本發明涉及制冷與低溫技術領域，特別是涉及空調節能系統和節能方法及空調。

背景技術：

隨著技術的進步，空調研發技術正趨向于根據用戶需要進行室內區別性調溫。目前現有技術中通常采用一臺壓縮機和多臺室內換熱器的組合方式。不過，這種做法對壓縮機的能效提出較高要求，常規做法集中于：增加室內機、室外機的尺寸，增大蒸發器、冷凝器的換熱面積，或者就是采用更高效的壓縮機。同時，也產生一些負面作用，比如：高能耗、費電且對環境影響較重。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種空調節能系統和節能方法及空調，以解決提高能效中高能耗問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提一種空調節能系統，其包括：壓縮機、室外換熱器、氣液分離組件和室內換熱器組，所述壓縮機、所述室內換熱器組、所述室外換熱器三者構成制冷模式或制熱模式的串聯循環通路；所述壓縮機的排氣出口和低壓進口接入所述串聯循環通路；

所述室內換熱器組和所述室外換熱器之間的管路上安裝所述氣液分離組件；

所述室內換熱器組包括兩個以上并聯的室內換熱器；

所述氣液分離組件設置有待分離入口、分離后氣體出口、分離后液體出口；所述待分離入口連通室外換熱器的冷媒出口，所述分離后氣體出口連通所述壓縮機的中壓進口，所述分離后液體出口連通室內換熱器組的冷媒總進口，所述室內換熱器組的冷媒總出口連通所述壓縮機的低壓進口。

在一些實施例中，優選為，所述串聯循環通路上設置四通換向閥，以切換制冷模式的串聯循環或制熱模式的串聯循環。

在一些實施例中，優選為，所述氣液分離組件包括：一組以上的氣液分離結構；當兩組以上時，所述氣液分離結構間串聯或并聯；與所述氣液分離結構的待分離入口相連的管路上設置第一節流裝置。

在一些實施例中，優選為，所述室內換熱器配有對應的第二節流裝置。

在一些實施例中，優選為，在所述室內換熱器的待冷凝冷媒供應管路上安裝對應的所述第二節流裝置。

在一些實施例中，優選為，所述第二節流裝置包括：電子膨脹閥、毛細管或毛細芯。

本發明還提供了一種空調，其包括所述的空調節能系統。

在一些實施例中，優選為，所述的空調應用于車內，空調中的各室內換熱器安裝于車內的不同位置；或應用于室內空調，空調中各室內換熱器安裝于室內的不同位置。

本發明還提供了一種采用所述的空調節能系統的空調節能方法，其包括：

壓縮機在由壓縮機、室內換熱器組、室外換熱器三者構成的串聯循環通路中向兩個以上的室內換熱器供應冷媒；

冷媒在向并聯的兩個所述室內換熱器傳輸時被氣液分離，分離后氣體回到壓縮機，分離后液體進入所述室內換熱器，并在各所述室內換熱器間分流。

在一些實施例中，優選為，所述冷媒在進入所述室內換熱器供蒸發前，先進入第二節流裝置。

在一些實施例中，優選為，所述冷媒在進入所述氣液分離組件前，先進入第一節流裝置。

(三)有益效果

本發明提供的技術方案，各室內換熱器在管路上并聯，通過制冷劑在不同室內換熱器中的使用和溫度改變，引起各室內換熱器的換熱效果有一定的差別，出現一機多溫的效果。且在并聯的兩個以上室內換熱器的通路前安裝氣液分離組件，使制冷劑進行重新分配，將冷凝后的冷媒進行氣液分離，將氣體分離出去，送入壓縮機再加壓，而分離的液體用于后續蒸發，經過分離之后，氣態制冷劑都分離出去，提高蒸發器換熱效率，經過分離使更多液態制冷劑進入換熱器，大大提升了換熱效率，有利于提高空調系統在制冷與制熱時的能效，節約電能。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例中制冷模式下空調節能系統的冷媒流向示意圖；

