ES2324365T3

ES2324365T3 - Aparato de aire acondicionado.

Info

Publication number: ES2324365T3
Application number: ES06021197T
Authority: ES
Inventors: Mamoru Hamada; Hiroki Igarashi; Atsushi Itagaki; Takafumi Arima; Hiroaki Watanuki; Yoshihiro Sasaki; Masamitsu Usui
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: EP1775519A2; EP1775519B1; CN1948845A; EP1775519A3; CN1948845B; US20070079619A1; AU2006228025B2; US7987680B2; AU2006228025A1

Abstract

Aparato de aire acondicionado que comprende: una carcasa (11) provista de una entrada de aire (321) y una salida de aire (311); un intercambiador de calor interno (40) dispuesto en el lado de la entrada de aire (321) dentro de un paso de aire que conecta la entrada de aire y la salida de aire de la carcasa; un soplador interno (50) dispuesto en el lado de la salida de aire (311) dentro del paso de aire; un soplador externo; y un controlador para controlar un ciclo de congelación, que comprende por lo menos el intercambiador de calor interno (40), un compresor y un ajustador de caudal y el soplador interno (50), en el que: el intercambiador de calor interno (40) comprende por lo menos dos intercambiadores de calor de un primer intercambiador de calor (41) y un segundo intercambiador de calor (42) y un elemento de introducción para introducir el aire interno succionado de la entrada de aire (321) en el soplador interno (50) sin hacerlo pasar por el intercambiador de calor, estando situado el elemento de introducción entre el primer y el segundo intercambiador de calor; y el controlador, durante una operación del ciclo de refrigeración del ciclo de congelación, controla por sí solo o en combinación, la cantidad de aire introducido desde el elemento de introducción y/o cualquiera de entre el soplador interno y los dispositivos comprendidos en el ciclo de congelación, tal como el ajustador de caudal, para que la temperatura del intercambiador de calor interno (40) sea inferior a la temperatura de punto de rocío del aire interno.

Description

Aparato de aire acondicionado.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un aparato de aire acondicionado y, más particularmente, a una técnica para cambiar la relación entre el calor latente y el calor sensible de un intercambiador de calor interno durante la ejecución de un ciclo de refrigeración, para aumentar de ese modo la capacidad de deshumidificación (calor latente).

Los aparatos de aire acondicionado de los sistemas de refrigeración/calefacción presentan un ciclo de congelación que comprende un compresor, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor externo, una válvula de expansión y un intercambiador de calor interno. Durante una operación de calefacción, el aparato de aire acondicionado hace circular un refrigerante conforme al recorrido siguiente: compresor \rightarrow válvula de cuatro vías \rightarrow intercambiador de calor interno \rightarrow válvula de expansión \rightarrow intercambiador de calor externo \rightarrow válvula de cuatro vías \rightarrow compresor y emplea el intercambiador de calor interno como un condensador y el intercambiador de calor externo como un evaporador.

Por otro lado, durante una operación de refrigeración que comprende una deshumidificación, el aparato de aire acondicionado hace circular el refrigerante conforme al recorrido siguiente: compresor \rightarrow válvula de cuatro vías \rightarrow intercambiador de calor externo \rightarrow válvula de expansión \rightarrow intercambiador de calor interno \rightarrow válvula de cuatro vías \rightarrow compresor y emplea el intercambiador de calor interno como evaporador y el intercambiador de calor externo como condensador. Durante la humidificación, la operación de refrigeración que se ejecuta es una operación de refrigeración de baja potencia ("operación de refrigeración simple"). Mientras tanto, si durante esta operación de refrigeración/deshumidificación la temperatura del intercambiador de calor interno no ha alcanzado la temperatura del punto de rocío, únicamente se producirá un descenso de la temperatura ambiente y un aumento de la humedad relativa interna. En consecuencia, los usuarios pueden percibir una desagradable sensación de frío.

En particular, puesto que la velocidad de cambio del calor latente es baja comparada con la velocidad de cambio del calor sensible cuando se utiliza el intercambiador de calor interno, el calor sensible se manifiesta aisladamente, y entonces, debido a la reducción de la temperatura ambiente resultante, la humedad relativa se incrementa hasta alcanzar casi el 100%. Por lo tanto, los usuarios percibirán una sensación gélida desagradable. En los últimos años, se ha tratado de incrementar la cantidad de aire con el objetivo de ahorrar energía. No obstante, cuando se incrementa la cantidad de aire, la temperatura del intercambiador de calor interno aumenta a costa de la capacidad de deshumidificación.

Para no generar un ambiente gélido para los usuarios durante la operación de refrigeración/deshumidificación, se da a conocer una propuesta para elevar la temperatura del aire que se evacua desde una unidad interna, por ejemplo, en la patente de referencia 1. En la invención descrita en la patente de referencia 1, una parte del aire interno succionado hacia la unidad interna se hace pasar a través del intercambiador de calor interno para crear una corriente fría a una temperatura de entre 12 y 15ºC. Por otro lado, el resto del aire se desvía y no pasa por el intercambiador de calor interno, mezclándose con el aire frío, enfriado hasta una temperatura de entre 12 y 15ºC por el intercambiador de calor interno, en una cámara de mezcla situada delante de la salida de aire. El aire mezclado se evacua por la salida de aire.

Patente de referencia 1: JP-A-2000-88327.

Según la invención descrita en la patente de referencia 1, la temperatura del aire evacuado puede fijarse en un valor comprendido entre 20 y 25ºC, hecho que impide que se genere un ambiente frío desagradable. No obstante, en la invención de la patente de referencia 1, no se da a conocer ninguna técnica para incrementar la cantidad de deshumidificación cuando el regulador se abre/cierra para sortear el intercambiador de calor externo, así como tampoco los tiempos de apertura del regulador, las contramedidas para fallos provocados por el regulador y las técnicas para impedir la condensación en el soplador interno.

Sumario de la invención

En consecuencia, el objetivo de la presente invención es elevar la temperatura del aire evacuado abriendo/cerrando el regulador en tiempos adecuados y aumentar la capacidad de deshumidificación durante la operación de refrigeración/deshumidificación, impedir que se deteriore el entorno interno, particularmente cuando el regulador está averiado, aumentando la capacidad de deshumidificación e impedir la condensación en el soplador interno debido al aire introducido (gas no tratado) aumentando la capacidad de deshumidificación durante una operación de refrigeración/deshumidificación, para elevar de ese modo el grado de confort.

Para resolver el problema anterior, según la reivindicación 1, se dispone un aparato de aire acondicionado que comprende:

una carcasa provista de una entrada de aire y una salida de aire;

un intercambiador de calor interno dispuesto en el lado de la entrada de aire dentro de un paso de aire que conecta la entrada de aire y la salida de aire de la carcasa;

un soplador interno dispuesto en el lado de la salida de aire dentro del paso de aire;

un soplador externo; y

un controlador para controlar el ciclo de congelación, que comprende por lo menos el intercambiador de calor interno, un compresor y un ajustador de caudal y el soplador interno, en el que:

el intercambiador de calor interno comprende por lo menos dos intercambiadores de calor de un primer intercambiador de calor y un segundo intercambiador de calor y un elemento de introducción para introducir el aire interno succionado por la entrada de aire en el soplador interno sin hacerlo pasar por el intercambiador de calor, estando situado el elemento de introducción entre el primer y el segundo intercambiador de calor; y

el controlador, durante una operación del ciclo de refrigeración del ciclo de congelación, controla por sí solo o en combinación, la cantidad de aire introducido desde el elemento de introducción y el soplador interno o cualquiera de los dispositivos comprendidos en el ciclo de congelación, tal como el ajustador de caudal, para que la temperatura del intercambiador de calor interno sea más baja que la temperatura de punto de rocío del aire interno.

Según la reivindicación 2, se dispone el aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que

el elemento de introducción comprende:

una abertura situada entre el primer y el segundo intercambiador de calor; y

un regulador para ajustar el grado de apertura de la abertura que es controlada por un elemento de accionamiento predeterminado.

Según la reivindicación 3, se dispone el aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que

el elemento de introducción comprende:

un paso que presenta un orificio de entrada de aire para introducir el aire interno o el aire externo directamente sin pasar a través del intercambiador de calor interno, y un orificio de salida de aire para evacuar el aire introducido por el orificio de entrada de aire en dirección al soplador interno; y

un regulador para ajustar el caudal de aire dentro del paso.

