CN103950454B - 一种火车空调冷凝水循环利用节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，包括依次通过管道连通连接的火车空调蒸发器、储水箱、水泵、湿式除尘净化器、冷却壳体和火车厕所水箱，所述储水箱内设有第一水深传感器，所述火车厕所水箱内设有第二水深传感器，所述装置的火车空调上设有空调开关传感器，所述第一水深传感器、第二水深传感器、空调开关传感器和水泵分别与控制电路装置连接。该装置将火车空调系统在制冷过程中产生的冷凝水收集到储水箱，经除尘过滤后为火车空调高温管道提供辅助冷却的冷源，将以前废弃的冷量回收再利用，从而提高火车空调的制冷效率，降低火车空调的功耗。将循环利用过的冷凝水用于火车厕所内的冲刷，同时解决了火车厕所内经常没有水冲刷的问题。

Description

一种火车空调冷凝水循环利用节能装置

技术领域

本发明涉及空调冷凝水循环利用技术领域，具体涉及一种火车空调冷凝水循环利用节能装置。

背景技术

目前，火车上水的来源主要通过火车在火车站停靠时，通过人工加水的方式进行水量补给。由于每节火车储水箱的储水量是一定的，在炎热高温的夏天，火车厕所内没有水冲刷的情况经常发生。与此同时，火车上的空调需要长时间高速运转，由于夏季空气湿度大，造成空调在运转过程中产生大量的冷凝水，这些冷凝水的温度一般低于10℃。现在对于这些冷凝水处理的方法是直接通过管道排到地面，不仅造成水资源的大大浪费，而且不符合国家低碳排放的政策要求。除此之外，在炎热高温的夏天，火车空调的长时间运转使其各个部件的功耗居高不下，制冷效果也大打折扣，也极大的浪费了电能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，将火车空调蒸发器产生的冷凝水收集，经过除尘净化器过滤后，经过冷却壳体对需要热交换的火车空调高温管道进行初步冷却，充分利用冷凝水的冷量，然后到火车厕所储水箱，解决火车厕所的冲刷问题。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，该装置包括依次通过管道连通连接的火车空调蒸发器、储水箱、水泵、湿式除尘净化器、冷却壳体和火车厕所水箱，所述储水箱内设有第一水深传感器，所述火车厕所水箱内设有第二水深传感器，所述装置的火车空调上设有空调开关传感器，所述第一水深传感器、第二水深传感器、空调开关传感器和水泵分别与控制电路装置连接。

进一步地，所述储水箱的上部设有排气口、冷凝水入口和安全排水口，所述排气口位于储水箱的顶部，所述冷凝水入口位于储水箱的上部，所述冷凝水入口与火车空调蒸发器连通连接，所述安全排水口位于冷凝水入口的下方，所述储水箱的下部设有冷凝水出口，所述冷凝水出口与水泵连通连接。

进一步地，所述冷却壳体包覆在竖向设置的空调高温管道的外壁，所述冷却壳体呈环形柱状体结构，所述环形柱状体呈左右分半式结构，其中左边半个环形柱状体的上端设有进水口，右边半个环形柱状体的下端设有出水口。

进一步地，所述两个环形柱状体内的上部和下部对称水平设置有半圆环形开孔挡板，所述两个环形柱状体内的中部交叉水平设置有半圆环形挡板。

进一步地，左右两个环形柱状体与空调高温管道同轴心设置。

进一步地，所述冷却壳体包覆在横向设置的空调高温管道的外壁，，所述冷却壳体呈环形柱状体结构，所述环形柱状体为上下分半式结构，其中上边半个环形柱状体的左端设有进水口，下边半个环形柱状体的右端设有出水口。

进一步地，所述上边半个环形柱状体内自上而下水平设置有顶层矩形非均匀开孔挡板、中层矩形非均匀开孔挡板和底层矩形均匀开孔挡板，所述底层矩形均匀开孔挡板的下表面竖直固设有加固挡板，所述加固挡板设置于底层矩形均匀开孔挡板、上边半个环形柱状体的外壁和内壁之间。

