ES2661868T3 - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Un acondicionador de aire en el que una unidad interior y una unidad exterior (100) están conectadas entre sí a través de un tubo (301, 302) para hacer circular un refrigerante, un refrigerante hecho de R32 solamente o un refrigerante mezclado que contiene un porcentaje de masa predeterminado o más de R32 es utilizado como refrigerante, y caracterizado por que el refrigerante mezclado con un nivel predeterminado o más de un lubricante para prevenir una aparición de separación de dos capas entre un refrigerante líquido y el lubricante es suministrado a un compresor (104) de la unidad exterior (100), en donde la unidad exterior (100) incluye el compresor (104), un separador de aceite (106) conectado a un lado de descarga del compresor (104) y configurado para separar y recoger aceite del refrigerante descargado del compresor (104), un acumulador (105) conectado a un lado de entrada del compresor (104), configurado para separar el refrigerante líquido del refrigerante y acumular el mismo, y configurado para suministrar un refrigerante gaseoso al compresor (104), y una unidad de control de la cantidad de suministro de aceite configurada para devolver el lubricante separado por el separador de aceite (106) al acumulador (105) para controlar una relación de mezcla del lubricante en una mezcla de refrigerante líquido y lubricante acumulada en el acumulador (105) para dicho nivel predeterminado o másAn air conditioner in which an indoor unit and an outdoor unit (100) are connected to each other through a tube (301, 302) to circulate a refrigerant, a refrigerant made of R32 only or a mixed refrigerant containing a Default mass percentage or more of R32 is used as a refrigerant, and characterized in that the refrigerant mixed with a predetermined level or more of a lubricant to prevent an appearance of separation of two layers between a liquid refrigerant and the lubricant is supplied to a compressor (104) of the outdoor unit (100), wherein the outdoor unit (100) includes the compressor (104), an oil separator (106) connected to a discharge side of the compressor (104) and configured to separate and collect refrigerant oil discharged from the compressor (104), an accumulator (105) connected to an inlet side of the compressor (104), configured to separate the liquid refrigerant from the refrigerant and accumulate the same, and configured to supply a gaseous refrigerant to the compressor (104), and a control unit for the quantity of oil supply configured to return the lubricant separated by the oil separator (106) to the accumulator (105) to control a mixing ratio of the lubricant in a mixture of liquid refrigerant and lubricant accumulated in the accumulator (105) for said predetermined level or more
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Acondicionador de aire Campo técnicoAir conditioner Technical field
La presente invención se refiere a un acondicionador de aire.The present invention relates to an air conditioner.
Antecedentes de la técnicaPrior art
Una técnica conocida utiliza un refrigerante de HFC (Hidrofluorocarbonos) como refrigerante para un acondicionador de aire y aceite de PVE (Éter Polivinílico) compatible con el refrigerante como aceite de máquina refrigerante (Bibliografía de Patente 1). Además, considerando el hecho de que la temperatura de R32 que sirve como refrigerante de HFC descargado de un compresor llega a ser más alta que un refrigerante convencional R410A entre 10 y 15° C, una técnica conocida establece la calidad del refrigerante en el lado de succión del compresor en 0,65 o más y 0,85 o menos para reducir la temperatura de descarga (Bibliografía de Patente 2).A known technique uses an HFC refrigerant (Hydrofluorocarbons) as a refrigerant for an air conditioner and PVE oil (Polyvinyl Ether) compatible with the refrigerant as a refrigerating machine oil (Patent Bibliography 1). In addition, considering the fact that the temperature of R32 serving as an HFC refrigerant discharged from a compressor becomes higher than a conventional R410A refrigerant between 10 and 15 ° C, a known technique establishes the quality of the refrigerant on the side of compressor suction by 0.65 or more and 0.85 or less to reduce the discharge temperature (Patent Bibliography 2).
Listado de CitasAppointment List
Bibliografía de patentesPatent Bibliography
Bibliografía de Patente 1: JP 11-325620 A Bibliografía de Patente 2: JP 3956589 B2Patent Bibliography 1: JP 11-325620 A Patent Bibliography 2: JP 3956589 B2
Compendio de la InvenciónCompendium of the Invention
Debido a su bajo nivel de GWP (Potencial de Calentamiento Global), el R32 que sirve como refrigerante de HFC se espera que sea un refrigerante ecológico. Sin embargo, en cuanto a las características de mezcla de un refrigerante R32 y un lubricante, la compatibilidad del refrigerante R32 se reduce con una baja relación de mezcla del lubricante, que causa un área donde se separa la mezcla del refrigerante R32 y del lubricante en las dos capas del lubricante y de un líquido refrigerante.Due to its low level of GWP (Global Warming Potential), the R32 that serves as an HFC refrigerant is expected to be an ecological refrigerant. However, as regards the mixing characteristics of a refrigerant R32 and a lubricant, the compatibility of the refrigerant R32 is reduced with a low mixing ratio of the lubricant, which causes an area where the mixture of the refrigerant R32 and the lubricant is separated in the two layers of the lubricant and a coolant.
Además, un refrigerante R32 está controlado para tener menos calidad de refrigerante en el lado de succión de un compresor que un refrigerante convencional R410A. Por consiguiente, cuando se utiliza el R32, una relación de mezcla del lubricante en la mezcla de un refrigerante líquido y de un lubricante dentro de un acumulador proporcionado en el lado de succión del compresor se vuelve baja. Por esta razón, es probable que se produzca una separación de dos capas entre el refrigerante líquido y el lubricante dentro del acumulador, lo que hace difícil devolver el lubricante al compresor. Así, debido a la escasez de lubricante en el compresor, se produce un problema como una lubricación inadecuada. Como resultado, la fiabilidad disminuye.In addition, an R32 refrigerant is controlled to have less refrigerant quality on the suction side of a compressor than a conventional R410A refrigerant. Therefore, when the R32 is used, a mixture ratio of the lubricant in the mixture of a liquid refrigerant and a lubricant within an accumulator provided on the suction side of the compressor becomes low. For this reason, a two-layer separation is likely to occur between the liquid refrigerant and the lubricant inside the accumulator, which makes it difficult to return the lubricant to the compressor. Thus, due to the shortage of lubricant in the compressor, a problem such as inadequate lubrication occurs. As a result, reliability decreases.
