热水器的制作方法

本申请涉及热水器领域，尤其涉及一种热水器。

背景技术：

随着人们物质生活水平的提高，以及科技的发展，电热水器渐渐被人们广泛使用。电热水器就是以电作为能源进行加热的热水器。通常电热水器按加热功率大小可分为储水式(又称容积式或储热式)、即热式、速热式三种。

由于电能作为二次能源，相较于采用一次能源的燃气热水器，采用电能的电热水器的能源利用效率较低，更无法与热泵热水器相比。随着对能源利用效率要求日益提高，同样对于电热水器也提出了更高的要求。

技术实现要素：

鉴于现有技术的需要，本申请的一个目的是提供一种热水器，以能够提升热水器的能源利用效率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种热水器，包括：热水器本体，和安装于所述热水器本体的热泵模块；所述热水器本体包括内胆；

所述热泵模块包括：压缩机、节流元件、蒸发器、风机、及冷凝器；

所述内胆设有至少一个接口，所述冷凝器与所述压缩机、节流元件、蒸发器、及风机通过整体式安装的方式安装于所述热水器本体，并且所述冷凝器通过所述接口伸入所述内胆中以对内胆内的水进行加热。

作为一种优选的实施方式，所述冷凝器与所述压缩机、节流元件、蒸发器、及风机通过整体可拆装的方式安装于所述热水器本体；所述冷凝器可拆装的与所述内胆连接。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块安装于所述热水器本体的周向上。

作为一种优选的实施方式，所述热水器本体设有进水管、出水管，所述进水管和/或出水管与所述至少一个接口固定安装，并自所述接口伸入所述内胆内。

作为一种优选的实施方式，所述至少一个接口包括用于安装进水管的第一接口和用于安装出水管的第二接口，所述冷凝器可拆装地通过所述第一接口和所述第二接口中的至少一个伸入所述内胆中。

作为一种优选的实施方式，所述热水器具有用于加热内胆中水的电加热部件以及用于控制所述电加热部件的控制器，

所述热泵模块包括能够驱动压缩机和风机运行的控制部；所述控制部包括用于所述控制器电性连接的可分离接口。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块设有与所述热水器本体相互配合安装的固定结构，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、以及风机通过所述固定结构整体式安装于所述内胆。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块包括承接板，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、以及风机支撑于所述承接板，所述热泵模块通过所述承接板整体式安装于所述内胆。

作为一种优选的实施方式，所述压缩机、蒸发器、以及风机通过所述固定结构整体式安装于所述内胆的端部或下方或者侧后方。

作为一种优选的实施方式，所述承接板通过结构连接件固定连接所述内胆。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块包括收容所述压缩机、节流元件、蒸发器、风机、冷凝器的壳体，所述壳体与所述热水器本体的外壳可拆装地连接。

作为一种优选的实施方式，所述热水器具有温度传感器；所述温度传感器用于检测所述内胆中的水温；所述热水器能够在水温低于设定温度大于第一预定温差内时启动所述热泵模块加热。

作为一种优选的实施方式，所述热水器具有温度传感器；所述温度传感器用于检测所述内胆中的水温；所述热水器能够在水温低于设定温度大于第二预定温差时启动电加热部件加热。

作为一种优选的实施方式，所述压缩机的排量在1.5-3.5cm³/rev，运行频率范围在30-100hz，功率在100w-300w，所述风机的风量在15-100m³/h。

一种热水器，包括：热水器本体，和安装于所述热水器本体的热泵模块；

所述热泵模块包括压缩机、节流元件、蒸发器、及风机；其中，所述压缩机的功率在500w以下；

所述热水器还包括连接于所述压缩机和所述节流元件之间的冷凝器，所述冷凝器与所述热水器本体连接并用于对所述热水器本体内的水进行加热。

作为一种优选的实施方式，所述热水器本体包括内胆。

作为一种优选的实施方式，所述冷凝器包括设置于所述热水器的内胆中的加热管，或者，设置于所述内胆胆壁上的换热管或板管式冷凝器。

作为一种优选的实施方式，所述压缩机的排量在1.5-3.5cm³/rev，运行频率范围在30-100hz，功率在100w-300w。

作为一种优选的实施方式，所述风机的风量在15-100m³/h。

作为一种优选的实施方式，所述蒸发器的展开尺寸小于0.5平方米。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块设有与所述热水器本体相互配合安装的固定结构，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、以及风机通过所述固定结构整体式安装于所述内胆。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块包括承接板，所述压缩机、蒸发器、冷凝器、以及风机支撑于所述承接板，所述热泵模块通过所述承接板整体式固定于所述内胆。

