BR112014014557B1

BR112014014557B1 - REFRIGERATION APPLIANCE

Info

Publication number: BR112014014557B1
Application number: BR112014014557-1A
Authority: BR
Inventors: Keisuke Tanimoto; Noriyuki Okuda; Takamune Okui; Junichi Shimoda; Tsuyoshi Yamada; Takayuki Setoguchi
Original assignee: Daikin Industries, Ltd
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2022-01-11
Also published as: CN103998875B; BR112014014557A2; EP2801770B1; KR20140102313A; ES2797450T3; KR101452690B1; EP2801770A4; CN103998875A; WO2013094638A1; AU2012354761A1; JP2013148328A; JP5403095B2; US20140360223A1; AU2012354761B2; EP2801770A1

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

TECHNICAL FIELD

[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.

PRECEDING TECHNIQUE

[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.

SUMMARY OF THE INVENTION

[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.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[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 modification 1.

[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 modification 2.

[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 modification 2.

DESCRIPTION OF MODALITIES

[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.

(1) CONFIGURATION OF THE AIR CONDITIONING EQUIPMENT

[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 air conditioner 1 as a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.

[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] Air conditioner 1 is a refrigeration apparatus capable of performing an air cooling operation as a cooling operation and an air heating operation as a heating operation by performing a vapor compression refrigeration cycle . The air conditioner 1 is primarily configured by connecting an outdoor unit 2 and an indoor unit 4. Outdoor unit 2 and indoor unit 4 are connected through a liquid refrigerant communication pipe 5 and a liquid refrigerant communication pipe 5. gaseous refrigerant 6. Specifically, a vapor compression refrigerant circuit of air conditioner 1 is configured by connecting outdoor unit 2 and indoor unit 4 via refrigerant communication pipes 5, 6.

INDOOR UNIT

[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 indoor unit 4, which is installed inside a room, forms part of the refrigerant circuit 10. The indoor unit 4 primarily has an indoor heat exchanger 41.

[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 internal heat exchanger 41 is a heat exchanger that functions as an evaporator of the refrigerant to cool the internal air during the air-cooling operation and functions as a heat radiator of the refrigerant during the heating operation of the air to heat the indoor air. The liquid side of the internal heat exchanger 41 is connected to the liquid refrigerant communication tube 5 and the gas side of the internal heat exchanger 41 is connected to the gaseous refrigerant communication tube 6.

[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 internal heat exchanger 41, which is a cross-fin type heat exchanger, primarily has heat transfer fins 411 and heat transfer tubes 412, as shown in Figure 2. Figure 2 is a front view of internal heat exchanger 41. Heat transfer fins 411 are thin flat plates of aluminum and a plurality of hollow holes are formed in heat transfer fins 411. Heat transfer tubes 412 have straight tubes 412a inserted through from the hollow holes of the heat transfer fins 411 and U-shaped tubes 412b, 412c joining the ends of adjacent straight tubes 412a. Straight tubes 412a are firmly adhered to heat transfer fins 411 and undergo an expansion process after being inserted through holes in heat transfer fins 411. Straight tubes 412a and first U-shaped tubes 412b are integrally formed and the second U-shaped tubes 412c are joined at the ends of the straight tubes 412a by brazing, welding or the like, after being inserted through the hollow holes of the heat transfer fins 411 and going through the expansion process.

[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] Indoor unit 4 also has an indoor fan 42 to draw indoor air into indoor unit 4 and supply the air back to the room as supplied air after the air has exchanged heat with the refrigerant in the indoor heat exchanger 41. The internal fan 42 is a centrifugal fan, a multi-blade fan or the like driven by the internal fan motor 43.

[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 indoor unit 4 has an indoor control part 44 to control the actions of the components that make up the indoor unit 4. The indoor control part 44, which has a microcomputer, a memory and so on for perform control of indoor unit 4, it is designed to be able to exchange control signals and so on with a remote controller (not shown) and also to exchange control signals and so on with outdoor unit 2 via a power line. transmission 8a.

EXTERNAL UNIT

[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 outdoor unit 2, which is installed outside the environment, forms part of the refrigerant circuit 10. The outdoor unit 2 has primarily a compressor 21, a switching mechanism 22, an external heat exchanger 23, a first expansion 24, a refrigerant storage tank 25, a second expansion mechanism 26, a liquid-side shut-off valve 27 and a gas-side shut-off valve 28.

[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 compressor 21 is a device for compressing the low pressure refrigerant in the refrigeration cycle to a high pressure. The compressor 21 has a sealed structure in which the displacement compression member of the rotary, spiral or other type (not shown) is driven by rotation by a motor of the compressor 21a controlled by an inverter. An inlet tube 31 is connected to the inlet side of the compressor 21 and a discharge tube 32 is connected to the discharge side. The inlet tube 31 is a refrigerant tube connecting the inlet side of the compressor 21 and a first port 22a of the switching mechanism 22. An accumulator 29 is provided for the inlet tube 31. The discharge tube 32 is an inlet tube 32. refrigerant connecting the discharge side of the compressor 21 and a second port 22b of the switching mechanism 22.

