ES2712931T3

ES2712931T3 - Dispositivo acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2712931T3
Application number: ES09850822T
Authority: ES
Inventors: Koji Yamashita; Hiroyuki Morimoto; Yuji Motomura; Takeshi Hatomura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: CN102597657B; JP5279919B2; EP2472200B1; EP2472200A1; WO2011052042A1; US9032747B2; EP2472200A4; US20120198873A1; CN102597657A; JPWO2011052042A1

Abstract

Aparato (100) acondicionador de aire que incluye: un ciclo (A) de refrigerante formado por la conexión de un compresor (10), un intercambiador (12) de calor en el lado de la fuente de calor, una pluralidad de dispositivos de expansión y una pluralidad de intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico con tuberías de refrigerante, en el que el ciclo de refrigerante hace circular un refrigerante, en el que el compresor (10) y el intercambiador (12) de calor en el lado de la fuente de calor están alojados en una unidad (1) de exterior, en el que el aparato (100) acondicionador de aire comprende además un controlador configurado para controlar el aparato acondicionador de aire para llevar a cabo: un modo de funcionamiento de solo calentamiento que calienta el medio térmico permitiendo que un refrigerante a alta temperatura y alta presión descargado desde el compresor (10) fluya a través de todos los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico; un modo de funcionamiento de solo enfriamiento que enfría el medio térmico permitiendo que un refrigerante a baja temperatura y baja presión fluya a través de todos los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico; y un modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y de calentamiento que calienta el medio térmico permitiendo que el refrigerante a alta temperatura y alta presión descargado desde el compresor (10) fluya a través de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico, y enfría el medio térmico permitiendo que el refrigerante a baja temperatura y baja presión fluya a través de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico restantes, en el que el aparato (100) acondicionador de aire, comprende: un primer dispositivo (11) de conmutación de flujo de refrigerante que está adaptado para cambiar las trayectorias de flujo del refrigerante en la unidad (1) de exterior; un dispositivo rectificador de flujo de refrigerante que está adaptado para permitir que el refrigerante que fluye en las tuberías (4) de refrigerante entre la unidad (1) de exterior y una unidad (3) de reenvío fluya en una dirección constante independientemente del estado de conmutación del primer dispositivo (11) de conmutación de refrigerante; una pluralidad de segundos dispositivos (18) de conmutación de flujo de refrigerante, que se proporcionan para los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico respectivamente, en el que cada uno está adaptado para conmutar entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio (15) térmico correspondiente y un conducto en el que el refrigerante desde el intercambiador de calor relacionado con el medio (15) térmico correspondiente fluye a la unidad (1) de exterior; y un tercer dispositivo (17) de conmutación de flujo de refrigerante que está adaptado para conmutar entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye a los dispositivos (16) de expansión y un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye a los segundos dispositivos (18) de conmutación de flujo de refrigerante, en el que una presión en un conducto en el que el refrigerante de la unidad (1) de exterior fluye a cada uno de los segundos dispositivos (18) de conmutación de flujo de refrigerante es mayor que una presión en un conducto en el que el refrigerante fluye a la unidad (1) de exterior independientemente de los estados de conmutación del primer dispositivo (11) de conmutación de flujo de refrigerante, los segundos dispositivos (18) de conmutación de flujo de refrigerante y el tercer dispositivo (17) de conmutación de flujo de refrigerante; caracterizado por que el aparato acondicionador de aire comprende, además: un ciclo de medio térmico (B) formado por la conexión de una pluralidad de bombas (21), una pluralidad de intercambiadores (26) de calor en el lado de uso y los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico, un ciclo que hace circular un medio térmico; dicha unidad (3) de reenvío es una unidad (3) de reenvío de medio térmico. en el que los dispositivos (16) de expansión, los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) térmico y las bombas (21) están alojados en la unidad (3) de reenvío de medio térmico; y el controlador está configurado para, mientras el compresor (10) está parado, cambiar los estados de conmutación de los segundos dispositivos (18) de conmutación de flujo de refrigerante de manera que estén en el estado de conmutación de los mismos correspondiente 5 al modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y de calentamiento.

Description

DESCRIPCION

Dispositivo acondicionador de aire

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un aparato acondicionador de aire, que se aplica, por ejemplo, a un aparato acondicionador de aire multiple para un edificio.

Antecedentes de la tecnica

En un aparato acondicionador de aire tal como un aparato acondicionador de aire multiple para un edificio, un refrigerante se hace circular entre una unidad de exterior, que es una unidad de fuente de calor dispuesta, por ejemplo, en el exterior de un edificio, y unas unidades de interior dispuestas en habitaciones en el edificio. El refrigerante transfiere calor o extrae calor para calentar o enfriar el aire, calentando o enfriando de esta manera un espacio acondicionado mediante el aire calentado o enfriado. Frecuentemente, se usan por ejemplo refrigerantes de hidrofluorocarbono (HFC) como el refrigerante. Se ha propuesto tambien un aparato acondicionador de aire que usa un refrigerante natural, tal como dioxido de carbono (CO²).

Ademas, en un aparato acondicionador de aire llamado enfriador, la energfa de enfriamiento o la energfa de calentamiento es generada en una unidad de fuente de calor dispuesta fuera de una estructura. El agua, el anticongelante o elemento similar es calentado o enfriado por un intercambiador de calor dispuesto en una unidad de exterior y es transportado a una unidad de interior, tal como una unidad de serpentm y ventilador o ventiloconvector o un panel calefactor, para realizar el calentamiento o el enfriamiento (vease la Bibliograffa de patentes 1, por ejemplo).

Ademas, hay un aparato acondicionador de aire denominado enfriador de recuperacion de calor que conecta una unidad de fuente de calor a cada unidad de interior con cuatro tuberfas de agua dispuestas entre las mismas, suministra agua enfriada y calentada, etc., simultaneamente, y permite que el enfriamiento y el calentamiento en las unidades de interior sean seleccionados libremente (vease la Bibliograffa de patentes 2, por ejemplo).

Ademas, hay un aparato acondicionador de aire que dispone un intercambiador de calor para un refrigerante principal y un refrigerante secundario cerca de cada unidad de interior en el que el refrigerante secundario es transportado a la unidad de interior (vease la Bibliograffa de patentes 3, por ejemplo).

Ademas, hay un aparato acondicionador de aire que conecta una unidad de exterior a cada unidad de bifurcacion que incluye un intercambiador de calor con dos tuberfas en las que se transporta un refrigerante secundario a una unidad de interior (vease la Bibliograffa de patentes 4, por ejemplo).

Lista de citas

Bibliograffa de patentes

Bibliograffa de patentes 1: Publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada N° 2005-140444 (pagina 4, Fig. 1, etc.)

Bibliograffa de patentes 2: Publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada N° 5-280818 (paginas 4 y 5, Fig. 1, etc.)

Bibliograffa de patentes 3: Publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada N° 2001-289465 (paginas 5 a 8, Fig. 1, Fig. 2, etc.)

Bibliograffa de patentes 4: Publicacion de solicitud de patente japonesa no examinada N° 2003-343936 (pagina 5, Fig. 1)

El documento EP0421459 A2 describe un aparato acondicionador de aire que comprende un unico dispositivo (A) de fuente de calor que incluye un compresor (1), un intercambiador (3) de calor exterior; una pluralidad de unidades (B, C, D) de interior que incluyen intercambiadores (5) de calor interiores; y un dispositivo (E) de union que incluye la primera junta (10) de bifurcacion, el segundo controlador (13) de flujo y la segunda junta (11) de bifurcacion, y que esta interpuesta entre el dispositivo (A) de fuente de calor y las unidades (B, C, D) de interior. El documento EP0421459 A2 describe un aparato acondicionador de aire segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Sumario de la invencion

Problema tecnico

En un aparato acondicionador de aire de una tecnica relacionada, tal como un aparato acondicionador de aire multiple para un edificio, hay una posibilidad de fugas de refrigerante, por ejemplo, a un espacio interior debido a que el refrigerante se hace circular a una unidad de interior. Por otra parte, en el aparato acondicionador de aire descrito en la Bibliograffa de patentes 1 y en la Bibliograffa de patentes 2, el refrigerante no pasa a traves de la unidad de interior. Sin embargo, en el aparato acondicionador de aire descrito en la Bibliograffa de patentes 1 y en la Bibliograffa de patentes 2, el medio termico debe ser calentado o enfriado en una unidad de fuente de calor dispuesta fuera de una estructura, y debe ser transportado al lado de la unidad de interior. Por consiguiente, una trayectoria de flujo del medio termico es larga. En este caso, el transporte de calor para un trabajo de calentamiento o enfriamiento predeterminado usando el medio termico consume mas cantidad de energfa, en forma de potencia de transporte, etc., que la cantidad de energfa consumida por el refrigerante. Por lo tanto, a medida que la trayectoria del flujo se hace mas larga, la potencia de transporte se vuelve marcadamente grande. Esto indica que puede conseguirse un ahorro de energfa en un aparato acondicionador de aire si la circulacion del medio termico puede ser bien controlada.

En el aparato acondicionador de aire descrito en la Bibliograffa de patentes 2, las cuatro tubenas que conectan el lado exterior y el interior deben ser dispuestas para permitir la seleccion de enfriamiento o de calentamiento en cada unidad de interior. De manera desventajosa, hay poca facilidad de construccion. En el aparato acondicionador de aire descrito en la Bibliograffa de patentes 3, es necesario proporcionar medios de circulacion de medio secundario, tales como una bomba, a cada unidad de interior. De manera desventajosa, el sistema no solo es costoso, sino que hace tambien mucho ruido y no es practico. Ademas, debido a que el intercambiador de calor esta dispuesto cerca de cada unidad de interior, no puede eliminarse el riesgo de fugas de refrigerante a un sitio cerca de un espacio interior.

En el aparato acondicionador de aire descrito en la Bibliograffa de patentes 4, un refrigerante principal que ha intercambiado calor fluye al mismo conducto que el refrigerante principal antes del intercambio de calor. Por consiguiente, cuando se conectan una pluralidad de unidades de interior, es diffcil que cada unidad de interior exhiba su capacidad maxima. Dicha configuracion desperdicia energfa. Ademas, cada unidad de bifurcacion esta conectada a una tubena de extension con un total de cuatro tubenas, dos para el enfriamiento y dos para el calentamiento. Por consiguiente, esta configuracion es similar a la de un sistema en el que la unidad de exterior esta conectada a cada unidad de bifurcacion con cuatro tubenas. Por consiguiente, hay poca facilidad de construccion en tal sistema.

La presente invention se ha realizado para superar el problema descrito anteriormente y proporciona un aparato acondicionador de aire segun se define en la revindication independiente 1. La presente invencion proporciona un aparato acondicionador de aire capaz de conseguir un ahorro de energfa. La invencion proporciona ademas un aparato acondicionador de aire capaz de conseguir una mejora en la seguridad al no permitir que el refrigerante circule en o cerca de una unidad de interior. La invencion proporciona ademas un aparato acondicionador de aire que reduce el numero de tubenas que conectan una unidad de exterior a una unidad de bifurcacion (unidad de reenvfo de medio termico) o la unidad de bifurcacion a una unidad de interior, y mejora la facilidad de construccion y mejora tambien la eficiencia energetica.

Solucion al problema

Un aparato acondicionador de aire segun la presente invencion incluye un compresor, un intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor, una pluralidad de dispositivos de expansion, una pluralidad de intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, una pluralidad de bombas y una pluralidad de intercambiadores de calor en el lado de uso. El compresor, el intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor, los dispositivos de expansion y los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico se conectan con las tubenas de refrigerante para formar un ciclo de refrigerante que hace circular un refrigerante. Las bombas, los intercambiadores de calor en el lado de uso y los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico se conectan para formar un ciclo de medio termico que hace circular un medio termico. El compresor y el intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor estan alojados en una unidad de exterior. Los dispositivos de expansion, los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico y las bombas estan alojados en una unidad de reenvfo de medio termico. El aparato acondicionador de aire incluye tambien un primer dispositivo de commutation de flujo de refrigerante que cambia las trayectorias de flujo del refrigerante en la unidad de exterior,

un dispositivo rectificador de flujo de refrigerante que permite que el refrigerante fluya en las tubenas de refrigerante entre la unidad de exterior y la unidad de reenvfo de medio termico para fluir en una direction constante independientemente del estado de conmutacion del primer dispositivo de conmutacion de refrigerante,

una pluralidad de segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante, proporcionados para los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico respectivamente, cada conmutacion entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye al intercambiador de calor correspondiente relacionado con el medio termico y un conducto en el que el refrigerante desde el intercambiador de calor correspondiente relacionado con el medio termico fluye a la unidad de exterior,

un tercer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante que conmuta entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye a los dispositivos de expansion y un conducto en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye a los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante, en el que

una presion en un conducto en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye a cada uno de los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante es mayor que una presion en un conducto en el que el refrigerante fluye desde el mismo a la unidad de exterior independientemente de los estados de conmutacion del primer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante, los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante y el tercer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante segun se define en la reivindicacion 1.

Efectos ventajosos de la invencion

La presente invencion es capaz de acortar las tubenas en las que circula el medio termico y requiere una pequena energfa de transporte y, de esta manera, es capaz de ahorrar energfa. La presente invencion es capaz ademas de crear una diferencia de presion entre los conductos que son conmutados por los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante y, de esta manera, puede usarse una valvula de cuatro vfas para los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante.

Breve descripcion de los dibujos

[Fig. 1] La Fig. 1 es un diagrama esquematico que ilustra una instalacion ejemplar de un aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 2] La Fig. 2 es un diagrama esquematico que ilustra una instalacion ejemplar de un aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 3] La Fig. 3 es un diagrama de circuito esquematico que ilustra una configuracion de circuito ejemplar del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 3A] La Fig. 3A es un diagrama de circuito esquematico que ilustra una configuracion de circuito ejemplar del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 4] La Fig. 4 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra flujos de refrigerantes en un modo de funcionamiento de solo enfriamiento del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 5] La Fig. 5 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra flujos de refrigerantes en un modo de funcionamiento de solo calentamiento del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 6] La Fig. 6 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra flujos de refrigerantes en un modo de funcionamiento principal de enfriamiento del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 7] La Fig. 7 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra flujos de refrigerantes en un modo de funcionamiento principal de calentamiento del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 8] La Fig. 8 es un diagrama P-h que ilustra un estado operativo de un aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 9] La Fig. 9 es un diagrama esquematico que ilustra una instalacion ejemplar de un aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

[Fig. 10] La Fig. 10 es otro diagrama de circuito esquematico que ilustra una configuracion de circuito ejemplar del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion.

Descripcion de la realizacion

A continuacion, se describira una realizacion de la invencion con referencia a los dibujos.

Las Figs. 1 y 2 son diagramas esquematicos que ilustran instalaciones ejemplares del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion. Las instalaciones ejemplares del aparato acondicionador de aire se describiran con referencia a las Figs. 1 y 2. Este aparato acondicionador de aire usa ciclos de enfriamiento (un ciclo A de refrigerante y un ciclo B de medio termico) en los cuales circulan refrigerantes (un refrigerante en el lado de la fuente de calor o un medio termico) de manera que puedan seleccionarse libremente un modo de enfriamiento o un modo de calentamiento como su modo de funcionamiento en cada unidad de interior. Cabe senalar que las relaciones dimensionales de los componentes en la Fig. 1 y otras figuras subsiguientes pueden ser diferentes de las reales.

