Acondicionador de aire.

Un acondicionador de aire incluyendo una pluralidad de unidades exteriores (2a) y una pluralidad de unidadesinteriores (3),

y formando un ciclo refrigerante (1) en el que las unidades exteriores están conectadas una a otra enparalelo, donde:

un refrigerante del ciclo refrigerante es refrigerante R410A; y

un compresor (4a) dispuesto en cada una de las unidades exteriores es un compresor del tipo de frecuencia variablepor accionamiento de inversor;

incluyendo además el acondicionador de aire:

un controlador (50) configurado para operar los compresores conjuntamente y para controlar los incrementos y lasdisminuciones de la frecuencia de operación de cada uno de los compresores según la carga de acondicionamientode aire del acondicionador de aire.

Acondicionador de aire

Campo técnico

La presente invención se refiere a un acondicionador de aire que tiene una pluralidad de unidades exteriores.

Antecedentes de la invención Existe convencionalmente un acondicionador de aire multitipo que tiene una pluralidad de unidades exteriores que están conectadas una a otra en paralelo y al que se incorporan compresores e intercambiadores de calor.

Si la pluralidad de unidades exteriores están conectadas en paralelo una a otra, cada unidad exterior se puede diseñar de manera que sea compacta incrementando al mismo tiempo la capacidad del acondicionador de aire. Así, la eficiencia de transferencia es excelente. Si la pluralidad de unidades exteriores tienen potencia (capacidad) diferente una de otra, existe la ventaja de que la capacidad como el acondicionador de aire se puede poner libremente.

En un ejemplo se emplea un tipo de capacidad variable que tiene un compresor de velocidad variable para una de la pluralidad de unidades exteriores, y se emplea un tipo de velocidad constante que tiene un compresor de velocidad constante para las unidades exteriores restantes (por ejemplo, Solicitud de Patente japonesa KOKAI publicada número 2002-181370) .

En otro ejemplo se emplea una pluralidad de unidades exteriores teniendo cada una un mecanismo de control de capacidad, y alguna de las unidades exteriores se hace una unidad principal, y se controla solamente la capacidad de la unidad principal (por ejemplo, Solicitud de Patente japonesa KOKAI publicada número 10-232043) .

En el caso de un acondicionador de aire que tiene un ciclo refrigerante en el que una pluralidad de unidades exteriores están conectadas en paralelo una a otra y el acondicionador de aire tiene un ciclo refrigerante que contiene refrigerante R410A, dado que la presión del refrigerante R410A es alta, un intercambiador de calor está provisto de un sensor de temperatura de condensación, la temperatura detectada del sensor de temperatura de condensación y un valor preestablecido se comparan uno con otro, controlando por ello un lado de presión más alta del ciclo refrigerante (por ejemplo, Solicitud de Patente japonesa KOKAI publicada número 2002-162126) .

En el caso de un acondicionador de aire que emplea las unidades exteriores del tipo de capacidad variable y las unidades exteriores del tipo de velocidad constante, con el fin de evitar una subida anormal de la presión del lado de presión alta del ciclo refrigerante al tiempo de arrancar, hay que bajar enseguida la capacidad del compresor en la unidad exterior del tipo de capacidad variable al tiempo de arrancar. Así, existe el problema de que la capacidad de acondicionamiento de aire al tiempo de arrancar se deteriora.

Además, en el caso de un acondicionador de aire que emplea las unidades exteriores del tipo de capacidad variable y las unidades exteriores del tipo de velocidad constante, si se lleva a cabo una operación de enfriamiento cuando la temperatura exterior es alta, la presión del lado de presión alta del ciclo refrigerante se eleva bruscamente en algunos casos cuando el compresor de la unidad exterior del tipo de velocidad constante arranca. Así, existe el problema de que se ponen en funcionamiento medios protectores de la presión del lado de presión alta y se detiene la operación del acondicionador de aire.

Además, en el caso de un acondicionador de aire de tipo doméstico o comercial que tiene poca capacidad, con el fin de ahorrar energía, en algunos casos se emplea refrigerante R410A que tiene un coeficiente de rendimiento más alto que el del refrigerante R407C.

