一种热泵热水器的室外机、热泵热水器及热水系统的制作方法

1.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的室外机、热泵热水器及热水系统。


背景技术：

2.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。
3.家用的分体式热泵热水器一般由放置于室外与空气进行换热的室外机，以及放置于室内对水进行加热进而供应热水的加热水箱组成。使用时，直接将加热水箱的进水口接入自来水管路，从而对流入加热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自来水管路直接连通，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。
4.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加热水箱无法充满，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。但增压泵模块、室外机与加热水箱相互独立，且分别需要单独供电，导致水路、电路连接复杂，安装分体式热泵热水器的操作繁琐，成本较高。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.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的室外机、热泵热水器及热水系统，通过水路增压模块的设置，可实现对冷水与热水供应的同时增压，且水路增压模块集成在室外机上，省去了在水路中单独接入增压泵的麻烦，便于热泵热水器的安装与使用。
7.为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
8.一种热泵热水器的室外机，包括室外换热模块和水路增压模块，所述水路增压模块包括增压泵，与外接水源连接的进水口，以及向外部供应增压水的供水口；所述增压泵的进水端与进水口连通，增压泵的出水端与供水口连通。
9.进一步地，所述室外换热模块包括箱体和设置在箱体内的室外换热器，所述水路
增压模块安装在所述箱体的外壁上；
10.优选地，所述箱体的一侧外壁上具有与室外换热器连通的工质入口和工质出口，所述进水口与供水口的开口方向朝向所述工质入口和工质出口所在的一侧；
11.更优地，所述水路增压模块安装在箱体的顶面上，安装位置靠近所述工质入口和工质出口所在的一侧。
12.进一步地，所述水路增压模块还包括安装在箱体顶面上的罩壳，所述增压泵设置在罩壳内部，所述进水口与供水口设置在罩壳上。
13.进一步地，所述罩壳内还设置进水管和出水管，所述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，所述出水管的两端分别连接罩壳上的供水口与增压泵的出水端。
14.进一步地，所述出水管包括连接在供水口上的第一出水段，以及连接第一出水段与增压泵的出水端的第二出水段；
15.所述第一出水段从供水口沿出水方向的反方向延伸一定长度，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增压泵所在方向延伸至与增压泵的出水端连接。
16.进一步地，所述第一出水段部分相对水平方向倾斜向下延伸，第一出水段的延伸末端低于供水口所在高度；
17.优选地，所述第一出水段靠近两端的部分水平延伸，中间部分倾斜向下延伸。
18.进一步地，所述箱体的顶面上设置固定支架，所述增压泵安装在所述固定支架上；
19.优选地，所述固定支架包括连接在箱体的顶面上的固定部，以及从所述固定部向上延伸形成的安装部，所述增压泵安装在所述安装部上；
20.更优地，所述增压泵的底部与箱体的顶面之间具有一定间隔。
21.本发明的另一目的是提供一种热泵热水器，包括加热水箱和上述所述的室外机；所述加热水箱具有储水腔，所述加热水箱上设置与储水腔连通的热水出口；所述水路增压模块的供水口通过连通管路与储水腔连通，向储水腔供水。
22.进一步地，所述供水口还与向外部供应冷水的冷水管相连通；
23.优选地，所述冷水管的进水端连接在供水口上，或者，所述冷水管的进水端连接在所述连通管路上。
24.本发明的第三目的是提供一种热水系统，包括上述所述的热泵热水器，以及若干用水点，所述水路增压模块的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；
25.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，或者连接在供水口上。
