ES2742835T3 - Aparato de aire acondicionado - Google Patents

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

Un aparato de aire acondicionado (1) que comprende: un controlador (100a); al menos una unidad exterior (2a) que incluye: un compresor (21a); una válvula de conmutación de trayectoria de flujo (22a); un intercambiador de calor exterior (23a); unos medios de detección de temperatura (57a) del intercambiador de calor exterior para detectar una temperatura del intercambiador de calor exterior; y unos medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión (51a, 54a) para detectar un grado de sobrecalentamiento de succión como un grado de sobrecalentamiento de un refrigerante aspirado en el compresor; una pluralidad de unidades interiores (8a-8d) que tienen un intercambiador de calor interior (81a-81d); un circuito de refrigerante en el que la al menos una unidad exterior y las unidades interiores están conectadas alternadamente por una pluralidad de tubos de refrigerante (30, 30a; 31, 31a; 32, 32a), y caracterizado por que el controlador (100a) está configurado para controlar el aparato de aire acondicionado de modo que cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior detectada por los medios de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior sea igual o superior a una temperatura predeterminada y se detecte el grado de sobrecalentamiento de succión por los medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión se vuelve igual o inferior a una temperatura predeterminada mientras se realiza una operación de descongelación inversa para descongelar la escarcha que se forma en el intercambiador de calor exterior haciendo que el intercambiador de calor exterior funcione como un condensador, la operación de descongelación inversa finaliza, y se restablece un tiempo operativo total del compresor, en donde una condición de inicio de la operación de recuperación de aceite es si el tiempo operativo total del compresor excede o no un tiempo predeterminado, y en donde el tiempo operativo total es bien el tiempo operativo total desde el inicio del compresor o bien el tiempo operativo total del compresor desde cuando se reinicia el tiempo operativo total.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de aire acondicionado
Antecedentes
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato de aire acondicionado en el que al menos una unidad exterior y una pluralidad de unidades interiores están conectadas alternadamente mediante tubos de refrigerante.
Técnica relacionada
Convencionalmente, se ha propuesto un aparato de aire acondicionado en el que al menos una unidad exterior y una pluralidad de unidades interiores están conectadas alternadamente mediante una pluralidad de tubos de refrigerante. Si la temperatura del intercambiador de calor exterior es igual o inferior a 0 grados C mientras este aparato de aire acondicionado realiza una operación de calentamiento, existe la posibilidad de que se forme escarcha en el intercambiador de calor exterior. Si la escarcha se adhiere al intercambiador de calor exterior, el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire exterior se ve obstaculizado por la escarcha, por lo que existe la posibilidad de que se reduzca la eficiencia del intercambio de calor en el intercambiador de calor exterior. Por lo tanto, cuando se forma escarcha en el intercambiador de calor exterior, es necesario realizar una operación de descongelación para eliminar la escarcha del intercambiador de calor exterior.
Cada uno de los documentos JP-A-2009-228928 y WO 2006/115053 A1 divulga un aparato de aire acondicionado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En el aparato de aire acondicionado descrito en el documento JP-A-2009-228928 (página 9, figura 1), una unidad exterior que tiene un compresor, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior y un ventilador exterior y dos unidades interiores que tienen un intercambiador de calor interior y un ventilador interior están conectadas por una pluralidad de tubos de refrigerante. Cuando la operación de descongelación se realiza mientras este aparato de aire acondicionado realiza la operación de calentamiento, las rotaciones del ventilador exterior y del ventilador interior se detienen, el compresor se detiene temporalmente, la válvula de cuatro vías se conmuta para que el estado del intercambiador de calor exterior cambie de un estado de funcionamiento como evaporador a un estado de funcionamiento como condensador, y el compresor vuelve a arrancar. Al hacer que el intercambiador de calor exterior funcione como un condensador, el refrigerante de alta temperatura descargado desde el compresor fluye hacia el intercambiador de calor exterior para descongelar la escarcha que se adhiere al intercambiador de calor exterior. De este modo, el intercambiador de calor exterior puede descongelarse.
Como la condición para el cambio de la operación de calentamiento a la operación de descongelación, se establece la siguiente condición: una condición donde se considera que se forma escarcha en el intercambiador de calor exterior, tal como cuando el estado en el que la temperatura del calor el intercambiador es igual o inferior a 0 grados C continúa durante 10 minutos o más mientras el aparato de aire acondicionado está realizando la operación de calentamiento (en adelante, la condición de inicio de la operación de descongelación), y cuando se cumple la condición de inicio de la operación de descongelación, se realiza un cambio desde la operación de calentamiento hasta la operación de descongelación. Como la condición para finalizar la operación de descongelación, se establece la siguiente condición: una condición en la que se considera que la escarcha que se adhiere al intercambiador de calor exterior se descongela, como cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior es igual o superior a 5 grados C (en adelante, denominada condición final de la operación de descongelación), y cuando se cumple la condición final de la operación de descongelación, la operación de calentamiento se reanuda desde la operación de descongelación.
Por otro lado, cuando la operación de calentamiento se realiza mediante el aparato de aire acondicionado descrito anteriormente, existe una posibilidad de que el aceite refrigerante descargado desde el compresor junto con el refrigerante se acumule en el circuito de refrigerante del aparato de aire acondicionado, de modo que existe la posibilidad de que la cantidad de aceite refrigerante en el compresor se reduzca para causar deficiencia de lubricación en la parte mecánica del compresor. Por lo tanto, cuando el aparato de aire acondicionado está realizando la operación de calentamiento, es necesario realizar periódicamente una operación de recuperación de aceite para devolver el aceite refrigerante al compresor.
Cuando se realiza la operación de recuperación de aceite, se detiene la rotación del ventilador interior, y como cuando se realiza la operación de descongelación, el compresor se detiene temporalmente, la válvula de cuatro vías se conmuta para que el estado del calor exterior el intercambiador cambie del estado de funcionamiento como evaporador al estado de funcionamiento como condensador, y el compresor vuelve a arrancar. Al conducir el compresor con el circuito de refrigerante en tal estado, un refrigerante de alta humedad fluye a través del circuito de refrigerante, de modo que el aceite refrigerante que queda en el circuito de refrigerante es aspirado en el compresor para ser devuelto al compresor.
Como la condición para el cambio a la operación de recuperación de aceite, se establece la siguiente condición: una condición donde el aceite refrigerante se descarga del compresor y la cantidad de aceite refrigerante en el compresor se hace igual o menor que una cantidad que dificulta el funcionamiento del compresor, por ejemplo, cada vez que el tiempo operativo total del compresor se convierte en tres horas (en lo sucesivo, denominada condición de inicio de la operación de recuperación de aceite), y cuando se cumple la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite, se realiza un cambio de la operación de calentamiento a la operación de recuperación de aceite. Como condición para finalizar la operación de recuperación de aceite, se establece la siguiente condición: una condición en la que se considera que un refrigerante húmedo (una condición en la que el refrigerante líquido está contenido en gas refrigerante) es aspirado en el compresor y el aceite refrigerante restante en el el circuito de refrigerante es aspirado en el compresor junto con el refrigerante húmedo, como cuando el grado de sobrecalentamiento del refrigerante aspirado en el compresor (en lo sucesivo, denominado grado de sobrecalentamiento de succión) es igual o inferior a 0 grados C (en adelante, denominada como condición final de la operación de recuperación de aceite), y cuando se cumple la condición final de la operación de recuperación de aceite, la operación de calentamiento se reanuda desde la operación de recuperación de aceite.
Sumario
Como se ha descrito anteriormente, cuando el aparato de aire acondicionado está realizando la operación de calentamiento, hay casos en que se detiene la operación de calentamiento, se hace la conmutación de modo que las funciones de intercambiador de calor exterior como un condensador y la operación de descongelación y la operación de recuperación de aceite (en lo sucesivo, denominado operación de descongelación inversa y operación de recuperación inversa del aceite), y generalmente, la condición de inicio de la operación de descongelación para el cambio a la operación de descongelación inversa y la condición de inicio de la operación de recuperación del aceite para el cambio a la operación de recuperación inversa del aceite se establecen en diferentes condiciones.