Con referencia a la Fig. 1, el aparato acondicionador de aire segun la realizacion incluye una sola unidad 1 de exterior, que funciona como una unidad de fuente de calor, una pluralidad de unidades 2 de interior, y una unidad 3 de reenvfo de medio termico dispuesta entre la unidad 1 de exterior y las unidades 2 de interior. La unidad 3 de reenvfo de medio termico intercambia calor entre el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico. La unidad 1 de exterior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico estan conectadas con tuberfas 4 de refrigerante a traves de las cuales fluye el refrigerante en el lado de la fuente de calor. La unidad 3 de reenvfo de medio termico y cada unidad 2 de interior estan conectadas con tuberfas (tuberfas de medio termico) a traves de las cuales fluye el medio termico. La energfa de enfriamiento o la energfa de calentamiento generada en la unidad 1 de exterior es suministrada a traves de la unidad 3 de reenvfo de medio termico a las unidades 2 de interior.

Con referencia a la Fig. 2, el aparato acondicionador de aire segun la realizacion incluye una sola unidad 1 de exterior, una pluralidad de unidades 2 de interior, una pluralidad de unidades 3 de reenvfo de medio termico separadas (una unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y subunidades 3b de reenvfo de medio termico) dispuestas entre la unidad 1 de exterior y las unidades 2 de interior. La unidad 1 de exterior y la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal estan conectadas con las tuberfas 4 de refrigerante. La unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y las subunidades 3b de reenvfo de medio termico estan conectadas con las tuberfas 4 de refrigerante. Cada subunidad 3b de reenvfo de medio termico y cada unidad 2 de interior estan conectadas con las tuberfas 5. La energfa de enfriamiento o la energfa de calentamiento generada en la unidad 1 de exterior es suministrada a traves de la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y las subunidades 3b de reenvfo de medio termico a las unidades 2 de interior.

Tfpicamente, la unidad 1 de exterior esta dispuesta en un espacio 6 exterior, que es un espacio (por ejemplo, un techo) fuera de una estructura 9, tal como un edificio, y esta configurada para suministrar energfa de enfriamiento o energfa de calentamiento a traves de la unidad 3 de reenvfo de medio termico a las unidades 2 de interior. Cada unidad 2 de interior esta dispuesta en una posicion que puede suministrar aire de enfriamiento o aire de calentamiento a un espacio 7 interior, que es un espacio (por ejemplo, una sala de estar) en el interior de la estructura 9, y suministra el aire de enfriamiento o el aire de calentamiento al espacio 7 interior, es decir, a un espacio condicionado. La unidad 3 de reenvfo de medio termico esta configurada con una carcasa separada de la unidad 1 de exterior y las unidades 2 de interior, de manera que la unidad 3 de reenvfo de medio termico pueda ser dispuesta en una posicion diferente de las del espacio 6 exterior y el espacio 7 interior, y esta conectada a la unidad 1 de exterior a traves de las tuberfas 4 de refrigerante y esta conectada a las unidades 2 de interior a traves de las tuberfas 5 para transmitir energfa de enfriamiento o energfa de calentamiento, suministrada desde la unidad 1 de exterior a las unidades 2 de interior.

Tal como se ilustra en las Figs. 1 y 2, en el aparato acondicionador de aire segun la realizacion, la unidad 1 de exterior esta conectada a la unidad 3 de reenvfo de medio termico usando dos tuberfas 4 de refrigerante, y la unidad 3 de reenvfo de medio termico esta conectada a cada unidad 2 de interior usando dos tuberfas 5. Tal como se ha descrito anteriormente, en el aparato acondicionador de aire segun la realizacion, cada una de las unidades (la unidad 1 de exterior, las unidades 2 de interior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico) esta conectada usando dos tuberfas (las tuberfas 4 de refrigerante o las tuberfas 5), de esta manera, se facilita la construccion.

Tal como se ilustra en la Fig. 2, la unidad 3 de reenvfo de medio termico puede ser separada en una sola unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y dos subunidades 3b de reenvfo de medio termico (una subunidad 3b(1) de reenvfo de medio termico y una subunidad 3b(2) de reenvfo de medio termico) derivadas a partir de la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal. Esta separacion permite que una pluralidad de subunidades 3b de reenvfo de medio termico sean conectadas a la unica unidad 3a de reenvfo de medio termico principal. En esta configuracion, el numero de tuberfas 4 de refrigerante que conectan la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal a cada subunidad 3b de reenvfo de medio termico es de tres. El detalle de este circuito se describira en detalle mas adelante (vease la Fig. 3A).

Ademas, las Figs. 1 y 2 ilustran un estado en el que cada unidad 3 de reenvfo de medio termico esta dispuesta en la estructura 9 pero en un espacio diferente del espacio 7 interior, por ejemplo, un espacio sobre un techo (en adelante, en la presente memoria, al que se hace referencia simplemente como "espacio 8"). La unidad 3 de reenvfo de medio termico puede ser dispuesta en otros espacios, por ejemplo, un espacio comun en el que esta instalado un ascensor o un elemento similar. Ademas, aunque las Figs. 1 y 2 ilustran un caso en el que las unidades 2 de interior son del tipo de casete montado en el techo, las unidades de interior no estan limitadas a este tipo y, por ejemplo, puede usarse un tipo oculto en el techo, un tipo suspendido del techo o cualquier tipo de unidad de interior siempre que la unidad pueda soplar aire de calentamiento o aire de enfriamiento al espacio 7 interior directamente o a traves de un conducto o elemento similar.

Las Figs. 1 y 2 ilustran el caso en el que la unidad 1 de exterior esta dispuesta en el espacio 6 exterior. La disposicion no esta limitada a este caso. Por ejemplo, la unidad 1 de exterior puede estar dispuesta en un espacio cerrado, por ejemplo, una sala de maquinas con una abertura de ventilacion puede estar dispuesta en el interior de la estructura 9 siempre que el calor residual pueda ser extrafdo a traves de un conducto de escape al exterior de la estructura 9, o puede estar dispuesta en el interior de la estructura 9 cuando la unidad 1 de exterior usada es de un tipo enfriado por agua. Incluso cuando la unidad 1 de exterior esta dispuesta en dicho sitio, no se producira ningun problema en particular.

Ademas, la unidad 3 de reenvfo de medio termico puede estar dispuesta cerca de la unidad 1 de exterior. Cabe senalar que, cuando la distancia desde la unidad 3 de reenvfo de medio termico a la unidad 2 de interior es excesivamente larga, debido a que la energfa para transportar el medio termico es significativamente mayor, se reduce el efecto ventajoso de ahorro de energfa. Ademas, los numeros de las unidades 1 de exterior conectadas, las unidades 2 de interior y las unidades 3 de reenvfo de medio termico no estan limitados a los ilustrados en las Figs. 1 y 2. Los numeros de los mismos pueden ser determinados segun la estructura 9 en la que esta instalado el aparato acondicionador de aire segun la realizacion.

La Fig. 3 es un diagrama de circuito esquematico que ilustra una configuracion de circuito ejemplar del aparato acondicionador de aire (en adelante, en la presente memoria, al que se hace referencia como "aparato 100 acondicionador de aire") segun la realizacion de la invencion. La configuracion detallada del aparato 100 acondicionador de aire se describira con referencia a la Fig. 3. Tal como se ilustra en la Fig. 3, la unidad 1 de exterior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico estan conectadas con las tubenas 4 de refrigerante a traves de intercambiadores de calor relacionados con el medio 15a y 15b termico incluidos en la unidad 3 de reenvfo de medio termico. Ademas, la unidad 3 de reenvfo de medio termico y la unidad 2 de interior estan conectadas con las tubenas 5 a traves de los intercambiadores de calor relacionados con el medio 15a y 15b termico.

[Unidad 1 de exterior]

La unidad 1 de exterior incluye un compresor 10, un primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, tal como una valvula de cuatro vfas, un intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y un acumulador 19, que estan conectados en serie con las tubenas 4 de refrigerante. La unidad 1 de exterior incluye ademas una primera tubena 4a de conexion, una segunda tubena 4b de conexion, una valvula 13a de retencion, una valvula 13b de retencion, una valvula 13c de retencion y una valvula 13d de retencion. Al proporcionar la primera tubena 4a de conexion, la segunda tubena 4b de conexion, la valvula 13a de retencion, la valvula 13b de retencion, la valvula 13c de retencion y la valvula 13d de retencion, el refrigerante en el lado de la fuente de calor puede hacerse que fluya a la unidad 3 de reenvfo de medio termico en una direccion constante independientemente de la operacion solicitada por cualquier unidad 2 de interior.

El compresor 10 succiona el refrigerante en el lado de la fuente de calor y comprime el refrigerante en el lado de la fuente de calor a un estado de alta temperatura y alta presion. El compresor 10 puede incluir, por ejemplo, un compresor inversor controlable por capacidad. El primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante conmuta el flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor entre una operacion de calentamiento (modo de funcionamiento de solo calentamiento y modo de funcionamiento principal de calentamiento) y una operacion de enfriamiento (modo de funcionamiento de solo enfriamiento y modo de funcionamiento principal de enfriamiento). El intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor funciona como un evaporador en la operacion de calentamiento, funciona como un condensador (o un radiador) en la operacion de enfriamiento, intercambia calor entre el aire suministrado desde el dispositivo desplazador de aire, tal como un ventilador (no ilustrado) y el refrigerante en el lado de la fuente de calor, y evaporar y gasificar o condensar y licuar el refrigerante en el lado de la fuente de calor. El acumulador 19 esta dispuesto en el lado de succion del compresor 10 y almacena el exceso de refrigerante.

La valvula 13d de retencion esta provista en la tubena 4 de refrigerante entre la unidad 3 de reenvfo de medio termico y el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y permite que el refrigerante en el lado de la fuente de calor fluya solo en una direccion predeterminada (la direccion desde la unidad 3 de reenvfo de medio termico a la unidad 1 de exterior). La valvula 13a de retencion esta provista en la tubena 4 de refrigerante entre el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y la unidad 3 de reenvfo de medio termico y permite que el refrigerante en el lado de la fuente de calor fluya solo en una direccion predeterminada (la direccion desde la unidad 1 de exterior a la unidad 3 de reenvfo de medio termico). La valvula 13b de retencion esta provista en la primera tubena 4a de conexion y permite que el refrigerante en el lado de la fuente de calor descargado desde el compresor 10 fluya a traves de la unidad 3 de reenvfo de medio termico durante la operacion de calentamiento. La valvula 13c de retencion esta dispuesta en la segunda tubena 4b de conexion y permite que el refrigerante en el lado de la fuente de calor que vuelve desde la unidad 3 de reenvfo de medio termico, fluya al lado de succion del compresor 10 durante la operacion de calentamiento. Las valvulas 13a a 13d de retencion constituyen el dispositivo rectificador de flujo de refrigerante.

La primera tubena 4a de conexion conecta la tubena 4 de refrigerante, entre el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y la valvula 13d de retencion, a la tubena 4 de refrigerante, entre la valvula 13a de retencion y la unidad 3 de reenvfo de medio termico, en la unidad 1 de exterior. La segunda tubena 4b de conexion esta configurada para conectar la tubena 4 de refrigerante, entre la valvula 13d de retencion y la unidad 3 de reenvfo de medio termico, a la tubena 4 de refrigerante, entre el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y la valvula 13a de retencion, en la unidad 1 de exterior. Cabe senalar que la Fig. 3 ilustra un caso en el que la primera tubena 4a de conexion, la segunda tubena 4b de conexion, la valvula 13a de retencion, la valvula 13b de retencion, la valvula 13c de retencion y la valvula 13d de retencion estan dispuestas, pero el dispositivo no esta limitado a este caso y pueden ser otros dispositivos en los que se hace que la direccion de flujo sea la misma.

[Unidades 2 de interior]

Cada una de las unidades 2 de interior incluye un intercambiador 26 de calor en el lado de uso. El intercambiador 26 de calor en el lado de uso esta conectado a un dispositivo 25 de control de flujo de medio termico y un segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico en la unidad 3 de reenvfo de medio termico con las tuberfas 5. Cada uno de los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso intercambia calor entre el aire suministrado desde un dispositivo desplazador de aire, tal como un ventilador, (no ilustrado) y el medio termico con el fin de producir aire de calentamiento o aire de enfriamiento a ser suministrado al espacio 7 interior.

La Fig. 3 ilustra un caso en el que cuatro unidades 2 de interior estan conectadas a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. Se ilustran, desde la parte inferior del dibujo, una unidad 2a de interior, una unidad 2b de interior, una unidad 2c de interior y una unidad 2d de interior. Ademas, los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso se ilustran, desde la parte inferior del dibujo, como un intercambiador 26a de calor en el lado de uso, un intercambiador 26b de calor en el lado de uso, un intercambiador 26c de calor en el lado de uso y un intercambiador 26d de calor en el lado de uso, cada uno correspondiente a las unidades 2a a 2d de interior. Como es el caso de las Figs. 1 y 2, el numero de unidades 2 de interior conectadas ilustradas en la Fig. 3 no esta limitado a cuatro.

[Unidad 3 de reenvfo de medio termico]

La unidad 3 de reenvfo de medio termico incluye los dos intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico, dos dispositivos 16 de expansion, dos dispositivos 17 de activacion y desactivacion o de todo/nada, dos segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante, dos bombas 21, cuatro primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico, los cuatro segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico y los cuatro dispositivos 25 de control de flujo de medio termico. Mas adelante se describira, con referencia a la Fig. 3A, un aparato acondicionador de aire en el que la unidad 3 de reenvfo de medio termico esta separada en la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y la subunidad 3b de reenvfo de medio termico.

Cada uno de los dos intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico (el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico) funciona como un condensador (radiador) o un evaporador e intercambia calor entre el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico con el fin de transferir la energfa de enfriamiento o la energfa de calentamiento, generada en la unidad 1 de exterior y almacenada en el refrigerante en el lado de la fuente de calor, al medio termico. El intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico esta dispuesto entre un dispositivo 16a de expansion y un segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante en un ciclo A de refrigerante y es usado para calentar el medio termico en el modo de funcionamiento de solo calentamiento y es usado para enfriar el medio termico en el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento. Ademas, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico esta dispuesto entre un dispositivo 16b de expansion y un segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante en el ciclo A de refrigerante y es usado para calentar el medio termico en el modo de funcionamiento de solo calentamiento, el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento y es usado para enfriar el medio termico en el modo de funcionamiento de solo enfriamiento.

Cada uno de los dos dispositivos 16 de expansion (el dispositivo 16a de expansion y el dispositivo 16b de expansion) tiene funciones de una valvula reductora y una valvula de expansion y esta configurado para reducir la presion y expandir el refrigerante en el lado de la fuente de calor. El dispositivo 16a de expansion esta dispuesto aguas arriba del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, aguas arriba con relacion al flujo de refrigerante en el lado de la fuente de calor durante la operacion de enfriamiento. El dispositivo 16b de expansion esta dispuesto aguas arriba del intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, aguas arriba con respecto al flujo de refrigerante en el lado de la fuente de calor durante la operacion de enfriamiento. Cada uno de los dos dispositivos 16 de expansion puede incluir un componente que tiene un grado de apertura controlable de manera variable, por ejemplo, una valvula de expansion electronica.

