ES2875503T3

ES2875503T3 - Unidad de exterior para aparato de acondicionamiento de aire y aparato de acondicionamiento de aire

Info

Publication number: ES2875503T3
Application number: ES13175293T
Authority: ES
Inventors: Hideya Tamura; Takahiro Matsunaga; Shinju Watanabe; Keito Kawai; Takashi Kimura; Kotaro Toya; Yasuhiro Oka; Ken Nakashima
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN103542463B; AU2013206683B2; JP6052488B2; CN103542463A; EP2685175A2; AU2013206683A1; US9175890B2; EP2685175B1; JP2014016097A; EP2685175A3; US20140007601A1

Abstract

Una unidad (2a; 2b) de exterior para un aparato (1) de acondicionamiento de aire, que comprende: un compresor (21a; 21b); un ventilador (26a; 26b) de exterior; una pluralidad de intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior acoplados a una pluralidad de unidades (8a; 8b; 8c; 8d; 8e) de interior; un elemento de conmutación (22a; 23a; 22b; 23b) configurado para conmutar las funciones de los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior o bien a condensadores o a evaporadores mediante la conmutación de los estados de acoplamiento entre el compresor (21a; 21b) y los intercambiadores (24a; 24b; a; 25b) de calor de exterior; y una unidad (100) de control configurada para calcular una temperatura de saturación de baja presión durante una operación de enfriamiento o una operación principal de enfriamiento, caracterizada porque la unidad (100) de control está configurada para provocar que todos de la pluralidad de intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior actúen como condensadores mediante el control del elemento (22a; 23a; 22b; 23b) de conmutación cuando un estado en el que una temperatura (To) al aire libre es inferior a la temperatura (Ts) de saturación de baja presión continúa durante un tiempo predeterminado.

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de exterior para aparato de acondicionamiento de aire y aparato de acondicionamiento de aire Antecedentes

1. Campo técnico

La presente divulgación se refiere a una unidad de exterior para un aparato de acondicionamiento de aire y un aparato de acondicionamiento de aire.

2. Técnica relacionada

Hasta ahora se ha conocido un aparato de acondicionamiento de aire que presenta al menos una unidad de exterior y una pluralidad de unidades de interior. Las unidades de interior se acoplan en paralelo a la unidad de exterior a través de una pluralidad de tuberías de refrigerante. El aparato de acondicionamiento de aire es capaz de permitir que las unidades de interior se ajusten de manera individual (o seleccionen) o bien una operación de enfriamiento o una operación de calentamiento y permitir su funcionamiento simultáneo (lo que se denomina “operación sin enfriamiento/calentamiento”).

Un aparato de acondicionamiento de aire de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento JP-A-2004-286253 (Documento de patente 1). Este aparato de acondicionamiento de aire está dotado de una unidad de exterior, dos unidades de interior y dos unidades de válvula electromagnética. La unidad de exterior está dotada de un compresor, un acumulador, un separador de aceite, un depósito receptor y dos intercambiadores de calor de exterior. La unidad de exterior también incluye una válvula de expansión de exterior, una válvula de descarga y una válvula de entrada acopladas a cada uno de los intercambiadores de calor de exterior. Cada una de las unidades de interior está dotada de un intercambiador de calor de interior. Cada una de las unidades de válvula electromagnética está dotada de dos válvulas electromagnéticas. Las unidades de válvula electromagnética conmutan los acoplamientos de los intercambiadores de calor de interior respectivos al lado de descarga (lado de alta presión) del compresor o del lado de entrada (lado de baja presión) del compresor.

En el aparato de acondicionamiento de aire dado a conocer en el Documento de patente 1, la unidad de exterior, las unidades de interior y las unidades de válvula electromagnética se acoplan a través de tuberías de refrigerante de la siguiente manera. Una tubería de descarga acoplada al lado de descarga del compresor se acopla al separador de aceite y se ramifica desde el mismo. Una tubería de ramificación se acopla a los intercambiadores de calor de exterior a través de las válvulas de descarga. La otra tubería de ramificación se acopla a los intercambiadores de calor de interior a través de las unidades de válvula electromagnética. La tubería de descarga y las tuberías de ramificación constituyen una tubería de gas de alta presión.

Una tubería de entrada acoplada al lado de entrada del compresor se acopla al acumulador y se ramifica desde el mismo. Una tubería de ramificación del acumulador se acopla a los intercambiadores de calor de exterior a través de las válvulas de entrada. La otra tubería de ramificación del acumulador se acopla a los intercambiadores de calor de interior a través de las unidades de válvula electromagnética. La tubería de entrada y las tuberías de ramificación constituyen una tubería de gas de baja presión.

Cada uno de los intercambiadores de calor de exterior presenta dos orificios de acoplamiento. Las válvulas de descarga y las válvulas de entrada se acoplan a uno de los orificios de acoplamiento. Al otro de los orificios de acoplamiento, se acopla un extremo de una tubería de refrigerante ramificada a través de las válvulas de expansión de exterior. El otro extremo de la tubería de refrigerante se acopla al depósito receptor y se ramifica desde el mismo. Las tuberías de ramificación del depósito receptor se acoplan a los orificios de acoplamiento de los intercambiadores de calor de interior en el lado en el que no están acopladas las unidades de válvula electromagnética. La tubería de refrigerante y las tuberías de ramificación constituyen una tubería de líquido. En el aparato de acondicionamiento de aire descrito anteriormente, el acoplamiento entre los intercambiadores de calor de interior y el compresor se conmuta abriendo o cerrando las válvulas electromagnéticas de las unidades de válvula electromagnética. Concretamente, al abrir o cerrar las válvulas electromagnéticas, se conmuta el acoplamiento entre los intercambiadores de calor de interior y el lado de descarga o el lado de entrada del compresor. Por tanto, puede provocarse que cada uno de los intercambiadores de calor de interior actúe de manera individual como condensador o evaporador. Por tanto, la operación de enfriamiento o la operación de calentamiento pueden seleccionarse para las unidades de interior individuales mientras que las unidades de interior se hacen funcionar de manera simultánea. El documento JP 2006-145174 A describe un acondicionador de aire que tiene una unidad de exterior con un compresor para un refrigerante y una pluralidad de intercambiadores de calor de exterior e intercambiadores de calor de interior que están conectados a la unidad de exterior.

El documento EP 2 549 204 A2 describe un aparato de acondicionamiento de aire. Una CPU compara una temperatura de aire de exterior extraída con una primera temperatura de saturación de baja presión. Cuando la temperatura del aire de exterior es inferior a la primera temperatura de saturación de baja presión, la CPU conmuta dos válvulas de modo que se usa un segundo intercambiador de calor de exterior como condensador.

Compendio

Una unidad de exterior para un aparato de acondicionamiento de aire incluye: un compresor; un ventilador de exterior; una pluralidad de intercambiadores de calor de exterior acoplados a una pluralidad de unidades de interior; un elemento de conmutación configurado para conmutar las funciones de los intercambiadores de calor de exterior o bien a condensadores o a evaporadores mediante la conmutación de los estados de acoplamiento entre el compresor y los intercambiadores de calor de exterior; y una unidad de control configurada para calcular una temperatura de saturación de baja presión durante una operación de enfriamiento o una operación principal de enfriamiento, y configurada para provocar que toda la pluralidad de intercambiadores de calor de exterior actúen como condensadores controlando el elemento de conmutación cuando un estado en el que temperatura al aire libre es menor que la temperatura de saturación de baja presión continúa durante un tiempo predeterminado.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra un flujo de refrigerante cuando se realiza una operación principal de enfriamiento según un ejemplo de la presente divulgación;

La figura 2 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra un flujo de refrigerante en presencia de un intercambiador de calor de exterior en reposo según el ejemplo de la presente divulgación; y

La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso (control de eliminación de estancamiento de refrigerante) realizado por un medio de control según el ejemplo de la presente divulgación.

Descripción detallada

En la siguiente descripción detallada, con fines de explicación, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión exhaustiva de las realizaciones dadas a conocer. Sin embargo, resultará evidente que pueden llevarse a la práctica una o más realizaciones sin estos detalles específicos. En otros casos, se muestran esquemáticamente estructuras y dispositivos que se conocen bien con el fin de simplificar el dibujo.

En un aparato de acondicionamiento de aire tal como el mencionado anteriormente, todas (tales como dos) las unidades de interior pueden realizar la operación de enfriamiento, o una unidad de interior puede realizar la operación de calentamiento, mientras que las unidades de interior restantes pueden realizar la operación de enfriamiento. En estos casos, la capacidad requerida por parte de la unidad de interior que realiza la operación de enfriamiento puede ser superior a la capacidad requerida por parte de la unidad de interior que realiza la operación de calentamiento (a continuación, en el presente documento denominada “operación principal de enfriamiento”). En este caso, la apertura y cierre de las diversas válvulas se controla de modo que los intercambiadores de calor de exterior puedan actuar como condensadores.

Cuando el aparato de acondicionamiento de aire realiza la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento, la temperatura al aire libre puede disminuir. Como resultado, la temperatura de condensación puede reducirse, lo que da como resultado una disminución de la alta presión (presión del refrigerante que fluye en la tubería de gas de alta presión). En tal caso, la velocidad de rotación del compresor se incrementa a una velocidad de rotación de límite superior de rendimiento para aumentar la presión alta reducida. Sin embargo, el incremento de la velocidad de rotación del compresor puede conllevar una disminución de la presión baja (presión del refrigerante que fluye en la tubería de gas de baja presión) por debajo de una presión baja objetivo. También existe un caso en el que, en relación con la capacidad de evaporación del intercambiador de calor de interior que actúa como evaporador, la capacidad de condensación del intercambiador de calor de interior y de los intercambiadores de calor de exterior que actúan como condensadores es excesiva. En este caso, se reduce la capacidad de condensación del intercambiador de calor de interior y de los intercambiadores de calor de exterior.

En el caso anterior, medios de conmutación de paso de flujo correspondientes a uno de los intercambiadores de calor de exterior, que actúan como condensadores, puede conmutarse para acoplar el único intercambiador de calor de exterior al lado de baja presión (mediante lo que se provoca que el único intercambiador de calor de exterior actúe como evaporador). Además, la válvula de expansión de exterior correspondiente al único intercambiador de calor de exterior puede estar completamente cerrada para no utilizar el único intercambiador de calor de exterior. Por tanto, al no utilizar uno de los intercambiadores de calor de exterior, puede reducirse el número de intercambiadores de calor de exterior que actúan como condensadores. De esta manera, puede disminuirse la capacidad de condensación y la presión baja puede aumentarse para aproximarse a la presión baja objetivo mediante la disminución de la capacidad de condensación.

