CN109708198B - 空调器系统、空调器及控制空调器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器系统、空调器及控制空调器的方法。空调器系统包括压缩机，压缩机具有多个独立压缩作业的气缸；冷凝器，冷凝器的进口端与压缩机的排气口相连通；闪发器，闪发器的进口端与冷凝器的出口端相连通，闪发器的第一出口端通过补气管路与多个气缸中的一个气缸的吸气口相连通；蒸发器，蒸发器的进口端与闪发器的第二出口端相连通，蒸发器的出口端与压缩机的吸气口相连通；第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀设置于冷凝器的出口端与闪发器的进口端的之间的管路上；第二电子膨胀阀，第二电子膨胀阀设置于闪发器的第二出口端与蒸发器的进口端的管路上。简化了该空调器系统的配置，有效地降低了空调器系统的生产成本。

Description

空调器系统、空调器及控制空调器的方法

技术领域

本发明涉及空调器设备技术领域，具体而言，涉及一种空调器系统、空调器及控制空调器的方法。

背景技术

并行压缩技术是指两个独立的压缩腔(气缸)分别从低压(蒸发器)和中压(闪发器)吸气，分别完成压缩后混合。由于两个压缩过程相互独立，与单机双级压缩相比，并行压缩技术在实现双级压缩的补气功能的同时避免了单机双级压缩中的混合损失、流动损失，提高了压缩机单体效率及整机能效水平。并行压缩系统存在两种运行模式，分别是辅缸从中压(闪发器)吸气和低压(蒸发器)吸气，辅缸从中压(闪发器)吸气时形成并行压缩，实现双级压缩补气功能，辅缸从低压(蒸发器)吸气时形成并联压缩，避免了压差小或低负荷情况下从中压吸气没有补气效果且可能因补气带液量大造成辅缸液击的风险。在现有技术中，通过在闪发器、主缸吸气口和辅缸吸气口之间设置切换阀门实现并行和并联的切换。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调器系统、空调器及控制空调器的方法，以解决现有技术中闪发器、主缸吸气口和辅缸吸气口之间需要设置切换阀门才能实现并行模式和并联模式切换的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器系统，包括：压缩机，压缩机具有多个独立压缩作业的气缸；冷凝器，冷凝器的进口端与压缩机的排气口相连通；闪发器，闪发器的进口端与冷凝器的出口端相连通，闪发器的第一出口端通过补气管路与多个气缸中的一个气缸的吸气口相连通；蒸发器，蒸发器的进口端与闪发器的第二出口端相连通，蒸发器的出口端与压缩机的吸气口相连通；第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀设置于冷凝器的出口端与闪发器的进口端的之间的管路上；第二电子膨胀阀，第二电子膨胀阀设置于闪发器的第二出口端与蒸发器的进口端的管路上，其中，空调器系统在工作过程中，可根据压缩机的现行频率与压缩机的设定频率变化值的大小关系，以控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度，直至补气管路上的中间温度与补气管路上的预设温度的差值满足预设温度变化值后，停止控制开度的切换作业。

进一步地，压缩机具有排气口，多个气缸压缩后的冷媒经排气口排出，排气口处设置有排气温度传感器。

进一步地，冷凝器上设置有冷凝温度传感器和室外温度传感器。

进一步地，补气管路上设置有中间温度传感器。

进一步地，蒸发器上设置有蒸发温度传感器和室内温度传感器。

进一步地，压缩机具有两个气缸，两个气缸包括：主气缸，主气缸设置于压缩机的壳体内，主气缸的吸气口与吸气管路相连通；辅助气缸，辅助气缸设置于压缩机的壳体内，辅助气缸的吸气口可选择地与吸气管路或闪发器的第一出口端相连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括空调器系统，空调器系统为上述的空调器系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制空调器的方法，方法用于控制上述的空调器系统，方法包括以下步骤：当压缩机的现行频率由F≤F_设+ΔF升高至F＞F_设+ΔF时，将第二电子膨胀阀的开度增加ΔP2，将第一电子膨胀阀的开度减小ΔP1，经第一预设时间后，第二电子膨胀阀的开度再增加ΔP21，第一电子膨胀阀的开度再减小ΔP11，如此往复，直至Ti-Te≤ΔT1后停止切换作业；当压缩机的现行频率由F＞F_设-ΔF降低至F≤F_设-ΔF时，将第一电子膨胀阀的开度增加ΔP3，第二电子膨胀阀的开度减小ΔP4，经第二预设时间后，第一电子膨胀阀的开度再增加ΔP31，第二电子膨胀阀的开度再减小ΔP41，如此往复，直至∣Ti-Tis∣≤ΔT2后停止切换作业；其中，F为压缩机工作时的现行频率，F_设为压缩机的设定频率，ΔF为压缩机的变化频率，Ti为补气管路上的中间温度传感器检测的温度，Te为蒸发器上的蒸发温度传感器检测的温度，Tis为补气管路上的预设温度，ΔT1、ΔT2为预设温度变化值。

