compresor 12 secundario. Cuando el refrigerante descargado fuera del compresor 11 principal fluye en sentido inverso al interior del segundo evaporador 15, la temperatura del refrigerante dentro del segundo evaporador 15 puede aumentar. Entonces, tras iniciar un modo de accionamiento en el que se acciona el segundo evaporador 15, es decir, en el modo de accionamiento de cámara de refrigeración, se aumenta la temperatura del refrigerante introducido desde el segundo evaporador 15 en el compresor 12 secundario, lo que provoca un aumento del consumo de energía dentro del compresor 12 secundario, lo que reduce el rendimiento del refrigerador.

Sin embargo, tal como se muestra en el otro ejemplo, dado que la válvula 20 de prevención de reflujo como válvula de retención unidireccional está instalada en la tubería L5 de lado de salida del segundo evaporador 15, puede evitarse que el refrigerante descargado fuera del compresor 11 principal fluya en sentido inverso hacia el interior del segundo evaporador 15. Por tanto, puede evitarse el precalentamiento del refrigerante presente en el segundo evaporador 15, por consiguiente, un aumento del consumo de energía del refrigerador, lo que se produce debido a un aumento de la presión del compresor 12 secundario provocado por el aumento de la temperatura del refrigerante introducido en el compresor 12 secundario, puede obviarse incluso a pesar de que el modo de accionamiento de cámara de refrigeración que ejecuta un ventilador de cámara de refrigeración se inicie más tarde.

Por consiguiente, tras accionar simultáneamente los compresores principal y secundario, puede evitarse que el refrigerante, que se descarga después de comprimirse principalmente en el compresor principal, fluya en sentido inverso al interior del segundo evaporador, que se encuentra a una presión relativamente baja. Esto puede evitar el precalentamiento del refrigerante contenido dentro del segundo evaporador, por consiguiente, puede obviarse un aumento de la presión del compresor secundario cuando se inicia más tarde el modo de accionamiento de cámara de refrigeración, lo que da como resultado una mejora de la eficiencia del refrigerador.

A continuación en el presente documento, se proporcionará una descripción de otro ejemplo de un ciclo de refrigeración.

La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo del ciclo de refrigeración de la figura 1.

Es decir, el ejemplo anterior ilustra que la válvula 20 de prevención de reflujo está instalada en el lado de salida del segundo evaporador 15 para evitar que el refrigerante comprimido principalmente descargado del compresor 11 principal fluya en sentido inverso hacia el interior del segundo evaporador 15 conectado al lado de entrada del compresor 12 secundario, mientras que este ejemplo, tal como se muestra en la figura 4, ilustra una unidad de inyección para permitir el intercambio de calor entre un refrigerante introducido en el interior de un evaporador que presenta una temperatura de evaporación baja y un refrigerante que fluye a través de otro evaporador que presenta una temperatura de evaporación alta, de los evaporadores 14 y 15 primero y segundo.

La unidad de inyección puede implementarse instalando un intercambiador 30 de calor auxiliar en una tubería L5 conectada a la salida del segundo evaporador 15 y acoplando la primera tubería L1 de ramificación, a la que está conectada el primer evaporador 14, al intercambiador 30 de calor auxiliar para intercambiar calor entre sí.

El intercambiador 30 de calor auxiliar puede tener diversas estructuras, tal como una estructura de intercambiador de calor de doble tubería con un excelente rendimiento de intercambio de calor, una estructura de intercambiador de calor de tipo placa o similares.

El ciclo de refrigeración para el refrigerador según este ejemplo es igual o similar al del ejemplo anterior en vista de la configuración básica y los efectos operativos. En este caso, según este ejemplo, un refrigerante, que fluye hacia el primer evaporador 14 por medio de la válvula 16 de conmutación de refrigerante, en primer lugar pasa a través del intercambiador 30 de calor auxiliar y luego se introduce en el primer evaporador 14, para aumentar la temperatura del primer evaporador 14. Dado que el segundo evaporador 15 presenta un flujo de refrigerante relativamente alto y una temperatura de evaporación alta, en comparación con el primer evaporador 14, puede obtenerse un efecto de cambio de una carga de la cámara de congelación a la cámara de refrigeración, mejorando de este modo la eficiencia global del refrigerador.

