ES2973977T3 - Dispositivo de ciclo de refrigeración - Google Patents

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Takuya Matsuda
Makoto Wada
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Katsuhiro Ishimura
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Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de ciclo de refrigeración
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un acumulador en el lado de succión del refrigerante con respecto a un compresor.
Técnica anterior
En un aparato de ciclo de refrigeración, el aire acondicionado se realiza mediante intercambio de calor acompañado de licuefacción (condensación) y vaporización (evaporación) del refrigerante circulante que está encerrado en el mismo. La patente japonesa N. ° 3162132 (PTL 1) divulga un aparato de refrigeración configurado para controlar, basándose en el resultado de la detección mediante un dispositivo de detección de fugas de refrigerante, dos válvulas on-off proporcionadas en algún punto medio de una tubería que conecta una unidad interior y una unidad exterior para proporcionar una ruta de circulación para el refrigerante.
Específicamente, PTL 1 divulga que, cuando se detecta una fuga de refrigerante, se hace funcionar un compresor en el estado donde una de las válvulas on-off está cerrada, es decir, se realiza la denominada operación de bombeo. Además, la patente japonesa abierta al público N. ° 2013-124792 (PTL 2) divulga que una operación de bombeo para recoger refrigerante en una unidad en el lado de la fuente de calor se controla en una configuración que incluye un acumulador proporcionado en una tubería en el lado de succión del refrigerante con respecto a un compresor.
Lista de citas
Literatura de patente
PTL 1: Patente japonesa N.° 3162132
PTL 2: Patente japonesa abierta a inspección pública N.° 2013-124792
El documento JP 2017 020776 A proporciona un acondicionador de aire que puede inhibir que un refrigerante recogido en un intercambiador de calor exterior regrese desde un orificio de descarga de un compresor a un lado del intercambiador de calor interior en un circuito de refrigerante después de que se complete una operación de bombeo. El documento EP 2 792 971 A1 proporciona un aparato en el que el refrigerante se puede recoger adecuadamente en una unidad exterior mediante una operación de bombeo incluso cuando la capacidad de un intercambiador de calor interior es mayor que la capacidad de un intercambiador de calor exterior. El documento JP H05 118 720 A divulga un control de un refrigerador que también permite evitar que cualquier persona en una habitación quede expuesta a peligros tales como deficiencia de oxígeno al proporcionar un dispositivo detector de fugas para detectar fugas de un refrigerante y cerrar una válvula de apertura/cierre de una tubería de gas y una válvula de apertura/cierre de una tubería de líquido al detectarse una fuga de un refrigerante que excede un valor predeterminado. El documento JP 2015105813 A divulga un acondicionador de aire configurado para poder añadir opcionalmente una función de control de parada de emergencia, y capaz de simplificar la selección de uno de entre el acondicionador de aire con la función de control de parada de emergencia y el aire acondicionado sin la función de control de parada de emergencia. El documento JP 2015 087071 A divulga un acondicionador de aire que, incluso en un acondicionador de aire que tiene una gran cantidad de refrigerante sellado, resuelve un estado donde uno de entre un intercambiador de calor exterior y un acumulador se llena con un líquido durante una operación de recuperación de refrigerante, y que puede continuar la operación de recuperación de refrigerante. El documento JP 6 081033 B1 divulga un acondicionador de aire. Además, el documento JP 2017 020776 A divulga un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario de la invención
Problema técnico
Cuando hay una fuga de refrigerante, parte del refrigerante no se puede recuperar hacia el lado de la unidad interior mediante una operación de bombeo. Dicho refrigerante se puede fugar continuamente a través de la porción de fuga. En consecuencia, es deseable aumentar la cantidad de refrigerante a recuperar en la operación de recuperación de refrigerante realizada tras la detección de una fuga de refrigerante. A este respecto, PTL 1 todavía tiene margen de mejora en la cantidad de refrigerante a recuperar tras la detección de una fuga de refrigerante. PTL 2 no menciona la recuperación de refrigerante realizada tras la detección de una fuga de refrigerante.
La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriormente descritos. Un objeto de la presente invención es aumentar la cantidad de refrigerante a recuperar en una operación de recuperación de refrigerante realizada tras la detección de un acumulador; un intercambiador de calor exterior proporcionado en la unidad exterior; un intercambiador de calor interior proporcionado en la unidad interior; un ventilador interior proporcionado correspondiente al intercambiador de calor interior; un sensor de fuga de refrigerante; una vía de circulación del refrigerante; una primera válvula de cierre; una válvula de expansión; y un controlador configurado para controlar el funcionamiento del aparato de ciclo de refrigeración. El acumulador se proporciona en un lado de succión para refrigerante con respecto al compresor. La ruta de circulación del refrigerante está localizada en la unidad exterior y la unidad interior para incluir el compresor, el acumulador, la válvula de expansión, el intercambiador de calor exterior y el intercambiador de calor interior. La primera válvula de cierre se proporciona en una ruta que conecta el intercambiador de calor exterior y el intercambiador de calor interior sin pasar por el compresor en la ruta de circulación. Cuando el sensor de fugas detecta una fuga de refrigerante, el controlador realiza una primera operación de recuperación de refrigerante y una segunda operación de recuperación de refrigerante en un estado donde la ruta de circulación se forma en una dirección en la que el refrigerante descargado del compresor pasa a través del intercambiador de calor exterior y la válvula de expansión, y posteriormente la fuga de refrigerante, en un aparato de ciclo de refrigeración que incluye un acumulador en el lado de succión del refrigerante con respecto a un compresor.
Solución al problema
La invención se expone en el conjunto adjunto de reivindicaciones.
Mediante la ejecución gradual de: la primera operación de recuperación de refrigerante para acumular refrigerante en una fase líquida en el acumulador de acuerdo con la circulación de refrigerante; y la segunda operación de recuperación de refrigerante para acumular refrigerante en una fase líquida en el intercambiador de calor exterior después del final de la recuperación de refrigerante en el acumulador, resulta posible aumentar la cantidad de refrigerante a recuperar en la operación de recuperación de refrigerante realizada tras la detección de una fuga de refrigerante.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con la presente invención, en un aparato de ciclo de refrigeración equipado con un acumulador en el lado de succión del refrigerante con respecto a un compresor, resulta posible aumentar la cantidad de refrigerante a recuperar en la operación de recuperación de refrigerante realizada tras la detección de una fuga de refrigerante. Breve descripción de los dibujos
La fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un circuito de refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el primer modo de realización de la invención.
La fig. 2 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control en una operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el primer modo de realización.
La fig. 3 es un diagrama esquemático para ilustrar la circulación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración en una operación de recuperación de ACC.
La fig. 4 es un diagrama esquemático para ilustrar la circulación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración en una operación de bombeo.
La fig. 5 es un diagrama conceptual que ilustra el estado del circuito de refrigerante al final de la operación de bombeo en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el primer modo de realización.
La fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un circuito de refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con una modificación del primer modo de realización.
La fig. 7 es un diagrama conceptual que ilustra una operación de bombeo en el estado donde se forma una ruta de derivación en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del primer modo de realización.
La fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control en una operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del primer modo de realización.
La fig. 9 es un diagrama que ilustra la configuración de un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el segundo modo de realización de la presente divulgación.
La fig. 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control en una operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el segundo modo de realización.
La fig. 11 es un diagrama conceptual que ilustra el estado de un circuito de refrigerante al final de una operación de bombeo en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el segundo modo de realización.
La fig. 12 es un diagrama de bloques que ilustra la configuración de un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con una modificación del segundo modo de realización.
La fig. 13 es un diagrama conceptual que ilustra el estado de un circuito de refrigerante al final de una operación de bombeo en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del segundo modo de realización.
Descripción de modos de realización
A continuación en el presente documento se describirán en detalle los modos de realización de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que las partes iguales o correspondientes se designan con los mismos caracteres de referencia y no se repetirá la descripción de las mismas.
Primer modo de realización
Configuración del aparato
La fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un circuito de refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración 1a de acuerdo con el primer modo de realización.
