一种热泵热水器水箱及热水系统的制作方法

本发明属于热水器技术领域，具体地说，涉及一种热泵热水器水箱及热水系统。

背景技术：

热泵热水器的工作原理是蒸发器中的低温低压冷媒液体吸收空气中的热量使冷媒气化成低温低压的冷媒气体，然后通过压缩机做功压缩后使冷媒增压升温，变成高温高压气体，再通过水箱中的换热器跟水箱中的水进行热交换，使水箱中的水升温。同时，冷媒经过换热过程变成低温高压的液体，再经过节流装置节流变成低温低压的液体，再次进入蒸发器重复上述过程。传统的电热水器和燃气热水器是通过消耗燃气和电能来获得热能，而热泵热水器是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的，在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于三倍电能左右的热能来加热水，因此具有节能高效的特点，而逐渐被广泛使用。

家庭应用热泵热水器时，一般将自来水管路直接与水箱的进水口连接，进入水箱的自来水被加热后再经与出水口连接的热水管输送至家中各个用水点处。自来水管路同时通过一个与水箱独立的冷水管连接至各个用水点，向各个用水点输送常温自来水。常温自来水与经水箱加热的热水在用水点处经混水阀进行混合，得到适宜温度的水供用户使用。

但对于南方乡镇无自来水或自建水塔的使用场景，以及乡镇高层的自来水使用场景，其自来水水压较低，可能导致热泵热水器的水箱无法充满，进而无法及时为用户提供足够使用的热水。在上述水压偏低的使用场景中，一般在自来水管路上单独设置增压泵模块，对全屋水路进行增压。但增压泵为独立的装置，需要单独供电，水路、电路连接复杂，而对于已经铺设完成的全屋水路而言，如果希望在水路上增设增压泵，需要重新改造水路，改造工期长，成本高。

现有技术中存在具有零冷水功能的热泵热水器，其在水箱内集成循环泵构成循环水路，使水箱外部水路中的常温水回流至水箱内部重新加热。由于循环泵设置在水箱内部的水路上，在需要的时候也可以对水箱内部水路中的水流起到一定的增压效果。但由于循环泵作用于水箱内部的水路，其增压效果只能体现在水箱充水与热水出水上。在全屋水路进水端水压较低的情况下，无法实现对冷水管中水流增压的目的，用户的用水体验较差。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热泵热水器水箱及热水系统，热泵热水器水箱内部设置增压泵，水流经过增压泵增压后可分别进入内胆加热，以及直接进行冷水出水，实现了对水路中的热水及冷水同时进行增压的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种热泵热水器水箱，包括外壳和设置在外壳内的内胆，所述热泵热水器水箱设置进水口、冷水出口和热水出口，所述热水出口设置在外壳上且与内胆连通；

