ES2678050T3 - Dispositivo de refrigeración - Google Patents

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ES2678050T3 ES15742796.4T ES15742796T ES2678050T3 ES 2678050 T3 ES2678050 T3 ES 2678050T3 ES 15742796 T ES15742796 T ES 15742796T ES 2678050 T3 ES2678050 T3 ES 2678050T3
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Junya MINAMI
Masahiro Oka
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Abstract

Unidad de fuente de calor (2) configurada para ser conectada con las unidades de utilización (3a-d) para constituir un circuito refrigerante (10), donde la unidad de fuente de calor (2) comprende: un compresor (21); un primer intercambiador de calor (24); un segundo intercambiador de calor (25) conectado en paralelo con el primer intercambiador de calor; una primera válvula (26) activada por motor configurada para regular la cantidad de refrigerante que fluye hacia el primer intercambiador de calor cuando el primer intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante, donde la primera válvula activada por motor está conectada a un lado del líquido del primer intercambiador de calor; una segunda válvula (27) activada por motor configurada para regular la cantidad de refrigerante que fluye hacia el segundo intercambiador de calor cuando el segundo intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante, donde la segunda válvula activada por motor está conectada al lado del líquido del segundo intercambiador de calor; un sensor (73) de descarga configurada para medir la temperatura del refrigerante descargado desde el compresor; y un controlador (20) de apertura de válvula configurado para regular la apertura de válvula de la primera válvula activada por motor y la segunda válvula activada por motor en base a la temperatura de descarga. caracterizado por un primer sensor (81, 83) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye desde la primera válvula activada por motor hasta el intercambiador de calor; y un segundo sensor (82, 84) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye desde la segunda válvula activada por motor hacia el segundo intercambiador de calor, en donde el controlador de apertura de válvula está configurado para regular la apertura de válvula de la primera válvula activada por motor y la apertura de válvula de la segunda válvula activada por motor en base a, al menos, el valor de la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor de temperatura y el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el segundo sensor de temperatura.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de refrigeracion Campo tecnico
La presente invencion hace referencia a un aparato de refrigeracion.
Arte previo
En el arte previo, se ha propuesto un aparato de refrigeracion en el que una pluralidad de intercambiadores de calor se conecta mutuamente en paralelo, en donde la valvula de regulacion de caudal se encuentra provista en cada intercambiador de calor y se ajusta el caudal del refrigerante hacia los intercambiadores de calor.
Por ejemplo, se ha propuesto en la Bibliograffa de Patentes 1 (Solicitud de patente Japonesa abierta a inspeccion publica N°2006-29734) controlar la apertura de las valvulas de regulacion del caudal para que las temperaturas del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor sean las mismas, y de ese modo mantener un ciclo de refrigeracion optimo. Especfficamente, la temperatura del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor puede ser equilibrada realizando un control en el que la apertura de valvula total de la pluralidad de valvulas de regulacion de caudal este establecida en base a la frecuencia y a la temperatura de descarga objetivo del compresor, y cuando la diferencia de temperatura del refrigerante de salida de los intercambiadores de calor haya excedido un valor predeterminado, la apertura de valvula de la valvula de regulacion de caudal del intercambiador de calor con una temperatura de salida mas elevada se abre en un valor predeterminado, y la apertura de valvula de la valvula de regulacion de caudal del intercambiador de calor con una temperatura de salida inferior se cierra en un predeterminado valor.
La memoria EP 2 068 101 A1 divulga una unidad de fuente de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
La memoria JP 2007 255738 A divulga un sistema de aire acondicionado que incluye: un primer sensor de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye hacia un primer intercambiador de calor de exterior, un segundo sensor de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye hacia un segundo intercambiador de calor de exterior; una primera valvula activada por motor conectada al lado del gas del primer intercambiador de calor de exterior; y una segunda valvula activada por motor conectada al lado del gas del segundo intercambiador de calor de exterior.
La memoria JP 2013 210160 A divulga una unidad de aire acondicionado que incluye una pluralidad de intercambiadores de calor 12 de exterior dispuestos en paralelo, en donde unas valvulas se disponen a ambos lados de cada intercambiador de calor de exterior.
Resumen de la invencion
<Problema tecnico >
En el aparato de refrigeracion descrito en la Bibliograffa de Patentes 1, segun se ha descrito anteriormente, se establece la diferencia de temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida de los intercambiadores de calor, y la apertura de la valvula de expansion conectada a los intercambiadores de calor se controla de manera que la diferencia de temperatura se elimina y el grado de sobrecalentamiento se mantiene constante. Por tanto, el refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor es un refrigerante en un estado de gas con un grado de sobrecalentamiento y, aunque se obtiene energfa calorffica, es por lo tanto diferente del refrigerante en estado bifasico gas-lfquido en el que la energfa calorffica se consume para hacer que el lfquido refrigerante se evapore a medida que el calor latente de la vaporizacion, y la energfa calorffica obtenida cerca de las salidas de los intercambiadores de calor se consume totalmente como calor sensible para aumentar la temperatura del gas refrigerante. Por lo tanto, la temperatura del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor tiende a sufrir una fluctuacion considerable.
Por consiguiente, es diffcil regular rapidamente la apertura de valvula para poder hacer un seguimiento de los cambios en la temperatura del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor cuando se intenta ajustar la apertura de las valvulas de expansion en base a la diferencia de temperatura del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor como en el aparato de refrigeracion descrito en la Bibliograffa de Patentes 1.
La presente invencion fue concebida en vista de las desventajas indicadas anteriormente, siendo un objeto de la presente invencion proporcionar una unidad de fuente de calor capaz de demostrar suficiente capacidad mediante la
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regulacion estable de la apertura de valvula de las valvulas activadas por motor provistas de la manera correspondiente a cada uno de la pluralidad de intercambiadores de calor conectados mutuamente en paralelo.
<Solucion al problema>
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un primer aspecto esta configurada para conectarse con unidades de uso para constituir un circuito refrigerante, donde la unidad de fuente de calor comprende un compresor, un primer intercambiador de calor, un segundo intercambiador de calor, una primera valvula activada por motor, una segunda valvula activada por motor, un primer sensor de temperatura, un segundo sensor de temperatura, un sensor de temperatura de descarga, y un controlador de apertura de valvula. El segundo intercambiador de calor se conecta en paralelo al primer intercambiador de calor. La primera valvula activada por motor regula la cantidad de refrigerante que fluye hacia el primer intercambiador de calor cuando el primer intercambiador de calor funciona como un evaporador de refrigerante. La segunda valvula activada por motor regula la cantidad de refrigerante que fluye al segundo intercambiador de calor cuando el segundo intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante. El primer sensor de temperatura mide la temperatura de refrigerante que fluye desde la primera valvula activada por motor hasta el primer intercambiador de calor. El segundo sensor de temperatura mide la temperatura del refrigerante que fluye desde la segunda valvula activada por motor al segundo intercambiador de calor. El sensor de temperatura de descarga mide la temperatura del refrigerante descargado desde el compresor. El controlador de apertura de valvula regula una apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la segunda valvula activada por motor en base a la temperatura de descarga. El controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a al menos el valor de la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor de temperatura y el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el segundo sensor de temperatura.
En esta unidad de fuente de calor, el caudal total del primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor se establece en base a la temperatura de descarga determinada a partir del sensor de temperatura de descarga, y es posible establecer la distribucion del caudal a traves de la primera valvula activada por motor y la segunda valvula activada por motor cuando se intenta asegurar el area mas amplia en la que el refrigerante se evapora, y obtener una utilizacion efectiva para o bien el primer intercambiador de calor o el segundo intercambiador de calor en base a al menos el valor de la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor de temperatura y el valor de la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor de temperatura. El primer sensor de temperatura mide la temperatura del refrigerante que fluye desde la primera valvula activada por motor al primer intercambiador de calor, y el segundo sensor de temperatura mide la temperatura del refrigerante que fluye desde la segunda valvula activada por motor al segundo intercambiador de calor. Por lo tanto, ambos sensores de temperatura detectan la temperatura del refrigerante en un estado bifasico gas-lfquido descomprimido en la valvula activada por motor. Incluso si la energfa calorffica se anade al refrigerante en dicho estado bifasico gas-lfquido, la energfa calorffica se consume simplemente como calor latente para hacer que una parte del lfquido refrigerante se evapore, y es poco probable que la temperatura del refrigerante varfe. Por lo tanto, las temperaturas medidas por el primer sensor de temperatura y el segundo sensor de temperatura son estables y no son susceptibles de variar, y la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la segunda valvula activada por motor controlada en base a las mismas, puede por lo tanto tener menos probabilidades de sufrir un cambio considerable y puede facilitarse la regulacion de la apertura de valvula. Consecuentemente, puede demostrarse suficiente capacidad tanto en el primer intercambiador de calor como en el segundo intercambiador de calor mientras la relacion entre la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor sea regulada de forma estable de acuerdo con el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el primer sensor de temperatura para medir la temperatura estable del refrigerante, y el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el segundo sensor de temperatura para medir la temperatura estable del refrigerante.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un segundo aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con el primer aspecto, que ademas comprende un sensor de presion de admision para medir la presion del refrigerante admitido por el compresor. El controlador de la apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base ademas al sensor de presion de admision.
En general, cuando se intenta realizar el control con el objetivo de llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor a un estado de saturacion, el refrigerante que fluye hacia el exterior desde el primer intercambiador de calor y/o el segundo intercambiador de calor puede estar en estado bifasico gas-lfquido, y puede resultar diffcil realizar el control debido a que el estado del refrigerante no puede determinarse simplemente a partir de la informacion de la temperatura de admision.
En contraste, en la unidad de fuente de calor, el caudal en el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor se regula utilizando la informacion de la presion de admision, la informacion de la presion equivalente a la temperatura del primer sensor de temperatura, y la informacion de la presion equivalente a la temperatura del segundo sensor de temperatura, y el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer
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intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor puede por tanto ser llevado rapidamente a un estado de saturacion sin un control diffcil.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un tercer aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con el segundo aspecto, en donde el controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura y la presion detectada por el sensor de presion de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura y la presion detectada por el sensor de presion de admision.
En esta unidad de fuente de calor, es posible llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion con una mayor precision, utilizando una relacion en la que la diferencia de presion (perdida de presion) antes y despues del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor sea proporcional al cuadrado del caudal.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un cuarto aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con el primer aspecto que ademas comprende un sensor de temperatura de admision configurado para medir la temperatura del refrigerante admitido por el compresor. El controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor de temperatura de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor de temperatura de admision.
En esta unidad de fuente de calor, es posible llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion con mayor precision, utilizando una relacion en la que la diferencia de presion (perdida de presion) antes y despues del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor es proporcional al cuadrado del caudal.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un quinto aspecto, as la unidad de fuente de calor de acuerdo con el segundo aspecto, que ademas comprende un primer sensor de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor y un segundo sensor de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor. El controlador de la apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor de presion de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor de presion de admision.
En esta unidad de fuente de calor, es posible llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion con una mayor precision, utilizando una relacion en la que la diferencia de presion (perdida de presion) antes y despues del primer intercambiador de calor y del segundo intercambiador de calor es proporcional al cuadrado del caudal.
[0021] Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un sexto aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo al primer aspecto, que ademas comprende: un primer sensor de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor y un segundo sensor de temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor, y un sensor de temperatura de admision configurado para medir la temperatura del refrigerante admitido por el compresor. El controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura intermedio y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor de temperatura de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura intermedio y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor de temperatura de admision.
En esta unidad de fuente de calor, es posible llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion con mayor precision, utilizando una relacion en la que la diferencia de presion (perdida de
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presion) antes y despues del primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor es proporcional al cuadrado del caudal.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un septimo aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con cualquiera de los aspectos del tercero al sexto, en donde el controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor, de manera que la perdida de presion del refrigerante que pasa a traves del primer intercambiador de calor y la perdida de presion del refrigerante que pasa a traves del segundo intercambiador de calor son equivalentes.
En esta unidad de fuente de calor, la diferencia de presion (perdida de presion) antes y despues del primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor se controla para ser equivalente, y optimizar la distribucion del refrigerante hacia el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor posibilita aumentar el rendimiento del intercambio de calor.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un octavo aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con el primer aspecto, en donde el controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor, de manera que la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor de temperatura y la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor de temperatura mantienen la misma temperatura.
