CN209801763U - 铁路列车用饮水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁路列车用饮水器，包括净水过滤装置和与之通液的步进式热水器，以及用于对净水过滤装置和步进式热水器实施控制的电控装置，净水过滤装置包括过滤构件、进水管路、净水出水管路、用于将净水过滤装置内部存水排空的管路存水排空装置、用于防冻的保温层和电加热元件；步进式热水器包括与净水过滤装置通水的烧水箱、用于烧水箱加热的电加热装置、与烧水箱相通用于出水的热水出水管、与烧水箱相通用于需要时排空存水的烧水箱存水排空组件，步进式热水器在电控装置控制下分步注水和加热。本实用新型能解决现有同类装置在超低温环境下易结冰及冻裂损坏的技术问题，缩短旅客取水等待时间并且相对节约电能。

Description

铁路列车用饮水器

技术领域

本实用新型涉及饮水器，具体涉及一种铁路列车用饮水器。

背景技术

列车饮用水的有效供给是列车运营不可或缺的重要一环。随着社会的发展和生活水平的不断提高，人们对列车特别是动车和高铁上提供的饮用水的品质要求也日益提高。为此，目前列车上提供饮用水的饮水器或同类装置通常由相互连接的两大部分组成，其一为前端的净水过滤装置，其二为后端的电热水器，前端的净水过滤装置用于对列车上的饮用水源进行过滤，电步进式热水器用于对净水过滤装置输出的净水进行加热，然后输出开（热）水供饮用。此类现有列车饮水装置在普通状态下一般能够满足使用的需要，然而，此类现有列车饮水装置存在以下问题：其一，由于列车运行的地域和环境往往变化巨大，铁路部门要求列车上装备的饮水装置在-40℃～40℃的温度范围内均能有效应用，在-40℃环境温度下12小时内不冰冻，然而现有的列车饮水装置难以达到上述要求，在-40℃左右的极低温度环境下，现有饮水装置由于内部存水不能有效排空，极易发生结冰不能正常使用甚至冻裂损坏现象；其二，此类现有列车饮水装置通常是将电热水器注满水再电加热至开水温度，旅客取水有时需要等待较长时间且相对耗电。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构改进的铁路列车用饮水器。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的铁路列车用饮水器，包括净水过滤装置，上述净水过滤装置包括外壳，设于上述外壳内且具有进水口和净水出口的过滤构件，各自一端在外壳内分别与上述过滤构件的进水口和净水出口对应连接并且各自另一端伸出于外壳之外的进水管路和净水出水管路；其特征在于：上述饮水器还包括步进式热水器，以及对上述净水过滤装置和步进式热水器实施控制的电控装置；上述净水过滤装置还包括与进水管路和净水出水管路相连接用于将净水过滤装置内部存水排空的管路存水排空装置，以及在过滤构件的周围和进水管路、净水出水管路位于外壳内的部分的周围设置或者在外壳内满铺设置的保温层；上述步进式热水器包括烧水箱，将烧水箱与净水过滤装置的净水出水管路相连的净水进水管，用于对烧水箱内的水进行加热的电加热装置，与烧水箱相通的热水出水管，分别设于净水进水管和热水出水管上用于控制水流通断的进水电磁阀和热水出水阀，与烧水箱相通用于需要时排空存水的烧水箱存水排空组件。

进一步的方案是：上述净水过滤装置的管路存水排空装置包括气源接口、第一单向阀、第一三通、第二单向阀、第二三通、第一排空通气管和第二排空通气管，上述气源接口具有进气口、第一出气口和第二出气口；上述第一三通的一个连接端与上述进水管路伸出于外壳之外的一端相连，第一三通的另一个连接端使用时与列车供水管相连，第一三通的第三个连接端与第一单向阀的出气端相连，第一单向阀的进气端通过第一排空通气管与气源接口的第一出气口相连；第二三通设于上述过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第二单向阀的出气端与第二三通相连接，第二单向阀的进气端通过第二排空通气管与气源接口的第二出气口相连接；使用时，气源接口的进气口外接列车上的压力气源。