[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 switching mechanism 22 is a mechanism for changing the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit 10. During the air-cooling operation, the switching mechanism 22 performs a change which causes the external heat exchanger to 23 functions as a heat radiator for the compressed refrigerant in the compressor 21 and causes the internal heat exchanger 41 to function as an evaporator for the refrigerant that has radiated heat in the external heat exchanger 23. Specifically, during the air-cooling operation, the switching mechanism 22 performs an exchange that interconnects the second hole 22b and a third hole 22c and interconnects the first hole 22a and a fourth hole 22d. The discharge side of the compressor 21 (the discharge tube 32 here) and the gas side of the external heat exchanger 23 (a first gaseous refrigerant tube 33 here) are thereby connected (refer to the solid lines of the mechanism switch 22 in figure 1). Furthermore, the inlet side of the compressor 21 (the inlet tube 31 here) and the side of the gaseous refrigerant communicating tube 6 (a second gaseous refrigerant tube 34 here) are connected (refer to the solid lines of the mechanism switch 22 in figure 1). During the air heating operation, the switching mechanism 22 performs an exchange that causes the external heat exchanger 23 to function as an evaporator of the refrigerant that has radiated heat in the internal heat exchanger 41 and causes the internal heat exchanger to 41 functions as a heat radiator for the refrigerant that has been compressed in the compressor 21. Specifically, during the air heating operation, the switching mechanism 22 performs an exchange that interconnects the second orifice 22b and the fourth orifice 22d and interconnects the first orifice 22a and the third hole 22c. The discharge side of the compressor 21 (the discharge tube 32 here) and the side of the gaseous refrigerant communicating tube 6 (the second gaseous refrigerant tube 34 here) are thereby connected (refer to the dashed lines of the switch 22 in figure 1). Furthermore, the inlet side of the compressor 21 (the inlet tube 31 here) and the gas side of the external heat exchanger 23 (the first gaseous refrigerant tube 33 here) are connected (refer to the dashed lines of the mechanism switch 22 in figure 1). The first gaseous refrigerant pipe 33 is a refrigerant pipe connecting the third orifice 22c of the switching mechanism 22 and the gas side of the external heat exchanger 23. The second gaseous refrigerant pipe 34 is a refrigerant pipe connecting the fourth orifice 22d of the switching mechanism 22 and the gaseous refrigerant communicating tube side 6. The switching mechanism 22 here is a four-way switching valve.

[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] External heat exchanger 23 is a heat exchanger that functions as a refrigerant heat radiator that uses outside air as a cooling source during the air-cooling operation and functions as a refrigerant evaporator that uses the outside air as a heating source during air heating operation. The liquid side of the external heat exchanger 23 is connected to the liquid refrigerant pipe 35 and the gas side is connected to the first gaseous refrigerant pipe 33. The liquid refrigerant pipe 35 is a refrigerant pipe connecting the liquid side of the external heat exchanger 23 and the liquid refrigerant communicating tube side 5.

