ES2928673T3 - Aparato de acondicionamiento de aire - Google Patents

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Hideya Tamura
Takahiro Matsunaga
Shinju Watanabe
Keito Kawai
Takashi Kimura
Kotaro Toya
Yasuhiro Oka
Ken Nakashima
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Abstract

Un aparato de aire acondicionado 1 incluye un primer control de arranque y un segundo control de arranque como su control de arranque. En el primer control de arranque, los primeros intercambiadores de calor exteriores 24a, 24b se controlan para que funcionen como evaporadores y los segundos intercambiadores de calor exteriores 25a, 25b se controlan para que funcionen como condensadores. Así, incluso cuando los compresores 21a, 21b funcionan con un número de giros dado, se puede evitar que aumenten las presiones de descarga de los mismos, pudiendo así evitar que aumenten las presiones internas de los compresores 21a, 21b. Además, después de finalizar el primer control de arranque, los primeros intercambiadores de calor exteriores 24a, 24b y los segundos intercambiadores de calor exteriores 25a, 25b se controlan para que funcionen como evaporadores, y los compresores 21a, 21b se accionan con un número de rotaciones determinado. Esto puede acortar el tiempo de aumento de la capacidad de calefacción al inicio de la operación de calefacción normal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de acondicionamiento de aire
Antecedentes
Campo de la invención
La invención se refiere a un aparato de acondicionamiento de aire que incluye múltiples unidades de exterior y múltiples unidades de interior conectadas por múltiples tuberías de refrigerante y, más específicamente, se refiere a tal aparato de acondicionamiento de aire capaz de evitar la escasez de aceite de unidad de refrigerante dentro de un compresor.
Técnica relacionada
Convencionalmente, se propone un aparato de acondicionamiento de aire en el que múltiples unidades de interior están conectadas en paralelo a al menos una unidad de exterior mediante múltiples tuberías de refrigerante y las unidades de interior respectivas pueden ejecutar una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento. Por ejemplo, la referencia de patente 1 da a conocer un aparato de acondicionamiento de aire del tipo denominado de operación sin enfriamiento ni calentamiento en el que dos unidades de interior están conectadas en paralelo a una unidad de exterior que incluye dos intercambiadores de calor de exterior mediante una tubería de gas de alta presión, una tubería de gas de baja presión y una tubería de líquido, y las dos unidades de interior pueden ejecutar de manera independiente una operación de calentamiento y una operación de enfriamiento de manera selectiva.
En el aparato de acondicionamiento de aire anterior, el número de intercambiadores de calor de exterior equipados en la unidad de exterior se selecciona según la capacidad operativa requerida de las dos unidades de interior. Cuando la capacidad operativa requerida de las dos unidades de interior es baja, se usa uno de los intercambiadores de calor de exterior y, cuando la capacidad requerida es alta, se usan ambos intercambiadores de calor.
Cuando el aparato de acondicionamiento de aire anterior se instala en un distrito frío, o cuando la temperatura al aire libre es baja (por ejemplo, es de 0 °C o menos), por ejemplo, temprano por la mañana o en medio de la noche en invierno, existe el temor de que, mientras el aparato de acondicionamiento de aire no está en funcionamiento, puede producirse un estado en el que se disuelve un refrigerante en el aceite de máquina de refrigeración de un compresor, es decir, la denominada disolución de refrigerante dentro de un compresor proporcionado en la unidad de exterior.
Cuando, en el estado de disolución de refrigerante, se inicia el funcionamiento del aparato de acondicionamiento de aire y se acciona el compresor, el refrigerante disuelto en el aceite de máquina de refrigeración se evapora para dar un gas refrigerante. Cuando este gas refrigerante se descarga al exterior del compresor, atrapa y extrae el aceite de máquina de refrigeración hacia el exterior del compresor, provocando de este modo una escasez de aceite de máquina de refrigeración dentro del compresor. Esto genera el temor de que pueda producirse una mala lubricación del compresor.
Por tanto, en un aparato de acondicionamiento de aire habitual, el número de rotaciones del compresor en su momento de inicio se controla a un número de rotaciones determinado previamente para calentar el compresor y, al tiempo que se mantiene este número de rotaciones, el compresor se acciona durante un periodo determinado de tiempo para eliminar de este modo la disolución de refrigerante dentro del compresor.
Es decir, al ejecutar el control de inicio anterior, se elimina la disolución de refrigerante, que se había producido anteriormente en el momento de inicio del compresor, para restringir la cantidad de aceite de máquina de refrigeración que el refrigerante gaseoso sacará al exterior del compresor, evitando de este modo la mala lubricación del compresor.
Además, el documento EP 2 354 722 se refiere a un método para controlar un sistema de refrigerante. El documento US 5.277.034 se refiere a un sistema acondicionamiento de aire. El documento US 2008/022710 se refiere a un acondicionador de aire múltiple de calentamiento/enfriamiento simultáneo.
Sumario
Sin embargo, en el aparato de acondicionamiento de aire que ejecuta el control de inicio anterior, dado que, en la ejecución del control de inicio, el compresor se acciona al tiempo que mantiene su número de rotaciones en el número dado, la presión interna del compresor aumenta. El aumento de la presión interna del compresor puede provocar la disolución del refrigerante.
Una o más realizaciones de la presente invención pretenden resolver el problema anterior. Por tanto, un objeto de la invención es proporcionar un aparato de acondicionamiento de aire que, en su momento de inicio, incluso cuando un compresor se acciona con un número de rotaciones determinado, puede evitar el aumento de la presión interna del compresor.
La presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Para lograr el objeto anterior, según una realización de la presente invención, se proporciona un aparato de acondicionamiento de aire que comprende: al menos una unidad de exterior que incluye al menos un compresor, al menos dos intercambiadores de calor de exterior, dispositivos de conmutación de paso de flujo conectados a un extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para conmutar la conexión de los intercambiadores de calor de exterior a la abertura de descarga de refrigerante o abertura de succión de refrigerante del uno o más compresores, válvulas de expansión de exterior conectadas cada una al otro extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para ajustar la cantidad de flujo de refrigerante de los intercambiadores de calor de exterior, y el controlador para ejecutar el control de conmutación de los dispositivos de conmutación de paso de flujo y el control de velocidad de apertura de válvula de las válvulas de expansión de exterior; y una unidad de interior que va a conectarse a la unidad de exterior mediante al menos dos tuberías de refrigerante, en el que cuando se cumple una primera condición dada en la operación de inicio de la unidad de exterior, el controlador ejecuta el primer control de inicio, en el primer control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes al uno o más intercambiadores de calor de exterior para permitir que funcionen como un evaporador o evaporadores, controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a al menos uno de los intercambiadores de calor de exterior que uno que funciona como un evaporador para permitir que funcionen o funcionen como un condensador o condensadores, y acciona el uno o más compresores a un número de rotaciones predeterminado.
Asimismo, el controlador, cuando se cumple una segunda condición dada durante la ejecución del primer control de inicio, el controlador ejecuta el segundo control de inicio después del primer control de inicio, en el segundo control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores de calor de exterior usados funcionen como como condensadores o evaporadores, y acciona de manera continuada el uno o más compresores al mismo número de rotaciones que en el primer control de inicio.
Para lograr el objeto anterior, según otras realizaciones de la presente invención, se proporciona un aparato de acondicionamiento de aire, que comprende: al menos una unidad de exterior que incluye al menos un compresor, al menos dos intercambiadores de calor de exterior, dispositivos de conmutación de paso de flujo conectados a un extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para conmutar la conexión de los intercambiadores de calor de exterior a la abertura de descarga de refrigerante o la abertura de succión de refrigerante del uno o más compresores, válvulas de expansión de exterior conectadas cada una al otro extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para ajustar la cantidad de flujo de refrigerante de los intercambiadores de calor de exterior, dispositivo de detección de temperatura al aire libre para detectar las temperaturas al aire libre y controlador para ejecutar el control de conmutación de los dispositivos de conmutación de paso de flujo y el control de velocidad de apertura de válvula de las válvulas de expansión de exterior; y una unidad de interior que va a conectarse a la unidad de exterior mediante al menos dos tuberías de refrigerante, en el que cuando se cumple una primera condición dada en la operación de inicio de la unidad de exterior, el controlador ejecuta el control de inicio que incluye el primer control de inicio, el segundo control de inicio y el tercer control de inicio, en el primer control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes al uno o más intercambiadores de calor de exterior para permitir que funcionen como un evaporador o evaporadores, controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a al menos uno de los otros intercambiadores de calor de exterior que uno que funciona como un evaporador para permitir que funcione o funcionen como condensador o condensadores, y acciona el uno o más compresores a un número de rotaciones predeterminado, en el segundo control de inicio ejecutado después del primer control de inicio, el controlador acciona el uno o más compresores a un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el o dispositivo de detección de temperatura al aire libre reducido del número de rotaciones predeterminado en el primer control de inicio, y en el tercer control de inicio ejecutado después del segundo control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores de calor de exterior usados funcionen como condensadores o evaporadores, y acciona el uno o más compresores al número de rotaciones que regresa al mismo número de rotaciones establecido en el primer control de inicio.
Para lograr el objeto anterior, según otras realizaciones de la presente invención, se proporciona un aparato de acondicionamiento de aire, que comprende: al menos una unidad de exterior que incluye al menos un compresor, al menos dos intercambiadores de calor de exterior, dispositivos de conmutación de paso de flujo conectados a un extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para conmutar la conexión de los intercambiadores de calor de exterior a la abertura de descarga de refrigerante o la abertura de succión de refrigerante del compresor, válvulas de expansión de exterior cada una conectada al otro extremo de cada uno de los intercambiadores de calor de exterior para ajustar la cantidad de flujo de refrigerante de los intercambiadores de calor de exterior, dispositivo de detección de temperatura al aire libre para detectar temperaturas al aire libre y controlador para ejecutar el control de conmutación de los dispositivos de conmutación de paso de flujo y el control de velocidad de apertura de válvula de las válvulas de expansión de exterior; y una unidad de interior que va a conectarse a la unidad de exterior mediante al menos dos tuberías de refrigerante, en el que el controlador, cuando se cumple una primera condición dada en la operación de inicio de la unidad de exterior, ejecuta el control de inicio que incluye el primer control de inicio, el segundo control de inicio y tercer control de inicio, en el primer control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes al uno o más intercambiadores de calor de exterior para permitir que funcione o funcionen como un evaporador o evaporadores, controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a al menos uno de los otros intercambiadores de calor de exterior que uno que funciona como un evaporador para permitir que funcione o funcionen como un condensador o condensadores, y acciona el uno o más compresores en un número de rotaciones predeterminado, en el segundo control de inicio ejecutado después del primer control de inicio, el controlador acciona el uno o más compresores a un número de rotaciones predeterminado del uno o más compresores reducido de un número de rotaciones dado en el primer control de inicio hasta un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el uno o más compresores en un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el dispositivo de detección de temperatura al aire libre reducido del número de rotaciones predeterminado en el primer control de inicio, y en el tercer control de inicio ejecutado después del segundo control de inicio, el controlador controla los dispositivos de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores de calor de exterior usados funcionen como condensadores o evaporadores, y accionen el uno o más compresores a un número de rotaciones mantenido en el número de rotaciones establecido en el segundo control de inicio.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un circuito de refrigerante de un aparato de acondicionamiento de aire según una realización de la invención, que explica el flujo de un refrigerante cuando se ejecuta una operación de calentamiento;
Las figuras 2A y 2B son vistas esquemáticas de una unidad de exterior en la realización de la invención;
La figura 3 es un circuito de refrigerante en la realización de la invención, que muestra el flujo de un refrigerante cuando se ejecuta el primer control de inicio;
La figura 4 es un circuito de refrigerante en la realización de la invención, que muestra el flujo de un refrigerante cuando se ejecuta el segundo control de inicio;
La figura 5 es un diagrama de tiempo en la realización de la invención, que muestra las operaciones de los elementos de composición respectivos cuando se ejecutan los controles de inicio primero y segundo;
La figura 6 es un diagrama de flujo en la realización de la invención, que muestra los procesos que van a ejecutarse por el controlador;
La figura 7 es un diagrama de tiempo en una segunda realización de la invención, que muestra las operaciones de los elementos de composición respectivos cuando se ejecutan los controles de inicio primero, segundo y tercero;
La figura 8 es una tabla de números de rotaciones para usarse en la ejecución del segundo control de inicio en la segunda realización;
La figura 9 es un diagrama de flujo de los procesos que van a ejecutarse por el controlador en la segunda realización;
La figura 10 es un diagrama de tiempo en la tercera realización de la invención, que muestra las operaciones de los elementos de composición respectivos cuando se ejecutan los controles de inicio primero, segundo y tercero; y
La figura 11 es un diagrama de flujo de los procesos que van a ejecutarse por el controlador en la tercera realización.
Descripción detallada
A continuación, en el presente documento, se proporcionará una descripción específica del modo de llevar a cabo la invención con referencia a los dibujos adjuntos. Como una realización de esta invención, se toma un aparato de acondicionamiento de aire del tipo denominado de operación sin calentamiento ni enfriamiento en el que cinco unidades de interior están conectadas en paralelo a dos unidades de exterior y las unidades de interior pueden ejecutar de manera independiente una operación de enfriamiento y una operación de calentamiento de manera selectiva. En este caso, la invención no se limita a las siguientes realizaciones, sino que puede modificarse de diversas maneras sin alejarse del objeto de la misma.
[Realización 1]
Tal como se muestra en la figura 1, un aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización incluye dos unidades 2a, 2b de exterior, cinco unidades 8a - 8e de interior, cinco unidades 6a - 6e de derivación y dispositivos 70, 71, 72 de desvío. Las unidades 2a, 2b de exterior, las cinco unidades 8a - 8e de interior, las cinco unidades 6a - 6e de derivación y los dispositivos 70, 71, 72 de desvío están conectados a sus asociados mediante una tubería 30 de gas de alta presión, tuberías 30a, 30b de derivación de gas de alta presión, una tubería 31 de gas de baja presión, tuberías 31a, 31b de derivación de gas de baja presión, una tubería 32 de líquido y tuberías 32a, 32b de derivación de líquido, constituyendo de este modo el circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire.
Este aparato 1 de acondicionamiento de aire, según los estados abiertos o cerrados de varias válvulas proporcionadas en las unidades 2a, 2b de exterior y las unidades 6a - 6e de derivación, puede ejecutar varias operaciones tales como una operación de calentamiento (todas las unidades de interior ejecutan una operación de calentamiento), una operación basada en calentamiento (cuando la capacidad total requerida de las unidades de interior que ejecutan una operación de calentamiento excede la capacidad total requerida de las unidades de interior que ejecutan una operación de enfriamiento), una operación de enfriamiento (todas las unidades de interior ejecutan una operación de enfriamiento) y una operación basada en enfriamiento (cuando la capacidad total requerida de las unidades de interior que ejecutan una operación de enfriamiento excede la capacidad total requerida de las unidades de interior que ejecutan una operación de calentamiento). En la figura 1, se proporcionará una descripción de un ejemplo en la que, de estas operaciones, se ejecuta la operación de calentamiento.
