ES2968100T3 - Dispositivo para el llenado de sistemas de aire acondicionado de vehículos con refrigerante R744 - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para el llenado de sistemas de aire acondicionado de vehículos con refrigerante R744
La invención se refiere a un dispositivo para llenar sistemas de aire acondicionado de vehículos con refrigerante R744, en donde el dispositivo presenta al menos un depósito de almacenamiento para refrigerante líquido, que está conectado operativamente a un sistema de llenado, a través de al menos una estación de bombeo así como una sección de suministro y una línea de retorno, desde el cual el refrigerante es introducido en el sistema de aire acondicionado del vehículo a través de un adaptador.
En función de los requisitos legales, cada vez se usan más refrigerantes que cumplen aspectos ecológicos para los sistemas de aire acondicionado de los vehículos. Esto incluye también el CO<2>, etiquetado como refrigerante R744.
Los fabricantes de sistemas de aire acondicionado especifican la masa a introducir en el respectivo sistema de aire acondicionado. Es muy importante respetar las estrechas tolerancias exigidas para no perjudicar el rendimiento de refrigeración y evitar daños en el sistema de aire acondicionado debido a una masa de llenado diferente.
Los sistemas de aire acondicionado de los vehículos son llenados inicialmente por el fabricante en el montaje final del vehículo mediante el uso de sistemas de llenado. Por lo tanto, los requisitos de precisión con respecto a las masas a llenar deben recaer sobre el sistema de llenado.
Las propiedades de los refrigerantes se describen en diagramas de entalpía, a partir de los cuales pueden reconocerse las relaciones entre presión, temperatura, densidad y estados de fase.
Con el refrigerante R744 en particular, los fabricantes de sistemas de llenado tienen la tarea de controlar los estados de fase, que cambian debido a la temperatura y la presión, y por lo tanto también la densidad del refrigerante, para poder llevar a cabo el llenado dentro de los límites de tolerancia requeridos. Sin embargo, esto es especialmente difícil con el refrigerante R744 porque, debido a las bombas que se necesitan, se producen ya cambios significativos en el intervalo de temperaturas de la nave de montaje y con la compresión.
Del documento EP 2762804 A1 ya se conocen propuestas para registrar cambios de este tipo e incluirlos en el cálculo durante el llenado. Sin embargo, estos procedimientos son muy complejos en términos de tecnología de medición y requieren procesos de corrección en tiempo real durante el llenado. El documento US 4 285 206 A divulga un dispositivo con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
En principio, sería ventajoso que el refrigerante R744 pudiera ser mantenido siempre en fase líquida. En este caso, los denominados caudalímetros másicos son capaces de realizar mediciones correctas del caudal másico. La sección de llenado después del caudalímetro másico hasta el sistema de aire acondicionado del vehículo también puede considerarse como un volumen constante y, por lo tanto, una masa constante porque, según el diagrama de entalpía, con cambios de temperatura bajos el refrigerante en fase líquida no está sujeto a ningún cambio significativo de densidad.
El objetivo de la invención es crear una solución técnica con la que el refrigerante R744 pueda mantenerse permanentemente en fase líquida dentro de un concepto de suministro con un sistema de llenado.
El objetivo se consigue mediante un dispositivo según la reivindicación 1 en el que un sensor de temperatura y un circuito de válvulas están dispuestos en la región de transición entre la sección de suministro y el sistema de llenado, que regulan el flujo de refrigerante en función de la situación concreta de funcionamiento de tal manera que cuando se interrumpe la extracción de refrigerante, el refrigerante, que inevitablemente se calienta debido a la pausa de extracción, es devuelto al tanque de almacenamiento y el refrigerante frío es transportado desde el tanque de almacenamiento al sistema de llenado. El control del circuito de válvulas y, en consecuencia, el retorno y el enfriamiento del refrigerante se inician mediante el sistema de llenado. El dispositivo sólo activa el retorno y el enfriamiento del refrigerante en los momentos en los que el comportamiento de funcionamiento específico de la aplicación del sistema de llenado no se ve afectado. Además, una bandeja adaptadora está configurada de tal manera que el adaptador se puede sujetar en su posición de almacenamiento mediante un ajuste hermético en arrastre de forma en una conexión especial (puerto de servicio) de tal manera que el refrigerante es devuelto y enfriado a través de una línea de retorno asignada a la bandeja adaptadora.
