ES2966611T3 - Dispositivo de ciclo de refrigeración - Google Patents

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Abstract

Este dispositivo de ciclo de refrigeración está provisto de un circuito de refrigerante en el que un compresor, un dispositivo de conmutación del paso de flujo, un primer intercambiador de calor, un dispositivo regulador y un segundo intercambiador de calor están conectados a través de tuberías. Como refrigerante que circula a través del circuito de refrigerante se utiliza un refrigerante que tiene una temperatura de gas saturado más alta bajo presión atmosférica estándar que R32, o una mezcla de refrigerante que tiene el refrigerante como componente principal. Además, se proporciona un intercambiador de calor interno que intercambia calor utilizando el refrigerante que fluye en el lado del puerto de entrada de refrigerante del segundo intercambiador de calor y el refrigerante que fluye en el lado del puerto de salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de ciclo de refrigeración
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de ciclo de refrigeración que usa un refrigerante inflamable o una mezcla de refrigerante compuesta principalmente por el refrigerante como refrigerante que se va a circular a través de un circuito refrigerante.
Técnica anterior
Existe una demanda para cambiar el refrigerante para su uso en aparatos de ciclo de refrigeración a refrigerantes que tengan bajos potenciales de calentamiento global (PCG) teniendo en cuenta su influencia en el calentamiento global. El potencial de calentamiento global es un índice que muestra el grado de influencia sobre el calentamiento global. El potencial de calentamiento global se denominará a continuación en el presente documento PCG. En vista de la demanda, en el campo de los aparatos de ciclo de refrigeración tales como los aparatos de aire acondicionado, algunos refrigerantes de HFC tales como el R410A se han reemplazado por un refrigerante R32. Esto se debe a que el PCG del R410A es de "2088" pero el PCG del R32 es de "675".
También existe la expectativa de que en el futuro los refrigerantes de HFC artificiales se reemplacen por refrigerantes de HC naturales. Entre los refrigerantes de HC, el R290 es favorable porque su COP teórico es mayor que el del R32. El PCG del R290 es de "3". Sin embargo, el refrigerante de HC es inflamable y, por lo tanto, se debe cargar en los aparatos en una cantidad que garantice la seguridad en caso de fuga a las habitaciones. Es decir, se debe reducir la cantidad de carga de refrigerante de modo que la concentración del refrigerante sea inferior a un valor límite inferior de una concentración de combustión de refrigerante en caso de fuga.
En vista de dicha necesidad, la literatura de patente 1 describe que "se elimina la acumulación excedente de refrigerante líquido, que puede influir significativamente en la determinación de la cantidad de carga de refrigerante, y se mejora el COP de modo que se reduce el tamaño de los aparatos de refrigeración y aire acondicionado y se reduce la cantidad de carga de refrigerante".
Lista de citas
Literatura de patente
Literatura de patente 1: publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2001-227822 El documento EP 1 947 405 A divulga un aparato de aire acondicionado que comprende un intercambiador de calor de sobreenfriamiento que tiene una tubería de refrigerante líquido a alta presión enrollada alrededor de la periferia externa de una tubería de succión de refrigerante de baja presión, en el que el intercambiador de calor de sobreenfriamiento está dispuesto en una posición por debajo del evaporador en la unidad interior.
Sumario de la invención
Problema técnico
En un aparato de aire acondicionado que usa R290 como refrigerante como se describe en la literatura de patente 1, la pérdida de presión en una tubería es significativa. En una condición de enfriamiento en la que un intercambiador de calor interior funciona como evaporador, en particular, una pérdida de presión del refrigerante en una tubería de extensión después del intercambio de calor influye significativamente en una disminución del rendimiento. Para reducir la pérdida de presión en la tubería de extensión, es eficaz que el refrigerante fluya en un estado de gas sobrecalentado en lugar de en un estado bifásico. Sin embargo, si el evaporador intercambia calor de modo que el refrigerante se convierte en refrigerante gaseoso sobrecalentado, el rendimiento de intercambio de calor disminuye significativamente debido a la influencia de la distribución de refrigerante y a la influencia de una disminución en el rendimiento de transferencia de calor provocado por el secado en la tubería. Por lo tanto, el R290 tiene un problema en el sentido de que la pérdida de rendimiento del evaporador es significativa en comparación con algunos refrigerantes tales como el R32.
La presente invención se ha realizado en vista del problema descrito anteriormente y tiene el objetivo de proporcionar un aparato de ciclo de refrigeración con un rendimiento que no disminuye.
Solución al problema
Este problema se resuelve por un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se proporcionan mejoras adicionales del aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con la invención.
Un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación incluye, entre otras cosas, un circuito refrigerante, por tuberías, que conecta un compresor, un dispositivo de conmutación de flujo, un primer intercambiador de calor, un dispositivo de expansión y un segundo intercambiador de calor. Como refrigerante que va a circular a través del circuito refrigerante, se usa uno cualquiera de un refrigerante que tiene una temperatura de gas saturado bajo una presión atmosférica estándar que es superior a la del R32 y una mezcla de refrigerante compuesta principalmente por el refrigerante. El circuito refrigerante incluye un intercambiador de calor interno configurado para intercambiar calor entre el refrigerante que fluye a través de un lado de entrada de refrigerante del segundo intercambiador de calor y el refrigerante que fluye a través de un lado de salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor.
Efectos ventajosos de la invención
Como el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación incluye el intercambiador de calor interno, el refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor se puede llevar al estado bifásico y el refrigerante que se va a succionar al compresor se puede llevar al estado de gas sobrecalentado. Por tanto, el rendimiento no disminuye en el aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación.
Breve descripción de los dibujos
[Fig. 1] La fig. 1 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración que no forma parte de la presente invención.
[Fig. 2] La fig. 2 es un diagrama estructural que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un intercambiador de calor interno del aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 3] La fig. 3 es un diagrama estructural que ilustra esquemáticamente el ejemplo de la estructura del intercambiador de calor interno del ciclo de refrigeración.
