ES2259955T3 - Acondicionador de aire. - Google Patents
Acondicionador de aire.Info
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Abstract
Un acondicionador de aire capaz de la operación de calefacción, que comprende: un primer intercambiador de calor (3) provisto en el interior; un segundo intercambiador de calor (5) provisto en el exterior; medios de detección (6) de la temperatura de la sala para detectar la temperatura de la sala; medios de configuración de la temperatura (12) para configurar la temperatura de la sala; un compresor (1) para hacer circular un refrigerante a los mencionados primer y segundo intercambiadores de calor (3, 5); medios de descongelación (1, 2, 3, 4, 5) para la operación de descongelación del mencionado segundo intercambiador de calor (5), para eliminar la escarcha fijada al segundo intercambiador de calor (5); y medios de control (10, 20) para controlar la alimentación eléctrica a suministrar al mencionado compresor (1), basándose en la temperatura de la sala detectada por los mencionados medios (6) de detección de la temperatura de la sala, y la temperatura de la sala configurada y fijada por los mencionados medios (12) de fijación de la temperatura, caracterizado porque los mencionados medios de control (10, 20) incrementan temporalmente la energía suministrada al mencionado compresor (1), con una sincronización de tiempos predeterminada, y determinando posteriormente si es necesaria o no la descongelación, y cuando se determine que es necesaria dicha descongelación, los mencionados medios (10, 20) operarán los mencionados medios de descongelación (1, 2, 3, 4, 5) para la descongelación.
Description
Acondicionador de aire.
La presente invención está relacionada con un
acondicionador de aire. Más específicamente, la presente invención
está relacionada con un acondicionador de aire que tiene una función
de calefacción que asegura una temperatura estabilizada de la sala
próxima a una temperatura fijada.
En el documento
US-A-4774813 se expone un
acondicionador de aire de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Convencionalmente, se sabe que un intercambiador
de calor de una unidad exterior de un acondicionador de aire queda
recubierto por escarcha cuando el acondicionador de aire se hace
funcionar para calefacción. La razón de esto es como se expone a
continuación. En el funcionamiento de calefacción, el
intercambiador de calor de la unidad exterior sirve como
evaporador. La temperatura de evaporación desciende conforme se
reduce la temperatura del aire exterior. En agua en el aire se
convierte en gotas de agua cuando toca un objeto cuya temperatura
no sea mayor que el punto de rocío. En general, cuando la
temperatura exterior llega a 5ºC o inferior, la temperatura de
evaporación en el instante del funcionamiento de la calefacción
sería de -5 a -10ºC, y el agua en el aire en contacto con el
intercambiador de calor de la unidad exterior se recubrirá con
escarcha sobre la superficie del intercambiador de calor. Una vez
recubierto con escarcha, la cantidad de aire que pasa a través de
la unidad se reducirá, con lo cual disminuirá el rendimiento de la
transferencia del calor, y por tanto descenderá además la
temperatura de evaporación. Esto activa además el recubrimiento con
escarcha del intercambiador de calor de la unidad exterior. Esto
provoca la disminución de la capacidad de calefacción. En
consecuencia, es necesario detectar la formación de escarcha para la
descongelación apropiada de la escarcha.
Más específicamente, cuando el intercambiador de
calor exterior está totalmente recubierto por la escarcha, y se
pierde totalmente la función del intercambiador de calor, el
refrigerante que deberá convertirse en gas conforme pase a través
del intercambiador de calor exterior, avanzará hacia el compresor en
la forma de líquido. En consecuencia, el líquido se acumula en el
acumulador, y el refrigerante en la fase de gas solo será absorbido
por el compresor. Si el refrigerante líquido excede de la capacidad
del acumular, el refrigerante líquido pasará al compresor, dando
lugar posiblemente a la compresión del líquido, lo cual puede dañar
el compresor.
En consecuencia, el acondicionar de aire incluye
generalmente un circuito de determinación de la operación de
descongelación de la escarcha, que detecta si el intercambiador de
calor de una unidad exterior está recubierto o no por escarcha, y
en el que el acondicionador de aire tiene la función de la operación
de descongelación de la escarcha, para descongelar el
intercambiador de calor, si se determina por el circuito de
determinación de la descongelación de la escarcha que es necesaria
la descongelación de la escarcha.
Se observará aquí que la capacidad de
calefacción se reduce en el instante de la operación de
descongelación de la escarcha. En consecuencia, deberá evitarse la
operación de descongelación de la escarcha cuando el intercambiador
de calor de la unidad exterior no está congelado con escarcha, es
decir, la denominada operación de descongelación en reposo. Esto
requiere que el circuito de determinación de la descongelación de la
escarcha determine si es necesaria o no la descongelación de la
escarcha con una alta precisión. En un acondicionador de aire en
general, si es necesaria o no la descongelación de la escarcha se
determina utilizando varios factores que incluyen las temperaturas
de los intercambiadores de calor de la unidad interior y de la
unidad exterior, la temperatura del aire exterior, y la duración de
la operación. En cuanto a la temperatura del intercambiador de
calor de la unidad exterior, la temperatura de monitoriza durante al
menos 6 minutos después del inicio del funcionamiento de un
compresor, con el fin de mejorar la precisión en la determinación de
si es necesaria la descongelación de la escarcha.
Los acondicionadores de aire del tipo sin
inversor en los que se hace constante la capacidad de compresión de
un compresor, se han propuesto acondicionadores de aire del tipo
con inversor, en los cuales es variable la capacidad del compresor.
En un acondicionador de aire del tipo sin inversor, cuando la
temperatura de la sala alcanza un valor próximo a la temperatura
fijada después del inicio de la operación de calefacción, la
capacidad de calefacción se ajusta mediante la operación
intermitente del compresor, de forma que la temperatura de la sala
se estabilice en forma próxima a la temperatura fijada. En este
caso, la duración de la operación y la duración del tiempo de
reposo de la función de compresión, en la operación intermitente,
deberá ser corta para hacer estable la temperatura de la sala.
Cuando se interrumpa la operación del compresor y se reinicie
antes de que la presión del refrigerante se equilibre hasta un punto
determinado, se aplicará una gran carga, provocando posiblemente
daños. En consecuencia, la operación del compresor no deberá ser
reiniciada a menos que la presión del refrigerante se equilibre en
una determinada magnitud.
En un compresor en general se dice que en
general son necesarios aproximadamente tres minutos hasta que se
equilibra la presión del refrigerante hasta un cierto punto después
de que se detenga la operación del compresor. Por esta razón, la
operación se reinicia después de un denominado retardo de tres
minutos. En consecuencia, en el acondicionador de aire del tipo sin
inversor convencional, el tiempo de reposo y el tipo de operación
del compresor en la operación intermitente, en la mayoría de los
casos, se ajusta a tres minutos, de forma que se estabilice la
temperatura de la sala.