Los dos dispositivos 17 de activacion y desactivacion (un dispositivo 17a de activacion y desactivacion y un dispositivo 17b de activacion y desactivacion) incluyen, por ejemplo, una valvula de dos vfas y abren o cierran la tuberfa 4 de refrigerante. El dispositivo 17a de activacion y desactivacion esta dispuesto en la tuberfa 4(1) de refrigerante en el lado de entrada del refrigerante en el lado de la fuente de calor. El dispositivo 17b de activacion y desactivacion esta dispuesto en una tuberfa que conecta la tuberfa 4(2) de refrigerante en el lado de entrada del refrigerante en el lado de la fuente de calor y la tuberfa 4(1) de refrigerante en un lado de salida del mismo. Cada uno de los dos segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante (segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante) incluye, por ejemplo, una valvula de cuatro vfas y conductos de conmutacion del refrigerante en el lado de la fuente de calor segun el modo de funcionamiento. El segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante esta dispuesto aguas abajo del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, aguas abajo respecto al flujo de refrigerante en el lado de la fuente de calor durante la operacion de enfriamiento. El segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante esta dispuesto aguas abajo del intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, aguas abajo respecto al flujo de refrigerante en el lado de la fuente de calor durante la operacion de solo enfriamiento.

Un tubo 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con las ramas de medio termico, en el lado aguas arriba del dispositivo 17a de activacion/desactivacion, la tuberfa 4(2) de refrigerante en el lado de entrada del refrigerante en el lado de la fuente de calor, y conecta la tuberfa 4(2) de refrigerante a los dos segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante. Cuando el dispositivo 17a de activacion/desactivacion se abre, se forman conductos de refrigerante en el lado de la fuente de calor desde la unidad 1 de exterior a los dispositivos 16 de expansion. Ademas, cuando el dispositivo 17a de activacion y desactivacion se cierra, se forman conductos de refrigerante en el lado de la fuente de calor desde la unidad 1 de exterior a los segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante. Al conmutar cada uno de los dos segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante, se lleva a cabo una conmutacion entre los conductos de refrigerante en el lado de la fuente de calor desde la unidad 1 de exterior a los dispositivos 16 de expansion y los conductos de refrigerante en el lado de la fuente de calor desde la unidad 1 de exterior a los segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante.

Las dos bombas 21 (la bomba 21a y la bomba 21b) hacen circular el medio termico que fluye a traves de la tuberfa 5. La bomba 21a esta dispuesta en la tuberfa 5 entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico. La bomba 21b esta dispuesta en la tuberfa 5 entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico. Cada una de las dos bombas 21 puede incluir, por ejemplo, una bomba controlable por capacidad. Cabe senalar que la bomba 21a puede ser proporcionada en la tuberfa 5 entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico. Ademas, la bomba 21b puede ser proporcionada en la tuberfa 5 entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico.

Cada uno de los cuatro primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico (los primeros dispositivos 22a a 22d de conmutacion de flujo de medio termico) incluye, por ejemplo, una valvula de tres vfas y conmuta los conductos del medio termico. Los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico estan dispuestos de manera que su numero (cuatro en este caso) corresponda al numero de unidades 1 de interior instaladas. Cada primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico esta dispuesto en un lado de salida de un conducto de medio termico del intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente, de manera que una de las tres vfas este conectada al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, otra de las tres vfas este conectada al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, y la otra de las tres vfas este conectada al dispositivo 25 de control de flujo de medio termico. Ademas, desde la parte inferior del dibujo se ilustran el primer dispositivo 22a de conmutacion de flujo de medio termico, el primer dispositivo 22b de conmutacion de flujo de medio termico, el primer dispositivo 22c de conmutacion de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22d de conmutacion de flujo de medio termico, de manera que correspondan a las unidades 2 de interior respectivas.

Cada uno de los cuatro segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico (segundos dispositivos 23a a 23d de conmutacion de flujo de medio termico) incluye, por ejemplo, una valvula de tres vfas y esta configurado para conmutar los conductos del medio termico. Los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico estan dispuestos de manera que su numero (cuatro en este caso) corresponda al numero de unidades 2 de interior instaladas. Cada segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico esta dispuesto en un lado de entrada del conducto de medio termico del intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente, de manera que una de las tres vfas este conectada al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, otra de las tres vfas este conectada al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, y la otra de las tres vfas este conectada al intercambiador 26 de calor en el lado de uso. Ademas, desde la parte inferior del dibujo se ilustran el segundo dispositivo 23a de conmutacion de flujo de medio termico, el segundo dispositivo 23b de conmutacion de flujo de medio termico, el segundo dispositivo 23c de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23d de conmutacion de flujo de medio termico de manera que correspondan a las unidades 2 de interior respectivas.

Cada uno de los cuatro dispositivos 25 de control de flujo de medio termico (dispositivos 25a a 25d de control de flujo de medio termico) incluye, por ejemplo, una valvula de dos vfas que usa un motor paso a paso, por ejemplo, y es capaz de controlar el area de la abertura de la tuberfa 5, que es el conducto del flujo del medio termico. Los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico estan dispuestos de manera que su numero (cuatro en este caso) corresponda al numero de unidades 2 de interior instaladas. Cada dispositivo 25 de control de flujo de medio termico esta dispuesto en el lado de salida del conducto de medio termico del intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente de manera que una via este conectada al intercambiador 26 de calor en el lado de uso y la otra via este conectada al primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico. Ademas, desde la parte inferior del dibujo se ilustran el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico, el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico, el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico de manera que correspondan a las unidades 2 de interior respectivas.

Cabe senalar que la realizacion se describira en un caso en el que cada dispositivo 25 de control de flujo de medio termico esta dispuesto en el lado de salida (en el lado aguas abajo) del intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente, pero la disposicion no esta limitada a este caso. Cada dispositivo 25 de control de flujo de medio termico puede estar dispuesto en el lado de entrada (en el lado aguas arriba) del intercambiador 26 de calor en el lado de uso de manera que una via este conectada al intercambiador 26 de calor en el lado de uso y la otra via este conectada al segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico.

La unidad 3 de reenvfo de medio termico incluye varios medios de deteccion (dos primeros sensores 31 de temperatura, cuatro segundos sensores 34 de temperatura, cuatro terceros sensores 35 de temperatura y un sensor 36 de presion). La informacion (informacion de temperatura e informacion de presion) detectada por estos medios de deteccion es transmitida a un controlador (no ilustrado) que realiza un control integrado del funcionamiento del aparato 100 acondicionador de aire de manera que la informacion se usa para controlar, por ejemplo, la frecuencia de accionamiento del compresor 10, la velocidad de rotacion del dispositivo desplazador de aire (no ilustrado), la conmutacion del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, la frecuencia de accionamiento de las bombas 21, la conmutacion de los segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante y la conmutacion de los conductos del medio termico.

Cada uno de los dos primeros sensores 31 de temperatura (un primer sensor 31a de temperatura y un primer sensor 31b de temperatura) detecta la temperatura del medio termico que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico, concretamente, el medio termico en una salida del intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico y puede incluir, por ejemplo, un termistor. El primer sensor 31a de temperatura esta dispuesto en la tuberfa 5 en el lado de entrada de la bomba 21a. El primer sensor 31b de temperatura esta dispuesto en la tuberfa 5 en la entrada de la bomba 21b.

Cada uno de los cuatro segundos sensores 34 de temperatura (del segundo sensor 34a de temperatura al segundo sensor 34d de temperatura) esta dispuesto entre el primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico y el dispositivo 25 de control de flujo de medio termico y detecta la temperatura del medio termico que fluye desde el intercambiador 26 de calor en el lado de uso. Puede usarse un termistor o un elemento similar como el segundo sensor 34 de temperatura. Los segundos sensores 34 de temperatura estan dispuestos de manera que su numero (cuatro en este caso) corresponda al numero de unidades 2 de interior instaladas. Ademas, desde la parte inferior del dibujo se ilustran el segundo sensor 34a de temperatura, el segundo sensor 34b de temperatura, el segundo sensor 34c de temperatura y el segundo sensor 34d de temperatura de manera que correspondan a las unidades 2 de interior respectivas.

Cada uno de los cuatro terceros sensores 35 de temperatura (terceros sensores 35a a 35d de temperatura) esta dispuesto en el lado de entrada o en el lado de salida de un refrigerante en el lado de la fuente de calor del intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico y detecta la temperatura del refrigerante en el lado de la fuente de calor que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico, o la temperatura del refrigerante en el lado de la fuente de calor que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico y puede incluir, por ejemplo, un termistor. El tercer sensor 35a de temperatura esta dispuesto entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y los segundos dispositivos 18a de conmutacion de flujo de refrigerante. El tercer sensor 35b de temperatura esta dispuesto entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el dispositivo 16a de expansion. El tercer sensor 35c de temperatura esta dispuesto entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y los segundos dispositivos 18b de conmutacion de flujo de refrigerante. El tercer sensor 35d de temperatura esta dispuesto entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y el dispositivo 16b de expansion.

El sensor 36 de presion esta dispuesto entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y el dispositivo 16b de expansion, de manera similar a la posicion de instalacion del tercer sensor 35d de temperatura, y esta configurado para detectar la presion del refrigerante en el lado de la fuente de calor que fluye entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y el dispositivo 16b de expansion.

Ademas, el controlador (no ilustrado) incluye, por ejemplo, un microordenador y controles, por ejemplo, la frecuencia de accionamiento del compresor 10, la velocidad de rotacion (incluyendo ACTIVACION/DESACTIVACION) del dispositivo desplazador de aire, la conmutacion del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, el accionamiento de las bombas 21, grado de apertura de cada dispositivo 16 de expansion, la activacion y la desactivacion de cada dispositivo 17 de activacion/desactivacion, la conmutacion de los segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante, la conmutacion de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico, la conmutacion de los segundos dispositivos 23 de conmutacion de la direccion de flujo del medio termico, y el accionamiento de cada dispositivo 25 de control de flujo del medio termico en base a la informacion detectada por los diversos medios de deteccion y una instruccion desde un control remoto para llevar a cabo los modos de funcionamiento que se describiran mas adelante. Cabe senalar que el controlador puede ser proporcionado para cada unidad, o puede ser proporcionado para la unidad 1 de exterior o la unidad 3 de reenvfo de medio termico.

Las tubenas 5 en las que fluye el medio termico incluyen las tubenas conectadas al intercambiador de calor relacionadas con el medio 15a termico y las tubenas conectadas al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico. Cada tubena 5 esta ramificada (en cuatro en este caso) segun el numero de unidades 2 de interior conectadas a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. Las tubenas 5 estan conectadas mediante los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico. El control de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico determina si el medio termico que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico puede fluir o no al intercambiador 26 de calor en el lado de uso y si el medio termico que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico puede fluir o no al intercambiador 26 de calor en el lado de uso.

En el aparato 100 acondicionador de aire, el compresor 10, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, los dispositivos 17 de apertura y cierre, los segundos dispositivos 18 de conmutacion de flujo de refrigerante, un conducto de refrigerante del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, los dispositivos 16 de expansion y el acumulador 19 estan conectados por medio de las tubenas 4 de refrigerante, formando de esta manera el ciclo A de refrigerante. Ademas, un conducto de medio termico del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, las bombas 21, los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico, los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico, los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico estan conectados por medio de las tubenas 5, formando de esta manera el ciclo B de medio termico. En otras palabras, la pluralidad de intercambiadores 26 de calor en el lado de uso estan conectados en paralelo a cada uno de los intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico, convirtiendo de esta manera el ciclo B de medio termico en un sistema multiple.

Por consiguiente, en el aparato 100 acondicionador de aire, la unidad 1 de exterior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico estan conectadas a traves del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico dispuesto en la unidad 3 de reenvfo de medio termico. La unidad 3 de reenvfo de medio termico y cada unidad 2 de interior estan conectadas a traves del intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico. En otras palabras, en el aparato 100 acondicionador de aire, cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico intercambia calor entre el refrigerante en el lado de la fuente de calor que circula en el ciclo A de refrigerante y el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico.

Como medio termico, se usa un lfquido monofasico que no cambia a dos fases, gas y lfquido, mientras circula en el circuito B de circulacion de medio termico. Por ejemplo, se usa agua o una solucion anticongelante.

La Fig. 3A es otro diagrama de circuito esquematico que ilustra una configuracion de circuito ejemplar del aparato acondicionador de aire (en adelante, en la presente memoria, al que se hace referencia como "aparato 100A acondicionador de aire") segun la realizacion de la invencion. La configuracion del aparato 100A acondicionador de aire en un caso en el que una unidad 3 de reenvfo de medio termico esta separada en una unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y una subunidad 3b de reenvfo de medio termico se describira con referencia a la Fig. 3A. Tal como se ilustra en la Fig. 3A, una carcasa de la unidad 3 de reenvfo de medio termico esta separada de manera que la unidad 3 de reenvfo de medio termico este compuesta por la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal y la subunidad 3b de reenvfo de medio termico. Esta separacion permite que una pluralidad de subunidades 3b de reenvfo de medio termico sean conectadas a la unica unidad 3a de reenvfo de medio termico principal, tal como se ilustra en la Fig. 2.

La unidad 3a de reenvfo de medio termico principal incluye un separador 14 de gas-lfquido y un dispositivo 16c de expansion. Otros componentes estan dispuestos en la subunidad 3b de reenvfo de medio termico. El separador 14 de gas-lfquido esta conectado a una unica tubena 4(1) de refrigerante que esta conectada a una unidad 1 de exterior, esta conectada a una tubena 4d de bifurcacion, que esta conectada al segundo dispositivo 18 de conmutacion de flujo de refrigerante de la subunidad 3b de reenvfo de medio termico, que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, esta conectada a una tubena 4 de refrigerante que esta conectada a un intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y un intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico a traves del dispositivo 17a de activacion/desactivacion en la subunidad 3b de reenvfo de medio termico, y separa el refrigerante en el lado de la fuente de calor suministrado desde la unidad 1 de exterior en refrigerante de vapor y refrigerante lfquido. El dispositivo 16c de expansion, dispuesto aguas abajo con respecto a la direccion de flujo del refrigerante lfquido que fluye desde el separador 14 de gas-lfquido, tiene las funciones de una valvula reductora y una valvula de expansion y reduce la presion del refrigerante en el lado de la fuente de calor y expande el mismo. Durante un funcionamiento mixto de enfriamiento y calentamiento, el dispositivo 16c de expansion es controlado de manera que la presion en una salida del dispositivo 16c de expansion este en un estado medio. El dispositivo 16c de expansion puede incluir un componente que tiene un grado de apertura controlable de manera variable, tal como una valvula de expansion electronica. Esta disposicion permite que una pluralidad de subunidades 3b de reenvfo de medio termico sean conectadas a la unidad 3a de reenvfo de medio termico principal.

A continuacion, se describiran varios modos de funcionamiento ejecutados por el aparato 100 acondicionador de aire. El aparato 100 acondicionador de aire permite que cada unidad 2 de interior, en base a una instruccion de la unidad 2 de interior, realice un funcionamiento de enfriamiento o de calentamiento. Espedficamente, el aparato 100 acondicionador de aire permite que todas las unidades 2 de interior realicen la misma operacion y permite tambien que cada una de las unidades 2 de interior realice diferentes operaciones. Cabe senalar que, debido a que lo mismo se aplica a los modos de funcionamiento realizados por el aparato 100A acondicionador de aire, se omite la descripcion de los modos de funcionamiento realizados por el aparato 100A acondicionador de aire. En la descripcion siguiente, el aparato acondicionador de aire incluye el aparato 100A acondicionador de aire.

