BR112014025673B1 - Ar condicionado - Google Patents

Abstract

AR CONDICIONADO. A presente invenção se refere à condensação que ocorre em um ventilador interno. Em um ar condicionado da presente invenção, um trocador de calor interno inclui um trocador de calor auxiliar (20) e um trocador de calor principal (21) disposto na direção do vento a partir do trocador de calor auxiliar (20). O trocador de calor auxiliar (20) é disposto adiante de um trocador de calor dianteiro (21a) do trocador de calor principal (21). Em uma operação em um predeterminado modo de operação de desumidificação, um fluido refrigerante líquido fornecido para o trocador de calor auxiliar (20) todo se evapora a meio caminho no trocador de calor auxiliar (20). Então, o fluido refrigerante tendo fluído através de uma região de superaquecimento do trocador de calor auxiliar (20) flui através da porção do trocador de calor dianteiro (21a) cuja porção é localizada na direção do vento a partir de uma região de evaporação do trocador de calor auxiliar (20).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a um ar condicionado capaz de realizar uma operação de desumidificação.

Antecedentes

[002] Há um ar condicionado convencional no qual: um trocador de calor auxiliar é disposto situado atrás de um trocador de calor principal; e um fluido refrigerante se evapora apenas no trocador de calor auxiliar para realizar localmente a desumidificação de modo que a de- sumidificação pode ser realizada mesmo sob uma baixa carga (mesmo quando o número de revolução de um compressor é pequeno), por exemplo, quando a diferença entre temperatura ambiente e a temperatura ajustada é suficientemente pequeno e, portanto a capacidade de resfriamento necessária é pequena. No referido ar condicionado, uma região de evaporação é limitada para estar dentro do trocador de calor auxiliar, e um sensor de temperatura é disposto à jusante da região de evaporação, para fazer controle de modo que o grau de superaquecimentoé constante.Lista de citaçãoLiteratura de PatenteLiteratura de Patente 1: Publicação de Patente Japonesa Não examinada No. 14727/1997 (Tokukaihei 09-14727)

Sumário da invenção Problema técnico

[003] Entretanto, o ar resfriado pelo trocador de calor auxiliar flui para um ventilador interno sem reaquecimento, e isso causa um problema de que ocorre condensação no ventilador interno.

[004] Em vista do dito acima, um objetivo da presente invenção é proporcionar um ar condicionado capaz de evitar a condensação no ventilador interno.

Solução para o problema

[005] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um ar condicionado inclui um circuito de fluido refrigerante no qual um compressor, um trocador de calor externo, uma válvula de expansão, e um trocador de calor interno são conectados um ao outro. O trocador de calor interno inclui um trocador de calor auxiliar que é disposto no lado mais a favor do vento e ao qual um fluido refrigerante líquido é fornecido em uma operação de desumidificação, e um trocador de calor principal disposto à jusante do trocador de calor auxiliar em uma operação de desumidificação; em uma operação de desumidificação, o trocador de calor auxiliar inclui uma região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora e uma região de superaquecimento à jusante da região de evaporação; e o fluido refrigerante tendo fluído através da região de superaquecimento flui através da porção do trocador de calor principal cuja porção é na direção do vento a partir da região de evaporação.

[006] No referido ar condicionado, o ar resfriado na região de evaporação do trocador de calor auxiliar é reaquecido com fluido de gás refrigerante completamente aquecido na região de superaquecimento, e portanto é menos provável que condensação ocorra no ventilador interno.

[007] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, no ar condicionado do primeiro aspecto da presente invenção, a entrada de líquido do trocador de calor auxiliar é proporcionado na porção inferior do trocador de calor auxiliar.

[008] No referido ar condicionado, o fluido refrigerante líquido é fornecido através da entrada na porção inferior do trocador de calor auxiliar. Desse modo, entre ar que passa através do trocador de calor auxiliar, resfriada é a porção inferior do ar. Como um resultado, no flu- xo de ar soprado para fora, o ar frio é localizado mais alto ao mesmo tempo em que o ar quente é localizado mais baixo. Isso diminui a possibilidade de que o ar frio vá para baixo, para ser menos desconfortável.

[009] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, no ar condicionado do segundo aspecto da presente invenção, o fluido refrigerante fornecido à entrada de líquido do trocador de calor auxiliar flui através do trocador de calor auxiliar em direção de uma extremidade superior do trocador de calor auxiliar.

[0010] No referido ar condicionado, é menos provável que a água coletada pela desumidificação se reevapora de modo a fluir para baixo em um recipiente de drenagem mesmo quando resfriado é apenas o ar na vizinhança da entrada de líquido do trocador de calor auxiliar. Isso aumenta a eficiência da desumidificação.

