CN206589752U

CN206589752U - 一种模块化随车余热饮水机

Info

Publication number: CN206589752U
Application number: CN201720364631.0U
Authority: CN
Inventors: 高雪强; 韩志杰
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2027-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种模块化随车余热饮水机，包括储水桶、水泵、分流阀和换热器，其中储水桶通过管道经水泵与分流阀连接，分流阀分出冷水管和热水管，其中热水管中部设置换热器，换热器与发动机的冷却水出水管进行热交换，冷水管和热水管汇集后经过滤器与出水阀连接；还包括ECU，ECU分别与水泵和分流阀电连接。本实用新型利用汽车发动机余热，实现饮用水加热，避免千滚水，在不增加能耗的情况下，解决长途驾驶中的饮水问题。

Description

一种模块化随车余热饮水机

技术领域

本实用新型涉及属于汽车车载饮水产品技术领域，涉及一种模块化随车余热饮水机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对生活品质的要求也越来越高。但是在拥有汽车方便出行的同时，会出现一系列的不便之处：（1）众所周知，司机师傅非常辛苦，特别是跑长途的司机和出租车司机，在途中喝水不方便，即使携带水杯，也无法喝到热水，长期下去，对身体损害很大，不利于身体健康。如果在冬季，洗手喝水都需要热水，目前状况很难实现；（2）交通不通畅，经常出现堵车，尤其是高速公路大面积拥堵的环境下，一口热饭、一口热水更是难求；（3）当前汽车已进入千家万户，而中国人有饮用开水的习惯，绝大部分汽车座位旁都设有放置饮用水杯的装置，满足不了国人饮用开水的习惯。

因此，如何在车上制备出干净卫生且可直接饮用的热水，即设计车载式饮水机，具有了十分明显和迫切的需求。

经检索，有一些专利涉及到了车载饮水机的开发。此前公开的汽车饮水器发明技术多数都是使用电加热，采用汽车电瓶为电热丝主机盒供电，这种加热电源，采用低压直流加热技术进行加热。但其功率较低，因此供水量较小（一般为400ml左右），加热时间较长（一般为15分钟左右）。而汽车上的电瓶和发电机的作用是保证汽车正常行驶的需要，富余电量有限，同时也消耗汽车电瓶的电能，影响电池的使用寿命，易发故障。还有一些专利是利用汽车尾气，通过换热器进行加热饮用水。通常汽车尾气排放温度最高可以达到600℃～700℃, 怠速时400℃ ，在加热引用水时，当水循环不及时，会出现过加热情况，形成千滚水，使水中亚硝酸盐的含量一直在缓慢上升，从而影响饮用水质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种模块化随车余热饮水机，该装置利用汽车发动机余热，实现饮用水加热，避免千滚水，在不增加能耗的情况下，解决长途驾驶中的饮水问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：包括储水桶、水泵、分流阀和换热器，其中储水桶通过管道经水泵与分流阀连接，分流阀分出冷水管和热水管，其中热水管中部设置换热器，换热器与发动机的冷却水出水管进行热交换，冷水管和热水管汇集后经过滤器与出水阀连接；还包括ECU，ECU分别与水泵和分流阀电连接。

对上述方案作进一步优选，所述储水桶的桶口处设有水桶盖，水桶盖紧扣于桶口处，并且水桶盖通过弹性绳与水桶支架连接，水桶支架支撑固定储水桶，在水桶支架上设有调节弹性绳松紧程度的调节槽。

对上述方案作进一步优选，所述水桶盖与储水桶之间密封连接，水桶盖中部设有伸入储水桶内部的硬质水管，硬质水管的端部设有置于储水桶内部的软管。

对上述方案作进一步优选，所述发动机为汽车前置水冷式发动机，发动机上设有冷却水进水管和冷却水出水管，冷却水出水管作为热源、与换热器连接，并与管道中的冷水进行热交换。

