一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组制造技术

本发明专利技术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完毕后放置于可移动空调内机中使用。与现有技术相比，本发明专利技术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，在同样的制冷/制热需求下，可以配置更小的充能外机；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，提高了换热系数。

【技术实现步骤摘要】
一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组
本专利技术涉及一种无线移动空调系统，尤其是涉及一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。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，流经第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，包括可移动空调内机(0)和充能外机；/n所述的可移动空调内机(0)包括壳体，所述的壳体中包括蓄能模块(4)、除湿净化滤芯(3)、内机风机(5)，所述的内机风机(5)引导室内空气依次流经除湿净化滤芯(3)和蓄能模块(4)，被除湿净化滤芯(3)过滤除湿并与蓄能模块换热后排出壳体外部；/n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；/n运行过程中，所述的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(4)进行充冷和充热，蓄能模块(4)充冷和充热完毕后放置于可移动空调内机(0)中使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，包括可移动空调内机(0)和充能外机；
所述的可移动空调内机(0)包括壳体，所述的壳体中包括蓄能模块(4)、除湿净化滤芯(3)、内机风机(5)，所述的内机风机(5)引导室内空气依次流经除湿净化滤芯(3)和蓄能模块(4)，被除湿净化滤芯(3)过滤除湿并与蓄能模块换热后排出壳体外部；
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，所述的充能外机具有制冷循环和制热循环两种运行状态，分别向蓄能模块(4)进行充冷和充热，蓄能模块(4)充冷和充热完毕后放置于可移动空调内机(0)中使用。


2.根据权利要求1所述的制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，所述的制冷热泵循环流路包括通过制冷剂管道顺次连接的第一换热器(11)、第一节流阀(12)、储液罐(13)、第二节流阀(14)、第一三通阀(15)、第二换热器(16)、第二三通阀(18)、第一四通换向阀(19)和压缩机(20)。


3.根据权利要求2所述的制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，所述的制冷剂充能支路包括制冷剂充能罐(17)，制冷剂充能罐(17)的两端分别与第一三通阀(15)和第二三通阀(18)连接，使得制冷剂充能罐(17)与所述的第二换热器(16)并联；
制冷剂充能支路用于蓄能模块(4)的充冷和充热。


4.根据权利要求3所述的制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，所述的制冷剂回收支路包括依次连接的第一截止阀(21)、真空回收泵(22)、止回阀(23)和第二截止阀(24)，所述的第一截止阀(21)与第二截止阀(24)分别与第二节流阀(14)和第一三通阀(15)连接。


5.根据权利要求4所述的制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，制冷循环和制热循环通过第一四通换向阀(19)进行切换；
第一四通换向阀第一接口(19A)连接第一换热器(11)，第一四通换向阀第二接口(19B)连接压缩机(20)的排气口，第一四通换向阀第三接口(19C)通过第二三通阀(18)与第二换热器(16)连接，第一四通换向阀第四接口(19D)连接压缩机(20)的吸气口。


6.根据权利要求5所述的制冷剂直接接触式充能的无线移动空调机组，其特征在于，在充能外机运行在制冷循环下时，第一四通换向阀第一接口(19A)与第一四通换向阀第二接口(19B)连通，第一四通换向阀第三接口(19C)与第一四通换向阀第四接口(19D)连通，第一节流阀(12)处于最大开度，第二节流阀(14)起节流作用；
充能外机运行在制热循环下时，第一四通换向阀第一接口(19A)与第一四通换向阀第四接口(19D)连通，第一四通换向阀第三接口(19C)与第一四通换向阀第二接口(19B)连通，第二节流阀(14)处于最大开度，第一节流阀(12)起节流作用。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：成家豪，曹祥，邵亮亮，张春路，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31