BR112014029461B1

BR112014029461B1 - Aparelho de refrigeração

Info

Publication number: BR112014029461B1
Application number: BR112014029461-5A
Authority: BR
Inventors: Satoshi Kawano; Shinya Matsuoka; Masahiro Oka
Original assignee: Daikin Industries, Ltd
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2022-05-10
Also published as: JP2014006042A; AU2013268781B2; CN105526727A; CN105526727B; AU2013268781A1; CN104334980B; KR20150020220A; EP2878900B1; EP3144602B1; KR101647942B1; KR20160045909A; ES2860462T3; EP3144602A1; US9587863B2; US20160370039A1; US9897355B2; EP2878900A4; CN104334980A; US20150143841A1; JP5516712B2

Abstract

APARELHO DE REFRIGERAÇÃO. A presente invenção refere-se a aparelho de refrigeração (10) configurado de maneira tal que um aumento no tamanho de um trocador de calor para injeção (64, 264) seja minimizado, de mane ira tal que a função de redução da temperatura de descarga de um compressor (20) seja assegurada. Um aparelho de ar condicionamento (10) usando um refrigerante R32 É provido com: um compressor (20); um trocador de calor de ambiente interno (50); uma válvula de expansão de ambiente externo (41); um trocador de calor de ambiente externo (30); um tubo de ramificação (62); uma válvula elétrica (63) e um trocador de calor (64), os quais são usados para injeção; um receptor de alta pressão (80); e similares. O trocador de calor (64) permite a troca de calor entre um refrigerante, o qual flui através de uma passagem de fluxo de refrigerante principal (11a) e um refrigerante, o qual passou através da válvula elétrica (63) no tubo de ramificação (62). Um a primeira passagem de fluxo de injeção (65) conduz um refrigerante para o compressor (20), o refrigerante tendo fluído através do tubo de ramificação(62) e tendo saído a partir do rocador de calor (64).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho de refrigera ção e, mais especificamente, a um aparelho de refrigeração que usa R32 como um refrigerante.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] Na técnica convencional, dentre aparelhos de refrigeração, tais como aparelhos de condicionamento de ar e similares, há os aparelhos que usam R32 como o refrigerante. Quando se usa R32 como o refrigerante, a temperatura de descarga do mecanismo de compressão tende a ser mais alta, em comparação com o caso de uso de R410A ou R22 como o refrigerante. Reconhecendo este problema, um aparelho de condicionamento de ar que diminui a temperatura de descarga de refrigerante enquanto se usa R32 é descrito no documento de patente 1 (Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública N° 2009-127902). Neste aparelho de condicionamento de ar, parte do refrigerante líquido saindo de um separador de gás e líquido disposto em uma linha de alta pressão é feita se desviar para um mecanismo de compressão, aquele refrigerante desviado então sendo convertido em um estado de gás flash em um trocador de calor interno. Aquele refrigerante desviado para o mecanismo de compressão e convertido em um gás flash é injetado, diminuindo a entalpia de refrigerante em um estado de pressão intermediário no compressor, causando uma diminuição na temperatura de descarga de refrigerante no mecanismo de compressão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[0003] Se o refrigerante a partir do canal de refrigerante principal à alta pressão for feito se desviar e for despressurizado, e, então, aquele refrigerante for evaporado em um trocador de calor interno e suprido para um compressor, certamente será possível diminuir a temperatura de descarga do compressor.

[0004] Contudo, no caso no qual a unidade de ambiente externo de um aparelho de condicionamento de ar está posicionada mais alta em comparação com a unidade de ambiente interno, a pressão de refrigerante saindo do separador de gás e líquido da unidade de ambiente externo durante a operação de aquecimento pode se tornar muito baixa. Ainda, no caso no qual os tubos de comunicação de refrigerante unindo a unidade de ambiente externo e a unidade de ambiente interno são longos, é concebível que a pressão de refrigerante saindo do separador de gás e líquido diminua. Quando a pressão desse refrigerante que é feito se desviar é baixa, o espaço para despressurização do refrigerante que é feito se desviar antes da entrada no trocador de calor interno diminui, e a diferença de temperatura entre o refrigerante que é feito se desviar e o refrigerante fluindo no canal de refrigerante principal no trocador de calor interno se torna pequena, causando preocupações que a quantidade de gás flash ou a secura não possa ser mantida. De modo a evitar estes problemas, torna-se necessário aumentar o tamanho do trocador de calor interno, o que então eleva os custos de produção e torna necessário aumentar o tamanho da unidade de ambiente externo.

[0005] Um objetivo da presente invenção é prover um aparelho re frigerante que tem um trocador de calor, que troca calor entre um refrigerante fluindo no canal de refrigerante principal e um refrigerante desviado do canal de refrigerante principal, em que o refrigerante desviado do canal de refrigerante principal é suprido para um compressor ou um tubo de sucção, diminuindo a temperatura de descarga do compressor, enquanto se minimiza um aumento no tamanho do trocador de calor e se mantém a função de redução da temperatura de des- carga do compressor.

Solução para o Problema

[0006] Um aparelho de refrigeração de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção usa R32 como o refrigerante, e é provido com um compressor, um condensador, um mecanismo de expansão, um evaporador, um canal de fluxo de ramificação, uma primeira válvula de abertura ajustável, um trocador de calor para injeção, um primeiro canal de injeção, um tanque de armazenamento de refrigerante e um segundo canal de injeção. O compressor suga refrigerante à baixa pressão a partir de uma passagem de sucção, comprime o refrigerante e descarrega o refrigerante à alta pressão. O condensador condensa o refrigerante à alta pressão, descarregado a partir do compressor. O mecanismo de expansão expande o refrigerante à alta pressão que sai do condensador. O evaporador evapora o refrigerante expandido pelo mecanismo de expansão. O canal de fluxo de ramificação é um canal que se ramifica a partir do canal de refrigerante prin-cipal, unindo o condensador e o evaporador. A primeira válvula de abertura ajustável é disposta no canal de fluxo de ramificação, e o grau de abertura pode ser ajustado. O trocador de calor para injeção troca calor ente o refrigerante que flui no canal de refrigerante principal e o refrigerante que passa através da primeira válvula de abertura ajustável do canal de fluxo de ramificação. O primeiro canal de injeção guia o refrigerante que flui no canal de fluxo de ramificação e sai do trocador de calor para injeção, para o compressor ou a passagem de sucção. O tanque de armazenamento de refrigerante é disposto ao longo do canal de refrigerante principal. O segundo canal de injeção guia o componente de gás de refrigerante acumulado dentro do tanque de armazenamento de refrigerante para o compressor ou a passagem de sucção.

[0007] Este aparelho de refrigeração, de acordo com a presente invenção, fornecido com o trocador de calor para injeção e o primeiro canal de injeção, despressuriza o refrigerante ramificado a partir do canal de refrigerante principal conectando o condensador e o evapo- rador na primeira válvula de abertura ajustável do canal de fluxo de ramificação, e aquece o refrigerante no trocador de calor para injeção. O refrigerante aquecido despressurizado que se tornou um gás flash em um estado bifásico de gás-líquido, um gás saturado ou um gás superaquecido, é fluído para o compressor ou a passagem de sucção ao passar através do primeiro canal de injeção, permitindo que a temperatura de descarga do compressor seja abaixada. Por outro lado, conforme o aparelho de refrigeração é adicionalmente fornecido com o tanque de armazenamento de refrigerante e o segundo canal de injeção, o componente de gás (gás saturado) de refrigerante acumulado dentro do tanque de armazenamento de refrigerante é fluído para o compressor ou a passagem de sucção através do segundo canal de injeção, o que também permite que a temperatura de descarga do compressor seja diminuída. Assim, como há duas rotas de injeção no aparelho de refrigeração de acordo com a presente invenção, mesmo no caso no qual a pressão do refrigerante desviado do canal de refrigerante principal é baixa, e a secura e a quantidade de refrigerante fluindo para o compressor são incapazes de serem mantidas, mesmo após ser aquecido no trocador de calor para injeção, é possível diminuir a temperatura de descarga do compressor usando o refrigerante no tanque de armazenamento de refrigerante. Ainda, como é possível usar qualquer uma das duas rotas, torna-se desnecessário aumentar o tamanho do trocador de calor para injeção de modo a se manter a secura de refrigerante fluindo para o compressor, independentemente do estado do refrigerante, desse modo se minimizando um aumento no tamanho do trocador de calor, e permitindo que a função de redução da temperatura de descarga do compressor seja mantida.

[0008] Um aparelho de refrigeração de acordo com um segundo aspecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção ainda provido com uma unidade de controle. A unidade de controle comuta entre um primeiro controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o primeiro canal de injeção, e um segundo controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o segundo canal de injeção.

[0009] Aqui, quando o primeiro controle de injeção é realizado, o refrigerante desviado a partir do canal de refrigerante principal unindo o condensador e o evaporador é despressurizado pela primeira válvula de abertura ajustável do canal de fluxo de ramificação, e aquecido no trocador de calor para injeção. Então, o refrigerante aquecido despres- surizado, que é um gás flash bifásico de gás-líquido, um gás saturado ou um gás superaquecido, passa através do primeiro canal de injeção, fluindo para o compressor ou a passagem de sucção, servindo para diminuir a temperatura de descarga do compressor. Por outro lado, quando o segundo controle de injeção é realizado, o componente de gás (gás saturado) de refrigerante acumulado no tanque de armazenamento de refrigerante passa através do segundo canal de injeção e flui para o compressor ou para a passagem de sucção, servindo para diminuir a temperatura de descarga do compressor. Desta forma, este aparelho de refrigeração de acordo com a presente invenção é configurado para permitir uma comutação entre o primeiro controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o primeiro canal de injeção e o segundo controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o segundo canal de injeção. Assim sendo, mesmo no caso no qual a pressão do refrigerante desviado a partir do canal de refrigerante principal é baixa, e a secura e a quantidade de refrigerante fluindo para o compressor é incapaz de ser mantida, mesmo após ser aquecida no trocador de calor para injeção, é possível comutar para o se gundo controle de injeção e diminuir a temperatura de descarga do compressor. Ainda, como é possível usar o segundo controle de injeção, bem como o primeiro controle de injeção, independentemente do estado do refrigerante, torna-se desnecessário aumentar o tamanho do trocador de calor para injeção, de modo a se manter a secura do refrigerante fluindo para o compressor, desse modo, se minimizando um aumento no tamanho do trocador de calor, enquanto se permite que a função de redução da temperatura de descarga do compressor seja mantida.

[0010] O primeiro controle de injeção é um controle para diminui ção da temperatura de descarga do compressor através de um refrigerante fluindo primariamente no primeiro canal de injeção. O primeiro controle de injeção opera de modo que quase nenhum refrigerante flui no primeiro canal de injeção ou a quantidade de refrigerante que flui no segundo canal de injeção é menor do que a quantidade de refrigerante que flui no primeiro canal de injeção. O segundo controle de injeção é um controle para diminuição da temperatura de descarga do compressor com refrigerante fluindo primariamente no segundo canal de injeção. O segundo controle de injeção opera de modo que quase nenhum refrigerante flua no primeiro canal de injeção ou a quantidade de refrigerante que flui no primeiro canal de injeção seja menor do que a quantidade de refrigerante que flui no segundo canal de injeção.

[0011] Um aparelho de refrigeração de acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, no qual a unidade de controle comuta entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal entre o condensador e o mecanismo de expansão.

[0012] Aqui, no caso no qual a pressão é baixa no refrigerante flu indo através da primeira válvula de abertura ajustável e o trocador de calor para injeção para o compressor ou a passagem de sucção, dado que não é possível manter a quantidade e a secura do refrigerante saindo do trocador de calor para injeção, a comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção é realizada com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal que é desviado pelo canal de fluxo de ramificação (basicamente, a pressão de refrigerante entre o condensador e o mecanismo de expansão). Assim sendo, mesmo no caso no qual uma injeção usando o primeiro canal de injeção largamente não pode ser realizada, a temperatura de descarga do compressor pode ser diminuída.

[0013] Nota-se que a pressão de refrigerante no canal de refrige rante principal entre o condensador e o mecanismo de expansão pode ser detectada diretamente, por exemplo, pela instalação de um medidor de pressão. Ainda, pela obtenção da quantidade de refrigerante em circulação a partir da frequência de compressor, a pressão de refrigerante à baixa pressão na passagem de sucção ou a pressão de refrigerante à alta pressão descarregada a partir do compressor, e pelo cálculo da quantidade de despressurização no mecanismo de expansão do canal de refrigerante principal, é possível calcular a pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal a partir da quantidade de despressurização do mecanismo de expansão e da diferença entre as pressões alta e baixa. Para a pressão de refrigerante à alta pressão ou de refrigerante à baixa pressão, é adequado detectar estas usando um medidor de pressão, e também é adequado calcular a partir da temperatura de saturação de refrigerante ou similar.

