ES2862408T3 - Acondicionador de aire - Google Patents

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Shingo Saito
Kazunobu Ohkawa
Yoshitaka Suita
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Abstract

Acondicionador de aire en el que cada una de una pluralidad de unidades exteriores (2, 3) está conectada a una unidad interior (4) mediante un tubo de conexión de unidades (5), cada unidad exterior es operada y el acondicionamiento de aire interior es realizado por la unidad interior, cada una de la pluralidad de unidades exteriores (2, 3) comprende una sección de control exterior (100, 101) configurada para controlar la unidad exterior correspondiente, una sección de control interior (102) está configurada para controlar la unidad interior y una sección de control del controlador (111) está configurada para enviar una señal de instrucción de control a la sección de control exterior correspondiente y a la sección de control interior, el acondicionador de aire caracterizado porque la sección de control exterior está configurada para calcular un rendimiento exterior de la unidad exterior a partir de un estado de funcionamiento de la unidad exterior, para corregir un valor calculado de rendimiento exterior y para transmitir el valor a la sección de control del controlador, al determinar que un valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual a un valor predeterminado, y porque la sección de control del controlador está configurada para establecer un límite superior de potencia de operación de la unidad exterior correspondiente en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido, y para transmitir la potencia a la sección de control exterior correspondiente.

Description

DESCRIPCIÓN
Acondicionador de aire
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un acondicionador de aire, y más particularmente a un acondicionador de aire en el que una unidad exterior GHP y una unidad exterior EHP son para usar de forma combinada.
Descripción de la técnica relacionada
En general, se conoce un acondicionador de aire en el que una unidad interior realiza el acondicionamiento de aire mediante el uso de una unidad exterior en la que se monta un compresor para ser accionado por un motor de gas o similar y una unidad exterior en la que monta un compresor que se acciona por electricidad.
Como este acondicionador de aire, se ha descrito anteriormente, por ejemplo, un acondicionador de aire que incluye una segunda unidad exterior que incluye un compresor de alta capacidad, una válvula de cuatro vías y un intercambiador de calor exterior, una primera unidad exterior que incluye un compresor de baja capacidad, una válvula de cuatro vías y un intercambiador de calor exterior, y una unidad interior conectada a estas unidades exteriores a través de un sistema refrigerante (por ejemplo, consulte la patente japonesa publicada número 2017­ 150687).
En un acondicionador de aire de este tipo que realiza aire acondicionado mediante el uso de una unidad exterior GHP (Gas-Engine Heat Pump) y una unidad exterior EHP (Electric-driven Heat Pump), el control se ejecuta en base a una señal de instrucción de control por una sección de control del controlador que generalmente controla una sección de control GHP y una sección de control EHP.
Esta sección de control del controlador estima una carga de acondicionamiento de aire sobre la base de una temperatura diferencial entre una temperatura de succión de cada unidad interior y una temperatura establecida por un control remoto, y un valor calculado de rendimiento exterior, y envía una señal de instrucción de un límite superior de potencia de operación a la sección de control GHP y la sección de control EHP de acuerdo con esta carga estimada de acondicionamiento de aire. Esto permite una operación eficiente dependiendo de la situación.
El documento JP 5249164B2, que muestra los elementos del preámbulo de la reivindicación 1, describe otro sistema de acondicionamiento de aire que tiene múltiples unidades exteriores (de tipo GHP y EHP), controladas individualmente por un controlador central en respuesta a un valor de carga obtenido de la unidad interior.
Sin embargo, por ejemplo, en una situación en la que no se realiza una operación de acondicionamiento de aire durante un tiempo y se requiere con urgencia una capacidad de acondicionamiento de aire en las primeras horas de la mañana de un día de invierno o similar, se realiza una operación con una carga de acondicionamiento de aire estimada de modo que se da prioridad a la eficiencia. En este caso, para suprimir la potencia, se tarda mucho tiempo hasta alcanzar la temperatura deseada y la comodidad puede verse afectada.
La presente invención ha sido desarrollada en vista de los aspectos descritos anteriormente, y un objeto de la misma es proporcionar un acondicionador de aire que sea capaz de realizar una operación con una potencia de operación incrementada solo cuando se requiere una capacidad de acondicionamiento de aire, perturbando lo menos posible una operación de acondicionamiento de aire eficiente.
Resumen de la invención
Para lograr el objeto anterior, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un acondicionador de aire como en que se define en la reivindicación 1, en el que cada una de una pluralidad de unidades exteriores está conectada a una unidad interior a través de un tubo de conexión de unidades, cada unidad exterior funciona es operada y el acondicionamiento de aire interior es realizado por la unidad interior, el acondicionador de aire incluye, por cada unidad exterior, una sección de control exterior configurada para controlar la unidad exterior correspondiente, una sección de control interior que está configurada para controlar la unidad interior y una sección de control del controlador que está configurada para enviar una señal de instrucción de control a la sección de control exterior y a la sección de control interior, en el que la sección de control exterior está configurada para calcular un rendimiento exterior de la unidad exterior a partir de un estado de funcionamiento de la unidad exterior, para corregir un valor calculado de rendimiento exterior y para transmitir el valor a la sección de control del controlador, al determinar que un valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual a un valor predeterminado, y la sección de control del controlador está configurada para establecer un límite superior de potencia de operación de la unidad exterior en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido, y para transmitir la potencia a la sección de control exterior. Por consiguiente, la sección de control exterior puede llevar a cabo una operación basándose en el valor calculado de rendimiento exterior corregido, y puede llevar a cabo la operación con el límite superior de potencia de operación aumentado solo cuando una capacidad de acondicionamiento de aire es requerida con urgencia.
