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。

家用的热泵热水器一般直接将水箱的进水口接入自来水管路，从而将流入水箱的自来水进行加热，在用户具有热水需求时通过热水管将热水输送至家中各个用水点处。各用水点还同时通过冷水管与直来水管路直接连通，冷水管与热水管的出水经用水点处的混水阀混合，得到适宜温度的水供用户使用。

但对于自来水水压较低的使用场景，例如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，水压不足可能导致热泵热水器的水箱无法充满，在用户对热水需求量较大时储存的热水不足以满足用户的需求。针对上述情况，现有技术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。但增压泵外置于热泵热水器的水箱，且需要单独供电，水路、电路连接复杂，尤其是已铺设好的水路，若希望增设增压泵，需要重新改造水路，成本高。

目前一些具有零冷水功能的热泵热水器在水箱内集成循环泵，由于循环泵设置在水箱内部的管路上，在需要的时候可以对水箱内部水路中的水流起到一定的增压效果。但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的热水出水上。在全屋水路水压较低的情况下，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，通过热泵热水器水箱中内置的增压泵可对水路中的热水及冷水同时进行增压。

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第一进水口、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，所述第一进水口与增压泵的进水端连通，增压泵的出水端与冷水出口连通；所述冷水出口通过连通管路与内胆连通。

进一步地，所述连通管路的一端与冷水出口连接，另一端与外壳上的第二进水口连接，所述第二进水口与内胆连通。

进一步地，所述冷水出口还与向外部供应冷水的冷水管相连通；

优选地，所述冷水供水管的进水端连接在冷水出口上，或者，所述冷水供水管的进水端连接在所述连通管路上；

更优地，所述冷水出口与三通接头的进口通过管路连通，三通接头的一个出口与第二进水口连通，另一个出口连接冷水供水管。

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；所述第一进水口与冷水出口均设置在所述外壳上。

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。

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；

所述第一进水口与冷水出口设置在罩壳上，热水出口与第二进水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，第二进水口设置在水箱壳体上与内胆的下部空间对应的区域，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第一进水口与增压泵的进水端，所述水箱出水管的两端分别连接增压泵的出水端与罩壳上的冷水出口。

进一步地，所述水箱出水管包括连接在增压泵的出水端上的第一出水管，以及连接第一出水管与冷水出口的第二出水管；所述第一进水口与冷水出口沿所述罩壳的周向分布设置；

所述第一出水管包括第一出水段和第二出水段，所述第一出水段在端盖上的投影从增压泵的出水端沿平行于第一进水口与冷水出口的连线方向延伸一定长度，第二出水段与第一出水段垂直设置，从第一出水段的延伸末端向罩壳的外周延伸至与第二出水管连接；

优选地，所述热泵热水器水箱竖直设置，增压泵设置在内胆的上方；所述第一出水段相对水平方向倾斜向上延伸，所述第二出水段沿水平方向延伸。

进一步地，所述增压泵的出水端与冷水出口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，所述第一进水口与外接水源连接，所述热水出口通过热水管与各个用水点连接；

所述热水系统还包括与各个用水点连接的冷水管，所述冷水管的进水端连接在所述连通管路上，或者连接在冷水出口上。

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从冷水出口流出，再经连通管路进入内胆进行加热，同时冷水出口流出的水还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第一进水口上，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，连通管路与外壳上的第二进水口连接，实现向内胆中加水的目的，也即连通管路设置在外壳外部，不占用热泵热水器水箱内部的空间，简化了内部水路结构，有助于增加内胆的容积。

本发明的热泵热水器水箱在冷水出口上，或者连通管路上连接冷水管，实现了增压后的冷水直接供应的目的。通过三通接头实现冷水出口流出的水的分流，结构简单，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，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，第一进水口与冷水出口设置在罩壳上，缩短了第一进水口与冷水出口和增压泵之间的距离，热水出口与第二进水口设置在水箱壳体上，减少了热水出口与第二进水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，通过对水箱出水管的走向结构设计，实现了增压泵出水端与冷水出口的连通，同时水箱出水管的结构简单，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管中。如此实现了对冷水管及热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、连通管路；3、热水管；4、冷水管；5、用水点；6、供水总管；100、外壳；110、水箱壳体；111、热水出口；112、第二进水口；113、泄压口；114、排污口；115、把手；120、罩壳；121、第一进水口；122、冷水出口；130、端盖；200、增压泵；201、进水端；202、出水端；310、水箱进水管；320、水箱出水管；321、第一出水管；321a、第一出水段；321b、第二出水段；322、第二出水管；323、流量传感器；410、固定支架；411、固定部；412、安装部；420、连接支架。

