BR112014014557B1 - REFRIGERATION APPLIANCE - Google Patents
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Abstract
dispositivo de refrigeração. em um aparelho de ar-condicionado (1), o refrigerante flui sequencialmente através de um compressor (21), um trocador de calor externo (23), mecanismos de expansão (24, 26) e um trocador de calor interno (41) durante uma operação de esfriamento e o refrigerante flui sequencialmente através do compressor (21), do trocador de calor interno (41), dos mecanismos de expansão (24, 26) e do trocador de calor externo (23) durante a operação de aquecimento. o trocador de calor interno (41) é um trocador de calor do tipo de aleta cruzada e o trocador de calor externo (23) é um trocador de calor empilhado. os mecanismos de expansão (24, 26) incluem um mecanismo de expansão no lado a montante para despressurizar o refrigerante e um mecanismo de expansão no lado a jusante para despressurizar o refrigerante que foi despressurizado no mecanismo de expansão no lado a montante e um tanque de armazenamento do refrigerante (25) para armazenar o refrigerante despressurizado pelo mecanismo de expansão no lado a montante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante.cooling device. in an air conditioner (1), the refrigerant flows sequentially through a compressor (21), an external heat exchanger (23), expansion mechanisms (24, 26), and an internal heat exchanger (41) during a cooling operation and the refrigerant sequentially flows through the compressor (21), the internal heat exchanger (41), the expansion mechanisms (24, 26) and the external heat exchanger (23) during the heating operation. the internal heat exchanger (41) is a cross-fin type heat exchanger and the external heat exchanger (23) is a stacked heat exchanger. the expansion mechanisms (24, 26) include an expansion mechanism on the upstream side to depressurize the refrigerant and an expansion mechanism on the downstream side to depressurize the refrigerant that has been depressurized in the expansion mechanism on the upstream side and an expansion tank. refrigerant storage (25) for storing the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um aparelho de refrigeração e, particularmente, refere-se a um aparelho de refrigeração capaz de executar uma operação de esfriamento e uma operação de aquecimento.[001] The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to a refrigeration apparatus capable of performing a cooling operation and a heating operation.
[002] Nos aparelhos de refrigeração convencionais, tais como aparelhos de ar-condicionado capazes de operações de esfriamento do ar e aquecimento do ar, existe uma diferença entre a quantidade ótima de refrigerante para uma operação de esfriamento do ar (operação de esfriamento) e a quantidade ótima de refrigerante para uma operação de aquecimento do ar (operação de aquecimento). Dessa forma, existe uma diferença entre a capacidade de um trocador de calor externo funcionando como um irradiador de calor do refrigerante durante a operação de esfriamento do ar e a capacidade de um trocador de calor interno funcionando como um irradiador de calor do refrigerante durante a operação de aquecimento do ar. Pelo fato de que a capacidade do trocador de calor externo é maior do que a capacidade do trocador de calor interno, o refrigerante que não pode ser acomodado pelo trocador de calor interno durante a operação de aquecimento do ar é temporariamente armazenado em um tanque de armazenamento de refrigerante ou semelhante conectado em um lado de entrada de um compressor.[002] In conventional refrigeration appliances, such as air conditioners capable of air-cooling and air-heating operations, there is a difference between the optimal amount of refrigerant for an air-cooling operation (cooling operation) and the optimal amount of refrigerant for an air heating operation (heating operation). Thus, there is a difference between the capacity of an external heat exchanger functioning as a refrigerant heat radiator during air-cooling operation and the capacity of an internal heat exchanger functioning as a refrigerant heat radiator during operation. of air heating. Because the capacity of the external heat exchanger is greater than the capacity of the internal heat exchanger, refrigerant which cannot be accommodated by the internal heat exchanger during air heating operation is temporarily stored in a storage tank. of refrigerant or the like connected to an inlet side of a compressor.
[003] Entretanto, no aparelho de refrigeração descrito acima, quando um trocador de calor de alto desempenho, tal como o revelado na Literatura de Patente 1 (Pedido de Patente Aberto à Inspeção Pública Japonês No. 6-143991) é usado como um trocador de calor externo, a capacidade do trocador de calor externo fica igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno. Portanto, nesse caso, o refrigerante que não pode ser acomodado no trocador de calor externo durante a operação de esfriamento do ar (refrigerante excessivo) é produzido e a quantidade desse refrigerante excede a quantidade que pode ser armazenada no tanque de armazenamento de refrigerante ou semelhante.[003] However, in the refrigeration apparatus described above, when a high performance heat exchanger such as disclosed in Patent Literature 1 (Japanese Patent Application Open to Public Inspection No. 6-143991) is used as an exchanger external heat exchanger, the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger. Therefore, in this case, the refrigerant that cannot be accommodated in the external heat exchanger during the air-cooling operation (excessive refrigerant) is produced and the amount of this refrigerant exceeds the amount that can be stored in the refrigerant storage tank or the like. .
[004] Um objetivo da presente invenção é apresentar um aparelho de refrigeração capaz de executar uma operação de esfriamento e uma operação de aquecimento, em que o refrigerante excessivo produzido durante a operação de esfriamento pode ser acomodado quando a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno.[004] An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus capable of performing a cooling operation and a heating operation, wherein the excess refrigerant produced during the cooling operation can be accommodated when the capacity of the external heat exchanger is reduced. equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger.
[005] Um aparelho de refrigeração de acordo com um primeiro aspecto é um aparelho de refrigeração no qual um refrigerante flui sequencialmente através de um compressor, um trocador de calor externo, mecanismos de expansão e um trocador de calor interno durante uma operação de esfriamento e o refrigerante flui sequencialmente através do compressor, do trocador de calor interno, dos mecanismos de expansão e do trocador de calor externo durante uma operação de aquecimento. Nesse aparelho de refrigeração, o trocador de calor interno é um trocador de calor do tipo de aleta cruzada e o trocador de calor externo é um trocador de calor empilhado. Além do mais, os mecanismos de expansão incluem um mecanismo de expansão no lado a montante para despressurizar o refrigerante e um mecanismo de expansão no lado a jusante para despressurizar o refrigerante que foi despressurizado no mecanismo de expansão no lado a montante, e um tanque de armazenamento do refrigerante para armazenar o refrigerante despressurizado pelo mecanismo de expansão no lado a montante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante.[005] A refrigeration apparatus according to a first aspect is a refrigeration apparatus in which a refrigerant flows sequentially through a compressor, an external heat exchanger, expansion mechanisms and an internal heat exchanger during a cooling operation and refrigerant flows sequentially through the compressor, internal heat exchanger, expansion mechanisms, and external heat exchanger during a heating operation. In this refrigeration apparatus, the internal heat exchanger is a cross-fin heat exchanger and the external heat exchanger is a stacked heat exchanger. Furthermore, the expansion mechanisms include an expansion mechanism on the upstream side to depressurize the refrigerant and an expansion mechanism on the downstream side to depressurize the refrigerant that has been depressurized in the expansion mechanism on the upstream side, and a Refrigerant storage for storing the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side.
[006] A capacidade do trocador de calor empilhado é menor do que a capacidade do trocador de calor do tipo de aleta cruzada tendo desempenho de troca de calor similar. No caso de um aparelho de refrigeração no qual o trocador de calor externo e o trocador de calor interno são ambos trocadores de calor do tipo de aleta cruzada e então somente o trocador de calor externo é alterado para um trocador de calor empilhado tendo desempenho de troca de calor similar, a capacidade desse trocador de calor externo empilhado então não será somente menor do que a capacidade de um trocador de calor externo do tipo de aleta cruzada, mas também será menor do que a capacidade do trocador de calor interno do tipo de aleta cruzada conectado nele.[006] The capacity of the stacked heat exchanger is less than the capacity of the cross fin type heat exchanger having similar heat exchange performance. In the case of a refrigeration apparatus in which the external heat exchanger and the internal heat exchanger are both cross-fin type heat exchangers and then only the external heat exchanger is changed to a stacked heat exchanger having heat exchanger performance similar heat exchanger, the capacity of this external stacked heat exchanger will then not only be less than the capacity of an external cross-fin type heat exchanger, but will also be less than the capacity of the internal heat exchanger of the finned type. cross connected in it.
[007] Portanto, em tal aparelho de refrigeração, um refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento devido à capacidade do trocador de calor externo ser menor do que a capacidade do trocador de calor interno. Existe o risco que o controle do refrigerante seja impedido quando muito desse refrigerante excessivo se espalha do trocador de calor interno tendo uma porção de fase gasosa para porções tão distantes quanto o lado de entrada do compressor.[007] Therefore, in such a refrigeration apparatus, excessive refrigerant is produced during the cooling operation due to the capacity of the external heat exchanger being less than the capacity of the internal heat exchanger. There is a risk that refrigerant control will be impeded when too much of this excessive refrigerant spreads from the internal heat exchanger having a gas phase portion to portions as far away as the inlet side of the compressor.
[008] Em vista disso, o tanque de armazenamento do refrigerante para armazenar o refrigerante despressurizado pelo mecanismo de expansão no lado a montante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante e o refrigerante excessivo que não poderia ser acomodado no trocador de calor externo durante a operação de esfriamento é acomodado, por meio disso, no tanque de armazenamento do refrigerante posicionado na proximidade do lado a jusante do trocador de calor externo.[008] In view of this, the refrigerant storage tank for storing the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side and the excess refrigerant which could not be accommodated in the external heat exchanger during the cooling operation is hereby accommodated in the refrigerant storage tank positioned in close proximity to the downstream side of the external heat exchanger.