Sin embargo, en el enfoque anterior, el intercambiador de calor de exterior que no se usa está acoplado en el lado de baja presión. Por tanto, parte del refrigerante que se ha evaporado en las unidades de interior y devuelto a la unidad de exterior puede fluir al interior del intercambiador de calor de exterior no utilizado y permanecer en el mismo. En este caso, si la temperatura al aire libre es inferior a la temperatura de saturación de baja presión del refrigerante (tal como -10°C), el refrigerante restante en el intercambiador de calor de exterior no utilizado puede condensarse, produciendo refrigerante líquido (es decir, se produce el denominado estancamiento de refrigerante). El estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior no utilizado puede dar como resultado una falta de refrigerante en las unidades de interior. La falta de refrigerante disminuye la capacidad de enfriamiento o la capacidad de calentamiento de las unidades de interior.

Un objeto de la presente divulgación es proporcionar un aparato de acondicionamiento de aire que pueda suprimir la disminución de la capacidad de enfriamiento y/o la capacidad de calentamiento debido a la falta de refrigerante eliminando o atenuando el estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior no utilizado.

Una unidad de exterior para un aparato de acondicionamiento de aire según la presente divulgación incluye: un compresor; un ventilador de exterior; una pluralidad de intercambiadores de calor de exterior acoplados a una pluralidad de unidades de interior; un elemento de conmutación configurado para conmutar las funciones de los intercambiadores de calor de exterior o bien a condensadores o a evaporadores mediante la conmutación de los estados de acoplamiento entre el compresor y los intercambiadores de calor de exterior; y una unidad de control configurada para calcular una temperatura de saturación de baja presión durante una operación de enfriamiento o una operación de enfriamiento principal, y configurada para provocar que toda la pluralidad de intercambiadores de calor de exterior actúen como condensadores controlando el elemento de conmutación cuando un estado en el que una temperatura al aire libre es más baja que la temperatura de saturación de baja presión continúa durante un tiempo predeterminado.

Según esta unidad de exterior, cuando la probabilidad de estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior en reposo aumenta durante la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento, se provoca que todos los intercambiadores de calor de exterior, incluido el intercambiador de calor de exterior en reposo, actúen como condensadores. Por tanto, puede provocarse que el refrigerante estancado fluya fuera del intercambiador de calor de exterior. Concretamente, el estancamiento de refrigerante puede mitigarse o eliminarse, de modo que la falta de refrigerante en las unidades de interior que realizan la operación de enfriamiento pueda remediarse o eliminarse. Como resultado, puede suprimirse la disminución de la capacidad de enfriamiento y/o calentamiento.

A continuación, se describirá una realización (ejemplo) de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. En el aparato de acondicionamiento de aire según el presente ejemplo, cinco unidades de interior se acoplan en paralelo a dos unidades de exterior. En el aparato de acondicionamiento de aire puede ajustarse (seleccionarse) el estado de funcionamiento de cada unidad de interior para la operación de enfriamiento o la operación de calentamiento, y las unidades de interior pueden hacerse funcionar simultáneamente (la denominada “operación sin enfriamiento/calentamiento”).

La presente divulgación no se limita a la siguiente realización (ejemplo). La presente divulgación puede modificarse de diversas maneras sin alejarse del alcance de la divulgación.

Tal como se ilustra en la figura 1, un aparato 1 de acondicionamiento de aire según el presente ejemplo está dotado de dos unidades 2a y 2b de exterior, cinco unidades 8a a 8e de interior, cinco unidades 6a a 6e de conmutación, y unidades 70, 71 y 72 de ramificación. Las unidades 2a y 2b de exterior, las unidades 8a a 8e de interior, las unidades 6a a 6e de conmutación y las unidades 70 a 72 de ramificación se acoplan mutuamente a través de una tubería 30 de gas de alta presión, tuberías 30a y 30b de ramificación de gas de alta presión, una tubería 31 de gas de baja presión, tuberías 31a y 31b de ramificación de gas de baja presión, una tubería 32 de líquido, y tuberías 32a y 32b de ramificación de líquido. Por tanto, se produce un circuito de refrigerante para el aparato 1 de acondicionamiento de aire.

En el aparato 1 de acondicionamiento de aire, pueden seleccionarse diversas operaciones dependiendo del estado abierto/cerrado de diversas válvulas dispuestas en las unidades 2a y 2b de exterior y las unidades 6a a 6e de conmutación. En la operación de calentamiento, todas las unidades de interior pueden realizar la operación de calentamiento. En una operación principal de calentamiento, la capacidad total requerida por parte de las unidades de interior que realizan la operación de calentamiento es mayor que la capacidad total requerida por parte de las unidades de interior que realizan la operación de enfriamiento. En la operación de enfriamiento, todas las unidades de interior pueden realizar la operación de enfriamiento. En la operación principal de enfriamiento, la capacidad total requerida por parte de las unidades de interior que realizan la operación de enfriamiento es mayor que la capacidad total requerida por parte de las unidades de interior que realizan la operación de calentamiento. En la siguiente descripción, la operación principal de enfriamiento entre las operaciones anteriores se describirá a modo de ejemplo con referencia a la figura 1.

En el circuito de refrigerante ilustrado en la figura 1, las unidades 8a a 8c de interior realizan la operación de enfriamiento mientras que las unidades 8d y 8e de interior realizan la operación de calentamiento. En primer lugar, se describirán las unidades 2a y 2b de exterior. Las unidades 2a y 2b de exterior tienen configuraciones idénticas. Por tanto, en la siguiente descripción, se describirá la configuración de la unidad 2a de exterior y se omitirá la descripción detallada de la unidad 2b de exterior.

Tal como se ilustra en la figura 1, la unidad 2a de exterior está dotada de un compresor 21a; una primera válvula 22a de tres vías y una segunda válvula 23a de tres vías como unidades de conmutación de paso de flujo (elementos de conmutación); un primer intercambiador 24a de calor de exterior; un segundo intercambiador 25a de calor de exterior; un ventilador 26a de exterior; un acumulador 27a; un separador 28a de aceite; un depósito 29a receptor; una primera válvula 40a de expansión de exterior acoplada al primer intercambiador 24a de calor de exterior; una segunda válvula 41a de expansión de exterior acoplada al segundo intercambiador 25a de calor de exterior; un tubería 36a de derivación de gas caliente; una primera válvula 42a electromagnética dispuesta en la tubería 36a de derivación de gas caliente; una tubería 37a de retorno de aceite; una segunda válvula 43a electromagnética dispuesta en la tubería 37a de retorno de aceite; y válvulas 44a a 46a de cierre. La primera válvula 40a de expansión de exterior y la segunda válvula 41a de expansión de exterior son unidades de ajuste de caudal (elementos de conmutación) según la presente divulgación.

El compresor 21a se acciona por un motor (no se muestra) cuya velocidad de rotación se controla por un inversor. Concretamente, el compresor 21a es un compresor de capacidad variable con capacidad de funcionamiento variable. Tal como se ilustra en la figura 1, el lado de descarga del compresor 21a se acopla al lado de flujo de entrada del separador 28a de aceite a través de una tubería de refrigerante. El lado de flujo de salida del separador 28a de aceite se acopla a la válvula 44a de cierre a través de una tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior. El lado de entrada del compresor 21a se acopla al lado de flujo de salida del acumulador 27a a través de una tubería de refrigerante. El lado de flujo de entrada del acumulador 27a se acopla a la válvula 45a de cierre a través de una tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior.

La primera válvula 22a de tres vías y la segunda válvula 23a de tres vías son válvulas configuradas para conmutar la dirección de flujo del refrigerante. Concretamente, la primera válvula 22a de tres vías y la segunda válvula 23a de tres vías conmutan el acoplamiento de una de las aberturas de entrada/salida de refrigerante de los intercambiadores 24a y 25a de calor de exterior correspondientes al lado de descarga (abertura de descarga de refrigerante) o el lado de entrada (abertura de entrada de refrigerante) del compresor 21a.

En otras palabras, la primera válvula 22a de tres vías conmuta la función del intercambiador 24a de calor de exterior o bien a un condensador o a un evaporador conmutando un estado de acoplamiento entre el intercambiador 24a de calor de exterior y el compresor 21a. Por otro lado, la segunda válvula 23a de tres vías conmuta la función del intercambiador 25a de calor de exterior o bien a un condensador o a un evaporador conmutando un estado de acoplamiento entre el intercambiador 25a de calor de exterior y el compresor 21a. La primera válvula 22a de tres vías tiene tres orificios a, b y c. La segunda válvula 23a de tres vías tiene tres orificios d, e y f. Una tubería de refrigerante acoplada al orificio a de la primera válvula 22a de tres vías se acopla a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior en un punto A de acoplamiento. El orificio b y el primer intercambiador 24a de calor de exterior se acoplan a través de una tubería de refrigerante. Una tubería de refrigerante acoplada al orificio c se acopla a la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior en un punto D de acoplamiento.

Una tubería de refrigerante acoplada al orificio d de la segunda válvula 23a de tres vías se acopla en el punto A de acoplamiento a la tubería de refrigerante acoplada a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior y el orificio a de la primera válvula 22a de tres vías. El orificio e y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior se acoplan a través de una tubería de refrigerante. Una tubería de refrigerante acoplada al orificio f se acopla en un punto C de acoplamiento a la tubería de refrigerante acoplada al orificio c de la primera válvula 22a de tres vías.

El primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior incluyen una serie de aletas (no se muestran) realizadas principalmente de material de aluminio y una pluralidad de tuberías de cobre (no se muestran) en las que circula el refrigerante. Tal como se describió anteriormente, una abertura de entrada/salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior se acopla al orificio b de la primera válvula 22a de tres vías. La otra abertura de entrada/salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior se acopla a un orificio de la primera válvula 40a de expansión de exterior a través de una tubería de refrigerante. El otro orificio de la primera válvula 40a de expansión de exterior se acopla a la válvula 46a de cierre a través de una tubería 35a de líquido de unidad de exterior.