[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] External heat exchanger 23, which is a stacked heat exchanger, primarily has flat tubes 231, corrugated fins 232, and communication tubes 233a, 233b, as shown in Figure 3. Figure 3 is an external perspective view. of the external heat exchanger 23. Flat tubes 231, which are molded from aluminum or an aluminum alloy, have flat surface portions 231a that serve as heat transfer surfaces and a plurality of internal flow channels (not shown) through from which the coolant flows. Flat tubes 231 are arranged at multiple overlapping levels separated by spans (air passage spaces) with the flat surface portions 231a being made to face up and down. Corrugated fins 232 are fins made of aluminum or an aluminum alloy, curved into a corrugated formation. The corrugated fins 232 are arranged in closed air passage spaces between vertically adjacent flat tubes 231 and the troughs and peaks thereof are in contact with the flat surface parts 231a of the flat tubes 231. The troughs, peaks and flat surface parts 231a are joined by soldering or the like. Communication tubes 233a, 233b are joined at the ends of flat tubes 231 arranged at multiple levels in the vertical direction. The communication tubes 233a, 233b have the function of supporting the flat tubes 231, the function of guiding the refrigerant into the internal flow channels of the flat tubes 231 and the function of collecting the refrigerant leaving the internal flow channels. When the external heat exchanger 23 functions as a heat radiator for the refrigerant, the refrigerant flowing inward through a first inlet/outlet 234 of the first communication tube 233a is distributed, for the most part, equally to the internal flow channels of the uppermost flat tube 231 and the refrigerant flows into the second communicating tube 233b. Having reached the second communicating tube 233b, the refrigerant is distributed, for the most part, equally to the internal flow channels of the second higher flat tube 231 and the refrigerant flows into the first communicating tube 233a. The refrigerant in the flat tubes 231 of odd numbered levels flows into the second communicating tube 233b and the refrigerant in the flat tubes 231 of even numbered levels flows into the first communicating tube 233a. The refrigerant in the even-numbered and lowest level flat tubes 231 flows into the first communication tube 233a, collects in the first communication tube 233a, and exits through a second inlet/outlet 235 of the first communication tube 233a. When the external heat exchanger 23 functions as a refrigerant evaporator, the refrigerant flows inward through the second inlet/outlet 235 of the first communicating tube 233a and after flowing through the flat tubes 231 and the communicating tubes 233a, 233b in the opposite direction when the external heat exchanger functions as a heat radiator of the refrigerant, the refrigerant exits through the first inlet/outlet 234 of the first communication tube 233a. When the external heat exchanger 23 functions as a heat radiator for the refrigerant, the refrigerant flowing in the flat tubes 231 radiates heat to the air stream passing through the air passage spaces via the corrugated fins 232. When the heat exchanger external 23 functions as a refrigerant evaporator, the refrigerant flowing in the flat tubes 231 absorbs heat from the air stream passing through the air passage spaces via the corrugated fins 232. Due to a stacked heat exchanger such as the one described above , be used as the external heat exchanger 23, the capacity of the external heat exchanger 23 is less than the capacity of the internal heat exchanger 41. This point is described using figure 4, giving an air conditioning package as a example. Figure 4 is a graph showing the ratio of external heat exchanger capacity/internal heat exchanger capacity according to capacity. In figure 4, the symbol O represents a normal type (a cross fin type external heat exchanger) of an air conditioning package, the symbol ♦ represents a small diameter type of external heat exchanger (a heat exchanger external stacked) of an air conditioner package, the symbol △ represents a normal type (a cross fin type outdoor heat exchanger) of a room air conditioner and the symbol ▲ represents a small diameter type of heat exchanger external heat exchanger (a stacked external heat exchanger) of a room air conditioner. According to figure 4, the ratio of external heat exchanger capacity/internal heat exchanger capacity is less than 1.0 when only the external heat exchanger is changed to a stacked heat exchanger having an exchange performance similar heat exchanger, in contrast to when the external heat exchanger and the internal heat exchanger are both cross-fin heat exchangers. This means that not only is the capacity of the stacked heat exchanger less than the capacity of an external cross-fin type heat exchanger, but it is also less than the capacity of an internal heat exchanger of the cross-fin type. connected with it. Therefore, in the air conditioner 1, excessive refrigerant is produced during the air cooling operation. In view of this, in the air conditioner 1, the excess refrigerant is accommodated in the refrigerant storage tank 25. According to figure 4, the refrigerant storage tank 25 for accommodating the excess refrigerant is preferably used when the external heat exchanger capacity/internal heat exchanger capacity ratio is 0.3 to 0.9, but stable refrigerant control becomes possible using refrigerant storage tank 25 also when the capacity ratio of the external heat exchanger/internal heat exchanger capacity is 1.0.

[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 first expansion mechanism 24 functions as an expansion mechanism on the upstream side to depressurize the refrigerant that has radiated heat in the external heat exchanger 23 to an intermediate pressure in the refrigeration cycle and during the air heating operation, the first expansion mechanism 24 functions as an expansion mechanism on the downstream side to depressurize the refrigerant temporarily stored in the refrigerant storage tank 25 to a low pressure in the refrigeration cycle after the refrigerant has been depressurized in the second expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the upstream side. The first expansion mechanism 24 is provided in a portion near the external heat exchanger 23 in the liquid refrigerant tube 35. An electrical expansion valve is used here as the first expansion mechanism 24.

[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 second expansion mechanism 26 functions as an expansion mechanism on the downstream side to depressurize the refrigerant temporarily stored in the refrigerant storage tank 25 to a low pressure in the refrigeration cycle, then that the refrigerant has been depressurized in the first expansion mechanism 24 as an expansion mechanism on the upstream side. During the air heating operation, the second expansion mechanism 26 functions as an expansion mechanism on the upstream side to depressurize the refrigerant which has radiated heat in the internal heat exchanger 41 to an intermediate pressure in the refrigeration cycle. The second expansion mechanism 26 is provided in a portion of the liquid refrigerant tube 35 which is close to the liquid-side shut-off valve 27. An electrical expansion valve is used here as the second expansion mechanism 26.