[009] É possível, com isso, evitar obstáculos ao controle do refrigerante nesse aparelho de refrigeração, porque é possível evitar que muito refrigerante espalhe do trocador de calor interno tendo uma porção de fase gasosa para porções tão distantes quanto o lado de entrada do compressor.[009] It is possible, with this, to avoid obstacles to the control of the refrigerant in this refrigeration device, because it is possible to avoid that too much refrigerant spreads from the internal heat exchanger having a portion of the gas phase to portions as far away as the inlet side of the compressor. .
[0010] Um aparelho de refrigeração de acordo com um segundo aspecto é um aparelho de refrigeração no qual um refrigerante flui sequencialmente através de um compressor, um trocador de calor externo, mecanismos de expansão e um trocador de calor interno durante uma operação de esfriamento e o refrigerante flui sequencialmente através do compressor, do trocador de calor interno, dos mecanismos de expansão e do trocador de calor externo durante uma operação de aquecimento. Nesse aparelho de refrigeração, a capacidade do trocador de calor externo é 100% ou menos da capacidade do trocador de calor interno. Além do mais, os mecanismos de expansão incluem um mecanismo de expansão no lado a montante para despressurizar o refrigerante e um mecanismo de expansão no lado a jusante para despressurizar o refrigerante que foi despressurizado no mecanismo de expansão no lado a montante e um tanque de armazenamento de refrigerante para armazenar o refrigerante despressurizado pelo mecanismo de expansão no lado a montante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante.[0010] A refrigeration apparatus according to a second aspect is a refrigeration apparatus in which a refrigerant flows sequentially through a compressor, an external heat exchanger, expansion mechanisms and an internal heat exchanger during a cooling operation and refrigerant flows sequentially through the compressor, internal heat exchanger, expansion mechanisms, and external heat exchanger during a heating operation. In this refrigeration appliance, the capacity of the external heat exchanger is 100% or less of the capacity of the internal heat exchanger. Furthermore, the expansion mechanisms include an expansion mechanism on the upstream side to depressurize the refrigerant and an expansion mechanism on the downstream side to depressurize the refrigerant that has been depressurized in the expansion mechanism on the upstream side and a storage tank. of refrigerant to store the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side.
[0011] Quando a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno, um refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento. Existe o risco que o controle do refrigerante seja impedido quando muito desse refrigerante excessivo espalha do trocador de calor interno tendo uma porção de fase gasosa para porções tão distantes quanto o lado de entrada do compressor.[0011] When the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger, excessive refrigerant is produced during the cooling operation. There is a risk that refrigerant control will be impeded when too much of this excessive refrigerant spreads from the internal heat exchanger having a gas phase portion to portions as far away as the inlet side of the compressor.
[0012] Em vista disso, o tanque de armazenamento do refrigerante para armazenar o refrigerante despressurizado pelo mecanismo de expansão no lado a montante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante e o refrigerante excessivo que não pôde ser acomodado no trocador de calor externo durante a operação de esfriamento é acomodado, por meio disso, no tanque de armazenamento do refrigerante posicionado na proximidade do lado a jusante do trocador de calor externo.[0012] In view of this, the refrigerant storage tank to store the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side and the excess refrigerant which could not be accommodated in the external heat exchanger during the cooling operation is hereby accommodated in the refrigerant storage tank positioned in close proximity to the downstream side of the external heat exchanger.
[0013] É possível, por meio disso, evitar obstáculos ao controle do refrigerante nesse aparelho de refrigeração, porque é possível evitar que muito refrigerante espalhe do trocador de calor interno tendo uma porção de fase gasosa para porções tão distantes quanto o lado de entrada do compressor.[0013] It is possible, hereby, to avoid obstacles to the control of the refrigerant in this refrigeration appliance, because it is possible to avoid that too much refrigerant spreads from the internal heat exchanger having a portion of the gas phase to portions as far away as the inlet side of the compressor.
[0014] Um aparelho de refrigeração de acordo com um terceiro aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro ou segundo aspecto, em que o refrigerante é R32.[0014] A refrigerating apparatus according to a third aspect is the refrigerating apparatus according to the first or second aspect, wherein the refrigerant is R32.
[0015] Quando R32 é usado como o refrigerante no aparelho de refrigeração, o óleo do refrigerador vedado com o refrigerante de modo a lubrificar o compressor tende a ter solubilidade extremamente baixa em condições de baixa temperatura. Portanto, em uma baixa pressão no ciclo de refrigeração, a solubilidade do óleo do refrigerador diminui grandemente devido à diminuição na temperatura do refrigerante. Quando R32 é usado como o refrigerante em um aparelho de refrigeração convencional tendo o tanque de armazenamento do refrigerante no lado de entrada do compressor, por exemplo, o refrigerante e o óleo do refrigerador se separam em duas camadas no tanque de armazenamento do refrigerante que tem uma baixa pressão no ciclo de refrigeração e o óleo do refrigerador tem dificuldade em retornar para o compressor.[0015] When R32 is used as the refrigerant in the refrigeration apparatus, the refrigerant oil sealed with the refrigerant in order to lubricate the compressor tends to have extremely low solubility under low temperature conditions. Therefore, at a low pressure in the refrigeration cycle, the oil solubility of the refrigerator greatly decreases due to the decrease in the temperature of the refrigerant. When R32 is used as the refrigerant in a conventional refrigeration appliance having the refrigerant storage tank on the inlet side of the compressor, for example, the refrigerant and the refrigerator oil separate into two layers in the refrigerant storage tank which has low pressure in the refrigeration cycle and oil from the refrigerator has difficulty returning to the compressor.
[0016] Entretanto, pelo fato de que o tanque de armazenamento do refrigerante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante nesse aparelho de refrigeração como descrito acima, o óleo do refrigerador retorna mais facilmente para o compressor em comparação com os casos nos quais o tanque de armazenamento do refrigerante é fornecido para o lado de entrada do compressor.[0016] However, because the refrigerant storage tank is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side in this refrigeration apparatus as described above, the refrigerant oil returns more easily. to the compressor compared to cases where the refrigerant storage tank is supplied to the inlet side of the compressor.
[0017] Assim, nesse aparelho de refrigeração, devido ao tanque de armazenamento do refrigerante ser fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante, é possível resolver não somente o problema do refrigerante excessivo produzido pela capacidade do trocador de calor externo ser igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno, devido aos fatores, tais como o trocador de calor empilhado ser usado como o trocador de calor externo, mas também o problema do óleo retornando para o compressor, causado pelo uso do R32 como o refrigerante.[0017] Thus, in this refrigeration appliance, due to the refrigerant storage tank being supplied between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side, it is possible to solve not only the problem of excessive refrigerant produced by the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger, due to factors such as the stacked heat exchanger being used as the external heat exchanger, but also the problem of oil returning to the compressor, caused by the use of R32 as the refrigerant.
[0018] Um aparelho de refrigeração de acordo com um quarto aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, em que o trocador de calor externo é um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos dispostos, de modo a ficarem sobrepostos separados por vãos e aletas comprimidas entre os tubos planos adjacentes.[0018] A refrigeration apparatus according to a fourth aspect is the refrigeration apparatus according to any one of the first to the third aspects, wherein the external heat exchanger is a stacked heat exchanger having a plurality of arranged flat tubes, so as to overlap separated by spans and fins compressed between adjacent flat tubes.
[0019] Nesse aparelho de refrigeração, similar ao aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro ao terceiro aspectos descritos acima, a quantidade de refrigerante no aparelho de refrigeração é reduzida porque a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno. O refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento nesse aparelho de refrigeração, mas pelo fato desse refrigerante excessivo poder ser acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante, obstáculos ao controle do refrigerante podem ser evitados.[0019] In this refrigeration apparatus, similar to the refrigeration apparatus according to the first to the third aspects described above, the amount of refrigerant in the refrigerating apparatus is reduced because the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger. Excess refrigerant is produced during the cooling operation in this refrigeration appliance, but because this excess refrigerant can be accommodated in the refrigerant storage tank, obstacles to refrigerant control can be avoided.
[0020] Um aparelho de refrigeração de acordo com um quinto aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, em que o trocador de calor externo é um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos dispostos de modo a ficarem sobrepostos separados por vãos e as aletas tendo entalhes formados nelas onde os tubos planos são inseridos.[0020] A refrigeration apparatus according to a fifth aspect is the refrigeration apparatus according to any one of the first to the third aspects, wherein the external heat exchanger is a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes arranged in a so as to overlap separated by spans and the fins having notches formed therein where the flat tubes are inserted.
[0021] Nesse aparelho de refrigeração, similar ao aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro ao terceiro aspectos descritos acima, a quantidade de refrigerante no aparelho de refrigeração é reduzida porque a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno. O refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento nesse aparelho de refrigeração, mas pelo fato de que esse refrigerante excessivo pode ser acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante, obstáculos ao controle do refrigerante podem ser evitados.[0021] In this refrigeration apparatus, similar to the refrigeration apparatus according to the first to the third aspects described above, the amount of refrigerant in the refrigerating apparatus is reduced because the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger. Excess refrigerant is produced during the cooling operation in this refrigeration appliance, but because this excess refrigerant can be accommodated in the refrigerant storage tank, obstacles to refrigerant control can be avoided.
[0022] Um aparelho de refrigeração de acordo com um sexto aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, em que o trocador de calor externo é um trocador de calor empilhado tendo tubos planos moldados em formas de serpentina e aletas inseridas entre superfícies mutuamente adjacentes dos tubos planos.[0022] A refrigeration apparatus according to a sixth aspect is the refrigeration apparatus according to any one of the first to the third aspects, wherein the external heat exchanger is a stacked heat exchanger having flat tubes molded into serpentine shapes. and fins inserted between mutually adjacent surfaces of the flat tubes.
