專利名稱：一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵熱水器和其它熱水器的測(cè)試裝置，尤其是其性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱。
背景技術(shù)：
循環(huán)式空氣源熱泵熱水器(機(jī))的性能測(cè)試時(shí)需要一個(gè)恒溫水箱，水箱中水溫的具體數(shù)值會(huì)影響性能系數(shù)COP的計(jì)算結(jié)果，因此水溫測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響性能系數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有的水箱恒溫和測(cè)溫技術(shù)是當(dāng)水箱中的水溫高于試驗(yàn)用水的溫度時(shí)，采用制冷機(jī)組制冷水與水箱中的水混合產(chǎn)生試驗(yàn)需要的恒溫水。當(dāng)水箱中的水低于試驗(yàn)用水溫度時(shí)，用加熱管加熱水箱中的冷水產(chǎn)生試驗(yàn)用恒溫水。水箱的測(cè)溫裝置在水箱的某一個(gè)部位上布點(diǎn)。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是水箱中的冷水與熱水混合不均勻，使水箱中的不同部位水溫相差較大，且將測(cè)溫裝置布在某一點(diǎn)測(cè)溫不能正確地反應(yīng)整個(gè)水箱中的水溫。COP值是空氣源熱泵熱水器的最重要指標(biāo)，其精度已經(jīng)要求第二位或第三位小數(shù)，必須給空氣源熱泵熱水器提供準(zhǔn)確溫度和體積的進(jìn)水，才能保證水箱COP的測(cè)量值的準(zhǔn)確。
現(xiàn)有的水箱恒溫和測(cè)溫技術(shù)是當(dāng)水箱中的水溫高于試驗(yàn)用水的溫度時(shí)，采用制冷機(jī)組制冷水與水箱中的水混合產(chǎn)生試驗(yàn)需要的恒溫水。當(dāng)水箱中的水低于試驗(yàn)用水溫度時(shí)，用加熱管加熱水箱中的冷水產(chǎn)生試驗(yàn)用恒溫水。水箱的測(cè)溫裝置在水箱的某一個(gè)部位上布點(diǎn)。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是水箱中的冷水與熱水混合不均勻，水箱中的不同部位水溫相差較大，且在某一點(diǎn)測(cè)溫不能正確地反應(yīng)整個(gè)水箱中的水溫。
本發(fā)明創(chuàng)造要解決的技術(shù)問(wèn)題:使水箱中的冷熱水混合均勻，多點(diǎn)測(cè)量水溫并計(jì)算取其平均值作為水箱的溫度，可以提高空氣源熱泵熱水機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)的水源側(cè)的測(cè)試精度，從而提高標(biāo)準(zhǔn)工況下(空氣側(cè)及水源側(cè))測(cè)試循環(huán)式空氣源熱泵熱水器(機(jī))的制熱能力的測(cè)試準(zhǔn)確度的效果。采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的水箱，可以使實(shí)驗(yàn)室在測(cè)試空氣源熱泵熱水機(jī)(循環(huán)式)性能測(cè)試時(shí)的試驗(yàn)用水溫精度優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種熱泵熱水器性能測(cè)試用大容量的標(biāo)準(zhǔn)水箱，解決冷熱水混合不均勻和溫度測(cè)量不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題，尤其是大容量的熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱。
為解決上述技術(shù) 問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開(kāi)設(shè)供水口、回水口、補(bǔ)水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標(biāo)尺，其特征在于:箱內(nèi)設(shè)置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開(kāi)設(shè)的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設(shè)有均勻布置的測(cè)溫盲孔，每個(gè)盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述水箱為圓柱形。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述箱體內(nèi)膽材料為304#不銹鋼，厚度不低于1.2mm。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述外箱體材料為304#不銹鋼，厚度不低于0.6mm。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述保溫材料為聚氨酯發(fā)泡保溫材料，其發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述回水管及出水管不銹鋼管均采用同一壁厚。