Por lo tanto, el refrigerante R744 es mantenido en su fase líquida con un circuito de válvulas y un control de temperatura asignados al sistema de llenado. Esto permite llenar el sistema de aire acondicionado del vehículo dentro de unos estrechos límites de tolerancia sin necesidad de realizar correcciones adicionales en tiempo real de los tramos de tubería hasta que entran en el sistema de aire acondicionado. Asignando el control de la temperatura y el circuito de válvulas al sistema de llenado, se realiza un proceso automático que tiene en cuenta el perfil de retirada por el sistema de llenado en la cadena de montaje y, por ejemplo, establece automáticamente la disponibilidad operativa del sistema en el concepto de suministro al inicio del turno.
También se tiene en cuenta la distancia de llenado hasta el adaptador. El adaptador puede conectarse ventajosamente a un puerto de servicio, que es similar a la válvula del vehículo, mediante una unión hermética en arrastre de forma dentro del soporte del adaptador. Si se aprieta adecuadamente el adaptador en su soporte, se puede descargar el refrigerante caliente y añadir automáticamente el refrigerante frío. En consecuencia, es ventajoso prescindir de un conducto de retorno en el adaptador y en el paquete de mangueras.
Se describe a continuación un ejemplo de realización de la invención con referencia al dibujo:
El dispositivo mostrado en el dibujo está concebido para el llenado inicial de sistemas de aire acondicionado de vehículos con el refrigerante R744. El dispositivo tiene un depósito de almacenamiento 1 para refrigerante líquido R744, que está conectado de forma operativa a un sistema de llenado 3 a través de un conducto 5 y una estación de bombeo 2, así como una sección de suministro 6 y un conducto de retorno 7. A partir del sistema de llenado 3, el refrigerante R744 es introducido en un grupo constructivo del sistema de aire acondicionado del vehículo a través de un adaptador 4.
Los depósitos 1 para refrigerante líquido R744 con una estación de bombeo 2 conectada, así como los conductos anulares y los conductos de retorno necesarios para ello, son conocidos en el estado de la técnica, por lo que no es necesario explicar aquí con más detalle estos conjuntos.
En el presente contexto, sin embargo, es esencial regular automáticamente la temperatura y la presión del refrigerante R744, para tener en cuenta el perfil de extracción y mantener el diagrama de entalpía correspondiente al medio en un intervalo ampliamente óptimo. A modo de ejemplo, se menciona aquí un intervalo de 5 °C a 18 °C y un nivel de presión de 60 bares. Si se puede llenar el refrigerante R744 dentro de estos límites físicos hasta la abertura de llenado en el sistema de aire acondicionado del vehículo, el llenado es posible sin una compleja corrección en tiempo real mediante la tecnología de medición del caudal másico.
Esto se consigue gracias a que el sistema de suministro del refrigerante R744 (en lo sucesivo denominado "medio") también comprende un conducto de retorno 7 además de la sección de suministro 6. Un sensor de temperatura T y un circuito de válvulas 10 están dispuestos en el punto de transferencia de la línea de suministro 6 al sistema de llenado 3. Si, por ejemplo, la temperatura aumenta durante una pausa de retirada de medio, el medio calentado puede fluir de vuelta con la ayuda del circuito de válvulas 10 y el medio frío es transportado al sistema de llenado 3. La asignación del circuito de válvulas 10 al sistema de llenado 3 es ventajosa porque conoce el régimen de retirada o está controlado por él. Esto significa que se puede llevar a cabo un retorno o un enfriamiento del medio en momentos en los que el comportamiento de funcionamiento requerido no se vea afectado.
La sección de llenado dentro del sistema de llenado 3 hasta la salida del adaptador también debe ser controlada con respecto a la temperatura del medio y el nivel de presión. Para prescindir de un conducto de retorno dentro del sistema de llenado 3, la bandeja adaptadora puede configurarse ventajosamente de tal modo que el adaptador 4 se sujete a una conexión especial similar a la del sistema del vehículo en la posición de almacenamiento. Esto significa que se puede drenar el medio a través de la misma sección de llenado y se puede añadir medio más frío a través de la sección de suministro y el sistema de llenado 3. También en este caso es ventajoso dejar el control al sistema de llenado 3, ya que conoce el régimen de extracción o está controlado por él. Esto significa que el retorno o el enfriamiento de los medios también puede realizarse en momentos en los que no se vea afectado el comportamiento de funcionamiento requerido. El medio puede extraerse o devolverse, por ejemplo, a través de un conducto 8 por el tejado del edificio o un conducto de retorno 9 al depósito de suministro 1.