Además, la patente europea EP 0 485 979 A2 describe un aparato de refrigeración con un refrigerante compuesto principalmente de un refrigerante de tipo fluorocarbono que no contiene cloro y que tiene una temperatura crítica de 40° C o superior, y un aceite de máquina de refrigeración que comprende como aceite base un aceite de éster de uno o más ácidos grasos.In addition, European patent EP 0 485 979 A2 describes a refrigeration apparatus with a refrigerant composed mainly of a chlorocarbon-free refrigerant that does not contain chlorine and has a critical temperature of 40 ° C or higher, and a refrigerating machine oil comprising as the base oil an ester oil of one or more fatty acids.
La patente europea EP 1 174 665 A1 describe que la humedad en un circuito de refrigeración es absorbida por medio de un aceite de éter polivinílico que tiene higroscopicidad y sirve como aceite de máquina de refrigeración.European patent EP 1 174 665 A1 describes that the moisture in a refrigeration circuit is absorbed by means of a polyvinyl ether oil that has hygroscopicity and serves as a refrigerating machine oil.
La patente europea EP 1 275 912 A1 describe un circuito refrigerante. El circuito refrigerante está cargado con un solo refrigerante de R32 o con un refrigerante mezclado de R32/R125 cuyo contenido de R32 no es inferior al 75% en peso. Como material aislante de un motor eléctrico del compresor, se utiliza un material de resina, y como aceite de refrigeración se utiliza un aceite sintético.European patent EP 1 275 912 A1 describes a refrigerant circuit. The refrigerant circuit is charged with a single R32 refrigerant or with a mixed R32 / R125 refrigerant whose R32 content is not less than 75% by weight. As an insulating material of an electric motor of the compressor, a resin material is used, and as a cooling oil a synthetic oil is used.
El documento GB 2 159 260 A describe una bomba de calor que tiene una pluralidad de compresores operados en paralelo. La bomba de calor tiene un suministro mejorado de aceite a los compresores.GB 2 159 260 A describes a heat pump having a plurality of compressors operated in parallel. The heat pump has an improved supply of oil to the compressors.
Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un acondicionador de aire capaz de prevenir la separación de dos capas entre un refrigerante líquido y un lubricante y de reducir la aparición de lubricación inadecuada.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of preventing the separation of two layers between a liquid refrigerant and a lubricant and reducing the occurrence of improper lubrication.
El objeto es resuelto por la invención según la reivindicación 1. Otros desarrollos preferidos están descritos por las reivindicaciones dependientes. Según un aspecto, un acondicionador de aire según la presente invención es el acondicionador de aire en el que una unidad interior y una unidad exterior están conectadas entre sí a través de una tubo para hacer circular un refrigerante, caracterizado por que un refrigerante hecho de R32 solamente o un refrigerante mezclado que contiene un porcentaje de masa predeterminado o más de R32 es utilizado como refrigerante, y el refrigerante mezclado con un nivel predeterminado o más de un lubricante para prevenir la aparición de una separación de dos capas entre un refrigerante líquido y el lubricante es suministrado a un compresor de la unidad exterior.The object is solved by the invention according to claim 1. Other preferred developments are described by the dependent claims. According to one aspect, an air conditioner according to the present invention is the air conditioner in which an indoor unit and an outdoor unit are connected to each other through a tube for circulating a refrigerant, characterized in that a refrigerant made of R32 only or a mixed refrigerant containing a predetermined mass percentage or more of R32 is used as a refrigerant, and the refrigerant mixed with a predetermined level or more of a lubricant to prevent the appearance of a two-layer separation between a liquid refrigerant and the Lube is supplied to a compressor of the outdoor unit.
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Según una realización de la presente invención, es posible prevenir la aparición de la separación de dos capas entre un refrigerante líquido y un lubricante y reducir la lubricación inadecuada para mejorar la fiabilidad.According to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the appearance of the separation of two layers between a liquid refrigerant and a lubricant and reduce improper lubrication to improve reliability.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
La FIGURA 1 es un diagrama de configuración de circuito de un acondicionador de aire.FIGURE 1 is a circuit configuration diagram of an air conditioner.
La FIGURA 2 es una vista transversal vertical de un acumulador.FIGURE 2 is a vertical cross-sectional view of an accumulator.
La FIGURA 3 es una gráfica que muestra las características de mezcla de un refrigerante R32 y de un lubricante.FIGURE 3 is a graph showing the mixing characteristics of an R32 refrigerant and a lubricant.
