一种车载式空气取水装置及车辆的制作方法

本发明涉及车辆空气处理，具体涉及一种车载式空气取水装置及车辆。

背景技术：

1、现有车辆客室或货室通常配备有空调系统、通风系统和空气净化装置，但这些设备仅能调节温度、湿度和洁净度，无法直接从空气中制取饮用水。尤其在长途运输、野外探险或应急救援场景下，驾乘人员对饮用水的需求十分迫切，而携带瓶装水占用储物空间且补给不便。因此，如何将空气取水功能与车辆现有的空气处理设备（如通风、加热、过滤）有机结合，实现紧凑布置和低能耗运行，成为本领域亟待解决的问题；

2、目前，现有的吸附式空气取水装置多采用吸附-脱附-冷凝的技术路线。这类装置通常包含独立的吸附床、独立的风冷或水冷冷凝器以及复杂的连接风道。在脱附阶段，吸湿材料释放的水蒸气需通过管道被输送至远离吸附床的冷凝器中进行降温凝结，各功能模块分散布置，且为了确保换热效率，冷凝器与吸附床之间通常需要保持一定的安全距离并配备专门的隔热与导流结构。部分车载方案尝试引入车辆的电能驱动系统，但受限于车体结构，往往难以兼顾系统的紧凑性；这些方式存在以下缺陷：

3、（1）由于必须预留独立冷凝器的安装位置及配套的风道空间，导致整个装置的体积庞大、结构松散，难以适配轿车、越野车等民用车辆后备箱或底盘下的狭小空间，极大地限制了其推广与应用；

4、（2）独立的冷凝结构增加了系统的复杂度和热阻，且现有技术往往忽略了汽车运行时产生的大量低品位废热（如发动机冷却液或尾气余热），导致能源利用效率低下。

技术实现思路

1、本申请提供一种车载式空气取水装置及车辆，解决了现有吸附式车载空气取水装置因必须独立配置冷凝器及配套风道，导致整体体积庞大、结构松散，无法适配车载有限安装空间，造成空间浪费的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种车载式空气取水装置，其包括：

3、壳体，其内部为中空结构，且壁面上开通有与外部连通的空气进出口；壳体的内壁顶部为冷凝面，且壳体倾斜设置，使冷凝面具有预设倾斜角度；且冷凝面的最低端为集水部；

4、加热板，其设于壳体内；

5、吸湿材料，其贴合设于加热板上，且位于加热板朝向冷凝面的一侧，形成制水单元；

6、储水箱，其设于壳体底部，并位于集水部的正下方；且储水箱与车载的取水装置连接。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，还包括余热回收单元，余热回收单元包括换热器和循环泵；

8、加热板内部开设有流道；换热器内的循环液体与汽车排气管连通，且换热器通过连接管路与流道连通；

9、循环泵设于连接管路上，驱动循环液体在连接管路和加热板中流动，将汽车废热传递至加热板以加热吸湿材料。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，空气进出口有两处，且两处空气进出口分别移动设有进风门、出风门和电机；

11、电机与进风门和出风门连接，驱动进风门和出风门移动，将壳体内部与外部连通或隔离。

12、结合第一方面，在一种实施方式中，壳体的内壁设有通风扇，通风扇的输出方向朝向吸湿材料；

13、壳体的内壁还设有空气过滤器。

14、结合第一方面，在一种实施方式中，壳体内设有控制板；

15、壳体的内壁还设有湿度传感器和液位传感器；

16、控制板分别与通风扇、湿度传感器、液位传感器、换热器和电机信号连接。

17、结合第一方面，在一种实施方式中，壳体的外壁贴附有散热膜；

18、散热膜由含有吸湿盐的有机水凝胶材料制成。

19、结合第一方面，在一种实施方式中，储水箱通过出水管路与车载的取水装置连接；

20、出水管路上，且沿液体流动方向依次设置有过滤层、吸附层及紫外线消毒器。

21、结合第一方面，在一种实施方式中，加热板为薄板式结构；

22、薄板式结构由铝合金或铜合金材质制成；加热板朝向吸湿材料的一侧表面设有齿状结构，吸湿材料贴合设于齿状结构上，以用于增加接触面积。

23、结合第一方面，在一种实施方式中，加热板为电加热板；

24、电加热板内部埋设有电热丝，且电加热板通过导线与车载蓄电池或高压动力电池组连接。

25、第二方面，本申请实施例提供了一种车辆，其应用如第一方面所述的车载式空气取水装置。

26、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

27、提出了一种车载式空气取水装置，其中，在吸湿阶段，外部空气经空气进出口进入壳体，吸湿材料吸附空气中的水分；随后进入制水阶段，加热板对吸湿材料加热，使其脱附产生水蒸气，水蒸气在外壳上冷凝成液态水；得益于壳体倾斜设置形成的预设倾角，液滴沿冷凝面下滑至最低端的集水部，并在重力作用下垂直滴落至位于正下方的储水箱内；最后，储水箱收集淡水后，通过与车载取水装置的连接直接供水。

28、通过将冷凝功能直接集成于壳体内壁，取消了独立冷凝器及其连接管路，利用倾斜的壳体本身同时承担冷凝换热与重力导流，使装置结构更一体化，减小了体积与重量；其次，利用重力实现冷凝水的自流收集，摒弃了传统方案中必需的输水泵，降低了系统能耗；最后，通过将储水箱布局于集水部正下方，优化了水流路径，将储水功能与车载取水装置对接，实现了从空气到车载用水端的闭环，提升了车载取水的实用性与用户体验。解决了现有吸附式车载空气取水装置因必须独立配置冷凝器及配套风道，导致整体体积庞大、结构松散，无法适配车载有限安装空间，造成空间浪费的技术问题；

29、此外，本申请将空气取水装置作为车辆空气处理系统的一个集成模块进行布置，利用了车辆已有的通风通道、排气管余热资源以及车内空间结构。该装置可与车辆空调系统共用空气进出口和过滤组件，也可独立运行，不影响原车空调性能。通过这种布置方式，在完成客室空气调节（加热、通风、过滤）的同时，产出可直接饮用的淡水，提升了车辆的功能集成度和能源利用率。

1.一种车载式空气取水装置，其特征在于，其包括：

2.如权利要求1所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

3.如权利要求2所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

4.如权利要求3所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

5.如权利要求4所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

6.如权利要求1所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

7.如权利要求1所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

8.如权利要求1所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

9.如权利要求1所述的车载式空气取水装置，其特征在于：

10.一种车辆，其特征在于，其应用如权利要求1-9任一项所述的车载式空气取水装置。