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第一进水口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，第一进水口121与增压泵200的进水端201连通，增压泵200的出水端202与冷水出口122连通。冷水出口122通过连通管路(图中未示出)与内胆连通。

本实施例中，热泵热水器水箱设置增压泵200，外部供水从第一进水口121进入后先通过增压泵200，经增压泵200增压后输送至冷水出口122流出。冷水出口122流出的水可以经连通管路进入内胆中，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，从冷水出口122流出的水即为增压后的水，还可以通过管路连接将这部分水直接引出，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第一进水口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，此时第一进水口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，所述连通管路的一端与冷水出口122连接，另一端与外壳100上的第二进水口112连接，第二进水口112与内胆连通。

在上述方案中，在外壳100上设置第二进水口112与内胆连通，通过连通管路分别连接冷水出口122与第二进水口112以实现向内胆中进水的目的。连通管路设置在外壳100外部，不占用热泵热水器水箱内部的空间，从而简化了外壳100与内胆之间的水路结构，节省了水路占用的体积，在热泵热水器水箱整机体积一定的情况下，有助于内胆容积的增加。

本实施例的进一步方案中，冷水出口122还与向外部供应冷水的冷水管相连通。

优选地，所述冷水管的进水端连接在冷水出口122上，或者，所述冷水管的进水端连接在所述连通管路上。

具体地，本实施例的一种实现方式为在冷水出口122处连接三通接头，三通接头的一个出口与连通管路的一端连接，另一个出口与冷水管的进水端连接。

本实施例的另一种实现方式为在所述连通管路上设置三通接头用于连接冷水管。具体地，连通管路包括上游管路和下游管路，冷水出口122与三通接头的进口经上游管路连通，三通接头的一个出口与第二进水口112经下游管路连通，三通接头的另一个出口连接冷水管的进水端。

上述第一种实现方式中，经增压泵200增压的冷水在冷水出口122处即分为两路，分别进入内胆和冷水管。第二种实现方式中，冷水出口122流出的水流先进入上游管路，然后再经三通接头分流分别进入内胆和冷水管。对于一般的用户来说，冷水管已预先完成铺设，用户可根据冷水管进水端的位置以及热泵热水器水箱的安装位置选择合适的方式进行水路连接。

本实施例的热泵热水器水箱在生产时不预先安装连通冷水出口122与第二进水口112的连通管路，而是在用户安装热泵热水器水箱时，根据所需的水路连接方式确定连通管路的具体安装方式。

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，第一进水口121与冷水出口122均设置在外壳100上。

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。

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设置在内胆顶部，也即上方的空间内，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与内胆之间无接触，避免了增压泵200工作过程中产生的振动对内胆产生影响，如导致热水出口111与内胆的连接处，或第二进水口112与内胆的连接处发生松动造成渗水。

本实施例中，内胆上分别设置内胆进水管和内胆出水管以实现内胆的进水和出水。其中，内胆进水管的出水端设置在内胆的下部空间内，其进水端从内胆的侧壁上伸出与第二进水口112连接。内胆出水管的进水端设置在内胆的上部空间内，其出水端从内胆的侧壁上伸出与热水出口111连接。

内胆进水管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，避免了进入的冷水与内胆中的热水混合。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。

第一进水口121与冷水出口122设置在罩壳120上，热水出口111与第二进水口112设置在水箱壳体110上。

在上述方案中，与增压泵200连通的第一进水口121与冷水出口122设置在罩壳120上，缩短了增压泵200连接至第一进水口121与冷水出口122的距离。热水出口111与第二进水口112设置在水箱壳体110上，缩短了热水出口111与第二进水口112和内胆之间的距离，有利于进一步简化热泵热水器水箱内部的水路结构。

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，第二进水口112设置在水箱壳体110上与内胆的下部空间对应的区域，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。

本实施例中，第二进水口112的设置位置与内胆进水管的进水端相对应，热水出口111的设置位置与内胆出水管的出水端相对应，最大程度上缩短了第二进水口112与内胆进水管进水端之间的距离，以及热水出口111与内胆出水管出水端之间的距离，水箱壳体110与内胆之间的水路结构简单。

