專利名稱：家庭冷熱中心主機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及家庭冷熱中心主機，它是一個應用在普通家庭可以根據用戶的需求實現室內冷氣、熱風、熱水的供給。
背景技術：
目前，市場所提供的家用空調在制冷過程中所產生的熱量被排放在大氣中沒有被利用，造成能源浪費；具有制熱能力的電加熱式空調，在制熱過程中需要消耗大量的電能，不符合節(jié)能的原則；而熱泵式空調在制熱過程中所產生的冷量同樣沒有被利用，因此也造成能源浪費。
目前市場所提供的家用空調及熱水器為分別獨立式設計，相互沒有聯(lián)系?？照{在制冷過程中會產生熱量，熱水器加熱水需要熱源，兩者之間沒有聯(lián)系起來。目前市場上新推出的熱泵式家用熱水器雖然比電熱水器省電，但是在制熱過程中所產生的冷量沒有被利用。
現在的一些中央空調，規(guī)模較大，應用在比較大型的場所，例如醫(yī)院、大型的政府機構、企業(yè)和其他一些機構，由于價格昂貴，占用體積較多，運行費用較多，根本不適合家庭使用?，F在一些中央空調雖然已經具有供冷、供熱和提供熱水的功能，但他們都使用兩個機組制冷機組和制熱機組，即熱交換器和蒸氣發(fā)生器(冷交換器)分開，結構復雜，占用體積較多，成本較高，價格昂貴，運行費用較多，根本不適合家庭使用。見專利號為ZL03233270X、專利名稱為供冷、暖、熱水、蒸氣的節(jié)能中央空調，其公告號為CN2603921Y的發(fā)明專利。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供家庭冷熱中心主機，它將傳統(tǒng)的空調與熱水器有機地結合起來，把制冷過程中產生的熱量作為加熱熱水的熱源，把產熱水過程中釋放的冷量供給室內制冷，實現了冷熱能量的相互轉移和互補，以便根據用戶的需求實現室內冷氣、熱風、熱水的供給，在非制冷狀態(tài)下只消耗少量的電就可以獲得熱水，節(jié)電率根據環(huán)境的溫度可達50％～80％，體積小，功能齊全，結構緊湊，成本較低，非常適合家庭使用。
本發(fā)明是通過如下技術方案來實現的它包括壓縮機、吸收儲液器、膨脹節(jié)流閥和換能器，壓縮機、吸收儲液器、膨脹節(jié)流閥和換能器通過管路、控制閥連接，并以制冷劑作為能量交換的載體，其上面設置有熱水加熱接口和房間溫度調節(jié)接口，它形成四個可獨立工作回路A)冷、制熱水回路制冷劑由吸收儲液器進入壓縮機流經熱水加熱接口、換熱水箱、熱水加熱接口、膨脹節(jié)流閥、房間溫度調節(jié)接口、風機盤管、房間溫度調節(jié)接口，最后回到吸收儲液器；B)室內制冷回路制冷劑由吸收儲液器進入壓縮機流經換能器、膨脹節(jié)流閥、房間溫度調節(jié)接口、風機盤管、房間溫度調節(jié)接口，最后回到吸收儲液器；C)室內制熱回路制冷劑由吸收儲液器進入壓縮機流經房間溫度調節(jié)接口、風機盤管)、房間溫度調節(jié)接口，最后回到吸收儲液器；D)熱泵熱水器回路制冷劑由吸收儲液器進入壓縮機流經熱水加熱接口、換熱水箱、熱水加熱接口、膨脹節(jié)流閥，然后回到吸收儲液器。
如上所述的制冷、制熱水回路中從換熱水箱出來的制冷劑經熱水加熱接口可以先流入吸收儲液器，再從吸收儲液器出來經膨脹節(jié)流閥、房間溫度調節(jié)接口、風機盤管、房間溫度調節(jié)接口，最后回到吸收儲液器；上述所述的換能器由盤管和風機組成，盤管、風機實現制冷劑蒸發(fā)和冷凝的雙重作用。
上述所述的控制閥主要包括一個四通換向閥F1、一個三位二通閥F2和一個六位四通閥F3。
上述所述的房間溫度調節(jié)接口是有多個，而且每個房間溫度調節(jié)接口設置有電磁閥。
另外它還包括一個總控模塊，控制閥、壓縮機、電磁閥、換能器由總控模塊控制。
