ES2245102T3 - Acondicionador de aire. - Google Patents
Acondicionador de aire.Info
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Abstract
Un método de control de operación de un climatizador incluyendo un compresor (11) para un ciclo refrigerante, un suministro de energía eléctrica comercial (12) para suministrar energía eléctrica, y medios de detección de voltaje (24) para detectar un valor de voltaje del suministro de energía eléctrica comercial (12), caracterizado porque dicho método incluye, al arrancar el compresor (11), los pasos de: - poner un factor de trabajo de los impulsos del suministro de energía eléctrica comercial (12); - modificar dicho factor de trabajo de los impulsos según el valor de voltaje detectado del suministro de energía eléctrica comercial (12); - convertir el factor de trabajo de los impulsos a una señal de suministro de energía eléctrica y poner dicha señal de suministro de energía eléctrica según el valor de voltaje detectado del suministro de energía eléctrica comercial (12); y - aplicar la señal de suministro de energía eléctrica resultante a un circuito de suministro de energía eléctrica de dicho compresor (11).
Description
Acondicionador de aire.
La presente invención se refiere a un
climatizador y su método de control de operación según el preámbulo
de la reivindicación 2 o la reivindicación 1, respectivamente.
Como se representa en la figura 13, un circuito
eléctrico de un climatizador convencional capaz de enfriar y
calentar incluye una unidad interior 1, una unidad exterior 2, y un
cable conector interior-exterior 3 que las conecta
eléctricamente. La unidad interior 1 incluye un interruptor
principal 4, un controlador electrónico interior 5, un motor de
ventilador interior 6 tal como un motor de transistor, y un motor de
rejilla de ventilación 7 para mover hojas interiores superior e
inferior. La unidad exterior 2 incluye un controlador electrónico
exterior 8, una válvula de cuatro vías 9 para conmutar un recorrido
de flujo de refrigerante según ciclos de enfriamiento y
calentamiento, un motor de ventilador exterior 10 tal como un motor
de inducción, y un compresor 11 para comprimir el refrigerante.
La operación de este climatizador convencional se
describirá a continuación.
La unidad interior 1 está conectada al suministro
de energía eléctrica comercial 12. Cuando se enciende el interruptor
principal 4 en la unidad interior 1, se suministra energía eléctrica
al controlador electrónico interior 5, que comienza la operación de
control y activa el motor de ventilador interior 6 y el motor de
rejilla de ventilación 7 para iniciar la circulación de aire
interior mediante un termointercambiador interior (no representado).
Ahora si el usuario da una orden de inicio de operación, el
controlador electrónico interior 5 conecta la unidad exterior 2 con
el suministro de energía eléctrica comercial 12 por medio del relé
principal (no representado) para suministrarle energía eléctrica.
Recibiendo energía eléctrica del suministro de energía eléctrica
comercial 12, el controlador electrónico exterior 8 comienza la
operación de control: aplica voltaje de control al compresor 11 para
iniciar su rotación y conecta el motor de ventilador ex terior 10
con el suministro de energía eléctrica comercial 12 para empezar a
enviar aire exterior a un termointercambiador exterior (no
representado). Cuando el suministro de energía eléctrica comercial
12 no está conectado, la válvula de cuatro vías 9 para conmutar el
recorrido de flujo de refrigerante se coloca para pasar el
refrigerante al recorrido de ciclo de enfriamiento bajo
instrucciones del controlador electrónico exterior 8. En este
estado, el climatizador comienza la operación de enfriamiento.
A continuación, cuando el usuario especifica
calentamiento, el suministro de energía eléctrica comercial 12 se
conecta a la válvula de cuatro vías 9 bajo instrucciones del
controlador electrónico exterior 8. Esta operación conmuta el
recorrido de flujo de refrigerante al lado del ciclo de
calentamiento para hacer que se inicie el calentamiento. El motor de
ventilador exterior 10 envía aire exterior al termointercambiador
exterior, que extrae calor del aire exterior al refrigerante, que en
consecuencia se vaporiza, es comprimido por el compresor 11, y se
envía al termointercambiador interior.
En cualquier caso, el controlador electrónico
exterior 8 amplifica o atenúa el suministro de energía eléctrica
comercial 12 según la frecuencia operativa del compresor 11 y aplica
el voltaje resultante al compresor 11.
Sin embargo, con la configuración del
climatizador convencional, en la que el voltaje de salida al
compresor solamente depende del voltaje del suministro de energía
eléctrica comercial, las variaciones de voltaje en el suministro de
energía eléctrica comercial harán fluctuar el voltaje de salida al
compresor, lo que puede dar lugar a un fallo para arrancar el
compresor. Para eliminar esta desventaja, la señal de salida al
compresor deberá ponerse a un valor un poco más grande, que, sin
embargo, puede aumentar la vibración de la unidad de salida al
arrancar y durante la operación. Para resolver esta situación,
actualmente se utiliza una pieza de amortiguamiento de vibración tal
como Cinta de Carbón, etc, en grandes cantidades para el tubo de la
unidad exterior o se da una forma de bucle al tubo para amortiguar
la vibración. Sin embargo, esto aumenta los costos de material y
requiere gran número de horas-hombre durante el
montaje, dando lugar a pobre trabajabilidad. Además, los cambios del
punto operativo del compresor degradarán la eficiencia del
compresor, dando lugar a un consumo incrementado de energía
eléctrica. Además, si no está equilibrada la presión del compresor
durante el rearranque, no se aplicará un voltaje óptimo. Por lo
tanto, un compresor con un motor cc puede no arrancar debido a par
de arranque insuficiente.
La publicación europea EP 0 652 634 A2 describe
un climatizador que tiene un compresor de energía eléctrica
variable, un inversor para variar la frecuencia de excitación del
compresor mediante control V/f, un controlador para suministrar una
instrucción de control de frecuencia variable según la carga de
climatización del inversor, y un detector de voltaje de entrada. El
detector de voltaje de entrada detecta el voltaje entre las dos
fases S y T para elegir un valor V/f óptimo.
