ES2732660T3 - Sistema de aire acondicionado - Google Patents

Abstract

Un sistema de aire acondicionado, que comprende: un ciclo de refrigeración (6) que incluye un circuito de refrigerante en un lado de la unidad interior y un lado de la unidad exterior conectado a través de una línea de líquido refrigerante (4, 4A, 4B) y una línea de gas refrigerante (5, 5A, 5B); una pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) que incluyen cada una al menos un compresor (10), una válvula selectora de cuatro vías (13) configurada para hacer funcionar el ciclo de refrigeración (6) para conmutarse a cualquiera de un ciclo de enfriamiento y un ciclo de calefacción, y un intercambiador de calor exterior (14), y 10 conectadas en paralelo en el ciclo de refrigeración (6); y una unidad de control de operación de respaldo (61A, 61B) configurada para realizar una operación de respaldo en otra unidad exterior operativa para continuar la operación de aire acondicionado cuando el compresor (10) de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) deja de estar operativo; caracterizado por que la unidad de control de operación de respaldo (61A, 61B) incluye una unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) en la operación de respaldo para conmutarse de una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías hace funcionar temporalmente la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior operativa en una posición del ciclo de enfriamiento para reducir la baja presión de la unidad exterior no operativa y para asegurar una diferencia de presión operativa de la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa, y luego hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y posteriormente hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción y sincroniza las válvulas selectoras de cuatro vías (13) para funcionar en un ciclo de calefacción.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de aire acondicionado

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un sistema de aire acondicionado que incluye un ciclo de refrigeración que tiene una pluralidad de unidades exteriores, estando cada una provista de un compresor, una válvula selectora de cuatro vías y un intercambiador de calor exterior y conectado en paralelo.

Estado de la técnica

En la técnica relacionada, se conoce un sistema de aire acondicionado que incluye una función de operación de respaldo para evitar un apagado completo del sistema de aire acondicionado y para la operación de los compresores operativos o las unidades exteriores para continuar con el funcionamiento del aire acondicionado, cuando uno cualquiera de los compresores deja de estar operativo en un sistema de aire acondicionado que tiene una pluralidad de compresores instalados en una unidad exterior, o cuando un compresor de cualquiera de las unidades exteriores deja de estar operativo en un sistema de aire acondicionado que incluye un ciclo de refrigeración que tiene una pluralidad de unidades exteriores conectadas en paralelo.

Entre tales sistemas de aire acondicionado, en el sistema de aire acondicionado que tiene la pluralidad de unidades exteriores conectadas en paralelo, en la operación de respaldo, las posiciones de las válvulas selectoras de cuatro vías deben sincronizarse para ser las posiciones del ciclo de enfriamiento o las posiciones del ciclo de calefacción, para que las unidades exteriores funcionen en el mismo modo de operación. En tal caso, cuando una pluralidad de compresores se instala en la unidad exterior e incluso cualquiera de la pluralidad de compresores deja de estar operativa, los compresores restantes pueden hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías para conmutar las posiciones. Sin embargo, cuando solo se instala un compresor en la unidad exterior o cuando todos los compresores instalados dejan de estar operativos, el/los compresor(es) de la unidad exterior no pueden funcionar. Como resultado, las válvulas selectoras de cuatro vías no se pueden sincronizar.

En otras palabras, para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento no energizado a la posición del ciclo de calefacción energizado de la válvula selectora de cuatro vías, se hace funcionar una válvula deslizante para deslizarse. Como resultado, es necesario asegurar una diferencia de alta/baja presión igual o mayor que un valor predeterminado (habitualmente, 0,3 MPa, aunque esto depende de las especificaciones de la válvula selectora de cuatro vías). Sin embargo, en la unidad exterior con un compresor no operativo, esta diferencia de alta/baja presión no se puede asegurar. Como resultado, las válvulas selectoras de cuatro vías no pueden funcionar para conmutar, sincrónicamente, a la posición del ciclo de calefacción y, por lo tanto, es posible que el sistema no pueda funcionar.

Incluso cuando la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior operativa está en la posición del ciclo de calefacción y la operación es posible en el ciclo de calefacción, la válvula selectora de cuatro vías en el lado de la unidad exterior con el compresor no operativo no puede conmutarse a la posición del ciclo de calefacción y permanece en la posición del ciclo de enfriamiento. En tal caso, una alta presión generada por el funcionamiento de la unidad exterior operativa se aplica a través de la línea de gas refrigerante a un canal de admisión de baja presión desde la válvula selectora de cuatro vías al compresor en el lado de la unidad exterior no operativa. Para evitar tal situación, el sistema de aire acondicionado está configurado para detener el funcionamiento.

Como se ha descrito anteriormente, cuando ocurren problemas tales como el compresor no operativo, las orientaciones de las válvulas selectoras de cuatro vías difieren entre las unidades exteriores. Cuando la operación continúa en este estado, un refrigerante de alta presión y un refrigerante de baja presión provocan un cortocircuito que apaga el sistema. Cuando esto se repite, la unidad exterior puede dañarse. Para resolver tales problemas, el Documento de Patente 1 describe un sistema que incluye una unidad de control configurada para apagar temporalmente la operación del sistema cuando ocurren problemas, y luego sincroniza las válvulas selectoras de cuatro vías de las unidades exteriores para orientarse en la misma orientación, y posteriormente reactivar el sistema.

Lista de citas

Documento de patente

Documento de Patente 1: JP 06-341742 A (JP 3203096 B)

El documento JP 2009144967 divulga un sistema de aire acondicionado según el preámbulo de la reivindicación 1 y la reivindicación 7.

Objeto de la invención

Problemas técnicos

Sin embargo, en el sistema descrito en el Documento de Patente 1, el funcionamiento del sistema debe apagarse temporalmente cuando se producen problemas. Como resultado, por ejemplo, cuando la operación de enfriamiento se realiza en un ciclo de refrigeración para conmutarse a la operación de calefacción, no es posible operar directamente la válvula selectora de cuatro vías de la no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de refrigeración a la posición del ciclo de calefacción, y el sistema tiene que apagarse temporalmente. Además, no se describe específicamente un método o un medio para sincronizar las orientaciones de las válvulas selectoras de cuatro vías de las unidades exteriores.

Ante tales circunstancias, un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de aire acondicionado que pueda sincronizar de manera confiable las válvulas selectoras de cuatro vías y realizar una operación de respaldo cuando un compresor de cualquiera de una pluralidad de unidades exteriores conectadas en paralelo deje estar operativo.

Solución a los problemas

Para resolver el problema descrito anteriormente, un sistema de aire acondicionado según una realización de la presente invención adopta lo siguiente.