[0023] Nesse aparelho de refrigeração, similar ao aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro ou o segundo aspecto descritos acima, a quantidade do refrigerante no aparelho de refrigeração é reduzida porque a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno. O refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento nesse aparelho de refrigeração, mas pelo fato de que esse refrigerante excessivo pode ser acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante, obstáculos ao controle do refrigerante podem ser evitados.[0023] In that refrigeration apparatus, similar to the refrigerating apparatus according to the first or second aspect described above, the amount of refrigerant in the refrigerating apparatus is reduced because the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger. Excess refrigerant is produced during the cooling operation in this refrigeration appliance, but because this excess refrigerant can be accommodated in the refrigerant storage tank, obstacles to refrigerant control can be avoided.
[0024] Um aparelho de refrigeração de acordo com um sétimo aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto, em que o refrigerante é R32.[0024] A refrigerating apparatus according to a seventh aspect is the refrigerating apparatus according to the second aspect, wherein the refrigerant is R32.
[0025] Quando R32 é usado como o refrigerante no aparelho de refrigeração, o óleo do refrigerador vedado com o refrigerante de modo a lubrificar o compressor tende a ter solubilidade extremamente baixa em condições de baixa temperatura. Portanto, em uma baixa pressão no ciclo de refrigeração, a solubilidade do óleo do refrigerador diminui grandemente devido à diminuição na temperatura do refrigerante. Quando R32 é usado como o refrigerante em um aparelho de refrigeração convencional tendo o tanque de armazenamento do refrigerante no lado de entrada do compressor, por exemplo, o refrigerante e o óleo do refrigerador se separam em duas camadas no tanque de armazenamento do refrigerante que tem uma baixa pressão no ciclo de refrigeração e o óleo do refrigerador tem dificuldade em retornar para o compressor.[0025] When R32 is used as the refrigerant in the refrigeration apparatus, the refrigerant oil sealed with the refrigerant in order to lubricate the compressor tends to have extremely low solubility under low temperature conditions. Therefore, at a low pressure in the refrigeration cycle, the oil solubility of the refrigerator greatly decreases due to the decrease in the temperature of the refrigerant. When R32 is used as the refrigerant in a conventional refrigeration appliance having the refrigerant storage tank on the inlet side of the compressor, for example, the refrigerant and the refrigerator oil separate into two layers in the refrigerant storage tank which has low pressure in the refrigeration cycle and oil from the refrigerator has difficulty returning to the compressor.
[0026] Entretanto, pelo fato de que o tanque de armazenamento do refrigerante é fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante nesse aparelho de refrigeração como descrito acima, o óleo do refrigerador retorna mais facilmente para o compressor em comparação com os casos nos quais o tanque de armazenamento do refrigerante é fornecido para o lado de entrada do compressor.[0026] However, because the refrigerant storage tank is provided between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side in this refrigeration apparatus as described above, the refrigerant oil returns more easily. to the compressor compared to cases where the refrigerant storage tank is supplied to the inlet side of the compressor.
[0027] Assim, nesse aparelho de refrigeração, devido ao tanque de armazenamento do refrigerante ser fornecido entre o mecanismo de expansão no lado a montante e o mecanismo de expansão no lado a jusante, é possível resolver não somente o problema do refrigerante excessivo produzido pela capacidade do trocador de calor externo ser igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno, mas também o problema do óleo retornando para o compressor, causado pelo uso do R32 como o refrigerante.[0027] Thus, in this refrigeration appliance, due to the refrigerant storage tank being supplied between the expansion mechanism on the upstream side and the expansion mechanism on the downstream side, it is possible to solve not only the problem of excessive refrigerant produced by the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger, but also the problem of oil returning to the compressor, caused by using R32 as the refrigerant.
[0028] Um aparelho de refrigeração de acordo com um oitavo aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo ou sétimo aspecto, em que o trocador de calor externo e o trocador de calor interno são trocadores de calor do tipo de aleta cruzada e o diâmetro dos tubos de transferência de calor no trocador de calor externo é projetado para ser menor do que o diâmetro dos tubos de transferência de calor no trocador de calor interno.[0028] A refrigeration apparatus according to an eighth aspect is the refrigeration apparatus according to the second or seventh aspect, wherein the external heat exchanger and the internal heat exchanger are cross-fin type heat exchangers and the diameter of the heat transfer tubes in the external heat exchanger is designed to be smaller than the diameter of the heat transfer tubes in the internal heat exchanger.
[0029] Nesse aparelho de refrigeração, similar ao aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto descrito acima, a quantidade do refrigerante no aparelho de refrigeração é reduzida porque a capacidade do trocador de calor externo é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno. O refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento nesse aparelho de refrigeração, mas pelo fato de que esse refrigerante excessivo pode ser acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante, obstáculos ao controle do refrigerante podem ser evitados.[0029] In that refrigeration appliance, similar to the refrigeration appliance according to the second aspect described above, the amount of refrigerant in the refrigeration appliance is reduced because the capacity of the external heat exchanger is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger. Excess refrigerant is produced during the cooling operation in this refrigeration appliance, but because this excess refrigerant can be accommodated in the refrigerant storage tank, obstacles to refrigerant control can be avoided.
[0030] Um aparelho de refrigeração de acordo com um nono aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com qualquer um do primeiro ao oitavo aspectos, ainda dotado com um tubo de desvio para guiar o componente gasoso do refrigerante acumulado no tanque de armazenamento do refrigerante para o compressor ou para um tubo de refrigerante no lado de entrada do compressor.[0030] A refrigeration apparatus according to a ninth aspect is the refrigeration apparatus according to any one of the first to the eighth aspects, further provided with a bypass tube for guiding the gaseous component of the refrigerant accumulated in the refrigerant storage tank to the compressor or to a refrigerant pipe on the inlet side of the compressor.
[0031] Nesse aparelho de refrigeração, o refrigerante despressurizado no mecanismo de expansão no lado a montante é separado em um componente líquido e um componente gasoso no tanque de armazenamento do refrigerante, e o componente gasoso segue para o tubo de desvio.[0031] In this refrigeration apparatus, the depressurized refrigerant in the expansion mechanism on the upstream side is separated into a liquid component and a gaseous component in the refrigerant storage tank, and the gaseous component goes to the bypass pipe.
[0032] O componente gasoso, que não contribui para a evaporação, dessa forma cessa de fluir para dentro do trocador de calor externo funcionando como um evaporador do refrigerante durante a operação de aquecimento nesse aparelho de refrigeração, portanto, é possível reduzir proporcionalmente a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor externo funcionando como um evaporador do refrigerante e a perda de despressurização no ciclo de refrigeração pode ser reduzida.[0032] The gaseous component, which does not contribute to evaporation, thus ceases to flow into the external heat exchanger, functioning as an evaporator of the refrigerant during the heating operation in this refrigeration apparatus, therefore, it is possible to proportionally reduce the rate flow rate of the refrigerant flowing through the external heat exchanger acting as an evaporator of the refrigerant and the loss of depressurization in the refrigeration cycle can be reduced.
[0033] Um aparelho de refrigeração de acordo com o décimo aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com o nono aspecto, em que o tubo de desvio tem um mecanismo de ajuste da taxa de fluxo.[0033] A refrigeration apparatus according to the tenth aspect is the refrigeration apparatus according to the ninth aspect, wherein the bypass tube has a flow rate adjustment mechanism.
[0034] Quando a frequência de operação do compressor está alta, existe o risco que o refrigerante bifásico de gás e líquido do tanque de armazenamento do refrigerante atravesse o tubo de desvio, retorne para o compressor ou o tubo de entrada do compressor e seja puxado para dentro do compressor.[0034] When the operating frequency of the compressor is high, there is a risk that the two-phase gas and liquid refrigerant from the refrigerant storage tank will pass through the bypass tube, return to the compressor or the compressor inlet tube, and be pulled out. into the compressor.
[0035] Entretanto, nesse aparelho de refrigeração, pelo fato de que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo é fornecido para o tubo de desvio, o componente líquido do refrigerante bifásico de gás e líquido é despressurizado e evaporado.[0035] However, in this refrigeration apparatus, by the fact that the flow rate adjustment mechanism is provided for the bypass tube, the liquid component of the two-phase gas and liquid refrigerant is depressurized and evaporated.
[0036] Com isso, é possível nesse aparelho de refrigeração evitar que o componente líquido retorne para o compressor ou o tubo de entrada do compressor.[0036] With this, it is possible in this refrigeration device to prevent the liquid component from returning to the compressor or the compressor inlet tube.
[0037] Durante a operação de aquecimento nesse aparelho de refrigeração, o refrigerante que atravessou o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo converge com o refrigerante que evaporou no trocador de calor externo e depois segue para o compressor ou o tubo de entrada do compressor. Nesse momento, no caso em que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo é uma válvula de expansão elétrica, o estado do refrigerante um pouco antes de ser puxado para dentro do compressor pode ser ajustado mais perfeitamente controlando o grau de abertura da válvula. Além do mais, pelo fato de que a taxa de fluxo do refrigerante retornando para o compressor pode ser aumentada ou reduzida controlando o grau de abertura da válvula do mecanismo de ajuste da taxa de fluxo, a taxa de fluxo da circulação do refrigerante, isto é, a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor interno pode ser controlada de acordo com a carga de refrigeração no lado do trocador de calor interno.[0037] During the heating operation in this refrigeration appliance, the refrigerant that has passed through the flow rate adjustment mechanism converges with the refrigerant that has evaporated in the external heat exchanger and then goes to the compressor or the inlet pipe of the compressor. At that time, in the case where the flow rate adjustment mechanism is an electrical expansion valve, the state of the refrigerant just before it is drawn into the compressor can be adjusted more perfectly by controlling the degree of valve opening. Furthermore, because the flow rate of the refrigerant returning to the compressor can be increased or reduced by controlling the degree of opening of the valve of the flow rate adjustment mechanism, the flow rate of the refrigerant circulation, i.e. , the flow rate of the refrigerant flowing through the internal heat exchanger can be controlled according to the refrigeration load on the internal heat exchanger side.