La figura 1 es un circuito de refrigerante cuando todas las unidades 8a - 8e de interior están ejecutando la operación de calentamiento, y la figura 2 es una vista esquemática de las unidades 2a, 2b de exterior. En primer lugar, se describirán los exteriores 2a, 2b. En este caso, dado que los exteriores 2a, 2b tienen todos la misma estructura, en la siguiente descripción, solo se describirá la estructura de la unidad 2a de exterior, al tiempo que se omite la descripción específica de la unidad 2b de exterior.
Tal como se muestra en las figuras 1, 2A y 2B, la unidad 2a de exterior incluye una caja 100a de equipo eléctrico realizada de una placa delgada para almacenar en la misma varios sustratos tales como un sustrato de control y un sustrato de fuente de alimentación, un compresor 21a, una primera válvula 22a de tres vías y una segunda válvula 23a de tres vías que actúan como dispositivos de conmutación de paso de flujo, un primer intercambiador 24a de calor de exterior, un segundo intercambiador 25a de calor de exterior, un ventilador 26a de exterior, un motor 29a de ventilador que tiene un árbol de salida conectado al ventilador 26a de exterior para hacer rotar el ventilador 26a de exterior, un acumulador 27a, un separador 28a de aceite, una primera válvula 40a de expansión de exterior conectada al primer intercambiador 24a de calor de exterior, una segunda válvula 41a de expansión de exterior conectada al segundo intercambiador 25a de calor de exterior, una tubería 36a de bifurcación de gas caliente, una primera válvula 42a electromagnética proporcionada en la tubería 36a de bifurcación de gas caliente, una tubería 37a de retorno de aceite, una segunda válvula 43a electromagnética proporcionada en la tubería 37a de retorno de aceite, y válvulas 44a - 46a de cierre. Estos elementos que constituyen la unidad 2a de exterior están dispuestos dentro del cuerpo de caja de la unidad 2a de exterior constituido por una placa 3a superior, una placa 4a inferior, un panel 5a frontal, un soporte 7a frontal, un soporte 9aa izquierdo, un soporte 9ab derecho y un protector 11a de ventilador.
Tal como se muestra en las figuras 2A y 2B, el panel 5a frontal es una placa de acero doblada formada sustancialmente con forma de L cuando se observa desde la superficie superior de la unidad 2a de exterior, al tiempo que está dispuesto para cubrir la mayor parte de la superficie frontal del cuerpo de la caja de la unidad 2a de exterior y parte lateral frontal de la superficie lateral izquierda del mismo. El soporte 7a frontal, tal como se muestra en la figura 2B, está realizado de una placa de acero que incluye una rejilla 7aa para aspirar el aire libre al interior de la unidad 2a de exterior, al tiempo que las dos partes de extremo del mismo misma están dobladas para formar un ángulo dado (ángulo obtuso) y las partes dobladas respectivas están dispuestas para cubrir parte de la superficie frontal del cuerpo de caja de la unidad 2a de exterior y parte lateral frontal de la superficie lateral derecha del mismo. El soporte 9aa izquierdo y el soporte 9ab derecho tienen sustancialmente la misma forma y son, respectivamente, una placa de acero trabajada para tener una forma sustancialmente similar a una L. El soporte 9aa izquierdo está dispuesto en la parte de la esquina izquierda lateral de superficie trasera de la placa 4a inferior, al tiempo que el soporte 9ab derecho está dispuesto en la parte de la esquina derecha lateral de superficie trasera del mismo.
El lado de superficie lateral izquierda del cuerpo de caja de la unidad 2a de exterior se abre entre el extremo lateral del panel 5a frontal y el soporte 9aa izquierdo para formar una abertura 13aa de succión para aspirar el aire libre al interior de la unidad 2a de exterior, al tiempo que un elemento 12aa de protección con forma de enrejado está dispuesto en la abertura 13aa de succión. Además, el lado de superficie trasera del cuerpo de caja de la unidad 2a de exterior se abre entre el soporte 9aa izquierdo y el soporte 9ab derecho para formar una abertura 13ab de succión para succionar el aire libre al interior de la unidad 2a de exterior, al tiempo que un elemento 12ab de protección con forma de enrejado está dispuesto en la abertura 13ab de succión. El lado de superficie lateral derecha del cuerpo de caja de la unidad 2a de exterior se abre entre el soporte 7a frontal y el soporte 9ab derecho para formar una abertura 13ac de succión para succionar el aire libre al interior de la unidad 2a de exterior, al tiempo que un elemento 12ac de protección con forma de enrejado está dispuesto en la abertura 13ac de succión. En este caso, las partes de las aberturas 13aa - 13ac de succión respectivas correspondientes a las aberturas de succión de los intercambiadores 24a y 25a de calor de exterior primero y segundo están expuestas.
Tal como se muestra en la figura 2A, la placa 3a superior es una placa de acero con forma sustancialmente cuadrada, al tiempo que su parte de borde periférico proporciona un reborde doblado hacia abajo sustancialmente en ángulos rectos. La placa 3a superior puede ensamblarse mediante tornillos a los extremos superiores respectivos del panel 5a frontal, soporte 7a frontal, soporte 9aa izquierdo y soporte 9ab derecho. La placa 3a superior incluye, en una posición correspondiente al ventilador 26a de exterior dispuesto en la parte superior del cuerpo de caja, una abertura 11a de descarga abierta circularmente y que tiene su parte periférica doblada hacia arriba sustancialmente en ángulos rectos para descargar el aire exterior succionado en el interior de la unidad 2a de exterior hacia el exterior por el ventilador 26a de exterior. En el extremo superior de la abertura 11a de descarga, se proporciona un protector 14 de ventilador para cubrir el extremo superior de la abertura 11a de descarga. En este caso, el motor 29a de ventilador está fijado al extremo superior del primer intercambiador 24a de calor mediante un elemento 17a metálico de fijación.
La placa 4a inferior es una placa de acero con forma sustancialmente cuadrada, al tiempo que su parte periférica proporciona un reborde doblado hacia arriba sustancialmente en ángulos rectos. Tal como se muestra en la figura 2A, la placa 4a inferior puede ensamblarse mediante tornillos a los extremos inferiores respectivos del panel 5a frontal, soporte 7a frontal, soporte 9aa izquierdo y soporte 9ab derecho. En este caso, la placa 4a inferior incluye, en la superficie inferior de la misma, partes 15a de pata que se extienden en las direcciones derecha e izquierda de la unidad 2a de exterior para instalar la unidad 2a de exterior en el suelo, en el techo de un edificio o similares.
El compresor 21a es un compresor de capacidad variable cuya capacidad operativa puede variar cuando es accionado por un motor (no mostrado) pudiendo controlarse su número de rotaciones por un inversor y, tal como se muestra en la figura 2(A), se fija a la placa 4a inferior. Asimismo, tal como se muestra en la figura 1, el lado de descarga del compresor 21a está conectado al lado de flujo de entrada del separador 28a de aceite mediante una tubería de refrigerante, al tiempo que el lado de salida de flujo del separador 28a de aceite está conectado a la válvula 44a de cierre por una tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior. El lado de succión del compresor 21a está conectado al lado de salida de flujo del acumulador 27a mediante una tubería de refrigerante, al tiempo que el lado de flujo de entrada del acumulador 27a está conectado a la válvula 45a de cierre mediante una tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior.
Las válvulas 22a y 23a de tres vías primera y segunda son válvulas para conmutar las direcciones de flujo del refrigerante. La primera válvula 22a de tres vías tiene tres orificios a, b, c, al tiempo que la segunda válvula 23a de tres vías tiene tres orificios d, e, f. En la primera válvula 22a de tres vías, una tubería de refrigerante conectada al orificio a está conectada a la tubería 33a de gas de alta presión de la unidad de exterior en un punto A de conexión. El orificio b y el primer intercambiador 24a de calor de exterior están conectados entre sí por una tubería de refrigerante, al tiempo que una tubería de refrigerante conectada al orificio c está conectada a la tubería 34a de gas de baja presión de la unidad de exterior en un punto D de conexión.
En la segunda válvula 23a de tres vías, una tubería de refrigerante conectada al orificio d está conectada en el punto A de conexión a la tubería 33a de gas de alta presión de exterior y la tubería de refrigerante conectada al orificio a de la primera válvula 22a de tres vías. El orificio e y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior están conectados entre sí mediante una tubería de refrigerante, al tiempo que una tubería de refrigerante conectada al orificio f está conectada en un punto C de conexión a una tubería de refrigerante conectada al orificio c de la primera válvula 22a de tres vías.
Tal como se muestra en la figura 2B, los intercambiadores 24a y 25a de calor de exterior primero y segundo están formados cada uno para tener una forma sustancialmente similar a una U cuando se observan desde sus superficies superiores, al tiempo que las superficies de los mismos están dispuestas respectivamente opuestas a las aberturas 13aa - 13ac de succión formadas en la unidad 2a de exterior. Las partes de extremo lateral derecho de los intercambiadores 24a y 25a de calor de exterior primero y segundo están dobladas a lo largo de la superficie lateral de la rejilla 7aa del soporte 7a frontal. Tal como se muestra en la figura 2A, el segundo intercambiador 25a de calor de exterior se fija a la placa 4a inferior y el extremo inferior de los primeros intercambiadores 24a de calor de exterior se fija a través de un elemento 16a metálico de fijación al extremo superior del segundo intercambiador 25a de calor de exterior, por lo que los intercambiadores 24a y 25a de calor de exterior primero y segundo están dispuestos verticalmente.
El primer intercambiador 24a de calor de exterior incluye un gran número de aletas 24aa realizadas de material de aluminio y múltiples tuberías 24ab de acero para permitir que un refrigerante fluya en su interior. Además, el segundo intercambiador 25a de calor de exterior, de manera similar a los primeros intercambiadores 24a de calor de exterior, incluye un gran número de aletas 25aa realizadas de material de aluminio y múltiples tuberías 25ab de acero realizadas de material de cobre para permitir que el refrigerante fluya en su interior.
Tal como se muestra en la figura 1, un extremo del primer intercambiador 24a de calor de exterior, tal como se describió anteriormente, está conectado al orificio b de la primera válvula 22a de tres vías, estando el otro extremo conectado a través de una tubería de refrigerante a un orificio de la primera válvula 40a de expansión de exterior. En este caso, el otro orificio de la primera válvula 40a de expansión de exterior está conectado a la válvula 46a de cierre mediante una tubería 35a de líquido de unidad de exterior. Y, un extremo del segundo intercambiador 25a de calor de exterior, tal como se describió anteriormente, está conectado al orificio e de la segunda válvula 23a de tres vías a través de una tubería de refrigerante, con el otro extremo conectado a través de una tubería de refrigerante a un orificio de la segunda válvula 41a de expansión de exterior. En este caso, el otro orificio de la segunda válvula 41a de expansión de exterior está conectado al punto B de conexión de la tubería 35a de líquido de unidad de exterior mediante una tubería de refrigerante.
El lado de flujo de entrada del acumulador 27a está conectado a una tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior, estando el lado de flujo de salida conectado al lado de succión del compresor 21a mediante una tubería de refrigerante. El acumulador 27a, al recibir un refrigerante, lo divide para dar un refrigerante gaseoso y un refrigerante líquido, y permite que el compresor 21a succione solo el refrigerante gaseoso en su interior.
El lado de flujo de entrada del separador 28a de aceite está conectado al lado de descarga del compresor 21a mediante una tubería de refrigerante, estando el flujo de salida exterior conectado a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior. En el separador 28a de aceite, el aceite de la máquina de refrigerante del compresor 21a contenido en el refrigerante descargado del compresor 21a se separa del refrigerante. En este caso, el aceite de máquina de refrigerante separado se succiona al interior del compresor 21a a través de una tubería 37a de retorno de aceite (que se describirá más adelante).
Un extremo de la tubería 36a de bifurcación de gas caliente está conectado a la tubería 33a de gas de alta presión de unidad de exterior en el punto E de conexión, estando el otro extremo conectado a la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior en el punto F de conexión. La tubería 36a de bifurcación de gas caliente incluye la primera válvula 42a electromagnética y, abriendo o cerrando la primera válvula 42a electromagnética, la tubería 36a de bifurcación de gas caliente puede conmutar entre un estado de flujo de refrigerante y un estado sin flujo de refrigerante.
Un extremo de la tubería 37a de retorno de aceite está conectado al orificio de retorno de aceite del separador 28a de aceite, estando el otro extremo conectado en el punto G de conexión a una tubería de refrigerante que conecta el lado de succión del compresor 21a y el lado de salida de flujo del acumulador. 27a. La tubería 37a de retorno de aceite incluye una segunda válvula 43a electromagnética y, abriendo o cerrando la segunda válvula 43a electromagnética, la tubería 37a de retorno de aceite puede conmutar entre un estado de flujo de refrigerante y un estado sin flujo de refrigerante.
Además de los elementos de composición anteriores, la unidad 2a de exterior incluye varios sensores. Tal como se muestra en la figura 1, la tubería de refrigerante que conecta el lado de descarga del compresor 21a y el separador 28a de aceite incluye un sensor 50a de alta presión para detectar la presión de un refrigerante descargado del compresor 21a y un sensor 53a de temperatura de descarga para detectar la temperatura de un refrigerante descargado del compresor 21a. Y, entre el punto F de conexión de la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior y el lado de flujo de entrada del acumulador 27a, se interponen un sensor 51a de baja presión para detectar la presión de un refrigerante succionado al interior del compresor 21a, y un sensor 54a de temperatura de succión para detectar la temperatura de un refrigerante succionado al interior del compresor 21a. Además, entre el punto B de conexión de la tubería 32a de líquido de unidad de exterior y la válvula 46a de cierre, se interponen un sensor 52a de presión intermedia para detectar la presión de un refrigerante que fluye al interior de la tubería 35a de líquido de unidad de exterior y un sensor 55a de temperatura de refrigerante para detectar la temperatura de un refrigerante que fluye en la tubería 35a de líquido de unidad de exterior.
La tubería de refrigerante que conecta el orificio b de la primera válvula 22a de tres vías y el primer intercambiador 24a de calor de exterior incluye un primer sensor 56a de temperatura de intercambiador de calor para detectar la temperatura de un refrigerante que fluye fuera de o que fluye al interior del primer intercambiador 24a de calor de exterior. Y, la tubería de refrigerante que conecta el orificio e de la segunda válvula 23a de tres vías y el segundo intercambiador 25a de calor de exterior incluye un segundo sensor 57a de temperatura de intercambiador de calor para detectar la temperatura de un refrigerante que fluye fuera de o que fluye al interior del segundo intercambiador 25a de calor de exterior. Además, la unidad 2a de exterior, en las proximidades de cualquiera de las aberturas 13aa - 13ac de succión, incluye un sensor 58a de temperatura al aire libre para detectar la temperatura al aire libre que fluye al interior de la unidad 2a de exterior, es decir, la temperatura al aire libre.
La unidad 2a de exterior incluye un controlador 100a. El controlador 100a está montado sobre un sustrato de control (no mostrado) almacenado en la caja 10a de equipo eléctrico e incluye una CPU 110a, una parte 120a de memoria y una parte 130a de comunicación. La CPU 110a recibe señales de detección de los sensores anteriormente mencionados de la unidad 2a de exterior y señales de control emitidas desde las unidades 8a - 8e de interior a través de la parte 130a de comunicación. La CPU 110a, según las señales de detección y las señales de control recibidas, lleva a cabo varios tipos de control, que incluyen el control de accionamiento del compresor 21a, el control de conmutación de las válvulas 22a y 23a de tres vías primera y segunda, el control de rotación del ventilador 29a de motor, y el control de velocidad de apertura de válvula de las válvulas 40a y 41a de expansión de exterior primera y segunda.