Descripción de la realizaciónDescription of the realization
En adelante, se dará una descripción de una realización de la presente invención con referencia a los dibujos. En la realización, como se describirá en detalle a continuación, un refrigerante mezclado con un nivel predeterminado o más de un lubricante es suministrado a un compresor en un caso en el que se utiliza el refrigerante que contiene al menos el porcentaje de masa predeterminado o más de R32 que sirve como refrigerante de HFC. Específicamente, en una mezcla (mezcla de un refrigerante líquido y del lubricante) acumulada en un acumulador conectado al lado de entrada del compresor, la relación de mezcla del lubricante se establece en el nivel predeterminado o más. Para controlar la relación de mezcla del lubricante en la mezcla dentro del acumulador, el lubricante separado por un separador de aceite conectado al lado de descarga del compresor es devuelto al acumulador para satisfacer una condición predeterminada. Aquí, en la realización, se utiliza el refrigerante mezclado que contiene el 70 por ciento de masa o más de R32. Esto es porque el refrigerante mezclado con una relación de 70 por ciento de masa o más de R32 llega a ser igual al R32 en características como niveles de GWP, humedad de succión, y compatibilidad con el aceite.Hereinafter, a description of an embodiment of the present invention will be given with reference to the drawings. In the embodiment, as will be described in detail below, a refrigerant mixed with a predetermined level or more of a lubricant is supplied to a compressor in a case where the refrigerant containing at least the predetermined mass percentage or more is used. of R32 that serves as an HFC refrigerant. Specifically, in a mixture (mixture of a liquid refrigerant and the lubricant) accumulated in an accumulator connected to the inlet side of the compressor, the mixture ratio of the lubricant is set at the predetermined level or more. To control the mixing ratio of the lubricant in the mixture within the accumulator, the lubricant separated by an oil separator connected to the discharge side of the compressor is returned to the accumulator to satisfy a predetermined condition. Here, in the embodiment, the mixed refrigerant containing 70 percent mass or more of R32 is used. This is because the refrigerant mixed with a ratio of 70 percent mass or more of R32 becomes equal to R32 in characteristics such as GWP levels, suction humidity, and oil compatibility.
Según la realización, con el control de la relación de mezcla del lubricante en la mezcla del refrigerante R32 y del lubricante dentro del acumulador, es posible prevenir la separación de dos capas entre el refrigerante líquido y el lubricante dentro del acumulador. Esto resulta en un incremento en la cantidad de lubricante contenida en el refrigerante suministrado del acumulador al compresor, lo que hace posible reducir la escasez de lubricante dentro del compresor y mejorar la fiabilidad del compresor y de un acondicionador de aire.According to the embodiment, by controlling the mixing ratio of the lubricant in the mixture of refrigerant R32 and the lubricant inside the accumulator, it is possible to prevent the separation of two layers between the liquid refrigerant and the lubricant inside the accumulator. This results in an increase in the amount of lubricant contained in the refrigerant supplied from the accumulator to the compressor, which makes it possible to reduce the shortage of lubricant within the compressor and improve the reliability of the compressor and an air conditioner.
(Primera realización)(First realization)
La realización se describirá con referencia a las FIGURAS 1 a 3. La FIGURA 1 muestra un ejemplo de configuración del ciclo de refrigeración de un acondicionador de aire 1 según la realización.The embodiment will be described with reference to FIGURES 1 to 3. FIGURE 1 shows an example of a refrigeration cycle configuration of an air conditioner 1 according to the embodiment.
El ciclo de refrigeración del acondicionador de aire 1 incluye al menos una unidad exterior 100 y al menos una unidad interior 200. Una pluralidad de unidades interiores 200a y 200B se muestran en la FIGURA 1, pero se llaman las unidades interiores 200 a menos que se clasifique de otra manera. La FIGURA 1 muestra un caso en el que una unidad exterior 100 y dos unidades interiores 200 están conectadas entre sí. Sin embargo, sin estar limitado a esto, el ciclo refrigerante puede incluir dos o más unidades exteriores 100 y tres o más unidades interiores 200 conectadas entre sí.The refrigeration cycle of the air conditioner 1 includes at least one outdoor unit 100 and at least one indoor unit 200. A plurality of indoor units 200a and 200B are shown in FIGURE 1, but the indoor units 200 are called unless they are called Sort differently. FIGURE 1 shows a case in which an outdoor unit 100 and two indoor units 200 are connected to each other. However, without being limited to this, the refrigerant cycle may include two or more outdoor units 100 and three or more indoor units 200 connected to each other.
La unidad exterior 100 incluye, por ejemplo, un intercambiador de calor 101 exterior, un ventilador 102 exterior, una válvula de expansión 103 exterior, un compresor 104, un acumulador 105, un separador de aceite 106, un capilar 107 de retorno de aceite, una válvula 108 de cuatro vías, un intercambiador de calor 109 de sobreenfriamiento, una válvula de expansión 110 de derivación de sobreenfriamiento, y los tubos 112 a 117.The outdoor unit 100 includes, for example, an external heat exchanger 101, an external fan 102, an external expansion valve 103, a compressor 104, an accumulator 105, an oil separator 106, an oil return capillary 107, a four-way valve 108, an overcooling heat exchanger 109, an overcooling bypass expansion valve 110, and the pipes 112 to 117.
Cada una de las unidades interiores 200 incluye, por ejemplo, un intercambiador de calor 201 interior, un ventilador 202 interior, y una válvula de expansión 203 interior. La unidad exterior 100 y las unidades interiores 200 están conectadas entre sí por un tubo 121 de líquido y un tubo 302 de gas.Each of the indoor units 200 includes, for example, an indoor heat exchanger 201, an indoor fan 202, and an indoor expansion valve 203. The outdoor unit 100 and the indoor units 200 are connected to each other by a liquid tube 121 and a gas tube 302.
Aquí, en la realización, se utiliza un refrigerante hecho de R32 solamente o un refrigerante mezclado que contiene el 70 por ciento de masa o más de R32. A continuación, se describirán las operaciones.Here, in the embodiment, a refrigerant made of R32 only or a mixed refrigerant containing 70 percent mass or more of R32 is used. Next, the operations will be described.