En un acondicionador de aire del tipo sin
inversor, el circuito de control electrónico no está provisto en la
unidad exterior, sino en la unidad interior. En consecuencia, si la
temperatura del intercambiador de calor exterior se tiene que medir
para determinar la necesidad de la descongelación de la escarcha,
por ejemplo, la interconexión entre las unidades interiores y las
exteriores llega a ser complicada. En consecuencia, la medida no
se realiza, y la necesidad de la descongelación se determina
mediante la medida de la temperatura del intercambiador de calor
interior.
Según se ha descrito, por ejemplo, en la
publicación de patentes japonesas número 58-32296,
cuando la calidad de calor absorbido a partir del aire exterior
mediante el intercambiador de calor exterior desciende debido a la
congelación por escarcha, la temperatura del intercambiador de
calor interior descenderá, y la capacidad de calefacción disminuirá
de forma natural, y al detectar este fenómeno se iniciará la
operación de descongelación cuando la temperatura del
intercambiador de calor interior no supere a un valor prescrito de
la temperatura del aire absorbido por el intercambiador de calor
interior.
Adicionalmente, según se describe en las
patentes japonesas números 62-206336 y
63-15020, cuando el intercambiador de calor
exterior esté totalmente recubierto por la escarcha, la temperatura
del refrigerante no será diferente a la entrada en una parte
intermedia del intercambiador de calor interior, y cuando no exista
escarcha, la temperatura del refrigerante será más alta en la
entrada que en la parte intermedia, y se detectará este fenómeno
cuando después de un periodo de tiempo prescrito desde el inicio de
la operación del compresor, la temperatura de una tubería acoplada
a la entrada del refrigerante hacia el intercambiador de calor
interior se detecte que sea inferior a las temperaturas en
distintas partes ajustadas correspondiente a la cantidad de aire del
ventilador interior, en cuyo instante la operación se conmutará a
la operación de descongelación de la escarcha.
Además de ello, en algunos acondicionadores de
aire, después de un periodo de tiempo prescrito desde el inicio de
la operación de calefacción del compresor, y después de un periodo
de tiempo prescrito desde la detección de que la temperatura de
una tubería acoplada a la entrada del refrigerante del
intercambiador de calor interior llega a ser inferior a la primera
temperatura prescrita, se detecta que la temperatura de la tubería
es inferior a la segunda temperatura prescrita, en que la operación
se conmuta a la operación de descongelación de la escarcha.
Para la determinación altamente precisa de la
necesidad de descongelar la escarcha, es necesario esperar hasta
que se estabilice la temperatura del intercambiador de calor a
través del cual se inició la circulación del refrigerante mediante
la operación del compresor. En general, son necesarios
aproximadamente cuatro minutos hasta que la temperatura del
intercambiador de calor llega a ser estable. En consecuencia, han
sido necesarios cinco minutos aproximadamente después del inicio
del compresor, con el fin de determinar si es necesario o no la
descongelación de la escarcha con alta precisión, tal como se ha
descrito anteriormente. En otras palabras, la determinación con
alta precisión de la descongelación de la escarcha no es posible
durante la operación intermitente en la cual el tipo de operación
del compresor es de tres minutos. Esto ha conducido a la operación
de descongelación de reposo, o al fallo de la operación de
descongelación cuando sea necesaria.
En acondicionador de aire del tipo de inversor,
cuando la temperatura de la sal alcanza un valor próximo a la
temperatura fijada después del inicio de la operación de
calefacción, la capacidad de calefacción se ajusta para reducir la
potencia de accionamiento (potencia de accionamiento: frecuencia de
suministro de energía de accionamiento x voltaje) suministrada al
compresor, con el fin de estabilizar la temperatura de la sala
cerca de la temperatura fijada, y por tanto la temperatura de la
sala se controla para que sea estable en torno a la temperatura
fijada. Cuando la capacidad de calefacción sea excesivamente alta
incluso con la energía de accionamiento más baja suministrada al
compresor, y la temperatura de la sala continúe elevándose, tendrá
lugar la operación intermitente del compresor de la forma similar
al acondicionador de aire del tipo sin inversor, de forma que la
temperatura de la sala se ajuste a la temperatura fijada. Es decir,
la operación intermitente del compresor se realiza también para
mantener la temperatura de la sala estabilizada en forma próxima a
la temperatura fijada en el acondicionador de aire del tipo de
inversor. En esta operación intermitente, es imposible tal como se
ha descrito anteriormente una determinación altamente exacta de la
necesidad de la descongelación de la escarcha. En consecuencia de
nuevo existe el problema de la operación de descongelación en
reposo o el fallo de la operación de la descongelación cuando exista
dicha necesidad.
En el acondicionador de aire del tipo de
inversor, se proporciona un circuito de control electrónico en la
unidad exterior para controlar la fuente de alimentación del
compresor (frecuencia de suministro de energía eléctrica x voltaje)
En consecuencia, se miden la temperatura del intercambiador de calor
exterior y la temperatura del aire exterior, y si la temperatura
del intercambiador de calor exterior no es más alta que la
temperatura exterior en un valor prescrito, se determina que será
necesaria la operación de descongelación de la escarcha. Para medir
la temperatura del intercambiador de calor exterior, es una
condición indispensable que se ha haya dejado pasar un periodo de
tiempo prescrito desde el inicio de la operación del compresor, de
forma que se estable la temperatura del intercambiador de calor
dependiente del refrigerante.
En consecuencia, un objeto de la presente
invención es proporcionar un acondicionador de aire capaz de
determinar si el intercambiador de calor de una unidad exterior se
descongela o no con una alta precisión, impidiendo la operación de
descongelación de reposo, y mejorando el rendimiento de la
calefacción mediante la ejecución segura de la operación de
descongelación cuando sea necesaria.
Expuesto en forma breve, en la presente
invención, se proporciona un primer intercambiador de calor,
detectando la temperatura de la sala mediante un circuito de
detección de la temperatura de la sala, y en el que la temperatura
de la sala se fija mediante un circuito de ajuste de la temperatura.
Se hace circular un refrigerante a través del primero y segundo
intercambiadores de calor por los medios de un compresor, y en el
que los medios de descongelación ejecutan la operación de
descongelación para eliminar la escarcha en el segundo
intercambiador de calor. La fuente de alimentación para el
compresor está controlada basándose en la temperatura de la sala
detectada y en la temperatura de la sala fijada. Unos medios de
control incrementan temporalmente la energía suministrada al
compresor con una sincronización de tiempos prescrita.
Por tanto, se determina si es necesaria o no la
descongelación de la escarcha, y cuando se determine que es
necesaria dicha descongelación, los mencionados medios de control
operarán los mencionados medios de descongelación para la
descongelación mencionada.
En consecuencia, de acuerdo con la presente
invención, la energía eléctrica suministrada al compresor se
incrementa temporalmente con una sincronización de tiempos
predeterminada, y en consecuencia puede realizarse con una alta
precisión la determinación de si es necesaria o no la descongelación
del segundo intercambiador de calor en dicho periodo.
