一種輻射式壁掛空調器及控制方法與流程

2024-03-28 09:17:08 1

本發明涉及空調器技術領域，特別是涉及一種輻射式壁掛空調器及控制方法。

背景技術：

常常規的空調器大多是採用機械式壓縮機對冷媒進行升溫升壓的壓縮操作，如活塞壓縮機，螺杆壓縮機，離心壓縮機，直線壓縮機等類型，根據壓縮機內部的壓縮缸體數量，可以分為單缸壓縮機、雙缸壓縮機以及多缸壓縮機，其中，對於缸體數量不少於一個的雙缸和多缸壓縮機，其壓縮過程是按照多個缸體之間的連接順序，依次對冷媒進行多級壓縮操作。空調器在正常運行時，壓縮機往往只能按照固定的單一壓縮順序模式對冷媒升溫升壓，但是由於室外環溫、室內溫度等多種因素的影響，使得在不同工況條件下，空調器對其壓縮機的運行頻率、壓縮效率等提出了不同要求，因此常規壓縮機以其單一壓縮模式運行往往存在無用功耗，不能到空調器的最佳能效運行狀態。

技術實現要素：

本發明提供了一種輻射式壁掛空調器及控制方法，旨在解決如何提高輻射式壁掛空調器的運行能效的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護範圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為後面的詳細說明的序言。

根據本發明的第一個方面，提供了一種輻射式壁掛空調器的控制方法，控制方法包括：獲取用戶設定的上部壁掛換熱器的上部工作溫度和下部壁掛換熱器的下部工作溫度；在溫度傳感器檢測的室外環境溫度大於或等於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，其中，雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式；確定變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量；根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

進一步的，控制方法還包括：在室外環境溫度小於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙級模式運行，其中，雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式；確定變容量壓縮機以雙級模式運行的總流量；根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

進一步的，根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量，包括：M1＝M*T2/(T1+T2)，M2＝M*T1/(T1+T2)，其中，M為總流量，T1為上部工作溫度，T2為下部工作溫度，M1為上部流量，M2為下部流量。

進一步的，控制方法還包括：獲取第一節流閥的第一全開步數A1和第二節流閥的第二全開步數A2；其中，第一節流閥用於控制上部壁掛換熱器的冷媒流量的第一節流閥，第二節流閥用於控制下部壁掛換熱器的冷媒流量；根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m；根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥(23)的開度；根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度。

進一步的，根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m，包括：每步流量的計算公式為：m＝M/(A1+A2)。

進一步的，根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥的開度，包括：第一節流閥的開度k1計算公式為：k1＝M1/m＝﹛M*T2/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜；根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度，包括：第二節流閥的開度k2計算公式為：k2＝M2/m＝﹛M*T1/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜。

根據本發明的第二個方面，還提供了一種輻射式壁掛空調器，空調器包括室外機、室內機和控制器，其中，室外機具有室外換熱器、用於驅動冷媒循環的變容量壓縮機組件和用於檢測室外環境溫度的溫度傳感器，變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機，變容量壓縮機的工作模式包括雙缸模式和雙級模式；室內機包括上部換熱單元和下部換熱單元，上部換熱單元包括上部壁掛換熱器，下部換熱單元包括下部壁掛換熱器，上部壁掛換熱器和下部壁掛換熱器，與室外機構成並聯的冷媒循環管路，上部壁掛換熱器的高度高於下部壁掛換熱器；控制器用於：獲取用戶設定的上部壁掛換熱器的上部工作溫度和下部壁掛換熱器的下部工作溫度；在溫度傳感器檢測的室外環境溫度大於或等於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，其中，雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式；確定變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量；根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

進一步的，變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機和第一四通閥；室外換熱器包括第一冷媒口和第二冷媒口；變容量壓縮機包括第一壓縮缸和第二壓縮缸，第一壓縮缸具有第一進氣口和第一出氣口，第二壓縮缸具有第二進氣口和第二出氣口，其中，第二壓縮缸的第二出氣口與變容量壓縮機的排氣口相連通；第一四通閥包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，閥塊具有連通第一接口和第二接口、連通第三接口和第四接口的第一閥位，連通第二接口和第三接口、阻斷第一接口和第四接口的第二閥位；其中，第二接口與第二進氣口相連通，第三接口與第一出氣口相連通，第四接口與排氣口相連通；控制所述變容量壓縮機以雙缸模式運行，包括：控制第一四通閥的閥塊切換至第一閥位；控制變容量壓縮機以雙級模式運行，包括：控制第一四通閥的閥塊切換至第二閥位。

進一步的，室外機還包括第二四通閥和第三四通閥，以及第一氣液分離器和第二氣液分離器；上部壁掛換熱器通過第二四通閥與室外換熱器、第一氣液分離器、變容量壓縮機相連接，構成上部冷媒循環流路；其中，上部壁掛換熱器包括第一冷煤口和第二冷煤口；第一氣液分離器包括第一進口和第一出口；第二四通閥包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，閥塊具有連通第一接口和第二接口、連通第三接口和第四接口的第一閥位，連通第二接口和第三接口、連通第一接口和第四接口的第二閥位；第二四通閥的第一接口與上部壁掛換熱器的第一冷煤口連接，二接口與所第一氣液分離器的第一進口連接，第三接口與室外換熱器的第一冷煤口連接，第四接口與變容量壓縮機的排氣口連接；上部壁掛換熱器的第二冷煤口與室外換熱器的第二冷煤口連接；第一氣液分離器的第一出口與第一四通閥的第一接口相連接。