Los modos de funcionamiento realizados por el aparato 100 acondicionador de aire incluyen un modo de funcionamiento de solo enfriamiento, en el que todas las unidades 2 de interior operativas realizan la operacion de enfriamiento, un modo de funcionamiento de solo calentamiento, en el que todas las unidades 2 de interior operativas realizan la operacion de calentamiento, un modo de funcionamiento principal de enfriamiento, que es un modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y calentamiento, en el que la carga de enfriamiento es mayor, y un modo de funcionamiento principal de calentamiento, que es un modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y calentamiento en el que la carga de calentamiento es mayor. Los modos de funcionamiento se describiran a continuacion con respecto al flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor y el del medio termico.

[Modo de funcionamiento de solo enfriamiento]

La Fig. 4 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra los flujos de refrigerantes en el modo de funcionamiento de solo enfriamiento del aparato 100 acondicionador de aire. El modo de funcionamiento de solo enfriamiento se describira con respecto a un caso en el que una carga de enfriamiento es generada solo en un intercambiador 26a de calor en el lado de uso y un intercambiador 26b de calor en el lado de uso en la Fig. 4. Ademas, en la Fig. 4, las tuberfas indicadas mediante lmeas gruesas corresponden a tuberfas a traves de las cuales fluyen los refrigerantes (el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico). Ademas, la direccion de flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor se indica mediante flechas de lmea continua y la direccion de flujo del medio termico se indica mediante flechas de lmea discontinua en la Fig. 4.

En el modo de funcionamiento de solo enfriamiento ilustrado en la Fig. 4, en la unidad 1 de exterior, un primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante es conmutada de manera que el refrigerante en el lado de la fuente de calor descargado desde un compresor 10 fluya a un intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. En la unidad 3 de reenvm de medio termico, la bomba 21a y la bomba 21b son accionadas, el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico se abren, y el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico se cierran completamente de manera que el medio termico circule entre cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

En primer lugar, se describira el flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor en el ciclo A del refrigerante.

Un refrigerante a baja presion y a baja temperatura es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. A continuacion, el refrigerante es condensado a un refrigerante lfquido a alta presion mientras se transfiere calor al aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. El refrigerante lfquido a alta presion que fluye desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor pasa a traves de una valvula 13a de retencion, fluye desde la unidad 1 de exterior, pasa a traves de la tuberia 4 de refrigerante y fluye a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. El refrigerante lfquido a alta presion que fluye a la unidad 3 de reenvm de medio termico es ramificado despues de pasar a traves de un dispositivo 17a de activacion y desactivacion y es expandido a un refrigerante bifasico a baja temperatura y baja presion por un dispositivo 16a de expansion y un dispositivo 16b de expansion.

Este refrigerante bifasico fluye a cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, que funcionan como evaporadores, extrae el calor desde el medio termico que circula en un ciclo B de medio termico para enfriar el medio termico y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso, que ha fluido desde cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, fluye desde la unidad 3 de reenvm de medio termico a traves del dispositivo correspondiente de entre un segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante y un segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante, pasa a traves de la tubena 4 de refrigerante, y una vez mas fluye a la unidad 1 de exterior. En este momento, no hay refrigerante que haya fluido a traves de la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico. Un extremo de la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico actua como una tubena de lfquido a alta presion y la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico es llenada con refrigerante a alta presion. El refrigerante que fluye a la unidad 1 de exterior pasa a traves de la valvula 13d de retencion, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y el acumulador 19, y es aspirado de nuevo al compresor 10.

En este momento, el grado de apertura del dispositivo 16a de expansion es controlado de manera que el sobrecalentamiento (el grado de sobrecalentamiento) sea constante, obteniendose el sobrecalentamiento como la diferencia entre una temperatura detectada por el tercer sensor 35a de temperatura y la temperatura detectada por el tercer sensor 35b de temperatura. De manera similar, el grado de apertura del dispositivo 16b de expansion es controlado de manera que el sobrecalentamiento sea constante, obteniendose el sobrecalentamiento como la diferencia entre una temperatura detectada por un tercer sensor 35c de temperatura y la temperatura detectada por un tercer sensor 35d de temperatura. Ademas, el dispositivo 17a de activacion y desactivacion se abre y el dispositivo 17b de activacion y desactivacion se cierra.

A continuacion, se describira el flujo del medio termico en el ciclo B de medio termico.

En el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, tanto el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico transfieren la energfa de enfriamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21a y la bomba 21b permiten que el medio termico enfriado fluya a traves de las tubenas 5. El medio termico, que ha fluido desde cada una de entre la bomba 21a y la bomba 21b mientras es presurizado, fluye a traves del segundo dispositivo 23a de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23b de conmutacion de flujo de medio termico al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso. El medio termico extrae el calor desde el aire interior en cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso, enfriando de esta manera el espacio 7 interior.

A continuacion, el medio termico fluye desde cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso y fluye al dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y al dispositivo 25b de control de flujo de medio termico. En este momento, la funcion de cada uno de entre el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico permite que el medio termico fluya al intercambiador correspondiente de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso mientras se controla el medio termico a un caudal suficiente para cubrir una carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio interior. El medio termico, que ha fluido desde el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico, pasa a traves del primer dispositivo 22a de conmutacion de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22b de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, y es aspirado de nuevo a la bomba 21a y la bomba 21b.

Cabe senalar que, en las tubenas 5 de cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso, el medio termico es dirigido para fluir desde el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico a traves del dispositivo 25 de control de flujo de medio termico al primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico. La carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio 7 interior puede ser satisfecha controlando la diferencia entre una temperatura detectada por el primer sensor 31a de temperatura o una temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura y una temperatura detectada por el segundo sensor 34 de temperatura, de manera que esa diferencia se mantenga en un valor objetivo. Con respecto a la temperatura en la salida de cada intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico, puede usarse cualquiera de entre la temperatura detectada por el primer sensor 31a de temperatura y la temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura. De manera alternativa, puede usarse la temperatura media de las dos temperaturas. En este momento, el grado de apertura de cada uno de entre los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico es establecido en un grado medio, de manera que se establezcan los conductos tanto al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico.

Tras realizar el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, debido a que no es necesario suministrar el medio termico a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso que no tiene carga termica (incluyendo el apagado termico), el conducto es cerrado por el dispositivo 25 de control de flujo de medio termico correspondiente de manera que el medio termico no fluya al intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente. En la Fig. 4, el medio termico es suministrado al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso debido a que estos intercambiadores de calor en el lado de uso tienen cargas termicas. El intercambiador 26c de calor en el lado de uso y el intercambiador 26d de calor en el lado de uso no tienen carga termica y los dispositivos 25c y 25d de control de flujo de medio termico correspondientes estan completamente cerrados. Cuando se genera una carga termica en el intercambiador 26c de calor en el lado de uso o en el intercambiador 26d de calor en el lado de uso, el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico o el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico puede abrirse de manera que se haga circular el medio termico.

[Modo de funcionamiento de solo calentamiento]

La Fig. 5 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra los flujos de refrigerantes en el modo de funcionamiento de solo enfriamiento del aparato 100 acondicionador de aire. El modo de funcionamiento de solo calentamiento se describira con respecto a un caso en el que una carga de calentamiento es generada solo en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y en el intercambiador 26b de calor en el lado de uso en la Fig. 5. Ademas, en la Fig. 5, las tuberfas indicadas mediante lmeas gruesas corresponden a tubenas a traves de las cuales fluyen los refrigerantes (el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico). Ademas, la direccion de flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor es indicada mediante flechas de lmea continua y la direccion de flujo del medio termico es indicada mediante flechas de lmea discontinua en la Fig. 5.

En el modo de funcionamiento de solo calentamiento ilustrado en la Fig. 5, en la unidad 1 de exterior, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante es conmutado de manera que el refrigerante en el lado de la fuente de calor descargado desde el compresor 10 fluya a la unidad 3 de reenvfo de medio termico sin pasar a traves del intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. En la unidad 3 de reenvfo de medio termico, la bomba 21a y la bomba 21b son accionadas, el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico se abren, y el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico se cierran completamente de manera que el medio termico circule entre cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion desde el mismo. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 pasa a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, fluye a traves de la primera tuberfa 4a de conexion, pasa a traves de la valvula 13b de retencion y fluye desde la unidad 1 de exterior. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion, que ha fluido desde la unidad 1 de exterior, pasa a traves de la tuberfa 4 de refrigerante y fluye a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. Despues de fluir a traves de la tuberfa 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, el refrigerante es ramificado, pasa a traves del segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante y el segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye al intercambiador correspondiente de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico.

El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que fluye a cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es condensado en un refrigerante lfquido a alta presion mientras transfiere calor al medio termico que circula en el ciclo B de medio termico. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico se expanden en un refrigerante bifasico a baja temperatura y baja presion a traves del dispositivo 16a de expansion y el dispositivo 16b de expansion. Este refrigerante bifasico pasa a traves del dispositivo 17b de activacion y desactivacion, fluye desde la unidad 3 de reenvfo de medio termico, pasa a traves de la tuberfa 4 de refrigerante y fluye de nuevo a la unidad 1 de exterior. El refrigerante que fluye a la unidad 1 de exterior fluye a traves de la segunda tuberfa 4b de conexion, pasa a traves de la valvula 13c de retencion y fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, que funciona como un evaporador. En este momento, un refrigerante gaseoso a alta presion esta fluyendo en la tuberfa 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, llenando la tuberfa de bifurcacion con refrigerante a alta presion.

A continuacion, el refrigerante que fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor extrae calor desde el aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion que fluye desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor pasa a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y el acumulador 19 y es aspirado de nuevo al compresor 10.

En ese momento, el grado de apertura del dispositivo 16a de expansion es controlado de manera que el subenfriamiento (grado de subenfriamiento) obtenido como la diferencia entre una temperatura de saturacion convertida desde una presion detectada por el sensor 36 de presion y una temperature detectada por el tercer sensor 35b de temperatura sea constante De manera similar, el grado de aperture del dispositivo 16b de expansion es controlado de manera que el subenfriamiento sea constante, en el que el subenfriamiento se obtiene como la diferencia entre el valor que indica la temperatura de saturacion convertida a partir de la presion detectada por el sensor 36 de presion y una temperatura detectada por el tercer sensor 35d de temperatura. Ademas, el dispositivo 17a de activacion y desactivacion se abre y el dispositivo 17b de activacion y desactivacion se cierra. Cabe senalar que, cuando puede medirse una temperatura en la posicion media de los intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico, puede usarse la temperatura en la posicion media en lugar del sensor 36 de presion. De esta manera, dicho sistema puede ser construido de manera economica.

En el modo de funcionamiento de solo calentamiento, tanto el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico transfieren la energfa de calentamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21a y la bomba 21b permiten que el medio termico calentado fluya a traves de las tubenas 5. El medio termico, que ha fluido desde cada una de entre la bomba 21a y la bomba 21b mientras esta siendo presurizado, fluye a traves del segundo dispositivo 23a de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23b de conmutacion de flujo de medio termico al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso. A continuacion, el medio termico transfiere calor al aire interior a traves de cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso, calentando de esta manera el espacio 7 interior.

A continuacion, el medio termico fluye desde cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso y fluye al dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y al dispositivo 25b de control de flujo de medio termico. En este momento, la funcion de cada uno de entre el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico permite que el medio termico fluya al intercambiador correspondiente de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso mientras se controla el medio termico a un caudal suficiente para cubrir una carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio interior. El medio termico, que ha fluido desde el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico, pasa a traves del primer dispositivo 22a de conmutacion de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22b de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor. relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, y es aspirado de nuevo a la bomba 21a y la bomba 21b.

Cabe senalar que, en las tubenas 5 de cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso, el medio termico es dirigido de manera que fluya desde el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico a traves del dispositivo 25 de control de flujo de medio termico al primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico. La carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio 7 interior puede ser satisfecha controlando la diferencia entre una temperatura detectada por el primer sensor 31a de temperatura o una temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura y una temperatura detectada por el segundo sensor 34 de temperatura, de manera que esa diferencia se mantenga en un valor objetivo. Con respecto a la temperatura en la salida de cada intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico, puede usarse cualquiera de entre la temperatura detectada por el primer sensor 31a de temperatura y la temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura. De manera alternativa, puede usarse la temperatura media de las dos temperaturas.

En este momento, el grado de aperture de cada uno de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico es establecido a un grado medio de manera que se establezcan los conductos tanto al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico. Aunque el intercambiador 26a de calor en el lado de uso debena ser controlado esencialmente en base a la diferencia entre una temperatura en su entrada y la de su salida, debido a que la temperatura del medio termico en el lado de entrada del intercambiador 26 de calor en el lado de uso es sustancialmente igual a la detectada por el primer sensor 31b de temperatura, el uso del primer sensor 31b de temperatura puede reducir el numero de sensores de temperatura, de manera que el sistema pueda ser construido de manera economica.

Tras realizar el modo de funcionamiento de solo calentamiento, debido a que no es necesario suministrar el medio termico a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso que no tiene carga termica (incluyendo el apagado termico), el conducto es cerrado por el dispositivo 25 de control de flujo de medio termico correspondiente de manera que el medio termico no fluya al intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente. En la Fig. 5, el medio termico es suministrado al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso debido a que estos intercambiadores de calor en el lado de uso tienen cargas termicas. El intercambiador 26c de calor en el lado de uso y el intercambiador 26d de calor en el lado de uso no tienen carga termica y los dispositivos 25c y 25d de control de flujo de medio termico correspondientes estan completamente cerrados. Cuando se genera una carga termica en el intercambiador 26c de calor en el lado de uso o el intercambiador 26d de calor en el lado de uso, el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico o el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico pueden abrirse de manera que circule el medio termico.

[Modo de funcionamiento principal de enfriamiento]

La Fig. 6 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra los flujos de los refrigerantes en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento del aparato 100 acondicionador de aire. El modo de funcionamiento principal de enfriamiento se describira con respecto a un caso en el que se genera una carga de enfriamiento en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y se genera una carga de calentamiento en el intercambiador 26b de calor en el lado de uso en la Fig. 6. Ademas, en la Fig. 6, las tuberfas indicadas mediante lmeas gruesas corresponden a tuberfas a traves de las cuales circulan los refrigerantes (el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico). Ademas, la direccion de flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor se indica mediante flechas de lmea continua y la direccion de flujo del medio termico se indica mediante flechas de lmea discontinua en la Fig. 6.

En el modo de funcionamiento principal de enfriamiento ilustrado en la Fig. 6, en la unidad 1 de exterior, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante es conmutado de manera que el refrigerante en el lado de la fuente de calor descargado desde el compresor 10 fluya al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. En la unidad 3 de reenvm de medio termico, la bomba 21a y la bomba 21b son accionadas, el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico se abren, y el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico se cierran completamente de manera que el medio termico circule entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador 26a de calor en el lado de uso, y entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. El refrigerante es condensado a un refrigerante bifasico en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor mientras se transfiere calor al aire exterior. El refrigerante bifasico que fluye desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor pasa a traves de la valvula 13a de retencion, fluye desde la unidad 1 de exterior, pasa a traves de la tuberfa 4 de refrigerante y fluye a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. El refrigerante bifasico que fluye a la unidad 3 de reenvm de medio termico pasa a traves de la tuberfa 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, fluye a traves del segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico., funcionando como un condensador.

