一种无线移动式空调机组的制作方法

本发明涉及一种移动空调系统，尤其是涉及一种无线移动式的空调机组。

背景技术：

移动空调是一种使用灵活方便的小型空调器，其特点在于体型小巧，制冷系统与送排风系统紧凑地安装在一个箱体内，同时底部装有万向轮，可以根据需要移动摆放(参见cn203364278u)。使用时，只需插上电源，接好外接风管，就可以实现对室内环境的温湿度调节，满足了人们个性化的空调需求。

但是，在实际应用中，传统移动空调将制冷系统与送风装置一体化的结构设计，呈现出以下不足：1.需要连接电源线和外排风管，并将外排风管的出口安放到室外，导致可移动的范围受限，并不能真正自由灵活地移动设备；2.压缩机安置于机体内，室内噪声污染大；3.由于移动空调需要通过排风风管向室外强制排风，室内的换气频率较高，空调负荷大，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，导致设备能效较低。上述问题是导致移动空调市场规模受限的主要原因。

cn110285513a公开了一种无线移动式空调机组，包括可移动空调末端和充能站，充能站采取可拆卸的充能站内机和充能站外机的设计。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。但是，该系统采用的是整体式蓄能模块，同时承担制冷和除湿的作用，导致需要更低相变温度的蓄能材料和更低的充能温度，充能能效降低。此外，充能站采取的分体式设计，安装不方便，所需空间大。

cn110285514a公开了一种无线移动型空调机组，包括可移动空调末端和充能站，充能站采取分体式设计。技术方案也是通过制冷剂循环回路实现对蓄能模块的蓄冷或蓄热，而且对于蓄能模块采取了分块式的设计。但是该方案无法实现移动空调末端中除湿模块和蓄能模块的分离，充能站也无法实现同时给蓄能模块充能和除湿模块再生的功能。

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无线移动式空调机组，由可移动空调内机和再生充能外机两部分构成。可移动空调内机分开设置除湿模块和蓄能模块，除湿模块采用固体材料吸附除湿的方法；蓄能模块只用于改变空气的显热，因此可以选用更高相变温度的蓄能材料和充能温度。再生充能外机采用整体式设计，内部设置充能换热器和除湿再生风机，兼具蓄能模块充能和除湿模块再生的功能，具备单独充能、单独除湿、同时充能和除湿的多种模式。本发明不仅摆脱了传统移动空调移动不灵活的特点，而且进一步提升了移动空调外机充能能效，拓宽了其使用范围。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中的无线移动式空调机组，包括分体式的两部分，包括可移动空调内机和再生充能外机。

可移动空调内机包括第一壳体、过滤组件、除湿模块、蓄能模块、风机，所述的除湿模块和蓄能模块可拆卸的设于第一壳体内，所述的空气气流通过过滤组件后进入第一壳体，并依次穿过除湿模块和蓄能模块后实现除湿和热/冷量交换，通过风机输出热/冷空气气流；

再生充能外机包括第二壳体，所述的第二壳体中设有再生充能的制冷剂蒸气压缩回路，所述的蓄能模块自可移动空调内机中拆卸后能够接入再生充能的制冷剂蒸气压缩回路进行热/冷量的充能，所述的除湿模块自可移动空调内机中拆卸后能够通过再生充能的制冷剂蒸气压缩回路提供的热量排出其内部的吸附水。

进一步地，所述的再生充能的制冷剂蒸气压缩回路包括充能换热器、压缩机、外机换热器、膨胀阀和四通换向阀以及连接各部件的制冷剂管道。此外，还包括所述各部件构建的制冷剂回路和除湿再生用风道。