进一步地，F_设＝a1×Tout+b1×Tin+c1，其中，a1、b1和c1为常数，Tout为室外温度，Tin为室内温度；Tis＝a2×Te+b2×Tc+c2，其中，a2、b2和c2为常数，Tc为冷凝器上的冷凝温度传感器检测的冷凝温度。

进一步地，ΔP1＝ΔP11，和/或ΔP2＝ΔP21，和/或ΔP3＝ΔP31，和/或ΔP4＝ΔP41。

进一步地，当压缩机在稳定工况下运行时，且F_设-ΔF≤F≤F_设+ΔF时，压缩机保持当前运行模式。

应用本发明的技术方案，通过控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度实现压缩机运行模式在并行和并联之间的切换，在满足运行模式切换的同时，简化了该空调器系统的配置，有效地降低了空调器系统的生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的空调器系统的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的空调器系统的实施例的运行工况示意图；

图3示出了根据本发明的空调器系统的压缩机具有两个气缸的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压缩机；2、冷凝器；3、第一电子膨胀阀；4、闪发器；5、第二电子膨胀阀；6、蒸发器；7、补气管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图3所示，根据本申请的实施例，提供了一种空调器系统。

具体地，如图1所示，该空调器系统包括压缩机1、冷凝器2、闪发器4、蒸发器6，第一电子膨胀阀3和第二电子膨胀阀5。压缩机1具有多个独立压缩作业的气缸。冷凝器2的进口端与压缩机1的排气口相连通。闪发器4的进口端与冷凝器2的出口端相连通，闪发器4的第一出口端通过补气管路7与多个气缸中的一个气缸的吸气口相连通。蒸发器6的进口端与闪发器4的第二出口端相连通，蒸发器6的出口端与压缩机1的吸气口相连通。第一电子膨胀阀3设置于冷凝器2的出口端与闪发器4的进口端的之间的管路上。第二电子膨胀阀5设置于闪发器4的第二出口端与蒸发器6的进口端的管路上，其中，空调器系统在工作过程中，可根据压缩机1的现行频率与压缩机1的设定频率变化值的大小关系，以控制第一电子膨胀阀3和第二电子膨胀阀5的开度，直至补气管路7上的中间温度与补气管路7上的预设温度的差值满足预设温度变化值后，停止控制开度的切换作业。

在本实施例中，采用该空调器系统，通过控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开度实现压缩机运行模式在并行和并联之间的切换，在满足运行模式切换的同时，简化了该空调器系统的配置，有效地降低了空调器系统的生产成本。其中，开度指的是电子膨胀阀的打开程度，若将F_设记为压缩机1的设定频率，ΔF为压缩机1的变化频率(压缩机1现行频率与设定频率的差值)，那么，压缩机1的设定频率变化值为：F_设+ΔF、F_设-ΔF。

具体地，压缩机1具有排气口，多个气缸压缩后的冷媒经排气口排出，排气口处设置有排气温度传感器。这样设置能够方便检测压缩机排出冷媒的温度。

冷凝器2上设置有冷凝温度传感器和室外温度传感器。这样设置能够有效地准确检测室外温度和冷凝器的温度，以方便空调器的控制器能够准确的控制空调器系统运行。

进一步地，为了能够准确检测补气管路中冷媒的温度，在补气管路7上设置有中间温度传感器。

蒸发器6上设置有蒸发温度传感器和室内温度传感器。这样设置能够有效地提高增发器温度检测结果的准确性和可靠性。

如图3所示，压缩机1具有两个气缸，两个气缸包括主气缸和辅助气缸(如图3所示，A为主气缸，B为辅助气缸)。主气缸设置于压缩机1的壳体内，主气缸的吸气口与吸气管路相连通。辅助气缸设置于压缩机1的壳体内，辅助气缸的吸气口可选择地与吸气管路或闪发器4的第一出口端相连通。这样设置能够实现压缩机进行并行模式和并联模式的切换作业，提高了压缩机运行的可靠性和适用性，其中，如图1所示，a处为吸气管路接入口，b处为压缩机的排气口，c处为压缩机的补气口。