En esta unidad de fuente de calor, es posible equilibrar la temperatura del refrigerante que ha sido descomprimido por la primera valvula activada por motor y que despues de eso se desplaza hacia el primer intercambiador de calor y la temperatura del refrigerante que ha sido descomprimido por la segunda valvula activada por motor y que despues de eso se desplaza hacia el segundo intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, y para generar que tanto el primer intercambiador de calor como el segundo intercambiador de calor demuestren la suficiente capacidad.
Una unidad de fuente de calor de acuerdo con un noveno aspecto es la unidad de fuente de calor de acuerdo con cualquiera de los aspectos del primer al octavo, que ademas comprende un tercer sensor de temperatura y un cuarto sensor de temperatura. El tercer sensor de temperatura detecta la temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor cuando el primer intercambiador de calor funciona como un evaporador de refrigerante. El cuarto sensor de temperatura detecta la temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cuando el segundo intercambiador de calor funciona como un evaporador de refrigerante. El controlador de apertura de valvula regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor, de manera que el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor, cada uno, tienen un grado predeterminado de sobrecalentamiento en un intervalo desde el principio de la operacion para hacer que el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor funcionen como evaporadores de refrigerante hasta que una condicion de estabilizacion predeterminada se satisfaga, y regula la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la temperatura de descarga despues de que la condicion de estabilizacion predeterminada se haya satisfecho.
En esta unidad de fuente de calor, el control de la apertura de valvula para la primera valvula activada por motor y la segunda valvula activada por motor en base a la temperatura de descarga se inicia despues de que el refrigerante en la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante en la salida del segundo intercambiador de calor hayan sido estabilizados en un estado que tenga un grado de sobrecalentamiento. Es por tanto posible llevar el refrigerante en la salida del primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion mientras que el grado de sobrecalentamiento en un estado estabilizado se reduce gradualmente, y es posible causar que tanto el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor alcancen tan rapidamente como sea posible una situacion en la que puede demostrarse suficiente capacidad mientras se evita la admision de lfquido refrigerante por parte del compresor.
<Efectos ventajosos de la invencion>
En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el primer aspecto, puede demostrarse suficiente capacidad tanto en el primer intercambiador de calor como el segundo intercambiador de calor, mientras que la relacion entre la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor se regula de forma estable de acuerdo con el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el primer sensor de temperatura para medir la temperatura estable del refrigerante, y el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el segundo sensor de temperatura para medir la temperatura estable del refrigerante.
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En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el segundo aspecto, el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor puede llevarse rapidamente a un estado de saturacion sin un control complejo.
En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el tercer al sexto aspecto, es posible llevar el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cercano a un estado de saturacion con una mayor precision.
En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el septimo aspecto, optimizar la distribucion del refrigerante hacia el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor hace posible aumentar el rendimiento del intercambio de calor.
En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el octavo aspecto, es posible equilibrar la temperatura del refrigerante que ha sido descomprimido por la primera valvula activada por motor, y que despues de eso se desplaza hacia el primer intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, y la temperatura del refrigerante que ha sido descomprimido por la segunda valvula activada por motor y que despues de eso se desplaza hacia el segundo intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, y causar que tanto el primer intercambiador de calor como el segundo intercambiador de calor demuestren suficiente capacidad.
En la unidad de fuente de calor de acuerdo con el noveno aspecto, es posible causar que tanto el primer intercambiador de calor como el segundo intercambiador de calor alcancen, tan rapidamente como sea posible, una situacion en la que puede demostrarse suficiente capacidad mientras que se evita la admision de lfquido refrigerante por parte del compresor.
Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama esquematico de una configuracion del aparato de refrigeracion como una realizacion del aparato de refrigeracion que pertenece a la presente invencion;
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de una configuracion del aparato de refrigeracion;
La FIG. 3 es una vista que ilustra la operacion (flujo de refrigerante) en una operacion de enfriamiento del aire;
La FIG. 4 es una vista que ilustra la operacion (flujo de refrigerante) en una operacion de calentamiento del aire;
La FIG. 5 es una vista que ilustra la operacion (flujo de refrigerante) en una operacion simultanea de enfriamiento/calentamiento (principalmente carga de evaporacion);
La FIG. 6 es una vista que ilustra la operacion (flujo de refrigerante) en una operacion simultanea de enfriamiento/calentamiento (principalmente carga de condensacion);
La FIG. 7 es un diagrama de flujo relacionado con la manera en la que el refrigerante fluye al primer intercambiador de calor y al segundo intercambiador de calor durante la operacion de calentamiento del aire;
La FIG. 8 es un diagrama estructural esquematico del aparato de refrigeracion que pertenece a otra realizacion (5-1);
La FIG. 9 es un diagrama estructural esquematico del aparato de refrigeracion que pertenece a otra realizacion (5-2);
La FIG. 10 es un diagrama estructural esquematico del aparato de refrigeracion que pertenece a otra realizacion (5-3);
La FIG. 11 es un diagrama estructural del aparato de refrigeracion que pertenece a otra realizacion (5-4). Descripcion de las realizaciones
Las realizaciones del aparato de refrigeracion que pertenecen a la presente invencion se describen a continuacion en referencia a los dibujos anexos. La configuracion especffica del aparato de refrigeracion de acuerdo con la
presente invencion no esta limitada a la siguiente realizacion y modificacion, y puede ser modificada dentro de un rango que no se desvfe del alcance de la invencion.
(1) Configuracion del aparato de refrigeracion
La FIG. 1 es un diagrama esquematico de una configuracion del aparato de refrigeracion 1, como una realizacion del 5 aparato de refrigeracion que pertenece a la presente invencion. La FIG. 2 es un diagrama en bloques de una configuracion del aparato de refrigeracion 1. El aparato de refrigeracion 1 se utiliza para el enfriamiento/calentamiento de interior en un edificio o similar, realizando un ciclo de refrigeracion del tipo de compresion de gas.
El aparato de refrigeracion 1 tiene principalmente una unica unidad de fuente de calor 2, una pluralidad de (cuatro en 10 esta realizacion) unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d conectadas a las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, y tubos de comunicacion de refrigerante 7, 8, 9 para conectar la unidad de fuente de calor 2 y las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d mediante las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d. En otras palabras, un circuito refrigerante 10 del tipo de compresion de gas del aparato de refrigeracion 1 esta compuesto de una unidad de fuente de calor 2, unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, unidades de conexion 4a, 4b, 15 4c, 4d, y tubos de comunicacion de refrigerante 7, 8, 9. El aparato de refrigeracion 1 esta configurado de manera
que la unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d sean capaces de realizar individualmente una operacion de enfriamiento del aire o una operacion de calentamiento del aire, y sea capaz de recuperar el calor entre las unidades de utilizacion enviando refrigerante a una unidad de utilizacion que esta realizando una operacion de calentamiento del aire, a una unidad de utilizacion que esta realizando una operacion de enfriamiento del aire (en la presente 20 realizacion, se realiza una operacion simultanea de enfriamiento del aire y calentamiento del aire, para realizar simultaneamente una operacion de enfriamiento del aire y una operacion de calentamiento del aire.). Ademas, el aparato de refrigeracion 1 esta configurado de manera que la carga de calor de la unidad de fuente de calor 2 es reequilibrada de acuerdo con la carga de calor global de la pluralidad de unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d con dando tambien consideracion a la recuperacion de calor indicada anteriormente (una operacion simultanea de 25 enfriamiento de aire y calentamiento de aire).
(1-1) Unidades de utilizacion
Las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d se instalan siendo construidas en o suspendidas de un techo de interior de un edificio o similar, colgandolas en una superficie de pared de interior, o mediante otros medios. Las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d se conectan a la unidad de fuente de calor 2 mediante los tubos de comunicacion de 30 refrigerante 7, 8, 9 y las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d, y constituyen una parte del circuito refrigerante 10.
La configuracion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d se describiran a continuacion.
La unidad de utilizacion 3a y las unidades de utilizacion 3b, 3c, 3d tienen la misma configuracion. Por lo tanto, unicamente la configuracion de la unidad de utilizacion 3a se describira. Para hacer referencia a la configuracion de las unidades de utilizacion 3b, 3c, 3d, se anaden los submdices "b," "c," y "d" en lugar de "a" a los signos de 35 referencia para indicar los componentes de la unidad de utilizacion 3a, y los componentes de las unidades de utilizacion 3b, 3c, 3d no se describiran.
La unidad de utilizacion 3a constituye principalmente una parte del circuito refrigerante 10 y tiene un circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion (circuitos refrigerantes del lado de utilizacion 13b, 13c, 13d en las unidades de utilizacion 3b, 3c, 3d, respectivamente). El circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion tiene principalmente una 40 valvula 51a de regulacion del caudal del lado de utilizacion y un intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion.
La valvula 51a de regulacion del caudal del lado de utilizacion es una valvula de expansion activada por motor, el grado de apertura de la cual puede regularse, conectada al lado del lfquido del intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion para realizar, entre otras cosas, la regulacion del caudal de refrigerante que fluye a traves del intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion.
45 El intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion es un dispositivo para intercambiar calor entre el refrigerante y el aire de interior, y comprende un intercambiador de calor de tubos y aletas configurado a partir de una pluralidad de tubos y aletas de transferencia de calor, por ejemplo. Aqrn, la unidad de utilizacion 3a tiene un ventilador 53a de interior para extraer aire del interior hacia el interior de la unidad y suministrar el aire del interior como aire de suministro despues de que se realiza el intercambio de calor, y es capaz de generar que se produzca el intercambio 50 de calor entre el aire de interior y el refrigerante que fluye a traves del intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion. El ventilador 53a de interior es accionado por un motor 54a del ventilador de interior.
La unidad de utilizacion 3a tiene un controlador 50a del lado de utilizacion para controlar la operacion de los componentes 51a, 54a que constituyen dicha unidad de utilizacion 3a. El controlador 50a del lado de utilizacion tiene
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un microordenador y/o una memoria para controlar la unidad de utilizacion 3a, y esta configurado para poder intercambiar senales de control y similar con un mando a distancia (no se muestra), e intercambiar senales de control y similar con la unidad de fuente de calor 2.
(1-2) Unidad de fuente de calor
La unidad de fuente de calor 2 se instala en el techo o en cualquier otro lugar en un edificio o similar, esta conectada a las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d mediante los tubos de comunicacion de refrigerante 7, 8, 9, y constituye el circuito refrigerante 10 con las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d.
La configuracion de la unidad de fuente de calor 2 se describira a continuacion.
La unidad de fuente de calor 2 constituye principalmente una parte del circuito refrigerante 10 y tiene un circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor. El circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor principalmente consta de un compresor 21, una pluralidad (dos, en la presente realizacion) de mecanismos de conmutacion 22, 23, una pluralidad (dos, en la presente realizacion) de intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor, una primera valvula 26 de regulacion del caudal del lado de la fuente de calor y una segunda valvula 27 de regulacion del caudal del lado de la fuente de calor asociada con los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor, un deposito 28, un circuito en puente 29, un mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja, una valvula 31 de cierre del lado del lfquido, una valvula 32 de cierre del lado del gas de presion alta/baja, una valvula 33 de cierre del lado del gas de baja presion, un intercambiador de calor 35 de doble tubo, un intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor, una valvula 37 de expansion auxiliar, y una valvula 38 de expansion de subenfriamiento.
[0049] En la presente realizacion, el compresor 21 es un dispositivo para comprimir refrigerante, y se utiliza un compresor de tipo espiral u otro de tipo de desplazamiento positivo capaz de variar la capacidad operativa por control inversor del motor del compresor 21a.
El primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor comprende, p. ej., una valvula de conmutacion de cuatro vfas, y es un dispositivo capaz de conmutar el canal de flujo del refrigerante en el circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor, de manera que el lado de descarga del compresor 21 y el lado del gas del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se conectan entre si (ver la lfnea continua del primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor en la FIG. 1) cuando se ocasiona que el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor funcione como un condensador de refrigerante (de aquf en adelante denominado como “estado de operacion de condensacion”), y el lado de admision del compresor 21 y el lado del gas del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se conectan entre si (ver la lfnea discontinua del primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor en la FIG. 1), cuando se ocasiona que el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor funcione como un evaporador de refrigerante (de aquf en adelante denominado como “estado de operacion de evaporacion”).
El segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor comprende, p. ej., una valvula de conmutacion de cuatro vfas, y es un dispositivo capaz de conmutar el canal de flujo del refrigerante en el circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor de manera que el lado de la descarga del compresor 21 y el lado del gas del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se conecten entre sf (vease la lfnea continua del segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor en la FIG. 1) cuando se ocasiona que el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor funcione como un condensador de refrigerante (de aquf en adelante denominado como “estado de operacion de condensacion”), y el lado de admision del compresor 21 y el lado del gas del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se conectan entre sf (vease la lfnea discontinua del segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor en la FIG. 1) cuando se ocasiona que el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor funcione como un evaporador de refrigerante (de aquf en adelante denominado como “estado de operacion de evaporacion”).
Cambiando los estados de conmutacion del primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor y el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor, el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor pueden, cada uno individualmente, conmutarse entre un funcionamiento como evaporador de refrigerante o como condensador de refrigerante.
El primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor es un dispositivo para realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire del exterior, y esta compuesto de, p. ej., un intercambiador de calor de tipo de tubos y aletas con numerosos tubos y aletas conductores de calor. El lado del gas del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se conecta al primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor, y el lado del lfquido del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se conecta a una primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor.
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El segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor es un dispositivo para realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire del exterior, y esta compuesto de, p. ej., un intercambiador de calor del tipo de tubos y aletas que tiene numerosos tubos y aletas conductores de calor. El lado del gas del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se conecta al segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor, y el lado del lfquido del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se conecta a una segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor.
En la presente realizacion, el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor estan configurados como un intercambiador de calor integrado del lado de la fuente de calor.
Ademas, el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor es un dispositivo para realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire del exterior, y esta compuesto de, p. ej., un intercambiador de calor del tipo de tubos y aletas que tiene numerosos tubos y aletas conductores de calor. El lado del gas del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor se conecta en una posicion mas cercana a un mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja descrito mas adelante, de aquella en la que esta la parte donde el refrigerante descargado del compresor 21 se ramifica hacia el lado del segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor y el lado del mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja. El lado del lfquido del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor se conecta entre un intercambiador de calor 44 de subenfriamiento y el deposito 28 a medio camino a lo largo de un tubo de salida 28b del deposito. Una valvula 37 de expansion auxiliar capaz de regular la cantidad de refrigerante de transito se encuentra provista en el lado del lfquido del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor. En la presente realizacion, la valvula 37 de expansion auxiliar esta compuesta de una valvula de expansion activada por motor en la que la apertura de la valvula puede ser regulada.
En este caso, el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, y el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor estan configurados como un intercambiador de calor integrado del lado de la fuente de calor.
El primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor tienen diferentes capacidades, y en la presente realizacion, el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor estan disenados para tener una relacion de capacidad de 3:7. El desplazamiento positivo del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor esta disenado para ser menor que el de otros intercambiadores de calor.
La unidad de fuente de calor 2 tiene un ventilador 34 de exterior para extraer aire del exterior hacia el interior de la unidad y descargar el aire de la unidad despues de que el calor es intercambiado, y es capaz de ocasionar que se intercambie calor entre el aire del exterior y el refrigerante que fluye a traves de los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor. El ventilador 34 del exterior es accionado por un motor 34a del ventilador de exterior de velocidad controlable.
La primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor es una valvula de expansion activada por motor conectada al lado del lfquido del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, y en la que puede regularse la apertura de valvula para, entre otras cosas, regular el caudal de refrigerante que fluye a traves del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor.
La segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor es una valvula de expansion activada por motor conectada al lado del lfquido del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, y en la que la apertura de valvula puede ser regulada para, entre otras cosas, regular el caudal de refrigerante que fluye a traves del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor.
La valvula de expansion 37 auxiliar es una valvula de expansion activada por motor conectada al lado del lfquido del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor, y en la que puede regularse la apertura de valvula para, entre otras cosas, regular el caudal de refrigerante que fluye a traves del intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor.
El deposito 28 es un recipiente para recoger de manera temporal el refrigerante que fluye entre los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor y los circuitos refrigerantes 13a, l3b, 13c, 13d del lado de utilizacion. Un tubo de entrada 28a del deposito se encuentra provisto en la parte superior en el deposito 28, y un tubo de salida 28b del deposito se encuentra provisto en la parte inferior del deposito 28. Una valvula 28c de apertura/cierre de la entrada del deposito, cuya apertura y cierre puede ser controlada, se encuentra provista en el tubo de entrada 28a del deposito. El tubo de entrada 28a del deposito y el tubo de salida 28b del deposito 28 estan conectadas entre la valvula de cierre 31 del lado del lfquido y los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor a traves del circuito en puente 29.
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Un tubo de 41 de purga de gas del deposito se encuentra conectado al deposito 28. El tubo de 41 de purga de gas del deposito esta provisto para purgar refrigerante de la seccion superior del deposito 28 aparte del tubo de entrada 28a del deposito, y se encuentra conectado a la seccion superior del deposito 28 y el lado de admision del compresor 21. Se encuentra provista una valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga de gas, como un mecanismo de regulacion de caudal del lado de purga de gas, en el tubo de 41 de purga de gas del deposito para, entre otras cosas, regular el caudal de gas refrigerante purgado del deposito 28. En la presente realizacion, la valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga de gas es una valvula de expansion activada por motor en la que puede regularse la apertura de valvula.
Un tubo 43 de deteccion de la superficie lfquida del deposito para detectar si la superficie lfquida en el deposito 28 ha alcanzado una altura predeterminada por debajo de una posicion en contacto con el tubo de 41 de purga de gas del deposito, se encuentra conectado al deposito 28. En la presente realizacion, el tubo 43 de deteccion de la superficie lfquida del deposito se proporciona de manera que se desaloje refrigerante de la parte en la zona cercana intermedia en la direccion de la altura del deposito 28. El tubo 43 de deteccion de la superficie lfquida del deposito se fusiona con el tubo de 41 de purga de gas del deposito a traves de un tubo capilar 43a. En la presente realizacion, el tubo 43 de deteccion de la superficie lfquida del deposito se proporciona para fusionarse con la parte mas hacia el lado aguas arriba que donde la valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga de gas del tubo de 41 de purga de gas del deposito esta posicionada. Un intercambiador de calor 35 de doble tubo para calentar el refrigerante que fluye a traves del tubo de 41 de purga de gas del deposito se encuentra provisto mas hacia el lado aguas abajo que la posicion en la que se fusiona el tubo 43 de deteccion de la superficie lfquida del deposito. En la presente realizacion, el intercambiador de calor 35 de doble tubo es un intercambiador de calor para calentar el refrigerante que fluye a traves del tubo de 41 de purga de gas del deposito que utiliza como fuente de calor el refrigerante que se descarga del compresor 21, fluye hacia el lado del mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja, y despues de eso fluye hacia el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor; el intercambiador de calor de doble tubo que comprende, p. ej., un intercambiador de calor conectado con tuberfas configurado para poner el tubo de 41 de purga de gas del deposito y las tuberfas de refrigerante hacia el intercambiador de calor 36 del lado de la fuente de calor en contacto uno con el otro. Un sensor de temperatura 75 para detectar la temperatura del refrigerante del tubo de 41 de purga de gas del deposito que ha pasado a traves del intercambiador de calor 35 de doble tubo se encuentra provisto en la salida del intercambiador de calor 35 de doble tubo.
El intercambiador de calor 44 de subenfriamiento esta provisto a la mitad a lo largo del tubo de salida 28b del deposito para permitir que el lfquido refrigerante acumulado en el deposito 28 fluya. El circuito de subenfriamiento se ramifica de entre el deposito 28 y el intercambiador de calor 44 de subenfriamiento y se conecta al lado de entrada del compresor 21. En el circuito de subenfriamiento, la valvula de expansion 38 de subenfriamiento se encuentra provista el tubo de salida 28b del deposito y el intercambiador de calor 44 de subenfriamiento y es capaz de regular el grado de subenfriamiento del refrigerante que pasa a traves del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento y fluye a traves del tubo de salida 28b del deposito. Un sensor 39 de subenfriamiento capaz de detectar la temperatura del refrigerante circulante se encuentra provisto cerca de la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento en el circuito de subenfriamiento, y se controla la apertura de valvula de la valvula de expansion 38 de subenfriamiento de acuerdo a la misma.
El circuito en puente 29 es un circuito que tiene una funcion para hacer que el refrigerante fluya hacia el interior del deposito 28 a traves del tubo 28a de entrada del deposito, y hacer que el refrigerante fluya hacia el exterior del deposito 28 a traves del tubo 28b de salida del deposito cuando el refrigerante fluye hacia la valvula 31 de cierre del lado del lfquido desde los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor, ademas de cuando el refrigerante fluye hacia los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor desde la valvula 31 de cierre del lado del lfquido. El circuito en puente 29 consta de cuatro valvulas anti-retorno 29a, 29b, 29c, 29d. Una valvula anti-retorno 29a de entrada es una valvula anti-retorno para permitir que fluya unicamente dese los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor al tubo 28a de entrada del deposito. Una valvula anti- retorno 29a de entrada es una valvula anti-retorno para permitir que fluya refrigerante unicamente desde la valvula 31 de cierre del lado del lfquido al tubo 28a de entrada del deposito. Especfficamente, las valvulas anti-retorno 29a, 29b tienen una funcion para hacer que fluya refrigerante desde los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor o la valvula 31 de cierre del lado del lfquido al tubo 28a de entrada del deposito. Una valvula anti- retorno 29c de salida es una valvula anti-retorno para permitir que fluya refrigerante unicamente desde el tubo 28b de salida del deposito a la valvula 31 de cierre del lado del lfquido. Una valvula anti-retorno 29d de salida es una valvula anti-retorno para permitir que fluya refrigerante unicamente desde el tubo 28b de salida del deposito a los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor. Especfficamente, las valvulas anti-retorno 29c, 29d de salida tienen una funcion para hacer que fluya refrigerante desde el tubo 28b de salida del deposito a los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor o la valvula 31 de cierre del lado del lfquido.
El mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja comprende una valvula de conmutacion de cuatro vfas, por ejemplo, y es un dispositivo capaz de conmutar la trayectoria del flujo de refrigerante en el circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor de manera que la valvula 32 de cierre del lado del gas de presion alta/baja y del lado de descarga del compresor 21 se conecten (como se indica por las lfneas discontinuas en el mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja en la FIG. 1), cuando el gas refrigerante a alta presion descargado del
compresor 21 es enviado a los circuitos refrigerantes del lado de utilizacion 13a, 13b, 13c, 13d (denominado mas adelante como un “estado de operacion de carga principalmente de condensacion”), y la valvula 32 de cierre del lado del gas de presion alta/baja y el lado de admision del compresor 21 se conecten (tal como se indica por las lfneas continuas en el mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja en la FIG. 1) cuando el gas refrigerante a alta 5 presion del compresor 21 no es enviado a los circuitos refrigerantes13a, 13b, 13c, 13d del lado de utilizacion (denominado mas adelante como un “estado de operacion de carga principalmente de evaporacion”).
La valvula 31 de cierre del lado del lfquido, la valvula 32 de cierre del lado del gas de presion alta/baja, y la valvula 33 de cierre del lado del gas de presion baja son valvulas provistas en un puerto de conexion con un dispositivo externo/tuberfas (especfficamente, los tubos de comunicacion de refrigerante 7, 8, 9). La valvula 31 de cierre del 10 lado del lfquido se conecta al tubo 28a de entrada del deposito o al tubo 28b de salida del deposito a traves del circuito en puente 29. La valvula 32 de cierre del lado del gas a presion alta/baja se conecta al mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja. La valvula 33 de cierre del lado del gas de presion baja se conecta al lado de admision del compresor 21.
Ademas, diversos sensores se encuentran provistos en la unidad de fuente de calor 2.