[0014] Mais ainda, a comutação entre o primeiro controle de inje ção e o segundo controle de injeção, realizada com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal desviado pelo canal de fluxo de ramificação, inclui uma comutação realizada com base em um valor detectado ou um valor estimado da pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal entre o condensador e o mecanismo de expansão, e também inclui uma comutação realizada com base em um valor detectado relacionado à pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal entre o condensador e o mecanismo de expansão.

[0015] Um aparelho de refrigeração de acordo com um quarto as pecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto ou o terceiro aspecto da presente invenção ainda provido com uma segunda válvula de abertura ajustável. A segunda válvula de abertura ajustável é disposta ao longo do segundo canal de injeção, e o grau de abertura pode ser ajustado. O primeiro canal de injeção e o segundo canal de injeção fazem com que o refrigerante se funda com o refrigerante à pressão intermediária do compressor. A unidade de controle no primeiro controle de injeção faz com que o refrigerante primariamente a partir do primeiro canal de injeção se funda com o refrigerante à pressão intermediária do compressor, e no segundo controle de injeção, faz com que o refrigerante primariamente do segundo canal de injeção se funda com o refrigerante à pressão intermediária do compressor.

[0016] Aqui, como o refrigerante fluindo em cada um dos canais de injeção é feito se fundir com o refrigerante à pressão intermediária do compressor, é possível suprimir a velocidade de rotação do compressor enquanto se mantém a capacidade, desse modo, melhorando a eficiência do aparelho de refrigeração. Ainda, durante o primeiro controle de injeção, a primeira válvula de abertura ajustável é ajustada e, durante o segundo controle de injeção, a segunda válvula de abertura ajustável é ajustada, de modo que a temperatura de descarga do compressor possa ser abaixada através da execução da injeção apropriada.

[0017] Um aparelho de refrigeração de acordo com um quinto as- pecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, em que a unidade de controle comuta entre o primeiro controle de injeção, o segundo controle de injeção e um terceiro controle de injeção, o terceiro controle de injeção sendo um controle que flui refrigerante para o primeiro canal de injeção e o segundo canal de injeção.

[0018] Aqui, além do primeiro controle de injeção que flui refrige rante primariamente para o primeiro canal de injeção e o segundo controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o segundo canal de injeção, o terceiro controle de injeção é provido. A unidade de controle, através do terceiro controle de injeção, flui refrigerante para o primeiro canal de injeção e o segundo canal de injeção. Isto é, o terceiro controle de injeção flui o refrigerante a partir do trocador de calor para injeção através do primeiro canal de injeção para o compressor ou a passagem de sucção, e também flui refrigerante a partir do tanque de armazenamento de refrigerante através do segundo canal de injeção para o compressor ou a passagem de sucção. Desta forma, como os primeiro, segundo e terceiro controles de injeção são provi-dos, o controle de injeção apropriado é selecionado, com base na cooperação e nas condições de instalação do aparelho de refrigeração, levando a uma capacidade melhorada de operação e a uma redução na temperatura de descarga do compressor.

[0019] Um aparelho de refrigeração de acordo com um sexto as pecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o quinto aspecto da presente invenção, em que a parte de controle, no terceiro controle de injeção, muda a relação entre a quantidade de refrigerante fluído para o primeiro canal de injeção e a quantidade de refrigerante fluído para o segundo canal de injeção, com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal entre o condensador e o mecanismo de expansão.

[0020] Se a pressão de refrigerante no canal de refrigerante prin cipal entre o condensador e o mecanismo de expansão diminuir, dependendo do tamanho do trocador de calor para injeção, da secura e da quantidade de refrigerante fluindo a partir do trocador de calor para injeção para o segundo canal de injeção não podem atingir os níveis desejados. Ainda, se a pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal diminuir, no caso em que há uma diferença substancial entre a altura da posição do evaporador, de modo que haja uma diferença substancial entre a elevação do condensador e o evaporador, não será preferível controlar a acumulação (um controle que diminui adicionalmente a pressão) do componente de gás do refrigerante no tanque de armazenamento de refrigerante.

[0021] Contudo, no terceiro controle de injeção, do aparelho de re frigeração de acordo com o sexto aspecto da presente invenção que flui refrigerante a partir do trocador de calor para injeção e do tanque de armazenamento de refrigerante simultaneamente para o compressor e similar, a relação da quantidade de refrigerante sujeito à injeção que flui a partir do trocador de calor para injeção para o primeiro canal de injeção e a quantidade de refrigerante sujeito à injeção que flui a partir do tanque de armazenamento de refrigerante para o segundo canal de injeção, é mudada com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal. Um controle implementado desta forma permite que uma injeção seja implementada como apropriado, e evita efeitos adversos ocorrendo em outros locais no aparelho de refrigeração, devido à injeção de refrigerante.

[0022] Um aparelho de refrigeração de acordo com um sétimo as pecto da presente invenção é o aparelho de refrigeração de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, no qual a unidade de controle comuta entre o primeiro controle de injeção, o segundo controle de injeção e um controle de não injeção. O controle de não inje- ção é um controle de modo que o refrigerante não flua no primeiro canal de injeção ou no segundo canal de injeção.

[0023] Aqui, como a temperatura de descarga é baixa, não é ne cessário diminuir a temperatura do compressor através de uma injeção de sucção ou de uma injeção intermediária, mais ainda, no caso, por exemplo, no qual a velocidade de rotação do compressor é baixa, como uma capacidade baixa é requerida, a unidade de controle pode comutar para um controle de não injeção. Se a comutação para o controle de não injeção for feita, um aumento de capacidade através de uma injeção de sucção ou uma injeção intermediária e a ocorrência de uma eficiência de operação substancialmente diminuída são minimizados, permitindo que uma eficiência de operação seja mantida, enquanto se atende à exigência de capacidade baixa.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0024] O aparelho de refrigeração de acordo com o primeiro as pecto da presente invenção usa um refrigerante a partir do tanque de armazenamento de refrigerante, desse modo, se permitindo que a temperatura de descarga do compressor seja reduzida, mesmo no caso no qual a pressão de refrigerante desviado da linha de refrigerante principal é baixa e, embora aquecido pelo trocador de calor para injeção, a secura e a quantidade do refrigerante fluído para o compressor não podem ser mantidas.

[0025] O aparelho de refrigeração de acordo com o segundo as pecto da presente invenção comuta para o segundo controle de injeção, desse modo, se permitindo que a temperatura de descarga seja reduzida, mesmo no caso no qual a pressão de refrigerante desviado da linha de refrigerante principal é baixa e, embora aquecido pelo trocador de calor para injeção, a secura e a quantidade do refrigerante fluído para o compressor não podem ser mantidas.

[0026] O aparelho de refrigeração de acordo com o terceiro aspec- to da presente invenção comuta para o segundo controle de injeção, de modo que uma operação apropriada para redução da temperatura de descarga do compressor seja realizada, mesmo no caso no qual, devido à pressão de refrigerante, uma injeção usando o primeiro canal de injeção ser largamente incapaz de ser realizada.

[0027] O aparelho de refrigeração de acordo com o quarto aspecto da presente invenção funde o refrigerante a partir do canal de injeção com um refrigerante à pressão intermediária do compressor, desse modo, melhorando a eficiência do aparelho de refrigeração, e permitindo que a injeção apropriada seja realizada pelo ajuste do grau de abertura de cada válvula de abertura ajustável.

[0028] O aparelho de refrigeração de acordo com o quinto aspecto da presente invenção seleciona o controle de injeção apropriado com base na condição de operação e nas condições de instalação do aparelho de refrigeração, levando a uma capacidade de operação melhorada e a uma redução na temperatura de descarga do compressor.

[0029] O aparelho de refrigeração de acordo com o sexto aspecto da presente invenção permite que uma injeção seja realizada, conforme apropriado, e suprime os efeitos adversos ocorrendo em outros lugares no aparelho de refrigeração, devido à injeção de refrigerante.

[0030] No aparelho de refrigeração de acordo com o sétimo aspec to da presente invenção, um aumento de capacidade através de injeção de sucção ou injeção intermediária e a ocorrência de uma eficiência de operação diminuída são minimizados, permitindo que uma eficiência de operação seja mantida, enquanto se cumpre a exigência de baixa capacidade.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0031] A figura 1 mostra o sistema de tubulação de refrigerante de um aparelho de condicionamento de ar, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0032] A figura 2 é um diagrama de blocos de controle da unidade de controle do aparelho de condicionamento de ar.

[0033] A figura 3 é uma vista plana do material à prova de som en rolado em torno do compressor.

[0034] A figura 4 mostra o sistema de tubulação de refrigerante do aparelho de condicionamento de ar, de acordo com a Modificação C.

[0035] A figura 5 mostra o sistema de tubulação de refrigerante do aparelho de condicionamento de ar, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.

[0036] A figura 6A ilustra o fluxo de controle de injeção do apare lho de condicionamento de ar, de acordo com a segunda modalidade.

[0037] A figura 6B ilustra o fluxo de controle de injeção do apare lho de condicionamento de ar, de acordo com a segunda modalidade.

[0038] A figura 6C ilustra o fluxo de controle de injeção do apare lho de condicionamento de ar, de acordo com a segunda modalidade.

[0039] A figura 6D ilustra o fluxo de controle de injeção do apare lho de condicionamento de ar, de acordo com a segunda modalidade.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES Primeira Modalidade

[0040] (1) A figura 1 mostra o sistema de tubulação de refrigerante de um aparelho de condicionamento de ar 10, que é um aparelho de refrigeração de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. O aparelho de condicionamento de ar 10 é um aparelho de condicionamento de ar de sistema de tubulação de refrigerante distribuído que resfria e aquece cada cômodo dentro de uma edificação por uma operação de ciclo de refrigerante de tipo de compressão de vapor. O aparelho de condicionamento de ar 10 é provido com uma unidade de ambiente externo 11 como uma unidade de fonte de calor, uma pluralidade de unidades de ambiente interno 12 como unidades de lado de uso, e um tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 e um tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 como tubos de comunicação de refrigerante que conectam a unidade de ambiente externo 11 às unidades de ambiente interno 12. Isto é, o circuito de refrigerante do aparelho de condicionamento de ar 10 mostrado na figura 1 é configurado de modo que a unidade de ambiente externo 11, as unidades de ambiente interno 12, o tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 e o tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 sejam conectados. O tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 e o tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 são, no caso de uma configuração de tubulação longa, de 150 m de comprimento ou mais longos. O comprimento total da tubulação do tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 e do tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14, de modo a se conectar a pluralidade de unidades de ambiente interno 12 à única unidade de ambiente externo 11 pode ser de até 1000 m. Ainda, embora seja contemplado que pode haver uma diferença nas elevações nas quais a unidade de ambiente externo 11 e as unidades de ambiente interno 12 são instaladas, no caso em que a unidade de ambiente externo 11 é instalada em um local baixo e as unidades de ambiente interno 12 são instaladas em um local mais alto, a diferença na elevação entre a unidade de ambiente interno posicionada mais alta 12 e a unidade de ambiente externo 11 pode ser de até 40 m. Por outro lado, no caso no qual a unidade de ambiente externo 11 é instalada em um local alto, tal como no telhado ou similar, e as unidades de ambiente interno 12 são instaladas em um local baixo, a diferença na elevação entre a unidade de ambiente interno posicionada mais baixa 12 e a unidade de ambiente externo 11 pode ser de até 90 m.

[0041] Um refrigerante pode ser selado no circuito de refrigerante mostrado na figura 1 e, conforme descrito subsequentemente, é submetido naquele circuito às operações de um ciclo de refrigerante em que o refrigerante é comprimido, resfriado e condensado, despressuri- zado, então aquecido e evaporado, após o que o refrigerante é comprimido de novo, R32 é usado como o refrigerante. R32 é um refrigerante de GWP baixo com um coeficiente de aquecimento baixo, um tipo de refrigerante de HFC. Ainda, um óleo sintético à base de éter tendo algum grau de compatibilidade com R32 é usado como o óleo refrigerador.

(2) Configuração detalhada do aparelho de condicionamento de ar (2-1) Unidades de ambiente interno

[0042] As unidades de ambiente interno 12 são instaladas no teto ou em uma parede lateral de cada cômodo e são conectadas à unidade de ambiente externo 11 através dos tubos de comunicação de refrigerante 13 e 14. A unidade de ambiente interno 12 tem primariamente uma válvula de expansão de ambiente interno 42 que é um redutor de pressão e um trocador de calor de ambiente interno 50 como um trocador de calor de lado de uso.

[0043] A válvula de expansão de ambiente interno 42 é um meca nismo de expansão que despressuriza o refrigerante, sendo uma válvula elétrica que tem uma abertura ajustável. Uma extremidade da válvula de expansão de ambiente interno 42 é conectada ao tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 e a outra extremidade é conectada ao trocador de calor de ambiente interno 50.