進一步的，下部壁掛換熱器通過第三四通閥與室外換熱器、第二氣液分離器、變容量壓縮機相連接，構成下部冷媒循環流路；其中，下部壁掛換熱器包括第一冷煤口和第二冷煤口；第二氣液分離器包括第二進口和第二出口；第三四通閥包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，閥塊具有連通第一接口和第二接口、連通第三接口和第四接口的第一閥位，連通第二接口和第三接口、連通第一接口和第四接口的第二閥位；第三四通閥的第一接口與下部壁掛換熱器的第一冷煤口連接，第二接口與第二氣液分離器的第二進口連接，第三接口與室外換熱器的第一冷煤口連接，第四接口與變容量壓縮機的排氣口連接；下部壁掛換熱器的第二冷煤口與室外換熱器的第二冷煤口連接；第二氣液分離器的第二出口與第一壓縮缸的第一進氣口相連接。

進一步的，第一節流閥設置於上部壁掛換熱器的第二冷煤口與室外換熱器的第二冷煤口之間的冷媒管路上，第二節流閥設置於下部壁掛換熱器的第二冷煤口與室外換熱器的第二冷煤口之間的冷媒管路上。

進一步的，空調器的室外機還設有冷媒支路，冷媒支路的一端連接於第一氣液分離器的第一出口與第一四通閥的第一接口之間的冷媒管路上，另一端連接於第二氣液分離器的第二出口與第一壓縮缸的第一進氣口之間的冷媒管路上；冷媒支路上設置有電磁閥。

本發明輻射式壁掛式空調器可以通過上部和下部換熱單元分別對室內環境的上部空間和下部空間進行換熱，並且根據室外溫度情況切換變容量壓縮機的運行模式，以使壓縮機所輸出的冷媒能夠滿足上部和下部換熱單元的換熱需求，從而提高空調器的運行能效。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本發明。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。

圖1是根據一示例性實施示出的本發明空調器的控制方法的工作流程圖；

圖2是根據一示例性實施例示出的本發明空調器的結構示意圖。

其中，1、室外機；

11、室外換熱器；111、第一冷煤口；112、第二冷煤口；

12、變容量壓縮機；121、第一壓縮缸；122、第二壓縮缸；123、第一埠；124、第二埠；125、第三埠；126、第四埠；127、排氣口；

1211、第一進氣口；1212、第一出氣口；

1221、第二進氣口；1222、第二出氣口；

由於第一四通閥、第二四通閥和第三四通閥均設置於多個接口，因此本發明對不同四通閥的多個相同名稱的接口採用不同的附圖標記加以區分，具體如下：

13、第一四通閥；131、第一接口；132、第二接口；133、第三接口；134、第四接口；

14、第二四通閥：141、第一接口；142、第二接口；143、第三接口；144、第四接口；

15、第三四通閥；151、第一接口；152、第二接口；153、第三接口；154、第四接口；

16、第一氣液分離器；161、第一進口；162、第一出口；

17、第二氣液分離器；171、第二進口；162、第二出口；

18、冷媒支路；19、電磁閥；

2、室內機；

由於室外換熱器、第一室內換熱器和第二室內換熱器均設置於多個冷煤口，因此本發明對不同換熱器的多個相同名稱的冷媒口採用不同的附圖標記加以區分，具體如下：

21、上部壁掛換熱器；211、第一冷媒口；212、第二冷煤口；

22、下部壁掛換熱器；221、第一冷煤口；222、第二冷媒口；

23、第一節流閥；24、第二節流閥。

具體實施方式

以下描述和附圖充分地示出本發明的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠實踐它們。其他實施方案可以包括結構的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，並且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特徵可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特徵。本發明的實施方案的範圍包括權利要求書的整個範圍，以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，各實施方案可以被單獨地或總地用術語「發明」來表示，這僅僅是為了方便，並且如果事實上公開了超過一個的發明，不是要自動地限制該應用的範圍為任何單個發明或發明構思。本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用於將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法或者設備中還存在另外的相同要素。本文中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的方法、產品等而言，由於其與實施例公開的方法部分相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

如圖2所示，本發明提供了一種輻射式壁掛空調器，空調器包括室內機和室外機，其中，室外機包括室外換熱器和用於驅動冷媒循環的變容量壓縮機組件，室外換熱器用於與室外環境進行換熱，包括在夏季運行製冷模式時向室外環境放出熱量以及在冬季運行制熱模式從室外環境吸收熱量等；變容量壓縮機組件可以空調器冷媒循環管路中的冷媒進行壓縮，並為冷媒在室內機和室外機之間的循環流動提供動力。

