一种车辆用空调冷凝水回收再利用系统及轨道车辆的制作方法

本实用新型涉及一种车辆用空调冷凝水回收再利用系统，属于轨道车辆技术领域。

背景技术：

铁路客车、动车组等设置的旅客服务设施，如卫生间、洗手池、开水炉等需要大量用水，在轨道车辆的供水系统中一般具有净水箱，净水箱同时为车上提供饮用水、卫生间用水及其它生活用水，由于车辆空间的限制及车辆轻量化的要求，净水箱一般体积有限，只能盛放有限的水量，同时卫生间冲洗也占用了符合饮用水标准的水源，水通常需要定期地重新装满，以便能够持续地提供给所有用水设备。

另外，为了调节车厢内的温度和湿度，在车辆上一般都安装有空调机组，空调机组一般包括室内侧和室外侧，室外侧内安装有压缩机、冷凝器、冷凝风机等，室内侧内安装有蒸发器、蒸发风机等，在蒸发器的下方设置有接水盘。在空调进行制冷运行时，室内空气流经空调内机蒸发器发生热量交换时，空气中水蒸气冷凝形成冷凝水，冷凝水下落至蒸发器下方的接水盘内并被收集在接水盘内。

轨道车辆空调制冷过程产生较洁净的冷凝水，由于水量的产生并不稳定，目前接水盘收集的冷凝水普遍采用的排放方法是通过排水管直接排至车下，在夏季湿度较大的时候冷凝水量也较大，冷凝水全部排放至车外产生能源浪费的问题，不符合节能环保的理念。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种可以避免冷凝水浪费，同时有利于减少净水箱的用水需求量的车辆用空调冷凝水回收再利用系统。

本实用新型另一个主要解决的技术问题是，提供一种安装有上述空调冷凝水回收再利用系统的轨道车辆。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种车辆用空调冷凝水回收再利用系统，包括中水箱、净水箱和控制单元，所述中水箱与空调机组的冷凝水收集容器通过冷凝水管连接，所述中水箱通过第一排水管与第一用水设备连接，所述净水箱通过第二排水管与第二用水设备连接，所述中水箱与净水箱之间通过供水管连接，在所述供水管上安装有用于在中水箱水位低于设定水位时由净水箱向中水箱供水的供水电磁阀。

进一步，所述净水箱和中水箱集成安装在一个水箱内，中间用隔板分隔。

进一步，所述第一用水设备为水质要求低的用水设备，所述第二用水设备为水质要求高的用水设备。

进一步，所述第一用水设备为卫生间冲水设备和盥洗用水设备，所述第二用水设备为饮用水设备。

进一步，所述中水箱连接有溢水管，在所述溢水管中安装有水封。

进一步，在所述冷凝水收集容器上安装有液位开关，在所述冷凝水管上安装有冷凝水供水阀，当冷凝水收集容器内的水位达到设定水位或所述中水箱内的水位低于设定水位时控制所述冷凝水供水阀打开向中水箱排水。

进一步，所述冷凝水收集容器连接有排水泵。

进一步，所述排水泵集成安装在空调机组内或安装在中水箱内。

进一步，所述冷凝水收集容器为安装在蒸发器下方的蒸发器接水盘；

或，所述冷凝水收集容器为安装在冷凝器下方的冷凝器接水盘，蒸发器接水盘通过水管与冷凝器喷淋装置连接，冷凝器喷淋装置用于向冷凝器喷淋冷凝水，喷淋后的冷凝水收集在冷凝器接水盘内。

本实用新型另一个技术方案是：

一种轨道车辆，安装有空调机组，安装有如上所述的空调冷凝水回收再利用系统。

综上内容，本实用新型所述的一种车辆用空调冷凝水回收再利用系统及轨道车辆，与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型将蒸发器产生的冷凝水全部收集起来，并储存在中水箱内，用于给卫生间等对水质要求较低的用水设备提供所需用水，不但可以避免冷凝水的浪费，同时也有利于减少净水箱的用水量，进而减少净水箱的体积或减少重新加水的次数，实现了水资源节约，在制冷季节可节约25％～30％水资源。