[0044] O trocador de calor de ambiente interno 50 é um trocador de calor que funciona como um evaporador ou um condensador do refrigerante. Uma extremidade do trocador de calor de ambiente interno 50 é conectada à válvula de expansão de ambiente interno 42 e a outra extremidade é conectada ao tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14.

[0045] A unidade de ambiente interno 12 tem um ventilador de ambiente interno 55 para sucção de ar de ambiente interno e suprimento do ar em ambiente interno, facilitando uma troca de calor entre o ambiente interno e o refrigerante fluindo no trocador de calor de ambiente interno 50.

[0046] Ainda, a unidade de ambiente interno 12 tem um controla dor de ambiente interno 90b para controle da operação de cada parte que configura a unidade de ambiente interno 12 e cada tipo de sensor. O controlador de ambiente interno 90b tem um microcomputador ou uma memória ou similar instalada para controle da unidade de ambiente interno 12, troca sinais de controle ou similares com uma unidade de controle remota (não mostrada nos desenhos) para facilitar uma operação individual da unidade de ambiente interno 12, e troca sinais de controle ou similares através de uma linha de transmissão 90c com um controlador de ambiente externo 90a da unidade de ambiente externo 11, descrito subsequentemente. Os vários sensores incluem um sensor de temperatura de tubo de líquido de ambiente interno 97 e um sensor de temperatura de tubo de gás de ambiente interno 98 que são instalados na unidade de ambiente interno 12. O sensor de temperatu-ra de tubo de líquido de ambiente interno 97 é afixado a um tubo de refrigerante que conecta a válvula de expansão de ambiente interno 42 e o trocador de calor de ambiente interno 50. O sensor de temperatura de tubo de gás de ambiente interno 98 é afixado a um tubo de refrigerante que sai do trocador de calor de ambiente interno 50 para o tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14.

(2-2) Unidade de ambiente externo

[0047] A unidade de ambiente externo 11 é instalada no exterior ou no porão da edificação, tendo cada cômodo no qual a unidade de ambiente interno 12 é empregada, e é conectada às unidades de ambiente interno 12 através dos tubos de comunicação de refrigerante 13 e 14. Primariamente, a unidade de ambiente externo 11 tem um compressor 20, uma válvula de comutação de quatro vias 15, um trocador de calor de ambiente externo 30, uma válvula de expansão de ambien- te externo 41, um circuito de ponte 70, um receptor de alta pressão 80, uma primeira válvula de injeção elétrica 63, um trocador de calor para injeção 64, uma segunda válvula de injeção elétrica 84, uma válvula de fechamento de lado de líquido 17 e uma válvula de fechamento de lado de gás 18.

[0048] O compressor 20 é um compressor selado hermeticamente acionado por um motor de compressor. Nesta modalidade, há um compressor 20, embora esta modalidade não esteja limitada a este número, e é adequado ter dois ou mais compressores 20 conectados em paralelo, dependendo do número de unidades de ambiente interno conectadas 12. O compressor 20 suga o refrigerante gasoso a partir de uma passagem de sucção 27 através de um vaso 28 pertencente ao compressor 20. Um sensor de pressão de descarga 91 para detecção da pressão de refrigerante descarregado e um sensor de temperatura de descarga 93 para detecção da temperatura de refrigerante descarregado são montados em um tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20. Ainda, um sensor de temperatura de admissão 94 para detecção da temperatura do refrigerante sugado para o compressor 20 é montado na passagem de sucção 27. Nota-se que o compressor 20 tem uma janela de injeção intermediária 23 descrita subsequentemente.

[0049] A válvula de comutação de quatro vias 15 é um mecanismo para comutação da direção de fluxo de refrigerante. A válvula de comutação de quatro vias 15 conecta o tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20 e uma extremidade do trocador de calor de ambiente externo 30, e conecta a passagem de sucção 27 do compressor 20 (incluindo o vaso 28) à válvula de fechamento de lado de gás 18 (referência à linha contínua da válvula de comutação de quatro vias 15 na figura 1), de modo que, durante a operação de resfriamento, o trocador de calor de ambiente externo 30 seja feito funci- onar como um condensador de refrigerante comprimido pelo compressor 20 e o trocador de calor de ambiente interno 50 seja feito funcionar como um evaporador de refrigerante resfriado no trocador de calor de ambiente externo 30. Ainda, a válvula de comutação de quatro vias 15 conecta o tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20 e a válvula de fechamento de lado de gás 18, e conecta a passagem de sucção 27 a uma extremidade do trocador de calor de ambiente externo 30 (referência à linha tracejada da válvula de comutação de quatro vias 15 na figura 1), de modo que, durante a operação de aquecimento, o trocador de calor de ambiente interno 50 seja feito funcionar como um condensador de refrigerante comprimido pelo compressor 20 e o trocador de calor de ambiente externo 30 seja feito funcionar como um evaporador de refrigerante resfriado no trocador de calor de ambiente interno 50. Nesta modalidade, a válvula de comutação de quatro vias 15 é uma válvula de quatro vias conectada à passagem de sucção 27, ao tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20, ao trocador de calor de ambiente externo 30 e à válvula de fechamento de lado de gás 18.

[0050] O trocador de calor de ambiente externo 30 é um trocador de calor que funciona como um evaporador ou um condensador do refrigerante. Uma extremidade do trocador de calor de ambiente externo 30 é conectada à válvula de comutação de quatro vias 15 e a outra extremidade é conectada à válvula de expansão de ambiente externo 41. Um sensor de temperatura de tubo de líquido de ambiente externo 95 é montado no tubo de refrigerante conectando o trocador de calor de ambiente externo 30 e a válvula de expansão de ambiente externo 41, de modo a detectar a temperatura do refrigerante fluindo naquele tubo.

[0051] A unidade de ambiente externo 11 tem um ventilador de ambiente externo 35 que suga o ar do ambiente externo para a unida de e expele o ar de novo para o ambiente externo. O ventilador de ambiente externo 35 facilita a troca de calor entre o ar de ambiente externo e o refrigerante fluindo no trocador de calor de ambiente externo 30, e é acionado por um motor de ventilador de ambiente externo. Nota-se que a fonte de calor do trocador de calor de ambiente externo 30 não está limitada ao ar exterior e é adequada para uso de um meio de aquecimento diferente, tal como água ou similar.

[0052] A válvula de expansão de ambiente externo 41 é um meca nismo de expansão para despressurização do refrigerante, e é uma válvula elétrica que tem uma abertura ajustável. Uma extremidade da válvula de expansão de ambiente externo 41 é conectada ao trocador de calor de ambiente externo 30 e a outra extremidade é conectada ao circuito de ponte 70.

[0053] O circuito de ponte 70 tem quatro válvulas de retenção 71, 72, 73 e 74. A válvula de retenção de entrada 71 permite que o refrigerante a partir do trocador de calor de ambiente externo 30 flua apenas em direção ao receptor de alta pressão 80. A válvula de retenção de saída 72 permite que o refrigerante a partir do receptor de alta pressão 80 flua apenas em direção ao trocador de calor de ambiente interno 50. A válvula de retenção de entrada 73 permite que o refrigerante a partir do trocador de calor de ambiente interno 50 flua apenas em direção ao receptor de alta pressão 80. A válvula de retenção de saída 74 permite que o refrigerante a partir do receptor de alta pressão 80 flua apenas em direção ao trocador de calor de ambiente externo 30 através da válvula de expansão de ambiente externo 41. Isto é, as válvulas de retenção de entrada 71 e 73 atendem à função de fluir um refrigerante a partir de um dentre o trocador de calor de ambiente externo 30 e o trocador de calor de ambiente interno 50 para o receptor de alta pressão 80, enquanto as válvulas de retenção de saída 72 e 74 atendam à função de fluir um refrigerante a partir do receptor de alta pres- são 80 para o outro dentre o trocador de calor de ambiente externo 30 e o trocador de calor de ambiente interno 50.

[0054] O receptor de alta pressão 80 é um recipiente disposto en tre a válvula de expansão de ambiente externo 41 e a válvula de fechamento de lado de líquido 17 que funciona como um tanque de armazenamento de refrigerante. Durante a operação de resfriamento e durante a operação de aquecimento, o receptor de alta pressão 80, no qual um refrigerante à alta pressão fluiu, não está sujeito à ocorrência dos fenômenos adversos em que um refrigerante em excesso, incluindo um óleo refrigerador, separa-se em duas camadas, com o óleo refrigerador se acumulando na porção superior, porque o refrigerante em excesso que se acumula no receptor de alta pressão 80 é mantido a uma temperatura relativamente alta.

[0055] Ainda, normalmente um refrigerante líquido reside na parte inferior do espaço interno do receptor de alta pressão 80 e um refrigerante gasoso reside na parte superior. Um segundo canal de injeção 82 se estende a partir da parte superior daquele espaço interno em direção ao compressor 20. O segundo canal de injeção 82 atende à função de guiar o componente gasoso de refrigerante acumulado dentro do receptor de alta pressão 80 para o compressor 20. Uma segunda válvula de injeção elétrica 84 de abertura ajustável é provida no segundo canal de injeção 82.

[0056] Um trocador de calor para injeção 64 é provido entre a saí da do receptor de alta pressão 80 e as válvulas de retenção de saída 72 e 74 do circuito de ponte 70. Um tubo de fluxo de ramificação 62 se ramifica a partir de uma parte do canal de refrigerante principal 11a conectando a saída do receptor de alta pressão 80 e o trocador de calor para injeção 64. O canal de refrigerante principal 11a é o canal principal para refrigerante líquido, e conecta o trocador de calor de ambiente externo 30 e o trocador de calor de ambiente interno 50. O receptor de alta pressão 80 é disposto entre a válvula de expansão de ambiente externo 41 e a válvula de fechamento de lado de líquido 17 ao longo do canal de refrigerante principal 11a.

[0057] Uma primeira válvula de injeção elétrica 63 tendo uma aber tura ajustável é disposta no tubo de fluxo de ramificação 62. O tubo de fluxo de ramificação 62 é conectado a um segundo percurso de fluxo 64b do trocador de calor para injeção 64. Isto é, quando a primeira válvula de injeção elétrica 63 é aberta, o refrigerante desviado do canal de refrigerante principal 11a para o tubo de fluxo de ramificação 62 é des- pressurizado na primeira válvula de injeção elétrica 63 e flui para o segundo percurso de fluxo 64b do trocador de calor para injeção 64.

[0058] O refrigerante despressurizado na primeira válvula de inje ção elétrica 63 e fluído para o segundo percurso de fluxo 64b de trocador de calor para injeção 64 é submetido a uma troca de calor com um refrigerante fluindo em um primeiro canal 64a do trocador de calor para injeção 64. O primeiro canal 64a do trocador de calor para injeção 64 configura uma parte do canal de refrigerante principal 11a. O refrigerante que fluiu através do tubo de fluxo de ramificação 62 e do segundo canal 64b, após uma troca de calor no trocador de calor para injeção 64, é enviado para o compressor 20 por meio de um primeiro canal de injeção 65. Um primeiro sensor de temperatura de injeção 96 para detecção da temperatura do refrigerante que foi submetido a uma troca de calor após passar através do segundo canal 64b do trocador de calor para injeção 64 é montado no primeiro canal de injeção 65.

[0059] O trocador de calor para injeção 64 é um trocador de calor interno que emprega uma estrutura de tubo dupla que executa uma troca de calor entre o refrigerante fluindo no canal de refrigerante principal 11a que é o percurso principal, e o refrigerante desviado a partir do canal de refrigerante principal 11a para injeção, conforme descrito acima. Uma extremidade do primeiro canal 64a do trocador de calor para injeção 64 é conectada à saída do receptor de alta pressão 80, enquanto a outra extremidade se conecta às válvulas de retenção de saída 72 e 74 do circuito de ponte 70.

[0060] A válvula de fechamento de lado de líquido 17 é uma válvu la conectada ao tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 que funciona para a troca de refrigerante entre a unidade de ambiente externo 11 e a unidade de ambiente interno 12. A válvula de fechamento de lado de gás 18 é uma válvula conectada ao tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 que funciona para a troca de refrigerante entre a unidade de ambiente externo 11 e a unidade de ambiente interno 12, a válvula de fechamento de lado de gás 18 sendo conectada à válvula de comutação de quatro vias 15. Aqui, a válvula de fechamento de lado de líquido 17 e a válvula de fechamento de lado de gás 18 são válvulas de três vias providas com janelas de serviço.

[0061] O vaso 28 é disposto na passagem de sucção 27 entre a válvula de comutação de quatro vias 15 e o compressor 20, e atende à função de evitar que um refrigerante líquido seja sugado para o compressor 20, quando um refrigerante que inclui um componente líquido excessivo flui para dentro. Aqui, embora o vaso 28 seja provido, também é adequado adicionalmente empregar na passagem de sucção 27 um acumulador para evitar um fluxo de líquido de volta para o compressor 20.