圖2為本發明一個實施例中制熱模式下空調節能系統的冷媒流向示意圖。

附圖標注：

101壓縮機； 102四通換向閥；

103室外換熱器； 104第二節流裝置；

105第一室內換熱器； 106第二節流裝置；

107第二室內換熱器； 108第一節流裝置；

109氣液分離器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。“前一個”“后一個”為以冷媒的流動方向進行描述，該描述是為了方便表述進行的區別性標注，不具有實際的前后關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

由于目前空調能效提高的同時，出現高能耗、費電、環境溫度影響大的問題，本發明給出一種空調節能系統、節能方法及空調。

下面將通過基礎設計、擴展設計及替換設計對產品、方法等進行詳細描述。

一種空調節能系統，其主要由壓縮機、室內換熱器組、室外換熱器和氣液分離組件構成，其中壓縮機、室內換熱器組、室外換熱器三者構成制冷模式或制熱模式的串聯循環通路。制熱模式下，壓縮機的高溫高壓氣體自排氣出口排出首先進入室內換熱器組(充當冷凝器，執行冷凝功能)，換熱，室內空氣被升溫，被冷凝后的冷媒進入室外換熱器(充當蒸發器，執行蒸發功能)，蒸發后氣體回到壓縮機，被壓縮為高溫高壓氣體，實現一個制熱循環。制冷模式下，壓縮機排出的高溫高壓氣體首先進入室外換熱器(充當冷凝器，執行冷凝功能)，被冷凝后的冷媒進入室內換熱器組(充當蒸發器，執行蒸發功能)，換熱，室內空氣被降溫，蒸發后的氣體回到壓縮機的低壓進口，被壓縮為高溫高壓氣體，實現一個制冷循環。

該壓縮機為噴氣增焓式壓縮機，配置一個排氣出口，一個低壓進口和一個中壓進口。室內換熱器組包括兩個以上相互并聯的室內換熱器。

室內換熱器組和室外換熱器之間的管路上安裝氣液分離組件；用于將自室外換熱器排出的冷媒進行氣液分離，將分離的液體送入各室內換熱器，分離的氣體送入壓縮機的中壓進口直接壓縮，通過分離促進換熱效率，減少換熱能耗。為實現該目的，具體結構為：以制冷模式下的冷媒流動為基準進行說明，氣液分離組件設置有待分離入口、分離后氣體出口、分離后液體出口；待分離入口連通室外換熱器的冷媒出口，分離后氣體出口連通壓縮機，分離后液體出口連通后各室內換熱器的冷媒進口(或者連通各室內換熱器的冷媒總進口)，室內換熱器組的冷媒總出口連通壓縮機的低壓進口。

當分離后的液體送入各室內換熱器前，可先進入分流器，通過分流器向各室內換熱器進行分流操作。

需要說明的是，在某些情況下，部分室內換熱器可以采用串聯的方式連接。并聯的室內換熱器可與串聯的室內換熱器共存于該空調節能系統中。

需要說明的是在一些情況下，經過冷凝后的冷媒通常以液體為主，摻雜一些氣體，所以本技術提到的待分離的液體、待分離物質、待分離冷媒等均可以理解為氣體和液體的混合(二者所占比例在不同情況下可能不同)。同時，為了方便氣體和液體的分離，在分離之前可以通過節流等方式獲取氣液狀態混合的混合物，即在氣液分離組件的氣液分離結構前設置節流裝置。

為了實現上述制冷模式、制熱模式下循環，可以在壓縮機高溫高壓氣體排出的通路上設置四通換向閥，四通換向閥分別與室內換熱器組、室外換熱器、壓縮機高溫高壓氣體出口、壓縮機壓級入口相連，根據制冷模式、制熱模式實現不同入口的連通。即串聯循環通路上設置四通換向閥，以切換制冷模式的串聯循環或制熱模式的串聯循環。具體連通方式，后文會通過具體實例來進行說明。

