空调系统的制作方法

1.本技术涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种空调系统。


背景技术：

2.目前，传统空调系统采用冷冻除湿方式，被处理空气等湿降温达到饱和，再降温除湿，这种空气热湿处理方式称为温湿度耦合处理。现有空调系统的显热比一般在0.7～0.8之间。
3.然而不同地区室内显热比不同，即使是同一地区，一天中不同时刻室内显热比也不同。基于温湿度耦合处理的空调系统，以室内温度作为控制参数，当空调系统的设备显热比大于室内显热比时，会导致室内空气的相对湿度偏高。此时，人们会通过降低空调温度的方式获得较为舒适的温湿环境，这种方法会造成耗电量剧增，制冷能效大幅下降，经过对热湿地区某住宅进行温湿度调节实测，空调器设定温度从26℃降低到25℃，耗电量增加约50％。
4.可见，传统方式通过降低空气温度获得满意舒适度的方法会导致空调系统运行能耗大幅增加，不利于能源的高效利用。


技术实现要素：

5.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
6.本公开实施例提供一种空调系统，以解决现有过降低空气温度获得满意舒适度的方法导致空调系统能耗大的问题。
7.根据本发明的实施例，提供了一种空调系统，包括：压缩机；换热件；多级换热器，包括第一至第n换热器；第一至第n支路，所述第一至第n支路上分别设有第一至第n节流装置；所述压缩机、所述换热件和所述多级换热器依次连接，其中，所述换热件与所述多级换热器之间通过所述第一至第n支路相连接，所述第一至第n支路的一端均与所述换热件相连接，所述第一至第n支路的另一端分别与所述第一至第n换热器的第一冷媒出入口相连接，所述第一至第n换热器的第二冷媒出入口均与所述压缩机相连接，n为大于或等于2的整数。
8.可选地，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口分别与第二至第n换热器的第一冷媒出入口相连接。
9.可选地，第n换热器的第二冷媒出入口与所述压缩机直接连接，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口均通过第n换热器的第二冷媒出入口与所述压缩机相连接。
10.可选地，沿空气的流动方向，所述第一至第n换热器依次设置。
11.可选地，空调系统还包括：控制器，与所述第一至第n节流装置均相连接，响应于恒湿降温指令，控制所述空调系统运行恒湿降温模式，控制所述第一至第i节流装置开启，第i至第n节流装置关闭，第一至第i换热器的蒸发温度均高于露点温度，且第一至第i换热器的
蒸发温度依次降低，其中，i为大于或等于1且小于或等于n的整数。
12.可选地，空调系统还包括：控制器，与所述第一至第n节流装置均相连接，响应于恒温除湿指令，控制所述空调系统运行恒温除湿模式，控制所述第一至第n节流装置均开启，且第n节流装置完全打开，所述第一换热器的蒸发温度等于露点温度，第二至第n-1换热器的蒸发温度依次降低且均低于露点温度。
13.可选地，空调系统还包括：控制器，与所述第一至第n节流装置均相连接，响应于高能效降温除湿指令，控制所述空调系统运行高能效降温除湿模式，控制所述第一至第n节流装置均开启，第一至第n换热器的蒸发温度依次降低，第i换热器的蒸发温度ti与露点温度的差值的绝对值小于或等于预设差值，第一至第i-1换热器的蒸发温度大于露点温度，第i+1至第n换热器的蒸发温度小于露点温度，其中，i为大于1且小于n的整数，n为大于或等于3的整数。
14.可选地，所述控制器还用于：响应于高能效降温除湿指令，如果室内湿度大于预设湿度范围，所述控制器控制所述空调系统运行恒温除湿模式直至所述室内湿度处于所述预设湿度范围内；响应于高能效降温除湿指令，如果室内湿度处于所述预设湿度范围内，所述控制器控制所述空调系统运行高能效降温除湿模式。
15.可选地，空调系统还包括：控制器，与所述第一至第n节流装置均相连接，响应于制热指令，控制所述空调系统运行制热模式，控制第一节流装置开启，第二至第n节流装置均关闭，所述压缩机流出的冷媒依次经第n至第一换热器后从所述第一节流装置流入所述换热件。