Según un acondicionador de aire de la presente invención, se puede realizar una operación de acondicionamiento de aire eficiente. Solo cuando se requiere con urgencia una capacidad de acondicionamiento de aire, se aumenta el límite superior de potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria. Como resultado, es posible mejorar el confort del aire acondicionado.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de configuración de un acondicionador de aire según una realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de control de la presente realización. y La figura 3 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento de la presente realización.
Descripción detallada de la realización preferida
En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un acondicionador de aire en el que cada una de una pluralidad de unidades exteriores está conectada a una unidad interior a través de un tubo de conexión de unidades, cada unidad exterior funciona es operada y el acondicionamiento de aire interior es realizado por la unidad interior, el acondicionador de aire incluye, por cada unidad exterior, una sección de control exterior configurada para controlar la unidad exterior correspondiente, una sección de control interior que está configurada para controlar la unidad interior y una sección de control del controlador que está configurada para enviar una señal de instrucción de control a la sección de control exterior y a la sección de control interior, en el que la sección de control exterior está configurada para calcular un rendimiento exterior de la unidad exterior a partir de un estado de funcionamiento de la unidad exterior, para corregir un valor calculado de rendimiento exterior y para transmitir el valor a la sección de control del controlador, al determinar que un valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual a un valor predeterminado, y en el que la sección de control del controlador está configurada para establecer un límite superior de potencia de operación de la unidad exterior en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido, y para transmitir la potencia a la sección de control exterior.
Según este aspecto, la sección de control del controlador está configurada para establecer
el límite superior de potencia de operación de la unidad exterior en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido. En consecuencia, la sección de control exterior puede realizar una operación basada en el valor calculado de rendimiento exterior corregido. En consecuencia, solo cuando se requiere urgentemente una capacidad de acondicionamiento de aire acondicionado, se incrementa el límite superior de potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria, sin perjudicar una operación eficiente de acondicionamiento de aire. Como resultado, es posible mejorar el confort del acondicionamiento de aire.
En un segundo aspecto de la invención, cuando se proporciona una pluralidad de unidades interiores, el valor calculado de temperatura diferencial de descarga por la sección de control interior es un valor obtenido promediando las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores.
Según este aspecto, el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es un valor medio de las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores. En consecuencia, se puede determinar un estado de la unidad interior sobre la base de la temperatura diferencial de descarga de cada una de la pluralidad de unidades interiores.
En un tercer aspecto de la invención, el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior por la sección de control exterior se realiza multiplicando el valor calculado de rendimiento exterior por un valor de corrección a, al determinar que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual que el valor predeterminado.
Según este aspecto, la sección de control exterior puede simplemente realizar el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior.
En un cuarto aspecto de la presente invención, la pluralidad de unidades exteriores incluye una unidad exterior GHP que incluye un compresor GHP accionado por un motor y una unidad exterior EHP que incluye un compresor EHP accionado por una fuente de energía comercial.
Según este aspecto, la pluralidad de unidades exteriores puede estar constituida por la unidad exterior GHP y la unidad exterior EHP. Solo cuando se requiere con urgencia la capacidad de acondicionamiento de aire para la unidad exterior GHP y la unidad exterior EHP, se aumenta el límite superior de potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria. Como resultado, es posible mejorar el confort del acondicionamiento de aire.
A continuación, se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de configuración que muestra la realización de un acondicionador de aire según la presente invención.
Como se muestra en la Fig.1, un acondicionador de aire 1 incluye una unidad exterior GHP 2 (una segunda unidad exterior) que incluye un compresor GHP 13 que es accionado como un compresor de alta capacidad por un motor de gas, una unidad exterior EHP 3 (una primera unidad exterior unidad) que incluye un compresor EHP 62 que se acciona como un compresor de baja capacidad mediante una fuente de energía comercial, y una pluralidad de unidades interiores 4. La unidad exterior GHP 2, la unidad exterior EHP 3 y las respectivas unidades interiores 4 están conectadas a través de un tubo de conexión de unidades 5 y un tubo de balance de aceite 6. En consecuencia, se constituye un circuito de ciclo de refrigeración para realizar una operación de acondicionamiento de aire.
La unidad exterior GHP 2 incluye dos válvulas de conexión externas 10a y 10b para ser conectadas al tubo de conexión de unidades externo 5 y una válvula de conexión de aceite 11 para ser conectada al tubo de balance de aceite 6.
En la unidad exterior GHP 2, se proporciona el motor de gas 12 como motor, y un compresor GHP 13 que comprime un refrigerante mediante la fuerza de accionamiento del motor de gas 12. El compresor GHP 13 está constituido por un primer compresor GHP 13a y un segundo compresor GHP 13b que se proporcionan en paralelo.
El motor de gas 12 quema una mezcla de gas de un combustible tal como un gas suministrado a través de una válvula reguladora de combustible (no mostrada) y aire suministrado a través de una válvula de mariposa (no mostrada) para generar la fuerza de accionamiento.
Una correa de transmisión 14 está puenteada entre un eje de salida del motor de gas 12 y un eje accionado del compresor GHP 13, y la fuerza de accionamiento del motor de gas 12 se transmite a través de la correa de transmisión 14, para accionar el compresor GHP 13.
Un separador de aceite 15, una válvula de cuatro vías 16 y dos intercambiadores de calor exteriores 17 y 17 están conectados sucesivamente a un lado de descarga del compresor GHP 13, y cada intercambiador de calor exterior 17 está conectado a una válvula de conexión externa 10a a través de un tubo de refrigerante 20. Un ventilador exterior 18 para intercambiar calor entre el intercambiador de calor exterior 17 y el aire exterior se proporciona en las proximidades del intercambiador de calor exterior 17.