本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點1)使家庭配套家電簡單化、操作更加簡單。利用本發(fā)明所組裝成的家庭冷熱中心機組將制冷空調、采暖裝置以及熱水器合為一體設計，在室內制冷時，系統(tǒng)首先默認加熱熱水，操作非常簡單，方便了用戶。2)利用本發(fā)明所組裝成的家庭冷熱中心熱效率非常高，節(jié)能效果非常明顯。在室內制冷的情況下產生熱水節(jié)電率為100％；在直接加熱水的情況下節(jié)電率為50～80％，這是其它熱水器所無法比擬的。3)從成本上講，利用本專利所組裝成的家庭冷熱中心，其成本比家用制冷空調、采暖裝置以及熱水器成本三者之和要低30％以上。4)從使用安全上講，本系統(tǒng)不存在家用電熱水器中電熱元件直接與水接觸所存在的漏電危險，而是通過壓縮機的工作將室外空氣中的熱量移送到水箱中，安全可靠；5)可以根據用戶的需求實現室內冷氣、熱風、熱水的供給，而無須分開制熱機組和制冷機組兩個機組，功能完善，體積小，結構緊湊，性能價格比較低，非常適合家庭使用。


下面結合附圖對本發(fā)明作詳細的說明圖1是發(fā)明的結構示意圖；圖2是本發(fā)明安裝上終端設備后的結構3是本發(fā)明的智能控制模塊的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括包括壓縮機1、吸收儲液器2、膨脹節(jié)流閥3和換能器4，壓縮機1、吸收儲液器2、膨脹節(jié)流閥3和換能器4通過管路5、控制閥6連接，并以制冷劑作為能量交換的載體，其上面設置有熱水加熱接口7和房間溫度調節(jié)接口8，它形成四個可獨立工作回路A)制冷、制熱水回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經熱水加熱接口7、換熱水箱9、熱水加熱接口7、膨脹節(jié)流閥3、房間溫度調節(jié)接口8、風機盤管10、房間溫度調節(jié)接口8，最后回到吸收儲液器2；B)內制冷回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經換能器4、膨脹節(jié)流閥3、房間溫度調節(jié)接口8、風機盤管10、房間溫度調節(jié)接口8，最后回到吸收儲液器2；C)內制熱回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經壓縮機1、房間溫度調節(jié)接口8、風機盤管10、房間溫度調節(jié)接口8，最后回到吸收儲液器2；A)熱泵熱水器回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經熱水加熱接口7、換熱水箱9、熱水加熱接口7、膨脹節(jié)流閥3，然后回到吸收儲液器2。
控制閥6主要包括一個四通換向閥F1、一個三位二通閥F2和一個六位四通閥F3。房間溫度調節(jié)接口8是有多個，而且每個房間溫度調節(jié)接口8設置有電磁閥13。本發(fā)明還包括一個總控模塊，控制閥6、壓縮機、電磁閥13、換能器4由總控模塊控制。吸收儲液器2有兩大功能，一是使制冷劑液態(tài)和氣態(tài)分離，二是儲液。在制冷、制熱水回路中從換熱水箱9出來的制冷劑經熱水加熱接口可以先流入吸收儲液器2，再從吸收儲液器2出來經膨脹節(jié)流閥3、房間溫度調節(jié)接口8、風機盤管10、房間溫度調節(jié)接口8，最后回到吸收儲液器2，這樣一來使之工作更加穩(wěn)定可靠。換能器4由盤管11和風機12組成，盤管11、風機12實現制冷劑蒸發(fā)和冷凝的雙重作用。
本專利產品是家庭冷熱中心主機的核心部分，需要解決的技術問題是(1)利用一臺壓縮機如何為各終端設備提供制冷制熱接口，終端設備包括一臺或多臺室內風機盤管、換熱水箱；(2)在各種工作模式下制冷劑循環(huán)管路的連接與轉換；(3)電氣控制的實現。