[0062] Conforme descrito acima, a janela de injeção intermediária 23 é provida no compressor 20. A janela de injeção intermediária 23 é uma janela que introduz refrigerante, de modo a fluir um refrigerante a partir do exterior para o refrigerante à pressão intermediária no decorrer da compressão no compressor 20. O primeiro canal de injeção 65 e o segundo canal de injeção 82 descritos acima são conectados a um tubo de injeção intermediária 23a, que é conectado à janela de injeção intermediária 23. Quando a primeira válvula de injeção elétrica 63 é aberta, uma injeção intermediária é realizada que flui refrigerante para a janela de injeção intermediária 23 a partir do primeiro canal de injeção 65 e, quando a segunda válvula de injeção elétrica 84 está aberta, uma injeção intermediária é realizada, que flui refrigerante para a janela de injeção intermediária 23 a partir do segundo canal de injeção 82. Nota-se que é possível substituir o compressor 20 por dois compressores conectados em série e conectar o tubo de injeção intermediária 23a à tubulação de refrigerante conectando a janela de descarga de um compressor de estágio baixo e a janela de sucção de um compressor de estágio alto.

[0063] Conforme mostrado na figura 3, um material à prova de som 20a é enrolado em torno do compressor 20. Um entalhe 20b que evita um contato com o tubo de injeção intermediária 23a é formado no material à prova de som 20a. O material à prova de som 20a é dividido em duas partes em consideração às dificuldades que seriam incorridas na afixação e na remoção do material à prova de som 20a, se o material à prova de som 20a inteiro em torno do entalhe 20b fosse um único corpo integrado, quando um outro membro, tal como um membro de revestimento da unidade de ambiente externo 11 ou similar for provido em torno do tubo de injeção intermediária 23a. Especificamente, o material à prova de som 20a é dividido em uma seção de corpo principal 20c e uma seção de pedaço pequeno 20d. A seção de pedaço pequeno 20d se afixa à seção de corpo principal 20c através de uma pluralidade de prendedores de gancho e laço 20e. Quando o material à prova de som 20a é removido do compressor 20 por uma razão, tal como a execução de manutenção ou similar, primeiramente a seção de pedaço pequeno 20d é destacada da seção de corpo principal 20c, então, a seção de corpo principal 20c é deslizada para o lado esquerdo na figura 3, removendo-se o material à prova de som 20a do tubo de injeção intermediária 23a e do compressor 20.

[0064] Ainda, a unidade de ambiente externo 11 tem vários senso res e um controlador de ambiente externo 90a. O controlador de ambiente externo 90a é provido com uma memória ou um microcomputador ou similar, para a execução de controle da unidade de ambiente externo 11, e troca sinais de controle e similares através de uma linha de transmissão 8a com o controlador de ambiente interno 90b da unidade de ambiente interno 12. Os vários sensores incluem o sensor de pressão de descarga 91, o sensor de temperatura de descarga 93, o sensor de temperatura de admissão 94, o sensor de temperatura de tubo de líquido de ambiente externo 95 e o primeiro sensor de temperatura de injeção 96, descritos acima, um sensor de pressão de saída de receptor 92 e um sensor de temperatura de ar de ambiente externo 99 para a detecção da temperatura do ar externo. O sensor de pressão de saída de receptor 92 montado em uma parte do canal de refrigerante principal 11a entre a saída do receptor de alta pressão 80 e o trocador de calor para injeção 64 é um sensor para a detecção da pressão de refrigerante saindo do receptor de alta pressão 80.

(2-3) Tubos de comunicação de refrigerante

[0065] Os tubos de comunicação de refrigerante 13 e 14 são tubos de refrigerante que são instalados no local, quando a unidade de ambiente externo 11 e as unidades de ambiente interno 12 são instaladas na localização.

(2-4) Controlador

[0066] O controlador 90, um dispositivo de controle para execução dos vários controles de operação do aparelho de condicionamento de ar 10, compreende o controlador de ambiente externo 90a e o controlador de ambiente interno 90b unidos através de uma linha de transmissão 90c, conforme mostrado na figura 1. Conforme mostrado na figura 2, o controlador 90 recebe sinais de detecção a partir dos vários sensores descritos acima 91 a 99, e implementa um controle dos vá- rios dispositivos incluindo o compressor 20, o ventilador de ambiente externo 35, a válvula de expansão de ambiente externo 41, o ventilador de ambiente interno 55, a primeira válvula de injeção elétrica 63, a segunda válvula de injeção elétrica 84 e similares, com base nestes sinais de detecção.

[0067] O controlador 90 é provido com partes de função incluindo uma parte de controle de operação de resfriamento para quando a operação de resfriamento for realizada, que usa o trocador de calor de ambiente interno 50 como um evaporador, uma parte de controle de operação de aquecimento para quando a operação de aquecimento for realizada, que usa o trocador de calor de ambiente interno 50 como um condensador, e uma parte de controle de injeção que executa um controle de injeção para a operação de resfriamento ou a operação de aquecimento.

(3) Operação do aparelho de condicionamento de ar

[0068] A operação do aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com esta modalidade será descrita agora. Os controles para cada operação explicada subsequentemente são realizados a partir do controlador 90 que funciona como um dispositivo para controle de operação.

(3-1) Operações básicas para a operação de resfriamento

[0069] Durante a operação de resfriamento, a válvula de comuta ção de quatro vias 15 está na condição indicada pela linha contínua na figura 1, isto é, um refrigerante líquido descarregado a partir do compressor 20 flui para o trocador de calor de ambiente externo 30, mais ainda, a passagem de sucção 27 é conectada à válvula de fechamento de lado de gás 18. Com a válvula de expansão de ambiente externo 41 plenamente aberta, a válvula de expansão de ambiente interno 42 vem a ser ajustada. Nota-se que as válvulas de fechamento 17 e 18 estão na condição aberta.

[0070] Com o circuito de refrigerante nesta condição, o refrigerante gasoso à alta pressão descarregado a partir do compressor 20 é enviado através da válvula de comutação de quatro vias 15 para o trocador de calor de ambiente externo 30 funcionando como um condensador de refrigerante, onde o refrigerante é resfriado ao ser submetido a uma troca de calor com o ambiente externo suprido a partir do ventilador de ambiente externo 35. O refrigerante à alta pressão resfriado no trocador de calor de ambiente externo 30 e liquefeito se torna um refrigerante em um estado super-resfriado no trocador de calor para injeção 64 e, então, é entregue através do tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 para cada uma das unidades de ambiente interno 12. O refrigerante enviado para cada uma das unidades de ambiente interno 12 é despressurizado pelas respectivas válvulas de expansão de ambiente interno 42, tornando-se um refrigerante à baixa pressão em um estado bifásico de gás-líquido e, então, é submetido a uma troca de calor com o ar de ambiente interno no trocador de calor de ambiente interno 50, funcionando como um evaporador de refrigerante, tornando-se evaporado, e tornando-se um refrigerante gasoso à baixa pressão. O refrigerante gasoso à baixa pressão, aquecido no trocador de calor de ambiente interno 50 é enviado através do tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 para a unidade de ambiente externo 11 e sugado para o compressor 20 de novo através da válvula de comutação de quatro vias 15. Isto é como o aparelho de condicionamento de ar resfria ambientes internos.

[0071] No caso em que algumas das unidades de ambiente interno 12 dentre as unidades de ambiente interno 12 não estão operando, a válvula de expansão de ambiente interno 42 da unidade de ambiente interno 12 que não está operando tem a abertura fechada (por exemplo, fechada completamente). Neste caso, quase nenhum refrigerante passa através da unidade de ambiente interno 12 que parou de operar e a operação de resfriamento é realizada apenas na unidade de ambiente interno 12 que está operando.

(3-2) Operações básicas durante a operação de aquecimento

[0072] Durante a operação de aquecimento, a válvula de comuta ção de quatro vias 15 está na condição indicada pela linha tracejada na figura 1, isto é, o tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20 é conectado à válvula de fechamento de lado de gás 18, mais ainda, a passagem de sucção 27 é conectada ao trocador de calor de ambiente externo 30. A válvula de expansão de ambiente externo 41 e a válvula de expansão de ambiente interno 42 vêm a ser ajustadas. Nota-se que as válvulas de fechamento 17 e 18 estão na condição aberta.

[0073] Com o circuito de refrigerante nesta condição, o refrigerante gasoso à alta pressão descarregado a partir do compressor 20 é enviado através da válvula de comutação de quatro vias 15 e do tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 para cada uma das unidades de ambiente interno 12. O refrigerante gasoso à alta pressão enviado para cada uma das unidades de ambiente interno 12 é resfriado ao ser submetido a uma troca de calor com o ar de ambiente interno nos respectivos trocadores de calor de ambiente interno 50, cada um funcionando como um condensador de refrigerante. Depois disso, o refrigerante passa através da válvula de expansão de ambiente interno 42 e é enviado através do tubo de comunicação de refrigerante líquido 13 para a unidade de ambiente externo 11. Conforme o refrigerante é submetido a uma troca de calor com ar de ambiente interno e resfriado, o ar de ambiente interno é aquecido. O refrigerante à alta pressão enviado para a unidade de ambiente externo 11 é separado em líquido e gás no receptor de alta pressão 80, o refrigerante líquido à alta pressão entra em um estado sub-resfriado no trocador de calor para injeção 64, sendo despressurizado pela válvula de expansão de ambiente externo 41 para se tornar um refrigerante à baixa pressão em um estado bifásico de gás-líquido, o qual então é fluído para o trocador de calor de ambiente externo 30, funcionando como um evaporador de refrigerante. O refrigerante à baixa pressão em um estado bifásico de gás-líquido fluído para o trocador de calor de ambiente externo 30 é submetido a uma troca de calor com o ar de ambiente externo suprido a partir do ventilador de ambiente externo 35 e aquecido, tornando-se um refrigerante à baixa pressão evaporado. O refrigerante gasoso à baixa pressão saindo a partir do trocador de calor de ambiente externo 30 é sugado para o compressor 20 de novo através da válvula de comutação de quatro vias 15. Isto é como o aparelho de condicionamento de ar aquece ambientes externos.

(3-3) Controle de injeção para cada operação

[0074] Durante a operação de resfriamento e durante a operação de aquecimento, a parte de controle de injeção compreendendo uma das partes de função do controlador 90, seletivamente executa o primeiro controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o primeiro canal de injeção 65, ou o segundo controle de injeção que flui refrigerante primariamente para o segundo canal de injeção 82. Estes controles de injeção são realizados de modo a reduzir a temperatura de descarga, já que há uma tendência para a temperatura de descarga do compressor 20, usando R32 como refrigerante, ser alta, o refrigerante sendo enviado para a janela de injeção intermediária 23 do compressor 20 usando-se o primeiro canal de injeção 65 ou o segundo ca-nal de injeção 82, reduzindo a temperatura de descarga do compressor 20. O refrigerante à pressão intermediária enviado para a janela de injeção intermediária 23 é de temperatura mais baixa do que o refrigerante à pressão intermediária no decorrer da compressão no compressor 20, desse modo, se reduzindo a temperatura de descarga do compressor 20.

[0075] O controlador 90 normalmente realiza o primeiro controle de injeção. O segundo controle de injeção flui refrigerante primariamente para o primeiro canal de injeção 65 e, portanto, é um controle que executa uma injeção intermediária. Durante o primeiro controle de injeção, a primeira válvula de injeção elétrica 63 funciona como uma válvula de expansão, a abertura normalmente sendo ajustada com base na temperatura detectada Tsh a partir do primeiro sensor de temperatura de injeção 96. Neste momento, a abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63 é ajustada de modo que o refrigerante fluindo no primeiro canal de injeção 65 se torne um gás superaquecido, isto é, de modo que o refrigerante se torne um gás refrigerante superaquecido, conforme requerido. Desta forma, a temperatura de descarga do compressor 20 é reduzida, e a eficiência de operação do aparelho de condicionamento de ar 10 é melhorada.

[0076] O controlador 90 no primeiro controle de injeção monitora a temperatura de descarga Tdi do compressor 20, detectada pelo sensor de temperatura de descarga 93 e, se a temperatura de descarga Tdi exceder a um primeiro valor de limite superior, para o ajuste do grau da abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, com base na temperatura detectada Tsh do primeiro sensor de temperatura de injeção 96, e faz uma transição para ajuste do grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, com base na temperatura de descarga Tdi do sensor de temperatura de descarga 93. Neste momento, a abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63 é ajustada de modo que o refrigerante fluindo no primeiro canal de injeção 65 se torne um gás úmido (gás flash). Se a temperatura de descarga Tdi do sensor de temperatura de descarga 93 estiver abaixo do primeiro valor de limite superior, o controlador 90 retornará para ajustar o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, com base na temperatura detectada Tsh do primeiro sensor de temperatura de injeção 96 de novo. Por outro lado, se a temperatura de descarga Tdi do sensor de temperatura de descarga 93 exceder a um segundo valor de limite superior, que é mais alto do que o primeiro valor de limite superior, um controle de abatimento do compressor 20 começa, reduzindo-se a velocidade de rotação do compressor 20, mais ainda, se a temperatura de descarga Tdi exceder a um terceiro valor de limite superior que é ainda mais alto do que o segundo valor de limite superior, uma instrução será emitida para parada do compressor 20.

