CN106931640B - 管路转换装置和热泵热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管路转换装置和热泵热水系统。其中，管路转换装置包括：基座；第一管路，具有第一进口和第一出口；第二管路，具有第二进口和第二出口，第一管路经第一出口与第二管路连接；第一管路和第二管路均与基座连接；开关阀，设置在第一管路上。本发明的技术方案可以解决现有技术中进出水管路复杂，装配工序多，生产效率低，通用性差的问题。

Description

管路转换装置和热泵热水系统

技术领域

本发明涉及热泵系统技术领域，具体而言，涉及一种管路转换装置和热泵热水系统。

背景技术

现有技术中，直热型热泵热水系统的进出水管路复杂，需要把进水管路，出水管路等元件依次装配至热水系统的机体内。由于机体内的空间有限，元件的安装比较困难，而且每个元器件逐个安装，装配工序较多，生产效率低，进出水管路的通用性也较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种管路转换装置和热泵热水系统，以解决现有技术中进出水管路复杂，装配工序多，生产效率低，通用性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种管路转换装置，管路转换装置包括：基座；第一管路，具有第一进口和第一出口；第二管路，具有第二进口和第二出口，第一管路经第一出口与第二管路连接；第一管路和第二管路均与基座连接；开关阀，设置在第一管路上。

进一步地，管路转换装置还包括设置在第一管路上的流量控制元件。

进一步地，路转换装置还包括设置在第一管路上且位于开关阀和第一进口之间的压力开关。

进一步地，管路转换装置还包括设置在第二管路上的单向阀，单向阀位于第一出口和第二进口之间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种热泵热水系统，热泵热水系统包括热水机组和与热水机组连接的管路转换装置，管路转换装置为前述的管路转换装置，热泵热水系统具有直热模式和循环加热模式，在直热模式时，供水装置和热水机组均与管路转换装置的第一管路连通；在循环加热模式时，第一管路处于断开状态，管路转换装置的第二管路分别与热水机组和水箱连通。

进一步地，热泵热水系统还包括第一进水支路，第一进水支路的一端与供水装置连接，第一进水支路的另一端与第一管路的第一进口连接。

进一步地，热泵热水系统还包括第二进水支路，第二进水支路的一端与第二管路的第二出口连接，第二进水支路的另一端与热水机组的进水口连接。

进一步地，热泵热水系统还包括回水支路，回水支路的一端与热水机组的出水口连接，回水支路的另一端与水箱连接。

进一步地，热泵热水系统还包括旁通支路，旁通支路的一端与水箱连接，旁通支路的另一端与第二管路的第二进口连接。

进一步地，热水机组包括机体，管路转换装置设置在机体的外部。

进一步地，热泵热水系统还包括与管路转换装置的开关阀连接的控制器和设置在水箱内的液位控制装置，控制器与液位控制装置连接以控制开关阀的开闭。

应用本发明的技术方案，管路转换装置可以作为一个整体结构安装到直热型热泵热水系统中，不但简化了进水管路结构，而且可以减少装配工序，提高生产效率，同时，模块化的管路转换装置可以适用于不同机型，通用性好；进一步地，当该管路转换装置应用到循环型热水系统时，通过开关阀可以实现第一管路和第二管路的切换，从而实现直热和循环加热两种加热模式的切换。

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示出了根据本发明的管路转换装置的实施例的立体结构示意图；

图2示出了根据本发明的热泵热水系统的实施例的立体结构示意图；以及

图3示出了图2的控制器与管路转换装置连接的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；20、第一管路；21、第一进口；22、第一出口；23、开关阀；24、流量控制元件；25、压力开关；30、第二管路；31、第二进口；32、第二出口；33、单向阀；40、热水机组；41、进水口；42、出水口；43、机体；44、控制器；50、供水装置；60、水箱。

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。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种管路转换装置和热泵热水系统。

在本发明的实施例中，优选地，热泵热水系统为空气能热泵热水系统。

如图2所示，在本发明及本发明的实施例中，热泵热水系统包括热水机组40和与热水机组40连接的管路转换装置。

本发明及本发明的实施例中，为了解决现有技术中的直热型热水系统进出水管路复杂，装配工序多，生产效率低，通用性差的问题，对管路转换装置的结构进行了改进，下面进行具体说明：

如图1所示，本发明的实施例中，管路转换装置包括基座10、第一管路20和第二管路30。第一管路20具有第一进口21和第一出口22，第二管路30具有第二进口31和第二出口32。第一管路20经第一出口22与第二管路30连接，第一管路20和第二管路30均与基座10连接。开关阀23，设置在第一管路20上。