Además, la otra válvula de conexión externa 10b está conectada al tubo de refrigerante 20. Una parte media de este tubo de refrigerante 20 está conectada a un lado de succión del compresor GHP 13 a través de la válvula de cuatro vías 16 y un acumulador 19.
Las válvulas eléctricas 24 y una válvula de retención 25 están conectadas en paralelo con la parte media del tubo de refrigerante 20, y el tubo de refrigerante 20 está conectado a un tubo de líquido 22 conectado a un lado de entrada del acumulador 19. Se proporciona un núcleo seco 39 entre el intercambiador de calor exterior 17 y la válvula de conexión externa 10a.
Además, un tubo de refrigerante de intercambio de calor 23 que conecta el lado de succión del compresor GHP 13 al tubo de refrigerante 20 está conectado entre el lado de succión del compresor de GHP 13 y el tubo de refrigerante 20, y en este tubo de refrigerante de intercambio de calor 23, se proporciona una válvula eléctrica 26. Se proporciona un intercambiador de calor de tipo placa 27 entre la válvula eléctrica 26 del tubo de refrigerante de intercambio de calor 23 y el lado de succión del compresor GHP 13.
La unidad exterior GHP 2 incluye un tubo de derivación 28 que conecta un lado de descarga del compresor GHP 13 al lado de succión del mismo. Un extremo del tubo de derivación 28 está conectado entre el separador de aceite 15 y la válvula de cuatro vías 16, y el otro extremo del tubo de derivación 28 está conectado entre el acumulador 19 y la válvula de cuatro vías 16. Una parte del refrigerante en el lado de descarga del compresor GHP 13 fluye a través del tubo de derivación 28 hacia el lado de succión del compresor GHP 13 debido a una diferencia de presión.
En el tubo de derivación 28, se proporciona una válvula de derivación 29 que regula el caudal del tubo de derivación 28. La válvula de derivación 29 es una válvula eléctrica que puede abrirse y cerrarse en etapas.
La unidad exterior GHP 2 incluye un tubo de retorno de aceite 30 que conecta el separador de aceite 15 al lado de succión del compresor GHP 13. El aceite lubricante almacenado en el separador de aceite 15 fluye a través del tubo de retorno de aceite 30 hacia el lado de succión debido a la diferencia de presión entre el lado de descarga y el lado de succión del compresor GHP 13.
El tubo de retorno de aceite 30 incluye un primer tubo de retorno 31 que conecta un puerto de salida de aceite del separador de aceite 15 al lado de succión del compresor GHP 13, y un segundo tubo de retorno 36 provisto en paralelo al primer tubo de retorno 31.
El primer tubo de retorno 31 incluye un tubo capilar 32.
El segundo tubo de retorno 36 está conectado al primer tubo de retorno 31 para derivar el tubo capilar 32. Un extremo del segundo tubo de retorno 36 está conectado a un lado de aguas arriba del tubo capilar 32 en el primer tubo de retorno 31, y el otro extremo del segundo tubo de retorno 36 está conectado a un lado de aguas abajo del tubo capilar 32 en el primer tubo de retorno 31.
El segundo tubo de retorno 36 incluye un tubo capilar 33 y una válvula de retorno de aceite 34 dispuesta en un lado aguas abajo del tubo capilar 33.
La válvula de conexión de aceite 11 está conectada a un tubo de aceite 35. Una parte central del tubo de aceite 35 está ramificada, de modo que un tubo de aceite está conectado al lado de aguas abajo del separador de aceite 15 del tubo de refrigerante 20, y el otro tubo de aceite está conectado entre el tubo capilar 33 del segundo tubo de retorno. 36 y la válvula de retorno de aceite 34.
La válvula de conexión externa 10a conectada a el tubo de refrigerante 20 está conectada a un extremo de un intercambiador de calor interior 40 de cada unidad interior 4 a través del tubo de conexión de unidades 5. Se proporciona una válvula de expansión 41 en una parte intermedia del tubo de conexión de unidades 5.
En cada unidad interior 4, se proporciona un ventilador interior 42 para intercambiar calor entre el intercambiador de calor interior 40 y el aire interior.
Además, el otro extremo de cada intercambiador de calor interior 40 está conectado a través del tubo de conexión de unidades 5 a la válvula de conexión externa 10b conectada a el tubo de refrigerante 20.
Además, la unidad exterior GHP 2 incluye un circuito de agua de refrigeración 50 del motor de gas 12.
El circuito de agua de refrigeración 50 incluye una válvula de tres vías de agua de refrigeración 52, el intercambiador de calor de tipo placa 27, un radiador 53 dispuesto cerca del intercambiador de calor exterior 17, una bomba de agua de refrigeración 54 y un intercambiador de calor de gas de escape 55 del motor de gas 12, que están conectados en orden desde el motor de gas 12 a través de un tubo de agua de refrigeración 51. La bomba de agua de refrigeración 54 se acciona para hacer circular agua de refrigeración a través de este circuito.
El tubo de agua de refrigeración 51 del circuito de agua de refrigeración 50 se muestra con una línea doble en la figura 1, y el flujo del agua de refrigeración se muestra con una flecha de línea continua.
En el radiador 53, se intercambia calor entre el aire exterior y el agua de refrigeración.
Además, en el intercambiador de calor de tipo placa 27, la válvula eléctrica 26 se opera de manera que el refrigerante que regresa al compresor GHP 13 es calentado por el agua de refrigeración que fluye a través del tubo de agua de refrigeración 51. En consecuencia, aumenta una presión baja del refrigerante y mejora la eficiencia de calentamiento.