Además de ello, conforme se aplica una gran
fuerza de accionamiento como resultado de ello al compresor, cuando
el segundo intercambiador de calor se encuentra en dicho estado que
está a punto de precisar la descongelación, el estado puede ser
forzado inmediatamente al estado que precise de la descongelación.
Esto significa que puede reducirse el tiempo de la operación a un
estado tal que esté a punto de precisar la descongelación del
segundo intercambiador de calor, y mejorando así el rendimiento
operativo del acondicionador de aire. Esto reduce el costo de
funcionamiento del acondicionador de aire, y contribuye a la
prevención del efecto de invernadero. Además de ello, puesto que la
determinación de si es necesaria o no la descongelación no se
realiza con una alta precisión, puede fijarse con más exactitud la
referencia para determinar la necesidad de la descongelación. En
consecuencia, puede reducirse además la posibilidad de una
operación de descongelación de reposo.
Si la descongelación es necesaria o no se
determina después de haber incrementado temporalmente la energía
suministrada al mencionado compresor, y si se determina que la
descongelación es necesaria, los medios de control operarán los
medios de descongelación.
Adicionalmente, más preferiblemente, se ejecuta
la operación intermitente en la cual el compresor se hace operar
continuamente hasta que la temperatura detectada llegue a ser
cercana a la temperatura fijada, y accionando y dejando en reposo
el compresor en forma repetida conforma la temperatura llega a ser
más cercana, y para un instante predeterminado el tiempo de
accionamiento del compresor en la operación intermitente se cambia
a un tiempo preajustado, sin importar la temperatura fijada y la
temperatura detectada durante la operación intermitente.
Más preferiblemente, el tiempo de accionamiento
se cambia cuando haya pasado un tiempo prescrito desde el inicio de
la operación intermitente.
Más preferiblemente, el tiempo de accionamiento
se cambia cuando el número de repeticiones del accionamiento y del
tiempo de reposo del compresor lleguen a alcanzar un número
predeterminado.
Más preferiblemente, la operación intermitente
con el cambio de tiempos de accionamiento se repite durante un
número de veces predeterminado, y se reanude la operación
intermitente basada en la temperatura detectada y la temperatura
fijada.
Más preferiblemente, se proporcionan medios de
detección de la temperatura del aire exterior para detectar la
temperatura del aire exterior, y cuando la temperatura del aire
exterior detectada no sea inferior a una temperatura
predeterminada, inhibir el cambio del tiempo de accionamiento.
Más preferiblemente, la magnitud de la energía
suministrada al compresor se cambia cuando haya pasado un periodo
de tiempo predeterminado desde el inicio de la operación del
compresor.
Más preferiblemente, se detecta la temperatura
del aire exterior y cuando la temperatura exterior detectada no sea
inferior a una temperatura predeterminada, se inhibirá el cambio de
la magnitud de la energía de accionamiento.
Más preferiblemente, el compresor está accionado
por un motor de inducción o bien un motor de C.C. Al ser accionado
por un motor de inducción, la magnitud de la energía de alimentación
para el compresor se cambio mediante el ajuste de la frecuencia y
del voltaje de la fuente de alimentación de accionamiento, y al ser
accionado por un motor de C.C., se cambia el voltaje o la relación
de trabajo de activado/desactivado del voltaje de accionamiento.
Lo anteriormente expuesto y otros objetos,
características, aspectos y ventajas de la presente invención
llegarán a ser más evidentes a partir de la siguiente descripción
detallada de la presente invención, considerada en conjunción con
los dibujos adjuntos.
La figura 1 es un diagrama de bloques que
representa una configuración de un acondicionador de aire, de
acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
circuito de control al cual se aplica una realización de la presente
invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo que
representa una operación específica de una realización de la
presente invención.
La figura 4 es una ilustración relacionada con
la operación de descongelación de acuerdo con una realización de la
presente invención.
La figura 5 representa los ciclos operativos de
la operación de calefacción del acondicionador de aire de acuerdo
con una realización de la presente invención.
La figura 6 es una ilustración que muestra el
estado operativo en la operación intermitente del acondicionador de
aire de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 7 es un diagrama de bloques de un
circuito de control de acuerdo con otra realización de la presente
invención.
La figura 8 es una ilustración relacionada con
la operación de descongelación de la escarcha de acuerdo con otra
realización de la presente invención.
La figura 9 muestra el estado operativo de una
operación de calefacción del acondicionador de aire de acuerdo con
otra realización de la presente invención.
El acondicionador de aire mostrado en la figura
1 es del tipo sin inversor, que incluye una unidad exterior A y
una unidad interior B. La unidad exterior A está provista con un
compresor 1, una válvula 2 de conmutación de cuatro vías, un
descompresor 4, un intercambiador de calor exterior 5 y un
ventilador exterior 8. La unidad interior B está provista con un
intercambiador de calor exterior 3, un sensor 6 de temperatura del
aire interior y un ventilador interior 7. La unidad interior B está
conectada a la red eléctrica general, y la alimentación se
suministra a la unidad interior A a través de una interconexión
interior-exterior. En el lado de la unidad interior
A, el consumo de corriente en el compresor 1 se detecta mediante los
medios 9 de detección de la corriente. Se encuentran provistos un
termistor para la detección de la temperatura, un circuito de
control y similar en la unidad exterior A para la medida de la
temperatura del intercambiador de calor exterior.
En el acondicionador de aire mostrado en la
figura 1, el ciclo de refrigeración se forma mediante el enlazado
sucesivo del compresor 1, la válvula 2 de conmutación de cuatro
vías, el intercambiador de calor 3 interior, el descompresor 4 y
el intercambiador de calor exterior 5. El refrigerante del compresor
1 se conmuta mediante la válvula 2 de conmutación de cuatro vías,
y en el instante de la operación de refrigeración, el refrigerante
del compresor 1 se condensa mediante el intercambiador de calor
exterior 5, radiándose hacia la atmósfera, el refrigerante se
expande a través del descompresor 4, y el intercambiador de calor
interior 3, de forma que se enfríe el aire en la sala, y el
refrigerante se hace que retorne al compresor 1 a través de la
válvula 2 de conmutación de cuatro vías, tal como se muestra por
las flechas de trazo continuo en la figura 1.