[0011] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, no ar condicionado de acordo com qualquer um dos primeiro ao terceiro aspectos, um meio de detecção de temperatura de fluido refrigerante para detectar a temperatura do fluido refrigerante é proporcionado em uma posição entre a entrada de líquido e uma saída do trocador de calor auxiliar.

[0012] O referido ar condicionado garante que a região de superaquecimento seja proporcionado.

[0013] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, no ar condicionado de qualquer um dos primeiro ao quarto aspectos, o trocador de calor principal inclui um trocador de calor dianteiro disposto no lado da frente na unidade interna, e um trocador de calor traseiro disposto no lado de trás na unidade interna; e o trocador de calor auxiliaré disposto adiante do trocador de calor dianteiro.

[0014] No referido ar condicionado, o trocador de calor auxiliar é disposto adiante do trocador de calor dianteiro, e isso permite que o trocador de calor auxiliar tenha um maior tamanho, o que garante que o fluido refrigerante é evaporado dentro do trocador de calor auxiliar, para reaquecer o ar frio desumidificado.

[0015] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, no ar condicionado do quinto aspecto da presente invenção, o trocador de calor auxiliar é disposto adiante do trocador de calor dianteiro, e inclui a porção disposto situado atrás do trocador de calor traseiro.

[0016] No referido ar condicionado, a região de superaquecimento é ampliada, e portanto ar é aquecido com o gás de fluido refrigerante completamente aquecido.

Efeitos vantajosos da invenção

[0017] Como descrito acima, a presente invenção proporciona os efeitos vantajosos a seguir.

[0018] No primeiro aspecto da presente invenção, o ar refrigerado na região de evaporação do trocador de calor auxiliar é reaquecido com gás fluido refrigerante completamente aquecido na região de superaquecimento, e portanto é menos provável que condensação ocorra no ventilador interno.

[0019] No segundo aspecto da presente invenção, o fluido refrigerantelíquido é fornecido através da entrada na porção inferior do trocador de calor auxiliar. Desse modo, entre o ar passando através do trocador de calor auxiliar, resfriada é a porção inferior do ar. Como um resultado, no fluxo de ar soprado para fora, o ar frio é localizado mais alto ao mesmo tempo em que o ar quente é localizado mais baixo. Isso diminui a possibilidade de que o ar frio vá para baixo, para ser menos desconfortável.

[0020] No terceiro aspecto da presente invenção, é menos provável que a água coletada pela desumidificação se reevapore de modo a fluir para baixo para um recipiente de drenagem mesmo quando resfriadoé apenas o ar na vizinhança da entrada de líquido do trocador de calor auxiliar. Isso aumenta a eficiência da desumidificação.

[0021] No quarto aspecto da presente invenção, o ar condicionado garante que a região de superaquecimento seja proporcionada.

[0022] No quinto aspecto da presente invenção, o trocador de calor auxiliar é disposto adiante do trocador de calor dianteiro, e isso permite que o trocador de calor auxiliar tenha um maior tamanho, o que garante que o fluido refrigerante seja evaporado dentro do trocador de calor auxiliar, para reaquecer o ar frio desumidificado.

[0023] No sexto aspecto da presente invenção, a região de supe-raquecimentoé ampliada e, portanto, o ar é aquecido com o gás de fluido refrigerante completamente aquecido.

Breve descrição dos desenhos

[0024] A Figura 1 é um diagrama de circuito mostrando um circuito de fluido refrigerante de um ar condicionado de uma modalidade da presente invenção.

[0025] A Figura 2 é uma seção transversal esquemática de uma unidade interna do ar condicionado de uma modalidade da presente invenção.

[0026] A Figura 3 é um diagrama que ilustra a estrutura de um trocador de calor interno.

[0027] A Figura 4 é um diagrama que ilustra a unidade de controle do ar condicionado de uma modalidade da presente invenção.

[0028] A Figura 5 é um gráfico mostrando, apenas como exemplo, como o coeficiente de fluxo muda na medida em que o grau de abertura de uma válvula de expansão é mudado.

[0029] A Figura 6 é um diagrama que ilustra a estrutura de um trocador de calor interno de um ar condicionado de uma segunda modalidade da presente invenção.

[0030] A Figura 7 é um diagrama que ilustra a estrutura de um trocador de calor interno de um ar condicionado de uma terceira modali- dade da presente invenção.

Descrição de Modalidades

[0031] O pedido a seguir descreve um ar condicionado 1 de uma modalidade da presente invenção.