15 Especfficamente, se proporciona un sensor 39 de subenfriamiento para detectar la temperatura del refrigerante cerca de la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento en el circuito de subenfriamiento, un sensor 71 de presion de admision para detectar la presion del refrigerante en el lado de admision del compresor 21, un sensor 73 de temperatura de descarga para detectar la temperatura del refrigerante en el lado de descarga del compresor 21, un sensor 75 de temperatura del lado de purga de gas para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a 20 traves del tubo 41 de purga de gas del deposito, un primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del lado del lfquido (entre el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor) del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, un segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del lado del lfquido (entre el segundo intercambiador de 25 calor 25 del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor) del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, un primer sensor 91 de temperatura del lado del gas para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del lado del gas (entre el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor) del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, y un segundo sensor 92 de 30 temperatura del lado del gas para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del lado del gas (entre el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor y el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor) del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor. En la presente realizacion, el sensor 75 de temperatura del lado de purga del gas se encuentra provisto en el tubo 41 de purga de gas del deposito para detectar la temperatura del refrigerante en la salida del intercambiador de calor 35 de doble 35 tubo.
La unidad de fuente de calor 2 tiene el controlador 20 del lado de la fuente de calor para controlar la operacion de los componentes 21a, 22, 23, 26, 27, 28c, 30, 34a, 41 que constituyen la unidad de fuente de calor 2. El controlador 20 del lado de la fuente de calor tiene un microordenador o memoria provisto para controlar la unidad de fuente de calor 2 y es capaz de intercambiar senales de control y similares con controladores del lado de utilizacion 50a, 50b, 50c, 40 50d de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d.
(1-3) Unidades de conexion
Las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d se encuentran provistas junto con las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d en el interior de un edificio o similar. Las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d se encuentran interpuestas entre las unidades de utilizacion 3, 4, 5 y la unidad de fuente de calor 2 junto con los tubos 7, 8, 9 de comunicacion de 45 refrigerante, y constituyen una parte del circuito refrigerante 10.
La configuracion de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d se describira a continuacion.
La unidad de conexion 4a y las unidades de conexion 4b, 4c, 4d tienen la misma configuracion. Por lo tanto, unicamente se describira la configuracion de la unidad de conexion 4a. Para hacer referencia a la configuracion de las unidades de conexion 4b, 4c, 4d, se anaden los subfndices "b," "c," y "d" en lugar de "a" a los signos de 50 referencia para indicar los componentes de la unidad de conexion 4a, y no se describiran los componentes de las unidades de conexion 4b, 4c, 4d.
La unidad de conexion 4a constituye principalmente una parte del circuito refrigerante 10 y tiene un circuito refrigerante 14a del lado de conexion (circuito refrigerante 14b, 14c, 14d del lado de conexion en las unidades de conexion 4b, 4c, 4d, respectivamente). El circuito refrigerante 14a del lado de conexion tiene principalmente un tubo 55 61a de conexion del lfquido y un tubo 62a de conexion del gas.
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El tubo 61a de conexion del liquido conecta el tubo 7 de conexion del liquido refrigerante y la valvula 51a de regulacion de caudal del lado de utilizacion del circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion.
El tubo 62a de conexion del gas tiene un tubo 63a de conexion del gas de alta presion conectado a un tubo 8 de comunicacion del gas refrigerante de alta/baja presion, un tubo 64a de conexion de gas de baja presion a un tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion, y un tubo 65a de conexion de gas de fusion para unir el tubo 63a de conexion de gas de alta presion y el tubo 64a de conexion de gas de baja presion. El tubo 65a de conexion de gas de fusion se conecta al lado del gas del intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion del circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion. Una valvula 66a de apertura/cierre de gas de alta presion, cuya apertura y el cierre pueden controlarse, se encuentra provista en el tubo 63a de conexion de gas de alta presion, y una valvula 67a de apertura/cierre de gas de baja presion, cuya apertura y cierre pueden controlarse, se encuentra provista en el tubo 64a de conexion de gas de baja presion.
Durante la operacion de enfriamiento del aire por parte de la unidad de utilizacion 3a, la unidad de conexion 4a puede funcionar de manera que la valvula 67a de apertura/cierre de gas de baja presion se situa en un estado abierto, el refrigerante que fluye hacia el interior del tubo 61a de conexion del liquido a traves del tubo 7 de comunicacion del liquido refrigerante es enviado al intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion a traves de la valvula 51a de regulacion de caudal del lado de utilizacion del circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion, y el refrigerante evaporado por el intercambiador de calor con el aire de interior en el intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion se hace regresar al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion a traves del tubo 65a de conexion de gas de fusion y el tubo 64a de conexion de gas de baja presion.
Durante la operacion de calentamiento del aire por parte de la unidad de utilizacion 3a, la unidad de conexion 4a puede funcionar de manera que la valvula 67a de apertura/cierre de gas de baja presion se cierra y la valvula 66a de apertura/cierre de gas de alta presion se situa en un estado abierto, el refrigerante que fluye hacia el interior del tubo 63a de conexion de gas de alta presion y el tubo 65a de conexion de gas de fusion a traves del tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion es enviado al intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion del circuito refrigerante 13a del lado de utilizacion, y el refrigerante condensado por el intercambio de calor con aire del interior en el intercambiador de calor 52a del lado de utilizacion se hace regresar al tubo 7 de comunicacion del liquido refrigerante a traves de la valvula 51a de regulacion de caudal del lado de utilizacion y el tubo 61a de conexion del liquido.
Esta funcion es realizada no solamente por la unidad de conexion 4a, sino tambien por las unidades de conexion 4b, 4c, 4d de la misma manera, y los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion pueden por lo tanto ser conmutados individualmente entre un funcionamiento como evaporadores de refrigerante o condensadores de refrigerante mediante las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d.
La unidad de conexion 4a tiene un controlador 60a del lado de conexion para controlar la operacion de los componentes 66a, 67a que constituyen la unidad de conexion 4a. El controlador 60a del lado de conexion tiene un microordenador y/o memoria provisto para controlar la unidad de conexion 4a, y esta configurado para ser capaz de intercambiar senales de control y similar con el controlador 50a del lado de utilizacion, de la unidad de utilizacion 3a.
Tal como se ha descrito anteriormente, los circuitos refrigerantes 13a, 13b, 13c, 13d, del lado de utilizacion, el circuito refrigerante 12 del lado de la fuente de calor, los tubos 7, 8, 9, de comunicacion de refrigerante y los circuitos refrigerantes 14a, 14b, 14c, 14d del lado de conexion se conectan entre si para configurar el circuito refrigerante 10 del aparato de refrigeracion 1. En el aparato de refrigeracion 1, el aparato de refrigeracion esta configurado con un circuito refrigerante que incluye el compresor 21, los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor, el deposito 28, los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion y el tubo 41 de purga de gas del deposito para conectar la parte superior del deposito 28 y el lado de admision del compresor 21.
(2) Operacion del aparato de refrigeracion
La operacion del aparato de refrigeracion 1 se describira a continuacion.
La operacion del ciclo de refrigeracion del aparato de refrigeracion 1 incluye una operacion de enfriamiento del aire, una operacion de calentamiento del aire, una operacion simultanea de enfriamiento/calentamiento (principalmente carga de evaporacion), y una operacion simultanea de enfriamiento/calentamiento (principalmente carga de condensacion).
En la presente realizacion, la operacion de enfriamiento del aire implica unicamente unidades de utilizacion que realizan una operacion de enfriamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionan como evaporadores de refrigerante) y causa que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionen como condensadores de refrigerante en relacion con la carga de evaporacion de las unidades de utilizacion en conjunto.
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La operacion de calentamiento del aire implica unicamente unidades de utilizacion que realicen una operacion de calentamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionen como condensadores de refrigerante) y causa que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionen como evaporadores de refrigerante en relacion a la carga de condensacion de las unidades de utilizacion en conjunto.
La operacion simultanea de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de evaporacion) implica la mezcla de las unidades de utilizacion para realizar una operacion de enfriamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionan como evaporadores de refrigerante) y unidades de utilizacion para realizar una operacion de calentamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionan como condensadores de refrigerante), y causa que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionen como condensadores de refrigerante en relacion con la carga de evaporacion de las unidades de utilizacion en conjunto, cuando la carga de calor de las unidades de utilizacion en conjunto es principalmente una carga de evaporacion.
La operacion simultanea de enfriamiento del aire y calentamiento del aire (principalmente la carga de condensacion) implica la mezcla de unidades de utilizacion para realizar una operacion de enfriamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionan como evaporadores de refrigerante), y unidades de utilizacion para realizar una operacion de calentamiento del aire (es decir, una operacion en la que los intercambiadores de calor del lado de utilizacion funcionan como condensadores de refrigerante), y causa que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionen como evaporadores de refrigerante en relacion con la carga de condensacion de las unidades de utilizacion en conjunto, cuando la carga de calor de las unidades de utilizacion en conjunto es principalmente la carga de condensacion.
El accionamiento del aparato de refrigeracion 1 que incluye estas operaciones del ciclo de refrigeracion se realiza mediante los controladores 20, 50, 50a, 50b, 50c, 50d, 60a, 60b, 60c, 60d descritos anteriormente.
(2-1) Operacion de enfriamiento del aire
Durante la operacion de enfriamiento del aire, p. ej., cuando todas las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d realizan una operacion de enfriamiento del aire (es decir, una operacion en la que todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d funcionan como evaporadores de refrigerante), y los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionan como condensadores de refrigerante, el circuito refrigerante 10 del aparato de refrigeracion 1 esta configurado de la manera que se muestra en la FIG. 3 (las flechas colocadas en el circuito refrigerante 10 de la FIG. 3 indican el flujo de refrigerante).
Especfficamente, en la unidad de fuente de calor 2, el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor esta conmutado hacia un estado de operacion de condensacion (el estado indicado por la lfnea continua en el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor de la FIG. 3) y el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor es conmutado hacia un estado de operacion de condensacion (el estado indicado por la lfnea continua en el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor de la FIG. 3), por el que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor se hacen funcionar como condensadores de refrigerante. El mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja tambien es conmutado hacia un estado de operacion principalmente de carga de evaporacion (estado indicado por lfneas continuas en el mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja en la FIG. 3). Se regulan las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito se ajusta en un estado de activacion. Regular la apertura de valvula de la valvula 37 de expansion auxiliar posibilita regular el caudal de refrigerante en el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor. La apertura de valvula de la valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga del gas, como un mecanismo de regulacion de caudal del lado de purga del gas, se regula en base al valor detectado por el sensor 75 de temperatura del lado de purga de gas, de manera que se impide que refrigerante humedo sea admitido en el compresor 21, posibilitando de este modo regular la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo, y regular la cantidad de gas refrigerante purgado del deposito 28 hacia el lado de admision del compresor 21 mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito. Ademas, regular la apertura de valvula de la valvula 38 de expansion de subenfriamiento en base a la temperatura detectada por el sensor 39 de subenfriamiento, posibilita regular el grado de subenfriamiento del refrigerante que fluye a traves del tubo 28b de salida del deposito a la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento. En las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d, las valvulas 66a, 66b, 66c, 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y las valvulas 67a, 67b, 67c, 67d de apertura/cierre de gas de baja presion se situan en su estado abierto, por lo que todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d, del lado de utilizacion, de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, se hacen funcionar como evaporadores de refrigerante, y todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion, de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, y el lado de admision del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan a traves del tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion y el tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion. En las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, la apertura de valvula de las valvulas 51a, 51b, 51c, 51d de
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regulacion de caudal del lado de utilizacion son reguladas por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que, p. ej., el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion alcance un valor predeterminado.
En dicho circuito refrigerante 10, una parte del gas refrigerante de alta presion comprimido y descargado por el compresor 21 se envfa a los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor mediante los mecanismos de conmutacion 22, 23 de intercambio de calor, y la otra parte se envfa al intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor mediante el intercambiador de calor 35 de doble tubo. El gas refrigerante de alta presion enviado a los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor es entonces condensado en los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor mediante intercambio de calor con el aire de exterior suministrado como fuente de calor por el ventilador 34 de exterior. El caudal del refrigerante condensado en los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor es regulado en la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor. El refrigerante se fusiona despues de lo mencionado y se envfa al deposito 28 mediante la valvula anti-retorno 29a de entrada y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito. En la presente realizacion, la apertura de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor es controlada por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que el grado de subenfriamiento (el grado de subenfriamiento establecido a partir del primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido) del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, se lleva hasta un valor predeterminado, y la apertura de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor se controla de tal manera que el grado de subenfriamiento (el grado de subenfriamiento determinado a partir del segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido) del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se lleva a un valor predeterminado. El refrigerante enviado al deposito 28 se acumula temporalmente en el deposito 28 y se somete a separacion de gas-lfquido. El gas refrigerante se somete, despues de esto, a intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito y se purga a continuacion hacia el lado de admision del compresor 21. El lfquido refrigerante pasa a traves del tubo 28b de salida del deposito y se envfa al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante mediante la valvula anti-retorno 29c de salida y la valvula 31 de cierre del lado del lfquido. El refrigerante condensado en el intercambiador de calor 35 de doble tubo y el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor se fusiona a medio camino a lo largo del tubo 28b de salida del deposito.