En consecuencia, existe una posibilidad de que la condición de inicio de operación de descongelación y la condición de inicio de operación de recuperación de aceite se satisfagan intermitentemente de tal manera que la condición de descongelación de inicio de operación se satisface para hacer un cambio de la operación de calentamiento para la operación de descongelación inversa e inmediatamente después finaliza la operación de descongelación inversa y se reanuda la operación de calentamiento, se cumple la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite para pasar de la operación de calentamiento a la operación de recuperación inversa de aceite. Si se produce tal situación, incluso cuando finaliza la operación de descongelación inversa y se reanuda la operación de calentamiento, la operación de calentamiento se interrumpe nuevamente por el cambio a la operación de recuperación inversa de aceite, de modo que si la situación se produce con frecuencia en la que la condición de inicio de la operación de descongelación y la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite se satisfacen intermitentemente, la operación de calentamiento se interrumpe con frecuencia, lo que puede afectar la comodidad del usuario.
Una o más realizaciones de la presente invención proporcionan un aparato de aire acondicionado que impide que la operación de descongelación inversa y la operación de recuperación de aceite inversa se ejecuten con frecuencia para interrumpir frecuentemente la operación de calentamiento.
Según la presente invención, se proporciona un aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1. El aparato de aire acondicionado comprende: un controlador; al menos una unidad exterior que incluye un compresor; una válvula de conmutación de trayectoria de flujo, un intercambiador de calor exterior, medios de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior para detectar una temperatura del intercambiador de calor exterior, y medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión para detectar un grado de sobrecalentamiento de succión como un grado de sobrecalentamiento de un refrigerante aspirado en el compresor; una pluralidad de unidades interiores que tienen un intercambiador de calor interior; y un circuito de refrigerante en el que la al menos una unidad exterior y las unidades interiores están conectadas alternadamente por una pluralidad de tubos de refrigerante. El controlador está configurado para controlar el aparato de aire acondicionado de modo que cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior detectada por los medios de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior sea igual o superior a una temperatura predeterminada y el grado de sobrecalentamiento de succión detectado por la detección del grado de sobrecalentamiento de succión, los medios se vuelven iguales o inferiores a una temperatura predeterminada, mientras que una operación de descongelación inversa para descongelar la escarcha que se forma en el intercambiador de calor exterior al hacer que el intercambiador de calor exterior funcione mientras se realiza un condensador, la operación de descongelación inversa finaliza. El controlador restablece un tiempo operativo total del compresor, en el que una condición de inicio de la operación de recuperación de aceite es si el tiempo operativo total del compresor excede o no un tiempo predeterminado, y en el que el tiempo operativo total es el tiempo operativo total del arranque del compresor o el tiempo operativo total del compresor desde que se reinicia el tiempo operativo total.
De acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención como se describe anteriormente, el controlador está configurado además para operar para recuperar un aceite refrigerante descargado desde el compresor y que queda en el circuito de refrigerante, en el compresor, haciendo que el intercambiador de calor exterior funcione como un condensador cada vez que el tiempo operativo total del compresor se convierte en un tiempo predeterminado.
De acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención como se describe anteriormente, puesto que el estado del circuito de refrigerante cuando se realiza la operación de descongelación inversa y el estado del circuito de refrigerante cuando se realiza la operación de recuperación de aceite inversa son los mismos, incluso si la temperatura del intercambiador de calor exterior llega a ser igual o superior a una temperatura predeterminada cuando se realiza la operación de descongelación inversa, continuando la operación de descongelación inversa hasta que se cumpla la condición en la que se considera que se puede recuperar el aceite refrigerante, es decir, hasta que el grado de sobrecalentamiento de succión del compresor sea igual o inferior a una temperatura predeterminada, el aceite refrigerante también se puede recuperar. Además, dado que el tiempo operativo total a medida que la condición de inicio de la operación de recuperación inversa de aceite se restablece cuando finaliza la operación de descongelación inversa, la situación en la que la condición de inicio de la operación de descongelación y la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite se cumplen de manera intermitente, puede evitarse interrumpir con frecuencia la operación de calentamiento, para que la comodidad del usuario no se vea afectada.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante que explica el flujo del refrigerante cuando la operación dominante de calentamiento se realiza en una realización de la presente invención;
La figura 2 es un diagrama de circuito de refrigerante que explica el flujo del refrigerante cuando la operación de descongelación se realiza en la realización de la presente invención; y
La figura 3 es un diagrama de flujo que explica el procesamiento en una unidad exterior en la realización de la presente invención.
Descripción detallada
A continuación, se describirá una realización de la presente invención en detalle en base a los dibujos adjuntos. Como la realización, se describirá un aparato de aire acondicionado como un ejemplo en el que dos unidades exteriores y cuatro unidades interiores están conectadas alternadamente por tubos de refrigerante y se puede realizar una operación de enfriamiento y calentamiento simultánea, en el que cada unidad interior puede realizar selectivamente la operación de enfriamiento y la operación de calentamiento. La presente invención no se limita a la realización que se describe a continuación y puede modificarse de manera diversa sin apartarse de la esencia de la presente invención.
[Realización]
Como se muestra en la figura 1, un aparato de aire acondicionado 1 en la presente realización está provisto de dos unidades exteriores 2a y 2 b, cuatro unidades interiores 8a a 8d, cuatro unidades de conmutación 6a a 6d y divisores 70, 71 y 72. Las unidades exteriores 2a y 2b, las unidades interiores 8a a 8d, las unidades de conmutación 6a a 6d y los divisores 70, 71 y 72 están conectados alternadamente por un tubo de gas de alta presión 30, tubos de gas divididos de alta presión 30a y 30b, un tubo de gas de baja presión 31, tubos de gas divididos de baja presión 31a y 31b, un tubo de fluido 32 y tubos de fluido divididos 32a y 32b para formar de ese modo un circuito refrigerante del aparato de aire acondicionado 1.
En este aparato de aire acondicionado 1, mediante la apertura y cierre o la conmutación de varias válvulas previstas en las unidades exteriores 2a y 2 b y las unidades de conmutación 6a a 6d, se pueden realizar diversas operaciones, tal como la operación de calentamiento (todas las unidades interiores realizan la operación de calentamiento), una operación dominante de calentamiento (un caso donde la capacidad general requerida por las unidades interiores que realizan la operación de calentamiento es mayor que la requerida por las unidades interiores que realizan la operación de enfriamiento), la operación de refrigeración (todas las unidades interiores realizan la operación de enfriamiento) y una operación dominante de enfriamiento (un caso donde la capacidad general requerida por las unidades interiores que realizan la operación de enfriamiento es mayor que la requerida por las unidades interiores que realizan la operación de calentamiento).
La figura 1 muestra un circuito refrigerante durante estas operaciones, realizándose la operación dominante de calentamiento. Primero, usando la figura 1, se describirán las estructuras de las unidades exteriores 2a y 2b. Como las estructuras de las unidades exteriores 2a y 2 b son todas iguales, en la descripción que se proporciona a continuación, solo se describirá la estructura de la unidad interior 2a, y se omite una descripción detallada de la unidad interior 2 b.
Como se muestra en la figura 1, la unidad interior 2a está provista de un compresor 21a, una válvula de cuatro vías 22a como válvula de conmutación del recorrido del flujo, un intercambiador de calor exterior 23a, un ventilador exterior 24a, un acumulador 25a, un tubo de gas de alta presión de la unidad exterior 33a, un tubo de gas de baja presión de la unidad exterior 34a, un tubo de fluido de la unidad exterior 35a, tubos de refrigerante 36a, 37a y 38a, válvulas de cierre 40a, 41a y 42a y una válvula de expansión exterior 43a.
El compresor 21A es un compresor de capacidad variable, cuya capacidad operativa se puede variar al ser accionado por un motor no ilustrado, cuyo número de rotaciones está controlado por un inversor. El lado de descarga del compresor 21a está conectado a la válvula de cierre 40a por el tubo de gas de alta presión de la unidad exterior 33a. El lado de succión del compresor 21a está conectado al lado de salida del acumulador 25a por el tubo de refrigerante 36a. El lado de entrada del acumulador 25a está conectado a la válvula de cierre 41a por el tubo de gas de baja presión de la unidad exterior 34a.
