双温空调系统、控制方法和空调器转让专利
申请号 : CN202010331269.3
文献号 : CN111609582B
文献日 : 2021-06-04
发明人 : 郑波 , 吕如兵 , 黄健贵 , 梁祥飞
申请人 : 珠海格力电器股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种双温空调系统,其特征在于,包括:压缩机(1)、室外换热器(3)、第一室内换热器(51)和第二室内换热器(52),所述压缩机(1)包括第一气缸和第二气缸,所述第一气缸具有第一吸气口(101)和第一排气口(103),所述第二气缸具有第二吸气口(102)和第二排气口(104);所述室外换热器(3)能够同时连通至所述第一排气口(103)和所述第二排气口(104),所述第一室内换热器(51)能够连通至所述第一吸气口(101),所述第二室内换热器(52)能够连通至所述第二吸气口(102);或者,所述室外换热器(3)能够同时连通至所述第一吸气口(101)和所述第二吸气口(102),所述第一室内换热器(51)能够连通至所述第一排气口(103),所述第二室内换热器(52)能够连通至所述第二排气口(104);
或者,所述第一气缸具有第一吸气口(101),所述第二气缸具有第二吸气口(102),所述第一气缸排出的气体和所述第二气缸排出的气体在所述压缩机的壳体内部混合后通过第三排气口(106)排出:所述室外换热器(3)能够连通至所述第三排气口(106),所述第一室内换热器(51)能够连通至所述第一吸气口(101),所述第二室内换热器(52)能够连通至所述第二吸气口(102);或者,所述室外换热器(3)能够同时连通至所述第一吸气口(101)和所述第二吸气口(102),所述第一室内换热器(51)能够连通至所述第三排气口(106),所述第二室内换热器(52)也能够连通至所述第三排气口(106);
与所述第一室内换热器(51)连通的第一管路(12)和与所述第二室内换热器(52)连通的第二管路(13)汇合后通过第三管路(14)连通至所述室外换热器(3),在所述第一管路(12)上或在所述第三管路(14)上设置有第一节流装置(41),所述第二管路(13)上设置有第二节流装置(42);
在流通气流的流动方向上,所述第一室内换热器(51)及第二室内换热器(52)分别处于所述流通气流的上游、下游;
所述第二节流装置(42)的开度能够依据所述第二室内换热器(52)的第二室内换热器温度与预设的第二室内换热器温度的差值进行调整;所述第一节流装置(41)的开度与所述第二节流装置(42)的开度之间比例恒定。
2.根据权利要求1所述的双温空调系统,其特征在于,所述第二节流装置(42)的开度调整的调整量与所述差值正相关。
3.根据权利要求1所述的双温空调系统,其特征在于,在所述双温空调系统制冷运行时,所述预设的第二室内换热器温度依据室内环境温度、室内相对湿度确定;和/或,在所述双温空调系统制热运行时,所述预设的第二室内换热器温度依据室内环境温度、压缩机运行频率确定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的双温空调系统,其特征在于,制冷运行时,所述室外换热器(3)同时连通至所述第一排气口(103)和所述第二排气口(104),所述第一室内换热器(51)连通至所述第一吸气口(101),所述第二室内换热器(52)连通至所述第二吸气口(102);制热运行时,所述室外换热器(3)同时连通至所述第一吸气口(101)和所述第二吸气口(102),所述第一室内换热器(51)连通至所述第一排气口(103),所述第二室内换热器(52)连通至所述第二排气口(104)。
5.根据权利要求4所述的双温空调系统,其特征在于:还包括回油装置,所述回油装置设置在所述第二排气口(104)处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机(1)的内腔底部;
所述回油装置包括油分离器(6)和回油组件,所述第二排气口(104)通过排气管路与所述油分离器(6)连通,所述油分离器(6)的底部通过回油管路连通至所述压缩机(1)的内腔底部,所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第一回油控制阀(7);或者,所述回油装置包括油分离器(6)和回油组件,所述第二排气口(104)通过排气管路与所述油分离器(6)连通,所述油分离器(6)的底部通过回油管路连通至所述压缩机(1)的内腔底部,所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第二回油控制阀(10)和与所述第二回油控制阀并联的并联管路,所述并联管路上设置有回油毛细管(11)。