Según la reivindicación 4, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que:

el primer y el segundo intercambiador de calor se disponen a lo largo de la periferia en el lado de la entrada de aire del soplador interno, y

el elemento de introducción se dispone en una posición más alejada del soplador interno.

Según la reivindicación 5, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la corriente de aire que pasa por el primer y el segundo intercambiador de calor en dirección al soplador interno y la corriente de aire que pasa por el elemento de introducción en dirección al soplador interno se cruzan en un punto que forma un ángulo de 30º o más.

Según la reivindicación 6, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que cuando el regulador incrementa el grado de apertura de la abertura, el controlador incrementa el número de revoluciones del compresor comprendido en el ciclo de congelación, según una condición predeterminada.

Según la reivindicación 7, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que comprende asimismo:

un sensor de temperatura para detectar la temperatura ambiente Tr, en el que

el controlador controla el regulador por medio del elemento de accionamiento conforme a la diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y una temperatura establecida Ts para ajustar el grado de apertura de la abertura.

Según la reivindicación 8, se dispone el aparato de aire acondicionado según la reivindicación 7, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tr - Ts), y el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tr - Ts) y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura.

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Según la reivindicación 9, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que comprende asimismo:

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno, en el que

el controlador controla el regulador por medio del elemento de accionamiento conforme a la humedad RH para ajustar el grado de apertura de la abertura.

Según la reivindicación 10, se dispone el aparato de aire acondicionado según la reivindicación 9, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la humedad RH, y el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la humedad RH y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura.

Según la reivindicación 11, se dispone el aparato de aire acondicionado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que además comprende:

un primer sensor de temperatura para detectar la temperatura ambiente Tr;

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno; y

un segundo sensor de temperatura para detectar la temperatura Te del intercambiador de calor interno, en el que

el controlador calcula la temperatura de punto de rocío Tw a partir de la temperatura ambiente Tr y la humedad RH, y controla el regulador por medio del elemento de accionamiento, según la diferencia de temperatura (Tw - Te) entre la temperatura de punto de rocío Tw y la temperatura Te del intercambiador de calor interno, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

Según la reivindicación 12, se dispone el aparato de aire acondicionado según la reivindicación 11, en el que

se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tw - Te), y

el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tw - Te) y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura en varias etapas.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 1, entre las dos unidades de intercambiador de calor de la primera y la segunda unidad de intercambiador de calor, se dispone un elemento de introducción para introducir el aire interno succionado desde la entrada de aire hasta el soplador interno sin pasar por el intercambiador de calor; y durante una operación de ciclo de refrigeración del ciclo de congelación, la cantidad de aire introducida desde el elemento de introducción, el soplador interno o cualquiera de los dispositivos comprendidos en el ciclo de congelación, tal como el ajustador de flujo, es controlada individualmente o en combinación, para que de este modo la temperatura del intercambiador de calor interno sea inferior a la temperatura del punto de rocío del aire interno. De esta forma, en un entorno interno, es posible mejorar tanto la capacidad de humidificación como la temperatura del chorro de aire, con lo cual se consigue un entorno interno más agradable.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 2, en la que el elemento de introducción comprende una abertura situada entre el primer y el segundo intercambiador de calor y un regulador para ajustar el grado de apertura de la abertura que es controlado por un elemento de accionamiento predeterminado, la cantidad de aire introducido puede ajustarse fácilmente mediante el regulador.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 3, en la que el elemento de introducción comprende un paso que presenta un orificio de entrada de aire para introducir el aire interno o el aire externo directamente sin pasar a través del intercambiador de calor interno y un orificio de salida de aire para evacuar el aire introducido por el orificio de entrada de aire en dirección al soplador interno; y un regulador para ajustar la cantidad de aire que fluye dentro del paso, tal como se hace en la forma de realización descrita en la reivindicación 2, la cantidad de aire introducido puede ajustarse fácilmente mediante el regulador.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 4, en la que el primer y el segundo intercambiador de calor están dispuestos a lo largo de la periferia en el lado de la entrada de aire del soplador interno y el elemento de introducción está dispuesto en una posición más alejada del soplador interno, se propicia la mezcla del aire que pasa por cada una de las unidades de intercambiador de calor y la corriente de aire que se introduce por la abertura, antes de alcanzar el soplador interno, con lo cual se puede conseguir una mayor reducción de la condensación para el soplador interno.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 5, en la que el flujo de aire que pasa por el primer y el segundo intercambiador de calor hasta alcanzar el soplador interno y el flujo de aire que pasa por el elemento de introducción hasta alcanzar el soplador interno se cruzan en un punto que forma un ángulo de 30º o más, se propicia la mezcla de aire que pasa por cada una de las unidades de intercambiador de calor y la corriente de aire que se introduce por la abertura, antes de alcanzar el soplador interno, con lo cual se puede conseguir una mayor reducción de la condensación para el soplador interno, tal como sucede en la forma de realización descrita en la reivindicación 2.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 6, en la que el regulador incrementa el grado de apertura de la abertura, el número de revoluciones del compresor comprendido en el ciclo de congelación se incrementa conforme a una condición predeterminada, y la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno puede cambiarse sin modificar la capacidad de refrigeración.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 7, en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento conforme a la diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y una temperatura establecida Ts para ajustar de ese modo el grado de apertura de la abertura, y según la forma de realización descrita en la reivindicación 8, en la que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tr - Ts) y en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tr - Ts) y cada uno de los valores umbral para ajustar de ese modo el grado de apertura de la abertura en diversas etapas, la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno puede optimizarse según la diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 9, en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento conforme a la humedad RH para ajustar de este modo el grado de apertura de la abertura, y según la forma de realización descrita en la reivindicación 10, en la que se establece una pluralidad de valores umbral para la humedad y en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la humedad RH y cada uno de los valores umbral para ajustar de este modo el grado de apertura de la abertura en varias etapas, la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno puede optimizarse conforme a la humedad RH.

Según la forma de realización descrita en la reivindicación 11, en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento conforme a la diferencia de temperatura (Tw - Te) entre la temperatura de punto de rocío Tw y la temperatura Te del intercambiador de calor interno para ajustar de este modo el grado de apertura de la abertura, y según la forma de realización descrita en la reivindicación 12, en la que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tw-Te) y en la que el regulador es controlado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tw - Te) y cada uno de los valores umbral para ajustar de este modo el grado de apertura de la abertura en varias etapas, la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno puede optimizarse conforme a la temperatura de punto de rocío Tw.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en sección de la estructura interna de una unidad interna de un aparato de aire acondicionado según la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de control según la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de flujo de un primer ejemplo de operación de control según la presente invención.

La figura 4 es una vista que ilustra una banda de control de temperatura del primer ejemplo de operación de control.

La figura 5 es un diagrama de flujo de un segundo ejemplo de operación de control según la presente invención.

La figura 6 es una vista que ilustra una banda de control de humedad del segundo ejemplo de operación de control.

La figura 7 es un diagrama de flujo de un tercer ejemplo de operación de control según la presente invención.

La figura 8 es una vista que ilustra una banda de control de temperatura de punto de rocío del tercer ejemplo de operación de control.

La figura 9 es una vista en perspectiva explosionada de un primer ejemplo de paso de introducción de gas no tratado.

La figura 10 es una vista en perspectiva explosionada de un segundo ejemplo de paso de introducción de gas no tratado.

La figura 11 es una vista en sección de un primer ejemplo de disposición del paso dentro de una carcasa.

La figura 12 es una vista en sección de un segundo ejemplo de disposición del paso dentro de una carcasa.

La figura 13 es una vista en sección de un tercer ejemplo de disposición del paso dentro de una carcasa.

La figura 14 es una vista en sección de un cuarto ejemplo de disposición del paso dentro de una carcasa.

La figura 15 es una vista en sección de un quinto ejemplo de disposición del paso dentro de una carcasa.

La figura 16 es una vista de una zona de temperatura que ilustra las condiciones que determinan la abertura/cierre del regulador.

La figura 17 es un gráfico de tiempos que ilustra el funcionamiento cuando el regulador está abierto.

Las figuras 18A y 18B son unos diagramas de flujo que ilustran la modalidad de funcionamiento cuando el regulador provoca un fallo.