[Fig. 4] La fig. 4 es un diagrama estructural que ilustra esquemáticamente otro ejemplo de la estructura del intercambiador de calor interno del aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 5] La fig. 5 es un diagrama estructural que ilustra esquemáticamente el ejemplo de la estructura del intercambiador de calor interno del aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 6] La fig. 6 es un diagrama estructural que ilustra esquemáticamente todavía otro ejemplo de la estructura del intercambiador de calor interno del aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 7] La fig. 7 es un gráfico que muestra las características de los refrigerantes.
[Fig. 8] La fig. 8 es un gráfico que muestra una relación entre una calidad de refrigerante y un coeficiente de transferencia de calor en una tubería de transferencia de calor ampliamente usada.
[Fig. 9] La fig. 9 es un gráfico que muestra una relación entre la calidad de refrigerante y una pérdida de presión en la tubería de transferencia de calor ampliamente usada.
[Fig. 10] La fig. 10 es un gráfico que muestra una relación entre la calidad de refrigerante y un coeficiente de transferencia de calor en un tubo plano de múltiples vías que tiene un diámetro equivalente de aproximadamente 1 mm.
[Fig. 11] La fig. 11 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un segundo intercambiador de calor del aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 12] La fig. 12 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración que no forma parte de la presente invención. [Fig. 13] La fig. 13 es un diagrama de Mollier que muestra la transición del estado del refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración.
[Fig. 14] La fig. 14 es un diagrama de Mollier que muestra la transición del estado del refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración que no tiene mecanismo de expansión.
[Fig. 15] La fig. 15 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
Descripción de los modos de realización
A continuación se describen ejemplos que no forman parte de la presente invención y modos de realización de la presente invención con referencia a los dibujos según corresponda. Téngase en cuenta que, en los dibujos que incluyen la fig. 1 a los que se hace referencia a continuación, la relación de tamaño entre los elementos constituyentes puede diferir de una relación de tamaño real. Además, en los dibujos que incluyen la fig. 1 a los que se hace referencia a continuación, los elementos representados por los mismos signos de referencia son elementos idénticos o correspondientes y son comunes en toda la descripción en el presente documento. Además, las formas de los elementos constituyentes que se definen en toda la descripción en el presente documento son ilustrativas en todos los aspectos y las formas no se limitan a aquellas en la descripción.
La fig. 1 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración 500A que no forma parte de la presente invención. El aparato de ciclo de refrigeración 500A se describe con referencia a la fig. 1. En la fig. 1, el aparato de ciclo de refrigeración 500A se describe como, por ejemplo, un aparato de aire acondicionado. Además, en la fig. 1, las flechas continuas representan un flujo de refrigerante cuando se usa un primer intercambiador de calor 504 como condensador, y las flechas discontinuas representan un flujo de refrigerante cuando el primer intercambiador de calor 504 se usa como evaporador.
Estructura global del aparato de ciclo de refrigeración 500A
El aparato de ciclo de refrigeración 500A incluye un circuito refrigerante 501. El circuito refrigerante 501 se forma conectando un compresor 502, un dispositivo de conmutación de flujo 503, el primer intercambiador de calor 504, un dispositivo de expansión 506, un primer paso 100a de un intercambiador de calor interno 100, un segundo intercambiador de calor 10 y un segundo paso 100b del intercambiador de calor interno 100 por una tubería de refrigerante 510. El aparato de ciclo de refrigeración 500A incluye además un primer ventilador 505 configurado para suministrar aire al primer intercambiador de calor 504, y un segundo ventilador 508 configurado para suministrar aire al segundo intercambiador de calor 10. El aparato de ciclo de refrigeración 500A incluye además una primera tubería de extensión 507 que conecta el dispositivo de expansión 506 y el primer paso 100a del intercambiador de calor interno 100, y una segunda tubería de extensión 509 que conecta el segundo paso 100b del intercambiador de calor interno 100 y el dispositivo de conmutación de flujo 503.
Téngase en cuenta que la fig. 1 ilustra un puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11, que es un puerto del segundo intercambiador de calor 10 conectado al primer paso 100a del intercambiador de calor interno 100, y un puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 que es un puerto del segundo intercambiador de calor 10 conectado al segundo paso 100b del intercambiador de calor interno 100. Además, la fig. 1 ilustra una primera área 201, que es un área localizada entre el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 y la primera tubería de extensión 507, y una segunda área 202, que es un área localizada entre el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 y la segunda tubería de extensión 509. El puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 es una entrada de refrigerante, y el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 es una salida de refrigerante.
El compresor 502 comprime el refrigerante. El refrigerante comprimido por el compresor 502 se descarga del compresor 502 y se envía al primer intercambiador de calor 504 o al segundo intercambiador de calor 10. Los ejemplos del compresor 502 pueden incluir un compresor rotativo, un compresor de espiral, un compresor de tornillo y un compresor alternativo.
El dispositivo de conmutación de flujo 503 se proporciona en un puerto de descarga del compresor 502 y conmuta los flujos de refrigerante. Como se ilustra en la fig. 1, el dispositivo de conmutación de flujo 503 puede ser una válvula de cuatro vías. De forma alternativa, el dispositivo de conmutación de flujo 503 puede ser una combinación de válvulas de dos vías o una combinación de válvulas de tres vías. Téngase en cuenta que, dependiendo del aparato de ciclo de refrigeración 500A, el refrigerante puede circular en una dirección predeterminada sin el dispositivo de conmutación de flujo 503.