El compresor 104 incluye, por ejemplo, un cárter y un cuerpo principal del compresor (ambos no mostrados) provisto dentro del cártel, y se acumula un lubricante en la parte inferior del cárter. Durante la operación de compresión del cuerpo principal del compresor, el lubricante dentro del cárter se bombea por la acción de bombeo y se suministra a una parte donde se requiere lubricación. Parte del lubricante se descarga al tubo 112 de descarga junto con el refrigerante.Compressor 104 includes, for example, a crankcase and a main body of the compressor (both not shown) provided inside the crankcase, and a lubricant accumulates in the lower part of the crankcase. During the compression operation of the main body of the compressor, the lubricant inside the crankcase is pumped by the pumping action and is supplied to a part where lubrication is required. Part of the lubricant is discharged to the discharge tube 112 together with the refrigerant.
Un refrigerante gaseoso de baja presión fluye en el compresor 104 desde el acumulador 105 a través del tubo 117. El compresor 104 comprime el refrigerante para descargar un refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión desde el puerto de descarga. El refrigerante gaseoso de alta presión descargado desde el puerto de descarga del compresor 104 en el tubo 112 fluye en el separador de aceite 106 a través del tubo 112. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión descargado desde el compresor 104 contiene el lubricante.A low pressure gaseous refrigerant flows into the compressor 104 from the accumulator 105 through the tube 117. The compressor 104 compresses the refrigerant to discharge a high temperature and high pressure gaseous refrigerant from the discharge port. The high pressure gaseous refrigerant discharged from the discharge port of the compressor 104 in the tube 112 flows into the oil separator 106 through the tube 112. The high temperature and high pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 104 contains the lubricant.
El separador de aceite 106 recoge el lubricante contenido en el refrigerante gaseoso de alta presión y devuelve el lubricante recogido al acumulador 105 a través del capilar 107 de retorno de aceite y del tubo 116. El tubo 116 es unThe oil separator 106 collects the lubricant contained in the high pressure gaseous refrigerant and returns the collected lubricant to the accumulator 105 through the oil return capillary 107 and the tube 116. The tube 116 is a
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tubo utilizado para conectar el puerto en el lado del puerto de entrada del compresor de la válvula 108 de cuatro vías y el puerto de entrada del acumulador 105 entre sí. El capilar 107 de retorno de aceite como ejemplo de una “unidad de control de la cantidad de suministro de aceite” es una unidad utilizada para controlar el flujo y la presión del lubricante devuelto del separador de aceite 106 al acumulador 105.tube used to connect the port on the side of the compressor inlet port of the four-way valve 108 and the inlet port of the accumulator 105 with each other. The oil return capillary 107 as an example of a "oil supply quantity control unit" is a unit used to control the flow and pressure of the lubricant returned from the oil separator 106 to the accumulator 105.
La válvula 108 de cuatro vías es una válvula de inversión de dirección utilizada para seleccionar si el refrigerante gaseoso de alta presión se introduce en el intercambiador de calor 101 exterior o en los intercambiadores de calor 201 interiores dentro de las unidades interiores 200. Durante una operación de enfriamiento, la válvula 108 de cuatro vías hace que el refrigerante gaseoso de alta presión fluya en una dirección indicada por una flecha C en la FIGURA 1. El refrigerante gaseoso de alta presión fluye en el intercambiador de calor 101 exterior que sirve como condensador a través del tubo 113 que conecta el puerto en el lado del intercambiador de calor exterior de la válvula 108 de cuatro vías y el lado de succión del intercambiador de calor 101 exterior entre sí.The four-way valve 108 is a direction reversing valve used to select whether the high-pressure gaseous refrigerant is introduced into the external heat exchanger 101 or the internal heat exchangers 201 within the indoor units 200. During an operation of cooling, the four-way valve 108 causes the high pressure gaseous refrigerant to flow in a direction indicated by an arrow C in FIGURE 1. The high pressure gaseous refrigerant flows into the outer heat exchanger 101 which serves as a condenser to through the tube 113 connecting the port on the side of the external heat exchanger of the four-way valve 108 and the suction side of the external heat exchanger 101 with each other.
Al pasar a través del intercambiador de calor 101 exterior, el refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión se intercambia térmicamente con el aire exterior suministrado por el ventilador 102 exterior para la condensación y se convierte en un refrigerante líquido de alta temperatura y alta presión (refrigerante líquido). El refrigerante líquido de alta temperatura y alta presión fluye en la válvula de expansión 103 exterior a través del tubo 114 conectado al lado de salida del intercambiador de calor 101 exterior. Un refrigerante líquido de baja presión que sale de la válvula de expansión 103 exterior se ramifica. Entre el refrigerante líquido ramificado, algunos flujos en la válvula de expansión 110 de derivación de sobreenfriamiento mientras que otros flujos en un tubo 301 después de ser enfriados adicionalmente a través del intercambiador de calor 109 de sobreenfriamiento. El tubo 301 es un tubo utilizado para conectar el intercambiador de calor 101 de la unidad exterior 100 y los intercambiadores de calor 201 de las unidades interiores 200 entre sí.Upon passing through the external heat exchanger 101, the high temperature and high pressure gaseous refrigerant is thermally exchanged with the outside air supplied by the external fan 102 for condensation and becomes a high temperature and high pressure liquid refrigerant ( liquid refrigerant). The high temperature and high pressure liquid refrigerant flows into the outer expansion valve 103 through the tube 114 connected to the outlet side of the outer heat exchanger 101. A low pressure liquid refrigerant exiting the outer expansion valve 103 branches. Among the branched liquid refrigerant, some flows in the supercooling bypass expansion valve 110 while other flows in a tube 301 after being further cooled through the supercooling heat exchanger 109. The tube 301 is a tube used to connect the heat exchanger 101 of the outdoor unit 100 and the heat exchangers 201 of the indoor units 200 to each other.