Las figuras 19A y 19B son unas vistas esquemáticas de la trayectoria de flujo del refrigerante de un intercambiador de calor para refrigerar con eficacia un gas no tratado.

Las figuras 20A y 20B son unas vistas esquemáticas de otra trayectoria de flujo de refrigerante de un intercambiador de calor para refrigerar con eficacia un gas no tratado.

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Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Haciendo referencia a las figuras 1 a 8, se describirá una forma de realización básica de la presente invención.

La figura 1 es una vista en sección de la estructura interna de una unidad interna de un aparato de aire acondicionado según la presente invención. La figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de control según la presente invención. Las figuras 3 y 4 son un diagrama de flujo de un primer ejemplo de operación de control según la presente invención, y una vista que ilustra una banda de control de la temperatura. Las figuras 5 y 6 son un diagrama de un segundo ejemplo de operación de control según la presente invención, y una vista que ilustra una banda de control de la humedad. Las figuras 7 y 8 son un diagrama de flujo de un tercer ejemplo de operación de control según la presente invención, y una vista que ilustra una banda de control de temperatura de punto de rocío.

El aparato de aire acondicionado según la presente invención comprende una unidad interna 10 como la representada en la figura 1. En esta forma de realización, la unidad interna 10 presenta una carcasa para montaje mural (en forma de caja) 11 que comprende una placa de base 20 fijada a la pared de una habitación y un panel externo 30 sostenido por la placa de base 20.

En esta forma de realización, el panel exterior 30 comprende el cuerpo del panel 31 que abarca el área comprendida desde la cara inferior hasta la cara delantera de la unidad interna 10, y un panel superior 32 que recubre la cara superior. En el lado de la cara inferior del cuerpo del panel 31, se dispone de una salida de aire 311. El panel superior 32 está constituido por un panel de rejilla que presenta una entrada de aire 321.

La salida de aire 311 comprende una placa vertical en la dirección de la corriente 312 y una placa difusora 313 que se abre durante la calefacción o la refrigeración rápida. Las placas en la dirección de la corrietne 312 son sustituidas para la placa difusora 313.

Además, la salida de aire 311 puede comprender una placa horizontal en la dirección de la corriente de aire (no representada). En la cara interna de la entrada de aire 321 del panel superior 32, se instala un filtro de aire (no representado). Asimismo, la entrada de aire se puede disponer en la cara delantera del cuerpo del panel 31.

Dentro de la carcasa 11, se halla un paso de aire desde la entrada de aire 321 del panel superior 32 hasta la salida de aire 311 del cuerpo del panel 31, que está provisto en su interior de un intercambiador de calor interno 40 y un soplador interno (ventilador interno) 50. El intercambiador de calor interno 40 y el soplador interno 50 se sostienen mediante placas laterales (no representadas) situadas en ambos extremos de la placa de base 20. Habitualmente, el soplador interno 50 puede ser un ventilador tangencial.

El intercambiador de calor interno 40 comprende por lo menos dos unidades separadas de intercambiador de calor de una primera unidad de intercambiador de calor 41, situada en la cara delantera del cuerpo del panel 31, y una segunda unidad de intercambiador de calor 42, situada en la cara trasera del cuerpo del panel 31.

La primera unidad de intercambiador de calor 41 y la segunda unidad de intercambiador de calor 42 se combinan formando una disposición en forma de ^ y se sitúan a lo largo de la periferia en el lado de la entrada de aire del soplador interno 50. No obstante, como en esta forma de realización, es posible instalar una tercera unidad de intercambiador de calor 43 debajo de la primera unidad de intercambiador de calor 41.

En el lado de la cara interna del cuerpo del panel 31, se forma un depósito de desagüe 314 para recoger el agua condensada que se precipita desde la primera unidad de intercambiador de calor 41 y la tercera unidad de intercambiador de calor 43. Por otro lado, la placa de base 20 está provista de una placa de guía para el soplador 21 que forma un paso para el soplador desde el soplador interno 50 hasta la salida de aire 311 entre la propia placa y la parte inferior del depósito de desagüe 314. La placa de guía para el soplador 21 está provista de un depósito de desagüe 22 para la segunda unidad de intercambiador de calor 42.

Además, en esta forma de realización, la primera unidad de intercambiador de calor 41 está provista de un captador eléctrico de polvo 60. Sujeta a la cara delantera del cuerpo del panel 31, se halla una caja de consola 70. Dentro de la caja de consola 70, se halla una placa de circuitos en la cual se monta un elemento receptor de luz que recibe la señal infrarroja del mando a distancia, un indicador para indicar, por ejemplo, la modalidad de funcionamiento y la temperatura ambiente, etc.

Aunque no se representan, dentro de la carcasa 11, se halla un sensor de temperatura ambiente para detectar la temperatura del aire interno (temperatura ambiente), un sensor de humedad para detectar la humedad relativa del aire interno y un sensor de temperatura de intercambiador de calor para detectar la temperatura del intercambiador de calor interno 40. El sensor de temperatura ambiente y el sensor de humedad están dispuestos preferentemente en el lado de la entrada de aire del intercambiador de calor interno 40.

Según la presente invención, en una parte del intercambiador de calor interno 40, existe una abertura 80 para introducir el aire interno (denominado también gas no tratado) directamente sin pasar por el intercambiador de calor, y un regulador 91 para ajustar el grado de apertura de la abertura 80. Estos elementos se disponen para aumentar la capacidad de deshumidificación debida al calor latente cuando se ejecuta la operación del ciclo de refrigeración que comprende la operación de refrigeración de baja potencia durante la deshumidificación, y asimismo para aumentar el aire evacuado durante la operación del ciclo de refrigeración.

En esta forma de realización, la abertura 80 está situada entre los respectivos extremos superiores de la primera unidad de intercambiador de calor 41 y la segunda unidad de intercambiador de calor 42. Además, el regulador 91 es de tipo corredizo y es controlado mediante un mecanismo de piñón y cremallera por un motor 92. El motor 92 puede ser preferentemente un motor paso a paso. A diferencia de esta forma de realización, el regulador 91 puede ser de tipo rotativo.

Cuando se abre el regulador 91 para introducir el gas no tratado por la abertura 80, la cantidad de aire que pasa a través del intercambiador de calor interno 40 se reduce proporcionalmente y la velocidad de la corriente también se reduce. Como consecuencia, la temperatura del intercambiador de calor interno 40 se mantiene por debajo de la temperatura de punto de rocío del aire interno, de tal forma que la diferencia entre la temperatura de punto de rocío del aire interno y la temperatura del intercambiador de calor interno 40 se reduce, mejorando de ese modo la eficacia de la deshumidificación (calor latente). Además, cuando se introduce el gas no tratado, la temperatura del aire evacuado por la salida de aire 311 se eleva, lo cual permite contrarrestar el problema de la sensación gélida percibida durante la operación de refrigeración/deshumidificación.

Además, en ciertas condiciones de temperatura, sin cambiar el número de revoluciones del soplador interno 50 ni el del compresor, es posible mantener la temperatura del intercambiador de calor interno 40 por debajo de la temperatura de punto de rocío del aire interno. No obstante, si se cambia el número de revoluciones del soplador interno 50 o el del compresor o el grado de oclusión de una válvula de expansión comprendida en el ciclo de congelación, la temperatura del intercambiador de calor 40 puede establecerse en un valor inferior a la temperatura de punto de rocío del aire interno.

Por otro lado, introduciendo el gas no tratado por la abertura 80, es posible obstaculizar la generación de condensación en el soplador interno 50. En particular, se produce condensación en el soplador interno 50 cuando el aire de alta temperatura de punto de rocío entra en contacto con el soplador interno enfriado por el aire frío suministrado por el intercambiador de calor. En el caso de la presente invención, el gas no tratado introducido por le abertura 80 se mezcla con el aire frío suministrado por el intercambiador de calor 40, de tal forma que la temperatura del gas no tratado desciende y, por consiguiente, la temperatura del punto de rocío del mismo desciende en la misma medida. Así pues, es difícil que se produzca la condensación en el soplador interno 50.

La abertura 80 puede estar situada entre la primera unidad de intercambiador de calor 41 y la tercera unidad de intercambiador de calor 43. No obstante, para mejorar la mezcla del aire refrigerado por el intercambiador de calor interno 40 y el gas no tratado introducido por la abertura 80 (en la presente memoria, esta mezcla se denomina también "premezcla") como se observa en la figura 1, la abertura 80 se sitúa preferentemente en una posición más alejada del soplador interno 50 (en esta forma de realización, entre los respectivos extremos superiores de la primera unidad de intercambiador de calor 41 y la segunda unidad de intercambiador de calor 42).