El primer intercambiador de calor 504 se usa como condensador o evaporador. El primer intercambiador de calor 504 intercambia calor entre el refrigerante que fluye a través del circuito refrigerante 501 y el aire suministrado desde el primer ventilador 505 para condensar o evaporar el refrigerante. Los ejemplos del primer intercambiador de calor 504 pueden incluir un intercambiador de calor de aletas y tubos, un intercambiador de calor de microcanales, un intercambiador de calor de tubería de calor, un intercambiador de calor de placas y un intercambiador de calor de tubería doble. Téngase en cuenta que el primer intercambiador de calor 504 en el presente documento intercambia calor entre el aire y el refrigerante como ejemplo, pero puede intercambiar calor entre el refrigerante y un medio térmico tal como agua y salmuera. En este caso, se puede disponer un dispositivo de envío de medio térmico, tal como una bomba, en lugar del primer ventilador 505.
El dispositivo de expansión 506 expande el refrigerante que fluye fuera del primer intercambiador de calor 504 o del segundo intercambiador de calor 10 para reducir la presión del refrigerante. Los ejemplos del dispositivo de expansión 506 pueden incluir una válvula de expansión eléctrica configurada para controlar el caudal de refrigerante. Téngase en cuenta que el dispositivo de expansión 506 no se limita a la válvula de expansión eléctrica sino que puede ser, por ejemplo, una válvula de expansión mecánica que emplea un diafragma como parte receptora de presión, o un tubo capilar.
El segundo intercambiador de calor 10 se usa como evaporador o condensador. El segundo intercambiador de calor 10 intercambia calor entre el refrigerante que fluye a través del circuito refrigerante 501 y el aire suministrado desde el segundo ventilador 508 para evaporar o condensar el refrigerante. Los ejemplos del segundo intercambiador de calor 10 pueden incluir un intercambiador de calor de aletas y tubos, un intercambiador de calor de microcanales, un intercambiador de calor de tubería de calor, un intercambiador de calor de placas y un intercambiador de calor de tubería doble. Téngase en cuenta que el segundo intercambiador de calor 10 en el presente documento intercambia calor entre el aire y el refrigerante como ejemplo, pero puede intercambiar calor entre el refrigerante y un medio térmico tal como agua y salmuera. En este caso, se puede disponer un dispositivo de envío de medio térmico, tal como una bomba, en lugar del segundo ventilador 508.
El intercambiador de calor interno 100 intercambia calor entre el refrigerante que fluye a través del primer paso 100a en la primera área 201 y el refrigerante que fluye a través del segundo paso 100b en la segunda área 202. Específicamente, el intercambiador de calor interno 100 intercambia calor entre refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y baja calidad que fluye a través de la primera área 201 y refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o refrigerante gaseoso monofásico que fluye a través de la segunda área 202. Téngase en cuenta que la estructura del intercambiador de calor interno 100 se describe en detalle más adelante.
El compresor 502, el dispositivo de conmutación de flujo 503, el primer intercambiador de calor 504, el primer ventilador 505 y el dispositivo de expansión 506 están montados en una unidad de lado de fuente de calor. Si la unidad de lado de fuente de calor es una unidad exterior, el primer intercambiador de calor 504 se usa como intercambiador de calor exterior. El segundo intercambiador de calor 10, el segundo ventilador 508 y el intercambiador de calor interno 100 están montados en una unidad de lado de carga. Si la unidad de lado de carga es una unidad interior, el segundo intercambiador de calor 10 se usa como intercambiador de calor interior. Por lo tanto, se ejecuta una operación de enfriamiento cuando el primer intercambiador de calor 504 se usa como condensador, y se ejecuta una operación de calentamiento cuando el primer intercambiador de calor 504 se usa como evaporador.
El aparato de ciclo de refrigeración 500A incluye además un controlador 550 configurado para realizar un control centralizado sobre todo el aparato de ciclo de refrigeración 500A. El controlador 550 controla una frecuencia de accionamiento del compresor 502. Además, el controlador 550 controla el grado de apertura del dispositivo de expansión 506 dependiendo de las condiciones de funcionamiento. Todavía además, el controlador 550 controla el accionamiento del primer ventilador 505, el segundo ventilador 508 y el dispositivo de conmutación de flujo 503. Es decir, el controlador 550 controla los accionadores de dispositivos tales como el compresor 502, el dispositivo de expansión 506, el primer ventilador 505, el segundo ventilador 508 y el dispositivo de conmutación de flujo 503 en respuesta a instrucciones de funcionamiento usando información enviada desde sensores de temperatura y sensores de presión, que no se ilustran.
Los elementos funcionales del controlador 550 se implementan por equipo dedicado o una unidad de microprocesamiento (MPU) configurada para ejecutar programas almacenados en una memoria.
La tubería de refrigerante 510 incluye la primera tubería de extensión 507 y la segunda tubería de extensión 509. Además, el refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 es un refrigerante que tiene una temperatura de gas saturado bajo presión atmosférica estándar que es superior a la del R32, o una mezcla de refrigerante compuesta principalmente por este refrigerante. Además, es apropiado que el refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 sea un refrigerante natural de HC inflamable y de bajo PCG, o una mezcla de refrigerante compuesta principalmente por este refrigerante. En comparación con el R32, estos refrigerantes tienen una baja presión a la misma temperatura de gas saturado, una baja densidad, una pérdida de presión de refrigerante significativa en una cantidad de circulación, una pérdida de presión de refrigerante significativa a la misma capacidad representada por "kW" y una influencia significativa sobre una disminución del rendimiento. La capacidad se expresa por "cantidad de circulación * efecto de refrigeración". El efecto de refrigeración quiere decir una diferencia de entalpía. Aunque el efecto de refrigeración varía dependiendo del refrigerante en la práctica, el R32 tiene un gran efecto de refrigeración y, por lo tanto, la cantidad de circulación disminuye.