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述出水管口位于水箱底部圓中心位置。且補(bǔ)水口位于水箱的上側(cè)位置。回水口也通過(guò)管道并聯(lián)接至補(bǔ)水口。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述水箱底部出水孔處安裝一個(gè)液位變送器。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述溫度傳感器為PT100。鉬電阻的測(cè)量精度是相對(duì)最高的。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，每次測(cè)試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器測(cè)試水溫，取其平均值。
本發(fā)明有益效果是:通過(guò)將灑水管置于箱內(nèi)幾何中心位置，且采用均勻分布的出水孔，使回水管上下出水流量均 勻，使水箱內(nèi)冷熱水混合均勻。同時(shí)采用每隔相同高度均布溫度傳感器，每次測(cè)試最少8路傳感器測(cè)溫并取平均值的方法，提高了水溫測(cè)試的準(zhǔn)確度，并且有精確的水箱容積的測(cè)量精度，可以給空氣源熱泵熱水器提供準(zhǔn)確溫度和體積的進(jìn)水，給COP的測(cè)量值的準(zhǔn)確提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。每層多個(gè)測(cè)溫盲孔使大體積的水箱測(cè)溫更準(zhǔn)確。本發(fā)明能提供具有1000-1500甚至2000升的大容量的熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，混水均勻、溫度分布均勻，測(cè)溫精度大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的A向剖視圖3是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
:
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，為保證測(cè)試過(guò)程中能準(zhǔn)確測(cè)試水的容積，它采用圓形的箱體，內(nèi)徑上下制作偏差較小，每IOcm水柱水容積一致。水箱結(jié)構(gòu)中包括外箱體、內(nèi)箱體，內(nèi)外箱體均用304#不銹鋼，其中外箱體厚度不低于0.6mm,內(nèi)箱體厚度不低于1.2_。具體的內(nèi)部容積可根據(jù)被測(cè)試空氣源熱泵熱水機(jī)(循環(huán)式)制作熱水能力來(lái)設(shè)計(jì)，需要滿足不低于2小時(shí)的產(chǎn)水量，直徑和高度等外形尺寸可根據(jù)安裝場(chǎng)地來(lái)設(shè)計(jì)。內(nèi)外箱體之間有保溫材料13，該保溫材料為聚氨酯保溫材料，其發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm，減少水箱熱量的散失。
在箱體上開(kāi)設(shè)供水口 1、回水口 2、補(bǔ)水口 4、透氣管5、排污口 6、溢流口 7、出水口、檢修入孔11、容量標(biāo)尺孔8和9。箱內(nèi)設(shè)置被試機(jī)回水灑水管12,灑水管12底部用M16不銹鋼螺絲固定以方便拆卸，灑水管12上部與箱體上開(kāi)設(shè)的回水口 2相連，被試機(jī)回水灑水管12位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，使回水管上下出水流量均勻，保證水箱內(nèi)冷熱水混合均勻。補(bǔ)水口 4的內(nèi)牙需升入水箱內(nèi)壁，保證灑水管12不擋住補(bǔ)水浮球。內(nèi)側(cè)回水管及出水管不銹鋼管等均采用同一壁厚，其直徑根據(jù)水流量大小設(shè)計(jì)，出水管不需鉆孔，出水口處位于水箱底部圓中心位置。在水箱的底部出水孔安裝一個(gè)水壓測(cè)試用液位變送器3，便于自動(dòng)測(cè)試水箱內(nèi)部液位，根據(jù)液位及內(nèi)徑便可以計(jì)算出水箱中水的容積。容量標(biāo)尺14安裝在容量標(biāo)尺孔8和9之間，采用有機(jī)玻璃管制作，以水箱內(nèi)膽底部作為其刻度基點(diǎn)。所有焊接需拉焊，保證整體美觀且箱體不漏水。
如圖1和3所示，為準(zhǔn)確測(cè)試水箱內(nèi)溫度，采用箱體內(nèi)壁每隔相同高度設(shè)有均勻布置的4路(亦可為3路)PT100溫度傳感器10，通過(guò)盲孔(30°角)插入水箱內(nèi)一定距離。其中，鉬電阻的盲孔需與水管供、回水口錯(cuò)開(kāi)，以免水管阻擋鉬電阻插入。每次測(cè)試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器10測(cè)試水溫，取其平均值。盲孔層數(shù)的多少根據(jù)水箱高度來(lái)設(shè)計(jì)?；厮疄⑺苁嵌嗫坠?，多孔管下部孔直徑大于上部孔直徑。