通过四通换向阀的切换实现充能换热器热量/冷量输出模式的切换；

所述的蓄能模块能够与充能换热器对接，并通过热交换从充能换热器获取热量。

进一步地，所述的充能换热器包括多层充能换热器换热管层，充能换热器换热管层通过一侧的侧板固定；

相邻充能换热器换热管层之间设有充能换热器间隔空层。

进一步地，所述的蓄能模块包括多层蓄能模块相变材料填充层和蓄能模块底板，相邻相变材料填充层之间间隔有空气层；

多层相变材料填充层的同一侧均连接于所述的蓄能模块底板上，所述的蓄能模块底板上设有把手；

所述的多层相变材料填充层能够嵌套于所述的充能换热器间隔空层中；

所述的相变材料填充层包括金属外壳和包覆于金属外壳中的相变材料。

进一步地，所述的多层充能换热器换热管层中盘设有充能换热器制冷剂绕管。

进一步地，所述的除湿模块为装填有吸湿材料的开孔壳体。所述的除湿模块采用固体吸附材料，为多孔介质结构。

进一步地，所述的过滤组件包括滤芯保护壳和设于滤芯保护壳中的空气净化滤芯；

所述的滤芯保护壳上设有多个回风口，气流由回风口进入并穿过空气净化滤芯。

进一步地，空气净化滤芯采用“匚”型的嵌套式结构，包含空气过滤器层、活性炭层、防霉除菌层等多层结构。空气净化滤芯包含的多层结构是非限制的，可以根据实际需要选用。空气净化滤芯外设置滤芯保护外壳，其上开有微型圆孔阵列作为回风口。

进一步地，所述的充能换热器一侧设有除湿再生风机，所述的外机换热器一侧设有换热器风机。

进一步地，所述的除湿再生风机与充能换热器之间预设有放置除湿模块的安装位。

进一步地，所述的第二壳体的两侧分别开设有再生充能外机的出风口和再生充能外机进风口。

进一步地，所述可移动空调内机壳体上设置有前门，打开后方便放入/取出除湿模块和蓄能模块。

进一步地，所述可移动空调内机壳体上设有蓄电池引出的供手机等设备充电的充电口。

进一步地，所述的充能换热器采用分块设计，并联安装。单块充能换热器的大小和蓄能模块相匹配，充能换热器的间隔空层的几何尺寸和蓄能模块的相变材料填充层一致。充能换热器采用膨胀阀控制制冷剂的流路，可以每块单独控制，或者分组控制，例如，一组两块串联，一组三块串联，两组再并联。

进一步地，所述的充能换热器有嵌套蓄能模块和空置两种情形。所述的充能换热器嵌套蓄能模块的情形下，充能换热器的间隔空层用于嵌套蓄能模块的相变材料填充层，充能换热器的换热管层和蓄能模块的相变材料填充层通过压紧的方式紧密接触，充能换热器的换热管层中流通制冷剂，给嵌套的蓄能模块充能。所述的充能换热器空置的情形下，充能换热器的间隔空层空出，由除湿再生风机驱动空气从间隔空层流通，与换热管层中流通的制冷剂换热后升温，升温后的空气再流经除湿模块，带走其中的水蒸气，使除湿模块再生。

进一步地，所述的除湿再生风机放置在充能换热器的左侧，并留出放置除湿模块的空间。

进一步地，所述膨胀阀设置在充能换热器的入口，用来控制制冷剂的流路。膨胀阀的数量是非限制的，取决于充能换热器的同时使用情况。

进一步地，所述四通换向阀四个端口分别与压缩机吸气口、压缩机排气口、外机换热器、充能换热器连接。通过改变所述四通换向阀的阀路，实现制冷剂的制冷循环和制热循环的切换。

进一步地，所述除湿再生用风道，包括除湿再生风机、再生充能外机壳体右面板上的进风口、充能换热器的间隔空层、除湿模块和再生充能外机壳体左面板上的出风口。在除湿再生风机的驱动下，由再生充能外机壳体右面板上的进风口吸入室外干燥的空气，空气从充能换热器的间隔空层中流过被加热，再流经除湿模块带出除湿模块中的水蒸气变成潮湿的空气，最后从再生充能外机壳体左面板上的出风口吹出。