[0038] Um aparelho de refrigeração de acordo com o décimo primeiro aspecto é o aparelho de refrigeração de acordo com qualquer um do primeiro ao décimo aspectos, em que o tanque de armazenamento do refrigerante é um separador de gás e líquido.[0038] A refrigeration apparatus according to the eleventh aspect is the refrigeration apparatus according to any of the first to the tenth aspects, wherein the refrigerant storage tank is a gas and liquid separator.
[0039] Nesse aparelho de refrigeração, o tanque de armazenamento do refrigerante composto do separador de gás e líquido tem ambas a função de acumulação de um componente líquido e a função de separação do componente líquido e do componente gasoso.[0039] In this refrigeration apparatus, the refrigerant storage tank composed of the gas and liquid separator has both the function of accumulating a liquid component and the function of separating the liquid component and the gaseous component.
[0040] Isso contribui para simplificar a configuração do aparelho nesse aparelho de refrigeração porque não existe necessidade de fornecer ambos um recipiente tendo a função de armazenamento de refrigerante e um recipiente tendo a função de separação do gás e líquido.[0040] This contributes to simplifying the configuration of the apparatus in this refrigeration apparatus because there is no need to provide both a container having the function of storing refrigerant and a container having the function of separating the gas and liquid.
[0041] A figura 1 é um diagrama de configuração esquemático de um aparelho de ar-condicionado como um aparelho de refrigeração de acordo com uma modalidade da presente invenção.[0041] Figure 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner as a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0042] A figura 2 é uma vista frontal esquemática de um trocador de calor interno.[0042] Figure 2 is a schematic front view of an internal heat exchanger.
[0043] A figura 3 é uma vista em perspectiva externa de um trocador de calor externo.[0043] Figure 3 is an external perspective view of an external heat exchanger.
[0044] A figura 4 é um gráfico mostrando a razão da capacidade do trocador de calor externo/capacidade do trocador de calor interno de acordo com a capacidade.[0044] Figure 4 is a graph showing the ratio of external heat exchanger capacity/internal heat exchanger capacity according to capacity.
[0045] A figura 5 é uma vista do corte esquemática de um tanque de armazenamento do refrigerante na modificação 1.[0045] Figure 5 is a schematic sectional view of a refrigerant storage tank in
[0046] A figura 6 é uma vista em perspectiva externa de um trocador de calor externo na modificação 2.[0046] Figure 6 is an external perspective view of an external heat exchanger in
[0047] A figura 7 é uma vista do corte longitudinal do trocador de calor externo na modificação 2.[0047] Figure 7 is a longitudinal sectional view of the external heat exchanger in
[0048] Uma modalidade do aparelho de refrigeração de acordo com a presente invenção e modificações dela são descritas abaixo com referência aos desenhos. A configuração específica do aparelho de refrigeração de acordo com a presente invenção não é limitada à modalidade seguinte ou as suas modificações, e pode ser alterada dentro de uma faixa que não se desvia do escopo da invenção.[0048] An embodiment of the refrigeration apparatus according to the present invention and modifications thereof are described below with reference to the drawings. The specific configuration of the refrigeration apparatus according to the present invention is not limited to the following embodiment or its modifications, and can be changed within a range that does not deviate from the scope of the invention.
[0049] A figura 1 é um diagrama de configuração esquemático de um aparelho de ar-condicionado 1 como um aparelho de refrigeração de acordo com uma modalidade da presente invenção.[0049] Figure 1 is a schematic configuration diagram of an
[0050] O aparelho de ar-condicionado 1 é um aparelho de refrigeração capaz de executar uma operação de esfriamento do ar como uma operação de esfriamento e uma operação de aquecimento do ar como uma operação de aquecimento executando um ciclo de refrigeração de compressão do vapor. O aparelho de ar-condicionado 1 é configurado primariamente pela conexão entre uma unidade externa 2 e uma unidade interna 4. A unidade externa 2 e a unidade interna 4 são conectadas através de um tubo de comunicação do refrigerante líquido 5 e um tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6. Especificamente, um circuito de refrigerante de compressão de vapor do aparelho de ar-condicionado 1 é configurado pela conexão entre a unidade externa 2 e a unidade interna 4 via os tubos de comunicação do refrigerante 5, 6.[0050]
[0051] A unidade interna 4, que é instalada dentro de um ambiente, constitui parte do circuito do refrigerante 10. A unidade interna 4 primariamente tem um trocador de calor interno 41.[0051] The
[0052] O trocador de calor interno 41 é um trocador de calor que funciona como um evaporador do refrigerante para esfriar o ar interno durante a operação de esfriamento do ar e funciona como um irradiador de calor do refrigerante durante a operação de aquecimento do ar para aquecer o ar interno. O lado do líquido do trocador de calor interno 41 é conectado no tubo de comunicação do refrigerante líquido 5 e o lado do gás do trocador de calor interno 41 é conectado no tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6.[0052] The
[0053] O trocador de calor interno 41, que é um trocador de calor do tipo de aleta cruzada, tem primariamente as aletas de transferência de calor 411 e tubos de transferência de calor 412, como mostrado na figura 2. A figura 2 é uma vista frontal do trocador de calor interno 41. As aletas de transferência do calor 411 são placas planas de alumínio finas e pluralidades de furos vazados são formadas nas aletas de transferência do calor 411. Os tubos de transferência do calor 412 têm tubos retos 412a inseridos através dos furos vazados das aletas de transferência do calor 411 e tubos em formato de U 412b, 412c unindo as extremidades de tubos retos adjacentes 412a. Os tubos retos 412a são firmemente aderidos nas aletas de transferência do calor 411 passando por um processo de expansão depois de serem inseridos através dos furos vazados das aletas de transferência do calor 411. Os tubos retos 412a e os primeiros tubos em formato de U 412b são formados integralmente e os segundos tubos em formato de U 412c são unidos nas extremidades dos tubos retos 412a por caldeamento, soldagem ou semelhantes, depois de serem inseridos através dos furos vazados das aletas de transferência do calor 411 e passar pelo processo de expansão.[0053] The
[0054] A unidade interna 4 também tem um ventilador interno 42 para puxar o ar interno para dentro da unidade interna 4 e fornecer o ar de volta para o ambiente como ar suprido depois que o ar trocou calor com o refrigerante no trocador de calor interno 41. O ventilador interno 42 é um ventilador centrífugo, um ventilador de múltiplas pás ou semelhante acionado pelo motor do ventilador interno 43.[0054]
[0055] A unidade interna 4 tem uma parte de controle do lado interno 44 para controlar as ações dos componentes que constituem a unidade interna 4. A parte de controle do lado interno 44, que tem um microcomputador, uma memória e assim por diante para executar o controle da unidade interna 4, é projetada para ser capaz de trocar sinais de controle e assim por diante com um controlador remoto (não mostrado) e também para trocar sinais de controle e assim por diante com a unidade externa 2 via uma linha de transmissão 8a.[0055] The
[0056] A unidade externa 2, que é instalada fora do ambiente, constitui parte do circuito do refrigerante 10. A unidade externa 2 tem primariamente um compressor 21, um mecanismo de comutação 22, um trocador de calor externo 23, um primeiro mecanismo de expansão 24, um tanque de armazenamento do refrigerante 25, um segundo mecanismo de expansão 26, uma válvula de interrupção do lado do líquido 27 e uma válvula de interrupção do lado do gás 28.[0056] The
[0057] O compressor 21 é um dispositivo para comprimir o refrigerante em baixa pressão no ciclo de refrigeração para uma alta pressão. O compressor 21 tem uma estrutura vedada na qual o elemento de compressão de deslocamento do tipo rotativo, espiral ou outro (não mostrado) é acionado por rotação por um motor do compressor 21a controlado por um inversor. Um tubo de entrada 31 é conectado no lado de entrada do compressor 21 e um tubo de descarga 32 é conectado no lado de descarga. O tubo de entrada 31 é um tubo de refrigerante conectando o lado de entrada do compressor 21 e um primeiro orifício 22a do mecanismo de comutação 22. Um acumulador 29 é fornecido para o tubo de entrada 31. O tubo de descarga 32 é um tubo de refrigerante conectando o lado de descarga do compressor 21 e um segundo orifício 22b do mecanismo de comutação 22.[0057] The