进一步地，所述顶层矩形非均匀开孔挡板的开孔从左到右依次增大，所述中层矩形非均匀开孔挡板的开孔从左到右依次减小，所述底层矩形均匀开孔挡板的开孔均匀且比顶层矩形非均匀开孔挡板和中层矩形非均匀开孔挡板的开孔小。

进一步地，所述下边半个环形柱状体内竖直设置有半圆环形开孔挡板。

进一步地，上下两个环形柱状体的内壁与空调高温管道同轴心设置，上下两个环形柱状体的外壁与空调高温管道不同轴心设置，且环形柱状体的外壁的轴心比空调高温管道的轴心偏上。

进一步地，所述装置还包括电源，所述第一水深传感器、第二水深传感器、控制电路和水泵由电源供电，所述空调开关传感器由火车空调系统供电。

进一步地，所述湿式除尘净化器可去除直径为0.1微米-20微米的固态粒子。

本发明的有益效果如下：

本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置由于采用了以上技术方案，将火车空调系统在制冷过程中，火车空调蒸发器产生的低温冷凝水收集到储水箱，经除尘过滤后作为火车空调高温管道提供冷却或辅助冷却的冷源，将以前废弃的冷量回收再利用，从而提高火车空调的制冷效率，降低火车空调的功耗，节约能源。与此同时，将循环利用过的冷凝水用于火车厕所内的冲刷，节约了水资源，同时解决了火车厕所内经常没有水冲刷的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置的结构示意图。

图2示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例1的冷却壳体结构示意图。

图3示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例1的半圆环形挡板结构示意图。

图4示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例1的半圆环形开孔挡板结构示意图。

图5示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例2的冷却壳体结构示意图。

图6示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例2的顶层矩形非均匀开孔挡板和中层矩形非均匀开孔挡板结构示意图。

图7示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例2的底层矩形均匀开孔挡板结构示意图。

图8示出本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置实施例2的加固挡板结构示意图。

图中各标记如下：1冷凝水入口，2排气口，3储水箱，4第一水深传感器，5控制电路装置，6空调开关传感器，7排水口，8冷凝水出口，9水泵，10湿式除尘净化器，11冷却壳体，12空调高温管道，13第二水深传感器，14火车空调蒸发器，15火车厕所水箱，16电源，17进水口，18出水口，19半圆环形开孔挡板，20半圆环形挡板，21顶层矩形非均匀开孔挡板，22中层矩形非均匀开孔挡板，23底层矩形均匀开孔挡板，24加固挡板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1-图8所示，一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，该装置包括依次通过管道连通连接的火车空调蒸发器14、储水箱3、水泵9、湿式除尘净化器10、冷却壳体11和火车厕所水箱15，所述储水箱3内设有第一水深传感器4，所述火车厕所水箱15内设有第二水深传感器13，所述装置的火车空调上设有空调开关传感器6，所述第一水深传感器4、第二水深传感器13、空调开关传感器6和水泵9分别与控制电路装置5连接。所述冷却壳体11包覆在空调高温管道12的外壁。

所述储水箱的上部设有排气口2、冷凝水入口1和安全排水口7，所述排气口2位于储水箱3的顶部，所述冷凝水入口1位于储水箱3的上部，所述冷凝水入口1与火车空调蒸发器14连通连接，所述安全排水口7位于冷凝水入口1的下方，所述储水箱3的下部设有冷凝水出口8，所述冷凝水出口8与水泵9连通连接。

