双温空调系统、控制方法和空调器与流程

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种双温空调系统、控制方法和空调器。

背景技术：

现有空调系统通常采用单吸单排压缩机，通过与室内外的单排或多排换热器构成制冷循环回路，从而对室内空气进行加热或冷却，以满足室内环境舒适性的要求。该空调系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。

由于现有技术中的双温空调系统需要两个节流装置，而两个节流装置之间属于并联关系，彼此之间开度相互影响，因此在实际系统控制中，存在相互耦合、难以稳定控制等技术问题，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。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双温空调系统中两个节流装置无法实现稳定控制，导致系统无法稳定、可靠、高效运行的缺陷，从而提供一种双温空调系统、控制方法和空调器。

为了解决上述问题，本发明提供一种双温空调系统，包括：

压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸具有第一吸气口和第一排气口，所述第二气缸具有第二吸气口和第二排气口；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；

或者，所述第一气缸具有第一吸气口，所述第二气缸具有第二吸气口，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；

与所述第一室内换热器连通的第一管路和与所述第二室内换热器连通的第二管路汇合后通过第三管路连通至所述室外换热器，在所述第一管路上或在所述第三管路上设置有第一节流装置，所述第二管路上设置有第二节流装置；

所述第一节流装置的开度能够依据所述第一室内换热器的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度的第一差值进行调整；所述第二节流装置的开度能够依据所述第二室内换热器的第二室内换热器温度与预设的第二室内换热器温度的第二差值进行调整。

优选地，

所述第一节流装置的开度调整的调整量与所述第一差值正相关；所述第二节流装置的开度调整的调整量与所述第二差值正相关。

优选地，

在流通气流的流动方向上，所述第一室内换热器及第二室内换热器分别处于所述流通气流的上游、下游，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。

优选地，在所述双温空调系统制冷运行时，所述预设的第一室内换热器温度依据所述室内环境温度、室内相对湿度确定；和/或，在所述双温空调系统制热运行时，所述预设的第一室内换热器温度依据所述室内环境温度、压缩机运行频率确定；和/或，在制冷运行时，在同一检测时刻，所述预设的第一室内换热器温度高于所述预设的第二室内换热器温度。

优选地，

制冷运行时，所述室外换热器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连通至所述第一吸气口，所述第二室内换热器连通至所述第二吸气口；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。

优选地，

还包括回油装置，所述回油装置设置在所述第二排气口处、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的内腔底部；

所述回油装置包括油分离器和回油组件，所述第二排气口通过排气管路与所述油分离器连通，所述油分离器的底部通过回油管路连通至所述压缩机的内腔底部，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；或者，

所述回油装置包括油分离器和回油组件，所述第二排气口通过排气管路与所述油分离器连通，所述油分离器的底部通过回油管路连通至所述压缩机的内腔底部，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。

本发明还提供一种适用于上述的双温空调系统的控制方法，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一室内换热器温度、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一室内换热器温度及预设的第二室内换热器温度；

比较获取的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度获得第一差值，比较获取的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度获得第二差值；

分别调整第一节流装置、第二节流装置的开度，第一节流装置的开度调整量与所述第一差值正相关，第二节流装置的开度调整量与所述第二差值正相关。

优选地，

所述运行模式包括制冷模式、制热模式；

在流通气流的流动方向上，所述第一室内换热器及第二室内换热器分别处于所述流通气流的上游、下游，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。

优选地，

所述运行模式包括制冷模式、制热模式；

在流通气流的流动方向上，所述第一室内换热器及第二室内换热器分别处于所述流通气流的上游、下游，当所述运行模式为制冷模式时，所述预设的第一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，所述预设的第一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。

本发明还提供一种空调器，包括上述的双温空调系统。

本发明提供的一种双温空调系统、控制方法和空调器，至少两个独立气缸的压缩机分别与第一室内换热器及第二室内换热器以及室外换热器及分别对应的第一节流装置、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第一差值或者第二差值相互关联，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

图1为本发明一种实施例的双温空调系统的系统图；

图2为本发明另一种实施例的双温空调系统的系统图；

图3为本发明再一种实施例的双温空调系统的系统图；

图4为本发明一种实施例中双吸双排压缩机的结构图；

图5为本发明又一种实施例的双温空调系统的系统图。

附图标记表示为：

1、压缩机；21、第一四通阀；22、第二四通阀；3、室外换热器；41、第一节流装置；42、第二节流装置；51、第一室内换热器；52、第二室内换热器；6、油分离器；7、第一回油控制阀；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