En la operación de calefacción, el refrigerante
del compresor 1 se condensa mediante mediante el intercambiador de
calor interior 3 y el aire de la sala se calienta, expandiéndose y
evaporándose el refrigerante a través del descompresor 4 y el
intercambiador de calor exterior 5, y en el que el calor se
suministra a partir del aire exterior, y retornando el refrigerante
hacia el compresor 1 a través de la válvula de conmutación de
cuatro vías 2, tal como se muestra por las flechas de trazos en la
figura 1.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
circuito de control de acuerdo con una realización de la presente
invención. Con referencia a la figura 2, el circuito de control
incluye una unidad de control 10 para la unidad interior B y la
unidad de control 20 para la unidad exterior A. Las unidades de
control A y B están implementadas mediante un microprocesador, por
ejemplo. Se aplican la unidad de control 10, la salida de un
circuito 11 de detección de la temperatura de la sala, y una salida
de un circuito 12 de ajuste de la temperatura de la sala. Se
suministran la unidad de control 20, la salida de un circuito 21 de
detección de la corriente, la salida de un circuito 25 para
detectar la temperatura del intercambiador de calor exterior, y la
salida de un circuito para detectar la temperatura exterior. La
unidad de control 10 aplica una señal de control a un elemento de
conmutación 13 para el ventilador interior, y la unidad de control
20 aplica señales de control a un relé 22 de la válvula de
conmutación de cuatro vías, y el relé 33 del ventilador interior, y
el relé 24 del compresor, respectivamente.
El circuito 11 de detección de la temperatura
detecta la temperatura de la sala, basándose en la salida del
sensor 6 de la temperatura de la sala, que se muestra en la figura
1, y aplica la salida detectada a la unidad de control 10. El
circuito 12 de ajuste de la temperatura fija la temperatura
interior. La unidad de control 10 determina la diferencia entre la
salida de la detección del circuito 11 de detección de la
temperatura de la sala, y la temperatura configurada ajustada por
el circuito 12 de ajuste de la temperatura, y da salida a una señal
de determinación a la unidad de control 20.
El circuito 21 de detección de la corriente
detecta el consumo de corriente basándose en la salida de los
medios 9 de detección de la corriente suministrados en la unidad
exterior A que se muestran en la figura 1, y la aplica a la unidad
de control 20. El circuito 25 para detectar la temperatura del
intercambiador de calor exterior detecta la temperatura del
intercambiador 5 de calor exterior, que se muestra en la figura 1,
y el circuito 26 para detectar la temperatura exterior detecta la
temperatura exterior. En la presente realización, basándose en la
temperatura detectada por el circuito 25 para detectar la
temperatura del intercambiador de calor exterior y la temperatura
detectada por el circuito 26 para detectar la temperatura exterior,
se determina si el intercambiador de calor 5 exterior está
congelado o no con escarcha. La operación de descongelación de la
escarcha se ejecuta mediante la conmutación de la válvula de cuatro
vías al ciclo de refrigeración, y provocando que el gas caliente
del compresor 1 pueda fluir hacia el intercambiador de calor
exterior 5, es decir, mediante la denominada descongelación
inversa.
La unidad de control 10 controla el ventilador
7 interior a través del elemento de conmutación 13 para el
ventilador interior, en que la unidad de control 20 controla la
válvula 2 de cuatro vías a través del relé 22 de la válvula de
cuatro vías, controlando el ventilador 8 a través del relé 23 del
ventilador exterior, y controlando el compresor 1 a través del relé
24 del compresor.
La figura 8 es un diagrama de flujo que
representa una operación específica de una realización de la
presente invención; la figura 4 está relacionada con la operación
de descongelación, la figura 5 muestra los ciclos operativos en la
operación intermitente del compresor, y la figura 6 muestra el
estado de la operación del acondicionador de aire.
La operación específica de una realización de la
presente invención se describirá con referencia a las figuras 1 a
6. En lo expuesto a continuación, solo se describirá la operación
de la calefacción. En la operación de calefacción, la unidad de
control 10 determina la temperatura de la sala basándose en la
salida de la detección del circuito 11 de detección de la
temperatura de la sala, tal como se muestra en la figura 2.
En general, la unidad B interior del tipo
colgante en la pared del acondicionador de aire está situada cerca
del techo, en donde se concentra el aire caliente. En consecuencia,
la temperatura detectada por el sensor 6 de temperatura de la sala
no se considera como la temperatura de la sala en el acondicionador
de aire, de acuerdo con la presente realización. La unidad de
control 10 aplica una señal de control a la unidad de control 20,
basándose en la diferencia entre la temperatura ajustada y fijada
por el circuito 12 de ajuste de la temperatura, y la temperatura
detectada por el sensor 8 de la temperatura de la sala, y la unidad
de control 20 que controla el compresor 1.
Más específicamente, el compresor opera en forma
continua hasta que la temperatura medida excede de la temperatura
fijada a +4ºC, tal como se muestra en la figura 6, y cuando la
temperatura de la sala se incrementa y supera la temperatura fijada
de +4ºC, en que el compresor es conmutado al primer modo de
operación intermitente, en el cual se repiten tres minutos de
operación/tres minutos de reposo. Cuando la temperatura de la sala
se incrementa más y excede de la temperatura fijada de +6ºC, el
compresor es conmutado al segundo modo de operación intermitente,
en el cual se repiten los tres minutos de operación/ocho minutos de
reposo. Cuando la temperatura de la sala se incrementa más y excede
de la temperatura fijada de +9ºC, se detiene la operación del
compresor 1. En dichos ciclos de la operación de calefacción, tiene
lugar la descongelación que se describirá a continuación. El
diagrama de flujo de la figura 3 muestra esquemáticamente la
operación de descongelación en un cierto ciclo durante la operación
de calefacción.
Se describirá a continuación la operación de
descongelación en un cierto ciclo durante la operación de
calefacción. En la etapa (en la figura representada sencillamente
por SP) SP1 de la figura 3, se ejecuta la operación de calefacción,
en la etapa SP2, determinándose si la temperatura de la sala
detectada excede de la temperatura fijada de +4ºC (temperatura
medida - temperatura fijada = 4ºC) en el estado de la operación
mostrada en la figura 6, y en caso de que no exceda, el relé 24 del
compresor se activa y se mantiene activado por la unidad de control
20 para una operación continua en la etapa SP3, y suministrándose
continuamente la alimentación al compresor 1. Las unidades de
control 10 y 20 repiten las operaciones de las etapas SP2 y SP3, con
el fin de operar continuamente el compresor 1, por lo que se
incrementa la temperatura de la sala.
Cuando se determina por la unidad de control 10
que la temperatura medida de la sala haya excedido de la temperatura
fijada de +4ºC en la etapa SP2, la unidad de control 20 conmuta el
compresor 1 al primer modo de operación intermitente, en el cual el
compresor 1 se hace operar repetidamente en el ciclo de tres minutos
de operación/tres minutos de descanso, por los medios del relé 24
del compresor. La unidad de control 20 determina en la etapa SP5 si
el primer modo de operación intermitente se repite o no diez veces.
Mediante la repetición de las operaciones de las etapas SP4 y SP5,
el compresor 1 repite los tres minutos de operación y los tres
minutos de reposo en forma repetida durante diez veces, tal como se
muestra en la figura 5, cuando la temperatura medida de la sala es
de +4ºC a +6ºC más alta que la temperatura fijada. La temperatura
de la sala está siendo detectada continuamente, y el modo de
operación (operación continua - operación intermitente - reposo) es
conmutado basándose en la relación con la temperatura fijada, tal
como se representa en la figura 6.