Con referencia a la fig. 1, el aparato de ciclo de refrigeración 1a incluye una unidad exterior 2 y al menos una unidad interior 3. La fig. 1 muestra un ejemplo que ilustra una configuración de ejemplo en la que se proporcionan unidades interiores 3A y 3B correspondientes a dos habitaciones A y B, respectivamente. Sin embargo, el número de unidades interiores 3 puede ser uno, o pueden ser tres o más.
En las habitaciones A y B, los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B están dispuestos correspondientes a las unidades interiores 3A y 3B, respectivamente. Cada uno de los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B está configurado para detectar la concentración de gas del refrigerante (que a continuación en el presente documento también se denominará "concentración de gas refrigerante") contenido en la atmósfera y usado en el aparato de ciclo de refrigeración 1a.
De forma alternativa, cada uno de los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B también se puede configurar para detectar la concentración de oxígeno con el fin de detectar una disminución en la concentración de oxígeno causada por un aumento en la concentración de gas de refrigerante. Cada uno de los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B corresponde a un "sensor de fuga" de refrigerante.
En la siguiente explicación, los elementos proporcionados en cada una de las habitaciones A y B (unidades interiores 3A y 3B) se indican mediante números de referencia sin sufijo cuando la descripción es común a las habitaciones; mientras que los elementos se indican mediante números de referencia con sufijos A y B cuando las habitaciones se distinguen entre sí. Por ejemplo, cada uno de los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B también se indica simplemente como un sensor de fuga de refrigerante 4 en la descripción de la característica común a los sensores de fuga de refrigerante 4A y 4B. El sensor de fuga de refrigerante se puede proporcionar además en el lado de la unidad exterior 2, y la posición de instalación del mismo no está limitada.
En el aparato de ciclo de refrigeración 1a, la unidad exterior 2 incluye un compresor 10, un intercambiador de calor exterior 40, un ventilador exterior 41, una válvula de cuatro vías 100, válvulas de cierre 101, 102, tuberías 89, 94, 96 a 99, y un acumulador 108. La válvula de cuatro vías 100 tiene puertos E, F, G y H. El intercambiador de calor exterior 40 tiene puertos P3 y P4.
La unidad interior 3A incluye un intercambiador de calor interior 20A, un ventilador interior 21A y una válvula de expansión electrónica lineal (LEV) 111A. De forma similar, la unidad interior 3B incluye un intercambiador de calor interior 20B, un ventilador interior 21B y un LEV 111B. El intercambiador de calor interior 20A tiene puertos P1A y P2A. El intercambiador de calor interior 20B tiene puertos P1B y P2B.
El aparato de ciclo de refrigeración 1a incluye además un controlador 300. El controlador 300 incluye una unidad central de procesamiento (CPU), un dispositivo de almacenamiento, una memoria intermedia de entrada/salida (cada uno de los cuales no se muestra) y similares. El controlador 300 controla las operaciones de la unidad exterior 2 y de la unidad interior 3 (3A, 3B) para provocar que el aparato de ciclo de refrigeración 1a funcione de acuerdo con el comando de operación de un usuario. Además, el controlador 300 recibe un valor de detección de cada sensor de fuga de refrigerante 4.
El comando de operación del aparato de ciclo de refrigeración 1a se introduce mediante un controlador remoto (no mostrado), por ejemplo. El comando de operación puede incluir: un comando para iniciar/detener el aparato de ciclo de refrigeración 1a; un comando para configurar una operación de temporizador; un comando para seleccionar un modo de operación; un comando para establecer una temperatura determinada; y similares. El controlador remoto se puede proporcionar en las proximidades de la unidad exterior 2 o de la unidad interior 3, y en una sala de control de funcionamiento del aparato de ciclo de refrigeración 1a.
En la descripción del ejemplo de la fig. 1, el controlador 300 dentro de la unidad exterior 2 tiene funciones de control relacionadas con el aparato de ciclo de refrigeración 1a. Sin embargo, estas funciones de control se pueden distribuir en la unidad exterior 2 y en cada unidad interior 3.
A continuación, se describirán con mayor detalle las configuraciones de la unidad exterior 2 y de la unidad interior 3.
El compresor 10 está configurado para ser capaz de cambiar la frecuencia de funcionamiento mediante una señal de control procedente del controlador 300. Cambiando la frecuencia de funcionamiento del compresor 10, se ajusta una salida del compresor. El compresor 10 puede ser de diversos tipos, tales como de tipo rotativo, de tipo alternativo, de tipo espiral y de tipo tornillo, por ejemplo.
El acumulador 108 está conectado a una entrada de refrigerante 10a del compresor 10 a través de una tubería 98. En el acumulador 108, el refrigerante suministrado a través de la válvula de cuatro vías 100 se somete a una separación gas-líquido.
La tubería 89 conecta el puerto H de la válvula de cuatro vías 100 a un puerto de conexión de tubería de refrigerante de lado de gas 8 de la unidad exterior. La tubería 89 tiene una válvula de cierre 102 (una válvula de cierre de gas). Al puerto de conexión de tubería de refrigerante de lado de gas 8, se conecta un extremo de una tubería de extensión 90 fuera de la unidad exterior. El otro extremo de la tubería de extensión 90 está conectado a un puerto del intercambiador de calor interior 20 en cada unidad interior 3. En el ejemplo de la fig. 1, un extremo de la tubería de extensión 90 está conectado a los puertos P1A y P1B.
La tubería 94 conecta un puerto de conexión de tubería de refrigerante de lado líquido 9 de la unidad exterior y el puerto P3 del intercambiador de calor exterior 40. La tubería 96 conecta el puerto P4 del intercambiador de calor exterior 40 y el puerto F de la válvula de cuatro vías 100. La tubería 94 tiene una válvula de cierre 101 (una válvula de cierre de líquido).
El compresor 10 tiene una salida de refrigerante 10b conectada al puerto G de la válvula de cuatro vías 100. La tubería 98 conecta la entrada de refrigerante 10a del compresor 10 y la salida de refrigerante del acumulador 108. La tubería 97 conecta la entrada de refrigerante del acumulador 108 y el puerto E de la válvula de cuatro vías 100. La tubería 99 conecta la salida de refrigerante 10b del compresor 10 y el puerto G de la válvula de cuatro vías 100.
De esta manera, la válvula de cuatro vías 100 tiene: el puerto H conectado a la ruta que lleva al intercambiador de calor interior 20 (20A, 20B); el puerto F conectado a la ruta que lleva al intercambiador de calor exterior 40; y el puerto E conectado a la ruta que lleva al acumulador 108. En otras palabras, la válvula de cuatro vías 100 tiene: el puerto E correspondiente al "primer puerto"; el puerto F correspondiente al "segundo puerto"; el puerto G correspondiente al "tercer puerto"; y el puerto H correspondiente al "cuarto puerto".
El compresor 10 incluye un sensor de temperatura 110 para medir la temperatura de la carcasa. Además, en algún punto medio de la tubería 99, están dispuestos un sensor de temperatura 106 y un sensor de presión 112 para medir la temperatura de refrigerante TH y la presión de refrigerante PH, respectivamente, en el lado de descarga (lado de alta presión) con respecto al compresor 10. La tubería 98 está provista de un sensor de temperatura 109 para medir la temperatura de refrigerante Tl en la entrada de refrigerante 10a del compresor 10.
La unidad exterior 2 incluye además un sensor de presión 104 y un sensor de temperatura 107. Se proporciona un sensor de temperatura 107 en la tubería 94 para detectar la temperatura de refrigerante en el lado de líquido (puerto P3) del intercambiador de calor exterior 40. Se proporciona un sensor de presión 104 para detectar una presión de refrigerante PL en el lado de succión (lado de baja presión) del compresor 10. Los valores de detección de los sensores de presión 104, 112 y los sensores de temperatura 106, 107, 109 y 110 se envían al controlador 300.