El problema que subyace a la presente invención
es proporcionar un mejor climatizador y su método de control de
operación que mejorará la fuerza de arranque del compresor
considerando su carga de arranque reduciendo al mismo tiempo el
efecto de las fluctuaciones de voltaje en el suministro de energía
eléctrica comercial del compresor.
Este objeto se logra con la materia de las
reivindicaciones independientes. Otras realizaciones son objeto de
las reivindicaciones dependientes.
Para lograr el objeto anterior, un climatizador
de tipo separado según la presente invención contiene un circuito de
corrección de voltaje de salida a un compresor en una unidad
exterior. Este circuito de corrección de voltaje mantiene constante
(óptimo) el voltaje de salida a la unidad exterior a pesar de las
fluctuaciones de voltaje en un suministro de energía eléctrica
comercial, haciendo posible reducir en gran parte el uso de material
amortiguador de vibración tal como Cinta de Carbón y simplificar la
forma de los tubos a la vez que la vibración de la unidad exterior
se mantiene a niveles bajos, y proporcionando así las ventajas de
reducidos costos de material y mejor eficiencia operativa durante
las operaciones de montaje.
Más en concreto, el climatizador de tipo separado
según la presente invención conecta eléctricamente entre sí las
unidades interior y exterior por medio de un cable conector
interior-exterior y contiene un circuito de
corrección del voltaje de salida al compresor en la unidad exterior
para mantener constante el voltaje de salida a la unidad exterior
corrigiendo las fluctuaciones en el voltaje del suministro de
energía eléctrica comercial. Dado que el circuito de corrección del
voltaje de salida al compresor mantiene constante el voltaje de
salida a la unidad exterior, la vibración de la unidad exterior se
mantiene a niveles bajos, dando lugar a reducidos costos de material
y mejor eficiencia operativa durante las operaciones de montaje.
El circuito de corrección de voltaje del
climatizador de tipo separado según la presente invención incluye
medios de detección de voltaje para detectar el voltaje de entrada,
medios de recepción para recibir una señal de voltaje de entrada
enviada por los medios de detección de voltaje, un temporizador y un
circuito aritmético para promediar la señal de voltaje de entrada
recibida por los medios de recepción dentro de un período de tiempo
especificado, y medios de determinación y el circuito aritmético
para control de corrección de voltaje para corregir y determinar el
voltaje de salida al compresor. Dado que el temporizador, el
circuito aritmético, y los medios de determinación pueden mantener
constante el voltaje de salida al compresor, la vibración de la
unidad exterior se mantiene a niveles bajos, dando lugar a reducidos
costos de material y mejor eficiencia operativa durante las
operaciones de montaje.
El circuito de corrección de voltaje del
climatizador de tipo separado según la presente invención incluye
medios de detección de voltaje para detectar el voltaje de entrada,
medios de recepción para recibir una señal de voltaje de entrada
enviada por los medios de detección de voltaje, y medios de
determinación para control de corrección de voltaje para corregir y
determinar el voltaje de salida al compresor en base a la señal de
voltaje de entrada y por medio de una tabla de datos. El uso de la
tabla de datos en lugar del circuito aritmético para obtener el
voltaje óptimo de salida al compresor de la señal de voltaje de
entrada tiene el efecto de reducir los requisitos de capacidad de un
microordenador y de reducir más los costos de material.
El circuito de corrección de voltaje del
climatizador de tipo separado según la presente invención incluye
medios de detección de voltaje para detectar el voltaje de entrada
así como medios de determinación y un circuito aritmético para
control de corrección de voltaje para corregir y determinar el
voltaje de salida al compresor haciendo correcciones de cargas, en
base a una señal de detección de la temperatura del aire exterior
enviada desde medios de detección de la temperatura del aire
exterior instalados en la unidad exterior y una señal de detección
de la temperatura del aire ambiente emitida desde medios de
detección de la temperatura del aire ambiente instalados en la
unidad interior. La medición de la temperatura del aire exterior y
la temperatura del aire ambiente esclarece las cargas operativas en
el climatizador de tipo separado, y así hace posible optimizar el
voltaje de salida al compresor, tomando en consideración el efecto
de las cargas.
Un método de control de operación del
climatizador de tipo separado según la presente invención incluye
los pasos de controlar un trabajo del suministro de energía
eléctrica comercial, convertir el trabajo en una señal de suministro
de energía eléctrica según un valor de voltaje del suministro de
energía eléctrica comercial, y aplicar una señal de suministro de
energía eléctrica resultante a un circuito de suministro de energía
eléctrica del compresor. Esto permite optimizar el voltaje de salida
al compresor independientemente de las fluctuaciones de voltaje en
un suministro de energía eléctrica comercial, garantizando un
arranque exacto y una operación eficiente del compresor.
Más en concreto, el método de control de arranque
del climatizador según la presente invención opera el compresor para
un ciclo refrigerante por los pasos definidos en la reivindicación
1. Esto proporciona la capacidad de optimizar el voltaje de salida
al compresor independientemente de las fluctuaciones de voltaje en
el suministro de energía eléctrica comercial, garantizando un
arranque exacto del compresor así como la capacidad de mantener la
vibración de la unidad exterior a niveles bajos, dando lugar a
reducidos costos de material y mejor eficiencia operativa durante
las operaciones de montaje. Además, el compresor siempre puede
operar eficientemente.
El climatizador de tipo separado según la
presente invención se define en la reivindicación 2. Esto
proporciona la capacidad de optimizar el voltaje de salida al
compresor a pesar de las fluctuaciones de voltaje en el suministro
de energía eléctrica comercial, garantizando un arranque exacto del
compresor así como la capacidad de mantener la vibración de la
unidad exterior a niveles bajos, dando lugar a reducidos costos de
material y mejor eficiencia operativa durante las operaciones de
montaje. Además, el compresor siempre puede operar
eficientemente.