En la etapa SP5, cuando la unidad de control 20
determina que el primer modo de operación intermitente de tres
minutos de operación y tres minutos de reposo se repite diez veces
según la condición de la temperatura fijada y la temperatura
detectada (figura 6), el relé 24 del compresor se activa, para
ejecutar temporalmente la operación intermitente en la cual el tipo
de operación del compresor 1 se amplia a cinco minutos en la etapa
SP6. Más específicamente, no es posible determinar si es necesaria
o no la descongelación con una alta precisión en la operación
intermitente de tres minutos de operación y tres minutos de
descanso, tal como se ha descrito anteriormente. En consecuencia,
después de diez veces de una operación intermitente de tres minutos
de operación y tres minutos de descanso del compresor 1, el tiempo
de operación del compresor 1 se amplia automáticamente a cinco
minutos.
Conforme se amplia el tiempo de operación del
compresor 1 hasta cinco minutos, llega a ser posible el poder
determinar si es necesaria o no la descongelación con una alta
precisión, ya que el flujo del refrigerante llega a ser estable, la
temperatura del intercambiador de calor llega a ser estable, y la
temperatura medida puede utilizarse de forma fiable. En
consecuencia, la unidad de control 20 determina si la descongelación
es necesaria o no en la etapa 7, en forma próxima al final del
periodo de tiempo de activación de cinco minutos. Además de ello,
mediante la repetición dos veces de la operación intermitente con el
tipo de operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos, llegará
a ser posible lo expuesto a continuación. Es decir, cuando el
estado del intercambiador 5 de calor exterior se encuentra en un
estado tal que casi está a punto de precisar la descongelación, se
incrementa la cantidad de escarcha sobre el intercambiador de calor
exterior 5, y el intercambiador de calor 5 exterior entra
rápidamente en el estado en el que se precisa la descongelación. La
determinación de si es necesaria o no la descongelación se efectúa
basándose en si la temperatura del intercambiador de calor exterior
5 y la temperatura del aire exterior se encuentran en una zona
predeterminada que precise de la descongelación, tal como se muestra
en la figura 4.
En el acondicionador de aire del tipo sin
inversor convencional, si es necesaria o no la descongelación se
determina mediante la suposición de que existe escarcha sobre el
intercambiador de calor exterior, basándose en la temperatura de
una tubería acoplada a la entrada del refrigerante hacia el
intercambiador de calor interior 3. La determinación de la
necesidad de la descongelación, no obstante, no es muy exacta con
este método. En consecuencia, en la presente realización, tanto la
temperatura exterior como la temperatura del intercambiador de
calor exterior se miden como en el acondicionador del tipo con
inversor, para obtener una determinación precisa de la
descongelación.
El problema aquí es que el tiempo de operación
del compresor 1 en la operación continua es de tres minutos. En
general, la temperatura del intercambiador de calor exterior se mide
siempre durante la operación en el supuesto de que el tiempo de
operación acumulado del compresor 1 exceda de 20 minutos (el tiempo
de acumulación se borra en la operación de descongelación). En el
inicio de la operación, no obstante, la temperatura del
intercambiador de calor exterior no es estable. En consecuencia,
cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior después
de cuatro minutos desde el inicio de la operación del compresor 1 se
mantiene durante dos minutos dentro de la zona que precise de la
descongelación que se muestra en la figura 4, que se determina por
la temperatura exterior y por la temperatura del intercambiador de
calor exterior, que conduce a la determinación de que es necesaria
la descongelación.
En la operación intermitente, el tiempo de
operación del compresor es de cinco minutos, y en consecuencia
cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior después
de tres minutos desde el inicio de la operación del compresor se
mantiene durante dos minutos dentro del área que precise la
descongelación, se determina que es necesaria la descongelación.
Cuando se determina por la unidad de control 20
que es necesaria la descongelación, la operación de descongelación
se ejecuta en la etapa SP8. En la operación de calefacción, el
intercambiador de calor exterior 5 sirve como un evaporador. Cuando
la temperatura del aire exterior desciende y se reduce la
temperatura de evaporación, el agua en el aire se convierte en
gotas de agua cuando estén en contacto con un objeto cuya
temperatura no sea más alta que el punto de rocío. Cuando la
temperatura del aire exterior llegue a ser de 5ºC o inferior, el
evaporador en la operación de calefacción sería de -5ºC a -10ºC, y
el agua en el aire en contacto con el intercambiador de calor
exterior 5 se congelará sobre la superficie, congelándose con
escarcha por tanto el intercambiador de calor exterior 5.
En consecuencia, en la operación de
descongelación, tiene lugar el ciclo inverso. Más específicamente,
durante la operación de calefacción, el ciclo de operación es
conmutado temporalmente al ciclo de refrigeración, de forma que el
intercambiador de calor exterior 5 se utilice como un condensador
para radiar el calor, y por tanto se eliminaría la escarcha de la
congelación. De esta forma, mediante las dos operaciones con el
tiempo de operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos, es
posible reducir el tiempo de operación del intercambiador 5 de
calor exterior que se encuentre a punto de iniciar la descongelación
necesaria, y mejorando por tanto el rendimiento de calefacción del
acondicionador de aire. Esto reduce el costo de funcionamiento de
aparato completo (reducción en el consumo de energía), y además de
ello, proporciona el efecto de prevenir el efecto de invernadero
(reducción de la emisión de CO_{2}).
La unidad de control 20 determina en la etapa
SP9 si la temperatura detectada excede de la temperatura fijada de
+6ºC (temperatura medida - temperatura fijada = 6ºC). Si la
respuesta es SI, el relé 24 del compresor se activa durante tres
minutos y se desactiva durante ocho minutos, con el fin de conmutar
el modo de operación a un segundo modo de operación intermitente,
en el cual el compresor sea operado en forma intermitente con tres
minutos de operación y ocho minutos de reposo, en la etapa SP12. En
la etapa SP13, la unidad de control 20 determina si se ha repetido
el ciclo de tres minutos de operación y ocho minutos de reposo del
segundo modo de operación intermitente, y cuando se determine que
la operación se haya repetido diez veces, la operación intermitente
con el tiempo de operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos
se repetirá dos veces en la etapa SP14. De forma similar a la etapa
SP7 antes descrita, si es necesaria o no la descongelación se
determinará en la etapa SP15 cerca del final del tiempo de
activación de cinco minutos, y si es necesario se ejecutará la
operación de descongelación en la etapa SP16.
La unidad de control 10 determina si la
temperatura excede de la temperatura fijada de +9ºC (temperatura
medida - temperatura fijada = 9ºC) en la etapa SP10, conforme la
temperatura de la sala se incrementa en el segundo modo de
operación intermitente, y si la unidad de control 10 lo determina
así, la unidad de control 20 para el suministro de alimentación al
compresor 1 a través del relé 24 del compresor.