El refrigerante R410A tiene las características de que la presión es aproximadamente 1, 5 veces más alta que la del refrigerante R407C. Cuando se usa nuevamente el refrigerante R410A para un acondicionador de aire multitipo de gran capacidad instalado en un edificio, si se usa tal cual un tubo de refrigerante existente para el refrigerante R407C, existe el problema de que la presión del refrigerante excede de un valor de referencia de resistencia a la presión del tubo de refrigerante dependiendo de un estado operativo.

Para evitar tales problemas, hay que bajar la presión de diseño del ciclo refrigerante disminuyendo el punto de operación del control de protección contra la subida de presión del lado de presión alta. El control de protección contra la subida de la presión del lado de presión alta significa un control para parar la operación del compresor al objeto de proteger el ciclo refrigerante cuando la presión del lado de presión alta del ciclo refrigerante se eleva anormalmente. Sin embargo, si se reduce el punto de operación del control de protección contra la subida de presión del lado de presión alta, el compresor se para frecuentemente. En este caso, no se puede obtener la capacidad requerida de acondicionamiento de aire.

La Solicitud de Patente japonesa KOKAI publicada número 8-200853 describe un refrigerador incluyendo una pluralidad de unidades exteriores. La primera unidad exterior incluye una capacitancia variable hacia arriba del compresor y una capacitancia fija hacia abajo del compresor. La segunda unidad exterior de esta publicación incluye una capacitancia fija hacia arriba del compresor y una capacitancia fija hacia abajo del compresor. La tercera unidad exterior también incluye una capacitancia fija hacia abajo del compresor.

La Solicitud de Patente japonesa KOKAI publicada número 2001-30291 describe compresores movidos respectivamente por motores de gas.

La presente invención es el acondicionador de aire de la reivindicación 1, en el que una diferencia de capacidad cuando el número de compresores a operar de las unidades exteriores del acondicionador de aire se haya de incrementar y disminuir, se emplea refrigerante R410A, y cuando hay que reducir la presión de diseño de un ciclo refrigerante, se evita que el compresor se pare frecuentemente de modo que se pueda obtener suficiente capacidad de acondicionamiento de aire.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama que representa una estructura de una realización.

La figura 2 es un diagrama de bloques que representa una porción esencial de un circuito de control de la realización.

La figura 3 es un diagrama de flujo usado para explicar la operación de la realización.

La figura 4 es un diagrama que representa un ejemplo de control de capacidad de la realización.

La figura 5 es un diagrama que representa otro ejemplo del control de capacidad de la realización.

La figura 6 es un diagrama que representa la presión de diseño y la temperatura de saturación del refrigerante de la realización.

Una realización de la presente invención se explicará con referencia a la figura 1.

Un número de referencia 1 representa un ciclo refrigerante de un acondicionador de aire. El ciclo refrigerante 1 incluye una pluralidad de unidades exteriores 2a y 2b y una pluralidad de unidades interiores 3. El ciclo refrigerante 1 contiene refrigerante R410A que tiene un coeficiente de rendimiento alto.

La unidad exterior 2a incluye compresores del tipo de capacidad variable (tipo de velocidad variable) 4a y 4b, un separador de aceite 7, una válvula de cuatro vías 9, un termointercambiador exterior 10, un depósito de líquido 11, un acumulador 16, un ventilador exterior 20 y un controlador exterior 50. La unidad exterior 2b también tiene la misma estructura.

Cada una de las unidades interiores 3 incluye una válvula electrónica de expansión 13, un intercambiador de calor interior 14, un ventilador interior 30 y un controlador interior (no representado) . Las unidades exteriores 2a y 2b y las unidades interiores 3 están conectadas una a otra a través de un tubo de lado de líquido 12 y un tubo de lado de gas 15.

Los controladores exteriores 50 de las unidades exteriores 2a y 2b controlan la operación de las respectivas unidades exteriores, y controlan el accionamiento de inversores 51 y 52 representados en la figura 2. Los inversores 51 y 52 rectifican el voltaje de un alternador comercial 53, convierten el voltaje CC después de la rectificación a voltaje CA de frecuencia correspondiente a una orden del controlador exterior 50 y lo envían, respectivamente. Con esta salida se mueven motores CM de los compresores 4a y 4b, respectivamente.

Un sensor de temperatura del aire exterior 53 para detectar la temperatura del aire exterior está conectado a al menos uno de los controladores exteriores 50.