Estrutura geral do ar condicionado 1

[0032] Como mostrado na Figura 1, o ar condicionado 1 da presente modalidade inclui: uma unidade interna 2 instalada dentro de um ambiente; e uma unidade externa 3 instalada fora do ambiente. O ar condicionado 1 adicionalmente inclui um circuito de fluido refrigerante no qual um compressor 10, uma válvula de quatro vias 11, um trocador de calor externo 12, uma válvula de expansão 13, e um trocador de calor interno 14 são conectados um ao outro. no circuito de fluido refrigerante, o trocador de calor externo 12 é conectado a uma porta de descarga do compressor 10 por meio da válvula de quatro vias 11, e a válvula de expansão 13 é conectado ao trocador de calor externo 12. Adicionalmente, uma extremidade do trocador de calor interno 14 é conectada à válvula de expansão 13, e a outra extremidade do trocador de calor interno 14 é conectada a uma porta de entrada do compressor 10 por meio da válvula de quatro vias 11. O trocador de calor interno 14 inclui um trocador de calor auxiliar 20 e um trocador de calor principal 21.

[0033] No ar condicionado 1, as operações em um modo de operação de refrigeração, em um predeterminado modo de operação de desumidificação, e em um modo de operação de aquecimento são possíveis. Ao se usar um controle remoto, várias operações são possíveis: selecionar um dos modos de operação para iniciar a operação, mudar um modo de operação, parar a operação, e semelhante. Adicionalmente, o uso do controle remoto, é possível para ajustar os ajustes da temperatura interna, e para mudar o volume de ar da unidade interna 2 por mudar o número de revoluções de um ventilador interno.

[0034] Como indicado com setas sólidas na Figura, no modo de operação de refrigeração e no predeterminado modo de operação de desumidificação, é respectivamente formado um ciclo de refrigeração e um ciclo de desumidificação, em cada um dos quais: um fluido refrigerante descarregado a partir do compressor 10 flui, a partir da válvula de quatro vias 11, através do trocador de calor externo 12, da válvula de expansão 13, e do trocador de calor auxiliar 20, para o trocador de calor principal 21 em ordem; e o fluido refrigerante tendo passado através do trocador de calor principal 21 retorna de volta para o compressor 10 por meio da válvula de quatro vias 11. Ou seja, o trocador de calor externo 12 funciona como uma condensadora, e o trocador de calor interno 14 (o trocador de calor auxiliar 20 e o trocador de calor principal 21) funciona como uma evaporadora.

[0035] Nesse meio tempo, no modo de operação de aquecimento, o estado da válvula de quatro vias 11 é trocado, para formar um ciclo de aquecimento no qual: o fluido refrigerante descarregado a partir do compressor 10 flui, a partir da válvula de quatro vias 11, através do trocador de calor principal 21, do trocador de calor auxiliar 20, e da válvula de expansão 13, para o trocador de calor externo 12 em ordem; e o fluido refrigerante tendo passado através do trocador de calor externo 12 retorna de volta para o compressor 10 por meio da válvula de quatro vias 11, como indicado com setas pontilhadas na Figura. Ou seja, o trocador de calor interno 14 (o trocador de calor auxiliar 20 e o trocador de calor principal 21) funciona como a condensadora, e o trocador de calor externo 12 funciona como a evaporadora.

[0036] A unidade interna 2 tem, em sua superfície superior, uma entrada de ar 2a através da qual ar interno é captado. A unidade interna 2 adicionalmente tem, na porção inferior de sua superfície dianteira, uma saída de ar 2b através da qual o ar para o ar condicionado sai. Dentro da unidade interna 2, um trajeto de fluxo de ar é formado a par- tir da entrada de ar 2a para a saída de ar 2b. no trajeto de fluxo de ar, o trocador de calor interno 14 e um ventilador interno de fluxo transversal 16 são dispostos. Portanto, na medida em que o ventilador interno 16 gira, o ar interno é captado para dentro da unidade interna 1 através da entrada de ar 2a. na porção dianteira da unidade interna 2, o ar captado através da entrada de ar 2a flui através do trocador de calor auxiliar 20 e do trocador de calor principal 21 em direção do ventilador interno 16. Nesse meio tempo, na porção traseira da unidade interna 2, o ar captado através da entrada de ar 2a flui através do trocador de calor principal 21 em direção do ventilador interno 16.

[0037] Como descrito acima, o trocador de calor interno 14 inclui: o trocador de calor auxiliar 20; e o trocador de calor principal 21 localizadoà jusante do trocador de calor auxiliar 20 em uma operação no modo de operação de refrigeração ou no predeterminado modo de operação de desumidificação. O trocador de calor principal 21 inclui: um trocador de calor dianteiro 21a disposto no lado da frente da unidade interna 2; e um trocador de calor traseiro 21b disposto no lado de trás da unidade interna 2. Os trocadores de calor 21a e 21b são arra- najados em um formato de um V invertido em torno do ventilador interno 16. Adicionalmente, o trocador de calor auxiliar 20 é disposto adiante do trocador de calor dianteiro 21a. Cada um do trocador de calor auxiliar 20 e o trocador de calor principal 21 (o trocador de calor dian-teiro 21a e o trocador de calor traseiro 21b) inclui tubos de trocador de calor e uma pluralidade de aletas.