El refrigerante bifasico que ha fluido al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es condensado y licuado mientras transfiere calor al medio termico que circula en el ciclo B de medio termico, y se convierte en un refrigerante lfquido. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es expandido a un refrigerante bifasico a baja presion por el dispositivo 16b de expansion. Este refrigerante bifasico a baja presion fluye a traves del dispositivo 16a de expansion al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, que funciona como un evaporador. El refrigerante bifasico a baja presion que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico extrae calor desde el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico para enfriar el medio termico y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja presion. El gas refrigerante fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, pasa a traves del segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante, fluye desde la unidad 3 de reenvm de medio de transferencia de calor y fluye a la unidad 1 de exterior de nuevo a traves de la tuberfa 4 de refrigerante. El refrigerante que fluye a la unidad 1 de exterior pasa a traves de la valvula 13d de retencion, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y el acumulador 19 y, a continuacion, es aspirado de nuevo al compresor 10. En este momento, un refrigerante bifasico a alta presion fluye en la tuberfa 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, llenando la tuberfa de bifurcacion con refrigerante a alta presion.

En este momento, el grado de apertura del dispositivo 16b de expansion es controlado de manera que el sobrecalentamiento sea constante, en el que el sobrecalentamiento se obtiene como la diferencia entre una temperatura detectada por el tercer sensor 35a de temperatura y la detectada por el tercer sensor 35b de temperatura. Ademas, el dispositivo 16a de expansion esta completamente abierto, el dispositivo 17a de activacion/desactivacion esta cerrado y el dispositivo 17b de activacion/desactivacion esta cerrado. Ademas, el grado de apertura del dispositivo 16b de expansion puede ser controlado de manera que el subenfriamiento sea constante, en el que el subenfriamiento puede obtenerse como la diferencia entre un valor que indica una temperatura de saturacion convertida a partir de una presion detectada por el sensor 36 de presion y una temperatura detectada por el tercer sensor 35d de temperatura. De manera alternativa, el dispositivo 16b de expansion puede abrirse completamente y el dispositivo 16a de expansion puede controlar el sobrecalentamiento o el subenfriamiento.

En el modo de funcionamiento principal de enfriamiento, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico transfiere la energfa de calentamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21b permite que el medio termico calentado fluya a traves de las tubenas 5. Ademas, en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico transfiere la energfa de enfriamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21a permite que el medio termico enfriado fluya a traves de las tubenas 5. El medio termico, que ha fluido desde la bomba 21a y la bomba 21b mientras es presurizado, fluye a traves del segundo dispositivo 23a de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23b de conmutacion de flujo de medio termico al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

En el intercambiador 26b de calor en el lado de uso, el medio termico transfiere calor al aire interior, calentando de esta manera el espacio 7 interior. Ademas, en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso, el medio termico extrae calor del aire interior, enfriando de esta manera el espacio 7 interior. En este momento, la funcion de cada uno de entre el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico permite que el medio termico fluya al intercambiador correspondiente de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso mientras controla el medio termico a un caudal suficiente para cubrir una carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio interior. El medio termico, que ha pasado a traves del intercambiador 26b de calor en el lado de uso con una ligera reduccion de la temperatura, pasa a traves del dispositivo 25b de control de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22b de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y es aspirado de nuevo a la bomba 21b. El medio termico, que ha pasado a traves del intercambiador 26a de calor en el lado de uso con un ligero aumento de temperatura, pasa a traves del dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22a de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y, a continuacion, es aspirado de nuevo a la bomba 21a.

Durante este tiempo, la funcion de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico permite que el medio termico calentado y el medio termico enfriado sean introducidos a los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso respectivos que tienen una carga de calentamiento y una carga de enfriamiento, sin ser mezclados. Cabe senalar que, en las tubenas 5 de cada uno de entre el intercambiador 26 de calor en el lado de uso para el calentamiento y el de para el enfriamiento, el medio termico es dirigido para que fluya desde el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico a traves del dispositivo 25 de control de flujo de medio termico al primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico. Ademas, la diferencia entre la temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura y la detectada por el segundo sensor 34 de temperatura es controlada de manera que la diferencia se mantenga en un valor objetivo, de manera que pueda cubrirse la carga de acondicionamiento de aire de calentamiento requerida en el espacio 7 interior. La diferencia entre la temperatura detectada por el segundo sensor 34 de temperatura y la detectada por el primer sensor 31a de temperatura es controlada de manera que la diferencia se mantenga en un valor objetivo, de manera que pueda cubrirse la carga de acondicionamiento de aire de enfriamiento requerida en el espacio 7 interior.

Tras realizar el modo de funcionamiento principal de enfriamiento, debido a que no es necesario suministrar el medio termico a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso que no tiene carga termica (incluyendo el apagado termico), el conducto es cerrado por el dispositivo 25 de control de flujo de medio termico correspondiente de manera que el medio termico no fluya al intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente. En la Fig. 6, el medio termico es suministrado al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso debido a que estos intercambiadores de calor en el lado de uso tienen cargas termicas. El intercambiador 26c de calor en el lado de uso y el intercambiador 26d de calor en el lado de uso no tienen carga termica y los dispositivos 25c y 25d de control de flujo de medio termico correspondientes estan completamente cerrados. Cuando se genera una carga termica en el intercambiador 26c de calor en el lado de uso o el intercambiador 26d de calor en el lado de uso, el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico o el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico pueden abrirse de manera que se haga circular el medio termico.

[Modo de funcionamiento principal de calentamiento]

La Fig. 7 es un diagrama de circuito de refrigerante que ilustra los flujos de los refrigerantes en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento del aparato 100 acondicionador de aire. El modo de funcionamiento principal de calentamiento se describira con respecto a un caso en el que se genera una carga de calentamiento en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y se genera una carga de enfriamiento en el intercambiador 26b de calor en el lado de uso en la Fig. 7. Ademas, en la Fig. 7, las tubenas indicadas mediante lmeas gruesas corresponden a tubenas a traves de las cuales circulan los refrigerantes (el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico). Ademas, la direccion de flujo del refrigerante en el lado de la fuente de calor se indica mediante flechas de lmea continua y la direccion de flujo del medio termico se indica mediante flechas de lmea discontinua en la Fig. 7.

En el modo de funcionamiento principal de calentamiento ilustrado en la Fig. 7, en la unidad 1 de exterior, el primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante es conmutado de manera que el refrigerante en el lado de la fuente de calor descargado desde el compresor 10 fluya a la unidad 3 de reenvm de medio termico sin pasar a traves del intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. En la unidad 3 de reenvm de medio termico, la bomba 21a y la bomba 21b son accionadas, el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico se abren, y el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico se cierran completamente de manera que el medio termico circule entre cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y cada uno de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

En primer lugar, se describira el flujo de refrigerante en el lado de la fuente de calor en el ciclo A del refrigerante.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 pasa a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante, fluye a traves de la primera tubena 4a de conexion, pasa a traves de la valvula 13b de retencion y fluye desde la unidad 1 de exterior. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion, que ha fluido desde la unidad 1 de exterior, pasa a traves de la tubena 4 de refrigerante y fluye a la unidad 3 de reenvfo de medio termico. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que fluye a la unidad 3 de reenvfo de medio termico pasa a traves de la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, fluye a traves del segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, funcionando como condensador.

El refrigerante gaseoso que ha fluido al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es condensado y licuado mientras transfiere calor al medio termico que circula en el ciclo B de medio termico, y se convierte en un refrigerante lfquido. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es expandido a un refrigerante bifasico a baja presion por el dispositivo 16b de expansion. Este refrigerante bifasico a baja presion fluye a traves del dispositivo 16a de expansion al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, que funciona como un evaporador. El refrigerante bifasico a baja presion que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico extrae calor desde el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico para evaporarse, enfriando de esta manera el medio termico. Este refrigerante bifasico a baja presion fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, pasa a traves del segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante, fluye desde la unidad 3 de reenvm de medio termico, pasa a traves de la tubena 4 de refrigerante y fluye de nuevo a la unidad 1 de exterior. En este momento, un refrigerante gaseoso a alta presion fluye en la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico, llenando la tubena de bifurcacion con refrigerante a alta presion.

El refrigerante que fluye a la unidad 1 de exterior pasa a traves de la valvula 13c de retencion y fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, funcionando como un evaporador. A continuacion, el refrigerante que fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor extrae calor desde el aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion que fluye desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor pasa a traves del primer dispositivo 11 de conmutacion de flujo de refrigerante y el acumulador 19 y es aspirado de nuevo al compresor 10.

En este momento, el grado de apertura del dispositivo 16b de expansion es controlado de manera que el subenfriamiento sea constante, en el que el subenfriamiento se obtiene como la diferencia entre un valor que indica una temperatura de saturacion convertida a partir de una presion detectada por el sensor 36 de presion y una temperatura detectada por el tercer sensor 35b de temperatura. Ademas, el dispositivo 16a de expansion esta completamente abierto, el dispositivo 17a de activacion/desactivacion esta cerrado y el dispositivo 17b de activacion/desactivacion esta cerrado. De manera alternativa, el dispositivo 16b de expansion puede abrirse completamente y el dispositivo 16a de expansion puede controlar el subenfriamiento.

En el modo de funcionamiento principal de calentamiento, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico transfiere la energfa de calentamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21b permite que el medio termico calentado fluya a traves de las tubenas 5. Ademas, en el modo de funcionamiento principal de calentamiento, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico transfiere la energfa de enfriamiento del refrigerante en el lado de la fuente de calor al medio termico, y la bomba 21a permite que el medio termico enfriado fluya a traves de las tubenas 5. El medio termico, que ha fluido desde la bomba 21a y la bomba 21b mientras esta siendo presurizado, fluye a traves del segundo dispositivo 23a de conmutacion de flujo de medio termico y del segundo dispositivo 23b de conmutacion de flujo de medio termico al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso.

En el intercambiador 26b de calor en el lado de uso, el medio termico extrae calor desde el aire interior, enfriando de esta manera el espacio 7 interior. Ademas, en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso, el medio termico transfiere calor al aire interior, calentando de esta manera el espacio 7 interior. En este momento, la funcion de cada uno de entre el dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y el dispositivo 25b de control de flujo de medio termico permite que el medio termico fluya al intercambiador de calor correspondiente de entre el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y el intercambiador 26b de calor en el lado de uso mientras controla el medio termico a un caudal suficiente para cubrir una carga de acondicionamiento de aire requerida en el espacio interior. El medio termico, que ha pasado a traves del intercambiador 26b de calor en el lado de uso con un ligero incremento de temperatura, pasa a traves del dispositivo 25b de control de flujo de medio termico y el primer dispositivo 22b de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y, a continuacion, es aspirado de nuevo a la bomba 21a. El medio termico, que ha pasado a traves del intercambiador 26a de calor en el lado de uso con una ligera disminucion de la temperatura, pasa a traves del dispositivo 25a de control de flujo de medio termico y del primer dispositivo 22a de conmutacion de flujo de medio termico, fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico y, a continuacion, es aspirado de nuevo a la bomba 21b.

Durante este tiempo, la funcion de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico permite que el medio termico calentado y el medio termico enfriado sean introducidos en los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso respectivos que tienen una carga de calentamiento y una carga de enfriamiento, sin ser mezclados. Cabe senalar que, en las tubenas 5 de cada uno de los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso para el calentamiento y en el de para enfriamiento, el medio termico es dirigido de manera que fluya desde el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico a traves del dispositivo 25 de control de flujo de medio termico al primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo medio termico. Ademas, la diferencia entre la temperatura detectada por el primer sensor 31b de temperatura y la detectada por el segundo sensor 34 de temperatura es controlada de manera que la diferencia se mantenga en un valor objetivo, de manera que pueda cubrirse la carga de acondicionamiento de aire de calentamiento requerida en el espacio 7 interior. La diferencia entre la temperatura detectada por el segundo sensor 34 de temperatura y la detectada por el primer sensor 31a de temperatura es controlada de manera que la diferencia se mantenga en un valor objetivo, de manera que pueda cubrirse la carga de acondicionamiento de aire de enfriamiento requerida en el espacio 7 interior.

Tras realizar el modo de funcionamiento principal de calentamiento, debido a que no es necesario suministrar el medio termico a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso que no tiene carga termica (incluyendo el apagado termico), el conducto es cerrado por el dispositivo 25 de control de flujo de medio termico correspondiente de manera que el medio termico no fluya al intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente. En la Fig. 7, el medio termico es suministrado al intercambiador 26a de calor en el lado de uso y al intercambiador 26b de calor en el lado de uso debido a que estos intercambiadores de calor en el lado de uso tienen cargas termicas. El intercambiador 26c de calor en el lado de uso y el intercambiador 26d de calor en el lado de uso no tienen carga termica y los dispositivos 25c y 25d de control de flujo de medio termico correspondientes estan completamente cerrados. Cuando se genera una carga termica en el intercambiador 26c de calor en el lado de uso o el intercambiador 26d de calor en el lado de uso, el dispositivo 25c de control de flujo de medio termico o el dispositivo 25d de control de flujo de medio termico pueden abrirse de manera que se haga circular el medio termico.

[Tubena 4 de refrigerante]

Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato 100 acondicionador de aire segun la realizacion tiene varios modos de funcionamiento. En estos modos de funcionamiento, el refrigerante en el lado de la fuente de calor fluye a traves de las tubenas 4 de refrigerante que conectan la unidad 1 de exterior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico.

[Tubena 5]

En algunos modos de funcionamiento realizados por el aparato 100 acondicionador de aire segun la realizacion, el medio termico, tal como agua o un anticongelante, fluye a traves de las tubenas 5 que conectan la unidad 3 de reenvfo de medio termico y las unidades 2 de interior.

[Direcciones de flujo de refrigerante y de medio termico en el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico]

Tal como se ha descrito anteriormente, en cualquier modo de funcionamiento, tal como el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, el modo de funcionamiento de solo calentamiento, el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento, cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como condensador, el refrigerante y el medio termico se hacen fluir a contracorriente, y cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como evaporador, el refrigerante y el medio termico se hacen fluir en paralelo. Es decir, cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como condensador, el refrigerante fluye en la direccion desde el segundo dispositivo 18 de conmutacion de flujo de refrigerante al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico, y cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como evaporador, el refrigerante fluye en la direccion desde el dispositivo 16 de expansion al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico. Por el contrario, en el ciclo B de medio termico, independientemente del modo de funcionamiento, el medio termico fluye en la direccion desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico a las bombas 21. Esto aumentara la eficiencia energetica total del enfriamiento y del calentamiento, y de esta manera permitira un ahorro de energfa. Posteriormente, se describira la diferencia de eficiencia de calentamiento o de enfriamiento segun las direcciones de flujo del refrigerante y del medio termico en el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico.