通過上文描述可知氣液分離組件用于氣液分離，在不同的實施例中，具體到該氣液分離組件，其可以由一組以上的氣液分離結構組成，實現氣液的多級分離，氣液分離結構間串聯，上一級氣液分離結構分離出的液體用作下一級氣液分離結構的待分離物質，與氣液分離結構的待分離入口相連的管路上設置第一節流裝置，第一節流裝置將冷媒處理為氣液兩相。

當然，在一些實施例中也可以將氣液分離結構并聯，以提高分離的效率。

氣液分離結構的數目可以根據氣體分離的量、壓縮機功率、冷媒量而定，呈正向對應關系。具體到目前的家用空調來說，可以采用一級或兩級氣液分離結構。

由于氣液分離組件設置于室外換熱器和室內換熱器組之間，因此，其分離出的氣體溫度、壓力均處于中間位置，因此，將氣液分離組件分離出的氣體排入壓縮機的中壓進口，以節省壓縮機功率。

為了調控固定時間內流入室內換熱器的冷媒量，以調控各室內換熱器的制冷效果，達到不同的制冷溫度，室內換熱器配有對應的第二節流裝置，在實際操作中，調整第二節流裝置達到相應效果。該調解可以手動調解，也可以通過智能程序數控。當然，制熱情況下雷同，此處不再贅述。

在具體的結構設計中，在室內換熱器的待冷凝冷媒供應管路上安裝對應的節流裝置。在一些實施例中，節流裝置可以選用電子膨脹閥、毛細管或毛細芯等。

此處以兩個室內換熱器為例，進行空調節能系統的結構關系，冷媒流動相關描述。

圖1示出了制冷模式下的空調節能系統結構圖及冷媒的流動原理：

系統制冷時，四通換向閥A口、B口連通，C口、D口連通。壓縮機101出口2連接四通閥102的A進口，四通閥102出口B連接冷凝器103進口，冷凝器103出口連接第一節流裝置108進口，第一節流裝置108出口連接氣液分離器109，在氣液分離器中，氣液兩相分開，氣體從4V點返回壓縮機的中壓進口，進行下一輪的壓縮，分離后液體在出口4l分為兩路，一路流入第二節流裝置104，然后第二節流裝置104連接第一室內換熱器105，另外一路流入第二節流裝置106，然后第二節流裝置106連接第二室內換熱器107，第一室內換熱器105與第二室內換熱器107的制冷劑一起經過四通換向閥102后，范圍壓縮機低壓進口1，完成一次循環。

其制冷劑的流動是：

低溫低壓的制冷劑氣體經壓縮機101壓縮后，變為高溫高壓的制冷劑氣體，然后經過四通換向閥102后，流入室外換熱器103，與室外環境換熱，變為低溫高壓的制冷劑液體，經過第一節流裝置108后，變為中間溫度中間壓力的氣液兩相制冷劑混合物。混合物進入氣液分離器109，分離后的氣體返回壓縮機的中壓進口，繼續壓縮，為完成下一次制冷循環準備；分離后的液相制冷劑分為兩路，一路流經第二節流裝置104變為低溫低壓的制冷劑氣液兩相混合物，流經第一室內換熱器105，蒸發吸熱，使周圍環境溫度降低，此時制冷劑變為常溫低壓的氣態制冷劑，另一路流經第二節流裝置106變為低溫低壓的制冷劑氣液兩相混合物，流經第二室內換熱器107，蒸發吸熱，使周圍環境溫度降低，此時制冷劑變為常溫低壓的氣態制冷劑，第一室內換熱器105與第二室內換熱器107流出的氣體制冷劑混合之后，流經四通換下閥C與D口，返回壓縮機，至此完成一個制冷循環。

