Un acondicionador de aire (1) que comprende una pluralidad de unidades de utilización (5),

que comprende:

un circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor (10) que comprende: una unidad de alta presión (10a) constituida por la conexión de un compresor (21) que comprime refrigerante gaseoso a baja presión y descargarefrigerante gaseoso a alta presión;

un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (23) capaz de funcionar como un evaporador o uncondensador;

una pluralidad de intercambiadores de calor del lado de utilización (52) conectados mutuamente en paralelocapaces, cada uno, de funcionar como un condensador o como un evaporador; y un mecanismo de conmutación (22) capaz de conmutar entre un estado en el que el lado gaseoso de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de descarga de dicho compresor, el ladode entrada de dicho compresor está conectado al lado gaseoso de dichos intercambiadores de calor del lado de utilización y el refrigerante gaseoso a baja presión es aspirado dentro del compresor, y un estado en el que el ladogaseoso de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de entrada de dicho compresor, el lado de descarga de dicho compresor está conectado al lado gaseoso de dichos intercambiadores decalor del lado de utilización, y el refrigerante gaseoso a alta presión circula hacia dichos intercambiadores de calor dellado de utilización, en el que las partes de la unidad de alta presión (10a) son capaces de hacer circular un refrigerante a alta presión a una presión de trabajo máximo de 3, 3 MPa o superior;

una unidad de baja presión (10b) constituida por la conexión de dicho mecanismo de conmutación y el lado deentrada de dicho compresor y un acumulador (25) conectado entre dicho mecanismo de conmutación y el lado deentrada de dicho compresor, y capaz de acumular el refrigerante que circula por dentro de dicho circuito de refrigerante como un refrigerante líquido, en la que las partes de la unidad de baja presión son capaces de hacer circular sólo un refrigerante a baja presión a una presión de trabajo máxima de menos de 3, 3 MPa; y en el que el refrigerante que circula a través del circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor es unrefrigerante pseudo-azeotrópico, un refrigerante azeotrópico o un solo refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C, en el que el acondicionador de aire además comprende mecanismos de expansión del lado de la fuente de calor (24) conectados entre dichos intercambiadores decalor del lado de utilización y dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y un mecanismo de expansióndel lado de utilización (51) conectados cada uno a un intercambiador de calor de utilización; y un detector de temperatura del lado de la fuente de calor (29) configurado para detectar una temperatura derefrigerante en el lado líquido de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (23);

un detector de temperatura del lado de utilización (53) configurado para detectar una temperatura derefrigerante en el lado líquido de cada uno de dichos intercambiadores de calor del lado de utilización (52); y un detector de presión de alta presión (28) configurado para detectar una presión de refrigerante en el lado de descarga de dicho compresor (21);

en el que, basándose en los valores de la temperatura de refrigerante y la presión de refrigerante detectadaspor dicho detector de temperatura del lado de la fuente de calor y dicho detector de presión de alta presión, la apertura de dicho mecanismo de expansión del lado de la fuente de calor (24) se regula de manera que el refrigerante líquido en el lado líquido de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor alcance un estado subenfriado prescritocuando dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador, y la apertura de cada uno de dichos mecanismos de expansión del lado de utilización (51) se regula de manera que el refrigerantelíquido en el lado líquido de cada dicho intercambiador de calor del lado de utilización alcance un estado subenfriadoprescrito cuando dicho intercambiador de calor del lado de utilización funciona como el condensador.

Acondicionador de aire

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un acondicionador de aire, y más particularmente se refiere a un acondicionador de aire que comprende una pluralidad de unidades de utilización.

TÉCNICA ANTECEDENTE

Desde el punto de vista de la conservación del medio ambiente, el refrigerante de trabajo de los acondicionadores de aire usados en el acondicionamiento de aire de edificios y similares está siendo cambiado del R22al R407C de refrigerantes de HFC.

En la medida en que tales acondicionadores de aire usados en el acondicionamiento de aire de un edificio y similar está provisto de una pluralidad de unidades de utilización, la carga de funcionamiento fluctúa en gran medida, yasociado con ello fluctúa la cantidad de refrigerante que circula por un circuito de refrigerante, causando así una fluctuación en el refrigerante sobrante dentro del circuito de refrigerante. Este refrigerante sobrante a veces se acumulacomo refrigerante líquido en un acumulador conectado en el lado de entrada de un compresor.

Sin embargo, como el R407C es un refrigerante no azeotrópico, hacer que el refrigerante sobrante se acumuleen el acumulador causa, por desgracia, un cambio de composición en el refrigerante durante el proceso de evaporaciónen el proceso del ciclo de refrigeración, es decir, durante el proceso de evaporación de refrigerante (durante laoperación de enfriamiento) en un intercambiador de calor del lado de utilización de una unidad de utilización, y duranteel proceso de evaporación de refrigerante (durante la operación de calentamiento) en un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor de una unidad de fuente de calor, teniendo como resultado un estado rico del componente debajo punto de ebullición R32 en la fase gaseosa dentro del acumulador, y un estado rico del componente de elevadopunto de ebullición R134a en la fase líquida dentro del acumulador. Por consiguiente, el refrigerante rico en R32 esaspirado dentro del compresor y circula dentro del circuito de refrigerante, y existe un riesgo de que el acondicionadorde aire en conjunto no lo consiga el rendimiento esperado del R407C.