16.可选地，空调系统还包括：分流装置，所述第一至第n支路的所述一端通过所述分流装置与所述换热件相连接。
17.本公开实施例提供的空调系统，可以实现以下技术效果：
18.设置第一至第n节流装置及第一至第n换热器，这样可以通过调节第一至第n节流装置的开度控制相对应的第一至第n换热器的蒸发温度。蒸发温度跟露点温度的关系，影响着换热器制冷及除湿的效果，因此，可以通过分别控制第一至第n节流装置的开度调整第一至第n换热器的制冷及除湿效果，从而可以在一个空调系统中设置多个蒸发温度，利用不同蒸发温度对空气进行温湿分控，实现温湿控制需求的精确处理，降低了空调系统运行的能耗，解决了传统方式导致的空调器能耗大幅增加的问题。
19.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
20.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
21.图1是本公开实施例提供的一个空调系统的结构示意图；
22.图2是图1中b处的放大结构示意图；
23.图3是本公开实施例提供的另一个空调系统的结构示意图；
24.图4是图3中d处的放大结构示意图；
25.图5是本公开实施例提供的再一个空调系统的结构示意图；
26.图6是图5中e处的放大结构示意图。
27.附图标记：
28.10、压缩机；20、四通阀；201、第一端口；202、第二端口；203、第三端口；204、第四端口；30、换热件；40、多级换热器；401、第一换热器；4011、第一换热器的第一冷媒出入口；4012、第一换热器的第二冷媒出入口；402、第二换热器；4021、第二换热器的第一冷媒出入口；4022、第二换热器的第二冷媒出入口；403、第三换热器；4031、第三换热器的第一冷媒出入口；4032、第三换热器的第二冷媒出入口；40n、第n换热器；40n1、第n换热器的第一冷媒出入口；40n2、第n换热器的第二冷媒出入口；501、第一节流装置；502、第二节流装置；503、第三节流装置；50n、第n节流装置；60、分流装置；701、第一支路；702、第二支路；703、第三支路；70n、第n支路。
具体实施方式
29.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
30.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。
31.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
32.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
33.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
34.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.结合图1-6所示，本公开实施例提供一种空调系统，包括压缩机10、换热件30、多级换热器40、第一至第n节流装置。压缩机10、换热件30和多级换热器40依次连接。
37.可选地，空调系统还包括换向件，换向件可以为四通阀20。
38.如图1、图3和图5所示，压缩机10的排气口与四通阀20的第一端口201相连接，四通阀20的第二端口202与换热件30相连接，四通阀20的第三端口203与多级换热器40相连接，四通阀20的第四端口204与压缩机10的回气口相连接。
39.四通阀20的第一端口201选择性的与第二端口202和第三端口203中的一个导通，第四端口204选择性的与第二端口202和第三端口203中的另一个导通。以第一端口201与第二端口202导通为例，压缩机10的排气口排出的冷媒依次流经第一端口201、第二端口202、换热件30、多级换热器40再经第三端口203和第四端口204流回压缩机10的回气口。
40.多级换热器40包括第一至第n换热器，n为大于或等于2的整数。
41.换热件30与多级换热器40之间通过第一至第n支路相连接，如图1和图5中，第一支路701、第二支路702、第三支路703
……
第n支路70n。