上述实施例中的空调器系统还可以用于空调器设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括空调器系统，空调器系统为上述实施例中的空调器系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制空调器的方法，方法用于控制上述实施例中的空调器系统，方法包括以下步骤：当压缩机1的现行频率由F≤F_设+ΔF升高至F＞F_设+ΔF时，将第二电子膨胀阀5的开度增加ΔP2，将第一电子膨胀阀3的开度减小ΔP1，经第一预设时间后，第二电子膨胀阀5的开度再增加ΔP21，第一电子膨胀阀3的开度再减小ΔP11，如此往复，直至Ti-Te≤ΔT1后停止切换作业；当压缩机1的现行频率由F＞F_设-ΔF降低至F≤F_设-ΔF时，将第一电子膨胀阀3的开度增加ΔP3，第二电子膨胀阀5的开度减小ΔP4，经第二预设时间后，第一电子膨胀阀3的开度再增加ΔP31，第二电子膨胀阀5的开度再减小ΔP41，如此往复，直至∣Ti-Tis∣≤ΔT2后停止切换作业；其中，F为压缩机1工作时的现行频率，F_设为压缩机1的设定频率，ΔF为压缩机1的变化频率，Ti为补气管路7上的中间温度传感器检测的温度，Te为蒸发器6上的蒸发温度传感器检测的温度，Tis为补气管路7上的预设温度，ΔT1、ΔT2为预设温度变化值。当压缩机1在稳定工况下运行时，且F_设-ΔF≤F≤F_设+ΔF时，压缩机1保持当前运行模式。其中，上述第一预设时间和第二预设时间可以相同也可以不同。

进一步地，F_设＝a1×Tout+b1×Tin+c1，其中，a1、b1和c1为常数，Tout为室外温度，Tin为室内温度。Tis＝a2×Te+b2×Tc+c2，其中，a2、b2和c2为常数，Tc为冷凝器2上的冷凝温度传感器检测的冷凝温度。其中，ΔP1＝ΔP11，ΔP2＝ΔP21，ΔP3＝ΔP31，ΔP4＝ΔP41。

具体地，并行压缩系统包括具有两个独立压缩气缸的压缩机1，冷凝器2、第一电子膨胀阀3、闪发器4、第二电子膨胀阀5、蒸发器6等，依次通过管路连接，在闪发器4和压缩机1辅缸(辅助气缸)吸气口c之间设置辅助吸气支路(补气管路7)。在压缩机排气口b、冷凝器2的中部、辅助吸气支路和蒸发器6的中部分别设置排气温度Td传感器、冷凝温度Tc传感器、中间温度Ti传感器和蒸发温度Te传感器，在冷凝器2和蒸发器6上分别设置所处环境温度传感器，即室外环境温度Tout传感器和室内环境温度Tin传感器。

压缩机1稳定运行过程中，当压缩机1运行频率F升高时，若运行频率由F≤F_设+ΔF升高至F>F_设+ΔF，则压缩机运行模式由并联切换为并行：第二电子膨胀阀5开度开大ΔP2，然后第一电子膨胀阀3开度关小ΔP1，t1s时间后，第二电子膨胀阀5开度开大ΔP2，然后第一电子膨胀阀3开度关小ΔP1，重复进行。退出条件为：当中间温度Ti与蒸发温度Te的差值小于等于ΔT1时，即Ti-Te≤ΔT1，退出切换控制。

当压缩机1运行频率F降低时，若运行频率由F≥F_设-ΔF降低至F<F设-ΔF，则压缩机运行模式由并行切换为并联：第一电子膨胀阀3开度开大ΔP3，然后第二电子膨胀阀5开度关小ΔP4，t1s时间后，第一电子膨胀阀3开度开大ΔP3，然后第二电子膨胀阀5开度关小ΔP4，重复进行。退出条件为：当中间温度Ti与目标中间温度Tis的差值小于等于ΔT2时，即∣Ti-Tis∣≤ΔT2，退出切换控制。上述，F_设＝a1×Tout+b1×Tin+c1，a1、b1和c1为常数上述，Tis＝a2×Te+b2×Tc+c2，a2、b2和c2为常数。

如图1和图2所示，Tc_o冷凝器出口温度，Td_1和Td_2为两个独立压缩气缸的排气温度，Ts为吸气温度。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空调器系统，其特征在于，包括：