[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 refrigerant storage tank 25, which is provided between the first expansion mechanism 24 and the second expansion mechanism 26, is a container that can collect the refrigerant as excess refrigerant, after the refrigerant has been depressurized by the first expansion mechanism 24 or second expansion mechanism 26 functioning as an expansion mechanism on the upstream side. For example, in the case where the amount of liquid refrigerant that can be accommodated in the internal heat exchanger 41 is 1100 cc during the air heating operation, in which the internal heat exchanger 41 functions as a heat radiator of the refrigerant and the amount of liquid refrigerant that can be accommodated in the external heat exchanger 23 is 800 cc during the air-cooling operation, in which the external heat exchanger 23 functions as a heat radiator for the refrigerant, 300 cc of the liquid refrigerant remaining which could not be accommodated in the external heat exchanger 23 during the air cooling operation is temporarily accommodated in the refrigerant storage tank 25. The refrigerant just before entering the refrigerant storage tank 25, for example, also includes a component gas produced when the refrigerant is depressurized in the first expansion mechanism 24 or second expansion mechanism 26 functioning as a mechanical expansionism on the upstream side. Therefore, the refrigerant is separated into a liquid component and a gaseous component after entering the refrigerant storage tank 25, the liquid refrigerant is stored on the downstream side and the gaseous component is stored on the upstream side. The gaseous refrigerant separated in the refrigerant storage tank 25 passes through a bypass tube 30 and flows to the inlet pipe 31 of the compressor 21. The liquid refrigerant separated in the refrigerant storage tank 25 flows to the external heat exchanger 23 after being depressurized in the second expansion mechanism 26 or first expansion mechanism 24 functioning as an expansion mechanism on the upstream side. The bypass tube 30 is provided to connect the top of the refrigerant storage tank 25 and the middle portion of the inlet pipe 31. A flow rate adjustment mechanism 30a is provided in the middle of the bypass pipe 30. An electrical expansion valve is used here as the flow rate adjustment mechanism 30a. The outlet of the bypass tube 30 can also be connected directly to the compressor 21, instead of being connected to the intermediate portion of the inlet tube 31.

[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 valve 27 and the gas-side shut-off valve 28 are valves provided in orifices connecting with external devices and piping (specifically, the liquid refrigerant communication tube 5 and the refrigerant communication tube 5. gaseous coolant 6). The second expansion mechanism 26 is provided at one end of the liquid refrigerant tube 35. The liquid side shutoff valve 27 is provided at one end of the second gaseous refrigerant tube 34.

[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] Outdoor unit 2 has an outdoor fan 36 to draw outdoor air into outdoor unit 2 and expel air to the outdoors after the air has undergone heat exchange with the refrigerant in outdoor heat exchanger 23. The external fan 36 here is a propeller fan or similar driven by an external fan motor 37.

[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] Outdoor unit 2 has an outdoor control part 38 to control the actions of the components that make up outdoor unit 2. The outdoor control part 38, which has a microcomputer, a memory and so on for perform control of outdoor unit 2, is designed to be able to exchange control signals and so on with an indoor control part 44 of indoor unit 4 via transmission line 8a. Specifically, the control part 8 for carrying out the operating controls for the entire air conditioner 1 is configured by the inner side control part 44, the outer side control part 38 and the transmission line 8a which connects the control parts 38, 44.

[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 valves 21a, 22, 24, 26, 30a, 37, 43, etc. based on the various operating settings, the values detected by the various sensors, and so on.

REFRIGERANT COMMUNICATION TUBES

[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] Refrigerant communication pipes 5, 6, which are refrigerant pipes machined on site when the air conditioner 1 is installed in an installation location such as a building, have various lengths and/or diameters of pipe according to installation location and/or installation conditions, such as outdoor unit and indoor unit combination.

[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, refrigerant circuit 10 of air conditioner 1 is configured by connecting outdoor unit 2, indoor unit 4 and refrigerant communication pipes 5, 6. During the cooling operation of the air conditioner air as a cooling operation, the refrigerant circuit 10 is designed to perform a refrigeration cycle in which the refrigerant flows sequentially through the compressor 21, the external heat exchanger 23, the first expansion mechanism 24 as an expansion mechanism in the upstream side of the refrigerant storage tank 25, the second expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the downstream side and the internal heat exchanger 41. During the air heating operation as a heating operation, the circuit of refrigerant 10 is designed to perform a refrigeration cycle in which the refrigerant flows sequentially through the compressor 21, the internal heat exchanger 41, the second mechanism expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the upstream side of the refrigerant storage tank 25, the first expansion mechanism 24 as an expansion mechanism on the downstream side and the external heat exchanger 23. Conditioner 1 is designed to be able to perform various operations, such as air cooling operation and air heating operation, by means of the control part 8 configured by the inner side control part 44 and the control part of the outer side 38.