El refrigerante enviado al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante se ramifica en cuatro corrientes y se envfa a los tubos 61a, 61b, 61c, 61 d de conexion de lfquido de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d. El refrigerante enviado a los tubos 61a, 61b, 61c, 61d de conexion de lfquido se envfa entonces a las valvulas 51a, 51b, 51c, 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d.
Despues de que el caudal de refrigerante enviado a las valvulas 51a, 51b, 51c, 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion sea regulado en las valvulas 51a, 51b, 51c, 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion, el refrigerante se evapora en los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion por intercambio con aire de interior suministrado por los ventiladores de interior 53a, 53b, 53c, 53d, y se convierte en gas refrigerante de baja presion. Mientras tanto, el aire de interior se enfrfa y se suministra a la zona de interior, y la operacion de enfriamiento de aire es realizada por las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d. El gas refrigerante de baja presion es enviado entonces a los tubos 65a, 65b, 65c, 65d de conexion de gas de fusion de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d.
El gas refrigerante de baja presion enviado a los tubos 65a, 65b, 65c, 65d de conexion de gas de fusion se envfa a continuacion al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion a traves de las valvulas 66a, 66b, 66c, 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y los tubos 63a, 63b, 63c, 63d de conexion de gas de alta presion y se fusiona, y tambien se envfa al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion a traves de las valvulas 67a, 67b, 67c, 67d de apertura/cierre de gas de baja presion y los tubos 64a, 64b, 64c, 64d de conexion de gas de baja presion y se fusiona.
El gas refrigerante de baja presion enviado a los tubos 8, 9 de comunicacion de gas refrigerante se hace retornar a continuacion al lado de admision del compresor 21 a traves de las valvulas 32, 33 de cierre del lado del gas y el mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion.
La operacion se lleva a cabo de esta manera en una operacion de enfriamiento del aire.
Aunque se omite una descripcion detallada, se establece una temperatura de evaporacion objetivo en una operacion de enfriamiento del aire de manera que el compresor 21 es capaz de procesar la carga de enfriamiento del aire en todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion, que funcionan como evaporadores de refrigerante, y la frecuencia se controla de manera que puede lograrse la temperatura de evaporacion objetivo.
Cuando algunas de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d realizan una operacion de enfriamiento del aire (es decir, una operacion en la que algunos de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion
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(2-2) Operacion de calentamiento de aire
Durante la operacion de calentamiento de aire, p. ej., cuando todas las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d realizan la operacion de calentamiento del aire (es decir, una operacion en la que todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion funcionan como condensadores de refrigerante), y los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionan como evaporadores de refrigerante, el circuito refrigerante 10 del aparato de refrigeracion 1 esta configurado de la manera que se muestra en la FIG. 4 (Ver: las flechas colocadas en el circuito refrigerante 10 de la FIG. 4 para el flujo de refrigerante).
Especfficamente, en la unidad de fuente de calor 2, el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor es conmutado a un estado de operacion de evaporacion (estado indicado por las lfneas discontinuas en el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor en la FIG. 4) y el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor es conmutado a un estado de operacion de evaporacion (estado indicado por las lfneas discontinuas en el segundo mecanismo de conmutacion 23 de intercambio de calor en la FIG. 4), por lo que se hace que los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor funcionen como evaporadores de refrigerante. El mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion tambien es conmutado a un estado de operacion de principalmente una carga de condensacion (estado indicado por las lfneas discontinuas en el mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion en la FIG. 4). Las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor tambien se regulan, y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito se ajusta en el estado abierto. Ademas, regular la apertura de valvula de la valvula 37 de expansion auxiliar posibilita regular el caudal de refrigerante en el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor. La apertura de valvula de la valvula 42 de regulacion de caudal del lao de purga del gas como un mecanismo de regulacion de caudal del lado de purga de gas tambien se regula en base al valor detectado por el sensor 75 de temperatura del lado de purga de gas, de manera que se evite que refrigerante humedo sea admitido en el compresor 21, posibilitando de ese modo regular la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo, y regular la cantidad de gas refrigerante purgado del deposito 28 hacia el lado de admision del compresor 21 mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito. Ademas, regular la apertura de valvula de la valvula 38 de expansion de subenfriamiento en base a la temperatura detectada por el sensor 39 de subenfriamiento, posibilita regular el grado de subenfriamiento del refrigerante que fluye a traves del tubo 28b de salida del deposito a la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento. En las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d, las valvulas 66a, 66b, 66c, 66d de apertura/cierre de gas de alta presion se situan en estado abierto, y las valvulas 67a, 67b, 67c, 67d de apertura/cierre de gas de baja presion se situan en estado cerrado, por lo que se causa que todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d funcionen como condensadores de refrigerante, y todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d y el lado de descarga del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan a traves del tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion. En las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d, las aperturas de valvula de las valvulas 51a, 51b, 51c, 51 d de regulacion de caudal del lado de utilizacion son reguladas por el controlador 20 del lado de la fuente de calor, de manera que, p. ej., el grado de subenfriamiento del refrigerante que fluye a traves de las salidas de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion alcanza un valor predeterminado.
En un circuito refrigerante 10 de este tipo, una parte del gas refrigerante de alta presion comprimido y descargado por el compresor 21 es enviado al tubo 8 de comunicacion de refrigerante de alta/baja presion mediante el mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion y la valvula 32 de cierre del lado del gas de alta/baja presion, y la otra parte es enviada al intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor mediante el intercambiador de calor 35 de doble tubo.
El gas refrigerante de alta presion enviado al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion se ramifica en cuatro corrientes y se envfa a los tubos 63a, 63b, 63c, 63d de conexion de gas de alta presion de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d. El gas refrigerante de alta presion enviado a los tubos de conexion 63a, 63b, 63c, 63d de gas de alta presion se envfa entonces a los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d a traves de las valvulas 66a, 66b, 66c, 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y los tubos 65a, 65b, 65c, 65d de conexion de gas de fusion.
El gas refrigerante de alta presion enviado a los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion se condensa entonces en los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion mediante intercambio de calor con aire de interior suministrado por los ventiladores 53a, 53b, 53c, 53d de interior. Mientras, el aire de interior es calentado y suministrado a la zona de interior, y la operacion de calentamiento de aire es realizada por las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d. Despues de que se regula el caudal del refrigerante condensado en los
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intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion, en las valvulas 51a, 51b, 51c, 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion, el refrigerante es enviado a los tubos 61a, 61b, 61c, 61d de conexion de lfquido de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d.
El refrigerante enviado a los tubos 61a, 61b, 61c, 61d de conexion de lfquido se envfa entonces al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante y se fusiona.
El refrigerante enviado al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante es enviado a continuacion al deposito 28 a traves de la valvula 31 de cierre del lado del lfquido, la valvula 29b anti-retorno de entrada y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada. El refrigerante enviado al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante es enviado entonces al deposito 28 a traves de la valvula 31 de cierre del lado del lfquido, la valvula 29b anti-retorno de entrada, y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito. El refrigerante enviado al deposito 28 se acumula en el deposito 28 y se somete a separacion de gas-lfquido. El gas refrigerante despues de esto se somete a intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito y a continuacion es purgado hacia el lado de admision del compresor 21. El lfquido refrigerante pasa a traves del tubo 28b de salida del deposito y es enviado tanto a la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor mediante la valvula 29d anti- retorno de salida.
El refrigerante condensado en el intercambiador de calor 35 de doble tubo y el intercambiador de calor 36 auxiliar se fusiona a medio camino a lo largo del tubo 28b de salida del deposito.
El caudal del refrigerante enviado a la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor es regulado por la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor. El refrigerante es evaporado despues de esto en los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor, por intercambio de calor con aire del exterior suministrado por el ventilador 34 de exterior para convertirse en gas refrigerante de baja presion, y es enviado a los mecanismos de conmutacion 22, 23 de intercambio de calor. El gas refrigerante de baja presion enviado a los mecanismos de conmutacion 22, 23 de intercambio de calor se fusiona y se hace regresar al lado de admision del compresor 21.
La operacion se lleva a cabo de esta manera en la operacion de calentamiento de aire.
Aunque se describe mas tarde una descripcion detallada, se establece una temperatura de condensacion objetivo en la operacion de calentamiento de aire de manera que el compresor 21 sea capaz de procesar la carga de calentamiento de aire en todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion que funcionan como condensadores de refrigerante, y la se controla la frecuencia de manera que pueda lograrse la temperatura de condensacion objetivo.
Cuando algunas de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, 3d realizan la operacion de calentamiento de aire (es decir, una operacion en la que algunos de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion funcionan como condensadores de refrigerante) y se reduce la carga de condensacion de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion en conjunto, se realiza una operacion para hacer que unicamente uno de los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor (p. ej., el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor) funcione como un evaporador de refrigerante.
(2-3) Operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de evaporacion)
Durante la operacion simultanea de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de evaporacion), p. ej., cuando las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c realizan operaciones de enfriamiento del aire y la unidad de utilizacion 3d realiza una operacion de calentamiento del aire (es decir, los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c funcionan como evaporadores de refrigerante y el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion funciona como un condensador de refrigerante), y el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor funciona como condensador de refrigerante, el circuito refrigerante 10 del aparato de refrigeracion 1 se configura de la manera que se muestra en la FIG. 5 (Vease: las flechas colocadas en el circuito refrigerante 10 de la FIG. 5 para el flujo de refrigerante).
Espedficamente, en la unidad de fuente de calor 2, el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor es conmutado al estado de operacion de condensacion (estado indicado por las lmeas continuas en el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor en la FIG. 5), por lo que unicamente el primer intercambiador de calor 24 se hace funcionar como condensador de refrigerante. El mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion tambien es conmutado a un estado de operacion de principalmente carga de condensacion (estado indicado por las lmeas discontinuas en el mecanismo de conmutacion de presion alta/baja de la FIG. 5). Tambien se regula el
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grado de apertura de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor se cierra, y la valvula 28c de apertura/cierre de entra del deposito se abre. Regular la apertura de valvula de la valvula 27 de expansion auxiliar hace posible regular el caudal de refrigerante en el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor. La apertura de valvula de la valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga de gas, como mecanismo de regulacion del caudal del lado de la purga de gas, se regula en base al valor detectado por el sensor 75 de temperatura del lado de purga de gas de manera que se evita que refrigerante humedo sea admitido en el compresor 21, posibilitando de ese modo regular la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo, y regular la cantidad de gas refrigerante purgado del deposito 28 hacia el lado de admision del compresor 21 mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito. Ademas, regular la apertura de valvula de la valvula 38 de expansion de subenfriamiento en base a la temperatura detectada por el sensor 39 de subenfriamiento posibilita regular el grado de subenfriamiento del refrigerante que fluye a traves del tubo 28b de salida del deposito a la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento. En las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d, la valvula 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y las valvulas 67a, 67b, 67c de apertura/cierre de gas de baja presion se situan en estado abierto, y las valvulas 66a, 66b, 66c de apertura/cierre de gas de alta presion y la valvula 67d de apertura/cierre de gas de baja presion se situan en estado cerrado, por lo que se ocasiona que los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c funcionen como evaporadores de refrigerante, el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion de la unidad de utilizacion 3d se hace funcionar como condensador de refrigerante, los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c y el lado de admision del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan mediante el tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion, y el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion de la unidad de utilizacion 3d y el lado de descarga del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan a traves del tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion. En las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, las aperturas de valvula de las valvulas 51a, 51b, 51c de regulacion de caudal del lado de utilizacion son reguladas por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves, p. ej., de las salidas de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion se lleva hasta un valor predeterminado. En la unidad de utilizacion 3d, la apertura de valvula de la valvula 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion es regulada por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que el grado de subenfriamiebnto del refrigerante que fluye a traves de, p. ej., la salida del intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion se lleva a un valor predeterminado.