Dentro de la unidad interior 3, el intercambiador de calor interior 20 está conectado al LEV 111. En el ejemplo de la fig. 1, el intercambiador de calor interior 20A está conectado al LEV 111A dentro de la unidad interior 3a , mientras que el intercambiador de calor interior 20B está conectado al LEV 111B dentro de la unidad interior 3B.
En la unidad interior 3 (3A, 3B), de acuerdo con la señal de control procedente del controlador 300, se controla el grado de apertura del LEV 111 (111A, 111B) para que esté: completamente abierto; controlado por SH (sobrecalentamiento: grado de sobrecalentamiento); controlado por SC (subenfriamiento: grado de superenfriamiento); o cerrado.
En el lado de la unidad interior 3, un sensor de temperatura 202 está dispuesto para detectar la temperatura de refrigerante en el lado de gas (el lado en el que están dispuestos los puertos P1A y P1B) con respecto al intercambiador de calor interior 20. En el ejemplo de la fig. 1, los sensores de temperatura 202A y 202B están dispuestos correspondientes a los intercambiadores de calor interiores 20A y 20B, respectivamente. El valor de detección del sensor de temperatura 202 (202A, 202B) se envía al controlador 300.
La válvula de cuatro vías 100 está controlada por la señal de control procedente del controlador 300 para provocar un estado 1 (estado de funcionamiento de enfriamiento) y un estado 2 (estado de funcionamiento de calentamiento). En el estado 1, la válvula de cuatro vías 100 se controla para permitir la comunicación entre el puerto E y el puerto H y para permitir la comunicación entre el puerto F y el puerto G.
Por tanto, el compresor 10 se hace funcionar en el estado 1 (el estado de funcionamiento de enfriamiento) para formar de este modo una vía de circulación de refrigerante en la dirección indicada por las flechas de línea continua en la fig. 1. Específicamente, el refrigerante que se ha convertido en vapor de alta temperatura y alta presión mediante el compresor 10 fluye desde la salida de refrigerante 10b a través de las tuberías 99 y 96 y el intercambiador de calor exterior 40, y a continuación irradia calor en el intercambiador de calor exterior 40, de modo que se condensa (licua) el refrigerante. A continuación, el refrigerante pasa a través de la tubería 94, la tubería de extensión 92, el LEV 111 y el intercambiador de calor interior 20, y a continuación absorbe calor en el intercambiador de calor interior 20, de modo que se evapora (vaporiza) el refrigerante. Además, el refrigerante regresa a través de la tubería de extensión 90, las tuberías 89, 97 y el acumulador 108 a la entrada de refrigerante 10a del compresor 10. De este modo, se enfría el espacio en el que está dispuesta la unidad interior 3 (por ejemplo, las habitaciones A y B en las que están dispuestas las unidades interiores 3A y 3B, respectivamente).
Por otra parte, en el estado 2 (el estado de funcionamiento de calentamiento), la válvula de cuatro vías 100 se controla para permitir la comunicación entre el puerto G y el puerto H y para permitir la comunicación entre el puerto E y el puerto F. El compresor 10 se hace funcionar en el estado 2 para formar de este modo una ruta de circulación de refrigerante en la dirección indicada por las flechas de línea discontinua en la figura. Específicamente, el refrigerante que se ha convertido en vapor de alta temperatura y alta presión mediante el compresor 10 fluye desde la salida de refrigerante 10b a través de las tuberías 99, 89, la tubería de extensión 90 y el intercambiador de calor interior 20, y a continuación irradia calor en el intercambiador de calor interior 20, de modo que se condensa (licue) el refrigerante. A continuación, el refrigerante pasa a través del LEV 111, la tubería de extensión 92, la tubería 94 y el intercambiador de calor exterior 40, y a continuación absorbe calor en el intercambiador de calor exterior 40, de modo que se evapora (vaporiza) el refrigerante. Además, el refrigerante regresa a través de las tuberías 96, 97 y el acumulador 108 a la entrada de refrigerante 10a del compresor 10. De este modo, se calienta el espacio (habitaciones A y B) en el que está dispuesta la unidad interior 3 (3A y 3B).
En cada uno del estado 1 y el estado 2, la tubería 94, que tiene una válvula de cierre 101 para cerrar el refrigerante en estado líquido (a continuación en el presente documento también denominada "válvula de cierre de líquido 101"), se proporciona en la ruta que conecta el intercambiador de calor exterior 40 y el intercambiador de calor interior 20 sin pasar a través del compresor 10 en la ruta de circulación del refrigerante. Es decir, la válvula de cierre 101 corresponde a un ejemplo de la "primera válvula de cierre". La válvula de cierre 101 también puede funcionar como válvula de cierre de líquido incluso cuando está dispuesta en la tubería de extensión 92.
Por otra parte, en cada uno del estado 1 y el estado 2, la tubería 89, que tiene una válvula de cierre 102 para cerrar el refrigerante en estado gaseoso (a continuación en el presente documento también denominada "válvula de cierre de gas 102"), se proporciona en la ruta que conecta el intercambiador de calor exterior 40 y el intercambiador de calor interior 20 a través del compresor 10 en la ruta de circulación de refrigerante. Es decir, la válvula de cierre 102 corresponde a un ejemplo de la "segunda válvula de cierre". La válvula de cierre 102 también puede funcionar como válvula de cierre de gas incluso cuando está dispuesta en la tubería de extensión 90.
En el ejemplo de la fig. 1, cada una de las válvulas de cierre 101 y 102 está controlada por el controlador 300 para abrirse y cerrarse. Por ejemplo, las válvulas de cierre 101, 102 pueden ser válvulas de solenoide que se controlan para abrirse y cerrarse mediante conducción/no conducción eléctrica en un circuito de excitación de acuerdo con una señal de control procedente del controlador 300. En particular, en el caso en que la válvula solenoide sea de un tipo que se abre durante la conducción y que se cierra durante la no conducción, la interrupción del suministro de energía puede cerrar las válvulas de cierre 101 y 102, interrumpiendo de este modo el refrigerante.
Operación de recuperación de refrigerante al detectar una fuga de refrigerante
Lo siguiente es una explicación sobre la operación de recuperación de refrigerante realizada tras la detección de una fuga de refrigerante mediante el sensor de fuga de refrigerante 4 en el aparato de ciclo de refrigeración 1a.
La fig. 2 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control de una operación de bombeo para recuperar refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración 1a de acuerdo con el primer modo de realización. El proceso de control mostrado en la fig. 2 se puede realizar mediante el controlador 300.
Con referencia a la fig. 2, en la etapa S100, el controlador 300 detecta si hay fugas de refrigerante o no basándose en el valor de detección del sensor de fuga de refrigerante 4. Cuando se detecta una fuga de refrigerante (SÍ en S100), el proceso posterior a la etapa S110 se inicia en respuesta a esta detección como desencadenante. Por otra parte, cuando no se detecta una fuga de refrigerante (NO en S100), no se inicia el proceso posterior a la etapa S110. Por tanto, el controlador 300 puede realizar el proceso de control mostrado en la fig. 2 para iniciarlo al detectar una fuga de refrigerante.
En la etapa S110, basándose en el estado de la válvula de cuatro vías 100, el controlador 300 comprueba la dirección del flujo de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración 1a para determinar si el aparato de ciclo de refrigeración 1a está en el estado de funcionamiento de refrigerante o no. Cuando se controla la válvula de cuatro vías 100 para provocar el estado 2 (estado de funcionamiento de calentamiento), el controlador 300 controla la válvula de cuatro vías 100 para provocar el estado 1 (estado de funcionamiento de enfriamiento).
En la etapa S120, el controlador 300 realiza una operación para recuperar refrigerante mediante el acumulador para acumular el refrigerante en estado líquido en el acumulador 108 (que a continuación en el presente documento también se denominará "operación de recuperación de ACC"). La operación de recuperación de ACC corresponde a un ejemplo de la "primera operación de recuperación de refrigerante".
En la etapa S120, el controlador 300 mantiene abiertas las válvulas de cierre 101 y 102 y provoca el funcionamiento del compresor 10. En la operación de recuperación de ACC, el controlador 300 detiene el ventilador interior 21 y también provoca que se abra el LEV 111 (preferentemente completamente abierto).