La válvula de cuatro vías 22a es una válvula para conmutar la dirección del flujo del refrigerante, y tiene cuatro conexiones a, b, c y d. Al puerto a, se conecta un tubo de refrigerante conectado al tubo de gas de alta presión 33a de la unidad exterior en un punto de conexión A. El puerto b y el intercambiador de calor exterior 23a están conectados por el tubo de refrigerante 37a. El tubo de refrigerante 38a conectado al puerto c está conectado al tubo de gas de baja presión de la unidad exterior 34a en un punto de conexión B. El puerto d está sellado.
El intercambiador de calor exterior 23a realiza el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire exterior tomado en la unidad interior 2a por el ventilador exterior 24a que se describe más adelante. Un extremo del intercambiador de calor exterior 23a está conectado al puerto b de la válvula de cuatro vías 22a por el tubo de refrigerante 37a, como se mencionó anteriormente, y el otro extremo del mismo está conectado a un puerto de la válvula de expansión exterior 43a por un tubo de refrigerante. El otro puerto de la válvula de expansión exterior 43a está conectado a la válvula de cierre 42a por el tubo de fluido de la unidad exterior 35a. El intercambiador de calor exterior 23a funciona como un condensador cuando el aparato de aire acondicionado 1 realiza la operación dominante de enfriamiento/enfriamiento, y funciona como un evaporador cuando el aparato de aire acondicionado 1 realiza la operación dominante de calentamiento/calentamiento.
El ventilador exterior 24a es un ventilador de hélice hecho de un material de resina y dispuesto en la proximidad del intercambiador de calor exterior 23a, y se hace girar por un motor de ventilador no ilustrado para tomar de ese modo aire exterior en la unidad interior 2a. Después de realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire exterior en el intercambiador de calor exterior 23a, el aire exterior intercambiado con calor se descarga al exterior de la unidad interior 2a.
El acumulador 25a tiene el lado de entrada del mismo conectado al tubo de gas de baja presión 34a de la unidad exterior y tiene el lado de salida del mismo conectado al lado de succión del compresor 2 1a por el tubo de refrigerante 36a. El acumulador 25a separa el refrigerante entrante en un refrigerante de gas y un refrigerante fluido, y permite que solo el refrigerante de gas sea aspirado dentro del compresor 21a.
Además de la estructura descrita anteriormente, diversos sensores están dentro de la unidad exterior 2a. Como se muestra en la figura 1, un sensor de alta presión 50a que detecta la presión de descarga del refrigerante descargado desde el compresor 21a y un sensor de temperatura de descarga 53a que detecta la temperatura del refrigerante descargado desde el compresor 21a se proporcionan entre el lado de descarga del compresor 21 a y el punto de conexión A en el tubo de gas de alta presión 33a de la unidad exterior. Un sensor de baja presión 51a que detecta la presión de succión del refrigerante aspirado en el compresor 21a y un sensor de temperatura de succión 54a que detecta la temperatura del refrigerante aspirado en el compresor 21a se proporcionan entre el punto de conexión B y el lado de entrada del acumulador 25a en el tubo de gas de baja presión 34a de la unidad exterior. Un sensor de presión intermedia 52a que detecta la presión del refrigerante que fluye a través del tubo de fluido de la unidad exterior 35a y un sensor de temperatura del refrigerante 55a que detecta la temperatura del refrigerante que fluye a través del tubo de fluido de la unidad exterior 35a se proporcionan entre la válvula de expansión exterior 43a y la válvula de cierre 42a en el tubo de fluido de la unidad exterior 35a.
En el tubo de refrigerante 37a, se proporciona un sensor de temperatura del refrigerante 56a que detecta la temperatura del refrigerante que fluye hacia fuera del intercambiador de calor exterior 23a o que fluye en el intercambiador de calor exterior 23a. En el intercambiador de calor exterior 23a, se proporciona un sensor de temperatura del intercambiador de calor exterior 57a como medio de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior para detectar la temperatura del intercambiador de calor exterior 23a. En las proximidades de una entrada de aire exterior no ilustrada de la unidad exterior 2a, se proporciona un sensor de temperatura del aire exterior 58a que detecta la temperatura del aire exterior que fluye hacia la unidad exterior 2a, es decir, la temperatura del aire exterior.
La unidad exterior 2a está provista de un controlador 100a. El controlador 100a está montado en una placa de control alojada en una caja de componentes eléctricos no ilustrada de la unidad exterior 2a, y está provista de una CPU 110a, una memoria 120a y una unidad de comunicación 130a. La CPU 110a adquiere las señales de detección de los sensores descritos anteriormente de la unidad exterior 2a, y adquiere las señales de control transmitidas desde las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110a realiza varias operaciones de control relacionadas con las operaciones de la unidad exterior 2a, tales como el control de rotación del compresor 21a y el ventilador exterior 24a, el control de conmutación de la válvula de cuatro vías 22a y el control de apertura de la válvula de expansión exterior 43a basado en las señales de detección adquiridas y las señales de control.
La memoria 120a está formada de una ROM o una RAM, y almacena los programas de control de la unidad exterior 2a y los valores de detección correspondientes a las señales de detección de los sensores. La unidad de comunicación 130a es una interfaz que media la comunicación entre la unidad exterior 2a y las unidades interiores 8a a 8d.
Aunque se ha descrito la estructura de la unidad exterior 2a, la estructura de la unidad exterior 2b es la misma que la de la unidad exterior 2a, y los componentes indicados por designaciones de referencia donde las letras siguientes los números indican los componentes (los dispositivos y elementos) de la unidad exterior 2a se cambian de a a b son los componentes de la unidad exterior 2b correspondientes a los componentes de la unidad exterior 2a. Para los puertos de las válvulas de cuatro vías y los puntos de conexión de los tubos de refrigerante, las designaciones de referencia son diferentes entre la unidad interior 2a y la unidad interior 2b. Los puertos de una válvula de cuatro vías 22b de la unidad exterior 2 b correspondiente a los puertos a, b, c y d de la válvula de cuatro vías 22a de la unidad exterior 2a son los puertos e, f, g y h, respectivamente. Los puntos de conexión en la unidad exterior 2b correspondientes a los puntos de conexión A, B, C y D en la unidad exterior 2a son los puntos de conexión E, F, G y H, respectivamente.
A continuación, se describirán las estructuras de las cuatro unidades interiores 8a y 8d usando la figura 1. Dado que las estructuras de las unidades interiores 8a a 8d son todas iguales, en la descripción que se proporciona a continuación, solo se describirá la estructura de la unidad interior 8a, y se omiten las descripciones de las otras unidades interiores 8b a 8d.
La unidad interior 8a está provista de un intercambiador de calor interior 81a, una válvula de expansión interior 82a, un ventilador interior 83a y tubos de refrigerante 87a y 88a. El intercambiador de calor interior 81a tiene un extremo del mismo conectado a un puerto de la válvula de expansión interior 82a por un tubo de refrigerante, y el otro extremo del mismo está conectado a la unidad de conmutación 6a descrita posteriormente por el tubo de refrigerante 88a. El intercambiador de calor interior 81a funciona como un evaporador cuando la unidad interior 8a realiza la operación de enfriamiento, y funciona como un condensador cuando la unidad interior 8a realiza la operación de calentamiento.
La válvula de expansión interior 82a tiene un puerto de la misma conectado al intercambiador de calor interior 81a por un tubo de refrigerante como se ha descrito anteriormente, y tiene el otro puerto del mismo conectado al tubo de fluido 32 por el tubo de refrigerante 87a. La válvula de expansión interior 82a tiene su abertura ajustada de acuerdo con la capacidad de enfriamiento requerida cuando funciona como evaporador, y tiene su abertura ajustada de acuerdo con la capacidad de calentamiento requerida cuando funciona como condensador.
El ventilador interior 83a es un ventilador de flujo transversal hecho de un material de resina, y se hace girar por un motor de ventilador no ilustrado para tomar de ese modo el aire interior en la unidad interior 8a. Después de realizar el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire interior en el intercambiador de calor interior 81a, el aire intercambiado con calor se suministra a la habitación.
