CN101734123B - 汽车空调冷凝水的再利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车空调冷凝水的再利用装置，该装置包括一储水容器，储水容器设有进水口和出水口，进水口连接有一通向空调冷凝水排放口的连接管道，出水口连接有一通向汽车耗水部件的排水管道，储水容器容腔内的出水口处塞有一堵盖，堵盖上方连接有一通过浮力变化控制堵盖启闭的控制装置。本发明的汽车空调冷凝水的再利用装置结构简单紧凑，操作方便，能有效节约水资源并满足汽车上其他耗水部件需求。

Description

汽车空调冷凝水的再利用装置

技术领域

本发明涉及一种水资源的回收利用装置，尤其涉及一种用于汽车上的水资源回收利用装置。

背景技术

目前，在商用车上普遍都配备空调系统，用来满足驾驶员舒适性的要求，以增强该产品的市场竞争力。在空调整个闭环系统中，空调冷凝水的后处理是我们所要面临的一个技术问题。比较常见的处理方式都是用一根橡胶软管将水随便引出，这样不仅使空调的冷凝水被白白地浪费掉，另一方面也使得冷凝水流到易锈蚀的车身和底盘部位，加重了车身和底盘相关零部件的锈蚀。鉴于这些问题的出现，汽车空调冷凝水的再利用便引起了本领域技术人员的关注。

CN201068095Y号中国专利文献公开了一种汽车空调冷凝水的回收利用装置，该装置包括一冷凝水收集容器，该冷凝水收集容器的进口连接空调系统的冷凝水排放管，该冷凝水收集容器的第一排放口通过一连接管连通到汽车冷却水水箱，该连接管上设有一可控电磁阀。该装置是利用汽车空调冷凝水作为发动机的冷却水，需要用到电磁阀、控制、探测器等元件，结构相对复杂，成本较高。而且由于该装置限于将冷凝水引流至冷却水水箱，限制了冷却水的利用。

CN201021099Y号中国专利文献公开了一种利用汽车空调冷凝水的装置，包括储水器、连接管路、开关装置以及微型水泵，储水器通过连接管路与汽车空调冷凝水出水口连接，储水器通过连接管路与微型水泵连接，其中，还包括一雾化加湿器，所述的雾化加湿器设置在空调系统的风道处，经开关装置与微型水泵通过连接管路连接；还包括渗漏装置，渗漏装置经该开关装置与微型水泵通过连接管路连接；渗漏装置安装在冷凝器顶板的上方处。该专利主要是利用空调冷凝水对汽车室内湿度进行加湿和对冷凝器进行水冷，功能较为局限，结构复杂，通用性不强。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、操作方便、能有效节约水资源并满足汽车上其他耗水部件需求的汽车空调冷凝水的再利用装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种汽车空调冷凝水的再利用装置，所述装置包括一储水容器，所述储水容器设有进水口和出水口，所述进水口连接有一通向所述空调冷凝水排放口的连接管道，所述出水口连接有一通向所述汽车耗水部件的排水管道，其特征在于，所述储水容器容腔内的出水口处塞有一堵盖，所述堵盖上方连接有一通过浮力变化控制堵盖启闭的控制装置。本发明的汽车空调冷凝水的再利用装置不仅通用性强，而且结构紧凑，所述的控制装置主要通过其在储水容器容腔内所受空调冷凝水的浮力变化来控制堵盖的启闭，这不仅简化了装置的整体结构，而且省去了现有技术中设置的感应器、控制线路、控制单元等元器件，成本大大降低，装置的稳定性、可靠性大大增加。

作为对上述技术方案的进一步改进和优化，所述控制装置优选包括一连接于所述堵盖上方的浮子，所述浮子包括一气囊和包覆该气囊的金属网(但不限于金属网，防水的其他刚性结构均可)，所述气囊设有进气口和排气口，进气口通过进气管与所述储水容器容腔外的充气装置连通，排气口通过排气管连通至储水容器容腔外。通过所述的充气装置对气囊充气，气囊体积增加，其在容腔内所受的冷凝水浮力增大，这使得所述浮子带动其下方连接的堵盖向上开启，冷凝水开始通过所述出水口外排；当充气装置停止充气时，气囊中空气随排气管渐渐排至容腔外，气囊体积变小收缩，所受浮力减小，所述浮子在堵盖及自重的重力作用下下移，进而重新塞住出水口，停止排水。所述金属网主要是起到保护气囊不被充气装置胀破的作用。

上述的技术方案中，所述充气装置可以为各种具有充气功能的充气设备，例如安装于汽车上的小型气泵，但本发明提供了一种优选的方案，即以汽车上安装的四回路保护阀作为本发明的充气装置，此时，与充气装置连接的进气管则具体是与所述四回路保护阀上的前轮制动供能气路连通。当汽车驾驶员踩下制动踏板的同时，四回路保护阀上前轮制动供能气路中的制动气体便可通过进气管填充到所述浮子的气囊中。利用该四回路保护阀作为充气装置避免了在汽车底盘上另设其他的充气装置，充分利用了汽车自带的设备和资源，整合和优化了汽车的整体结构，减小了成本。