进一步地，通过四通换向阀、膨胀阀和除湿再生风机的控制，再生充能外机具备制冷充能模式、制热充能模式、除湿再生模式和制热-除湿混合模式。

所述再生充能外机的制冷充能模式为：蓄能模块插入充能换热器中。除湿再生风机关闭，换热器风机开启。四通换向阀中压缩机吸气口与充能换热器联通，压缩机排气口与外机换热器联通。制冷剂循环为制冷循环。所述充能换热器中，制冷剂蒸发从蓄能模块中吸热，蓄能模块中的液态相变材料凝固从而蓄存冷量。

所述再生充能换热外机的制热充能模式为：蓄能模块插入充能换热器中。除湿再生风机关闭，换热器风机开启。四通换向阀中压缩机排气口与充能换热器联通，压缩机吸气口与外机换热器联通。制冷剂循环为制热循环。所述充能换热器中，制冷剂冷凝向蓄能模块中放热，蓄能模块中的固态相变材料融化从而蓄存热量。

所述再生充能换热外机的除湿再生模式为：除湿模块插入外机中，充能换热器空出。除湿再生风机开启，换热器风机开启。四通换向阀中压缩机排气口与充能换热器联通，压缩机吸气口与外机换热器联通。制冷剂循环为制热循环。所述除湿再生风机驱动空气流经充能换热器的间隔空层被加热，再流经除湿模块时，带出其中的水蒸气，实现除湿模块的再生。

所述再生充能换热外机的制热-除湿混合模式为：除湿模块插入外机中，若干蓄能模块插入充能换热器中。除湿再生风机开启，换热器风机开启。四通换向阀中压缩机排气口与充能换热器联通，压缩机吸气口与外机换热器联通。制冷剂循环为制热循环。所述充能换热器中插有蓄能模块的部分，制冷剂冷凝向蓄能模块中放热，蓄能模块中的固态相变材料融化从而蓄存热量。所述充能换热器中空出的部分，由所述除湿再生风机驱动空气流经充能换热器的间隔空层被加热，再流经除湿模块时，带出其中的水蒸气，实现除湿模块的再生。

进一步地，所述可移动空调内机的送风口上设有温湿度传感器，可移动空调的回风口上设有pm2.5传感器，所述的壳体上设有控制屏；

所述的壳体下方设有万向轮以及用于驱动万向轮的电机。

进一步地，所述的可移动空调内机还包括微处理器，微处理器与控制屏、温湿度传感器、pm2.5传感器、风机的电机、万向轮的电机电连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明采用蓄能模块储能，采用蓄电池供电，不连接排风管和电源线，真正实现了无线移动，相比传统移动空调更加自由灵活。