Los ejemplos del refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 incluyen R1234yf y R1234ze, que son refrigerantes que tienen valores de PCG de 10 o menos. Estos refrigerantes tienen características tales que las temperaturas de gas saturado bajo presión atmosférica estándar son -29 grados Celsius y -19 grados Celsius, que son superiores a los -52 grados Celsius del R32. Los ejemplos del refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 incluyen además R454A, R454C y R455A, que son mezclas de refrigerante de R1234yf o R1234ze y R32. Los ejemplos del refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 incluyen además R448A y R463A, que son mezclas de refrigerante obtenidas añadiendo R134a u otros refrigerantes a las mezclas de refrigerante descritas anteriormente. Los ejemplos del refrigerante que llena el circuito refrigerante 501 incluyen además R1123 y refrigerantes que contienen CO<2>, que son refrigerantes que tienen temperaturas de gas saturado bajo presión atmosférica estándar que son inferiores a la del R32. Estos refrigerantes que tienen temperaturas de gas saturado bajo presión atmosférica estándar que son inferiores a las del R32 tienen una pérdida de presión de refrigerante significativa a la misma capacidad y una influencia significativa sobre una disminución del rendimiento en comparación con el R32. Por lo tanto, es probable que estos refrigerantes tengan problemas en términos de disminución del rendimiento. Además, los ejemplos de aceite lubricante que lubrica una parte deslizante del compresor 502 incluyen polialquilenglicol (PAG) que tiene un enlace éter y polioléster (POE) que tiene un enlace éster.
Funcionamientos del aparato de ciclo de refrigeración 500A
Los funcionamientos del aparato de ciclo de refrigeración 500A se describen en asociación con flujos de refrigerante. El aparato de ciclo de refrigeración 500A está configurado para funcionar en respuesta a una instrucción del lado de carga de modo que el primer intercambiador de calor 504 se use como condensador o evaporador. Téngase en cuenta que los funcionamientos de los accionadores están controlados por el controlador 550. En primer lugar se hace una descripción de un funcionamiento del aparato de ciclo de refrigeración 500A cuando se usa el primer intercambiador de calor 504 como condensador. A continuación se hace una descripción de un funcionamiento del aparato de ciclo de refrigeración 500A cuando el primer intercambiador de calor 504 se usa como evaporador.
Funcionamiento bajo flujo de refrigerante de flechas sólidas
El refrigerante de baja temperatura y baja presión se comprime para producir refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión por el compresor 502. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión se descarga desde el compresor 502. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión descargado desde el compresor 502 fluye hacia el primer intercambiador de calor 504 a través del dispositivo de conmutación de flujo 503. El refrigerante que fluye hacia el primer intercambiador de calor 504 intercambia calor con el aire suministrado desde el primer ventilador 505. En este momento, el refrigerante se condensa para producir refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión fluye fuera del primer intercambiador de calor 504. Además, el aire se calienta.
El refrigerante líquido a alta presión que fluye fuera del primer intercambiador de calor 504 se convierte a continuación en refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y baja calidad a través del dispositivo de expansión 506. El refrigerante gas-líquido bifásico fluye a través de la primera tubería de extensión 507, a través del primer paso 100a en la primera área 201, y hacia el segundo intercambiador de calor 10 en el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11. El segundo intercambiador de calor 10 se usa como evaporador. Es decir, el refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y baja calidad que fluye hacia el segundo intercambiador de calor 10 se evapora intercambiando calor con el aire suministrado desde el segundo ventilador 508 para convertirlo en refrigerante gaslíquido bifásico de baja presión y alta calidad o refrigerante gaseoso monofásico.
El refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o el refrigerante gaseoso monofásico fluye fuera del segundo intercambiador de calor 10 en el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12. El refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o el refrigerante gaseoso monofásico que fluye fuera del segundo intercambiador de calor 10 fluye a través del segundo paso 100b en la segunda área 202, a través de la segunda tubería de extensión 509, y hacia el dispositivo de conmutación de flujo 503. El refrigerante fluye hasta un puerto de succión del compresor 502 y se comprime y descarga nuevamente.
Funcionamiento bajo flujo de refrigerante de flechas discontinuas
El refrigerante de baja temperatura y baja presión se comprime para producir refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión por el compresor 502. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión se descarga desde el compresor 502. El refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión descargado desde el compresor 502 fluye a través del dispositivo de conmutación de flujo 503, a través de la segunda tubería de extensión 509, a través del segundo paso 100b en la segunda área 202, y hacia el segundo intercambiador de calor 10 en el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11. El refrigerante que fluye hacia el segundo intercambiador de calor 10 intercambia calor con el aire suministrado desde el segundo ventilador 508. En este momento, el refrigerante se condensa para producir refrigerante líquido a alta presión. El refrigerante líquido a alta presión fluye fuera del segundo intercambiador de calor 10 en el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11. Además, el aire se calienta.
El refrigerante líquido a alta presión que fluye fuera del segundo intercambiador de calor 10 fluye a través del primer paso 100a en la primera área 201 y a continuación a través de la primera tubería de extensión 507. El refrigerante líquido a alta presión se convierte en refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y baja calidad a través del dispositivo de expansión 506. El refrigerante gas-líquido bifásico fluye hacia el primer intercambiador de calor 504. El primer intercambiador de calor 504 se usa como evaporador. Es decir, el refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y baja calidad que fluye hacia el primer intercambiador de calor 504 se evapora intercambiando calor con el aire suministrado desde el primer ventilador 505 para convertirlo en refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o refrigerante gaseoso monofásico.
El refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o el refrigerante gaseoso monofásico fluye fuera del primer intercambiador de calor 504. El refrigerante gas-líquido bifásico de baja presión y alta calidad o el refrigerante gaseoso monofásico que fluye fuera del primer intercambiador de calor 504 fluye hacia el dispositivo de conmutación de flujo 503. El refrigerante fluye hasta el puerto de succión del compresor 502 y se comprime y descarga nuevamente.