El climatizador según la presente invención
incluye medios de detección para detectar condiciones de carga para
que el controlador de corrección de voltaje pueda modificar los
datos de trabajo en base a las condiciones de carga para corregir y
determinar el voltaje óptimo de salida al compresor. Así, pueden
detectar las condiciones de carga del climatizador, y en
consecuencia optimizar el voltaje de salida al compresor tomando en
consideración el efecto de las condiciones de carga en el voltaje de
salida al compresor.
El climatizador según la presente invención
incluye medios de detección de voltaje/corriente para detectar el
voltaje de salida y la corriente de salida al compresor para que el
controlador de corrección de voltaje pueda modificar los datos de
trabajo en base al voltaje de salida y la corriente de salida
detectados por los medios de detección de voltaje/corriente para
corregir y determinar el voltaje óptimo de salida al compresor. Así,
puede aclarar las condiciones de carga del climatizador, y en
consecuencia optimizar el voltaje de salida al compresor tomando en
consideración el efecto de las cargas en el voltaje de salida al
compresor.
Un método de control de arranque de un
climatizador arranca el compresor por los pasos de aplicar una señal
de suministro de energía eléctrica establecida según el valor de
voltaje de un suministro de energía eléctrica comercial a un tiempo
de arranque y corregida en base a un período de suspensión del
compresor al circuito de suministro de energía eléctrica del
compresor. Esto hace posible reducir el efecto de las cargas en el
voltaje de salida al compresor así como mejorar la fuerza de
arranque del compresor tomando en consideración las cargas del
compresor al tiempo de arranque.
Más en concreto, el método de control de arranque
del climatizador arranca el compresor para un ciclo refrigerante
aplicando la señal de suministro de energía eléctrica establecida
según el valor de voltaje del suministro de energía eléctrica
comercial al tiempo de arranque y corregida en base al período de
suspensión del compresor al circuito de suministro de energía
eléctrica del compresor. Esto hace posible reducir el efecto de las
cargas en el voltaje de salida al compresor así como mejorar la
fuerza de arranque del compresor tomando en consideración las cargas
del compresor al arranque.
Un climatizador, que arranca el compresor
aplicando una señal de suministro de energía eléctrica establecida
según un valor de voltaje de un suministro de energía eléctrica
comercial a un tiempo de arranque a un circuito de suministro de
energía eléctrica del compresor, incluye un controlador de
corrección de voltaje para corregir la señal de suministro de
energía eléctrica y determinar un voltaje óptimo de salida al
compresor en base a un período de suspensión del compresor. Esto
hace posible reducir el efecto de cargas en el voltaje de salida al
compresor así como mejorar la fuerza de arranque del compresor
tomando en consideración las cargas del compresor al tiempo de
arranque.
El climatizador incluye medios de detección de
temperatura de la envuelta para detectar una temperatura de la
envuelta del compresor para que el controlador de corrección de
voltaje corrija y determine el voltaje óptimo de salida al compresor
en base a una señal de detección procedente de los medios de
detección de temperatura de la envuelta. Detectando la temperatura
de la envuelta del compresor y determinando el voltaje óptimo de
salida al compresor tomando en consideración características
magnéticas de un motor cc, es posible mejorar más la fuerza de
arranque del compresor.
Otro climatizador tiene el controlador de
corrección de voltaje configurado para corregir y determinar el
voltaje óptimo de salida al compresor en base a una señal de
detección de la temperatura del aire ambiente enviada desde los
medios de detección de la temperatura del aire exterior y una señal
de detección de la temperatura del aire ambiente enviada desde los
medios de detección de la temperatura del aire exterior. Detectando
la temperatura del aire ambiente y la temperatura del aire exterior
y corrigiendo el voltaje óptimo de salida al compresor tomando en
consideración las características de un refrigerante al tiempo de
arranque después de una parada prolongada, es posible optimizar el
voltaje de salida al compresor.
Un método de control de arranque del climatizador
según la presente invención arranca un compresor para un ciclo
refrigerante por los pasos de controlar un trabajo de un suministro
de energía eléctrica comercial, convertir el trabajo en una señal de
suministro de energía eléctrica según un valor de voltaje del
suministro de energía eléctrica comercial, y aplicar una señal de
suministro de energía eléctrica resultante a un circuito de
suministro de energía eléctrica del compresor con el trabajo
corregido según un período de suspensión del compresor. Esto hace
posible reducir el efecto de las fluctuaciones de voltaje en el
suministro de energía eléctrica comercial en el voltaje de salida al
compresor así como mejorar la fuerza de arranque del compresor
tomando en consideración las cargas del compresor al tiempo de
arranque.
La figura 1 es un diagrama de circuito eléctrico
de un climatizador de tipo separado.
La figura 2 es un diagrama de circuito eléctrico
que muestra la configuración interna de parte de la figura 1.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
representa un circuito eléctrico de un climatizador de tipo separado
según la presente invención.
La figura 4 es un diagrama de bloques que
representa la configuración de un circuito de corrección de voltaje
según la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de bloques que
representa un circuito eléctrico de otro climatizador de tipo
separado.
La figura 6 es un diagrama de bloques que
representa la configuración del circuito de corrección de voltaje de
la figura 5.
La figura 7 es un diagrama de bloques que
representa el circuito eléctrico de otro climatizador de tipo
separado.
La figura 8 es un diagrama de bloques que
representa la configuración del circuito de corrección de voltaje de
la figura 7.
La figura 9 es un diagrama de bloques que
representa el circuito eléctrico de otro climatizador de tipo
separado.
La figura 10 es un diagrama de bloques que
representa la configuración del circuito de corrección de voltaje de
la figura 9.
La figura 11 es un diagrama de bloques que
representa el circuito eléctrico de otro climatizador de tipo
separado.
La figura 12 es un diagrama de bloques que
representa la configuración del circuito de corrección de voltaje de
la figura 11.