變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機，在實施例中，變容量壓縮機至少包括兩個壓縮缸體，每一壓縮缸體可單獨對冷媒執行壓縮操作；空調器在不同溫度和溼度工況下運行時，其對冷媒循環管路內流動的冷媒也有相應的要求，例如，在冬季室內外溫度較低時，為加快空調器的制熱效率，需要壓縮機輸出更多冷媒；或者在冬季室內溫度接近用戶設定的制熱溫度時，為提高空調器的能效，需要壓縮機以較高的壓縮比對冷媒進行壓縮。因此，本發明採用的變容量壓縮機的運行模式包括雙級模式和雙缸模式，其中，在變容量壓縮機以雙級模式運行時，流經變容量壓縮機的冷媒由每一壓縮缸體依次進行壓縮，經過多級壓縮的冷媒輸出至冷媒循環管路，可以提高冷媒的壓縮比，因此雙級模式適用於溫度差較小或溼度差異較小的情況；而在變容量壓縮機以雙缸模式運行時，流經變容量壓縮機的冷媒由每一壓縮缸體單獨進行壓縮，每一壓縮缸體壓縮的冷媒之間互不流通，每一壓縮缸體完成壓縮後，單獨將其壓縮的冷媒輸出至冷媒循環管路內，相比於雙級壓縮的模式，雙缸模式下的多個壓縮缸體同時執行壓縮操作，可以輸出更多倍數數量的冷媒，因此適用於溫度差異較大或溼度差異較大、冷媒需求較多的情況。

常規的室內機機型包括室內掛機和室內櫃機等，其出風口大多處於較高的空間位置，因此其向室內輸送的製冷低溫氣流或制熱高溫氣流往往集中於出風口所對應的空間高度區域，導致室內熱量分布不均，局部室內高度區域可能溫度過低或過高，需要經過緩慢的空氣對流才能實現整體室內環境溫度的均衡，因此常規的室內機機型的自身結構限制了其換熱效果。為提高室內機的換熱效果，本發明的室內機採用雙換熱單元的結構設計，主要包括上部換熱單元和下部換熱單元，上部換熱單元和下部換熱單元沿空間高度豎直布設，上部換熱單元用於對室內環境的上部空間區域進行製冷或制熱等操作，下部換熱單元用於對室內環境的下部空間區域進行製冷或制熱等操作。

具體的，上部換熱單元包括上部壁掛換熱器、上部驅動風機以及上部風道，在上部驅動風機的驅動作用下，室內環境的上部空間區域的空氣流入上部風道內，並在上部風道內與上部壁掛換熱器進行換熱，之後沿上部風道的出風口吹出至上部空間區域，從而實現對上部空間區域的製冷或制熱操作，以達到由上部換熱單元對上部空間區域進行溫度控制的目的。

下部換熱單元包括下部壁掛換熱器、下部驅動風機以及下部風道，在下部驅動風機的驅動作用下，室內環境的下部空間區域的空氣流入下部風道內，並在下部風道內與下部壁掛換熱器進行換熱，之後沿下部風道的出風口吹出至下部空間區域，從而實現對下部空間區域的製冷或制熱操作，以達到由下部換熱單元對下部空間區域進行溫度控制的目的。

在本發明的一實施例中，本發明室內機為一體化機型，上部壁掛換熱器和下部壁掛換熱器均設置於一體化的室內機機體內，且上部壁掛換熱器的設置位置高度高於下部壁掛換熱器；在本發明的另一實施例中，本發明室內機為分體式機型，上部壁掛換熱器和下部壁掛換熱器各設置於一單獨的室內機機體內，且上部壁掛換熱器所處的室內機機體的設置位置高度高於下部壁掛換熱器所處的室內機機體的設置高度。

為實現上部換熱單元和下部換熱單元的獨立換熱操作，本發明的上部壁掛換熱器與下部壁掛換熱器，與室外機的室外換熱器和變容量壓縮機組件等部件構成並聯的冷媒循環管路；在空調器以製冷模式運行時，變容量壓縮機組件輸出至冷媒循環管路的冷媒統一在室外換熱器內與室外環境進行換熱，換熱後的冷媒分流至上部換熱單元和下部換熱單元，以由上部換熱器實現對室內上部空間區域換熱、下部換熱器實現對室內下部空間區域換熱。

由於室內和室外環境因素的多變性，空調運行時所處的工況也會存在差異，例如，在夏季高溫天氣狀況中，室外環境溫度較高，直接影響到室外機的換熱器與室外環境的換熱量；又或者，在夏季的白天和晚上的兩個時段中，室外環境溫度變化較大，因此常規空調器的壓縮機以單一模式運行時，不能滿足當前工況下的冷媒需求。因此，採用變容量壓縮機的本發明的空調器，為適用不同工況下的冷媒需求，本發明還提供了一種控制方法，用於控制空調器在不同工況條件的運行流程；在本發明的多個實施例中，以夏季製冷工況為例，控制方法至少包括以下步驟：S110、獲取用戶設定的上部壁掛換熱器的上部工作溫度和下部壁掛換熱器的下部工作溫度；S121、在溫度傳感器檢測的室外環境溫度大於或等於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，其中，雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式；S131、確定變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量；S140、根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；S150、控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

本發明空調器可以根據室外環境溫度自動調節和切換壓縮機運行模式，從而實現對室內不同高度位置的溫度調節，能夠快速的滿足輻射換熱器的升降溫需要，迅速的達到用戶設定溫度，提高人體舒適性。