[0038] No modo de operação de refrigeração e no predeterminado modo de operação de desumidificação, um fluido refrigerante líquido é fornecido através de uma entrada de líquido 17a proporcionada na vizinhança de uma extremidade inferior do trocador de calor auxiliar 20, e o fluido refrigerante líquido assim fornecido flui em direção de uma extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20, como mostrado na Figura 3. Então, o fluido refrigerante é descarregado através de uma saída 17b proporcionada na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20, e então flui para uma seção de ramificação 18a. O fluido refrigerante é dividido na seção de ramificação 18a em ramificações, que são respectivamente fornecidas, por meio de três entradas 17c do trocador de calor principal 21, para a porção inferior e uma porção superior do trocador de calor dianteiro 21a e para o trocador de calor traseiro 21b. Então, o fluido refrigerante ramificado é descarregado através de saídas 17d, para se misturar em uma seção de mistura 18b. no modo de operação de aquecimento, o fluido refrigerante flui em uma direção invertida em relação à direção acima.

[0039] Quando o ar condicionado 1 opera no predeterminado modo de operação de desumidificação, o fluido refrigerante líquido fornecidoatravés da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 todo se evapora a meio caminho no trocador de calor auxiliar 20. Portanto, apenas uma área parcial na vizinhança da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 é uma região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora. Desse modo, em uma operação no predeterminado modo de operação de desumidificação, apenas a área parcial à montante no trocador de calor auxiliar 20 é a região de evaporação, ao mesmo tempo em que (i) a área à jusante da região de evaporação no trocador de calor auxiliar 20 e (ii) o trocador de calor principal 21 cada um funciona como uma região de superaquecimento, no trocador de calor interno 14.

[0040] Adicionalmente, o fluido refrigerante tendo fluído através da região de superaquecimento na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20 flui através da porção inferior do trocador de calor dianteiro 21a disposto na direção do vento a partir da porção inferior do trocador de calor auxiliar 20. Portanto, entre o ar captado através da entrada de ar 2a, o ar tendo sido resfriado na região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 é aquecido pelo trocador de calor dianteiro 21a, e então soprado para fora a partir da saída de ar 2b. Nesse meio tempo, entre o ar captado através da entrada de ar 2a, o ar tendo fluído através da região de superaquecimento do trocador de calor auxiliar 20 e através do trocador de calor dianteiro 21a, e o ar tendo fluído através do trocador de calor traseiro 21b são soprados para fora a partir da saída de ar 2b a uma temperatura substancialmente a mesma que a temperatura interna.

[0041] No ar condicionado 1, um sensor de temperatura de evaporação 30 é fixado à unidade externa 3, como mostrado na Figura 1. um sensor de temperatura de evaporação 30 é configurado para detectar uma temperatura de evaporação e é disposto à jusante da válvula de expansão 13 no circuito de fluido refrigerante. Adicionalmente, para a unidade interna 2, são fixados: um sensor de temperatura interna 31 configurado para detectar a temperatura interna (a temperatura do ar captado através da entrada de ar 2a da unidade interna 2); e um sensor de temperatura interna do trocador de calor 32 configurado para detectar se a evaporação do fluido refrigerante líquido está completa no trocador de calor auxiliar 20.

[0042] Como mostrado na Figura 3, o sensor de temperatura interna do trocador de calor 32 é disposto na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20 e na direção do vento a partir do trocador de calor auxiliar 20. Adicionalmente, na região de superaquecimento na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20, o ar captado através da entrada de ar 2a é dificilmente resfriado. Portanto, quando a temperatura detectada pelo sensor de temperatura interna do trocador de calor 32 é substancialmente a mesma que a temperatura interna detectada pelo sensor de temperatura interna 31, é indicado que a evaporação está completa a meio caminho no trocador de calor auxiliar 20, e que a área na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20 é a região de superaquecimento. Adicionalmente, o sensor de temperatura interna do trocador de calor 32 é proporcionado para um tubo de transferência de calor em a porção média do trocador de calor interno 14. Assim sendo, na vizinhança da porção média do trocador de calor interno 14, são detectadas a temperatura de condensação na operação de aquecimento e a temperatura de evaporação em uma operação de refrigeração.

[0043] Como mostrado na Figura 4, a unidade de controle do ar condicionado 1 é conectada com: o compressor 10; a válvula de quatro vias 11; a válvula de expansão 13; um motor 16a para acionar o ventilador interno 16; um sensor de temperatura de evaporação 30; o sensor de temperatura interna 31; e o sensor de temperatura interna do trocador de calor 32. Portanto, a unidade de controle controla a operação do ar condicionado 1 com base em: um comando a partir do controle remoto (para o início da operação, para os ajustes da temperatura interna, ou semelhante); a temperatura de evaporação detectada por um sensor de temperatura de evaporação 30; a temperatura interna detectada pelo sensor de temperatura interna 31 (a temperatura do ar de entrada); e a temperatura média do trocador de calor detectada pelo sensor de temperatura interna do trocador de calor 32.