Y la figura 13 es un diagrama de bloques que
representa el circuito eléctrico de un climatizador
convencional.
La figura 1 es un diagrama de circuito eléctrico
de un climatizador de tipo separado, donde una unidad interior 1 y
una unidad exterior 2 están conectadas eléctricamente entre sí por
medio de un cable conector interior-exterior 3. La
unidad interior 1 incluye un controlador electrónico interior 5, un
interruptor principal 4 para conectar y desconectar un suministro de
energía eléctrica comercial 12 al controlador electrónico interior
5, un motor de ventilador interior 6 tal como un motor de transistor
y motor de rejilla de ventilación 7 para mover hojas interiores
superior e inferior, de los que ambos son controlados por el
controlador electrónico interior 5, y un sensor de temperatura de
entrada que sirve de medios de detección 13 de temperatura del aire
ambiente. La unidad exterior 2 incluye un controlador electrónico
exterior 8, una válvula de cuatro vías 9 para conmutar el recorrido
de flujo de refrigerante según los ciclos de enfriamiento y
calentamiento, un motor de ventilador exterior 10 tal como un motor
de inducción y un compresor 11, de los que ambos son controlados por
el controlador electrónico exterior 8, un circuito de corrección de
voltaje 14 montado entre el controlador electrónico exterior 8 y el
compresor 11, y un sensor de temperatura del aire exterior que sirve
de medios de detección 15 de la temperatura del aire exterior.
La figura 2 es un diagrama de circuito eléctrico
que muestra la configuración interna de parte del circuito de
corrección de voltaje 14. En la figura, 16 denota medios de
detección de voltaje para detectar el voltaje del suministro de
energía eléctrica comercial 12 enviado al controlador electrónico
exterior 8 por el controlador electrónico interior 5, 17 denota
medios de recepción para recibir, como una señal de voltaje de
entrada, el voltaje detectado por los medios de detección de voltaje
16, 18 denota un temporizador, 19 denota medios de determinación, y
20 denota un circuito aritmético.
En el climatizador de tipo separado de la
configuración anterior, el voltaje corregido y determinado por el
circuito de corrección de voltaje 14 montado en el controlador
electrónico exterior 8 se aplica al compresor 11 tanto durante el
enfriamiento como el calentamiento.
A continuación se describirán las interrelaciones
entre los componentes individuales del climatizador de tipo separado
de la configuración anterior. El voltaje del suministro de energía
eléctrica comercial 12 enviado al controlador electrónico exterior 8
por el controlador electrónico interior 5 es detectado por los
medios de detección de voltaje 16 del circuito de corrección de
voltaje 14 insertado entre el controlador electrónico exterior 8 y
el compresor 11, y recibido como una señal de voltaje de entrada por
los medios de recepción 17. Entonces, el temporizador 18 entra en
acción. Después, los medios de determinación 19 y el circuito
aritmético 20 promedian los voltajes de entrada dentro de un período
de tiempo especificado y detectan el voltaje de salida del
suministro de energía eléctrica comercial 12, es decir, las
fluctuaciones de voltaje en el suministro de energía eléctrica
comercial 12 enviado al controlador electrónico exterior 8.
El circuito aritmético 20 lleva a cabo
operaciones aritméticas y determina el factor de amplificación
(factor de atenuación) del voltaje de salida de manera que el
voltaje de salida (voltaje óptimo) correspondiente a las frecuencias
operativas al voltaje de régimen se apliquen constantemente al
compresor 11. Y el voltaje de salida resultante se aplica al
compresor 11.
Aquí, el circuito aritmético 20 puede ser una
tabla de datos que representa la relación entre voltajes de entrada
y los resultados de operaciones aritméticas.
El voltaje del suministro de energía eléctrica
comercial 12 enviado al controlador electrónico exterior 8 es
detectado por los medios de detección de voltaje 16 del circuito de
corrección de voltaje 14 a intervalos especificados por medio del
temporizador 18.
Además, la señal de detección de la temperatura
del aire ambiente detectada por el sensor de temperatura de entrada
13 que sirve de unos medios de detección de temperatura del aire
ambiente en la unidad interior 1 y la señal de detección de la
temperatura del aire exterior detectada por el sensor de temperatura
del aire exterior 15 que sirve de unos medios de detección de la
temperatura del aire exterior en la unidad exterior 2 se reciben por
los medios de recepción 17 de la unidad exterior 2. Usando estos
datos, los medios de determinación 19 y el circuito aritmético 20
determinan las cargas en el climatizador de tipo separado y las
añaden a los resultados de operación del circuito aritmético 20 como
correcciones para las cargas operativas para uso como una tabla de
datos al determinar el voltaje de salida, para optimización
adicional del voltaje de salida.
Un climatizador de tipo separado representado en
la figura 3 incluye una unidad interior 1, una unidad exterior 2, y
un cable conector interior-exterior 3 que las
conecta eléctricamente, como es el caso del climatizador
convencional representado en la figura 13. La única diferencia es
que se ha añadido un circuito de corrección de voltaje 23 como un
controlador de corrección de voltaje.
El circuito de corrección de voltaje 23 controla
el trabajo del suministro de energía eléctrica comercial 12, lo
convierte a una señal de suministro de energía eléctrica según el
valor de voltaje del suministro de energía eléctrica comercial 12, y
aplica la señal de suministro de energía eléctrica resultante al
circuito de suministro de energía eléctrica del compresor 11.
Específicamente, como se representa en la figura 4, incluye medios
de detección de voltaje 24 y un circuito aritmético 25 para corregir
y determinar el voltaje óptimo de salida al compresor 11 asignando
los datos de trabajo para la determinación del voltaje de salida al
compresor 11 a una tabla de trabajo de región de voltaje alto,
región de voltaje de régimen, o región de voltaje bajo según el
voltaje de entrada.
A continuación se describirá la operación de este
climatizador de tipo separado.