Mientras tanto, con respecto al ciclo de refrigeración de 2 etapas-2comp, cuando el modo de accionamiento de cámara de refrigeración se ejecuta con frecuencia, el accionamiento de la cámara de congelación no puede realizarse durante un largo periodo de tiempo, por consiguiente, un refrigerante puede no introducirse en el compresor principal conectado a un evaporador de cámara de congelación, que reduce una cantidad mezclada de refrigerante y aceite. Como resultado, puede no mantenerse una cantidad de aceite uniforme entre los compresores, lo que puede provocar una avería en los compresores. Además, incluso en el modo de accionamiento simultáneo, si se interrumpe la distribución de refrigerante entre la cámara de congelación y la cámara de refrigeración, puede acumularse (desviarse) refrigerante y aceite en cualquiera de los lados, lo que puede provocar un desequilibrio de la cantidad de aceite entre los compresores, lo que daría como resultado, por consiguiente, una avería de los compresores.

Para abarcar tales problemas, puede ser preferible seguir equilibrando la cantidad de aceite entre una pluralidad de compresores en un ciclo de refrigeración que tenga una pluralidad de compresores y una pluralidad de evaporadores.

La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite proporcionada en el ciclo de refrigeración de la figura 1 y la figura 6 es una vista esquemática que muestra un separador de aceite según la figura 5.

Tal como se muestra en la figura 5, una unidad de equilibrado de aceite según este ejemplo puede incluir un separador 120 de aceite instalado en la tubería L3 conectada a la salida del compresor 11 principal para separar el aceite de un refrigerante descargado fuera del compresor 11 principal, y una tubería 121 de recogida de aceite conectada entre una salida de aceite del separador 120 de aceite y la tubería L4 conectada a la entrada del compresor 11 principal.

El separador 120 de aceite, tal como se muestra en la figura 6, puede instalarse mucho tiempo en una dirección hacia arriba y hacia abajo. La tubería L3 conectada a la salida del compresor 11 principal puede conectarse a un extremo inferior del separador 120 de aceite al insertarse hasta una altura predeterminada, y puede acoplarse una tubería L5 conectada a la entrada del compresor 12 secundario a un extremo superior del separador 120 de aceite.

Puede conectarse una tubería 122 capilar para descomprimir el aceite recolectado en el medio de la tubería 121 de recogida de aceite.

En este caso, en el modo de accionamiento simultáneo en el que el compresor principal y el compresor secundario se accionan simultáneamente o en un modo de accionamiento de cámara de congelación, un refrigerante descargado fuera del compresor 11 principal puede contener una determinada cantidad de aceite. Sin embargo, este aceite puede separarse del refrigerante al tiempo que pasa a través del separador 120 de aceite en estado mezclado con el refrigerante. El aceite separado en el separador 120 de aceite puede recogerse entonces en el interior del compresor 11 principal a través de la tubería 121 de recogida de aceite mientras que el refrigerante puede introducirse en el compresor 12 secundario para comprimirse secundariamente.

Como tal, el compresor 11 principal siempre puede contener una determinada cantidad de aceite, minimizando u obviando de este modo una avería o daño del compresor debido a la falta de aceite dentro del compresor 11 principal y equilibrando la cantidad de aceite entre el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario.

A continuación, se proporcionará una descripción de otro ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite.

La figura 7 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite del ciclo de refrigeración de la figura 1.

Es decir, el ejemplo anterior ilustra que el separador de aceite está ubicado cerca de la salida del compresor principal, mientras que este ejemplo, tal como se muestra en la figura 7, ilustra que un separador 130 de aceite que forma parte de la unidad de equilibrado de aceite está instalado en una tubería L6 conectada a la salida del compresor 12 secundario.