所述热泵热水器水箱还包括增压泵，所述进水口与增压泵的进水端连通，增压泵的出水端分别与冷水出口和内胆连通。

进一步地，所述内胆上设置连通内胆内部的内胆进水管，所述增压泵的出水端分别与冷水出口和内胆进水管连通；

优选地，所述增压泵的出水端与冷水出口通过管路连通，所述内胆进水管的进水端连接在冷水出口与增压泵的出水端之间的管路上。

进一步地，所述增压泵的出水端连接三通接头，所述三通接头的一个出口与冷水出口连通，另一个出口与内胆进水管的进水端连接。

进一步地，所述增压泵设置在外壳内部，且位于所述内胆的一端外侧；所述进水口与冷水出口均设置在所述外壳上；所述内胆进水管的进水端设置在增压泵所在一端的内胆外部。

进一步地，所述外壳内设置端盖，所述端盖将外壳内部分隔为位于端盖两侧的两个空间，所述内胆与增压泵分别设置在所述的两个空间中；所述端盖上开设供内胆进水管贯穿的通孔。

进一步地，所述外壳包括分别设置在端盖两侧的水箱壳体和罩壳，所述内胆设置在水箱壳体内部，增压泵设置在罩壳内部；

所述进水口与冷水出口设置在所述罩壳上，所述热水出口设置在水箱壳体上；

优选地，所述内胆竖直设置具有一定高度，热水出口设置在水箱壳体上与内胆的上部空间对应的区域。

进一步地，所述罩壳内还设置水箱进水管与水箱出水管，所述水箱进水管的两端分别连接罩壳上的进水口与增压泵的进水端，所述增压泵的出水端连接三通接头，所述水箱出水管的两端分别连接三通接头与罩壳上的冷水出口。

进一步地，所述水箱进水管包括连接在进水口上的第一进水管，以及连接第一进水管与增压泵的进水端的第二进水管；

所述端盖具有圆形外周，所述第二进水管包括第一进水段和第二进水段，所述第一进水段从第一进水管的出口端向端盖的中心轴线延伸一定长度，第二进水段与第一进水段垂直设置，从第一进水段的延伸末端向罩壳的外周延伸至与增压泵的进水端连接。

进一步地，所述进水口与增压泵的进水端之间设置流量传感器。

本发明的另一目的是提供一种热水系统，包括上述所述的热泵热水器水箱，以及若干用水点，其特征在于，所述进水口与外接水源连接，所述热水出口通过热水供水管与各个用水点连接；

还包括与各个用水点连接的冷水供水管，所述冷水供水管的进水端与所述冷水出口连接。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明的热泵热水器水箱设置有增压泵，经增压泵增压后的水流分为两路，一路进入内胆进行加热，另一路从冷水出口流出，可直接进行冷水供应。安装热泵热水器水箱时只需将外接水源连接在进水口上，即可实现对水路中的热水及冷水同时进行增压的目的，适用于全屋水路水压低的使用场景。

本发明的热泵热水器水箱中，通过设置内胆进水管向内胆中进水，将内胆进水管连接在增压泵的出水端与冷水出口之间，结构简单。通过在增压泵的出水端连接三通接头实现水流的分流，装配简单，易于实现。

本发明的热泵热水器水箱中，增压泵集成设置在外壳内部，使热泵热水器水箱为一体结构，方便使用。内胆与增压泵分别设置在外壳内由端盖分隔开的两个空间中，通过在端盖上开设通孔实现内胆进水管与增压泵出水端的连接，避免了增压泵工作过程中产生的振动对内胆产生影响。

本发明的热泵热水器水箱中，进水口与冷水出口设置在罩壳上，缩短了进水口与冷水出口和增压泵之间的距离，热水出口设置在水箱壳体上，减少了热水出口和内胆侧壁的距离，从而可以最大程度上简化内部的管路走向，减少管路所占用的空间。

本发明的热泵热水器水箱中，通过对水箱进水管的走向结构设计，实现了增压泵进水端与进水口的连通，同时为增压泵出水端一侧的三通接头预留足够空间，以实现增压泵出水的分流，水箱进水管的结构简单，在罩壳内占用空间少，容易安装。

本发明的热水系统中，将热泵热水器水箱直接安装在全屋进水处与外接水源连接，外界供水先进入增压泵进行增压，再分别进入冷水供水管或热泵热水器水箱的内胆中，内胆中经过加热的热水再进入热水供水管中。如此实现了对冷水供水管及热水供水管两条管路中水流的双增压，改善了用户的用水体验。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明实施例一中热泵热水器水箱的结构示意图；