[0077] Basicamente, o primeiro controle de injeção abaixa a tem peratura de descarga do compressor 20 e melhora a eficiência de operação do aparelho de condicionamento de ar 10, conforme descrito acima; contudo, o controlador 90, através do sensor de pressão de saída de receptor 92, constantemente monitora a pressão Ph2 (pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2) do refrigerante na vizinhança do ponto de conexão do canal de refrigerante principal 11a com o tubo de fluxo de ramificação 62. Quando a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 do canal de refrigerante principal 11a é mais baixa do que um valor de limite, o controlador 90 comuta do primeiro controle de injeção para o segundo controle de injeção. Isto é porque, se a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 se tornar baixa, tornar-se-á necessário reduzir consideravelmente o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, de modo que o refrigerante fluindo no primeiro canal de injeção 65 se torne um gás superaquecido, e não é possível manter a quantidade de refrigerante injetado (a quantidade de refrigerante fluindo para a janela de injeção intermediária 23). No segundo controle de injeção executado quando a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 está abaixo do valor de limite, a primeira válvula de injeção elétrica 63 é fechada e a segunda válvula de injeção elétrica 84 é aberta, ao invés disso, o componente de gás do refrigerante acumulado dentro do receptor de alta pressão 80 passa através do segundo canal de injeção 82, sendo suprido a partir da janela de injeção intermediária 23 para o compressor 20. Devido ao fato de a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 ser baixa, frequentemente ocorre de o refrigerante retornando para a unidade de ambiente externo 11 a partir da unidade de ambiente interno 12 passar por uma transformação flash, com o componente de gás do refrigerante residente no receptor de alta pressão 80.

[0078] Neste segundo controle de injeção, pode ser possível que a primeira válvula de injeção elétrica 63 não seja fechada, e continuar o ajuste da abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, com base na temperatura detectada Tsh do primeiro sensor de temperatura de injeção 96. Contudo, como a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 está abaixo do valor de limite, no segundo controle de injeção, a quantidade de refrigerante fluindo no segundo canal de injeção 82 se torna maior do que a quantidade de refrigerante fluindo no primeiro canal de injeção 65. Ainda, no segundo controle de injeção, a abertura da segunda válvula de injeção elétrica 84 é ajustada com base na temperatura de descarga Tdi do sensor de temperatura de descarga 93.

[0079] Nota-se que, mesmo quando o aparelho de condicionamen to de ar 10 tem a partida dada, no caso no qual um número pequeno das unidades de ambiente interno 12 é operado, conforme é contemplado que a temperatura de descarga do compressor 20 subirá, uma injeção intermediária é realizada nos tempos quando condições predeterminadas são encontradas. Especificamente, a determinação quanto a se é ou não para implementar uma injeção intermediária, é dependente das condições de temperatura de ar externo ou das condições da capacidade para uma ligação térmica (a capacidade total das unidades de ambiente interno 12 que fluem refrigerante com a válvula de expansão de ambiente interno 42 aberta). Neste caso, no qual uma injeção intermediária é implementada na partida, o controle opera de modo que a abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63 seja gradualmente aumentada, de modo que o compressor 20 não cause uma compressão de líquido.

(4) Características do aparelho de condicionamento de ar (4-1)

[0080] O aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com es ta modalidade da presente invenção, quando da execução do primeiro controle de injeção, primariamente despressuriza na primeira válvula de injeção elétrica 63 do tubo de fluxo de ramificação 62 o refrigerante desviado a partir do canal de refrigerante principal 11a, e aquece o refrigerante no trocador de calor para injeção 64. O refrigerante despres- surizado aquecido, que se tornou um gás flash em um estado bifásico de gás-líquido, um gás saturado ou um gás superaquecido, flui através do primeiro canal de injeção 65 para o compressor 20, a temperatura de descarga do compressor 20 sendo reduzida. Por outro lado, quando o segundo controle de injeção é realizado, primariamente, o com-ponente de gás (gás saturado) do refrigerante acumulado dentro do receptor de alta pressão 80 é fluído através do segundo canal de injeção 82 para o compressor 20, operando para diminuir a temperatura de descarga do compressor 20. Desta forma, o aparelho de condicionamento de ar 10 é configurado de modo a ser capaz de comutar entre o primeiro controle de injeção que flui refrigerante primariamente no primeiro canal de injeção 65 e o segundo controle de injeção que flui refrigerante primariamente no segundo canal de injeção 82.

[0081] Assim sendo, mesmo no caso no qual a pressão do refrige rante líquido na unidade de ambiente externo 11 que foi desviado do canal de refrigerante principal 11a é baixa, e embora o refrigerante seja aquecido no trocador de calor para injeção 64, não é possível manter a quantidade do refrigerante fluindo a partir do primeiro canal de injeção 65 para o compressor 20, é possível comutar para o segundo controle de injeção e diminuir a temperatura de descarga do compressor 20. Ainda, como é possível realizar o segundo controle de injeção além do primeiro controle de injeção, torna-se desnecessário aumentar substancialmente o tamanho do trocador de calor para injeção 64, de modo que a secura do refrigerante fluindo para o compressor 20 seja mantida, independentemente da condição do refrigerante, desse modo, se minimizando qualquer aumento no tamanho do trocador de calor para injeção 64 e permitindo que a função de redução da temperatura de descarga do compressor 20 seja mantida.

(4-2)

[0082] No aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com esta modalidade, já que a quantidade de refrigerante requerida para a operação de resfriamento é selada no circuito de refrigerante, durante a operação de aquecimento, embora também dependendo da condição de carga o refrigerante à alta pressão que retorna à unidade de ambiente externo 11 sofre uma transformação flash facilmente. Contudo, no caso no qual a pressão do refrigerante que está para ser fluído para o compressor 20 através da primeira válvula de injeção elétrica 63 e do trocador de calor para injeção 64 é baixa (a pressão de refrigerante antes da despressurização na primeira válvula de injeção elétrica 63), é concebível que não seja possível manter a secura e a quantidade de refrigerante saindo do trocador de calor para injeção 64.

[0083] À luz disso, no aparelho de condicionamento de ar 10, a comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção é realizada com base na pressão do refrigerante do canal de refrigerante principal 11a desviado pelo tubo de fluxo de ramificação 62. Especificamente, a pressão Ph2 (pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2) do refrigerante na vizinhança do ponto de conexão do canal de refrigerante principal 11a e do tubo de fluxo de ramificação 62, é constantemente monitorada pelo sensor de pressão de saída de receptor 92 e, quando a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 do canal de refrigerante principal 11a está abaixo do valor de limite, o controlador 90 comuta do primeiro controle de injeção para o segundo controle de injeção. O sensor de pressão de saída de receptor 92 é disposto na parte do canal de refrigerante principal 11a entre a válvula de expansão de ambiente interno 42 no papel de um mecanismo de expansão e o trocador de calor de ambiente externo 30 no papel de um condensador na operação de resfriamento. Ainda, o sensor de pressão de saída de receptor 92 é disposto na parte do canal de refrigerante principal 11a, entre a válvula de expansão de ambiente externo 41 no papel de um mecanismo de expansão e o trocador de calor de ambiente interno 50 no papel de um condensador na operação de aquecimento. Isto é, no aparelho de condicionamento de ar 10, uma comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção é realizada com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal 11a entre o condensador e o mecanismo de expansão.

[0084] Desta forma, mesmo no caso no qual uma injeção interme diária usando o primeiro canal de injeção 65 largamente não é capaz de ser realizada, o componente de gás do refrigerante acumulado no receptor de alta pressão 80 vem a ser suprido após passar através do segundo canal de injeção 82, para a janela de injeção intermediária 23 do compressor 20, desse modo, se permitindo que a temperatura de descarga do compressor 20 seja diminuída. Este aparelho de condicionamento de ar 10 divisa uma comutação do primeiro controle de injeção para o segundo controle de injeção particularmente na operação de aquecimento.

[0085] Nota-se que o controlador 90, basicamente através do pri meiro controle de injeção, reduz a temperatura de descarga do com pressor 20 e melhora a eficiência de operação do aparelho de condicionamento de ar 10. Isto é porque, pelo ajuste da abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63, o refrigerante que flui no primeiro canal de injeção 65, e é submetido a uma injeção intermediária, pode ser tornado um gás superaquecido e também pode ser tornado um gás úmido (gás flash). O controlador 90 no primeiro controle de injeção para o ajuste do grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63 com base na temperatura detectada Tsh do primeiro sensor de temperatura de injeção 96, se a temperatura de descarga Tdi exceder ao primeiro valor de limite superior, e transita para ajustar o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 63 com base na temperatura de descarga Tdi do sensor de temperatura de descarga 93, de modo que um gás úmido que tem alto efeito de resfriamento flua no primeiro canal de injeção 65 e seja submetido a uma injeção intermediária. Ainda, o segundo controle de injeção, no caso no qual a pressão de refrigerante à alta pressão retornando para a unidade de ambiente externo 11 se torna baixa, poderia ser dito como sendo o controle preferido, já que permite que um gás seja simplesmente assegurado no receptor de alta pressão 80, por outro lado, porque apenas gás sa-turado pode ser submetido a uma injeção intermediária, o efeito de resfriamento é baixo. Mais ainda, no caso de deixar cair intencionalmente a pressão do refrigerante à alta pressão que é retornado para a unidade de ambiente externo 11 para fins do segundo controle de injeção, quando a válvula de expansão de ambiente interno 42 não pode fechar perfeitamente, uma grade quantidade do refrigerante fluirá a pressões diferentes em uma unidade de ambiente interno 12 na condição térmica desligada e uma unidade de ambiente interno 12 que é parada na operação de aquecimento, levando a um consumo de energia com desperdício, devido a um aquecimento supérfluo. Assim sendo, o aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com esta mo- dalidade, primariamente através do primeiro controle de injeção reduz a temperatura de descarga do compressor 20 e melhora a eficiência de operação do aparelho de condicionamento de ar 10.

(4-3)

[0086] O aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com es ta modalidade da presente invenção opera de modo que um refrigerante fluindo em cada um dentre o primeiro canal de injeção 65 e o segundo canal de injeção 82 seja feito se fundir com um refrigerante à pressão intermediária dentro do compressor 20, desse modo, suprimindo a velocidade de rotação do compressor 20, enquanto se mantém a capacidade, provendo uma eficiência de operação melhorada.

(5) Modificações (5-1) Modificação A

[0087] No aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com a modalidade descrita acima, a pressão Ph2 (pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2) do refrigerante é continuamente monitorada pelo sensor de pressão de saída de receptor 92 na vizinhança do ponto de conexão do canal de refrigerante principal 11a e do tubo de fluxo de ramificação 62, e uma comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção é realizada com base naquela pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2. Também é possível, contudo, não ter o sensor de pressão de saída de receptor 92 instalado e estimar a pressão de tubo de líquido de ambiente externo. Por exemplo, é possível obter a quantidade de refrigerante circulando a partir da frequência de operação do compressor 20, da pressão de refrigerante à baixa pressão na passagem de sucção 27 ou da pressão de refrigerante à alta pressão descarregado a partir do compressor 20 (valor detectado a partir do sensor de pressão de descarga 91), calcular a quantidade de despressurização na válvula de expansão de ambiente interno 42 ou na válvula de expansão de ambiente externo 41, então, calcular a pressão de refrigerante na vizinhança do trocador de calor para injeção 64 do canal de refrigerante principal 11a a partir daquela quantidade de despressurização e a diferença entre as pressões alta e baixa. Também é possível instalar um medidor de pressão para detectar a pressão de refrigerante à baixa pressão na passagem de sucção 27, ou calcular a partir da temperatura de saturação de refrigerante ou similar.

(5-2) Modificação B

[0088] Na modalidade descrita acima, uma comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção é realizada com base na pressão do refrigerante (pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2) na vizinhança do ponto de conexão do canal de refrigerante principal 11a e do tubo de fluxo de ramificação 62; contudo, também é possível que a comutação seja realizada com base em um valor detectado relacionado à pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2, ao invés de ser com base em um valor estimado ou um valor detectado da pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 em si. Por exemplo, no caso no qual é determinada a partir da temperatura (valor detectado pelo primeiro sensor de temperatura de injeção 96) e a pressão do refrigerante após ser despressurizado na primeira válvula de injeção elétrica 63 e o refrigerante ter sido submetido a uma troca de calor no trocador de calor para injeção 64, que a secura de refrigerante ou a quantidade de fluxo de refrigerante na injeção intermediária a partir do primeiro canal de injeção 65 esteja fora da faixa desejada, é possível reconhecer que a pressão de tubo de líquido de ambiente externo Ph2 é diminuída e mudar do primeiro controle de injeção para o segundo controle de injeção.