附圖2，本發(fā)明采用一只四通換向閥F1、一只專用三位二通閥F2以及一只專用六位四通閥F3和六只以內的電磁閥(根據用戶的房間數確定)來控制各種工作模式的實現并提供制冷制熱接口；通過F1、F2、F3的得電與失電構成不同工作模式下不同的制冷劑循環(huán)管路的連接。參見附圖3，電氣控制的實現是通過一個安裝在主機內的智能總控模塊，根據用戶的工作指令，來控制主機內所有的電氣元件的動作，以實現電氣控制。
各種工作模式下的工作原理描述如下1)室內制冷、制熱水回路模式該模式下，除需要制冷的房間所對應的接口電磁閥工作外，其它元件均處于關閉狀態(tài)。在吸收儲液器2霧化后的制冷劑濕蒸氣進入壓縮機1，壓縮機1工作后排出的高壓高溫制冷劑蒸氣經未動作的三位二通閥F2流向與熱水加熱接口7連接的換熱水箱9，經換熱后制冷劑變?yōu)楦邏阂?，換熱過程是制冷劑冷凝過程，熱量被換熱水箱9水吸收，制冷劑變?yōu)楦邏阂河蔁崴訜峤涌?經過單向閥9流入吸收儲液器2，制冷劑高壓液經未動作的六位四通閥F3由下向上進入膨脹節(jié)流閥3進行節(jié)流膨脹，制冷劑高壓液變?yōu)榈蛪豪鋬鲆?，通過電磁閥16將冷凍液送向與房間溫度調節(jié)接口8連接的風機盤管10，通過室內風機盤管10對房間進行制冷，制冷劑吸收房間內熱量后變?yōu)榈蛪赫魵?，經房間溫度調節(jié)接口8以及未動作的四通換向閥F1流向吸收儲液器2，壓縮機1將2中的低壓蒸氣吸入、壓縮，使制冷劑轉變?yōu)楦邏焊邷刂评鋭┱魵?，完成制冷循環(huán)回路。
2)室內制冷模式當換熱水箱9內溫度過高導致制冷能力下降時，系統(tǒng)自動開啟三位二通閥F2及風機12，截斷對換熱水箱9的供氣，壓縮機1工作后排出的高壓高溫制冷劑蒸氣通過未動作的四通換向閥F1流向盤管11，通過盤管11和風機12的工作完成向室外排熱的冷凝過程，即通過換能器4置換了換熱水箱9，經向室外排熱后制冷劑變?yōu)楦邏阂?，排熱過程是制冷劑冷凝過程，熱量被室外空氣吸收，制冷劑變?yōu)楦邏阂航浀牧凰耐ㄩyF3由下向上進入膨脹節(jié)流閥3進行節(jié)流膨脹，制冷劑高壓液變?yōu)榈蛪豪鋬鲆?，通過電磁閥13將冷凍液送向與房間溫度調節(jié)接口8連接的風機盤管10，通過室內風機盤管10對房間進行制冷，制冷劑吸收房間內熱量后變?yōu)榈蛪赫魵?，經房間溫度調節(jié)接口8以及未動作的四通換向閥F1流向吸收儲液器2，壓縮機1將2中的低壓蒸氣吸入、壓縮，使制冷劑轉變?yōu)楦邏焊邷刂评鋭┱魵?，完成制冷循環(huán)回路。
3)室內制熱模式該模式下系統(tǒng)自動開啟F1、F3以及風機12。在吸收儲液器2霧化后的制冷劑濕蒸氣進入壓縮機1，壓縮機排出的高壓高溫制冷劑蒸氣經開啟后的三位二通F2流向開啟后的四通換向閥F1，然后通過房間溫度調節(jié)接口8流向風機盤管10，向室內送熱，經換熱即制冷冷凝過程后制冷劑變?yōu)楦邏阂毫魅胛諆σ浩?，高壓液經動作后的六位四通閥F3由上向下進入膨脹節(jié)流閥3進行節(jié)流膨脹，制冷劑變?yōu)槔鋬鲆毫魅?，制冷劑吸收室外空氣中的熱量后變?yōu)榈蛪赫魵?，經動作后的四通換向閥F1流向吸收儲液器2，壓縮機1將吸收儲液器2中的低壓蒸氣吸入、壓縮，使制冷劑轉變?yōu)楦邏焊邷刂评鋭┱魵?，完成制熱循環(huán)回路。
4)內待機情況下的換熱水箱加熱模式該模式下系統(tǒng)自動開啟四通換向閥F1、三位二通F2、六位四通閥F3以及換能器4。壓縮機排出的高壓高溫制冷劑蒸氣經未動作的三位二通F2流向換熱水箱9，經換熱即制冷冷凝過程，制冷劑變?yōu)楦邏阂海瑹崃勘凰?，通過單向閥流入吸收儲液器2，制冷劑高壓液經動作后的六位四通閥F3由上向下進入膨脹節(jié)流閥3進行節(jié)流膨脹，制冷劑變?yōu)槔鋬鲆毫魅霌Q能器4，制冷劑吸收室外空氣中的熱量后變?yōu)榈蛪赫魵饧赐瓿烧舭l(fā)過程，經動作后的四通換向閥F1流向吸收儲液器2，壓縮機1將吸收儲液器2中的低壓蒸氣吸入、壓縮，使制冷劑轉變?yōu)楦邏焊邷刂评鋭┱魵?，完成加熱水的循環(huán)回路。