水箱形狀采用圓形，內(nèi)外均采用303#不銹鋼板(厚度內(nèi)部不低于1.2mm，外部不低于0.6mm)，中間為聚氨酯發(fā)泡保溫材料(發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm)。內(nèi)部容積可根據(jù)被測(cè)試空氣源熱泵熱水機(jī)(循環(huán)式)制作熱水能力來(lái)設(shè)計(jì)，需要滿足不低于2小時(shí)的產(chǎn)水量，直徑和高度等外形尺寸根據(jù)安裝場(chǎng)地來(lái)設(shè)計(jì)。
為了使測(cè)試過(guò)程中能準(zhǔn)確測(cè)試水的容積，采用圓形水箱，內(nèi)徑上下制作偏差較小，每IOcm水柱水容積一致。
回水管及出水管不銹鋼管等均采用同一壁厚(直徑根據(jù)水流量大小設(shè)計(jì))，回水灑水管在箱內(nèi)(垂直幾何中心)采用均壓鉆孔(使回水管上下出水流量均勻)，出水管不須鉆孔，出水口處位于水箱底部圓中心位置(可與灑水管12連通)。
在水箱的底部出水孔安裝一個(gè)水壓測(cè)試用液位變送器，便于自動(dòng)測(cè)試水箱內(nèi)部液位，根據(jù)液位及內(nèi)徑便可以計(jì)算出水箱中水的容積。為準(zhǔn)確測(cè)試水箱內(nèi)水溫，采用每層均布4路PT100溫度傳感器，通過(guò)盲孔(30°角)插入水箱內(nèi)一定距離；每次測(cè)試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器測(cè)試水溫，取其平均值；盲孔的層數(shù)多少根據(jù)水箱設(shè)計(jì)高度來(lái)決定。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍 。
權(quán)利要求
1.一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開(kāi)設(shè)供水口、回水口、補(bǔ)水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標(biāo)尺，其特征在于:箱內(nèi)設(shè)置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開(kāi)設(shè)的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設(shè)有均勻布置的測(cè)溫盲孔，每個(gè)盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:所述水箱為圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:水箱底部出水口處安裝一個(gè)液位變送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:所述箱體上安裝容量標(biāo)尺孔，設(shè)有容量標(biāo)尺(14)安裝在容量標(biāo)尺孔(8)和(9)之間，采用有機(jī)玻璃管制作，以水箱內(nèi)膽底部作為容量標(biāo)尺刻度基點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:所述保溫材料為聚氨酯發(fā)泡保溫材料，保溫層厚度不低于50_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:箱體內(nèi)壁每隔相同高度設(shè)有均勻布置的3-4個(gè)測(cè)溫盲孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:所述出水管口位于水箱底部圓中心位置，連通灑水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:所述溫度傳感器為PTlOO。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，其特征在于:回水灑水管是多孔管，多孔管下 部孔直徑大于上部孔直徑。
全文摘要
一種熱泵熱水器性能測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開(kāi)設(shè)供水口、回水口、補(bǔ)水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標(biāo)尺，箱內(nèi)設(shè)置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開(kāi)設(shè)的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設(shè)有均勻布置的測(cè)溫盲孔，每個(gè)盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均勻鉆孔，保證箱內(nèi)冷熱水混合均勻。采用多點(diǎn)測(cè)試取平均值的方法提高水溫測(cè)量準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01M99/00GK103245522SQ201310173008
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者郭艷萍, 陳向陽(yáng), 孫治兵 申請(qǐng)人:江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 廣州品鑫檢測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有限公司