(5-3) Modificação C

[0089] No aparelho de condicionamento de ar 10 de acordo com a modalidade descrita acima, uma injeção intermediária é realizada, na qual um refrigerante fluindo em cada um dos canais de injeção 65 e 82 é fluído para a janela de injeção intermediária 23 do compressor 20; contudo, conforme mostrado na figura 4, também é possível reduzir a temperatura de descarga do compressor 20 pelo fluxo do refrigerante fluindo em cada um dos canais de injeção 65 e 82 para a passagem de sucção 27.

[0090] Um aparelho de condicionamento de ar 110 mostrado na fi gura 4 substitui a unidade de ambiente externo 11 do aparelho de condicionamento de ar 10 na modalidade descrita acima por uma unidade de ambiente externo 111. A unidade de ambiente externo 111 tem um compressor 120, ao invés do compressor 20 da unidade de ambiente externo 11, e muda as extremidades de conexão do primeiro canal de injeção 65 e do segundo canal de injeção 82 com a passagem de sucção 27.

[0091] O compressor 120 da unidade de ambiente externo 111 su ga um gás refrigerante a partir da passagem de sucção 27 através do vaso 28 pertencente ao compressor e descarrega um refrigerante à alta pressão comprimido para o tubo de refrigerante 29, de modo que uma janela de injeção intermediária não seja provida. Ainda, na unidade de ambiente externo 111, a extremidade do segundo canal de injeção 82 se estendendo em direção ao compressor 120 a partir do receptor de alta pressão 80 e a extremidade do primeiro canal de injeção 65 se estendendo em direção ao compressor 120 a partir do trocador de calor para injeção 64 se conectam a um tubo de fusão 27a. Conforme mostrado na figura 4, a extremidade do tubo de fusão 27a se conecta à passagem de sucção 27. Assim, o refrigerante que fluiu através de cada um dos canais de injeção 65 e 82 se funde ao refrigerante gasoso à baixa pressão fluindo na passagem de sucção 27 e vem a ser sugado para o compressor 120. Neste caso, também, é possível reduzir a temperatura de descarga do compressor 120 usan- do um controle de injeção. Ainda, a comutação entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção pode ser realizada da mesma forma como na modalidade descrita acima; mais ainda, os mesmos efeitos que os obtidos na modalidade descrita acima são realizados.

Segunda Modalidade

[0092] (1) Configuração do aparelho de condicionamento de ar

[0093] No aparelho de condicionamento de ar de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, a unidade de ambiente externo 11 do aparelho de condicionamento de ar 10 na primeira modalidade descrita acima usando R32 como o refrigerante é substituída por uma unidade de ambiente externo 211 mostrada na figura 5. Neste aparelho de condicionamento de ar de acordo com a segunda modalidade, a unidade de ambiente externo 211 é disposta em uma posição mais baixa do que a unidade de ambiente interno 12, e há uma diferença substancial entre a altura de posição da unidade de ambiente externo 211 e a altura de posição da parte mais alta da unidade de ambiente interno 12, de modo que há uma diferença substancial em suas respectivas elevações. A unidade de ambiente externo 211 será descrita agora, e alguns daqueles elementos os quais são substancialmente similares aos elementos correspondentes na unidade de ambiente externo 11 na primeira modalidade descrita acima receberão os mesmos números de referência nas figuras e sua descrição será omitida.

[0094] A unidade de ambiente externo 211 tem primariamente o compressor 20, a válvula de comutação de quatro vias 15, o trocador de calor de ambiente externo 30, a válvula de expansão de ambiente externo 41, o circuito de ponte 70, um receptor de alta pressão 280, uma primeira válvula de injeção elétrica 263, um trocador de calor para injeção 264, uma segunda válvula de injeção elétrica 284, uma válvula de comutação de injeção intermediária 266, uma válvula de comutação de injeção de sucção 268, a válvula de fechamento de lado de líquido 17 e a válvula de fechamento de lado de gás 18.

[0095] O compressor 20, o vaso 28 pertencente ao compressor, a passagem de sucção 27, o tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20, o sensor de temperatura de descarga 93, a janela de injeção intermediária 23, a válvula de comutação de quatro vias 15, a válvula de fechamento de lado de líquido 17, a válvula de fechamento de lado de gás 18, o trocador de calor de ambiente externo 30, a válvula de expansão de ambiente externo 41, o ventilador de ambiente externo 35 e o circuito de ponte 70 são os mesmos que seus membros correspondentes na primeira modalidade; assim sendo, suas descrições são omitidas.

[0096] O receptor de alta pressão 280 é um vaso que funciona como um tanque de armazenamento de refrigerante, e é disposto entre a válvula de expansão de ambiente externo 41 e a válvula de fechamento de lado de líquido 17. O receptor de alta pressão 280, no qual um refrigerante à alta pressão flui durante uma operação de resfriamento e durante a operação de aquecimento, não tem o problema no qual o refrigerante em excesso incluindo um óleo refrigerante se separa nas duas camadas, com o óleo refrigerante se coletando na porção superior, já que a temperatura de refrigerante em excesso acumulado ali é mantida relativamente alta. Um sensor de pressão de saída de receptor 292 é provido no tubo de saída de receptor que se estende a partir da porção inferior do receptor de alta pressão 280 até o trocador de calor para injeção 264. O tubo de saída de receptor faz parte do canal de refrigerante principal 211a descrito subsequentemente. O sensor de pressão de saída de receptor 292 é um sensor que detecta um valor de pressão (valor de pressão alta) para um refrigerante líquido à alta pressão.

[0097] Um refrigerante líquido normalmente reside na parte inferior do espaço interno do receptor de alta pressão 280, e um refrigerante gasoso normalmente reside na parte superior daquele espaço, enquanto um canal de desvio 282 se estende a partir daquela parte superior do espaço interno em direção ao compressor 20. O canal de desvio 282 é um tubo que tem o papel de guiar o componente de gás de refrigerante acumulado dentro do receptor de alta pressão 280 para o compressor 20. Uma segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 tendo uma abertura ajustável é provida no canal de desvio 282. Quando esta segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 se abre, um refrigerante gasoso flui através de um tubo de injeção comum 202 para um canal de injeção intermediária 265 ou um canal de injeção de sucção 267, descritos subsequentemente.

[0098] Um trocador de calor para injeção 264 é provido entre as válvulas de retenção de saída 72 e 74 do circuito de ponte 70 e a saída do receptor de alta pressão 280. Ainda, um tubo de fluxo de ramificação 262 se ramifica a partir de uma parte do canal de refrigerante principal 211a que conecta a saída do receptor de alta pressão 280 e o trocador de calor para injeção 264. O canal de refrigerante principal 211a é o canal principal para refrigerante líquido e conecta o trocador de calor de ambiente externo 30 e o trocador de calor de ambiente interno 50.

[0099] A primeira válvula de injeção elétrica 263, que tem uma abertura ajustável, é disposta no tubo de fluxo de ramificação 262. O tubo de fluxo de ramificação 262 é afixado a um segundo percurso de fluxo 264b do trocador de calor para injeção 264. Isto é, quando a primeira válvula de injeção elétrica 263 está aberta, o refrigerante desviado a partir do canal de refrigerante principal 211a para o tubo de fluxo de ramificação 262 é despressurizado na primeira válvula de injeção elétrica 263 e flui para o segundo percurso de fluxo 264b do trocador de calor para injeção 264.

[0100] O refrigerante despressurizado na primeira válvula de inje ção elétrica 263 e fluído para o segundo percurso de fluxo 264b do trocador de calor para injeção 264 é submetido a uma troca de calor com o refrigerante fluindo em um primeiro percurso de fluxo 264a do trocador de calor para injeção 264. O refrigerante que flui através do tubo de fluxo de ramificação 262 após a troca de calor no trocador de calor para injeção 264 flui através do tubo de injeção comum 202 e para o canal de injeção intermediária 265 ou o canal de injeção de sucção 267, descritos subsequentemente. Um sensor de temperatura de injeção 296 para detecção da temperatura de refrigerante após uma troca de calor no trocador de calor para injeção 264 é montado no lado de jusante do trocador de calor para injeção 264 do tubo de fluxo de ramificação 262.

[0101] O trocador de calor para injeção 264 é um trocador de calor interno empregando uma estrutura de tubo dupla. Uma extremidade do primeiro percurso de fluxo 264a se conecta à saída do receptor de alta pressão 280, e a outra extremidade do primeiro percurso de fluxo 264a se conecta às válvulas de retenção de saída 72 e 74 do circuito de ponte 70.

[0102] O tubo de injeção comum 202 é um tubo que se conecta a uma extremidade do canal de desvio 282 se estendendo a partir do receptor de alta pressão 280 e uma extremidade do tubo de fluxo de ramificação 262 se estendendo a partir do canal de refrigerante principal 211a através do trocador de calor para injeção 264, e se conectando à válvula de comutação de injeção intermediária 266 e à válvula de comutação de injeção de sucção 268. Se pelo menos uma dentre a primeira válvula de injeção elétrica 263 e a segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 for aberta, e se a válvula de comutação de injeção intermediária 266 ou a válvula de comutação de injeção de sucção 268 se abrir, um refrigerante fluirá no tubo de injeção comum 202, e uma injeção intermediária ou uma injeção de sucção será implementada.

[0103] O canal de injeção intermediária 265 se estende a partir da válvula de comutação de injeção intermediária 266 conectada ao tubo de injeção comum 202 até o compressor 20. Especificamente, uma extremidade do canal de injeção intermediária 265 é conectada à válvula de comutação de injeção intermediária 266, e a outra extremidade do canal de injeção intermediária 265 é conectada à janela de injeção intermediária 23 do compressor 20.

[0104] O canal de injeção de sucção 267 se estende a partir da válvula de comutação de injeção de sucção 268 conectada ao tubo de injeção comum 202 até a passagem de sucção 27. Especificamente, uma extremidade do canal de injeção de sucção 267 é conectada à válvula de comutação de injeção de sucção 268 e a outra extremidade do canal de injeção de sucção 267 é conectada à parte da passagem de sucção 27 conectando o vaso 28 pertencente ao compressor e o compressor 20.

[0105] A válvula de comutação de injeção intermediária 266 e a vál vula de comutação de injeção de sucção 268 são válvulas de solenoide que comutam entre uma condição aberta e uma condição fechada.

(2) Operação do aparelho de condicionamento de ar

[0106] A operação do aparelho de condicionamento de ar de acor do com a segunda modalidade da presente invenção será descrita agora. Os controles para cada operação explicada subsequentemente são realizados pela unidade de controle da unidade de ambiente externo 211, que funciona como um meio para controle de operação.

(2-1) Operações básicas para a operação de resfriamento

[0107] Durante a operação de resfriamento, a válvula de comuta ção de quatro vias 15 está na condição indicada pela linha contínua na figura 5, isto é, um refrigerante gasoso descarregado a partir do compressor 20 flui para o trocador de calor de ambiente externo 30; mais ainda, a passagem de sucção 27 é conectada à válvula de fechamento de lado de gás 18. Com a válvula de expansão de ambiente externo 41 na condição plenamente aberta, o grau de abertura da válvula de expansão de ambiente interno 42 vem a ser ajustado. Nota-se que as válvulas de fechamento 17 e 18 estão na condição aberta.

[0108] Com o circuito de refrigerante nesta condição, o refrigerante gasoso à alta pressão descarregado a partir do compressor 20 é enviado através da válvula de comutação de quatro vias 15 para o trocador de calor de ambiente externo 30, funcionando como um condensador de refrigerante, onde o refrigerante é resfriado ao ser submetido a uma troca de calor com o ar de ambiente externo suprido a partir do ventilador de ambiente externo 35. O refrigerante à alta pressão liquefeito resfriado no trocador de calor de ambiente externo 30 se torna um refrigerante em um estado sub-resfriado no trocador de calor para injeção 264, e, então, é enviado para cada uma das unidades de ambiente interno 12. A operação de cada uma das unidades de ambiente interno 12 é a mesma que na primeira modalidade descrita acima. Um refrigerante gasoso à baixa pressão retornando para a unidade de ambiente externo 11 a partir de cada uma das unidades de ambiente interno 12 é sugado para o compressor 20 de novo, através da válvula de comutação de quatro vias 15. Basicamente, isto é como o aparelho de condicionamento de ar resfria ambientes internos.

(2-2) Operações básicas para a operação de aquecimento

[0109] Durante a operação de aquecimento, a válvula de comuta ção de quatro vias 15 está na condição mostrada pela linha tracejada na figura 5, isto é, o tubo de refrigerante de lado de descarga 29 do compressor 20 é conectado à válvula de fechamento de lado de gás 18; mais ainda, a passagem de sucção 27 é conectada ao trocador de calor de ambiente externo 30. Os graus de abertura da válvula de expansão de ambiente externo 41 e da válvula de expansão de ambiente interno 42 vêm a ser ajustados. Nota-se que as válvulas de fechamento 17 e 18 estão na condição aberta.