Un sistema de aire acondicionado según una realización de la presente invención incluye:

un ciclo de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante en el lado de la unidad interior y un lado de la unidad exterior conectado a través de una línea de líquido refrigerante y una línea de gas refrigerante;

una pluralidad de unidades exteriores, cada una de las cuales incluye al menos un compresor, una válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar el ciclo de refrigeración para conmutarse a cualquiera de un ciclo de refrigeración y un ciclo de calefacción, y un intercambiador de calor exterior, y conectadas en paralelo en el ciclo de refrigeración; y

una unidad de control de operación de respaldo configurada para realizar una operación de respaldo en otra unidad exterior operativa para continuar el funcionamiento del aire acondicionado cuando el compresor de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores deja de estar operativo;

en el que la unidad de control de operación de respaldo incluye una unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías en la operación de respaldo para conmutarse de una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías haga funcionar, temporalmente, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior operativa en una posición del ciclo de enfriamiento para reducir la baja presión de la unidad exterior no operativa y asegurar una diferencia de presión operativa de la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa, y luego hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y posteriormente para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción y sincronizar las válvulas selectoras de cuatro vías para funcionar en un ciclo de calefacción.

Según una realización de la presente invención, el sistema de aire acondicionado incluye la unidad de control de operación de respaldo configurada para realizar una operación de respaldo en una unidad exterior operativa de la pluralidad de unidades exteriores cuando el compresor de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores deja de estar operativo; y la unidad de control de operación de respaldo está provista de la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías en la operación de respaldo para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías hace funcionar, temporalmente, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior operativa en la posición del ciclo de enfriamiento, a fin de reducir la baja presión de la unidad exterior no operativa y asegurar una diferencia de presión operativa de la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa, y luego hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y posteriormente hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior operativa para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción, y sincroniza las válvulas selectoras de cuatro vías para funcionar en un ciclo de calefacción. Como resultado, en la operación de respaldo, incluso cuando se hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, se puede asegurar de manera confiable una diferencia de presión de operación para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, y puede sincronizar la válvula selectora de cuatro vías para que se encuentre en la posición del ciclo de calefacción a fin de realizar una operación de respaldo. Esto resuelve problemas tales como la aplicación de gas refrigerante a alta presión al canal de baja presión de la unidad exterior no operativa y una parada completa del sistema de aire acondicionado causada por la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa que no puede hacerse funcionar para conmutarse, sincrónicamente, a una posición del ciclo de calefacción debido a que no se puede asegurar la diferencia de presión de operación requerida para la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Como resultado, la unidad exterior operativa puede hacerse funcionar de manera confiable para realizar una operación de respaldo.

Además, según otra realización de la presente invención, en el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando la velocidad de rotación del compresor de la unidad exterior operativa alcance una velocidad de rotación predeterminada.

Según esta realización de la presente invención, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando la velocidad de rotación del compresor en el lado de la unidad exterior operativa alcanza una velocidad de rotación predeterminada. Como resultado, cuando la velocidad de rotación del compresor de la unidad exterior operativa alcanza un valor predeterminado, la baja presión de la unidad exterior no operativa se reduce, la diferencia de presión requerida para que la válvula selectora de cuatro vías se conmute a la posición del ciclo de calefacción se determina como asegurada y se emite un comando de conmutación. Esto permite que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a la posición del ciclo de calefacción. Por consiguiente, en la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa puede hacerse funcionar para conmutarse de manera confiable desde la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción para la sincronización, y la operación de respaldo solo se puede realizar con cambios de software y sin cambios de hardware en un sistema actual.

Además, según otra realización de la presente invención, en el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando el valor de detección de una baja presión de la unidad exterior no operativa sea igual o menor que un valor predeterminado.

Según esta realización de la presente invención, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando un valor de detección de una baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa es igual o menor que un valor predeterminado. Como resultado, cuando el valor de detección de la baja presión en la unidad exterior no operativa es igual o menor que un valor predeterminado, la baja presión de la unidad exterior no operativa se reduce, la diferencia de presión requerida para la válvula selectora de cuatro vías para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción se determina como asegurada, y se emite un comando de conmutación. Esto permite que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a la posición del ciclo de calefacción. Por consiguiente, en la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa puede hacerse funcionar para conmutarse de manera confiable desde la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción para la sincronización, y la operación de respaldo solo se puede realizar con cambios de software y sin cambios de hardware en un sistema actual.

Además, según otra realización de la presente invención, en el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando la diferencia entre los valores de detección de una alta presión y una baja presión de la unidad exterior no operativa sea igual o mayor que un valor predeterminado.

Según esta realización de la presente invención, la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando la diferencia en los valores de detección de alta presión y baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa es igual o mayor que un valor predeterminado. Como resultado, cuando la diferencia en los valores de detección de la alta presión y la baja presión en la unidad exterior no operativa es igual o mayor que un valor predeterminado, la baja presión de la unidad exterior no operativa se reduce, la diferencia de presión requerida para que la válvula selectora de cuatro vías se conmute a la posición del ciclo de calefacción se determina como asegurada, y se emita un comando de conmutación. Esto permite que la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se conmute a la posición del ciclo de calefacción. Por consiguiente, en la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa puede hacerse funcionar para conmutarse de manera confiable de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción para sincronizarse, y la operación de respaldo solo se puede realizar con cambios de software y sin cambios de hardware en un sistema actual.

Además, según otra realización de la presente invención, en el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente, los canales de baja presión entre las válvulas selectoras de cuatro vías de la pluralidad de unidades exteriores y los compresores están conectados entre sí a través de una línea de comunicación de baja presión.

Según esta realización, los canales de baja presión entre las válvulas selectoras de cuatro vías y los compresores de la pluralidad de unidades exteriores están conectados entre sí a través de la línea de comunicación de baja presión. Como resultado, en la operación de respaldo, cuando la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se hace funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción para sincronizarse y la unidad exterior operativa funciona en el ciclo de enfriamiento y la baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa se reduce, es posible reducir la baja presión rápidamente a través de la línea de comunicación de baja presión. Por consiguiente, la confiabilidad y la certeza en la conmutación de la válvula selectora de cuatro vías se pueden mejorar, y el tiempo necesario para la conmutación se puede acortar.

Además, según otra realización de la presente invención, en el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente, la línea de comunicación de baja presión es una línea de compensación de aceite o una línea de compensación de presión que conecta los canales de baja presión de los compresores de la pluralidad de unidades exteriores entre sí.