La fig. 3 es un diagrama esquemático para ilustrar la circulación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración en la operación de recuperación de ACC.
Con referencia a la fig. 3, en la operación de recuperación de ACC, en el estado donde se forma la ruta de refrigerante en el estado de funcionamiento de refrigerante, el refrigerante que ha pasado a través del intercambiador de calor interior 20 regresa a través del acumulador 108 a la entrada de refrigerante 10a del compresor 10. En este caso, el refrigerante que pasa a través del acumulador 108 se somete a una separación gas-líquido, de modo que el refrigerante en una fase líquida se puede acumular en el acumulador 108.
Además, para aumentar la cantidad de refrigerante acumulado en el acumulador 108, es preferente promover la humectación en la salida del intercambiador de calor interior 20 que sirve como evaporador. Por tanto, en la operación de recuperación de ACC, el ventilador interior 21 se detiene para suprimir la evaporación (vaporización) del refrigerante en el intercambiador de calor interior 20. Además, cuando el l Ev 111 se abre completamente para suprimir la descompresión, se puede suprimir aún más la vaporización del refrigerante en el intercambiador de calor interior 20.
De nuevo con referencia a la fig. 2, durante la ejecución de la operación de recuperación de ACC (S120), el controlador 300 determina en la etapa S130 si se ha completado o no la recuperación de refrigerante por el acumulador 108 (a lo que a continuación en el presente documento también se denominará "determinación de finalización de recuperación de ACC").
Por ejemplo, la determinación de finalización de recuperación de ACC se puede realizar basándose en el resultado de la detección de un sensor de nivel de líquido (no mostrado) dispuesto dentro del acumulador 108. El sensor de nivel de líquido se puede disponer en la posición de nivel de líquido correspondiente a la cantidad límite superior de acumulación en el acumulador 108. En otras palabras, cuando se detecta basándose en la salida del sensor de nivel de líquido que el refrigerante ha alcanzado la posición de nivel de líquido, se puede determinar como SÍ en la etapa S130.
De forma alternativa, la determinación en la etapa S130 se puede hacer basándose en la temperatura de refrigerante y la presión de refrigerante en el lado de succión (el lado de la entrada de refrigerante 10a) con respecto al compresor 10 y/o basándose en la temperatura de refrigerante y la presión de refrigerante en el lado de descarga (el lado de la salida de refrigerante 10b) con respecto al compresor 10.
Específicamente, en el lado de la entrada de refrigerante 10a, cuando una diferencia de temperatura (TL - Tsl) entre una temperatura de saturación Tsl del refrigerante en la presión del lado de baja presión detectada por el sensor de presión 104 y una temperatura de refrigerante TL detectada por el sensor de temperatura 109 se vuelve más baja que un valor de referencia prescrito T1[K] (cuando TL - Tsl < T1), es decir, cuando el grado de sobrecalentamiento (SH) en el lado de succión del compresor es inferior al valor de referencia T1, se detecta que la cantidad de refrigerante (en una fase líquida) acumulado en el acumulador 108 ha alcanzado el nivel de referencia. Por tanto, se puede determinar como SÍ en la etapa S130. Por ejemplo, el valor de referencia T1 se puede establecer en aproximadamente 1[K].
De forma similar, en el lado de descarga del compresor, cuando se produce una diferencia de temperatura (TH -Tsh) entre una temperatura de saturación Tsh del refrigerante en la presión del lado de alta presión detectada por el sensor de presión 111 y una temperatura de refrigerante TH detectada por el sensor de temperatura 106, inferior a un valor de referencia prescrito T2[K] (cuando TH - Tsh < T2), es decir, cuando el grado de sobrecalentamiento (SH) en el lado de descarga del compresor llega a ser inferior a un valor de referencia T2, se puede determinar como SÍ en la etapa S130. El valor apropiado del valor de referencia T2 varía de acuerdo con el tipo de refrigerante y la eficiencia del compresor. Suponiendo que se usa refrigerante R32 y la eficiencia del compresor es 0,7, T2 se puede establecer en aproximadamente 20 [K], por ejemplo.
Además, cuando el compresor 10 es de tipo carcasa de baja presión, la determinación en la etapa S130 también se puede realizar usando una temperatura de la superficie de la carcasa Tshell detectada por el sensor de temperatura 110. Por ejemplo, cuando la diferencia de temperatura (Tshell - Tsl) entre la temperatura de saturación Tsl del refrigerante en el lado de baja presión y la temperatura de superficie de carcasa Tshell es inferior a un valor de referencia prescrito T3[K] (cuando Tshell - Tsl < t 3), se puede determinar como SÍ en la etapa S130. En respuesta a una disminución en el grado de sobrecalentamiento (SH) en la carcasa del compresor, también se puede detectar que la cantidad de refrigerante (en una fase líquida) acumulada en el acumulador 108 ha alcanzado el nivel de referencia. Por ejemplo, el valor de referencia T3 se puede establecer en aproximadamente 10[K].
De esta manera, cuando una o una combinación prescrita (una parte o la totalidad) de determinaciones relacionadas con los valores de referencia mencionados anteriormente T1[K] a T3[K] se determina como SÍ, se detecta que la cantidad de refrigerante (en una fase líquida) acumulado en el acumulador 108 ha alcanzado el nivel de referencia. Entonces, se puede determinar como SÍ en la etapa S130.
Mientras no se completa la recuperación de refrigerante por el acumulador 108 (determinado como NO en S130), el controlador 300 continúa la operación de recuperación de ACC (S120). Por otra parte, cuando se ha finalizado la recuperación de refrigerante por el acumulador 108 (determinado como SÍ en S130), el controlador 300 provoca que el proceso avance a la etapa S140. A continuación, se cierra la válvula de cierre de líquido 101. De este modo, finaliza la operación de recuperación de ACC.
En la etapa S150, el controlador 300 realiza la operación de bombeo para provocar que el compresor 10 funcione en el estado donde la válvula de cierre 102 está cerrada. La operación de bombeo corresponde a un ejemplo de la "segunda operación de recuperación de refrigerante".
En la operación de bombeo, el controlador 300 provoca el funcionamiento del ventilador interior 21 (preferentemente, con la salida máxima) y provoca que se abra el LEV 111 (preferentemente, que se abra completamente).
La fig. 4 es un diagrama esquemático para ilustrar la circulación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración en la operación de bombeo.
Con referencia a la fig. 4, en la operación de bombeo, el compresor 10 se hace funcionar en el estado donde la válvula de cierre de líquido 101 está cerrada mientras la válvula de cierre de gas 102 está abierta. De este modo, el refrigerante (vapor) dentro del intercambiador de calor interior 20 y las tuberías de extensión 90 y 92 se succiona hacia el compresor 10 a través de la válvula de cierre de gas 102 que se abre y el acumulador 108. El refrigerante descargado en estado de alta temperatura y alta presión desde el compresor 10 se alimenta al intercambiador de calor exterior 40 y a continuación se condensa.
Dado que la válvula de cierre de líquido 101 está cerrada, el refrigerante condensado se almacena en el intercambiador de calor exterior 40. De esta manera, mediante la operación de bombeo, el refrigerante en una fase líquida se acumula en el intercambiador de calor exterior 40, de modo que el refrigerante se puede recuperar en la unidad exterior 2. A medida que avanza la recuperación de refrigerante, la presión del lado de baja presión del compresor 10 (el valor de detección del sensor de presión 104 en la fig. 1) disminuye hacia la presión atmosférica.
En la etapa de operación de bombeo después de la operación de recuperación de ACC, el acumulador 108 tiene sólo un espacio muy pequeño en el que se puede acumular refrigerante (en una fase líquida). Por tanto, es preferente promover la evaporación (vaporización) del refrigerante en el intercambiador de calor interior 20 para evitar que se produzca la condición de retorno de líquido en el compresor 10. Por consiguiente, en la etapa S130, se puede hacer funcionar el ventilador interior 21 (preferentemente, en el estado máximo de salida). Al promover la vaporización del refrigerante, también se puede mejorar la tasa de recuperación del refrigerante. Además, el LEV 111 se abre (preferentemente completamente abierto) para suprimir la pérdida de presión para la succión del refrigerante por el compresor 10.