La parte 120a de memoria está constituida por una ROM y una RAM y almacena en la misma valores de detección correspondientes a los programas de control de la unidad 2a de exterior y las señales detectadas por los sensores. La parte 130a de comunicación es una interfaz para la comunicación entre la unidad 2a de exterior y las unidades 8a - 8e de interior. En este caso, la caja 10a de equipo eléctrico para almacenar el controlador 100a en la misma, tal como se muestra en la figura 2(A), está dispuesta en la parte superior lateral de superficie frontal de cuerpo de caja (sustancialmente a nivel del primer intercambiador 24a de calor de exterior) de la unidad 2a de exterior.
La unidad 2b de exterior tiene la misma estructura que la unidad 2a de exterior y, por tanto, los números finales de los números de referencia de los elementos de composición (dispositivos y elementos) de la unidad 2a de exterior se cambian de a a b para representar de este modo los elementos de composición de la unidad 2b de exterior correspondientes a los de la unidad 2a de exterior. Sin embargo, los puntos de conexión entre la primera válvula de tres vías, la segunda válvula de tres vías y las tuberías de refrigerante presentan signos diferentes entre las unidades 2a y 2b de exterior. Específicamente, los de la primera válvula 22b de tres vías de la unidad 2b de exterior correspondientes a los orificios a, b, c de la primera válvula 22a de tres vías de la unidad 2a de exterior se designan orificios mediante g, h, j respectivamente, al tiempo que los de la segunda válvula 23b de tres vías de la unidad 2b de exterior correspondientes a los orificios d, e, f de la segunda válvula 23a de tres vías de la unidad 2a de exterior se designan orificios k, m, n. Además, los de las unidades 2b de exterior correspondientes a los puntos A, B, C, D, E, F, G de conexión de la unidad 2a de exterior se designan puntos H, J, K, M, N, P, Q de conexión.
Tal como se muestra en la figura 1, en el circuito de refrigerante durante la operación de calentamiento, las válvulas de tres vías se conmutan de manera que los dos intercambiadores de calor de exterior proporcionados en las unidades 2a, 2b de exterior pueden funcionar como evaporadores. Específicamente, en la unidad 2a de exterior, la primera válvula 22a de tres vías se conmuta para permitir la comunicación entre los orificios b y c, y la segunda válvula 23a de tres vías se conmuta para permitir la comunicación entre los orificios e y f. Además, en la unidad 2b de exterior, la primera válvula 22b de tres vías se conmuta para permitir la comunicación entre los orificios h y j, y la segunda válvula 23b de tres vías se conmuta para permitir la comunicación entre los orificios m y n. En este caso, en la figura 1, la relación entre los orificios de las válvulas de tres vías en comunicación se muestra mediante una línea continua, al tiempo que la relación entre los orificios de las válvulas de tres vías que no están en comunicación se muestra mediante una línea discontinua (esto se aplica de manera similar en los siguientes diagramas de circuitos de refrigerante (figuras 3 y 4)).
Las cinco unidades 8a - 8e de interior incluyen intercambiadores 81a - 81e de calor de interior, válvulas 82a - 82e de expansión de interior y ventiladores 83a - 83e de interior. Las unidades 8a - 8e de interior tienen todas la misma estructura. Por tanto, en la siguiente descripción, solo se describirá la estructura de la unidad 8a de interior y, por tanto, se omitirá la descripción de las unidades 8b - 8e de interior restantes.
Un extremo del intercambiador 81a de calor de interior está conectado a un orificio de la válvula 82a de expansión de interior mediante una tubería de refrigerante, estando el otro extremo conectado a la unidad 6a de derivación (que se analizará más adelante) mediante una tubería de refrigerante. El intercambiador 81a de calor de interior, en la operación de enfriamiento de la unidad 8a de interior, funciona como evaporador y, en la operación de calentamiento, funciona como condensador.
Un orificio de la válvula 82a de expansión de interior, tal como se describió anteriormente, está conectado al intercambiador 81a de calor de interior, estando el otro orificio está conectado a la tubería 32 de líquido. Cuando el intercambiador 81a de calor de interior funciona como evaporador, la velocidad de apertura de válvula de la válvula 82a de expansión de interior se ajusta según la capacidad de enfriamiento requerida y, cuando el intercambiador 81a de calor de interior funciona como condensador, la velocidad de apertura de válvula se ajusta según una capacidad de calentamiento requerida.
El ventilador 83a de interior, al hacerse rotar por un motor de ventilador (no mostrado), succiona el aire de interior al interior de la unidad 8a de interior, intercambia calor entre el aire de interior y el refrigerante en el intercambiador 81a de calor de interior y luego suministra el aire intercambiado por calor a una sala.
Además de los elementos de composición anteriores, la unidad 8a de interior incluye varios sensores. Una tubería de refrigerante en el lado de la válvula 82a de expansión de interior del intercambiador 81a de calor de interior incluye un sensor 84a de temperatura de refrigerante para detectar la temperatura del refrigerante, y una tubería de refrigerante en el lado de la unidad 6a de derivación del intercambiador 81a de calor de interior incluye un sensor 85a de temperatura de refrigerante para detectar la temperatura del refrigerante. Cerca del orificio de succión de aire de interior (no mostrado) de la unidad 8a de interior, se proporciona un sensor 86a de temperatura de aire de interior para detectar la temperatura del aire de interior que fluye al interior de la unidad 8a de interior, es decir, la temperatura de interior.
En este caso, las unidades 8b - 8e de interior tienen la misma estructura que la unidad 8a de interior. Por tanto, los números de los números de referencia proporcionados a los elementos de composición (dispositivos y elementos) de la unidad 8a de interior se cambian de a a b, c, d y e para designar de este modo los elementos de composición de las unidades 8b - 8e de interior correspondientes a los de la unidad 8a de interior.
El aparato 1 de acondicionamiento de aire incluye cinco unidades 6a - 6e de derivación correspondientes a las cinco unidades 8a - 8e de interior. Las unidades 6a - 6e de derivación incluyen válvulas 61a - 61e electromagnéticas, válvulas 62a - 62e electromagnéticas, primeras tuberías 63a - 63e de derivación y segundas tuberías 64a - 64e de derivación. En este caso, las unidades 6a - 6e de derivación tienen todas la misma estructura. Por tanto, en la siguiente descripción, solo se describirá la estructura de la unidad 6a de derivación, al tiempo que se omitirá la descripción de otras unidades 6b - 6e de derivación.
Un extremo de la primera tubería 63a de derivación está conectado a la tubería 30 de gas de alta presión, al tiempo que un extremo de la segunda tubería 64a de derivación está conectado a la tubería 31 de gas de baja presión. El otro extremo de la primera tubería 63a de derivación está conectado al otro extremo de la segunda tubería 64a de derivación, al tiempo que esta parte de conexión está conectada al intercambiador 81a de calor de interior mediante una tubería de refrigerante. La primera tubería 63a de derivación incluye la válvula 61a electromagnética, al tiempo que la segunda tubería 64a de derivación incluye la válvula 62a electromagnética. Mediante la apertura o cierre de las válvulas 61a y 62a electromagnéticas, el paso de flujo de refrigerante en el circuito de refrigerante puede conmutar de manera que el intercambiador 81a de calor de interior de la unidad 8a de interior correspondiente a la unidad 6a de derivación pueda conectarse al lado de descarga (lado de tubería 30 de gas de alta presión) o lado de succión (lado de tubería 31 de gas de baja presión) del compresor 21.
En este caso, las estructuras de las unidades 6b - 6e de derivación, tal como se describió anteriormente, son las mismas que las de la unidad 6a de derivación y, por tanto, los números finales de números proporcionados a los elementos de composición (dispositivos y elementos) de la unidad 6a de derivación se cambian de a a b, c, d y e para designar de este modo los elementos de composición de las unidades 6b - 6e de derivación.
Al usar la figura 1, a continuación se proporcionará una descripción de los estados de conexión de las unidades 2a, 2b de exterior, las unidades 8a - 8e de interior y las unidades 6a - 6e de derivación mencionadas anteriormente a la tubería 30 de gas de alta presión, las tuberías 30a, 30b de derivación de gas de alta presión, la tubería 31 de gas de baja presión, las tuberías 31a, 31b de derivación de gas de baja presión, la tubería 32 de líquido, las tuberías 32a, 32b de derivación de líquido y los dispositivos 70, 71, 72 de desvío. Los extremos de un lado de las tuberías 30a y 30b de derivación de alta presión están conectados a las válvulas 44a y 44b de cierre de las unidades 2a y 2b de exterior respectivamente, al tiempo que los extremos del otro lado de las tuberías 30a y 30b de derivación de alta presión están conectados respectivamente al dispositivo 70 de desvío. Un extremo de la tubería 30 de gas de alta presión está conectado al dispositivo 70 de desvío, al tiempo que el otro extremo está derivado y conectado a las primeras tuberías 63a - 63e de derivación de las unidades 6a - 6e de derivación.
Los extremos de un lado de las tuberías 31a y 31b de derivación de gas de baja presión están conectados a las válvulas 45a y 45b de cierre de las unidades 2a y 2b de exterior respectivamente, estando los extremos del otro lado conectados respectivamente al dispositivo 71 de desvío. Un extremo de la tubería 31 de gas de baja presión está conectado al dispositivo 71 de desvío, estando el otro extremo derivado y conectado a las segundas tuberías 64a - 64e de derivación de las unidades 6a - 6e de derivación.
Los extremos de un lado de las tuberías 32a y 32b de derivación de líquido están conectados a las válvulas 46a y 46b de cierre de las unidades 2a y 2b de exterior, estando los extremos del otro lado conectados al dispositivo 72 de desvío. Un extremo de la tubería 32 de líquido está conectado al dispositivo 72 de desvío, estando el otro extremo derivado y conectado a las tuberías de refrigerante conectadas a las válvulas 82a - 82e de expansión de interior de las unidades 8a - 8e de interior.
Los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior de las unidades 8a - 8e de interior están conectados a las partes de conexión entre las primeras tuberías 63a - 63e de derivación y las segundas tuberías 64a - 64b de derivación de las unidades 6a - 6e de derivación correspondientes mediante tuberías de refrigerante. Esta conexión constituye el circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire y puede formarse un ciclo de refrigeración cuando se vierte un refrigerante en el circuito de refrigerante.
A continuación, se proporcionará una descripción del funcionamiento del aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia a la figura 1. En este caso, en la figura 1, cuando los intercambiadores de calor respectivos proporcionados en las unidades 2a, 2b de exterior y las unidades 8a - 8e de interior actúan como condensadores, se muestran sombreados, al tiempo que, cuando actúan como evaporadores, se muestran al revés. Además, cuando las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas proporcionadas en las unidades 2a, 2b de exterior y las válvulas 61a - 61e electromagnéticas y las válvulas 62a - 62e electromagnéticas proporcionadas en las unidades 6a - 6e de derivación están cerradas, se muestran en negro, al tiempo que, cuando se abren, se muestran al revés. Y, las flechas designan los flujos de refrigerantes.
Tal como se muestra en la figura 1, cuando ambas unidades 2a y 2b de exterior deben hacerse funcionar debido a que todas las unidades 8a - 8e de interior están ejecutando operaciones de calentamiento y por tanto requieren una alta capacidad operativa, en la unidad 2a de exterior, los orificios b y c de la primera válvula 22a de tres vías se conmutan para permitir la comunicación para permitir de ese modo que el primer intercambiador 24a de calor de exterior funcione como un evaporador, y los orificios e y f de la segunda válvula 23a de tres vías se conmutan para permitir la comunicación para permitir de ese modo que el segundo intercambiador 25a de calor exterior funcione como un evaporador. Además, en la unidad 2b de exterior, los orificios h e i de la primera válvula 22b de tres vías se conmutan para permitir la comunicación para permitir de ese modo que el primer intercambiador 24b de calor de exterior funcione como un evaporador, y los orificios m y n de la segunda válvula 23b de tres vías se conmutan para permitir la comunicación para permitir de ese modo que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior funcione como un evaporador. En este caso, las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas de las unidades 2a, 2b de exterior están todas cerradas, al tiempo que las tuberías 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite están todas cerradas.
En las unidades 8a - 8e de interior, las válvulas 61a - 61e electromagnéticas de sus unidades 6a - 6e de derivación correspondientes se abren para permitir que el refrigerante fluya en las primeras tuberías 63a - 63e de derivación y las válvulas 62a - 62e electromagnéticas se cierran para cerrar las segundas tuberías 64a - 64e de derivación. Por consiguiente, se permite que todos los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior de las unidades 8a - 8e de interior funcionen como condensadores.
Los refrigerantes de alta presión descargados de los compresores 21a y 21b fluyen a través de los separadores 28a y 28b de aceite en las tuberías 33a y 33b de gas de alta presión de exterior, y fluyen a través de las válvulas 44a y 44b de cierre al interior de las tuberías 30a y 30b de derivación de alta presión. Los refrigerantes de alta presión que han fluido al interior de las tuberías 30a y 30b de derivación de alta presión se juntan en el dispositivo 70 de desvío, fluyen en la tubería 30 de gas de alta presión y fluyen desde la tubería 30 de alta presión al interior de las unidades 6a - 6e de derivación después de derivarse.
Los refrigerantes de alta presión que han fluido al interior de las unidades 6a - 6e de derivación fluyen en las primeras tuberías 63a - 63e de derivación con las válvulas 61a - 61e electromagnéticas abiertas, fluyen fuera de las unidades 6a - 6e de derivación y fluyen al interior de las unidades 8a - 8e de interior correspondientes respectivamente a las unidades 6a - 6e de derivación.
Los refrigerantes de alta presión que han fluido al interior de las unidades 8a - 8e de interior fluyen al interior de los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior e intercambian calor con respecto al aire de interior para condensarse de ese modo. Los refrigerantes condensados calientan el aire de interior, calentando de este modo el interior de una sala con las unidades 8a - 8e de interior instaladas. Los refrigerantes de alta presión que han fluido fuera de los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior pasan a través de las válvulas 82a - 82e de expansión de interior, por lo que se reducen sus presiones. Las velocidades de apertura de válvula de las válvulas 82a - 82e de expansión de interior se determinan según los grados de sobreenfriamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante de los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior. El grado de sobreenfriamiento del refrigerante puede encontrarse, por ejemplo, restando la temperatura del refrigerante en las salidas de refrigerante de los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior de una temperatura de saturación de alta presión (correspondiente a una temperatura de condensación dentro de los intercambiadores 81a - 81e de calor de interior) calculada a partir de las presiones detectadas por los sensores 50a y 50b de alta presión de las unidades 2a y 2b de exterior.