Según esta realización, la línea de comunicación de baja presión es una línea de compensación de aceite o una línea de compensación de presión que conecta los canales de baja presión de los compresores de la pluralidad de unidades exteriores entre sí. Como resultado, en el sistema de aire acondicionado que incluye la pluralidad de unidades exteriores, los compresores de la pluralidad de unidades exteriores o los canales de baja presión de los compresores pueden conectarse a través de una línea de compensación de aceite o una línea de compensación de presión. En tal caso, la línea de compensación de aceite o la línea de compensación de presión también funcionan como la línea de comunicación de baja presión. En la operación de respaldo, la baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa se reduce a través de la línea de compensación de aceite o la línea de compensación de presión, y la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa se puede hacer funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción para sincronizarse. Por consiguiente, la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa puede hacerse funcionar de manera confiable para conmutarse de manera sincrónica las posiciones con el uso de las líneas de compensación de aceite existentes y las líneas de compensación de presión y sin aumento de costo.

Además, un sistema de aire acondicionado según una realización de la presente invención incluye:

un ciclo de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante en el lado de la unidad interior y un lado de la unidad exterior conectado a través de una línea de líquido refrigerante y una línea de gas refrigerante;

una pluralidad de unidades exteriores que incluyen cada una al menos un compresor, una válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar el ciclo de refrigeración para conmutarse a cualquiera de un ciclo de enfriamiento y un ciclo de calefacción, y un intercambiador de calor exterior, y conectadas en paralelo en el ciclo de refrigeración y

una unidad de control de operación de respaldo configurada para realizar una operación de respaldo en otra unidad exterior operativa para continuar la operación de aire acondicionado cuando el compresor de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores deja de estar operativo;

en el que las líneas de descarga entre los compresores y las válvulas selectoras de cuatro vías de la pluralidad de unidades exteriores están provistas de un circuito de derivación de alta presión que incluye una válvula de solenoide que comunica las líneas de descarga entre sí; y

la unidad de control de operación de respaldo está provista de una unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías en la operación de respaldo para conmutarse de una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías abra la válvula de solenoide provista en el circuito de derivación de alta presión para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y sincronice las válvulas selectoras de cuatro vías para funcionar en un ciclo de calefacción.

Según esta realización, el sistema de aire acondicionado incluye la unidad de control de operación de respaldo configurada para realizar la operación de respaldo en la unidad exterior operativa de la pluralidad de unidades exteriores cuando el compresor de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores deja de estar operativo; y las líneas de descarga entre los compresores y las válvulas selectoras de cuatro vías de la pluralidad de unidades exteriores están provistas de un circuito de derivación de alta presión que incluye la válvula de solenoide que comunica las líneas de descarga entre sí; y la unidad de control de operación de respaldo está provista de la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías en la operación de respaldo para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías abra la válvula de solenoide provista en el circuito de derivación de alta presión para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción, y sincronice las válvulas selectoras de cuatro vías para hacer funcionar en el ciclo de calefacción. Como resultado, en la operación de respaldo, cuando se hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, el gas refrigerante a alta presión descargado de la unidad exterior operativa se aplica a la línea de descarga de la unidad exterior no operativa, y una diferencia de presión operativa se puede asegurar de manera confiable para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, y puede sincronizar la válvula selectora de cuatro vías para estar en la posición del ciclo de calefacción para realizar una operación de respaldo. Esto resuelve problemas tales como la aplicación del gas refrigerante al canal de alta presión al canal de baja presión de la unidad exterior no operativa y una parada completa del sistema de aire acondicionado causada por la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa que no puede hacerse funcionar para conmutarse sincrónicamente a la posición del ciclo de calefacción, puesto que no se puede asegurar la diferencia de presión operativa requerida para la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Como resultado, la unidad exterior operativa puede hacerse funcionar de manera confiable para realizar una operación de respaldo.

Efectos ventajosos de la invención

Según una realización de la presente invención, en la operación de respaldo, incluso cuando la válvula selectora de cuatro vías se hace funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, una diferencia de presión de operación puede ser asegurada de manera confiable para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, y puede sincronizar la válvula selectora de cuatro vías para que se encuentre en la posición del ciclo de calefacción a fin de realizar una operación de respaldo. Esto resuelve problemas tales como la aplicación del gas refrigerante a alta presión al canal de baja presión de la unidad exterior no operativa y una parada completa del sistema de aire acondicionado causada por la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa que no puede operarse para conmutarse, sincrónicamente, a una posición del ciclo de calefacción, puesto que no se puede asegurar la diferencia de presión de operación requerida para la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Como resultado, la unidad exterior operativa puede hacerse funcionar de manera confiable para realizar una operación de respaldo.

Descripción de las figuras

La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante de un sistema de aire acondicionado según una primera realización de la presente invención que funciona en un ciclo de enfriamiento.

La figura 2 es un diagrama de configuración de una válvula selectora de cuatro vías instalada en un circuito de refrigerante del sistema descrito anteriormente.

La figura 3 es un diagrama de circuito de refrigerante del sistema descrito anteriormente que funciona en un ciclo de calefacción.

La figura 4 es un diagrama de circuito de refrigerante del sistema descrito anteriormente en la operación de respaldo con la válvula selectora de cuatro vías de una unidad exterior no operativa que no puede hacerse funcionar para conmutarse, sincrónicamente, a una posición del ciclo de calefacción.

La figura 5 es un diagrama de circuito de refrigerante del sistema descrito anteriormente en operación de respaldo con la válvula selectora de cuatro vías de la unidad exterior no operativa que funciona para conmutarse, sincrónicamente, a la posición del ciclo de calefacción.

La figura 6 es un diagrama de circuito de refrigerante en el que la válvula selectora de cuatro vías en el lado de la unidad exterior no operativa funciona, correctamente, para conmutarse sincrónicamente después del estado de la figura 5.

La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de control de conmutación de la válvula selectora de cuatro vías cuando el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente está en operación de respaldo. La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra otro ejemplo de control de conmutación de la válvula selectora de cuatro vías cuando el sistema de aire acondicionado descrito anteriormente está en operación de respaldo. La figura 9 es un diagrama de circuito de refrigerante de un sistema de aire acondicionado según una segunda realización de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos.

Primera realización

Una primera realización de la presente invención se describirá a continuación con referencia a las figuras 1 a 8.

La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante de un sistema de aire acondicionado según la presente realización que funciona en un ciclo de enfriamiento. La figura 2 es un diagrama de configuración de una válvula selectora de cuatro vías instalada en un circuito de refrigerante del sistema de aire acondicionado. La figura 3 es un diagrama de circuito de refrigerante del sistema de aire acondicionado que funciona en un ciclo de calefacción.

Un sistema de aire acondicionado 1 de la presente realización incluye un ciclo de refrigeración 6 que incluye una pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B y una pluralidad de unidades interiores 3A, 3B conectadas en paralelo a través de las denominadas líneas de líquido refrigerante de conexión 4 y líneas de gas refrigerante 5.

La pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B incluye cada una un circuito de refrigerante exterior 21 en el que un compresor 10, un separador de aceite 11, una válvula de retención 12, una válvula selectora de cuatro vías 13, un intercambiador de calor exterior 14, una válvula de expansión para calefacción (EEVH) 15, un receptor 16, una válvula de operación del lado del líquido 17, una válvula de operación del lado del gas 18, un acumulador 19, y similares están conectados de manera conocida a través de una línea de refrigerante 20; y un circuito de retorno de aceite 24 que incluye una válvula de solenoide 22 y un tubo capilar 23 conectado entre el compresor 10 y el separador de aceite 11. La pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B están conectadas en paralelo en el ciclo de refrigeración 6 a través de las líneas de líquido refrigerante 4A, 4B y las líneas de gas refrigerante 5A, 5B.

En el circuito de refrigerante exterior 21, una línea de descarga de refrigerante 20A desde el compresor 10 hasta la válvula selectora de cuatro vías 13 está provista de un sensor de presión de alta presión 25, y una línea de admisión de refrigerante 20B desde la válvula selectora de cuatro vías 13 hasta el compresor 10 está provista de un sensor de presión de baja presión 26. Además, los compresores 10 de las unidades exteriores 2A, 2B están conectados a través de una válvula de operación 28 por una línea de compensación de aceite 27 para igualar los niveles de aceite que llenan los compresores 10. La línea de compensación de aceite 27 o una línea de compensación de presión colocada paralela a la línea de compensación de aceite 27 conecta los canales de baja presión (la línea de admisión de refrigerante 20B) de las unidades exteriores 2A, 2B entre la válvula selectora de cuatro vías 13 y el compresor 10 y funciona como una línea de comunicación de baja presión para igualar una baja presión de los canales de baja presión.

Obsérvese que aquí, el compresor 10 es un compresor del tipo de carcasa de baja presión con una atmósfera de refrigerante de baja presión dentro de la carcasa.

Además, las válvulas 13 selectoras de cuatro vías instaladas en los circuitos de refrigerante exterior 21 de las unidades exteriores 2A, 2B están configuradas para conmutar el ciclo de enfriamiento ilustrado en la figura 1 y el ciclo de calefacción ilustrado en la figura 3 del ciclo de refrigeración 6, e incluye lo siguiente.

Como se ilustra en la figura 2, la válvula selectora de cuatro vías 13 incluye un cuerpo de válvula 30; una superficie de pared en un lado del cuerpo de válvula 30 está provista de un puerto de alta presión 31 al que está conectada la línea de descarga de refrigerante 20A desde el compresor 10; una parte de asiento de válvula en una superficie de pared en el otro lado está provista de un puerto de baja presión 32 al que está conectada la línea de admisión de refrigerante 20B al compresor 10; ambos lados del puerto de baja presión 32 están provistos de un primer puerto 33 y un segundo puerto 34, respectivamente, a los que está conectada una línea de gas refrigerante 20C está conectada a un intercambiador de calor interior 50 (descrito a continuación) y una línea de gas refrigerante 20D conectada al intercambiador de calor exterior 14; y además, una válvula de deslizamiento 36 configurada para deslizarse sobre la parte del asiento de la válvula en la superficie de la pared en el otro lado se incorpora en un canal interno 35 del cuerpo de válvula 30.

Además, un lado de superficie deslizante de la válvula 36 deslizante está provisto de un canal de conmutación 37 configurado para comunicar el puerto de baja presión 32 a cualquiera de los primeros puertos 33 y segundos puertos 34; un par de pistones 38, 39 están unidos a ambas partes de extremo de la válvula 36 deslizante; y se forman un par izquierdo y derecho de una primera cámara piloto 40 y una segunda cámara piloto 41 definida dentro del canal interno 35 por los pistones 38, 39. Obsérvese que el gas refrigerante puede fluir en pequeñas cantidades entre el canal interno 35 y la primera y segunda cámaras piloto 40 y 41 dentro del cuerpo de válvula 30 a través de pequeños huecos ubicados entre el cuerpo de válvula 30 y los pistones 38 y 39.

Además, la válvula selectora de cuatro vías 13 incluye una válvula piloto 42 configurada para conmutar los estados de conexión del puerto de baja presión 32 a la primera cámara piloto 40 y la segunda cámara piloto 41. La válvula selectora de cuatro vías 13 está configurada tal que cuando se genera una diferencia de presión entre la alta y baja presión entre la primera cámara piloto 40 y la segunda cámara piloto 41, la diferencia de presión hace que la válvula 36 deslizante se deslice en el cuerpo de válvula 30 junto con los pistones 38, 39. Esto conmuta los estados de conexión del puerto de alta presión 31 y el puerto de baja presión 32 al primer puerto 33 y al segundo puerto 34.

La válvula piloto 42 incluye un cuerpo de válvula 43, una bobina 44 electromagnética colocada en un extremo en un lado del cuerpo de válvula 43, un émbolo 45 configurado para ser arrastrado cuando la bobina 44 electromagnética está excitada, un resorte 46 configurado para empujar el émbolo 45 cuando la bobina 44 electromagnética no está excitada, y una válvula 47 para conmutar la comunicación ya sea de la primera cámara piloto 40 o la segunda cámara piloto 41 al puerto de baja presión 32 en respuesta al movimiento del émbolo 45.

Por otro lado, la pluralidad de unidades interiores 3A, 3B incluye cada una un circuito de refrigerante interior 52 que incluye el intercambiador de calor interior 50 y una válvula de expansión para enfriamiento (EEVC) 51, y se conectan en paralelo en el ciclo de refrigeración 6 a través de las líneas de líquido refrigerante 4A, 4B y las líneas de gas refrigerante 5A, 5B.

Cuando el sistema de aire acondicionado 1 está en funcionamiento del ciclo de enfriamiento, en la válvula selectora de cuatro vías 13, la válvula piloto 42 no está energizada y la bobina 44 electromagnética no está excitada. Como resultado, como se ilustra en la figura 2, el émbolo 45 y la válvula 47 son empujados por el resorte 46 para comunicar la primera cámara piloto 40 al puerto de baja presión 32. Como resultado, cuando el compresor 10 es accionado, y se aplica una alta presión en el canal interno 35 desde la línea de descarga de refrigerante 20A a través del puerto de alta presión 31, la diferencia de alta/baja presión entre la primera cámara piloto 40 y el canal interno 35 lleva la válvula 36 deslizante a una posición del ciclo de enfriamiento ilustrada en la figura 2. Como resultado, el puerto de alta presión 31 se comunica al segundo puerto 34, y el puerto de baja presión 32 se comunica al primer puerto 33.