(Explicación de los tubos alrededor de los compresores)

Los compresores 4a y 4b son compresores rotativos del tipo de presión alta, por ejemplo, en los que la presión en sus cajas herméticas es alta durante la operación,... [Seguir leyendo]

1. Un acondicionador de aire incluyendo una pluralidad de unidades exteriores (2a) y una pluralidad de unidades interiores (3) , y formando un ciclo refrigerante (1) en el que las unidades exteriores están conectadas una a otra en paralelo, donde:

un refrigerante del ciclo refrigerante es refrigerante R410A; y

un compresor (4a) dispuesto en cada una de las unidades exteriores es un compresor del tipo de frecuencia variable por accionamiento de inversor;

incluyendo además el acondicionador de aire:

un controlador (50) configurado para operar los compresores conjuntamente y para controlar los incrementos y las disminuciones de la frecuencia de operación de cada uno de los compresores según la carga de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire.

2. Un acondicionador de aire según la reivindicación 1, incluyendo además un sensor de temperatura del aire exterior (53) configurado para detectar la temperatura del aire exterior.

3. Un acondicionador de aire según la reivindicación 2, donde, cuando la temperatura detectada del sensor de temperatura del aire exterior es baja al tiempo de una operación de enfriamiento, el controlador incrementa y disminuye el número de los compresores a operar y las frecuencias de operación de los compresores según la carga de acondicionamiento de aire.

4. Un acondicionador de aire según la reivindicación 1, donde, cuando la presión o la temperatura de un refrigerante descargado del compresor en alguna de las unidades exteriores (2a) se eleva un valor predeterminado o más, el controlador está configurado para reducir la frecuencia de operación hasta que la presión o la temperatura del refrigerante descargado de dicho compresor baje a menos de un valor predeterminado, y para aumentar, la cantidad reducida, la frecuencia de operación de uno de los compresores de la restante de las unidades exteriores que tiene la presión o la temperatura más baja del refrigerante descargado.

5. Un acondicionador de aire según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, incluyendo una pluralidad de compresores dispuestos en cada una de las unidades exteriores (2a) , siendo cada uno un compresor del tipo de frecuencia variable por accionamiento de inversor.

6. Un acondicionador de aire según la reivindicación 5, donde, cuando la presión o la temperatura de un refrigerante descargado de al menos uno de los compresores en alguna de las unidades exteriores (2a) se eleva un valor predeterminado o más, el controlador está configurado para reducir la frecuencia de operación hasta que la presión o la temperatura del refrigerante descargado de dicho compresor baje a menos de un valor predeterminado, y para aumentar, la cantidad reducida, la frecuencia de operación de al menos uno de los compresores del restante de las unidades exteriores que tiene la presión o la temperatura más baja del refrigerante descargado.

7. Un acondicionador de aire según la reivindicación 1, incluyendo una pluralidad de compresores dispuestos en cada una de las unidades exteriores (2a) , siendo cada uno un compresor del tipo de frecuencia variable por accionamiento de inversor, donde el controlador está configurado para operar los compresores conjuntamente y para controlar los incrementos o las disminuciones de la frecuencia de operación de cada uno de los compresores según el total de las capacidades requeridas de las unidades interiores.

8. Un acondicionador de aire según la reivindicación 7, incluyendo además un sensor de temperatura del aire exterior (53) configurado para detectar la temperatura del aire exterior.

9. Un acondicionador de aire según la reivindicación 8, donde, cuando la temperatura detectada del sensor de temperatura del aire exterior (53) es baja al tiempo de una operación de enfriamiento, el controlador está configurado para aumentar y disminuir el número de los compresores a operar y las frecuencias de operación de los compresores según la capacidad requerida de cada una de las unidades interiores.

10. Un acondicionador de aire según la reivindicación 7, donde, cuando la presión o la temperatura de un refrigerante descargado de al menos uno de los compresores en alguna de las unidades exteriores se eleva un valor predeterminado o más, el controlador está configurado para reducir su frecuencia de operación hasta que la presión

o la temperatura del refrigerante descargado de dicho compresor baje a menos de un valor predeterminado, y para aumentar, la cantidad reducida, la frecuencia de operación de al menos uno de los compresores de la restante de las unidades exteriores que tiene la presión o la temperatura más baja del refrigerante descargado.