CN105388032B - 热泵热水器的放水试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热泵热水器的放水试验装置。该热泵热水器具有水箱，水箱具有进水口和出水口，该放水试验装置包括：供水单元；第一排水管，一端与供水单元相连，另一端具有排水口，第一排水管的最高点与出水口处于同一高度，第一排水管上设置有第一开关阀；第二排水管，一端与供水单元相连，另一端通过进水口与水箱相连，第二排水管上设置有第二开关阀。使第一排水管的最高点和水箱的出水口处于同一高度，进而使得与水箱相连的第二排水管和第一排水管的压力相对平衡，因此在第一开关阀和第二开关阀切换时不会存在因为压力不平衡造成的流量大幅度波动的问题，使得测试精度提高，能够满足测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及电器测试领域，具体而言，涉及一种热泵热水器的放水试验装置。
背景技术
热泵热水器又称空气能热水器或空气源热泵热水器，其工作原理是把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后升温增压，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。
目前，由于热泵热水器的COP值高于2.0W/W，具有显著的节约电力的效果，因此在欧盟、美国和澳大利亚等国家得到广泛使用。国内一些热水器厂商也在逐渐加大对热泵热水器的研究。格力承建的10HP超低温综合实验室目前已投入使用，属于行业内首家满足测试欧盟、北美标准的热水器实验室，但利用本实验室的试验装置进行放水测试时，发现现有测试方法在欧盟、北美放水试验的小流量调节时，流量、水温需要很长时间才能调节到设定目标值，不能实现欧盟(EU)No 814/2013和美国868号2014-15656(DOE)相关标准中关于热泵热水器24h放水试验的测试需求；且在试验过程中，试验水温不能快速稳定而是上下波动。
申请人通过研究发现，使用现有的出水口12’以及预排水口32’，通过两路切换的方式放水，可以使流量快速地达到要求值，即利用如图1所示的放水试验装置进行放水试验，利用试验室的水箱作为供水单元2’，打开第一开关阀31’，利用第一排水管3’进行预排水；一定时间后继续利用第一排水管3’进行试放水；一定时间后关闭第一开关阀31’，开启第二开关阀41’，利用第二排水管4’按照标准放水流量向水箱1’进行正式放水。但采用上述方式放水，放水流量会在目标值上下较大幅度波动，无法满足高精度测试需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热泵热水器的放水试验装置，以解决现有技术的放水测试方法中，放水流量会在目标值上下较大幅度波动，无法满足高精度测试需求的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热泵热水器的放水试验装置，热泵热水器具有水箱，水箱具有进水口和出水口，放水试验装置包括：供水单元；第一排水管，一端与供水单元相连，另一端具有排水口，第一排水管的最高点与出水口处于同一高度，第一排水管上设置有第一开关阀；第二排水管，一端与供水单元相连，另一端通过进水口与水箱相连，第二排水管上设置有第二开关阀。
进一步地，上述第一排水管包括：第一管段，第一管段水平设置且一端与供水单元相连；第二管段，一端与第一管段远离供水单元的一端相连，第二管段的另一端具有排水口，第二管段的最高点与出水口处于同一高度。
进一步地，上述第一管段与第二排水管处于同一水平面。
进一步地，上述第一开关阀设置在第一管段上。
进一步地，上述第二管段包括：上升管段，一端与第一管段远离供水单元的一端相连；水平管段，一端与上升管段的远离第一管段的一端相连，水平管段的另一端具有排水口，水平管段与出水口处于同一高度。
进一步地，上述上升管段为弧形管。
进一步地，上述放水试验装置还包括：第一竖管，一端连通设置在第一排水管的最高点处，另一端向上延伸，水平出水引管，一端与出水口相连，另一端开口；第二竖管，一端与水平出水引管连通设置，另一端向上延伸。
进一步地，上述第一开关阀和/或第二开关阀为气动阀。
进一步地，上述供水单元包括：供水箱，第一排水管和第二排水管均与供水箱相连；第一水泵，设置在供水箱与第一开关阀之间的第一排水管上，第一水泵具有用于控制其泵速的流量自动控制模块；第二水泵，设置在第二排水管上，第二水泵具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。
进一步地，上述供水单元包括：供水箱；三通管，具有第一支管、第二支管和第三支管，第一支管与第一排水管连通，第二支管与第二排水管连通，第三支管与供水箱连通；水泵，设置在第三支管上，水泵具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。