El refrigerante líquido que fluye en la válvula de expansión 110 de derivación de sobreenfriamiento es despresurizado por la válvula de expansión 110 de derivación de sobreenfriamiento y fluye en el intercambiador de calor 109 de sobreenfriamiento. Al pasar a través del intercambiador de calor 109 de sobreenfriamiento, el refrigerante líquido que fluye en el intercambiador de calor 109 de sobreenfriamiento se intercambia térmicamente con otro refrigerante líquido para la evaporación y se convierte en un refrigerante gaseoso de baja presión. El refrigerante gaseoso de baja presión fluye en el acumulador 105 a través del tubo 115 de retorno conectado al tubo 116.The liquid refrigerant flowing in the supercooling bypass expansion valve 110 is depressurized by the supercooling bypass expansion valve 110 and flows into the supercooling heat exchanger 109. Upon passing through the supercooling heat exchanger 109, the liquid refrigerant flowing in the supercooling heat exchanger 109 is heat exchanged with another liquid refrigerant for evaporation and becomes a low pressure gaseous refrigerant. The low pressure gas refrigerant flows into the accumulator 105 through the return tube 115 connected to the tube 116.
El refrigerante líquido de baja presión suministrado a las unidades interiores 200 es despresurizado por las válvulas de expansión 203 interiores y fluye en los intercambiadores de calor 201 interiores. Al pasar a través de los intercambiadores de calor 201 interiores, el refrigerante líquido de baja presión que fluye en los intercambiados de calor 201 interiores se intercambia térmicamente con el aire interior suministrado por los ventiladores 202 interiores para la evaporación y se convierte en un refrigerante gaseoso (refrigerante gaseoso).The low pressure liquid refrigerant supplied to the indoor units 200 is depressurized by the indoor expansion valves 203 and flows into the indoor heat exchangers 201. By passing through the interior heat exchangers 201, the low pressure liquid refrigerant flowing in the interior heat exchanges 201 is thermally exchanged with the interior air supplied by the interior fans 202 for evaporation and becomes a gaseous refrigerant (gaseous refrigerant).
Cuando el refrigerante líquido de baja presión se evapora dentro de los intercambiados de calor 201 interiores, el aire dentro de una habitación se refrigera para enfriar la habitación. El refrigerante gaseoso que sale de los intercambiadores de calor 201 interiores es suministrado a la unidad exterior 100 a través del tubo 302 de gas.When the low pressure liquid refrigerant evaporates inside the interior heat exchanges 201, the air inside a room is cooled to cool the room. The gaseous refrigerant leaving the indoor heat exchangers 201 is supplied to the outdoor unit 100 through the gas tube 302.
El refrigerante gaseoso que fluye en la unidad exterior 100 fluye en el acumulador 105 a través de la válvula 108 de cuatro vías y del tubo 116. El acumulador 105 acumula un refrigerante líquido no evaporado para evitar que el refrigerante líquido fluya en el compresor 104. Esto es porque hay una probabilidad de daño o similar a las partes del compresor 104 cuando el compresor 104 comprime el refrigerante líquido.The gaseous refrigerant flowing in the outdoor unit 100 flows in the accumulator 105 through the four-way valve 108 and the tube 116. The accumulator 105 accumulates a non-evaporated liquid refrigerant to prevent the liquid refrigerant from flowing in the compressor 104. This is because there is a probability of damage or similar to the parts of the compressor 104 when the compressor 104 compresses the liquid refrigerant.
El refrigerante gaseoso, el refrigerante líquido, y el lubricante devuelto del separador de aceite 106 fluyen en el acumulador 105. El refrigerante gaseoso y el lubricante se mezclan juntos dentro del acumulador 105 y se suministran al compresor 104. El refrigerante líquido permanece en el acumulador 105.The gaseous refrigerant, the liquid refrigerant, and the lubricant returned from the oil separator 106 flow into the accumulator 105. The gaseous refrigerant and the lubricant are mixed together inside the accumulator 105 and supplied to the compressor 104. The liquid refrigerant remains in the accumulator 105.
A continuación, se describirá una operación térmica. El flujo de un refrigerante en la operación térmica está indicado por una flecha H. Después de la separación de un lubricante por el separador de aceite 106, un refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión descargado del compresor 104 es suministrado al tubo 302 de gas a través de la válvula 108 de cuatro vías. El lubricante separado por el separador de aceite 106 es suministrado al acumulador 105 a través del capilar 107 de retorno de aceite.Next, a thermal operation will be described. The flow of a refrigerant in thermal operation is indicated by an arrow H. After the separation of a lubricant by the oil separator 106, a high temperature and high pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 104 is supplied to the gas tube 302 through the four way valve 108. The lubricant separated by the oil separator 106 is supplied to the accumulator 105 through the oil return capillary 107.
El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión de la unidad exterior 100 es suministrado a las unidades interiores 200 a través del tubo 302 de gas. Cuando fluye a través de los intercambiadores de calor 201 interiores, el refrigerante gaseoso de alta temperatura suministrado a las unidades interiores 200 se intercambia térmicamente con el aire interior suministrado por los ventiladores 202 interiores para la condensación y se convierte en un refrigerante líquido. El refrigerante líquido sale de las unidades interiores 200 a través de las válvulas de expansión 203 interiores. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión se intercambia térmicamente con el aire interior en los intercambiadores de calor 201 interiores para realizar la operación térmica.The high temperature and high pressure gaseous refrigerant of the outdoor unit 100 is supplied to the indoor units 200 through the gas pipe 302. When flowing through the indoor heat exchangers 201, the high temperature gas refrigerant supplied to the indoor units 200 is thermally exchanged with the indoor air supplied by the indoor fans 202 for condensation and becomes a liquid refrigerant. The liquid refrigerant leaves the indoor units 200 through the indoor expansion valves 203. The high temperature and high pressure gaseous refrigerant is thermally exchanged with the indoor air in the indoor heat exchangers 201 to perform the thermal operation.