2.可移动空调内机独立设置除湿模块和蓄能模块，蓄能模块只需要承担给空气降温/升温的功能，蓄能材料的相变温度和对应的充能温度更高，外机的充能能效更高。

3.再生充能外机同时具备蓄能模块充能和除湿模块再生的功能，且可以同时进行，增加了无线移动式空调机组使用的灵活性。

4.充能模块外机的充能换热器采取分块设计，利用膨胀阀单独或分组控制，当充能换热器不使用时隔绝制冷剂的流入，避免冷量浪费，外机能效更高。

5.再生充能外机采用一体式设计，结构紧凑，可以直接放置在阳台等地，无需繁琐的安装。

附图说明

图1为本发明中无线移动式空调机组的可移动空调内机结构示意图(正面)。

图2为本发明中无线移动式空调机组的可移动空调内机内部结构示意图(无前面板)。

图3为本发明中无线移动式空调机组的再生充能外机结构示意图(正面)。

图4为本发明中无线移动式空调机组的再生充能外机结构示意图(反面)。

图5为本发明中无线移动式空调机组的再生充能外机内部结构示意图(无前面板、右面板和顶板，制冷/制热充能模式)。

图6为本发明中无线移动式空调机组的再生充能外机内部结构示意图(无前面板，除湿再生模式)。

图7为本发明中无线移动式空调机组的再生充能外机内部结构示意图(无前面板，制热-除湿混合模式)。

图8为本发明中无线移动式空调机组的充能换热器结构示意图(剖视图)。

图9为本发明中无线移动式空调机组的蓄能模块和充能换热器嵌套的组装示意图。

图中：0、可移动空调内机，1、可移动空调内机前面板，2、可移动空调内机左面板，3、可移动空调内机背板，4、可移动空调内机右面板，5、万向轮，6、滤芯保护壳，7、滤芯，8、可移动空调内机前门，9、除湿模块，10、蓄能模块，11、内机风机，12、蓄电池，13、充电口，14、显示屏，15、出风口，16、蓄能模块相变材料填充层，17、蓄能模块空气层，18、蓄能模块把手，19、蓄能模块底板，20、再生充能外机，21、再生充能外机前面板，22、再生充能外机左面板，23、再生充能外机背板，24、再生充能外机右面板，25、再生充能外机出风口，26、再生充能外机进风口，27、再生充能外机前门，28、充能换热器，29、除湿再生风机，30、外机换热器，31、换热器风机，32、压缩机，33、四通换向阀，34、膨胀阀，35、充能换热器换热管层，36、充能换热器间隔空层，37、充能换热器制冷剂绕管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本实施例中的无线移动式空调机组由可移动空调内机0和再生充能外机20两部分构成。在无线移动式空调机组中，上述的可移动空调内机0和再生充能外机20的数量都是非限制的，可进行不限数量的连接组合。

本实施例中的可移动空调内机0主要结构包括外壳、万向轮5、滤芯保护壳、回风口6、滤芯7、前门8、除湿模块9、蓄能模块10、内机风机11、蓄电池12、充电口13、显示屏14、出风口15，参见图1、图2。

可移动空调内机0的外壳，其内壁贴有保温材料。在可移动空调内机0的外壳内，有足够的空间容纳除湿模块9和蓄能模块10。在本实施例中，可移动空调内机0为长方体造型，因故具备正面板1、左面板2、背板3、右面板4、顶板和底板。可移动空调内机0的造型是非限制的，可根据产品需要设计为任意形状。

滤芯7为多层空气净化结构，包括空气高效过滤层、活性炭层、抗菌除霉层等。滤芯7的结构组成是非限制的，可根据产品需要附加。

除湿模块9封装有固体吸附材料，空气中的水蒸气流经除湿模块9时，经由分子间物理作用被吸湿材料捕捉，从而降低了空气的湿度。

蓄能模块10封装有蓄能材料，流过蓄能模块10的空气被蓄能材料吸热降温，或吸收蓄能材料10释放的热量升温。

具体实施时，蓄能模块10的结构材料为金属。供冷季和供热季使用不同的相变材料，以获得更大的能量密度。

送风口15位于外壳顶板上，回风口位于滤芯保护壳6上。回风口6设置有温湿度传感器和pm2.5传感器，用于感知可移动末端所处环境空气状态和空气质量。送风口15设置有温湿度传感器。

万向轮5安装在外壳的底板下。万向轮5由电机驱动。

控制屏14安装在外壳顶板上，用户通过控制屏14能够设定可移动空调内机0的风量、室内温湿度等空调参数。

蓄电池12位于可移动空调内机0的外壳内，为内机风机11、控制屏14和万向轮5的电机等电气设备供电，并提供接口13供用户的手机等设备充电。

再生充能外机20，参见图5，主要结构包括外壳、蓄能模块10、充能换热器28、除湿模块9、除湿再生风机29、外机换热器30、换热器风机31、压缩机32、四通换向阀33、膨胀阀34。

再生充能外机20的外壳，其内壁贴有保温材料。在再生充能外机20的外壳内，有足够的空间容纳除湿模块9和蓄能模块10。在实施1中，再生充能外机20为长方体造型，因故具有外机正面板21、外机左面板22、外机背板23、外机右面板24、外机顶板和外机底板。再生充能外机的造型是非限制的，可根据产品需要设计为任意形状。参见图3至图7。