Los refrigerantes de presión intermedia que han fluido fuera de las unidades 8a - 8e de interior fluyen al interior de la tubería 32 de líquido, se juntan dentro de la tubería 32 de líquido y luego fluyen al interior del dispositivo 72 de desvío. Los refrigerantes de presión intermedia que se derivaron y fluyeron desde el dispositivo 72 de desvío al interior de las tuberías 32a y 32b de derivación de líquido fluyen a través de las válvulas 46a y 46b de cierre al interior de las unidades 2a y 2b de exterior. Los refrigerantes de presión intermedia que han fluido al interior de las unidades 2a y 2b de exterior fluyen en las tuberías 35a y 35b de líquido de unidad de exterior, se derivan en los puntos B y J de conexión, y fluyen a través de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, por lo que sus presiones se reducen para proporcionar refrigerantes a baja presión.
Las velocidades de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior se determinan según los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior. Además, las velocidades de apertura de válvula de las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior se determinan según los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior. Los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes pueden encontrarse, por ejemplo, restando las temperaturas de saturación de baja presión calculadas a partir de las presiones detectadas por los sensores 51a, 51b de baja presión de las unidades 2a, 2b de exterior (correspondientes a las temperaturas de evaporación dentro de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior) de las temperaturas de refrigerante en las salidas de refrigerante de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior detectadas por los primeros sensores 56a, 56b de temperatura de intercambiador de calor y los segundos sensores 57a, 57b de temperatura de intercambiador de calor.
La presión de los refrigerantes de baja presión reducida por las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior fluye al interior de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, en donde intercambian calor con respecto al aire libre y por tanto se provoca que se evaporen. Los refrigerantes de baja presión que han fluido fuera de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior fluyen a través de las primeras válvulas 22a, 22b de tres vías y las segundas válvulas 23a, 23b de tres vías, se juntan en las partes C y K de conexión, y se succionan a través de los puntos F, P de conexión, acumuladores 27a, 27b al interior de los compresores 21a, 21b, en donde se comprimen de nuevo.
A continuación, al tiempo que se usan las figuras 1 a 5, a continuación, se proporcionará una descripción del funcionamiento del circuito de refrigerante de la invención y los efectos de funcionamiento del mismo con referencia al aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización. En este caso, en la siguiente descripción, se toma un ejemplo en el que el aparato 1 de acondicionamiento de aire se acciona para iniciar la operación de calentamiento descrita usando la figura 1 y, específicamente, las unidades 8a - 8e de interior y las unidades 2a, 2b de exterior se hacen funcionar en su totalidad.
Por ejemplo, cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire está instalado en una región fría, o cuando la temperatura al aire libre es baja (por ejemplo, 0 °C o menos), por ejemplo, tarde por la noche o temprano por la mañana en temporada de invierno, existe el temor de que, dentro de los compresores 21a y 21b que no están en funcionamiento, se produzca la denominada disolución de refrigerante en la que los refrigerantes se disuelven en el aceite de máquina de refrigeración de los compresores 21a, 21b. Cuando los compresores 21a, 21b se ponen en marcha en este estado, existe el temor de que el refrigerante disuelto en el aceite de máquina de refrigeración pueda evaporarse para proporcionar un refrigerante gaseoso y, cuando el refrigerante gaseoso se descarga de los compresores 21a, 21b, puede atrapar y sacar el aceite de máquina de refrigeración fuera de los compresores 21a, 21b, lo que da como resultado una escasez de aceite de máquina de refrigeración dentro de los compresores 21a, 21b.
En esta realización, para resolver el problema anterior, en el momento de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire, se ejecuta el primer control de inicio principalmente para eliminar la disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a y 21b para reducir la cantidad de aceite de máquina de refrigeración que se descarga junto con el refrigerante, y segundo control de inicio principalmente para acortar el tiempo de aumento de la capacidad de operación de calentamiento. Los controles de inicio primero y segundo se describirán específicamente a continuación.
[Primer control de inicio]
Según una instrucción de inicio de operación o una instrucción de inicio de temporizador por parte de un usuario, el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia una operación de calentamiento. Al recibir la instrucción de inicio de operación a través de las unidades 8a - 8e de interior, las CPU 110a y 110b de los controladores 100a y 100b de las unidades 2a y 2b de exterior verifican si se cumple una primera condición dada, a saber, la condición de inicio de un primer control de inicio o no; y, cuando se cumple, inician el primer control de inicio. En este caso, la condición de inicio del primer control de inicio es una condición que muestra el temor de que se haya producido la disolución del refrigerante dentro de los compresores 21a y 21b porque la temperatura al aire libre es una temperatura determinada (por ejemplo, 5 °C) o inferior y los compresores 21a y 21b han estado sin funcionar de manera continuada durante un tiempo dado (por ejemplo, una hora) o más. En este caso, cuando la condición de inicio del primer control de inicio no se cumple, las CPU 110a y 110b llevan a cabo tal control de las unidades 2a y 2b de exterior como corresponde al control de acondicionamiento de aire habitual.
Las CPU 110a y 110b, en el primer control de inicio, tal como se muestra en la figura 5, ejecutan el control de número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, el control de conmutación de función (conmutación de evaporador/condensador) de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, el control de velocidad de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura y cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas.
Específicamente, tal como se muestra en la figura 3, la CPU 110a controla la primera válvula 22a de tres vías para poner en comunicación los orificios b y c para permitir de este modo que el primer intercambiador 24a de calor de exterior funcione como un evaporador, y controla la segunda válvula 23a de tres vías para poner los orificios d y e en comunicación para permitir de este modo que el segundo intercambiador 25a de calor de exterior funcione como un condensador. Además, la CPU 110b controla la primera válvula 22b de tres vías para poner en comunicación los orificios h y j para permitir de este modo que el primer intercambiador 24b de calor de exterior funcione como un evaporador, y controla la segunda válvula 23b de tres vías para poner los orificios k y m en comunicación para permitir de este modo que el segundo intercambiador 25b de calor de exterior funcione como un condensador.
Y, las CPU 110a y 110b mantienen los compresores 21a, 21b al número de rotaciones de momento de inicio, que es un número de rotaciones determinado previamente. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 5, arrancan los compresores 21a, 21b a 70 rps y mantienen este número de rotaciones de momento de inicio. Cuando los compresores 21a, 21b arrancan, tal como se muestra en la figura 3, los refrigerantes de alta presión descargados de los compresores 21a, 21b fluyen en las tuberías 33a, 33b de gas de alta presión de unidad de exterior a través de los separadores 28a, 28b de aceite y se derivan en los puntos A y H de conexión para dar dos refrigerantes. Uno de ellos fluye a través de las válvulas 44a, 44b de cierre al interior de las unidades 8a - 8e de interior, al tiempo que el otro fluye a través de las segundas 23a, 23b válvulas de tres vías al interior de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como evaporadores.
El refrigerante de alta presión que ha fluido al interior de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior intercambia calor con respecto al aire libre para condensarse de ese modo y pasa a través de las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior completamente abiertas por las CPU 110a, 110b tal como se muestra en la figura 5, con lo que se reduce la presión. El refrigerante de presión intermedia que ha pasado a través de las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior se une al refrigerante de presión intermedia que ha fluido desde las unidades 8a - 8e de interior en los puntos B y J de conexión, y pasa a través de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior abiertas en un ángulo dado por las CPU 110a, 110b tal como se muestra en la figura 5, con lo que se reduce la presión.
En este caso, las velocidades de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior se controlan por las CPU 110a, 110b según los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante (que existen en el lado de las primeras válvulas 22a, 22b de tres vías) de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior. El grado de sobrecalentamiento del refrigerante puede obtenerse, por ejemplo, restando una temperatura de saturación de baja presión (correspondiente a una temperatura de evaporación dentro de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior calculada a partir de la presión detectada por los sensores 51a, 51b de baja presión de la temperatura de refrigerante en las salidas de refrigerante de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior detectada por los primeros sensores 56a, 56b de temperatura de intercambiador de calor.
El refrigerante de baja presión que ha pasado a través de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior intercambia calor con respecto al aire libre en los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior para de este modo evaporarse, y se succiona a través de las primeras válvulas 22a, 22b de tres vías y los acumuladores 27a, 27b al interior de los compresores 21a, 21b. Asimismo, tal como se muestra en la figura 5, las CPU 110a, 110b abren las primeras válvulas 43a, 43b electromagnéticas para permitir de este modo que el refrigerante fluya en las tuberías 36a, 36b de bifurcación de gas caliente. En este caso, tal como se muestra en la figura 5, las segundas válvulas 44a, 44b electromagnéticas están configuradas para abrirse cuando las unidades 2a, 2b de exterior no están en funcionamiento y, también cuando se ejecuta el primer control de inicio, mantienen sus estados abiertos, lo que permite de este modo que el refrigerante fluya en las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite.
Cuando existe el temor de que se haya producido disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a, 21b, en el momento de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire, preferiblemente, ejecutando el control de inicio para accionar los compresores 21a, 21b en los números de rotaciones que son los números de rotaciones de momento de inicio, a saber, los números de rotaciones predeterminados, las temperaturas de los compresores 21a, 21b pueden elevarse rápidamente para separar de este modo rápidamente el refrigerante disuelto en el aceite de máquina de refrigeración del aceite de máquina de refrigeración. En este caso, el número de rotaciones del momento de inicio, teniendo en cuenta que la cantidad de descarga del aceite de máquina de refrigeración aumenta con el aumento del número de rotaciones del compresor, se establece como un número lo más grande posible en el intervalo en el que la cantidad de descarga del aceite de máquina de refrigeración es una cantidad dada o menor. Sin embargo, cuando los compresores 21a, 21b se accionan en los números de rotaciones de momento de inicio, se provoca que aumenten las presiones internas de los compresores 21a, 21b. Esto genera el temor de que la disolución del refrigerante provocada por el aumento de la presión pueda producirse dentro de los compresores 21a, 21b.
Por otro lado, en el primer control de inicio de la invención, cuando se acciona el compresor 21a, 21b con sus números de rotaciones mantenidos en los números de rotaciones de momento de inicio, uno de los dos intercambiadores de calor de exterior, a saber, el segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior puede funcionar como un condensador, pudiendo de este modo evitar aumente una alta presión (la presión en el lado de descarga del compresor 21a, 21b).
Además, cuando se ejecuta el primer control de inicio, la primera válvula 43a, 43b electromagnética y la segunda válvula 44a, 44b electromagnética se abren para permitir de este modo que el refrigerante fluya en la tubería 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y la tubería 37a, 37b de retorno de aceite. Dado que la tubería 36a, 36b de bifurcación de gas caliente bifurca la tubería 33a, 33b de gas de alta presión de unidad de exterior y la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior, tal como se muestra con una línea de flecha discontinua en la figura 3, el refrigerante fluye desde el punto E a F de conexión, o desde el punto N a P de conexión para evitar de este modo que aumente una alta presión (presión en el lado de descarga del compresor 21a, 21b). Además, dado que la tubería 37a, 37b de retorno de aceite bifurca la tubería 33a, 33b de gas de alta presión de unidad de exterior y la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior a través del separador 28a, 28b de aceite, tal como se muestra con una línea de flecha discontinua en la figura 3, el refrigerante fluye junto con el aceite de máquina de refrigeración desde el separador 28a, 28b de aceite hasta el compresor 21a, 21b para evitar de este modo que aumente la alta presión (presión en el lado de descarga del compresor 21a, 21b).
Tal como se describió anteriormente, en el primer control de inicio, dado que la CPU 110a, 110b controla los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior para que funcionen como condensadores y controla las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite para permitir que los refrigerantes fluyan en las mismas, pudiendo evitar de este modo el aumento de la alta presión. Por tanto, incluso cuando el compresor 21a, 21b se acciona en los números de rotaciones de momento de inicio, pueden evitarse las presiones internas aumentadas del compresor 21a, 21b. Esto puede evitar que se produzca la disolución de refrigerante dentro del compresor 21a, 21b provocada por las presiones internas aumentadas del compresor 21a, 21b.
En el primer control de inicio descrito anteriormente, los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior se controlan para que funcionen como condensadores, al tiempo que la tubería 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y la tubería 37a, 37b de retorno de aceite se controlan para permitir que el refrigerante fluya en las mismas. Sin embargo, cuando, controlando una de las tuberías, pueden evitarse las presiones internas aumentadas del compresor 21a, 21b debido al accionamiento continuo del compresor 21a, 21b en los números de rotaciones de momento de inicio, solo una de las tuberías también puede controlarse. Además, la tubería 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y la tubería 37a, 37b de retorno de aceite se controlan para permitir que el refrigerante fluya en su interior. Sin embargo, cuando, controlando solo una de las tuberías para permitir que el refrigerante fluya en su interior, pueden evitarse las presiones internas aumentadas del compresor 21a, 21b debido al accionamiento continuo del compresor 21a, 21b en los números de rotaciones de momento de inicio, solo una de las tuberías también puede controlarse para permitir que el refrigerante fluya en su interior.
Además, en el primer control de inicio, de los dos intercambiadores de calor de exterior, el primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior se controla para que funcione como un evaporador. Tal como se muestra en la figura 2, el primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior está dispuesto más cerca del ventilador 26a, 26b de exterior que el segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior.
Cuando un intercambiador de calor de exterior que funciona como evaporador se queda casi sin capacidad de evaporación, existe el temor de que un refrigerante líquido que no se haya evaporado completamente en el intercambiador de calor de exterior pueda succionarse de vuelta al compresor, es decir, el denominado retorno de refrigerante líquido puede producirse. Esto genera el temor de que, cuando se comprime el refrigerante líquido, el compresor pueda dañarse.
Para evitar el retorno de refrigerante líquido mencionado anteriormente provocado por la escasez de la capacidad de evaporación, en el primer control de inicio, el primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior, que está dispuesto hacia arriba del segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior y, por tanto, está más cerca del ventilador 26a, 26b de exterior que el intercambiador 25a, 25b de calor, se controla para que funcione como un evaporador. Cuanto más cerca del ventilador 26a, 26b de exterior esté el intercambiador de calor, mayor será la cantidad de paso del aire exterior succionado al interior de las unidades 2a, 2b de exterior. Por tanto, la capacidad de evaporación del primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior es mayor que cuando el segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior se usa como evaporador.
Esto puede evitar que se produzca el retorno de refrigerante líquido provocado por la reducida capacidad de evaporación del primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior que funciona como evaporador. En este caso, tal como se describió anteriormente, dado que la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a, 40b de expansión de exterior correspondiente al primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior que funciona como evaporador se controla según el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en la salida de refrigerante (existente en el lado de la primera válvula 22a, 22b de tres vías), puede garantizarse la mayor capacidad de evaporación del primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior, pudiendo evitar de este modo que se produzca el retorno de refrigerante líquido de manera más eficaz.
La CPU 110a, 110b, durante la ejecución del primer control de inicio, comprueba si se cumple o no una segunda condición dada, a saber, la condición final del primer control de inicio. Cuando se cumple, la CPU 110a o 110b finaliza el primer control de inicio y avanza al segundo control de inicio que se explicará a continuación. En este caso, la primera condición de finalización de control de inicio es, por ejemplo, una condición en la que, cuando el grado de sobrecalentamiento de descarga del compresor 21a, 21b después de pasar un tiempo dado (por ejemplo, un minuto) desde el inicio del primer control de inicio alcanza una temperatura dada (por ejemplo, 8 °C), puede limitar hasta cierto punto el aceite de máquina de refrigeración descargado junto con el refrigerante del compresor 21a, 21b. En este caso, para obtener el grado de sobrecalentamiento de descarga del compresor 21a, 21b, una temperatura de saturación de alta presión (correspondiente a una temperatura de condensación dentro del segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior) derivada de la presión detectada por el sensor 50a, 50b de alta presión puede restarse de una temperatura de refrigerante detectada por el sensor 53a, 53b de temperatura de descarga.