本發明空調器的室外機設置有用於檢測室外環境溫度的溫度傳感器，可實時檢測當前工況下的室外環境溫度，並將所檢測得到的室外環境溫度信息傳輸至控制器，步驟S110中，控制器獲取室外環境溫度的其中一種方式是接收上述溫度傳感器傳輸來的室外環境溫度信息。

另外，控制器在不同工況下執行的上述控制流程的次數為一次或多次，因此在控制器執行第N次上述控制流程時，溫度傳感器可以將與當前N次控制流程相對應的實時室外環境溫度傳輸至空調器，便於控制器在第N次控制流程時，對第N-1次控制流程所切換的變容量壓縮機模式進行適應性調整，從而使空調在較長時間段內的運行過程中，變容量壓縮機的運行模式可以與不同時間點或時間段的當前工況相適配。

本發明的上部換熱單元可獨立對室內上部空間進行換熱、下部換熱單元可獨立對室內下部空間進行換熱，因此用戶可單獨設置每一換熱單元的目標製冷溫度，例如，在夏季高溫工況中，用戶可設定上部換熱單元所對應的室內上部區域的目標製冷溫度為26℃，設定下部換熱單元所對應的室內下部區域的目標製冷溫度為23℃，以使空調器的冷量集中於室內環境的下部區域，提高用戶在製冷模式下的體感效果，同時上部換熱單元同步對室內上部區域進行製冷降溫，可以加快室內環境的整體製冷降溫的效率，降低了室內下部區域向室內上部區域的冷量逸散，以減少室內不同空間區域的擾動影響；在步驟S110中，控制器獲取的上部壁掛換熱器的上部工作溫度即為用戶通過遙控器或者室內機面板所輸入的室內上部空間區域的目標製冷溫度、獲取的下部壁掛換熱器的下部工作溫度即為用戶通過遙控器或者室內機面板所輸入的室內下部空間區域的目標製冷溫度。

在步驟S121中，溫度閾值為預先存儲在控制器內的閾值參數，例如，在夏季製冷工況中，控制器內存儲的溫度閾值可以為32℃，33℃，35℃等等，即溫度閾值為夏季溫度較高、可能會影響室外換熱器與室外環境換熱的溫度參數，因此將溫度閾值作為判斷變容量壓縮機的運行模式的臨界條件。

同時，在步驟S121中，在室外環境溫度大於或等於溫度閾值時，可判斷室外高溫條件會限制室外換熱器的換熱量，因此變容量壓縮機需要以輸出更多冷媒的模式運行。例如，空調器設定的溫度閾值為33℃，空調器在開機製冷運行後，溫度傳感器所檢測得到的室外環境溫度為34℃，則滿足上述室外環境溫度大於或等於溫度閾值的判斷條件，控制器控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，兩個壓縮缸體獨立的執行冷媒壓縮操作，並向冷媒循環管路輸出兩倍於單一壓縮缸體的冷媒量，從而增加流經室外換熱器的冷媒量，提高空調器與室外環境的換熱量。

步驟S121中，變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量可通過檢測變容量壓縮機的排氣口的冷媒排量確定；或者，在空調器運行製冷模式時，變容量壓縮機排出的冷媒線流經室外換熱器進行換熱，因此總流量也可通過檢測室外換熱器的冷媒出口的冷媒流量確定。

本發明控制方法的步驟還包括：步驟S122、在室外環境溫度小於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙級模式運行，其中，雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式。在室外環境溫度小於預置的溫度閾值時，可判斷室外溫度條件對室外換熱器的換熱量的限制較小，因此變容量壓縮機可以以輸出較少冷媒的模式運行。例如，空調器設定的溫度閾值為33℃，空調器在開機製冷運行後，溫度傳感器所檢測得到的室外環境溫度為30℃，則滿足上述室外環境溫度小於溫度閾值的判斷條件，控制器控制變容量壓縮機以雙級模式運行，兩個壓縮缸體依次執行冷媒壓縮操作，以提高空調對冷媒的壓縮比，增強空調器與室外環境的換熱效率。

步驟S122中比較判斷室溫環境溫度時所採用的溫度閾值，與步驟S121中所採用的溫度閾值為同一閾值參數。

相應的，本發明控制器用於確定變容量壓縮機以雙級模式運行時的總流量，即控制的控制步驟還包括S132、確定變容量壓縮機以雙級模式運行的總流量。具體的，變容量壓縮機以雙級模式運行的總流量的確定方法，與前述實施例中確定雙缸模式總流量的方法相同。

在本發明的實施例中，在步驟S121確定變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量或者步驟S122確定變容量壓縮機以雙級模式運行的總流量之後，控制器執行步驟S140根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；以及執行步驟S150、控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

具體的，在本發明一實施例中，步驟S140中，上部流量和下部流量的計算確定流程如下：

設定M為總流量，T1為上部工作溫度，T2為下部工作溫度，M1為上部流量，M2為下部流量；

則按照流量分配公式，

上部流量為M1＝M*T2/(T1+T2)；

下部流量為M2＝M*T1/(T1+T2)；

在夏季製冷工況，上部換熱單元和下部換熱單元所分配的冷媒流量，與其對應的工作溫度呈反比例關係，即工作溫度越高，則在夏季製冷工況所需的換熱量越少，分配的流量也越少；工作溫度越低，則在夏季製冷工況所需的換熱量越多，分配的流量也越多。