En referencia nuevamente a la fig. 2, durante la ejecución de la operación de bombeo (S150), el controlador 300 puede determinar en la etapa S180 relacionada con la cantidad restante de refrigerante si la presión del lado de baja presión del compresor 10 llega a ser menor que el valor de referencia o no y, adicionalmente, puede determinar en la etapa S160 si se ha completado o no la recuperación en el intercambiador de calor exterior 40, y también puede determinar en la etapa S170 si la condición de retorno de líquido se produce o no en el compresor 10. Cabe destacar que las determinaciones en las etapas S160 a S180 también se pueden modificar para omitir algunas de las determinaciones.
Por ejemplo, la determinación en la etapa S160 se puede realizar basándose en la eficiencia de grado superenfriamiento £<sc>en el intercambiador de calor exterior 40. Basándose en la temperatura de saturación Tsh del refrigerante en la presión del lado de alta presión como se describe anteriormente, una temperatura de refrigerante Toh en la salida del intercambiador de calor exterior 40 detectada por el sensor de temperatura 107, y la temperatura de refrigerante TH detectada por el sensor de temperatura 106 (correspondiente a la temperatura de refrigerante en la entrada del intercambiador de calor exterior 40), la eficiencia del grado superenfriamiento £<sc>se puede calcular mediante la siguiente ecuación (1).
£<sc>= (Tsh - Toh)/(Tsh - TH) --- (1)
En otras palabras, cuando la eficiencia de grado superenfriamiento £<sc>se vuelve inferior a un valor de referencia K1 (£<sc>< K1), se puede determinar como SÍ en la etapa S160.
De forma alternativa, cuando la presión de refrigerante PH en el lado de alta presión detectada por el sensor de presión 111 (correspondiente a la presión de refrigerante en la entrada del intercambiador de calor exterior 40) llega a ser inferior a un valor de diseño P1 (PH < P1), se puede determinar como SÍ en la etapa S160. De esta manera, cuando uno o ambos de la determinación basada en la eficiencia de grado de superenfriamiento £<sc>y la determinación basada en la presión de refrigerante PH es o se determina como SÍ, se determina que el intercambiador de calor exterior 40 no tiene más espacio para la recuperación de refrigerante. Por tanto, se puede determinar como SÍ en la etapa S160.
La determinación en la etapa S170 de si se produce o no la condición de retorno de líquido, es decir, de si existe o no refrigerante en una fase líquida en el lado de succión del compresor 10, se puede realizar de la misma manera que con la determinación de finalización de recuperación de ACC en la etapa S130. Por ejemplo, una determinación similar a la determinación de finalización de recuperación de ACC se puede realizar usando los valores de referencia T1#[K], T2#[K] y T3#[K] que se establecen para que sean inferiores a los valores de referencia T1[mencionados anteriormente. K], T2[K] y T3[K], respectivamente. También en este caso, cuando una o una combinación prescrita (una parte o todas) de las determinaciones relacionadas con los valores de referencia T1#[K] a T3#[K] se determina como SÍ, se detecta la aparición de la condición de retorno de líquido. Por tanto, se puede determinar como SÍ en la etapa S170.
La determinación en la etapa S180 se realiza para determinar la cantidad de refrigerante restante que se va a succionar del lado de la unidad interior 3. Cuando la presión de refrigerante PL detectada en el lado de baja presión del compresor 10 por el sensor de presión 104 llega a ser inferior al valor de referencia predeterminado establecido en las proximidades de la presión atmosférica, se puede determinar como SÍ en la etapa S180.
Cuando al menos una de las etapas S160 a S180 se determina como SÍ, el controlador 300 provoca que el proceso avance a la etapa S190, en la que se detiene el compresor 10.
De este modo, finaliza la operación de bombeo y también finaliza la operación de recuperación de refrigerante. Por otra parte, cuando se determina que todas las etapas S160 a S180 son NO, se continúa la operación de bombeo (S150).
Como resultado, en el estado donde la cantidad de refrigerante acumulado en el intercambiador de calor exterior 40 ha alcanzado el límite superior (determinado como SÍ en S160), o en el estado donde no hay más refrigerante para recuperar (determinado como SÍ en S180), se puede finalizar la operación de bombeo. Por otra parte, incluso en el caso en el que todavía se requiere recuperación de refrigerante (determinado como NO en cada una de S160 y S180), el funcionamiento del compresor 10 se puede detener cuando se produzca una condición de retorno de líquido en el compresor 10 (determinado como SÍ en S170).
Además, en la etapa S200, el controlador 300 emite una señal de control para cerrar la válvula de cierre de gas 102 cuando finaliza la operación de bombeo.
La fig. 5 muestra un diagrama conceptual que ilustra el estado del circuito de refrigerante al final de la operación de bombeo.
Con referencia a la fig. 5, al final de la operación de bombeo, el refrigerante en una fase líquida se acumula en el acumulador 108. Por tanto, la válvula de cierre de gas 102 se cierra para permitir de ese modo la interrupción de la ruta a través de la cual el refrigerante acumulado en el acumulador 108 fluye de regreso a la unidad interior 3. De esta manera, en el aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1), se puede proporcionar un "mecanismo de interrupción", en el que la ruta de refrigerante entre el acumulador 108 y la unidad interior 3 se interrumpe después del final de la operación de recuperación de refrigerante mediante la válvula de cierre de gas 102 cerrada mediante la señal de control procedente del controlador 300.
Como se describe anteriormente, de acuerdo con el aparato de ciclo de refrigeración 1a del primer modo de realización, la cantidad de refrigerante a recuperar se puede aumentar realizando la operación de recuperación de ACC y la operación de bombeo de manera gradual tras la detección de una fuga de refrigerante.
Además, controlando adecuadamente el funcionamiento del ventilador interior 21 en cada una de la operación de recuperación de ACC y la operación de bombeo, se puede aumentar aún más la cantidad de refrigerante a recuperar en el acumulador 108 y en el intercambiador de calor exterior 40 en general.
Además, al realizar la determinación en la etapa S180 durante la operación de bombeo después de la operación de recuperación de ACC, se puede determinar adecuadamente si el compresor se puede detener o no de acuerdo con la cantidad de refrigerante restante a recuperar en el lado de la unidad interior 3. Además, al realizar la determinación en la etapa S170 para controlar la aparición de la condición de retorno de líquido en el compresor 10, el compresor 10 puede protegerse en el aparato de ciclo de refrigeración 1a del presente modo de realización en el que el refrigerante en una fase líquida se acumula activamente en el acumulador 108.
Además, al final de la operación de bombeo, la válvula de cierre de gas 102 se cierra para interrumpir la ruta de refrigerante entre el acumulador 108 y la unidad interior 3.
De este modo, se puede evitar que el refrigerante recuperado en la unidad exterior 2 fluya hacia atrás a la unidad interior 3.
En el ejemplo de la fig. 1, cada una de las válvulas de cierre 101 y 102 es una válvula automática que se puede abrir y cerrar mediante el controlador 300, pero la válvula de cierre 102 también puede ser una válvula manual que se abre y cierra por la operación del usuario.
Cuando la válvula de cierre de gas 102 es una válvula manual, el proceso en la etapa S200 (Fig. 2) al final de la operación de bombeo se puede cambiar para generar una guía para un usuario para instarle a cerrar la válvula de cierre de gas 102.
Modificación del primer modo de realización
La fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un circuito de refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con una modificación del primer modo de realización.
Al comparar la fig. 6 con la fig. 1, un aparato de ciclo de refrigeración 1 b de acuerdo con la modificación del primer modo de realización es diferente del aparato de ciclo de refrigeración 1a mostrado en la fig. 1 en que incluye además un intercambiador de calor interior 501, una válvula de expansión 502 y una tubería de derivación 503. Dado que otras configuraciones en el aparato de ciclo de refrigeración 1b son las mismas que las del aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1), no se repetirá la descripción detallada de las mismas.