En este caso, la tubería 131 de recogida de aceite puede tener una salida conectada a una tubería en el lado de entrada del compresor 12 secundario, es decir, la tubería L3 conectada a la salida del compresor 11 principal. Este ejemplo es igual o similar al ejemplo anterior en vista de la configuración básica y los efectos operativos. En este caso, la falta de aceite en el compresor 12 secundario, que puede provocarse por un accionamiento frecuente de la cámara de refrigeración del refrigerador, puede obviarse y simultáneamente puede equilibrarse el aceite entre el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario. El número de referencia 132 no explicado en la figura 7 indica una tubería capilar.

A continuación, se describirá otro ejemplo de la unidad de equilibrado de aceite.

La figura 8 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite del ciclo de refrigeración de la figura 1.

Es decir, los ejemplos anteriores ilustran que un separador de aceite está ubicado en la tubería conectada a la salida del compresor principal o la tubería conectada a la salida del compresor secundario, mientras que este ejemplo, tal como se muestra en la figura 8, ilustra que el separador de aceite que forma parte de la unidad de equilibrado de aceite incluye un primer separador 120 de aceite y un segundo separador 130 de aceite. El primer separador 120 de aceite puede instalarse en la tubería L3 conectada a la salida del compresor 11 principal y el segundo separador 130 de aceite puede instalarse en la tubería L6 conectada a la salida del compresor 12 secundario. Una salida de una primera tubería 121 de recogida de aceite conectada al primer separador 120 de aceite puede conectarse a la tubería L4, que está conectada a la entrada del compresor 11 principal, y una salida de una segunda tubería 131 de recogida de aceite conectada al segundo separador 130 de aceite puede conectarse a la tubería L5, que está conectada a la entrada del compresor 12 secundario. Los números de referencia 122 y 132 no explicados en la figura 8 indican tuberías capilares.

En este ejemplo, la configuración básica y los efectos operativos también son iguales o similares a los de los ejemplos anteriores. En este caso, en este ejemplo, el primer separador 120 de aceite y el segundo separador 130 de aceite pueden instalarse en las tuberías L3 y ^l6 conectadas a las salidas de los compresores 11 y 12, respectivamente, y el aceite separado en cada separador 120, 130 de aceite puede recogerse en la entrada de cada compresor 11, 12, por lo que la falta de aceite en cada compresor puede obviarse de manera eficaz.

A continuación en el presente documento, se describirá una realización de una unidad de equilibrado de aceite. La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra una realización de una unidad de equilibrado de aceite del ciclo de refrigeración de la figura 1.

Es decir, los ejemplos anteriores ilustran los casos en los que el separador de aceite está instalado en el lado de salida de los compresores principal o secundario y en caso de que el separador de aceite está instalado en el lado de entrada de los compresores principal o secundario, mientras que esta realización, tal como se muestra en la figura 9, un separador 130 de aceite que forma parte de la unidad de equilibrado de aceite está instalado en la tubería L6 conectada a la salida del compresor 12 secundario y una tubería 140 de recogida de aceite se bifurca en una primera tubería 141 de recogida de aceite y una segunda tubería 142 de recogida de aceite de manera que la primera tubería 141 de recogida de aceite está conectada a la tubería L4 conectada a la entrada del compresor 11 principal y la segunda tubería 142 de recogida de aceite está conectada a la tubería L5 conectada a la entrada del compresor 12 secundario.

En este caso, cuando las salidas de las tuberías 141 y 142 de recogida de aceite primera y segunda están conectadas respectivamente a la tubería L4 conectada a la entrada del compresor 11 principal y la tubería L5 conectada a la entrada del compresor 12 secundario, una válvula 145 de conmutación de aceite implementada como una válvula de 3 vías puede instalarse en el punto divergente de las tuberías 141 y 142 de recogida de aceite primera y segunda.

Esta realización es igual o similar a los ejemplos anteriores en vista de la configuración básica y los efectos operativos del refrigerador, por lo que se omitirá su descripción detallada. En este caso, según esta realización, como el separador 130 de aceite está instalado cerca de la entrada del condensador 13, puede separar el aceite descargado fuera del compresor 12 secundario así como del compresor 11 principal, y el aceite separado puede recogerse hacia la entrada de un compresor apropiado usando la válvula 145 de conmutación de aceite, equilibrando de este modo adicionalmente la cantidad de aceite entre el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario. Además, esta realización está configurada de manera que el único separador 130 de aceite se usa para permitir el suministro del aceite recogido al interior de los compresores 11 y 12 principal y secundario, reduciendo de este modo el coste de fabricación requerido para la instalación del separador de aceite.