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El refrigerante líquido que sale de las unidades interiores 200 fluye en la unidad exterior 100 a través del tubo 301 de líquido. Después de pasar a través de la válvula de expansión 103 exterior, el refrigerante líquido que fluye en la unidad exterior 100 se ramifica en dos refrigerantes líquidos. Entre los refrigerantes líquidos ramificados, algunos flujos en la válvula de expansión 110 de derivación de sobreenfriamiento y se suministran al acumulador 105 a través de los tubos 115 y 116.The liquid refrigerant leaving the indoor units 200 flows in the outdoor unit 100 through the liquid tube 301. After passing through the external expansion valve 103, the liquid refrigerant flowing in the outdoor unit 100 branches into two liquid refrigerants. Among the branched liquid refrigerants, some flows in the overcooling bypass expansion valve 110 and are supplied to the accumulator 105 through the pipes 115 and 116.
Mientras que, el otro refrigerante líquido es despresurizado por la válvula de expansión 103 exterior y entonces fluye en el intercambiador de calor 101 exterior. Cuando fluye a través del intercambiador de calor 101 exterior, el refrigerante líquido se intercambia térmicamente con el aire exterior suministrado por el ventilador 102 exterior para la evaporación y se convierte en un refrigerante gaseoso. El refrigerante gaseoso fluye en el acumulador 105 a través de la válvula 108 de cuatro vías y del tubo 116. Como se describió anteriormente, el refrigerante gaseoso y el lubricante fluyen en el acumulador 105 para mezclarse, y el refrigerante gaseoso que contiene el lubricante es suministrado al compresor 104.Meanwhile, the other liquid refrigerant is depressurized by the external expansion valve 103 and then flows into the external heat exchanger 101. When it flows through the external heat exchanger 101, the liquid refrigerant is thermally exchanged with the external air supplied by the external fan 102 for evaporation and becomes a gaseous refrigerant. The gaseous refrigerant flows into the accumulator 105 through the four-way valve 108 and the tube 116. As described above, the gaseous refrigerant and the lubricant flow into the accumulator 105 for mixing, and the gaseous refrigerant containing the lubricant is supplied to compressor 104.
La FIGURA 2 muestra el acumulador 105 dentro de la unidad exterior 100 del ciclo de refrigeración en la FIGURA 1.FIGURE 2 shows the accumulator 105 inside the outdoor unit 100 of the refrigeration cycle in FIGURE 1.
Dentro del acumulador 105, el tubo 116 para la introducción (tubo de introducción) y el tubo 117 para la entrega (tubo de entrega) están insertados y unidos. El tubo 116 de introducción es un tubo utilizado para introducir el refrigerante gaseoso y/o el lubricante en el acumulador 105.Inside the accumulator 105, the tube 116 for the introduction (introduction tube) and the tube 117 for the delivery (delivery tube) are inserted and joined. The introduction tube 116 is a tube used to introduce the gaseous refrigerant and / or the lubricant into the accumulator 105.
El tubo 117 de entrega tiene una forma sustancialmente en U en el lado de extremo de la punta del mismo y es un tubo utilizado para suministrar el refrigerante gaseoso mezclado con el lubricante del acumulador 105 al compresor 104. El tubo 117 de entrega está unido al acumulador 105 con la curva en forma de U del mismo situada en el lado inferior del acumulador 105. Así, la curva en forma de U del tubo 117 de entrega está empapada en el refrigerante líquido acumulado en el acumulador 105.The delivery tube 117 has a substantially U-shape on the end side of the tip thereof and is a tube used to deliver the gaseous refrigerant mixed with the lubricant of the accumulator 105 to the compressor 104. The delivery tube 117 is attached to the accumulator 105 with the U-shaped curve thereof located on the lower side of the accumulator 105. Thus, the U-shaped curve of the delivery tube 117 is soaked in the liquid refrigerant accumulated in the accumulator 105.
El tubo 117 de entrega tiene un primer puerto 121A de retorno de líquido en la curva en forma de U del mismo. Además, el tubo 117 de entrega tiene un segundo puerto 121B de retorno de líquido situado en un lado superior que el primer puerto 121A de retorno de líquido. Además, el tubo 117 de entrega tiene, en el lado superior del mismo, un agujero 122 de ecualización de presión situado en el lado superior del acumulador 105 y utilizado para controlar la presión dentro del tubo 117 de entrega.The delivery tube 117 has a first liquid return port 121A in the U-shaped curve thereof. In addition, the delivery tube 117 has a second liquid return port 121B located on an upper side than the first liquid return port 121A. In addition, the delivery tube 117 has, on the upper side thereof, a pressure equalization hole 122 located on the upper side of the accumulator 105 and used to control the pressure inside the delivery tube 117.
El refrigerante y el lubricante que fluyen en el acumulador 105 a través del tubo 116 de introducción están separados en líquido y gas. El refrigerante gaseoso es suministrado al compresor 104 a través del tubo 117 de entrega. Con la circulación del refrigerante gaseoso, el líquido es aspirado en el tubo 117 de entrega desde el primer puerto 121A de retorno de líquido y suministrado del acumulador 105 al compresor 104 en una relación de mezcla de líquido predeterminada.The refrigerant and lubricant flowing in the accumulator 105 through the introduction tube 116 are separated in liquid and gas. The gaseous refrigerant is supplied to the compressor 104 through the delivery tube 117. With the circulation of the gaseous refrigerant, the liquid is aspirated into the delivery tube 117 from the first liquid return port 121A and supplied from the accumulator 105 to the compressor 104 in a predetermined liquid mixing ratio.
