技术摘要：
本发明涉及一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，包括可移动空调内机和充能外机。充能外机由制冷热泵循环流路、制冷剂充能支路和制冷剂回收支路并联耦合而成。充能外机具有制冷循环和制热循环两种运行状态，分别向蓄能模块进行充冷和充热，蓄能模块充冷和充热  全部
背景技术：
移动空调作为一种可移动的小型空调器，将制冷系统与送排风系统紧凑地安装在 一个箱体内，可以根据需要滑动底部的万向轮灵活摆放，满足个性化的空调需求(参见 CN203364278U)。 传统移动空调在实际应用中主要存在以下不足：1.需要连接电源线和外排风管， 可移动的范围受限；2.压缩机置于机体内，室内噪声污染大；3.需要通过排风风管向室外强 制排风，造成室内冷量/热量的浪费，制冷/制热效果不及分体式空调；4.设备结构紧凑，换 热器空间受限，设备能效较低。 针对上述导致移动空调市场规模受限的不足之处，目前公开有一类基于蓄能技术 的分体式无线移动空调机组(CN110285513A、CN110285514A)，技术方案采用高效的蒸气压 缩式空气源热泵为蓄能材料充能，充能系统的换热器设计不受空调末端限制，系统能效较 传统移动空调大幅提升。 但现有的充能系统设计存在充能速度慢的问题，难以保证持续的制冷/制热需求： CN110285513A利用空气和蓄能材料模块对流换热，空气的对流换热系数很小，即使采取增 大风速、强化换热表面等措施，效果也有限；CN110285514A设计了一种插拔的接触式充能方 式，在实际应用中很难获取可长期持续使用的压紧装置，导致接触不严密，空气接触热阻很 大，阻碍了向蓄能模块的充能。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制冷剂直接接 触式充能的无线移动空调机组，采用高效节能的蒸汽压缩系统，且制冷剂直接与蓄能模块 换热，提升了系统能效，制冷剂和蓄能模块直接接触换热，加快了充能的速度。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，包括可移动空调内机和充能外 机。 进一步地，所述的可移动空调内机包括除湿净化滤芯、蓄能模块、内机风机、蓄电 池、万向轮和壳体。 进一步地，所述除湿净化滤芯用于过滤室内回风的杂质并降低空气湿度。 进一步地，所述蓄能模块填充有固液相变材料，用于蓄存冷量或热量。 进一步地，所述内机风机引导室内回风依次流经除湿净化滤芯、蓄能模块，被除湿 净化滤芯过滤除湿以及与蓄能模块换热后由顶部送风口吹出。 进一步地，所述蓄电池与内机风机和万向轮的电机连接，为风机和万向轮供电。 4 CN 111594934 A 说　明　书 2/8 页 进一步地，所述的充能外机由制冷热泵循环流路、制冷剂充能支路和制冷剂回收 支路并联耦合而成。 运行过程中，所述的充能外机有制冷循环和制热循环两种运行状态，分别给蓄能 模块充冷和充热，蓄能模块充冷和充热完毕后放置于可移动空调内机中使用。 进一步地，所述的制冷热泵循环流路由第一换热器、第一节流阀、储液罐、第二节 流阀、第一三通阀、第二换热器、第二三通阀、第一四通换向阀和压缩机通过制冷剂管道顺 次连接而成。 进一步地，所述的制冷剂充能支路包括制冷剂充能罐，该支路的两端通过第一、第 二三通阀与制冷热泵循环流路中的第二换热器并联。制冷剂充能支路用于蓄能模块的充冷 和充热。 