通过上述设置，第一管路20与第二管路30连接，第一管路20和第二管路30均与基座10连接，这样可以形成一个三向连通的管路模块，管路转换装置可以作为一个整体结构安装到直热型热泵热水系统中，不但简化了进水管路结构，而且可以减少装配工序，提高生产效率，同时，模块化的管路转换装置可以适用于不同机型，通用性好。进一步地，当管路转换装置应用到循环型热水系统时，通过设置在第一管路20上的开关阀23可以实现第一管路20和第二管路30的切换，从而实现直热和循环加热两种加热模式的进水管路的切换。

可选地，开关阀23为手动控制的机械阀门或者电动控制的电子开关阀。

可选地，在附图未示出的替代实施例中，第二管路30上也设有开关阀，且开关阀位于第二进口31与第一出口22之间。

这样，通过开关阀可以控制第二进口31与第二出口32之间是否连通。

可选地，当管路转换装置应用到直热型热水系统时，第二出口32作为管路转换装置的出水口与热水机组40连接，第一进口21和第二进口31中的一个与供水装置50连接作为管路转换装置的主入水口，另外一个可以作为备用入水口。

这样，当主入水口出现故障或需要清理时，无需更换管路转换装置，只要拆卸主入水口并将备用入水口与供水装置50连接即可，便于维修和维护。

可选地，当管路转换装置应用到循环型热水系统时，第二出口32作为管路转换装置的出水口与热水机组40连接，第一进口21和第二进口31作为管路转换装置的两个入水口。开关阀23打开时，第一管路20的第一进口21通过第一出口22与第二出口32连通；开关阀23关闭时，第一进口21与第二出口32不连通，此时第二进口31与第二出口32连通。因此，通过开关阀23开闭状态的切换即可实现两个入水口的切换。

具体地，如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统具有直热模式和循环加热模式。在直热模式时，供水装置50和热水机组40均与管路转换装置的第一管路20连通；在循环加热模式时，第一管路20处于断开状态，管路转换装置的第二管路30分别与热水机组40和水箱60连通。

通过上述设置，直热模式下热水机组40直接将供水装置50供应的水加热到预设温度后输送到水箱60中，水箱60中的水量达到预设值后可以转换为循环加热模式以保证水箱60中的水温度恒定；循环加热模式下将水箱60中的水循环泵送到热水机组40中加热后送回水箱60，经过多次循环使水箱60中的水逐渐升温至预设温度。

可选地，热水机组40的输出端可以按照现有技术中的设置与水箱60连通，也可以直接与用户用水端连通。

上述设置中，热水机组40的输出端与水箱60连通，可以避免用水端有多个时，多个用水端同时使用用水量较大，供水装置50的出水量无法满足需求的问题。

直热模式下，直接将供水装置50提供的冷水输入热水机组40，经加热后，从热水机组40的出水口42输出的水即可达到用户所需的温度，为方便用户用水，可以将出水口42输出的热水储存在水箱60内，这样，水箱60的出水温度不会像循环式加热系统那样受到冷水补水的影响而降低，能够提高用户使用的舒适性；循环加热模式下，初始状态时水箱60中为冷水，水箱60中的水被输送到热水机组40，经热水机组40加热到预设温度后再被输送到水箱60中，经热水机组40加热的水与水箱60中的冷水混合，使水箱60中的水逐渐升温，因此循环加热模式下水箱60的出水温度会出现波动。

热泵热水系统开机后自动进入直热模式可以使出水温度达到用户所需的温度，当水箱60加满后，热泵热水系统再从直热模式切换到循环加热模式可以使水箱60中的水温继续保持恒定。

具体地，热水机组40包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀等构成的热泵以及换热器，用于将水流加热到预设温度。

可选地，换热器为套管式换热器或者翅片式换热器。

如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统还包括第一进水支路，第一进水支路的一端与供水装置50连接，第一进水支路的另一端与第一管路20的第一进口21连接。

通过第一进水支路连通供水装置50与第一管路20的第一进口21，可以使供水装置50相对于管路转换装置的位置设置更加灵活。

当然，在附图未示出的替代实施例中，供水装置50也可以直接与第一管路20的第一进口21连接。

进一步地，如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统还包括第二进水支路，第二进水支路的一端与第二管路30的第二出口32连接，第二进水支路的另一端与热水机组40的进水口41连接。

通过第二进水支路连通第二管路30的第二出口32与热水机组40的进水口41，一方面可以使管路转换装置相对于热水机组40的位置设置更加灵活；另一方面在第一进水支路连通供水装置50与第一管路20的第一进口21的基础上，第二进水支路连通第二管路30的第二出口32与热水机组40的进水口41可以形成直热模式的进水水路。管路转换装置通过第一进水支路和第二进水支路接入热泵热水系统中，便于安装管路转换装置。另外，还可以通过设置在第一管路20上的开关阀23控制直热模式的进水水路的通断，便于用户操作。