En dicho circuito refrigerante 10, una parte del gas refrigerante de alta presion comprimido y descargado por el compresor 21 es enviado al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion mediante el mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion y la valvula 32 de cierre del lado del gas de alta/baja presion, otra parte del refrigerante es enviada al primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor mediante el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor, y el resto del refrigerante es enviado al intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor mediante el intercambiador de calor 35 de doble tubo.
El gas refrigerante de alta presion enviado al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion es enviado al tubo 63d de conexion de gas de alta presion de la unidad de conexion 4d. El gas refrigerante de alta presion enviado al tubo 63d de conexion de gas de alta presion es enviado al intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion de la unidad de utilizacion 3d a traves de la valvula 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y el tubo 65d de conexion de gas de fusion.
El gas refrigerante de alta presion enviado al intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion es condensado a continuacion en el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion por intercambio de calor con aire de interior suministrado por el ventilador 53d de interior. Mientras, el aire de interior se calienta y se suministra a la zona de interior, y la operacion de calentamiento es realizada por la unidad de utilizacion 3d. Despues de que el caudal del refrigerante condensado en el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion sea regulado en la valvula 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion, el refrigerante es enviado al tubo 61 d de conexion del lfquido de la unidad de conexion 4d.
El gas refrigerante de alta presion enviado al primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor es tambien condensado en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor por intercambio de calor con aire del exterior suministrado como fuente de calor por el ventilador 34 de exterior. Despues de que el caudal del refrigerante condensado en el intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor sea regulado en la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, el refrigerante se envfa al deposito 28 a traves de la valvula anti-retorno 29a de entrada y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito. El refrigerante enviado al deposito 28 se acumula temporalmente en el deposito 28 y se somete a separacion de gas lfquido. El gas refrigerante se somete despues de eso a intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito y a continuacion es purgado hacia el lado de admision del compresor 21. El lfquido refrigerante pasa a traves del tubo 28b de salida del deposito y es enviado al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante mediante la valvula anti-retorno 29c de salida y la valvula 31 de cierre del lado del lfquido. El refrigerante condensado en el intercambiador de calor 35 de doble tubo y el intercambiador de calor 36 del lado de la fuente de calor se fusiona a medio camino a lo largo del tubo 28b de salida del deposito.
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El refrigerante condensado en el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion y enviado al tubo 61 d de conexion de lfquido es enviado entonces al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante, condensado en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, y fusionado con el lfquido refrigerante enviado al tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante.
El refrigerante fusionado en el tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante se ramifica entonces en tres corrientes y se envfa a los tubos 61a, 61b, 61c de conexion de lfquido de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c. El refrigerante enviado a los tubos 61a, 61b, 61c de conexion de lfquido es enviado entonces a las valvulas 51a, 51b, 51c de regulacion de caudal del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c.
Despues de que el caudal del refrigerante enviado a las valvulas 51a, 51b, 51c de regulacion de caudal del lado de utilizacion sea regulado en las valvulas 51a, 51b, 51c de regulacion de caudal en el lado de utilizacion, el refrigerante es evaporado en los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion por intercambio de calor con aire del interior suministrado por los ventiladores 53a, 53b, 53c, de interior y se convierte en gas refrigerante de baja presion. Mientras, el aire de interior es enfriado y suministrado a la zona de interior, y la operacion de enfriamiento de aire es realizada por las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c. El gas refrigerante de baja presion es enviado a continuacion a los tubos 65a, 65b, 65c de conexion de gas de fusion de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c.
El gas refrigerante enviado a los tubos 65a, 65b, 65c de conexion de gas de fusion, es enviado a continuacion al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion a traves de las valvulas 67a, 67b, 67c de apertura/cierre de gas de baja presion y los tubos 64a, 64b, 64c de comunicacion de gas de baja presion y se fusiona.
El gas refrigerante de baja presion enviado al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion se hace regresar entonces al lado de admision del compresor 21 a traves de la valvula 33 de cierre del lado del gas de baja presion.
La operacion se lleva a cabo de esta manera en las operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de evaporacion).
Aunque se omite una descripcion detallada, la temperatura de evaporacion objetivo se establece en las operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de evaporacion) de manera que el compresor sea capaz de procesar la carga de enfriamiento del aire en todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion que funcionan como evaporadores de refrigerante, la temperatura de condensacion objetivo se establece de manera que el compresor sea capaz de procesar la carga de calentamiento de aire en todo el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion que funciona como condensador de refrigerante, y se controla la frecuencia de manera que tanto la temperatura de evaporacion objetivo como la temperatura de condensacion objetivo puedan conseguirse.
Cuando la carga de evaporacion de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d en conjunto se reduce debido a un menor numero de unidades de utilizacion (es decir, los intercambiadores de calor que funcionan como evaporadores de refrigerante) que realizan la operacion de enfriamiento del aire o por otras razones, es posible ocasionar que el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor funcione como evaporador de refrigerante para de ese modo realizar una operacion en la que la carga de condensacion del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y la carga de evaporacion del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se desvfa la una de la otra y la carga de condensacion de los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor en conjunto se reduce.
(2-4) Operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de condensacion)
Durante las operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de condensacion), p. ej., cuando las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c realizan la operacion de calentamiento de aire y la unidad de utilizacion 3d realiza la operacion de enfriamiento de aire (es decir, los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion funcionan como condensadores de refrigerante y el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion funciona como evaporador de refrigerante), y unicamente el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor funciona como evaporador de refrigerante, el circuito refrigerante 10 del aparato de refrigeracion 1 se configura de la manera que se muestra en la FIG. 6 (Vease: las flechas colocadas en el circuito refrigerante 10 de la FIG. 6 para el flujo de refrigerante).
Especfficamente, en la unidad de fuente de calor 2, el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor es conmutado al estado de operacion de evaporacion (estado indicado por las lfneas discontinuas en el primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor en la FIG. 6), por lo que unicamente el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se hace funcionar como evaporador de refrigerante. El mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja tambien es conmutado a un estado de operacion de principalmente carga de
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condensacion (estado indicado por las lineas discontinuas en el mecanismo de conmutacion 30 de presion alta/baja en la FIG. 6). El grado de apertura de la valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor tambien se regula, la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor se cierra, y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito se abre. Regular la apertura de valvula de la valvula 37 de expansion auxiliar hace posible regular el caudal de refrigerante en el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor. La apertura de valvula de la valvula 42 de regulacion de caudal del lado de purga de gas, como mecanismo de regulacion de caudal del lado de purga del gas, se regula en base al valor detectado por el sensor 75 de temperatura del lado de purga del gas de manera que se evite que refrigerante humedo sea admitido en el compresor 21, haciendo posible de ese modo regular la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo, y regular la cantidad de gas refrigerante purgado del deposito 28 al lado de admision del compresor 21 mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito. Ademas, regular la apertura de valvula de la valvula 38 de expansion de subenfriamiento en base a la temperatura detectada por el sensor 39 de subenfriamiento hace posible regular el grado de subenfriamiento del refrigerante que fluye a traves del tubo 28b de salida del deposito a la salida del intercambiador de calor 44 de subenfriamiento. En las unidades de conexion 4a, 4b, 4c, 4d, las valvulas 66a, 66b, 66c de apertura/cierre de gas de presion alta y la valvula 67d de apertura/cierre de gas de presion baja se situan en estado abierto y la valvula 66d de apertura/cierre de gas de alta presion y las valvulas 67a, 67b, 67c de apertura/cierre de gas de baja presion se situan en estado cerrado, por lo que los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c se hacen funcionar como condensadores de refrigerante, el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion de la unidad de utilizacion 3d se hace funcionar como evaporador de refrigerante, el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion de la unidad 3d y el lado de admision del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan a traves del tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion, y los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c y el lado de descarga del compresor 21 de la unidad de fuente de calor 2 se conectan a traves del tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de presion alta/baja. En las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c, las aperturas de valvula de las valvulas 51a, 51b, 51c de regulacion de caudal del lado de utilizacion son reguladas por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que el grado de subenfriamiento de refrigerante que fluye a traves, p. ej., las salidas de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion se lleva a un valor predeterminado. En la unidad de utilizacion 3d, la apertura de valvula de la valvula 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion es regulada por el controlador 20 del lado de la fuente de calor de manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves, p. ej., de la salida del intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion se lleva a un valor predeterminado.
En dicho circuito refrigerante 10, una parte del gas refrigerante de alta presion comprimido y descargado por el compresor 21 es enviado al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion mediante el mecanismo de conmutacion 30 de alta/baja presion y la valvula 32 de cierre del lado del gas de alta/baja presion, y la otra parte del refrigerante es enviada al intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor mediante el intercambiador de calor 35 de doble tubo.
El gas refrigerante de alta presion enviado al tubo 8 de comunicacion de gas refrigerante de alta/baja presion se ramifica a continuacion en tres corrientes y es enviado a los tubos de conexion 63a, 63b, 63c de gas de alta presion de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c. El gas refrigerante de alta presion enviado a los tubos 63a, 63b, 63c de conexion de gas de alta presion es enviado a los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion de las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c a traves de las valvulas 66a, 66b, 66c de apertura/cierre de gas de alta presion y los tubos 65a, 65b, 65c de conexion de gas de fusion.
El gas refrigerante de alta presion enviado a los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion es a continuacion condensado en los intercambiadores de calor del lado de utilizacion por intercambio de calor con aire del interior suministrado por los ventiladores 53a, 53b, 53c de interior. Mientras, el aire de interior es calentado y suministrado a la zona de interior, y la operacion de calentamiento de aire es realizada por las unidades de utilizacion 3a, 3b, 3c. Despues de que el caudal del refrigerante condensado en los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion es regulado en las valvulas 51a, 51b, 51c, de regulacion de caudal del lado de utilizacion, el refrigerante es enviado a los tubos 61a, 61b, 61c de conexion de lfquido de las unidades de conexion 4a, 4b, 4c.
El refrigerante enviado a los tubos 61a, 61b, 61c, 61d de conexion de lfquido es a continuacion enviado al tubo 7 de comunicacion de refrigerante y se fusiona.
Una parte del refrigerante que se ha fusionado en el tubo 7 de comunicacion de lfquido refrigerante es enviado al tubo 61 d de conexion de lfquido de la unidad de conexion 4d, y el resto es enviado al deposito 28 mediante la valvula 31 de cierre del lado del lfquido, la valvula anti-retorno 29b de entrada y la valvula 28c de apertura/cierre de entrada del deposito.
El refrigerante enviado al tubo 61d de conexion de lfquido de la unidad de conexion 4d se envfa a continuacion a la valvula 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion de la unidad de utilizacion 3d.
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Despues de que el caudal de refrigerante enviado a la valvula 51d de regulacion de caudal del lado de utilizacion es regulado en la valvula 51 d de regulacion de caudal del lado de utilizacion, el refrigerante es evaporado en el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion por intercambio de calor con aire del interior suministrado por el ventilador 53d de interior, y se convierte en gas refrigerante de baja presion. Mientras, el aire de interior es enfriado y suministrado a la zona de interior, y la operacion de enfriamiento del aire es realizada por la unidad de utilizacion 3d. El gas refrigerante de baja presion es entonces enviado al tubo 65d de conexion de gas de fusion de la unidad de conexion 4d.
El gas refrigerante de baja presion enviado al tubo 65d de conexion de gas de fusion es enviado a continuacion al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion a traves de la valvula 67d de apertura/cierre de gas de baja presion y el tubo 64d de conexion de gas de baja presion.
El gas refrigerante de baja presion enviado al tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion se hace regresar a continuacion hacia el lado de admision del compresor 21 a traves de la valvula 33 de cierre del lado del gas de baja presion.