Como se representa en la figura 3, con el
interruptor principal 4 de la unidad interior 1 encendido y
suministrándose energía eléctrica al controlador electrónico
interior 5 desde el suministro de energía eléctrica comercial 12,
cuando el usuario especifica inicio de operación, la energía
eléctrica del suministro de energía eléctrica comercial 12 se
suministra mediante el controlador electrónico interior 5 al
controlador electrónico exterior 8 y al circuito de corrección de
voltaje 13.
Como se representa en la figura 4, los medios de
detección de voltaje 24 detectan el voltaje de entrada suministrado
al controlador electrónico exterior 8 desde el suministro de energía
eléctrica comercial 12, es decir, detectan las fluctuaciones de
voltaje en el suministro de energía eléctrica comercial 12. Los
medios de detección de voltaje 24 envían el voltaje de entrada
detectado como una señal de voltaje de entrada al circuito
aritmético 25.
El circuito aritmético 25 asigna los datos de
trabajo a la tabla apropiada de las tablas de trabajo en base a la
señal de voltaje de entrada de manera que el voltaje de salida al
compresor 11 será el voltaje óptimo de salida correspondiente a las
frecuencias operativas a un voltaje dentro del rango de régimen. El
voltaje de salida se corrige consiguientemente y se aplica el
voltaje óptimo resultante al compresor 11.
Más en concreto, en base al voltaje de entrada
suministrado desde el suministro de energía eléctrica comercial 12,
los datos de trabajo para determinar el factor de trabajo de los
impulsos del voltaje de salida al compresor 11 son asignados a una
de las tres tablas de trabajo: la tabla de trabajo de región de
voltaje alto que disminuye el valor promedio de los voltajes de
salida reduciendo el trabajo, la tabla de trabajo de región de
voltaje de régimen que utiliza trabajo estándar, o la tabla de
trabajo de región de voltaje bajo que aumenta el valor promedio de
los voltajes de salida incrementando el trabajo; para determinar el
voltaje óptimo de salida corrigiendo el valor promedio de los
voltajes de salida al compresor 11.
Si los datos de trabajo son asignados a la tabla
de trabajo de región de voltaje alto, el voltaje óptimo de salida se
determina disminuyendo el valor promedio de los voltajes de salida
mediante reducción de trabajo. Si los datos de trabajo son asignados
a la tabla de trabajo de región de voltaje bajo, el voltaje óptimo
de salida se determina incrementando el valor promedio de los
voltajes de salida mediante aumento del trabajo. Si los datos de
trabajo son asignados a la tabla de trabajo de región de voltaje de
régimen, no hay necesidad de corregir el valor promedio de los
voltajes de salida porque el trabajo dado es trabajo estándar, y así
el voltaje de salida dado se adopta como el voltaje óptimo de
salida.
Con el climatizador de tipo separado de la
presente invención, no sólo durante un arranque como se ha descrito
anteriormente, sino también durante calentamiento y enfriamiento, el
voltaje óptimo de salida corregido y determinado por el circuito de
corrección de voltaje 23 de forma parecida a la descrita
anteriormente se aplica constantemente al compresor 11.
Aunque el climatizador descrito anteriormente
tiene los medios de detección de voltaje 24 y el circuito aritmético
25 configurado para corregir y determinar el voltaje óptimo de
salida al compresor 11 asignando los datos de trabajo a una de las
tres tablas de trabajo: la tabla de trabajo de región de voltaje
alto, la tabla de trabajo de región de voltaje de régimen, o la
tabla de trabajo de región de voltaje bajo, también es posible
omitir la tabla de trabajo de región de voltaje de régimen para
simplicidad y asignar los datos de trabajo a la tabla de trabajo de
región de voltaje alto o la tabla de trabajo de región de voltaje
bajo.
Otro climatizador de tipo separado es similar al
climatizador descrito anteriormente a excepción de que medios de
detección de la temperatura del aire ambiente 26 y medios de
detección de la temperatura del aire exterior 27 se han previsto
como medios de detección de acondicionamiento de carga como se
representa en la figura 5 y de que el controlador de corrección de
voltaje 23 ha sido configurado para corregir y determinar el voltaje
óptimo de salida al compresor 11 cambiando los datos de trabajo en
base a las cargas operativas (condiciones de carga) como se
representa en la figura 6.
El controlador de corrección de voltaje 23 está
configurado por unos medios de detección de voltaje 24 y el circuito
aritmético 25a. El circuito aritmético 25a tiene una tabla de datos
de cantidad de desplazamiento que contiene las cantidades a
desplazar los datos de trabajo según las cargas operativas.
A continuación se describirá la operación de este
climatizador de tipo separado.
Como se representa en la figura 6, se introducen
en el circuito aritmético 25a una señal de detección de la
temperatura del aire ambiente S1 detectada por el sensor de
temperatura de entrada que sirve como los medios de detección de la
temperatura del aire ambiente 26 y una señal de detección de la
temperatura del aire exterior S2 detectada por el sensor de
temperatura del aire exterior que sirve como los medios de detección
de la temperatura del aire exterior 27.
El circuito aritmético 25a calcula las cargas
operativas de la señal de detección de la temperatura del aire
ambiente S1 y señal de detección de la temperatura del aire exterior
S2, consulta la cantidad de desplazamiento en los datos de trabajo
que corresponde al cargas de trabajo calculadas en la tabla de datos
de cantidad de desplazamiento, añade la cantidad de desplazamiento a
los datos de trabajo como correcciones de las cargas operativas para
optimizar más el voltaje de salida, y determina el voltaje óptimo de
salida para el compresor 11.
Además de las capacidades antes descritas, esta
configuración proporciona la capacidad de detectar las condiciones
de carga del climatizador, que hace posible optimizar más el voltaje
de salida al compresor 11 tomando en consideración el efecto de las
condiciones de carga en el compresor, y así permite la operación
eficiente apropiada a las condiciones de carga.