Además, haciendo referencia a la figura 1, suponiendo que la dirección de flujo del gas no tratado que fluye desde la abertura 80 hasta el soplador interno 50 es la indicada por HG, la dirección de flujo del aire frío desde la primera unidad de intercambiador de calor 41 hasta el soplador interno 50 es la indicada por CG1 y la dirección de flujo del aire frío desde la segunda unidad de intercambiador de calor 42 hasta el soplador interno 50 es la indicada por CG2, el ángulo \theta1 formado por HG y CG1 y el ángulo \theta2 formado por HG y CG2 son preferentemente de 30º o más.

De conformidad con dicha configuración, el gas no tratado queda situado en medio del aire frío. Además, el ángulo de cruce es tan grande que favorece todavía más la mezcla del gas no tratado con el aire frío y, por lo tanto, se evita de manera eficaz la condensación del soplador interno 50.

A continuación, con referencia a la figura 2, se describirá el sistema de control. El sistema de control comprende una sección de control de la unidad interna 100 y una sección de control externa 200. Las señales de entrada que recibe la sección de control de la unidad interna 100 proceden de un mando a distancia, un sensor de temperatura ambiente, un sensor de humedad, un sensor de temperatura del intercambiador de calor y un sensor de límite de detección de la posición del regulador (ninguno de los cuales se representa).

La sección de control de la unidad interna 100 comprende un segmento de determinación de señales de mando a distancia 110, una memoria de modalidades de funcionamiento 120, un segmento de determinación de estado de funcionamiento 130, una memoria de temperaturas establecidas 140, una memoria de temperatura ambiente 150, una memoria de humedad ambiental 160, un segmento de comparación entre la temperatura ambiente y la temperatura establecida 170, un segmento de cálculo de temperatura de punto de rocío 180 y un segmento de determinación del estado del regulador 190. Basándose en las respectivas señales de entrada, la sección de control de la unidad interna 100 controla el motor de control del regulador 92 y el motor del ventilador interno del soplador interno 50 y transmite la señal de control del compresor a la sección de control de la unidad externa 200.

La sección de control de la unidad externa 200 comprende un segmento de determinación de modalidad de funcionamiento 210, un segmento de control del compresor 220 y un segmento de control de la válvula de cuatro vías 230 y controla el compresor, el motor del ventilador externo y la válvula de cuatro vías basándose en la señal de control del compresor transmitida desde la sección de control de la unidad interna 100.

A continuación, con referencia a las figuras 3 y 4, se describirá un primer ejemplo de operación de control del regulador 91 para ajustar el grado de apertura de la abertura 80. En este primer ejemplo de operación de control, el grado de apertura del regulador 91 se ajusta basándose en la diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y una temperatura establecida Ts mediante el mando a distancia.

En este caso, se establece una zona de control de la temperatura como la representada en la figura 4. Las letras A a D representan valores umbral. Por ejemplo, A es 4 [K], B es 2 [K], C es 3,5 [K] y D es 1,5 [K] (K representa un kelvin). C y D están separadas por 0,5 [K] de A y B, respectivamente, para impedir el retemblado.

Haciendo referencia al diagrama de flujo de la figura 3, cuando se inicia el funcionamiento, se determina si lo que se está ejecutando es la operación de calefacción o la operación de refrigeración (deshumidificación) (etapa ST31). Si se trata de la operación de calefacción, el regulador 91 se cierra por completo (etapa ST32). Si se trata de la operación de refrigeración, se determina si el volumen de corriente de aire se establece de forma automática (etapa
ST33).

Si el volumen de corriente de aire se establece de forma automática, entonces se supervisa la temperatura ambiente Tr (etapa ST34A). A continuación, se determina si la diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts es o no superior a A (Tr - Ts) > A) (etapa ST35A). Entonces, si (Tr - Ts) > A, puesto que es necesario que el intercambiador de calor interno 40 esté dotado de la capacidad de calor sensible, el regulador 91 se cierra por completo y se establece un volumen de corriente de aire débil (etapa ST36A). Entonces, la operación de control regresa a la etapa ST34A (el signo de desigualdad ">" puede sustituirse por el signo de desigualdad combinado con el signo de igualdad "\geq", tal como se describe en lo sucesivo).

Si no se cumple (Tr - Ts) > A, se determina si se cumple o no (Tr - Ts) > B (etapa ST37A). Entonces, si (Tr - Ts) > B, el regulador 91 se abre parcialmente para cambiar la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno 40. Además, se establece un volumen de corriente de aire suave (etapa ST38A). A continuación, la operación de control regresa a la etapa ST34A.

Si no se cumple (Tr - Ts) > B, el regulador 91 se abre por completo para aumentar la capacidad de calor latente del intercambiador de calor interno 40. Además se establece un volumen de corriente de aire silencioso (etapa ST39A). A continuación, la operación de control regresa a la etapa ST34A.

Por otro lado, si en la etapa anterior ST33 el volumen de corriente de aire no se establece de manera automática sino manual mediante el mando a distancia, se realizan las etapas ST34M a ST39M similares a las etapas ST34A a ST39A anteriores. En este caso, debe observarse que el volumen de corriente de aire se establece en el volumen de corriente de aire elegido independientemente de la apertura/cierre del regulador 91.

Además, cuando el regulador 91 se abre en las etapas anteriores ST38A (ST38M) y ST39A (ST39M), es preferible que el número de revoluciones del compresor se incremente conforme al grado de apertura del regulador 91, para mantener de ese modo la capacidad de refrigeración.

A continuación, haciendo referencia a las figuras 5 y 6, se describirá un segundo ejemplo de operación de control del regulador 91 para ajustar el grado de apertura de la abertura 80. Como se representa en la figura 6, en este caso el valor umbral se establece, por ejemplo, a una humedad del 70% y una humedad del 60%.

Haciendo referencia al diagrama de flujo de la figura 5, cuando se inicia el funcionamiento, se determina si dicho funcionamiento corresponde a la operación de calefacción o la operación de refrigeración (deshumidificación) (etapa ST51). Si se trata de la operación de calefacción, el regulador 91 se cierra por completo (etapa ST52). Si se trata de la operación de refrigeración, entonces se supervisa la humedad ambiental RH (etapa ST53). A continuación, se determina si se cumple o no la desigualdad RH > 70% (etapa ST54).

Como consecuencia de lo anterior, si RH > 70%, el regulador 91 se cierra por completo (etapa ST55). A continuación, la operación de control regresa a la etapa ST53. Si no se cumple RH > 70%, se determina si RH > 60% (etapa ST56). Como consecuencia, si RH > 60%, el regulador 91 se abre parcialmente (etapa ST57). A continuación, la operación de control regresa a la etapa ST53. Si no se cumple RH > 60%, el regulador 91 se abre por completo (etapa ST58) y entonces la operación de control regresa a la etapa ST53.

Incidentalmente, para facilitar el control, el valor umbral puede ser sólo del 60%, y entonces si RH > 60%, el regulador se cierra por completo, mientras que si no se cumple RH > 60%, el regulador se abre por completo. Así pues, la presente invención también comprende el caso en el se dispone solo de dos estados: "completamente cerrado" y "completamente abierto". En particular, el estado "completamente cerrado" corresponde al grado de apertura del 0%, mientras que el estado "completamente abierto" corresponde al grado de apertura del 100%. La presente invención también abarca dicho caso como una de las maneras de ajustar el grado de apertura de la abertura 80.

A continuación, haciendo referencia a las figuras 7 y 8, se describirá un tercer ejemplo de operación de control del regulador 91 para ajustar el grado de apertura de la abertura 80. En este tercer ejemplo de operación, el grado de apertura del regulador 91 se ajusta basándose en la diferencia de temperatura entre la temperatura de punto de rocío Tw del aire interno y la temperatura Te del intercambiador de calor interno 40. La zona de control de temperatura empleada en este caso se representa en la figura 8. Los valores umbral A a D pueden ser iguales a los de la figura 4 o pueden ser determinados empíricamente.