本發明空調器的上部換熱單元還包括用於控制所述上部壁掛換熱器的冷媒流量的第一節流閥，第一節流閥設置於上部換熱單元的冷媒管路上；下部換熱單元包括用於控制下部壁掛換熱器的冷媒流量的第二節流閥，第二節流閥設置於下部換熱單元的冷媒管路上。因此步驟S150中，根據步驟S140所確定的上部換熱單元的上部流量M1和下部換熱單元的下部流量M2，分別調節第一節流閥和第二節流閥的流量開度，以使上部換熱單元和下部換熱單元可以分別按照其所確定的冷媒流量運行。

在本發明的一實施中，控制器還用於計算確定並控制調節第一節流閥和第二節流閥的開度，其步驟包括：S151、獲取第一節流閥的第一全開步數A1和第二節流閥的第二全開步數A2；S152、根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m；S153、根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥的開度；S154、根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度。

步驟S151中，第一節流閥的第一全開步數A1為第一節流閥的最大流量開度所對應步數，同理，第二節流閥的第二全開步數A2為第二節流閥額最大流量開度所對應的步數。

總流量M為前述實施例中所確定的變容量壓縮機以雙缸模式或雙級模式運行時的總流量。

在本發明實施例中，步驟S152根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m，其按照如下公式計算確定：

m＝M/(A1+A2)；

本發明所採用的第一節流閥和第二節流閥為同一類型的節流閥型號，因此每一單位步數所對應的單位流量相同，因此可由上述公式確定每步流量m。

實施例中，步驟S153根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥的開度，其按照如下公式計算確定：

k1＝M1/m＝﹛M*T2/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜，k1即為第一節流閥的開度；

步驟S154根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度，其按照如下公式計算確定：

k2＝M2/m＝﹛M*T1/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜，k2即為第二節流閥的開度。

因此，在步驟S150中，控制上部壁掛換熱器以上部流量運行的流程為：將第一節流閥的開度調整至前述實施例中計算確定的開度k1；控制下部壁掛換熱器以下部流量運行的流程為：將第二節流閥的開度調整至前述實施例中計算確定的開度k2。

下面結合一具體實施例對由控制器所控制執行的本發明空調器的具體工作流程進行詳細說明：

S210、空調以製冷模式開機運行；

S220、獲取空調器製冷運行時的室外環境溫度、用戶設定的上部壁掛換熱器的上部工作溫度和下部壁掛換熱器的下部工作溫度；

S230、判斷室外環境是否大於或等於預置的溫度閾值，如果是，則執行步驟S241，如果否，則執行步驟S242,；

溫度閾值為預先存儲在控制器內的閾值參數，例如，夏季製冷工況所適配的溫度閾值參數可以為32℃、33℃、35℃等。

S241、控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，並確定總流量M，並執行步驟S251～S254；

S242、控制變容量壓縮機以雙級模式運行，並確定總流量M，並執行步驟S251～S254；

S251、計算確定上部流量和下部流量，其中，上部流量和下部流量按照如下公式計算：

上部流量為M1＝M*T2/(T1+T2)，

下部流量為M2＝M*T1/(T1+T2)；

S252、獲取第一節流閥的第一全開步數A1和第二節流閥的第二全開步數A2，計算確定每步流量m，其中，每步流量m按照如下公式計算：

m＝M/(A1+A2)；

S253、計算確定第一節流閥的開度k1和第二節流閥的開度k2，其中，k1和k2按照人如下公式計算：

k1＝M1/m＝﹛M*T2/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜，

k2＝M2/m＝﹛M*T1/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜；

S254、將第一節流閥的開度調整至k1，第二節流閥的開度調整至k2。

上述的實施例是以空調器在夏季製冷工況為例進行說明，而在冬季制熱工況中，由於室外低溫環境會影響空調器的室外換熱器的換熱量，因此，本發明控制器在冬季制熱工況中的控制流程，步驟S121適應性的設定為：在室外環境溫度小於或等於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙缸模式運行；步驟S122適應性的設定為：在室外環境溫度大於閾值的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙級模式運行。其餘的控制步驟與前述實施例相同，也可參照前述實施例作適應性修改。

在冬季製冷工況中，控制器內存儲的溫度閾值為冬季溫度較低、可能會影響室外換熱器與室外環境換熱的溫度參數，例如，-3℃、0℃、1℃等。

為了實現前述控制器可以控制空調器執行上述流程，本發明對空調器的具體部件組成及結構作進一步說明：

空調器包括室外機1和室內機2，其中，室外機1設置於室外，用於與室外環境進行換熱；室內機2設置於室內，用於與室內環境進行換熱，從而實現對室內環境的製冷、制熱或者除溼等操作。

在本發明的一實施例中，空調器的室外機1主要包括變容量壓縮機組件、室外換熱器11等部件，其中，變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機12和第一四通閥13，本發明通過切換第一四通閥13的不同閥位實現對變容量壓縮機12的模式切換，從而改變變容量壓縮機12的容量，使得變容量壓縮機12的雙級模式和雙缸模式可以分別滿足空調在不同工況下的冷媒需求。