Además de la estructura descrita anteriormente, la unidad interior 8a está provista de varios sensores. En el tubo de refrigerante en el lado de la válvula de expansión interior 82a del intercambiador de calor interior 81a, se proporciona un sensor de temperatura del refrigerante 84a que detecta la temperatura del refrigerante que fluye hacia el intercambiador de calor interior 81a o que sale del intercambiador de calor interior 81a. En el tubo de refrigerante 88a, se proporciona un sensor de temperatura del refrigerante 85a que detecta la temperatura del refrigerante que fluye hacia el intercambiador de calor interior 81a o que sale del intercambiador de calor interior 81a. En las proximidades de una entrada de aire interior no ilustrada de la unidad interior 8a, se proporciona un sensor de temperatura ambiente 86a que detecta la temperatura del aire interior que fluye hacia la unidad interior 8a, es decir, la temperatura ambiente.
Aunque no se muestra, las unidades interiores 8a a 8d tienen cada una un controlador. Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d adquieren las señales de detección de los sensores de las unidades interiores 8a a 8d, y adquieren una señal de instrucciones de operación establecida por el usuario con un controlador remoto no ilustrado del aparato de aire acondicionado 1. Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d realizan el control de operación de las unidades interiores 8a a 8d en función de las señales de detección adquiridas y la señal de instrucción de operación, y transmiten señales que contienen las capacidades de operación requeridas por las unidades interiores 8a a 8d a las unidades exteriores 2a y 2b. Además, los controladores de las unidades interiores 8a a 8d abren y cierran las válvulas de descarga 61a a 61d descritas posteriormente y las válvulas de entrada 62a a 62d de las unidades de conmutación correspondientes 6a a 6d de acuerdo con la información del modo de operación (operación de enfriamiento/operación de calentamiento) contenida en la señal de instrucción de operación.
Si bien la estructura de la unidad interior 8a se ha descrito, las estructuras de las unidades interiores 8b a 8d son las mismas que la de la unidad interior 8a, y los componentes indicados por designaciones de referencia donde las letras que siguen a los números indican la los componentes (dispositivos y elementos) de la unidad interior 8a se cambian de a a b, c y d son los componentes de las unidades interiores 8b a 8d correspondientes a los componentes de la unidad interior 8a.
A continuación, se describirán las estructuras de las cuatro unidades de conmutación 6a y 6d usando la figura 1. El aparato de aire acondicionado 1 está provisto de las cuatro unidades de conmutación 6a a 6d correspondientes a las cuatro unidades interiores 8a a 8d. Dado que las estructuras de las unidades de conmutación 6a a 6d son todas iguales, en la descripción que se proporciona a continuación, solo se describirá la estructura de la unidad de conmutación 6a, y se omiten las descripciones de las otras unidades de conmutación 6b a 6d.
La unidad de conmutación 6a está provista de la válvula de descarga 61a, la válvula de entrada 62a, un primer tubo divisor de flujo 91a y un segundo tubo divisor de flujo 92a. Un extremo del primer tubo divisor de flujo 91a está conectado al tubo de gas de alta presión 30, y un extremo del segundo tubo divisor de flujo 92a está conectado al tubo de gas de baja presión 31. El otro extremo del primer tubo divisor de flujo 91a y el otro extremo del segundo tubo divisor de flujo 92a están conectados al tubo refrigerante 88a en un punto de conexión Ta.
El primer tubo de división de flujo 91a incorpora la válvula de descarga 61a, y el segundo tubo de división de flujo 92a incorpora la válvula de entrada 62a. Cuando la válvula de descarga 61a se abre y la válvula de entrada 62a se cierra, el intercambiador de calor interior 81a de la unidad interior 8a correspondiente a la unidad de conmutación 6a se conecta al lado de descarga (el lado del tubo de gas de alta presión 30) del compresor 21a a través del tubo de refrigerante 88a, de modo que el intercambiador de calor interior 81a funciona como un condensador. Cuando la válvula de entrada 62a se abre y la válvula de descarga 61a se cierra, el intercambiador de calor interior 81a de la unidad interior 8a correspondiente a la unidad de conmutación 6a se conecta al lado de aspiración (el lado del tubo de gas de baja presión 31) del compresor 21a a través del tubo de refrigerante 88a, de modo que el intercambiador de calor interior 81a funciona como un evaporador.
Aunque la unidad de conmutación 6a se ha descrito, las estructuras de las unidades de conmutación 6b a 6d son las mismas que la de la unidad de conmutación 6a, y los componentes indicados por designaciones de referencia donde las letras que siguen a los números indican los componentes (dispositivos y elementos) de la unidad de conmutación 6a se cambian de a a b, c y d son los componentes de las unidades de conmutación 6b a 6d correspondientes a los componentes de la unidad de conmutación 6a.
A continuación, la condición de conexión de las unidades exteriores 2a y 2b descrita anteriormente, las unidades interiores 8a a 8d, las unidades de conmutación 6a a 6d, el tubo de gas de alta presión 30, los tubos de división de gas de alta presión 30a y 30b, el tubo de gas de baja presión 31, los tubos de división de gas de baja presión 31a y 31b, el tubo de fluido 32, los tubos de división de fluido 32a y 32b y los divisores 70, 71 y 72 se describirán usando la figura 1. A las válvulas de cierre 40a y 40b de las unidades exteriores 2a y 2b, un extremo de los tubos de división de gas de alta presión 30a y 30b están conectados, respectivamente, y los otros extremos de las tubos de división de gas de alta presión 30a y 30b están conectados al divisor 70. Al divisor 70, un extremo del tubo de gas de alta presión 30 está conectado, y el otro extremo del tubo de gas de alta presión 30 se ramifica para conectarse a los primeros tubos de división de flujo 91a a 91d de las unidades de conmutación 6a a 6d.
A las válvulas de cierre 41a y 41b de las unidades exteriores 2a y 2b, están conectados un extremo de los tubos de división de gas de baja presión 31a y 31b, respectivamente, y los otros extremos de los tubos de división de gas de baja presión 31a y 31b están ambos conectados al divisor 71. Al divisor 71, un extremo del tubo de gas de baja presión 31 está conectado, y el otro extremo del tubo de gas de baja presión 31 se ramifica para conectarse a los segundos tubos divisores de flujo 92a a 92d de las unidades de conmutación 6a a 6d.
A las válvulas de cierre 42a y 42b de las unidades exteriores 2a y 2b, un extremo de los tubos de división de fluido 32a y 32b están conectados, respectivamente, y los otros extremos de los tubos de división de fluido 32a y 32b están conectados al divisor 72. Al divisor 72, un extremo del tubo de fluido 32 está conectado, y el otro extremo del tubo de fluido 32 se ramifica para conectarse a los tubos de refrigerante 87a a 87d de las unidades interiores 8a a 8d.
A los intercambiadores de calor de interiores 81a a 81d de las unidades interiores 8a a 8d, un extremo de los tubos de refrigerante 88a a 88d están conectados, y los otros extremos de los tubos de refrigerante 88a a 88d están conectados a los primeros tubos de división de flujo 91a a 91d y los segundos tubos de división de flujo 92a a 92d de las unidades de conmutación 6a a 6d correspondientes a las unidades interiores 8a a 8d en los puntos de conexión Ta a Td.
Las conexiones descritas anteriormente constituyen el circuito de refrigerante del aparato de aire acondicionado 1, y un ciclo de refrigeración se establece por el flujo de refrigerante en el circuito de refrigerante.
A continuación, la operación del aparato de aire acondicionado 1 de la presente realización se describirá mediante el uso de la figura 1. En la descripción que se proporciona a continuación, los intercambiadores de calor proporcionados en las unidades exteriores 2a y 2 b y las unidades interiores 8a a 8d se muestran sombreados cuando funcionan como condensadores, y se muestran sin sombrear cuando funcionan como evaporadores. Para el estado abierto/cerrado de las válvulas de descarga 61a a 61d y las válvulas de entrada 62a a 62d proporcionadas en las unidades de conmutación 6a a 6d, las válvulas cerradas están ennegrecidas y las válvulas abiertas se muestran sin ennegrecer. Las flechas indican el flujo del refrigerante.
Cuando de las cuatro unidades interiores 8a a 8d, las dos unidades interiores 8a y 8b realizan la operación de calentamiento y las otras unidades interiores 8c y 8d realizan la operación de enfriamiento como se muestra en la figura 1, en un caso en el que la capacidad general requerida por las dos unidades interiores 8a y 8b que realizan la operación de calentamiento es mayor que la capacidad general requerida por las unidades interiores 8c y 8d que realizan la operación de enfriamiento, el aparato de aire acondicionado 1 realiza la operación dominante de calentamiento. En la descripción que se proporciona a continuación, se describirá un caso en el que la capacidad operativa general requerida por las unidades interiores 8a a 8d es alta y todas las unidades exteriores 2a y 2 b funcionan.