La tubería de derivación 503 está dispuesta en el circuito de refrigerante para dirigir el refrigerante a la entrada de refrigerante del acumulador 108 desde la ruta de refrigerante (tubería 94) que conecta el intercambiador de calor exterior 40 y cada una de las válvulas de expansión 111A y 111B. La válvula de expansión 502 se proporciona en algún punto medio de la tubería de derivación 503.
Se proporciona un intercambiador de calor interior 501 entre el intercambiador de calor exterior 40 y cada una de las válvulas de expansión 111A y 111B en el circuito de refrigerante y está configurado para realizar el intercambio de calor entre el refrigerante que fluye a través de la tubería de derivación 503 y el refrigerante que fluye a través de la tubería 94.
Como la válvula de expansión 502, se aplica de forma representativa una válvula de expansión electrónica lineal (LEV), que tiene un grado de apertura que se controla electrónicamente de acuerdo con el comando del controlador 300.
La válvula de expansión 502 se abre (grado de apertura > 0) para formar de este modo una ruta de derivación para el refrigerante que se extiende a través del interior del intercambiador de calor 501 hasta el acumulador 108. Además, al cambiar el grado de apertura, se puede ajustar la cantidad de refrigerante que pasa por la ruta de derivación.
Por otra parte, al cerrar la válvula de expansión 502 (grado de apertura = 0: completamente cerrado), se puede interrumpir la ruta de derivación para el refrigerante que se extiende a través de la tubería de derivación 503. En otras palabras, la válvula de expansión 502 corresponde a un ejemplo de la "válvula de control" en la "ruta de derivación".
Durante el funcionamiento del aparato de ciclo de refrigeración 1b, la formación de una ruta de derivación lleva al intercambio de calor en el intercambiador de calor interior 501, de modo que se puede promover la licuefacción del refrigerante que fluye a través de la tubería 94. De este modo, se puede suprimir el ruido del refrigerante al mismo tiempo que se puede suprimir la pérdida de presión.
También en el aparato de ciclo de refrigeración 1b de acuerdo con la modificación del primer modo de realización, se puede aplicar la operación de recuperación de refrigerante que se ha descrito con referencia a la fig. 2. Además, al combinar la operación de bombeo usando una ruta de derivación como se muestra en la fig. 7, se puede aumentar aún más la cantidad de refrigerante a recuperar.
La fig. 7 es un diagrama conceptual que ilustra la operación de bombeo en el estado donde se forma una ruta de derivación en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del primer modo de realización.
Con referencia a la fig. 7, cuando el compresor 10 funciona en el estado donde la válvula de cierre de líquido 101 está cerrada mientras que la válvula de cierre de gas 102 está abierta y en el estado donde la ruta de derivación se forma abriendo la válvula de expansión 502 (Fig. 6), se puede formar una ruta de refrigerante, a través de la cual el refrigerante succionado desde el lado de la unidad interior 3 se introduce en el acumulador 108 mientras está en una fase líquida, y a continuación, el refrigerante se acumula en el mismo. En lo sucesivo, la operación de bombeo de la fig. 8 también se denominará "segundo modo".
Por otra parte, en la operación de bombeo realizada en el estado donde la válvula de expansión 502 (Fig. 6) está cerrada para interrumpir la ruta de derivación, se forma la misma ruta de refrigerante que la de la fig. 4, permitiendo de este modo la formación de una ruta de refrigerante través del cual el refrigerante succionado desde el lado de la unidad interior 3 se acumula en el intercambiador de calor exterior 40 mientras está en una fase líquida y, a continuación, el refrigerante se acumula en el mismo. En lo sucesivo, la operación de bombeo en el estado donde se interrumpe la ruta de derivación también se denominará "primer modo".
Como se ha descrito en el primer modo de realización, la operación de bombeo se inicia después de que el acumulador 108 no tenga más espacio para la recuperación de refrigerante debido a la operación de recuperación de ACC. Sin embargo, en la operación de bombeo en el primer modo, el refrigerante acumulado en el acumulador 108 se puede mover al intercambiador de calor exterior 40 durante la acumulación del refrigerante en el intercambiador de calor exterior 40. En consecuencia, incluso cuando se completa la recuperación en el intercambiador de calor exterior 40 durante la operación de bombeo en el primer modo (S160 en la fig. 2), el acumulador 108 puede volver a tener algo de espacio para la recuperación de refrigerante en este momento.
En dicho caso, el refrigerante se puede acumular nuevamente en el acumulador 108 combinando la operación de bombeo en el segundo modo mostrado en la fig. 8.
La fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control en la operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del primer modo de realización.
Con referencia a la fig. 8, en las mismas etapas S110 a S150 que las de la fig. 2, al detectar una fuga de refrigerante, el controlador 300 finaliza la operación de recuperación de ACC (S120) y, a continuación, cierra la válvula de cierre de líquido 101, y a continuación inicia la operación de bombeo (S150). En el aparato de ciclo de refrigeración 1b, la operación de bombeo puede incluir: el primer modo en el que se interrumpe la ruta de derivación; y el segundo modo en el que se forma la ruta de derivación.
En la operación de bombeo en la etapa S150, el controlador 300 realiza la misma operación de bombeo que en el primer modo de realización en el estado donde la válvula de expansión 502 está cerrada, es decir, en el estado donde se interrumpe la ruta de derivación (el primer modo). Además, en la operación de bombeo en el primer modo, se determina en la misma etapa S160 como en la fig. 1 si se ha completado o no la recuperación en el intercambiador de calor exterior 40. Cuando el intercambiador de calor exterior 40 no tiene más espacio en el que se pueda acumular el refrigerante, se determina como SÍ en la etapa S160. A continuación, el proceso avanza a la etapa S250.
En la etapa S250, el controlador 300 determina si el acumulador 108 tiene o no espacio para la recuperación de refrigerante en ese momento. Por ejemplo, en la etapa S250, la determinación se puede realizar basándose en el resultado de la detección de un sensor de nivel de líquido (no mostrado) dispuesto dentro del acumulador 108, como en la etapa S130. De forma alternativa, la determinación en la etapa S250 también se puede realizar basándose en la disminución del grado de sobrecalentamiento (SH) en el lado de succión, en el lado de descarga y en la carcasa del compresor usando los valores de referencia T1 a T3 como se describe anteriormente.
Cuando el movimiento del refrigerante durante la operación de bombeo en el primer modo produce un espacio en el acumulador 108 para la recuperación de refrigerante (determinado como NO en S250), el controlador 300 provoca que el proceso avance a la etapa S260. En la etapa S260, en el estado donde la válvula de expansión 502 (válvula de derivación) se abre para formar una ruta de derivación, se continúa la operación del compresor 10, de modo que se realiza la operación de bombeo (el segundo modo).
Durante la operación de bombeo en el segundo modo (S260), el controlador 300 determina en la etapa S270 si el acumulador 108 tiene espacio o no para la recuperación de refrigerante. La determinación en la etapa S270 se puede realizar de la misma manera que en la etapa S250. Cuando el acumulador 108 tiene un espacio para recuperación de refrigerante (determinado como NO en S270), se continúa la operación de bombeo (en el segundo modo) en la etapa S260.
Por otra parte, cuando el acumulador 108 no tiene más espacio para la recuperación de refrigerante debido a la operación de bombeo en la etapa S260 (determinado como SÍ en S270), el controlador 300 provoca que el proceso avance a la etapa S280. En la etapa S280, la válvula de expansión 502 (válvula de derivación) se cierra para interrumpir de este modo la ruta de derivación.