[0110] Com o circuito de refrigerante nesta condição, um refrige rante gasoso à alta pressão descarregado a partir do compressor 20 passa através da válvula de comutação de quatro vias 15 e do tubo de comunicação de refrigerante gasoso 14 e é enviado para cada uma das unidades de ambiente interno 12. A operação de cada uma das unidades de ambiente interno 12 é a mesma que para a primeira modalidade descrita acima. O refrigerante à alta pressão retornando para a unidade de ambiente externo 11 de novo passa através do receptor de alta pressão 280 e se torna um refrigerante em um estado sub- resfriado no trocador de calor para injeção 264, fluindo para a válvula de expansão de ambiente externo 41. O refrigerante despressurizado na válvula de expansão de ambiente externo 41 e agora um refrigerante à baixa pressão em um estado bifásico de gás-líquido flui para o trocador de calor de ambiente externo 30 funcionando como um eva- porador. O refrigerante em estado bifásico de gás-líquido à baixa pressão que flui para o trocador de calor de ambiente externo 30 é aquecido ao ser submetido a uma troca de calor com o ar de ambiente externo suprido a partir do ventilador de ambiente externo 35, e é evaporado, tornando-se um refrigerante à baixa pressão. O refrigerante gasoso à baixa pressão saindo do trocador de calor de ambiente externo 30 passa através da válvula de comutação de quatro vias 15 e é sugado para o compressor 20 de novo. Basicamente, isto é como o aparelho de condicionamento de ar aquece ambientes externos.

(2-3) Controle de injeção para cada operação

[0111] Durante a operação de resfriamento e durante a operação de aquecimento, a unidade de controle realiza uma injeção intermediária ou uma injeção de sucção, o objetivo sendo melhorar a capacidade de operação ou diminuir a temperatura de descarga do compressor 20. Uma injeção intermediária significa que o refrigerante que fluiu para o tubo de injeção comum 202 a partir do trocador de calor para injeção 264 e/ou o receptor de alta pressão 280 flui através do canal de injeção intermediária 265 e é injetado na janela de injeção intermediária 23 do compressor 20. Uma injeção de sucção significa que o refrigerante que fluiu para o tubo de injeção comum 202 a partir do trocador de calor para injeção 264 e/ou do receptor de alta pressão 280 é injetado na passagem de sucção 27 por meio do canal de injeção de sucção 267 e feito ser sugado para o compressor 20. Ambas as injeção intermediária e a injeção de sucção têm o efeito de diminuir a tempera-tura de descarga do compressor 20. Uma injeção intermediária tem o efeito adicional de melhorar a capacidade de operação.

[0112] A unidade de controle executa um controle de injeção com base na velocidade de rotação (ou na frequência) do compressor controlado por inversor 20, na temperatura de descarga Tdi do refrigerante detectada a partir do sensor de temperatura de descarga 93 com respeito ao refrigerante descarregado a partir do compressor 20, e na temperatura de refrigerante injetado, conforme detectado pelo sensor de temperatura de injeção 296 para o lado de jusante do trocador de calor para injeção 264. Especificamente, a unidade de controle implementa um controle de injeção intermediária que causa uma injeção intermediária, ou implementa um controle de injeção de sucção que causa uma injeção de sucção. Ainda, quando as condições são tais que a unidade de controle não deve realizar uma injeção intermediária ou uma injeção de sucção, nenhuma forma de injeção é realizada e as operações são realizadas na condição de não injeção. Em outras palavras, a unidade de controle pode realizar seletivamente um controle de injeção intermediária, um controle de injeção de sucção ou um controle de não injeção, em que nenhuma forma de injeção é implementada.

[0113] O fluxo de controle de injeção a partir da unidade de contro- le será descrito agora com referência à figura 6A até a figura 6D.

[0114] Em primeiro lugar, na etapa S21, a unidade de controle de termina se a velocidade de rotação do compressor 20 está acima ou abaixo de um limite predeterminado. O limite predeterminado é regulado, por exemplo, a uma velocidade de rotação significativamente baixa, um valor abaixo do qual uma velocidade de rotação mais baixa não poderia ser regulada ou um valor no qual, caso a velocidade de rotação fosse diminuída ainda mais, haveria uma diminuição na eficiência do motor de compressor.

(2-3-1) Controle de injeção intermediária

[0115] Se a unidade de controle determinar na etapa S21 que a velocidade de rotação do compressor 20 é maior do que ou igual ao limite, a unidade de controle transitará para a etapa S22 para determinar se o aparelho de condicionamento de ar está realizando a operação de resfriamento ou a operação de aquecimento. No caso da operação de aquecimento, uma injeção é realizada, que flui refrigerante gasoso tomado primariamente a partir do receptor de alta pressão 280 para o canal de injeção intermediária 265.

(2-3-1-1) Controle de injeção intermediária durante um aquecimento

[0116] Se a determinação na etapa S22 for que o aparelho de condicionamento de ar está na operação de aquecimento, a unidade de controle transitará para a etapa S23 e determinará se a temperatura de descarga Tdi do refrigerante descarregado a partir do compressor 20, conforme detectado pelo sensor de temperatura de descarga 93, é mais alta do que o primeiro valor de limite superior. O primeiro valor de limite superior pode ser regulado, por exemplo, a 95 °C. Se a temperatura de descarga não for mais alta do que o primeiro valor de limite superior, a unidade de controle transitará para a etapa S24 e colocará a válvula de comutação de injeção intermediária 266 na condição aberta e a válvula de comutação de injeção de sucção 268 na condição fechada. Se aquelas válvulas já estiverem naquelas respectivas condições, as válvulas serão mantidas como elas estiverem. Ainda, na etapa S24, os respectivos graus de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 e da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 são ajustados. Como a temperatura de descarga Tdi está na faixa normal, a abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 é ajustada de acordo com o controle de operação de aquecimento básico, de modo que um refrigerante líquido saindo do receptor de alta pressão 280 e fluindo no canal de refrigerante principal 211a atinja um grau predeterminado de sub-resfriamento. Mais ainda, a abertura da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 é ajustada de modo que o refrigerante gasoso no receptor de alta pressão 280 flua para o canal de injeção intermediária 265. Por outro lado, se na etapa S23 a unidade de controle determinar que a temperatura de descarga Tdi é mais alta do que o primeiro valor de limite superior, será feita uma transição para a etapa S25. Aqui, como é necessário reduzir a temperatura de descarga Tdi, as respectivas aberturas da primeira válvula de injeção elétrica 263 e da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 são ajustadas, com base naquela temperatura de descarga Tdi. Especificamente, na etapa S25, um controle de umidade é realizado, que umedece um refrigerante gasoso a ser submetido a uma injeção intermediária, de modo que a temperatura de descarga Tdi possa ser suavemente colocada abaixo do primeiro valor de limite superior. Isto é, de modo a elevar o efeito de resfriamento da injeção intermediária, a abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 e similar é ajustada de modo que o refrigerante gasoso para injeção intermediária se torne um gás flash bifásico de gás-líquido.

(2-3-1-2) Controle de injeção intermediária durante um resfriamento

[0117] Se a determinação na etapa S22 for que o aparelho de condicionamento de ar está na operação de resfriamento, a unidade de controle transitará para a etapa S26 e determinará se a temperatura de descarga Tdi é mais alta do que o primeiro valor de limite superior. Se a temperatura de descarga Tdi for mais alta do que o primeiro valor de limite superior, a unidade de controle transitará para a etapa S27, e, de modo a realizar um controle de umidade que umedece um refrigerante gasoso a ser submetido a uma injeção intermediária, um refrigerante flui primariamente a partir do trocador de calor para injeção 264 para o canal de injeção intermediária 265. Especificamente, na etapa S27, a válvula de comutação de injeção intermediária 266 é colocada na condição aberta e a válvula de comutação de injeção de sucção 268 é colocada na condição fechada; ainda, o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 é controlado com base na temperatura de descarga Tdi. Mais ainda, na etapa S27, a segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 é aberta, conforme requerido. Nesta etapa S27, um refrigerante gasoso úmido em um estado bifásico de gás-líquido a partir do trocador de calor para injeção 264 é submetido a uma injeção intermediária para o compressor 20, e pode ser esperado que a temperatura de descarga elevada Tdi diminua rapidamente.

[0118] Na etapa S26, se a temperatura de descarga Tdi estiver mais baixa do que o primeiro valor de limite superior, a unidade de controle determinará que não há necessidade de diminuir a temperatura de descarga Tdi, e uma injeção intermediária será realizada usando-se o refrigerante a partir do receptor de alta pressão 280 e o refrigerante a partir do trocador de calor para injeção 264. Especificamente, o sistema transita através da etapa S28 ou da etapa S29 para a etapa S30, a válvula de comutação de injeção intermediária 266 é colocada na condição aberta, a válvula de comutação de injeção de sucção 268 é colocada na condição fechada; mais ainda, o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 e o grau de abertura da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 são ajustados. Na etapa S28, a unidade de controle determina se um valor de alta pressão de refrigerante líquido detectado pelo sensor de pressão de saída de receptor 292 na saída do receptor de alta pressão 280 está abaixo de um valor de limite. Este valor de limite é um valor inicialmente regulado, com base, por exemplo, na diferença de elevação (diferença na altura de seus respectivos lugares de instalação) entre a unidade de ambiente externo 211 e a unidade de ambiente interno 12 do aparelho de condicionamento de ar, e é regulado de modo que, se o valor de alta pressão for mais baixo do que este valor de limite, antes da passagem através da válvula de expansão de ambiente interno 42 da unidade de ambiente interno 12, o refrigerante se torne um refrigerante em um estado de gás flash e o som de passagem de refrigerante aumente substancialmente. Se for determinado, na etapa S28, que o valor de alta pressão está abaixo do valor de limite, como é necessário aumentar o valor de alta pressão, a válvula de expansão de ambiente externo 41 em um estado de ser ligeiramente restrita é mais aberta , aliviando o grau de despressurização pela válvula de expansão de ambiente externo 41. Assim, o componente de gás do refrigerante no receptor de alta pressão 280 é reduzido, a quantidade de refrigerante gasoso a partir do receptor de alta pressão 280 compreendendo a quantidade total de refrigerante para injeção diminui, e a relação de injeção a partir do receptor de alta pressão 280 se torna menor. Por outro lado, se na etapa S28 o valor de alta pressão exceder ao valor de limite, o sistema transitará para a etapa S30, mantendo aquela relação de injeção. Na etapa S30, da mesma maneira que acima, a válvula de comutação de injeção intermediária 266 está aberta, e ambos o refrigerante fluindo a partir do receptor de alta pressão 280 e o refrigerante fluindo a partir do trocador de calor para injeção 264 fluem a partir do canal de injeção intermediária 265 para a janela de injeção intermediária 23 do compressor 20. Mais ainda, na etapa S30, o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 é ajustado com base na temperatura Tsh do refrigerante usado para injeção, para o lado de jusante do trocador de calor para injeção 264; ainda, com base na relação de injeção, a abertura da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 é ajustada em conjunto com o grau de abertura da válvula de expansão de ambiente externo 41.

(2-3-2) Controle para manter uma capacidade baixa

[0119] A partir da etapa S22 até a etapa S30 acima, faz-se refe rência a um controle quando é determinado na etapa S21 que a velocidade de rotação do compressor 20 é maior que ou igual ao valor de limite; contudo, como há espaço para a queda da velocidade de rotação do compressor 20 diminuindo adicionalmente a capacidade, uma capacidade de operação basicamente melhorada é obtida através de uma injeção. Assim sendo, uma injeção intermediária é selecionada e não uma injeção de sucção.

[0120] Contudo, se na etapa S21 for determinado que a velocida de de rotação do compressor 20 é menor do que o valor de limite, isto significará que o compressor 20 já caiu para uma capacidade baixa e, como elevar a capacidade de operação diretamente seria contrário às necessidades de usuários, um controle é implementado para manutenção da capacidade do compressor 20 como estiver, naquela condição de capacidade baixa.

(2-3-2-1) Controle de injeção de sucção

[0121] Se, na etapa S21, for determinado que a velocidade de ro tação do compressor 20 está abaixo do valor de limite, a unidade de controle transitará para a etapa S31 e a determinação será feita quanto a se a temperatura de descarga Tdi é mais alta do que o primeiro valor de limite superior. Se a temperatura de descarga Tdi for mais alta do que o primeiro valor de limite superior, conforme é necessário para diminuição da temperatura de descarga Tdi, será feita uma transição para a etapa S33 ou a etapa S34, e uma injeção de sucção será implementada.