[0058] O mecanismo de comutação 22 é um mecanismo para mudar a direção do fluxo do refrigerante no circuito do refrigerante 10. Durante a operação de esfriamento do ar, o mecanismo de comutação 22 executa uma mudança que faz com que o trocador de calor externo 23 funcione como um irradiador de calor do refrigerante comprimido no compressor 21 e faz com que o trocador de calor interno 41 funcione como um evaporador do refrigerante que irradiou o calor no trocador de calor externo 23. Especificamente, durante a operação de esfriamento do ar, o mecanismo de comutação 22 executa uma troca que interliga o segundo orifício 22b e um terceiro orifício 22c e interliga o primeiro orifício 22a e um quarto orifício 22d. O lado de descarga do compressor 21 (o tubo de descarga 32 aqui) e o lado do gás do trocador de calor externo 23 (um primeiro tubo de refrigerante gasoso 33 aqui) são, com isso, conectados (fazer referência às linhas sólidas do mecanismo de comutação 22 na figura 1). Além do mais, o lado de entrada do compressor 21 (o tubo de entrada 31 aqui) e o lado do tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6 (um segundo tubo de refrigerante gasoso 34 aqui) são conectados (fazer referência às linhas sólidas do mecanismo de comutação 22 na figura 1). Durante a operação de aquecimento do ar, o mecanismo de comutação 22 executa uma troca que faz com que o trocador de calor externo 23 funcione como um evaporador do refrigerante que irradiou calor no trocador de calor interno 41 e faz com que o trocador de calor interno 41 funcione como um irradiador de calor do refrigerante que foi comprimido no compressor 21. Especificamente, durante a operação de aquecimento do ar, o mecanismo de comutação 22 executa uma troca que interliga o segundo orifício 22b e o quarto orifício 22d e interliga o primeiro orifício 22a e o terceiro orifício 22c. O lado de descarga do compressor 21 (o tubo de descarga 32 aqui) e o lado do tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6 (o segundo tubo de refrigerante gasoso 34 aqui) são, com isso, conectados (fazer referência às linhas tracejadas do mecanismo de comutação 22 na figura 1). Além do mais, o lado de entrada do compressor 21 (o tubo de entrada 31 aqui) e o lado do gás do trocador de calor externo 23 (o primeiro tubo de refrigerante gasoso 33 aqui) são conectados (fazer referência às linhas tracejadas do mecanismo de comutação 22 na figura 1). O primeiro tubo do refrigerante gasoso 33 é um tubo do refrigerante conectando o terceiro orifício 22c do mecanismo de comutação 22 e o lado do gás do trocador de calor externo 23. O segundo tubo do refrigerante gasoso 34 é um tubo do refrigerante conectando o quarto orifício 22d do mecanismo de comutação 22 e o lado do tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6. O mecanismo de comutação 22 aqui é uma válvula de comutação de quatro vias.[0058] The
[0059] O trocador de calor externo 23 é um trocador de calor que funciona como um irradiador de calor do refrigerante que usa o ar externo como uma fonte de esfriamento durante a operação de esfriamento do ar e funciona como um evaporador do refrigerante que usa o ar externo como uma fonte de aquecimento durante a operação de aquecimento do ar. O lado do líquido do trocador de calor externo 23 é conectado no tubo de refrigerante líquido 35 e o lado do gás é conectado no primeiro tubo de refrigerante gasoso 33. O tubo de refrigerante líquido 35 é um tubo de refrigerante conectando o lado do líquido do trocador de calor externo 23 e o lado do tubo de comunicação do refrigerante líquido 5.[0059]
[0060] O trocador de calor externo 23, que é um trocador de calor empilhado, tem primariamente tubos planos 231, aletas corrugadas 232 e tubos de comunicação 233a, 233b, como mostrado na figura 3. A figura 3 é uma vista em perspectiva externa do trocador de calor externo 23. Os tubos planos 231, que são moldados de alumínio ou uma liga de alumínio, têm partes de superfície plana 231a que servem como superfícies de transferência de calor e uma pluralidade de canais de fluxo internos (não mostrados) através dos quais o refrigerante flui. Os tubos planos 231 são dispostos em múltiplos níveis de modo a ficarem sobrepostos separados por vãos (espaços de passagem de ar) com as partes de superfície plana 231a sendo feitas para ficarem viradas para cima e para baixo. As aletas corrugadas 232 são aletas feitas de alumínio ou uma liga de alumínio, curvadas em uma formação corrugada. As aletas corrugadas 232 são dispostas em espaços de passagem de ar fechados entre tubos planos 231 verticalmente adjacentes e as depressões e picos das mesmas ficam em contato com as partes da superfície plana 231a dos tubos planos 231. As depressões, picos e partes de superfície plana 231a são unidos por soldagem ou semelhante. Os tubos de comunicação 233a, 233b são unidos nas extremidades dos tubos planos 231 dispostos em múltiplos níveis na direção vertical. Os tubos de comunicação 233a, 233b têm a função de suportar os tubos planos 231, a função de guiar o refrigerante para dentro dos canais de fluxo internos dos tubos planos 231 e a função de coletar o refrigerante saindo dos canais de fluxo internos. Quando o trocador de calor externo 23 funciona como um irradiador de calor do refrigerante, o refrigerante fluindo para dentro através de uma primeira entrada/saída 234 do primeiro tubo de comunicação 233a é distribuído, na maior parte, igualmente para os canais de fluxo internos do tubo plano mais superior 231 e o refrigerante flui para o segundo tubo de comunicação 233b. Tendo alcançado o segundo tubo de comunicação 233b, o refrigerante é distribuído, na maior parte, igualmente para os canais de fluxo internos do segundo tubo plano mais alto 231 e o refrigerante flui para o primeiro tubo de comunicação 233a. O refrigerante nos tubos planos 231 dos níveis numerados ímpares flui para o segundo tubo de comunicação 233b e o refrigerante nos tubos planos 231 de níveis numerados pares flui para o primeiro tubo de comunicação 233a. O refrigerante nos tubos planos 231 de nível numerado par e mais inferior flui para o primeiro tubo de comunicação 233a, coleta no primeiro tubo de comunicação 233a e sai através de uma segunda entrada/saída 235 do primeiro tubo de comunicação 233a. Quando o trocador de calor externo 23 funciona como um evaporador de refrigerante, o refrigerante flui para dentro através da segunda entrada/saída 235 do primeiro tubo de comunicação 233a e depois de fluir através dos tubos planos 231 e dos tubos de comunicação 233a, 233b na direção oposta de quando o trocador de calor externo funciona como um irradiador de calor do refrigerante, o refrigerante sai através da primeira entrada/saída 234 do primeiro tubo de comunicação 233a. Quando o trocador de calor externo 23 funciona como um irradiador de calor do refrigerante, o refrigerante fluindo nos tubos planos 231 irradia o calor para o fluxo de ar passando através dos espaços da passagem de ar via as aletas corrugadas 232. Quando o trocador de calor externo 23 funciona como um evaporador de refrigerante, o refrigerante fluindo nos tubos planos 231 absorve o calor do fluxo de ar passando através dos espaços de passagem do ar via as aletas corrugadas 232. Devido a um trocador de calor empilhado, tal como o descrito acima, ser usado como o trocador de calor externo 23, a capacidade do trocador de calor externo 23 é menor do que a capacidade do trocador de calor interno 41. Esse ponto é descrito usando a figura 4, dando um pacote de ar-condicionado como um exemplo. A figura 4 é um gráfico mostrando a razão da capacidade do trocador de calor externo/capacidade do trocador de calor interno de acordo com a capacidade. Na figura 4, o símbolo O representa um tipo normal (um trocador de calor externo do tipo de aleta cruzada) de um pacote de ar-condicionado, o símbolo ♦ representa um tipo de pequeno diâmetro de trocador de calor externo (um trocador de calor externo empilhado) de um pacote de ar-condicionado, o símbolo △ representa um tipo normal (um trocador de calor externo do tipo de aleta cruzada) de um ar-condicionado ambiente e o símbolo ▲ representa um tipo de pequeno diâmetro de trocador de calor externo (um trocador de calor externo empilhado) de um ar-condicionado ambiente. De acordo com a figura 4, a razão da capacidade do trocador de calor externo/capacidade do trocador de calor interno é menor do que 1,0 quando somente o trocador de calor externo é alterado para um trocador de calor empilhado tendo um desempenho de troca de calor similar, em contraste com quando o trocador de calor externo e o trocador de calor interno são ambos trocadores de calor do tipo de aleta cruzada. Isso significa que não somente a capacidade do trocador de calor empilhado é menor do que a capacidade de um trocador de calor externo do tipo de aleta cruzada, mas também é menor do que a capacidade de um trocador de calor interno 41 do tipo de aleta cruzada conectado com ele. Portanto, no aparelho de ar-condicionado 1, o refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento do ar. Em vista disso, no aparelho de ar-condicionado 1, o refrigerante excessivo é acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante 25. De acordo com a figura 4, o tanque de armazenamento do refrigerante 25 para acomodar o refrigerante excessivo é usado, de preferência, quando a razão da capacidade do trocador de calor externo/capacidade do trocador de calor interno é 0,3 a 0,9, porém o controle estável do refrigerante se torna possível usando o tanque de armazenamento do refrigerante 25 também quando a razão da capacidade do trocador de calor externo/capacidade do trocador de calor interno é 1,0.[0060]
[0061] Durante a operação de esfriamento do ar, o primeiro mecanismo de expansão 24 funciona como um mecanismo de expansão no lado a montante para despressurizar o refrigerante que irradiou calor no trocador de calor externo 23 para uma pressão intermediária no ciclo de refrigeração e durante a operação de aquecimento do ar, o primeiro mecanismo de expansão 24 funciona como um mecanismo de expansão no lado a jusante para despressurizar o refrigerante temporariamente armazenado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 para uma baixa pressão no ciclo de refrigeração depois que o refrigerante foi despressurizado no segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante. O primeiro mecanismo de expansão 24 é fornecido em uma porção perto do trocador de calor externo 23 no tubo de refrigerante líquido 35. Uma válvula de expansão elétrica é usada aqui como o primeiro mecanismo de expansão 24.[0061] During the air cooling operation, the
[0062] Durante a operação de esfriamento do ar, o segundo mecanismo de expansão 26 funciona como um mecanismo de expansão no lado a jusante para despressurizar o refrigerante temporariamente armazenado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 para uma baixa pressão no ciclo de refrigeração, depois que o refrigerante foi despressurizado no primeiro mecanismo de expansão 24 como um mecanismo de expansão no lado a montante. Durante a operação de aquecimento do ar, o segundo mecanismo de expansão 26 funciona como um mecanismo de expansão no lado a montante para despressurizar o refrigerante que irradiou o calor no trocador de calor interno 41 para uma pressão intermediária no ciclo de refrigeração. O segundo mecanismo de expansão 26 é fornecido em uma porção do tubo do refrigerante líquido 35 que fica perto da válvula de interrupção do lado do líquido 27. Uma válvula de expansão elétrica é usada aqui como o segundo mecanismo de expansão 26.[0062] During the air cooling operation, the