Si el nivel de líquido del acumulador 105 está por encima del segundo puerto 121B de retorno de líquido, el líquido también es aspirado desde el segundo puerto 121B de retorno de líquido, lo que incrementa la relación de mezcla de líquido. La relación de mezcla de líquido está controlada por los diámetros de agujero de los dos puertos 121A y 121B de retorno de líquido y por el diámetro de agujero del agujero 122 de ecualización de presión.If the liquid level of the accumulator 105 is above the second liquid return port 121B, the liquid is also aspirated from the second liquid return port 121B, which increases the liquid mixing ratio. The liquid mixing ratio is controlled by the hole diameters of the two liquid return ports 121A and 121B and by the hole diameter of the pressure equalization hole 122.
Aquí, en la realización, se reemplaza un refrigerante convencional R410A con el refrigerante R32 que tiene un GWP más bajo. El uso de R32 como refrigerante resulta en un incremento en la temperatura de descarga del compresorHere, in the embodiment, a conventional R410A refrigerant is replaced with the R32 refrigerant having a lower GWP. The use of R32 as a refrigerant results in an increase in compressor discharge temperature
104 entre 10 y 15° C. En la realización, la calidad de succión del compresor 104 se mantiene en un nivel más bajo que en el pasado para prevenir el incremento en la temperatura de descarga.104 between 10 and 15 ° C. In the embodiment, the suction quality of the compressor 104 is maintained at a lower level than in the past to prevent the increase in the discharge temperature.
Con este fin, el acumulador 105 de la realización acumula una cantidad mayor de refrigerante líquido que el refrigerante R410A convencional. Cuando el acumulador 105 acumula una cantidad mayor de refrigerante líquido que en el pasado, la relación de mezcla del lubricante en la mezcla acumulada en la parte inferior del acumuladorTo this end, the accumulator 105 of the embodiment accumulates a greater amount of liquid refrigerant than the conventional R410A refrigerant. When the accumulator 105 accumulates a greater amount of liquid refrigerant than in the past, the mixing ratio of the lubricant in the accumulated mixture at the bottom of the accumulator
105 se vuelve baja.105 becomes low.
La FIGURA 3 muestra las características de mezcla del refrigerante y del lubricante en un caso en el que se utiliza R32 como refrigerante. Si la relación de mezcla del lubricante es del 40% o menos en el refrigerante R32, un área de separación de dos capas que incluye las capas del refrigerante líquido y del lubricante se produce a baja temperatura. Es decir, el refrigerante líquido se acumula en el lado inferior del acumulador 105, y la capa del lubricante se forma en la capa del refrigerante líquido.FIGURE 3 shows the mixing characteristics of the refrigerant and the lubricant in a case in which R32 is used as the refrigerant. If the mixing ratio of the lubricant is 40% or less in the R32 refrigerant, a two-layer separation area that includes the layers of the liquid refrigerant and the lubricant occurs at a low temperature. That is, the liquid refrigerant accumulates on the bottom side of the accumulator 105, and the lubricant layer is formed in the liquid refrigerant layer.
Cuando se cumple la condición de aparición del área de separación de dos capas, la mezcla se separa en el refrigerante líquido y el lubricante en el lado inferior del acumulador 105. Si la densidad del lubricante es más baja que la del refrigerante líquido, el lubricante flota en el lado superior. Al flotar en el lado superior del refrigerante líquido, el lubricante no es aspirado en el tubo 117 de entrega desde el primer puerto 121A de retorno de líquido, lo que reduce la cantidad de lubricante suministrado al compresor 104. La reducción en la cantidad de lubricante suministrado al compresor 104 causa un problema tal como una lubricación inadecuada. Como resultado, la fiabilidad puede disminuir.When the condition of the appearance of the two-layer separation area is met, the mixture separates into the liquid refrigerant and the lubricant on the lower side of the accumulator 105. If the density of the lubricant is lower than that of the liquid refrigerant, the lubricant floats on the upper side. When floating on the upper side of the liquid refrigerant, the lubricant is not aspirated into the delivery tube 117 from the first liquid return port 121A, which reduces the amount of lubricant supplied to the compressor 104. The reduction in the amount of lubricant supplied to compressor 104 causes a problem such as improper lubrication. As a result, reliability may decrease.
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En vista de esto, en la realización, la forma (como el área del tubo y la longitud del tubo) del capilar 107 de retorno de aceite está diseñada de manera que una cantidad predeterminada o más de lubricante recogida por el separador de aceite 106 es devuelta al acumulador 105. Un método para establecer el diseño es como sigue.In view of this, in the embodiment, the shape (such as the area of the tube and the length of the tube) of the oil return capillary 107 is designed such that a predetermined amount or more of lubricant collected by the oil separator 106 is returned to accumulator 105. One method of establishing the design is as follows.
La relación del líquido que fluye del acumulador 105 al compresor 104 se expresa como R (= (el flujo de líquido refrigerante + el flujo de lubricante) / (el flujo total de refrigerante)). La relación de mezcla del lubricante en un límite de separación de dos capas (la frontera entre una área soluble y un área de separación en la mezcla) en la mezcla del refrigerante líquido y del lubricante dentro del acumulador 105 se expresa como n (= la cantidad de lubricante/la cantidad de líquido refrigerante). La relación de retorno de aceite del lubricante que fluye a través del capilar 107 de retorno de aceite se expresa como x (= el flujo de lubricante/el flujo total de refrigerante). La relación de circulación del lubricante que fluye del separador de aceite 106 al ciclo de refrigeración se expresa como y (= el flujo de lubricante/el flujo total de refrigerante).The ratio of the liquid flowing from the accumulator 105 to the compressor 104 is expressed as R (= (the coolant flow + the lubricant flow) / (the total coolant flow)). The mixing ratio of the lubricant at a two-layer separation limit (the boundary between a soluble area and a separation area in the mixture) in the mixture of the liquid refrigerant and the lubricant within the accumulator 105 is expressed as n (= amount of lubricant / amount of coolant). The oil return ratio of the lubricant flowing through the oil return capillary 107 is expressed as x (= the lubricant flow / the total refrigerant flow). The circulation ratio of the lubricant flowing from the oil separator 106 to the refrigeration cycle is expressed as y (= the lubricant flow / the total refrigerant flow).