第一節流裝置108是主要的節流裝置，第二節流裝置和B是輔助節流裝置。

如果想獲得大量制冷量就需要增大108的開度，讓后面管路系統流經更多的制冷劑。系統獲得不同的制冷溫度是通過第二節流裝置104和第二節流裝置106進行控制的。104與106的開度不同，制冷劑進入節流裝置節流程度也不同，第一室內換熱器105與第二室內換熱器107的制冷溫度就不一樣，準確講，104或106的開度越小，對應的室內換熱器獲得的制冷溫度也越低。通過調節104與106的開度，來提供周圍環境用戶所需要的制冷溫度。

圖2示出了制熱模式下的空調節能系統結構圖及冷媒的流動原理：

系統制熱時：四通換向閥A口、D口連通，B口、C口連通。

高溫高壓制冷劑氣體從壓縮機101出口流出，之后經過四通換向閥102的A進口，四通換向閥102出口D分為2路，第一路連接第一室內換熱器105進口，第一室內換熱器105出口連接第二節流裝置104進口；第二路連接第二室內換熱器107進口，第一室內換熱器107出口連接第二節流裝置106進口，第二節流裝置、第二節流裝置出口連接氣液分離器109，冷媒被氣液分離，分離的氣體自分離后氣體出口排出，送入壓縮機中壓進口；分離的液體自分離后液體出口排出，送入室外換熱器103進口，室外換熱器103出口連接四通換向閥102進口B，四通換向閥102出口C連接壓縮機進口，至此完成制熱循環。

其制冷劑的流動是：

低溫低壓的制冷劑氣體經壓縮機壓縮后，變為高溫高壓的制冷劑氣體，然后分兩路流動，第一路經過第一室內換熱器后，與室內空氣進行換熱，制冷劑變為低溫高壓液體，室內溫度升高，之后經過第二節流裝置104，制冷劑變為低溫低壓的氣液兩相混合物，第二路與第一路類似，中溫中壓制冷劑氣體經過第二室內換熱器107、第二節流裝置106后，變為低溫低壓的氣液兩相混合物，兩個支路的制冷劑經過混合后流入氣液分離器109，在氣液分離器中氣體液體分離開，氣體經過管路返回壓縮機中壓進口進行下一級的壓縮制熱循環；液體經過第一節流裝置繼續節流降溫，然后流入室外換熱器103，與室外環境換熱，制冷劑溫度升高，氣液兩相混合制冷劑變為氣態，流入壓縮機101，完成一個制熱循環。

制熱時，第二節流裝置104與第二節流裝置106起主要作用。第一節流裝置108起輔助作用。104或者106的開度越大，對應的105或107流經的制冷劑越多，換熱越強，獲得的制熱量也會越多。

圖1和圖2中的第一節流裝置、第二節流裝置可以是電子膨脹閥、毛細管、毛細芯等。

通過上述描述，可知采用上述空調節能系統進行空調節能方法包括：

壓縮機在由壓縮機、室內換熱器組、室外換熱器三者構成的串聯循環通路中向兩個以上的室內換熱器供應冷媒；

冷媒在向并聯兩個所述室內換熱器間傳輸時被氣液分離，分離后氣體回到壓縮機，分離后液體進入室內換熱器，并在各室內換熱器間分流。經過分離之后，氣態制冷劑都分離出去，應該是更多液態制冷劑流入室內換熱器，提高蒸發器換熱效率。

而且，在一些實施例中，冷媒在進入室內換熱器供蒸發前，先進入第二節流裝置。在一些實施例中，冷媒在進入氣液分離組件前，先進入第一節流裝置。

為了增加保護范圍，本技術還提供了一種包含上述空調節能系統的空調。

該空調可應用于車內，空調中的各室內換熱器安裝于車內的不同位置；比如：使用在汽車上面，可以在主副駕駛獲得不同的制冷溫度。

該空調還可以應用于室內空調，空調中各室內換熱器安裝于室內的不同位置。比如：用在家用中央空調上，可以在不同的室內機單元獲得不同的制冷溫度。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。