Una abertura de entrada/salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior se acopla al orificio e de la segunda válvula 23a de tres vías a través de una tubería de refrigerante, tal como se describió anteriormente. La otra abertura de entrada/salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior se acopla a un orificio de la segunda válvula 41a de expansión de exterior a través de una tubería de refrigerante. El otro orificio de la segunda válvula 41a de expansión de exterior se acopla a la tubería 35a de líquido de unidad de exterior en un punto B de acoplamiento a través de una tubería de refrigerante.

La primera válvula 40a de expansión de exterior y la segunda válvula 41a de expansión de exterior son válvulas de expansión eléctricas accionadas por un motor de impulsos (no se muestra). El grado de apertura de cada una de las válvulas de expansión de exterior se ajusta por el número de impulsos proporcionados al motor de impulsos.

El ventilador 26a de exterior se dispone en las proximidades del primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior. El ventilador 26a de exterior es un ventilador con hélice realizado de un material de resina y se hace rotar por un motor de ventilador (no se muestra). El aire libre que entra en la unidad 2a de exterior por el ventilador 26a de exterior, intercambia calor con el refrigerante en el primer intercambiador 24a de calor de exterior y/o el segundo intercambiador 25a de calor de exterior y luego se expulsa fuera de la unidad 2a de exterior. Según el presente ejemplo, se establece una velocidad de rotación con límite superior de 900 rpm para el ventilador 26a de exterior (motor de ventilador del ventilador 26a de exterior). El lado de flujo de entrada del acumulador 27a se acopla a la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior. El lado de flujo de salida del acumulador 27a se acopla al lado de entrada del compresor 21a a través de una tubería de refrigerante. El acumulador 27a separa el refrigerante de flujo de entrada en refrigerante gaseoso y refrigerante líquido. El refrigerante gaseoso separado se aspira en el compresor 21a.

El lado de flujo de entrada del separador 28a de aceite se acopla al lado de descarga del compresor 21a a través de una tubería de refrigerante. El lado de flujo de salida del separador 28a de aceite se acopla a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior. El separador 28a de aceite separa el aceite refrigerante para el compresor 21a, que está contenido en el refrigerante descargado, del compresor 21a. El aceite refrigerante separado se aspira en el compresor 21a a través de la tubería 37a de retorno de aceite (tal como se describirá más adelante).

El depósito 29a receptor se dispone entre el punto B de acoplamiento de la tubería 35a de líquido de unidad de exterior y la válvula 46a de cierre. El depósito 29a receptor es un recipiente que puede contener el refrigerante. El depósito 29a receptor ajusta la cantidad de refrigerante en el primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior. Concretamente, el depósito 29a receptor juega el papel de un amortiguador. El depósito 29a receptor tiene funciones tales como una para la separación gas-líquido del refrigerante.

Uno extremo de la tubería 36a de derivación de gas caliente se acopla a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior en un punto E de acoplamiento. El otro extremo de la tubería 36a de derivación de gas caliente se acopla a la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior en el punto F de acoplamiento. La tubería 36a de derivación de gas caliente está dotada de la primera válvula 42a electromagnética. Al abrir o cerrar la primera válvula 42a electromagnética, el estado de la tubería 36a de derivación de gas caliente puede conmutar entre un estado de flujo de refrigerante y un estado de no flujo de refrigerante.

Un extremo de la tubería 37a de retorno de aceite se acopla a una abertura de retorno de aceite del separador 28a de aceite. El otro extremo de la tubería 37a de retorno de aceite se acopla en un punto G de acoplamiento a una tubería de refrigerante que acopla el lado de entrada del compresor 21a y el lado de flujo de salida del acumulador 27a. La tubería 37a de retorno de aceite está dotada de la segunda válvula 43a electromagnética. Al abrir o cerrar la segunda válvula 43a electromagnética, el estado de la tubería 37a de retorno de aceite puede conmutar entre el estado de flujo de refrigerante y el estado de no flujo de refrigerante.

Además, la unidad 2a de exterior está dotada de diversos sensores. Tal como se ilustra en la figura 1, la tubería de refrigerante que acopla el lado de descarga del compresor 21a y el separador 28a de aceite está dotada de un sensor 50a de alta presión y un sensor 53a de temperatura de descarga. El sensor 50a de alta presión (medios de detección de alta presión, o detector de alta presión) detecta la presión del refrigerante descargado del compresor 21a. El sensor 53a de temperatura de descarga detecta la temperatura del refrigerante descargado del compresor 21a.

Entre el punto F de acoplamiento de la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior y el lado de flujo de entrada del acumulador 27a, se proporcionan un sensor 51a de baja presión y un sensor 54a de temperatura de entrada. El sensor 51a de baja presión (medios de detección de baja presión, o un detector de baja presión) detecta la presión del refrigerante aspirado en el compresor 21a. El sensor 54a de temperatura de entrada detecta la temperatura del refrigerante aspirado en el compresor 21a.

Entre el punto B de acoplamiento de la tubería 35a de líquido de unidad de exterior y la válvula 46a de cierre, se proporcionan un sensor 52a de presión intermedio y un sensor 55a de temperatura de refrigerante. El sensor 52a de presión intermedio detecta la presión del refrigerante que fluye en la tubería 35a de líquido de unidad de exterior. El sensor 55a de temperatura de refrigerante detecta la temperatura del refrigerante que fluye en la tubería 35a de líquido de unidad de exterior.

La tubería de refrigerante que acopla el orificio b de la primera válvula 22a de tres vías y el primer intercambiador 24a de calor de exterior está dotada de un primer sensor 56a de temperatura de refrigerante de lado de gas. El primer sensor 56a de temperatura de refrigerante de lado de gas detecta la temperatura del refrigerante que fluye fuera del primer intercambiador 24a de calor de exterior o en el interior del primer intercambiador 24a de calor de exterior.

La tubería de refrigerante que acopla el primer intercambiador 24a de calor de exterior y la primera válvula 40a de expansión de exterior está dotada de un primer sensor 59a de temperatura de refrigerante de lado de líquido. El primer sensor 59a de temperatura de refrigerante de lado de líquido detecta la temperatura del refrigerante que fluye fuera del primer intercambiador 24a de calor de exterior o en el interior del primer intercambiador 24a de calor de exterior.

La tubería de refrigerante que acopla el orificio e de la segunda válvula 23a de tres vías y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior está dotada de un segundo sensor 57a de temperatura de refrigerante de lado de gas. El segundo sensor 57a de temperatura de refrigerante de lado de gas detecta la temperatura del refrigerante que fluye fuera del segundo intercambiador 25a de calor de exterior o en el interior del segundo intercambiador 25a de calor de exterior.

La tubería de refrigerante que acopla el segundo intercambiador 25a de calor de exterior y la segunda válvula 41a de expansión de exterior está dotada de un segundo sensor 60a de temperatura de refrigerante de lado de líquido. El segundo sensor 60a de temperatura de refrigerante de lado de líquido detecta la temperatura del refrigerante que fluye fuera del segundo intercambiador 25a de calor de exterior o en el interior del segundo intercambiador 25a de calor de exterior.

Alrededor de una abertura de aspiración (no se muestra) de la unidad 2a de exterior, se instala un sensor 58a de temperatura de aire libre. El sensor 58a de temperatura de aire libre es un medio de detección de temperatura del aire libre (detector de temperatura del aire libre) que detecta la temperatura del aire libre que fluye al interior de la unidad 2a de exterior.

La unidad 2a de exterior está dotada de un medio 100a de control (unidad de control) montado en un sustrato de control (no se muestra). El medio 100a de control incluye una CPU 110a, una unidad 120a de almacenamiento y una unidad 130a de comunicación. La CPU 110a recibe señales de detección de los sensores instalados en la unidad 2a de exterior. La CPU 110a también recibe señales de control emitidas por las unidades 8a a 8e de interior a través de la unidad 130a de comunicación. La CPU 110a realiza diversos controles en base a las señales de detección y las señales de control. Por ejemplo, la CPU 110a realiza el control de accionamiento para el compresor 21a; el control de conmutación para la primera válvula 22a de tres vías y la segunda válvula 23a de tres vías; el control de rotación para el motor de ventilador del ventilador 26a de exterior; y el control de grado de apertura para la primera válvula 40a de expansión de exterior y la segunda válvula 41a de expansión de exterior. La unidad 120a de almacenamiento incluye una ROM y/o una RAM. La unidad 120a de almacenamiento puede almacenar un programa de control para la unidad 2a de exterior y valores de detección correspondientes a las señales de detección de los sensores. La unidad 130a de comunicación proporciona una interfaz para permitir las comunicaciones entre la unidad 2a de exterior y las unidades 8a a 8e de interior.

La configuración de la unidad 2b de exterior es la misma que la configuración de la unidad 2a de exterior. Concretamente, los elementos constitutivos (dispositivos y elementos) de la unidad 2b de exterior se designan mediante los signos que designan los elementos constitutivos correspondientes de la unidad 2a de exterior con la letra al final de cada signo cambiando de “a” a “b”. Sin embargo, los signos para la primera válvula de tres vías, la segunda válvula de tres vías y los puntos de acoplamiento de las tuberías de refrigerante varían entre la unidad 2a de exterior y la unidad 2b de exterior. Concretamente, los orificios a, b y c de la primera válvula 22a de tres vías de la unidad 2a de exterior corresponden a los orificios g, h y j de la primera válvula 22b de tres vías de la unidad 2b de exterior. Los orificios d, e, y f de la segunda válvula 23a de tres vías de la unidad 2a de exterior corresponden a los orificios k, m y n de la segunda válvula 23b de tres vías de la unidad 2b de exterior. Los puntos A, B, C, D, E, F y G de acoplamiento de la unidad 2a de exterior corresponden a los puntos H, J, K, M, N, P y Q de acoplamiento de la unidad 2b de exterior.

Tal como se ilustra en la figura 1, en el circuito de refrigerante en el momento de la operación principal de enfriamiento, las válvulas de tres vías se conmutan de modo que los dos intercambiadores de calor de exterior instalados en cada una de las unidades 2a y 2b de exterior actúan como condensadores.

Específicamente, la primera válvula 22a de tres vías de la unidad 2a de exterior se conmuta para proporcionar comunicación entre el orificio a y el orificio b. La segunda válvula 23a de tres vías de la unidad 2a de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio d y el orificio e. La primera válvula 22b de tres vías de la unidad 2b de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio g y el orificio h. La segunda válvula 23b de tres vías de la unidad 2b de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio k y el orificio m. En la figura 1, los orificios de las válvulas de tres vías que están en comunicación están indicados por líneas continuas. Los orificios que no están en comunicación están indicados por líneas discontinuas.