Por el contrario, resulta conocido la supresión de un cambio de composición en el refrigerante conectando elacumulador y una tubería de refrigerante, por la que circula un refrigerante líquido a alta presión, con una tubería dederivación, y también la detección de la composición del refrigerante y controlar óptimamente el funcionamiento deacuerdo con el cambio de composición (por ejemplo, consúltense los documentos JP-A-8-35725, JP-A-10-220880, JPA-10-332211, JP-A-11-173698) . Además, también se conoce un acondicionador de aire en el que se hace que elrefrigerante sobrante se acumule en un receptor conectado a la tubería de refrigerante, por la que circula un refrigerantelíquido a alta presión, y la supresión de un cambio de composición en el refrigerante asociado con el proceso de evaporación (por ejemplo, consúltese el documento JP-A-2001-183020) . Además, a partir del documento EP-A-0 848214 A2 se conoce un acondicionador de aire que comprende un circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor que comprende una sección de alta presión constituida por la conexión de un compresor que comprime refrigerante gaseoso a baja presión y descarga refrigerante gaseoso a alta presión, un intercambiador de calor del lado de la fuentede calor capaz de funcionar como un evaporador o un condensador, una pluralidad de intercambiadores de calor del lado de utilización conectados mutuamente en paralelo capaces, cada uno, de funcionar como un condensador o comoun evaporador, y un mecanismo de conmutación capaz de conmutar entre un estado en el que el lado gaseoso delintercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de descarga del compresor, el lado deentrada del compresor está conectado al lado gaseoso de los intercambiadores de calor del lado de utilización y elrefrigerante gaseoso a baja presión es aspirado dentro del compresor, y un estado en el que el lado gaseoso delintercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de entrada de dicho compresor, el lado dedescarga del compresor está conectado al lado gaseoso de los intercambiadores de calor del lado de utilización y elrefrigerante gaseoso a alta presión circula hacia dichos intercambiadores de calor del lado de utilización, una unidad de baja presión constituida por la conexión de dicho mecanismo de conmutación y un lado de entrada de dicho compresor y un acumulador conectado entre dicho mecanismo de conmutación y el lado de entrada del compresor, en el que elrefrigerante que circula a través del circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor es un refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C. Además, dicho acondicionador de aire comprendemecanismos de expansión del lado de utilización conectados cada uno a un intercambiador de calor del lado deutilización.

Exposición de la invención

Existe un problema en que, si el acumulador y la tubería de refrigerante, por la que circula refrigerante líquido aalta presión, están conectados por una tubería de derivación como en un acondicionador de aire que usa el antiguoR407C mencionado anteriormente, entonces se complica la constitución así como el funcionamiento y control delcircuito de refrigerante.

Por una parte, si se conecta un receptor a la tubería de refrigerante, por la que circula un refrigerante líquido aalta presión, en lugar del acumulador como en el acondicionador de aire que usa el último R407C mencionado anteriormente, entonces es preferible porque la constitución, así como el funcionamiento y control del circuito de refrigerante, no son tan complicados como el anterior.

Sin embargo, incluso en el campo de los acondicionadores de aire usados en el acondicionamiento de aire deedificios y similares, los que usan un refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C (por ejemplo, refrigerantes R410A y HC) recientemente han empezado a ser desarrollados o comercializados paramejorar la capacidad de acondicionamiento de aire y hacer más compacto el equipo. Sin embargo, en los casos en quese usa un refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C, el valor máximo de la presión de trabajo del refrigerante que circula dentro del circuito de refrigerante es superior al caso en el que se usa R407C (a diferencia de la presión de trabajo estándar, a menudo se usa una alta presión de aproximadamente 1 MPa, y será la presión de trabajo máxima en lo sucesivo) ; por consiguiente, debe aumentarse la fuerza compresiva de las partes que constituyen el circuito de refrigerante. En particular, como el tamaño de las partes que constituyen el circuito de refrigerante en un acondicionador de aire de un edificio y similares es mayor que un acondicionador de aire relativamente compacto como un acondicionador de aire para una habitación, si aumenta la presión de trabajo máxima de la parte del circuito de refrigerante por la que circula un refrigerante a alta presión (denominada en lo sucesivo launidad de alta presión) , entonces la fuerza compresiva de las partes que constituyen el circuito de refrigerante debeaumentarse en consecuencia, lo cual tiende considerablemente a aumentar el coste. Por consiguiente, para aumentar la fuerza compresiva del receptor en un acondicionador de aire que comprende un receptor que es una de las partes queconstituyen la unidad de alta presión anteriormente mencionada, debe aumentarse el grosor de pared, lo cual aumenta el coste.