图2是本发明实施例一中热泵热水器水箱去掉罩壳的示意图；

图3是本发明图2中a处的放大示意图；

图4是本发明实施例一中热泵热水器水箱去掉罩壳的俯视图；

图5是本发明实施例一中增压泵、水箱进水管、水箱出水管及其安装结构的示意图；

图6是本发明实施例二中热水系统的示意图。

图中：1、热泵热水器水箱；2、热水供水管；3、冷水供水管；4、用水点；5、供水总管路；100、外壳；110、水箱壳体；111、热水出口；112、泄压口；113、排污口；114、把手；120、罩壳；121、进水口；122、冷水出口；130、端盖；131、通孔；200、增压泵；201、进水端；202、出水端；310、水箱进水管；311、第一进水管；312、第二进水管；312a、第一进水段；312b、第二进水段；313、流量传感器；320、水箱出水管；321、三通接头；410、固定支架；411、固定部；412、安装部；420、连接支架；500、内胆进水管。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例所述的热泵热水器水箱包括外壳100和设置在外壳100内的内胆。所述热泵热水器水箱设置进水口121、冷水出口122和热水出口111，热水出口111设置在外壳100上且与内胆连通。

所述热泵热水器水箱还包括增压泵200，进水口121与增压泵200的进水端201连通，增压泵200的出水端202分别与冷水出口122和内胆连通。

本实施例中，热泵热水器水箱设置增压泵200，外部供水从进水口121进入后先通过增压泵200，经增压泵200增压后的水流分为两路，其中一路进入内胆中，由缠绕在内胆外壁上的换热器加热，加热后的热水可由热水出口111输出供用户使用。通过增压泵200的增压作用，输送进入内胆的水压增大，在外部供水水压较低时也可以保证内胆中的储水量充足，同时对由热水出口111输出的热水起到增压效果。

增压后的另一路水流从冷水出口122流出，可直接用于冷水供应，从而实现冷水水路增压的目的。本实施例的热泵热水器水箱安装在全屋进水处，将全屋进水直接连接在进水口121上，即可实现对后续水路中的热水及冷水同时进行增压的目的，适用于全屋水路水压低的使用场景，可改善用户的用水体验。

上述方案与现有技术中在全屋进水处设置增压水泵的方式相比，由于增压泵200集成在热泵热水器水箱上，热泵热水器水箱连接电源即可实现增压泵200的供电，使用方便。采用所述的热泵热水器水箱可同时实现热水供应与全屋水路增压，水路连接更加简单。

本实施例的热泵热水器水箱用于分体式热泵热水器，主机可设置于室外，热泵热水器水箱放置与室内合适位置，与全屋进水直接连接。

本实施例中优选将增压泵200也设置在外壳100内部，此时进水口121和冷水出口122设置在外壳100上，热泵热水器水箱整体为一体结构，美观大方。

本实施例的进一步方案中，所述内胆上设置连通内胆内部的内胆进水管500，增压泵200的出水端202分别与冷水出口122和内胆进水管500连通。

优选地，增压泵200的出水端202与冷水出口122通过管路连通，内胆进水管500的进水端连接在冷水出口122与增压泵200的出水端202之间的管路上。

在上述方案中，内胆进水管500的进水端连接在冷水出口122与增压泵200的出水端202之间。当增压泵200与内胆整体设置在外壳100内部时，内胆进水管500可在外壳100内部直接连接至冷水出口122与增压泵200的出水端202之间的管路上，实现由增压泵200增压后的水向内胆中进水的目的。此时，水路结构全部位于外壳100内部，热泵热水器水箱外部仅具有三个管道接头，分别对应外壳100上的进水口121、冷水出口122和热水出口111，而没有其他外露的管道结构。如此可使热泵热水器水箱从视觉上具有高度的完整性，外观结构更加美观。

本实施例的具体实现方式为：增压泵200的出水端202连接三通接头321，三通接头321的一个出口与冷水出口122连通，另一个出口与内胆进水管500的进水端连接。

通过在增压泵200的出水端202连接三通接头321实现水流的分流，结构简单，方便装配，易于实现。

本实施例中，增压泵200设置在外壳100内部，且位于所述内胆的一端外侧。进水口121与冷水出口122均设置在外壳100上，内胆进水管500的进水端设置在增压泵200所在一端的内胆外部。