作为一种优选的实施方式，所述压缩机和所述蒸发器竖立或者横向安装在所述承接板上。

作为一种优选的实施方式，所述热泵模块还包括壳体，所述压缩机、蒸发器、以及风机位于所述壳体内；所述壳体上设有进风结构以及出风结构。

作为一种优选的实施方式，所述压缩机连接有驱动控制器；所述控制器的散热结构设置于所述风机和蒸发器之间。

作为一种优选的实施方式，所述热水器具有温度传感器；所述温度传感器用于检测所述内胆中的水温；所述热水器能够在水温低于设定温度大于第一预定温差内时启动所述热泵模块加热。

有益效果：

本申请实施例所提供的热水器通过设有热泵模块，利用热泵模块对内胆中的水进行加热。热泵模块由于具有较高的制热能效比(cop)，从而可以有效提升能够提升热水器的能源利用效率。

同时，本申请实施例所提供的热泵模块整体式安装于热水器本体上，其可以整体在热水器本体上拆卸，并不影响热水器原有功能，方便用户选取定制安装。通过热泵模块还可以实现空气的除湿，干燥空气，避免空气潮湿的功能。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施例所提供的热水器示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的热泵模块分解视图；

图4是图1的内胆和热泵模块示意图；

图5是图4的另一视图；

图6是图1的热泵模块示意图；

图7是本申请另一种实施例所提供的热水器示意图；

图8是本申请另一种实施例所提供的热水器示意图；

图9是图8的另一视图；

图10是本申请另一种实施例所提供的热水器示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图10。本申请一个实施例中提供一种热水器，热水器可以优选但不限于电热水器。在本实施例中，该热水器包括：热水器本体100，和安装于所述热水器本体100的热泵模块200。其中，所述热水器本体100包括内胆102。内胆102用于容纳水，以被热泵模块200加热。内胆102可以为如图10所示的单胆结构也可以为如图1至图9所示的双胆结构，本申请实施例中并不作唯一的限制。热水器本体100的背面可以设置有安装支架104，以将热水器固定于墙体上。

请继续参阅图1至图10。本申请另一个实施例中提供一种热水器，热水器可以优选但不限于电热水器，还可以为燃气热水器、太阳能热水器等等。本实施例所提供的热水器包括：热水器本体100，和安装于所述热水器本体100的热泵模块200；所述热泵模块200包括压缩机203、节流元件、蒸发器205、及风机204；其中，所述压缩机200的功率在500w以下；所述热水器还包括连接于所述压缩机203和所述节流元件之间的冷凝器150，所述冷凝器150与所述热水器本体100连接并用于对所述热水器本体100内的水进行加热。具体的，在该热水器为电热水器的实施例中，所述热水器本体100包括内胆102。

在本申请实施例中，所述热泵模块200包括：压缩机203、节流元件、蒸发器205、风机204、以及冷凝器150。所述内胆102设有至少一个接口103。所述冷凝器150与所述压缩机203、节流元件(未图示)、蒸发器205、风机204通过整体式安装的方式安装于所述热水器本体100，并且所述冷凝器150通过所述接口103伸入所述内胆102中以对内胆102内的水进行加热。

优选的，冷凝器150与所述压缩机203、节流元件、蒸发器205、冷凝器、及风机204通过整体可拆装的方式安装于所述热水器本体100。所述冷凝器150可拆装的与所述内胆连接。

在本实施例中，所述压缩机203与所述冷凝器150相连通。所述节流元件与所述冷凝器150相连通。所述节流元件与所述蒸发器205相连通。所述蒸发器205与所述压缩机203相连通。节流元件可以为电子膨胀阀或毛细管，本申请并不作唯一的限定。冷凝器150串联在压缩机203和节流元件之间。为具有较佳的保温效果，压缩机203与冷凝器150之间通过铜管206相连接，冷凝器150通过节流元件同样通过铜管相连接。

请继续参阅图1至图10。本申请另一个实施例中还提供一种热水器用热泵模块200，包括：压缩机203、节流元件、蒸发器205、风机204。其中，所述压缩机203用于与冷凝器150相连通，以输出冷媒。所述节流元件能与所述冷凝器150相连通，以输入冷媒；所述节流元件与所述蒸发器205相连通；所述蒸发器205与所述压缩机203相连通。

在本实施例中，其中，所述压缩机203的功率在500w以下。该微型压缩机203功率较小，其整体体积较小，便于模块化设计，有利于热水器的功能定制，方便用户按照自身需求添加热泵模块200。冷凝器150可以设置于热水器本体100上，也可以集成在热泵模块200中。在本申请实施例中，热泵模块200还包括：连通于所述压缩机203和所述节流元件之间的冷凝器150。此时，冷凝器150集成在热泵模块200中。