Mientras tanto, los ejemplos y realización anteriores ilustran que la unidad de equilibrado de aceite está configurada para instalar el separador de aceite en el medio de la tubería y conectar el separador de aceite y cada tubería entre sí a través de las tuberías de recogida de aceite para recoger el aceite separado en el separador de aceite en la entrada de cada compresor. Alternativamente, la unidad de equilibrado de aceite puede conectar directamente el compresor principal y el compresor secundario entre sí.

La figura 10 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo de una unidad de equilibrado de aceite del ciclo de refrigeración de la figura 1, las figuras 11 y 12 son diagramas de bloques que muestran ejemplos de una unidad de control para el ciclo de refrigeración según la figura 10 y la figura 13 es un diagrama de bloques que muestra un procedimiento de equilibrado de aceite en el ciclo de refrigeración de la figura 10.

Tal como se muestra en las figuras 10 a 13, puede conectarse una tubería 221 de equilibrado de aceite entre el compresor 11 principal y el compresor 12 secundario, y puede instalarse una válvula 222 de equilibrado de aceite en el medio de la tubería 221 de equilibrado de aceite para abrir o cerrar la tubería 221 de equilibrado de aceite.

La válvula 222 de equilibrado de aceite puede implementarse como una válvula solenoide o una válvula de motor paso a paso y conectarse a una unidad 230 de control para abrir o cerrar automáticamente la válvula 222 de equilibrado de aceite.

La unidad 230 de control, tal como se muestra en la figura 11, puede incluir un temporizador 235 para detectar un tiempo de accionamiento del compresor 11 principal o el compresor 12 secundario de la pluralidad de compresores. La unidad 230 de control puede configurarse para abrir o cerrar la válvula 222 de equilibrado de aceite comparando el tiempo de accionamiento del compresor correspondiente detectado por el temporizador 235 con un tiempo de referencia. Por ejemplo, la unidad 230 de control puede incluir una parte 231 de entrada para recibir un tiempo de accionamiento del compresor correspondiente detectado por el temporizador 235, una parte 232 de determinación para determinar si abrir o cerrar la válvula 222 de equilibrado de aceite comparando el tiempo de accionamiento recibido con un tiempo de referencia, y una parte 233 de instrucciones para controlar la válvula 222 de equilibrado de aceite según la determinación de la parte 232 de determinación.

Haciendo referencia a la figura 12, puede instalarse un sensor 236 de flujo en el compresor 11 o 12 principal o secundario o en ambos compresores, por consiguiente, la válvula 222 de equilibrado de aceite puede abrirse o cerrarse según un valor de detección por el sensor 236 de flujo. Este caso también tiene la misma configuración básica o similar y efectos operativos que el caso que emplea el temporizador. En este caso, según este ejemplo, cada flujo de los compresores puede detectarse y compararse directamente para controlar la válvula de equilibrado de aceite, logrando de este modo un equilibrado de aceite preciso de ambos compresores.

La unidad de equilibrado de aceite puede tener los siguientes efectos operativos.

Es decir, en el modo de accionamiento simultáneo en el que los compresores 11 y 12 principal y secundario funcionan simultáneamente o en el modo de accionamiento de cámara de congelación, con referencia a la figura 13, el temporizador 235 mide el tiempo de accionamiento de cada uno de los compresores 11 y 12 principal y secundario en tiempo real. Cuando el tiempo de accionamiento de cada uno del compresor 11 principal y el compresor 12 secundario alcanza un tiempo de referencia, la unidad 230 de control puede abrir la válvula 222 de equilibrado de aceite para suministrar aceite contenido en el compresor 12 secundario al interior del compresor 11 principal, es decir, realizar la denominada operación de equilibrado de aceite.