(2) ACTIONS OF THE AIR CONDITIONING EQUIPMENT

[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 air conditioner 1 can perform an air cooling operation and an air heating operation as described above. The actions of air conditioner 1 during air cooling operation and air heating operation are described below.

AIR HEATING OPERATION

[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 switching mechanism 22 is in the state shown by the dashed lines in figure 1, that is, the second orifice 22b and the fourth orifice 22d are in communication and the first hole 22a and third hole 22c are in communication.

[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 refrigerant circuit 10, the refrigerant at low pressure in the refrigeration cycle is drawn into the compressor 21 and discharged after being compressed to a high pressure.

[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 compressor 21 is sent through the switching mechanism 22, the gas-side shut-off valve 28 and the gaseous refrigerant communication tube 6 to the internal heat exchanger 41.

[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 internal heat exchanger 41 undergoes heat exchange with the internal air and radiates the heat in the internal heat exchanger 41. The internal air is therefore heated. Because the capacity of the internal heat exchanger 41 is greater than the capacity of the external heat exchanger 23, most of the liquid refrigerant is accommodated in the internal heat exchanger 41 during the air heating operation.

[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 internal heat exchanger 41 is sent through the liquid refrigerant communication tube 5 and the liquid-side shut-off valve 27 to the second expansion mechanism 26 functioning as a expansion on the upstream side.

[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 second expansion mechanism 26 is depressurized to an intermediate pressure by the second expansion mechanism 26 and is then sent to the refrigerant storage tank 25. The refrigerant just before entering the refrigerant storage tank refrigerant 25 includes a gaseous component produced when the refrigerant is depressurized in the second expansion mechanism 26, but after entering the refrigerant storage tank 25, the refrigerant is divided into a liquid component and a gaseous component, the liquid refrigerant is stored in the lower side and the gaseous refrigerant is stored on the upper side. At this time, because the flow rate adjustment mechanism 30a of the bypass tube 30 is controlled to an open state, the gaseous refrigerant in the refrigerant storage tank 25 passes through the bypass pipe 30 and proceeds to the inlet 31 of the compressor 21. The liquid refrigerant in the refrigerant storage tank 25 is sent to the external heat exchanger 23 after being depressurized to a low pressure by the first expansion mechanism 24 functioning as an expansion mechanism on the downstream side .

[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 external heat exchanger 23 undergoes heat exchange with the external air supplied by the external fan 36 and evaporates in the external heat exchanger 23. At that moment, the refrigerant flowing into the external heat exchanger External heat 23 is reduced by the process of separating the gas and liquid in the refrigerant storage tank 25, as well as the process of sucking the gaseous refrigerant separated from the gas and liquid through the bypass tube 30 into the compressor 21. flow rate of the refrigerant flowing through the external heat exchanger 23 decreases, the pressure loss can be reduced proportionately and the loss of depressurization in the refrigeration cycle can therefore be reduced.

[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 external heat exchanger 23 is drawn through switching mechanism 22 back into compressor 21.

AIR COOLING OPERATION

[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 switching mechanism 22 is in the state shown by the solid lines in figure 1, i.e., the second orifice 22b and the third orifice 22c are in communication and the first hole 22a and fourth hole 22d are in communication.

[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 refrigerant circuit 10, the refrigerant at low pressure in the refrigeration cycle is drawn into the compressor 21 and discharged after being compressed to a high pressure.

[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 compressor 21 is sent through switching mechanism 22 to external heat exchanger 23.

[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 external heat exchanger 23 undergoes heat exchange with the external air and radiates the heat in the external heat exchanger 23.

[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 external heat exchanger 23 is sent to the first expansion mechanism 24 functioning as an expansion mechanism on the upstream side, depressurized to an intermediate pressure by the first expansion mechanism 24 and then sent to the refrigerant storage tank 25. Because the capacity of the external heat exchanger 23 is equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger 41 here, the external heat exchanger 23 is not able to accommodate all liquid refrigerant during air cooling operation. Therefore, the liquid refrigerant that could not be accommodated in the external heat exchanger 23 is accumulated in the refrigerant storage tank 25 and the refrigerant storage tank 25 is filled with liquid refrigerant. The coolant just before entering the coolant storage tank 25 includes a gaseous component produced when the coolant is depressurized in the first expansion mechanism 24, but after entering the coolant storage tank 25, the coolant is divided into a component liquid and a gaseous component, the liquid refrigerant is stored on the lower side and the gaseous refrigerant is stored on the upper side. At that time, because the flow rate adjustment mechanism 30a of the bypass tube 30 is controlled to an open state, the gaseous refrigerant in the refrigerant storage tank 25 passes through the bypass pipe 30 and proceeds to the inlet 31 of compressor 21. Liquid refrigerant in refrigerant storage tank 25 is sent through liquid-side shut-off valve 27 and liquid refrigerant communication tube 5 to internal heat exchanger 41 after being depressurized to a low pressure by the second expansion mechanism 26 functioning as an expansion mechanism on the downstream side.