Cuando la operación intermitente con el tiempo
de operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos se repita dos
veces en las etapas SP6 y SP14, la unidad de control 20 ejecutará la
operación intermitente original con el tiempo de operación del
compresor 1 retornado a tres minutos, en el que la operación
intermitente del tiempo de operación del compresor 1 será de tres
minutos, repitiéndose diez veces, en el que la operación
intermitente con el tiempo de operación del compresor 1 ampliado a
cinco minutos se repetirá de nuevo dos veces, y la determinación de
si la descongelación del intercambiador 5 de calor exterior es
necesaria o no se efectuará en las etapas SP7 y SP15.
Si en el acondicionador de aire de la presente
realización, cuando la temperatura de aire exterior es más alta que
una temperatura prescrita, la unidad de control 20 inhibirá la
operación intermitente con el tiempo de operación del compresor 1
ampliado a cinco minutos. Cuando la temperatura del aire exterior
sea relativamente alta, el intercambiador de calor exterior 5 está
casi libre de escarcha, y por tanto será innecesaria la operación
de descongelación. En consecuencia, es innecesario determinar si es
necesaria la descongelación con el tiempo de operación del
compresor 1 ampliado a cinco minutos. En consecuencia, el tiempo de
operación del compresor 1 no se ampliará a cinco minutos, y la
temperatura de la sala estará estabilizada cerca de la temperatura
fijada por la operación normal de tres minutos de operación
intermitente del compresor 1.
En lo anteriormente expuesto, el control es para
conmutar el modo de operación ya que se incrementa la temperatura
detectada por el sensor 6 de temperatura de la sala. El control
cuando desciende la temperatura detectada es tal como se expone a
continuación. Cuando desciende la temperatura detectada con respecto
a la temperatura fijada de +9ºC (cuando se detiene la operación del
compresor 1) para que sea inferior a la temperatura fijada de +9ºC,
la unidad de control 10 operará el compresor 1, cuya operación habrá
sido detenida en el segundo modo de operación intermitente de tres
minutos de operación/ocho minutos de reposo, en la etapa SP12. Si
la temperatura detectada por el sensor de temperatura 9 desciende y
la temperatura detectada llega a ser inferior a la temperatura
fijada de +6ºC incluso en el segundo modo de operación intermitente,
la unidad de control 10 conmutará el modo de operación del
compresor 1 al primer modo de operación intermitente, en el cual el
compresor operará repetidamente con tres minutos de operación/tres
minutos de reposo. Si la temperatura detectada por el sensor de
temperatura 6 desciende todavía en el primer modo de operación
intermitente, y la temperatura detectada llega a ser inferior a la
temperatura fijada de +3ºC, la unidad de control 10 conmutará el
modo de operación al modo de operación continuo, en el cual el
compresor 1 será operado en forma continua, en la etapa SP3.
De esta forma, en el acondicionador de aire de
acuerdo con la presente invención, la unidad de control 10
conmutará el modo de operación del compresor 1, basándose en la
diferencia entre la temperatura fijada y la temperatura detectada
por el sensor de temperatura 6, para ajustar la capacidad
calefacción, de forma que pueda ajustarse la temperatura de la
sala para que sea estable cerca del temperatura ajustada.
Aunque la unidad de control 10 controla el
suministro de la alimentación eléctrica al compresor 1 de acuerdo
con la temperatura detectada por el sensor 6 de temperatura interior
en la realización anteriormente descrita, la sincronización de
tiempos para la conmutación de la operación intermitente con el
tiempo de operación del compresor 1 se amplia a cinco minutos puede
conmutarse en forma dependiente de la salida del circuito 26 para
detectar la temperatura exterior. Más específicamente, el numero de
repeticiones de la operación intermitente del compresor 1, que
determina la sincronización de tiempos de la operación intermitente
con el tiempo de operación del compresor 1 ampliado a cinco
minutos, que puede reducirse conforme descienda la temperatura
exterior.
En el ejemplo anteriormente descrito, la
operación intermitente con el tiempo de operación del compresor 1
ampliado a cinco minutos, tiene lugar después de la operación/reposo
del compresor 1 en que se haya repetido diez veces. Cuando la
temperatura exterior sea relativamente alta, la operación
intermitente con el tiempo de operación del compresor 1 ampliado a
cinco minutos podrá ser ejecutado después de que la operación/reposo
del compresor 1 se repita cinco veces. Más específicamente, en el
caso de que sea probable que esté congelado el intercambiador de
calor 1, se hará más corto el ciclo para determinar la necesidad de
la descongelación, de forma que pueda reducirse el tiempo de
operación con el intercambiador de calor en un estado que requiera
la descongelación.
Después de entrar en el modo de operación
intermitente, la temperatura detectada por el sensor 6 de
temperatura puede incrementarse posiblemente antes de que la
operación de tres minutos/tres minutos de reposo del compresor 1
pueda repetirse diez veces, y en el que el modo de operación se
conmute al segundo modo de operación intermitente. En tal caso, la
operación intermitente con el tiempo de operación del compresor
ampliado a cinco minutos podrá ejecutarse cuando se repitan diez
veces los tres minutos de operación/ocho minutos de reposo del
compresor 1 en el segundo modo de operación intermitente.
La operación intermitente del tiempo de
operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos puede ser
ejecutada cuando se alcancen las diez veces de las operaciones
intermitentes del compresor 1 en el primero y segundo modos de
operación intermitente.
Adicionalmente, si la temperatura de la sala se
incrementa en la operación intermitente con el tiempo de operación
del compresor 1 ampliado a cinco minutos, el tiempo restante del
compresor 1 puede ampliarse desde tres a cinco ú ocho minutos, por
ejemplo, de forma que la temperatura de la sala se mantenga estable
también en el tiempo restante del compresor 1.
La figura 7 es un diagrama de bloques que
representa una configuración de un acondicionador de aire, de
acuerdo con otra realización de la presente invención. En la
realización mostrada en las figuras 1 a 6, la presente invención
se ha aplicado a un acondicionador de aire del tipo sin inversor. La
realización mostrada en la figura 7 representa la presente
invención aplicada a un acondicionador de aire del tipo de
inversor.
En la figura 7, la unidad de control 10 para la
unidad interior B, circuito 11 de detección de la temperatura de la
sala, circuito de ajuste 12 de la temperatura de la sala, elemento
14 de conmutación para el ventilador interior, unidad de control 20
para la unidad exterior A, circuito 21 de detección de la corriente,
circuito 25 para detectar la temperatura del intercambiador de
calor exterior, circuito 26 para detectar la temperatura exterior,
relé 22 de la válvula de conmutación de cuatro vías, y el relé 23
del ventilador exterior, son de las mismas configuraciones que las
mostradas en la figura 2. Puesto que el acondicionador de aire es
del tipo de inversor, la unidad 30 de la fuente de alimentación, el
circuito rectificador 17, el circuito amplificador 18 y el inversor
19 se suministran adicionalmente. La unidad 30 de control de la
fuente de alimentación controla la conversión del voltaje de C.C. a
C.A en el circuito amplificador 18 y en el inversor 19, basándose en
una señal de control procedente de la unidad de control 20. El
circuito rectificador 17 rectifica el voltaje de C.A. (red
eléctrica general) a un voltaje de C.C.. que se aplica al circuito
amplificador 18. El circuito amplificador 18 amplifica el voltaje
de C.C. rectificado, y el inversor 19 convierte al voltaje de C.C.
amplificado a una señal de C.A., y suministra dicha señal a las
bobinas del motor del compresor 1.