El refrigerante enviado al deposito 28 se acumula temporalmente en el deposito 28 y se somete a separacion de gas-lfquido. El gas refrigerante se somete, despues de eso, a intercambio de calor en el intercambiador de calor 35 de doble tubo mediante el tubo 41 de purga de gas del deposito y a continuacion es purgado hacia el lado de admision del compresor 21. El lfquido refrigerante pasa a traves del tubo 28b de salida del deposito y es enviado a la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor mediante la valvula anti-retorno 29d de salida. El refrigerante condensado en el intercambiador de calor 35 de doble tubo y el intercambiador de calor 36 auxiliar del lado de la fuente de calor se fusiona a medio camino a lo largo del tubo 28b de salida del deposito. Despues de que el caudal del refrigerante enviado a la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor sea regulado en la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, el refrigerante es evaporado en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor por intercambio de calor con aire del exterior suministrado por el ventilador 34 de exterior, y se convierte en gas refrigerante de baja presion, y es enviado al primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor. El gas refrigerante de baja presion enviado al primer mecanismo de conmutacion 22 de intercambio de calor se fusiona entonces con el gas refrigerante de baja presion que se ha hecho regresar al lado de admision del compresor 21 a traves del tubo 9 de comunicacion de gas refrigerante de baja presion del compresor 21.
Se realiza la operacion de esta manera en las operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de condensacion).
Aunque se omite una descripcion detallada, se establece la temperatura de condensacion objetivo en las operaciones simultaneas de enfriamiento de aire y calentamiento de aire (principalmente carga de condensacion) de manera que el compresor sea capaz de procesar la carga de calentamiento de aire en todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c del lado de utilizacion que funcionan como condensadores de refrigerante, se establece una temperatura de evaporacion objetivo de manera que el compresor sea capaz de procesar la carga de enfriamiento de aire en todo el intercambiador de calor 52d del lado de utilizacion que funciona como evaporador de refrigerante, y la frecuencia es controlada de manera que pueda lograrse tanto la temperatura de condensacion objetivo como la temperatura de evaporacion objetivo.
Cuando la carga de condensacion de los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion en conjunto se reduce debido a la disminucion en el numero de unidades de utilizacion (es decir, intercambiadores de calor del lado de utilizacion que funcionan como condensadores de refrigerante) que realizan una operacion de calentamiento de aire, o por otras razones, es posible causar que el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor funcione como condensador de refrigerante para de ese modo llevar a cabo una operacion en la que la carga de evaporacion del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y la carga de condensacion del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se desvfan entre si y la carga de evaporacion de los intercambiadores de calor 24, 25 del lado de la fuente de calor en conjunto se reduce.
(3) Manera en la que fluye refrigerante hacia el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor durante la operacion de calentamiento de aire.
La FIG. 7 es un diagrama de flujo relacionado con la manera en la que el refrigerante fluye hacia el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor durante la operacion de calentamiento de aire.
Cuando se inicia la operacion de calentamiento de aire (incluyendo durante la recuperacion a continuacion de la operacion de descongelacion), en primer lugar, un control de estabilizacion predeterminado para estabilizar el estado del refrigerante que fluye a traves del circuito refrigerante 10 es realizado por el controlador 20 del lado de la fuente de calor (paso S10), y despues de eso se realiza un control de ramificacion para optimizar la ramificacion de
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refrigerante hacia el intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor.
En el control de estabilizacion predeterminado, se regula la apertura de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la apertura de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion del lado de la fuente de calor, de manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del primera intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor sea igual a o mayor que un valor predeterminado, y de manera que el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor sea igual a o mayor que un valor predeterminado (paso S10). En la presente realizacion, el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor es determinado restando la temperatura de saturacion equivalente a la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision, de la temperatura detectada por el primer sensor 91 de temperatura del lado del gas. El grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor se determina restando la temperatura de saturacion equivalente a la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision, de la temperatura detectada por el segundo sensor 92 de temperatura del lado del gas. Se controla la frecuencia de manera que la temperatura de condensacion objetivo establecida pueda lograrse para permitir que el compresor 21 procese la carga de calentamiento de aire en todos los intercambiadores de calor 52a, 52b, 52c, 52d del lado de utilizacion que funcionan como condensadores de refrigerante.
Cuando haya transcurrido un tiempo predeterminado o de mayor duracion donde el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor es igual a o mayor que un valor predeterminado, y el grado de sobrecalentamiento del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor es igual a o mayor que un valor predeterminado (paso S11), se evalua que el estado del refrigerante se ha estabilizado, se finaliza el control de estabilizacion predeterminado y se inicia el control de ramificacion. En este estadio, la frecuencia del compresor 21 es estable.
El siguiente control se realiza en el control de ramificacion (paso S13). En primer lugar, considerando que el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor son un unico intercambiador de calor durante la operacion de calentamiento de aire, el controlador 20 del lado de la fuente de calor determina el caudal total de refrigerante que pasa a traves del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, de manera que el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 pueden llevarse hasta un estado de gas saturado, mientras que el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambio de calor 24 del lado de la fuente de calor se lleva a un estado de gas saturado, y de manera que la temperatura de descarga del refrigerante del refrigerante descargado del compresor 21 logra una temperatura de descarga que permite que se logre la temperatura de condensacion objetivo. El controlador 20 del lado de la fuente de calor determina la apertura de valvula total de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor en base al caudal total de refrigerante.
A continuacion, el controlador 20 del lado de la fuente de calor realiza el control de ramificacion en el que se regula la apertura de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor mientras que se regula la apertura de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor de manera que “la perdida de presion del refrigerante antes y despues del primer intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 24” sea igual a “la perdida de presion del refrigerante antes y despues del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor”, mientras que se satisface el modo de apertura total de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor. En la presente realizacion, puede determinarse la presion de saturacion equivalente a la temperatura detectada por un primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido debido a que el refrigerante que fluye a traves de la parte en la que el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido se encuentra provisto en un estado de saturacion bifasico de gas-lfquido, y la “perdida de presion del refrigerante antes o despues del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor” puede determinarse restando la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision de la presion de saturacion. De forma similar, la presion de saturacion equivalente a la temperatura detectada por un segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido puede determinarse debido a que el refrigerante que fluye a traves de la parte en la que el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido se encuentra provisto es en un estado bifasico de saturacion de gas-lfquido, y “la perdida de presion del refrigerante antes y despues del segundo intercambiador de calor 25 de la fuente de calor” puede determinarse restando la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision de la presion de saturacion.
En la presente realizacion, el procedimiento para regular las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, de manera que “la perdida de presion del refrigerante antes y despues del primer intercambiador de calor 24” y “la perdida de presion del refrigerante antes y despues del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor” sean iguales, implica predecir la relacion de cantidades en circulacion a partir de las perdidas
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de presion en base a una relacion general en la que la diferencia de presion antes y despues del intercambiador de calor en base a una relacion general en la que la diferencia de presion antes y despues del intercambiador de calor es proporcional al cuadrado de la cantidad que circula, y regular las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor en una cantidad proporcional a la relacion que se predice de las cantidades en circulacion. Los tiempos para realizar dicha regulacion de apertura de valvula no estan particularmente limitados, y puede ser realizada, p. ej., en intervalos de tiempo predeterminados.
(4) Caracterfsticas del aparato de refrigeracion 1
Cuando se esta realizando la operacion de calentamiento de aire en el aparato de refrigeracion 1, el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor tambien se lleva a un estado de gas saturado mientras que el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se lleva a un estado de gas saturado, y por lo tanto no solamente es posible utilizar el area total del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor como area para la evaporacion de refrigerante, sino que toda el area del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor puede ser utilizada como area para la evaporacion de refrigerante. Por consiguiente, es posible una operacion eficiente.
Cuando la operacion de calentamiento de aire esta siendo realizada de esta manera en el aparato de refrigeracion 1, las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion del lado de la fuente de calor se regulan de manera que el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor tambien se lleva a un estado de gas saturado, mientras que el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor se lleva a un estado de gas saturado, despues de lo cual las aperturas de valvula se regulan para obtener una cantidad de regulacion que corresponde a la perdida de presion que tiene lugar en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor. Consecuentemente, es posible reducir el tiempo requerido para equilibrar la “perdida de presion del refrigerante antes y despues del primer intercambiador de calor 24” y la “perdida de presion del refrigerante antes y despues del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor”.
Incluso si la regulacion que se va a realizar en base a la informacion establecida a partir de la temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y la temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, cuando las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor van a ser reguladas de manera que el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor tambien se lleva a un estado de gas saturado, mientras que el refrigerante que fluye a traves de la salida del intercambiador de calor 24 se lleva a un estado de gas saturado, no es posible comparar el estado del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el estado del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor simplemente con la informacion establecida a partir de la temperatura debido a que hay diversos niveles de posible sequedad incluso con refrigerantes en el mismo estado de temperatura cuando el refrigerante en cualquiera de las salidas se encuentra en estado bifasico gas-lfquido. En contraste, en la realizacion descrita anteriormente, determinar la presion de saturacion equivalente a la temperatura de saturacion utilizando las temperaturas detectadas por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido para detectar la temperatura del refrigerante en estado bifasico gas-lfquido de saturacion, y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido para detectar la temperatura del refrigerante en un estado bifasico de gas-lfquido de saturacion hace posible especificar la perdida de presion del refrigerante en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y la perdida de presion del refrigerante en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor. Consecuentemente, es posible comparar el estado del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el estado del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor.
El primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido mide la temperatura del refrigerante que fluye desde la valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor hacia el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor, y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido mide la temperatura del refrigerante que fluye desde la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor hacia el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, y tanto el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido como el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido son capaces de detectar la temperatura del refrigerante en estado bifasico gas-lfquido despues de haber sido descomprimido por las valvulas 26, 27 de regulacion de caudal. Incluso si se anade energfa calorffica al refrigerante en dicho estado bifasico gas-lfquido, la energfa calorffica es simplemente consumida como calor latente para ocasionar que una parte del lfquido refrigerante se evapore, y la temperatura del refrigerante no es probable que varfe. En consecuencia, la temperatura medida por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido es estable y no es probable que
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varfe, la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, cuyas aperturas de valvula se controlan en base a la misma, son por lo tanto no susceptibles de sufrir un gran cambio en la apertura de valvula, y puede facilitarse la regulacion de las aperturas de valvula. Por lo tanto, controlar la regulacion de la apertura de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la apertura de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor puede realizarse de manera estable.
Ademas, en la realizacion descrita anteriormente, el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido se utilizan para regular las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, para asegurar un grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida del primer intercambiador de calor 24 del lao de la fuente de calor y la salida del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, cuando la operacion de enfriamiento del aire se esta realizando en el aparato de refrigeracion 1. En el aparato de refrigeracion 1, el control de ramificacion durante la operacion de calentamiento del aire puede ser realizado haciendo uso del primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas- lfquido, que se utilizan para controlar el grado de subenfriamiento durante la operacion de enfriamiento del aire.
(5) Otras realizaciones
La realizacion precedente se ha descrito como un ejemplo de realizacion de la presente invencion, pero no pretende en modo alguno limitar la invencion de la presente solicitud, que no esta limitada a la realizacion descrita anteriormente. El alcance de la invencion de la presente solicitud podrfa incluir, por supuesto, modificaciones que no se alejen del espfritu de la misma.
(5-1) Realizacion adicional A
En la realizacion descrita anteriormente, se describe un ejemplo en el que el control de ramificacion se lleva a cabo utilizando las temperaturas detectadas por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido.
Sin embargo, la realizacion no se proporciona a modo de limitacion de la presente invencion; tambien es posible, p. ej., proporcionar adicionalmente un primer sensor 82 de temperatura intermedio para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y un segundo sensor 84 de temperatura intermedio para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, tal como se muestra en la FIG. 8.
(5-2) Realizacion adicional B
El primer sensor 83 de temperatura intermedio para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo sensor 84 de temperatura intermedio para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor, pueden estar provistos en lugar del primer sensor 81 de temperatura de gas- lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido de la realizacion descrita anteriormente, tal como se muestra en la FIG. 9.
En este caso ademas, el primer sensor 83 de temperatura intermedio es capaz de detectar la temperatura de saturacion del estado bifasico de gas-lfquido en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor despues de que el refrigerante haya pasado a traves de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, y el segundo sensor 84 de temperatura intermedio es capaz de detectar la temperatura de saturacion del estado bifasico de gas-lfquido en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor despues de que el refrigerante haya pasado a traves de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, el controlador 20 del lado de la fuente de calor es capaz de establecer la perdida de presion del refrigerante en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura de saturacion detectada por el primer sensor 83 de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision, y es capaz de establecer la perdida de presion del refrigerante en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura de saturacion detectada por el segundo sensor 84 de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor 71 de presion de admision; haciendo posible controlar las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente del calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, de manera que ambas perdidas de presion sean equivalentes.