26.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。
27.本发明的热泵热水器在室外机上集成设置水路增压模块，外接水源直接进入水路增压模块，经增压泵增加后从供水口流出，可直接用于冷水供应，也可以向加热水箱供水进行加热，从而实现冷水与热水供应的同时增压。水路增压模块集成在室外机上，无需单独连接并供电，便于安装与使用。
28.本发明热泵热水器的室外机中，水路增压模块安装在箱体的外壁上，对室外机内
部已有结构不构成影响。加热水箱上设置有对内部储水进行加热的水箱换热器，箱体上设置的工质入口和工质出口通过管路与水箱换热器连接。由于供水口需要与加热水箱连通，向加热水箱内部供水，将进水口与供水口的开口方向设置为朝向工质入口和工质出口所在的一侧，使室外机上需要与加热水箱连接的部分都集中在室外机的同一侧，减少了管路的设置长度，管路连接更加方便。
29.本发明的热水系统中，热泵热水器的室外机安装于室外，并将水路增压模块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，增压后可分为两路，一路进入加热水箱进行加热，进而经过热水管进行热水供应，另一路进入冷水管进行直接进行冷水供应，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。
30.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
31.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：
32.图1是本发明实施例中室外机的结构示意图；
33.图2是本发明实施例一和二中室外机去掉罩壳的示意图；
34.图3是本发明图2中a处的放大示意图；
35.图4是本发明实施例一和二中室外机去掉罩壳的俯视图；
36.图5是本发明实施例中加热水箱的结构示意图；
37.图6是本发明实施例二和三中热水系统的示意图。
38.图中：1、供水总管；2、连通管路；3、热水管；4、冷水管；5、用水点；6、室外机；7、加热水箱；100、室外换热模块；110、箱体；111、工质入口；112、工质出口；200、水路增压模块；210、罩壳；211、进水口；212、供水口；220、增压泵；221、进水端；222、出水端；230、进水管；240、出水管；241、第一出水段；242、第二出水段；250、固定支架；251、固定部；252、安装部；701、冷水入口；702、热水出口；703、工质进口；704、工质出口；710、外壳。
39.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
40.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。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。
42.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”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
43.实施例一
44.如图1至图5所示，本实施例提供一种热泵热水器的室外机6，以及包括所述室外机6的热泵热水器。具体地，所述的热泵热水器为分体式热泵热水器，包括室外机6和加热水箱7。其中，室外机6放置于用户屋外从空气中吸收热量，经压缩机作功，将热量从低温热源向高温热源转移，转移的热量被加热水箱7中的水吸收，使加热水箱7内的水得到加热，进而可以实现向外供应热水的目的。
45.本实施例中，所述室外机6包括室外换热模块100和水路增压模块200，水路增压模块200包括增压泵220，与外接水源连接的进水口211，以及向外部供应增压水的供水口212。增压泵220的进水端221与进水口211连通，增压泵220的出水端222与供水口212连通。
46.使用时，将室外机6的水路增压模块200直接接入用户家中的全屋进水处。具体地，将家庭供水的总管线直接连接在进水口211上，供水口212可通过连通管路与加热水箱7连通，向加热水箱7内供水，还可通过冷水管与家中的多个用水点直接连通，进行冷水供应。
47.在上述方案中，室外机6上集成设置水路增压模块200，外接水源直接进入水路增压模块200，经增压泵220增加后从供水口212流出。供水口212流出的增压后的水流可直接用于冷水供应，也可以向加热水箱7供水进行加热，从而实现冷水与热水供应的同时增压。水路增压模块200集成在室外机6上，无需单独安装，可由室外机6整体供电并控制，省去了在用户家庭供水的总管线上单独设置增压水泵时对水路及电路的复杂改造工序，便于安装与使用。