Ejemplos de estructura del intercambiador de calor interno 100
Las fig. 2 a fig. 6 son diagramas estructurales que ilustran esquemáticamente ejemplos de la estructura del intercambiador de calor interno 100 del aparato de ciclo de refrigeración 500A. Los ejemplos de la estructura del intercambiador de calor interno 100 se describen con referencia a las fig. 2 a fig. 6. El intercambiador de calor interno 100 es un intercambiador de calor de refrigerante a refrigerante y puede tener estructuras ilustradas en las fig. 2 a fig. 6. El intercambiador de calor interno 100 ilustrado en las fig. 2 y fig. 3 se denomina intercambiador de calor interno 100-1. El intercambiador de calor interno 100 ilustrado en las fig. 4 y fig. 5 se denomina intercambiador de calor interno 100-2. El intercambiador de calor interno 100 ilustrado en la fig. 6 se denomina intercambiador de calor interno 100-3.
La fig. 2 es una vista en perspectiva transparente que ilustra esquemáticamente la estructura del intercambiador de calor interno 100-1, que es un intercambiador de calor de doble tubería. La fig. 3 es una vista en sección de pasos que ilustra esquemáticamente los pasos del intercambiador de calor interno 100-1. La fig. 4 es una vista en perspectiva transparente que ilustra esquemáticamente la estructura del intercambiador de calor interno 100-2, que es un intercambiador de calor de doble tubería. La fig. 5 es una vista en sección de pasos que ilustra esquemáticamente los pasos del intercambiador de calor interno 100-2. La fig. 6 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente la estructura del intercambiador de calor interno 100-3, que es un intercambiador de calor de placas. Téngase en cuenta que el intercambiador de calor interno 100-2 es otro tipo de intercambiador de calor de doble tubería diferente del intercambiador de calor de doble tubería usado como intercambiador de calor interno 100-1.
Como se ilustra en la fig. 2 y la fig. 3, el intercambiador de calor interno 100-1 tiene una tubería interior 301 y una tubería exterior 302 proporcionada fuera de la tubería interior 301. Por tanto, en el intercambiador de calor interno 100-1, un fluido A que fluye a través de la tubería interior 301 intercambia calor con un fluido B que fluye a través de la tubería exterior 302. Téngase en cuenta que el interior de cada una de la tubería interior 301 y la tubería exterior 302 puede tener ranuras o salientes para promover la transferencia de calor.
Como se ilustra en la fig. 4 y la fig. 5, el intercambiador de calor interno 100-2 tiene una tubería interior 301 y una tubería retorcida 303 proporcionada fuera de la tubería interior 301 en forma helicoidal. Por tanto, en el intercambiador de calor interno 100-2, un fluido A que fluye a través de la tubería interior 301 intercambia calor con un fluido B que fluye a través de la tubería retorcida 303. Téngase en cuenta que el interior de cada una de la tubería interior 301 y la tubería retorcida 303 puede tener ranuras o salientes para promover la transferencia de calor.
Como se ilustra en la fig. 6, el intercambiador de calor interno 100-3 tiene una pluralidad de placas de transferencia de calor apiladas 310. Cada placa de transferencia de calor 310 tiene una pluralidad de filas de salientes ondulados y rebajos ondulados. Las placas de transferencia de calor apiladas 310 tienen pasos representados por flechas sólidas y pasos representados por flechas discontinuas.
La fig. 7 es un gráfico que muestra las características de los refrigerantes. La fig. 8 es un gráfico que muestra una relación entre una calidad de refrigerante y un coeficiente de transferencia de calor en una tubería de transferencia de calor ampliamente usada. La fig. 9 es un gráfico que muestra una relación entre la calidad de refrigerante y una pérdida de presión en la tubería de transferencia de calor ampliamente usada. Las características del R290 se describen con referencia a las fig. 7 a fig. 9. En la fig. 7, el eje vertical representa un COP teórico y el eje horizontal representa el SH. Además, la línea A representa las características del R290, la línea B representa las características del R32 y la línea C representa las características del R410A. En la fig. 8, el eje vertical representa el rendimiento de condensación de intercambiador de calor y un coeficiente de transferencia de calor de evaporación en la tubería, y el eje horizontal representa la calidad. En la fig. 9, el eje vertical representa una proporción de pérdida de presión de refrigerante gaseoso con respecto al R32, y el eje horizontal representa la calidad.
Como se describe anteriormente, el circuito refrigerante 501 del aparato de ciclo de refrigeración 500A se llena con el refrigerante natural de HC inflamable y de bajo PCG, o la mezcla de refrigerante compuesta principalmente por este refrigerante.
Por el contrario, en un circuito refrigerante que usa R32 como refrigerante, es probable que la temperatura de descarga se incremente debido a las propiedades físicas del R32. El incremento en la temperatura de descarga se reduce normalmente haciendo funcionar el compresor a un SH de succión de aproximadamente 0 a aproximadamente 2. Por tanto, el compresor se hace funciona para que su temperatura de descarga sea inferior o igual a un valor límite superior (de 100 grados Celsius a 120 grados Celsius). En consecuencia, se evitan fallos en el compresor.
Un incremento en la temperatura de descarga por grado Celsius en términos del SH de succión con la misma eficacia de compresor es de 1,13 grados Celsius por grado Celsius para el refrigerante R32 y de 0,95 grados Celsius por grado Celsius para el refrigerante R290. Es decir, la tasa de incremento de la temperatura de descarga es menor en el refrigerante R290 que en el refrigerante R32. Por lo tanto, el SH se puede incrementar cuando se usa el refrigerante R290.
Además, la fig. 7 muestra que los COP teóricos del R32 y R410A disminuyen junto con el incremento en el SH, mientras que el COP teórico del R290 se incrementa incluso si el SH se incrementa. Este resultado proviene de las características del R290. El calor latente de evaporación del R290 es 1,2 veces mayor que el del R32. Además, el R290 tiene un gran efecto de refrigeración que muestra una diferencia de entalpía entre la entrada y la salida del evaporador con respecto al incremento en el SH. Al mismo SH, la cantidad de circulación de refrigerante del R290 que es necesaria para una capacidad dada es 0,8 veces mayor que la del R32, y el efecto de refrigeración se incrementa cuando el SH se incrementa. Por lo tanto, la capacidad del R290 apenas disminuye incluso si el SH se incrementa porque el incremento en el efecto de refrigeración compensa la tasa de disminución en la cantidad de circulación de refrigerante.