[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 internal heat exchanger 41 undergoes heat exchange with the internal air and evaporates in the internal heat exchanger 41. The internal air is, therefore, cooled. At this time, the refrigerant flowing into the internal heat exchanger 41 is reduced by the process of separating the gas and liquid in the refrigerant storage tank 25, as well as the process of sucking the gaseous refrigerant separated from the liquid and gas through the cooling tube. bypass 30 into compressor 21. Therefore, the flow rate of the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 41 decreases, the pressure loss can be reduced proportionately, and the depressurization loss in the refrigeration cycle can therefore be reduced.

[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 internal heat exchanger 41 is drawn through the gaseous refrigerant communicating tube 6, the gas-side shut-off valve 28 and the switching mechanism 22 back into the compressor 21.

(3) CHARACTERISTICS OF THE AIR CONDITIONER

[0086] O aparelho de ar-condicionado 1 da presente modalidade tem as seguintes características.[0086] The air conditioner 1 of the present embodiment has the following characteristics.

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 air conditioner 1, as described above, the internal heat exchanger 41 is a cross fin type heat exchanger, the external heat exchanger 23 is a stacked heat exchanger and the capacity of the external heat 23 is 100% or less of the capacity of internal heat exchanger 41.

[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 air conditioner 1, excessive refrigerant is produced during the air cooling operation as a cooling operation. When too much of this excessive refrigerant spreads from the internal heat exchanger 41 having a gas phase portion to portions as far away as the inlet side of the compressor 21, there is a risk that control of the refrigerant is impeded.

[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 air conditioner 1, the refrigerant storage tank 25 for storing the refrigerant depressurized by an expansion mechanism on the upstream side is provided between one of the first expansion mechanism 24 and the second mechanism expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the upstream side and the other of the first expansion mechanism 24 and the second expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the downstream side, as described above. In the air conditioner 1, excess refrigerant that can no longer be accommodated in the external heat exchanger 23 during the air cooling operation is then accommodated in the refrigerant storage tank 25 positioned in close proximity to the downstream side of the heat exchanger. external heat 23.

[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 air conditioner 1 because it is possible to prevent too much refrigerant from spreading from the internal heat exchanger 41 having a portion of the gas phase to portions as far away as the inlet side of compressor 21.

B

[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 air conditioner 1, a bypass tube 30 is provided as described above. The bypass tube 30 is designed to carry the gaseous component of the refrigerant accumulated in the refrigerant storage tank 25 to the compressor 21 or to the inlet tube 31 of the compressor 21.

[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 air conditioner 1, the depressurized refrigerant in one of the first expansion mechanism 24 and the second expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the upstream side is separated into a liquid component and a gaseous component in the tank refrigerant storage 25, and the gaseous component goes to the bypass tube 30.

[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 external heat exchanger 23, functioning as a refrigerant evaporator during the air heating operation in the air conditioner 1, therefore , it is possible to proportionally reduce the flow rate of the refrigerant flowing through the external heat exchanger 23 functioning as a refrigerant evaporator and the depressurization loss in the refrigeration cycle can be reduced.

Ç

[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 compressor 21 is high, there is a risk that the two-phase gas and liquid refrigerant from the refrigerant storage tank 25 passes through the bypass pipe 30, returns to the compressor 21 or the inlet pipe 31 of the compressor 21 and is pulled into the compressor 21.

[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 air conditioner 1, because the flow rate adjustment mechanism 30a is provided for the bypass tube 30, the liquid component of the two-phase gas and liquid refrigerant is depressurized and evaporated.

[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 air conditioner 1 to prevent the liquid component from returning to the compressor 21 or the inlet pipe 31 of the compressor 21.

D

[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 air conditioner 1, the refrigerant that has passed through the flow rate adjustment mechanism 30a converges with the refrigerant that has evaporated in the internal heat exchanger 41 and/or in the heat exchanger 41. external heat 23 and then goes to the compressor 21 or the inlet pipe 31 of the compressor 21. At this time, in the case where the flow rate adjustment mechanism 30a is an electrical expansion valve, the state of the refrigerant just before of being pulled into the compressor 21 can be adjusted more perfectly by controlling the degree of opening of the valve. Furthermore, because the flow rate of the refrigerant returning to the compressor 21 can be increased or reduced by controlling the degree of opening of the valve of the flow rate adjustment mechanism 30a, the flow rate of the refrigerant circulation, that is, the flow rate of the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 41 can be controlled according to the refrigeration load on the side of the internal heat exchanger 41.

(4) MODIFICATION 1

[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 refrigerant storage tank 25, but the refrigerant storage is not limited as such and a cyclone type gas and liquid separator such as the one shown in figure 5 can be used, for example.