具體實施例中，變容量壓縮機12包括第一壓縮缸121和第二壓縮缸122，兩個壓縮缸均可以單獨均可以對冷媒執行壓縮操作，在圖示中，就變容量壓縮機單機而言，兩個壓縮缸的缸體互不連通，本發明通過第一四通閥13實現兩個壓縮缸體的連通，並且在第一四通閥13處於不同閥位時，兩個壓縮缸分別構成雙級模式冷媒流路和雙缸模式冷媒流路。

實施例中，變容量壓縮機12的機體上共開設有用於與外部冷媒管路連通的5個埠，包括第一埠123、第二埠124、第三埠125、第四埠126和排氣口127，其中，第四埠126在變容量壓縮機12的機體內部與排氣口127相連通，排氣口127與壓縮機的排氣管路相連通，使經過壓縮後的冷媒可以沿排氣管路輸入空調器的冷媒循環管路內；第一壓縮缸121具有第一進氣口1211和第一出氣口1212，第一進氣口1211與第一埠123連接，第二出氣口1212與第二埠124連接；第二壓縮缸122具有第二進氣口1221和第二出氣口1222，其中，第二進氣口1221與第三埠123相連通，第二出氣口1222與變容量壓縮機12的排氣口127相連通。

第一四通閥13的結構主要包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口131、第二接口132、第三接口133和第四接口134，閥塊具有連通第一接口131和第二接口132、連通第三接口133和第四接口134的第一閥位，連通第二接口132和第三接口133、阻斷第一接口131和第四接口134的第二閥位；其中，第二接口132與第二壓縮缸122的第二進氣口1221相連通，第三接口132與第一壓縮缸121的第一出氣口1211相連通，第四接口134通過第四埠126與排氣口127相連通。

在第一四通閥13處於前述的第一閥位時，變容量壓縮機12以雙缸模式運行，冷媒在變容量壓縮機組件內的流動路徑包括兩條：(1)待壓縮的冷媒沿變容量壓縮機12的第一埠123流入，冷媒依次流經變容量壓縮機12的第一埠123→第一進氣口1211→第一壓縮缸121→第一出氣口1212→變容量壓縮機12的第二埠124→第一四通閥13的第三接口133→閥腔-第一四通閥13的第四接口134→變容量壓縮機12的第四埠126→變容量壓縮機12的排氣口127，在此冷媒流動路徑中，冷媒由第一壓縮缸121進行一次壓縮，最後經由排氣口127輸出至空調器的冷媒循環流路中；(2)待壓縮的冷媒沿第一四通閥13的第一接口131流入，冷媒依次流經第一四通閥13的第一接口131→閥腔→第一四通閥13的第二接口132→變容量壓縮機12的第三埠125→第二進氣口1221→第二壓縮缸122→第二出氣口1222→變容量壓縮機12的排氣口127，在此冷媒流動路徑中，冷媒由第二壓縮缸122進行一次壓縮，最後經由排氣口127輸出至空調器的冷媒循環流路中。在上述的兩條冷媒流動路徑中，變容量壓縮機12的兩個壓縮缸可以分別單獨執行吸氣、壓縮和排氣等操作，可以有效增加冷媒的壓縮量，提高壓縮機的冷媒輸出量，以滿足室內機2的多個換熱單元進行製冷、制熱或除溼等操作時的冷媒量需求。

在第一四通閥13處於前述的第二閥位時，變容量壓縮機12以雙級模式運行，冷媒在變容量壓縮機12內的流動路徑為一條：待壓縮的冷媒沿變容量壓縮機12的第一埠123流入，冷媒依次流經變容量壓縮機12的第一埠123→第一進氣口1211→第一壓縮缸121→第一出氣口1222→變容量壓縮機12的第二埠124-第一四通閥13的第三接口134→閥腔→第一四通閥13的第二接口132→變容量壓縮機12的第三埠125→第二進氣口1221→第二壓縮缸122→第二壓縮缸122的第二出氣口1222→變容量壓縮機122的排氣口127，在此冷媒流動路徑中，冷媒由第一壓縮缸121進行一次壓縮，並由第二壓縮缸122進行二次壓縮，最後經由排氣口127輸出至空調器的冷媒循環流路中。在上述的冷媒流動路徑中，變容量壓縮機12的兩個壓縮缸先後執行吸氣、壓縮和排氣等操作，從而實現對冷媒的二次壓縮，可以有效提高冷媒的壓縮比，以增強室內換熱器和室外換熱器11的換熱效率。

在實施例中，本發明的空調器還包括用於檢測室內溫度的溫度傳感器和用於檢測室內溼度的溼度傳感器，溫度傳感器和溼度傳感器可以將其檢測到的室內溫度和室內溼度信息傳輸至控制器。另外，空調器還包括用於檢測室外溼度的溼度傳感器和用於檢測室外溼度的溼度傳感器，上述溫度傳感器和溼度傳感器可以將其檢測到的室外溫度和室外溼度信息傳輸至控制器。

室外換熱器11包括第一冷媒口111和第二冷媒口112，冷媒經由第一冷煤口111和第二冷煤口112流入或流出室外換熱器11；其中，在空調運行製冷模式或除溼模式時，變容量壓縮機12排出的冷媒從第一冷煤口111流入，在室外換熱器11內與室外環境換熱後，冷媒從第二冷煤口112流出，並流向室內機2的兩個換熱單元的室內換熱器，以繼續與室內環境換熱；在空調運行制熱模式時，兩個換熱單元的室內換熱器排出的冷媒從第二冷煤口112流入室外換熱器11，在室外換熱器11內與室外環境換熱後，冷媒從第一冷煤口111流出，並流向變容量壓縮機12，以由變容量壓縮機12重新對冷媒進行壓縮。