Cada una de las cinco unidades 8a a 8e de interior está dotada de un intercambiador de interior, una válvula de expansión de interior y un ventilador de interior. Específicamente, se proporcionan los intercambiadores 81a a 81e de calor de interior, las válvulas 82a a 82e de expansión de interior y los ventiladores 83a a 83e de interior. Las unidades 8a a 8e de interior respectivas tienen configuraciones idénticas. Por tanto, en la siguiente descripción, solo se describirá la configuración de la unidad 8a de interior, y se omitirá la descripción de las otras unidades 8b a 8e de interior.

Una abertura de entrada/salida de refrigerante del intercambiador 81a de calor de interior se acopla a un orificio de la válvula 82a de expansión de interior a través de una tubería de refrigerante. La otra abertura de entrada/salida de refrigerante del intercambiador 81a de calor de interior se acopla a la unidad 6a de conmutación (tal como se describirá más adelante) mediante una tubería de refrigerante. Cuando la unidad 8a de interior realiza la operación de enfriamiento, el intercambiador 81a de calor de interior actúa como evaporador. Cuando la unidad 8a de interior realiza la operación de calentamiento, el intercambiador 81a de calor de interior actúa como condensador.

Un orificio de la válvula 82a de expansión de interior se acopla al intercambiador 81a de calor de interior, tal como se describió anteriormente. El otro orificio de la válvula 82a de expansión de interior se acopla a la tubería 32 de líquido. Cuando el intercambiador 81a de calor de interior actúa como evaporador, el grado de apertura de la válvula 82a de expansión de interior se ajusta según la capacidad de enfriamiento requerida por parte de la unidad 8a de interior. Cuando el intercambiador 81a de calor de interior actúa como condensador, el grado de apertura de la válvula 82a de expansión de interior se ajusta según la capacidad de calentamiento requerida por parte de la unidad 8a de interior.

El ventilador 83a de interior se hace rotar por un motor de ventilador (no se muestra). El aire de interior introducido en la unidad 8a de interior por el ventilador 83a de interior intercambia calor con refrigerante en el intercambiador 81a de calor de interior y se suministra posteriormente al interior.

Además de la configuración descrita anteriormente, la unidad 8a de interior está dotada de diversos sensores. Concretamente, la unidad 8a de interior está dotada de sensores 84a y 85a de temperatura de refrigerante, y un sensor 86a de temperatura ambiente. El sensor 84a de temperatura de refrigerante se dispone en la tubería de refrigerante al intercambiador 81a de calor de interior en el lado más cercano a la válvula 82a de expansión de interior para detectar la temperatura del refrigerante. El sensor 85a de temperatura de refrigerante se dispone en la tubería de refrigerante al intercambiador 81a de calor de interior en el lado más cercano a la unidad 6a de conmutación para detectar la temperatura del refrigerante. El sensor 86a de temperatura ambiente se instala en las proximidades de una abertura de aspiración de aire de interior (no se muestra) de la unidad 8a de interior para detectar la temperatura del aire de interior que fluye al interior de la unidad 8a de interior, es decir, la temperatura de interior.

La configuración de las unidades 8b a 8e de interior es la misma que la configuración de la unidad 8a de interior. Concretamente, los elementos constitutivos (dispositivos y elementos) de las unidades 8b a 8e de interior se designan mediante los signos correspondientes que designan los elementos constitutivos de la unidad 8a de interior con la letra “a” sustituida por “b”, “c”, “d” o “e”.

El aparato 1 de acondicionamiento de aire está dotado de las cinco unidades 6a a 6e de conmutación correspondientes a las cinco unidades 8a a 8e de interior. Cada una de las unidades 6a a 6e de conmutación está dotada de dos válvulas electromagnéticas, una primera tubería de desviación y una segunda tubería de desviación. Específicamente, se proporcionan las válvulas 61a a 61e electromagnéticas, las válvulas 62a a 62e electromagnéticas, las primeras tuberías 63a a 63e de desviación y las segundas tuberías 64a a 64e de desviación. Las unidades 6a a 6e de conmutación tienen configuraciones idénticas. Por tanto, en la siguiente descripción, solo se describirá la configuración de la unidad 6a de conmutación y se omitirá la descripción de las otras unidades 6b a 6e de conmutación.

Un extremo de la primera tubería 63a de desviación se acopla a la tubería 30 de gas de alta presión. Un extremo de la segunda tubería 64a de desviación se acopla a la tubería 31 de gas de baja presión. El otro extremo de la primera tubería 63a de desviación y el otro extremo de la segunda tubería 64a de desviación se acoplan mutuamente en un punto de acoplamiento. El punto de acoplamiento se acopla al intercambiador 81a de calor de interior mediante una tubería de refrigerante. La primera tubería 63a de desviación está dotada de la válvula 61a electromagnética. La segunda tubería 64a de desviación está dotada de la válvula 62a electromagnética. Al abrir o cerrar la válvula 61a electromagnética y la válvula 62a electromagnética, puede conmutarse el paso de flujo de refrigerante en el circuito de refrigerante. Concretamente, al abrir o cerrar la válvula 61a electromagnética y la válvula 62a electromagnética, puede conmutarse el acoplamiento del intercambiador 81a de calor de interior de la unidad 8a de interior correspondiente a la unidad 6a de conmutación al compresor 21a y/o al compresor 21b. Específicamente, dependiendo de la apertura o cierre de la válvula 61a electromagnética y la válvula 62a electromagnética, el intercambiador 81a de calor de interior se acopla al lado de descarga (lado de tubería 30 de gas de alta presión) del compresor 21a y/o el compresor 21b, o el intercambiador 81a de calor de interior se acopla al lado de entrada (lado de tubería 31 de gas de baja presión) del compresor 21a y/o el compresor 21 b. Tal como se mencionó anteriormente, las unidades 6b a 6e de conmutación tienen la misma configuración que la configuración de la unidad 6a de conmutación. Concretamente, los elementos constitutivos (dispositivos y elementos) de las unidades 6b a 6e de conmutación se designan mediante los signos que designan los elementos constitutivos correspondientes de la unidad 6a de conmutación con la última letra “a” sustituida por “b”, “c”, “d” o “e”.

Con referencia a la figura 1, se describirá el acoplamiento de las unidades 2a y 2b de exterior, las unidades 8a a 8e de interior y las unidades 6a a 6e de conmutación con la tubería 30 de gas de alta presión, las tuberías 30a y 30b de ramificación de gas de alta presión, la tubería 31 de gas de baja presión, las tuberías 31a y 31b de ramificación de gas de baja presión, la tubería 32 de líquido, las tuberías 32a y 32b de ramificación de líquido, y las unidades 70 a 72 de ramificación.

A la válvula 44a de cierre de la unidad 2a de exterior se acopla un extremo de la tubería 30a de ramificación de gas de alta presión. A la válvula 44b de cierre de la unidad 2b de exterior se acopla un extremo de la tubería 30b de ramificación de gas de alta presión. El otro extremo de la tubería 30a de ramificación de gas de alta presión y el otro extremo de la tubería 30b de ramificación de gas de alta presión se acoplan a la unidad 70 de ramificación. A la unidad 70 de ramificación se acopla un extremo de la tubería 30 de gas de alta presión. El otro extremo de la tubería 30 de gas de alta presión se ramifica y se acopla a las primeras tuberías 63a a 63e de desviación de las unidades 6a a 6e de conmutación.

A la válvula 45a de cierre de la unidad 2a de exterior se acopla un extremo de la tubería 31a de ramificación de gas de baja presión. A la válvula 45b de cierre de la unidad 2b de exterior se acopla un extremo de la tubería 31b de ramificación de gas de baja presión. El otro extremo de la tubería 31a de ramificación de gas de baja presión y el otro extremo de la tubería 31b de ramificación de gas de baja presión se acoplan a la unidad 71 de ramificación. A la unidad 71 de ramificación, se acopla un extremo de la tubería 31 de gas de baja presión. El otro extremo de la tubería 31 de gas de baja presión se ramifica y se acopla a las segundas tuberías 64a a 64e de desviación de las unidades 6a a 6e de conmutación.

A la válvula 46a de cierre de la unidad 2a de exterior se acopla un extremo de la tubería 32a de ramificación de líquido. A la válvula 46b de cierre de la unidad 2b de exterior, se acopla un extremo de la tubería 32b de ramificación de líquido. El otro extremo de la tubería 32a de ramificación de líquido y el otro extremo de la tubería 32b de ramificación de líquido se acoplan a la unidad 72 de ramificación. A la unidad 72 de ramificación, se acopla un extremo de la tubería 32 de líquido. El otro extremo de la tubería 32 de líquido se ramifica y se acopla a las tuberías de refrigerante a las válvulas 82a a 82e de expansión de interior de las unidades 8a a 8e de interior.

Los intercambiadores 81a a 81e de calor de interior de las unidades 8a a 8e de interior se acoplan a los puntos de acoplamiento entre las primeras tuberías 63a a 63e de desviación y las segundas tuberías 64a a 64e de desviación de las unidades 6a a 6e de conmutación correspondientes a través de tuberías de refrigerante.

A través de los acoplamientos descritos anteriormente, se configura un circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire. Al hacer que el refrigerante fluya en el circuito de refrigerante, puede implementarse un ciclo de refrigeración.

Una operación del aparato 1 de acondicionamiento de aire según el presente ejemplo se describirá con referencia a la figura 1. En la figura 1, los intercambiadores de calor de las unidades 2a y 2b de exterior y las unidades 8a a 8e de interior que se utilizan como condensadores se indican mediante rellenado. Los intercambiadores de calor utilizados como evaporadores se indican sin rellenado. En cuanto al estado abierto/cerrado de la primera válvula 42a electromagnética y la segunda válvula 43a electromagnética de la unidad 2a de exterior, la primera válvula 42b electromagnética y la segunda válvula 43b electromagnética de la unidad 2b de exterior, y las válvulas 61a a 61e electromagnéticas y las válvulas 62a a 62e electromagnéticas de las unidades 6a a 6e de conmutación, las válvulas que están cerradas se indican mediante zonas continuas, mientras que las válvulas que están abiertas se indican mediante espacios en blanco.

Las flechas en el dibujo indican el flujo del refrigerante.