进一步的方案是：上述管路存水排空装置还包括空气压缩泵，上述气源接口的进气口与空气压缩泵相连，上述空气压缩泵的启闭受上述电控装置控制。

进一步的方案是：上述烧水箱存水排空组件包括烧水箱排空管、烧水箱排空阀、排气管和主排空管；烧水箱排空管的两端分别与烧水箱和主排空管相通，烧水箱排空阀设于烧水箱排空管上用于控制烧水箱排空管内水流的通断；排气管的一端与主排空管相通，排气管的另一端伸于烧水箱内的液面上方。

进一步的方案是：上述烧水箱排空阀为手动阀或电动阀，烧水箱排空阀为电动阀时其电源的通断受上述电控装置控制。

进一步的方案是：上述净水过滤装置还包括废水出水管路，上述过滤构件还具有废水出口，上述废水出水管路的一端在外壳内与上述过滤构件的废水出口相连接并且另一端伸出于外壳之外。

进一步的方案是：上述净水过滤装置还包括电加热元件，上述电加热元件在上述过滤构件的外壁上以及位于外壳内的进水管路、净水出水管路以及废水出水管路的外壁上分别设置；电加热元件的电源通断受上述电控装置控制。

进一步的方案是：上述电加热元件为电伴热带或电热膜。

进一步的方案是：上述电控装置包括用于检测上述烧水箱内水位的液位检测装置，用于检测烧水箱内水温的温度检测装置，以及用于主控的控制器，上述控制器包括信号转换模块、CPU模块、人机交互模块、继电器组和电源模块，继电器组包括若干个继电器；CPU模块与信号转换模块信号电连接，继电器组与CPU模块信号电连接，人机交互模块与CPU模块电连接；上述液位检测装置和温度检测装置分别与控制器的信号转换模块电连接；上述电控装置由其控制器的继电器组对包括进水电磁阀在内的用电器件的电源通断实现控制。

进一步的方案是：上述电控装置还包括固定设于上述烧水箱上的过热保护装置，上述过热保护装置串接在电加热装置对应的继电器与电加热装置之间。

进一步的方案是：上述过热保护装置为突跳式温控器。

进一步的方案是：上述热水出水阀为手动阀或者电动阀；上述热水出水阀为电动阀时其电源的通断受上述电控装置控制。

进一步的方案还有：上述进水电磁阀由电动阀或者电动水泵代替。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的铁路列车用饮水器，其通过在净水过滤装置上设置管路存水排空装置以及在步进式热水器上设置存水排空组件，使其在需要防冻时，能够将净水过滤装置的管路中以及步进式热水器的烧水箱和储水箱内的存水有效排空，由于饮水器内没有存水，加之在净水过滤装置装置内辅助设置的保温层和电加热元件辅助加热，能够有效解决现有技术中同类装置在-40℃左右的极低温度环境下易发生的因存水难以排空从而易结冰不能正常使用以及装置易冻裂损坏的问题。（2）本实用新型的铁路列车用饮水器，其烧水箱在电控装置的控制下采用步进式注水和加热，较之于现有技术同类装置将烧水箱加满再加热的方式，一方面可大幅缩短客人等待热水时间，另一方面可节约电能。（3）本实用新型的铁路列车用饮水器，其只需要在现有同类装置的基础上进行简单改造即可，成本较低，实现方便，性价比高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的一种电路结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

净水过滤装置1，外壳11；过滤构件12，壳体12-1，进水口12-1-1，净水出口12-1-2，废水出口12-1-3，滤芯12-2，进水管路13，净水出水管路14，废水出水管路15；管路存水排空装置16，气源接口16-1，第一单向阀16-2，第一三通16-3，第二单向阀16-4，第二三通16-5；第一排空通气管16-6，第二排空通气管16-7，空气压缩泵16-8；保温层17，电加热元件18；