如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统还包括回水支路，回水支路的一端与热水机组40的出水口42连接，回水支路的另一端与水箱60连接。

通过回水支路连通热水机组40的出水口42与水箱60，可以使水箱60相对于热水机组40的位置设置更加灵活，将加热到预设温度的水输送到水箱60中储存。

如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统还包括旁通支路，旁通支路的一端与水箱60连接，旁通支路的另一端与第二管路30的第二进口31连接。

通过旁通支路连接水箱与第二管路30的第二进口31，一方面便于设置管路转换装置与水箱60的位置，另一方面在第二进水支路连通第二管路30的第二出口32与热水机组40的进水口41，旁通支路连接水箱60与第二管路30的第二进口31可以形成循环加热模式的进水水路。

具体地，图2所示的热泵热水系统的工作过程如下：在直热模式下，开关阀23开启，热水机组40通过直热模式的进水水路进水，即水流从供水装置50经第一进水支路、第一管路20的第一进口21和第一出口22、第二管路30的第二出口32以及第二进水支路进入进水口41；水流通过热水机组40加热到预设温度后从出水口42经回水支路注入水箱60；当水箱60加满之后，热泵热水系统切换到循环加热模式，开关阀23关闭，直热模式的进水水路切断，热水机组40通过循环加热模式的进水水路进水，即水流在水泵的作用下从水箱60经旁通支路、第二管路30第二进口31和第二出口32以及第二进水支路进入进水口41；水流通过热水机组40加热到预设温度后从出水口42经回水支路注入水箱60。如果用户端用水导致水箱60的水位降低，热泵热水系统又转换到直热模式向水箱60补充预设温度的水。直热模式下，水箱60中的水温一直处于预设温度(即用户所需温度)，适用于对热水使用要求较高的场所，循环加热模式的作用是用来保证水箱60中的水温恒定。

图2所示的热泵热水系统在未接入管路转换装置之前的连接状态为：第一进水支路的未与供水装置50连接的一端与水箱60连通，旁通支路的未与水箱60连接的一端与第二进水支路的未与热水机组40的进水口41连接的一端连接，回水支路的一端与热水机组40的出水口42连接，回水支路的另一端与水箱60连接。热泵热水系统在该连接状态下为循环型热水系统。

在上述连接状态下，热泵热水系统只能在循环加热模式下运行，即水箱60中的水通过水泵经过旁通支路和第二进水支路进入热水机组40的进水口41加热到预设温度，然后从出水口42经回水支路输送到水箱60中，这样，水箱60中的冷水不断通过热水机组40循环加热，缓慢上升至预设温度。当用户端用水导致水箱60中的水位下降时，供水装置50通过第一进水支路向水箱60内补水。在循环加热模式下，水温上升缓慢，加热周期较长，用户端的出水温波动较大，但是加热水流量大，适用于对水温要求不高，水量需求大的场所。

在循环型热水系统中接入管路转换装置时，将第一进水支路与水箱60连接的一端从水箱60上断开并与第一进口21连接，将第二进水支路与旁通支路的连接处断开，将第二进口31与旁通支路连接，第二出口32与第二进水支路连接。

通过上述设置，当工程上需要直热功能时，可使用循环型热水系统加配管路转换装置就可以实现直热功能，从而实现一机多能，实现了热泵热水系统的直热模式和循环加热模式的一体化。

如图2所示，本发明的实施例中，热水机组40包括机体43，管路转换装置设置在机体43的外部。

与管路转换装置设置在机体43的内部相比，上述设置可以简化机体43内部的结构，节省机体43的空间；而且，避免了因机体43空间局限造成的装配困难，可以提高装配效率，节约生产成本，便于售后维修和维护操作，降低售后维护成本。

如图2所示，本发明的实施例中，热泵热水系统还包括与管路转换装置连接的控制器44和设置在水箱60内的液位控制装置。控制器44与开关阀23连接，液位控制装置与控制器44连接以控制开关阀23的开闭。

通过上述设置，液位控制装置可以向控制器44反馈水箱60内的水位信息，当水箱60加满时，液位控制装置向控制器44发送满水信号，控制器44控制开关阀23关闭，热泵热水系统从直热模式自动切换到循环加热模式。当用户端用水导致水箱60中的水位下降时，液位控制装置向控制器44发送缺水信号，控制器44控制开关阀23打开，热泵热水系统从循环加热模式自动切换到直热模式。