En concreto, la CPU 110a de la unidad exterior 2a conmuta la válvula de cuatro vías 22a de manera que el puerto a y el puerto d se comunican y que el puerto b y el puerto c se comunican (la condición mostrada por la línea continua en la figura 1). En consecuencia, el tubo de refrigerante 37a está conectado al tubo de gas de baja presión de la unidad exterior 34a a través del tubo de refrigerante 38a para conectar el intercambiador de calor exterior 23a al lado de aspiración del compresor 21a, de modo que el intercambiador de calor exterior 23a funciona como un evaporador. Asimismo, la CPU 110b de la unidad exterior 2b conmuta la válvula de cuatro vías 22b para que el puerto e y el puerto h se comuniquen y que el puerto f y el puerto g se comuniquen (la condición mostrada por la línea continua en la figura 1), de modo que el intercambiador de calor exterior 23b funciona como un evaporador.
Los controladores de las unidades 8a y 8b interiores que realizan la operación de calentamiento abren las válvulas de descarga 61a y 61b de las unidades de conmutación 6a y 6b correspondientes, de manera que el refrigerante fluye a través de los primeros tubos de división de flujo 91a y 91b, y cierran las válvulas de entrada 62a y 62b para evitar que el refrigerante fluya a través de los segundos tubos de división de flujo 92a y 92b. En consecuencia, los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b de las unidades interiores 8a y 8b funcionan como condensadores.
Por otra parte, los controladores de las unidades interiores 8c y 8b realizan la operación de enfriamiento cerrando las válvulas de descarga 61c y 61d de las unidades de conmutación 6c y 6d correspondientes para evitar que el refrigerante fluya a través de los primeros primeros tubos de división de flujo 91c y 91d, y abra las válvulas de entrada 62c y 62d para que el refrigerante fluya a través de los segundos tubos de división de flujo 92c y 92d. En consecuencia, los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d de las unidades interiores 8c y 8d funcionan como evaporadores.
Los refrigerantes de alta presión descargados desde los compresores 21a y 21b fluyen a través de los tubos de gas de alta presión 33a y 33b de la unidad exterior, y fluyen en los tubos de división de gas de alta presión 30a y 30b por medio de las válvulas de cierre 40a y 40b. Los refrigerantes que fluyen hacia los tubos de división de gas de alta presión 30a y 30b se unen en el divisor 70, fluyen hacia el tubo de gas de alta presión 30 y se dividen para fluir hacia las unidades de conmutación 6a y 6b desde el tubo de gas de alta presión 30. Los refrigerantes que han entrado en las unidades de conmutación 6a y 6b fluyen a través de los primeros tubos de división de flujo 91a y 91b que incorporan las válvulas de descarga 61a y 61b que están abiertas, fluyen desde las unidades de conmutación 6a y 6b a través de los puntos de conexión Ta y Tb, y fluyen a través de los tubos de refrigerante 88a y 88b para fluir hacia las unidades interiores 8a y 8b.
Los refrigerantes que han fluido en las unidades interiores 8a y 8b fluyen en los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b, y se someten a intercambio de calor con el aire interior a condensar. De este modo, las habitaciones donde se colocan las unidades interiores 8a y 8b se calientan. Los refrigerantes que salen de los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b pasan a través de las válvulas de expansión interiores 82a y 82b incorporadas en los tubos de refrigerante 87a y 87b para descomprimirse en refrigerantes de presión intermedia. Los controladores de las unidades interiores 8a y 8b obtienen el grado de sobreenfriamiento del refrigerante en los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b como condensadores de las temperaturas del refrigerante adquiridas de los sensores de temperatura del refrigerante 84a y 84b y las temperaturas de saturación de alta presión (calculadas a partir de las presiones de descarga adquiridas de los sensores de alta presión 50a y 50b por las CPU 110a y 110b) recibidas desde las unidades exteriores 2a y 2 b, y de acuerdo con esto, determinar las aberturas de las válvulas de expansión interiores 82a y 82b.
Los refrigerantes que han pasado por las válvulas de expansión interiores 82a y 82b, fluyen a través de los tubos de refrigerante 87a y 87b y fluyen hacia fuera de las unidades interiores 8a y 8b fluyen en el tubo de fluido 32. El refrigerante que fluyó hacia el tubo de fluido 32 fluye parcialmente hacia el divisor 72, y el resto fluye a través del tubo de fluido 32 para fluir hacia las unidades interiores 8c y 8d. El refrigerante que fluyó hacia el divisor 72 se divide para fluir hacia los tubos de división de fluido 32a y 32b, y fluye hacia las unidades exteriores 2a y 2b por medio de las válvulas de cierre 42a y 42b.
Los refrigerantes que han fluido en las unidades exteriores 2a y 2b se descomprimen en los refrigerantes de baja presión cuando pasan a través de las válvulas de expansión exteriores 43a y 43b, fluyen en los intercambiadores de calor exteriores 23a y 23b, y se someten a intercambio de calor con el aire exterior a evaporar. Los refrigerantes que salen de los intercambiadores de calor exteriores 23a y 23b pasan a través de las válvulas de cuatro vías 22a y 22b para fluir hacia los tubos de refrigerante 38a y 38b, y fluyen hacia los tubos de gas de baja presión de la unidad exterior 34a y 34b desde los puntos de conexión. B y F. Los refrigerantes que han entrado en los tubos de gas de baja presión de la unidad exterior 34a y 34b fluyen a través de los tubos de refrigerante 36a y 36b a través de los acumuladores 25a y 25b, y son aspirados dentro de los compresores 21a y 21b para ser comprimidos nuevamente.
Por otro lado, los refrigerantes de presión intermedia que han fluido hacia fuera de las unidades interiores 8a y 8b, fluyen a través del tubo de fluido 32 y fluyen en las unidades interiores 8c y 8d pasando a través de las válvulas de expansión interiores 82c y 82d incorporadas en los tubos de refrigerante 87c y 87d se descomprimen en refrigerantes de baja presión y fluyen hacia los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d. Los refrigerantes que han entrado en los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d experimentan intercambio de calor con aire interior para evaporarse. De este modo, las habitaciones donde se colocan las unidades interiores 8c y 8d se enfrían. Los controladores de las unidades interiores 8c y 8d obtienen el grado de sobrecalentamiento del refrigerante en los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d como evaporadores de las temperaturas del refrigerante detectadas por los sensores de temperatura del refrigerante 84c y 84d y las temperaturas del refrigerante detectadas por los sensores de temperatura del refrigerante 85c y 85d y de acuerdo con esto, se determinan las aberturas de las válvulas de expansión interiores 82c y 82d.
Los refrigerantes que ha fluido hacia fuera de los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d fluyen a través de los tubos de refrigerante 88c y 88d para fluir en las unidades de conmutación 6c y 6d, y mediante los puntos de conexión Tc y Td, fluyen a través de los segundos tubos de división de flujo 92c y 92d que incorporan las válvulas de entrada 62c y 62d, que están abiertas. Luego, los refrigerantes fluyen desde las unidades de conmutación 6c y 6d para fluir hacia el tubo de gas de baja presión 31.
El refrigerante que ha fluido en el tubo de gas de baja presión 31 fluye en el separador 71, y se divide para fluir desde el divisor 71 en los tubos de división de gas de baja presión 31a y 31b. Los refrigerantes que fluyeron a través de los tubos de división de gas de baja presión 31a y 31b y fluyeron hacia las unidades exteriores 2a y 2 b fluyen desde los tubos de gas de baja presión 34a y 34b de la unidad exterior a través de los tubos de refrigerante 36a y 36b a través de los puntos de conexión B y F y los acumuladores 25a y 25b, y son absorbidos por los compresores 2 1a y 21 b para ser comprimidos nuevamente.