在上述优化后的技术方案中，由于采用汽车上的四回路保护阀作为本发明的充气装置，因此汽车在制动时气囊便开始充气，储水容器中的冷凝水也开始随之外排，输送到相应的汽车耗水部件以进行冷却；令人欣喜的是，汽车制动时的前、后轮辋正是汽车的耗水部件之一，制动时制动蹄摩擦轮辋产生的热量需要冷却水进行冷却，以提高前轮的制动效果，因此此时所述的排水管道可连通至汽车的前轮辋和/或后轮辋，所述排水管道上可相应增设一将空调冷凝水分流至前轮辋和/或后轮辋的分流接头。当排水管道中的冷凝水主要用来冷却前轮辋或后轮辋时，用一三通接头作为分流接头即可实现对前轮辋或后轮辋的冷却；当排水管道中的冷凝水同时用来冷却前轮辋和后轮辋时，用一五通接头作为分流接头即可实现对前轮辋和后轮辋的冷却。

在上述的各技术方案中，所述进气管管径和排气管管径的大小可以根据所述充气装置充气速率和所述气囊的排气速率的大小而定，但为了让气囊有足够的气量使之膨胀，也为了使浮子有足够的开启时间以保证相关汽车耗水部件对冷凝水的需求量，所述进气管的管径应大于所述排气管的管径。当以四回路保护阀作为本发明的充气装置时，根据四回路保护阀的工作特点，所述进气管的管径优选为所述排气管管径的4～10倍。

作为对上述各技术方案的进一步改进，所述储水容器顶部还开设一溢水口，所述溢水口通过一溢水管与所述排水管道连通。这样当所述空调冷凝水注满整个储水容器时，冷凝水将通过溢水口和溢水管直接流到排水管道中，以防止冷凝水倒灌。

上述各技术方案中，所述堵盖优选为倒圆锥形或楔形，堵盖底部固定有一插向排水管道中的导向条。该堵盖能更好地避免其在升降启闭的过程中脱离出水口，起到更好的定位和导向作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，充分利用了汽车空调系统中的冷凝水，满足了汽车上部分零部件对水资源的消耗，这不仅节约了水资源，而且解决了空调冷凝水对汽车底盘及相关零部件的锈蚀问题；其次，本发明的汽车空调冷凝水的再利用装置结构简单、紧凑，操作方便，制备成本低廉。作为本发明改进后的技术方案，还充分整合了汽车上的其他零部件资源，实现了汽车整体结构的进一步优化。通过将冷凝水引至轮辋，还实现了对汽车轮辋的冷却功能，提高了汽车的制动效能。

附图说明

图1为本发明实施例中汽车空调冷凝水的再利用装置结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图例说明：

1、储水容器        2、连接管道

3、排水管道        4、堵盖

41、导向条         5、控制装置

51、浮子           52、气囊

53、金属网         54、进气管

55、排气管         6、四回路保护阀

7、前轮辋          71、第一前轮辋

72、第二前轮辋     8、三通接头

9、溢水管

具体实施方式

实施例：

一种如图1、图2所示的汽车空调冷凝水的再利用装置，该装置包括一长方体形的储水容器1，储水容器1的顶部设有进水口和溢水口，储水容器1的底部设有出水口，进水口处连接有一通向汽车空调冷凝水排放口处的连接管道2，出水口处连接有一通向汽车前轮辋7的排水管道3，溢水口通过一溢水管9与排水管道3连通。储水容器1容腔内的出水口处塞有一堵盖4，堵盖4上方固接有一通过浮力变化控制堵盖4启闭的控制装置5。由于控制装置5是通过浮力变化控制堵盖4的启闭，因此本实施例中堵盖4的启闭是以上下滑动的方式实现，为了更好地对堵盖4的上下滑动进行导向和定位，该堵盖4采用倒圆锥形，容腔内的出水口处也设置成与该倒圆锥形堵盖4相配合的倒圆锥形槽，堵盖4的底部还设有一导向条41，导向条41插入到出水口处连接的排水管道3中。

如图2所示，控制装置5的主体部分位于储水容器1的容腔内，包括一连接于堵盖4上方的浮子51，浮子51包括一气囊52(防水材料制作)和包覆该气囊52的金属网53，金属网53呈球状，气囊52置于该球状金属网53的腔体内。气囊52设有进气口和排气口，其进气口通过一穿过金属网53和储水容器1的进气管54与储水容器1容腔外的充气装置连通，气囊52的排气口通过排气管55连通至储水容器1的容腔外，以使得气囊52内腔与外界空气相连通。