[Segundo control de inicio]
La CPU 110a, 110b inicia el segundo control de inicio después del primer control de inicio. Tal como se describió anteriormente, dado que, en el primer control de inicio, la disolución de refrigerante en el compresor 21a, 21b se ha eliminado hasta cierto punto para proporcionar tal cantidad de descarga de aceite de máquina de refrigeración que no interfiera con la lubricación del compresor 21a, 21b, en el segundo control de inicio, se ejecutan varios tipos de control que reducen la cantidad de disolución de refrigerante en el compresor 21a, 21b y acortan el tiempo de aumento de la capacidad de acondicionamiento de aire. Por tanto, aunque, en el primer control de inicio, los dos intercambiadores de calor de exterior están estructurados de manera diferente en función para permitir de este modo que el evaporador y el condensador coexistan en la unidad de exterior, en el segundo control de inicio, cuando un modo de operación es una operación de calentamiento/basada en calentamiento, los dos intercambiadores de calor de exterior se usan para funcionar como evaporador y, para una operación de enfriamiento/ basada en enfriamiento, ambos se usan para funcionar como condensador.
En esta realización, para que el aparato 1 de acondicionamiento de aire lleve a cabo una operación de calentamiento, la CPU 110a, 110b, en el segundo control de inicio, tal como se muestra en la figura 5, ejecuta el control del número de rotaciones del compresor 21a, 21b, el control de la conmutación de función del segundo intercambiador 25a, 25b de calor de exterior (conmutación de condensador a evaporador. El primer intercambiador 24a, 24b de calor de exterior mantiene este estado porque está configurado para funcionar como un evaporador en el primer control de inicio), el control de velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a, 40b de expansión de exterior y la segunda válvula 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura/cierre de la primera válvula 42a, 42b electromagnética y la segunda válvula 43a, 43b electromagnética.
Específicamente, las CPU 110a, 110b, tal como se muestra en la figura 4, conmutan la segunda válvula 23a de tres vías para poner en comunicación los orificios e y f y la segunda válvula 23a de tres vías para poner en comunicación los orificios m y n, permitiendo de este modo que los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor funcionen como un evaporador. Además, las CPU 110a, 110b, tal como se muestra en la figura 5, accionan los compresores 21a, 21b al tiempo que mantienen 70 rps, es decir, el número de rotaciones de momento de inicio, y mantienen los estados abiertos de las primeras válvulas 43a, 43b electromagnéticas y las segundas válvulas 44a, 44b electromagnética, permitiendo de este modo que el refrigerante fluya en las tuberías 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite.
Además, las CPU 110a, 110b, tal como se muestra en la figura 5, controlan las velocidades de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior según los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior, y controlar las velocidades de apertura de válvula de las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior según los grados de sobrecalentamiento de los refrigerantes en las salidas de refrigerante de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior. En este caso, el circuito de refrigerante que se muestra en la figura 4 durante la ejecución del segundo control de inicio es el mismo que el circuito de refrigerante descrito en la figura 1 excepto por los estados (en donde el refrigerante fluye/no fluye) de las tuberías 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite. Por tanto, en este caso se omite la descripción específica del flujo del refrigerante y similares.
En el segundo control de inicio, tal como se describió anteriormente, los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, que han funcionado como condensador en el primer control de inicio, se conmutan para funcionar como evaporador, al tiempo que los compresores 21a, 21b siguen funcionando mientras mantienen 70 rps, o el número de rotaciones de momento de inicio. Dado que los compresores 21a, 21b se han calentado en el primer control de inicio, incluso cuando se retira el condensador del circuito de refrigerante, se reduce la cantidad de disolución de refrigerante debido al aumento de las presiones internas de los compresores 21a, 21b provocado por el mantenimiento del número de rotaciones de momento de inicio. Por tanto, en el segundo control de inicio, dado que, al tiempo que los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior se usan ambos como evaporador, es decir, según un circuito de refrigerante en una operación de calentamiento, los compresores 21a, 21b se accionan con sus números de rotaciones mantenidos a 70 rps, los compresores 21a, 21b se calientan para poder de este modo reducir adicionalmente la cantidad de disolución de refrigerante en los compresores 21a, 21b y también acortar el tiempo de aumento de la capacidad de operación de calentamiento.
Además, cuando los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que han funcionado como condensador se conmutan para funcionar como evaporador, la alta presión aumenta de forma transitoria, lo que hace temer que las velocidades de compresión de los compresores 21a, 21b puedan aumentar. Las velocidades de compresión aumentadas pueden dañar los compresores 21a, 21b. Por tanto, en el segundo control de inicio, tal como se muestra en la figura 5, las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas, que se han abierto en el primer tiempo de ejecución de control de inicio, permanecen abiertas durante un tiempo dado (tiempo necesario para que se detenga el aumento transitorio de la alta presión, por ejemplo, durante dos minutos). Esto permite que el refrigerante fluya en las tuberías 36a, 36b de bifurcación de gas caliente y las tuberías 37a, 37b de retorno de aceite y, por tanto, puede evitarse el aumento de la alta presión. Esto puede evitar el aumento de las velocidades de compresión de los compresores 21a, 21b y, por tanto, puede evitar que se dañen.
En el segundo control de inicio, dado que los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior se conmutan en función de un condensador a un evaporador, las partes laterales de las primeras válvulas 22a, 22b de tres vías de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior están conectadas a las partes laterales de succión de los compresores 21a, 21b respectivamente. Por tanto, los refrigerantes líquidos, que permanecen en los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como un condensador y no se evaporan completamente cuando los intercambiadores de calor se conmutan a evaporador, fluyen a través de las segundas válvulas 23a, 23b de tres vías y los puntos C, K de conexión al interior de las tuberías 34a, 34b de gas de baja presión de unidad de exterior.
En este estado, por ejemplo, cuando el compresor 21b se detiene, el refrigerante líquido que permanece en el segundo intercambiador 25b de calor de exterior fluye desde la segunda válvula 23b de tres vías a través de los puntos K, M de conexión al interior de la tubería 34b de gas de baja presión de unidad de exterior y luego fluye a través de la tubería 31b de derivación de gas de baja presión, el dispositivo 71 de desvío y la tubería 31a de derivación de gas de baja presión secuencialmente al interior de la unidad 2a de exterior. Después de eso, el refrigerante líquido fluye a través de la tubería 34a de gas de baja presión de unidad de exterior al interior del acumulador 27a a través del punto F de conexión. Por consiguiente, existe el temor de que los refrigerantes se concentren en la unidad 2a de exterior, incluido el compresor 21a accionado actualmente, y de ese modo provocar un desbordamiento en el acumulador 27a.
Por tanto, en el segundo control de inicio de la invención, todos los compresores que se han accionado en el primer control de inicio, en esta realización, los compresores 21a, 21b también se accionan continuamente. Por consiguiente, cuando los segundos intercambiadores 25a, 2b de calor de exterior se conmutan de función de condensador a evaporador, los refrigerantes líquidos que permanecen en los segundos intercambiadores 25a, 2b de calor de exterior pueden fluir al interior de sus acumuladores 27a, 27b asociados. Esto puede eliminar el inconveniente de que los refrigerantes puedan concentrarse en una de las unidades de exterior y, por tanto, que pueda producirse un desbordamiento en el acumulador asociado.
Las CPU 110a, 110b, durante la ejecución del segundo control de inicio, comprueban si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no. Cuando se cumple la condición final, finalizan el segundo control de inicio, es decir, finalizan el control de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire y transfieren su control al control de acondicionamiento de aire habitual. En este caso, la condición final del segundo control de inicio es una condición en la que se elimina la disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a, 21b para evitar de este modo que el aceite de máquina de refrigeración se descargue adicionalmente junto con el refrigerante, por ejemplo, cuando grados de sobrecalentamiento de descarga de los compresores 21a, 21b tras el paso de un tiempo dado (por ejemplo, un minuto) desde el inicio del segundo control de inicio alcanzan una temperatura dada (por ejemplo, 12 °c) o superior.
A continuación, se proporcionará una descripción del flujo de procesos que debe ejecutarse por el aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia al diagrama de flujo que se muestra en la figura 6. El diagrama de flujo de la figura 6 muestra el flujo de los procesos relacionados con los controles de inicio primero y segundo que se llevarán a cabo cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire comience a funcionar, en el que ST designa etapas y un número que sigue a ST designa el número de etapa. En este caso, en la figura 6, se proporciona principalmente una descripción de procesos relacionados con la invención, al tiempo que se omite la descripción de otros procesos ordinarios tales como el control de un circuito de refrigerante correspondiente a condiciones de funcionamiento tales como cantidades de temperatura y de aire especificadas por un usuario. Además, dado que los procesos relacionados con los controles de inicio primero y segundo que se ejecutarán por las CPU 110a, 110b son los mismos, en la siguiente descripción se describirán los procesos relacionados con los controles de inicio primero y segundo que se ejecutarán por la CPU 110a, incluido en el controlador 100a de la unidad 2a de exterior.
Al recibir una instrucción de inicio de operación, la CPU 110a comprueba si la condición de inicio del primer control de inicio se cumple o no (ST1). Cuando la condición se cumple (ST1-Sí), la CPU 110a controla la primera válvula 22a de tres vías para permitir que el primer intercambiador 24a de calor de exterior funcione como evaporador y controla la segunda válvula 23a de tres vías para permitir que el segundo intercambiador 25a de calor de exterior funcione como un evaporador (ST2).
A continuación, la CPU 110a controla el compresor 21a para iniciarse al número de rotaciones de momento de inicio, o para activarse al número de rotaciones de momento de inicio (ST3).
A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y abre completamente la segunda válvula 41 de expansión de exterior (ST4).
A continuación, la CPU 110a controla la apertura de la primera válvula 42a electromagnética (ST5) para permitir de este modo que el refrigerante fluya en la bifurcación 36a de gas caliente. En este caso, tal como se describió anteriormente, la segunda válvula 43a electromagnética se ha abierto dado que el tiempo de parada de la unidad 2a de exterior y la CPU 110a mantiene este estado para permitir que el refrigerante fluya en la tubería 37a de retorno de aceite.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del primer control de inicio se cumple o no (ST6). Cuando no se cumple (ST6-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST2, en donde continúa el primer control de inicio.
Cuando la condición final se cumple (ST-Sí), la CPU 110a finaliza el primer control de inicio y avanza al segundo control de inicio. La CPU 110a comprueba si un modo de operación instruido por un usuario es una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento o no (ST7).
Cuando se trata de una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento (ST7-Sí), la CPU 110a conmuta la función del segundo intercambiador 25a de calor de exterior de un condensador a un evaporador (ST8). A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y controla la velocidad de apertura de válvula de la segunda válvula 41a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST9).
A continuación, la CPU 110a, después del final del primer control de inicio, inicia un temporizador y comprueba si ha pasado o no un tiempo dado después del final del primer control de inicio, por ejemplo, dos minutos (ST10). Cuando no ha pasado (ST10-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST7.
Cuando ha pasado el tiempo dado (STIO-Sí), la CPU 110a cierra las válvulas 42a y 43a electromagnéticas primera y segunda (ST11), cerrando de este modo la tubería 36a de bifurcación de gas caliente y la tubería 37a de retorno de aceite.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no (ST12). Cuando no se cumple (ST12-No), la CPU 110a acciona el compresor 21a al número de rotaciones de momento de inicio (ST14) y devuelve el procesamiento a ST12, en donde continúa el segundo control de inicio. Cuando se cumple la condición final (ST12-Sí), la CPU 110a finaliza el segundo control de inicio, es decir, finaliza el control de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire e inicia el control acondicionamiento de aire habitual.
En este caso, cuando la condición de inicio del primer control de inicio no se cumple en ST1 (ST1-No), la CPU 110a no ejecuta el control de inicio, sino que inicia el control de acondicionamiento de aire habitual.
Además, cuando el modo de operación no es una operación de calentamiento ni una operación basada en calentamiento (ST7-No), dado que el modo de operación instruido por el usuario es una operación de enfriamiento o una operación basada en enfriamiento, la CPU 110a conmuta la función del primer intercambiador 24a de calor de exterior de un evaporador a un condensador (ST12). A continuación, la CPU 110a abre completamente la primera válvula 40a de expansión de exterior, o controla la velocidad de apertura de válvula según el grado de sobreenfriamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior, y también abre completamente la segunda válvula 41a de expansión de exterior, o controla la velocidad de apertura de válvula de la misma según el grado de sobreenfriamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST13). Luego, la CPU 110a avanza el procesamiento a ST10.
[Realización 2]
A continuación, se proporcionará una descripción de una segunda realización del aparato de acondicionamiento de aire de la invención. En este caso, dado que la estructura y el funcionamiento del aparato de acondicionamiento de aire y la condición de inicio del control de inicio que van a ejecutarse cuando el aparato de acondicionamiento de aire arranca son las mismas que las de la primera realización, se omite su descripción. Esta realización es diferente de la primera realización porque, entre los controles de inicio primero y segundo de la primera realización, se inserta un control para reducir el número de rotaciones del compresor.
Ahora, se proporcionará una descripción a continuación de las operaciones de un circuito de refrigerante de esta realización y los efectos de funcionamiento del mismo en el aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia a las figuras 1 a 4, 7 y 8. En este caso, en la siguiente descripción, de forma similar a la primera realización, se proporcionará una descripción tomando un ejemplo en el que el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia su propio funcionamiento e inicia la operación de calentamiento descrita con referencia a la figura 1 y las unidades 8a - 8e de interior y las unidades 2a, 2b de exterior están todas operativas.
En la primera realización, en el caso de que la condición de inicio de control de inicio (la condición de inicio del primer control de inicio) se cumpla cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia una operación de calentamiento, las CPU 110a, 110b ejecutan el primer control de inicio y, tras el final del primer control de inicio, ejecutan el segundo control de inicio. Cuando el control se conmuta del primer control de inicio al segundo control de inicio, los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como condensadores en el primer control de inicio se conmutan para funcionar como evaporadores. Esto elimina el intercambiador de calor de exterior que funciona como condensador, aumentando de este modo la alta presión (la presión en los lados de descarga de los compresores 21a, 21b).
En ese momento, cuando la temperatura al aire libre es relativamente alta (por ejemplo, - 9 °C o superior), dado que los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como condensadores se conmutan para funcionar como evaporadores, la capacidad de condensación se reduce. Esto aumenta la alta presión y, por tanto, las cargas operativas de los compresores 21a, 21b, lo que genera el temor de que las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b puedan exceder los valores límite superiores de los mismos. Esto plantea el temor de que pueda ejecutarse el control de protección contra sobrecargas para detener los compresores 21a, 21b para evitar de este modo el aumento de las salidas de descarga.