[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 refrigerant storage tank 25 of the present modification primarily has a cylindrical container 251, a first connecting tube 252, a second connecting tube 253 and a third connecting tube 254.

[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 tube 252 is joined in the tangential direction of the circumferential side wall of the cylindrical container 251, communicating the interior of the cylindrical container 251 and the second expansion mechanism 26 or the first expansion mechanism 24 as an expansion mechanism in the downstream side. The second connecting tube 253 is joined to the bottom wall of the cylindrical container 251, communicating the interior of the cylindrical container 251 and the first expansion mechanism 24 or the second expansion mechanism 26 as an expansion mechanism on the upstream side. The third connecting tube 254 is joined to the top wall of the cylindrical container 251, communicating the interior of the cylindrical container 251 and the bypass tube 30.

[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 cylindrical container 251 through the first connecting tube 252 flows so as to swirl along the inner peripheral surface 251a of the circumferential side wall of the cylindrical container 251, in which At this time the liquid refrigerant adheres to the inner peripheral surface 251a and the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant are efficiently separated.

[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 cylindrical container 251 through the second connecting tube 253. The gaseous refrigerant rises while rotating, accumulates on the upper side and leaves the cylindrical container 251 through the third connecting tube 254.

[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 refrigerant storage tank 25 as described above. The refrigerant storage tank 25 composed of a gas and liquid separator has both the refrigerant storage function of accumulating the liquid refrigerant and the function of separating the liquid component and the gaseous component, thereby helping to simplify the configuration of the apparatus. because there is no need to provide both a refrigerant storage container and a gas and liquid separator.

(5) MODIFICATION 2

[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 modification 1, an example has been provided in which the external heat exchanger 23 is a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes 231 and corrugated fins 232. In that external heat exchanger 23, the plurality of flat tubes 231 is arranged to overlap separated by spans and corrugated fins 232 are closed between adjacent flat tubes 231.

[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 external heat exchanger 23 is not limited to the configurations in the above embodiment and modification 1 and may be a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes 231 arranged overlappingly separated by spans and fins 236 in the which notches 236a are formed, the flat tubes 231 being inserted into the notches, as shown in figures 6 and 7, for example.

[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 modification 1 can be obtained in this case as well.

(6) MODIFICATION 3

[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 modification 1, an example has been provided in which the external heat exchanger 23 is a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes 231 and corrugated fins 232. In that external heat exchanger 23, the plurality of flat tubes 231 is arranged to overlap separated by spans and corrugated fins 232 are closed between adjacent flat tubes 231.

[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 external heat exchanger 23 is not limited to the configurations in the above embodiment and modification 1 and may have a configuration in which the flat tubes are molded into serpentine shapes and the fins are closed between the mutually adjacent surfaces of the tubes. plans, for example.

[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 modifications 1 and 2 can be obtained in this case as well.

(7) MODIFICATION 4

[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 modifications 1 to 3, the external heat exchanger 23 is a stacked heat exchanger having a plurality of flat tubes 231, corrugated fins 232 and/or fins 236, in which notches 236a are formed. In the case of a refrigeration apparatus in which the external heat exchanger 23 is cooled by water during the air-cooling operation, for example, the external heat exchanger 23 and the internal heat exchanger 41 can both be heat exchangers of the cross fin type, configured such that the diameter of the heat transfer tubes in the external heat exchanger 23 is smaller than the diameter of the heat transfer tubes in the internal heat exchanger 41.

[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 modifications 1 to 3 can be obtained in this case as well.

(8) MODIFICATION 5

[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 modifications 1 to 4, various refrigerants can be used as the sealed refrigerant within the refrigerant circuit 10, but R32, an HFC based refrigerant type, could be used as a type thereof, for example.

[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 compressor 21 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. During the cooling operation of the air in the refrigerant circuit 10, there is low pressure in the refrigeration cycle in the portion of the circuit starting after passing through the second expansion mechanism 26 functioning as an expansion mechanism on the downstream side and leading through the exchanger. of internal heat 41 to the inlet to the compressor 21. During the air heating operation, there is low pressure in the refrigeration cycle in the portion of the circuit starting after passing through the first expansion mechanism 24 functioning as an expansion mechanism on the downstream side. downstream and leading through external heat exchanger 23 to the compressor inlet 21. The oil in the refrigerator when R32 is used as the refrigerant could be ether based synthetic oil having any compatibility with R32, mineral oil or synthetic alkylbenzene based oil not having compatibility with R32 or similar. With ether-based synthetic oil, compatibility is lost when the temperature drops to approximately -5°C, and with mineral oil or alkylbenzene-based synthetic oil, there is no compatibility at higher temperature conditions than ether-based synthetic oil. . When R32 is used as the refrigerant in a conventional refrigeration appliance having a refrigerant storage tank on the inlet side of the compressor, for example, the refrigerant and refrigerator oil separate into two layers in the refrigerant storage tank which has low pressure in the refrigeration cycle and the oil from the refrigerator has difficulty returning to the compressor.