所述装置还包括电源16，所述第一水深传感器4、第二水深传感器13、控制电路5和水泵9由电源16供电，所述空调开关传感器6由火车空调系统供电。

所述湿式除尘净化器10可去除直径为0.1微米-20微米的固态粒子。

本发明的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置工作时，所述火车空调蒸发器14产生的冷凝水由管道流经冷凝水入口1进入储水箱3，冷凝水在储水箱3中不断积累。所述储水箱3的顶部设有排气口2，用于平衡储水箱3内外的气压。冷凝水入口1位于储水箱3的上部，安全排水口7位于冷凝水入口1的下方。所述冷凝水出口8位于储水箱3的下部，冷凝水出口8与水泵9通过管道连通连接。所述储水箱3内设有第一水深传感器4，所述火车厕所水箱15内设有第二水深传感器13，所述装置的火车空调上设有空调开关传感器6，当储水箱3内的第一水深传感器4探测到储水箱3中的冷凝水到达预设的水位时，与此同时火车空调上的空调开关传感器6探测到火车空调开始工作和第二水深传感器13检测到火车厕所水箱15内的水位没有超过预定水位后，控制电路装置5开始启动，控制水泵9将储水箱3中的冷凝水经冷凝水出口8抽出。冷凝水在运送过程中，低温的冷凝水经过湿式除尘净化器10可以去除冷凝水中直径为0.1微米-20微米的固态粒子。然后冷凝水经过冷却壳体11，冷凝水中的灰尘杂质经湿式除尘净化器10后，冷凝水中的灰尘杂质被清除掉，冷却壳体11扣合在火车空调压缩机排气口和冷凝器之间的空调高温管道12上，冷凝水在冷却壳体11内与空调高温管道12换热，如此往复可实现不断的对火车的空调高温管道12进行冷却散热。从冷却壳体11流出的冷凝水运送到火车厕所水箱15中，作为冲刷厕所的储备水。

当储水箱3内的第一水深传感器4探测到储水箱3内水位下降到设定的位置时，或者火车厕所水箱15内的第二水深传感器13检测到火车厕所水箱15内水位高于设定的位置时，或者空调开关传感器6检测到火车空调未开启处于不工作状态时，水泵9停止工作。水泵9不工作的状态下，储水箱3内的水位高于安全排水口7时，冷凝水将从安全排水口7内排出，防止储水箱3内的水量过满。

冷却壳体11有以下两种具体实施例。

实施例1

如图2-图4所示，第一种形式的冷却壳体11。

所述冷却壳体11包覆在竖向设置的空调高温管道12的外壁，所述冷却壳体11呈环形柱状体结构，所述环形柱状体呈左右分半式结构，左右两个环形柱状体与空调高温管道12同轴心设置。其中左边半个环形柱状体的上端设有进水口17，右边半个环形柱状体的下端设有出水口18。

所述左右两个环形柱状体内的上部和下部对称水平设置有半圆环形开孔挡板19，所述左右两个环形柱状体内的中部交叉水平设置有半圆环形挡板20。

冷凝水从进水口17进入冷却壳体11时，首先经过两个环形柱状体上部的半圆环形开孔挡板19；接着继续往下流经两个环形柱状体内中部的半圆环形挡板20与冷却壳体11所形成的空间，由于半圆环形挡板20是左右交叉相对水平设置的，所以可以使得冷凝水流交叉流经左边半个环形柱状体和右边半个环形柱状体，实现充分的热交换；然后冷凝水再继续往下流经两个环形柱状体下部的半圆环形开孔挡板19，最后冷凝水从出水口18流出。

实施例2

如图5-图8所示，第二种形式的冷却壳体11。

所述冷却壳体11包覆在横向设置的空调高温管道12的外壁，所述冷却壳体11呈环形柱状体结构，所述环形柱状体为上下分半式结构，上下两个环形柱状体的内壁与空调高温管道12同轴心设置，上下两个环形柱状体的外壁与空调高温管道12不同轴心设置，且环形柱状体的外壁的轴心比空调高温管道12的轴心偏上。其中上边半个环形柱状体的左端设有进水口17，下边半个环形柱状体的右端设有出水口18。

所述上边半个环形柱状体内自上而下水平设置有顶层矩形非均匀开孔挡板21、中层矩形非均匀开孔挡板22和底层矩形均匀开孔挡板23，所述底层矩形均匀开孔挡板23的下表面竖直固设有加固挡板24，所述加固挡板24设置于底层矩形均匀开孔挡板23、上边半个环形柱状体的外壁和内壁之间。

