CN113883711A - 一种空调冷凝水再利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调冷凝水再利用系统，用于对空调管路进行冷却，包括第一储水器，通过第一排水管与空调箱的冷凝水出口连通，第一储水器的底部设置有第二排水管；第二储水器，通过第二排水管与第一储水器连通；第二储水器的底部设置有第三排水管；空调管路中的压缩机排气管和冷凝器排气管从第二储水器的内部穿过，空调箱中产生的冷凝水依次流向第一储水器、第二储水器；本发明的方案可以回收冷凝水带走的制冷量，利用温度较低的空调冷凝水来冷却温度较高的空调管路，从而提高制冷循环的冷凝散热量，进而提高冷媒循环的蒸发潜热，从而可以使压缩机在更小的功耗下达到相同的制冷量，起到了优化制冷效果和降低功耗的作用。
Description
技术领域
本发明涉及对乘用车的空调冷凝水的再利用领域，具体为一种空调冷凝水再利用系统。
背景技术
在车内空调制冷时，会经历降温除湿的过程，此过程是通过冷却水蒸气来形成冷凝水，降低空气的含湿量。根据仿真计算结果，实际降温除湿过程中，用于凝结冷凝水的制冷量可高达总制冷量50％-60％。然而当前乘用车的空调系统，还未能很好的回收利用冷凝水带走的制冷量，目前采用基本是直接排到车外，变相浪费了制冷量。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明将提出一种回收利用冷凝水的系统方案，来有效回收冷凝水中的制冷量，达到优化制冷效果和降低车内空调功耗的作用。
本发明提出的具体方案如下：
一种空调冷凝水再利用系统，用于对空调管路进行冷却，包括
第一储水器，通过第一排水管与空调箱的冷凝水出口连通，所述第一储水器的底部设置有第二排水管；
第二储水器，通过所述第二排水管与所述第一储水器连通；所述第二储水器的底部设置有第三排水管；
所述空调管路中的压缩机排气管和冷凝器排气管从所述第二储水器的内部穿过，所述空调箱中产生的冷凝水依次流向第一储水器、第二储水器，以对所述第二储水器中的压缩机排气管和冷凝器排气管进行降温冷却。
进一步的，所述第二排水管和第三排水管中分别设置了水阀B和水阀C；
所述水阀B开启，水阀C关闭实现第一储水器向所述第二储水器灌入冷凝水；
所述水阀B关闭，水阀C开启实现对所述第二储水器中冷凝水的外排。
进一步的，所述第一储水器上还设置有第一溢流管，所述第一溢流管的一端与所述第一储水器的中上部连通，另一端与所述第二排水管连接相通；所述第一溢流管与所述第二排水管连接的位置位于所述水阀B与所述第二储水器之间的管路上。
进一步的，所述第二储水器内设置有液位传感器，所述液位传感器用于感应所述冷凝水的液位高度以控制所述水阀B的开启或者关闭。
进一步的，所述第二储水器上设置有第二溢流管，所述第二溢流管的一端与所述第二储水器的中上部连通，另一端与所述水阀C的出水口连接相通。
进一步的，所述冷凝器排气管中设置有第一温度传感器，所述第三排水管上设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于感应所述第二储水器内的冷凝水温度并控制所述水阀C的开启或者关闭。
进一步的，所述第一排水管中设置有水阀A。
采用本技术方案所达到的有益效果为：
本发明的方案可以回收冷凝水带走的制冷量，利用温度较低的空调冷凝水来冷却温度较高的空调管路，从而提高制冷循环的冷凝散热量，进而提高冷媒循环的蒸发潜热，从而可以使压缩机在更小的功耗下达到相同的制冷量，起到了优化制冷效果和降低功耗的作用。
附图说明
图1为本空调冷凝水再利用系统的原理图。
其中：10第一储水器、11第一溢流管、20第二储水器、21第二溢流管、101第一排水管、102第二排水管、103第三排水管、201第一温度传感器、202第二温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本实施例提供了一种空调冷凝水再利用系统，该空调冷凝水再利用系统主要通过利用冷凝水来实现对空调管路进行冷却，利用温度较低的空调冷凝水来冷却温度较高的空调管路，这样可以使压缩机在更小的功耗下达到相同的制冷量，起到了降低功耗的作用。
具体的，参见图1，本方案设计的空调冷凝水再利用系统包括第一储水器10和第二储水器20，两个储水器相互配合，从而完成本方案对冷凝水的再利用。