La relación x de retorno de aceite del lubricante que fluye a través del capilar 107 de retorno de aceite se encuentra mediante la siguiente fórmula (1).The oil return ratio x of the lubricant flowing through the oil return capillary 107 is found by the following formula (1).
x > n x R - y (1)x> n x R - y (1)
En cuanto a las características mostradas en la FIGURA 3, parece que la aparición de la separación de dos capas se puede prevenir si la relación de mezcla del lubricante se establece en 40% (n = 0,4) o más y preferiblemente en 50% (n = 0,5) o más. Por lo tanto, se establece la siguiente fórmula (2).As for the characteristics shown in FIGURE 3, it seems that the appearance of the separation of two layers can be prevented if the mixing ratio of the lubricant is set at 40% (n = 0.4) or more and preferably 50% (n = 0.5) or more. Therefore, the following formula (2) is established.
x > 0,5 x R - y (2)x> 0.5 x R - y (2)
Nótese que la relación R del líquido que fluye del acumulador 105 al compresor 104 está controlada por los diámetros de agujero de los puertos 121A y 121B de retorno de líquido y por el diámetro de agujero del agujero 122 de ecualización de presión del tubo 117 de entrega del acumulador 105. Además, la relación y de circulación del lubricante que fluye del separador de aceite 106 al ciclo de refrigeración depende de las características del compresor 104 y del separador de aceite 106.Note that the ratio R of the liquid flowing from the accumulator 105 to the compressor 104 is controlled by the hole diameters of the liquid return ports 121A and 121B and by the hole diameter of the pressure equalization hole 122 of the delivery tube 117 of the accumulator 105. In addition, the ratio and circulation of the lubricant flowing from the oil separator 106 to the refrigeration cycle depends on the characteristics of the compressor 104 and the oil separator 106.
Así, el uso de R32 como refrigerante requiere un incremento en la cantidad de refrigerante líquido acumulado en el acumulador 105, lo que reduce la relación de mezcla del lubricante. Sin embargo, en la realización, se devuelve al acumulador 105 una cantidad mayor de lubricante recogido por el separador de aceite 106 que en el pasado. Por lo tanto, la relación de mezcla del lubricante en el acumulador 105 puede incrementarse a un nivel predeterminado (40% o más y preferiblemente 50% o más). Como resultado, según la realización, es posible impedir que se cumpla la condición de aparición del área de separación de dos capas en el acumulador 105, prevenir la separación entre el refrigerante líquido y el lubricante, y suministrar una cantidad suficiente de lubricante al compresor 104.Thus, the use of R32 as a refrigerant requires an increase in the amount of liquid refrigerant accumulated in the accumulator 105, which reduces the mixing ratio of the lubricant. However, in the embodiment, a larger amount of lubricant collected by the oil separator 106 is returned to the accumulator 105 than in the past. Therefore, the mixing ratio of the lubricant in the accumulator 105 can be increased to a predetermined level (40% or more and preferably 50% or more). As a result, according to the embodiment, it is possible to prevent the condition of the appearance of the two-layer separation area in the accumulator 105 from being met, prevent the separation between the liquid refrigerant and the lubricant, and supply a sufficient amount of lubricant to the compressor 104 .
Nótese que la presente invención no está limitada a la realización descrita anteriormente. Los expertos en la técnica podrían hacer varias adiciones, modificaciones, y similares, dentro del alcance de las reivindicaciones. Por ejemplo, el medio para devolver el lubricante del separador de aceite al acumulador no se limita al capilar de retorno de aceite sino que puede ser reemplazado por otros medios. Además, la presente invención se puede expresar como, por ejemplo, “la unidad exterior para el acondicionador de aire que utiliza el refrigerante hecho de R32 solamente o el refrigerante mezclado que contiene un porcentaje de masa predeterminado o más de R32 como refrigerante y que suministra al compresor el refrigerante mezclado con un nivel predeterminado o más de lubricante para prevenir la aparición de la separación de dos capas entre el refrigerante líquido y el lubricante”.Note that the present invention is not limited to the embodiment described above. Those skilled in the art could make various additions, modifications, and the like, within the scope of the claims. For example, the means for returning the oil from the oil separator to the accumulator is not limited to the oil return capillary but can be replaced by other means. In addition, the present invention can be expressed as, for example, "the outdoor unit for the air conditioner that uses the refrigerant made of R32 only or the mixed refrigerant that contains a predetermined mass percentage or more of R32 as the refrigerant and that supplies to the compressor the refrigerant mixed with a predetermined level or more of lubricant to prevent the appearance of the separation of two layers between the liquid refrigerant and the lubricant ”.
Listado de signos de referenciaList of reference signs
1: Acondicionador de aire1: air conditioner
100: Unidad exterior100: Outdoor unit
101: Intercambiador de calor101: Heat exchanger
103: Válvula de expansión exterior103: External expansion valve
104: Compresor104: Compressor
105: Acumulador105: Accumulator
106: Separador de aceite106: Oil separator
107: Capilar de retorno de aceite107: Oil return capillary
108: Válvula de cuatro vías108: Four way valve
109: Intercambiador de calor de sobreenfriamiento109: Heat exchanger supercooling
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