优选地，外壳100内设置端盖130，端盖130将外壳100内部分隔为位于端盖130两侧的两个空间，所述内胆与增压泵200分别设置在所述的两个空间中。端盖130上开设供内胆进水管500贯穿的通孔131。

具体地，本实施例的热泵热水器水箱整体呈一个竖直的圆柱体形状，外壳100内部设置立式内胆，也即内胆竖直设置具有一定高度。端盖130水平设置在外壳100内部，将外壳100内部分隔为上下分布的两个空间，内胆设置在下方的空间内，增压泵200设置在上方的空间内，也即增压泵200设置在内胆顶部，整体集成方便使用。

在上述方案中，增压泵200与内胆分别设置在由端盖130隔开的两个独立的空间中，增压泵200与内胆间隔设置，不相互接触，避免了增压泵200工作过程中产生的振动带动内胆振动，对内胆及相关结构造成影响，如导致热水出口111与内胆的连接处发生松动造成渗水等。

本实施例中，内胆进水管500竖直设置，其进水端从内胆顶端伸出，穿过端盖130上的通孔131与三通接头321连接，出水端延伸至内胆的下部空间，向内胆的下部空间进水。内胆上还设置内胆出水管，内胆出水管的进水端设置在内胆的上部空间内，其出水端从内胆侧壁的上部区域伸出与热水出口111连接。

内胆进水管500向内胆的下部空间进水，内胆出水管从内胆的上部空间出水，由于冷水密度更大，避免了进入内胆的冷水与内胆中的热水快速混合。对于具有立式结构的内胆，其横截面积远小于纵截面积，内胆内部冷热水的接触面积小，有利于热水的保温。

本实施例的进一步方案中，外壳100包括分别设置在端盖130两侧的水箱壳体110和罩壳120，所述内胆设置在水箱壳体110内部，增压泵200设置在罩壳120内部。

进水口121与冷水出口122设置在罩壳120上，热水出口111设置在水箱壳体110上。

在上述方案中，与增压泵200连通的进水口121与冷水出口122设置在罩壳120上，缩短了增压泵200连接至进水口121与冷水出口122的距离，方便进水口121、冷水出口122与增压泵200之间管路的设置。热水出口111设置在水箱壳体110上，缩短了热水出口111与内胆侧壁之间的距离，可以简化热泵热水器水箱内部的管路结构，尤其是简化了水箱壳体110与内胆侧壁之间的管路结构，节省了管路占用的空间，有利于增大内胆的容积。

本实施例中，端盖130连接在水箱壳体110的顶部，罩壳120连接在端盖130上。水箱壳体110内部设置具有立式结构的内胆，热水出口111设置在水箱壳体110上与内胆的上部空间对应的区域。

最优地，本实施例中热水出口111的设置位置与内胆出水管的出水端相对应，最大程度上缩短了热水出口111与内胆出水管出水端之间的距离，内胆出水管可由内胆侧壁伸出，沿其延伸方向直接连接在热水出口111上而无需转向，进一步简化了水箱壳体110与内胆侧壁之间的管路结构。

本实施例的进一步方案中，罩壳120内还设置水箱进水管310与水箱出水管320，水箱进水管310的两端分别连接罩壳120上的进水口121与增压泵200的进水端201，增压泵200的出水端202连接三通接头321，水箱出水管320的两端分别连接三通接头321与罩壳120上的冷水出口122。

本实施例中，水箱进水管310和水箱出水管320的设置实现了外部供水从进水口121进入，流经增压泵200进行增压，再由增压泵200输送至冷水出口122流出的目的。

增压泵200通过固定支架410固定在端盖130上，固定支架410包括与端盖130连接的固定部411，以及从固定部411一侧向上弯折延伸形成的安装部412，用于安装增压泵200。固定部411通过螺钉连接在端盖130上，增压泵200通过螺钉安装在安装部412上，使增压泵200与端盖130之间具有一定间隔。