42.第一至第n支路分别设有第一至第n节流装置，第一至第n支路的一端均与换热件30相连接，第一至第n支路的另一端分别与第一至第n换热器的第一冷媒出入口相连接，第一至第n换热器的第二冷媒出入口均与压缩机10相连接。
43.第m节流装置设于第m支路，第m支路的一端与换热件30相连接，另一端与第m换热器的第一冷媒出入口相连接，其中，m为大于或等于1小于或等于n的整数。其中，第m节流装置可以为电子膨胀阀或毛细管等。
44.换热件30流出的冷媒经第一至第n支路，分别流入第一至第n换热器的第一冷媒出入口，再从第一至第n换热器的第二冷媒出入口经四通阀20流回压缩机10。
45.设置第一至第n节流装置，可以通过调节第一至第n节流装置的开度分别控制第一至第n换热器的蒸发温度，从而可以在同一个空调系统中设置多个蒸发温度。蒸发温度的改变影响着蒸发温度与露点温度的关系，从而影响换热器的降温及除湿能力，多个不同的蒸发温度使得多个换热器能够具有不同的降温及除湿能力。因此，可以利用多个不同的蒸发温度对空气进行温湿分控，实现温湿控制需求的精确处理，摒弃传统的温湿度耦合处理方式。
46.可选地，如图2、图4和图6所示，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口分别与第二至第n换热器的第一冷媒出入口相连接。
47.该方案中，如图1和图5所示，在需要制冷和/或除湿(例如恒湿降温模式、恒温除湿模式或高能效降温除湿模式)时，冷媒从第一节流装置501流入第一换热器的第一冷媒出入口4011后，冷媒从第一换热器的第二冷媒出入口4012流出，流入第二换热器的第一冷媒出入口4021，与从第二节流装置502经第二换热器的第一冷媒出入口4021流入的冷媒汇合，汇合后的冷媒流经第二换热器402，并从第二换热器的第二冷媒出入口4022流出，流入第三换热器的第一冷媒出入口4031，与从第三节流装置503经第三换热器的第一冷媒出入口4031流入的冷媒汇合，汇合后的冷媒流经第三换热器403
……
，直至冷媒从第n换热器的第二冷媒出入口40n2流回压缩机10的回气口。其中，在制冷或除湿时，换热件为冷凝器，换热器为蒸发器。
48.在冷媒流动过程中，第m换热器流出冷媒参与第m+1换热器的换热循环，充分利用冷媒制冷能力，实现大幅节能提效，其中，m为大于或等于1且小于n的整数。
49.在一些实施例中，第m换热器的第二冷媒出入口连接有两条分支，其中一条分支
(第一分支)与第m+1换热器的第一冷媒出入口连接，另一条分支(第二分支)与压缩机连接。这样第m换热器的第二冷媒出入口流出的冷媒分为两路，一路通过第一分支进入第m+1换热器，另一路通过第二分支进入压缩机，其中m为大于或等于1且小于n的整数。
50.其中，当n为2时，第一换热器的第二冷媒出入口4012与第二换热器的第一冷媒出入口4021相连接。
51.为方便第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口分别与第二至第n换热器的第一冷媒出入口相连接，第一至第n换热器依次相贴合，且第r换热器的第一冷媒出入口与第r+1换热器的第二冷媒出入口位于多级换热器长度方向(如图2中上下方向)的同一侧，其中r为大于或等于1且小于n的整数。
52.可选地，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口均通过第n换热器的第二冷媒出入口40n2与压缩机10相连接。
53.该方案中，如图3所示，在需要制热时，压缩机10流出的冷媒经四通阀20后，流入第n换热器的第二冷媒出入口40n2，冷媒经第n换热器的第一冷媒出入口40n1流出，当第n节流装置50n关闭时，全部冷媒进入第n-1换热器的第二冷媒出入口，经第n-1换热器的第一冷媒出入口流出，当第n-1节流装置关闭时，全部冷媒进入第n-2换热器的第二冷媒出入口
……
，直至冷媒从第一换热器的第一冷媒出入口4011流出。其中，当第n节流装置50n打开时，部分冷媒进入第n-1换热器的第二冷媒出入口，部分冷媒进入第n节流装置50n。当第n-1节流装置打开时，部分冷媒进入第n-2换热器的第二冷媒出入口，部分冷媒进入第n-1节流装置。其中，在制热时，换热件为蒸发器，换热器为冷凝器。