具体的，第一储水器10通过第一排水管101与空调箱的冷凝水出口连通，同时在第一储水器10的底部设置有第二排水管102；第二储水器20通过第二排水管102与第一储水器10连通，在第二储水器20的底部设置有第三排水管103；为了实现对冷凝水的再利用，空调管路中的压缩机排气管和冷凝器排气管从第二储水器20的内部穿过。
可以理解为，设置的第二储水器20是换热场所，主要用于实现对压缩机排气管和冷凝器排气管的降温，在压缩机开始工作时，压缩机排气管和冷凝器排气管的温度逐渐升高，此时对空调箱中产生的冷凝水进行引流，使其依次流向第一储水器10、第二储水器20，并在第二储水器20中储存起来，使得压缩机排气管和冷凝器排气管浸泡在低温的冷凝水中，通过以上设置起到换热效果。
通过设置第一储水器10和第二储水器20对冷凝水进行有效的利用，形成热交换对位于第二储水器20中的压缩机排气管和冷凝器排气管进行降温冷却，使得制冷的效果得到明显提升，同时有利于在相同制冷量的情况下降低压缩功耗。
本方案中基于以上原理，对冷凝水再利用系统的结构设置做出了进一步的设计，即本方案中第二排水管102和第三排水管103中分别设置了水阀B和水阀C；这里的水阀B用于控制第一储水器10中的冷凝水向着第二储水器20的流动；水阀C用于控制第二储水器20中的冷凝水的外排。
具体的，水阀B开启，水阀C关闭将实现第一储水器10向第二储水器20灌入冷凝水；水阀B关闭，水阀C开启将实现对第二储水器20中冷凝水的外排。
本实施例中，第一储水器10上还设置有第一溢流管11，第一溢流管11的一端与第一储水器10的中上部连通，另一端与第二排水管102连接相通；第一溢流管11与第二排水管102连接的位置位于水阀B与第二储水器20之间的管路上。
这里设置第一溢流管11，在第一储水器10中的冷凝水逐渐增多到一定的水位时，可以通过第一溢流管11直接引流到第二储水器20中；避免出现冷凝水越积越多引起倒灌空调箱的现象。
第一溢流管11的存在和水阀B开启时，将会使得第一储水器10中的冷凝水被引流到第二储水器20中，本方案中，在第二储水器20内设置有液位传感器，液位传感器用于感应冷凝水在第二储水器20的液位高度以控制水阀B的开启或者关闭；可以理解为，水阀B打开使得冷凝水流入到第二储水器20中，在水位达到预设的高度之后液位传感器得以感应，此时液位传感器能够发出信号控制水阀B关闭，停止继续注入冷凝水。
当然存在一种情况，即水阀B处于关闭状态时，第一储水器10中的冷凝水逐渐增多，第一储水器10中的冷凝水会通过第一溢流管11向第二储水器20中注入冷凝水，使得第二储水器20中的冷凝水增多；为了避免出现倒灌现象，在第二储水器20上设置有第二溢流管21，第二溢流管21的一端与第二储水器20的中上部连通，另一端与水阀C的出水口连接相通。
可以理解为，第一溢流管11和第二溢流管21分别为设置在第一储水器10和第二储水器20上的保险管路，利用第一溢流管11、第二溢流管21使得第一储水器10和第二储水器20始终保持与外部的连通，在出现紧急情况时，利用第一溢流管11、第二溢流管21实现冷凝水的自然外排。
可选的，在冷凝器排气管中设置有第一温度传感器201，同时在第三排水管103上设置有第二温度传感器202，第二温度传感器202用于感应第二储水器20内的冷凝水温度并控制水阀C的开启或者关闭。
在降温热负荷较大且压力相对较高时，空调管路温度也较高，会带热第二储水器20中的冷凝水，这样将导致第二储水器20中冷凝水的散热效果变差。但是通过第二温度传感器202监测冷凝水的温度T2。当T2与冷凝器排气管的温度T1接近时，第二温度传感器202发出信号控制打开水阀C排走第二储水器20中的冷凝水，再关闭水阀C，打开水阀B进行重新补水。
本系统在整个降温过程中，可根据不同情况做出相应的调节，主要如下：
情况一：刚开启空调时，水阀B打开，水阀C关闭，空调箱产生的冷凝水流向第一储水器10，第一储水器10中储存的冷凝水通过第二排水管102给第二储水器20补水，直至第二储水器20中的冷凝水液位达到液位传感器的控制液位，当冷凝水没过压缩机排气管和冷凝器排气管时液位传感器发出控制信号时，关闭水阀B。