在上述方案中，增压泵200连接在固定支架410上，而不与端盖130直接接触，增压泵200工作时产生的振动直接作用在固定支架410上，经固定支架410再传导至端盖130上，从而固定支架410可对增压泵200产生的振动起到一定的缓冲作用。安装部412向上延伸用于安装增压泵200，使增压泵200尽可能远离端盖130，对增压泵200的振动进一步起到削弱作用。

本实施例中，还通过连接支架420对水箱进水管310和水箱出水管320的相对位置进行固定。具体地，连接支架420的两端分别套接在水箱进水管310和水箱出水管320上，中间通过一板状结构连接为一体。

本实施例中，水箱进水管310、水箱出水管320以及连接支架420还可以为一体注塑成型的一体件，减少了装配工序。

在上述方案中，水箱进水管310和水箱出水管320均连接在增压泵200上，增压泵200安装于固定支架410，构成一个整体结构，可整体安装于端盖130上，端盖130上连接罩壳120后，可进一步作为一个整体的增压模块安装于水箱壳体110上，装配简单，使用方便。

本实施例的进一步方案中，水箱进水管310包括连接在进水口121上的第一进水管311，以及连接第一进水管311与增压泵200的进水端201的第二进水管312。当连接支架420一体连接在水箱进水管310和水箱出水管320上时，第一进水管311、水箱出水管320以及连接支架420为一体注塑成型，第二进水管312与第一进水管311可拆卸连接。

本实施例的端盖130具有圆形外周，第二进水管312包括第一进水段312a和第二进水段312b，第一进水段312a从第一进水管311的出口端向端盖130的中心轴线延伸一定长度，第二进水段312b与第一进水段312a垂直设置，从第一进水段312a的延伸末端向罩壳120的外周延伸至与增压泵200的进水端201连接。

本实施例中，进水口121与冷水出口122沿罩壳120靠近罩壳120的下边沿设置，增压泵200在罩壳120内部悬空设置，使增压泵200的进水端201和出水端202与进水口121和冷水出口122之间具有一定高度差。第一进水管311从进水口121处沿端盖130的径向向罩壳120内部延伸，然后向上弯折延伸一定长度，达到与增压泵200进水端201平齐的高度，最后再水平延伸用于连接第二进水管312。

类似地，水箱出水管320从冷水出口122处沿端盖130的径向向罩壳120内部延伸，然后向上弯折延伸一定长度，达到与增压泵200出水端202平齐的高度，再水平延伸与连接在增压泵200出水端202的三通接头321连接。三通接头321的一个出口向下设置用于连接从端盖130穿出的内胆进水管500，为了在增压泵200与水箱出水管320之间为三通接头321及下方内胆进水管500预留足够空间，增压泵200的安装位置与第一进水管311的出水端具有一定距离，通过连接第二进水管312实现第一进水管311与增压泵200的连通。

增压泵200的进水端201与出水端202的朝向相互垂直，第一进水管311的出水端与三通接头321的进口的朝向接近。增压泵200打出的水流直接进入三通接头321进行分流，有利于保证增压泵200对分流后的两路水流的增压效果。但当三通接头321直接连接在增压泵200出水端202时，增压泵200进水端201与第一进水管311出水端朝向不同，需通过第二进水管312引导水流转型进入增压泵200中。第二进水管312由相互垂直的第一进水段312a和第二进水段312b构成，结构简单，易于实现，同时尽量减少了其在罩壳120内部所占用的空间。

具体地，由于第二进水管312延伸总长度较长，本实施例的第二进水管312具体由两段直管，以及连接两段直管的垂直弯折接头装配而成，所述两段直管分别对应第一进水段312a和第二进水段312b，两者通过中间的弯折接头连接为一体。