Por lo tanto, el refrigerante descargado desde el compresor 10 a la línea de descarga de refrigerante 20A circula a través del ciclo de enfriamiento como se indica mediante una línea continua y flechas en la figura 1, desplazándose a través del separador de aceite 11, la válvula de retención 12, la válvula selectora de cuatro vías 13, el intercambiador de calor exterior 14, la válvula de expansión para calefacción (EEVH) 15, el receptor 16, la válvula de operación del lado del líquido 17, la línea de líquido refrigerante 4, 4A, 4B, la válvula de expansión para enfriamiento (EEVC) 51, el intercambiador de calor interior 50, la línea de gas refrigerante 5, 5A, 5B, la válvula de operación del lado del gas 18, la válvula selectora de cuatro vías 13, la línea de admisión de refrigerante 20B y el acumulador 19 antes de volver al compresor 10.

Durante esta circulación, el refrigerante condensado y licuado en el intercambiador de calor exterior 14 experimenta una expansión adiabática en la válvula de expansión para enfriamiento (EEVC) 51, absorbe el calor del aire sometido al intercambio de calor en el intercambiador de calor interior 50, y se cambia a gas evaporado que se va a suministrar para el enfriamiento interior y similares. Obsérvese que en el ciclo de enfriamiento, las partes en negrita del ciclo de enfriamiento ilustradas en la figura 1 indican regiones de alta presión, y las partes finas alineadas indican regiones de baja presión.

Por otra parte, cuando el sistema de aire acondicionado 1 está en funcionamiento del ciclo de calefacción, en la válvula selectora de cuatro vías 13, la válvula piloto 42 se activa y la bobina 44 electromagnética se excita. Como resultado, el émbolo 45 y la válvula 47 resisten el resorte 46 y son empujados hacia la bobina 44 electromagnética, y la segunda cámara piloto 41 se comunica al puerto de baja presión 32. Como resultado, cuando el compresor 10 es accionado, y se aplica alta presión al canal interno 35 desde la línea de descarga de refrigerante 20A a través del puerto de alta presión 31, la diferencia de alta/baja presión entre la segunda cámara piloto 41 y el canal interno 35 hace que la válvula 36 deslizante se mueva y deslice desde una posición a la izquierda a una posición a la derecha como se ilustra en la figura 2 para estar en una posición del ciclo de calefacción. Como resultado, el puerto de alta presión 31 se comunica al primer puerto 33, y el puerto de baja presión 32 se comunica al segundo puerto 34.

La conmutación a la posición del ciclo de calefacción de la válvula selectora de cuatro vías 13 hace que el refrigerante descargado desde el compresor 10 a la línea de descarga de refrigerante 20A circule a través del ciclo de calefacción como se indica mediante una línea continua y flechas en la figura 3, desplazándose a través del separador de aceite 11, la válvula de retención 12, la válvula selectora de cuatro vías 13, la válvula de operación del lado del gas 18, la línea de gas refrigerante 5, 5A, 5B, el intercambiador de calor interior 50, la válvula de expansión para enfriamiento (EEVC) 51, la línea de líquido refrigerante 4, 4A, 4B, el receptor 16, la válvula de expansión para calefacción (EEVH) 15, el intercambiador de calor exterior 14, la válvula selectora de cuatro vías 13, la línea de admisión de refrigerante 20B, y el acumulador 19 antes de volver al compresor 10.

Durante esta circulación, el refrigerante condensado y licuado mediante la liberación de calor a través del intercambio de calor con aire en el intercambiador de calor interior 50 experimenta una expansión adiabática en la válvula de expansión para calefacción (EEVH) 15, y se cambia a gas evaporado en el intercambiador de calor exterior 14 que se suministrará para calefacción interior y similares. Obsérvese que en el ciclo de calefacción, las partes en negrita del ciclo de refrigeración 6 ilustradas en la figura 3 indican regiones de alta presión, y las partes con líneas finas indican regiones de baja presión.

La operación en el ciclo de enfriamiento o el ciclo de calefacción del sistema de aire acondicionado 1 se ejecuta a través de los controladores exteriores 60A, 60B y los controladores interiores (no ilustrados) que reciben un comando de operación desde un control remoto o similar y controlan adecuadamente una velocidad de rotación del compresor 10, conmutan la válvula selectora de cuatro vías 13, abren cantidades de la válvula de expansión para enfriamiento (EEVC) 51 y la válvula de expansión para calefacción (EEVH) 15, velocidades de rotación del ventilador interior no ilustrado y del ventilador exterior, y similares.

Además, para controlar la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B en función de las cargas de aire acondicionado y también para evitar un apagado completo del sistema de aire acondicionado 1 cuando el compresor 10 de cualquiera de las unidades exteriores 2A, 2B deje de estar operativo los controladores exteriores 60A, 60B incluyen unidades de control de operación de respaldo 61A, 61B configuradas para hacer funcionar las unidades exteriores operativas 2A, 2B para continuar el funcionamiento del aire acondicionado.

Además, las unidades de control de operación de respaldo 61A, 61B están provistas de unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías configuradas para sincronizar de manera confiable las válvulas 13 selectoras de cuatro vías de las unidades exteriores no operativas 2A, 2B para conmutarse a las posiciones del ciclo de calefacción cuando las válvulas 13 selectoras de cuatro vías se hacen funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción en la operación de respaldo.

Las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías incluyen funciones de control del funcionamiento de las válvulas 13 selectoras de cuatro vías en la operación de respaldo para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, tal que, por ejemplo, las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías hacen funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A temporalmente en la posición del ciclo de enfriamiento para reducir la presión en las regiones de baja presión de la unidad exterior no operativa 2B y para asegurar una diferencia de presión para que funcione la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B, y luego hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B para conmutar la posición del ciclo de calefacción, y luego hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción y sincronizar, de este modo, las válvulas 13 selectoras de cuatro vías de ambas unidades exteriores 2A, 2B para estar en la posición del ciclo de calefacción.

En otras palabras, en la unidad exterior no operativa 2B, dado que el compresor 10 no está operativo, no se puede asegurar la diferencia de presión de un valor predeterminado o mayor (habitualmente, aproximadamente 0,3 MPa, aunque esto puede depender de las especificaciones de la válvula selectora de cuatro vías 13) requerida para que la válvula selectora de cuatro vías 13 se conmute de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Como resultado, cuando la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A se hace funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción en la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B no se puede sincronizar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción. Como se ilustra en la figura 4, esto causa problemas, tales como la aplicación del gas refrigerante a alta presión descargado desde la unidad exterior operativa 2A a través de la línea de gas refrigerante 5B a un canal de admisión de baja presión desde la válvula selectora de cuatro vías 13 al compresor 10 de la unidad exterior no operativa 2B. Las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías están configuradas para resolver este problema.