A continuación, el control cuando se realizan la operación de descongelación inversa y la operación de recuperación de aceite inversa en el aparato de aire acondicionado 1 de la presente invención se describirá mediante el uso de las figuras 1 a 3. La figura 2 es un diagrama de circuito de refrigerante cuando el aparato de aire acondicionado 1 realiza la operación de descongelación inversa y la operación de recuperación inversa de aceite. La figura 3 muestra el flujo del procesamiento cuando el aparato de aire acondicionado 1 realiza la operación de descongelación inversa y la operación de recuperación inversa de aceite. En la figura 3, ST representa una etapa, y el número siguiente representa un número de etapa. La figura 3 explica principalmente el procesamiento relacionado con la presente invención, y se omiten las descripciones de los flujos de procesamiento generales relacionados con las operaciones de aire acondicionado, tales como el control del circuito refrigerante de acuerdo con las condiciones de operación, tales como la temperatura establecida y la cantidad de aire especificada por el usuario.
En la descripción dada anteriormente, el flujo de procesamiento se describirá con el siguiente caso como un ejemplo: Cuando el aparato de aire acondicionado 1 está realizando la operación dominante de calentamiento con el circuito refrigerante mostrado en la figura 1, en al menos una de las unidades exteriores 2a y 2 b, se cumple la condición de inicio de la operación de descongelación o la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite para hacer un cambio a la operación de descongelación inversa o la operación de recuperación de aceite inversa y después de la operación de descongelación inversa o la operación de recuperación inversa de aceite finaliza, la operación de calentamiento dominante se reanuda. Además, se dará una descripción suponiendo que la unidad exterior 2a es la unidad principal y que la CPU 110a de la unidad exterior 2a realiza el procesamiento que se muestra en la figura 3.
Además de las operaciones de calentamiento, calentamiento dominante, enfriamiento y enfriamiento dominante descritas anteriormente, el aparato de aire acondicionado 1 es capaz de realizar la operación de descongelación inversa realizada para eliminar la escarcha que se forma en los intercambiadores de calor exteriores 23a y 23b y la operación de recuperación inversa de aceite realizada para recuperar en los compresores 21a y 21 b el aceite refrigerante descargado desde los compresores 21 a y 21 b junto con el refrigerante.
Cuando el aparato de aire acondicionado 1 está realizando la operación dominante de calentamiento, la CPU 110a determina si la condición de arranque operación de descongelación se satisface o no en la unidad exterior 2a o la unidad exterior 2b (ST1). La CPU 110a determina si se cumple o no la condición de inicio de la operación de descongelación en la unidad exterior 2a o la unidad exterior 2b (ST2). La CPU 110a adquiere periódicamente la temperatura del intercambiador de calor exterior 23a detectada por el sensor de temperatura del intercambiador de calor exterior 57a y la almacena en la memoria 120a, y adquiere periódicamente a través de la unidad de comunicación 130a la temperatura del intercambiador de calor exterior 23b adquirida desde el exterior sensor de temperatura del intercambiador de calor 57b por la CPU 110b y lo almacena en la memoria 120a. La condición de inicio de la operación de descongelación es si el tiempo durante el cual la temperatura del intercambiador de calor exterior 23a o del intercambiador de calor exterior 23b es igual o inferior a 0 grados C es igual o superior a un tiempo predeterminado, por ejemplo, igual o mayor a 10 minutos. El tiempo predeterminado se obtiene previamente mediante una prueba o similar y se determina, y es un tiempo en el que se considera que se produce la formación de escarcha en el intercambiador de calor exterior 23a y el intercambiador de calor exterior 23b.
En ST1, cuando la condición de inicio de operación de descongelación no se satisface (ST1-No), la CPU 110a determina si la condición de inicio de operación de recuperación de aceite se satisface o no en la unidad exterior 2a o la unidad exterior 2b (ST9). La CPU 110a totaliza el tiempo operativo del compresor 21a de la unidad exterior 2a y lo almacena en la memoria 120a, y periódicamente adquiere a través de la unidad de comunicación 130a el tiempo operativo del compresor 21b de la unidad exterior 2b totalizado por la CPU 110b y lo almacena en la memoria 120a. La condición de inicio de la operación de recuperación de aceite es si el tiempo operativo total del compresor 21a o del compresor 21b excede o no un tiempo predeterminado, por ejemplo, tres horas. El tiempo operativo total es el tiempo operativo total desde el inicio del compresor o el tiempo operativo total del compresor desde el momento en que se restablece el tiempo operativo total. El tiempo predeterminado del tiempo operativo total se obtiene previamente mediante una prueba o similar y se determina, y al ejecutar la operación de recuperación inversa de aceite cada tiempo predeterminado, el aceite refrigerante nunca se reduce a la cantidad que puede dificultar las operaciones de los compresores 21a y 21 b y las operaciones de los compresores 21a y 21 b pueden continuar sin problemas.
Cuando la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite no se cumple en la unidad exterior 2a o la unidad exterior 2b (ST9-No), la CPU 110a continúa la operación de calentamiento dominante realizada actualmente (ST13), y devuelve el proceso a ST1. Cuando la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite se cumple en la unidad exterior 2a o la unidad exterior 2b (ST9-Sí), la CPU 110a inicia el proceso de preparación de la operación de recuperación de aceite (ST10). Específicamente, la CPU 110a detiene el compresor 21a, y como se muestra en la figura 2 , conmuta la válvula de cuatro vías 22a de modo que el puerto a y el puerto b se comuniquen y que el puerto c y el puerto d se comuniquen (la condición mostrada por la línea continua en la figura 2 ) para que el intercambiador de calor exterior 23a funcione como condensador. Luego, la CPU 110a cuenta el tiempo desde el inicio del proceso de preparación de la operación de recuperación de aceite, y espera hasta que transcurra un tiempo predeterminado (por ejemplo, tres minutos) desde el inicio del proceso de preparación de la operación de recuperación de aceite. Este tiempo predeterminado es un tiempo necesario para que el lado de alta presión y el lado de baja presión del circuito refrigerante del aparato de aire acondicionado 1 se igualen, y se obtiene previamente mediante una prueba o similar y se almacena en la memoria 120a.
Por otro lado, la CPU 110a transmite una señal de procesamiento de preparación de la operación de recuperación de aceite a la unidad exterior 2b y las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de procesamiento de preparación de la operación de recuperación de aceite a través de la unidad de comunicación 130b detiene el compresor 21b, y como se muestra en la figura 2, conmuta la válvula de cuatro vías 22b para que el puerto e y el puerto f se comuniquen y que el puerto g y el puerto h se comuniquen (la condición mostrada por la línea continua en la figura 2 ) para que el intercambiador de calor exterior 23b funcione como condensador. Entonces, la CPU 110b espera una instrucción de la CPU 110a de la unidad exterior 2a.
Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de procesamiento de preparación operación de recuperación de aceite de la unidad exterior 2a cierran completamente las válvulas de expansión interiores 82a a 82d para igualar el lado de alta presión y el lado de baja presión del circuito de refrigerante y detener los ventiladores interiores 83a a 83d. Además, los controladores de las unidades interiores 8a y 8b que realizan la operación de calentamiento cierran las válvulas de descarga 61a y 61b de las unidades de conmutación 6a y 6b correspondientes para evitar que el refrigerante fluya a través de los primeros tubos de división de flujo 91a y 91b, y abren las válvulas de entrada 62a y 62b para que el refrigerante fluya a través de los segundos tubos de división de flujo 92a y 92b para que los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b de las unidades interiores 8a y 8b funcionen como evaporadores. Por otro lado, para las unidades interiores 8c y 8d que realizan la operación de enfriamiento, dado que los intercambiadores de calor interiores 81c y 81 d están funcionando como evaporadores, la condición de las unidades de conmutación 6c y 6d no cambia.
Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d han realizado las esperas de procesamiento anteriormente descritas para una instrucción de la unidad exterior 2a.
La CPU 110a que ha terminado el procesamiento de ST10 comienza la operación de recuperación de aceite inversa (ST11). Específicamente, la CPU 110a enciende el compresor 21a y el ventilador exterior 24a con un número predeterminado de rotaciones. Además, la CPU 110a transmite una señal de inicio de operación de recuperación de aceite inversa a la unidad exterior 2b y las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de inicio de operación de recuperación de aceite inversa a través de la unidad de comunicación 130b enciende el compresor 21b y el ventilador exterior 24b con un número predeterminado de rotaciones. Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de inicio de la operación de recuperación inversa de aceite de la unidad exterior 2a establecen las aberturas de las válvulas de expansión interiores 82a a 82d en una predeterminada.