对上述方案作进一步优选，所述换热器为一种包覆式热交换器，其包括作为热源的热管道以及位于热管道外壁的螺旋翅片，螺旋翅片外侧设有外壳，在热管道、螺旋翅片和外壳之间形成螺旋通道，螺旋通道的两端设有进水口和出水口，其中热管道与发动机的冷却水出水管连通，进水口和出水口与热水管连通。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本实用新型采用换热器把常温饮用水与发动机中热水进行热交换，实现利用水冷发动机的余热，对饮用水进行加热，一方面供应乘车人员对热引用水的需求，另一方面降低发动机出水口的水温，从而减少发动机冷却风扇旋转时间，达到节能环保的设计理念；

（2）本实用新型中通过换热器进行热交换，并利用水泵促进水循环，分流阀实现冷热水之间的切换，ECU控制水泵及分流阀的运动，每个模块之间为常见的连接方式，整个设备采用模块化设计，无需改变原车任何结构，安装维护方便。

（3）本实用新型中通过与对发动机内部循环后的高温水进行热交换，通常发动机运转时，高温水的温度保持在90度，利用发动机循环冷却水90度恒温加热饮用水，可保证饮用水热而不沸，避免"千滚水"问题，提高饮用水品质；

（4）本实用新型整体符合国家节能政策，节能、环保、便捷是车载饮水机发展的趋势，因此具有推广和应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构连接示意图；

图2是图1中储水桶固定及水桶盖结构示意图；

图3是图1中换热器结构示意图；

图中：1、储水桶，2、水桶盖，3、ECU，4、分流阀，5、冷水管，6、过滤器，7、出水阀，8、热水管，9、换热器，10、冷却水进水管，11、发动机，12、冷却水出水管，13、水泵，14、软管，15、水桶支架，16、弹性绳，17、调节槽，91、进水口，92、出水口，93、螺旋翅片，94、外壳，95、热管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

根据附图1可知，具体为一种模块化随车余热饮水机，采用发动机循环冷却水90度恒温进行热交换，实现饮用水加热。该机器具体包括储水桶1、水泵13、分流阀4和换热器9，其中储水桶1通过管道经水泵13与分流阀4连接，分流阀4分出冷水管5和热水管8两个管路，其中热水管8中部设置换热器9，换热器9与发动机11的冷却水出水管12进行热交换，实现供应温度高的饮用水，冷水管11提供常温下的引用水，冷水管5和热水管8汇集后经过滤器6与出水阀7连接。在上述结构中，利用水泵13作为动力，把储水桶1内的常温饮用水供应至出水阀7处，供人引用。

上述的饮水机安装于汽车内，其中储水桶1采用通用的桶装水桶，容量大，便于购买和更换，储水桶1置于汽车后备箱内，水平放置，其余的水泵及分流阀4置于汽车发动机附近，水泵由汽车电源或者运转的发动机提供动力，出水阀7引至驾驶室内。本实用新型中可以应用于发动机11为汽车前置水冷式发动机，发动机11上设有冷却水进水管10和冷却水出水管12，冷却水出水管12作为热源、与换热器9连接，并与管道中的冷水进行热交换。因此，本实用新型可以实现车载安装，无需改变原车任何结构，安装维护方便。

在整个装置组成中，还设置了电子控制单元ECU3，ECU3分别与水泵13和分流阀4电连接，实现对水泵13的转动控制和分流阀4的通断控制。ECU3为汽车中常用的控制器，常安装于汽车驾驶室的操控盘附近，在ECU3的控制盘上增加热水和冷水两个按钮。当冷水或热水按钮按下时，水泵13启动，驱动饮用水流动。

在上述结构中，采用的换热器9为一种包覆式热交换器，如附图3所示，其包括作为热源的热管道95以及位于热管道95外壁的螺旋翅片93，螺旋翅片93外侧设有外壳94，在热管道95、螺旋翅片93和外壳94之间形成螺旋通道，螺旋通道的两端设有进水口91和出水口92，其中热管道95与发动机11的冷却水出水管12连通，进水口91和出水口92与热水管8连通。包覆式吸热端包覆在汽车发动机冷却水出水管12外部，在不改变原车结构的情况下获得热量，被加热的热交换介质由于温差而形成内部循环流动，将热量通过螺旋翅片93传递至饮用水中。