En esta realización, para resolver el problema anterior, tal como se muestra en la figura 7, cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia su funcionamiento, se lleva a cabo un control de inicio, que incluye: primer control de inicio (el mismo control que el primer control de inicio en el primera realización) que va a ejecutarse principalmente para eliminar la disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a, 21b para reducir de este modo la cantidad de aceite de máquina de refrigeración que va a descargarse junto con el refrigerante; segundo control de inicio que va a ejecutarse principalmente para evitar un aumento de las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b; y tercer control de inicio (el mismo control que el segundo control de inicio en la primera realización excepto por el control de los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b) que va a ejecutarse principalmente para acortar el tiempo de aumento de la capacidad de operación de calentamiento.
Aunque a continuación se proporcionará una descripción específica del control de inicio respectivo anteriormente mencionado, se omite la descripción del primer control de inicio porque es el mismo que el primer control de inicio en la primera realización que incluye las condiciones de inicio y final. Además, dado que el tercer control de inicio es el mismo que el segundo control de inicio en la primera realización excepto por los números de rotaciones (que se comentarán más adelante) de los compresores 21a, 21b, se omite su descripción. Además, en la siguiente descripción, se asume que el límite inferior del número de rotaciones en el intervalo de número de rotaciones permitido en los compresores 21a, 21b es de 20 rps.
[Segundo control de inicio]
Cuando se mantiene la condición final del primer control de inicio, las CPU 110a, 110b inician el segundo control de inicio que sigue al primer control de inicio. En el segundo control de inicio, los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen a una velocidad dada de 70 rps, es decir, el número de rotaciones (número de rotaciones de momento de inicio) durante la ejecución del primer control de inicio hasta un número X de rotaciones (rps) previamente establecido según las temperaturas al aire libre, reduciendo de este modo las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b.
En las partes 120a, 120b de memoria correspondientes respectivamente a la CPU 110a, 110b, se almacena previamente una tabla 200 de números de rotaciones que se muestra en la figura 8. La tabla 200 establece los número X de rotaciones (rps) de los compresores 21a, 21b según las temperaturas T al aire libre (°C) en ese momento cuando se ejecuta el segundo control de inicio. En esta tabla, mediante la realización previa de pruebas y similares, se ha confirmado que, cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen hasta los número X de rotaciones, se evita que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior a las temperaturas T al aire libre correspondientes.
En la tabla 200 de números de rotaciones, las temperaturas T al aire libre se dividen en 1 °C entre “-10 °C o inferior” y “11 °C o superior”. Los números X de rotaciones se determinan de manera correspondiente a las temperaturas T al aire libre. Específicamente, cuando las temperaturas T al aire libre son de “-10 °C o inferior”, ya que el temor de que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior es bajo, el número X de rotaciones se establece en “70 rps”, es decir, el número de rotaciones de momento de inicio.
Cuando las temperaturas T al aire libre son superiores a -10 °C, existe el temor de que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b puedan exceder los valores de límite superior y, cuanto más altas sean las temperaturas T al aire libre, mayor será la posibilidad de que las salidas de descarga excedan los valores de límite superior. Por tanto, en la tabla 200 de números de rotaciones, cuanto más altas se vuelven las temperaturas T al aire libre, más bajos se vuelven los número X de rotaciones. Por ejemplo, cuando la temperatura T al aire libre es -5 °C, el número X de rotaciones es 58 rps; para la temperatura T al aire libre de 0 °C, 46rps; y, para la temperatura T al aire libre de 5 °C, 35 rps. Para la temperatura T al aire libre de 11 °C o superior, el número X de rotaciones es 20 rps o el límite inferior del número de rotaciones.
A continuación, se proporcionará una descripción de las operaciones específicas de los elementos de composición respectivos de las unidades 2a, 2b de exterior al ejecutar el segundo control de inicio. Las CPU 110a, 110b, en el segundo control de inicio, tal como se muestra en la figura 7, ejecutan el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, el control de conmutación de función (conmutación de evaporador/condensador) de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, el control de velocidad de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas electromagnéticas 43a, 43b.
Los tipos de control respectivos anteriores incluidos en el segundo control de inicio son similares a los del primer control de inicio excepto por el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b. Por tanto, se omite en este caso su descripción y, por tanto, el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b se describirá específicamente a continuación. En este caso, el estado del circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire cuando se ejecuta el segundo control de inicio es similar al del primer control de inicio en la primera realización, es decir, el estado que se muestra en la figura 3.
Las partes 120a, 120b de memoria almacenan en las mismas de manera en serie temporal las temperaturas al aire libre detectadas en un momento dado (por ejemplo, cada dos segundos) por los sensores 58a, 58b de temperatura al aire libre que actúan como dispositivos de detección de temperatura al aire libre proporcionados en las unidades 2a, 2b de exterior respectivas. Al iniciar el segundo control de inicio, las CPU 110a, 110b importan la temperatura T al aire libre almacenada finalmente desde las temperaturas al aire libre almacenadas en las partes 120a, 120b de memoria. Las CPU 110a, 110b se refieren a la tabla 200 de números de rotaciones almacenada de manera similar en las partes 120a, 120b de memoria y extraen de la tabla 200 de números de rotaciones el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre importada.
A continuación, las CPU 110a, 110b reducen el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b desde el número de rotaciones actual, es decir, 70 rps o el número de rotaciones de momento de inicio hasta el número de rotaciones extraídas X a una velocidad dada predeterminada. Por ejemplo, cuando la temperatura T al aire libre es 0 °C y la velocidad dada para reducir el número de rotaciones es 2 rps/seg, ya que la tabla 200 de número de rotaciones muestra que el número X de rotaciones cuando la temperatura T al aire libre es 0 °C es 46 rps, las CPU 110a, 110b reducen el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b a 46 rps en doce segundos ((70 rps -46 rps)/2 rps/seg = 12 segundos). Al reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b de esta manera, se reducen las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b.
Las CPU 110a, 110b, durante la ejecución del segundo control de inicio, verifican si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no, y cuando la condición final se cumple, finaliza el segundo control de inicio y avanza al tercer control de inicio que se describirá a continuación. En este caso, la condición final del segundo control de inicio es, por ejemplo, si ha pasado o no un tiempo dado desde el inicio del segundo control de inicio. Este tiempo dado se determina previamente considerando el tiempo necesario para reducir el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el límite inferior del número de rotaciones, 20 rps. Por ejemplo, cuando una velocidad dada para reducir el número de rotaciones es de 2 rps/1 seg, se obtiene (70 rps - 20 rps)/2 rps = 25 segundos.
Por tanto, cuando el tiempo necesario para reducir el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre es más corto que el tiempo dado (por ejemplo, 25 segundos), las CPU 110a, 110b, después de reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el número X de rotaciones, accionan los compresores 21a, 21b al tiempo que se mantiene el número X de rotaciones hasta el momento dado. Por ejemplo, tal como se describió anteriormente, dado que el número X de rotaciones es de 46 rps cuando la temperatura T al aire libre es de 0 °C y, por tanto, se necesitan 12 segundos para reducir el número de rotaciones hasta este número de rotaciones, las CPU 110a, 110b accionan los compresores 21a, 21b a 46 rps durante los trece segundos restantes. En este caso, dado que, cuando la temperatura al aire libre es de -10 °C o menos, el número X de rotaciones es de 70 rps o el número de rotaciones del momento de inicio, las CPU 110a, 110b accionan los compresores 21a, 21b durante un tiempo dado (25 segundos) al tiempo que mantienen 70 rps.
[Tercer control de inicio]
Las CPU 110a, 110b inician el tercer control de inicio después del segundo control de inicio. La ejecución del primer control de inicio ha aliviado la disolución de refrigerante en los compresores 21a, 21b hasta cierto grado para proporcionar de este modo tal cantidad de descarga de aceite de máquina de refrigeración que no pueda interferir con la lubricación de los compresores 21a, 21b. Además, la ejecución del segundo control de inicio ha reducido las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b. En el tercer control de inicio, al tiempo que se reduce la cantidad de disolución de refrigerante en los compresores 21a, 21b y se controlan las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b para que no superen los valores de límite superior de los mismos, se ejecutan varios tipos de control para acortar el tiempo de subida de la capacidad de acondicionamiento de aire.
Por tanto, en los controles de inicio primero y segundo, se controlan dos intercambiadores de calor de exterior para que difieran en función, por lo que un evaporador y un condensador se entremezclan dentro de la unidad de exterior. Por otro lado, en el tercer control de inicio, cuando el modo de operación es una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento, ambos intercambiadores de calor de exterior se controlan para funcionar como evaporadores y, para una operación de enfriamiento o una operación basada en enfriamiento, se controlan para funcionar como condensadores.
A continuación, se proporcionará una descripción de las operaciones específicas de los elementos de composición respectivos de las unidades 2a, 2a de exterior al ejecutar el tercer control de inicio. En esta realización, para que el aparato 1 de acondicionamiento de aire realice una operación de calentamiento, la CPU 110a, 110b, en el tercer control de inicio, tal como se muestra en la figura 7, ejecuta el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, la conmutación de función (conmutación de condensador a evaporador). Dado que los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior se controlan para funcionar como evaporadores en los controles de inicio primero y segundo, se mantienen en un estado de control de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, el control de velocidad de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas.
Los tipos de control mencionados anteriormente, excepto el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, son similares a los del segundo control de inicio en la primera realización, incluida la condición final y, por tanto, se omite en este caso su descripción. Por tanto, el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b se describirá específicamente a continuación. En este caso, el estado del circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire cuando se ejecuta el tercer control de inicio es similar al estado del segundo control de inicio en la primera realización, o el estado que se muestra en la figura 4.
Las CPU 110a, 110b, cuando inician el tercer control de inicio, ejecutan el control para devolver los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b a 70 rps o el número de rotaciones del momento de inicio. Específicamente, las CPU 110a, 110b aumentan gradualmente el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta 70 rps a una velocidad dada y, después de alcanzar 70 rps, accionan los compresores 21a, 21b hasta el final del tercer control de inicio al tiempo que se mantiene este número de rotaciones (70 rps).
En este caso, una velocidad dada, a la que aumentan los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b, es una velocidad determinada para poder evitar que las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b aumentan repentinamente. Por ejemplo, en el caso de que, cuando la velocidad dada para aumentar el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b sea de 10 rps/30 seg. y, en el segundo control de inicio, la temperatura T al aire libre es de 7 °C, los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reduzcan hasta el número X de rotaciones: 30 rps correspondientes a dicha temperatura T al aire libre, el tiempo necesario para que los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b aumenten de 30 rps a 70 rps es de 120 segundos ((70 rps - 30 rps)/10 rps) x 30 segundos = 120 segundos).
Tal como se describió anteriormente, aumentando gradualmente el número de rotaciones de los compresores 21a, 21 b hasta 70 rps, se evita que las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior. En este caso, tal como se describió anteriormente, la condición final del tercer control de inicio es la misma que la del segundo control de inicio en la primera realización. Por tanto, cuando se cumple la condición final del tercer control de inicio, la CPU 110a, 110b finaliza el control de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire y pasa a su control de acondicionamiento de aire habitual.
A continuación, se proporcionará una descripción del flujo de procesos que va a ejecutarse por el aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia al diagrama de flujo que se muestra en la figura 9. El diagrama de flujo de la figura 9 muestra el flujo de los procesos relacionados con el primer control, el segundo control y el tercer control de inicio que van a ejecutarse cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicie su funcionamiento, al tiempo que ST designa “etapa” y un número que sigue a ST es un número de etapa. En este caso, en la figura 9, se proporciona principalmente una descripción de los procesos relacionados con esta invención y, por tanto, la descripción de otros procesos ordinarios, tales como el control del circuito de refrigerante correspondiente a las condiciones de funcionamiento, tal como una temperatura y una cantidad de aire establecidas instruidas por un usuario se omite. Además, dado que los controles de inicio primero, segundo y tercero que van a ejecutarse por la CPU 110a, 110b son los mismos, en la siguiente descripción se describirán los procesos relacionados con los controles de inicio primero, segundo y tercero que van a ejecutarse por la CPU 110a proporcionada en el controlador 100a de la unidad 2a de exterior.
Al recibir una instrucción de inicio de operación, la CPU 110a comprueba si la condición de inicio del primer control de inicio se cumple o no (ST21). Cuando se cumple (ST21-Sí), la CPU 110a controla la primera válvula 22a de tres vías para permitir que el primer intercambiador 24a de calor de exterior funcione como evaporador y controla la segunda válvula 23a de tres vías para permitir que el segundo intercambiador 25a de calor de exterior funcione como un evaporador (ST22).
A continuación, la CPU 110a controla el compresor 21a para arrancar al número de rotaciones del momento de inicio, o para accionarlo al número de rotaciones del momento de inicio (ST23).
A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y abre completamente la segunda válvula 41a de expansión de exterior (ST24).
A continuación, la CPU 110a abre la primera válvula 42a electromagnética (ST25) para permitir de este modo que el refrigerante fluya en la bifurcación 36a de gas caliente. En este caso, tal como se describe en la primera realización, la segunda válvula 43a electromagnética se ha abierto desde el momento de parada de la unidad 2a de exterior y la CPU 110a mantiene este estado para permitir que el refrigerante fluya en la tubería 37a de retorno de aceite.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del primer control de inicio se cumple o no (ST26). Cuando no se cumple (ST26-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST22 y continúa con el primer control de inicio.
Cuando se cumple la condición final (ST26-Sí), la CPU 110a finaliza el primer control de inicio y avanza al segundo control de inicio. La CPU 110a importa, de las temperaturas al aire libre detectadas por el sensor 58a de temperatura al aire libre y almacenadas en la parte 120a de memoria, la temperatura T al aire libre finalmente almacenada desde la parte 120a de memoria (ST27).
A continuación, la CPU 110a comprueba si la temperatura T al aire libre importada es -10 °C o inferior o no (ST28). Cuando es -10 °C o inferior (ST28-SÍ), ya que no es necesario reducir el número de rotaciones del compresor 21a (véase la tabla 200 de números de rotaciones de la figura 8), la CPU 110a avanza el procesamiento a ST31.
Cuando no se cumple (ST28-No), la CPU 110a se remite a la tabla 200 de rotaciones almacenada en la parte 120a de memoria y extrae el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre importada (ST29). Y la CPU 110a reduce el número de rotaciones del compresor 21a hasta el número X de rotaciones extraído (ST30).
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no (ST31). Cuando no se cumple (ST31-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST27.
Cuando se cumple (ST31-Sí), la CPU 110a finaliza el segundo control de inicio y avanza al tercer control de inicio. La CPU 110a comprueba si un modo de operación instruido por un usuario es una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento o no (ST32).
Cuando se trata de una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento (ST32-Sí), la CPU 110a conmuta el segundo intercambiador 25a de calor de exterior que funciona como condensador para que funcione como evaporador (ST33). A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y controla la velocidad de apertura de válvula de la segunda válvula 41a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST34). A continuación, la CPU 110a devuelve el número de rotaciones del compresor 21a al número de rotaciones del momento de inicio y acciona el compresor 21a (ST35).
A continuación, la CPU 110a inicia un tiempo después del final del segundo control de inicio y comprueba si ha pasado o no un tiempo dado, por ejemplo, dos minutos desde el final del segundo control de inicio (ST36). Cuando no ha pasado (ST36-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST32.