进一步地，所述的制冷剂回收支路包括第一截止阀、真空回收泵、止回阀和第二截 止阀，该支路的两端分别与制冷剂充能罐和第二节流阀/第一三通阀相连。制冷剂回收支路 用于制冷剂充能支路充能完毕后制冷剂的回收。 进一步地，所述制冷热泵循环流路中的第一四通换向阀的四个接口中，在充能外 机的制冷循环下，压缩机吸气口与第二换热器通过第二三通阀连通，压缩机排气口与第一 换热器连通；在充能外机的制热循环下，压缩机吸气口与第一换热器连通，压缩机排气口与 第二换热器通过第二三通阀连通。 进一步地，所述制冷热泵循环流路中的第一、第二节流阀，在充能外机的制冷循环 下，第一节流阀调整至最大开度(等同于制冷剂管)，第二节流阀起节流作用；在充能外机的 制热循环下，第二节流阀调整至最大开度(等同于制冷剂管)，第一节流阀起节流作用。 进一步地，所述制冷热泵循环流路中的储液罐，用来调节系统内制冷剂流量的变 化，既包括充能外机在制冷循环和制热循环间切换时制冷剂流量的波动，也包括制冷剂在 第二换热器流路和制冷剂充能罐流路间切换的流量波动。 进一步地，所述制冷热泵循环流路中的储液罐上安装有自动连续抽气装置，用于 抽出充能外机在打开制冷剂充能罐放置蓄能模块时引入的空气等不凝气体。 进一步地，所述的制冷剂充能支路中的制冷剂充能罐在充能时内部放置蓄能模 块，切换第一、第二三通阀将制冷剂直接引入，从而和蓄能模块接触换热。 进一步地，所述的制冷剂充能罐底部和顶部设置有管口，底部管口前设置第二四 通换向阀。第二四通换向阀的连通状态随充能外机运行状态切换，充能外机运行在制冷循 环状态下，制冷剂液体从底部管口进入，制冷剂蒸发从蓄能模块中吸热，生成的制冷剂气体 通过密度差由顶部管口排出；充能外机运行在制热循环状态下，制冷剂气体从顶部管口进 入，制冷剂冷凝向蓄能模块放热，生成的制冷剂液体通过重力作用由底部管口排出。 进一步地，所述的制冷剂充能罐内还设置有循环泵和喷淋装置，当充能外机运行 在制冷循环状态下，循环泵抽取底部的制冷剂液体，经由顶部喷淋装置均匀喷洒在蓄能模 块上，通过重力作用沿蓄能模块的相变材料填充层流动，从蓄能模块中蒸发吸热。 进一步地，所述的制冷剂回收支路中的真空回收泵和第一、第二截止阀为常闭状 态。在制冷剂充能罐中蓄能模块充能完毕后，真空回收泵和第一、第二截止阀开启，抽取回 收制冷剂充能罐中剩余的制冷剂液体。抽出的剩余制冷剂的流动方向由系统内部的压力分 布决定。具体的，在充能外机运行在制冷循环时，抽出的制冷剂液体和第二节流阀出口的制 5 CN 111594934 A 说　明　书 3/8 页 冷剂液体混合，共同进入第二换热器中继续蒸发；在充能外机运行在制热循环时，抽出的制 冷剂液体和第一三通阀出口的制冷剂液体混合，共同进入第一换热器中继续蒸发。 进一步地，所述的充能外机运行在制冷循环或制热循环状态下，都包括开机阶段、 充能阶段和关机阶段。 进一步地，所述的充能外机运行在制冷模式的开机阶段时：第一三通阀和第二三 通阀中的第二换热器流路打开、制冷剂充能罐流路关闭。真空回收泵和第一、第二截止阀关 闭。低温低压的制冷剂气体从第二换热器流出，经过第二三通阀和第一四通换向阀后进入 压缩机，在压缩机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，流经第一换热器向外界环境(空气) 冷凝放热，再流经储液罐经过第二节流阀节流，最后经过第一三通阀进入第二换热器从外 界环境(空气)中吸热，重新变成低温低压的制冷剂气体，完成制冷剂循环。 进一步地，所述的充能外机运行在制冷模式的充能阶段时：在制冷剂充能罐中放 入蓄能模块后密闭。