应用本发明的技术方案，改变现有技术中第一排水管的结构，使第一排水管的最高点和水箱的出水口处于同一高度，进而使得与水箱相连的第二排水管和第一排水管的压力相对平衡，因此在第一开关阀和第二开关阀切换时不会存在因为压力不平衡造成的流量大幅度波动的问题，使得测试精度提高，能够满足测试需求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中常用的放水试验装置的立体结构示意图；
图2示出了根据本发明一种优选的实施例提供的放水试验装置的立体结构示意图；以及
图3示出了根据本发明另一种优选的实施例提供的放水试验装置的立体结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、水箱；11、进水口；12、出水口；2、供水单元；21、供水箱；22、三通管；221、第一支管；222、第二支管；223、第三支管；23、水泵；231、第一水泵；232、第二水泵；3、第一排水管；31、第一开关阀；32、排水口；33、第一管段；34、第二管段；341、上升管段；342、水平管段；4、第二排水管；41、第二开关阀；5、第一竖管；6、水平出水引管；7、第二竖管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所记载的，现有技术的放水试验装置存在放水流量会在目标值上下较大幅度波动，无法满足高精度测试需求的问题，为了解决该问题，本申请一种典型的实施方式提供了一种热泵热水器的放水试验装置，如图2所示，该热泵热水器具有水箱1，水箱1具有进水口11和出水口12，该放水试验装置包括供水单元2、第一排水管3和第二排水管4；第一排水管3的一端与供水单元2相连，另一端具有排水口32，第一排水管3的最高点与出水口12处于同一高度，第一排水管3上设置有第一开关阀31；第二排水管4的一端与供水单元2相连，另一端通过进水口11与水箱1相连，第二排水管4上设置有第二开关阀41。
具有上述结构的放水试验装置，改变现有技术中第一排水管3的结构，使第一排水管3的最高点和水箱1的出水口12处于同一高度，进而使得与水箱1相连的第二排水管4和第一排水管3的压力相对平衡，因此在第一开关阀31和第二开关阀41切换时不会存在因为压力不平衡造成的流量大幅度波动的问题，使得测试精度提高，能够满足测试需求。
上述第一排水管3的结构可以有多种设置方式，比如倾斜向上延伸设置，或者水平段和竖直段交替设置，或者在最高点达到与水箱1的出水口12处于同一高度之后向下延伸的结构也可以，即排水口32的位置低于第一排水管3的最高点。在本申请一种优选的实施例中，如图2所示，上述第一排水管3包括第一管段33和第二管段34，第一管段33水平设置且一端与供水单元2相连；第二管段34一端与第一管段33远离供水单元2的一端相连，另一端具有排水口32，第二管段34的最高点与出水口12处于同一高度。第一排水管3的与供水单元2直接相连的结构为水平结构，因此使得预排水和试放水过程与现有的预排水和试放水过程相似，避免了第一排水管3结构变化对预排水和试放水过程的影响。
为了使试放水完成后快速切换到放水阶段，优选上述第一管段33与第二排水管4处于同一水平面。
第一开关阀31用于控制第一排水管3，为了便于操作，优选如图2所示，第一开关阀31设置在第一管段33上。
在本申请另一种优选的实施例中，如图2所示，优选上述第二管段34包括上升管段341和水平管段342，上升管段341的一端与第一管段33远离供水单元2的一端相连；水平管段342一端与上升管段341的远离初始段的一端相连，另一端具有排水口32，水平管段342与出水口12处于同一高度。将排水口32设置在水平管段342上，有利于预排水和试放水过程中水流的稳定性。
在放水试验过程中，本申请发明人还发现，随着放水开始水管内出现虹吸现象，放水流量仍会在目标值上下波动，为了解决该问题，优选如图3所示，放水试验装置还包括第一竖管5、水平出水引管6和第二竖管7，第一竖管5的一端设置在第一排水管3的最高点处，另一端向上延伸，水平出水引管6的一端与出水口12相连，另一端开口；第二竖管7的一端与水平出水引管6连通设置，另一端向上延伸。
在第一排水管3最高点以及水箱1的出水口12处各增加一根竖管与大气压相通，确保这两处压力恒定，避免放水过程中第一排水管3和第二排水管4出现虹吸现象，进而保证放水时的流量能够快速稳定。
为了便于放水试验过程中的远程控制，优选第一开关阀31和/或第二开关阀41为气动阀。
在本申请另一种优选的实施例中，如图2所示，优选上述供水单元2包括供水箱21第一水泵231和第二水泵232，第一排水管3和第二排水管4均与供水箱21相连；第一水泵231设置在供水箱21与第一开关阀31之间的第一排水管3上，且第一水泵231具有用于控制其泵速的流量自动控制模块；第二水泵232设置在第二排水管4上，且该第二水泵232具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。将泵速与流量之间的关系写入程序，并置于流量自动控制模块中，利用流量自动控制模块控制第一水泵231，使水流能够顺利由本申请改进后的第一排水管3排出，且其流量能够达到设定流量；利用流量自动控制模块控制第二水泵232的泵速，并且利用特定的泵速得到特定的流量，使由第二排水管4进入到水箱1中的水流流量快速达到稳定。当然，本领域技术人员应该清楚的是，如果没有设置水泵，将供水箱21的水位设置高于水箱1的出水口也能使水顺利流出。