En este caso, la parte 231 de entrada puede recibir una temperatura interior actual del refrigerador en tiempo real a través de un sensor de temperatura (no mostrado) para medir la temperatura interior del refrigerador antes de detener los compresores 11 y 12 principal y secundario. La parte 232 de determinación puede calcular una diferencia entre la temperatura interior del refrigerador, transferida por la parte 231 de entrada, y una temperatura objetivo para determinar si ejecutar una operación adicional del refrigerador. Cuando se determina que se necesita una operación adicional, la parte 233 de instrucciones puede dar instrucciones sobre la ejecución de la operación adicional para reducir la temperatura interior del refrigerador para que sea inferior a la temperatura objetivo un valor prestablecido.

Por consiguiente, la presión de succión del compresor secundario es más alta que la del compresor principal, por lo que puede suministrarse aceite del compresor secundario al compresor principal usando la diferencia de presión entre los compresores principal y secundario sin hacer funcionar el compresor secundario.

Por tanto, puede obviarse la falta de aceite que puede producirse en el compresor principal, lo que permite evitar la avería de los compresores y al mismo tiempo garantizar un tiempo de accionamiento del refrigerador, lo que da como resultado la minimización o prevención de consumo de energía y la mejora de la eficiencia del refrigerador. Los ejemplos, realizaciones y ventajas anteriores son meramente a modo de ejemplo y no deben interpretarse como que limitan la presente divulgación. Las presentes enseñanzas pueden aplicarse fácilmente a otros tipos de aparatos. Esta descripción pretende ser ilustrativa y no limitar el alcance de la reivindicación.

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1. Un refrigerador que comprende:

un compresor (11) principal;

un compresor (12) secundario conectado a un lado de salida del compresor (11) principal y configurado para realizar una compresión secundaria para un refrigerante comprimido principalmente en el compresor (11) principal;

un condensador (13) conectado a un lado de salida del compresor (12) secundario;

un primer evaporador (14) divergente con respecto al condensador (13) y conectado a un lado de entrada del compresor (11) principal;

un segundo evaporador (15) que diverge al condensador (13) junto con el primer evaporador (14) y conectado entre el lado de salida del compresor principal y el lado de entrada del compresor (12) secundario; y

una válvula (16) de conmutación de refrigerante instalada de manera que un lado de entrada del primer evaporador (14) y un lado de entrada del segundo evaporador (15) están conectados a un lado de salida del condensador (13) en paralelo y configurados para controlar que el refrigerante fluya hacia el primer evaporador (14) o el segundo evaporador (15),

caracterizado porque

el refrigerador comprende además:

una tubería (L4) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del primer evaporador (14) y el lado de entrada del compresor (11) principal;

una tubería (L5) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario;

una tubería (L3) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del compresor (11) principal y la tubería (L5), mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario;

una tubería (L6) mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del compresor (12) secundario y el condensador (13); y

una unidad de equilibrado de aceite para equilibrar la cantidad de aceite entre el compresor (11) principal y el compresor (12) secundario,

en el que la unidad de equilibrado de aceite comprende:

una parte (130) de separación de aceite configurada para separar el aceite de un refrigerante, y

una tubería (140) de recogida de aceite que diverge al interior en una primera tubería (141) de recogida de aceite y una segunda tubería (142) de recogida de aceite configuradas para recoger selectivamente el aceite separado en la parte (130) de separación de aceite en el interior de los compresores (11, 12) correspondientes,

en el que:

la parte (130) de separación de aceite está instalada en la tubería (L6) conectada al lado de salida del compresor (12) secundario,

la primera tubería (141) de recogida de aceite tiene una salida conectada a la tubería (L4), que conecta el primer evaporador (14) y el lado de entrada del compresor (11) principal,

la segunda tubería (142) de recogida de aceite tiene una salida conectada a la tubería (L5), mediante la que se forma la conexión entre el lado de salida del segundo evaporador (15) y el lado de entrada del compresor (12) secundario, y

las tuberías (141, 142) de recogida de aceite primera y segunda están conectadas a una válvula (145) de conmutación de aceite implementada como una válvula de tres vías que tiene una entrada conectada a la parte (130) de separación de aceite y salidas conectadas a las tuberías (141, 142) de recogida de aceite.