[0044] Adicionalmente, no ar condicionado 1, o trocador de calor auxiliar 20 inclui a região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora e a região de superaquecimento à jusante da região de evaporação no predeterminado modo de operação de desumidifi- cação. O compressor 10 e a válvula de expansão 13 são controlados de modo que a extensão da região de evaporação varia dependendo da carga. Aqui, "a extensão varia dependendo da carga" quer dizer que a extensão varia dependendo da quantidade de calor fornecido para a região de evaporação, e a quantidade de calor é determinada, por exemplo, por a temperatura interna (a temperatura do ar de entrada) e um volume interno de ar. Adicionalmente, a carga corresponde a uma capacidade de desumidificação necessária (capacidade de refrigeração necessária), e a carga é determinada levando-se em consideração, por exemplo, a diferença entre a temperatura interna e a temperatura ajustada.

[0045] O compressor 10 é controlado com base na diferença entre a temperatura interna e a temperatura ajustada. Quando a diferença entre a temperatura interna e a temperatura ajustada é grande, a cargaé alta, e portanto o compressor 10 é controlado de modo que a sua frequência aumenta. Quando a diferença entre a temperatura interna e a temperatura ajustada é pequena, a carga é baixa, e portanto o compressor 10 é controlado de modo que a sua frequência diminui.

[0046] A válvula de expansão 13 é controlada com base na temperatura de evaporação detectada por um sensor de temperatura de evaporação 30. Ao mesmo tempo em que a frequência do compressor 10 é controlada como descrito acima, a válvula de expansão 13 é controlada de modo que a temperatura de evaporação diminui para dentro de uma faixa de temperatura predeterminada (10 a 14 graus Celsius) próximo de uma temperatura de evaporação alvo (12 graus Celsius). É preferível que a predeterminada faixa de temperatura de evaporação seja constante, independente da frequência do compressor 10. Entretanto, a predeterminada faixa pode ser relativamente mudada com a mudança da frequência desde que a predeterminada faixa seja substancialmente constante.

[0047] Assim sendo, o compressor 10 e a válvula de expansão 13 são controlados dependendo da carga no predeterminado modo de operação de desumidificação, e desse modo mudar a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20, e fazendo com que a temperatura de evaporação caia dentro da predeterminada faixa de temperatura.

[0048] No ar condicionado 1, Cada um do trocador de calor auxiliar 20 e o trocador de calor dianteiro 21a tem doze fileiras dos tubos de transferência de calor. Quando o número de fileiras dos tubos que funcionam como a região de evaporação no trocador de calor auxiliar 20 no predeterminado modo de operação de desumidificação não é menos do que a metade do número total de fileiras dos tubos do trocador de calor dianteiro 21a, é possível se aumentar suficientemente a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar, e portanto a variação na carga é abordada suficientemente. A referida estruturaé eficaz especialmente sob alta carga.

[0049] A Figura 5 é um gráfico mostrando como o coeficiente de fluxo muda quando o grau de abertura da válvula de expansão 13 é mudado. O grau de abertura da válvula de expansão 13 muda continuamente com o número de pulsos de acionamento informados para a válvula de expansão 13. Na medida em que o grau de abertura diminui, o coeficiente de fluxo do fluido refrigerante que flui através da válvula de expansão 13 diminui. A válvula de expansão 13 é completamente fechada quando o grau de abertura é t0. Na faixa dos graus de abertura t0 a t1, o coeficiente de fluxo aumenta em um primeiro gradiente na medida em que o grau de abertura aumenta. Na faixa dos graus de abertura t1 a t2, o coeficiente de fluxo aumenta em um segundo gradiente na medida em que o grau de abertura aumenta. Observar que o primeiro gradiente é maior do que o segundo gradiente.

[0050] Agora, descrição será dada para um exemplo do controle realizado de modo que a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 varia. Por exemplo, quando a carga aumenta no predeterminado modo de operação de desumidificação na condição de que a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 seja de um predeterminado tamanho, a frequência do compres sor 10 é aumentada e o grau de abertura da válvula de expansão 13 é mudado de modo a aumentar. Como um resultado, a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 se torna maior do que aquela do predeterminado tamanho, e isso aumenta o volume do ar que de fato passa através da região de evaporação mesmo quando o volume do ar captado para dentro da unidade interna 2 é constante.