48.本实施例中可采用直流11米扬程泵作为增压泵220，其流量为8米每秒。
49.本实施例的具体方案中，室外换热模块100包括箱体110和设置在箱体110内的室外换热器，水路增压模块200安装在箱体110的外壁上。
50.详细地，室外换热器中具有流动的工质，工质在室外换热器中从空气中吸收热量，进而由液态转变为气态。箱体110中还设置有与室外换热器连通的压缩机，气态的工质经压缩机输送出室外机6，进入加热水箱7上的水箱换热器，与加热水箱7内的水进行热交换，使加热水箱7内的水温度上升。同时，气态的工质在水箱换热器中冷凝重新转化为液态，再循环回到室外换热器中。
51.将水路增压模块200安装在箱体110的外壁上，对箱体110内部已有结构不构成影响，进而可以在现有室外机的基础上进行改造，不改变或几乎不用改变箱体110内部原有结构，即可得到本实施例中具有水路增压模块200的室外机6，有利于本实施中室外机6的生产制造。
52.本实施例的进一步方案中，箱体110的一侧外壁上具有与室外换热器连通的工质入口111和工质出口112，进水口211与供水口212的开口方向朝向工质入口111和工质出口112所在的一侧。
53.在上述方案中，为实现工质在室外换热器、压缩机及水箱换热器之间的循环，箱体110上分别设置供工质流出的工质出口112，以及供工质流入的工质入口111。对应地，加热
水箱7上也设置有工质进口703和工质出口704，分别与水箱换热器连通。使用时，箱体110上的工质出口112与加热水箱7上的工质进口703连通，箱体110上的工质入口111与加热水箱7上的工质出口704连通，从而形成工质的循环回路。
54.外界供水经过水路增压模块200后，从水路增压模块200上的供水口212流出，供水口212需要与加热水箱7内的储水腔通过管路连通，实现向加热水箱7供水的目的。本实施例中，工质入口111和工质出口112设置在箱体110右侧，对应地，将进水口211和供水口212的开口方向设置为向右的方向，使得室外机6上需要与加热水箱7连接的部分都集中在室外机6的右侧，在搭建管路进行连接时，可以减少管路的设置长度，管路连接更加方便。
55.本实施例的优选方案中，水路增压模块200安装在箱体110的顶面上，安装位置靠近工质入口111和工质出口112所在的一侧。将水路增压模块200整体安装在箱体110顶面上，不占用箱体110外周的空间。水路增压模块200整体位于箱体110顶面的右端，使工质入口111、工质出口112、进水口211和供水口212全部位于箱体110的最右侧，可以最大程度上简化管路的连接。
56.本实施例的进一步方案中，水路增压模块200还包括安装在箱体110顶面上的罩壳210，增压泵220设置在罩壳210内部，进水口211与供水口212设置在罩壳210上。
57.在上述方案中，罩壳210的设置将增压泵220封闭在罩壳210与箱体110顶面所围成的空间内，增压泵220不与外部空间直接接触，可对增压泵220起到保护作用，避免对增压泵220的磕碰导致增压泵220损坏。
58.本实施例的进一步方案中，罩壳210内还设置进水管230和出水管240，进水管230的两端分别连接罩壳210上的进水口211与增压泵220的进水端221，出水管240的两端分别连接罩壳210上的供水口212与增压泵220的出水端222。
59.具体地，出水管240包括连接在供水口212上的第一出水段241，以及连接第一出水段241与增压泵220的出水端222的第二出水段242。
60.第一出水段241从供水口212沿出水方向的反方向延伸一定长度，第二出水段242与第一出水段241垂直设置，从第一出水段241的延伸末端向增压泵220所在方向延伸至与增压泵220的出水端222连接。
61.本实施例中，为简化水路结构，同时提高水路增压模块200的美观性，进水口211与供水口212设置在同一侧，由于增压泵220的进水端221与出水端222朝向相互垂直，通过出水管240引导水流转向。出水管240由相互垂直的第一出水段241与第二出水段242组成，结构简单，易于实现，同时尽量减少了其在罩壳210内部所占用的空间。
62.进一步地，第一出水段241部分相对水平方向倾斜向下延伸，第一出水段241的延伸末端低于供水口212所在高度。
63.优选地，第一出水段241靠近两端的部分水平延伸，中间部分倾斜向下延伸。