El circuito de agua de refrigeración 50 puede formar una primera ruta en la que el agua de refrigeración fluye en orden desde el motor de gas 12 a través de la válvula de tres vías de agua de refrigeración 52, el radiador 53, la bomba de agua de refrigeración 54 y el intercambiador de calor de gas de escape 55 al motor de gas 12.
Además, el circuito de agua de refrigeración 50 puede formar una segunda ruta en la que el agua de refrigeración fluye en orden desde el motor de gas 12 a través de la válvula de tres vías de agua de refrigeración 52, el intercambiador de calor de tipo placa 27, la bomba de agua de refrigeración 54 y el intercambiador de calor de gas de escape 55 al motor de gas 12.
En una sección media de la primera ruta que conecta el radiador 53 con la válvula de tres vías de agua de refrigeración 53, se proporciona una válvula de tres vías de agua caliente 56. La válvula de tres vías de agua caliente 56 está conectada a un intercambiador de calor de agua caliente 57 que intercambia calor entre el agua de refrigeración y el agua caliente, y el agua de refrigeración que fluye a través del intercambiador de calor de agua caliente 57 se devuelve a un lado aguas arriba de la bomba de agua de refrigeración 54.
A continuación, se hará una descripción de la unidad exterior EHP 3.
La unidad exterior EHP 3 incluye dos válvulas de conexión externas 60 para ser conectadas al tubo de conexión de unidades externo 5 y una válvula de conexión de aceite 61 para ser conectada al tubo de balance de aceite 6. La unidad exterior EHP 3 incluye el compresor EHP 62 para ser accionado por la fuente de energía comercial. Se considera que un ejemplo de este compresor EHP 62 es un compresor de tipo inversor que puede variar un rendimiento.
Un lado de descarga del compresor EHP 62 está conectado a un separador de aceite 63, una válvula de cuatro vías 64 y dos intercambiadores de calor exteriores 65 y 65 en orden, y el intercambiador de calor exterior 65 está conectado a una válvula de conexión externa 60a a través de un tubo de refrigerante 66. En las proximidades del intercambiador de calor exterior 65, se proporciona un ventilador exterior 105 (véase la figura 2) para intercambiar calor entre el intercambiador de calor exterior 65 y el aire exterior.
Se proporciona un intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90 entre el intercambiador de calor exterior 65 y la válvula de conexión externa 60a.
Se forman dos sistemas de tubos en el intercambiador de calor exterior 65, y el tubo de refrigerante 66 en un lado de la válvula de cuatro vías 64 y el tubo de refrigerante 66 en un lado del intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90 están ramificados y conectados respectivamente al intercambiador de calor exterior 65. Además, las válvulas de control electrónicas exteriores 68 y 68 se proporcionan en el tubo de refrigerante 66 en el lado del intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90 del intercambiador de calor exterior 65.
El intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90 incluye dos unidades de intercambio de calor 91 y 91. El tubo de refrigerante 66 en un lado del intercambiador de calor exterior 65 y un tubo de refrigerante 67 en un lado de la válvula de conexión externa 60a están respectivamente ramificados y conectados a cada unidad de intercambio de calor 91 del intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90.
En la presente realización, cada unidad de intercambio de calor 91 es un intercambiador de calor del tipo de tubo doble. Los tubos exteriores de las unidades de intercambio de calor 91 están conectados al tubo de refrigerante 66 en el lado del intercambiador de calor exterior 65 y al tubo de refrigerante 67 en el lado de la válvula de conexión externa 60a, respectivamente.
Una parte central del tubo de refrigerante 67 que conecta el intercambiador de calor de sobreenfriamiento 90 a la válvula de conexión externa 60a está conectada a un ramal de sobreenfriamiento 92. Una parte central de este ramal de sobreenfriamiento 92 está conectada a un tubo interior 94 de cada unidad de intercambio de calor 91 mediante una válvula de control de sobreenfriamiento electrónica 93. El refrigerante que fluye a través del tubo interior 94 de la unidad de intercambio de calor 91 se devuelve al tubo de refrigerante 66 entre la válvula de cuatro vías 64 y un acumulador 69 a través de un tubo de refrigerante de sobreenfriamiento 95.
La otra válvula de conexión externa 60b está conectada a un lado de succión del compresor EHP 62 a través del tubo de refrigerante 66, y la válvula de cuatro vías 64 y el acumulador 69 están provistos en una parte intermedia del tubo de refrigerante 66.
Además, una parte intermedia del tubo de refrigerante 66 que está entre el compresor EHP 62 y el separador de aceite 63 está provista de un tubo de retorno de refrigerante 70 ramificada y conectada a el tubo de refrigerante 66 entre el compresor EHP 62 y el acumulador 69. Se proporciona una válvula solenoidal de retorno de refrigerante 71 en una parte intermedia del tubo de retorno de refrigerante 70. Entonces, cuando se abre la válvula solenoidal de retorno de refrigerante 71, una parte del refrigerante no circula en un ciclo de refrigeración y es guiada al lado de succión del compresor EHP 62.
Además, una parte inferior del separador de aceite 63 está conectada a un tubo de aceite 72, y una parte intermedia del tubo de aceite 72 está conectada a un tubo de retorno de aceite 73 conectado al lado de succión del compresor EHP 62. El tubo de retorno de aceite 73 incluye dos ramales 74 y 75 que se ramifican desde el tubo de aceite 72, un ramal 74 está provisto de una válvula de retorno de aceite 76 y el otro ramal 75 está provisto de un tubo capilar 78. Además, se proporciona un tubo capilar 79 entre las partes de conexión del tubo de aceite 72 con los respectivos ramales 74 y 75.