Además, el controlador 300 hace volver al proceso a la etapa S160 y nuevamente determina si el intercambiador de calor exterior 40 todavía tiene espacio o no para la recuperación de refrigerante en ese momento. A continuación, cuando el intercambiador de calor exterior 40 todavía tiene un espacio para la recuperación de refrigerante (determinado como NO en S160), el proceso avanza a la etapa S180. A continuación, cuando la presión del lado de baja presión del compresor 10 es mayor que un valor de referencia (determinado como NO en S180), el proceso regresa a la etapa S150. De este modo, el refrigerante se puede recuperar en el intercambiador de calor exterior 40 mediante la operación de bombeo en el primer modo.
Cuando no sólo el acumulador 108 sino también el intercambiador de calor exterior 40 no tienen espacio para la recuperación de refrigerante al final de la operación de bombeo en el segundo modo, cada una de las etapas S250 y S160 se determina como SÍ. Por tanto, en la etapa S190, el compresor 10 se detiene para finalizar de ese modo la operación de bombeo. Además, la válvula de cierre de gas 102 se cierra en la misma etapa S200 que la de la fig.
2.
De esta manera, al ejecutar la operación de bombeo en la que se interrumpe la ruta de derivación (en el primer modo) y la operación de bombeo en la que se forma la ruta de derivación (en el segundo modo), la cantidad de refrigerante a recuperar se puede asegurar incluso cuando el refrigerante se mueve entre el acumulador 108 y el intercambiador de calor exterior 40 durante la operación de bombeo.
De este modo, la operación de bombeo se puede realizar hasta que la presión del lado de baja presión del compresor 10 disminuya porque no quede refrigerante a recuperar en el lado de la unidad interior 3 (determinado como SÍ en S180), o hasta que cada uno de los acumuladores 108 y el intercambiador de calor exterior 40 ya no tenga espacio para la recuperación de refrigerante.
Para evitar que la operación de bombeo se alargue en el tiempo debido a un gran número de veces de repetición del primer modo y el segundo modo, la operación de bombeo se puede finalizar a la fuerza provocando que el proceso avance directamente a la etapa 190 cuando ha transcurrido un período de tiempo prescrito desde que se inició la operación de bombeo en el primer modo en respuesta al final de la operación de recuperación de ACC, o cuando el primer modo y el segundo modo se han repetido un número prescrito de veces.
De esta manera, en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del primer modo de realización, ejecutando además la operación de bombeo en el estado donde se forma una ruta de derivación, resulta posible aumentar la cantidad de refrigerante que se acumulará en el acumulador 108 y el intercambiador de calor exterior 40 al final de la operación de bombeo. Como resultado, se puede aumentar aún más la cantidad de refrigerante recuperada mediante la operación de recuperación de refrigerante tras la detección de una fuga de refrigerante.
Segundo modo de realización
El segundo modo de realización y su modificación se describirán con respecto al control realizado al final de la operación de bombeo en la configuración en la que no es necesario disponer la válvula de cierre de gas 102.
La fig. 9 muestra una configuración de un aparato de ciclo de refrigeración 1c de acuerdo con el segundo modo de realización.
Al comparar la fig. 9 con la fig. 1, el aparato de ciclo de refrigeración 1c de acuerdo con el segundo modo de realización es diferente del aparato de ciclo de refrigeración 1 a (Fig. 1) en que no está dispuesta la válvula de cierre de gas 102. Dado que otras configuraciones en el aparato de ciclo de refrigeración 1c son las mismas que las del aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1), no se repetirá la descripción detallada de las mismas.
La fig. 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de control en la operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración 1c de acuerdo con el segundo modo de realización.
Con referencia a la fig. 10, dado que el proceso de las etapas S100 a S190 en la operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración 1c de acuerdo con el segundo modo de realización es el mismo que en el primer modo de realización (Fig. 2), no se repetirá la descripción del mismo.
En el aparato de ciclo de refrigeración 1c de acuerdo con el segundo modo de realización, cuando finaliza la operación de bombeo, el controlador 300 detiene el compresor 10 (S190) y, después de esto, realiza la etapa S200#. En la etapa S200#, el controlador 300 genera una señal de control para conmutar la válvula de cuatro vías 100 desde el estado 1 (el estado de funcionamiento de enfriamiento) al estado de funcionamiento de calentamiento (estado 2).
La fig. 11 es un diagrama conceptual para ilustrar el estado al final de la operación de recuperación de refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con el segundo modo de realización.
Con referencia a la fig. 11, cuando se controla la válvula de cuatro vías 100 para provocar el estado 2 (el estado de funcionamiento de calentamiento), el acumulador 108 se conecta al intercambiador de calor exterior 40. El acumulador 108 debe conectarse a la unidad interior 3 a través del compresor 10 que está siendo detenido. Por tanto, se puede evitar que el refrigerante acumulado en el acumulador 108 fluya hacia atrás a la unidad interior 3. En otras palabras, la válvula de cuatro vías 100 controlada para provocar el estado 2 (el estado de funcionamiento de calentamiento) puede proporcionar un "mecanismo de interrupción" para interrumpir la ruta de refrigerante entre el acumulador 108 y la unidad interior 3 después del final de la operación de recuperación de refrigerante.
De esta manera, de acuerdo con el aparato de ciclo de refrigeración 1c en el segundo modo de realización, la operación de recuperación de refrigerante en el primer modo de realización se puede realizar incluso aunque la válvula de cierre de gas 102 no esté dispuesta y, también, la ruta a través de la cual el refrigerante recuperado en la unidad exterior 2 fluye de regreso a la unidad interior 3 se puede interrumpir al final de la operación de bombeo.
La operación de recuperación de refrigerante (Fig. 10) de acuerdo con el segundo modo de realización también puede ser aplicable a la configuración en la que se aplica una válvula manual como válvula de cierre de gas 102 en el aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1) en el primer modo de realización.
También en el aparato de ciclo de refrigeración 1b de la modificación del primer modo de realización, la operación de recuperación de refrigerante de acuerdo con el segundo modo de realización es aplicable reemplazando la etapa S200 con la etapa S200# (Fig. 10) en el proceso de control en la fig. 8. En este caso, en la configuración del aparato de ciclo de refrigeración 1b en la fig. 6, no es necesario disponer de la válvula de cierre de gas 102 (válvula automática), o la válvula de cierre de gas 102 se puede proporcionar como válvula manual.
Modificación del Segundo Modo de Realización
La fig. 12 es un diagrama de bloques que ilustra la configuración de un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con una modificación del segundo modo de realización.
Al comparar la fig. 12 con la fig. 1, un aparato de ciclo de refrigeración 1d de acuerdo con la modificación del segundo modo de realización es diferente del aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1) en que no está dispuesta una válvula de cierre de gas 102.
Además, una válvula de retención 80 está conectada entre el puerto E de la válvula de cuatro vías 100 y el lado de succión del refrigerante del acumulador 108. La válvula de retención 80 está conectada en la dirección en la que se permite que el refrigerante fluya desde la válvula de cuatro vías 100 (puerto E) hacia el acumulador 108 y en la que se impide que el refrigerante fluya desde el acumulador 108 hacia la válvula de cuatro vías 100 (puerto E). Dado que otras configuraciones en el aparato de ciclo de refrigeración 1d son las mismas que las del aparato de ciclo de refrigeración 1a (Fig. 1), no se repetirá la descripción detallada de las mismas.
La fig. 13 es un diagrama conceptual que ilustra el estado de un circuito de refrigerante al final de la operación de bombeo en el aparato del ciclo de refrigeración de acuerdo con la modificación del segundo modo de realización.
Con referencia a la fig. 13, la válvula de retención 80 está dispuesta para permitir de este modo la interrupción de la ruta de refrigerante desde el acumulador 108 a la unidad interior 3 después de que se detenga el compresor 10 incluso cuando la válvula de cuatro vías 100 está en el estado 1 (el estado de funcionamiento de enfriamiento) e incluso cuando el puerto E conectado al acumulador 108 está en comunicación con el puerto H conectado a la tubería 89 que lleva a la unidad interior 3.