64.本实施例中，进水口211与供水口212设置在罩壳210上同一高度，使水路增压模块200的外观更加美观，而增压泵220的进水端221与出水端222的高度不同。由于增压泵220出水端222的朝向为水平方向，第二出水段242水平延伸便于与出水端222连接，需要通过第一出水段241部分倾斜设置补齐增压泵220进水端221与出水端222之间的高度差。供水口212的朝向为水平方向，同时第二出水段242水平延伸，将第一出水段241的两端设置为水平延伸便于连接，中间部分倾斜延伸以补齐高度差。
65.本实施例的进一步方案中，箱体110的顶面上设置固定支架250，增压泵220安装在固定支架250上。
66.在上述方案中，将增压泵220安装在固定支架250上，而不是直接安装在箱体110的顶面上，可通过固定支架250对增压泵220工作过程中产生的振动起到一定的缓冲作用，避免了其对室外换热模块100的箱体110及内部结构造成严重影响，例如使箱体110各部分的连接处，或者箱体110内各部件的连接结构发生松动，影响室外换热模块100的工作。
67.本实施例的优选方案中，固定支架250包括连接在箱体110的顶面上的固定部251，以及从固定部251向上延伸形成的安装部252，增压泵220安装在安装部252上。
68.更优地，增压泵220的底部与箱体110的顶面之间具有一定间隔。
69.具体地，固定部251通过螺钉连接在箱体110的顶面上，增压泵220通过螺钉安装在安装部252上，使增压泵220与箱体110的顶面之间具有一定间隔。
70.在上述方案中，通过对固定支架250的结构设计，即实现了固定支架250与箱体110的连接，同时通过安装部252将增压泵220抬起，使其尽可能远离箱体110顶面，对增压泵220的振动进一步起到削弱作用。
71.本实施例提供的分体式热泵热水器，包括加热水箱7和上述所述的室外机6。加热水箱7具有储水腔，加热水箱7上设置与储水腔连通的热水出口702。水路增压模块200的供水口212通过连通管路与储水腔连通，向储水腔供水。
72.具体地，加热水箱7包括外壳710和设置在外壳710内的内胆，所述内胆的内部形成储水腔。外壳710上设置冷水入口701与内胆连通，连通管路的两端分别连接水路增压模块200的供水口212与外壳710上的冷水入口701，从而向内胆中供水。
73.内胆的外壁上缠绕有水箱换热器，其中流通的工质由气态转化为液态，放出热量对内胆中的水加热，使加热水箱7内的水温度上升。与水箱换热器连通的工质进口703和工质出口704从外壳710上伸出，从而分别与室外机6上的工质出口112和工质入口111通过管路连接。
74.热水出口702设置在外壳710上，与内胆内部连通，随着冷水向内胆中注入的过程，内胆中加热后的水可在水压作用下经热水出口702流出，从而实现热水供应。由于进入内胆的冷水为经过增压泵220的增压水，从而实现了热水供应的增压。
75.本实施例的进一步方案中，供水口212还与向外部供应冷水的冷水管相连通。
76.优选地，所述冷水管的进水端连接在供水口212上，或者，所述冷水管的进水端连接在所述连通管路上。
77.在上述方案中，通过将供水口212与冷水管连通，可实现增压后的水直接进行冷水供应，也即实现了对冷水供应的增压。本实施例的热泵热水器安装时，将家庭供水的总管线直接接入水路增压模块200，增压后的水从供水口212流出后，可同时使进行冷水供应与热水供应，实现了冷水与热水供应的同时增压，改善了用户的用水体验。
78.具体地，本实施例的一种实现方式为在供水口212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。
79.本实施例的另一种实现方式为在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，供水口212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冷水入口701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。
80.上述第一种实现方式中，经增压泵220增压的冷水在供水口212处即分为两路，分别进入加热水箱7和冷水管。第二种实现方式中，供水口212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加热水箱7和冷水管。对于一般的用户来说，家中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室外机6的安装位置选择合适的方式进行水路连接。