En el ejemplo de la figura 1, las unidades 8a a 8c de interior realizan la operación de enfriamiento mientras que las unidades 8d y 8e de interior realizan la operación de calentamiento. Cuando la capacidad de funcionamiento (capacidad de enfriamiento) requerida por parte de las unidades 8a a 8c de interior es mayor que la capacidad de funcionamiento (capacidad de calentamiento) requerida por parte de las unidades 8d y 8e de interior, el aparato 1 de acondicionamiento de aire realiza la operación principal de enfriamiento. En este caso, la primera válvula 22a de tres vías de la unidad 2a de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio a y el orificio b. Por tanto, el primer intercambiador 24a de calor de exterior actúa como condensador. La segunda válvula 23a de tres vías de la unidad 2a de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio d y el orificio e. Por tanto, el segundo intercambiador 25a de calor de exterior actúa como condensador. La primera válvula 22b de tres vías de la unidad 2b de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio g y el orificio h. Por tanto, el primer intercambiador 24b de calor de exterior actúa como condensador. La segunda válvula 23b de tres vías de la unidad 2b de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio k y el orificio m. Por tanto, el segundo intercambiador 25b de calor de exterior actúa como condensador. Tanto la primera válvula 42a electromagnética como la segunda válvula 43a electromagnética de la unidad 2a de exterior están cerradas. De manera similar, tanto la primera válvula 42b electromagnética como la segunda válvula 43b electromagnética de la unidad 2b de exterior están cerradas. Las tuberías 36a y 36b de derivación de gas caliente y las tuberías 37a y 37b de retorno de aceite se encuentran en un estado de manera que no fluye ni refrigerante ni aceite refrigerante en las mismas.

Las válvulas 61a a 61c electromagnéticas de las unidades 6a a 6c de conmutación correspondientes a las unidades 8a a 8c de interior que realizan la operación de enfriamiento se cierran para detener el flujo de refrigerante en las primeras tuberías 63a a 63c de desviación. Al mismo tiempo, las válvulas 62a a 62c electromagnéticas se abren para permitir el flujo de refrigerante en las segundas tuberías 64a a 64c de desviación. Por tanto, los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior de las unidades 8a a 8c de interior actúan como evaporadores

Por otro lado, se abren las válvulas 61d y 61e electromagnéticas de las unidades 6d y 6e de conmutación correspondientes a las unidades 8d y 8e de interior que realizan la operación de calentamiento, de modo que el refrigerante fluye en las primeras tuberías 63d y 63e de desviación. Las válvulas 62d y 62e electromagnéticas se cierran, de modo que se detiene el flujo de refrigerante en las segundas tuberías 64d y 64e de desviación. Por tanto, los intercambiadores 81d y 81e de calor de interior de las unidades 8d y 8e de interior actúan como condensadores.

El refrigerante de alta presión descargado del compresor 21a fluye en la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior a través del separador 28a de aceite. El refrigerante de alta presión se divide en el punto A de acoplamiento hacia la primera válvula 22a de tres vías y la segunda válvula 23a de tres vías y hacia la válvula 44a de cierre. De manera similar, el refrigerante de alta presión descargado del compresor 21b fluye en la tubería 33b de gas de alta presión de unidad de exterior a través del separador 28b de aceite. El refrigerante se divide en el punto H de acoplamiento hacia la primera válvula 22b de tres vías y la segunda válvula 23b de tres vías y hacia la válvula 44b de cierre.

El refrigerante que ha fluido al interior del primer intercambiador 24a de calor de exterior a través de la primera válvula 22a de tres vías, y el refrigerante que ha fluido al interior del segundo intercambiador 25a de calor de exterior a través de la segunda válvula 23a de tres vías intercambia calor con el aire libre, de modo que el refrigerante se condensa.

El refrigerante condensado en el primer intercambiador 24a de calor de exterior pasa a través de la primera válvula 40a de expansión de exterior y se convierte en refrigerante de presión intermedia. El grado de apertura de la primera válvula 40a de expansión de exterior lo establece la CPU 110a según el grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del primer intercambiador 24a de calor de exterior. El grado de subenfriamiento del refrigerante se calcula, por ejemplo, utilizando la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50a de alta presión (correspondiente a la temperatura de condensación en el primer intercambiador 24a de calor de exterior), y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 59a de temperatura de refrigerante de lado de líquido.

El refrigerante condensado en el segundo intercambiador 25a de calor de exterior pasa a través de la segunda válvula 41a de expansión de exterior y se convierte en refrigerante de presión intermedia. El grado de apertura de la segunda válvula 41a de expansión de exterior lo establece la CPU 110a según el grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del segundo intercambiador 25a de calor de exterior. El grado de subenfriamiento del refrigerante se calcula, por ejemplo, utilizando la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50a de alta presión (correspondiente a la temperatura de condensación en el segundo intercambiador 25a de calor de exterior), y la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor 60a de temperatura de refrigerante de lado de líquido.

El refrigerante que ha fluido al interior del primer intercambiador 24b de calor de exterior a través de la primera válvula 22b de tres vías y el refrigerante que ha fluido al interior del segundo intercambiador 25b de calor de exterior a través de la segunda válvula 23b de tres vías intercambian calor con el aire libre, de modo que los refrigerantes se condensan. El refrigerante condensado en el primer intercambiador 24b de calor de exterior pasa a través de la primera válvula 40b de expansión de exterior y se convierte en refrigerante de presión intermedia. El grado de apertura de la primera válvula 40b de expansión de exterior se establece por la CPU 110b según el grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del primer intercambiador 24b de calor de exterior. El grado de subenfriamiento del refrigerante se calcula, por ejemplo, utilizando la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50b de alta presión (correspondiente a la temperatura de condensación en el primer intercambiador 24b de calor de exterior) y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 59b de temperatura de refrigerante de lado de líquido.

El refrigerante condensado en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior pasa a través de la segunda válvula 41b de expansión de exterior y se convierte en refrigerante de presión intermedia. El grado de apertura de la segunda válvula 41b de expansión de exterior lo establece la CPU 110b según el grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del segundo intercambiador 25b de calor de exterior.

El grado de subenfriamiento del refrigerante se calcula, por ejemplo, utilizando la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50b de alta presión (correspondiente a la temperatura de condensación en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior) y la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor 60b de temperatura de refrigerante de lado de líquido.

El refrigerante que ha pasado por la primera válvula 40a de expansión de exterior y el refrigerante que ha pasado por la segunda válvula 41a de expansión de exterior convergen en el punto B de acoplamiento y luego fluyen al interior de la tubería 35a de líquido de unidad de exterior. El refrigerante fluye adicionalmente al interior de la tubería 32a de ramificación de líquido a través de la válvula 46a de cierre. El refrigerante que ha pasado por la primera válvula 40b de expansión de exterior y el refrigerante que ha pasado por la segunda válvula 41b de expansión de exterior convergen en el punto J de acoplamiento y luego fluyen al interior de la tubería 35b de líquido de unidad de exterior. El refrigerante fluye adicionalmente al interior de la tubería 32b de ramificación de líquido a través de la válvula 46b de cierre. Los refrigerantes que fluyen al interior de las tuberías 32a y 32b de ramificación de líquido convergen en la unidad 72 de ramificación y luego fluyen al interior de las unidades 8a a 8c de interior a través de la tubería 32 de líquido.

El refrigerante que ha fluido en las unidades 8a a 8c de interior presenta una presión reducida por las válvulas 82a a 82c de expansión de interior correspondientes, de modo que se produce refrigerante de baja presión. El refrigerante de baja presión fluye al interior de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior. El refrigerante que ha fluido en los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior intercambia calor con el aire de interior y, de este modo, se evapora. Por tanto, se enfrían los espacios de interior en los que se instalan las unidades 8a a 8c de interior. El grado de apertura de las válvulas 82a a 82c de expansión de interior se determina según el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en la salida del refrigerante de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior. El grado de sobrecalentamiento del refrigerante se determina, por ejemplo, restando la temperatura del refrigerante en la entrada del refrigerante de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior que se detecta por los sensores 84a a 84c de temperatura de refrigerante de la temperatura del refrigerante en la salida del refrigerante de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior que se detecta por los sensores 85a a 85c de temperatura de refrigerante.

El refrigerante que ha salido de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior fluye al interior de las unidades 6a a 6c de conmutación correspondientes. El refrigerante fluye a través de las segundas tuberías 64a a 64c de desviación dotadas de las válvulas 62a a 62c electromagnéticas abiertas y luego fluye al interior de la tubería 31 de gas de baja presión. El refrigerante que ha fluido al interior de la unidad 71 de ramificación a través de la tubería 31 de gas de baja presión se divide en la unidad 71 de ramificación en la tubería 31a de ramificación de gas de baja presión y la tubería 31b de ramificación de gas de baja presión. El refrigerante que ha fluido en el interior de la tubería 31a de ramificación de gas de baja presión fluye hacia el interior de la unidad 2a de exterior a través de la válvula 45a de cierre. El refrigerante que ha fluido al interior de la unidad 2a de exterior fluye en la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior. El refrigerante se aspira por el compresor 21a a través del acumulador 27a y se comprime de nuevo. El refrigerante que ha fluido en el interior de la tubería 31 b de ramificación de gas de baja presión fluye hacia el interior de la unidad 2b de exterior a través de la válvula 45b de cierre. El refrigerante que ha fluido hacia la unidad 2b de exterior fluye en la tubería 34b de gas de baja presión de unidad de exterior. El refrigerante se aspira por el compresor 21b a través del acumulador 27b y se comprime de nuevo.

Mientras tanto, el refrigerante de alta presión que ha fluido desde el punto A de acoplamiento al interior de la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior y que ha fluido al interior de la tubería 30a de ramificación de gas de alta presión a través de la válvula 44a de cierre, y el refrigerante de alta presión que ha fluido desde el punto H de acoplamiento al interior de la tubería 33b de gas de alta presión de unidad de exterior y que ha fluido en el interior de la tubería 30b de ramificación de gas de alta presión a través de la válvula 44b de cierre convergen en la unidad 70 de ramificación. El refrigerante de alta presión convergente fluye a través de la tubería 30 de gas de alta presión al interior de la unidad 6d de conmutación y la unidad 6e de conmutación.