充能换热器28为多层结构，包括换热管层35、间隔空层36、制冷剂绕管37和侧板。换热管层35通过侧板连接，内部封装有制冷剂绕管37，制冷剂在制冷剂绕管37内蒸发从外界吸热，或者冷凝向外放热。参见图8。

充能换热器28有嵌套蓄能模块10和空置两种情况。充能换热器28嵌套蓄能模块10的情况下，充能换热器28的间隔空层36用于嵌套蓄能模块10的相变材料填充层，充能换热器28的换热管层35和蓄能模块10的相变材料填充层通过压紧的方式紧密接触，换热管层35中流通制冷剂，给嵌套的蓄能模块10充能(参见图9)。充能换热器28空置的情况下，充能换热器28的间隔空层36空出，由除湿再生风机29驱动空气从间隔空层36流过，换热管层35中流通制冷剂与间隔空层36中流通的空气换热，使空气升温后流经除湿模块9使其再生。

充能换热器28有多块，并联设置，可设置膨胀阀34单独控制制冷剂的流路，或者分组控制。

四通换向阀33用于制冷剂循环时制冷和制热的切换。四通换向阀33的四个接口分别与压缩机32吸气口，压缩机32排气口，外机换热器31，充能换热器28联通。

膨胀阀34用于制冷剂循环过程中的节流，以及充能换热器28中制冷剂的流路控制。通过开启和关闭膨胀阀34，可以控制制冷剂流入或不流入充能换热器中。当只有部分蓄能模块10匹配充能换热器28时，可起到节能的作用。膨胀阀34的数量是非限制的，取决于蓄能模块10和充能换热器28的匹配情况。

再生充能外机20可通过不同控制方式实现制冷充能模式、制热充能模式、除湿再生模式和制热-除湿混合模式，通过四通换向阀33、除湿再生风机29和膨胀阀34完成模式的切换。

再生充能外机20的制冷充能模式为，将蓄能模块10插入充能换热器28中并压紧。除湿再生风机29关闭，换热器风机31开启。压缩机32开启。四通换向阀33中，充能换热器28出口与压缩机32进口互通，压缩机32出口与换热器30进口互通。低温低压的制冷剂液体流入充能换热器28中，通过蒸发从蓄能模块10吸热，使蓄能模块10中的液态相变材料凝固从而蓄存冷量。从充能换热器28出来的低温低压的制冷剂气体经过四通换向阀33进入压缩机32，被压缩成高温高压的制冷剂气体。压缩机32出来的高温高压的制冷剂气体经过四通换向阀33进入换热器30中，向换热器风机31驱动的空气散热，从而冷凝变成高温高压的制冷剂液体。从换热器30出来的高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀34节流变成低温低压的制冷剂液体，再流入充能换热器28中，完成内部制冷剂的循环。参见图5。

再生充能外机20的制热充能模式为，将蓄能模块10插入充能换热器28中并压紧。除湿再生风机29关闭，换热器风机31开启。压缩机32开启。四通换向阀33中，压缩机32出口与充能换热器28进口互通，换热器30出口与压缩机32进口互通。高温高压的制冷剂气体流入充能换热器28中，通过冷凝向蓄能模块10放热，使蓄能模块10中的固态相变材料融化从而蓄存热量。从充能换热器28出来的高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀34节流变成低温低压的制冷剂液体，再流入换热器30中。进入换热器30中的制冷剂液体蒸发，从换热器风机31驱动的空气中吸热，变成低温低压的制冷剂气体。从换热器30出来的低温低压的制冷剂气体，通过四通换向阀33进入压缩机32中，被压缩成高温高压的制冷剂气体，再流入充能换热器28中，完成内部制冷剂循环。参见图5。