La figura 8 es una ilustración relacionada con
la operación de descongelación de la escarcha de acuerdo con esta
otra realización de la presente invención, y la figura 9 muestra el
estado de las operaciones en la operación de calefacción del
acondicionador de aire, de acuerdo con esta realización de la
presente invención.
En la presente realización, el número de
rotaciones del compresor 1 está controlado de acuerdo con la
diferencia de temperaturas entre la temperatura fijada y la
temperatura detectada por el sensor de temperatura 6. Más
específicamente, como la diferencia entre la temperatura fijada y la
temperatura detectada por el sensor de temperatura 9 se incrementa
tal como se muestra en la figura 9, la unidad de control 20 controla
la unidad de control 30 de la fuente de alimentación, de forma que
la frecuencia del inversor 19 disminuya gradualmente. Conforma la
frecuencia generada por el inversor 19 disminuye gradualmente, el
numero de rotaciones del compresor 1 llega a ser menor desde F6
\rightarrow F5 \rightarrow F4 \rightarrow F3 \rightarrow F2
\rightarrow F1 (F6 > F5 > F4 > F3 > F2 > F1).
Más específicamente, cuando la temperatura
detectada es inferior a la temperatura fijada en +1,5ºC, el numero
de rotaciones del compresor 1 se fija a F6. Cuando la temperatura
detectada es inferior a la temperatura fijada en +2ºC, el numero de
rotaciones se fija a F5. De forma similar, cuando la temperatura
detectada sea inferior a la temperatura fijada en +4ºC, el numero
de rotaciones del compresor 1 se fija a F1, y se continua con la
operación. Cuando la temperatura detectada sea inferior a la
temperatura fijada en +4ºC, se ejecutará la primera operación
intermitente de tres minutos de operación y tres minutos de reposo.
Cuando la temperatura detectada sea inferior a la temperatura
fijada en +6ºC, el numero de rotaciones del compresor 1 se fijará a
F1, y se ejecutará la segunda operación intermitente con tres
minutos de operación y ocho minutos de reposo. Al repetir la
segunda operación intermitente cuatro veces o cuando la temperatura
detectada no llegue a ser inferior a la temperatura fijada en
+6ºC, se parará la operación del compresor 1.
En la presente realización también, cuando los
tres minutos de operación y los tres minutos de reposo del
compresor 1 se repiten diez veces en el primer modo de operación
intermitente, la operación intermitente con el tiempo de operación
del compresor 1 ampliado a cinco minutos se repite dos veces.
Cuando el tiempo de operación del compresor 1 se amplia a cinco
minutos, se determinará si es necesaria o no la descongelación del
intercambiador de calor exterior 5. Si es necesaria, se ejecutará
la operación de descongelación. En la presente realización, no
obstante, el acondicionador de aire es del tipo de inversor. En
consecuencia, el área que precisará de la operación de
descongelación dependerá de si la frecuencia generada en el inversor
19 está en una banda de baja frecuencia o en una banda de alta
frecuencia. En consecuencia, la unidad de control 20 ejecutará la
operación de descongelación dependiendo de si la relación entre la
temperatura de aire exterior y la temperatura del intercambiador de
calor exterior 5 se encuentra dentro del área que precise de la
descongelación, determinándose por la frecuencia generada por el
inversor 19, tal como se muestra en la figura 8. En la figura 8, el
área de descongelación a es cuando la frecuencia del
suministro de energía eléctrica de accionamiento del compresor 1 sea
baja, y el área de descongelación b es cuando la frecuencia
del suministro de energía de accionamiento del compresor es
alta.
En consecuencia, en la presente realización
también la necesidad de la descongelación del intercambiador de
calor exterior 5 está determinada en la operación intermitente por
el tiempo de operación del compresor 1 ampliado a cinco minutos. En
consecuencia, al igual que en el acondicionador de aire del tipo sin
inversor, la determinación de si es necesaria o no la
descongelación del intercambiador de calor exterior 5 puede
realizarse con una alta precisión.
En un acondicionador general de aire del tipo de
inversor, incluso cuando se haya conmutado al modo de operación
para la segunda operación intermitente, la temperatura de la sala
descenderá en un tiempo corto, y el modo de operación retornará a
la primera operación intermitente, y por tanto la operación del
compresor 1 en la mayoría de los casos no se detendrá (parada
total).
En el acondicionador de aire de acuerdo con la
presente realización, la energía eléctrica de accionamiento
suministrada al compresor 1 se incrementa temporalmente en cada
periodo de tiempo prescrito en la operación continua del compresor
1, de forma que se incremente temporalmente la capacidad de
calefacción, y para incrementar la cantidad de escarcha adherida a
la unidad del intercambiador de calor exterior. Al igual que en el
método del incremento de la energía de accionamiento suministrada
al compresor 1, por ejemplo, el compresor 1 puede ser operado
continuamente durante 40 minutos con la frecuencia de accionamiento
F1, y el compresor 1 estando operado con el numero de la operación
F3 solo durante cinco minutos. En consecuencia, si el
intercambiador de calor 5 se encuentra en un estado tal que
requiere la descongelación, el intercambiador de calor alcanza
inmediatamente al estado en que precise la descongelación. En
consecuencia, el tiempo de operación con el intercambiador de calor
5 en que se precise la descongelación se hará más corto, y podrá
mejorarse la eficiencia de operación del acondicionador de aire.
Esto reduce los costos de funcionamiento del acondicionador de aire
en su conjunto global, y además proporciona el efecto de prevenir el
efecto de invernadero (reducción de emisiones de CO_{2}).
El motor de inducción o un motor de C.C. pueden
ser utilizados para el compresor 1. Se describirá a continuación
el inversor 19 de suministro de energía a la bobina del motor del
compresor 1, a partir de la energía eléctrica de C.C. rectificada
por el circuito rectificador 17 parda cada caso.
Al utilizar un motor de inducción, con el fin de
incrementar el numero de rotaciones del compresor 1 y para
incrementar la capacidad de calefacción, la frecuencia de
accionamiento a suministrar al compresor 1 deberá ser incrementada,
y se aumentará el ancho del impulso del control PWM (modulación por
anchura de los impulsos) por el inversor 19, de forma que el
voltaje de excitación suministrado al compresor de potencia 1 se
hará mayor e incrementándose la corriente de excitación, dando
lugar a una potencia de excitación más alta. Es decir, la
frecuencia de excitación y el voltaje de excitación se incrementan
mediante el denominado control PWM del inversor.