La CPU 110a que ha iniciado la operación de recuperación de aceite inversa en ST11 determina si una condición de fin de operación de recuperación de aceite se satisface o no (ST12). Cuando se realiza la operación de recuperación inversa de aceite, la c Pu 110 a adquiere periódicamente la presión de succión detectada por el sensor de baja presión 51a y la temperatura de succión detectada por el sensor de temperatura de succión 54a, y calcula el grado de sobrecalentamiento de succión del compresor 21a restando la temperatura de saturación de baja presión calculada a partir de la presión de succión, a partir de la temperatura de succión. Además, en la unidad exterior 2b, la CPU 110b calcula el grado de sobrecalentamiento de succión del compresor 21b de forma similar a la anterior, y transmite periódicamente el grado de sobrecalentamiento de succión calculado a la unidad exterior 2a a través de la unidad de comunicación 130b. La condición final de la operación de recuperación de aceite es si los grados de sobrecalentamiento de succión del compresor 21a y el compresor 21b son iguales o inferiores o no a una temperatura predeterminada, por ejemplo, iguales o inferiores a 0 grados C. La temperatura predeterminada del grado de sobrecalentamiento de succión se obtiene previamente a través de una prueba o similar y se determina, y es una temperatura a la que se considera que el aceite refrigerante que queda en el circuito refrigerante es aspirado en los compresores 21a y 21 b junto con el refrigerante húmedo.
Los sensores de baja presión 51a y 51b y los sensores de temperatura de succión 54a y 54b constituyen los medios de detección del grado de succión de sobrecalentamiento de la presente invención
En ST12, cuando la condición de fin de operación de recuperación de aceite no se satisface (ST12-No), la CPU 110a devuelve el proceso a ST11 para continuar la operación de recuperación de aceite inversa. Cuando se cumple la condición final de la operación de recuperación de aceite (ST12-Sí), la CPU 110a avanza el proceso a ST6.
En ST1, cuando la condición de inicio de operación de descongelación se satisface (ST1-Sí), el CPU 110a comienza el procesamiento de preparación operación de descongelación (ST2). Específicamente, la CPU 110a detiene el compresor 21a y el ventilador exterior 24a, y como se muestra en la figura 2, conmuta la válvula de cuatro vías 22a para que el puerto a y el puerto b se comuniquen y el puerto c y el puerto d se comuniquen para que el intercambiador de calor exterior 23a funcione como un condensador. Luego, la CPU 110a cuenta el tiempo desde el inicio del proceso de preparación de la operación de descongelación, y espera hasta que transcurra un tiempo predeterminado (por ejemplo, tres minutos) desde el inicio del proceso de preparación de la operación de descongelación. Este tiempo predeterminado es un tiempo necesario para que el lado de alta presión y el lado de baja presión del circuito refrigerante del aparato de aire acondicionado 1 se igualen, y se obtiene previamente mediante una prueba o similar y se almacena en la memoria 120a.
Por otro lado, la CPU 110a transmite una señal de procesamiento de preparación de la operación de descongelación a la unidad exterior 2b y las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de procesamiento de preparación de la operación de descongelación a través de la unidad de comunicación 130b detiene el compresor 21b y el ventilador exterior 24b, y como se muestra en la figura 2, conmuta la válvula de cuatro vías 22b para que el puerto e y el puerto f se comuniquen y el puerto g y el puerto h se comuniquen para que el intercambiador de calor exterior 23b funcione como un condensador. Entonces, la CPU 110b espera una instrucción de la CPU 110a de la unidad exterior 2a.
Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de procesamiento de preparación de la operación de descongelación de la unidad exterior 2a cierran completamente las válvulas de expansión interiores 82a a 82d y detienen los ventiladores interiores 83a a 83d. Los controladores de las unidades interiores 8a y 8b que realizan la operación de calentamiento cierran las válvulas de descarga 61a y 61b de las unidades de conmutación 6a y 6b correspondientes para evitar que el refrigerante fluya a través de los primeros tubos de división de flujo 91a y 91b, y abren las válvulas de entrada 62a y 62b para que el refrigerante fluya a través de los segundos tubos de división de flujo 92a y 92b para que los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b de las unidades interiores 8a y 8b funcionen como evaporadores. Por otro lado, para las unidades interiores 8c y 8d que realizan la operación de enfriamiento, dado que los intercambiadores de calor interiores 81c y 81 d están funcionando como evaporadores, la condición de las unidades de conmutación 6c y 6d no cambia.
Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d han realizado las esperas de procesamiento anteriormente descritas para una instrucción de la unidad exterior 2a.
La CPU 110a que ha terminado el procesamiento de ST2 comienza la operación de descongelación inversa (ST3). Específicamente, la CPU 110a arranca el compresor 21a con un número predeterminado de rotaciones. Además, la CPU 110a transmite una señal de inicio de operación de descongelación inversa a la unidad exterior 2b y a las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de inicio de la operación de descongelación inversa a través de la unidad de comunicación 130b enciende el compresor 21b con un número predeterminado de rotaciones. Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de inicio de la operación de descongelación inversa de la unidad exterior 2a establecen las aberturas de las válvulas de expansión interiores 82a a 82d en una predeterminada.
La CPU 110a haber iniciado la operación de descongelación inversa en ST3 determina si una condición de fin de operación de descongelación se satisface o no (ST4). Cuando se realiza la operación de descongelación inversa, la CPU 110a adquiere periódicamente la temperatura del intercambiador de calor exterior 23a detectada por el sensor de temperatura del intercambiador de calor exterior 57a y la almacena en la memoria 120a, y adquiere periódicamente a través de la unidad de comunicación 130a la temperatura del intercambiador de calor exterior 23b adquirida desde el exterior sensor de temperatura del intercambiador de calor 57b por la CPU 110b y lo almacena en la memoria 120a. La condición final de la operación de descongelación es si las temperaturas del intercambiador de calor exterior 23a y del intercambiador de calor exterior 23b son iguales o superiores a una temperatura predeterminada, por ejemplo, iguales o superiores a 5 grados C. La temperatura predeterminada es previamente obtenida a través de una prueba o similar y determinada, y es una temperatura a la cual se considera que la escarcha que se adhiere al intercambiador de calor exterior 23a y al intercambiador de calor exterior 23b se descongela.
En ST4, cuando la condición de operación de descongelación no se satisface (ST4-No), la CPU 110a devuelve el proceso a ST3 para continuar la operación de descongelación inversa. Cuando se cumple la condición de operación de descongelación (ST4-Sí), la CPU 110a determina si se cumple o no la condición final de la operación de recuperación de aceite (ST5). Cuando no se cumple la condición final de la operación de recuperación de aceite (ST5-No), la CPU 110a devuelve el proceso a ST3 para continuar la operación de descongelación inversa. Cuando se cumple la condición final de la operación de recuperación de aceite (ST5-Sí), la CPU 110a restablece el tiempo operativo total del compresor 21a, y ordena a la unidad exterior 2 b que restablezca el tiempo operativo total del compresor 21b (ST6).
Como se ha descrito anteriormente, cuando el aparato de aire acondicionado 1 inicia la operación de descongelación inversa, la operación de descongelación inversa se continúa hasta que se satisfacen la condición de fin de operación de descongelación y la condición de fin de operación de recuperación de aceite. Como se describió anteriormente, dado que el estado operativo del circuito de refrigerante es el mismo entre cuando se realiza la operación de descongelación inversa y cuando se realiza la operación de recuperación inversa de aceite, excepto para las operaciones de los ventiladores exteriores 24a y 24b, fluye un refrigerante húmedo en el circuito refrigerante también cuando se realiza la operación de descongelación inversa, de modo que el aceite refrigerante que queda en el circuito refrigerante puede recuperarse en los compresores 21a y 21b. En consecuencia, al continuar la operación de descongelación inversa hasta que se cumpla la condición final de la operación de recuperación de aceite, se puede realizar la recuperación del aceite refrigerante en los compresores 21a y 21 b.
Como los tiempos totales de operación de los compresores 21a y 21b se restablecen cuando se termina la operación de descongelación inversa, nunca ocurre que un cambio se hace para la operación de recuperación de aceite inversa inmediatamente después de que se terminó la operación de descongelación inversa y se reanuda la operación de calentamiento dominante. En consecuencia, la operación de descongelación inversa y la operación de recuperación inversa de aceite pueden evitarse con frecuencia, de modo que puede evitarse que la operación dominante de calentamiento se interrumpa con frecuencia.