本实施例中，增压泵200的出水端202高于进水端201，当进水口121与冷水出口122的设置在同一高度上时，水箱出水管320中竖直延伸部分的长度大于第一进水管311中竖直部分的长度，以补齐的增压泵200的出水端202与进水端201之间的高度差，结构简单规整。

本实施例中，进水口121与增压泵200的进水端201之间，也即在水箱进水管310上还设置流量传感器313，流量传感器313具体可设置在第二进水管312上的弯折接头内。通过流量传感器313可检测经过增压泵200的水流量，便于用户实时了解全屋的用水状态。

本实施例中可采用直流11米扬程泵作为增压泵200，其流量为8米每秒。在水箱壳体110上，其上部区域还设置与内胆连通的泄压口112，下部区域还设置与内胆连通的排污口113。水箱壳体110上还设置内凹的把手114，方便用户对热泵热水器水箱进行搬用。

将本实施例的热泵热水器水箱安装在全屋进水处，也即将全屋进水直接连接在进水口121上，进水可经增压泵200增压，增压后的水一部分经由内胆进水管500进入内胆进行加热，同时内胆中储存的热水经热水出口111流出进入热水供水管进行热水供应。另一部分增压水输送至冷水出口122可流入冷水供水管直接进行冷水供应。在全屋水路水压偏低的使用场景下，本实施例的热泵热水器水箱可对全屋水路中的热水及冷水管路同时进行增压，提高了用户的用水体验。

实施例二

如图6所示，本实施例所述的热水系统包括上述实施例一所述的热泵热水器水箱1，以及若干用水点4。热泵热水器水箱1上的进水口121与外接水源连接，热水出口111通过热水供水管2与各个用水点4连接。

所述热水系统还包括与各个用水点4连接的冷水供水管3，冷水供水管3的进水端与热泵热水器水箱1上的冷水出口122连接。

在上述方案中，将热泵热水器水箱1直接安装在全屋进水处与外接水源连接。具体地，自来水井中的水抽入用户家中的储水箱进行储存，当用户有用水需求时，由储水箱向用户家中的供水总管路5中供水。本实施中，热泵热水器水箱1的进水口121与连接在储水箱出水口上的供水总管路5直接连接，经过内部的增压泵增压后，再分别输送进入内胆和冷水供水管3中，同时，内胆中的热水在水压作用下进入热水供水管2中，由热水供水管2和冷水供水管3分别输送热水与冷水至用水点4处，经混水阀混合后供用户使用。

本实施例的热水系统通过内置增压泵的热泵热水器水箱1的设置以及后续的管路连接，实现了对热水供水管2及冷水供水管3两条管路中水流同时增压的效果，改善了用户的用水体验。本实施例的方案对现有水路的改造很少，改造工期短，成本低，易于实现。

本实施例中，当采用可双向运行的水泵作为增压泵，还可以实现热泵热水器水箱1的零冷水功能。

具体地，所述水泵正转时，驱动水流从进水口121向冷水出口122及内胆流动，以实现对全屋水路的增压效果。水泵内部具有滑块阀门，可封堵其进水端与出水端之间的连通，内胆进水管上设置由其进水端向出水端单向导通的单向阀。实现零冷水功能时，滑块阀门断开水泵进水端与出水端之间的连通，同时水泵反转。此时，由于水泵的抽吸作用，冷水供水管3中的水流在水泵作用下反向流动，从冷水出口122进入，进而经内胆进水管进入内胆，同时热水供水管2中的水流经过各用水点4处的混水阀进入冷水供水管3中，形成循环水路，使得热水供水管2中残留的冷水重新回流至内胆中进行加热，由热水出口111向热水供水管2中输出热水。通过上述方式使热水供水管2中残存的冷水重新回到内胆中加热，避免了用户使用热水时，尤其是在远端用水点4使用热水时，需放出热水供水管2中残留的大量冷水，造成水资源浪费的情况。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。