Como se ha descrito anteriormente, cuando la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A se hace funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción en la operación de respaldo, por ejemplo, las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías hacen funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A temporalmente en la posición del ciclo de enfriamiento como se ilustra en la figura 5. En este caso, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B no está energizada y está en la posición del ciclo de enfriamiento. Como resultado, cuando la unidad exterior operativa 2A funciona, una baja presión del canal de admisión (línea de admisión de refrigerante 20B) de la válvula selectora de cuatro vías 13 al compresor 10 de la unidad exterior no operativa 2B a través de la línea de gas refrigerante 5B se reduce y, por lo tanto, se asegura la diferencia de presión de 0,3 MPa o más requerida para que la válvula selectora de cuatro vías 13 conmute las posiciones.

Después, las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías están configuradas para determinar que la diferencia de presión de 0,3 MPa o mayor está asegurada, y emiten un comando de conmutación para la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción a fin de hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción, mediante cualquiera de los siguientes puntos (1) a (3).

(1) Cuando la unidad exterior operativa 2A funciona en el ciclo de enfriamiento y la velocidad de rotación del compresor 10 alcanza una velocidad de rotación predeterminada, una baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa 2B se reduce a un valor predeterminado o menor, se determina que la diferencia de presión del valor predeterminado (0,3 MPa) o mayor está asegurada, y se emite un comando de conmutación para la válvula selectora de cuatro vías 13 a la unidad exterior no operativa 2B.

(2) Cuando la unidad exterior operativa 2A funciona en el ciclo de enfriamiento y se detecta que una baja presión es igual o menor que un valor predeterminado mediante el sensor de baja presión 26 en el lado de la unidad exterior no operativa 2B, se determina que la diferencia de presión del valor predeterminado (0,3 MPa) o mayor está asegurada, y se emite un comando de conmutación para la válvula selectora de cuatro vías 13 a la unidad exterior no operativa 2B.

(3) Cuando la unidad exterior operativa 2A funciona en el ciclo de enfriamiento y la diferencia (alta presión-baja presión) entre los valores de detección del sensor de presión de alta presión 25 y el sensor de presión de baja presión 26 en el lado de la unidad exterior no operativa 2B se detecta que es igual o mayor que un valor predeterminado, se determina que la diferencia de presión del valor predeterminado (0,3 MPa) o mayor está asegurada, y se emite un comando de conmutación para la válvula selectora de cuatro vías 13 a la unidad exterior no operativa 2B.

Posteriormente, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A se hace funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción, y por lo tanto las válvulas 13 selectoras de cuatro vías de la unidad exterior operativa 2A y la unidad exterior no operativa 2B se sincronizan en la posición del ciclo de calefacción. La figura 6 ilustra la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B y la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A sincronizada en la misma posición del ciclo de calefacción. La válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B está en la posición del ciclo de calefacción, y por lo tanto se puede evitar que el gas refrigerante a alta presión se aplique al canal de admisión de baja presión (línea de admisión de refrigerante 20B) desde la válvula selectora de cuatro vías 13 al compresor 10.

Las figuras 7 y 8 son diagramas de flujo que ilustran las funciones de control de las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías descritas anteriormente. En el sistema de aire acondicionado 1, que incluye la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B conectadas en paralelo, se proporcionan funciones de control de modo que cuando cualquiera de las unidades exteriores (unidad exterior 2B) deja de estar operativa debido al compresor 10 no operativo, la unidad operativa (unidad exterior 2A) hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B para conmutar sincrónicamente desde la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Estas funciones de control se describirán en detalle a continuación con referencia a las figuras 7 y 8.

La figura 7 es un diagrama de flujo para (2) y (3) descrito anteriormente. En la etapa S1, cuando la unidad exterior no operativa 2B no está operativa debido al compresor 10 no operativo o similar, el proceso pasa a la etapa S2 en la que se emite un comando de operación de calefacción de operación de respaldo a la unidad de exterior operativa 2A. En este caso, en la etapa S3, la unidad exterior operativa 2A hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 en la posición del ciclo de enfriamiento en la que se comunican el puerto de alta presión 31 y el segundo puerto 34 y se comunican el puerto de baja presión 32 y el primer puerto 33.

En este estado, el proceso avanza a la etapa S4 y, como se describe en (2) y (3) descrito anteriormente, se determina si el valor de detección detectado por el sensor de presión de baja presión 26 es igual o menor que un valor predeterminado, o si la diferencia (alta presión-baja presión) en los valores de detección del sensor de presión de alta presión 25 y el sensor de presión de baja presión 26 es igual o mayor que un valor predeterminado. Cuando la determinación es SÍ, el proceso pasa a la etapa S5 en la que se emite un comando de conmutación a la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B. Por lo tanto, el proceso pasa a la etapa S6 en la que la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B tiene una baja presión reducida y la diferencia de presión operativa para que la válvula 36 deslizante se deslice desde la posición del ciclo de enfriamiento hasta la posición del ciclo de calefacción como se ha descrito arriba está asegurada. Como resultado, incluso durante una parada completa del compresor 10, se puede lograr la conmutación a la posición del ciclo de calefacción.

Posteriormente, el proceso pasa a la etapa S7 en la que se emite un comando de conmutación para la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A que funciona en la posición del ciclo de enfriamiento. En la etapa S8, la conmutación a la posición del ciclo de calefacción hace que la unidad exterior operativa 2A funcione en el ciclo de calefacción, y comienza la operación de calefacción de respaldo en la etapa S9.

Por otro lado, la figura 8 es un diagrama de flujo para (1) descrito anteriormente.

En este caso, como se ha descrito anteriormente, las etapas distintas a las etapas en las que si la baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa 2B se reduce a igual o menos que un valor predeterminado, y si la diferencia de presión de 0,3 MPa o mayor se requiere para la conmutación de la válvula selectora de cuatro vías 13 está asegurada se determina, en la etapa S14 ilustrada en la figura 8, determinando si la velocidad de rotación del compresor 10 de la unidad exterior operativa 2A que funciona en el ciclo de enfriamiento ha alcanzado una velocidad de rotación predeterminada, es decir, las etapas S11 a S13 y las etapas S15 a S19, son las mismos que las etapas S1 a S3 y las etapas S5 a S9 descritas con referencia a la figura 7, y como tal la descripción será omitida.

Por lo tanto, según la presente realización, se consiguen los siguientes efectos.

Cuando el sistema de aire acondicionado 1 descrito anteriormente hace funcionar una o ambas de la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B para realizar la operación de aire acondicionado, y el compresor 10 de la unidad exterior 2A o 2B (en este caso, la unidad exterior 2B) en funcionamiento deja de estar operativo, las unidades de control de operación de respaldo 61A, 61B hacen funcionar la unidad exterior operativa 2A para continuar la operación de aire acondicionado.