在冷凝器150设置于热水器本体100上的一个实施例中，所述冷凝器150具有第一连接端和第二连接端；所述热泵模块200具有与所述第一连接端连接的冷媒输出端、以及与所述第二连接端连接的冷媒输入端；第一连接端和第二连接端可以通过可拆卸的方式与冷媒输入、输出端连接。冷媒输出端位于压缩机203上，冷媒输入端位于节流元件上。热水器本体100上预留有第一连接端和第二连接端。将热泵模块200整体式安装时，只需将第一连接端和第二连接端、与冷媒输出端和冷媒输入端对应可拆卸连接即可。

本实施例所提供的热水器通过设有热泵模块200，利用热泵模块200对内胆102中的水进行加热。热泵模块200由于具有较高的制热能效比(cop)，从而可以有效提升能够提升热水器的能源利用效率。

同时，本实施例所提供的热泵模块200整体式安装于热水器本体100上，其可以整体在热水器本体100上拆装，并不影响热水器原有功能，也可以整体安装于热水器本体100上，使得热水器集成热泵加热节能功能，方便用户选取定制安装。通过热泵模块200还可以实现空气的除湿，干燥空气，避免空气潮湿的功能。

本申请实施例中的热泵模块200的cop在2.5以上，能够有效节能，明显提升热水器的省电效果。所述热泵模块200包括：压缩机203、节流元件、蒸发器205、风机204、冷凝器150。其中，所述压缩机203与所述冷凝器150相连通。所述节流元件与所述冷凝器150相连通。所述节流元件与所述蒸发器205相连通；所述蒸发器205与所述压缩机203相连通。

在本申请实施例中，所述冷凝器150包括能设置于所述热水器的内胆102中的加热管。该加热管可以内置在内胆102中。或者，所述冷凝器150包括设置于所述内胆102胆壁上的换热管或板管式冷凝器150。换热管也可以外绕在内胆102的内胆102壁上的微通道或铜管。冷凝器150可以通过螺旋或者法兰连接到内胆102中。如图1至图7所示，冷凝器150可以从内胆102的底部(图7)或者内胆102的侧面端部插入到内胆102中(图1至图6)。在其他实施例中，冷凝器150也可以外绕在内胆102的外壁面上，此时，冷凝器150位于内胆102外。

为提升热泵模块200的集成性，使得模块更加紧凑，降低模块体积，利于模块的安装。所述压缩机203的排量在1.5-3.5cm³/rev，运行频率范围在30-100hz，功率在100w-300w。该压缩机203电源为220v～或者48v等。进一步地，所述风机204的风量在15-100m³/h。其中，所述蒸发器205的展开尺寸小于0.5平方米。

如图1至图6所示，所述压缩机203以及风机204设置于所述蒸发器205一侧。其中，压缩机203和风机204位于蒸发器205的前侧(前后可以按照用户面对热水器时参照定义)。热泵模块200设有与热水器本体100相互配合安装的固定结构。优选的，所述热泵模块200通过承接板202固定(例如吊设)在所述内胆102侧壁的下方。

具体的，该热泵模块200还包括承接板202。所述压缩机203、蒸发器205、冷凝器150、以及风机204支撑于所述承接板202上。具体的，所述承接板202通过结构连接件与内胆102连接。结构连接件可以为连接用钢板、连接用钢条、螺栓、塑料连接件等等，本申请并不作唯一的限定。如图4至图6所示，承接板202为矩形板承接板202可以吊设在内胆102的下方。承接面的四个边角附近通过四个长螺栓固定连接内胆102。

在本申请实施例中，承接板202具体可以连接内胆102外的壳体201，也可以直接与内胆102固定连接。为改善模块的紧凑性，优化模块整体体积，所述压缩机203和所述蒸发器205竖立或者横向安装在所述承接板202上。

为方便对冷媒加热，该热泵模块200还包括壳体201。所述压缩机203、蒸发器205、以及风机204位于所述壳体201内。通过外壳可以保护压缩机203、蒸发器205以及风机204，并且可以与热水器本体100统一外观。所述壳体201上设有进风结构以及出风结构。进风结构可以包括通风孔，通风孔可以为百叶结构，也可以为网状孔等等。出风结构可以为出风孔。

为提升热泵模块200的散热效果，提高模块的集成性，降低模块体积，所述压缩机203连接有驱动控制器。所述控制器的散热结构设置于所述风机204和蒸发器205之间。具体的，控制器的散热片设置在风机204和蒸发器205之间，风机204向蒸发器205吹风的同时对散热片吹风冷却，并且，提升了向蒸发器205吹风的温度，提高蒸发器205的蒸发吸热效果。