Haciendo referencia al diagrama de flujo de la figura 7, cuando se inicia el funcionamiento, se determina si este corresponde a la operación de calefacción o la operación de refrigeración (deshumidificación) (etapa ST71). Si se trata de la operación de calefacción, el regulador 91 se cierra por completo (etapa ST72). Si se trata de la operación de refrigeración, entonces se supervisan la temperatura ambiente Tr y la humedad ambiental RH (etapa ST73). A continuación, se calcula la temperatura de punto de rocío Tw del aire interno (etapa ST74).

A continuación, se supervisa la temperatura del intercambiador de calor Te (etapa ST75). Entonces, se determina si la diferencia de temperatura (Tw - Te) entre la temperatura de punto de rocío Tw y la temperatura del intercambiador de calor Te es o no superior a A ((Tw - Te) > A) (etapa ST76). Por consiguiente, si (Tw - Te) > A, el regulador 91 se abre por completo (ST77) y seguidamente la operación de control regresa a la etapa ST73.

Si no se cumple la desigualdad (Tw - Te) > A, a continuación se determina si se cumple o no la desigualdad
(Tw - Te) > B. Entonces, si (Tw - Te) > B, el regulador 91 se abre parcialmente (etapa ST79) y la operación de control regresa a la etapa ST73. Si (Tw - Te) > B, el regulador 91 se abre por completo (etapa ST80) y la operación de control regresa a la etapa ST73.

Como se ha descrito anteriormente, según la presente invención, el nivel de apertura de la abertura 80 para introducir el gas no tratado se puede ajustar mediante el regulador 91, de tal forma que es posible cambiar opcionalmente la relación entre el calor sensible y el calor latente del intercambiador de calor interno 40. Por lo tanto, la capacidad de deshumidificación durante la refrigeración se incrementa, y esto permite reducir la humedad relativa del ambiente interno. Además, cuando se introduce el gas no tratado, la temperatura de la corriente de aire aumenta, con lo cual se puede anular el problema de la sensación gélida percibida durante el funcionamiento del ciclo de refrigera-
ción.

Además, la humedad relativa desciende, mejorando de ese modo el nivel del confort a la misma temperatura establecida. En concreto, se puede subir la temperatura establecida para obtener el mismo nivel de confort con un menor consumo de energía. Asimismo, delante del soplador interno 50, el gas no tratado introducido por la abertura 80 y el aire frío que ha pasado por el intercambiador de calor interno 40 se mezclan de tal forma que la temperatura del gas no tratado desciende y la temperatura de punto de rocío del gas no tratado desciende también en la misma medida. Así pues, es difícil que se produzca condensación en el soplador interno 50.

En condiciones internas en las que la humedad ambiental es alta y la probabilidad de que se produzca condensación en el soplador interno 50 también es alta, se puede cerrar el regulador 91 para evitar la condensación en el soplador interno 50. Además, cuando la diferencia entre la temperatura ambiente y la temperatura establecida es tan grande que se necesita capacidad de calor sensible, puede cerrarse el regulador 91 para compensar la falta de capacidad de calor sensible.

A continuación, con referencia a las figuras 9 a 15, se describirá otra forma de realización del elemento de introducción de gas no tratado para introducir el gas no tratado (aire interno o aire externo (aire puro)) dentro de la carcasa 10 sin pasar a través del intercambiador de calor interno 40.

En esta forma de realización, se utilizan los pasos 80D1 y 80D2 representados en las figuras 9 y 10. Cuando no es necesario diferenciar entre ambos pasos 80D1 y 80D2, estos se denominan de manera general como paso 80D. Las figuras 9 y 10 son vistas en perspectiva despiezadas de los pasos 80D1 y 80D2.

El paso 80D1 representado en la figura 9 comprende un tubo cuadrado largo 81 que presenta una sección de forma trapezoidal, por ejemplo, y un regulador 82 dispuesto dentro del tubo cuadrado 81. En la cara superior del tubo cuadrado 81, los orificios de entrada de aire 811 para la introducción del gas no tratado dentro del paso están constituidos por una pluralidad de hendiduras.

Además, en la cara inferior del tubo cuadrado 81, los orificios de salida de aire 812 para la evacuación del gas no tratado dentro del paso en dirección al soplador interno 50 están constituidos por una pluralidad de hendiduras, por ejemplo. Ambos extremos del tubo cuadrado 81 están cerrados. Los orificios de entrada de aire 811 y los orificios de salida de aire 812 pueden estar dispuestos en diferentes superficies del tubo cuadrado 81.

En esta forma de realización, el regulador 82 está constituido por una placa de obturación larga deslizante dispuesta en la cara inferior del paso cuadrado 81. La placa de obturación presenta una pluralidad de orificios en forma de hendidura 821 correspondientes a los orificios de salida del aire 812.

Un elemento de accionamiento, tal como un motor (no representado), controla recíprocamente el nivel de apertura del regulador 82, entre la posición de apertura completa, en la que los orificios de salida de aire 812 y los orificios en hendidura 821 coinciden unos con otros, y la posición de cierre completo, en la que los orificios en hendidura 821 están desplazados respecto de los orificios de salida de aire 812. La dirección de deslizamiento del regulador 82 puede ser la dirección de la longitud o la dirección de la anchura del mismo.

Para evitar que se produzca condensación como consecuencia del flujo de aire de retroceso (aire frío) en el paso 80D1, el regulador 82 se dispone preferentemente en el lado de los orificios de salida del aire 812, aunque puede disponerse en el lado de los orificios de entrada de aire 811.

El paso 80D representado en la figura 10 comprende un tubo cuadrado largo 83 que presenta, por ejemplo, una sección de forma trapezoidal, cuya cara superior está cubierta por una placa de recubrimiento 84, y un regulador 85 dispuesto dentro del tubo cuadrado 83. Este paso 80D2 está provisto, en la superficie terminal del tubo cuadrado 83, de un orificio de entrada de aire 831 para la introducción del gas no tratado dentro del paso. En una de las superficies laterales opuestas en la dirección de la anchura del tubo cuadrado 83, existen unos orificios de salida de aire 832 constituidos, por ejemplo, por una pluralidad de hendiduras. Ambos extremos del tubo cuadrado 81 están cerrados.

El regulador 85 está constituido por una placa de obturación larga deslizable dispuesta en el lado de los orificios de salida de aire del tubo cuadrado 83. La placa de obturación presenta una pluralidad de orificios en forma de hendidura 851 correspondientes a los orificios de salida de aire 832. Un elemento de accionamiento, tal como un motor (no representado), controla recíprocamente la posición del regulador 85 entre la posición de apertura completa, en la que los orificios de salida de aire 832 y los orificios en hendidura 851 coinciden unos con otros, y la posición de cierre completo, en la que los orificios en hendidura 821 están desplazados respecto de los orificios de salida de aire
832.

Asimismo, para evitar que se produzca condensación como resultado del flujo de aire de retroceso (aire frío) en este paso 80D2, el regulador 85 se dispone preferentemente en el lado de los orificios de salida de aire 832, aunque puede disponerse, por ejemplo, en el lado del orificio de entrada de aire 831 adoptando la forma de una válvula de charnela. Como en el caso del paso anterior 80D1, los orificios de salida de aire 832 pueden disponerse en la cara inferior del tubo cuadrado 83.

Si el orificio de entrada de aire 831 situado en un extremo del paso 80D2 se sitúa en frente de, por ejemplo, la superficie lateral de la carcasa 10, el aire de entrada es succionado hacia el paso durante el funcionamiento del soplador interno 50. En este caso, si el aparato de aire acondicionado presenta un ventilador 51 para succionar el aire externo hacia la habitación, el aire externo también puede introducirse dentro del paso a través del ventilador 51.

Como se observa por ejemplo en la figura 11, el paso anterior 80D puede presentar una sección de forma tubular triangular a lo largo del interior de la parte que conecta los extremos superiores del primer intercambiador de calor interno 41 situado en el lado delantero y el segundo intercambiador de calor interno 42 situado en el lado trasero. Además, como se observa en la figura 12, el paso 80D también puede disponerse en un espacio (parte correspondiente a la abertura 80 de la figura 1) formado entre los extremos superiores del primer intercambiador de calor interno 41 y el segundo intercambiador de calor interno 42.