(5-3) Realizacion adicional C
Un sensor 72 de temperatura de admision para detectar la temperature del refrigerante que fluye a traves del lado de entrada del compresor 21 puede proporcionarse en lugar del sensor 71 de presion de admision de la realizacion descrita anteriormente, tal como se muestra en la FIG. 10.
En este caso ademas, el controlador 20 del lado de la fuente de calor es capaz de establecer la perdida de presion 5 del refrigerante en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura de saturacion detectada por el primer sensor 81 de temperatura de gas- lfquido y la presion equivalente a la temperatura del refrigerante detectado por el sensor 72 de temperatura de admision, y es capaz de establecer la perdida de presion del refrigerante en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por 10 el sensor 72 de temperatura de admision; haciendo posible controlar las apertures de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, de manera que ambas perdidas de presion sean equivalentes.
(5-4) Realizacion adicional D
Tal como se muestra en la FIG. 11, puede proporcionarse el primer sensor 83 de temperatura intermedio para 15 detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor y el segundo sensor 84 de temperatura intermedio para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor en lugar del primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido de la realizacion descrita anteriormente, mientras que el sensor 72 de temperatura de admision para detectar la 20 temperatura del refrigerante que fluye a traves del lado de admision del compresor 21 tambien se proporciona en lugar del sensor 71 de presion de admision de la realizacion descrita anteriormente.
En este caso tambien, el primer sensor 83 de temperatura intermedio es capaz de detectar la temperatura de saturacion del refrigerante en estado bifasico gas-lfquido en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor despues de que el refrigerante haya pasado a traves de la primera valvula 26 de regulacion de 25 caudal del lado de la fuente de calor, y el segundo sensor 84 de temperatura intermedio es capaz de detectar la temperatura de saturacion del refrigerante en estado bifasico gas-lfquido en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor despues de que el refrigerante haya pasado a traves de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor. Por lo tanto, el controlador 20 del lado de la fuente de calor es capaz de establecer la perdida de presion del refrigerante en el primer intercambiador de calor 24 del lado de la 30 fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura de saturacion detectada por el primer sensor 83 de temperatura intermedio y la presion equivalente a la temperatura del refrigerante detectada por el sensor 72 de temperatura de admision, y es capaz de establecer la perdida de presion del refrigerante en el segundo intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor por la diferencia de presion del refrigerante equivalente a la temperatura de saturacion detectada por el segundo sensor 84 de temperatura intermedio y la 35 presion equivalente a la temperatura detectada por el sensor 72 de temperatura de admision; haciendo posible controlar las aperturas de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y la
segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor de manera que ambas perdidas de
presion sean equivalentes.
(5-5) Realizacion adicional E
40 En la realizacion descrita anteriormente, se describe un ejemplo en el que se realiza un control de ramificacion para regular la aperture de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor mientras que tambien se regula la aperture de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor de manera que la “perdida de presion del refrigerante antes y despues del primer intercambiador de calor 24 del lado de la fuente de calor” y la “perdida de presion del refrigerante antes y despues del segundo
45 intercambiador de calor 25 del lado de la fuente de calor” se equilibran.
Sin embargo, la realizacion no se proporciona a modo de limitacion de la presente invencion. Por ejemplo, el controlador 20 del lado de la fuente de calor puede regular la aperture de valvula de la segunda valvula 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor mientras que tambien regula la aperture de valvula de la primera valvula 26 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, de manera que la temperatura detectada por el 50 primer sensor 81 de gas-lfquido y la temperatura detectada por el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido son la misma temperatura.
En este caso, el controlador 20 del lado de la fuente de calor reduce las aperturas de valvula de las valvulas 26, 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor en respuesta al caso en el que la temperatura detectada por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y/o el segundo sensor 82 de temperatura gas-lfquido es igual a o 55 menor que una temperatura de referencia predeterminada, y aumenta las aperturas de valvula de las valvulas 26, 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor, en respuesta al caso en el que la temperatura detectada por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y/o el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido es igual a
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0 mayor que una temperature de referenda predeterminada (la temperatura puede ser mayor que la temperatura de referenda predeterminada anterior), haciendo posible de este modo equilibrar las temperaturas del refrigerante descomprimido en las valvulas de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y despues de eso desplazarse hacia los intercambiadores de calor del lado de la fuente de calor.
Por ejemplo, se comparan la temperatura detectada por el primer sensor 81 de temperatura de gas-lfquido y la temperatura detectada por el segundo sensor 82 de temperatura de gas-lfquido, se reducen las aperturas de valvula de las valvulas 26, 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor que corresponde al sensor de temperatura de gas-lfquido que ha detectado una temperatura mayor, y se aumentan las aperturas de valvula de las valvulas 26, 27 de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor que corresponde al sensor de temperatura de gas-lfquido que ha detectado una temperatura inferior, haciendo posible de ese modo equilibrar las temperaturas del refrigerante que ha sido descomprimido en las valvulas de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor y despues de eso desplazarse hacia los intercambiadores de calor del lado de la fuente de calor.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
1 Aparato de refrigeracion
2 Unidad de fuente de calor 3a-d Unidad de utilizacion 4a-d Unidad de conexion 10 Circuito refrigerante
20 Controlador del lado de la fuente de calor (controlador de aperture de valvula)
21 Compresor
22 Primer mecanismo de conmutacion de intercambio de calor
23 Segundo mecanismo de conmutacion de intercambio de calor
24 Primer intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (primer intercambiador de calor)
25 Segundo intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (segundo intercambiador de calor)
26 Primera valvula de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor (primera valvula activada por motor)
27 Segunda valvula de regulacion de caudal del lado de la fuente de calor (segunda valvula activada por motor)
28 Deposito
28a Tubo de entrada del deposito
28b Tubo de salida del deposito
28c Valvula de apertura/cierre de entrada del deposito
29 Circuito en puente
30 Mecanismo de conmutacion de presion alta/baja
34 Ventilador de exterior
35 Intercambiador de calor de doble tubo
36 Intercambiador de calor auxiliar del lado de la fuente de calor
37 Valvula de expansion auxiliar
5
10
15
20
25
38 Valvula de expansion de subenfriamiento
39 Sensor de subenfriamiento
41 Tubo de purga de gas del deposito
42 Valvula de regulacion de caudal del lado de purga de gas
43 Tubo de deteccion de superficie del lfquido del deposito
44 Intercambiador de calor de subenfriamiento 50a-d Controlador del lado de utilizacion
51a-d Valvula de regulacion de caudal del lado de utilizacion 52a-d Intercambiador de calor del lado de utilizacion 55a-d Sensor de temperature de interior 66a-d Valvula de apertura/cierre de alta presion 67a-d Valvula de apertura/cierre de baja presion
71 Sensor de presion de admision
72 Sensor de temperature de admision
73 Sensor de temperature de descarga
75 Sensor de temperatura del lado de purga de gas
81 Primer sensor de temperatura de gas-lfquido (primer sensor de temperatura)
82 Segundo sensor de temperatura de gas-lfquido (segundo sensor de temperatura)
83 Primer sensor de temperatura intermedio
84 Segundo sensor de temperatura intermedio
91 Primer sensor de temperatura del lado del gas (tercer sensor de temperatura)
92 Segundo sensor de temperatura del lado del gas (cuarto sensor de temperatura)
LISTA DE CITAS
BIBLIOGRAFIA DE PATENTES
[Bibliograffa de patentes 1] Solicitud de Patente Japonesa abierta a inspeccio publica N° 2006-29734

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Unidad de fuente de calor (2) configurada para ser conectada con las unidades de utilizacion (3a-d) para constituir un circuito refrigerante (10), donde la unidad de fuente de calor (2) comprende:
    un compresor (21);
    un primer intercambiador de calor (24);
    un segundo intercambiador de calor (25) conectado en paralelo con el primer intercambiador de calor;
    una primera valvula (26) activada por motor configurada para regular la cantidad de refrigerante que fluye hacia el primer intercambiador de calor cuando el primer intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante, donde la primera valvula activada por motor esta conectada a un lado del lfquido del primer intercambiador de calor;
    una segunda valvula (27) activada por motor configurada para regular la cantidad de refrigerante que fluye hacia el segundo intercambiador de calor cuando el segundo intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante, donde la segunda valvula activada por motor esta conectada al lado del lfquido del segundo intercambiador de calor;
    un sensor (73) de descarga configurada para medir la temperatura del refrigerante descargado desde el compresor; y
    un controlador (20) de apertura de valvula configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la segunda valvula activada por motor en base a la temperatura de descarga.
    caracterizado por
    un primer sensor (81, 83) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye desde la primera valvula activada por motor hasta el intercambiador de calor; y
    un segundo sensor (82, 84) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye desde la segunda valvula activada por motor hacia el segundo intercambiador de calor,
    en donde el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a, al menos, el valor de la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor de temperatura y el valor de la temperatura del refrigerante detectado por el segundo sensor de temperatura.
  2. 2. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 1, que ademas comprende
    un sensor (71) de presion de admision configurado para medir la presion del refrigerante admitido por el compresor,
    en donde el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base ademas al sensor de presion de admision.
  3. 3. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 2, en donde el controlador de apertura de valvula esta configurada para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura y la presion detectada por el sensor de presion de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura y la presion detectada por el sensor de presion de admision.
  4. 4. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 1, que ademas comprende
    un sensor (72) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante admitido por el compresor,
    en donde el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperature detectada por el primer sensor (81) de temperature y la presion del refrigerante equivalente a la temperature detectada por el sensor (72) de temperature de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperature detectada por el segundo sensor (82) de temperature y la presion del refrigerante equivalente a la temperature detectada por el sensor (72) de temperature de admision.
  5. 5. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 2, en donde:
    el primer sensor de temperatura es un primer sensor (83) de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor (24);
    el segundo sensor de temperatura es un segundo sensor (84) de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor (25); y
    el controlador de aperture de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor de presion de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura intermedio y la presion detectada por el sensor de presion de admision.
  6. 6. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 1, que ademas comprende:
    un sensor (72) de temperatura de admision configurado para medir la temperatura del refrigerante admitido por el compresor;
    en donde:
    el primer sensor de temperatura es un primer sensor (83) de temperatura intermedio configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del primer intercambiador de calor (24);
    el segundo sensor de temperatura es un segundo sensor (84) de temperatura configurado para medir la temperatura del refrigerante que fluye a traves del interior del segundo intercambiador de calor (25); y
    el controlador de apertura de valvula esta configurada para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el primer sensor (83) de temperatura intermedio y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor (72) de temperatura de admision, y la diferencia entre la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el segundo sensor (84) de temperatura intermedio y la presion del refrigerante equivalente a la temperatura detectada por el sensor (72) de temperatura de admision.
  7. 7. Unidad de fuente de calor segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde
    el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor de manera que la perdida de presion del refrigerante que pasa a traves del primer intercambiador de calor (24) y la perdida de presion del refrigerante que pasa a traves del segundo intercambiador de calor (25) sean equivalentes.
  8. 8. Unidad de fuente de calor segun la reivindicacion 1, en donde
    el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula (26) activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula (27) activada por motor, de manera que la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor (81) de temperatura y la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor (82) de temperatura mantienen la misma temperatura.
  9. 9. Unidad de fuente de calor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que ademas comprende:
    un tercer sensor (91) de temperatura configurado para detectar la temperatura del refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor cuando el primer intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante; y
    un cuarto sensor (92) de temperatura configurado para detectar la temperature del refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor cuando el segundo intercambiador de calor funciona como evaporador de refrigerante;
    10
    regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la aperture de valvula de la segunda valvula activada por motor en base a la temperatura de descarga despues de que se haya satisfecho la condicion de estabilizacion predeterminada.
    en donde el controlador de apertura de valvula esta configurado para regular la apertura de valvula de la primera valvula activada por motor y la apertura de valvula de la segunda valvula activada por motor, de manera que el refrigerante que fluye a traves de la salida del primer intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a traves de la salida del segundo intercambiador de calor tienen, cada uno, un grado predeterminado de sobrecalentamiento en un intervalo desde el inicio de la operacion, para hacer que el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor funcionen como evaporadores de refrigerante hasta que se satisface una condicion de estabilizacion predeterminada, y
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