La CPU 110a que tiene restablecer los tiempos totales de operación de los compresores 21a y 21b en ST6 comienza el procesamiento de reanudación de funcionamiento (ST7). Específicamente, la CPU 110a detiene el compresor 21a, y como se muestra en la figura 1, conmuta la válvula de cuatro vías 22a para que el puerto a y el puerto d se comuniquen y el puerto b y el puerto c se comuniquen para que el intercambiador de calor exterior 23a funcione como un evaporador. Luego, la CPU 110a cuenta el tiempo desde el inicio del procesamiento de reanudación de la operación, y espera hasta que transcurra un tiempo predeterminado (por ejemplo, tres minutos) desde el inicio del procesamiento de reanudación de la operación. Este tiempo predeterminado es un tiempo necesario para que el lado de alta presión y el lado de baja presión del circuito refrigerante del aparato de aire acondicionado 1 se igualen, y se obtiene previamente mediante una prueba o similar y se almacena en la memoria 120a.
Por otro lado, la CPU 110a transmite una señal de procesamiento de reanudación de la operación a la unidad 2b exterior y a las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de procesamiento de reanudación de operación a través de la unidad de comunicación 130b detiene el compresor 21 b, y como se muestra en la figura 1, conmuta la válvula de cuatro vías 22b para que el puerto e y el puerto h se comuniquen y el puerto f y el puerto g se comuniquen para que el intercambiador de calor exterior 23b funcione como un evaporador. Entonces, la CPU 110b espera una instrucción de la CPU 110a de la unidad exterior 2a.
Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de procesamiento de la operación reanudación de la unidad exterior 2a inician el procesamiento para los mismos para regresar al modo de funcionamiento interrumpido por la operación de descongelación inversa o la operación de recuperación de aceite inversa. Los controladores de las unidades interiores 8a y 8b que realizaban la operación de calentamiento antes de la interrupción cierran completamente las válvulas de expansión interiores 82a y 82d, y detienen los ventiladores interiores 83a y 83b. Además, los controladores de las unidades interiores 8a y 8b abren las válvulas de descarga 61a y 61b de las unidades de conmutación 6a y 6b correspondientes para que el refrigerante fluya a través de los primeros tubos de división de flujo 91a y 91b, y cierran las válvulas de entrada 62a y 62b para evitar que el refrigerante fluya a través de los segundos tubos de división de flujo 92a y 92b para que los intercambiadores de calor interiores 81a y 81b de las unidades interiores 8a y 8b funcionen como condensadores. Luego, los controladores de las unidades interiores 8a a 8d esperan instrucciones de la unidad exterior 2a.
Por otra parte, los controladores de las unidades interiores 8c y 8d que estaban realizando la operación de enfriamiento antes de la interrupción cierran completamente las válvulas de expansión interiores 82c y 82d, y esperan una instrucción de la unidad exterior 2a. Aunque es necesario que las unidades interiores 8c y 8d hagan que los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d funcionen como evaporadores en el momento de la operación de enfriamiento, ya que los intercambiadores de calor interiores 81c y 81d funcionaron como evaporadores cuando se realizó la operación de descongelación inversa o la operación inversa de recuperación de aceite, no es necesario cambiar la condición de las unidades de conmutación 6c y 6d.
La CPU 110a que ha terminado el procesamiento de ST7 reanuda la operación dominante de calentamiento (ST8). Específicamente, la CPU 110a enciende el compresor 21a y el ventilador exterior 24a con el número de rotaciones correspondiente a la capacidad operativa requerida por las unidades interiores 8a a 8d. Además, la CPU 110a transmite una señal de reanudación de funcionamiento a la unidad exterior 2 b y las unidades interiores 8a a 8d a través de la unidad de comunicación 130a. La CPU 110b que ha recibido la señal de reanudación de la operación a través de la unidad de comunicación 130b enciende el compresor 21b y el ventilador exterior 24b con el número de rotaciones correspondiente a la capacidad operativa requerida por las unidades interiores 8a a 8d. Los controladores de las unidades interiores 8a a 8d que han recibido la señal de reanudación de funcionamiento desde la unidad exterior 2a establecen las aperturas de las válvulas de expansión interiores 82a a 82d en una correspondiente a la capacidad operativa requerida por las unidades interiores. Entonces, la CPU 110a que ha finalizado el procesamiento de ST8 devuelve el proceso a ST1.
Como se describió anteriormente, en el aparato de aire acondicionado de la presente invención, puesto que el estado del circuito de refrigerante cuando se realiza la operación de descongelación inversa y el estado del circuito de refrigerante cuando se realiza la operación de recuperación de aceite inversa son los mismos, incluso si la temperatura del intercambiador de calor exterior llega a ser igual o superior a una temperatura predeterminada cuando se realiza la operación de descongelación inversa, continuando la operación de descongelación inversa hasta que se cumpla la condición en la que se considera que se puede recuperar el aceite refrigerante, es decir, hasta que el grado de sobrecalentamiento de succión del compresor sea igual o inferior a una temperatura predeterminada, el aceite refrigerante también se puede recuperar. Además, dado que el tiempo total a medida que la condición de inicio de la operación de recuperación inversa de aceite se restablece cuando finaliza la operación de descongelación inversa, la condición donde la condición de inicio de la operación de descongelación y la condición de inicio de la operación de recuperación de aceite se cumplen de manera intermitente, puede evitarse interrumpir con frecuencia la operación de calentamiento, para que la comodidad del usuario no se vea afectada.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de aire acondicionado (1) que comprende:
un controlador (100a); al menos una unidad exterior (2a) que incluye: un compresor (21a); una válvula de conmutación de trayectoria de flujo (22a); un intercambiador de calor exterior (23a); unos medios de detección de temperatura (57a) del intercambiador de calor exterior para detectar una temperatura del intercambiador de calor exterior; y unos medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión (51a, 54a) para detectar un grado de sobrecalentamiento de succión como un grado de sobrecalentamiento de un refrigerante aspirado en el compresor;
una pluralidad de unidades interiores (8a-8d) que tienen un intercambiador de calor interior (81a-81d);
un circuito de refrigerante en el que la al menos una unidad exterior y las unidades interiores están conectadas alternadamente por una pluralidad de tubos de refrigerante (30, 30a; 31, 31a; 32, 32a), y
caracterizado por que el controlador (100a) está configurado para controlar el aparato de aire acondicionado de modo que cuando la temperatura del intercambiador de calor exterior detectada por los medios de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior sea igual o superior a una temperatura predeterminada y se detecte el grado de sobrecalentamiento de succión por los medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión se vuelve igual o inferior a una temperatura predeterminada mientras se realiza una operación de descongelación inversa para descongelar la escarcha que se forma en el intercambiador de calor exterior haciendo que el intercambiador de calor exterior funcione como un condensador, la operación de descongelación inversa finaliza, y se restablece un tiempo operativo total del compresor, en donde una condición de inicio de la operación de recuperación de aceite es si el tiempo operativo total del compresor excede o no un tiempo predeterminado, y en donde el tiempo operativo total es bien el tiempo operativo total desde el inicio del compresor o bien el tiempo operativo total del compresor desde cuando se reinicia el tiempo operativo total.
2. El aparato de aire acondicionado (1) según la reivindicación 1,
en donde los medios de detección de temperatura del intercambiador de calor exterior (57a) están formados por un sensor de temperatura del intercambiador de calor exterior colocado en el intercambiador de calor exterior (23a), y los medios de detección del grado de sobrecalentamiento de succión (51a, 54a) se proporcionan en un tubo de refrigerante (34a) conectado a un lado de succión del compresor, y están formados por un sensor de temperatura de succión (54a) que detecta una temperatura del refrigerante aspirado en el compresor y un sensor de baja presión (51a) que detecta una presión del refrigerante aspirado en el compresor (21a).
3. El aparato de aire acondicionado según la reivindicación 1 o 2,
en donde el controlador además está configurado para operar para recuperar un aceite refrigerante descargado desde el compresor (21 a) y que queda en el circuito de refrigerante, en el compresor, haciendo que el intercambiador de calor exterior (23a) funcione como un condensador cada vez que el tiempo operativo total del compresor se convierte en un tiempo predeterminado.
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