Además, cuando la válvula de cuatro vías 100 está en el estado 2 (el estado de funcionamiento de calentamiento), el acumulador 108 está conectado a la unidad interior 3 a través del compresor 10 que está siendo detenido, como se ha descrito con referencia a la fig. 9. Por tanto, se interrumpe la ruta de refrigerante desde el acumulador 108 hasta la unidad interior 3.
En consecuencia, la válvula de retención 80 está dispuesta para permitir de ese modo la formación de un "mecanismo de interrupción" para interrumpir la ruta de refrigerante entre el acumulador 108 y la unidad interior 3 después del final de la operación de recuperación de refrigerante independientemente del estado de la válvula de cuatro vías 100.
Por tanto, de acuerdo con el aparato de ciclo de refrigeración 1d de la modificación del segundo modo de realización, incluso cuando no está dispuesta la válvula de cierre de gas 102, sino cuando está dispuesta la válvula de retención 80, la ruta a través de la cual el refrigerante recuperado en la unidad exterior 2 fluye hacia atrás a la unidad interior 3 se puede interrumpir al final de la operación de recuperación de refrigerante en el primer modo de realización.
Además, la válvula de retención 80 se puede disponer en la misma posición que la de la fig. 11 también en el aparato de ciclo de refrigeración 1 b (Fig. 6) de acuerdo con la modificación del primer modo de realización. En este caso, el proceso en la etapa S200 se puede omitir en el proceso de control en la fig. 8.
El presente modo de realización se ha descrito con respecto al aparato de ciclo de refrigeración que permite cambiar mediante la válvula de cuatro vías 100 entre el estado de funcionamiento de enfriamiento y el estado de funcionamiento de calentamiento. Por el contrario, la operación de recuperación de refrigerante de acuerdo con el primer modo de realización también es aplicable a un aparato de ciclo de refrigeración sólo para una operación de enfriamiento.
Además, se ha ejemplificado como válvula de cierre 101 una válvula on/off (representativa, una válvula de solenoide) que se controla automáticamente. Sin embargo, también cuando se dispone una válvula de control electrónico capaz de controlar automáticamente de forma variable el grado de apertura en lugar de la válvula on/off, la función de la "primera válvula de cierre" se puede implementar controlando la válvula de control electrónico que se va a cerrar completamente cerrada.
Se debe entender que los modos de realización divulgados en el presente documento son ilustrativos y no restrictivos en todos los aspectos. El alcance de la presente invención está definido por los términos de las reivindicaciones, en lugar de por los modos de realización descritos anteriormente.
Lista de signos de referencia
1a a 1d aparato de ciclo de refrigeración, 2 unidad exterior, 3, 3A, 3B unidad interior, 4, 4A, 4B sensor de fuga de refrigerante, 8 puerto de conexión de tubería de refrigerante de lado de gas, 9 puerto de conexión de tubería de refrigerante de lado de líquido, 10 compresor, 10a entrada de refrigerante, salida de refrigerante 10b, 20, 20A, 20B intercambiador de calor interior, 21, 21A, 21B ventilador interior, 40 intercambiador de calor exterior, 41 ventilador exterior, 80 válvula de retención, 89, 94, 96 a 99 tubería, 90, 92 tubería de extensión, 100 válvula de cuatro vías, 101 válvula de cierre (lado del líquido), 102 válvula de cierre (lado del gas), 104, 112 sensor de presión, 106, 107, 109, 110, 202A, 202B sensor de temperatura, 108 acumulador, controlador 300, intercambiador de calor interior 501, válvula de expansión 502, tubería de derivación 503, habitación A, B.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de ciclo de refrigeración equipado con una unidad exterior (2) y al menos una unidad interior (3), comprendiendo el aparato de ciclo de refrigeración:
un compresor (10);
un acumulador (108) proporcionado en un lado de succión para refrigerante con respecto al compresor; un intercambiador de calor exterior (40) proporcionado en la unidad exterior;
un intercambiador de calor interior (20) proporcionado en la unidad interior;
una válvula de expansión (111);
un ventilador interior (21) proporcionado correspondiente al intercambiador de calor interior;
un sensor de fuga (4) de refrigerante;
una ruta de circulación del refrigerante, estando localizada la ruta de circulación en la unidad exterior y la unidad interior para incluir el compresor, el acumulador, la válvula de expansión, el intercambiador de calor exterior y el intercambiador de calor interior;
una primera válvula de cierre (101) dispuesta en una ruta que conecta el intercambiador de calor exterior y el intercambiador de calor interior sin pasar a través del compresor en la ruta de circulación; y
un controlador (300) configurado para controlar una operación del aparato de ciclo de refrigeración, en el que cuando el sensor de fugas detecta una fuga de refrigerante, se realizan una primera operación de recuperación de refrigerante (S120) y una segunda operación de recuperación de refrigerante (S150) en un estado donde la ruta de circulación se forma en una dirección en la que el refrigerante descargado del compresor pasa por el intercambiador de calor exterior y la válvula de expansión, y posteriormente pasa por el intercambiador de calor interior,
en la primera operación de recuperación de refrigerante (S120), el compresor funciona mientras la primera válvula de cierre y la válvula de expansión están abiertas, y
en la segunda operación de recuperación de refrigerante (S150) realizada después de finalizar la primera operación de recuperación de refrigerante (S120), el compresor funciona mientras la primera válvula de cierre está cerrada, caracterizada por que
el ventilador interior se detiene en la primera operación de recuperación de refrigerante (S120) y se hace funcionar en la segunda operación de recuperación de refrigerante (S150);
en el que el aparato de ciclo de refrigeración comprende además un mecanismo de interrupción (80, 100, 102) para interrumpir una ruta del refrigerante entre la unidad interior (2) y el acumulador (108) después de que se detenga el compresor (10) para finalizar la segunda operación de recuperación de refrigerante (S150).
2. El aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1, en el que
el mecanismo de interrupción tiene una segunda válvula de cierre (102) en estado cerrado, y
la segunda válvula de cierre se proporciona dentro de una ruta que conecta el intercambiador de calor exterior (40) y el intercambiador de calor interior (20) a través del compresor (10) en la ruta de circulación.
3. El aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1, en el que
el mecanismo de interrupción tiene una válvula de cuatro vías (100) que se controla para permitir la comunicación entre un primer puerto (E) y un segundo puerto (F) y para permitir la comunicación entre un tercer puerto (G) y un cuarto puerto (H),
el primer puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al acumulador (108), el segundo puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al intercambiador de calor exterior (40),
el tercer puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a un lado de descarga del refrigerante con respecto al compresor (10),
el cuarto puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al intercambiador de calor interior (20), y
en la primera operación de recuperación de refrigerante (S120) y la segunda operación de recuperación de refrigerante (S150), la válvula de cuatro vías se controla para permitir la comunicación entre el primer puerto y el cuarto puerto y para permitir la comunicación entre el segundo puerto y el tercer puerto.
4. El aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una válvula de cuatro vías (100) que tiene un primer puerto (E), un segundo puerto (F), un tercer puerto (G) y un cuarto puerto (H), en el que
la válvula de cuatro vías se controla para provocar uno de:
un primer estado que permita la comunicación entre el primer puerto y el cuarto puerto y que permita la comunicación entre el segundo puerto y el tercer puerto; y
un segundo estado que permita la comunicación entre el primer puerto y el segundo puerto y que permita la comunicación entre el tercer puerto y el cuarto puerto,
el primer puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al acumulador (108), el segundo puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al intercambiador de calor exterior (40),
el tercer puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a un lado de descarga del refrigerante con respecto al compresor (10),
el cuarto puerto de la válvula de cuatro vías está conectado a una ruta que lleva al intercambiador de calor interior (20),
en la primera operación de recuperación de refrigerante (S120) y la segunda operación de recuperación de refrigerante (S150), se controla la válvula de cuatro vías para provocar el primer estado,
el mecanismo de interrupción incluye una válvula de retención (80) conectada a una ruta entre el primer puerto y el acumulador, y
la válvula de retención está conectada en una dirección en la que se permite que el refrigerante fluya desde el primer puerto al acumulador y se impide que el refrigerante fluya desde el acumulador al primer puerto.
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