本实施例是选用汽车上自带的四回路保护阀6作为上述的充气装置，此时与充气装置连通的进气管54具体连接到该四回路保护阀6上的前轮制动供能气路上。当汽车驾驶员踩下制动踏板的同时，四回路保护阀6上前轮制动供能气路中的制动气体便可通过进气管54填充到浮子51的气囊52中。当驾驶员松开制动踏板时，没有制动气体补充气囊52，气囊52中的气体便随排气管55引出到储水容器1外部的空气中。考虑到本实施例是以四回路保护阀6作为充气装置，根据四回路保护阀6的工作特点，本实施例将进气管54的管径设置为排气管55管径的5倍，这样便能实现对气囊52的快速充气，且气囊52中的气体不会随排气管55迅速排放到空气中，使浮子51有足够的开启时间以保证相关汽车耗水部件对冷凝水的需求量。

本实施例中，利用储水容器1中空调冷凝水的汽车耗水部件是指汽车的前轮辋7，因为在汽车制动时制动蹄摩擦轮辋产生的热量需要冷却水进行冷却，以提高前轮的制动效果。因此，本实施例的排水管道3是从储水容器1的出水口处直接引至汽车的前轮辋7，由于前轮辋7包括左右两侧的第一前轮辋71和第二前轮辋72，因此在排水管道3的中段设置一三通接头8进行分流，将排水管道3中的空调冷凝水分别引至第一前轮辋71和第二前轮辋72处，以进行冷却。

本实施例的汽车空调冷凝水的再利用装置的工作原理是如下：

汽车空调系统中排放的冷凝水通过连接管道2被全部收集到储水容器1中，随着储水容器1中收集的冷凝水不断增多，储水容器1中的水位不断升高；初始状态时，控制装置5中的气囊52处于干瘪状态，因此上升的水位会渐渐覆盖浮子51，浮子51在其自重及堵盖4的重力作用下浸没于储水容器1的冷凝水中；当汽车制动时，四回路保护阀6上前轮制动供能气路中的制动气体通过进气管54填充到浮子51的气囊52中，由于对气囊52的充气速率大于其排气速率，因此气囊52迅速膨胀，体积变大，直至气囊52充填整个金属网53的腔体，金属网53对气囊52形成保护，防止气囊52胀破；在对气囊52的充气过程中，浮子51在冷凝水中所受的浮力逐渐增大，直至大于浮子51和堵盖4所受的重力，浮子51开始上升，从而带动其下方连接的堵盖4向上滑动，堵盖4开启，储水容器1中冷凝水便通过出水口流到排水管道3中，最后通过三通接头8分流到第一前轮辋71和第二前轮辋72处，从而对制动时的汽车前轮辋7进行冷却；当汽车停止制动时，四回路保护阀6不再输送制动气体补充气囊52，气囊52中气体的气压大于外界大气压，因此气体随排气管55逐步排放到空气中，浮子51所受的冷凝水浮力逐渐减小，直至浮子51所受的浮力小于浮子51和堵盖4的自重，浮子51开始下沉，冷凝水水压也随之增大，气囊52中的气体绝大部分被排放到空气中，堵盖4随之向下滑动，重新塞住储水容器1的出水口，冷凝水停止外流，开始重新储水。

为防止储水容器1中的冷凝水储满倒灌，储水容器1顶部设置的溢水口提供了冷凝水外溢的通道，储满后的冷凝水通过溢水口、溢水管9流到排水管道3，再流到前轮辋7处进行冷却。

Claims (8)

1.一种汽车空调冷凝水的再利用装置，所述装置包括一储水容器(1)，所述储水容器(1)设有进水口和出水口，所述进水口连接有一通向所述空调冷凝水排放口的连接管道(2)，所述出水口连接有一通向汽车耗水部件的排水管道(3)，其特征在于，所述储水容器(1)容腔内的出水口处塞有一堵盖(4)，所述堵盖(4)上方连接有一通过浮力变化控制堵盖(4)启闭的控制装置(5)；所述控制装置(5)包括一连接于所述堵盖(4)上方的浮子(51)，所述浮子(51)包括一气囊(52)，所述气囊(52)设有进气口和排气口，进气口通过进气管(54)与所述储水容器(1)容腔外的充气装置连通，排气口通过排气管(55)连通至储水容器(1)容腔外。

2.根据权利要求1所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述浮子(51)还包括一包覆所述气囊(52)的金属网(53)。

3.根据权利要求2所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述充气装置为汽车上安装的四回路保护阀(6)，所述进气管(54)具体是与所述四回路保护阀(6)上的前轮制动供能气路连通。

4.根据权利要求3所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述汽车耗水部件是指汽车的前轮辋(7)和/或后轮辋，所述排水管道(3)上设有将空调冷凝水分流至前轮辋(7)和/或后轮辋的分流接头。

5.根据权利要求4所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述分流接头为三通接头(8)或五通接头。

6.根据权利要求3所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述进气管(54)的管径为所述排气管(55)管径的4～10倍。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述储水容器(1)顶部开设有一溢水口，所述溢水口通过一溢水管(9)与所述排水管道(3)连通。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的汽车空调冷凝水的再利用装置，其特征在于，所述堵盖(4)为倒圆锥形或楔形，堵盖(4)底部设有一导向条(41)。

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