[0051] Nesse meio tempo, quando a carga se torna mais baixa no predeterminado modo de operação de desumidificação na condição de que a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 seja do predeterminado tamanho, a frequência do compressor 10 é reduzida e o grau de abertura da válvula de expansão 13 é mudado de modo a diminuir. Portanto, a extensão da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 se torna menor do que aquela do predeter-minado tamanho, e isso diminui o volume do ar que de fato passa através da região de evaporação mesmo quando o volume do ar captado para dentro da unidade interna 2 é constante.

[0052] Características do ar condicionado da presente modalidade

[0053] No ar condicionado 1 da presente modalidade, o fluido refrigerante tendo fluído através da região de superaquecimento do trocador de calor auxiliar 20 flui através da porção na frente do trocador de calor 21a do trocador de calor principal 21 cuja porção é na direção do vento a partir da região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20. Com isso, o ar resfriado na região de evaporação do trocador de calor auxiliar 20 é reaquecido com gás fluido refrigerante completamente aquecido na região de superaquecimento, e portanto é menos provável que a condensação ocorra no ventilador interno 16.

[0054] Adicionalmente, no ar condicionado 1 da presente modalidade, a entrada de líquido do trocador de calor auxiliar 20 é proporcionado na porção inferior do trocador de calor auxiliar 20, e o fluido refrigerantelíquido é fornecido através da entrada na porção inferior do trocador de calor auxiliar 20. Desse modo, entre o ar passando através do trocador de calor auxiliar, resfriada é a porção inferior do ar. Como um resultado, o fluxo de ar soprado para fora, resfriado é o ar localizado mais alto ao mesmo tempo em que o ar quente é localizado mais baixo. Isso diminui a possibilidade do ar frio ir para abaixo, para ser menos desconfortável.

[0055] Adicionalmente, no ar condicionado 1 da presente modalidade, o fluido refrigerante fornecido para a entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 flui através do trocador de calor auxiliar 20 em direção da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20. Portanto, é menos provável que a água coletada pela desumidificação se reevapore fluindo para baixo para o recipiente de drenagem

[0056] embora resfriado seja apenas o ar na vizinhança da entrada de líquido do trocador de calor auxiliar 20. Isso aumenta a eficácia da desumidificação.

[0057] Adicionalmente, no ar condicionado 1, o trocador de calor principal 21 inclui: o trocador de calor dianteiro 21a disposto no lado da frente na unidade interna 2; e o trocador de calor traseiro 21b disposto no lado de trás na unidade interna 2, e o trocador de calor auxiliar 20 é disposto adiante do trocador de calor dianteiro 21a. Isso permite que o trocador de calor auxiliar 20a tenha um maior tamanho, o que garante que o fluido refrigerante seja evaporado dentro do trocador de calor auxiliar 20, para reaquecer o ar frio desumidificado.

[0058] O pedido a seguir descreve os ar condicionados da segunda e da terceira modalidades da presente invenção.

[0059] Cada ar condicionado da segunda e da terceira modalidades difere a partir do ar condicionado 1 da primeira modalidade pelo fato de que, o trocador de calor interno adicionalmente inclui, além do trocador de calor auxiliar 20 disposto adiante do trocador de calor dianteiro 21a, um trocador de calor auxiliar 120 disposto situado atrás do trocador de calor traseiro 21b. As outras características são as mesmas que as do ar condicionado 1 da primeira modalidade, e portanto a descrição do mesmo será omitida.

[0060] No trocador de calor interno do ar condicionado do segundo modalidade da presente invenção, como mostrado na Figura 6, adicio-nalmente para o trocador de calor auxiliar 20 disposto adiante do trocador de calor dianteiro 21a, o trocador de calor auxiliar 120 é disposto situado atrás do trocador de calor traseiro 21b.

[0061] No modo de operação de refrigeração e no predeterminado modo de operação de desumidificação, um fluido refrigerante líquido é fornecido através da entrada de líquido 17a proporcionada na vizinhança da extremidade inferior do trocador de calor auxiliar 20, e o fluido refrigerante líquido assim fornecido flui em direção da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20. Então, o fluido refrigeranteé descarregado através de a saída 17b proporcionado na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20, e é fornecido para o trocador de calor auxiliar 120 através da entrada 117c. O fluido refrigerante tendo fluído através do trocador de calor auxiliar 120 é descarregado através de uma saída 117b e flui para a seção de ramificação 18a. O fluido refrigerante é dividido na seção de ramificação 18a em ramificações, que são respectivamente fornecidas, por meio das três entradas 17c do trocador de calor principal 21, para a porção inferior e a porção superior do trocador de calor dianteiro 21a e para o trocador de calor traseiro 21b. Então, as ramificações do fluido refrigerante são descarregadas através das saídas 17d, respectivamente, para se misturar na seção de junção 18b. No modo de operação de aquecimento, o fluido refrigerante flui na direção invertida em relação à direção acima.