[0063] O tanque de armazenamento do refrigerante 25, que é fornecido entre o primeiro mecanismo de expansão 24 e o segundo mecanismo de expansão 26, é um recipiente que pode coletar o refrigerante como o refrigerante excessivo, depois que o refrigerante foi despressurizado pelo primeiro mecanismo de expansão 24 ou segundo mecanismo de expansão 26 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a montante. Por exemplo, no caso no qual a quantidade do refrigerante líquido que pode ser acomodada no trocador de calor interno 41 é 1100 cc durante a operação de aquecimento do ar, na qual o trocador de calor interno 41 funciona como um irradiador de calor do refrigerante e a quantidade do refrigerante líquido que pode ser acomodada no trocador de calor externo 23 é 800 cc durante a operação de esfriamento do ar, na qual o trocador de calor externo 23 funciona como um irradiador de calor do refrigerante, 300 cc do refrigerante líquido restante que poderia não ser acomodado no trocador de calor externo 23 durante a operação de esfriamento do ar é temporariamente acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante 25. O refrigerante um pouco antes de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25, por exemplo, também inclui um componente gasoso produzido quando o refrigerante é despressurizado no primeiro mecanismo de expansão 24 ou segundo mecanismo de expansão 26 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a montante. Portanto, o refrigerante é separado em um componente líquido e um componente gasoso depois de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25, o refrigerante líquido é armazenado no lado a jusante e o componente gasoso é armazenado no lado a montante. O refrigerante gasoso separado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 passa através de um tubo de desvio 30 e flui para o tubo de entrada 31 do compressor 21. O refrigerante líquido separado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 flui para o trocador de calor externo 23 depois de ser despressurizado no segundo mecanismo de expansão 26 ou primeiro mecanismo de expansão 24 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a montante. O tubo de desvio 30 é fornecido de modo a conectar a parte superior do tanque de armazenamento do refrigerante 25 e a porção intermediária do tubo de entrada 31. Um mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a é fornecido no meio do tubo de desvio 30. Uma válvula de expansão elétrica é usada aqui como o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a. A saída do tubo de desvio 30 pode também ser conectada diretamente no compressor 21, ao invés de ser conectada na porção intermediária do tubo de entrada 31.[0063] The
[0064] A válvula de interrupção do lado do líquido 27 e a válvula de interrupção do lado do gás 28 são válvulas fornecidas em orifícios conectando com dispositivos externos e tubulação (especificamente, o tubo de comunicação do refrigerante líquido 5 e o tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6). O segundo mecanismo de expansão 26 é fornecido em uma extremidade do tubo do refrigerante líquido 35. A válvula de interrupção do lado do líquido 27 é fornecida em uma extremidade do segundo tubo do refrigerante gasoso 34.[0064] The liquid-side shut-off
[0065] A unidade externa 2 tem um ventilador externo 36 para puxar o ar externo para dentro da unidade externa 2 e expelir o ar para o exterior depois que o ar sofreu a troca de calor com o refrigerante no trocador de calor externo 23. O ventilador externo 36 aqui é um ventilador de hélice ou semelhante acionado por um motor de ventilador externo 37.[0065]
[0066] A unidade externa 2 tem uma parte de controle do lado externo 38 para controlar as ações dos componentes que constituem a unidade externa 2. A parte de controle do lado externo 38, que tem um microcomputador, uma memória e assim por diante para executar o controle da unidade externa 2, é projetada para ser capaz de trocar sinais de controle e assim por diante com uma parte de controle do lado interno 44 da unidade interna 4 via a linha de transmissão 8a. Especificamente, a parte de controle 8 para executar os controles de operação para todo o aparelho de ar-condicionado 1 é configurada pela parte de controle do lado interno 44, a parte de controle do lado externo 38 e a linha de transmissão 8a que conecta as partes de controle 38, 44.[0066]
[0067] A parte de controle 8 é projetada para ser capaz de controlar as ações dos vários dispositivos e válvulas 21a, 22, 24, 26, 30a, 37, 43, etc. com base nos vários ajustes de operação, nos valores detectados pelos vários sensores e assim por diante.[0067] Control part 8 is designed to be able to control the actions of the various devices and
[0068] Os tubos de comunicação do refrigerante 5, 6, que são tubos do refrigerante usinados no local quando o aparelho de ar-condicionado 1 é instalado em uma localização de instalação, tal como um prédio, têm vários comprimentos e/ou diâmetros de tubo de acordo com a localização da instalação e/ou condições de instalação, tal como a combinação da unidade externa e da unidade interna.[0068]
[0069] Como descrito acima, o circuito do refrigerante 10 do aparelho de ar-condicionado 1 é configurado pela conexão entre a unidade externa 2, a unidade interna 4 e os tubos de comunicação do refrigerante 5, 6. Durante a operação de esfriamento do ar como uma operação de esfriamento, o circuito do refrigerante 10 é projetado para executar um ciclo de refrigeração no qual o refrigerante flui sequencialmente através do compressor 21, do trocador de calor externo 23, do primeiro mecanismo de expansão 24 como um mecanismo de expansão no lado a montante, do tanque de armazenamento do refrigerante 25, do segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a jusante e do trocador de calor interno 41. Durante a operação de aquecimento do ar como uma operação de aquecimento, o circuito do refrigerante 10 é projetado para executar um ciclo de refrigeração no qual o refrigerante flui sequencialmente através do compressor 21, do trocador de calor interno 41, do segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante, do tanque de armazenamento do refrigerante 25, do primeiro mecanismo de expansão 24 como um mecanismo de expansão no lado a jusante e do trocador de calor externo 23. O aparelho de ar-condicionado 1 é projetado para ser capaz de executar várias operações, tais como a operação de esfriamento do ar e a operação de aquecimento do ar, por meio da parte de controle 8 configurada pela parte de controle do lado interno 44 e a parte de controle do lado externo 38.[0069] As described above,
[0070] O aparelho de ar-condicionado 1 pode executar uma operação de esfriamento do ar e uma operação de aquecimento do ar como descritas acima. As ações do aparelho de ar-condicionado 1 durante a operação de esfriamento do ar e a operação de aquecimento do ar são descritas abaixo.[0070] The
[0071] Durante a operação de aquecimento do ar, uma troca é executada na qual o mecanismo de comutação 22 fica no estado mostrado pelas linhas tracejadas na figura 1, isto é, o segundo orifício 22b e o quarto orifício 22d ficam em comunicação e o primeiro orifício 22a e o terceiro orifício 22c ficam em comunicação.[0071] During the air heating operation, an exchange is performed in which the
[0072] Nesse circuito do refrigerante 10, o refrigerante em baixa pressão no ciclo de refrigeração é puxado para dentro do compressor 21 e descarregado depois de ser comprimido para uma alta pressão.[0072] In this
[0073] O refrigerante em alta pressão descarregado do compressor 21 é enviado através do mecanismo de comutação 22, da válvula de interrupção do lado do gás 28 e do tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6 para o trocador de calor interno 41.[0073] The high pressure refrigerant discharged from the
[0074] O refrigerante em alta pressão enviado para o trocador de calor interno 41 sofre a troca do calor com o ar interno e irradia o calor no trocador de calor interno 41. O ar interno é, com isso, aquecido. Pelo fato de que a capacidade do trocador de calor interno 41 é maior do que a capacidade do trocador de calor externo 23, a maior parte do refrigerante líquido é acomodada no trocador de calor interno 41 durante a operação de aquecimento do ar.[0074] The high pressure refrigerant sent to the
[0075] O refrigerante em alta pressão que irradiou calor no trocador de calor interno 41 é enviado através do tubo de comunicação do refrigerante líquido 5 e da válvula de interrupção do lado do líquido 27 para o segundo mecanismo de expansão 26 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a montante.[0075] The high pressure refrigerant that has radiated heat in the
[0076] O refrigerante enviado para o segundo mecanismo de expansão 26 é despressurizado para uma pressão intermediária pelo segundo mecanismo de expansão 26 e é então enviado para o tanque de armazenamento do refrigerante 25. O refrigerante um pouco antes de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25 inclui um componente gasoso produzido quando o refrigerante é despressurizado no segundo mecanismo de expansão 26, porém depois de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25, o refrigerante é dividido em um componente líquido e um componente gasoso, o refrigerante líquido é armazenado no lado inferior e o refrigerante gasoso é armazenado no lado superior. Nesse momento, pelo fato de que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a do tubo de desvio 30 é controlado para um estado aberto, o refrigerante gasoso no tanque de armazenamento do refrigerante 25 passa através do tubo de desvio 30 e segue para o tubo de entrada 31 do compressor 21. O refrigerante líquido no tanque de armazenamento do refrigerante 25 é enviado para o trocador de calor externo 23 depois de ser despressurizado para uma baixa pressão pelo primeiro mecanismo de expansão 24 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a jusante.[0076] The refrigerant sent to the
[0077] O refrigerante em baixa pressão enviado para o trocador de calor externo 23 sofre a troca do calor com o ar externo suprido pelo ventilador externo 36 e evapora no trocador de calor externo 23. Nesse momento, o refrigerante fluindo para dentro do trocador de calor externo 23 é reduzido pelo processo de separação do gás e líquido no tanque de armazenamento do refrigerante 25, bem como o processo de sucção do refrigerante gasoso separado do gás e líquido através do tubo de desvio 30 para dentro do compressor 21. Portanto, a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor externo 23 diminui, a perda de pressão pode ser reduzida proporcionalmente e a perda da despressurização no ciclo de refrigeração pode ser reduzida, portanto.[0077] The low pressure refrigerant sent to the