情况二：降温热负荷较大时，压力相对较高，压缩机排气管和冷凝器排气管的温度也较高，此时因为热传导效应使得第二储水器20中的冷凝水温度快速升高，使散热效果变差。此时通过第二温度传感器202监测冷凝水的温度T2；当T2与冷凝器排气管设置的第一温度传感器201的温度T1接近时，先打开水阀C排走高温度的冷凝水，使得第二储水器20中的液位下降，打开水阀B补水，再关闭水阀C；其中的补水过程如情况一所述。
情况三：当降温负荷不大时，情况二所述的换水频率较低，水阀B关闭，但空调冷凝水在持续产生；当第一储水器10中冷凝水液位较高时，便能通过第一溢流管11排向第二储水器20，避免因水阀B关闭导致冷凝水越积越多甚至倒灌回空调箱；同理，第二储水器20也能通过第二溢流管21把过多的冷凝水排到车外，避免了冷凝水过多产生倒灌。
本方案中，在第一排水管101中设置有水阀A，水阀A可控制空调箱中冷凝水排向第一储水器10，这里设置水阀A主要为了实现情况四：
情况四：当关闭空调时，水阀B关闭，第一储水器10中的冷凝水便可保存下来，方便下次开启空调时直接给第二储水器20补水；在关闭空调后，水阀C将自动打开，排走第二储水器20中的冷凝水，并借助压缩机排气管和冷凝器排气管的余热对第二储水器20进行烘干；同时水阀A关闭，使得空调箱与第一储水器10的通路中断，避免长期静置导致第一储水器10中存储的冷凝水向空调箱里挥发产生异味。
本技术方案可以回收冷凝水带走的制冷量，利用温度较低的空调冷凝水来冷却温度较高的空调管路，从而提高制冷循环的冷凝散热量，进而提高冷媒循环的蒸发潜热，从而可以使压缩机在更小的功耗下达到相同的制冷量，起到了优化制冷效果和降低功耗的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种空调冷凝水再利用系统，用于对空调管路进行冷却，其特征在于，包括
第一储水器(10)，通过第一排水管(101)与空调箱的冷凝水出口连通，所述第一储水器(10)的底部设置有第二排水管(102)；
第二储水器(20)，通过所述第二排水管(102)与所述第一储水器(10)连通；所述第二储水器(20)的底部设置有第三排水管(103)；
所述空调管路中的压缩机排气管和冷凝器排气管从所述第二储水器(20)的内部穿过，所述空调箱中产生的冷凝水依次流向第一储水器(10)、第二储水器(20)，以对所述第二储水器(20)中的压缩机排气管和冷凝器排气管进行降温冷却。
2.根据权利要求1所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述第二排水管(102)和第三排水管(103)中分别设置了水阀B和水阀C；
所述水阀B开启，水阀C关闭实现第一储水器(10)向所述第二储水器(20)灌入冷凝水；
所述水阀B关闭，水阀C开启实现对所述第二储水器(20)中冷凝水的外排。
3.根据权利要求2所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述第一储水器(10)上还设置有第一溢流管(11)，所述第一溢流管(11)的一端与所述第一储水器(10)的中上部连通，另一端与所述第二排水管(102)连接相通；所述第一溢流管(11)与所述第二排水管(102)连接的位置位于所述水阀B与所述第二储水器(20)之间的管路上。
4.据权利要求3所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述第二储水器(20)内设置有液位传感器，所述液位传感器用于感应所述冷凝水的液位高度以控制所述水阀B的开启或者关闭。
5.据权利要求2-4任一项所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述第二储水器(20)上设置有第二溢流管(21)，所述第二溢流管(21)的一端与所述第二储水器(20)的中上部连通，另一端与所述水阀C的出水口连接相通。
6.据权利要求5所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述冷凝器排气管中设置有第一温度传感器(201)，所述第三排水管(103)上设置有第二温度传感器(202)，所述第二温度传感器(202)用于感应所述第二储水器(20)内的冷凝水温度并控制所述水阀C的开启或者关闭。
7.据权利要求1所述的一种空调冷凝水再利用系统，其特征在于，所述第一排水管(101)中设置有水阀A。
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