在上述四個回路工作過程中，換能器4起到使制冷劑冷凝和蒸發(fā)的作用，因此可以用一個機組代替過去的制冷機組和制熱機組分開制造的麻煩。
權利要求
1.家庭冷熱中心主機，其特征在于它包括壓縮機(1)、吸收儲液器(2)、膨脹節(jié)流閥(3)和換能器(4)，壓縮機(1)、吸收儲液器(2)、膨脹節(jié)流閥(3)和換能器(4)通過管路(5)、控制閥(6)連接，并以制冷劑作為能量交換的載體，其上面設置有熱水加熱接口(7)和房間溫度調節(jié)接口(8)，它形成四個可獨立工作回路A)制冷、制熱水回路制冷劑由吸收儲液器(2)進入壓縮機(1)流經熱水加熱接口(7)、換熱水箱(9)、熱水加熱接口(7)、膨脹節(jié)流閥(3)、房間溫度調節(jié)接口(8)、風機盤管(10)、房間溫度調節(jié)接口(8)，最后回到吸收儲液器(2)；B)室內制冷回路制冷劑由吸收儲液器(2)進入壓縮機(1)流經換能器(4)、膨脹節(jié)流閥(3)、房間溫度調節(jié)接口(8)、風機盤管(10)、房間溫度調節(jié)接口(8)，最后回到吸收儲液器(2)；C)室內制熱回路制冷劑由吸收儲液器(2)進入壓縮機(1)流經壓縮機(1)、房間溫度調節(jié)接口(8)、風機盤管(10)、房間溫度調節(jié)接口(8)，最后回到吸收儲液器(2)；D)熱泵熱水器回路制冷劑由吸收儲液器(2)進入壓縮機(1)流經熱水加熱接口(7)、換熱水箱(9)、熱水加熱接口(7)、膨脹節(jié)流閥(3)，然后回到吸收儲液器(2)。
2.根據權利要求1所述的家庭冷熱中心主機，其特征在于制冷、制熱水回路中從換熱水箱(9)出來的制冷劑經熱水加熱接口(7)可以先流入吸收儲液器(2)，再從吸收儲液器(2)出來經膨脹節(jié)流閥(3)、房間溫度調節(jié)接口(8)、風機盤管(10)、房間溫度調節(jié)接口(8)，最后回到吸收儲液器(2)；
3.根據權利要求1或2所述的家庭冷熱中心主機，其特征在于換能器(4)由盤管(11)和風機(12)組成，盤管(11)、風機(12)實現制冷劑蒸發(fā)和冷凝的雙重作用。
4.根據權利要求1或2所述的家庭冷熱中心主機，其特征在于控制閥(6)主要包括一個四通換向閥F1、一個三位二通閥F2和一個六位四通閥F3。
5.根據權利要求1或2所述的家庭冷熱中心主機，其特征在于房間溫度調節(jié)接口(8)是有多個，而且每個房間溫度調節(jié)接口(8)設置有電磁閥(13)。
6.根據權利要求1或2所述的家庭冷熱中心主機，其特征在于它還包括一個總控模塊，控制閥(6)、壓縮機、電磁閥(13)、換能器(4)由總控模塊控制。
全文摘要
家庭冷熱中心主機，包括壓縮機1、吸收儲液器2、膨脹節(jié)流閥3、換能器4和連接管路5、控制閥6，它形成四個工作回路A)制冷、制熱水回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1、換熱水箱9、膨脹節(jié)流閥3、風機盤管10，回到吸收儲液器2；B)室內制冷回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經換能器4、膨脹節(jié)流閥3、風機盤管10，回到吸收儲液器2；C)室內制熱回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經壓縮機1、風機盤管10，回到吸收儲液器2；D)熱泵熱水器回路制冷劑由吸收儲液器2進入壓縮機1流經、換熱水箱9、膨脹節(jié)流閥3，回到吸收儲液器2，它實現室內冷氣、熱風、熱水的供給，節(jié)電率可達50％～80％，體積小，功能齊全，結構緊湊，成本較低。
文檔編號F24F12/00GK1690560SQ200410027110
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2004年4月30日
發(fā)明者袁樹添, 郭廷光 申請人:袁樹添, 郭廷光