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上的第一进水口121与增压泵200的进水端201，水箱出水管320的两端分别连接增压泵200的出水端202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第一进水口121进入，经过增压泵200增压，再由冷水出口122流出的目的。第一进水口121与冷水出口122沿罩壳120的周向分布设置，靠近罩壳120的下边沿，缩短了冷水出口122与第二进水口112之间的距离。

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，固定支架410可对其产生的振动起到一定的缓冲作用。安装部412的结构设计使增压泵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。固定支架410的固定部411与安装部412所在一侧相对的另一侧也向上弯折延伸，与连接支架420中间的板状结构连接，进一步加固了增压泵200、水箱进水管310以及水箱出水管320的整体结构。

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，增压泵200、水箱进水管310以及水箱出水管320通过固定支架410与连接支架420连接为一个整体结构，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，水箱出水管320包括连接在增压泵200的出水端202上的第一出水管321，以及连接第一出水管321与冷水出口122的第二出水管322。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，水箱进水管310、第二出水管322以及连接支架420为一体注塑成型，第一出水管321与第二出水管322可拆卸连接。

第一出水管321包括第一出水段321a和第二出水段321b，第一出水段321a在端盖130上的投影从增压泵200的出水端202沿平行于第一进水口121与冷水出口122的连线方向延伸一定长度，第二出水段321b与第一出水段321a垂直设置，从第一出水段321a的延伸末端向罩壳120的外周延伸至与第二出水管322连接。

本实施例中，第一进水口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与第一进水口121和冷水出口122之间具有一定高度差。水箱进水管310从第一进水口121处水平向罩壳120内部延伸，然后向上弯折延伸一定长度，最后再水平延伸与增压泵200的进水端201连接。为减少不同结构的零件在热泵热水器水箱中的应用，在冷水出口122的内侧连接与水箱进水管310结构相近的第二出水管322，再通过第一出水管321连接增压泵200的出水端202与第二出水管322，实现增压泵200的出水端202与冷水出口122的连通。

由于增压泵200的出水端202与第二出水管322的进水端的朝向不同，需通过第一出水管321引导水流转向。第一出水管321由相互垂直的第一出水段321a和第二出水段321b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。

本实施例的优选方案中，第一出水段321a相对水平方向倾斜向上延伸，第二出水段321b沿水平方向延伸。由于增压泵200的出水端202低于进水端201，当水箱进水管310的出水端与第二出水管322的进水端高度一致时，通过第一出水段321a倾斜设置补齐增压泵200的出水端202与第二出水管322的进水端之间的高度差，同时第二出水段321b可水平延伸，便于与第二出水管322连接。

本实施例中，增压泵200的出水端202与冷水出口122之间，也即在水箱出水管320上还设置流量传感器323。通过流量传感器323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113，下部区域还设置与内胆连通的排污口114。水箱壳体110上还设置内凹的把手115，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第一进水口121上，进水可经增压泵200增压，然后从冷水出口122流出后一部分可直接进入冷水管进行冷水供应，另一部分进入内胆中补水，同时内胆中储存的热水经热水出口111流出进入热水管进行热水供应。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5。热泵热水器水箱1上的第一进水口121与外接水源连接，热水出口111通过热水管3与各个用水点5连接。

所述热水系统还包括与各个用水点5连接的冷水管4，冷水管4的进水端连接在冷水出口122与第二进水口112之间的连通管路2上。

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6中供水。本实施中，热泵热水器水箱1的第一进水口121与连接在储水箱出水口上的供水总管6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管4中，同时，内胆中的热水在水压作用下进入热水管3中，由热水管3和冷水管4分别输送热水与冷水至用水点5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，实现了对冷水管4及热水管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，改造成本低，易于实现。

本实施例中，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，驱动水流从第一进水口121向冷水出口122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，第二进水口112处设置由外向内单向导通的单向阀。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，冷水管4中的水流在水泵作用下反向流动，由第二进水口112进入内胆，同时热水管3中的水流经过各用水点5处的混水阀进入冷水管4中，进而重新回流至内胆中进行加热，热水出口111向热水管3中输出热水。通过上述方式使得热水管3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5使用热水时，需放出热水管3中残留的大量冷水，造成水资源浪费的情况。

本实施例的另一种方案中，还可以将冷水管的进水端直接连接在冷水出口上，也可以实现通过热泵热水器水箱对冷水管和热水管中的水流同时增压的效果。

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。