根据乘客的日常需要，本换热器9长度在30厘米，内部饮用水容积为2-3升，利用包覆式热交换器于90度恒温热源进行热交换，可以在5分钟内，实现饮用水的温度由20度达到80度，满足泡茶、泡面等日常引用。

实施例2：

在实施例1的基础上，由于储水桶1经常更换，为了方便安装储水桶1，设计了一个水桶支架15，水桶支架15支撑固定储水桶1。同时，为了安装储水桶1与其他模块间的快速、有效连接，在储水桶1的桶口处设有水桶盖2，水桶盖2紧扣于桶口处，并且水桶盖2通过弹性绳16与水桶支架15连接，在水桶支架15上设有调节弹性绳16松紧程度的调节槽17，如附图2所示。

通过放置储水桶1后，把水桶盖2盖在储水桶1出口，并利用弹性绳16拉近，避免因振动等问题而脱落，影响饮水。

实施例3:

在实施例1和2的基础上，为了对储水桶1内的水抽取方便，避免产生有水不能抽取的问题，要求水桶盖2与储水桶1之间密封连接，水桶盖2中部设有伸入储水桶1内部的硬质水管，硬质水管的端部设有置于储水桶1内部的软管14。软管14的自由端沉在水底，可以随时抽取饮用水。

在上述实施例中，所使用的过水管道、水泵13及换热器9 等过水部件，均需达到食品级管路要求。

综上所述，本实用新型中通过与对发动机内部循环后的高温水进行热交换，通常发动机运转时，高温水的温度保持在90度，利用发动机循环冷却水90度恒温加热饮用水，可保证饮用水热而不沸，避免"千滚水"问题，提高饮用水品质；整体符合国家节能政策，节能、环保、便捷是车载饮水机发展的趋势，因此具有推广和应用前景。

Claims

1.一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：包括储水桶（1）、水泵（13）、分流阀（4）和换热器（9），其中储水桶（1）通过管道经水泵（13）与分流阀（4）连接，分流阀（4）分出冷水管（5）和热水管（8），其中热水管（8）中部设置换热器（9），换热器（9）与发动机（11）的冷却水出水管（12）进行热交换，冷水管（5）和热水管（8）汇集后经过滤器（6）与出水阀（7）连接；还包括ECU（3），ECU（3）分别与水泵（13）和分流阀（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：所述储水桶（1）的桶口处设有水桶盖（2），水桶盖（2）紧扣于桶口处，并且水桶盖（2）通过弹性绳（16）与水桶支架（15）连接，水桶支架（15）支撑固定储水桶（1），在水桶支架（15）上设有调节弹性绳（16）松紧程度的调节槽（17）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：所述水桶盖（2）与储水桶（1）之间密封连接，水桶盖（2）中部设有伸入储水桶（1）内部的硬质水管，硬质水管的端部设有置于储水桶（1）内部的软管（14）。

4.根据权利要求1所述的一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：所述发动机（11）为汽车前置水冷式发动机，发动机（11）上设有冷却水进水管（10）和冷却水出水管（12），冷却水出水管（12）作为热源、与换热器（9）连接，并与管道中的冷水进行热交换。

5.根据权利要求1或4所述的一种模块化随车余热饮水机，其特征在于：所述换热器（9）为一种包覆式热交换器，其包括作为热源的热管道（95）以及位于热管道（95）外壁的螺旋翅片（93），螺旋翅片（93）外侧设有外壳（94），在热管道（95）、螺旋翅片（93）和外壳（94）之间形成螺旋通道，螺旋通道的两端设有进水口（91）和出水口（92），其中热管道（95）与发动机（11）的冷却水出水管（12）连通，进水口（91）和出水口（92）与热水管（8）连通。