En este caso, cuando se realiza la operación del ciclo de refrigeración o la operación del ciclo de calefacción y se continúa un modo de enfriamiento o un modo de calefacción para realizar la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se mantiene en la posición del ciclo de enfriamiento o la posición del ciclo de calefacción, mientras que la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A se lleva a la posición del ciclo de enfriamiento o la posición del ciclo de calefacción, y por lo tanto las posiciones de las válvulas 13 selectoras de cuatro vías de las unidades exteriores 2A, 2B se pueden sincronizar para realizar una operación de respaldo.

Sin embargo, en la operación de respaldo, la válvula selectora de cuatro vías 13 debe hacerse funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de enfriamiento o la posición del ciclo de calefacción. En un caso, ya que la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A puede asegurar la diferencia de presión operativa, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A puede conmutarse como siempre a la posición del ciclo de calefacción, pero la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B no puede asegurar una diferencia de alta/baja presión (por ejemplo, 0,3 MPa) de un valor predeterminado o mayor debido al compresor 10 no operativo. Esto puede evitar que las válvulas 13 selectoras de cuatro vías se sincronicen en la posición del ciclo de calefacción.

Sin embargo, según la presente realización, en tal caso, las unidades de control de sincronización 62A, 62B de la válvula selectora de cuatro vías hacen funcionar la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A temporalmente en la posición del ciclo de enfriamiento para reducir una baja presión de la unidad exterior operativa 2A y al mismo tiempo reduce la baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa 2B a través de la línea de gas refrigerante 5. Por lo tanto, se determina por cualquiera de (1) a (3) descrito anteriormente que la diferencia de presión de 0,3 MPa o mayor está asegurada, y se emite un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se conmute a la posición del ciclo de calefacción, y la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se hace funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción. Posteriormente, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior operativa 2A se hace funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción, y por lo tanto las válvulas 13 selectoras de cuatro vías de las unidades exteriores 2A, 2B pueden sincronizarse en la posición del ciclo de calefacción.

Por consiguiente, esto resuelve problemas tales como la aplicación del gas refrigerante a alta presión al canal de baja presión de la unidad exterior no operativa 2B y una parada completa del sistema de aire acondicionado causada por la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B que no puede hacerse funcionar para conmutarse, sincrónicamente, a la posición del ciclo de calefacción debido a que no puede estar asegurada la diferencia de presión operativa requerida para la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Además, la unidad exterior operativa 2A puede hacerse funcionar de manera confiable para ejecutar la operación de respaldo.

Además, en la operación de respaldo, se puede determinar mediante cualquiera de (1) a (3) descrito anteriormente que la diferencia de presión igual o mayor que el valor predeterminado (0,3 MPa) requerido para la conmutación de la válvula selectora de cuatro vías 13 está asegurado. Como resultado, incluso cuando la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B no está operativa debido al compresor 10 no operativo, la diferencia de presión de operación se puede asegurar de manera confiable, y la válvula selectora de cuatro vías 13 se puede hacer funcionar para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Además, tal conmutación de la válvula selectora de cuatro vías 13 se puede lograr con cambios de software y sin cambios de hardware en un sistema actual. Como resultado, se puede suprimir un aumento de costos. Obsérvese que de (1) a (3) descrito anteriormente, la mejora en la confiabilidad puede aumentar en orden desde (1), (2) y (3).

Además, en la presente realización, los canales de baja presión (líneas de admisión de refrigerante 20B) entre las válvulas 13 selectoras de cuatro vías y los compresores 10 de la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B se comunican a través de la línea de compensación de aceite 27 o una línea de comunicación de baja presión tal como una línea de compensación de presión. Como resultado, como se ha descrito anteriormente, cuando la unidad exterior operativa 2A funciona para reducir la baja presión de la unidad exterior no operativa 2B, la baja presión en el lado de la unidad exterior no operativa 2B puede reducirse rápidamente, y la confiabilidad y certeza en la conmutación de la válvula selectora de cuatro vías 13 se puede mejorar, y el tiempo necesario para la conmutación se puede acortar.

Segunda Realización

A continuación, se describirá una segunda realización de la presente invención con referencia a la figura 9.

La presente realización es diferente de la primera realización descrita anteriormente en que se proporciona un circuito de derivación de alta presión 70 que incluye válvulas de solenoide 71 entre las líneas de descarga de refrigerante 20A de una pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B, y las válvulas de solenoide 71 están controladas por las unidades de control de sincronización 63A, 63B de la válvula selectora de cuatro vías para abrirse y cerrarse. Dado que otros puntos son similares a la primera realización descrita anteriormente, se omite la descripción de la misma.

En otras palabras, como se ilustra en la figura 9, en la presente realización, las líneas de descarga de refrigerante 20A de la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B están conectadas entre sí por el circuito de derivación de alta presión 70 que incluye las válvulas de solenoide 71 a través de una válvula de operación 72 para la conexión de la línea. Después, se proporcionan unidades de control de sincronización 73A, 73B de la válvula selectora de cuatro vías configuradas para abrir las válvulas de solenoide 71 del circuito de derivación de alta presión 70 cuando un compresor 10 de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B, por ejemplo la unidad exterior 2B, deja de ser operativo; las unidades de control de operación de respaldo 61A, 61B hacen funcionar otra unidad exterior operativa, por ejemplo la unidad exterior 2A, para realizar la operación de respaldo tal que una válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se hace funcionar para conmutarse desde una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción para la sincronización.

Obsérvese que en la configuración descrita anteriormente, el circuito de derivación de alta presión 70 está provisto de dos válvulas de solenoide 71. Sin embargo, esto se debe a que la configuración con la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B es una configuración común, y no hace falta decir que el circuito de derivación de alta presión 70 puede estar provisto de una sola válvula de solenoide 71.

Según una configuración de este tipo, cuando la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se hace funcionar en operación de respaldo para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción para la sincronización, las unidades de control de sincronización 63A, 63B de la válvula selectora de cuatro vías abren las válvulas de solenoide 71 del circuito de derivación de alta presión 70. Como resultado, el gas refrigerante a alta presión descargado desde la unidad exterior operativa 2A se aplica a la línea de descarga de refrigerante 20A de la unidad exterior no operativa 2B, y se asegura una diferencia de presión (diferencia de alta/baja presión) requerida para la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B para conmutarse de la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción, y la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se puede hacer funcionar para conmutarse a la posición del ciclo de calefacción para la sincronización. En consecuencia, esta configuración también puede lograr los mismos efectos que los efectos logrados por la primera realización.