上述第一排水管3与第二排水管4可以通过不同接口与供水箱21相连，也可以通过同一接口与供水箱21相连。当第一排水管3和第二排水管4通过同一接口与供水单元2相连时，能够有效避免两个排水管在切换时由于水流方向变化，引起的不必要的流量波动。因此在本申请又一种优选的实施例中，如图3所示，上述供水单元2包括供水箱21、三通管22和水泵23，三通管22具有第一支管221、第二支管222和第三支管223，第一支管221与第一排水管3连通，第二支管222与第二排水管4连通，第三支管223与供水箱21连通；水泵23设置在第三支管223或第二排水管4上，且该水泵23具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。当水泵23设置在第三支管223上，既可对流经第二排水管4的水流进行流量控制，也可以对流经第一排水管3的水流进行流量控制，从而可实现对预排水时的流量、试放水时的流量以及正式放水时的流量的控制。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
具有上述结构的放水试验装置，改变现有技术中第一排水管的结构，使第一排水管的最高点和水箱的出水口处于同一高度，进而使得与水箱相连的第二排水管和第一排水管的压力相对平衡，因此在第一开关阀和第二开关阀切换时不会存在因为压力不平衡造成的流量大幅度波动的问题，使得测试精度提高，能够满足测试需求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种热泵热水器的放水试验装置，所述热泵热水器具有水箱(1)，所述水箱(1)具有进水口(11)和出水口(12)，其特征在于，所述放水试验装置包括：
供水单元(2)；
第一排水管(3)，一端与所述供水单元(2)相连，另一端具有排水口(32)，所述第一排水管(3)的最高点与所述出水口(12)处于同一高度，所述第一排水管(3)上设置有第一开关阀(31)；
第二排水管(4)，一端与所述供水单元(2)相连，另一端通过所述进水口(11)与所述水箱(1)相连，所述第二排水管(4)上设置有第二开关阀(41)，且所述第一排水管(3)与所述第二排水管(4)通过共同的接口与所述供水单元(2)相连，
所述第一排水管(3)包括：
第一管段(33)，所述第一管段(33)水平设置且一端与所述供水单元(2)相连；
第二管段(34)，一端与所述第一管段(33)远离所述供水单元(2)的一端相连，所述第二管段(34)的另一端具有所述排水口(32)，所述第二管段(34)的最高点与所述出水口(12)处于同一高度，所述第一管段(33)与所述第二排水管(4)处于同一水平面。
2.根据权利要求1所述的放水试验装置，其特征在于，所述第一开关阀(31)设置在所述第一管段(33)上。
3.根据权利要求1所述的放水试验装置，其特征在于，所述第二管段(34)包括：
上升管段(341)，一端与所述第一管段(33)远离所述供水单元(2)的一端相连；
水平管段(342)，一端与所述上升管段(341)的远离所述第一管段(33)的一端相连，所述水平管段(342)的另一端具有所述排水口(32)，所述水平管段(342)与所述出水口(12)处于同一高度。
4.根据权利要求3所述的放水试验装置，其特征在于，所述上升管段(341)为弧形管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的放水试验装置，其特征在于，所述放水试验装置还包括：
第一竖管(5)，一端连通设置在所述第一排水管(3)的最高点处，另一端向上延伸，
水平出水引管(6)，一端与所述出水口(12)相连，另一端开口；
第二竖管(7)，一端与所述水平出水引管(6)连通设置，另一端向上延伸。
6.根据权利要求1所述的放水试验装置，其特征在于，所述第一开关阀(31)和/或所述第二开关阀(41)为气动阀。
7.根据权利要求5所述的放水试验装置，其特征在于，所述供水单元(2)包括：
供水箱(21)，所述第一排水管(3)和所述第二排水管(4)均与所述供水箱(21)相连；
第一水泵(231)，设置在所述供水箱(21)与所述第一开关阀(31)之间的所述第一排水管(3)上，所述第一水泵(231)具有用于控制其泵速的流量自动控制模块；
第二水泵(232)，设置在所述第二排水管(4)上，所述第二水泵(232)具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。
8.根据权利要求5所述的放水试验装置，其特征在于，所述供水单元(2)包括：
供水箱(21)；
三通管(22)，具有第一支管(221)、第二支管(222)和第三支管(223)，所述第一支管(221)与所述第一排水管(3)连通，所述第二支管(222)与所述第二排水管(4)连通，所述第三支管(223)与所述供水箱(21)连通；
水泵(23)，设置在所述第三支管(223)上，所述水泵(23)具有用于控制其泵速的流量自动控制模块。
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