(2-3-2-1-1) Controle de injeção de sucção durante a operação de aquecimento

[0122] Se for determinado na etapa S31 que a temperatura de descarga Tdi é mais alta do que o primeiro valor de limite superior, mais ainda, na etapa S32 será determinado que a operação de aquecimento está sendo realizada, uma injeção de sucção será realizada, na qual primariamente um refrigerante a partir do receptor de alta pressão 280 flui a partir do canal de injeção de sucção 267 para a passagem de sucção 27. Especificamente, na etapa S33, a válvula de comutação de injeção intermediária 266 é colocada na condição fechada e a válvula de comutação de injeção de sucção 268 é colocada na condição aberta. Então, com base na temperatura de descarga Tdi, o grau de abertura da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 é ajustado, de modo que o refrigerante gasoso acumulado no receptor de alta pressão 280 na operação de aquecimento flua principalmente para o canal de injeção de sucção 267; ainda, o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 é ajustado de modo que um refrigerante fluindo a partir do trocador de calor para injeção 264 para o canal de injeção de sucção 267 se torne um gás flash.

(2-3-2-1-2) Controle de injeção de sucção durante a operação de resfriamento

[0123] Se for determinado na etapa S31 que a temperatura de descarga Tdi é mais alta do que o primeiro valor de limite superior, mais ainda, na etapa S32 será determinado que a operação de resfriamento está sendo realizada, uma injeção de sucção será realizada, na qual primariamente o refrigerante a partir do trocador de calor para injeção 264 flui para o canal de injeção de sucção 267. Especificamen- te, na etapa S34, a válvula de comutação de injeção intermediária 266 é colocada na condição fechada e a válvula de comutação de injeção de sucção 268 é colocada na condição aberta. Então, com base na temperatura de descarga Tdi, o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 é ajustado, de modo que um refrigerante fluindo a partir do trocador de calor para injeção 264 para o canal de injeção de sucção 267 se torne um gás flash. Ainda, na etapa S34, a segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 é aberta, conforme necessário.

(2-3-2-2) Controle de não injeção

[0124] Se, na etapa S31, a temperatura de descarga Tdi for mais baixa do que o primeiro valor de limite superior, será determinado que não é necessário reduzir a temperatura de descarga Tdi, e a unidade de controle selecionará a condição de não injeção. Isto é, uma injeção intermediária e uma injeção de sucção de modo a se diminuir a temperatura de descarga Tdi e uma injeção intermediária de modo a se melhorar a capacidade de operação não são requeridas; já que é necessário parar estas formas de injeção, a condição de não injeção é implementada. Na etapa S35, a unidade de controle coloca a válvula de comutação de injeção intermediária 266 e a válvula de comutação de injeção de sucção 268 na condição fechada, e ajusta o grau de abertura da primeira válvula de injeção elétrica 263 e o grau de abertura da segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 para o mínimo. Quando o grau mínimo de abertura é zero, a primeira válvula de injeção elétrica 263 e a segunda válvula de injeção elétrica de desvio 284 estão na condição completamente fechada.

[0125] Assim, no aparelho de condicionamento de ar de acordo com esta segunda modalidade da presente invenção, não é necessário diminuir a temperatura de descarga do compressor 20 por uma injeção intermediária ou uma injeção de sucção, já que a temperatura de descarga Tdi é baixa; mais ainda, no caso no qual a velocidade de rotação do compressor 20 é diminuída, conforme uma capacidade baixa for requerida, o controle de não injeção é selecionado e implementado. Assim, um aumento na capacidade através de injeção intermediária ou de injeção de sucção e a ocorrência de uma eficiência de operação diminuída são minimizados, e, neste aparelho de condicionamento de ar de acordo com a segunda modalidade, é possível manter uma eficiência de operação, enquanto se satisfaz à exigência de capacidade baixa. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 10 Aparelho de condicionamento de ar (aparelho de refrigeração) 11a, 111a Canal de refrigerante principal 20 Compressor 27 Canal de sucção 30 Trocador de calor de ambiente externo (condensador, evaporador) 41 Válvula de expansão de ambiente externo (mecanismo de expansão) 42 Válvula de expansão de ambiente interno (mecanismo de expansão) 50 Trocador de calor de ambiente interno (condensador, evaporador) 62, 262 Tubo de fluxo de ramificação 63 , 263 Primeira válvula de injeção elétrica (primeira válvula de abertura ajustável) 64 , 264 Trocador de calor para injeção 65 , 265 Primeiro canal de injeção 80 , 280 Receptor de alta pressão (tanque de armazenamento de refrigerante) 82 , 282 Segundo canal de injeção 84 Segunda válvula de injeção elétrica 284 Segunda válvula de injeção elétrica de desvio (segunda válvula de abertura ajustável) 90 Unidade de controle LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE Documento de Patente 1 - Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública N° 2009-127902

Claims

1. Aparelho de refrigeração (10) para uso com R32 como o refrigerante, o aparelho de refrigeração (10) compreendendo: um compressor (20) configurado para sugar um refrigerante à baixa pressão a partir de uma passagem de sucção (27), comprimir o refrigerante e descarregar o refrigerante à alta pressão; um condensador (30, 50), configurado para condensar o re-frigerante à alta pressão descarregado a partir do compressor (20); um mecanismo de expansão (41, 42) configurado para expandir o refrigerante à alta pressão saindo do condensador (30, 50); um evaporador (30, 50) configurado para evaporar o refrigerante expandido pelo mecanismo de expansão (41, 42); um canal de fluxo de ramificação (62, 162) se ramificando a partir de um canal de refrigerante principal (11a, 111a) unindo o condensador (30, 50) e o evaporador (30, 50); uma primeira válvula de abertura ajustável (63, 263) tendo uma abertura ajustável e disposta no canal de fluxo de ramificação (62, 162); um trocador de calor para injeção (64, 264) configurado para trocar calor entre o refrigerante que flui no canal de refrigerante principal (11a, 111a) e o refrigerante que passa através da primeira válvula de abertura ajustável (63, 263) do canal de fluxo de ramificação (62, 162); um primeiro canal de injeção (65, 265) configurado para guiar o refrigerante que flui no canal de fluxo de ramificação (62, 162) e que sai do trocador de calor para injeção (64, 264), para o compressor (20) ou a passagem de sucção (27); um tanque de armazenamento de refrigerante (80, 280) disposto no canal de refrigerante principal (11a, 111a); e um segundo canal de injeção (82, 282) configurado para guiar o componente de gás de refrigerante acumulado dentro do tanque de armazenamento de refrigerante (80, 280) para o compressor (20) ou a passagem de sucção (27), caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma unidade de controle (90), configurada para comutar entre um primeiro controle de injeção que flui refrigerante para primariamente o primeiro canal de injeção (65, 265), e um segundo controle de injeção que flui refrigerante para primariamente o segundo canal de injeção (82, 282), onde a unidade de controle (90) é configurada para comutar entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção, com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal (11a, 111a) entre o condensador (30, 50) e o mecanismo de expansão (41, 42), e quando uma pressão de tubo de líquido de ambiente externo (Ph2) do canal de refrigerante principal (11a, 111a) é menor do que um valor limite, a unidade de controle (90) comuta a partir do primeiro controle de injeção para o segundo controle de injeção.

2. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma segunda válvula de abertura ajustável (84, 284) tendo uma abertura ajustável e disposta ao longo do segundo canal de injeção (82, 282), em que o primeiro canal de injeção (65, 265) e o segundo canal de injeção (82, 282) são configurados para fazer com que um refrigerante se funda com um refrigerante à pressão intermediária do compressor (20), e a unidade de controle (90) é configurada para, no primeiro controle de injeção, fazer com que um refrigerante primariamente a partir do primeiro canal de injeção (65, 265) se funda com um refrige- rante à pressão intermediária do compressor (20), e no segundo controle de injeção, fazer com que um refrigerante primariamente a partir do segundo canal de injeção (82, 282) se funda com um refrigerante à pressão intermediária do compressor (20).

3. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a unidade de controle (90) é configurada para alternar entre o primeiro controle de injeção, o segundo controle de injeção e um terceiro controle de injeção que flui refrigerante tanto para o primeiro canal de injeção (65, 265) quanto para o segundo canal de injeção (82, 282).

4. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a unidade de controle (90) é configurada para, no terceiro controle de injeção, alterar a razão entre a quantidade de refrigerante que flui para o primeiro canal de injeção (65, 265) e a quantidade de refrigerante que flui para o segundo canal de injeção (82, 282), com base na pressão do refrigerante no canal de refrigerante principal (11a, 211a) entre o condensador (30, 50) e o mecanismo de expansão (42, 41).

5. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (90) é configurada para comutar entre o primeiro controle de injeção, o segundo controle de injeção e um controle de não injeção no qual um refrigerante não flui no primeiro canal de injeção (65, 265) ou no segundo canal de injeção (82, 282).

6. Aparelho de refrigeração (10) para uso com R32 como o refrigerante, o aparelho de refrigeração (10) compreendendo: um compressor (20) configurado para sugar um refrigerante à baixa pressão a partir de uma passagem de sucção (27), comprimir o refrigerante e descarregar o refrigerante à alta pressão; um condensador (30, 50), configurado para condensar o re-frigerante à alta pressão descarregado a partir do compressor (20); um mecanismo de expansão (41, 42) configurado para expandir refrigerante à alta pressão saindo do condensador (30, 50); um evaporador (30, 50) configurado para evaporar o refrigerante expandido pelo mecanismo de expansão (41, 42); um canal de fluxo de ramificação (62, 262) se ramificando a partir de um canal de refrigerante principal (11a, 211a) unindo o condensador (30, 50) e o evaporador (30, 50); uma primeira válvula de abertura ajustável (63, 263) tendo uma abertura ajustável e disposta no canal de fluxo de ramificação (62, 262); um trocador de calor para injeção (64, 264) configurado para trocar calor entre o refrigerante que flui no canal de refrigerante principal (11a, 211a) e o refrigerante que passa através da primeira válvula de abertura ajustável (63, 263) do canal de fluxo de ramificação (62, 262); um primeiro canal de injeção (65, 262) configurado para guiar o refrigerante que flui no canal de fluxo de ramificação (62, 262) e que sai do trocador de calor para injeção (64, 264), para o compressor (20) ou a passagem de sucção (27); um tanque de armazenamento de refrigerante (80, 280) disposto no canal de refrigerante principal (11a, 211a); e um segundo canal de injeção (82, 282) configurado para guiar o componente de gás de refrigerante acumulado dentro do tanque de armazenamento de refrigerante (80, 280) para o compressor (20) ou a passagem de sucção (27), caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma unidade de controle (90), configurada para comutar entre um primeiro controle de injeção que flui refrigerante para primariamente o primeiro canal de injeção (65, 262), e um segundo controle de injeção que flui refrigerante para primariamente o segundo canal de injeção (82, 282), e um terceiro controle de injeção que flui refrigerante para o primeiro canal de injeção (65, 262) e o segundo canal de injeção (82, 282), onde a unidade de controle (90) é configurada para, no terceiro controle de injeção, alterar a relação entre a quantidade de refrigerante fluído para o primeiro canal de injeção (65, 262) e a quantidade de refrigerante fluído para o segundo canal de injeção (82, 282), com base na pressão de refrigerante no canal de refrigerante principal (11a, 211a) entre o condensador (30, 50) e o mecanismo de expansão (41, 42).

7. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a unidade de controle (90) é configurada para alternar entre o primeiro controle de injeção e o segundo controle de injeção com base na pressão do refrigerante no canal de refrigerante principal (11a, 211a) entre o condensador (30, 50) e o mecanismo de expansão (42, 41).

8. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma segunda válvula de abertura ajustável (84, 284) tendo uma abertura ajustável e disposta ao longo do segundo canal de injeção (82, 282), em que o compressor (20) possui uma janela de injeção in-termediária (23) configurada para introduzir refrigerante de modo a fluir refrigerante a partir de fora para um refrigerante à pressão intermediária no curso de compressão no compressor (20), o primeiro canal de injeção (65, 262) e o segundo canal de injeção (82, 282) são configurados para fluir refrigerante à janela de injeção intermediária (23) para fazer com que o refrigerante se funda com um refrigerante à pressão intermediária do compressor (20), e a unidade de controle (90) é configurada para, no primeiro controle de injeção, fazer com que um refrigerante primariamente a partir do primeiro canal de injeção (65, 262) se funda com um refrigerante à pressão intermediária do compressor (20), e no segundo controle de injeção, fazer com que um refrigerante primariamente a partir do segundo canal de injeção (82, 282) se funda com um refrigerante à pressão intermediária do compressor (20).

9. Aparelho de refrigeração, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a unidade de controle (90) é configurada para comutar entre o primeiro controle de injeção, o segundo controle de injeção e um controle de não injeção no qual um refrigerante não flui no primeiro canal de injeção (65, 265) ou no segundo canal de injeção (82, 282).