Asimismo, como se observa en la figura 13, el paso 80D puede disponerse a lo largo del exterior de la parte que conecta los extremos superiores del primer intercambiador de calor interno 41 y del segundo intercambiador de calor interno 42. El paso 80D puede hallarse también dentro del intercambiador de calor interno. En este caso, tal como se observa en la figura 14, el paso 80D puede estar integrado para penetrar en un grupo de aletas de, por ejemplo, el primer intercambiador de calor interno 41 situado en el lado delantero. Por otro lado, tal como se observa en la figura 15, el paso 80D puede estar integrado en la parte del lado delantero del grupo de aletas del primer intercambiador de calor interno 41.

En el caso del ejemplo de la figura 11, como paso 80D, se utiliza preferentemente el paso 80D2 representado en la figura 10. En el caso de los otros ejemplos de las figuras 12 a 15, puede utilizarse ya sea el paso 80D1 o el paso 80D2. En cualquier caso, la longitud del paso 80D es preferentemente 1/2 o una cantidad superior de la anchura en la dirección longitudinal del intercambiador de calor interno, y de esta forma el aire introducido puede proveerse uniformemente en dirección al soplador interno 50.

Además, como en el caso del regulador 91 representado en la figura 1, la actividad del regulador 82 del paso 80D1 y el regulador 85 del paso 80D2 es controlada por el controlador. En el caso de los ejemplos de las figuras 13 y 15, el aire evacuado por el paso 80D pasa a través del intercambiador de calor. No obstante, dicha configuración es admisible siempre y cuando no se deteriore la capacidad de secado debido a la "premezcla" del aparato de aire acondicionado.

A continuación, se describen las condiciones de apertura/cierre del regulador 91 (incluidos los reguladores 82, 85). Como se ha descrito anteriormente, la apertura/cierre del regulador 91 se controla con los parámetros de temperatura ambiente, humedad y temperatura de punto de rocío. En este caso, si el regulador 91 se abre cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente real Tr y la temperatura establecida Ts mediante el mando a distancia es grande, la capacidad de calor sensible se deteriora para prolongar el tiempo necesario para alcanzar la temperatura establecida Ts. Esto puede generar una sensación desagradable para el usuario.

A continuación, según la presente invención, se puede establecer por ejemplo una zona de temperatura como la representada en la figura 16, de tal forma que el regulador 91 se abre cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts se reduce. La zona de temperatura se proporciona para controlar el número de revoluciones del compresor. La zona de temperatura del lado izquierdo de la figura 16 se aplica al caso de temperatura ambiente decreciente. La zona de temperatura del lado derecho de la figura 16 se aplica al caso de temperatura ambiente creciente. Para impedir el retemblado, los valores umbral de temperatura de los casos de temperatura ambiente decreciente son diferentes de los casos de temperatura ambiente creciente.

Suponiendo que los valores entre paréntesis representan el valor umbral de temperatura en el caso de temperatura ambiente creciente, la zona en la que se halla la temperatura ambiente Tr es Ts + 1,0ºC o más (Ts + 2,0ºC o más) corresponde a la zona X; la zona desde Ts + 1,0ºC (Ts + 2,0ºC) hasta Ts - 1,5ºC (Ts - 0,5ºC) corresponde a la zona F; la zona desde Ts - 1,5ºC (Ts - 0,5ºC) hasta Ts - 2,5ºC (Ts - 1,5ºC) corresponde a la zona G; y la zona igual o inferior a Ts - 2,5ºC (Ts - 1,5ºC) corresponde a la zona Y. Con el avance X \rightarrow F \rightarrow G, el número de revoluciones del compresor disminuye. En la zona Y, el compresor pasa al estado apagado.

En este caso, cuando la temperatura ambiente se halla en la zona X, por ejemplo, aunque la humedad sea tan alta que se requiera deshumidificación y con el regulador 91 cerrado, se lleva a cabo la operación de refrigeración. Cuando la temperatura ambiente Tr desciende y pasa de la zona X a la zona F, es decir, cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts llega a ser de 1,0ºC o inferior, el regulador 91 se abre.

Por lo tanto, cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts es grande, el tiempo necesario para alcanzar la temperatura establecida Ts puede reducirse. En una modalidad en la que se da prioridad a las temperaturas establecidas o "modalidad de gran alcance", establecida mediante el mando a distancia, el regulador tal vez no se abra hasta que se abandone la modalidad de gran alcance.

El regulador se mantiene en estado abierto mientras la temperatura ambiente Tr se halla en la zona F, la zona G y la zona Y. Por otro lado, cuando la temperatura ambiente empieza a elevarse y pasa de la zona F a la zona X, es decir, cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura ambiente Tr y la temperatura establecida Ts llega a ser de 2,0ºC o más, el regulador 91 se abre.

Además, según la presente invención, para prevenir el retemblado de la apertura/cierre del regulador debido a la fluctuación de, por ejemplo, un valor de humedad detectado, se emprende la siguiente contramedida. Para abrir el regulador, debe supervisarse la humedad ambiental. Por ejemplo, cuando la humedad es del 65% o inferior, si se detecta tres veces consecutivas un valor menor o igual al 65% de humedad durante cada minuto, el regulador 91 se abre, y además, una vez abierto, se mantiene así incondicionalmente durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, cinco minutos).

Para cerrar el regulador, es necesario supervisar la humedad ambiental. Por ejemplo, cuando la humedad es del 75% o superior, si se detecta tres veces consecutivas un valor mayor o igual al 75% de humedad durante cada minuto, el regulador 91 se cierra.

Además, puesto que el propósito fundamental de la "premezcla" es aumentar la capacidad de deshumidificación, es preferible que una vez que el regulador se ha abierto en una ocasión y aunque se cumplan las condiciones para el cierre del regulador, el regulador no se cierre en un corto plazo para incrementar al máximo la cantidad de deshumidificación, aumentando de ese modo el grado de confort. Por otro lado, cuando el regulador pasa del estado "cerrado" al estado "abierto" para incrementar al máximo la cantidad de deshumidificación, es preferible abrir sin demora el regulador si se ha cumplido la condición para abrir el regulador.

Por lo tanto, para compatibilizar la prevención contra el retemblado de la apertura/cierre del regulador y el incremento de la cantidad de deshumidificación, se propone la siguiente técnica. Cuando el regulador pasa del estado "abierto" al "cerrado", aunque se cumpla la condición de cierre, el estado abierto se mantiene, por ejemplo, durante seis minutos (los tres tiempos de las tres confirmaciones anteriores + tres minutos). A la inversa, cuando el regulador pasa del estado "cerrado" al "abierto", el estado cerrado se mantiene durante cuatro minutos (los tres tiempos de las tres confirmaciones + un minuto) una vez que se cumple condición de apertura. De esta forma, se establece preferentemente una diferencia temporal entre el caso en el que el regulador pasa del estado abierto al estado cerrado y el caso en el que el regulador pasa del estado "cerrado" al estado "abierto".

Mientras tanto, cuando el regulador 91 se abre, la resistencia a la ventilación se reduce. Por lo tanto, el número de revoluciones del soplador interno 50 se incrementa, provocando un incremento brusco de la cantidad de corriente, hecho que a su vez provoca un incremento proporcional de la cantidad de ruido. Para evitar estos efectos, según la presente invención, se emprende la contramedida que se describe a continuación con referencia al diagrama de tiempos representado en la figura 17.

En primer lugar, en la modalidad para controlar el número de revoluciones del soplador interno 50, si se supone que el número normal de revoluciones es R1 cuando el regulador está cerrado, el número de revoluciones es R2 cuando el regulador está abierto y el número de revoluciones es R3 antes de que el regulador se abra (todos los números de revoluciones se indican en términos de rpm), se establece la relación R1 > R2 > R3. Por ejemplo, el valor de R3 establecido es igual a R2 - 60 rpm, aproximadamente.

Si el regulador está cerrado y el soplador interno 50 se utiliza con el número normal de revoluciones R1, el regulador 91 no se abre de inmediato aunque se haya satisfecho la condición de apertura del regulador. En primer lugar, el número de revoluciones del soplador interno 50 se reduce desde el número normal de revoluciones R1 hasta el número de revoluciones R3 antes de que se abra el regulador, y se aplica enmascaramiento (se hace caso omiso de la señal de apertura de regulador) durante tres segundos, por ejemplo.