Una parte intermedia del tubo de refrigerante 66 que está entre el separador de aceite 63 y la válvula de cuatro vías 64 está conectada a un tubo de refrigerante de alta presión 80 ramificado a mitad de camino y conectado a una parte intermedia del tubo de aceite 72.
Una parte intermedia del tubo de refrigerante de alta presión 80 está provista de una válvula solenoidal 81 para un refrigerante de alta presión.
Además, el acumulador 69 incluye un tubo de entrada 82 en la que fluye el refrigerante del tubo de refrigerante 66, y un tubo de salida 83 que envía un gas refrigerante interno del acumulador 69 al compresor EHP 62. El tubo de salida 83 está configurado para abrirse en una parte superior interior del acumulador 69 y enviar al compresor 62 EHP un gas refrigerante acumulado en la parte superior interior del acumulador 69.
Además, el compresor EHP 62 está conectado a un tubo de rebose 84 conectado al lado de succión del compresor EHP 62. En este tubo de rebose 84, se incorporan un colador 85 y un estrangulador 86 para descomprimir el aceite. La válvula de conexión externa 60a de la unidad exterior EHP 3 está conectada a un extremo del tubo de conexión de unidades 5, y el otro extremo de este tubo de conexión de unidades 5 está conectado a una parte central del tubo de conexión de unidades 5 que conecta la válvula de conexión externa 10a de la unidad exterior GHP 2 a la unidad interior 4. La válvula de conexión externa 60b conectada a un tubo de refrigerante de la unidad exterior EHP 3 está conectada a un extremo del tubo de conexión de unidades 5, y el otro extremo de este tubo de conexión de unidades 5 está conectado a una parte central del tubo de conexión de unidades 5 que conecta el válvula de conexión externa 10b de la unidad exterior GHP 2 a la unidad interior 4.
Además, la válvula de conexión de aceite 61 de la unidad exterior EHP 3 está conectada a la válvula de conexión de aceite 11 de la unidad exterior GHP 2 a través del tubo de balance de aceite 6. En consecuencia, el compresor GHP 13 de la unidad exterior GHP 2 y el compresor EHP 62 de la unidad exterior EHP 3 pueden suministrar el aceite una a la otra a través del tubo de balance de aceite 6, y el balance de una cantidad de aceite se puede mantener entre el compresor GHP 13 de la unidad exterior GHP 2 y el compresor EHP 62 de la unidad exterior EHP 3.
Luego, cuando se realiza una operación de enfriamiento, el refrigerante fluye como se muestra con una flecha de línea continua en la Fig.1, y cuando se realiza una operación de calentamiento, el refrigerante fluye como se muestra con una línea discontinua en la Fig. 1.
En la presente realización, la unidad interior 4 incluye un sensor de temperatura de succión 106 que detecta una temperatura de succión del aire interior, y un sensor de temperatura de descarga 107 que detecta la temperatura del aire de descarga del ventilador interior 42.
A continuación, se describirá una configuración de control del acondicionador de aire de la presente realización. La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de control en la presente realización.
Como se muestra en la figura 2, en la presente realización, la unidad exterior GHP 2 incluye una sección de control GHP 100 como sección de control, y la unidad exterior EHP 3 incluye una sección de control EHP 101 como sección de control. Además, cada una de las unidades interiores 4 incluye una sección de control interior 102.
Además, en la presente realización, el acondicionador de aire incluye un controlador 110 que envía una señal de instrucción de control a cada una de las unidades exteriores GHP 2, la unidad exterior EHP 3 y la unidad interior 4. El controlador 110 incluye una sección 111 de control del controlador para controlar en general la sección 100 de control GHP, la sección 101 de control EHP y la sección 102 de control interior.
Cada una de la sección de control de GHP 100, la sección de control de EHP 101, la sección de control interior 102 y la sección de control del controlador 111 incluye, por ejemplo, un circuito de procesamiento de computación como una UCP, memorias como una ROM y una RAM, y otros, y ejecuta un programa predeterminado para realizar un control predeterminado.
La sección de control de GHP 100 está configurada para realizar el control de accionamiento del motor de gas 12, el ventilador exterior 18 y la bomba de agua de refrigeración 54 de la unidad exterior GHP 2, y para realizar el control de apertura y cierre o el control del grado de apertura de las válvulas de conexión externas 10a y 10b, la válvula de conexión de aceite 11, la válvula eléctrica 24, la válvula eléctrica 26, la válvula de derivación 29, la válvula de retorno de aceite 34 y la válvula de tres vías de agua de refrigeración 52 de la unidad exterior GHP 2.
La sección de control de EHP 101 está configurada para realizar el control de accionamiento del compresor EHP 62 y el ventilador exterior 105 de la unidad exterior EHP 3, y para realizar control de apertura y cierre o control de grado de apertura de las válvulas de conexión exteriores 60a y 60b, la válvula de conexión de aceite 61, la válvula de control electrónica exterior 68, la válvula solenoidal de retorno de refrigerante 71, la válvula de retorno de aceite 76, la válvula solenoidal 81 para el refrigerante de alta presión y la válvula de control electrónico de sobreenfriamiento 93 de la unidad exterior EHP 3.
La sección de control interior 102 está configurada para realizar el control de accionamiento del ventilador interior 42 de cada unidad interior 4, y para realizar el control del grado de apertura de la válvula de expansión 41 de la unidad interior 4.
Estas operaciones de control de la sección de control de GHP 100, la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102 se realizan en base a la señal de instrucción de control enviada desde la sección de control del controlador 111.