El refrigerante de alta presión que ha fluido en el interior de la unidad 6d de conmutación fluye a través de la primera tubería 63d de desviación con la válvula 61d electromagnética abierta y luego fluye fuera de la unidad 6d de conmutación. El refrigerante de alta presión fluye entonces a la unidad 8d de interior correspondiente a la unidad 6d de conmutación. El refrigerante de alta presión que ha fluido en el interior del intercambiador 81 d de calor de interior intercambia calor con el aire de interior y, de ese modo, se condensa. El refrigerante de alta presión que ha fluido al interior de la unidad 6e de conmutación fluye a través de la primera tubería 63e de desviación con la válvula 61e electromagnética abierta y luego fluye fuera de la unidad 6e de conmutación. A continuación, el refrigerante de alta presión fluye al interior de la unidad 8e de interior correspondiente a la unidad 6e de conmutación. El refrigerante de alta presión intercambia calor con el aire de interior en el intercambiador 81e de calor de interior y, de ese modo, se condensa. Por tanto, el aire de interior se calienta, de modo que se calientan los espacios de interior en los que están instaladas las unidades 8d y 8e de interior.

El refrigerante de alta presión que ha salido del intercambiador 81d de calor de interior pasa a través de la válvula 82d de expansión de interior y se despresuriza. El grado de apertura de la válvula 82d de expansión de interior se determina según el grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida de refrigerante del intercambiador 81d de calor de interior. El refrigerante de alta presión que ha salido del intercambiador 81e de calor de interior pasa a través de la válvula 82e de expansión de interior y se despresuriza. El grado de apertura de la válvula 82e de expansión de interior se determina según el grado de subenfriamiento del refrigerante en la salida del refrigerante del intercambiador 81e de calor de interior. El grado de subenfriamiento del refrigerante se calcula, por ejemplo, restando la temperatura del refrigerante en la salida de refrigerante del intercambiador 81d de calor de interior o el intercambiador 81e de calor de interior detectada por el sensor 84d de temperatura de refrigerante o el sensor 84e de temperatura, de la temperatura de saturación de alta presión calculada a partir de la presión detectada por el sensor 50a de alta presión de la unidad 2a de exterior y el sensor 50b de alta presión de la unidad 2b de exterior (correspondiente a la temperatura de condensación en los intercambiadores 81d y 81e de calor de interior).

El refrigerante que ha salido de la unidad 8d de interior a través de la válvula 82d de expansión de interior y el refrigerante que ha salido de la unidad 8e de interior a través de la válvula 82e de expansión de interior fluyen a través de la tubería 32 de líquido al interior de las unidades 8a a 8c de interior que realizan la operación de enfriamiento.

El funcionamiento, la función y el efecto del circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire se describirán con referencia a las figuras 1 a 3. En primer lugar, con referencia a las figuras 1 y 2, se describirá la causa del estancamiento de refrigerante que se produce en el intercambiador de calor de exterior no utilizado cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire realiza la operación principal de enfriamiento.

El aparato 1 de acondicionamiento de aire al que se hace referencia en la figura 2 está realizando la operación principal de enfriamiento, tal como en la figura 1. En el ejemplo de la figura 2, el circuito de refrigerante conmuta de manera que no se utiliza el segundo intercambiador 25b de calor de exterior de la unidad 2b de exterior. Específicamente, el circuito de refrigerante conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio m y el orificio n de la segunda válvula 23b de tres vías. El segundo intercambiador 25b de calor de exterior se acopla al lado de baja presión (tubería 34b de gas de baja presión de unidad de exterior). La segunda válvula 41b de expansión de exterior está totalmente cerrada (ennegrecida en la figura 2).

El control de no utilizar el segundo intercambiador 25b de calor de exterior de la unidad 2b de exterior tal como se describió anteriormente o el control para disminuir el número de calentadores de intercambio de exterior que actúan como condensadores se realiza de manera eficaz, por ejemplo, cuando la presión baja es difícil de controlar por los compresores 21a y 21b o cuando la capacidad de condensación es excesiva.

Puede darse el caso en el que la velocidad de rotación de los compresores 21a y 21b se incrementa a una velocidad de rotación de límite superior de rendimiento para aumentar la presión alta en un estado de temperatura al aire libre baja. En tal caso, debido a que la baja presión se reduce como resultado, es preferible aumentar la baja presión a una presión baja objetivo. Por tanto, la capacidad de condensación puede reducirse disminuyendo el número de intercambiadores de calor de exterior que actúan como condensadores. De esta manera, la baja presión puede aumentarse.

Puede darse el caso en el que la capacidad de condensación de los intercambiadores 81d y 81e de calor de interior, los primeros intercambiadores 24a y 24b de calor de exterior, y los segundos intercambiadores 25a y 25b de calor de exterior que actúan como condensadores sea excesiva en comparación con la capacidad de evaporación de los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior que actúan como evaporadores. En este caso, la capacidad de condensación se reduce preferiblemente disminuyendo el número de intercambiadores de calor de exterior que actúan como condensadores.

Cuando el circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire se encuentra en el estado ilustrado en la figura 2, parte del refrigerante que ha fluido al interior de la unidad 2b de exterior a través de la tubería 31 b de ramificación de gas de baja presión se divide en el punto M de acoplamiento de la tubería 34b de gas de baja presión de unidad de exterior hacia la segunda válvula 23b de tres vías. El refrigerante dividido fluye al interior del segundo intercambiador 25b de calor de exterior (indicado por una flecha de línea discontinua en la figura 2). Debido a que la segunda válvula 41b de expansión de exterior está totalmente cerrada, el refrigerante que ha fluido al interior del segundo intercambiador 25b de calor de exterior permanece en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior.

En este caso, cuando se cumplen las siguientes condiciones (condiciones que causan el estancamiento de refrigerante), el refrigerante puede estancarse dentro del segundo intercambiador 25b de calor de exterior. Las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante incluyen una temperatura To al aire libre detectada por el sensor 58a y/o 58b de temperatura al aire libre que es inferior a una temperatura Ts de saturación de baja presión calculada a partir de la presión detectada por el sensor 51a y/o 51b de baja presión (correspondiendo Ts a la temperatura de evaporación en los intercambiadores 81a a 81c de calor de interior que actúan como evaporadores). Las condiciones que causan el estancamiento del refrigerante también incluyen el estado en el que no puede aumentarse la capacidad de funcionamiento del compresor 21a y/o 21b (tal como cuando la velocidad de rotación del compresor 21a y/o 21b se incrementa a la velocidad de rotación de límite superior de rendimiento descrita anteriormente); concretamente, el estado en el que la temperatura Ts de saturación de baja presión no puede reducirse porque la presión baja no puede reducirse. Las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante incluyen además la continuación de dicho estado durante un tiempo predeterminado (tal como 10 minutos) o más. Cuando se cumplen estas condiciones, el refrigerante que queda en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior puede condensarse y estancarse dentro del segundo intercambiador 25b de calor de exterior.

Si tal estado continúa durante mucho tiempo y se incrementa la cantidad de refrigerante estancado en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior en reposo, la cantidad de refrigerante que circula por el circuito de refrigerante disminuye. Como resultado, la cantidad de refrigerante que fluye a través de las unidades 8a a 8e de interior disminuye, lo que da como resultado una disminución de la capacidad de enfriamiento o capacidad de calentamiento.

A este respecto, se describirá el control del aparato 1 de acondicionamiento de aire. Por ejemplo, asumiendo que las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante se cumplen durante la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento en un estado en el que existe un intercambiador de calor de exterior no utilizado. En este caso, en el aparato 1 de acondicionamiento de aire, se provoca que todos los intercambiadores de calor de exterior incluyendo el intercambiador de calor de exterior no utilizado actúen como condensadores. Concretamente, se implementa el control de eliminación de estancamiento de refrigerante para provocar que el refrigerante estancado en el intercambiador de calor de exterior no utilizado fluya fuera del intercambiador de calor de exterior.

A continuación, se describirá en detalle el control de eliminación de estancamiento de refrigerante con referencia a la figura 3. La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra el flujo de procesamiento del control de eliminación de estancamiento de refrigerante, en el que St significa etapa y el número asociado indica el número de la etapa. La siguiente descripción con referencia a la figura 3 se centra principalmente en el procesamiento relacionado con la parte esencial del control de eliminación de estancamiento de refrigerante. Se omitirá la descripción de otros procesos generales, por ejemplo, controlar un circuito de refrigerante para alcanzar una temperatura establecida por el usuario o controlar los ventiladores 83a a 83e de interior para proporcionar un volumen de aire establecido por el usuario.

En primer lugar, las CPU 110a y 110b supervisan el modo de funcionamiento o la capacidad de funcionamiento requeridos por los usuarios de las unidades 8a a 8e de interior a través de las unidades 130a y 130b de comunicación. A continuación, las CPU 110a y 110b determinan si debe realizarse la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento (ST1).

Cuando no se realiza ni la operación de enfriamiento ni la operación principal de enfriamiento (No en ST1), las CPU 110a y 110b determinan si se está llevando a cabo el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (ST10). Cuando no se está llevando a cabo el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (No en ST10), las CPU 110a y 110b avanzan a la etapa ST12. Cuando se está llevando a cabo el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (Sí en ST 10), las CPU 110a y 110b finalizan el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (ST11). Entonces, la CPU 110a conmuta la primera válvula 22a de tres vías y la segunda válvula 23a de tres vías de la unidad 2a de exterior, e implementa la operación de calentamiento o la operación principal de calentamiento. De manera similar, la CPU 110b conmuta la primera válvula 22b de tres vías y la segunda válvula 23b de tres vías de la unidad 2b de exterior, e implementa la operación de calentamiento o la operación principal de calentamiento (ST12).

Específicamente, la CPU 110a conmuta la primera válvula 22a de tres vías para proporcionar una comunicación entre el orificio b y el orificio c. Asimismo, la CPU 110a conmuta la segunda válvula 23a de tres vías para proporcionar una comunicación entre el orificio e y el orificio f (el estado indicado por líneas discontinuas en la figura 1). Por tanto, el primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior actúan como evaporadores. A continuación, la CPU 110a acciona el compresor 21a a la velocidad de rotación correspondiente a la capacidad de funcionamiento requerida. Asimismo, la CPU 110a establece el grado de apertura de la primera válvula 40a de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de sobrecalentamiento del refrigerante a la salida del primer intercambiador 24a de calor de exterior. La CPU 110a establece el grado de apertura de la segunda válvula 41a de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de sobrecalentamiento del refrigerante a la salida del segundo intercambiador 25a de calor de exterior.

El grado de sobrecalentamiento del refrigerante puede determinarse utilizando la temperatura de saturación de baja presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 51a de baja presión, y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 56a de temperatura de refrigerante de lado de gas y/o la temperatura del refrigerante detectada por el segundo sensor 57a de temperatura de refrigerante de lado de gas, por ejemplo. La CPU 110a determina periódicamente el grado de sobrecalentamiento del refrigerante (tal como a intervalos de 30 segundos), y ajusta el grado de apertura de la primera válvula 40a de expansión de exterior y/o el grado de apertura de la segunda válvula 41a de expansión de exterior.