54.制热时，冷媒依次流经第n至第一换热器401，充分利用多级换热器40，增强空调系统的制热能力。
55.本技术中，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口分别与第二至第n换热器的第一冷媒出入口相连接，第一至第n-1换热器的第二冷媒出入口均通过第n换热器的第二冷媒出入口40n2与所述压缩机10相连接，避免第一至第n换热器中流出的冷媒直接返回压缩机10而导致的冷媒能量没有充分利用造成能耗浪费。
56.当n为2时，第一换热器的第二冷媒出入口4012与第二换热器的第一冷媒出入口4021相连接。
57.可选地，沿空气的流动方向，第一至第n换热器依次设置，换言之，空气依次流经第一至第n换热器后，从空调系统室内机的出风口吹出。
58.该方案中，将第一至第n换热器沿空气的流动方向依次设置，当对第一至第n换热器的蒸发温度进行梯度调控时，当空气流经第p换热器时，第p换热器能够对流经第p-1换热器后的空气进行升温或降温处理，满足对用户温度的要求，还能够充分利用第p换热器的能量，进一步降低空调系统的能耗，其中p为大于1且小于或等于n的整数。
59.如图1至图6中，多级换热器处成排的箭头示意空气流动方向，换热件处成排的箭头示意空气流动方向，其他箭头示意冷媒流动方向。
60.可选地，如图1所示，空调系统还包括控制器，控制器与第一至第n节流装置均相连接，响应于恒湿降温指令，控制空调系统运行恒湿降温模式，控制第一至第i节流装置开启，第i至第n节流装置50n关闭，第一至第i换热器的蒸发温度均高于露点温度，且第一至第i换热器的蒸发温度依次降低，其中，i为大于或等于1且小于或等于n的整数。
61.如图1和图3所示，以n＝3为例，在恒湿降温模式下，可以是第一节流装置501、第二节流装置502开启，第三节流装置503关闭，第三换热器403不参与制冷循环，调整第一节流装置501和第二节流装置502的开度，经节流调控后的第一换热器401蒸发温度高于露点温度，第二换热器402蒸发温度略高于露点温度(例如与露点温度的差值小于5℃)，空气流经第一换热器401和第二换热器402进行恒湿降温，仅处理空气中显热负荷。还可以是第一节流装置501开启，第二节流装置502和第三节流装置503均关闭，调整第一节流装置501的开度，经节流调控后的第一换热器401蒸发温度高于露点温度，空气流经第一换热器401进行恒湿降温，仅处理空气中显热负荷。
62.以n＝4为例，恒湿降温模式下，可以控制第一节流装置501开启，第二至第四节装置关闭，还可以控制第一和第二节流装置502开启，第三和第四节流装置关闭，或者可以控制第一至第三节流装置503开启，第四节流装置关闭。以第一至第三节流装置503开启，第四节流装置关闭为例，恒湿降温模式下，第一至第三换热器403的蒸发温度均高于露点温度，且第一换热器401的蒸发温度大于第二换热器402的蒸发温度，第二换热器402的蒸发温度大于第三换热器403的蒸发温度。
63.该方案，通过对第一至第n节流装置的控制，能够实现恒湿降温模式，满足用户快速降温的要求。
64.可选地，如图1所示，空调系统还包括控制器，控制器与第一至第n节流装置均相连接，响应于恒温除湿指令，控制空调系统运行恒温除湿模式，控制第一至第n节流装置均开启，且第n节流装置50n完全打开，第一换热器401的蒸发温度等于露点温度，第二至第n-1换热器的蒸发温度依次降低且均低于露点温度。
65.在恒温除湿模式下，第一至第n节流装置均开启，其中，第一至第n-1节流装置的开度小于1，即第一至第n节流装置的未完全打开，均具有一定的节流作用。
66.以n＝3为例，经节流调控后的第一换热器401的蒸发温度等于露点温度，第二换热器402的蒸发温度低于露点温度，空气流经第二换热器402实现强力除湿功能，第三节流装置503可全开，此时第三换热器403的蒸发温度可近似与换热件30出口温度相同，目的是使经过前面强降温除湿的空气流经第三换热器403时进行升温处理，实现恒温除湿效果。