结合参见图1至图5所示，本发明提供一种双温空调系统，包括：压缩机1、室外换热器3(以及与其对应的室外风机9)、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，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；所述第一节流装置41的开度能够依据所述第一室内换热器51的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度的第一差值进行调整；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第二差值进行调整。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第一差值或者第二差值相互关联，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。

优选地，所述第一节流装置41的开度调整的调整量与所述第一差值正相关；所述第二节流装置42的开度调整的调整量与所述第二差值正相关。具体的，所述第一差值或者第二差值越大，则对应的第一节流装置41与第二节流装置42的相应开度调整量也越大，相反的，所述第一差值或者第二差值越小，则对应的第一节流装置41与第二节流装置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，第一差值大于0，则说明所述第一室内换热器51的温度偏高，此时应调整所述第一节流装置41的开度朝向趋小方向调整且第一差值越大则开度调整量也越大，以使所述第一室内换热器51的温度能够更加快速的趋近所述预设的第一室内换热器温度直至相同，也即第一差值为0，而反之，当所述第一差值小于0，则说明所述第一室内换热器51的温度偏低，此时应调整所述第一节流装置41的开度朝向趋大方向调整且第一差值越大则开度调整量也越大，以使所述第一室内换热器51的温度能够更加快速的趋近所述预设的第一室内换热器温度直至相同；而对于所述第二差值以及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。

可以理解的是，前述预设的第一室内换热器温度及预设的第二室内换热器温度的确定可以依据于所述压缩机运行频率、室内环境温度、室内相对湿度等的实时检测值中的多个共同确定，而具体采用的计算或者获取方法(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，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；在所述双温空调系统制冷运行时，所述预设的第一室内换热器温度依据所述室内环境温度、室内相对湿度确定；和/或，在所述双温空调系统制热运行时，所述预设的第一室内换热器温度依据所述室内环境温度、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一室内换热器温度或者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，在制冷运行时，在同一检测时刻，所述预设的第一室内换热器温度高于所述预设的第二室内换热器温度，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。该技术方案中，不同的运行模式下所述预设的第一室内换热器温度的获取依据参数与所述预设的第二室内换热器温度的获取依据参数虽然可以相同，但在具体预设值(温度值)却可以分别设定，如前述，在具体应用过程中，将处于流通气流流向下游的换热器(对应图1中的第二室内换热器52)的预设温度值设定位小于处于流通气流流向上游的换热器(对应图1中的第一室内换热器51)的预设温度值。

具体的，参见下表给出了在制冷模式下，预设的第二室内换热器温度确定的一种具体示例，表中可以看出，室内环境温度与室内相对湿度两者共同确定了在某一检测时刻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℃，对应的第一室内换热器温度则可以设定的稍高例如19℃，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。

下表给出了在制热模式下，预设的第二室内换热器温度确定的一种具体示例，表中可以看出，室内环境温度与压缩机运行频率以及风挡等级三者共同确定了在某一检测时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℃，对应的第一室内换热器温度则可以设定的稍高例如32℃，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。

为了保证所述双温空调系统的制冷工况与制热工况的顺利切换，优选地，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，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。

所述第一气缸及第二气缸优选为通过同一转轴驱动的并联方式，所述第一气缸的第一排气口103与所述压缩机1的壳体内腔连通，而压缩机的壳体内腔则实现所述第一排气口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。

如图1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。

优选地，还包括室内风机8，所述第一室内换热器51和所述第二室内换热器52并排设置，所述室内风机8设置在所述第二室内换热器52的一侧，以使得气流依次流经所述第一室内换热器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。

根据本发明的实施例，还提供一种适用于上述的双温空调系统的控制方法，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一室内换热器温度、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一室内换热器温度及预设的第二室内换热器温度；

比较获取的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度获得第一差值，比较获取的第一室内换热器温度与预设的第一室内换热器温度获得第二差值；

分别调整第一节流装置41、第二节流装置42的开度，第一节流装置41的开度调整量与所述第一差值正相关，第二节流装置42的开度调整量与所述第二差值正相关。

优选地，

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，所述预设的第一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，所述预设的第一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；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第一室内换热器温度、室内相对湿度确定；和/或，当所述运行模式为制热模式时，所述预设的第一室内换热器温度依据获取的第一室内换热器温度、压缩机运行频率确定。

根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的双温空调系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以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。