Además, el trabajo del compresor disminuye y la potencia de entrada disminuye debido a la disminución de la cantidad de circulación de refrigerante. Por lo tanto, cuando el SH se incrementa, los COP teóricos del R32 y el R410A disminuyen pero el COP teórico del R290 se incrementa. Sin embargo, cuando el SH se consigue a la salida del evaporador, la tubería del intercambiador de calor se seca y el coeficiente de transferencia de calor disminuye. En el caso de una tubería de transferencia de calor de la técnica relacionada que tiene un diámetro de orificio de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 8 mm, el coeficiente de transferencia de calor alcanza un pico con una calidad de refrigerante de aproximadamente 0,9 y disminuye más allá del pico a medida que se incrementa la calidad como se ilustra en fig. 3.
Para reducir la influencia de la pérdida de presión en la tubería, el calor se intercambia normalmente distribuyendo el refrigerante entre una pluralidad de pasos, que se denominan trayectorias. Sin embargo, si las cantidades de distribución de refrigerante no coinciden con las cargas de intercambio de calor en las trayectorias respectivas, la calidad del refrigerante pierde su equilibrio y el SH no se puede conseguir en la salida del intercambiador de calor. Por lo tanto, en el intercambiador de calor se distribuye una gran cantidad de refrigerante posterior al secado o refrigerante gaseoso monofásico. Por tanto, el rendimiento del intercambiador de calor puede disminuir.
Si el refrigerante fluye a través de la tubería del intercambiador de calor como refrigerante gas-líquido bifásico, se puede conseguir el rendimiento del intercambiador de calor. Por lo tanto, la presión del evaporador se puede mantener a un nivel alto cuando la cantidad de intercambio de calor es la misma. Sin embargo, el refrigerante gaslíquido bifásico fluye a través de la segunda tubería de extensión después de que el refrigerante fluye a través del intercambiador de calor interior. En el caso de la tubería de transferencia de calor de la técnica relacionada que tiene el diámetro de orificio de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 8 mm, la pérdida de presión alcanza un pico con una calidad de refrigerante de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 0,9, como se ilustra en la fig.
9. Además, debido a las proporciones de densidad y viscosidad entre líquido y gas, es más probable que la pérdida de presión en relación con el refrigerante gaseoso monofásico se incremente en el caso del R290 que en el caso del R410A y el R32 de la técnica relacionada. Por lo tanto, si el refrigerante gas-líquido bifásico fluye a través de la segunda tubería de extensión, la influencia de la pérdida de presión es significativa y el rendimiento disminuye.
En el aparato de ciclo de refrigeración 500A que incluye el intercambiador de calor interno 100, el refrigerante puede fluir a través del segundo intercambiador de calor 10 en el estado gas-líquido bifásico con el que se ejerce fácilmente el rendimiento del intercambiador de calor. Por lo tanto, en el aparato de ciclo de refrigeración 500A, el refrigerante gaseoso sobrecalentado no fluye a través del segundo intercambiador de calor 10. Por tanto, se puede mejorar el rendimiento del intercambio de calor del segundo intercambiador de calor 10. Además, el refrigerante en la entrada del segundo intercambiador de calor 10 se condensa por el intercambiador de calor interno 100. Por lo tanto, el refrigerante fluye hacia el segundo intercambiador de calor 10 en un estado más cercano a la fase líquida en el que la calidad disminuye. De este modo, el refrigerante gas-líquido bifásico apenas provoca desequilibrios y se facilita el control de distribución.
Además, el intercambiador de calor interno 100 calienta el refrigerante gas-líquido bifásico. Por lo tanto, el refrigerante experimenta un cambio de fase hacia un refrigerante de mayor calidad o un refrigerante gaseoso monofásico. Por tanto, se puede reducir la pérdida de presión en un lado corriente abajo de la segunda tubería de extensión 509. En el aparato de ciclo de refrigeración 500A, se puede reducir la pérdida de presión en la segunda tubería de extensión 509. Por lo tanto, se puede ejercer una capacidad similar a la del R32 o el R410A junto con la reducción de la pérdida de presión en la segunda tubería de extensión 509.
A medida que el refrigerante en la segunda tubería de extensión 509 se acerca al refrigerante de alta calidad o al refrigerante gaseoso monofásico, la densidad del refrigerante disminuye y se reduce la cantidad de llenado del refrigerante.
Como se describe anteriormente, en el aparato de ciclo de refrigeración 500A, incluso cuando se usa el refrigerante de HC tal como R290, se reduce la disminución en el rendimiento del intercambiador de calor y se reduce la pérdida de presión. Por tanto, se puede conseguir el rendimiento del ciclo de refrigeración y se puede reducir la cantidad de refrigerante.
Téngase en cuenta que el refrigerante R290 se describe como ejemplo, pero otros refrigerantes de HC tales como el refrigerante R1270, pueden lograr efectos ventajosos similares.
Otra estructura y efectos ventajosos
La fig. 10 es un gráfico que muestra una relación entre la calidad del refrigerante y un coeficiente de transferencia de calor en un tubo plano de múltiples vías que tiene un diámetro equivalente de aproximadamente 1 mm. La fig.
11 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente el segundo intercambiador de calor 10 del aparato de ciclo de refrigeración 500A cuando el segundo intercambiador de calor 10 se ve en una dirección de flujo de refrigerante. La otra estructura del aparato de ciclo de refrigeración 500A y sus efectos ventajosos se describen con referencia a la fig. 10 y la fig. 11. A continuación se hace una descripción de una estructura en la que se usan tubos planos de múltiples vías como tuberías de transferencia de calor del segundo intercambiador de calor 10. Es decir, como se ilustra en la fig. 11, el segundo intercambiador de calor 10 es un intercambiador de calor de aletas y tubos que incluye tubos planos de múltiples vías 10b a través de los que fluye el refrigerante, y aletas 10a unidas a los tubos planos de múltiples vías 10b. Cada tubo plano de múltiples vías 10b tiene una pluralidad de agujeros 10c.