所述顶层矩形非均匀开孔挡板21的开孔从左到右依次增大，所述中层矩形非均匀开孔挡板22的开孔从左到右依次减小，所述底层矩形均匀开孔挡板23的开孔均匀且比顶层矩形非均匀开孔挡板21和中层矩形非均匀开孔挡板22的开孔小。所述下边半个环形柱状体内竖直设置有半圆环形开孔挡板19。

冷凝水从进水口17进入冷却壳体11时，首先经过上边半个环形柱状体内自上而下水平设置的顶层矩形非均匀开孔挡板21、中层矩形非均匀开孔挡板22和底层矩形均匀开孔挡板23，所述顶层矩形非均匀开孔挡板21、中层矩形非均匀开孔挡板22和底层矩形均匀开孔挡板23的开孔设计使得冷凝水在经过该处时可以实现充分的热交换；接着冷凝水继续向下流经加固挡板24与底层矩形均匀开孔挡板23、上边半个环形柱状体外壁和内壁形成的空间；然后冷凝水再继续往下流经下边半个环形柱状体内竖直设置的半圆环形开孔挡板19，最后冷凝水从出水口18流出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，其特征在于：该装置包括依次通过管道连通连接的火车空调蒸发器(14)、储水箱(3)、水泵(9)、湿式除尘净化器(10)、冷却壳体(11)和火车厕所水箱(15)，所述储水箱(3)内设有第一水深传感器(4)，所述火车厕所水箱(15)内设有第二水深传感器(13)，所述装置的火车空调上设有空调开关传感器(6)，所述第一水深传感器(4)、第二水深传感器(13)、空调开关传感器(6)和水泵(9)分别与控制电路装置(5)连接；

所述储水箱(3)的上部设有排气口(2)、冷凝水入口(1)和安全排水口(7)，所述排气口(2)位于储水箱(3)的顶部，所述冷凝水入口(1)位于储水箱(3)的上部，所述冷凝水入口(1)与火车空调蒸发器(14)连通连接，所述安全排水口(7)位于冷凝水入口(1)的下方，所述储水箱(3)的下部设有冷凝水出口(8)，所述冷凝水出口(8)与水泵(9)连通连接；

所述冷却壳体(11)包覆在横向设置的空调高温管道(12)的外壁，所述冷却壳体(11)呈环形柱状体结构，所述环形柱状体为上下分半式结构，其中上边半个环形柱状体的左端设有进水口(17)，下边半个环形柱状体的右端设有出水口(18)，所述上边半个环形柱状体内自上而下水平设置有顶层矩形非均匀开孔挡板(21)、中层矩形非均匀开孔挡板(22)和底层矩形均匀开孔挡板(23)，所述底层矩形均匀开孔挡板(23)的下表面竖直固设有加固挡板(24)，所述加固挡板(24)设置于底层矩形均匀开孔挡板(23)、上边半个环形柱状体的外壁和内壁之间。

2.根据权利要求1所述的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，其特征在于：所述顶层矩形非均匀开孔挡板(21)的开孔从左到右依次增大，所述中层矩形非均匀开孔挡板(22)的开孔从左到右依次减小，所述底层矩形均匀开孔挡板(23)的开孔均匀且比顶层矩形非均匀开孔挡板(21)和中层矩形非均匀开孔挡板(22)的开孔小。

3.根据权利要求2所述的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，其特征在于：所述下边半个环形柱状体内竖直设置有半圆环形开孔挡板(19)。

4.根据权利要求3所述的一种火车空调冷凝水循环利用节能装置，其特征在于：上下两个环形柱状体的内壁与空调高温管道(12)同轴心设置，上下两个环形柱状体的外壁与空调高温管道(12)不同轴心设置，且环形柱状体的外壁的轴心比空调高温管道(12)的轴心偏上。