步进式热水器2，烧水箱21，电加热装置22，净水进水管23，进水电磁阀24，热水出水管25，热水出水阀26，烧水箱存水排空组件27，烧水箱排空管27-1，烧水箱排空阀27-2，排气管27-3，主排空管27-4；

电控装置3，液位检测装置31，温度检测装置32，控制器33，过热保护装置34；

重力水箱100，列车供水管101，重力水箱排空阀102。

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）

见图1，本实施例的铁路列车用饮水器，其主要由净水过滤装置1、步进式热水器2和电控装置3组成。

净水过滤装置1主要由外壳11、过滤构件12、进水管路13、净水出水管路14、废水出水管路15、管路存水排空装置16、保温层17和电加热元件18组成。

本实施例中，过滤构件12由1只过滤桶构成，过滤构件12设于外壳1内；过滤构件12具有壳体12-1和滤芯12-2，壳体12-1上设有进水口12-1-1、净水出口12-1-2以及废水出口12-1-3，进水管路13的一端与过滤构件12的进水口12-1-1相连，进水管路13的另一端向外壳11外伸出；净水出水管路14和废水出水管路15的各自一端分别与过滤构件12的净水出口12-1-2和废水出口12-1-3对应连接；净水出水管路14和废水出水管路15的各自另一端向外壳11外伸出。显然，过滤构件12也可由2只以上的过滤桶串接组成，还可以由2只以上的过滤桶串接后再在前端加装前置过滤桶组成；进水管路13使用时通过列车供水管101接列车上的重力水箱100，列车供水管101上配设有需要用于排空重力水箱100和列车供水管101内存水的重力水箱排空阀102。重力水箱100提供的压力水由净水过滤装置1过滤后，净水从净水出水管路14放出，过滤后产生的废水由废水出水管路15放出回收另作他用。以上均为现有技术，不做详述。

管路存水排空装置16主要由气源接口16-1、第一单向阀16-2、第一三通16-3、第二单向阀16-4、第二三通16-5、第一排空通气管16-6和第二排空通气管16-7组成；气源接口16-1具有进气口、第一出气口和第二出气口，气源接口16-1可采用三通，第一三通16-3的一个连接端与进水管路13的伸出端相连，第一三通16-3的另一个连接端与列车供水管101相连，第一三通16-3的第三个连接端与第一单向阀16-2的出气端相连，第一单向阀16-2的进气端通过第一排空通气管16-6与气源接口16-1的第一出气口相连；第二三通16-5设于过滤构件12的净水出口12-1-2与净水出水管路14之间，第二单向阀16-4的出气端与第二三通16-5相连接，第二单向阀16-4的进气端通过第二排空通气管16-7与气源接口16-1的第二出气口相连接；使用时，气源接口16-1的进气口外接列车上的压力气源。作为优选方式，本实施例中，管路存水排空装置16还包括空气压缩泵16-8，气源接口16-1的进气口与空气压缩泵16-8相连，气源接口16-1的进气口不再接列车上的压力气源，以解决本装置在列车上安装位置处无合适的列车压力气源问题。前述的第一单向阀16-2和第一三通16-3的组合以及第二单向阀16-4和第二三通16-5的组合，可各由1个两位三通电磁阀代替。

保温层17在过滤构件12以及进水管路13、净水出水管路14、废水出水管路15位于外壳11内的部分的周围设置，或者保温层17外壳11内满铺设置，保温层17的材质本实施例中优选采用聚氨酯发泡材料。

电加热元件18作为优选方式设置，电加热元件18在过滤构件12的壳体12-1的外壁上以及进水管路13、净水出水管路14和废水出水管路15各自位于外壳11内的部分的外壁上分别设置。电加热元件18可采用电伴热带、电热膜等，本实施例中，电加热元件18优选采用电伴热带。