[Fig. 8] La Fig. 8 es un diagrama P-h que ilustra un estado operativo del aparato acondicionador de aire segun la realizacion de la invencion. En el diagrama P-h (diagrama de presion-entalpfa) de la Fig. 8(a), el refrigerante a alta temperatura y alta presion que ha fluido desde el compresor 10 fluye al condensador (el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor o el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico) y es enfriado. El refrigerante atraviesa la lmea de vapor saturado a la region bifasica, incrementa gradualmente su proporcion de refrigerante lfquido, se convierte en refrigerante lfquido, a continuacion, es enfriado adicionalmente y fluye desde el condensador. El refrigerante es expandido por el dispositivo 16 de expansion, se convierte en refrigerante bifasico a baja temperatura y baja presion y fluye al evaporador (el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor o el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico) y es calentado, incrementa gradualmente su proporcion de refrigerante gaseoso, atraviesa la lmea de lfquido saturado y se convierte en gas refrigerante. Despues de ser calentado adicionalmente, el refrigerante fluye desde el evaporador y es absorbido de nuevo al compresor. Aqrn, la temperatura del refrigerante en la salida del compresor 10 es de 80 grados C, por ejemplo, la temperatura (temperatura de condensacion) del refrigerante en el lado de la fuente de calor en el condensador en el estado bifasico es de 48 grados C, por ejemplo, la temperatura a la salida del condensador es de 42 grados C, por ejemplo, la temperatura (temperatura de evaporacion) del refrigerante en el lado de la fuente de calor en el evaporador en el estado bifasico es de 4 grados C, por ejemplo, y la temperatura de succion del compresor 10 es de 6 grados C, por ejemplo.

Se describe el caso en el que el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico funciona como un condensador; se supone que la temperatura del medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es de 40 grados C, y el medio termico es calentado por el intercambiador de calor relacionado con el medio termico de 15 a 50 grados C. En este caso, cuando el medio termico se hace fluir en sentido contrario (contraflujo) del flujo del refrigerante, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico de 40 grados C es calentado primero con un refrigerante subenfriado de 42 grados C, incrementa ligeramente su temperatura, a continuacion, es calentado adicionalmente por un refrigerante condensado de 48 grados C, finalmente, es calentado con un refrigerante gaseoso sobrecalentado de 80 grados C, incrementa su temperatura hasta 50 grados C, que es mas alta que la temperatura de condensacion, y fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico. La temperatura de subenfriamiento del refrigerante en este momento es de 6 grados C.

Por el contrario, cuando el medio termico se hace fluir en direccion paralela (flujo paralelo) al flujo del medio termico, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico de 40 grados C es calentado primero con un refrigerante gaseoso sobrecalentado de 80 grados C, incrementa su temperatura y a continuacion es calentado adicionalmente por un refrigerante condensado de 48 grados C. Por lo tanto, la temperatura del medio termico que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico no excede la temperatura de condensacion. Por lo tanto, no se alcanza la temperatura objetivo de 50 grados C, y la capacidad de calentamiento en el intercambiador 26 de calor en el lado de uso es insuficiente.

El ciclo de enfriamiento con cierto grado de subenfriamiento, por ejemplo, de 5 grados C a 10 grados C incrementa la eficiencia (COP). Sin embargo, debido a que la temperatura del refrigerante no cae por debajo de la temperatura del medio termico, incluso si el medio termico que ha intercambiado calor con el refrigerante condensado a 48 grados centfgrados en el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico aumenta a 47 grados C, por ejemplo, el refrigerante en la salida del intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico no cae por debajo de 47 grados C. Por lo tanto, el subenfriamiento es de 1 grado C o menor, y la eficiencia del ciclo de enfriamiento se reduce.

Por lo tanto, cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como un condensador, el hacer que el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico fluyan en direcciones contrarias aumentara la capacidad de calentamiento junto con un incremento de la eficiencia. Ademas, la relacion entre las temperaturas del refrigerante y del medio termico es la misma mientras se use un refrigerante que no cambia a dos fases en el lado a alta presion y que cambia en un estado supercrftico, tal como el CO². En un enfriador de gas, que corresponde a un condensador para refrigerantes que cambian a dos fases, cuando el refrigerante se hace fluir en sentido contrario al medio termico, se incrementara la capacidad de calentamiento junto con la eficiencia.

A continuacion, se describe el caso en el que el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico funciona como un evaporador. Se supone que la temperatura del medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es de 12 grados C, y el medio termico es enfriado por el intercambiador de calor relacionado con el medio termico de 15 a 7 grados C. En este caso, cuando el medio termico fluye en la direccion contraria al flujo del refrigerante, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico a 12 grados C primero es enfriado con un gas refrigerante sobrecalentado de 6 grados C y a continuacion es enfriado por un refrigerante de evaporacion de 4 grados C, pasa a 7 grados C y fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico. Por el contrario, cuando el medio termico fluye en la direccion paralela al flujo del refrigerante, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico a 12 grados C es enfriado por un refrigerante de evaporacion de 4 grados C y reduce su temperatura, a continuacion, es enfriado por un gas sobrecalentado de 6 grados centfgrados, pasa a 7 grados centfgrados, y fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico.

Cuando fluye a contracorriente, debido a que hay una diferencia de temperatura de 3 grados C entre la temperatura de salida del medio termico, que es de 7 grados C, y la temperatura de salida del refrigerante, que es de 4 grados C, el medio termico puede ser enfriado de manera fiable. Por el contrario, cuando fluye en paralelo, debido a que solo hay una diferencia de temperatura de 1 grado C entre la temperatura de salida del medio termico, que es de 7 grados C, y la temperatura de salida del refrigerante, que es de 6 grados C, dependiendo de la velocidad de flujo del medio termico, la temperatura de salida del medio termico puede no enfriarse a 7 grados C; puede proyectarse una cierta cafda de la capacidad de enfriamiento. Sin embargo, con respecto al evaporador, la eficiencia es mejor cuando no hay sustancialmente sobrecalentamiento, y el sobrecalentamiento es controlado a aproximadamente de 0 a 2 grados C. Por consiguiente, la diferencia de las capacidades de enfriamiento no es tan grande entre el flujo contrario y el flujo en paralelo.

La presion del refrigerante en el evaporador es mas baja que la presion en el condensador, de manera que la densidad es menor y es mas probable que se produzca una perdida de presion. Un diagrama P-h cuando hay una perdida de presion en el evaporador se mostrara en la Fig. 8(b). Suponiendo que la temperatura del refrigerante en el punto medio del evaporador es de 4 grados C, que es la misma temperatura que cuando no hay perdida de presion, entonces, la temperatura del refrigerante en la entrada del evaporador sera de 6 grados C, por ejemplo, la temperatura del refrigerante que se convierte en gas saturado en el evaporador sera de 2 grados C, por ejemplo, y la temperatura de succion del compresor sera de 4 grados C, por ejemplo. En este estado, cuando el medio termico fluye en la direccion opuesta al flujo del refrigerante, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico a 12 grados C es enfriado primero por un gas refrigerante sobrecalentado de 4 grados C, a continuacion es enfriado por un refrigerante de evaporacion que cambia su temperatura de 2 grados C a 6 grados C por la perdida de presion, es enfriado finalmente por el refrigerante de 6 grados C, pasa a 7 grados C y fluye desde el Intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico. Por el contrario, cuando el medio termico fluye en la direccion paralela al flujo del refrigerante, el medio termico que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico a 12 grados C es enfriado por un refrigerante de evaporacion a 6 grados C, reduce su temperatura, a continuacion, reduce adicionalmente su temperatura en lmea con la reduccion de la temperatura del refrigerante de 6 grados C a 2 grados C por la perdida de presion. Finalmente, el refrigerante de 6 grados C y el medio termico de 7 grados C fluyen desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico.

En este estado, la eficiencia de enfriamiento es sustancialmente la misma cuando fluyen en direccion opuesta y cuando fluyen en paralelo. Ademas, si la perdida de presion del refrigerante en el evaporador incrementa adicionalmente, la eficiencia de enfriamiento puede ser mejorada si se hacen fluir en la direccion paralela. Por lo tanto, cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como un evaporador, el refrigerante y el medio termico pueden fluir en direccion opuesta o pueden fluir en paralelo.

A partir de lo indicado anteriormente, teniendo en cuenta que el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico fluye en una direccion constante y cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como un condensador, el flujo se hace a contracorriente, luego, haciendo que el flujo fluya en paralelo cuando el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico es usado como un evaporador, puede aumentarse la eficiencia total de calentamiento y enfriamiento.

[Durante la suspension]

A continuacion, se describira el funcionamiento del segundo dispositivo 18 de conmutacion de flujo de refrigerante cuando el aparato 100 acondicionador de aire esta suspendido.

Cuando el aparato 100 acondicionador de aire esta suspendido y el compresor 10 esta parado, no esta claro que modo se iniciara en la siguiente operacion, de entre el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, el modo de funcionamiento de solo calentamiento, el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento. En el circuito de refrigerante en la Fig. 3, el estado de conmutacion de los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento de solo enfriamiento es opuesto al estado de conmutacion de los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante durante el funcionamiento de solo calentamiento.

Por lo tanto, durante la suspension del aparato 100 acondicionador de aire (compresor 10), si el estado de conmutacion de los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante esta en el mismo estado que el modo de funcionamiento de solo enfriamiento ilustrado en la Fig. 4 o el modo de funcionamiento de solo calentamiento ilustrado en la Fig. 5, entonces, cuando el aparato es arrancado en un modo de funcionamiento distinto del anterior, debido a que una parte del conducto esta cerrada, el refrigerante en el lado de la fuente de calor no puede circular en el circuito de refrigerante. Con respecto a los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante, si se usa una valvula de cuatro vfas, por ejemplo, debido a que la propia valvula de cuatro vfas no puede conmutar cuando no hay diferencia de presion antes y despues de la valvula (entre los conductos sometidos a conmutacion), hay una posibilidad de llegar a una situacion en la que la propia valvula de cuatro vfas no conmuta.

Por lo tanto, en un estado en el que el aparato 100 acondicionador de aire esta suspendido y el compresor 10 esta parado, los estados de conmutacion de los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante son conmutados de manera que esten en el mismo estado que el modo de funcionamiento principal de enfriamiento ilustrado en la Fig. 6 o el modo de funcionamiento principal de calentamiento ilustrado en la Fig. 7.

Si se conmuta tal como se ha indicado anteriormente, debido a que el arranque de la operacion sera el modo de funcionamiento principal de enfriamiento o el modo de funcionamiento principal de calentamiento, independientemente del modo de funcionamiento en el inicio, el refrigerante podra fluir y, por lo tanto, habra una diferencia de presion antes y despues de los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante. Por lo tanto, incluso si los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante son valvulas de cuatro vfas, la conmutacion se llevara a cabo.

Ademas, si el modo despues del arranque es el modo de funcionamiento principal de enfriamiento o el modo de funcionamiento principal de calentamiento, no hay necesidad de conmutar los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante. Ademas, si el modo despues del arranque es el modo de funcionamiento de solo enfriamiento o el modo de funcionamiento de solo calentamiento, solo es necesario conmutar uno de entre el segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante o el segundo dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerantes 18b. Por consiguiente, en cualquiera de los modos de funcionamiento, los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante no generan tanto ruido de conmutacion, y la conmutacion del modo de funcionamiento puede ser realizada de manera silenciosa.

Tal como se ha descrito anteriormente, en el aparato 100 acondicionador de aire de la realizacion, la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio 4d termico se llena con refrigerante a alta presion, independientemente del modo de funcionamiento. La valvula de cuatro vfas no funciona estructuralmente si no hay un lado de alta presion y un lado de baja presion al mismo tiempo, y si no hay diferencia de presion en la misma direccion. Sin embargo, la tubena 4d de bifurcacion que circunvala los intercambiadores de calor relacionados con el medio termico esta siempre en un estado de alta presion, y la direccion de la diferencia de presion es la misma en todo momento. Por consiguiente, pueden usarse valvulas de cuatro vfas como los segundos dispositivos 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante. Un sistema puede ser configurado con bajo costo si se emplean valvulas de cuatro vfas.

Ademas, la valvula de cuatro vfas esta estructurada de manera que la conmutacion de los conductos se realice en base a si se aplica voltaje a la misma o no y, por consiguiente, mientras se aplica tension, se consume energfa. De esta manera, cuando esta suspendida, es decir, cuando la valvula de cuatro vfas es conmutada en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento, la disposicion de la valvula de cuatro vfas de manera que este en un estado en el que no se aplica tension, no se consumira energfa para accionar la valvula de cuatro vfas mientras este suspendida, y puede ahorrarse energfa.

Ademas, los estados de conmutacion del segundo dispositivo 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y los estados de conmutacion del segundo dispositivo 18a y 18b de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento principal de calentamiento se establecen de manera que sean iguales. Al hacer esto, tanto en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento como en el modo de funcionamiento principal de calentamiento, el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico esta siempre configurado para funcionar como un evaporador que calienta el refrigerante termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico esta siempre configurado para funcionar como un condensador que enfna el refrigerante termico. Por consiguiente, en el funcionamiento principal de enfriamiento y el funcionamiento principal de calentamiento, el estado (calentamiento o enfriamiento) de los intercambiadores de calor relacionados con el medio 15b y 15a termico no cambia, el refrigerante termico que ha sido calentado no se enfna para convertirse en refrigerante termico fno y el refrigerante termico que ha sido enfriado no se calienta para convertirse en refrigerante termico fno, y no habra perdida de ene^a debida al cambio de modo entre el modo de funcionamiento principal de enfriamiento y el modo de funcionamiento principal de calentamiento. Esto aumentara la eficiencia energetica y, de esta manera, permitira un ahorro de energfa.

Ademas, en el aparato 100 acondicionador de aire segun la realization, en el caso en el que solo se genera la carga de calentamiento o la carga de enfriamiento en los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso, los primeros dispositivos 22 de commutation de flujo medio termico correspondientes y los segundos dispositivos 23 de commutation de flujo de medio termico correspondientes son controlados de manera que tengan un grado de apertura medio, de manera que el medio termico fluya tanto al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico. Por consiguiente, debido que tanto el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico como el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico pueden ser usados para la operation de calentamiento o la operation de enfriamiento, el area de transferencia de calor puede ser incrementada y, por consiguiente, la operacion de calentamiento o la operacion de enfriamiento puede ser realizada de manera eficiente.

Ademas, en el caso en el que la carga de calentamiento y la carga de enfriamiento se generan simultaneamente en los intercambiadores 26 de calor en el lado de uso, el primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico correspondientes al intercambiador 26 de calor en el lado de uso que realiza la operacion de calentamiento son conmutados al conducto conectado al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico para el calentamiento, y el primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico y el segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico correspondientes al intercambiador 26 de calor en el lado de uso que realiza la operacion de enfriamiento son conmutados al conducto conectado al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico para el enfriamiento, de manera que la operacion de calentamiento o la operacion de enfriamiento puedan realizarse libremente en cada unidad 2 de interior.

Ademas, en el aparato 100 acondicionador de aire, la unidad 1 de exterior y la unidad 3 de reenvfo de medio termico estan conectadas con tubenas 4 de refrigerante a traves de las cuales fluye el refrigerante en el lado de la fuente de calor. La unidad 3 de reenvfo de medio termico y cada unidad 2 de interior estan conectadas con tubenas 5 a traves de las cuales fluye el medio termico. La energfa de enfriamiento o la energfa de calentamiento generada en la unidad 1 de exterior intercambia calor en la unidad 3 de reenvfo de medio termico, y es suministrada a las unidades 2 de interior. Por consiguiente, el refrigerante no circula en o cerca de las unidades 2 de interior, y puede eliminarse el riesgo de escapes de refrigerante a la habitation y similares. Por lo tanto, se incrementa la seguridad.