[0062] Quando o ar condicionado opera no predeterminado modo de operação de desumidificação, o fluido refrigerante líquido fornecido através da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 todo se evapora a meio caminho no trocador de calor auxiliar 20, isto é, antes de alcançar a saída. Portanto, apenas uma área parcial na vizinhança da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 é a região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora. Desse modo, em uma operação no predeterminado modo de operação de desumidificação, apenas a área parcial à montante no trocador de calor auxiliar 20 é a região de evaporação, ao mesmo tempo em que (i) a área à jusante da região de evaporação no trocador de calor auxiliar 20 e (ii) o trocador de calor principal 21 cada um funciona como uma região de superaquecimento, no trocador de calor interno.

[0063] Características do ar condicionado da segunda modalidade

[0064] No ar condicionado da segunda modalidade, são proporcionados efeitos vantajosos similares aos do ar condicionado da primeira modalidade. Adicionalmente, a região de superaquecimento é ampliada, e portanto o ar é aquecido com o gás de fluido refrigerante completamente aquecido.

[0065] No trocador de calor interno do ar condicionado de o terceiro modalidade da presente invenção, adicionalmente para o trocador de calor auxiliar 20 disposto adiante do trocador de calor dianteiro 21a, o trocador de calor auxiliar 120 é disposto situado atrás do trocador de calor traseiro 21b.

[0066] No modo de operação de refrigeração e no predeterminado modo de operação de desumidificação, como mostrado na Figura 7, um fluido refrigerante líquido é fornecido através da entrada de líquido 17a proporcionada na vizinhança da extremidade inferior do trocador de calor auxiliar 20, e o fluido refrigerante líquido assim fornecido flui em direção da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20. Então, o fluido refrigerante é descarregado através da saída 17b proporcionada na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar 20, e é fornecido para a seção de ramificação 118a. O fluido refrigerante é dividido na seção de ramificação 118a em ramificações, que são fornecidas o trocador de calor auxiliar 120 através de entradas 117a do trocador de calor auxiliar 120, respectivamente. Então, o fluido refrigerante ramificações tendo fluído através do trocador de calor auxiliar 120 são descarregados através de saídas 117b, e então fornecido para o trocador de calor traseiro 21b através de duas entradas 17c, respectivamente. As ramificações de fluido refrigerante tendo fluídoatravés do trocador de calor traseiro 21b são descarregadas através de saídas 17d, e então fornecidas à porção inferior e à porção superior do trocador de calor dianteiro 21a, respectivamente. Posteriormente, as ramificações de fluido refrigerante são descarregadas através das saídas 17d, respectivamente, para se misturar em uma seção de mistura 118b. No modo de operação de aquecimento, o fluido refrigerante flui na direção invertida em relação à direção acima.

[0067] Quando o ar condicionado opera no predeterminado modo de operação de desumidificação, o fluido refrigerante líquido fornecido através da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 todo se evapora a meio caminho no trocador de calor auxiliar 20. Portanto, apenas uma área parcial na vizinhança da entrada de líquido 17a do trocador de calor auxiliar 20 é a região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora. Desse modo, em uma operação no predeterminado modo de operação de desumidificação, apenas a área parcial à montante no trocador de calor auxiliar 20 é a região de evaporação, ao mesmo tempo em que (i) a área à jusante da região de evaporação no trocador de calor auxiliar 20 e (ii) o trocador de calor principal 21 cada um funciona como uma região de superaquecimento, no trocador de calor interno.

[0068] Características do ar condicionado da terceira modalidade

[0069] No ar condicionado da terceira modalidade, são proporcio- nados efeitos vantajosos similares aos do ar condicionado da primeira modalidade. Adicionalmente, a região de superaquecimento é ampliada, e portanto o ar é aquecido com o gás de fluido refrigerante completamente aquecido.

[0070] Ao mesmo tempo em que a modalidade da presente invenção foi descrita com base nas Figuras, o escopo da presente invenção não é limitado às modalidades acima descritas. O escopo da presente invenção é definido pelas reivindicações em anexo em vez da descrição anterior da modalidade, e várias mudanças e modificações podem ser realizadas aqui sem se desviar a partir do escopo da presente invenção.

[0071] Em cada uma das modalidades acima descritas, um meio de detecção de temperatura de fluido refrigerante para detectar a temperatura do fluido refrigerante pode ser proporcionado em uma posição entre a entrada de líquido 17a e a saída 17b no trocador de calor auxiliar 20, e/ou em uma posição entre a pelo menos uma entrada 117a e a saída correspondente 117b no trocador de calor auxiliar 120.