步进式热水器2主要由烧水箱21、电加热装置22、净水进水管23、进水电磁阀24、热水出水管25、热水出水阀26以及烧水箱存水排空组件27组成。

烧水箱21具有进水口、出水口和存水排空口，烧水箱21的进水口通过净水进水管23与净水过滤装置1的净水出水管路14相通，电加热装置22用于对烧水箱21内的水进行加热，电加热装置22可采用现有技术中的电加热管、电磁式加热器件或后膜加热器件，本实施例中优选采用电磁式加热器件。进水电磁阀24设于净水进水管23上用于实现向烧水箱21内注水的通断控制，进水电磁阀24也可用电动阀代替。热水出水管25的一端与烧水箱21的出水口密封相接，热水出水管25的另一端用于使用时输出供饮用的开（热）水，热水出水阀26设于热水出水管25上，用于实现饮用热水输出的通断控制，热水出水阀25可采用手动阀或电动阀，优选电动阀。

烧水箱存水排空组件27包括烧水箱排空管27-1、烧水箱排空阀27-2、排气管27-3和主排空管27-4。烧水箱排空管27-1的一端与烧水箱21的存水排空口密封固定连接，烧水箱排空管27-1的另一端与主排空管27-4相通，烧水箱排空阀27-2设于烧水箱排空管27-1上用于控制烧水箱排空管27-1内水流的通断；排气管27-3的一端与主排空管27-4相通，排气管27-3的另一端伸于烧水箱21内的液面上方，排气管27-3用于和大气联通保证烧水箱21内和烧水箱21外在同一个大气压的环境，以及当进水电磁阀24若因卡滞等故障不断进水时起到一个溢流的作用。烧水箱排空阀27-2可采用可采用手动阀或电动阀，优选电动阀。

参见图2，电控装置3包括液位检测装置31、温度检测装置32、控制器33和过热保护装置34。

液位检测装置31和温度检测装置32分别用于检测烧水箱21内的水位和水温，本实施例中，液位检测装置31优选采用优选采用授权公告号为CN208223603U的中国专利文献所公开的液位传感器，温度检测装置32优选采用温度传感器，液位检测装置31和温度检测装置32的结构和安装方式均为现有技术，不做详述。控制器33主要由信号转换模块、CPU模块、人机交互模块、继电器组和电源模块组成，CPU模块与信号转换模块信号电连接，继电器组与CPU模块信号电连接，人机交互模块与CPU模块电连接。信号转换模块用于将液位检测装置31和温度检测装置32检测的水位和水温信息转换成CPU模块可接收的信号并发送给CPU模块，信号转换模块为现有技术中惯用的电路模块，其结构不做详述。人机交互模块，可采用键盘或触摸屏，本实施例中优选触摸屏，用于对烧水箱21步进式加热所注入的水量、水温等参数进行设置以及对工作状态的实时显示；继电器组，包括若干个继电器，用于根据CPU模块的指令执行对空气压缩泵16-8、电加热元件18、电加热装置22、进水电磁阀24以及当热水出水阀26、烧水箱排空阀27-2采用电动阀时的电源通断控制。CPU模块用于实现本实施例的铁路列车用饮水器的主控；CPU模块包括CPU芯片和存储器，CPU芯片内置的程序为简单的现有技术程序。电源模块用于提供工作电源，使用时，电源模块的输入端外接列车上的电源。控制器33的信号转换模块、CPU模块、人机交互模块、继电器组和电源模块均为成熟的现有技术，其具体电路结构不做详述。

前述的液位检测装置31和温度检测装置32分别与控制器33的信号转换模块电连接；空气压缩泵16-8、电加热元件18、电加热装置22、进水电磁阀24以及当热水出水阀26、烧水箱排空阀27-2采用电动阀时的热水出水阀26、烧水箱排空阀27-2分别与控制器33的继电器组中对应的继电器电连接。