67.以n＝4为例，经节流调控后的第一换热器401的蒸发温度等于露点温度，第二换热器402、第三换热器403的蒸发温度均低于露点温度，且第二换热器402的蒸发温度大于第三换热器403的蒸发温度，空气流经第二换热器402和第三换热器403实现强力除湿功能，第四节流装置可全开，此时第四换热器的蒸发温度可近似与换热件30出口温度相同，目的是使经过前面强降温除湿的空气流经第三换热器403时进行升温处理，实现恒温除湿效果。
68.可选地，如图1所示，空调系统还包括控制器，控制器与第一至第n节流装置均相连接，响应于高能效降温除湿指令，控制空调系统运行高能效降温除湿模式，控制第一至第n节流装置均开启，第一至第n换热器的蒸发温度依次降低，第i换热器的蒸发温度ti与露点温度的差值的绝对值小于或等于预设差值，第一至第i-1换热器的蒸发温度大于露点温度，第i+1至第n换热器40n的蒸发温度小于露点温度，其中，i为大于1且小于n的整数，n为大于或等于3的整数。
69.高能效降温除湿模式下，以n＝3为例，第一至第三节流装置503全部开启，第一至第三节流装置503的开度不同，其中，第一节流装置501节流程度较小，第一换热器401中蒸
发温度t1较高(高于露点温度t0)，空气穿过第一换热器401进行降温处理，主要承担空气显热部分制冷负荷；第二节流装置502的节流程度较第一节流装置501大，第二换热器402的蒸发温度t2较低(约等于露点温度t0)，与露点温度的差值小于预设差值，例如预设差值为1℃，对流经第二换热器402的空气进行主降温辐除湿处理，兼具降温除湿效果；第三节流装置503节流程度最大，第三换热器403的蒸发温度t3最低(低于露点温度)，对流经第三换热器403的空气进行进一步除湿处理。
70.以n＝4为例，在高能效降温除湿模式下，第一至第四节流装置均开启，第一换热器401的蒸发温度、第二换热器402的蒸发温度、第三换热器403的换热器温度、第四换热器的蒸发温度依次降低，第二换热器402或第三换热器403的蒸发温度与露点温度的差值的绝对值小于或等于预设差值。
71.该方案中，在确保第一至第n换热器主要承担的降温/除湿功能基础上，第a换热器流出的冷媒均参与第a+1换热器的换热循环，充分利用流经第一至第n-1换热器的冷媒制冷能力，极大的提高了制冷系统能效，具有极强实用价值，其中，a大于或等于1且小于n。
72.可选地，空调系统还包括用于检测室内湿度的检测装置，检测装置与控制器相连接。检测装置可以为是湿度传感器或其他能够直接或间接检测室内湿度的装置。
73.控制器与检测装置相连接，响应于高能效降温除湿指令，检测装置检测的室内湿度发送至控制器，控制器根据室内湿度进行如下控制：如果室内湿度大于预设湿度范围，控制器控制空调系统运行恒温除湿模式直至室内湿度处于预设湿度范围内；如果室内湿度处于预设湿度范围内，控制器控制空调系统运行高能效降温除湿模式。
74.响应于高能效降温除湿指令，当室内湿度大于预设湿度范围时，说明室内湿度较大，控制器控制空调系统先运行恒温除湿模式，以此快速降低室内湿度；当室内湿度处于预设湿度范围内，响应于高能效降温除湿指令，控制器控制空调系统运行高能效降温除湿模式，直至室内温度达到目标温度范围，室内湿度达到目标湿度范围。
75.可选地，如图3所示，空调系统还包括控制器，控制器与第一至第n节流装置均相连接，响应于制热指令，控制空调系统运行制热模式，控制第一节流装置501开启，第二至第n节流装置50n均关闭，压缩机10流出的冷媒依次经第n至第一换热器401后从第一节流装置501流入换热件30。
76.该方案中，运行制热模式时，从压缩机10流出的冷媒先流经多级换热器40再流经换热件30。在流经多级换热器40时，冷媒依次流经第n至第一换热器401，并从第一换热器的第一冷媒出入口4011流出后，经第一节流装置501流入换热件30。
77.在制热模式下，冷媒第一至第n换热器，即冷媒流经全部的换热器，从而提高空调系统的制热能力。
78.可选地，空调系统还包括分流装置60，第一至第n支路的一端通过分流装置与换热件30相连接。
79.设置分流装置，实现第一至第n支路的并联，使得从换热件30流出的冷媒经分流装置分配后流入第一至第n支路。
80.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征
可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。