Obsérvese que la presente invención no se limita a la invención según las realizaciones descritas anteriormente y puede modificarse según sea necesario sin apartarse del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones. Por ejemplo, en las realizaciones descritas anteriormente, cuando cualquiera de las unidades exteriores (por ejemplo, la unidad exterior 2B) deja de estar operativa debido al compresor 10 no operativo, y una unidad operativa (por ejemplo, la unidad exterior 2A) se somete a una operación de respaldo para continuar la operación del aire acondicionado, la válvula selectora de cuatro vías 13 de la unidad exterior no operativa 2B se hace funcionar para conmutar, sincrónicamente, desde la posición del ciclo de enfriamiento a la posición del ciclo de calefacción. Sin embargo, en la operación de calefacción de respaldo, la unidad exterior 2A en la operación de respaldo está sujeta a una operación de descongelación o una operación de retorno de aceite. Por lo tanto, la conmutación síncrona de las válvulas 13 selectoras de cuatro vías también es necesaria para conmutarse a un ciclo de enfriamiento y volver a la operación de calefacción de respaldo después de completar el ciclo de enfriamiento. Las realizaciones de la presente invención también pueden aplicarse a tal caso.

Además, en las realizaciones descritas anteriormente, el compresor 10 se instala en cada una de la pluralidad de unidades exteriores 2A, 2B. Sin embargo, no hace falta decir que las realizaciones también pueden aplicarse al caso en el que una pluralidad de compresores 10 conectados en paralelo se instalan en cada una de las unidades exteriores 2A, 2b , y todos los compresores 10 instalados en las unidades exteriores 2A, 2B dejan de estar operativos.

Lista de signos de referencia

1 Sistema de aire acondicionado

2A, 2B Unidad exterior

3A, 3B Unidad interior

4, 4A, 4B Línea de líquido refrigerante

5, 5A, 5B Línea de gas refrigerante

6 Ciclo de refrigeración

10 Compresor

13 Válvula selectora de cuatro vías

14 Intercambiador de calor exterior

20A Línea de descarga de refrigerante

20B Línea de admisión de refrigerante (canal de baja presión)

21 Circuito de enfriamiento exterior

25 Sensor de presión de alta presión

26 Sensor de presión de baja presión

27 Línea de compensación de aceite (línea de comunicación de baja presión)

52 Circuito refrigerante interior

60A, 60B Controlador exterior

61A, 61B Unidad de control de operación de respaldo

62A, 62B, 63A, 63B Unidad de control de sincronización de la válvula selectora de cuatro vías

70 Circuito de derivación de alta presión

71 Válvula de solenoide

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de aire acondicionado, que comprende:

un ciclo de refrigeración (6) que incluye un circuito de refrigerante en un lado de la unidad interior y un lado de la unidad exterior conectado a través de una línea de líquido refrigerante (4, 4A, 4B) y una línea de gas refrigerante (5, 5A, 5B);

una pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) que incluyen cada una al menos un compresor (10), una válvula selectora de cuatro vías (13) configurada para hacer funcionar el ciclo de refrigeración (6) para conmutarse a cualquiera de un ciclo de enfriamiento y un ciclo de calefacción, y un intercambiador de calor exterior (14), y conectadas en paralelo en el ciclo de refrigeración (6); y

una unidad de control de operación de respaldo (61A, 61B) configurada para realizar una operación de respaldo en otra unidad exterior operativa para continuar la operación de aire acondicionado cuando el compresor (10) de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) deja de estar operativo;

caracterizado por que la unidad de control de operación de respaldo (61a , 61B) incluye una unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) en la operación de respaldo para conmutarse de una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías hace funcionar temporalmente la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior operativa en una posición del ciclo de enfriamiento para reducir la baja presión de la unidad exterior no operativa y para asegurar una diferencia de presión operativa de la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa, y luego hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y posteriormente hace funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción y sincroniza las válvulas selectoras de cuatro vías (13) para funcionar en un ciclo de calefacción.

2. El sistema de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que la unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando una velocidad de rotación del compresor (10) de la unidad exterior operativa alcanza una velocidad de rotación predeterminada.

3. El sistema de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que la unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando un valor de detección de una baja presión de la unidad exterior no operativa es igual o menor que un valor predeterminado.

4. El sistema de aire acondicionado según la reivindicación 1, en el que la unidad de control de sincronización (62A, 62B) de la válvula selectora de cuatro vías está configurada para emitir un comando de conmutación para que la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa se conmute a una posición del ciclo de calefacción cuando una diferencia entre los valores de detección de una alta presión y una baja presión de la unidad exterior no operativa es igual o mayor que un valor predeterminado.

5. El sistema de aire acondicionado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los canales (20B) de baja presión entre las válvulas selectoras de cuatro vías (13) de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) y los compresores (10) están conectados entre sí a través de una línea de comunicación de baja presión (27).

6. El sistema de aire acondicionado según la reivindicación 5, en el que la línea de comunicación de baja presión (27) es una línea de compensación de aceite o una línea de compensación de presión que conecta los canales (20B) de baja presión de los compresores (10) de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) entre sí.

7. Un sistema de aire acondicionado, que comprende:

un ciclo de refrigeración (6) que incluye un circuito de refrigerante en el lado de la unidad interior y un lado de la unidad exterior conectado a través de una línea de líquido refrigerante (4, 4A, 4B) y una línea de gas refrigerante (5, 5A, 5B);

una pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B), cada una de las cuales incluye al menos un compresor (10), una válvula selectora de cuatro vías (13) configurada para hacer funcionar el ciclo de refrigeración (6) para conmutarse a cualquiera de un ciclo de enfriamiento y un ciclo de calefacción, y un intercambiador de calor exterior (14), y conectadas en paralelo al ciclo de refrigeración (6); y

una unidad de control de operación de respaldo (61A, 61B) configurada para realizar una operación de respaldo en otra unidad exterior operativa para continuar la operación de aire acondicionado cuando el compresor (10) de cualquiera de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) deja de estar operativo;

caracterizado por que las líneas de descarga (20A) entre los compresores (10) y las válvulas selectoras de cuatro vías (13) de la pluralidad de unidades exteriores (2A, 2B) están provistas de un circuito de derivación (70) de alta presión que incluye una válvula de solenoide (71) que comunica las líneas de descarga entre sí; y la unidad de control de operación de respaldo (61A, 61B) está provista de una unidad de control de sincronización (63A, 63B) de la válvula selectora de cuatro vías configurada para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) en la operación de respaldo para conmutarse de una posición del ciclo de enfriamiento a una posición del ciclo de calefacción, tal que la unidad de control de sincronización (63A, 63B) de la válvula selectora de cuatro vías abre la válvula de solenoide (71) provista en el circuito de derivación (70) de alta presión para hacer funcionar la válvula selectora de cuatro vías (13) de la unidad exterior no operativa para conmutarse a una posición del ciclo de calefacción, y sincroniza las válvulas selectoras de cuatro vías (13) para funcionar en un ciclo de calefacción.