Ademas, el refrigerante en el lado de la fuente de calor y el medio termico intercambian calor en la unidad 3 de reenvfo de medio termico que es una carcasa separada de la unidad 1 de exterior. Por consiguiente, las tubenas 5 en las que circula el medio termico pueden acortarse y se requiere una pequena energfa de transporte y, de esta manera, puede aumentarse la seguridad y puede ahorrarse energfa.

La unidad 3 de reenvfo de medio termico y cada unidad 2 de interior estan conectadas con dos tubenas 5. Ademas, los conductos entre cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso en cada unidad 2 de interior y cada intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico alojado en la unidad 3 de reenvfo de medio termico son conmutados segun el modo de funcionamiento. Debido a esto, puede seleccionarse un enfriamiento o un calentamiento para cada unidad 2 de interior con la conexion de las dos tubenas 5 y, de esta manera, puede facilitarse el trabajo de instalacion de las tubenas en las que circula el medio termico y este puede ser realizado de manera segura.

La unidad 1 de exterior y cada unidad 3 de reenvfo de medio termico estan conectadas con dos tubenas 4 de refrigerante. Debido a esto, puede facilitarse el trabajo de instalacion de las tubenas 4 de refrigerante y este puede ser realizado de manera segura.

Ademas, la bomba 21 se proporciona por cada intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico. Debido a esto, no es necesario proporcionar una bomba 21 por cada unidad 2 de interior y, de esta manera, puede obtenerse un aparato acondicionador de aire configurado a bajo coste. Ademas, puede reducirse el ruido generado por las bombas.

Cada uno de entre la pluralidad de intercambiadores 26 de calor en el lado de uso esta conectado en paralelo al intercambiador de calor relacionado con los medios 15 termicos a traves de primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico correspondientes. Debido a esto, incluso cuando se proporcionan una pluralidad de unidades 2 de interior, el medio termico que ha intercambiado calor no fluye al conducto en el que fluye el medio termico antes del intercambio de calor y, de esta manera, cada unidad 2 de interior puede ejercer su capacidad maxima. Por lo tanto, puede reducirse el desperdicio de energfa y puede conseguirse un ahorro de energfa.

Ademas, el aparato acondicionador de aire segun la realization (en adelante, en la presente memoria al que se hace referencia como aparato 100B acondicionador de aire) puede estar configurado de manera que la unidad de exterior (en adelante, a la que se hace referencia como unidad 1B de exterior) y la unidad de reenvfo de medio termico (en adelante, en la presente memoria, a la que se hace referencia como unidad 3B de reenvfo de medio termico) esten conectadas con tres tuberfas 4 de refrigerante (tuberfa 4(1) de refrigerante, tuberfa 4(2) de refrigerante, tuberfa 4(3) de refrigerante) tal como se muestra en la Fig. 10. La Fig. 9 ilustra un diagrama de una instalacion ejemplar del aparato 100B acondicionador de aire. Espedficamente, el aparato 100B acondicionador de aire permite tambien que todas las unidades 2 de interior realicen la misma operation y permite que cada una de las unidades 2 de interior realice operaciones diferentes. Ademas, en la tubena 4(2) de refrigerante en la unidad 3B de reenvfo de medio termico, se proporciona un dispositivo 16b de expansion (por ejemplo, una valvula de expansion electronica) para la fusion del lfquido a alta presion durante el modo de funcionamiento principal de enfriamiento.

La configuration general del aparato 100B acondicionador de aire es la misma que la del aparato 100 acondicionador de aire, a exception de la unidad 1B de exterior y la unidad 3B de reenvfo de medio termico. La unidad 1B de exterior incluye un compresor 10, un intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, un acumulador 19, dos unidades de commutation de flujo (unidad 41 de commutation de flujo y unidad 42 de commutation de flujo). La unidad 41 de commutation de flujo y la unidad 42 de conmutacion de flujo constituyen el primer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante. En el aparato 100 acondicionador de aire, se ha descrito un caso en el que el primer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante es una valvula de cuatro vfas, pero, tal como se muestra en la Fig. 10, el primer dispositivo de conmutacion de refrigerante puede ser una combination de una pluralidad de valvulas de dos vfas.

En la unidad 3B de reenvfo de medio termico, no se proporciona la tubena de refrigerante, que se ramifica desde la tubena 4(2) de refrigerante que tiene el dispositivo 17 de activacion/desactivacion y esta conectada al segundo dispositivo 18b de conmutacion de refrigerante y, en su lugar, los dispositivos 18a(1) y 18b(1) de activacion-desactivacion estan conectados a la tubena 4(1) de refrigerante, y los dispositivos 18a(2) y 18b(2) de activacion-desactivacion estan conectados a la tubena 4(3) de refrigerante. Ademas, se proporciona el dispositivo 16d de expansion y esta conectado a la tubena 4(2) de refrigerante.

La tubena 4(3) de refrigerante conecta la tubena de descarga del compresor 10 a la unidad 3B de reenvfo de medio termico. Cada una de las dos unidades de conmutacion de flujo incluye, por ejemplo, una valvula de dos vfas y esta configurada para abrir o cerrar las tuberfas 4 de refrigerante. La unidad 41 de conmutacion de flujo esta provista entre la tuberfa de suction del compresor 10 y el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, y el control de su apertura y cierre conmuta el flujo de refrigerante de la fuente de calor. La unidad 42 de conmutacion de flujo se proporciona entre la tuberfa de descarga del compresor 10 y el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, y el control de su apertura y cierre conmuta el flujo de refrigerante de la fuente de calor.

A continuation, se describira, con referencia a la Fig. 10, cada modo de funcionamiento realizado por el aparato 100 acondicionador de aire. Cabe senalar que, debido a que el flujo de medio termico es el mismo que el del aparato 100 acondicionador de aire, se omitira su descripcion.

[Modo de funcionamiento de solo enfriamiento]

En este modo de funcionamiento de solo enfriamiento, la unidad 41 de conmutacion de flujo esta cerrada, y la unidad 42 de conmutacion de flujo esta abierta.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion desde el mismo. Todo el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves de la unidad 42 de conmutacion de flujo al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. A continuacion, el refrigerante se condensa a un refrigerante lfquido a alta presion mientras se transfiere el calor al aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. El refrigerante lfquido a alta presion, que ha fluido desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, pasa a traves de la tuberfa 4(2) de refrigerante y fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico. El refrigerante lfquido a alta presion que fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico se ramifica despues de pasar a traves de un dispositivo 16d de expansion completamente abierto y es expandido a un refrigerante bifasico a baja temperatura y baja presion por un dispositivo 16a de expansion y un dispositivo 16b de expansion.

Este refrigerante bifasico fluye a cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, que funcionan como evaporadores, extrae el calor desde el medio termico que circula en un ciclo B de medio termico para enfriar el medio termico y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso, que ha fluido desde cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, se fusiona y fluye desde la unidad 3B de reenvfo de medio termico a traves del dispositivo correspondiente de entre un dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante y un segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante, pasa a treves de la tuberfa 4(1) de refrigerante y fluye de nuevo a la unidad 1 de exterior. El refrigerante que fluye a la unidad 1B de exterior, fluye a traves del acumulador 19 y es aspirado de nuevo al compresor 10.

[Modo de funcionamiento de solo calentamiento]

En este modo de funcionamiento de solo calentamiento, la unidad 41 de conmutacion de flujo esta abierta, y la unidad 42 de conmutacion de flujo esta cerrada.

Un refrigerante a baja temperature y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. Todo el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves de la tuberfa 4(3) de refrigerante y fluye desde la unidad 1B de exterior. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion, que ha fluido desde la unidad 1B de exterior, pasa a traves de la tuberfa 4(3) de refrigerante y fluye a la unidad 3B de reenvre de medio termico. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que ha fluido a la unidad 3B de reenvre de medio termico se ramifica, pasa a traves de cada uno de entre el segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante y el segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante, y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico correspondiente.

El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que fluye a cada uno de entre el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico se condensa a un refrigerante lfquido a alta presion mientras transfiere calor al medio termico que circula en el ciclo B de medio termico. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico y el que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico se expanden a un refrigerante bifasico a baja temperatura y baja presion a traves del dispositivo 16a de expansion y el dispositivo 16b de expansion. Este refrigerante bifasico pasa a traves del dispositivo 16d de expansion completamente abierto, fluye desde la unidad 3B de reenvfo de medio termico, pasa a traves de la tuberfa 4(2) de refrigerante y fluye de nuevo a la unidad 1B de exterior.

El refrigerante que fluye a la unidad 1B de exterior fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, que funciona como un evaporador. A continuacion, el refrigerante que fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor extrae el calor desde el aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion que fluye desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor pasa a traves de la unidad 41 de conmutacion de flujo y el acumulador 19 y es aspirado de nuevo al compresor 10.

[Modo de funcionamiento principal de enfriamiento]

El modo de funcionamiento principal de enfriamiento se describira con respecto a un caso en el que se genera una carga de enfriamiento en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y se genera una carga de calentamiento en el intercambiador 26b de calor en el lado de uso. Cabe senalar que, en el modo de funcionamiento principal de enfriamiento, la unidad 41 de conmutacion de flujo esta cerrada, y la unidad 42 de conmutacion de flujo esta abierta.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. Una parte del refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves de la unidad 42 de conmutacion de flujo al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. A continuacion, el refrigerante se condensa a un refrigerante lfquido a alta presion mientras transfiere calor al aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. El refrigerante lfquido, que ha fluido desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, pasa a traves de la tuberfa 4(2) de refrigerante, fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico, y es descomprimido ligeramente a una presion media por el dispositivo 16d de expansion. Mientras, el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion restante pasa a traves de la tuberfa 4(3) de refrigerante y fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico. El refrigerante a alta temperatura y alta presion que fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico pasa a traves del segundo dispositivo 18b(2) de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, que funciona como un condensador.

El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que ha fluido al intercambiador 15b de calor de calor de medio de transferencia de calor se condensa y licua mientras transfiere calor al medio de transferencia de calor que circula en el circuito B de circulacion de medio de transferencia de calor, y se convierte en el refrigerante lfquido. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es descomprimido ligeramente a una presion media por el dispositivo 16b de expansion y se fusiona con el refrigerante lfquido que ha sido descomprimido a una presion media por el dispositivo 16d de expansion. El refrigerante fusionado es expandido por el dispositivo 16a de expansion, convirtiendose en un refrigerante bifasico a baja presion y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico que funciona como un evaporador. El refrigerante bifasico a baja presion que fluye en el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico extrae calor desde el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico para enfriar el medio termico y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja presion. Este refrigerante gaseoso fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, fluye a traves del segundo dispositivo 18a de conmutacion de flujo de refrigerante desde la unidad 3 de reenvfo de medio termico, pasa a traves de la tuberfa 4(1) de refrigerante y fluye de nuevo a la unidad 1 de exterior. El refrigerante que fluye a la unidad 1B de exterior, fluye a traves del acumulador 19 y es aspirado de nuevo al compresor 10.

[Modo de funcionamiento principal de calentamiento]

A continuacion, se describira modo de funcionamiento principal de calentamiento con respecto a un caso en el que se genera una carga de calentamiento en el intercambiador 26a de calor en el lado de uso y se genera una carga de enfriamiento en el intercambiador 26b de calor en el lado de uso. Cabe senalar que, en el modo de funcionamiento principal de calentamiento, la unidad 41 de conmutacion de flujo esta abierta, y la unidad 42 de conmutacion de flujo esta cerrada.

Un refrigerante a baja temperatura y baja presion es comprimido por el compresor 10 y es descargado como un refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion. Todo el refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor 10 fluye a traves de la tuberfa 4(3) de refrigerante y fluye desde la unidad 1B de exterior. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion, que ha fluido desde la unidad 1B de exterior, pasa a traves de la tuberfa 4(3) de refrigerante y fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico. El refrigerante gaseoso a alta temperatura y alta presion que fluye a la unidad 3B de reenvfo de medio termico pasa a traves del segundo dispositivo 18b de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico, que funciona como un condensador.

El refrigerante gaseoso que ha fluido al intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico se condensa y licua mientras transfiere calor al medio termico que circula en el ciclo B de medio termico, y se convierte en un refrigerante lfquido. El refrigerante lfquido que fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico es expandido a un refrigerante bifasico a baja presion por el dispositivo 16b de expansion. Este refrigerante bifasico a baja presion se ramifica en dos, y una parte fluye a traves del dispositivo 16a de expansion al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, que funciona como un evaporador. El refrigerante bifasico a baja presion que fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico extrae calor desde el medio termico que circula en el ciclo B de medio termico para evaporarse, enfriando de esta manera el medio termico. Este refrigerante bifasico a baja presion fluye desde el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion, pasa a traves del segundo dispositivo 18a(1) de conmutacion de flujo de refrigerante y fluye desde la unidad 3B de reenvfo de medio termico, pasa a traves de la tuberfa 4(1) de refrigerante, y fluye de nuevo a la unidad 1 de exterior. El refrigerante bifasico a baja presion, que ha sido ramificado despues de fluir a traves del dispositivo 16b de expansion, pasa a traves del dispositivo 16d de expansion completamente abierto, fluye desde la unidad 3B de reenvfo de medio termico, pasa a traves de la tuberfa 4(2) de refrigerante, y fluye a la unidad 1B de exterior.

El refrigerante que fluye a traves de la tuberfa 4(2) de refrigerante y a la unidad 1B de exterior fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor, que funciona como un evaporador. A continuacion, el refrigerante que fluye al intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor extrae calor desde el aire exterior en el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y, de esta manera, se convierte en un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion. El refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion que ha fluido desde el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor fluye a traves de la unidad 41 de conmutacion de flujo, se fusiona con el refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presion que ha fluido a la unidad 1B de exterior a traves de la tuberfa 4(1) de refrigerante, fluye a traves del acumulador 19, y es succionado de nuevo al compresor 10.

Ademas, cada uno de entre los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico descritos en la realizacion pueden ser de cualquier tipo siempre que puedan conmutar los conductos, por ejemplo, una valvula de tres vfas capaz de conmutar entre tres conductos o una combinacion de dos valvulas de activacion/desactivacion y elementos similares que conmutan entre dos conductos. De manera alternativa, componentes tales como una valvula de mezclado accionada por un motor paso a paso capaces de cambiar los caudales de tres conductos o valvulas de expansion electronicas capaces de cambiar los caudales de dos conductos pueden usarse en combinacion como cada uno de los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico. En este caso, puede prevenirse el golpe de ariete causado cuando un conducto se abre o se cierra repentinamente. Ademas, aunque la realizacion se ha descrito con respecto al caso en el que cada uno de los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico incluye una valvula de dos vfas accionada por un motor paso a paso, cada uno de los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico puede incluir una valvula de control que tiene tres conductos y la valvula puede estar provista de una tuberfa de bifurcacion que circunvala el intercambiador 26 de calor en el lado de uso correspondiente.

Ademas, con respecto a cada uno de los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico, puede usarse un tipo accionado por un motor paso a paso que sea capaz de controlar un caudal en el conducto. De manera alternativa, puede usarse una valvula de dos vfas o una valvula de tres vfas uno de cuyos extremos esta cerrado. De manera alternativa, con respecto a cada uno de los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico, un componente, como una valvula de activacion/desactivacion, que es capaz de abrir o cerrar un conducto de dos vfas, puede ser usado mientras se repiten las operaciones de ACTIVACION y DESACTIVACION para controlar un caudal medio.