De manera similar, la CPU 110b conmuta la primera válvula 22b de tres vías para una proporcionar comunicación entre el orificio h y el orificio j. Asimismo, la CPU 110b conmuta la segunda válvula 23b de tres vías para proporcionar una comunicación entre el orificio m y el orificio n (el estado indicado por líneas discontinuas en la figura 1). Por tanto, el primer intercambiador 24b de calor de exterior y el segundo intercambiador 25b de calor de exterior actúan como evaporadores. A continuación, la CPU 110b acciona el compresor 21b a la velocidad de rotación correspondiente a la capacidad de funcionamiento requerida. Asimismo, la CPU 110b establece el grado de apertura de la primera válvula 40b de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de sobrecalentamiento del refrigerante a la salida del primer intercambiador 24b de calor de exterior. La CPU 110b establece el grado de apertura de la segunda válvula 41b de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de sobrecalentamiento del refrigerante a la salida del segundo intercambiador 25b de calor de exterior.

El grado de sobrecalentamiento del refrigerante puede calcularse utilizando la temperatura de saturación de baja presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 51b de baja presión, y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 56b de temperatura de refrigerante de lado de gas y/o por el segundo sensor 57b de temperatura de refrigerante de lado de gas, por ejemplo. La CPU 110b determina periódicamente el grado de sobrecalentamiento del refrigerante (tal como a intervalos de 30 segundos), y ajusta el grado de apertura de la primera válvula 40b de expansión de exterior y/o el grado de apertura de la segunda válvula 41b de expansión de exterior.

Las CPU 110a y 110b controlan las unidades 2a y 2b de exterior correspondientes descritas anteriormente para implementar la operación de calentamiento o la operación principal de calentamiento, y luego devolver el proceso a la etapa ST1.

Cuando va a realizarse la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento (Sí en ST1), las CPU 110a y 110b determinan si hay un intercambiador de calor de exterior que no se utiliza (ST2). Cuando no hay ningún intercambiador de calor exterior no utilizado (cuando todos los intercambiadores de calor exteriores están en funcionamiento; No en ST2), el circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire se encuentra en el estado ilustrado en la figura 1. En este caso, las CPU 110a y 110b controlan los elementos constitutivos de las unidades 2a y 2b de exterior tal como se describió anteriormente e implementan la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento, y luego devuelven el proceso a la etapa ST1.

Cuando existe un intercambiador de calor exterior no utilizado (Sí en ST2), el circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire se encuentra en el estado ilustrado en la figura 2, por ejemplo. Específicamente, la primera válvula 22a de tres vías de la unidad 2a de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio a y el orificio b. Asimismo, la segunda válvula 23a de tres vías conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio d y el orificio e (el estado indicado por líneas continuas en la figura 2). Por tanto, el primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior actúan como condensadores.

Además, la primera válvula 22b de tres vías de la unidad 2b de exterior conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio g y el orificio h. Asimismo, la segunda válvula 23b de tres vías conmuta para proporcionar una comunicación entre el orificio m y el orificio n (el estado indicado por líneas continuas en la figura 2). Por tanto, el primer intercambiador 24b de calor de exterior actúa como condensador mientras que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior se encuentra en estado no utilizado.

En el circuito de refrigerante anterior, la CPU 110a acciona el compresor 21a a la velocidad de rotación correspondiente a la capacidad de funcionamiento requerida. Asimismo, la CPU 110a establece el grado de apertura de la primera válvula 40a de expansión de exterior y la segunda válvula 41a de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de subenfriamiento de refrigerante a la salida del primer intercambiador 24a de calor de exterior y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior. El grado de subenfriamiento del refrigerante puede determinarse, por ejemplo, utilizando la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50a de alta presión y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 59a de temperatura de refrigerante de lado de líquido y/o el segundo sensor 60a de temperatura de refrigerante de lado de líquido. La CPU 110a determina periódicamente el grado de subenfriamiento del refrigerante (tal como a intervalos de 30 segundos), y ajusta el grado de apertura de la primera válvula 40a de expansión de exterior y/o de la segunda válvula 41a de expansión de exterior.

Además, la CPU 110b acciona el compresor 21b a la velocidad de rotación correspondiente a la capacidad de funcionamiento requerida. Asimismo, la CPU 110b ajusta el grado de apertura de la primera válvula 40b de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del primer intercambiador 24b de calor de exterior y del segundo intercambiador 25b de calor de exterior. La CPU 110b también cierra completamente la segunda válvula 41b de expansión de exterior. El grado de subenfriamiento del refrigerante puede determinarse utilizando, por ejemplo, la temperatura de saturación de alta presión calculada en base a la presión detectada por el sensor 50b de alta presión, y la temperatura del refrigerante detectada por el primer sensor 59b de temperatura de refrigerante de lado de líquido y/o el segundo sensor 60b de temperatura de refrigerante de lado de líquido. La CPU 110b determina periódicamente el grado de subenfriamiento del refrigerante (tal como a intervalos de 30 segundos), y ajusta el grado de apertura de la primera válvula 40b de expansión de exterior.

Las CPU 110a y 110b controlan las unidades 2a y 2b de exterior correspondientes descritas anteriormente para implementar la operación principal de enfriamiento.

A continuación, las CPU 110a y 110b supervisan la temperatura To al aire libre detectada por los sensores 58a y 58b de temperatura al aire libre (ST3). Además, las CPU 110a y 110b supervisan la presión detectada por los sensores 51a y 51b de baja presión. Las CPU 110a y 110b calculan la temperatura Ts de saturación de baja presión utilizando la presión supervisada (ST4). Las CPU 110a y 110b llevan a cabo la supervisión de la temperatura To al aire libre y el cálculo Ts de la temperatura de saturación de baja presión periódicamente (tal como a cinco intervalos).

A continuación, las CPU 110a y 110b determinan si se cumplen las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante (ST5). Tal como se describió anteriormente, las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante se utilizan para determinar la probabilidad de estancamiento del refrigerante en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior en reposo. Las condiciones que causan el estancamiento del refrigerante incluyen, como se describió anteriormente, si la temperatura To al aire libre es inferior a la temperatura Ts de saturación de baja presión calculada, y si el estado en el que la capacidad de funcionamiento de los compresores 21a y 21b no puede aumentarse continúa durante un tiempo predeterminado, tal como 10 minutos o más.

Cuando no se cumplen las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante (No en ST5), las CPU 110a y 110b devuelven el proceso a la etapa ST1. Cuando se cumplen las condiciones que causan el estancamiento de refrigerante (Sí en ST5), las CPU 110a y 110b implementan el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (ST6). El control de eliminación de estancamiento de refrigerante implica hacer que todos los intercambiadores de calor de exterior incluyendo el intercambiador de calor de exterior en reposo actúen como condensadores, de modo que el refrigerante estancado en el intercambiador de calor de exterior no utilizado pueda fluir fuera del intercambiador de calor de exterior. Según el presente ejemplo, se provoca que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior en reposo actúe como condensador. Por tanto, la CPU 110b controla la segunda válvula 23b de tres vías y la segunda válvula 41 b de expansión de exterior.

Específicamente, la CPU 110b conmuta la segunda válvula 23b de tres vías para proporcionar una comunicación entre el orificio k y el orificio m. La CPU 110b también establece el grado de apertura de la segunda válvula 41b de expansión de exterior al grado de apertura correspondiente al grado de subenfriamiento del refrigerante a la salida del segundo intercambiador 25b de calor de exterior. Por tanto, el segundo intercambiador 25b de calor de exterior actúa como condensador. Por tanto, todos los intercambiadores de calor de exterior (los primeros intercambiadores 24a y 24b de calor de exterior, y los segundos intercambiadores 25a y 25b de calor de exterior) actúan como condensadores. Concretamente, se realiza el circuito de refrigerante ilustrado en la figura 1.

Tal como se describió anteriormente, en el aparato 1 de acondicionamiento de aire, se implementa el control de eliminación de estancamiento de refrigerante de manera que se provoca que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior no utilizado actúe como condensador. Como resultado, puede provocarse que el refrigerante estancado en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior fluya fuera del segundo intercambiador 25b de calor de exterior. Entonces, el refrigerante sale de la unidad 2b de exterior a través de la segunda válvula 41b de expansión de exterior y a través de la tubería 35b de líquido de unidad de exterior. Por tanto, puede eliminarse el estancamiento de refrigerante en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior.

Las CPU 110a y 110b, durante el control de eliminación de estancamiento de refrigerante, aumentan y disminuyen la velocidad de rotación de los ventiladores 26a y 26b de exterior entre cero y 900 rpm a una velocidad predeterminada (tal como 100 rpm/20 seg) por la siguiente razón. Cuando se está implementando el control de eliminación de estancamiento de refrigerante, el número de condensadores aumenta en comparación con el circuito de refrigerante ilustrado en la figura 2. Esto se debe a que se provoca que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior no utilizado actúe como condensador. Como resultado, la capacidad de condensación se vuelve excesiva y se baja la alta presión (la presión del refrigerante en la tubería 30 de gas de alta presión, las tuberías 30a y 30b de ramificación de gas de alta presión y las tuberías 33a y 33b de gas de alta presión de unidad de exterior). La alta presión puede incluso reducirse por debajo de la alta presión objetivo para lograr la capacidad de calentamiento deseada en las unidades 8d y 8e de interior que realizan la operación de calentamiento. La alta presión objetivo es para garantizar una diferencia de presión con respecto a la presión del refrigerante (presión de líquido) que fluye en la tubería 32 de líquido y en las tuberías 32a y 32b de ramificación de líquido.