[0078] O refrigerante em baixa pressão evaporado no trocador de calor externo 23 é puxado através do mecanismo de comutação 22 de volta para dentro do compressor 21.[0078] Low pressure refrigerant evaporated in
[0079] Durante a operação de esfriamento do ar, uma troca é executada na qual o mecanismo de comutação 22 fica no estado mostrado pelas linhas sólidas na figura 1, isto é, o segundo orifício 22b e o terceiro orifício 22c ficam em comunicação e o primeiro orifício 22a e o quarto orifício 22d ficam em comunicação.[0079] During the air-cooling operation, an exchange is performed in which the
[0080] Nesse circuito do refrigerante 10, o refrigerante em baixa pressão no ciclo de refrigeração é puxado para dentro do compressor 21 e descarregado depois de ser comprimido para uma alta pressão.[0080] In this
[0081] O refrigerante em alta pressão descarregado do compressor 21 é enviado através do mecanismo de comutação 22 para o trocador de calor externo 23.[0081] High pressure refrigerant discharged from
[0082] O refrigerante em alta pressão enviado para o trocador de calor externo 23 sofre a troca de calor com o ar externo e irradia o calor no trocador de calor externo 23.[0082] The high pressure refrigerant sent to the
[0083] O refrigerante em alta pressão que irradiou calor no trocador de calor externo 23 é enviado para o primeiro mecanismo de expansão 24 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a montante, despressurizado para uma pressão intermediária pelo primeiro mecanismo de expansão 24 e então enviado para o tanque de armazenamento do refrigerante 25. Pelo fato de que a capacidade do trocador de calor externo 23 é igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno 41 aqui, o trocador de calor externo 23 não é capaz de acomodar todo o refrigerante líquido durante a operação de esfriamento do ar. Portanto, o refrigerante líquido que não pôde ser acomodado no trocador de calor externo 23 é acumulado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 e o tanque de armazenamento do refrigerante 25 fica cheio com o refrigerante líquido. O refrigerante um pouco antes de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25 inclui um componente gasoso produzido quando o refrigerante é despressurizado no primeiro mecanismo de expansão 24, mas depois de entrar no tanque de armazenamento do refrigerante 25, o refrigerante é dividido em um componente líquido e um componente gasoso, o refrigerante líquido é armazenado no lado inferior e o refrigerante gasoso é armazenado no lado superior. Nesse momento, pelo fato de que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a do tubo de desvio 30 é controlado para um estado aberto, o refrigerante gasoso no tanque de armazenamento do refrigerante 25 passa através do tubo de desvio 30 e segue para o tubo de entrada 31 do compressor 21. O refrigerante líquido no tanque de armazenamento do refrigerante 25 é enviado através da válvula de interrupção do lado do líquido 27 e do tubo de comunicação do refrigerante líquido 5 para o trocador de calor interno 41 depois de ser despressurizado para uma baixa pressão pelo segundo mecanismo de expansão 26 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a jusante.[0083] The high pressure refrigerant that radiated heat in the
[0084] O refrigerante em baixa pressão enviado para o trocador de calor interno 41 sofre a troca de calor com o ar interno e evapora no trocador de calor interno 41. O ar interno é, com isso, esfriado. Nesse momento, o refrigerante fluindo para dentro do trocador de calor interno 41 é reduzido pelo processo de separação do gás e líquido no tanque de armazenamento do refrigerante 25, bem como o processo de sucção do refrigerante gasoso separado do líquido e gás através do tubo de desvio 30 para dentro do compressor 21. Portanto, a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor interno 41 diminui, a perda de pressão pode ser reduzida proporcionalmente e a perda de despressurização no ciclo de refrigeração pode ser reduzida, portanto.[0084] The low pressure refrigerant sent to the
[0085] O refrigerante em baixa pressão evaporado no trocador de calor interno 41 é puxado através do tubo de comunicação do refrigerante gasoso 6, da válvula de interrupção do lado do gás 28 e do mecanismo de comutação 22 de volta para dentro do compressor 21.[0085] The low pressure refrigerant evaporated in the
[0086] O aparelho de ar-condicionado 1 da presente modalidade tem as seguintes características.[0086] The
[0087] No aparelho de ar-condicionado 1, como descrito acima, o trocador de calor interno 41 é um trocador de calor do tipo de aleta cruzada, o trocador de calor externo 23 é um trocador de calor empilhado e a capacidade do trocador de calor externo 23 é 100% ou menos da capacidade do trocador de calor interno 41.[0087] In the
[0088] Portanto, no aparelho de ar-condicionado 1, o refrigerante excessivo é produzido durante a operação de esfriamento do ar como uma operação de esfriamento. Quando muito desse refrigerante excessivo espalha do trocador de calor interno 41 tendo uma porção de fase gasosa para porções tão longe quanto o lado de entrada do compressor 21, existe o risco que o controle do refrigerante seja impedido.[0088] Therefore, in the
[0089] Em vista disso, no aparelho de ar-condicionado 1, o tanque de armazenamento do refrigerante 25 para armazenar o refrigerante despressurizado por um mecanismo de expansão no lado a montante é provido entre um do primeiro mecanismo de expansão 24 e do segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante e o outro do primeiro mecanismo de expansão 24 e do segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a jusante, como descrito acima. No aparelho de ar- condicionado 1, o refrigerante excessivo que não pode mais ser acomodado no trocador de calor externo 23 durante a operação de esfriamento do ar é então acomodado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 posicionado na proximidade do lado a jusante do trocador de calor externo 23.[0089] In view of this, in the
[0090] Com isso, é possível evitar obstáculos ao controle do refrigerante no aparelho de ar-condicionado 1 porque é possível evitar que muito refrigerante espalhe do trocador de calor interno 41 tendo uma porção de fase gasosa para porções tão distantes quanto o lado de entrada do compressor 21.[0090] With this, it is possible to avoid obstacles to the control of the refrigerant in the
[0091] No aparelho de ar-condicionado 1, um tubo de desvio 30 é provido como descrito acima. O tubo de desvio 30 é projetado para levar o componente gasoso do refrigerante acumulado no tanque de armazenamento do refrigerante 25 para o compressor 21 ou para o tubo de entrada 31 do compressor 21.[0091] In the
[0092] No aparelho de ar-condicionado 1, o refrigerante despressurizado em um do primeiro mecanismo de expansão 24 e do segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante é separado em um componente líquido e um componente gasoso no tanque de armazenamento do refrigerante 25, e o componente gasoso segue para o tubo de desvio 30.[0092] In the
[0093] O componente gasoso, que não contribui para a evaporação, com isso, cessa de fluir para dentro do trocador de calor externo 23 funcionando como um evaporador de refrigerante durante a operação de aquecimento do ar no aparelho de ar-condicionado 1, portanto, é possível reduzir proporcionalmente a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor externo 23 funcionando como um evaporador de refrigerante e a perda de despressurização no ciclo de refrigeração pode ser reduzida.[0093] The gaseous component, which does not contribute to evaporation, thereby ceases to flow into the
[0094] Quando a frequência de operação do compressor 21 é elevada, existe o risco que o refrigerante bifásico de gás e líquido do tanque de armazenamento do refrigerante 25 passe através do tubo de desvio 30, retorne para o compressor 21 ou o tubo de entrada 31 do compressor 21 e seja puxado para dentro do compressor 21.[0094] When the operating frequency of the
[0095] Entretanto, no aparelho de ar-condicionado 1, pelo fato de que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a é provido para o tubo de desvio 30, o componente líquido do refrigerante bifásico de gás e líquido é despressurizado e evaporado.[0095] However, in the
[0096] Com isso, é possível no aparelho de ar-condicionado 1 evitar que o componente líquido retorne para o compressor 21 ou o tubo de entrada 31 do compressor 21.[0096] With this, it is possible in the
[0097] Durante a operação de aquecimento do ar no aparelho de ar- condicionado 1, o refrigerante que passou através do mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a converge com o refrigerante que evaporou no trocador de calor interno 41 e/ou no trocador de calor externo 23 e então segue para o compressor 21 ou o tubo de entrada 31 do compressor 21. Nesse momento, no caso em que o mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a é uma válvula de expansão elétrica, o estado do refrigerante um pouco antes de ser puxado para dentro do compressor 21 pode ser ajustado mais perfeitamente controlando o grau de abertura da válvula. Além do mais, pelo fato de que a taxa de fluxo do refrigerante retornando para o compressor 21 pode ser aumentada ou reduzida controlando o grau de abertura da válvula do mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 30a, a taxa de fluxo da circulação do refrigerante, isto é, a taxa de fluxo do refrigerante fluindo através do trocador de calor interno 41 pode ser controlada de acordo com a carga de refrigeração no lado do trocador de calor interno 41.[0097] During the air heating operation in the
[0098] Na modalidade acima, um recipiente para armazenar o refrigerante é utilizado como o tanque de armazenamento do refrigerante 25, mas o armazenamento do refrigerante não é limitado como tal e um separador de gás e líquido do tipo de ciclone, tal como o mostrado na figura 5 pode ser utilizado, por exemplo.[0098] In the above embodiment, a container for storing the refrigerant is used as the