[0072] Em cada uma das modalidades acima descritas, o trocador de calor auxiliar e o trocador de calor principal podem ser formados em uma única unidade. Nesse caso, o trocador de calor interno é formado como uma unidade única, e uma primeira porção que corresponde ao trocador de calor auxiliar é proporcionada no lado mais contra o vento do trocador de calor interno, ao mesmo tempo em que uma segunda porção que corresponde ao trocador de calor principal é proporcionada na direção do vento a partir da primeira porção.

[0073] Adicionalmente, a modalidade acima descrita lida com o ar condicionado configurado para operar no modo de operação de refrigeração, no predeterminado modo de operação de desumidificação, e no modo de operação de aquecimento. Entretanto, a presente invenção pode ser aplicada a um ar condicionado configurado para conduzir uma operação de desumidificação em um modo de operação de de- sumidificação diferente do predeterminado modo de operação de de- sumidificação, adicionalmente para a operação de desumidificação no predeterminado modo de operação de desumidificação.

Aplicabilidade Industrial

[0074] Com o uso da presente invenção, a condensação em um ventilador interno é evitada. Listagem de Sinais de Referência 1 ar condicionado 2 unidade interna 3 unidade externa 10 compressor 12 trocador de calor externo 13 válvula de expansão 14 trocador de calor interno 16 ventilador interno 20 trocador de calor auxiliar 21 trocador de calor principal

Claims (3)

1. Ar condicionado (1), caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade interna (2), incluindo uma entrada de ar (2a) e uma saída de ar (2b), e um circuito de fluido refrigerante no qual um compressor (10), um trocador de calor externo (12), uma válvula de expansão (13), e um trocador de calor interno (14) são conectados um ao outro, em que: um trajeto de fluxo de ar é formado a partir da entrada de ar (2a) para a saída de ar (2b), e o trocador de calor interno (14) e um ventilador interno de fluxo transversal (16) são dispostos no trajeto de fluxo de ar, onde na medida em que o ventilador interno (16) gira, o ar interno é captado para dentro da unidade interna (2) através da entrada de ar (2a) e flui através do trocador de calor interno (14) em direção do ventilador interno (16); o trocador de calor interno (14) inclui um trocador de calor auxiliar (20) que é disposto no lado mais a favor do vento e ao qual um fluido refrigerante líquido é fornecido em um modo de operação de desumidificação, e um trocador de calor principal (21) disposto à jusante do trocador de calor auxiliar (20) em um modo de operação de desumidificação; no modo de operação de desumidificação, o trocador de calor auxiliar (20) inclui uma região de evaporação onde o fluido refrigerante líquido se evapora e uma região de superaquecimento à jusante da região de evaporação; o fluido refrigerante tendo fluído através da região de superaquecimento flui através da porção do trocador de calor principal (21) cuja porção é na direção do vento a partir da região de evaporação; uma entrada de líquido (17a) do trocador de calor auxiliar (20) é proporcionada na porção inferior do trocador de calor auxiliar (20); o fluido refrigerante fornecido na entrada de líquido (17a) do trocador de calor auxiliar (20) flui através do trocador de calor auxiliar (20) em direção de uma extremidade superior do trocador de calor auxiliar (20); e uma unidade de controle é provida para alternar entre diferentes modos de operação incluindo um modo de operação de desumidificação, caracterizado pelo fato de que: um sensor de temperatura interna do trocador de calor (32) é provido na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar (20); o trocador de calor principal (21) inclui um trocador de calor dianteiro (21a) disposto no lado da frente da unidade interna (2); e um trocador de calor traseiro (21b) disposto no lado de trás da unidade interna (2); e o trocador de calor auxiliar (20) é disposto adiante do trocador de calor dianteiro (21a), onde, a unidade de controle é conectada com o compressor (10); a válvula de expansão (13); um sensor de temperatura interna (31) configurado para detectar a temperatura do ar admitido pela entrada de ar (2a); e o sensor de temperatura interna do trocador de calor (32); a unidade de controle controla o compressor (10) e a válvula de expansão (13) no modo de desumificação tal que a extensão da região de evaporação varia dependendo da quantidade de calor fornecido para a região de evaporação; e a unidade de controle indica, quando a temperatura detectada pelo sensor de temperatura interna do trocador de calor (32) é substancialmente a mesma que a temperatura interna detectada pelo sensor de temperatura interna (31), que a evaporação está completa a meio caminho no trocador de calor auxiliar (20), e que a área na vizinhança da extremidade superior do trocador de calor auxiliar (20) é a região de superaquecimento.

2. Ar condicionado (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de queo sensor de temperatura interna do trocador de calor (32) para detectar a temperatura do fluido refrigerante é proporcionado em uma posição entre a entrada de líquido (17a) e uma saída (17b) do trocador de calor auxiliar (20).

3. Ar condicionado (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de queo trocador de calor auxiliar (20) inclui a porção disposto situado atrás do trocador de calor traseiro.

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