實施例中，室外機1還包括用於與上部換熱單元配合使用的第二四通閥14和第一氣液分離器16，以及用於與下部換熱單元配合使用的第三四通閥15和第二氣液分離器17；室內機2包括上部換熱單元和下部換熱單元，其中，上部換熱單元包括上部壁掛換熱器21和第一驅動風機，下部換熱單元包括下部壁掛換熱器22和第二驅動風機，上部壁掛換熱器21和下部壁掛換熱器22可以單獨與室內環境進行換熱。

其中，上部壁掛換熱器21通過第二四通閥14與室外換熱器11、第一氣液分離器16、變容量壓縮機12相連接，構成上部冷媒循環流路。

上部冷媒循環流路的各部件的結構及連接方式為：上部壁掛換熱器21包括第一冷煤口211和第二冷煤口212；第一氣液分離器16包括第一進口161和第一出口162；第二四通閥14包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口141、第二接口142、第三接口143和第四接口144，閥塊具有連通第一接口141和第二接口142、連通第三接口143和第四接口144的第一閥位，連通第二接口142和第三接口143、連通第一接口141和第四接口144的第二閥位；第二四通閥14的第一接口141與上部壁掛換熱器21的第一冷煤口211連接，第二接口142與第一氣液分離器16的第一進口161連接，第三接口143與室外換熱器11的第一冷煤口111連接，第四接口144與變容量壓縮機12的排氣口127連接；上部壁掛換熱器21的第二冷煤口212與室外換熱器11的第二冷煤口112連接；第一氣液分離器16的第一出口161與第一四通閥13的第一接口131相連接。

在空調器的上部換熱單元運行製冷模式或除溼模式時，第二四通閥14的閥塊處於第一閥位，則上部冷媒循環流路的冷媒流動順序如圖中的實線箭頭所示：變容量壓縮機12的排氣口127→第二四通閥14的第四接口144→第二四通閥14的閥腔→第二四通閥14的第三接口143→室外換熱器11的第一冷煤口111→室外換熱器11→室外換熱器11的第二冷煤口112→上部壁掛換熱器21的第二冷煤口212→上部壁掛換熱器21→上部壁掛換熱器21的第一冷煤口211→第二四通閥14的第一接口141→第二四通閥14的閥腔→第二四通閥14的第二接口142→第一氣液分離器16的第一進口161→第一氣液分離器16→第一氣液分離器161的第一出口162→第一四通閥13的第一接口131，冷媒經由第一四通閥13重新流回至變容量壓縮機12內進行壓縮，從而實現冷媒在整個冷媒循環流路的持續流動。

在空調器的上部換熱單元運行制熱模式時，第二四通閥14的閥口處於第二閥位，則上部冷媒循環流路的冷媒流動順序如圖中的虛線箭頭所示：變容量壓縮機12的排氣口127→第二四通閥14的第四接口144→第二四通閥14的閥腔→第二四通閥14的第一接口141→上部壁掛換熱器21的第一冷煤口211→上部壁掛換熱器21→上部壁掛換熱器21的第二冷煤口212→室外換熱器11的第二冷煤口112→室外換熱器11→室外換熱器11的第一冷煤口111→第二四通閥14的第三接口143→第二四通閥14的閥腔→第二四通閥14的第二接口142→第一氣液分離器16的第一進口161→第一氣液分離器16→第一氣液分離器16的第一出口162→第一四通閥13的第一接口131，冷媒經由第一四通閥131重新流回至變容量壓縮機12內進行壓縮，從而實現冷媒在整個冷媒循環流路的持續流動。

另外，下部壁掛換熱器22通過第三四通閥15與室外換熱器11、第二氣液分離器17、變容量壓縮機12相連接，構成下部冷媒循環流路。

下部冷媒循環流路的各部件的結構及連接方式為：下部壁掛換熱器22包括第一冷煤口221和第二冷煤口222；第二氣液分離器17包括第二進口171和第二出口172；第三四通閥15包括閥體、設置於閥體內的閥腔的閥塊，以及第一接口151、第二接口152、第三接口153和第四接口154，閥塊具有連通第一接口151和第二接口152、連通第三接口153和第四接口154的第一閥位，連通第二接口152和第三接口153、連通第一接口151和第四接口154的第二閥位；第三四通閥15的第一接口151與下部壁掛換熱器22的第一冷煤口221連接，第二接口152與第二氣液分離器17的第二進口171連接，第三接口153與室外換熱器11的第一冷煤口111連接；第四接口154與變容量壓縮機12的排氣口127連接；下部壁掛換熱器22的第二冷煤口222與室外換熱器11的第二冷煤口112連接；第二氣液分離器17的第二出口172與第一壓縮缸121的第一進氣口1211相連接。