81.本实施例中，在热泵热水器的室外机6上集成设置水路增压模块200，将外接水源直接连接在进水口211上，可经增压泵220增压后从供水口212流出，分为两路进行增压水的供应。其中一路进入冷水管直接进行冷水供应，另一路向热泵热水器的加热水箱7供水，经加热水箱7加热后流出进行热水供应。如此实现了冷水与热水供应的两路同时增压，改善了用户的用水体验。同时，水路增压模块200集成设置在室外机6上，方便安装，且可由室外机6统一供电并控制，便于使用。
82.实施例二
83.如图1至图6所示，本实施例提供一种热水系统，包括上述实施例一所述的热泵热水器，以及若干用水点5，水路增压模块200的进水口211与外接水源连接，热水出口702通过热水管3与各个用水点5连接。
84.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的进水端连接在连通管路2上。
85.在上述方案中，将室外机6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1中供水。本实施中，水路增压模块200的进水口211与连接在储水箱出水口上的供水总管1直接连接，经过水路增压模块200内部的增压泵220增压后，再分别输送进入加热水箱7和冷水管4中，同时，加热水箱7的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，经用水点5处的混水阀混合后得到温度适宜的水供用户使用。
86.本实施例的热水系统通过集成有水路增压模块200的室外机6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。
87.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供水口上，也可以实现通过室外机上的水路增压模块对冷水管和热水管中的水流同时增压的效果。
88.实施例三
89.如图1所示，本实施例与上述实施例一的区别在于：所述的出水管由罩壳210上的供水口212至增压泵的出水端依次包括第一出水段、预热段与第二出水段，所述预热段设置在室外换热模块100的箱体110内部。
90.具体地，箱体110内部设置换热装置，所述预热段经过所述换热装置，与换热装置进行换热，从而实现对预热段中水流的预加热。由于室外机6安装于用户屋外，尤其是在外界环境温度较低的冬天，预热段的设置可以避免进水管中的水冻结成冰，甚至造成进水管冻裂的情况。
91.本实施例中，换热装置设置在箱体110内部压缩机所在的区域附近，可以吸收压缩
机工作过程中的散出的热量，再将吸收的热量传递给预热段中的水流，实现对水流的预加热。
92.详细地，箱体100的顶面上位于罩壳210内部的区域开设第一通孔与第二通孔，预热段的进水端从第一通孔伸出箱体100，预热段的出水端从第二通孔伸出箱体110。第二出水段连接在增压泵的进水端上，水平向后延伸直至与预热段的进水端连接。第一出水段由预热段的出水端水平向右延伸至与供水口212相连。
93.本实施例的室外机6工作时，外界供水由进水口211进入水路增压模块200，流经进水管后经过增压泵进行增压，然后经过第二出水段进入位于箱体110内的预热段。经过预热段时，水流与箱体110内部的换热装置发生换热实现预加热，避免水流温度过低，尤其是在室外环境温度较低时可防止水流冻结。水流经过预热段后进入第一出水段，由第一出水段输送至供水口212处，可实现向加热水箱7供水，或直接进行冷水供应。
94.本实施例还提供一种包括上述室外机6的热泵热水器，所述热泵热水器中室外机6与加热水箱7的连接方式与实施例一中相同，不再赘述。
95.如图6所示，本实施例还提供一种包括所述热泵热水器的热水系统，水路增压模块200的进水口211与外接水源连接，加热水箱7的热水出口702通过热水管3与各个用水点5连接。各个用水点5还连接的冷水管4，冷水管4的进水端连接在用于连接水路增压模块200的供水口212与加热水箱的冷水入口701的连通管路2上。
96.本实施例中，当用户具有用水需求时，外界供水由进水口211进入水路增压模块200，先经过增压泵进行增压，然后在经过出水管，尤其是经过出水管的预热段时可对水流进行预热，最终由供水口212流出，分别进入冷水管4和连通管路2，连通管路2再将水流输送至加热水箱7，使加热水箱7中的热水由热水出口702流出进行热水管3。通过上述方式，可在外界供水进入冷水管4和加热水箱7前进行预热，防止供水温度过低，同时还可对冷水管4和热水管3两条管路中的水流同时进行增压，改善了用户的用水体验。
97.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。