Cuando ha pasado un tiempo dado (ST36-Sí), la CPU 110a cierra las válvulas 42a y 43a electromagnéticas primera y segunda (ST37) para evitar de este modo que el refrigerante fluya en la bifurcación 36a de gas caliente y la tubería 37a de retorno de aceite.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del tercer control de inicio se cumple o no (ST38). Cuando no se cumple (ST38-No), la CPU 110a acciona el compresor 21a al número de rotaciones de momento de inicio (ST41) y devuelve el procesamiento a ST38, continuando de este modo con el tercer control de inicio. Cuando se cumple la condición final (ST38-Sí), la CPU 110a finaliza el tercer control de inicio o finaliza el control de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire y comienza su control de acondicionamiento de aire habitual.
En este caso, en ST21, cuando la condición de inicio del primer control de inicio no se cumple (ST21-No), la CPU 110a no ejecuta el control de inicio, sino que inicia el control de acondicionamiento de aire habitual.
Además, en ST32, cuando es no (ST32-No), el modo de operación instruido por el usuario es una operación de enfriamiento o una operación basada en enfriamiento y, por tanto, la CPU 110a conmuta el primer intercambiador 24a de calor de exterior que funciona como evaporador para que funcione como un condensador (ST39). A continuación, la CPU 110a abre completamente la primera válvula 40a de expansión de exterior o controla la velocidad de apertura de válvula de la misma según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior, y abre completamente la segunda válvula 41a de expansión de exterior o controla la velocidad de apertura de válvula de la misma según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST40). Y la CPU 110a avanza el procesamiento a ST35.
En la realización descrita anteriormente, se ha proporcionado una descripción de un caso en el que, después de ejecutar el segundo control de inicio durante un tiempo dado, el procesamiento avanza al tercer control de inicio. Sin embargo, el procesamiento también puede avanzar al tercer control de inicio inmediatamente cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen al número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre. Por ejemplo, tal como se describió anteriormente, ocupa 12 segundos la reducción del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta 46 rps. Cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen a 46 rps, las CPU 110a, 110b pueden detener el segundo control de inicio en 12 segundos y avanzar inmediatamente al tercer control de inicio. Además, cuando la temperatura T al aire libre es de -10 °C o menor y, por tanto, no es necesario reducir el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b (cuando se mantiene el número de rotaciones del momento de inicio o 70 rps), las CPU 110a, 110b pueden no ejecutar el segundo control de inicio pero, inmediatamente después de detener el primer control de inicio, pueden ejecutar el tercer control de inicio.
[Realización 3]
A continuación, se proporcionará una descripción de una tercera realización del aparato de acondicionamiento de aire de la invención. En este caso, dado que la estructura y el funcionamiento del aparato de acondicionamiento de aire y la condición de inicio del control de inicio que van a ejecutarse cuando el aparato de acondicionamiento de aire arranca son las mismas que las de la primera realización, se omite su descripción. La tercera realización es diferente de la primera realización porque, entre los controles de inicio primero y segundo en la primera realización, se ejecuta un control para reducir el número de rotaciones de los compresores y también porque, en el segundo control de inicio, los compresores se accionan a los números de rotaciones reducidos proporcionados por el control anterior que va a ejecutarse entre los controles de inicio primero y segundo en la primera realización y, durante la ejecución del segundo control de inicio, las válvulas electromagnéticas primera y segunda se mantienen abiertas.
Ahora, se proporcionará una descripción a continuación de las operaciones de un circuito de refrigerante de esta realización y los efectos de operación del mismo en el aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia a las figuras 1 a 4, 10 y 11. En este caso, en la siguiente descripción, de manera similar a la primera realización, se proporcionará una descripción tomando un ejemplo en el que el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia su propio funcionamiento e inicia la operación de calentamiento descrita con referencia a la figura 1 y las unidades 8a - 8e de interior y las unidades 2a, 2b de exterior están todas operativas.
En la primera realización, en el caso de que la condición de inicio de control de inicio (la condición de inicio del primer control de inicio) se cumpla cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire inicia una operación de calentamiento, las CPU 110a, 110b ejecutan el primer control de inicio y, tras el final del primer control de inicio, ejecutan el segundo control de inicio. Cuando el control se conmuta del primer control de inicio al segundo control de inicio, los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como condensadores en el primer control de inicio se conmutan para funcionar como evaporadores. Esto elimina el intercambiador de calor de exterior que funciona como condensador, aumentando de este modo la alta presión (la presión en los lados de descarga de los compresores 21a, 21b).
En ese momento, cuando la temperatura al aire libre es relativamente alta (por ejemplo, - 9 °C o mayor), dado que los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que funcionan como condensadores se conmutan para funcionar como evaporadores, la capacidad de condensación se reduce. Esto aumenta la alta presión y, por tanto, las cargas operativas de los compresores 21a, 21b, lo que genera el temor de que las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b puedan exceder los valores de límite superior de los mismos. Esto plantea el temor de que pueda ejecutarse el control de protección contra sobrecargas para detener los compresores 21a, 21b y evitar de este modo el aumento de las salidas de descarga.
En esta realización, para resolver los problemas anteriores, tal como se muestra en la figura 10, cuando se inicia el acondicionador 1 de aire, se ejecuta un control de inicio que incluye: un primer control de inicio (el mismo control que el primer control de inicio en la primera realización) que va a ejecutarse principalmente para eliminar la disolución del refrigerante dentro de los compresores 21a y 21b para reducir de este modo la cantidad de aceite refrigerante que se descargará junto con el refrigerante; un segundo control de inicio que va a ejecutarse principalmente para evitar que las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b excedan los valores de límite superior de los mismos; y, un tercer control de inicio (el mismo control en el segundo control de inicio en la primera realización, excepto por el control de los números de rotaciones de los compresores 21a y 21b, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas) que va a ejecutarse principalmente para evitar que las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b aumenten repentinamente y también para conmutar la función de los segundos intercambiadores 25a y 25b de calor de exterior de la función de un condensador a la de un evaporador.
El control de inicio mencionado anteriormente se describirá a continuación específicamente. Sin embargo, dado que el primer control de inicio es el mismo que el primer control de inicio en la primera realización que incluye la condición de inicio y la condición de finalización, se omite en este caso su descripción. Además, el tercer control de inicio es el mismo que el segundo control de inicio en la primera realización, excepto por el control de los números de rotaciones de los compresores 21a y 21b, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas que se describirán más adelante. Por tanto, se omite en este caso la descripción de la misma parte de este control. Y, la siguiente descripción se proporciona asumiendo que el límite inferior del número de rotaciones en el intervalo de número de rotaciones permitido para los compresores 21a y 21b es 20 rps.
[Segundo control de inicio]
Cuando se cumple la condición final del primer control de inicio, las CPU 110a, 110b inician el segundo control de inicio tras el primer control de inicio. En el segundo control de inicio, los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen a una velocidad dada de 70 rps, es decir, el número de rotaciones (número de rotaciones de momento de inicio) durante la ejecución del primer control de inicio hasta un número X de rotaciones (rps) previamente fijado en función de las temperaturas al aire libre, reduciendo de este modo las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b.
En las partes 120a, 120b de memoria correspondientes respectivamente a la CPU 110a, 110b, se almacena previamente una tabla 200 de números de rotaciones que se muestra en la figura 11. La tabla 200 establece los números X de rotaciones (rps) de los compresores 21a, 21b según las temperaturas T al aire libre (°C) en ese momento cuando se ejecuta el segundo control de inicio. En esta tabla, mediante la realización previa de pruebas y similares, se ha confirmado que, cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen hasta los número X de rotaciones, se evita que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior a las temperaturas T al aire libre correspondientes.
En la tabla 200 de números de rotaciones, las temperaturas T al aire libre se dividen en 1 °C entre “-10 °C o inferior” y “11 °C o superior”. Los números X de rotaciones se determinan de manera correspondiente a las temperaturas T al aire libre. Específicamente, cuando las temperaturas T al aire libre son de “-10 °C o inferior”, ya que el temor de que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b excedan sus valores de límite superior es bajo, el número X de rotaciones se establece en “70 rps”, es decir, el número de rotaciones de momento de inicio.
Cuando las temperaturas T al aire libre son superiores a -10 °C, existe el temor de que las presiones de descarga de los compresores 21a, 21b puedan exceder los valores de límite superior y, cuanto más altas sean las temperaturas T al aire libre, mayor será la posibilidad de que las salidas de descarga excedan los valores de límite superior. Por tanto, en la tabla 200 de números de rotaciones, cuanto más altas se vuelven las temperaturas T al aire libre, más bajos se volverán los número X de rotaciones. Por ejemplo, cuando la temperatura T al aire libre es -5°, el número X de rotaciones es 58 rps; para la temperatura T al aire libre de 0 °C, 46rps; y, para la temperatura T al aire libre de 5 °C, 35 rps. Para la temperatura T al aire libre de 11 °C o superior, el número X de rotaciones es 20 rps o el número de rotaciones del límite inferior.
A continuación, se proporcionará una descripción de las operaciones específicas de los elementos de composición respectivos de las unidades 2a, 2b de exterior al ejecutar el segundo control de inicio. Las CPU 110a, 110b, en el segundo control de inicio, tal como se muestra en la figura 10, ejecutan el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, el control de conmutación de función (conmutación de evaporador/condensador) de los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior y los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, el control de velocidad de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas electromagnéticas 43a, 43b.
Los tipos de control anteriores respectivos incluidos en el segundo control de inicio son similares a los del primer control de inicio excepto por el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b. Por tanto, se omite en este caso la descripción de los mismos y, por tanto, el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b se describirá específicamente a continuación. En este caso, el estado del circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire cuando se ejecuta el segundo control de inicio es similar al del primer control de inicio en la primera realización, es decir, el estado que se muestra en la figura 3.
Las partes 120a, 120b de memoria almacenan en las mismas de manera en serie temporal las temperaturas al aire libre detectadas en un tiempo dado (por ejemplo, cada dos segundos) por los sensores 58a, 58b de temperatura al aire libre que actúan como dispositivos de detección de temperatura al aire libre proporcionados en las unidades 2a, 2b de exterior respectivas. Al iniciar el segundo control de inicio, las CPU 110a, 110b importan la temperatura T al aire libre almacenada finalmente desde las temperaturas al aire libre almacenadas en las partes 120a, 120b de memoria. Las CPU 110a, 110b se refieren a la tabla 200 de números de rotaciones almacenada de manera similar en las partes 120a, 120b de memoria y extraen de la tabla 200 de números de rotaciones el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre importada.
A continuación, las CPU 110a, 110b reducen el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b desde el número de rotaciones actual, es decir, 70 rps o el número de rotaciones del momento de inicio hasta el número X de rotaciones extraídas a una velocidad dada predeterminada. Por ejemplo, cuando la temperatura T al aire libre es 0 °C y la velocidad dada para reducir el número de rotaciones es 2 rps/seg, dado que la tabla 200 de número de rotaciones muestra que el número X de rotaciones cuando la temperatura T al aire libre es 0 °C es 46 rps, las CPU 110a, 110b reducen el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b a 46 rps en doce segundos ((70 rps - 46 rps)/2 rps/seg = 12 segundos). Al reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b de esta manera, se reducen las salidas de descarga de los compresores 21a, 21b.
Las CPU 110a, 110b, durante la ejecución del segundo control de inicio, comprueban si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no, y cuando la condición final se cumple, finalizan el segundo control de inicio y avanzan al tercer control de inicio que se describirá a continuación. En este caso, la condición final del segundo control de inicio es, por ejemplo, si ha pasado o no un tiempo dado desde el inicio del segundo control de inicio. Este tiempo dado se determina previamente considerando el tiempo necesario para reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el límite inferior de número de rotaciones, 20 rps. Por ejemplo, cuando una velocidad dada para reducir el número de rotaciones es de 2 rps/1 seg mencionado anteriormente, se obtiene (70 rps - 20 rps)/2 rps = 25 segundos.
Por tanto, cuando el tiempo necesario para reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre es más corto que el tiempo dado (por ejemplo, 25 segundos), las CPU 110a, 110b, después de reducir los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta el número X de rotaciones, accionan los compresores 21a, 21b al tiempo que mantienen el número X de rotaciones hasta el momento dado. Por ejemplo, tal como se describió anteriormente, dado que el número X de rotaciones es de 46 rps cuando la temperatura T al aire libre es de 0 °C y, por tanto, se necesitan 12 segundos para reducir el número de rotaciones a este número de rotaciones, las CPU 110a, 110b accionan los compresores 21a, 21b a 46 rps durante los trece segundos restantes. En este caso, dado que, cuando la temperatura al aire libre es de -10 °C o inferior, el número X de rotaciones es de 70 rps o el número de rotaciones del momento de inicio, las CPU 110a, 110b accionan los compresores 21a, 21b durante un tiempo dado (25 segundos) al tiempo que mantienen 70 rps.
[Tercer control de inicio]
Las CPU 110a, 110b inician el tercer control de inicio después del segundo control de inicio. Debido a la ejecución del primer control de inicio, la disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a y 21b se ha eliminado hasta cierto punto, por lo que la cantidad de descarga del aceite de refrigeración se ha convertido en una cantidad tal que el aceite de refrigeración no puede interferir con la lubricación de los compresores. 21a y 21b. Además, debido a la ejecución del segundo control de inicio, se han reducido las presiones de descarga de los compresores 21a y 21 b. En el tercer control de inicio, se llevan a cabo varios controles con el fin de reducir la disolución de refrigerante dentro de los compresores 21a y 21b y también para evitar la disminución de la durabilidad de los compresores 21a y 21b provocada cuando las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b se permite que aumenten repentinamente para desgastar y deteriorar de este modo las partes deslizantes de los compresores 21a y 21b.
En este caso, en los controles de inicio primero y segundo, los dos intercambiadores de calor de exterior están estructurados para diferir en función uno con respecto a otro y el evaporador y el condensador coexisten dentro de la unidad de exterior. En el tercer control de inicio, para la operación de calentamiento/operación basada en calentamiento, los dos intercambiadores de calor de exterior se controlan ambos para que funcionen como evaporadores o, para la operación de enfriamiento/operación basada en enfriamiento, los dos intercambiadores de calor de exterior se controlan para que funcionen como evaporadores, preparando de este modo la transición al funcionamiento habitual.
A continuación, se proporcionará una descripción de las operaciones específicas de los elementos de composición respectivos de las unidades de exterior 2a, 2a al ejecutar el tercer control de inicio. En esta realización, para que el aparato 1 de acondicionamiento de aire realice una operación de calentamiento, la CPU 110a, 110b, en el tercer control de inicio, tal como se muestra en la figura 10, ejecuta el control del número de rotaciones de los compresores 21a, 21b, la conmutación de función (conmutación de condensador a evaporador). Dado que los primeros intercambiadores 24a, 24b de calor de exterior se controlan para funcionar como evaporadores en los controles de inicio primero y segundo, se mantienen en el estado) control de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior, el control de velocidad de apertura de válvula de las primeras válvulas 40a, 40b de expansión de exterior y las segundas válvulas 41a, 41b de expansión de exterior, y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas.
Del control mencionado anteriormente, otro control diferente al control del número de rotaciones de los compresores 21a y 21b y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas es el mismo que el segundo control de inicio en la primera realización que incluye la condición final. Por tanto, se omite en este caso la descripción del mismo y se describirá a continuación específicamente el control del número de rotaciones de los compresores 21a y 21b y el control de apertura/cierre de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas. En este caso, el estado del circuito de refrigerante del aparato 1 de acondicionamiento de aire cuando se ejecuta el tercer control de inicio es similar al estado del segundo control de inicio en la primera realización, o el estado que se muestra en la figura 4.