Al cabo de tres segundos, se abre el regulador 91. Una vez que se confirma que el regulador 91 está abierto, el número de revoluciones del soplador interno 50 se incrementa desde el número de revoluciones R3 previo a la apertura del regulador hasta el número de revoluciones R2 correspondiente al estado de apertura del regulador. Mediante este tipo de control, es posible evitar que el volumen de corriente de aire y el ruido se incrementen cuando se abre el regulador 91.

A continuación, se describirá el tipo de control llevado a cabo en la presente invención cuando el regulador 91 provoca un fallo. Nuevamente, con referencia a la figura 1, el motor paso a paso 92 controla el regulador 91, sirviéndose de un interruptor de fin de carrera (no representado) que detecta la posición de apertura y supervisando la posición de cierre en términos de número de impulsos por revolución generados por el motor paso a paso 92.

Los fallos del regulador se producen cuando el regulador 91 no se abre, no se cierra o adopta una posición intermedia debido a la obstrucción por un objeto extraño. Uno de los fallos que es posible que se produzca si la operación de refrigeración prosigue con el regulador en estado abierto es la condensación en la máquina interna.

Por lo tanto, cuando el regulador 91 ha provocado un fallo, se propone detener la operación. No obstante, puesto que el regulador 91, que constituye un elemento de introducción de gas no tratado para el aparato de aire acondicionado, desempeña una función complementaria para el aparato de aire acondicionado, resulta difícil ajustar el ambiente interno si la operación de refrigeración se detiene debido al fallo del regulador. Por consiguiente, según la presente invención, en principio, aunque se detecte un fallo del regulador 91, la operación de refrigeración se seguirá ejecutando.

Además, cuando el regulador 91 se halla en estado abierto, es probable que la temperatura del intercambiador de calor interno 40 disminuya, de tal forma que el intercambiador de calor puede provocar congelación. Una vez que se han alcanzado las condiciones de congelación, la condensación puede depositarse en secuencia en la pared del intercambiador de calor y congelarse. Este problema es probable que se produzca particularmente en los aparatos de aire acondicionado que presentan una gran capacidad de refrigeración (por ejemplo, una capacidad de alrededor de 5 kW o 6,3 kW).

Para evitar dicho inconveniente, según la presente invención, independientemente de la presencia o la ausencia de un fallo del regulador 91, se establece una diferencia entre el número de revoluciones del compresor con el regulador en estado abierto y el número de revoluciones del compresor con el regulador en estado cerrado. Por ejemplo, cuando el regulador está abierto, el número de revoluciones del compresor se reduce en un 10% en comparación con el número de revoluciones que presenta el compresor con el regulador en estado cerrado, de tal manera que la temperatura del intercambiador de calor no desciende tan bruscamente. Además, cuando el regulador 91 ha provocado un fallo, la operación de refrigeración se ejecuta con el número de revoluciones que presenta el compresor con el regulador abierto. Este tipo de control se describe con referencia al diagrama de flujo representado en la figura 18. La figura 18A es un diagrama de flujo en el que se representa cómo se pasa de la modalidad de funcionamiento de regulador cerrado a la modalidad de funcionamiento de regulador abierto. Cuando se satisface la condición de apertura del regulador, el regulador se abre. En este caso, si el regulador 91 se abre sin problemas y el número de revoluciones del compresor es inferior al número que se tendría con el regulador cerrado, la modalidad de funcionamiento cambia a la modalidad de funcionamiento de regulador abierto.

No obstante, si no se confirma la apertura del regulador, entonces, por ejemplo, el LED (no representado) situado en la caja de consola 70 se enciende o parpadea para indicar un error, y la modalidad de funcionamiento cambia a la modalidad de regulador abierto. En particular, se hace que el número de revoluciones del compresor sea inferior al que este presentaría con el regulador cerrado.

La figura 18B es un diagrama de flujo en el que se representa cómo se pasa de la modalidad de funcionamiento de regulador abierto a la modalidad de funcionamiento de regulador cerrado. Cuando se satisface la condición de cierre del regulador, el regulador 91 se cierra. En este caso, si el regulador 91 se cierra sin problemas y el número de revoluciones del compresor es superior al número que se tendría con el regulador abierto, la modalidad de funcionamiento cambia a la modalidad de funcionamiento de regulador cerrado.

No obstante, si no se confirma el cierre del regulador, entonces, por ejemplo, el LED (no representado) situado en la caja de consola 70 se enciende o parpadea para indicar un error, y haciendo que el número de revoluciones del compresor sea inferior al que se tendría con el regulador cerrado, se ejecuta la modalidad de funcionamiento de regulador abierto.

De esta forma, cuando el regulador provoca un fallo, el número de revoluciones del compresor se reduce para atenuar la capacidad de refrigeración, y entonces el entorno interno de la unidad interna se convierte en un entorno que difícilmente generará condensación. Para que la temperatura del intercambiador de calor no descienda tan bruscamente, es deseable reducir el número de revoluciones del compresor, así como incrementar el del soplador interno 50 y reducir el del soplador externo.

Además, aunque en el caso de un aparato de aire acondicionado de, por ejemplo, 2,8 kW con una capacidad de refrigeración relativamente baja se abra el regulador, el descenso de temperatura que experimenta del intercambiador de calor interno no es tan grande. Por esta razón, no es necesario que el número de revoluciones del compresor con el regulador abierto sea distinto al número de revoluciones del compresor con el regulador cerrado, sino que, cuando el regulador está abierto, es posible mantener el mismo número de revoluciones que cuando el regulador está cerrado.

En la presente invención, el gas no tratado se introduce por la abertura 80 representada en la figura 1 o el paso 80D representado en las figuras 9 y 10 dentro de la carcasa 10. En este caso, para que el soplador interno 50 no genere condensación debido al gas no tratado (aire caliente), el gas no tratado debe refrigerarse suficientemente mediante el aire (aire frío) que se hace pasar a través del intercambiador de gas interno 40 situado en el lado anterior al intercambiador de calor interno 50. En la presente descripción, la abertura 80 y el paso 80D se consideran partes de introducción de gas no tratado y se designan por 80, 80D, respectivamente.

Por la razón indicada, en la presente invención, tomando en consideración la relación con el paso del flujo de refrigerante que se hace circular a través del intercambiador de calor interno 40, el gas no tratado se mezcla eficazmente con el aire que se hace pasar a través del intercambiador de calor interno 40 y de este modo se refrigera adecuadamente. En la configuración básica, la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D se sitúa en el lado posterior al paso de flujo de refrigerante, y el refrigerante circula desde el lado anterior en la dirección de la corriente de aire del paso de flujo del refrigerante. Además, la temperatura del refrigerante puede reducirse ramificando el circuito del refrigerante en una pluralidad de trayectorias para reducir la presión del refrigerante. A continuación, se describirá un ejemplo de este caso haciendo referencia a la figura 19A.

La figura 19A es una vista esquemática del paso de flujo del refrigerante (canalización del refrigerante) del intercambiador de calor interno 40. El primer intercambiador de calor interno 41 y el segundo intercambiador de calor interno 42 están conectados entre sí a través de un circuito paralelo que comprende una válvula de apertura/cierre 45 para la recalefacción/deshumidificación y un tubo capilar 46. Aunque el refrigerante pasa del segundo intercambiador de calor interno 42 al primer intercambiador de calor interno, la válvula de apertura/cierre 45 y el tubo capilar 46 pueden omitirse.

Como se observa en la figura 19A, cuando la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D está situada entre los extremos superiores del primer intercambiador de calor interno 41 y el segundo intercambiador de calor interno 42, y cada intercambiador de calor interno 41, 42 presenta, por ejemplo, tres columnas de paso de flujo de refrigerante, suponiendo que el paso de flujo de refrigerante de la columna situada más cerca de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D sea PA3, PB3; el paso de flujo de refrigerante de la columna siguiente en dirección al exterior sea PA2, PB2; y el paso del flujo de refrigerante de la columna situada más cerca del exterior sea PA1, PB1, en el segundo intercambiador de calor interno 42, el refrigerante circulará desde el paso de flujo de refrigerante PB1 hasta el paso de flujo de refrigerante PB3. Asimismo, en el primer intercambiador de calor interno 41, el refrigerante circulará desde el paso de flujo de refrigerante PA1 hasta el paso de flujo de refrigerante PA3.