如图1所示，本发明的实施例中，管路转换装置还包括设置在第一管路20上的流量控制元件24。

流量控制元件24可以调节第一管路20上的水流量大小。

具体地，如图3所示，本发明的实施例中，流量控制元件24为电子温水阀，电子温水阀与控制器44连接。

这样，电子温水阀还可以作为管路转换装置的识别元件，当管路转换装置接入热泵热水系统时，电子温水阀的接口通电，控制器44识别到电子温水阀，从而判断管路转换装置接入热泵热水系统。

具体地，热泵热水系统开机后首先进行开机自检，若检测到电子温水阀接通，则自动运行直热模式；若未检测到电子温水阀，则自动运行循环加热模式。热泵热水系统运行过程中可以自动在直热模式和循环加热模式之间切换。

如图1所示，本发明的实施例中，管路转换装置还包括设置在第一管路20上且位于开关阀23和第一进口21之间的压力开关25。

压力开关25用于判断第一管路20中的水压是否低于预设值，水压高于预设值时，压力开关25打开，水压低于预设值时压力开关25断开。这样，当第一管路20中缺水或无水时，可以实现停机保护。

具体地，如图3所示，本发明的实施例中，压力开关25与控制器44连接。

这样，压力开关25可以向控制器44发送信号，控制器44可以相应地控制热泵开闭加热功能。

如图1和图3所示，本发明的实施例中，管路转换装置还包括设置在第二管路30上的单向阀33，单向阀33位于第一出口22和第二进口31之间。

通过上述设置，单向阀33可以控制水流沿从第二进口31到第二出口32的方向单向流动，防止直热模式开启时第一管路20中未经加热的水流沿第二管路30进入水箱60中。

本发明的管路转换装置可以使同款机组适用于各种使用场所，通用化程度高，降低了热泵热水系统的开发成本。具有管路转换装置的热泵热水系统可以在直热模式和循环加热模式之间切换，提升了热泵热水系统的应用范围，同时改善了售后维修困难、生产装配困难等问题，有很高的实用价值。

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：管路转换装置可以作为一个整体结构安装到直热型热泵热水系统中，不但简化了进水管路结构，而且可以减少装配工序，提高生产效率，同时，模块化的管路转换装置可以适用于不同机型，通用性好；进一步地，当管路转换装置应用到循环型热水系统时，通过开关阀可以实现第一管路和第二管路的切换，从而实现直热和循环加热两种加热模式的切换。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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 (7)

1.一种热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统包括热水机组（40）和与所述热水机组（40）连接的管路转换装置，所述热泵热水系统具有直热模式和循环加热模式，在所述直热模式时，供水装置（50）和所述热水机组（40）均与所述管路转换装置的第一管路（20）连通；在所述循环加热模式时，所述第一管路（20）处于断开状态，所述管路转换装置的第二管路（30）分别与所述热水机组（40）和水箱（60）连通；

所述管路转换装置包括：

基座（10）；

第一管路（20），具有第一进口（21）和第一出口（22）；

第二管路（30），具有第二进口（31）和第二出口（32），所述第一管路（20）经所述第一出口（22）与所述第二管路（30）连接；所述第一管路（20）和所述第二管路（30）均与所述基座（10）连接；

开关阀（23），设置在所述第一管路（20）上；以及

设置在所述第一管路（20）上且位于所述开关阀（23）和所述第一进口（21）之间的压力开关（25）；

所述热水机组（40）包括机体（43），所述管路转换装置作为一个整体的模块化结构设置在所述机体（43）的外部；

所述热泵热水系统还包括第一进水支路，所述第一进水支路的一端与所述供水装置（50）连接，所述第一进水支路的另一端与所述第一管路（20）的第一进口（21）连接。

2.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述管路转换装置还包括设置在所述第一管路（20）上的流量控制元件（24）。

3.根据权利要求1或2所述的热泵热水系统，其特征在于，所述管路转换装置还包括设置在所述第二管路（30）上的单向阀（33），所述单向阀（33）位于所述第一出口（22）和所述第二进口（31）之间。

4.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统还包括第二进水支路，所述第二进水支路的一端与所述第二管路（30）的第二出口（32）连接，所述第二进水支路的另一端与所述热水机组（40）的进水口（41）连接。

5.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统还包括回水支路，所述回水支路的一端与所述热水机组（40）的出水口（42）连接，所述回水支路的另一端与所述水箱（60）连接。

6.根据权利要求5所述的热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统还包括旁通支路，所述旁通支路的一端与所述水箱（60）连接，所述旁通支路的另一端与所述第二管路（30）的第二进口（31）连接。

7.根据权利要求1所述的热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统还包括与所述管路转换装置的开关阀（23）连接的控制器（44）和设置在所述水箱（60）内的液位控制装置，所述控制器（44）与所述液位控制装置连接以控制所述开关阀（23）的开闭。