En este momento, en la presente realización, la sección de control de GHP 100 se configura como maestra, y la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102 se configuran como esclavas. La señal de instrucción de control de la sección de control del controlador 111 se transmite primero a la sección de control de GHP 100, y esta señal de instrucción de control se transmite secuencialmente desde la sección de control de GHP 100 a la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102.
En la presente realización, cada una de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 regulan un rendimiento de acuerdo con una carga de refrigeración. Por ejemplo, cuando la carga de refrigeración es baja, se activa la unidad exterior EHP 3 y, a medida que aumenta la carga de refrigeración, se detiene la unidad exterior EHP 3 y se pone en marcha la unidad exterior GHP 2. Cuando la carga de refrigeración es alta, se activa la unidad exterior GHP 2 y, además, se activa la unidad exterior EHP 3.
La sección de control del controlador 111 está configurada para controlar la unidad exterior de GHP 2, la unidad exterior EHP 3 y la unidad interior 4 basándose en un número de unidades interiores 4 que se van a operar, una temperatura establecida, una temperatura del aire exterior y similares. En consecuencia, se proporciona una señal de control a cada una de la sección de control de GHP 100, la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102 de modo que una operación de la unidad exterior GHP 2 y una operación de la unidad exterior EHP 3 ahorren más energía. En consecuencia, está configurado que la sección de control de GHP 100 controle eficientemente el funcionamiento de la unidad exterior GHP 2, la sección de control EHP 101 controle eficientemente el funcionamiento de la unidad exterior EHP 3, y la sección de control interior 102 controle eficientemente el funcionamiento de la unidad interior 4.
Además, en la presente realización, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 calculan los rendimientos exteriores de la unidad exterior GHP 2 y un rendimiento exterior de la unidad exterior EHP 3 a partir de los estados de funcionamiento de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP. unidad 3.
Por otro lado, la sección de control interior 102 está configurado para detectar la temperatura de descarga del aire mediante el sensor de temperatura de descarga 107 de la unidad interior 4 y para calcular una temperatura diferencial de descarga que es una diferencia entre la temperatura de descarga y una temperatura de descarga interior objetivo. La sección de control interior 102 está configurada para transmitir un valor calculado de temperatura diferencial de descarga a la sección de control de GHP 100 y a la sección de control de EHP 101.
Nótese que cuando hay una pluralidad de unidades interiores 4 en las que un termostato está encendido, la temperatura diferencial de descarga es un valor obtenido promediando las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores 4.
La sección de control de GHP 100 está configurada para determinar si el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga es mayor que un valor predeterminado, y para transmitir el valor calculado del rendimiento exterior tal como es a la sección de control del controlador 111, al determinar que el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga no es mayor que el valor predeterminado. La sección de control de EHP 101 está configurada para determinar si el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga es mayor que el valor predeterminado o no, y para transmitir el valor calculado de rendimiento exterior tal como es a la sección de control del controlador 111 a través de la sección de control de GHP 100, al determinar que el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga no es mayor que el valor predeterminado.
La sección de control del controlador 111 está configurada para obtener un valor calculado de una temperatura diferencial de succión que es una diferencia entre la temperatura de succión del aire que es detectada por el sensor de temperatura de succión 106 de la unidad interior 4 y una temperatura interior de ajuste establecida por un controlador remoto interior (no mostrado).
La sección de control del controlador 111 está configurada para estimar una carga actual de aire acondicionado sobre la base del valor calculado del rendimiento exterior, el valor calculado de la temperatura diferencial de succión y el estado de funcionamiento de la unidad interior 4 que se envía desde la sección de control interior 102. La sección de control del controlador 111 está configurada para establecer un límite superior de potencia (rendimiento) durante la operación, sobre la base de un valor estimado de carga de aire acondicionado.
La sección de control del controlador 111 está configurada para transmitir una señal de instrucción del límite superior de potencia de operación establecido a la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101.
La sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 están configuradas para controlar la operación en un rango que no exceda este límite superior de potencia en base a la señal de instrucción del límite superior de potencia de operación de la sección de control de controlador 111.
Además, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 están configuradas para determinar si el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga es mayor o no que el valor predeterminado, y para realizar el proceso de corrección de multiplicar el valor calculado de rendimiento exterior por un valor de corrección a, al determinar que el valor calculado de la temperatura diferencial de descarga es mayor que el valor predeterminado.
Aquí, el valor de corrección a > 1 y el valor de corrección a aumenta a medida que aumenta la temperatura diferencial de descarga. Además, el valor de corrección a difiere entre un tiempo de operación de enfriamiento y un tiempo de operación de calefacción. Además, el valor de corrección a tiene un valor mayor en un acondicionador de aire, es decir, un llamado enfriador en el que un intercambiador de calor de agua intercambia calor con el refrigerante por cada una de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 y que realiza el acondicionamiento de aire interior con agua fría y caliente resultante del intercambio de calor, que en el acondicionador de aire que intercambia calor entre el refrigerante y el aire interior para realizar el acondicionamiento de aire como en la presente realización.
Por tanto, la sección de control de GHP 100 está configurada para corregir el valor calculado de rendimiento exterior mediante el valor de corrección a, y para transmitir el valor calculado de rendimiento exterior corregido a la sección de control del controlador 111. Además, la sección de control de EHP 101 está configurada para corregir el valor calculado de rendimiento exterior con el valor de corrección a, y para transmitir el valor calculado de rendimiento exterior corregido a la sección de control del controlador 111 a través de la sección de control de GHP 100.