Ademas, aunque se ha descrito el caso en el que cada segundo dispositivo 18 de conmutacion de flujo de refrigerante es una valvula de cuatro vfas, el dispositivo no esta limitado a este tipo. El dispositivo puede estar configurado de manera que el refrigerante fluya de la misma manera usando una pluralidad de valvulas de conmutacion de flujo de dos vfas o valvulas de conmutacion de flujo de tres vfas.

Aunque el aparato 100 acondicionador de aire segun la realization se ha descrito con respecto al caso en el que el aparato puede realizar la operation mixta de enfriamiento y calentamiento, el aparato no esta limitado a este caso. Incluso en un aparato que esta configurado por un unico intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico y un unico dispositivo 16 de expansion que estan conectados a una pluralidad de intercambiadores 26 de calor en el lado de usuario paralelos y dispositivos 25 de control de flujo de medio termico, y es capaz de llevar a cabo solo una operacion de enfriamiento o una operacion de calentamiento, pueden obtenerse las mismas ventajas.

Ademas, obviamente, lo mismo es valido para el caso en el que un unico intercambiador 26 de calor en el lado de uso y un unico dispositivo 25 de control de flujo de medio termico estan conectados. Ademas, obviamente, no surgira ningun problema incluso si el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico y el dispositivo 16 de expansion que actuan de la misma manera estan dispuestos en cantidades superiores a la unidad. Ademas, aunque se ha descrito el caso en el que los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico estan dispuestos en la unidad 3 de reenvfo de medio termico, la disposition no esta limitada a este caso. Cada dispositivo 25 de control de flujo de medio termico puede estar dispuesto en la unidad 2 de interior. La unidad 3 de reenvfo de medio termico puede estar separada de la unidad 2 de interior.

Con respecto al refrigerante en el lado de la fuente de calor, pueden usarse un unico refrigerante, tal como R-22 o R-134a, una mezcla de refrigerante casi azeotropica, tal como R-410A o R-404A, una mezcla de refrigerantes no azeotropica, tal como R-407C, un refrigerante, tal como CF³CF=CH², que contiene un doble enlace en su formula qrnmica y que tiene un potencial de calentamiento global relativamente bajo, una mezcla que contiene el refrigerante o un refrigerante natural, tal como CO²o propano. Mientras el intercambiador de calor relacionado con el medio 15a termico o el intercambiador de calor relacionado con el medio 15b termico esta funcionamiento para calentar, un refrigerante que cambia tfpicamente entre dos fases se condensa y licua y un refrigerante que pasa a un estado supercntico, tal como CO², se enfna en el estado supercntico. En cuanto al resto, cualquiera de los refrigerantes actua de la misma manera y ofrece las mismas ventajas.

Con respecto al medio termico, pueden usarse, por ejemplo, salmuera (anticongelante), agua, una solution mixta de salmuera y agua, o una solucion mixta de agua y un aditivo con un alto efecto anticorrosivo. Por lo tanto, en el aparato 100 acondicionador de aire, incluso si el medio termico escapa al espacio 7 interior a traves de la unidad 2 de interior, debido a que el medio termico usado es altamente seguro, puede realizarse una contribution a la mejorara de la seguridad.

Aunque la realizacion se ha descrito con respecto al caso en el que el aparato 100 acondicionador de aire incluye el acumulador 19, el acumulador 19 puede omitirse. Por lo tanto, es obvio que incluso si se omite el acumulador 19, el aparato acondicionador de aire actuara de la misma manera y ofrecera las mismas ventajas.

Tfpicamente, un intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y un intercambiador 26 de calor en el lado de uso estan provistos de un soplador en el que una corriente de aire facilita frecuentemente la condensation o la evaporation. La estructura no esta limitada a este caso. Por ejemplo, un intercambiador de calor, tal como un panel calefactor, que usa radiation, puede ser usado como intercambiador 26 de calor en el lado de uso y un intercambiador de calor enfriado por agua, que transfiere calor usando agua o anticongelante, puede ser usado como el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor. En otras palabras, siempre que el intercambiador de calor este configurado para ser capaz de transferir calor o extraer calor, puede usarse cualquier tipo de intercambiador de calor como cada uno de entre el intercambiador 12 de calor en el lado de la fuente de calor y el intercambiador 26 de calor en el lado de uso. Ademas, el numero del intercambiador 26 de calor en el lado de uso no esta particularmente limitado.

La realizacion se ha descrito con respecto al caso en el que un unico primer dispositivo 22 de conmutacion de flujo de medio termico, un unico segundo dispositivo 23 de conmutacion de flujo de medio termico y un unico dispositivo 25 de control de flujo de medio termico estan conectados a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso. La disposicion no esta limitada a este caso. Una pluralidad de dispositivos 22, una pluralidad de dispositivos 23 y una pluralidad de dispositivos 25 pueden estar conectados a cada intercambiador 26 de calor en el lado de uso. En este caso, los primeros dispositivos de conmutacion de flujo de medio termico, los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de medio termico y los dispositivos de control de flujo de medio termico conectados al mismo intercambiador 26 de calor en el lado de uso pueden hacerse funcionar de la misma manera.

Ademas, la realizacion se ha descrito con respecto al caso en el que el numero de intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico es dos. Por supuesto, la disposicion no esta limitada a este caso. Siempre que el intercambiador de calor relacionado con el medio 15 termico este configurado para ser capaz de enfriar y/o calentar el medio termico, el numero de intercambiadores de calor relacionados con el medio 15 termico dispuestos no esta limitado.

Ademas, la cantidad de bombas 21a y la cantidad de bombas 21b no estan limitadas a una. Pueden usarse en paralelo una pluralidad de bombas que tienen una pequena capacidad.

Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato 100 acondicionador de aire segun la realizacion puede realizar una operacion segura y de alto ahorro de energfa controlando los dispositivos de conmutacion de flujo de medio termico (los primeros dispositivos 22 de conmutacion de flujo de medio termico y los segundos dispositivos 23 de conmutacion de flujo de medio termico), los dispositivos 25 de control de flujo de medio termico y las bombas 21 para el medio termico.

Lista de signos de referencia

1 unidad de exterior; 1b unidad de exterior; 2 unidad de interior; 2a unidad de interior; 2b unidad de interior; 2c unidad de interior; 2d unidad de interior; 3 unidad de reenvfo de medio termico; 3b unidad de reenvfo de medio termico; 3a unidad de reenvfo de medio termico principal; 3b subunidad de reenvfo de medio termico; 4 tubena de refrigerante; 4a primera tubena de conexion; 4b segunda tubena de conexion; 4d tubena de bifurcacion; 4e tubena de bifurcacion; 4f tubena de bifurcacion; 5 tubena; 6 espacio exterior; 7 espacio interior; 8 espacio; 9 edificio; 10 compresor; 11 primer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante; 12 intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor; 13a valvula de retencion; 13b valvula de retencion; 13c valvula de retencion; 13d valvula de retencion; 14 separador gas-lfquido; 15 intercambiadores de calor relacionados con el medio termico; 15a intercambiador de calor relacionado con el medio termico; 15b intercambiador de calor relacionado con el medio termico; 16 dispositivo de expansion; 16a dispositivo de expansion; 16b dispositivo de expansion; 17 dispositivo de activacion-desactivacion; 17a dispositivo de activaciondesactivacion; 17b dispositivo de activacion-desactivacion; 18 segundo dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante; 18a segundo dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante; 18b segundo dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante; 19 acumulador; 21 bomba; 21a bomba; 21b bomba; 22 primer dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 22a primer dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 22b primer dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 22c primer dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 22d primer dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 23 segundo dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 23a segundo dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 23b segundo dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 23c segundo dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 23d segundo dispositivo de conmutacion de flujo de medio termico; 25 dispositivo de control de flujo de medio termico; 25a dispositivo de control de flujo de medio termico; 25b dispositivo de control de flujo de medio termico; 25c dispositivo de control de flujo de medio termico; 25d dispositivo de control de flujo de medio termico; 26 intercambiador de calor en el lado de uso; 26a intercambiador de calor en el lado de uso; 26b intercambiador de calor en el lado de uso; 26c intercambiador de calor en el lado de uso; 26d intercambiador de calor en el lado de uso; 31 primer sensor de temperatura; 31a primer sensor de temperatura; 31b primer sensor de temperatura; 34 segundo sensor de temperatura; 34a segundo sensor de temperatura; 34b segundo sensor de temperatura; 34c segundo sensor de temperatura; 34d segundo sensor de temperatura; 35 tercer sensor de temperatura; 35a tercer sensor de temperatura; 35b tercer sensor de temperatura; 35c tercer sensor de temperatura; 35d tercer sensor de temperatura; 36 sensor de presion; 41 unidad de conmutacion de flujo; 42 unidad de conmutacion de flujo, 100 aparatos acondicionador de aire; 100A aparato acondicionador de aire; 100B aparato acondicionador de aire; A ciclo de refrigerante; B ciclo de medio termico.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Aparato (100) acondicionador de aire que incluye:

un ciclo (A) de refrigerante formado por la conexion de un compresor (10), un intercambiador (12) de calor en el lado de la fuente de calor, una pluralidad de dispositivos de expansion y una pluralidad de intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico con tubenas de refrigerante, en el que el ciclo de refrigerante hace circular un refrigerante,

en el que el compresor (10) y el intercambiador (12) de calor en el lado de la fuente de calor estan alojados en una unidad (1) de exterior,

en el que el aparato (100) acondicionador de aire comprende ademas un controlador configurado para controlar el aparato acondicionador de aire para llevar a cabo:

un modo de funcionamiento de solo calentamiento que calienta el medio termico permitiendo que un refrigerante a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor (10) fluya a traves de todos los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico;

un modo de funcionamiento de solo enfriamiento que enfna el medio termico permitiendo que un refrigerante a baja temperatura y baja presion fluya a traves de todos los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico; y

un modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y de calentamiento que calienta el medio termico permitiendo que el refrigerante a alta temperatura y alta presion descargado desde el compresor (10) fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico, y enfna el medio termico permitiendo que el refrigerante a baja temperatura y baja presion fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico restantes,

en el que el aparato (100) acondicionador de aire, comprende:

un primer dispositivo (11) de conmutacion de flujo de refrigerante que esta adaptado para cambiar las trayectorias de flujo del refrigerante en la unidad (1) de exterior;

un dispositivo rectificador de flujo de refrigerante que esta adaptado para permitir que el refrigerante que fluye en las tubenas (4) de refrigerante entre la unidad (1) de exterior y una unidad (3) de reenvfo fluya en una direccion constante independientemente del estado de conmutacion del primer dispositivo (11) de conmutacion de refrigerante;

una pluralidad de segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante, que se proporcionan para los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico respectivamente, en el que cada uno esta adaptado para conmutar entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye al intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico correspondiente y un conducto en el que el refrigerante desde el intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico correspondiente fluye a la unidad (1) de exterior; y

un tercer dispositivo (17) de conmutacion de flujo de refrigerante que esta adaptado para conmutar entre un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye a los dispositivos (16) de expansion y un conducto en el que el refrigerante desde la unidad (1) de exterior fluye a los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante, en el que

una presion en un conducto en el que el refrigerante de la unidad (1) de exterior fluye a cada uno de los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante es mayor que una presion en un conducto en el que el refrigerante fluye a la unidad (1) de exterior independientemente de los estados de conmutacion del primer dispositivo (11) de conmutacion de flujo de refrigerante, los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante y el tercer dispositivo (17) de conmutacion de flujo de refrigerante;

caracterizado por que el aparato acondicionador de aire comprende, ademas:

un ciclo de medio termico (B) formado por la conexion de una pluralidad de bombas (21), una pluralidad de intercambiadores (26) de calor en el lado de uso y los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico, un ciclo que hace circular un medio termico;

dicha unidad (3) de reenvfo es una unidad (3) de reenvfo de medio termico;

en el que los dispositivos (16) de expansion, los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico y las bombas (21) estan alojados en la unidad (3) de reenvfo de medio termico; y

el controlador esta configurado para, mientras el compresor (10) esta parado, cambiar los estados de conmutacion de los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante de manera que esten en el estado de conmutacion de los mismos correspondiente al modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y de calentamiento.

2. Aparato (100) acondicionador de aire segun la reivindicacion 1, en el que

el tercer dispositivo de conmutacion de flujo de refrigerante se abre para formar un conducto, en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye hacia los dispositivos de expansion, en el modo de funcionamiento de solo enfriamiento, y

el tercer dispositivo (17) de conmutacion de flujo de refrigerante es cerrado para formar un conducto, en el que el refrigerante desde la unidad de exterior fluye a los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante, en el modo de funcionamiento de solo calentamiento y en el modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y calentamiento.

3. Aparato (100) acondicionador de aire segun la reivindicacion 1 o 2, en el que

los estados de conmutacion de los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento de solo enfriamiento son opuestos a los estados de conmutacion de los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento de solo calentamiento.

4. Aparato (100) acondicionador de aire segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

el aparato acondicionador de aire esta adaptado para llevar a cabo un modo de funcionamiento mixto de enfriamiento y calentamiento:

un modo de funcionamiento principal de enfriamiento que, mientras que el refrigerante a alta temperatura y alta presion se hace fluir al intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor, calienta el medio termico permitiendo que el refrigerante a alta temperatura y alta presion fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico, y enfna el medio termico permitiendo que el refrigerante a baja temperatura y baja presion fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico restantes; y

un modo de funcionamiento principal de calentamiento que, mientras el refrigerante a baja temperatura y baja presion fluye al intercambiador de calor en el lado de la fuente de calor, calienta el medio termico permitiendo que el refrigerante a alta temperatura y alta presion fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico, y enfna el medio termico permitiendo que el refrigerante a baja temperatura y baja presion fluya a traves de uno o algunos de los intercambiadores de calor relacionados con el medio (15) termico restantes, y

los estados de conmutacion de los segundos dispositivos de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento principal de enfriamiento son los mismos que los estados de conmutacion de los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante durante el modo de funcionamiento principal de calentamiento.

5. Aparato (100) acondicionador de aire segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se usa una valvula de cuatro vfas como cada uno de los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante.

6. Aparato acondicionador de aire segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que

los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante son accionados en base a si hay o no tension aplicada a los mismos, y

mientras el compresor esta parado, todos los segundos dispositivos (18) de conmutacion de flujo de refrigerante estan en un estado en el que no se aplica tension a los mismos.

7. Aparato (100) acondicionador de aire segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que

el refrigerante a alta temperatura y alta presion que fluye en un intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico que calienta el medio termico se permite que circule en direccion contraria al medio termico que fluye en el intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico que calienta el medio termico, y el refrigerante a baja temperatura y baja presion que fluye en un intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico que enfna el medio termico se permite que circule en direccion paralela al medio termico que fluye en el intercambiador de calor relacionado con el medio (15) termico que enfna el medio termico.

8. Aparato acondicionador de aire segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que cada uno de los intercambiadores (26) de calor en el lado de uso esta alojado en una unidad de interior.

9. Aparato acondicionador de aire segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la unidad (1) de exterior y la unidad (3) de reenvfo de medio termico estan conectadas con dos tubenas (4) de refrigerante.