Las CPU 110a, 110b, después de iniciar el tercer control de inicio, tal como se muestra en la figura 10, fijan el número de rotaciones de los compresores 21a y 21b al número X de rotaciones establecido en el segundo control de inicio y accionan los compresores 21a y 21b en ese número X de rotaciones hasta que finaliza el tercer control de inicio. Además, las CPU 110a, 110b retienen los estados abiertos de las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas hasta que finaliza el tercer control de inicio.
En el segundo control de inicio, dado que el número de rotaciones de los compresores 21a y 21b se establece en el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura al aire libre, se evita que las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b excedan sus valores de límite superior respectivos cuando el segundo control de inicio se conmuta al tercer control de inicio. Sin embargo, en el tercer control de inicio, los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior que han funcionado como condensadores se conmutan para funcionar como evaporadores, reduciendo de este modo el número de intercambiadores de calor que funcionan como condensadores. Esto provoca el temor de que las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b puedan aumentar repentinamente. Con un aumento tan repentino de las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b, se aplica una gran carga a las partes deslizantes de los compresores 21a y 21b. Esto provoca el temor de que las partes deslizantes puedan desgastarse y deteriorarse reduciendo de este modo la durabilidad de los compresores 21a y 21b.
Para resolver el problema anterior, en el tercer control de inicio, el número de rotaciones de los compresores 21a y 21b se establece en el número X de rotaciones y las primeras válvulas 42a, 42b electromagnéticas y las segundas válvulas 43a, 43b electromagnéticas se mantienen abiertas continuamente desde los controles de inicio primero y segundo. Esto puede evitar que las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b aumenten repentinamente, pudiendo evitar de este modo la disminución de la durabilidad de los compresores 21a y 21b.
En este caso, la condición final del tercer control de inicio es si ha pasado o no un tiempo dado (por ejemplo, 10 segundos) desde el inicio del tercer control de inicio. Este tiempo dado se decide teniendo en cuenta el tiempo necesario para conmutar la función de los segundos intercambiadores 25a, 25b de calor de exterior de la de condensador a evaporador y el tiempo necesario para disminuir el grado creciente de las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b ejecutando el tercer control de inicio cuando las presiones de descarga de los compresores 21a y 21b van a aumentar repentinamente debido al número reducido de intercambiadores de calor que funcionan como condensadores. Cuando se cumple la condición final del tercer control de inicio, las CPU 110a, 110b finalizan el control de inicio del acondicionador 1 de aire y pasan al control de acondicionamiento de aire habitual.
A continuación, se proporcionará una descripción del flujo de procesos que van a ejecutarse por el aparato 1 de acondicionamiento de aire de esta realización con referencia a un diagrama de flujo que se muestra en la figura 12. El diagrama de flujo de la figura 12 muestra el flujo de los procesos relacionados con el primer control, el segundo control y el tercer control de inicio que van a ejecutarse cuando el aparato 1 de acondicionamiento de aire comience a funcionar, al tiempo que ST designa “etapa” y un número que sigue a ST es un número de etapa. En este caso, en la figura 12, se proporciona principalmente una descripción de los procesos relacionados con esta invención y, por tanto, la descripción de otros procesos ordinarios, tales como el control del circuito de refrigerante correspondiente a las condiciones de funcionamiento, tales como una temperatura y una cantidad de aire establecidas instruida por un usuario se omite. Además, dado que los controles de inicio primero, segundo y tercero que van a ejecutarse por la CPU 110a, 110b son los mismos, en la siguiente descripción se describirán los procesos relacionados con los controles de inicio primero, segundo y tercero que van a ejecutarse por c Pu 110a proporcionada en el controlador 100a de la unidad 2a de exterior.
Al recibir una instrucción de inicio de operación, la CPU 110a comprueba si la condición de inicio del primer control de inicio se cumple o no (ST21). Cuando se cumple (ST21-Sí), la CPU 110a controla la primera válvula 22a de tres vías para permitir que el primer intercambiador 24a de calor de exterior funcione como evaporador y controla la segunda válvula 23a de tres vías para permitir que el segundo intercambiador 25a de calor de exterior funcione como un evaporador (ST22).
A continuación, la CPU 110a controla el compresor 21a para arrancar al número de rotaciones de momento de inicio, o para accionarlo al número de rotaciones de momento de inicio (ST23).
A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y abre completamente la segunda válvula 41a de expansión de exterior (ST24).
A continuación, la CPU 110a abre la primera válvula 42a electromagnética (ST25) para permitir de este modo que el refrigerante fluya en la bifurcación 36a de gas caliente. En este caso, tal como se describió en la primera realización, la segunda válvula 43a electromagnética ha estado abierta desde el momento de parada de la unidad 2a de exterior y la CPU 110a mantiene este estado para permitir que el refrigerante fluya en la tubería 37a de retorno de aceite.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del primer control de inicio se cumple o no (ST26). Cuando no se cumple (ST26-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST22 y continúa con el primer control de inicio.
Cuando se cumple la condición final (ST26-Sí), la CPU 110a finaliza el primer control de inicio y avanza al segundo control de inicio. La CPU 110a importa, de las temperaturas al aire libre detectadas por el sensor 58a de temperatura al aire libre y almacenadas en la parte 120a de memoria, la temperatura T al aire libre finalmente almacenada desde la parte 120a de memoria (ST27).
A continuación, la CPU 110a comprueba si la temperatura T al aire libre importada es -10 °C o inferior o no (ST28). Cuando es -10 °C o inferior (ST28-SÍ), dado que no es necesario reducir el número de rotaciones del compresor 21a (véase la tabla 200 de números de rotaciones de la figura 11), la CPU 110a avanza el procesamiento a ST31.
Cuando no se cumple (ST28-No), la CPU 110a se remite a la tabla 200 de rotaciones almacenada en la parte 120a de memoria y extrae el número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre importada (ST29). Y la CPU 110a reduce el número de rotaciones del compresor 21a hasta el número X de rotaciones extraído (ST30).
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del segundo control de inicio se cumple o no (ST31). Cuando no se cumple (ST31-No), la CPU 110a devuelve el procesamiento a ST27.
Cuando se cumple (ST31-Sí), la CPU 110a finaliza el segundo control de inicio y avanza al tercer control de inicio. La CPU 110a comprueba si un modo de operación instruido por un usuario es una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento o no (ST32).
Cuando se trata de una operación de calentamiento o una operación basada en calentamiento (ST32-Sí), la CPU 110a conmuta el segundo intercambiador 25a de calor de exterior que funciona como condensador para que funcione como evaporador (ST33). A continuación, la CPU 110a controla la velocidad de apertura de válvula de la primera válvula 40a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior y controla la velocidad de apertura de válvula de la segunda válvula 41a de expansión de exterior según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST34).
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del tercer control de inicio se cumple o no (ST 35). Cuando no se cumple (ST 35 - No), la CPU 110a acciona el compresor 21a manteniendo el número X de rotaciones (ST 39) y devuelve el procesamiento a ST 35.
Cuando se cumple la condición final del tercer control de inicio (ST 35-Sí), la CPU 110a cierra la primera válvula 42a electromagnética y la segunda válvula 43a electromagnética (ST 36) para evitar que fluya refrigerante en la tubería 36a de bifurcación de gas caliente y la tubería 37a de retorno de aceite, finalizando de este modo el tercer control de inicio, es decir, finalizando el control de inicio del acondicionador 1 de aire e iniciando el control de acondicionamiento de aire habitual.
A continuación, la CPU 110a comprueba si la condición final del tercer control de inicio se cumple o no (ST38). Cuando no se cumple (ST38-No), la CPU 110a acciona el compresor 21a al número de rotaciones de momento de inicio (ST41) y devuelve el procesamiento a ST38, haciendo continuar de este modo el tercer control de inicio. Cuando se cumple la condición final (ST38-Sí), la CPU 110a finaliza el tercer control de inicio o finaliza el control de inicio del aparato 1 de acondicionamiento de aire y comienza su control de acondicionamiento de aire habitual.
En este caso, en ST21, cuando la condición de inicio del primer control de inicio no se cumple (ST21-No), la CPU 110a no ejecuta el control de inicio, sino que inicia el control de acondicionamiento de aire habitual.
Además, en ST32, cuando no (ST32-No), el modo de operación instruido por el usuario es una operación de enfriamiento o una operación basada en enfriamiento y, por tanto, la CPU 110a conmuta el primer intercambiador 24a de calor de exterior que funciona como evaporador para que funcione como un condensador (ST39). A continuación, la CPU 110a abre completamente la primera válvula 40a de expansión de exterior o controla la velocidad de apertura de válvula según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del primer intercambiador 24a de calor de exterior, y abre completamente la segunda válvula 41a de expansión de exterior o controla la velocidad de apertura de válvula de la misma según el grado de sobrecalentamiento de refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador 25a de calor de exterior (ST40). Y la CPU 110a avanza el procesamiento a ST35.
En la realización descrita anteriormente, se ha proporcionado una descripción de un caso en el que, después de ejecutar el segundo control de inicio durante un tiempo dado, el procesamiento avanza al tercer control de inicio. Sin embargo, el procesamiento también puede avanzar al tercer control de inicio inmediatamente cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen al número X de rotaciones correspondiente a la temperatura T al aire libre. Por ejemplo, tal como se describió anteriormente, ocupa 12 segundos para reducir el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b hasta 46 rps. Cuando los números de rotaciones de los compresores 21a, 21b se reducen hasta 46 rps, las CPU 110a, 110b pueden detener el segundo control de inicio en 12 segundos y pasar inmediatamente avanzar al tercer control de inicio. Además, cuando la temperatura T al aire libre es de -10 °C o inferior y, por tanto, no es necesario reducir el número de rotaciones de los compresores 21a, 21b (cuando se mantiene el número de rotaciones del momento de inicio o 70 rps), las CPU 110a, 110b pueden no ejecutar el segundo control de inicio pero, inmediatamente después de detener el primer control de inicio, pueden ejecutar el tercer control de inicio.
Tal como se describió anteriormente, según el aparato de acondicionamiento de aire de la invención, incluso cuando los compresores se accionan con un número de rotaciones dado con el fin de eliminar la disolución de refrigerante de los compresores antes, controlando parte de los intercambiadores de calor de exterior para que funcionen como un condensador, puede evitarse un aumento en la presión del lado de descarga (lado de alta presión) del compresor. Esto puede evitar el aumento de la presión interna del compresor y, por tanto, puede evitar que se produzca la disolución del refrigerante provocada por el aumento de la presión interna del compresor. Además, después de finalizar el primer control de inicio, al tiempo que todos los intercambiadores de calor de exterior están controlados para funcionar como condensadores o evaporadores según el modo de funcionamiento de la operación de acondicionamiento de aire habitual, los compresores se accionan con los mismos números de rotaciones dados que la ejecución en el primer control de inicio. Esto permite que la capacidad de acondicionamiento de aire aumente rápidamente.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de acondicionamiento de aire que comprende:
al menos una unidad (2a, 2b) de exterior que incluye al menos un compresor (21a, 21b), al menos dos intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior, dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo conectados a un extremo de cada uno de los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para conmutar la conexión de los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior a la abertura de descarga de refrigerante o la abertura de succión de refrigerante del uno o más compresores (21a, 21b), válvulas (40a, 40b, 41a, 41b) de expansión de exterior conectadas cada una al otro extremo de cada uno de los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para ajustar la cantidad de flujo de refrigerante de los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior, un sensor (58a) de temperatura al aire libre y un controlador (100a, 100b) configurados para ejecutar el control de conmutación de los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo y el control de la velocidad de apertura de válvula de las válvulas (40a, 40b, 41a, 41b) de expansión de exterior; y,
una unidad (8a-8e) de interior que va a conectarse a la unidad (2a, 2b) de exterior por al menos dos tuberías (30a, 30b, 31a, 31b, 32a, 32b) de refrigerante,
en el que cuando se cumple una primera condición dada en la operación de inicio de la unidad (2a, 2b) de exterior, el controlador (100a, 100b) está configurado para ejecutar un primer control de inicio, en el primer control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para controlar los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo correspondientes al uno o más intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para permitir que funcionen como un evaporador o evaporadores, controlar los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo correspondientes a al menos uno de los otros intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior que uno que funciona como evaporador para permitir que funcione o funcionen como condensador o condensadores, y accionar el uno o más compresores (21a, 21b) a un número de rotaciones predeterminado,
caracterizado porque la primera condición dada es una condición que muestra el temor de que se haya producido una disolución del refrigerante dentro del uno o más compresores (21a, 21b), siendo dicha condición que la temperatura al aire libre es una temperatura dada o inferior y que el uno o más compresores (21a, 21b) han estado no operativos de manera continuada durante un tiempo dado o más.
2. El aparato de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1, en el que, cuando se cumple una segunda condición dada durante la ejecución del primer control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para ejecutar un segundo control de inicio después del primer control de inicio, en el segundo control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para controlar los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior usados funcionen como condensadores o evaporadores, y accionar de manera continuada el uno o más compresores (21a, 21b) al mismo número de rotaciones que en el primer control de inicio.
3. El aparato de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1, en el que cuando se cumple la primera condición dada en la operación de inicio de la unidad (2a, 2b) de exterior, el controlador (100a, 100b) está configurado para ejecutar un control de inicio que incluye el primer control de inicio, el segundo control de inicio y el tercer control de inicio, en el segundo control de inicio ejecutado después del primer control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para accionar el uno o más compresores (21a, 21b) a un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el dispositivo (58a, 58b) de detección de temperatura al aire libre reducida del número de rotaciones predeterminado en el primer control de inicio, y en el tercer control de inicio ejecutado después del segundo control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para controlar los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior funcionen como condensadores o evaporadores, y accionar el uno o más compresores (21a, 21b) al número de rotaciones devuelto al mismo número de rotaciones establecido en el primer control de inicio.
4. Un aparato de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1, en el que el controlador (100a, 100b), cuando se cumple la primera condición dada en la operación de inicio de la unidad de exterior, está configurado para ejecutar un control de inicio que incluye el primer control de inicio, el segundo control de inicio y el tercer control de inicio, en el segundo control de inicio ejecutado después del primer control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para accionar el uno o más compresores (21a, 21b) a un número de rotaciones predeterminado del uno o más compresores (21a , 21b) reducido de un número de rotaciones dado en el primer control de inicio hasta un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el uno o más compresores (21a, 21b) a un número de rotaciones predeterminado según la temperatura al aire libre detectada por el dispositivo (58a, 58b) de detección de temperatura al aire libre reducida del número de rotaciones predeterminado en el primer control de inicio, y en el tercer control de inicio ejecutado después del segundo control de inicio, el controlador (100a, 100b) está configurado para controlar los dispositivos (22a, 22b, 23a, 23b) de conmutación de paso de flujo correspondientes a los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior para permitir que todos los intercambiadores (24a, 24b, 25a, 25b) de calor de exterior usados funcionen como condensadores o evaporadores, y para accionar el uno o más compresores (21a, 21b) a un número de rotaciones mantenido en el número de rotaciones establecido en el segundo control de inicio.
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