Las CPU 110a y 110b supervisan periódicamente la alta presión detectada por los sensores 50a y 50b de alta presión. Las CPU 110a y 110b causan que la velocidad de rotación de los ventiladores 26a y 26b de exterior varíe entre 0 y 900 rpm según la diferencia de presión entre la alta presión supervisada y la alta presión objetivo. Por ejemplo, cuando la alta presión cae por debajo de la alta presión objetivo debido al aumento en el número de intercambiadores de calor de exterior que actúan como condensadores de gas con un exceso de capacidad de condensación resultante, las CPU 110a y 110b provocan que la velocidad de rotación de los ventiladores 26a y 26b de exterior se reduzca a una velocidad predeterminada. Concretamente, las CPU 110a y 110b disminuyen el volumen de ventilación en cada uno de los intercambiadores de calor de exterior. Por tanto, la capacidad de condensación en cada intercambiador de calor de exterior se reduce y la alta presión aumenta. Por tanto, la disminución de la alta presión debido al exceso de capacidad de condensación puede mitigarse o eliminarse, de modo que puede suprimirse la disminución de la capacidad de calentamiento en las unidades 8d y 8e de interior que realizan la operación de calentamiento.

A continuación, las CPU 110a y 110b determinan si se cumple una condición de eliminación de estancamiento de refrigerante (ST7). La condición de eliminación de estancamiento de refrigerante es de manera que el estancamiento de refrigerante no se produce en los intercambiadores de calor de exterior, incluso si existe un intercambiador de calor de exterior no utilizado. Específicamente, la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante incluye si un estado en el que la temperatura obtenida restando una temperatura predeterminada (tal como 2°C) de la temperatura To al aire libre controlada es superior a la temperatura Ts de saturación de baja presión ha continuado durante un tiempo predeterminado, tal como cinco minutos, o más. Cuando se cumple la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante, la probabilidad de estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior no utilizado, si lo hubiera, puede reducirse relativamente.

Tal como se describió anteriormente, la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante implica la comparación de la temperatura obtenida restando una temperatura predeterminada de la temperatura To al aire libre y la temperatura Ts de saturación de baja presión. Si, como la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante, se comparan la temperatura To al aire libre y la temperatura Ts de saturación de baja presión sin restar la temperatura predeterminada de la temperatura To al aire libre y se detiene el control de eliminación de estancamiento de refrigerante, la condición que provoca el estancamiento de refrigerante puede satisfacerse de nuevo poco después, seguida de la aplicación del control de eliminación de estancamiento de refrigerante, lo que puede ocurrir con frecuencia. Por tanto, con el fin de evitar esto, la temperatura obtenida restando una temperatura predeterminada de la temperatura To al aire libre se compara con la temperatura Ts de saturación de baja presión.

Cuando no se cumple la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante (No en ST7), las CPU 110a y 110b devuelven el proceso a la etapa ST1. Cuando se cumple la condición de eliminación de estancamiento de refrigerante (Sí en ST7), las CPU 110a y 110b finalizan el control de eliminación de estancamiento de refrigerante (ST8).

A continuación, las CPU 110a y 110b determinan si, teniendo en cuenta que el funcionamiento de todas las unidades 8a a 8e de interior se detiene, el funcionamiento de las unidades 2a y 2b de exterior (ST9) debe detenerse. Cuando debe detenerse el funcionamiento (Sí en ST9), las CPU 110a y 110b provocan que el compresor 21a o 21b correspondiente se detenga. Además, las CPU 110a y 110b provocan que la primera válvula 40a o 40b de expansión de exterior correspondiente, y la segunda válvula 41a o 41b de expansión de exterior correspondiente estén completamente cerradas y finalizan el proceso. Cuando no es necesario detener el funcionamiento (No en ST9), las CPU 110a y 110b devuelven el proceso a la etapa ST1.

Tal como se describió anteriormente, el aparato de acondicionamiento de aire según la presente divulgación puede suprimir el estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior en reposo. Concretamente, cuando se produce un estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior no utilizado durante la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento del aparato 1 de acondicionamiento de aire, se provoca que todos los intercambiadores de calor de exterior, incluido el intercambiador de calor de exterior no utilizado, actúen como condensadores. Por tanto, puede provocarse que el refrigerante estancado fluya fuera del intercambiador de calor de exterior, de modo que pueda eliminarse el estancamiento de refrigerante. Por tanto, puede remediarse la falta de refrigerante en las unidades de interior que realizan la operación de enfriamiento y, como resultado, puede suprimirse la disminución de la capacidad de enfriamiento y/o de calentamiento.

En el ejemplo anterior, cuando se cumplen las condiciones que provocan el estancamiento de refrigerante, todos los intercambiadores de calor de exterior, incluido el intercambiador de calor de exterior no utilizado, actúan como condensadores. Sin embargo, es posible que un ventilador de exterior no pueda rotar debido a una falla en su motor y similares. En tal caso, el intercambiador de calor de exterior correspondiente al ventilador de exterior podrá no utilizarse preferiblemente como condensador cuando se aplique el control de eliminación de estancamiento de refrigerante.

El aparato de acondicionamiento de aire según la presente divulgación puede expresarse como un primer aparato de acondicionamiento de aire de la siguiente manera. El primer aparato de acondicionamiento de aire comprende: al menos una unidad de exterior que incluye al menos un compresor, un ventilador de exterior, una pluralidad de intercambiadores de calor de exterior, medios de conmutación de paso de flujo acoplados a una abertura de entrada/salida de refrigerante de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior y configurados para conmutar el acoplamiento de los intercambiadores de calor de exterior a una abertura de descarga de refrigerante o una abertura de entrada de refrigerante del compresor, medios de ajuste de caudal acoplados a otra abertura de entrada/salida de refrigerante de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior y configurados para ajustar el caudal de refrigerante en los intercambiadores de calor de exterior, medios de detección de temperatura al aire libre configurados para detectar una temperatura al aire libre, medios de detección de baja presión configurados para detectar la presión en un lado de baja presión del compresor y medios de control configurados para controlar los medios de conmutación de paso de caudal o los medios de ajuste de caudal; una pluralidad de unidades de interior que incluyen un intercambiador de calor de interior; y una pluralidad de unidades de conmutación correspondiente a la pluralidad de las unidades de interior y configuradas para conmutar la dirección del flujo de refrigerante en el intercambiador de calor de interior, en el que: la unidad de exterior y la pluralidad de las unidades de conmutación se acoplan a través de una tubería de gas de alta presión y una tubería de gas de baja presión; la pluralidad de las unidades de interior se acopla a la al menos a una unidad de exterior a través de una tubería de líquido; la pluralidad de las unidades de interior y la pluralidad de las unidades de conmutación correspondiente se acoplan a través de una tubería de refrigerante; y los medios de control provocan que todos los intercambiadores de calor de exterior actúan como condensadores cuando los intercambiadores de calor de exterior incluyen un intercambiador de calor de exterior que actúa como condensador y un intercambiador de calor de exterior en reposo, y cuando un estado en el que la temperatura al aire libre detectada por los medios de detección de temperatura al aire libre es inferior a una temperatura de saturación de baja presión calculada utilizando la presión en el lado de baja presión que se detecta por los medios de detección de baja presión continúa durante un tiempo predeterminado.

Según el primer aparato de acondicionamiento de aire, cuando se produce un estancamiento de refrigerante en el intercambiador de calor de exterior en reposo durante la operación de enfriamiento o la operación principal de enfriamiento por el intercambiador de calor de exterior que actúa como condensador, se provoca que todos los intercambiadores de calor de exterior incluido el intercambiador de calor de exterior no utilizado actúen como condensadores. De esta manera, puede provocarse que el refrigerante estancado salga del intercambiador de calor de exterior de modo que pueda eliminarse el estancamiento de refrigerante. Por tanto, puede eliminarse la falta de refrigerante en la unidad de interior que realiza la operación de enfriamiento, y puede evitarse la disminución de la capacidad de enfriamiento/calentamiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una unidad (2a; 2b) de exterior para un aparato (1) de acondicionamiento de aire, que comprende:

un compresor (21a; 21b);

un ventilador (26a; 26b) de exterior;

una pluralidad de intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior acoplados a una pluralidad de unidades (8a; 8b; 8c; 8d; 8e) de interior;

un elemento de conmutación (22a; 23a; 22b; 23b) configurado para conmutar las funciones de los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior o bien a condensadores o a evaporadores mediante la conmutación de los estados de acoplamiento entre el compresor (21a; 21b) y los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior; y

una unidad (100) de control configurada para calcular una temperatura de saturación de baja presión durante una operación de enfriamiento o una operación principal de enfriamiento,

caracterizada porque

la unidad (100) de control está configurada para provocar que todos de la pluralidad de intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior actúen como condensadores mediante el control del elemento (22a; 23a; 22b; 23b) de conmutación cuando un estado en el que una temperatura (To) al aire libre es inferior a la temperatura (Ts) de saturación de baja presión continúa durante un tiempo predeterminado.

2. La unidad (2a; 2b) de exterior según la reivindicación 1, que comprende además un detector de temperatura al aire libre configurado para detectar la temperatura (To) al aire libre.

3. La unidad (2a; 2b) de exterior según la reivindicación 1 o 2, que comprende además un detector de baja presión configurado para detectar la presión en un lado de baja presión del compresor (21a; 21b),

en la que la unidad (100) de control calcula la temperatura (Ts) de saturación de baja presión basándose en la presión en el lado de baja presión.

4. La unidad (2a; 2b) de exterior según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el elemento (22a; 23a; 22b; 23b) de conmutación incluye:

una unidad (22a; 23a) de conmutación de paso de flujo configurada para conmutar el acoplamiento de una abertura de entrada/salida de refrigerante de los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior a una abertura de descarga de refrigerante o una abertura de entrada de refrigerante del compresor (21a; 21b); y una unidad (40a; 41a) de ajuste de caudal acoplada a otra abertura de entrada/salida de refrigerante de los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior y configurada para ajustar el caudal de refrigerante en los intercambiadores (24a; 24b; 25a; 25b) de calor de exterior.

5. La unidad (2a; 2b) de exterior según la reivindicación 4, en la que la unidad de conmutación de paso de flujo es una válvula (22a; 23a) de tres vías.

6. La unidad (2a; 2b) de exterior según la reivindicación 4, en la que la unidad de ajuste de caudal es una válvula (40a; 41a) de expansión.

7. La unidad (2a; 2b) de exterior según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además un detector (50a) de alta presión que detecta la presión en un lado de alta presión del compresor (21a; 21b), en la que la unidad (100) de control provoca que la velocidad de rotación del ventilador (26a; 26b) de exterior se reduzca a una velocidad predeterminada cuando la presión en un lado de alta presión es inferior a una presión alta objetivo.

8. Un aparato (1) de acondicionamiento de aire que comprende:

la unidad (2a; 2b) de exterior según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y

una pluralidad de unidades (8a; 8b; 8c; 8d; 8e) de interior acopladas a la unidad (2a; 2b) de exterior.