Aunque el controlador de corrección de voltaje 23
está configurado para modificar los datos de trabajo en base a las
condiciones de carga del climatizador detectadas por los medios de
detección de acondicionamiento de carga y corregir y determinar el
voltaje óptimo de salida para el compresor 11, las condiciones de
carga del climatizador también podrían ser detectadas por unos
medios de detección de voltaje/corriente para detectar el voltaje de
salida y corriente de salida al compresor. Entonces, el controlador
de corrección de voltaje 23 podría modificar los datos de trabajo en
base al voltaje de salida y la corriente de salida detectados por
los medios de detección de voltaje/corriente y optimizar el voltaje
de salida para el compresor 11 tomando en consideración el efecto de
las condiciones de carga en el voltaje de salida al compresor
11.
Aunque los medios de detección de voltaje 24
detectan el voltaje de salida del controlador electrónico exterior
8, los medios de detección de voltaje 24 también podrían detectar
sin problemas el voltaje de salida al compresor 11.
Otro climatizador de tipo separado representado
en la figura 7 incluye una unidad interior 1, una unidad exterior 2,
y un cable conector interior-exterior que las
conecta eléctricamente, como es el caso del climatizador
convencional representado en la figura 13. La diferencia es que se
ha añadido un circuito de corrección de voltaje 33 que sirve de un
controlador de corrección de voltaje y un contador de tiempo de
suspensión del compresor 34 para medir los períodos de suspensión
del compresor 11.
El circuito de corrección de voltaje 33 aplica la
señal de suministro de energía eléctrica establecida según el valor
de voltaje del suministro de energía eléctrica comercial 12 a un
arranque y corregido en base al período de suspensión del compresor
11 al circuito de suministro de energía eléctrica del compresor 11.
Específicamente, incluye un circuito de detección de voltaje 35,
medios de recepción 36, y un circuito aritmético 37. El contador de
tiempo de suspensión del compresor 34 se instala en el controlador
electrónico interior 5.
A continuación se describirá una operación de
arranque del climatizador de tipo separado.
Se supone que el período de suspensión del
compresor 11 era suficientemente largo y que el compresor 11 se pone
en marcha en un estado de equilibrio de presión.
Como se representa en la figura 7, con el
interruptor principal 4 de la unidad interior 1 encendido y
suministrándose energía eléctrica al controlador electrónico
interior 5 desde el suministro de energía eléctrica comercial 12,
cuando el usuario especifica un inicio de operación, la energía
eléctrica se suministra desde el suministro de energía eléctrica
comercial 12 mediante el controlador electrónico interior 5 al
controlador electrónico exterior 8 y al circuito de corrección de
voltaje 33.
Como se representa en la figura 8, el circuito de
detección de voltaje 35 detecta el voltaje de entrada suministrado
al controlador electrónico exterior 8 del suministro de energía
eléctrica comercial 12 al arranque, es decir, detecta las
fluctuaciones de voltaje en el suministro de energía eléctrica
comercial 12. Entonces, el circuito de detección de voltaje 35 envía
el voltaje de entrada detectado como una señal de voltaje de
suministro de energía eléctrica S3 a los medios de recepción 36.
Los medios de recepción 36 reciben la señal de
voltaje de suministro de energía eléctrica S3 y la señal de período
de suspensión S4 que se leyó en el contador de tiempo de suspensión
del compresor 34 bajo instrucciones del circuito aritmético 37 y que
representa el período de suspensión del compresor 11, y las envía al
circuito aritmético 37.
El circuito aritmético 37 modifica el trabajo del
voltaje de entrada suministrado desde el suministro de energía
eléctrica comercial 12 según la señal de voltaje de suministro de
energía eléctrica S3 de manera que el voltaje de salida al compresor
11 será el voltaje óptimo de salida correspondiente a las
frecuencias operativas a un voltaje dentro de rango de régimen, y
arranca el compresor 11 aplicando el voltaje óptimo de salida V1 al
circuito de suministro de energía eléctrica del compresor 11. En
este ejemplo, el circuito aritmético 37 detecta, en base a la señal
de período de suspensión S4, que el período de suspensión del
compresor 11 era suficientemente largo y asume que el compresor 11
está en un estado de equilibrio de presión, y así determina que no
hay necesidad de corregir el voltaje óptimo de salida V1 durante el
período de suspensión del compresor 11.
Dado que el compresor 11 está equilibrado en
presión, arranca normalmente al voltaje óptimo de salida V1 sin
correcciones y comienza a comprimir el refrigerante.
Si el usuario especifica parada de operación
durante la operación del compresor 11, el controlador electrónico
interior 5 para el compresor 11 desconectando el controlador
electrónico exterior 8 del suministro de energía eléctrica comercial
12 por medio del relé principal (no representado).
Cuando el compresor 11 se para, el contador de
tiempo de suspensión del compresor 34 inicia el recuento el período
de suspensión del compresor 11.
A continuación se describirá la operación de
rearranque de este climatizador de tipo separado.
Si el usuario especifica inicio de operación para
volver a arrancar el compresor 11 dentro de un período corto de
tiempo (por ejemplo, aproximadamente 1 minuto) después de pararse el
compresor 11, el controlador electrónico interior 5 activa el relé
principal (no representado) y se suministra energía eléctrica desde
el suministro de energía eléctrica comercial 12 mediante el
controlador electrónico interior 5 al controlador electrónico
exterior 8 y al circuito de corrección de voltaje 33.
Como en el caso de la operación de arranque
descrita anteriormente, el circuito de detección de voltaje 35
detecta el voltaje de entrada suministrado al controlador
electrónico exterior 8 desde el suministro de energía eléctrica
comercial 12 y envía una señal de voltaje de suministro de energía
eléctrica S3 a los medios de recepción 36.
Los medios de recepción 36 reciben la señal de
voltaje de suministro de energía eléctrica S3 y la señal de período
de suspensión S4 que se leyó en el contador de tiempo de suspensión
del compresor 34 y que representa el período de suspensión del
compresor 11, y las envían al circuito aritmético 37.