En comparación con la tubería de transferencia de calor de la técnica relacionada que tiene el diámetro de orificio de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 8 mm, el coeficiente de transferencia de calor alcanza un pico con una calidad de refrigerante baja y disminuye más allá del pico a medida que se incrementa la calidad, como se ilustra en la fig. 10. Es decir, es más probable que el rendimiento del intercambiador de calor disminuya cuando la salida del intercambiador de calor está en una condición de alta calidad. Por lo tanto, el intercambiador de calor interno 100 puede ejercer un mayor efecto para mejorar el rendimiento del intercambiador de calor. Además, se puede reducir el volumen en la tubería de transferencia de calor y se puede reducir la cantidad de refrigerante del R290 inflamable. Por tanto, se incrementa la seguridad del aparato de ciclo de refrigeración 500A.
La fig. 12 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración 500B de acuerdo con el modo de realización 2 de la presente divulgación. La fig. 13 es un diagrama de Mollier que muestra la transición del estado del refrigerante en el aparato de ciclo de refrigeración 500B. La fig. 14 es un diagrama de Mollier que muestra la transición del estado del refrigerante en un aparato de ciclo de refrigeración que no tiene mecanismo de expansión 110 de acuerdo con un ejemplo comparativo. El aparato de ciclo de refrigeración 500B se describe con referencia a las fig. 12 a fig. 14.
Las mismas partes que las del ejemplo previo se representan por los mismos signos de referencia y se omite su descripción.
El aparato de ciclo de refrigeración 500B difiere del aparato de ciclo de refrigeración 500A en que el mecanismo de expansión 110 se proporciona entre el intercambiador de calor interno 100 y el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 del segundo intercambiador de calor 10. Los ejemplos del mecanismo de expansión 110 pueden incluir una tubería de refrigerante, un tubo capilar y una válvula de expansión.
Los siguientes hallazgos se pueden entender a partir de la fig. 13 y la fig. 14. Es decir, el valor de expansión del dispositivo de expansión 506 se controla con respecto al valor de expansión del mecanismo de expansión 110. Por lo tanto, una temperatura de refrigerante de lado de alta temperatura del refrigerante que fluye hacia el intercambiador de calor interno 100, que se denomina temperatura de saturación, se puede incrementar mientras se consigue una presión en el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 que es similar a la presión en el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 del aparato de ciclo de refrigeración 500A. Por tanto, se puede incrementar la cantidad de intercambio de calor del intercambiador de calor interno 100. En consecuencia, el intercambiador de calor interno 100 puede ejercer un mayor efecto para mejorar el rendimiento del intercambiador de calor.
Otra estructura y efectos ventajosos
Se describe la otra estructura del aparato de ciclo de refrigeración 500B y sus efectos ventajosos. Con la condición de que el segundo intercambiador de calor 10 funcione como evaporador, se pueden proporcionar sensores de temperatura en un área de intercambio de calor del segundo intercambiador de calor 10, en el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 del segundo intercambiador de calor 10, y en una parte corriente arriba de la segunda tubería de extensión 509. Es decir, como se ilustra en la fig. 12, se proporciona un sensor de temperatura 15a en el área de intercambio de calor del segundo intercambiador de calor 10, se proporciona un sensor de temperatura 15b en el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 del segundo intercambiador de calor 10 y se proporciona un sensor de temperatura 15c en la tubería de extensión 509. El sensor de temperatura 15a, el sensor de temperatura 15b y el sensor de temperatura 15c están conectados eléctricamente al controlador 550 y envían información sobre las temperaturas medidas al controlador 550.
Cuando se dispone la pluralidad de sensores de temperatura, el segundo intercambiador de calor 10 del aparato de ciclo de refrigeración 500B puede funcionar como evaporador mientras el controlador 550 verifica las temperaturas medidas por los sensores de temperatura dispuestos. Es decir, el aparato de ciclo de refrigeración 500B puede funcionar mientras el controlador 550 verifica si el refrigerante en el puerto de gas de segundo intercambiador de calor 12 está en un estado bifásico y si el refrigerante en la segunda tubería de extensión 509 está en un estado de gas sobrecalentado.
Modo de realización 3
La fig. 15 es un diagrama estructural global que ilustra esquemáticamente un ejemplo de la estructura de un circuito refrigerante de un aparato de ciclo de refrigeración 500C de acuerdo con un modo de realización de la presente invención. El aparato de ciclo de refrigeración 500C se describe con referencia a la fig. 15. Las mismas partes que las de los ejemplos previos se representan por los mismos signos de referencia y se omite su descripción.
El aparato de ciclo de refrigeración 500C difiere del aparato de ciclo de refrigeración 500A y del aparato de ciclo de refrigeración 500B en que se proporciona un mecanismo de derivación 120 para conectar el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 del segundo intercambiador de calor 10 y la primera tubería de extensión 507 sin el paso por medio del intercambiador de calor interno 100. Es decir, con la condición de que el segundo intercambiador de calor 10 del aparato de ciclo de refrigeración 500C funcione como condensador, el refrigerante puede fluir a través de la primera tubería de extensión 507 desde el segundo intercambiador de calor 10 sin fluir a través del intercambiador de calor interno 100.
Específicamente, el mecanismo de derivación 120 incluye una tubería de derivación 121, una primera válvula de retención 122 y una segunda válvula de retención 123. La tubería de derivación 121 conecta el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 del segundo intercambiador de calor 10 y la primera tubería de extensión 507 de modo que el refrigerante que fluye fuera del segundo intercambiador de calor 10 se guía al dispositivo de expansión 506 sin fluir a través del intercambiador de calor interno 100. La primera válvula de retención 122 se proporciona en la tubería de derivación 121. Cuando el segundo intercambiador de calor 10 funciona como evaporador, la primera válvula de retención 122 evita que el refrigerante fluya a través de la tubería de derivación 121. Cuando el segundo intercambiador de calor 10 funciona como condensador, la primera válvula de retención 122 permite que el refrigerante fluya a través de la tubería de derivación 121. La segunda válvula de retención 123 se proporciona entre una salida del primer paso 100a del intercambiador de calor interno 100 y el puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 11 del segundo intercambiador de calor 10. La segunda válvula de retención 123 evita que el refrigerante fluya desde el segundo intercambiador de calor 10 hacia el intercambiador de calor interno 100, y permite que el refrigerante fluya en sentido opuesto.