6.根据权利要求1所述的双温空调系统,其特征在于,所述第一节流装置(41)的开度与所述第二节流装置(42)的开度比例在所述双温空调系统制热运行或者制冷运行时不同。
7.一种适用于权利要求1至5中任一项所述的双温空调系统的控制方法,其特征在于,包括:
检测室内环境温度、室内相对湿度、压缩机运行频率以及第二室内换热器温度;
获取双温空调系统的运行模式;
依据获取到的运行模式获取预设的第二室内换热器温度;
比较获取的第二室内换热器温度与预设的第二室内换热器温度获得差值;
分别调整第一节流装置(41)、第二节流装置(42)的开度,第二节流装置(42)的开度调整量与所述差值正相关,第一节流装置(41)的开度调整量与第二节流装置(42)确定的开度调整量呈恒定比例。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述运行模式包括制冷模式、制热模式;
当所述运行模式为制冷模式时,所述预设的第二室内换热器温度依据获取的室内环境温度、室内相对湿度确定;和/或,当所述运行模式为制热模式时,所述预设的第二室内换热器温度依据获取的室内环境温度、压缩机运行频率确定。
9.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1至6中任一项所述的双温空调系统。
说明书 :
双温空调系统、控制方法和空调器
技术领域
背景技术
统由于压缩机只有一对吸排气口与室内外换热器相连接,故只能实现一个蒸发温度和冷凝
温度。为了实现对室内空气进行梯级加热或冷却,申请号为CN105444453A的专利提出了双
缸并联压缩机的双温空调系统以提高系统能效和减缓低温制热结霜工况下的能力能效衰
减速度。双温空调系统具有两个节流装置,两个节流装置的控制对系统性能的发挥起着至
关重要的作用。
技术问题,因此本发明研究设计出一种双温空调系统、控制方法和空调器。
发明内容
调系统、控制方法和空调器。
口和第二排气口;所述室外换热器能够同时连通至所述第一排气口和所述第二排气口,所
述第一室内换热器能够连通至所述第一吸气口,所述第二室内换热器能够连通至所述第二
吸气口;或者,所述室外换热器能够同时连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口,所述第
一室内换热器能够连通至所述第一排气口,所述第二室内换热器能够连通至所述第二排气
口;
口排出:所述室外换热器能够连通至所述第三排气口,所述第一室内换热器能够连通至所
述第一吸气口,所述第二室内换热器能够连通至所述第二吸气口;或者,所述室外换热器能
够同时连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口,所述第一室内换热器能够连通至所述第
三排气口,所述第二室内换热器也能够连通至所述第三排气口;
置有第一节流装置,所述第二管路上设置有第二节流装置;
装置的开度之间比例恒定。
热器温度依据室内环境温度、压缩机运行频率确定。
述预设的第二室内换热器温度依据所述第一室内换热器温度、压缩机运行频率确定。
制热运行时,所述室外换热器同时连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口,所述第一室
内换热器连通至所述第一排气口,所述第二室内换热器连通至所述第二排气口。
组件包括设置在所述回油管路上的第一回油控制阀;或者,
组件包括设置在所述回油管路上的第二回油控制阀和与所述第二回油控制阀并联的并联
管路,所述并联管路上设置有回油毛细管。
例。
换热器温度依据获取的室内环境温度、压缩机运行频率确定。
第二节流装置及相应管路形成具有两个蒸发温度或者冷凝温度的双温空调系统,通过对第
一节流装置及第二节流装置的单独控制,且相应的控制策略与预设的室内换热器温度之间
具有的差值相互关联,能够有效地实现双温空调系统中的两个节流装置的稳定控制,防止
实际系统控制中两个节流装置之间的开度互相影响产生耦合导致无法稳定控制的情况发
生,保证双温空调系统稳定、可靠且高效地运行。
附图说明
8、室内风机;9、室外风机;10、第二回油控制阀;11、回油毛细管;12、第一管路;13、第二管