过热保护装置34作为优选方式设置，本实施例中过热保护装置34优选采用KSD301型号的突跳式温控器, 过热保护装置34固定设于烧水箱21的外周壁上，过热保护装置34串接在控制器33的继电器组中与电加热装置22对应的继电器和电加热装置22之间，过热保护装置34用于烧水箱21超过过热保护装置34额定最高温度时，无需由CPU模块经相应的继电器控制，由过热保护装置34自动切断电加热装置22的电源，防止烧水箱21干烧等风险，从而增加一道安全保障。

本实施例的铁路列车用饮水器，其在正常使用时，电控装置3的控制器33打开步进式热水器2的进水电磁阀24，列车上的重力水箱100提供的压力水经列车供水管101输入至净水过滤装置1过滤，过滤后的净水经净水过滤装置1的净水出水管路14、步进式热水器2的净水进水管23输入烧水箱21内，液位检测装置31实时检测注入的水量，当烧水箱21内注入设定量的水后，控制器33关闭进水电磁阀24，同时打开电加热装置22对烧水箱21内的水进行加热，温度检测装置32实时检测烧水箱21内的水温，当水温达到设定温度如98℃时，控制器33再次打开进水电磁阀24向烧水箱21内注水，如此重复直至烧水箱21内的水位达到设定的最高水位且水温达到设定温度如98℃时，控制器33关闭电加热装置22和进水电磁阀24的电源，直到客人取水，烧水箱21内水位达到设定的低液位时，再重复前述动作。本实施例的铁路列车用饮水器，其通过烧水箱21步进式注水和加热，较之于现有技术同类装置将烧水箱加满再加热的方式，一方面可大幅缩短客人等待热水时间，另一方面可节约电能。

当本实施例的铁路列车用饮水器在需要排空内部存水如低温防冻处理时，首先如现有技术中一样通过重力水箱排空阀102 排空重力水箱100和列车供水管101内的存水，然后手动（当烧水箱排空阀27-2采用手动阀时）或由控制器33控制自动（当烧水箱排空阀27-2采用电动阀时）打开烧水箱排空阀27-2，烧水箱21内的存水经烧水箱排空管27-1和主排空管27-4排出至列车上的水回收装置或器件，然后手动或自动打开热水出水阀26将热水出水管25内的少量存水排空，接着由控制器33打开步进式热水器2的进水电磁阀24，并将净水过滤装置1的气源接口16-1的进气口接列车上的压力气源或者列车上无合适压力气源时由控制器33启动空气压缩泵16-8，压力空气分两路对净水过滤装置1内的存水进行排空：其中一路压力空气沿气源接口16-1的第一出气口、第一排空通气管16-6、第一单向阀16-2、第一三通16-3、进水管路13、过滤构件12以及废水出水管路15对净水过滤装置1内的存水进行排空；另一路压力空气沿净水过滤装置1的气源接口16-1的第二出气口、第二排空通气管16-7、第二单向阀16-4、第二三通16-5、净水出水管路14以及步进式热水器2的净水进水管23、烧水箱21、烧水箱排空管27-1和主排空管27-4将净水过滤装置1的净水出水管路14和步进式热水器2的净水进水管23内的存水进行排空，因而使得本饮水器内基本没有存水，加之净水过滤装置1的保温层17的辅助以及必要时开启电加热元件18辅热，从而可使得本饮水器能够有效解决现有技术中同类装置在-40℃左右的极低环境温度下，因存水难以排空易造成结冰不能正常使用甚至冻裂损坏的问题。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种铁路列车用饮水器，包括净水过滤装置，所述净水过滤装置包括外壳，设于所述外壳内且具有进水口和净水出口的过滤构件，各自一端在外壳内分别与所述过滤构件的进水口和净水出口对应连接并且各自另一端伸出于外壳之外的进水管路和净水出水管路；其特征在于：所述饮水器还包括步进式热水器，以及对所述净水过滤装置和步进式热水器实施控制的电控装置；所述净水过滤装置还包括与进水管路和净水出水管路相连接用于将净水过滤装置内部存水排空的管路存水排空装置，以及在过滤构件的周围和进水管路、净水出水管路位于外壳内的部分的周围设置或者在外壳内满铺设置的保温层；所述步进式热水器包括烧水箱，将烧水箱与净水过滤装置的净水出水管路相连的净水进水管，用于对烧水箱内的水进行加热的电加热装置，与烧水箱相通的热水出水管，分别设于净水进水管和热水出水管上用于控制水流通断的进水电磁阀和热水出水阀，与烧水箱相通用于需要时排空存水的烧水箱存水排空组件；