Al utilizar un motor de C.C., con el fin de
incrementar el número de rotaciones del compresor 1, y para mejorar
la capacidad de calefacción, es necesario aumentar la potencia a
suministrar al compresor 1. Cuando se utiliza un circuito
rectificador doblador de voltaje como el circuito rectificador 17,
puede obtenerse un voltaje de aproximadamente 280 voltios de c.c.
Cuando el compresor 1 tiene que ser excitado con un voltaje más
alto, el voltaje de C.C. se amplifica mediante el circuito
amplificador 18. Cuando el compresor 1 tiene que excitarse con una
potencia inferior, la relación de trabajo de los periodos de tiempo
de activación y desactivación puede cambiarse por el inversor 19.
En general, la frecuencia de activado/desactivado se selecciona
entre 3 KHz ó 5 KHz. Alternativamente, el factor de potencia puede
ser mejorado mediante el control PAM (modulación por la amplitud de
los impulsos) mediante el circuito amplificador 18, de forma que se
incremente la potencia suministrada al compresor 1.
El control PWM y el control PAM en el inversor
son técnicas bien conocidas y descritas, por ejemplo, en la
publicaciones japonesas de patentes números
59-181973 y 6-105563. En
consecuencia, no se proporciona aquí la descripción detallada de
dichos controles.
Adicionalmente, en las realizaciones
anteriormente descritas, la determinación de si es necesaria o no la
descongelación podrá realizarse con una alta precisión. En
consecuencia, puede fijarse exactamente la referencia para
determinar la necesidad de la descongelación, y por tanto puede
reducirse la posibilidad de la operación de descongelación de
reposo.
Tal como se ha descrito anteriormente, de
acuerdo con las realizaciones de la presente invención, incluso
aunque el compresor esté siendo operado en forma intermitente, el
tiempo de operación del compresor se configura para que sea más
largo para una sincronización de tiempos prescrita, y por tanto la
determinación de si la descongelación del intercambiador de calor
es necesaria o no podrá realizarse con precisión, incluso en la
operación intermitente.
Adicionalmente, puesto que se aplica una fuerza
de accionamiento grande como resultado de ello al compresor, cuando
el intercambiador de calor exterior se encuentra en un estado tal
que casi precisa de la descongelación, el intercambiador de calor
podrá ser configurado rápidamente al estado en que precise de la
descongelación. En consecuencia, el tiempo de operación del
intercambiador de calor en el estado que precise de la
descongelación podrá hacerse más corto, y se mejorará el
rendimiento del acondicionador de aire. Adicionalmente, puesto que
la determinación de la necesidad de la descongelación podrá hacerse
con una alta precisión, podrá configurarse exactamente la
referencia para determinar la necesidad de la descongelación, y por
tanto se reducirá más la posibilidad de la descongelación en
reposo.
Claims (10)
1. Un acondicionador de aire capaz de la
operación de calefacción, que comprende:
un primer intercambiador de calor (3) provisto
en el interior;
un segundo intercambiador de calor (5) provisto
en el exterior;
medios de detección (6) de la temperatura de la
sala para detectar la temperatura de la sala;
medios de configuración de la temperatura (12)
para configurar la temperatura de la sala;
un compresor (1) para hacer circular un
refrigerante a los mencionados primer y segundo intercambiadores
de calor (3, 5);
medios de descongelación (1, 2, 3, 4, 5) para la
operación de descongelación del mencionado segundo intercambiador
de calor (5), para eliminar la escarcha fijada al segundo
intercambiador de calor (5); y
medios de control (10, 20) para controlar la
alimentación eléctrica a suministrar al mencionado compresor (1),
basándose en la temperatura de la sala detectada por los mencionados
medios (6) de detección de la temperatura de la sala, y la
temperatura de la sala configurada y fijada por los mencionados
medios (12) de fijación de la temperatura,
caracterizado porque
los mencionados medios de control (10, 20)
incrementan temporalmente la energía suministrada al mencionado
compresor (1), con una sincronización de tiempos predeterminada, y
determinando posteriormente si es necesaria o no la descongelación,
y cuando se determine que es necesaria dicha descongelación, los
mencionados medios (10, 20) operarán los mencionados medios de
descongelación (1, 2, 3, 4, 5) para la descongelación.
2. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los mencionados medios de control
operan continuamente el mencionado compresor hasta que la mencionada
temperatura de la sala detectada llegue a ser cercana a la
temperatura de la sala fijada, y ejecutando la operación
intermitente en la cual el accionamiento y el reposo del mencionado
compresor se repiten cuando la temperatura detectada llegue a ser
próxima a la temperatura fijada, y durante la mencionada operación
intermitente, el tiempo de excitación del mencionado compresor en
la mencionada operación intermitente se altere a un tiempo
preajustado sin tener en cuenta la mencionada temperatura de la
sala detectada y la temperatura de la sala fijada, en la
sincronización de tiempos mencionada.
3. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que
los mencionados medios de control cambian el
mencionado tiempo de excitación, después de un tiempo prescrito
desde el inicio de la mencionada operación intermitente.
4. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que
los mencionados medios de control cambian el
tiempo de excitación, cuando las repeticiones de los periodos de
excitación y de reposo del mencionado compresor alcanzan un número
predeterminado.
5. El acondicionador de aire de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que:
los mencionados medios de control ejecutan la
operación intermitente con el mencionado tiempo de excitación
alterado para un numero predeterminado de veces, y retornando a la
mencionada operación intermitente basándose en la mencionada
temperatura detectada y la temperatura fijada.
6. El acondicionador de aire de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende
medios de detección de la temperatura del aire
exterior para detectar la temperatura del aire exterior, en el
que
los mencionados medios de control inhiben el
cambio del mencionado tiempo de excitación cuando la temperatura
del aire exterior detectada por los mencionados medios de detección
de la temperatura del aire exterior no es más alta que una
temperatura predeterminada.
7. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los mencionados medios de control
cambian la magnitud de la energía suministrada al mencionado
compresor, después de un periodo de tiempo prescrito desde el
inicio de la operación del mencionado compresor.
8. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 7, con medios de detección de la temperatura del aire
exterior para detectar la temperatura del aire exterior, en el
que
los mencionados medios de control inhiben el
cambio de la mencionada magnitud de la energía cuando la temperatura
del aire exterior detectada por los mencionados medios de detección
de la temperatura del aire exterior no sea más alta que un
temperatura predeterminada.
9. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 7 ú 8, en el que el mencionado compresor cambiar la
magnitud de la energía suministrada al mencionado compresor,
mediante el cambio del voltaje o la frecuencia de una fuente de
alimentación de excitación para un motor de inducción.
10. El acondicionador de aire de acuerdo con la
reivindicación 8 ó 9, en el que
el mencionado compresor está accionado por un
motor de C.C., y
los mencionados medios de control cambian la
relación de trabajo de activación/desactivación o el voltaje de una
fuente de alimentación de excitación para el mencionado motor de
C.C.
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