Como se ha descrito anteriormente, en la dirección del flujo de aire, el paso de flujo de refrigerante PA1, PB1 se define en el lado anterior, mientras que el paso de flujo de refrigerante PA3, PB3 situado más cerca de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D se define en el lado posterior. Por lo general, puesto que la presión del refrigerante se reduce gradualmente debido a la pérdida por la resistencia del paso del flujo, la temperatura del refrigerante disminuye en la posición más cercana a la salida del paso de flujo del refrigerante.

Por lo tanto, puesto que la temperatura del aire que pasa a través del intercambiador de calor desciende de forma continuada desde el lado anterior hasta el lado posterior, tal como se ha descrito anteriormente, disponiendo el paso de flujo de refrigerante PA3, PB3 más cerca de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D en el lado posterior, antes del soplador interno 50, el gas no tratado introducido dentro de la carcasa 10 puede refrigerarse adecuadamente hasta una temperatura que no genera condensación.

Más preferentemente, tal como se observa en la figura 19B, los pasos de flujo de refrigerante PA3, PB3 del lado posterior de los intercambiadores de calor internos 41, 42 están conectados entre sí para formar un único paso de flujo de refrigerante a ambos lados de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D. De conformidad con dicha configuración, el gas no tratado introducido se refrigera casi de una manera uniforme mediante el paso de flujo de refrigerante PA3 situado en el lado posterior del primer intercambiador de calor 41 y el paso de flujo de refrigerante PB3 situado en el lado posterior del segundo intercambiador de calor interno 42, de tal forma que es posible reducir todavía más los cambios de temperatura. Además, aunque se pierda el equilibrio de la cantidad de refrigerante que fluye debido a la mezcla de una sustancia extraña en la otra trayectoria del refrigerante, los cambios en la temperatura de refrigeración se pueden seguir reduciendo, puesto que el gas no tratado introducido se refrigera mediante el otro paso de flujo de refrigerante.

Además, tal como se observa en la figura 20A, en la parte situada a ambos lados de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D, el paso de flujo del refrigerante del lado anterior PA1 del primer intercambiador de calor interno 41 puede conectarse al paso de flujo del refrigerante del lado posterior PB3 del segundo intercambiador de calor interno 42.

Asimismo, tal como se observa en la figura 20B, cuando la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D está integrada, por ejemplo, en un grupo de aletas del primer intercambiador de calor interno 41 y el paso de flujo del refrigerante situado cerca de este está constituido por una pluralidad de trayectorias, disponiendo la salida del refrigerante en cada trayectoria del lado de la parte de introducción de gas no tratado 80, 80D, el gas no tratado introducido puede penetrar en la habitación sin haber sido excesivamente refrigerado y, de este modo, la temperatura ambiente no desciende hasta un nivel demasiado bajo.

Claims

1. Aparato de aire acondicionado que comprende:

una carcasa (11) provista de una entrada de aire (321) y una salida de aire (311);

un intercambiador de calor interno (40) dispuesto en el lado de la entrada de aire (321) dentro de un paso de aire que conecta la entrada de aire y la salida de aire de la carcasa;

un soplador interno (50) dispuesto en el lado de la salida de aire (311) dentro del paso de aire;

un soplador externo; y

un controlador para controlar un ciclo de congelación, que comprende por lo menos el intercambiador de calor interno (40), un compresor y un ajustador de caudal y el soplador interno (50), en el que:

el intercambiador de calor interno (40) comprende por lo menos dos intercambiadores de calor de un primer intercambiador de calor (41) y un segundo intercambiador de calor (42) y un elemento de introducción para introducir el aire interno succionado de la entrada de aire (321) en el soplador interno (50) sin hacerlo pasar por el intercambiador de calor, estando situado el elemento de introducción entre el primer y el segundo intercambiador de calor; y

el controlador, durante una operación del ciclo de refrigeración del ciclo de congelación, controla por sí solo o en combinación, la cantidad de aire introducido desde el elemento de introducción y/o cualquiera de entre el soplador interno y los dispositivos comprendidos en el ciclo de congelación, tal como el ajustador de caudal, para que la temperatura del intercambiador de calor interno (40) sea inferior a la temperatura de punto de rocío del aire
interno.

2. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que el elemento de introducción comprende:

una abertura (80) situada entre el primer y el segundo intercambiador de calor (41, 42); y

un regulador (91) para ajustar el grado de apertura de la abertura (80) que es accionado por un elemento de accionamiento predeterminado.

3. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que el elemento de introducción comprende:

un paso (80D) que presenta un orificio de entrada de aire (811) para introducir el aire interno y/o el aire externo sin pasar directamente a través del intercambiador de calor interno (40), y un orificio de salida de aire (812) para evacuar el aire introducido desde el orificio de entrada de aire (811) hacia el soplador interno (50); y

un regulador para ajustar el caudal de aire dentro del paso.

4. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que el primer y el segundo intercambiador de calor (41, 42) están dispuestos a lo largo de la periferia en el lado de la entrada de aire (321) del soplador interno (50), y el elemento de introducción (80) está dispuesto en una posición más alejada del soplador interno (50).

5. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que el flujo de aire que pasa por el primer y el segundo intercambiador de calor (41, 42) hasta alcanzar el soplador interno (50), y el flujo de aire que pasa por el elemento de introducción hasta alcanzar el soplador interno se cruzan formando un ángulo de 30º o más.

6. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 2, en el que, cuando el regulador (91) incrementa el grado de apertura de la abertura (80), el controlador incrementa el número de revoluciones del compresor comprendido en el ciclo de congelación según una condición predeterminada.

7. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 2, que comprende asimismo:

un sensor de temperatura para detectar una temperatura ambiente Tr, en el que

el controlador acciona el regulador mediante el elemento de accionamiento, según una diferencia de temperatura (Tr - Ts) entre la temperatura ambiente Tr y una temperatura establecida Ts, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

8. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 7, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tr - Ts), y el regulador es accionado por el elemento de accionamiento, basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tr - Ts) y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura.

9. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 2, que comprende asimismo:

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno, en el que

el controlador acciona el regulador mediante el elemento de accionamiento, según la humedad RH, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

10. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 9, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la humedad RH, y el regulador es accionado por el elemento de accionamiento basándose en la relación de valores entre la humedad RH y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura.

11. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 2, que comprende asimismo:

un primer sensor de temperatura para detectar una temperatura ambiente Tr;

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno; y

un segundo sensor de temperatura para detectar una temperatura Te del intercambiador de calor interno, en el que

el controlador calcula la temperatura de punto de rocío Tw a partir de la temperatura ambiente Tr y la humedad RH, y acciona el regulador por medio del elemento de accionamiento, según la diferencia de temperatura (Tw - Te) entre la temperatura de punto de rocío Tw y la temperatura Te del intercambiador de calor interno, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

12. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 11, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tw - Te), y el regulador es accionado por el elemento de accionamiento, basándose en una relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tw - Te) y cada uno de los valores umbral, para ajustar el grado de apertura de la abertura en varias etapas.

13. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 3, en el que, cuando el regulador incrementa el grado de apertura de la abertura, el controlador incrementa el número de revoluciones del compresor comprendido en el ciclo de congelación, conforme a una condición predeterminada.

14. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 3, que comprende asimismo:

un sensor de temperatura para detectar una temperatura ambiente Tr, en el que

15. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 14, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la diferencia de temperatura (Tr - Ts), y el regulador es accionado por el elemento de accionamiento, basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tr - Ts) y cada uno de los valores umbral, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

16. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 3, que comprende asimismo:

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno, en el que

17. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 16, en el que se establece una pluralidad de valores umbral para la humedad RH, y el regulador es accionado por el elemento de accionamiento, basándose en la relación de valores entre la humedad RH y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura.

18. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 3, que comprende asimismo:

un primer sensor de temperatura para detectar una temperatura ambiente Tr;

un sensor de humedad para detectar la humedad RH del aire interno; y

el controlador calcula una temperatura de punto de rocío Tw a partir de la temperatura ambiente Tr y la humedad RH, y acciona el regulador por medio del elemento de accionamiento, según una diferencia de temperatura (Tw - Te) entre la temperatura de punto de rocío Tw y la temperatura Te del intercambiador de calor interno, para ajustar el grado de apertura de la abertura.

19. Aparato de aire acondicionado según la reivindicación 18, en el que

el regulador es accionado por el elemento de accionamiento, basándose en la relación de valores entre la diferencia de temperatura (Tw - Te) y cada uno de los valores umbral para ajustar el grado de apertura de la abertura en varias etapas.