Un objeto de la presente invención es suprimir un aumento del coste de las partes que constituyen el circuito derefrigerante en un acondicionador de aire que comprende una pluralidad de unidades de utilización, aunque aumente la15 presión de trabajo máxima del circuito de refrigerante, usando un refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C.

Este objeto se resuelve por las características de la reivindicación 1. Las realizaciones de la invención semencionan en las reivindicaciones subordinadas.

El acondicionador de aire de la invención comprende una pluralidad de unidades de utilización, quecomprenden un circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor y un acumulador. El circuito de refrigerante comprende una unidad de alta presión constituida por la conexión de partes capaces de hacer circular un refrigerante a alta presión a una presión de trabajo máxima de 3, 3 MPa o superior; y una unidad... [Seguir leyendo]

1. Un acondicionador de aire (1) que comprende una pluralidad de unidades de utilización (5) , que comprende:

un circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor (10) que comprende: una unidad de alta presión (10a) constituida por la conexión de un compresor (21) que comprime refrigerante gaseoso a baja presión y descargarefrigerante gaseoso a alta presión;

un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (23) capaz de funcionar como un evaporador o uncondensador;

una pluralidad de intercambiadores de calor del lado de utilización (52) conectados mutuamente en paralelocapaces, cada uno, de funcionar como un condensador o como un evaporador; y un mecanismo de conmutación (22) capaz de conmutar entre un estado en el que el lado gaseoso de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de descarga de dicho compresor, el ladode entrada de dicho compresor está conectado al lado gaseoso de dichos intercambiadores de calor del lado de utilización y el refrigerante gaseoso a baja presión es aspirado dentro del compresor, y un estado en el que el ladogaseoso de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor está conectado al lado de entrada de dicho compresor, el lado de descarga de dicho compresor está conectado al lado gaseoso de dichos intercambiadores decalor del lado de utilización, y el refrigerante gaseoso a alta presión circula hacia dichos intercambiadores de calor dellado de utilización, en el que las partes de la unidad de alta presión (10a) son capaces de hacer circular un refrigerante a alta presión a una presión de trabajo máximo de 3, 3 MPa o superior;

una unidad de baja presión (10b) constituida por la conexión de dicho mecanismo de conmutación y el lado deentrada de dicho compresor y un acumulador (25) conectado entre dicho mecanismo de conmutación y el lado deentrada de dicho compresor, y capaz de acumular el refrigerante que circula por dentro de dicho circuito de refrigerante como un refrigerante líquido, en la que las partes de la unidad de baja presión son capaces de hacer circular sólo un refrigerante a baja presión a una presión de trabajo máxima de menos de 3, 3 MPa; y en el que el refrigerante que circula a través del circuito de refrigerante de tipo de compresión de vapor es unrefrigerante pseudo-azeotrópico, un refrigerante azeotrópico o un solo refrigerante que tiene características de presión de saturación superiores al R407C, en el que el acondicionador de aire además comprende mecanismos de expansión del lado de la fuente de calor (24) conectados entre dichos intercambiadores decalor del lado de utilización y dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor y un mecanismo de expansióndel lado de utilización (51) conectados cada uno a un intercambiador de calor de utilización; y un detector de temperatura del lado de la fuente de calor (29) configurado para detectar una temperatura derefrigerante en el lado líquido de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor (23) ;

un detector de temperatura del lado de utilización (53) configurado para detectar una temperatura derefrigerante en el lado líquido de cada uno de dichos intercambiadores de calor del lado de utilización (52) ; y un detector de presión de alta presión (28) configurado para detectar una presión de refrigerante en el lado de descarga de dicho compresor (21) ;

en el que, basándose en los valores de la temperatura de refrigerante y la presión de refrigerante detectadaspor dicho detector de temperatura del lado de la fuente de calor y dicho detector de presión de alta presión, la apertura de dicho mecanismo de expansión del lado de la fuente de calor (24) se regula de manera que el refrigerante líquido en el lado líquido de dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor alcance un estado subenfriado prescritocuando dicho intercambiador de calor del lado de la fuente de calor funciona como un condensador, y la apertura de cada uno de dichos mecanismos de expansión del lado de utilización (51) se regula de manera que el refrigerantelíquido en el lado líquido de cada dicho intercambiador de calor del lado de utilización alcance un estado subenfriadoprescrito cuando dicho intercambiador de calor del lado de utilización funciona como el condensador.

2. El acondicionador de aire (1) según la Reivindicación 1, en el que el refrigerante que circula a través de dichaunidad de baja presión (10b) y dicha unidad de alta presión (10a) incluye R32.

3. El acondicionador de aire (1) según la Reivindicación 1, en el que el refrigerante que circula a través de dichaunidad de baja presión (10b) y dicha unidad de alta presión (10a) es R410A.

4. El acondicionador de aire (1) según una reivindicación cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que launidad de alta presión no está provista de un receptor.