再生充能外机20的除湿再生模式为，将除湿模块9插入外机20。除湿再生风机29开启，换热器风机31开启，压缩机32开启。四通换向阀中，压缩机32出口与充能换热器28进口互通，换热器30出口与压缩机32进口互通。高温高压的制冷剂气体流入充能换热器28中冷凝，向除湿再生风机29驱动的空气放热，使空气温度升高。从充能换热器28出来的高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀34节流变成低温低压的制冷剂液体，再流入换热器30中。进入换热器30中的制冷剂液体蒸发，从换热器风机31驱动的空气中吸热，变成低温低压的制冷剂气体。从换热器30出来的低温低压的制冷剂气体，通过四通换向阀33进入压缩机32中，被压缩成高温高压的制冷剂气体，再流入充能换热器28中，完成内部制冷剂循环。除湿再生风机29驱动空气从右面板24上的再生充能外机进风口26流入，流经充能换热器28的间隔空层36从而被加热。被加热的空气流经除湿模块9，带出除湿模块9中吸附的水蒸气，最后通过再生充能外机出风口25排出，完成空气的开式循环。参见图6。

再生充能外机20的制热-除湿混合模式为，将除湿模块9插入外机20，将部分蓄能模块10插入充能换热器28并压紧，同时空出部分充能换热器28。除湿再生风机29开启，换热器风机31开启，压缩机32开启。四通换向阀中，压缩机32出口与充能换热器28进口互通，换热器30出口与压缩机32进口互通。高温高压的制冷剂气体流入充能换热器28中冷凝，在插有蓄能模块10的部分向蓄能模块10放热，使蓄能模块10中的固态相变材料融化从而蓄存热量；在没有插入蓄能模块的空余部分，则是通过间隔空层36向除湿再生风机29驱动的空气放热，使空气温度升高。从充能换热器28出来的高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀34节流变成低温低压的制冷剂液体，再流入换热器30中。进入换热器30中的制冷剂液体蒸发，从换热器风机31驱动的空气中吸热，变成低温低压的制冷剂气体。从换热器30出来的低温低压的制冷剂气体，通过四通换向阀33进入压缩机32中，被压缩成高温高压的制冷剂气体，再流入充能换热器28中，完成内部制冷剂循环。除湿再生风机29驱动空气从右面板24上的再生充能外机进风口26流入，经过空出的部分充能换热器28被加热。被加热的空气流经除湿模块9，带出除湿模块9中吸附的水蒸气，最后通过再生充能外机出风口25排出，完成空气的开式循环。

本实施例中无线移动式空调机组的工作流程为：

打开外机20的前门27，选择性插入除湿模块9和蓄能模块10，选择外机20的不同运行模式，从而对除湿模块9进行再生，或者对蓄能模块10进行充能，或者同时对除湿模块9进行再生和蓄能模块10进行充能。再生和充能完成后，取出除湿模块9和蓄能模块10，打开可移动空调内机0的前门8，选择性放入除湿模块9和蓄能模块10运行制冷模式，或者放入蓄能模块10运行制热模式，或者放入多块除湿模块9运行除湿模式。此后可移动空调内机0可以被移动至任何区域，营造健康舒适的空调环境。可移动空调内机0和再生充能外机20可同时运行，模块间的转移通过手动或机械装置完成。

上述实施例中未完整展示制冷剂循环和风道的所有部件，实施过程中，在制冷剂回路设置高压储液器、气液分离器、油分离、过滤器、干燥器等常见制冷辅件，在可移动空调末端的风道设置消声器，加湿器，加热器，杀菌装置等空气处理附件，选用不同的送风喷口和回风格栅，改变风机位置，或不脱离本发明技术方案的精神增加热交换器，风机和风阀等，均不能视为对本发明进行了实质性改进，应属于本发明保护范围。

本文中使用“前”、“后”、“左”等词语来限定部件，本领域技术人员应该知晓：“前”、“后”、“左”等词语的使用仅仅是为了便于描述上对部件进行区别。如没有另行声明，上述词语并没有特殊的含义。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。