En consecuencia, la sección de control del controlador 111 está configurada para estimar la carga actual de aire acondicionado en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido, el valor calculado de temperatura diferencial de succión y el estado de funcionamiento de la unidad interior 4.
Es decir, cuando la temperatura diferencial de descarga de la unidad interior 4 es grande, el valor calculado de rendimiento exterior aumenta. Por lo tanto, cuando la carga actual de aire acondicionado se estima sobre la base del valor calculado de rendimiento exterior corregido y cuando la temperatura diferencial de descarga de la unidad interior 4 es grande, se estima que la carga de aire acondicionado es grande. En consecuencia, aumenta la límite superior de potencia establecido por la sección de control del controlador 111.
Obsérvese que en la presente realización, el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior se realiza multiplicando el valor calculado de rendimiento exterior por el valor de corrección a, pero la presente invención no se limita a esta realización. Por ejemplo, cuando el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es mayor que el valor predeterminado, una tabla puede estar preparada de antemano de acuerdo con una diferencia entre el valor calculado de temperatura diferencial de descarga y el valor predeterminado, la operación de enfriamiento, la operación de calefacción o similar y el proceso de corrección se puede realizar basado en esta tabla. A continuación, se describirá el funcionamiento de la presente realización con referencia a un diagrama de flujo mostrado en la Fig. 3.
La figura 3 es el diagrama de flujo que muestra el funcionamiento de la presente realización.
Como se muestra en la Fig.3, en la presente realización, la sección de control de GHP 100 o la sección de control de EHP 101 acciona primero la unidad exterior GHP 2 o la unidad exterior EHP 3 de acuerdo con la señal de instrucción de la sección de control del controlador 111, para realizar la operación de refrigeración o calefacción (ST1).
En este momento, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 calculan el rendimiento exterior de la unidad exterior GHP 2 y el rendimiento exterior de la unidad exterior EHP 3 a partir de los estados de funcionamiento de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 (ST2).
Por otro lado, la sección de control interior 102 detecta la temperatura de descarga del aire mediante el sensor de temperatura de descarga 107 de la unidad interior 4 y calcula la temperatura diferencial de descarga que es la diferencia entre la temperatura de descarga y la temperatura de descarga interior objetivo. La sección de control interior 102 transmite el valor calculado de temperatura diferencial de descarga a la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101, y la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 obtienen el valor calculado de temperatura diferencial de descarga (ST4).
Entonces, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 determinan si el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es mayor que o igual al valor predeterminado (ST4). Cuando se determina que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga no es mayor que el valor predeterminado (ST4: NO), la sección de control transmite el valor calculado de rendimiento exterior tal como es a la sección de control del controlador 111 (ST6).
La sección de control del controlador 111 recibe el valor calculado de rendimiento exterior (ST7), y la sección de control del controlador 111 obtiene el valor calculado de la temperatura diferencial de succión que es una diferencia entre la temperatura de succión del aire que es detectada por el sensor de temperatura de succión 106 de la unidad interior 4 y la temperatura interior establecida por el control remoto interior (no se muestra) (ST8).
La sección de control del controlador 111 estima la carga actual de aire acondicionado sobre la base del valor calculado de rendimiento exterior, el valor calculado de temperatura diferencial de succión y el estado de funcionamiento de la unidad interior 4 (ST9). La sección de control del controlador 111 establece el límite superior de la potencia (rendimiento) durante la operación, sobre la base del valor estimado de carga de aire acondicionado (ST10).
La sección de control del controlador 111 transmite la señal de instrucción del límite superior de potencia de operación establecido a la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 (ST11).
La sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 reciben la señal de instrucción del límite superior de potencia de operación de la sección de control del controlador 111 (ST12) y ejecutan el control de la operación en el rango que no excede este límite superior de potencia en base al límite superior de potencia de operación.
En consecuencia, cuando el valor calculado de temperatura diferencial de descarga no es mayor que el valor predeterminado, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 pueden realizar la operación eficiente de acondicionamiento de aire.
Además, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 determinan si el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es mayor o igual que el valor predeterminado. Cuando se determina que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es mayor que el valor predeterminado (ST4; SÍ), las secciones de control realizan el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior (ST5).
La sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 transmiten el valor calculado de rendimiento exterior corregido a la sección de control del controlador 111 (ST6).
La sección de control del controlador 111 procesa los pasos descritos anteriormente (ST7) a (ST11).
Por tanto, la carga actual de aire acondicionado se estima sobre la base del valor calculado de rendimiento exterior corregido. En consecuencia, cuando la temperatura diferencial de descarga de la unidad interior 4 es grande, se estima que la carga de aire acondicionado es grande. En consecuencia, se puede aumentar el límite superior de potencia establecido por la sección de control del controlador 111.
Por lo tanto, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 pueden realizar la operación con el límite superior de potencia basado en el valor calculado de rendimiento exterior corregido, cuando la temperatura diferencial de descarga de la unidad interior 4 es grande. Por lo tanto, solo cuando la capacidad de acondicionamiento de aire es requerida con urgencia, se puede aumentar el límite superior de potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria.
Como se describió anteriormente, en la presente realización, el acondicionador de aire incluye la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 (secciones de control exterior) que controlan la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 (unidades exteriores), la sección de control interior 102 que controla la unidad interior 4, y la sección de control del controlador 111 que envía la señal de instrucción de control a las secciones de control. La sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 calculan los rendimientos exteriores de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 a partir de los estados de funcionamiento de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3. Además, las secciones de control corrigen el valor calculado de rendimiento exterior para transmitir el valor a la sección de control del controlador 111, al determinar que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior 102 es mayor que o igual al valor predeterminado. La sección de control del controlador 111 establece el límite superior de potencia de operación de la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3 sobre la base del valor calculado de rendimiento exterior corregido, y transmite la potencia a la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101.