在空調器的下部換熱單元運行製冷模式或除溼模式時，第三四通閥15的閥塊處於第一閥位，則下部冷媒循環流路的冷媒流動順序如圖中的實線箭頭所示：變容量壓縮機12的排氣口127→第三四通閥15的第四接口154→第三四通閥15的閥腔→第三四通閥15的第三接口153→第一冷媒支路181→室外換熱器11的第一冷煤口111→室外換熱器11→室外換熱器11的第二冷煤口112→下部壁掛換熱器22的第二冷煤口222→下部壁掛換熱器22→下部壁掛換熱器22的第一冷煤口221→第三四通閥15的第一接口153→第三四通閥15的閥腔→第三四通閥15的第二接口152→第二氣液分離器17的第二進口171→第二氣液分離器17→第一氣液分離器17的第二出口172→變容量壓縮機12的第一埠123，冷媒重新流回至變容量壓縮機12內進行壓縮，從而實現冷媒在整個冷媒循環流路的持續流動。

在空調的下部換熱單元運行制熱模式時，第三四通閥15的閥塊處於第二閥位，則下部冷媒循環流路的冷媒流動順序如圖中的虛線箭頭所示：變容量壓縮機12的排氣口127→第三四通閥15的第四接口154→第三四通閥15的閥腔→第三四通閥15的第一接口151→下部壁掛換熱器22的第一冷煤口221→下部壁掛換熱器22→下部壁掛換熱器22的第二冷煤口222→室外換熱器11的第二冷煤口112→室外換熱器11→室外換熱器11的第一冷煤口111→第三四通閥15的第三接口153→第三四通閥15的閥腔→第三四通閥15的第二接口152→第二氣液分離器17的第二進口171→第二氣液分離器17→第二氣液分離器17的第二出口172→變容量壓縮機12的第一埠123，冷媒重新流回至變容量壓縮機12內進行壓縮，從而實現冷媒在整個冷媒循環流路的持續流動。

第一節流閥23設置於上部壁掛換熱器21的第二冷煤口211與室外換熱11器的第二冷煤口112之間的冷媒管路上，用於對流入上部壁掛換熱器21的冷媒進行節流操作；第二節流閥24設置於下部壁掛換熱器22的第二冷煤口222與室外換熱器11的第二冷煤口112之間的冷媒管路上，用於對流入下部壁掛換熱器22的冷媒進行節流操作。

另外，在變容量壓縮機12以雙級模式運行時，第一四通閥13的閥口處於第二閥位，阻斷了第一接口131，上部冷媒循環流路也一併被阻斷，為保證第一冷媒循環流路內的冷媒流動，本發明空調器的室外機還設有冷媒支路18，冷媒支路18的一端連接於第一氣液分離器16的第一出口161與第一四通閥13的第一接口131之間的冷媒管路上，另一端連接於第二氣液分離器17的第二出口171與第一壓縮缸121的第一進氣口1211之間的冷媒管路上，並在該冷媒支路18上設置有電磁閥19；在變容量壓縮機12以雙缸模式運行時，電磁閥19關閉，冷媒支路處於阻斷狀態，第一冷媒循環管路和第二冷媒循環管路按照前述實施例中的冷媒順序流動；在變容量壓縮機12運行雙級模式時，電磁閥19開啟，從第一氣液分離器16的第一出口161流出的冷媒，與從第二氣液分離器17的第二出口171流出的冷媒匯流後，一併沿變容量壓縮機12的第一埠123流入第一壓縮缸體121進行壓縮。

同時，為了實現前述實施例所公開的控制方法的相關步驟流程，本發明空調器的控制器用於：獲取用戶設定的上部壁掛換熱器的上部工作溫度和下部壁掛換熱器的下部工作溫度；在溫度傳感器檢測的室外環境溫度大於或等於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙缸模式運行，其中，雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式；確定變容量壓縮機以雙缸模式運行的總流量；根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

在實施例中，控制器還用於：在室外環境溫度小於預置的溫度閾值時，控制變容量壓縮機以雙級模式運行，其中，雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式；確定變容量壓縮機以雙級模式運行的總流量；根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量；控制上部壁掛換熱器以上部流量運行，下部壁掛換熱器以下部流量運行。

在實施例中，控制器根據上部工作溫度、下部工作溫度和總流量，確定上部壁掛換熱器的上部流量和下部壁掛換熱器的下部流量，其流程包括：M1＝M*T2/(T1+T2)，M2＝M*T1/(T1+T2)，其中，M為總流量，T1為上部工作溫度，T2為下部工作溫度，M1為上部流量，M2為下部流量。

在實施例中，控制器還用於：獲取第一節流閥的第一全開步數A1和第二節流閥的第二全開步數A2；根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m；根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥(23)的開度；根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度。

在實施例中，根據第一全開步數A1、第二全開步數A2和總流量M，確定第一節流閥和第二節流閥的每步流量m，包括：每步流量的計算公式為：m＝M/(A1+A2)。

在實施例中，根據上部流量M1和每步流量m，確定第一節流閥的開度，包括：第一節流閥的開度k1計算公式為：k1＝M1/m＝﹛M*T2/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜；根據下部流量M2和每步流量m，確定第二節流閥的開度，包括：第二節流閥的開度k2計算公式為：k2＝M2/m＝﹛M*T1/(T1+T2)﹜/﹛M/(A1+A2)﹜。

應當理解的是，本發明並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的流程及結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本發明的範圍僅由所附的權利要求來限制。