Como el aparato de ciclo de refrigeración 500C incluye el mecanismo de derivación 120, el intercambiador de calor interno 100 no intercambia calor cuando el segundo intercambiador de calor 10 funciona como condensador. Por lo tanto, en el aparato de ciclo de refrigeración 500C, se puede reducir una disminución en la capacidad de condensación y se puede lograr una alta eficacia energética en los modos de funcionamiento tanto de enfriamiento como de calentamiento.
Lista de signos de referencia
10 segundo intercambiador de calor 10a aleta 10b tubo plano de múltiples vías 10c agujero 11 puerto de líquido de segundo intercambiador de calor 12 puerto de gas de segundo intercambiador de calor 15a sensor de temperatura 15b sensor de temperatura 15c sensor de temperatura 100 intercambiador de calor interno 100-1 intercambiador de calor interno 100-2 intercambiador de calor interno 100-3 intercambiador de calor interno 100a primer paso 100b segundo paso 110 mecanismo de expansión 120 mecanismo de derivación 121 tubería de derivación 122 primera válvula de retención 123 segunda válvula de retención 201 primera área 202 segunda área 301 tubería interior 302 tubería exterior 303 tubería retorcida 310 placa de transferencia de calor 500A aparato de ciclo de refrigeración 500B aparato de ciclo de refrigeración 500C aparato de ciclo de refrigeración 501 circuito refrigerante 502 compresor 503 dispositivo de conmutación de flujo 504 primer intercambiador de calor 505 primer ventilador 506 dispositivo de expansión 507 primera tubería de extensión 508 segundo ventilador 509 segunda tubería de extensión 510 tubería de refrigerante 550 controlador de fluido A fluido B

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C), que comprende un circuito refrigerante (501), por tuberías, que conecta un compresor (502), un dispositivo de conmutación de flujo (503), un primer intercambiador de calor (504), un dispositivo de expansión (506) y un segundo intercambiador de calor (10),
usándose como refrigerante que va a circular a través del circuito refrigerante (501), uno cualquiera de un refrigerante que tiene una temperatura de gas saturado bajo una presión atmosférica estándar que es superior a la del R32 y una mezcla de refrigerante compuesta principalmente por el refrigerante,
incluyendo el circuito refrigerante (501) un intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100-3) configurado para intercambiar calor entre el refrigerante que fluye a través de un primer paso (100a) conectado a una entrada de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10) y el refrigerante fluyendo a través de un segundo paso (100b) conectado a una salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10),
una primera tubería de extensión (507) que conecta el primer paso (100a) y el dispositivo de expansión (506), y una segunda tubería de extensión (509) que conecta el segundo paso (100b) y el dispositivo de conmutación de flujo (503),
estando montados el compresor (502), el dispositivo de conmutación de flujo (503) y el primer intercambiador de calor (504) en una unidad de lado de fuente de calor,
estando montados el segundo intercambiador de calor (10) y el intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100 3) en una unidad de lado de carga,
en el que se proporciona un mecanismo de derivación (120) para provocar que el refrigerante que fluye a través de la salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10) derive el intercambiador de calor interno (100 1, 100-2, 100-3) en una dirección en la que fluye el refrigerante durante un funcionamiento en el que el segundo intercambiador de calor (10) se usa como condensador, y
en el que el mecanismo de derivación (120) incluye
una tubería de derivación (121) que conecta la entrada de refrigerante y la salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10),
una primera válvula de retención (122) proporcionada en la tubería de derivación (121), y
una segunda válvula de retención (123) proporcionada en una entrada del intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100-3).
2. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de la reivindicación 1, en el que el refrigerante es inflamable.
3. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de la reivindicación 1 o 2, en el que el segundo intercambiador de calor (10) incluye
un tubo plano de múltiples vías (10b) a través del que fluye el refrigerante, y
una aleta (10a) unida al tubo plano de múltiples vías (10b).
4. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se proporciona un mecanismo de expansión (110) entre el intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100 3) y la entrada de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10) en una dirección en la que fluye el refrigerante durante un funcionamiento en el que el segundo intercambiador de calor (10) se usa como evaporador.
5. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:
un sensor de temperatura (15a) proporcionado en un área de intercambio de calor del segundo intercambiador de calor (10);
un sensor de temperatura (15b) proporcionado en la salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10) en una dirección en la que fluye el refrigerante durante un funcionamiento en el que el segundo intercambiador de calor (10) se usa como evaporador;
un sensor de temperatura (15c) proporcionado entre el intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100-3) y el dispositivo de conmutación de flujo (503); y
un controlador (550) conectado eléctricamente a los sensores de temperatura (15a, 15b, 15c),
en el que el controlador (550) está configurado para ejecutar el funcionamiento en el que el segundo intercambiador de calor (10) se usa como evaporador en base a la información de temperatura enviada desde los sensores de temperatura (15a, 15b, 15c).
6. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el intercambiador de calor interno (100-1, 100-2, 100-3) es un intercambiador de calor de doble tubería o un intercambiador de calor de placas.
7. El aparato de ciclo de refrigeración (500A, 500B, 500C) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que, cuando el segundo intercambiador de calor (10) funciona como evaporador, el refrigerante en la salida de refrigerante del segundo intercambiador de calor (10) está en un estado bifásico y el refrigerante en una entrada de refrigerante de la segunda tubería de extensión (509) está en un estado de gas sobrecalentado.
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