Lista de símbolos de referencia
1 Depósito de almacenamiento
2 Estación de bombeo
3 Sistema de llenado
4 Adaptador
5 Conducto de conexión
6 Sección de suministro
7 Conducto de retorno
8 Cable a través del tejado del edificio
9 Conducto de retorno
10 Circuito de válvulas
T Sensor de temperatura
Claims (2)
1. Dispositivo para el llenado de sistemas de aire acondicionado de vehículos con refrigerante R744, disponiendo el dispositivo de al menos un depósito de almacenamiento (1) de refrigerante líquido R744, una estación de bombeo (2), un sistema de llenado (3), un adaptador (4), un soporte de adaptador, una sección de suministro (6), un conducto (5), un primer conducto y un conducto de retorno (7), en donde el depósito de almacenamiento está conectado a la estación de bombeo a través del conducto, la estación de bombeo está conectada al sistema de llenado a través de la sección de suministro y el sistema de llenado está conectado al adaptador a través del primer conducto y al depósito de almacenamiento a través del conducto de retorno, y en donde el refrigerante R744 puede introducirse en el sistema de aire acondicionado del vehículo a través del adaptador,
caracterizadoporque un sensor de temperatura (T) y un circuito de válvula están dispuestos en la región de transición entre la sección de suministro y el sistema de llenado y el sistema de llenado contiene un controlador,
en donde el controlador regula el circuito de válvulas de tal manera que, dependiendo de cada situación concreta de funcionamiento , el flujo de refrigerante se regula de tal manera que, cuando se interrumpe la extracción de refrigerante, el refrigerante, que inevitablemente se calienta debido a la pausa en la extracción, es devuelto a través de la línea de retorno al tanque de almacenamiento (1) y el refrigerante frío es transportado desde el tanque de almacenamiento (1) al sistema de llenado (3),
en donde el control del circuito de válvulas (10) y, en consecuencia, un retorno y enfriamiento del refrigerante se inicia desde el sistema de llenado (3) y en donde el soporte del adaptador está configurado de tal manera que el adaptador (4) en su posición de soporte puede sujetarse mediante una conexión moldeada de sellado a una conexión especial, preferentemente un puerto de servicio, de tal manera que un retorno y enfriamiento del refrigerante tiene lugar a través de una línea de retorno (8; 9) asociada a la bandeja adaptadora, en donde el controlador del sistema de llenado inicia el control de la bandeja adaptadora y, en consecuencia, un retorno y enfriamiento del refrigerante desde el sistema de llenado (3) y en donde el controlador activa el dispositivo para retornar y enfriar el refrigerante mediante el circuito de válvulas y la bandeja adaptadora sólo en momentos en los que el comportamiento operativo específico de la aplicación del sistema de llenado no se ve afectado.
2. Procedimiento para operar un dispositivo para llenar sistemas de aire acondicionado de vehículos con refrigerante R744 según la reivindicación 1,caracterizado
porque, mediante el sensor de temperatura (T) y el circuito de válvulas (10), se regula el flujo de refrigerante en función de cada situación concreta de funcionamiento, de tal manera que, en caso de interrupción de la extracción de refrigerante, el refrigerante que inevitablemente se calienta debido a la pausa en la extracción es devuelto al depósito de almacenamiento (1) y el refrigerante frío es transportado desde el depósito de almacenamiento (1) hasta el sistema de llenado (3),
en donde el control del circuito de válvulas (10) y, en consecuencia, el retorno y el enfriamiento del refrigerante se inician mediante el sistema de llenado (3),
en donde el retorno y el enfriamiento del refrigerante tienen lugar a través del conducto de retorno (8; 9) asignado a la bandeja adaptadora,
en donde el control de la bandeja adaptadora y, en consecuencia, un retorno y enfriamiento del refrigerante se inician mediante el sistema de llenado (3) y
en donde el dispositivo activa el retorno y el enfriamiento del refrigerante mediante el circuito de válvulas (10) y/o la bandeja adaptadora sólo en momentos en los que el comportamiento operativo específico de la aplicación del sistema de llenado no se ve afectado.
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