压缩机(1)，所述压缩机(1)具有多个独立压缩作业的气缸；

冷凝器(2)，所述冷凝器(2)的进口端与所述压缩机(1)的排气口相连通；

闪发器(4)，所述闪发器(4)的进口端与所述冷凝器(2)的出口端相连通，所述闪发器(4)的第一出口端通过补气管路(7)与多个所述气缸中的一个所述气缸的吸气口相连通；

蒸发器(6)，所述蒸发器(6)的进口端与所述闪发器(4)的第二出口端相连通，所述蒸发器(6)的出口端与所述压缩机(1)的吸气口相连通；

第一电子膨胀阀(3)，所述第一电子膨胀阀(3)设置于所述冷凝器(2)的出口端与所述闪发器(4)的进口端的之间的管路上；

第二电子膨胀阀(5)，所述第二电子膨胀阀(5)设置于所述闪发器(4)的第二出口端与所述蒸发器(6)的进口端的管路上；

其中，空调器系统在工作过程中，可根据所述压缩机(1)的现行频率与所述压缩机(1)的设定频率变化值的大小关系，以控制所述第一电子膨胀阀(3)和所述第二电子膨胀阀(5)的开度，直至所述补气管路(7)上的中间温度与所述补气管路(7)上的预设温度的差值满足预设温度变化值后，停止控制所述开度的切换作业。

2.根据权利要求1所述的空调器系统，其特征在于，所述压缩机(1)具有排气口，多个所述气缸压缩后的冷媒经所述排气口排出，所述排气口处设置有排气温度传感器。

3.根据权利要求1所述的空调器系统，其特征在于，所述冷凝器(2)上设置有冷凝温度传感器和室外温度传感器。

4.根据权利要求1所述的空调器系统，其特征在于，所述补气管路(7)上设置有中间温度传感器。

5.根据权利要求1所述的空调器系统，其特征在于，所述蒸发器(6)上设置有蒸发温度传感器和室内温度传感器。

6.根据权利要求1所述的空调器系统，其特征在于，所述压缩机(1)具有两个所述气缸，两个所述气缸包括：

主气缸，所述主气缸设置于所述压缩机(1)的壳体内，所述主气缸的吸气口与吸气管路相连通；

辅助气缸，所述辅助气缸设置于所述压缩机(1)的壳体内，所述辅助气缸的吸气口可选择地与所述吸气管路或所述闪发器(4)的第一出口端相连通。

7.一种空调器，包括空调器系统，其特征在于，所述空调器系统为权利要求1至6中任一项所述的空调器系统。

8.一种控制空调器的方法，所述方法用于控制权利要求1至6中任一项所述的空调器系统，所述方法包括以下步骤：

当所述压缩机(1)的现行频率由F≤F_设+ΔF升高至F＞F_设+ΔF时，将所述第二电子膨胀阀(5)的开度增加ΔP2，将所述第一电子膨胀阀(3)的开度减小ΔP1，经第一预设时间后，所述第二电子膨胀阀(5)的开度再增加ΔP21，所述第一电子膨胀阀(3)的开度再减小ΔP11，如此往复，直至Ti-Te≤ΔT1后停止切换作业；

当所述压缩机(1)的现行频率由F＞F_设-ΔF降低至F≤F_设-ΔF时，将第一电子膨胀阀(3)的开度增加ΔP3，所述第二电子膨胀阀(5)的开度减小ΔP4，经第二预设时间后，所述第一电子膨胀阀(3)的开度再增加ΔP31，所述第二电子膨胀阀(5)的开度再减小ΔP41，如此往复，直至∣Ti-Tis∣≤ΔT2后停止切换作业；

其中，F为所述压缩机(1)工作时的现行频率，F_设为所述压缩机(1)的设定频率，ΔF为所述压缩机(1)的变化频率，Ti为所述补气管路(7)上的中间温度传感器检测的温度，Te为所述蒸发器(6)上的蒸发温度传感器检测的温度，Tis为所述补气管路(7)上的预设温度，ΔT1、ΔT2为预设温度变化值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

F_设＝a1×Tout+b1×Tin+c1，其中，a1、b1和c1为常数，Tout为室外温度，Tin为室内温度；

Tis＝a2×Te+b2×Tc+c2，其中，a2、b2和c2为常数，Tc为所述冷凝器(2)上的冷凝温度传感器检测的冷凝温度。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

ΔP1＝ΔP11，和/或

ΔP2＝ΔP21，和/或

ΔP3＝ΔP31，和/或

ΔP4＝ΔP41。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述压缩机(1)在稳定工况下运行时，且F_设-ΔF≤F≤F_设+ΔF时，所述压缩机(1)保持当前运行模式。