第一三通阀中的第二换热器流路完全关闭，制冷剂充能罐流路完全打 开；第二三通阀中的第二换热器流路缓慢关闭直至制冷剂完全抽出，制冷剂充能罐流路完 全打开。真空回收泵和第一、第二截止阀关闭。低温低压的制冷剂气体从制冷剂充能罐抽出 (初始时和第二换热器中抽出的一部分制冷剂气体混合)，经过第二三通阀和第一四通换向 阀进入压缩机，在压缩机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，流经第一换热器向外界环境 (空气)冷凝放热，再流经储液罐经过第二节流阀节流，最后经过第一三通阀进入制冷剂充 能罐中蒸发，直接同蓄能模块接触从蓄能模块中吸热，重新变成低温低压的制冷剂气体，完 成制冷剂循环。 进一步地，所述的充能外机运行在制冷模式的关机阶段时：第一三通阀中的制冷 剂充能罐流路完全关闭，第二换热器流路完全打开；第二三通阀中的制冷剂充能罐流路缓 慢关闭直至内部制冷剂气体完全抽出，第二换热器流路完全打开。第一、第二截止阀打开， 真空回收泵启动运行。低温低压的制冷剂气体从第二换热器流出(初始时和制冷剂充能罐 中抽出的一部分制冷剂气体混合)，经过第二三通阀和第一四通换向阀后进入压缩机，在压 缩机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，流经第一换热器向外界环境(空气)冷凝放热，再 流经储液罐经过第二节流阀节流，节流后的制冷剂液体与真空回收泵回收的制冷剂充能罐 中剩余制冷剂液体混合，最后经过第一三通阀进入第二换热器从外界环境(空气)中吸热， 重新变成低温低压的制冷剂气体，完成制冷剂循环。系统稳定后，打开制冷剂充能罐取出充 能完毕的蓄能模块。 进一步地，所述的充能外机运行在制热模式的开机阶段时：第一三通阀和第二三 通阀中的第二换热器流路打开、制冷剂充能罐流路关闭。真空回收泵和第一、第二截止阀关 闭。低温低压的制冷剂气体从第一换热器流出，经过第一四通换向阀后进入压缩机，在压缩 机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，经过第二三通阀进入第二换热器向外界环境(空气) 冷凝放热，再流经第一三通阀和储液罐经过第一节流阀节流，最后进入第一换热器从外界 环境(空气)中吸热，重新变成低温低压的制冷剂气体，完成制冷剂循环。 进一步地，所述的充能外机运行在制热模式的充能阶段时：在制冷剂充能罐中放 入蓄能模块后密闭。第二三通阀中的第二换热器流路完全关闭，制冷剂充能罐流路完全打 开；第一三通阀中的第二换热器流路缓慢关闭直至制冷剂完全抽出，制冷剂充能罐流路完 全打开。真空回收泵和第一、第二截止阀关闭。低温低压的制冷剂气体从第一换热器流出， 6 CN 111594934 A 说　明　书 4/8 页 经过第一四通换向阀后进入压缩机，在压缩机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，经过第 二三通阀流进制冷剂充能罐冷凝，直接同蓄能模块接触向蓄能模块中放热，制冷剂充能罐 中流出的制冷剂液体(初始时和第二换热器中流出的一部分制冷剂液体混合)，再流经第一 三通阀和储液罐经过第一节流阀节流，最后进入第一换热器从外界环境(空气)中吸热，重 新变成低温低压的制冷剂气体，完成制冷剂循环。 进一步地，所述的充能外机运行在制热模式的关机阶段时：第二三通阀中的制冷 剂充能罐流路完全关闭，第二换热器流路完全打开；第一三通阀中的制冷剂充能罐流路缓 慢关闭直至制冷剂完全抽出，第二换热器流路完全打开。