En base a la señal de período de suspensión S4
del contador de tiempo de suspensión del compresor 34, el circuito
aritmético 37 corrige el voltaje óptimo de salida V1 que se
estableció según la señal de voltaje de suministro de energía
eléctrica S3 de tal forma que el voltaje de salida al compresor 11
sería el voltaje óptimo de salida correspondiente a las frecuencias
operativas a un voltaje dentro de rango de régimen, y vuelve a
arrancar el compresor 11 aplicando el voltaje óptimo de salida
resultante V2 al circuito de suministro de energía eléctrica del
compresor 11.
Más en concreto, si el período de suspensión del
compresor 11 es corto (por ejemplo, inferior a 1 minuto), el
compresor 11 no equilibrado en presión y el voltaje óptimo de salida
V1 establecido según la señal de voltaje de suministro de energía
eléctrica S3 no proporcionará suficiente par de arranque, así el
circuito aritmético 37 aumenta el valor promedio de los voltajes de
salida óptimos V1 (por ejemplo, aumenta el valor promedio de los
voltajes de salida incrementando el trabajo) en base a la señal de
período de suspensión S4 y vuelve a arrancar el compresor 11
aplicando el voltaje óptimo de salida resultante V2 al circuito de
suministro de energía eléctrica del compresor 11. La cantidad de
corrección realizada en el valor promedio de los voltajes de salida
óptimos V1 en base a la señal de período de suspensión S4 se
establece, por ejemplo, de manera que disminuya con el aumento del
período de suspensión.
Si el período de suspensión del compresor 11 es
suficientemente largo, el compresor 11 está equilibrado en presión y
el voltaje óptimo de salida V1 solo puede arrancar el compresor 11,
así no se corrige el valor promedio de los voltajes de salida
óptimos V1.
Tanto durante el enfriamiento como el
calentamiento, el voltaje óptimo de salida determinado por el
circuito de corrección de voltaje 33 se aplica al compresor 11.
Esta configuración hace posible reducir el efecto
de las fluctuaciones de voltaje en el suministro de energía
eléctrica comercial 12 en el voltaje de salida al compresor 11 y
mejorar la fuerza de arranque del compresor 11 tomando en
consideración las cargas en el compresor 11 al arranque.
Otro climatizador de tipo separado es similar a
la estructura previa 4 descrita anteriormente a excepción de que se
ha previsto unos medios de detección de temperatura de la envuelta
del compresor 38 para detectar la temperatura de la envuelta del
compresor 11 como se representa en la figura 9, y que el circuito de
corrección de voltaje 33 ha sido configurado para determinar el
voltaje óptimo de salida para el compresor 11 corrigiendo la señal
de suministro de energía eléctrica establecida según el valor de
voltaje del suministro de energía eléctrica comercial 12, en base a
la señal de detección S5 de los medios de detección de temperatura
de la envuelta del compresor 38, como se representa en la figura
10.
El circuito de corrección de voltaje 33 incluye
un circuito de detección de voltaje 35, medios de recepción 36a, y
circuito aritmético 37a.
A continuación se describirá la operación de
rearranque de este climatizador de tipo separado.
La señal de voltaje de suministro de energía
eléctrica S3 del circuito de detección de voltaje 35, la señal de
período de suspensión S4 del compresor 11 del contador de tiempo de
suspensión del compresor 34, y la señal de detección S5 de la
temperatura de la envuelta del compresor 11 detectada por los medios
de detección de temperatura de la envuelta del compresor 38 se
introducen en el circuito aritmético 37a mediante los medios de
recepción 36a.
El circuito aritmético 37a determina
temporalmente un voltaje óptimo de salida V2, en base a la señal de
período de suspensión S4 del contador de tiempo de suspensión del
compresor 34, corrigiendo el voltaje óptimo de salida V1 que se
estableció según la señal de voltaje de entrada S3 de tal forma que
el voltaje de salida al compresor 11 sería el voltaje óptimo de
salida correspondiente a las frecuencias operativas a un voltaje
dentro de rango de régimen, determina el voltaje óptimo de salida V3
corrigiendo finalmente el voltaje óptimo de salida temporal V2 en
base a la señal de detección S5 de los medios de detección de
temperatura de la envuelta del compresor 38, y rearranca el
compresor 11 aplicando el voltaje óptimo de salida final V3 al
circuito de suministro de energía eléctrica del compresor 11.
Más en concreto, si la temperatura de la envuelta
del compresor 11 es baja (por ejemplo, -15ºC más o menos), la
viscosidad del aceite de motor del compresor 11 es alta dando lugar
a insuficiente par de arranque, así el voltaje óptimo de salida
final V3 se determina incrementando el valor promedio de los
voltajes de salida óptimos temporales V2 (por ejemplo, aumentando el
valor promedio de los voltajes de salida incrementando el trabajo)
en base a la señal de detección S5 de los medios de detección de
temperatura de la envuelta del compresor 38, y el compresor 11 se
reinicia por la aplicación del voltaje óptimo de salida final V3 al
circuito de suministro de energía eléctrica del compresor 11. La
cantidad de corrección realizada en el valor promedio de los
voltajes de salida óptimos V2 en base a la señal de detección S5 se
establece, por ejemplo, de manera que aumente con la disminución de
la temperatura de la envuelta.
Esta configuración hace posible mejorar más la
fuerza de arranque del compresor detectando la temperatura de la
envuelta del compresor 11 y determinando el voltaje óptimo de salida
para el compresor 11 tomando en consideración las características
magnéticas del motor cc.