路;14、第三管路;101、第一吸气口;102、第二吸气口;103、第一排气口;104、第二排气口;
105、回油口;106、第三排气口。
具体实施方式
括第一气缸和第二气缸,所述第一气缸具有第一吸气口101和第一排气口103,所述第二气
缸具有第二吸气口102和第二排气口104;所述室外换热器3能够同时连通至所述第一排气
口103和所述第二排气口104,所述第一室内换热器51能够连通至所述第一吸气口101,所述
第二室内换热器52能够连通至所述第二吸气口102,具体例如图1所示出的系统处于制冷工
况时;或者,所述室外换热器3能够同时连通至所述第一吸气口101和所述第二吸气口102,
所述第一室内换热器51能够连通至所述第一排气口103,所述第二室内换热器52能够连通
至所述第二排气口104,具体例如图1所示出的系统处于制热工况时;或者,所述第一气缸具
有第一吸气口101,所述第二气缸具有第二吸气口102,所述第一气缸排出的气体和所述第
二气缸排出的气体在所述压缩机的壳体内部混合后通过第三排气口106排出:所述室外换
热器3能够连通至所述第三排气口106,所述第一室内换热器51能够连通至所述第一吸气口
101,所述第二室内换热器52能够连通至所述第二吸气口102;或者,所述室外换热器3能够
同时连通至所述第一吸气口101和所述第二吸气口102,所述第一室内换热器51能够连通至
所述第三排气口106,所述第二室内换热器52也能够连通至所述第三排气口106;与所述第
一室内换热器51连通的第一管路12和与所述第二室内换热器52连通的第二管路13汇合后
通过第三管路14连通至所述室外换热器3,在所述第一管路12上或在所述第三管路14上设
置有第一节流装置41,所述第二管路13上设置有第二节流装置42;在流通气流的流动方向
上,所述第一室内换热器51及第二室内换热器52分别处于所述流通气流的上游、下游;所述
第二节流装置42的开度能够依据所述第二室内换热器52的第二室内换热器温度与预设的
第二室内换热器温度的差值进行调整;所述第一节流装置41的开度与所述第二节流装置42
的开度之间比例恒定。该技术方案中,至少两个独立气缸的压缩机分别与第一室内换热器
51及第二室内换热器52以及室外换热器3及分别对应的第一节流装置41、第二节流装置42
及相应管路形成具有两个蒸发温度或者冷凝温度的双温空调系统,通过对第一节流装置41
及第二节流装置42的单独控制,且相应的控制策略与预设的室内换热器温度之间具有的差
值相互关联,而第一节流装置41的开度则与所述第二节流装置42的开度呈恒定比例的调
整,能够有效地实现双温空调系统中的两个节流装置的稳定控制,防止实际系统控制中两
个节流装置之间的开度互相影响产生耦合导致无法稳定控制的情况发生,保证双温空调系
统稳定、可靠且高效地运行。
则对应的第二节流装置42的相应开度调整量也越小。进一步地,所述开度调整量朝向趋大
的方向调整还是朝向趋小的方向调整则具体依据于所述双温空调系统的运行模式,例如当
所述双温空调系统运行制冷时,差值大于0,则说明所述第二室内换热器52的温度偏高,此
时应调整所述第二节流装置42的开度朝向趋小方向调整且差值越大则开度调整量也越大,
以使所述第二室内换热器52的温度能够更加快速的趋近所述预设的第二室内换热器温度
直至相同,也即差值为0,而反之,当所述差值小于0,则说明所述第二室内换热器52的温度
偏低,此时应调整所述第二节流装置42的开度朝向趋大方向调整且差值越大则开度调整量
也越大,以使所述第二室内换热器52的温度能够更加快速的趋近所述预设的第二室内换热
器温度直至相同;而对于双温空调系统运行制热时,节流装置的开度调节原理与制冷时一
致,此处不做赘述。
算或者获取方法(例如试验统计)则是本领域的常规技术,本发明并不意图对其进行改进,
而优选的是,在所述双温空调系统制冷运行时,所述预设的第二室内换热器温度依据室内
环境温度、室内相对湿度确定;和/或,在所述双温空调系统制热运行时,所述预设的第二室
内换热器温度依据室内环境温度、压缩机运行频率确定。这充分考虑了在制冷模式下会产
生凝露而在制热模式下则不涉及凝露产生的可能性,因此,在系统制冷运行时,选择室内环
境温度、室内相对湿度作为预设的第二室内换热器温度的获取依据参数,将有效避免凝露
现象的产生几率。进一步地,在同一检测时刻,所述预设的第一室内换热器温度的最低值高
于所述预设的第二室内换热器温度的最高值,以保证流通气流依次流经所述第一室内换热