所述热泵模块200包括收容所述压缩机203、节流元件、蒸发器205、风机204、冷凝器150的壳体201。所述壳体201与所述热水器本体100的外壳101可拆装地连接。内胆102收容在热水器本体100的外壳101中。

在本申请实施例中，所述热泵模块200安装于所述热水器本体100的周向上。如图1至图7所示，热泵模块200可拆卸地整体安装于热水器本体100的下侧。如图10所示，热泵模块200可拆卸地整体安装于热水器本体100的后侧。在其他实施例中，如图8至图9所示，热泵模块200也可以安装于热水器本体100长度方向(有时也称为轴向)的至少一端上。

为方便安装热泵模块200，便于冷凝器150对内胆102中的水加热，冷凝器150可以通过热水器本体100上的接口103伸入内胆102中。接口103的数量可以为一个或多个，本申请并不作特别的限制。其中，热水器本体100上用于安装热泵模块200的接口103可以为额外设置，在无需安装热泵模块200时，可以采用堵头进行封堵关闭。在需要安装热泵模块200时将堵头取下，再将冷凝器150通过接口103伸入热水器本体100的内胆102中即可。

所述热水器本体100设有进水管、出水管。所述进水管和/或出水管与所述至少一个接口103固定安装，并自所述接口103伸入所述内胆102内。热泵模块200和进水管、出水管共用接口103，从而避免在热水器本体100上额外设置安装接口103，不仅便于制造，而且具有更佳的外观性，同时也提升了热水器的集成性。

具体的，所述至少一个接口103包括用于安装进水管的第一接口103a和用于安装出水管的第二接口103b。所述冷凝器150可拆装地通过所述第一接口103a和所述第二接口103b中的至少一个伸入所述内胆102中。其中，沿冷媒的流动方向，冷凝器150的管道或冷媒可以从第一接口103a中进入内胆102中，从第二接口103b中输出内胆102。当然，冷凝器150的管道或冷媒可以从第二接口103b中进入内胆102中，从第一接口103a中输出内胆102。在其他实施例中，冷凝器150的管道也可以在第一接口103a和第二接口103b中的一个接口中实现进出。

在本实施例中，所述热水器具有用于加热内胆102中水的电加热部件以及用于控制所述电加热部件的控制器。其中，电加热部件可以为电加热棒。该电加热棒功率大于热泵模块200。具体的，电加热棒的加热功率可以为热泵模块200的2倍以上。通过电加热部件可以为内胆102中的水快速加热。在本申请实施例中，热泵模块200和电加热部件可以相配合加热，其中，热泵模块200可以独立对内胆102中的水加热，电加热部件也可以独立对内胆102中的水加热，本申请并不限制。

在本申请实施例中，所述热泵模块200包括能够驱动压缩机203和风机204运行的控制部。所述控制部包括用于所述控制器电性连接的可分离接口。该可分离接口可以为插接形式，例如电插头或插孔。通过该可分离接口，可以实现热泵模块200与热水器本体100的完全脱离，且并不影响热水器本体100自身的加热功能。控制部与控制器电性连接，可以实现热泵模块200和电加热部件的联合控制，提供更多的加热模式。

在一个实施例中，所述热水器具有温度传感器。所述温度传感器用于检测所述内胆102中的水温。所述热水器能够在水温低于设定温度大于第一预定温差内时启动所述热泵模块200加热。其中，热泵模块200可以为热水器本体100中的水进行保温，在水温下降至一定程度时，热泵模块200启动保温功能。例如，在第一预定温差为2-10度(摄氏度)时，水温与设定温度之间的温差大于第一预定温差的情况下，启动热泵模块200进行保温。

在另一个实施例中，所述热水器具有温度传感器。所述温度传感器用于检测所述内胆102中的水温；所述热水器能够在水温低于设定温度大于第二预定温差时启动所述电加热部件加热。第一预定温差小于第二预定温差。例如，在第二预定温差为大于10度(摄氏度)时，水温与设定温度之间的温差大于第二预定温差的情况下，启动电加热部件进行保温或加热。

在一个具体的使用场景下，在待机状态，热水器通过电加热部件将热水加热到设定温度后。如果设定回差温度为2-10度。在水温低于设定温度2-10度时，采用热泵进行加热保温，直到设定温度停止。但回差温度超过设定要求，如非热泵加热模式，可以启动电加热部件加热。另外，该控制器具备节能和复合模式。节能模式下，采用热泵模块200运行加热。在复合模式下，在保温回差范围内，采用热泵保温，超出保温回差，采用电和热泵同时加热。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。