[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 refrigeration apparatus 1 of the present modification, by the fact that a refrigerant storage tank 25 is provided between the first and second expansion mechanisms 24, 26 as an expansion mechanism on the upstream side and a expansion mechanism on the downstream side as indicated in the above embodiment and modifications 1 to 4, separation into two layers is less likely to occur on the inlet side of compressor 21 and cooler oil returns more easily to compressor 21 compared to with cases where the refrigerant storage tank is provided on the inlet side of the compressor 21.

[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 refrigeration apparatus 1 of the present modification, due to the refrigerant storage tank 25 being provided between the first and second expansion mechanisms 24, 26 as an expansion mechanism on the upstream side and an 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 23 being equal to or less than the capacity of the internal heat exchanger 41, due to factors such as a heat exchanger stack being used as the external heat exchanger 23, but also the problem of oil returning to the compressor 21, caused by using R32 as the refrigerant.

INDUSTRIAL APPLICABILITY

[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 REFERENCE NUMBERS 1 air conditioner (refrigerator) 21 compressor 23 external heat exchanger 24 , 26 expansion mechanisms 25 refrigerant storage tank 30 bypass tube 30a flow rate adjustment mechanism 41 heat exchanger internal heat

CITATION LIST PATENT LITERATURE

Patent Literature 1

[00117] Pedido de Patente Aberto à Inspeção Pública Japonês No. 6-143991[00117] Japanese Patent Application Open to Public Inspection No. 6-143991

Claims

1. Refrigeration apparatus (1), in which a 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, the internal heat exchanger (41), the expansion mechanisms (24, 26), and the external heat exchanger (23) during a heating operation; characterized in that a capacity of the external heat exchanger (23), which is the amount of liquid refrigerant that can be accommodated in the external heat exchanger, is smaller than a capacity of the internal heat exchanger (41), which is the amount of liquid refrigerant that can be accommodated in the internal heat exchanger; the expansion mechanisms (24, 26) include an expansion mechanism on the upstream side (24) to depressurize the refrigerant radiating heat in the external heat exchanger (23) to an intermediate pressure in the refrigeration cycle, and an expansion mechanism on the downstream side (26) to depressurize the refrigerant depressurized in the expansion mechanism on the upstream side (24) and temporarily stored in a refrigerant storage tank (25) at a low pressure in the refrigeration cycle; and wherein the coolant storage tank (25) is provided between the upstream side expansion mechanism (24) and the downstream side expansion mechanism (26); wherein the refrigeration apparatus further comprises a control part (8) for performing an operation control, wherein the refrigeration apparatus (1) is configured to control the cooling operation by means of the control part (8), in that the refrigerant depressurized by the expansion mechanism on the upstream side (24) to the intermediate pressure in the refrigerant cycle is stored in the refrigerant storage tank (25) and an excess refrigerant produced during the cooling operation by virtue of the capacity of the refrigerant. external heat exchanger (23) being less than the capacity of the internal heat exchanger (41) is accommodated in the refrigerant storage tank (25), the refrigeration apparatus further comprising an outdoor unit (2), an indoor unit ( 4) and a liquid refrigerant communicating tube (5), wherein the external heat exchanger (23), the upstream side expansion mechanism (24) and the downstream side expansion mechanism (26) are f supplied in the outdoor unit (2), and the indoor heat exchanger (41) is supplied in the indoor unit (4), and the indoor unit (4) and outdoor unit (2) are connected through the liquid refrigerant communication pipe. (5), wherein the refrigerant is R32, the external heat exchanger (23) is a stacked heat exchanger having a plurality of overlapping flat tubes separated by gaps, and fins having notches formed therein where the flat tubes are inserted, wherein the refrigeration apparatus comprises a switching mechanism (22) for switching the direction of flow of refrigerant in the refrigeration apparatus.

2. Refrigeration device (1), according to claim 1, characterized in that: the internal heat exchanger (41) is a transverse fin type heat exchanger.

3. Refrigeration device (1), according to claim 1 or 2, characterized in that it is further provided with: a bypass tube (30) to conduct a gaseous component of the refrigerant accumulated in the refrigerant storage tank ( 25) to the compressor (21) or to a refrigerant pipe on an inlet side of the compressor.

4. Refrigeration apparatus (1) according to claim 3, characterized in that the bypass tube (30) has a flow rate adjustment mechanism (30a).

5. Refrigeration apparatus (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the refrigerant storage tank (25) is a gas and liquid separator.