[0099] O tanque de armazenamento do refrigerante 25 da presente modificação tem primariamente um recipiente cilíndrico 251, um primeiro tubo de conexão 252, um segundo tubo de conexão 253 e um terceiro tubo de conexão 254.[0099] The
[00100] O primeiro tubo de conexão 252 é unido na direção tangencial da parede lateral circunferencial do recipiente cilíndrico 251, comunicando o interior do recipiente cilíndrico 251 e o segundo mecanismo de expansão 26 ou o primeiro mecanismo de expansão 24 como um mecanismo de expansão no lado a jusante. O segundo tubo de conexão 253 é unido na parede inferior do recipiente cilíndrico 251, comunicando o interior do recipiente cilíndrico 251 e o primeiro mecanismo de expansão 24 ou o segundo mecanismo de expansão 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante. O terceiro tubo de conexão 254 é unido na parede superior do recipiente cilíndrico 251, comunicando o interior do recipiente cilíndrico 251 e o tubo de desvio 30.[00100] The first connecting
[00101] Devido a essa configuração, o refrigerante de pressão intermediária fluindo para dentro do recipiente cilíndrico 251 através do primeiro tubo de conexão 252 flui de modo a redemoinhar ao longo da superfície periférica interna 251a da parede lateral circunferencial do recipiente cilíndrico 251, em cujo momento o refrigerante líquido adere na superfície periférica interna 251a e o refrigerante líquido e o refrigerante gasoso são eficientemente separados.[00101] Due to this configuration, the intermediate pressure refrigerant flowing into the
[00102] O refrigerante líquido cai devido à gravidade, acumula no lado inferior e sai do recipiente cilíndrico 251 através do segundo tubo de conexão 253. O refrigerante gasoso se eleva enquanto girando, acumula no lado superior e sai do recipiente cilíndrico 251 através do terceiro tubo de conexão 254.[00102] Liquid refrigerant falls due to gravity, accumulates on the lower side and leaves the
[00103] Na presente modificação, a separação do gás e líquido pode ser eficientemente executada porque um separador de gás e líquido do tipo de ciclone é utilizado como o tanque de armazenamento do refrigerante 25 como descrito acima. O tanque de armazenamento do refrigerante 25 composto de um separador de gás e líquido tem ambas a função de armazenamento de refrigerante de acumulação do refrigerante líquido e a função de separação do componente líquido e do componente gasoso, com isso contribuindo para simplificar a configuração do aparelho porque não existe necessidade de proporcionar ambos um recipiente de armazenamento do refrigerante e um separador de gás e líquido.[00103] In the present modification, the separation of gas and liquid can be efficiently performed because a cyclone type gas and liquid separator is used as the
[00104] Na modalidade acima e modificação 1, foi fornecido um exemplo no qual o trocador de calor externo 23 é um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos 231 e aletas corrugadas 232. Nesse trocador de calor externo 23, a pluralidade de tubos planos 231 é disposta de modo a ficar sobreposta separada por vãos e as aletas corrugadas 232 são fechadas entre tubos planos adjacentes 231.[00104] In the above embodiment and
[00105] Entretanto, o trocador de calor externo 23 não é limitado às configurações na modalidade acima e modificação 1 e pode ser um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos 231 dispostos de modo a ficarem sobrepostos separados por vãos e aletas 236 nas quais entalhes 236a são formados, os tubos planos 231 sendo inseridos nos entalhes, como mostrado nas figuras 6 e 7, por exemplo.[00105] However, the
[00106] Os mesmos efeitos operacionais que esses da modalidade acima e modificação 1 podem ser obtidos nesse caso também.[00106] The same operational effects as those of the above modality and
[00107] Na modalidade acima e modificação 1, foi fornecido um exemplo no qual o trocador de calor externo 23 é um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos 231 e aletas corrugadas 232. Nesse trocador de calor externo 23, a pluralidade de tubos planos 231 é disposta de modo a ficar sobreposta separada por vãos e as aletas corrugadas 232 são fechadas entre tubos planos adjacentes 231.[00107] In the above embodiment and
[00108] Entretanto, o trocador de calor externo 23 não é limitado às configurações na modalidade acima e modificação 1 e pode ter uma configuração na qual os tubos planos são moldados em formas de serpentina e as aletas são fechadas entre as superfícies mutuamente adjacentes dos tubos planos, por exemplo.[00108] However, the
[00109] Os mesmos efeitos operacionais que esses da modalidade acima e modificações 1 e 2 podem ser obtidos nesse caso também.[00109] The same operational effects as those of the above modality and
[00110] Na modalidade acima e modificações 1 a 3, o trocador de calor externo 23 é um trocador de calor empilhado tendo uma pluralidade de tubos planos 231, aletas corrugadas 232 e/ou aletas 236, nas quais entalhes 236a são formados. No caso de um aparelho de refrigeração no qual o trocador de calor externo 23 é esfriado por água durante a operação de esfriamento do ar, por exemplo, o trocador de calor externo 23 e o trocador de calor interno 41 podem ambos ser trocadores de calor do tipo de aleta cruzada, configurados tal que o diâmetro dos tubos de transferência de calor no trocador de calor externo 23 é menor do que o diâmetro dos tubos de transferência de calor no trocador de calor interno 41.[00110] In the above embodiment and
[00111] Os mesmos efeitos operacionais que esses da modalidade acima e modificações 1 a 3 podem ser obtidos nesse caso também.[00111] The same operational effects as those of the above modality and
[00112] Na modalidade acima e modificações 1 a 4, vários refrigerantes podem ser usados como o refrigerante vedado dentro do circuito do refrigerante 10, porém R32, um tipo de refrigerante baseado em HFC, poderia ser usado como um tipo dele, por exemplo.[00112] In the above embodiment and
[00113] Entretanto, quando R32 é usado como o refrigerante no aparelho de refrigeração, o óleo do refrigerador vedado com o refrigerante de modo a lubrificar o compressor 21 tende a ter solubilidade extremamente baixa em condições de baixa temperatura. Portanto, em uma baixa pressão no ciclo de refrigeração, a solubilidade do óleo do refrigerador diminui grandemente devido à diminuição na temperatura do refrigerante. Durante a operação de esfriamento do ar no circuito do refrigerante 10, existe baixa pressão no ciclo de refrigeração na porção do circuito começando depois de passar através do segundo mecanismo de expansão 26 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a jusante e levando através do trocador de calor interno 41 até a entrada no compressor 21. Durante a operação de aquecimento do ar, existe baixa pressão no ciclo de refrigeração na porção do circuito começando depois de passar através do primeiro mecanismo de expansão 24 funcionando como um mecanismo de expansão no lado a jusante e levando através do trocador de calor externo 23 até a entrada no compressor 21. O óleo do refrigerador quando R32 é usado como o refrigerante poderia ser óleo sintético baseado em éter tendo qualquer compatibilidade com R32, óleo mineral ou óleo sintético baseado em alquilbenzeno não tendo compatibilidade com R32 ou semelhante. Com óleo sintético baseado em éter, a compatibilidade é perdida quando a temperatura diminui para aproximadamente -5°C, e com óleo mineral ou óleo sintético baseado em alquilbenzeno, não existe compatibilidade em condições de temperatura mais alta do que o óleo sintético baseado em éter. Quando R32 é usado como o refrigerante em um aparelho de refrigeração convencional tendo um tanque de armazenamento do refrigerante no lado de entrada do compressor, por exemplo, o refrigerante e o óleo do refrigerador se separam em duas camadas no tanque de armazenamento do refrigerante que tem uma baixa pressão no ciclo de refrigeração e o óleo do refrigerador tem dificuldade em retornar para o compressor.[00113] However, when R32 is used as the refrigerant in the refrigeration apparatus, the refrigerant oil sealed with the refrigerant in order to lubricate the
[00114] Entretanto, no aparelho de refrigeração 1 da presente modificação, pelo fato de que um tanque de armazenamento do refrigerante 25 é fornecido entre o primeiro e o segundo mecanismos de expansão 24, 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante e um mecanismo de expansão no lado a jusante como indicado na modalidade acima e modificações 1 a 4, a separação em duas camadas é menos provável de ocorrer no lado de entrada do compressor 21 e o óleo do refrigerador retorna mais facilmente para o compressor 21, em comparação com os casos nos quais o tanque de armazenamento do refrigerante é fornecido no lado de entrada do compressor 21.[00114] However, in the
[00115] Assim, no aparelho de refrigeração 1 da presente modificação, devido ao tanque de armazenamento do refrigerante 25 ser fornecido entre o primeiro e o segundo mecanismos de expansão 24, 26 como um mecanismo de expansão no lado a montante e um mecanismo de expansão no lado a jusante, é possível resolver não somente o problema do refrigerante excessivo produzido pela capacidade do trocador de calor externo 23 ser igual a ou menor do que a capacidade do trocador de calor interno 41, devido a fatores, tal como um trocador de calor empilhado ser usado como o trocador de calor externo 23, mas também o problema do óleo retornando para o compressor 21, causado pelo uso do R32 como o refrigerante.[00115] Thus, in the
[00116] A presente invenção é amplamente aplicável em aparelhos de refrigeração que podem executar uma operação de esfriamento e uma operação de aquecimento. LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 aparelho de ar-condicionado (aparelho de refrigeração) 21 compressor 23 trocador de calor externo 24 , 26 mecanismos de expansão 25 tanque de armazenamento do refrigerante 30 tubo de desvio 30a mecanismo de ajuste da taxa de fluxo 41 trocador de calor interno[00116] The present invention is widely applicable to refrigeration apparatus which can perform a cooling operation and a heating operation. LIST OF
[00117] Pedido de Patente Aberto à Inspeção Pública Japonês No. 6-143991[00117] Japanese Patent Application Open to Public Inspection No. 6-143991
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