器51及第二室内换热器52时温度的梯度降低,提高空调系统的能效。
的预设的第二室内换热器温度,例如,在室内环境温度25℃、室内相对湿度为61%时,此时
的预设的第二室内换热器温度对应为17℃,而可以理解的是,下表中的参数范围仅作为本
申请技术方案的一种具体举例,其并不对本发明技术方案的保护范围构造不当限缩,也并
未对各种状态给出完全示例。
刻的预设的第二室内换热器温度(所述风挡等级亦可以不予考虑,而优选的是予以考虑,以
保证预设温度更加准确的对应获取),具体例如,在室内环境温度17℃、压缩机运行频率为
19Hz、风挡等级为高风挡时,此时的预设的第二室内换热器温度对应为33℃,而可以理解的
是,下表中的参数范围仅作为本申请技术方案的一种具体举例,其并不对本发明技术方案
的保护范围构造不当限缩,也并未对各种状态给出完全示例。对于第一节流装置41的开度
调整则依据于具体的恒定比例K的值,例如K值处于0~100%,具体数值例如为58%,也即此
时所述第一节流装置41的开度调整量为第二节流装置42的开度调整量的58%,优选地,所
述第二节流装置42的开度与所述第一节流装置41的开度比例在所述双温空调系统制热运
行或者制冷运行时不同。
连通至所述第一吸气口101,所述第二室内换热器52连通至所述第二吸气口102,以保证所
述双温空调系统具备制冷工况;所述室外换热器3同时连通至所述第一吸气口101和所述第
二吸气口102,所述第一室内换热器51连通至所述第一排气口103,所述第二室内换热器52
连通至所述第二排气口104,以保证所述双温空调系统具备制热工况。具体的,例如,所述双
温空调系统还包括第一四通阀21和第二四通阀22,所述第一四通阀21的四个端口分别连通
至所述第一吸气口101、所述第一排气口103、所述室外换热器3和所述第一室内换热器51,
所述第二四通阀22的四个端口分别连通至所述第二吸气口102、所述第二排气口104、所述
室外换热器3和所述第二室内换热器52。
口103的油液分离效果,而对于第二气缸的第二排气口104则最好能够设计单独的回油装
置,所述回油装置设置在所述第二排气口104处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的
油回流至所述压缩机1的内腔底部。而为了保证第一室内换热器51及第二室内换热器52在
能效上的利用率,优选地,所述第一气缸与第二气缸的容积比为0.2~2.5,如此,能够保证
冷媒在所述第一室内换热器51与第二室内换热器52中的流量的合理分配,双温空调系统的
效率提升更为明显。
回油口105以将所述油分离器6分离出的油液回流至所述压缩机1的内腔底部,所述回油组
件包括设置在所述回油管路上的第一回油控制阀7,该技术方案中通过第一回油控制阀7和
回油管路的设置能够有效控制回油通路的打开和关闭,在需要进行回油时能够进行有效回
油作用;或者,如图2所示,所述回油装置包括油分离器6和回油组件,所述第二排气口104通
过排气管路与所述油分离器6连通,所述油分离器6的底部通过回油管路连通至所述压缩机
1的内腔底部,所述回油组件包括设置在所述回油管路上的第二回油控制阀10和与所述第
二回油控制阀并联的并联管路,所述并联管路上设置有回油毛细管11,该技术方案中通过
第二回油控制阀10和回油管路的设置能够有效控制回油通路的打开和关闭,在需要进行回
油时能够进行有效回油作用(大流量),在第二回油控制阀10关闭时还能通过回油毛细管11
进行具有节流程度的回油作用(小流量),能够有效保证回油过程持续有效的进行。
室内换热器51、所述第二室内换热器52和所述室内风机8;或者,所述室内风机8设置在所述
第一室内换热器51的一侧,以使得气流依次流经所述第二室内换热器52、所述第一室内换
热器51和所述室内风机8,该技术方案中将两个室内换热器在气流的流动方向上叠置,通过
一个室内风机对两个室内换热器进行换热作用,实现了换热器的有效集成,结构紧凑,且能
够实现气流梯级冷却的作用,降低了换热温差,提高系统能效水平。
呈恒定比例。
模式为制热模式时,所述预设的第二室内换热器温度依据获取的室内环境温度、压缩机运
行频率确定。
上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不
脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本
发明的保护范围。