Otro climatizador de tipo separado es similar a
la estructura según la figura 7, a excepción de que se han previsto
un sensor de temperatura de entrada 39 que sirve de unos medios de
detección de la temperatura del aire ambiente y sensor de
temperatura del aire exterior 40 que sirve de unos medios de
detección de la temperatura del aire exterior, como se representa en
la figura 11, y que el circuito de corrección de voltaje 33 ha sido
configurado para corregir y determinar el voltaje óptimo de salida
para el compresor 11 en base a la señal de detección de la
temperatura del aire ambiente S6 del sensor de temperatura de
entrada 39 y la señal de detección de la temperatura del aire
exterior S7 del sensor de temperatura del aire exterior 40 como se
representa en la figura 12.
El circuito de corrección de voltaje 33 incluye
un circuito de detección de voltaje 35, medios de recepción 36b, y
circuito aritmético 37b.
A continuación se describirá una operación de
rearranque de este climatizador de tipo separado.
Como se representa en la figura 12, la señal de
voltaje de suministro de energía eléctrica S3 del circuito de
detección de voltaje 35, la señal de período de suspensión S4 del
compresor 11 del contador de tiempo de suspensión del compresor 34,
la señal de detección de la temperatura del aire ambiente S6 del
sensor de temperatura de entrada 39, y la señal de detección de la
temperatura del aire exterior S7 del sensor de temperatura del aire
exterior 40 se introducen en el circuito aritmético 37b mediante los
medios de recepción 36b.
El circuito aritmético 37b determina
temporalmente un voltaje óptimo de salida V2 en base a la señal de
período de suspensión S4 del contador de tiempo de suspensión del
compresor 34 corrigiendo el voltaje óptimo de salida V1 que se
estableció según la señal de voltaje de suministro de energía
eléctrica S3 de tal forma que el voltaje de salida al compresor 11
sería el voltaje óptimo de salida correspondiente a las frecuencias
operativas a un voltaje dentro del rango de régimen, determina el
voltaje óptimo de salida V4 corrigiendo finalmente el voltaje óptimo
de salida temporal V2 en base a la señal de detección de la
temperatura del aire ambiente S6 y la señal de detección de la
temperatura del aire exterior S7, y rearranca el compresor 11
aplicando el voltaje óptimo de salida final V4 al circuito de
suministro de energía eléctrica del compresor 11.
Más en concreto, si se considera que una gran
diferencia entre la temperatura del aire ambiente y la temperatura
del aire exterior dará lugar a insuficiente par de arranque, en base
a la señal de detección de la temperatura del aire ambiente S6 y la
señal de detección de la temperatura del aire exterior S7, el valor
promedio de los voltajes de salida se incrementa, por ejemplo,
incrementando el trabajo.
Esta configuración hace posible calcular las
cargas en el compresor 11 a partir de la diferencia entre la
temperatura del aire ambiente y la temperatura del aire exterior
justo antes del arranque, en base a la señal de detección de la
temperatura del aire ambiente S6 y la señal de detección de la
temperatura del aire exterior S7, y optimizar así el voltaje de
salida al compresor 11 corrigiendo el voltaje óptimo de salida para
el compresor, tomando en consideración las características del
refrigerante al arranque después de una parada prolongada.
Claims (4)
1. Un método de control de operación de un
climatizador incluyendo un compresor (11) para un ciclo
refrigerante, un suministro de energía eléctrica comercial (12) para
suministrar energía eléctrica, y medios de detección de voltaje (24)
para detectar un valor de voltaje del suministro de energía
eléctrica comercial (12),
caracterizado porque
dicho método incluye, al arrancar el compresor
(11), los pasos de:
poner un factor de trabajo de los impulsos del
suministro de energía eléctrica comercial (12);
modificar dicho factor de trabajo de los impulsos
según el valor de voltaje detectado del suministro de energía
eléctrica comercial (12);
convertir el factor de trabajo de los impulsos a
una señal de suministro de energía eléctrica y poner dicha señal de
suministro de energía eléctrica según el valor de voltaje detectado
del suministro de energía eléctrica comercial (12); y
aplicar la señal de suministro de energía
eléctrica resultante a un circuito de suministro de energía
eléctrica de dicho compresor (11).
2. Un climatizador incluyendo un compresor (11)
para un ciclo refrigerante, un suministro de energía eléctrica
comercial (12) para suministrar energía eléctrica, y medios de
detección de voltaje (24) para detectar un valor de voltaje del
suministro de energía eléctrica comercial (12),
caracterizado porque
el compresor (11) se pone en marcha estableciendo
un factor de trabajo de los impulsos del suministro de energía
eléctrica comercial (12), convirtiendo el factor de trabajo de los
impulsos a una señal de suministro de energía eléctrica, poniendo
dicha señal de suministro de energía eléctrica según el valor de
voltaje detectado de la fuente de alimentación (12), y aplicando la
señal de suministro de energía eléctrica resultante a un circuito de
suministro de energía eléctrica del compresor (11),
donde se ha previsto un controlador de corrección
de voltaje (23) para corregir y determinar un voltaje óptimo de
salida para el compresor (11) asignando, según el valor de voltaje
detectado del suministro de energía eléctrica comercial, datos de
trabajo para determinar el voltaje de salida al compresor (11) a una
de las tablas de región de voltaje alto, voltaje de régimen y
voltaje bajo o a una de las tablas de región de voltaje alto y
voltaje bajo.
3. El climatizador según la reivindicación 2,
donde se han previsto medios de detección (26, 27) para detectar
condiciones de carga y el controlador de corrección de voltaje está
configurado para corregir y determinar el voltaje de salida a enviar
al compresor (11) modificando el factor de trabajo de los impulsos
en base a dichas condiciones de carga.
4. El climatizador según la reivindicación 2,
donde se ha previsto medios de detección de voltaje/corriente para
detectar el voltaje de salida y la corriente de salida al compresor
(11) y el controlador de corrección de voltaje está configurado para
corregir y determinar el voltaje óptimo de salida a dicho compresor
(11) modificando el factor de trabajo de los impulsos en base al
voltaje de salida y la corriente de salida detectados por dichos
medios de detección de voltaje/corriente.
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