第一、第二截止阀打开，真空回收 泵启动运行。低温低压的制冷剂气体从第一换热器流出，经过第一四通换向阀后进入压缩 机，在压缩机中被压缩成高温高压的制冷剂气体，经过第二三通阀进入第二换热器向外界 环境(空气)冷凝放热，第二换热器流出的制冷剂液体(初始时和制冷剂充能罐中流出的一 部分制冷剂液体混合)流经第一三通阀，与真空回收泵回收的制冷剂充能罐中剩余制冷剂 液体混合，再流经储液罐经过第一节流阀节流，最后进入第一换热器从外界环境(空气)中 吸热，重新变成低温低压的制冷剂气体，完成制冷剂循环。系统稳定后，打开制冷剂充能罐 取出充能完毕的蓄能模块。 与现有技术相比，本发明具有以下优点： 1 .本技术方案和传统壁挂式空调及传统移动空调相比，采用蓄能模块储能，采用 蓄电池供电，不连接排风管和电源线，实现了真正意义上的无线移动。 2.本技术方案充能外机采用高效节能的蒸汽压缩系统，且制冷剂直接与蓄能模块 换热，换热效率高，提升了系统能效。 3.本技术方案充能外机设置并联式的制冷剂充能罐，制冷剂和蓄能模块直接接触 换热，大大加快了蓄能模块充能的速度，在同样的制冷/制热需求下，可以配置更小的充能 外机，初投资更低，经济性好。 4.本技术方案制冷剂充能罐内设置有循环泵和喷淋装置，下层蓄能模块浸没在制 冷剂液体中，上层蓄能模块表面喷洒有制冷剂液滴，保证了制冷剂同蓄能模块的充分接触， 提高了换热系数，而且能够适应不同数量蓄能模块的充能需求，使用灵活方便。 5.本技术方案设置了制冷剂回收支路，充能完毕后将制冷剂充能罐中的剩余制冷 剂及时回收，避免蓄能模块取出时导致的制冷剂泄露。 附图说明 图1为本发明中无线移动空调机组的可移动空调内机结构示意图。 图2为本发明中无线移动空调机组的充能外机流程图。 图3为本发明中无线移动空调机组的充能外机原理图(开机阶段)。 图4为本发明中无线移动空调机组的充能外机原理图(充能阶段)。 图5为本发明中无线移动空调机组的充能外机原理图(关机阶段)。 图6为充能外机的储液罐及其自动连续抽气装置的原理图。 图7为充能外机的制冷剂充能罐内部状态图(制冷模式，多块蓄能模块同时充能)。 图8为充能外机的制冷剂充能罐内部状态图(制冷模式，少量蓄能模块同时充能)。 图9为充能外机的制冷剂充能罐内部状态图(制热模式)。 7 CN 111594934 A 说　明　书 5/8 页 图10为蓄能模块的立体结构示意图。 图中：0、可移动空调内机，1、万向轮，2、回风口，3、除湿净化滤芯，4、蓄能模块，5、 内机风机，6、蓄电池，7、送风口，11、第一换热器，12、第一节流阀，13、储液罐，13-1、溶液泵， 13-2、引射器，13-3、储气室，13-4、放气阀，13-5、回流阀，14、第二节流阀，15、第一三通阀， 16、第二换热器，17、制冷剂充能罐，18、第二三通阀，19、第一四通换向阀，20、压缩机，21、第 一截止阀，22、真空回收泵，23、止回阀，24、第二截止阀，25、第二四通换向阀，26、循环泵， 27、喷淋装置，28、蓄能模块的相变材料填充层，29、蓄能模块的表面凹凸形状，19A、第一四 通换向阀第一接口，19B、第一四通换向阀第二接口，19C、第一四通换向阀第三接口，19D、第 一四通换向阀第四接口，25A、第二四通换向阀第一接口，25B、第二四通换向阀第二接口， 25C、第二四通换向阀第三接口，25D、第二四通换向阀第四接口。