De acuerdo con esta realización, se puede realizar la operación eficiente de acondicionamiento de aire. Además, solo cuando se requiere urgentemente la capacidad de aire acondicionado, se aumenta el límite superior de potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria. Como resultado, es posible mejorar el confort del aire acondicionado.
Además, en la presente realización, cuando se proporciona la pluralidad de unidades interiores 4, el valor de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior 102 es el valor obtenido promediando las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores 4.
Según esta realización, el valor calculado de temperatura diferencial de descarga es el valor medio de las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores 4. En consecuencia, el estado de la unidad interior 4 se puede determinar sobre la base de la temperatura diferencial de descarga de cada una de la pluralidad de unidades interiores 4.
Además, en la presente realización, el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior por la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 (secciones de control exterior) se realiza multiplicando el valor calculado de rendimiento exterior por el valor de corrección a, al determinar que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior 102 es mayor o igual al valor predeterminado.
Según esta realización, la sección de control de GHP 100 y la sección de control de EHP 101 pueden realizar de manera simple el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior.
Nótese que la realización anterior ilustra un aspecto al que se aplica la presente invención, y la presente invención no se limita a la realización anterior.
En la realización anterior, se ha descrito el ejemplo en el que la pluralidad de unidades exteriores está constituida por la unidad exterior GHP 2 y la unidad exterior EHP 3, pero la presente invención no se limita a este ejemplo. Por ejemplo, las unidades exteriores pueden incluir solo una pluralidad de unidades exteriores GHP 2 o pueden solo incluir una pluralidad de unidades exteriores EHP 3.
Además, en la realización anterior, se ha descrito el ejemplo en el que la sección de control de GHP 100 se establece como dispositivo maestro y la sección de control de EHP 101 se establece como dispositivo esclavo, pero la presente invención no se limita a este ejemplo. Por ejemplo, la sección de control de EHP 101 puede configurarse como dispositivo maestro, la sección de control de GHP puede configurarse como dispositivo esclavo, y la señal de instrucción de control de la sección de control del controlador 111 puede transmitirse primero a la sección de control de EHP 101.
Además, sin establecer un maestro o un esclavo, la sección de control de GHP 100, la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102 pueden conectarse en paralelo a la sección de control del controlador 111, y la sección de control del controlador 111 puede transmitir individualmente señales de instrucción de control a la sección de control de GHP, la sección de control de EHP 101 y la sección de control interior 102.
Como se describió anteriormente, el acondicionador de aire según la presente invención es capaz de realizar una operación de acondicionamiento de aire eficiente. Además, solo cuando se requiere urgentemente una capacidad de aire acondicionado, se aumenta el límite superior de la potencia de operación y se puede obtener la potencia necesaria. El acondicionador de aire se puede utilizar adecuadamente como acondicionador de aire que puede mejorar el confort del aire acondicionado.
1 aire acondicionado
2 Unidad exterior GHP
3 Unidad exterior EHP
4. Unidad interior
12 Motor de gas
13 Compresor GHP
17 y 65 Intercambiador de calor exterior
40 Intercambiador de calor interior
62 Compresor EHP
100 Sección de control de GHP
101 Sección de control de EHP
102 Sección de control interior
106 Sensor de temperatura de succión
107 Sensor de temperatura de descarga
110 Controlador
111 Sección de control del controlador

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Acondicionador de aire en el que cada una de una pluralidad de unidades exteriores (2, 3) está conectada a una unidad interior (4) mediante un tubo de conexión de unidades (5), cada unidad exterior es operada y el acondicionamiento de aire interior es realizado por la unidad interior, cada una de la pluralidad de unidades exteriores (2, 3) comprende una sección de control exterior (100, 101) configurada para controlar la unidad exterior correspondiente, una sección de control interior (102) está configurada para controlar la unidad interior y una sección de control del controlador (111) está configurada para enviar una señal de instrucción de control a la sección de control exterior correspondiente y a la sección de control interior, el acondicionador de aire caracterizado porque la sección de control exterior está configurada para calcular un rendimiento exterior de la unidad exterior a partir de un estado de funcionamiento de la unidad exterior, para corregir un valor calculado de rendimiento exterior y para transmitir el valor a la sección de control del controlador, al determinar que un valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual a un valor predeterminado, y porque
la sección de control del controlador está configurada para establecer un límite superior de potencia de operación de la unidad exterior correspondiente en base al valor calculado de rendimiento exterior corregido, y para transmitir la potencia a la sección de control exterior correspondiente.
2. El acondicionador de aire según la reivindicación 1, en el que cuando se proporcionan una pluralidad de unidades interiores, el valor calculado de temperatura diferencial de descarga por la sección de control interior es un valor obtenido promediando las temperaturas diferenciales de descarga de la pluralidad de unidades interiores.
3. El acondicionador de aire según la reivindicación 1 o 2, en el que el proceso de corrección del valor calculado de rendimiento exterior por la sección de control exterior se realiza multiplicando el valor calculado de rendimiento exterior por un valor de corrección a, al determinar que el valor calculado de temperatura diferencial de descarga calculado por la sección de control interior es mayor que o igual al valor predeterminado.
4. El acondicionador de aire de según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la pluralidad de unidades exteriores comprende una unidad exterior GHP (2) que incluye un compresor GHP (13) que es accionado por un motor (12) y una unidad exterior EHP (3) que incluye un compresor EHP (62) accionado por una fuente de energía comercial.
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