所述烧水箱存水排空组件包括烧水箱排空管、烧水箱排空阀、排气管和主排空管；烧水箱排空管的两端分别与烧水箱和主排空管相通，烧水箱排空阀设于烧水箱排空管上用于控制烧水箱排空管内水流的通断；排气管的一端与主排空管相通，排气管的另一端伸于烧水箱内的液面上方；所述烧水箱排空阀为手动阀或电动阀，烧水箱排空阀为电动阀时其电源的通断受所述电控装置控制；

所述净水过滤装置还包括废水出水管路和电加热元件，所述过滤构件还具有废水出口，所述废水出水管路的一端在外壳内与所述过滤构件的废水出口相连接并且另一端伸出于外壳之外；所述电加热元件在所述过滤构件的外壁上以及位于外壳内的进水管路、净水出水管路以及废水出水管路的外壁上分别设置；电加热元件的电源通断受所述电控装置控制；所述电加热元件为电伴热带或电热膜。

2.根据权利要求1所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述净水过滤装置的管路存水排空装置包括气源接口、第一单向阀、第一三通、第二单向阀、第二三通、第一排空通气管和第二排空通气管，所述气源接口具有进气口、第一出气口和第二出气口；所述第一三通的一个连接端与所述进水管路伸出于外壳之外的一端相连，第一三通的另一个连接端使用时与列车供水管相连，第一三通的第三个连接端与第一单向阀的出气端相连，第一单向阀的进气端通过第一排空通气管与气源接口的第一出气口相连；第二三通设于所述过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第二单向阀的出气端与第二三通相连接，第二单向阀的进气端通过第二排空通气管与气源接口的第二出气口相连接；使用时，气源接口的进气口外接列车上的压力气源。

3.根据权利要求2所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述管路存水排空装置还包括空气压缩泵，所述气源接口的进气口与空气压缩泵相连，所述空气压缩泵的启闭受所述电控装置控制。

4.根据权利要求1所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述电控装置包括用于检测所述烧水箱内水位的液位检测装置，用于检测烧水箱内水温的温度检测装置，以及用于主控的控制器，所述控制器包括信号转换模块、CPU模块、人机交互模块、继电器组和电源模块，继电器组包括若干个继电器；CPU模块与信号转换模块信号电连接，继电器组与CPU模块信号电连接，人机交互模块与CPU模块电连接；所述液位检测装置和温度检测装置分别与控制器的信号转换模块电连接；所述电控装置由其控制器的继电器组对包括进水电磁阀在内的用电器件的电源通断实现控制。

5.根据权利要求4所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述电控装置还包括固定设于所述烧水箱上的过热保护装置，所述过热保护装置串接在电加热装置对应的继电器与电加热装置之间。

6.根据权利要求5所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述过热保护装置为突跳式温控器。

7.根据权利要求1所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述热水出水阀为手动阀或者电动阀；所述热水出水阀为电动阀时其电源的通断受所述电控装置控制。

8.根据权利要求1所述的铁路列车用饮水器，其特征在于：所述进水电磁阀由电动阀或者电动水泵代替。