(2)本实用新型利用冷凝水给用水设备供水，还可以实现冷凝水的零排放，减少冷凝水排放对环境造成的污染。

(3)本实用新型结构简单，可以在现有供水设备上进行改造，改造成本低。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型实施例一系统结构图；

图2是本实用新型实施例二空调机组结构图；

图3是本实用新型实施例三空调机组结构图。

如图1至图3所示，中水箱1，净水箱2，空调机组3，蒸发器接水盘4，冷凝水管5，第一排水管6，第二排水管7，卫生间冲水设备8，饮用水设备9，供水管10，供水电磁阀11，隔板12，液位开关13，排水泵14，冷凝水供水阀15，溢水管16，水封17，冷凝器18，蒸发器19，冷凝器接水盘20，冷凝器喷淋装置21，喷雾组件22，冷凝水扩散器23。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一：

如图1所示，本实施例中提供一种车辆用空调冷凝水回收再利用系统，包括中水箱1、净水箱2、控制单元(图中未示出)及空调机组3。

其中，空调机组3可以为安装在车顶上方的单元式空调机组，空调机组3安装在车顶的空调平台(图中未示出)上，也可以为安装在车下的空调机组3，还可以为分体式的空调机组3。

空调机组3的内部通过中间的隔板分隔成室内腔和室外腔，压缩机、冷凝器、冷凝风机等安装在室外腔内，蒸发器、蒸发风机、节流元件等安装在室内腔内。压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器通过冷媒管路连接。在每个蒸发器的底部安装一个蒸发器接水盘4，作为冷凝水收集容器，空调机组1制冷时蒸发器上产生的冷凝水被首先收集在下方的蒸发器接水盘4内。

本实施例中，中水箱1与蒸发器接水盘4通过冷凝水管5连接，每个蒸发器接水盘4均通过一个冷凝水管5与中水箱1连接，或者，两个蒸发器接水盘4通过连通管连接，仅其中一个蒸发器接水盘4连接冷凝水管5用于与中水箱1连接。

中水箱1通过第一排水管6与第一用水设备连接，净水箱2通过第二排水管7与第二用水设备连接。其中，第一用水设备为水质要求低的用水设备，如卫生间冲水设备8等，第二用水设备为对水质要求高的用水设备，如饮用水设备9和盥洗用水设备等。这样利用收集的冷凝水为卫生间提供用水，有利于减少对清水的需求量，进而有利于减少净水箱2的体积，或减少对净水箱2重新加水的次数。

中水箱1与净水箱2之间通过供水管10连接，在供水管10上安装有供水电磁阀11，在中水箱1内安装有液位开关13，在中水箱1内的水位低于设定水位时，控制单元控制供水电磁阀11打开，由净水箱2向中水箱1供水，使中水箱1始终处于正常液位的范围内，进而保证卫生间冲水设备8等用水设备的用水需求。本实施例中，净水箱2和中水箱1集成安装在一个水箱内，中间用隔板12分隔，有利于减少占用空间。该水箱可以利用现有安装在轨道车辆上的水箱，用隔板12分隔成两个独立的空间。当然，中水箱1与净水箱2也可以根据需求单独设置。

蒸发器接水盘4连接有排水泵14，利用排水泵14保证蒸发腔的气密性及冷凝水可靠排放，排水泵14的安装位置不限于安装在空调机组3内，也可以集成安装在中水箱1的内部。

蒸发器接水盘4上安装有液位开关(图中未示出)，在冷凝水管5上安装有冷凝水供水阀15，当蒸发器接水盘4内的水位达到设定水位或中水箱1内的水位低于设定水位时控制冷凝水供水阀15打开向中水箱1排水。当中水箱1内的水位低于设定水位时，优选检测蒸发器接水盘4内是否具有冷凝水，如果有，则排出，如果没有，则控制中水箱1与净水箱2之间供水管10上的供水电磁阀11打开，由净水箱2向中水箱1内供水。

当蒸发器接水盘4内的液位降至最低液位时，控制排水泵14停机，避免继续抽水，影响排水泵14的工作寿命，减少工作能耗。为了保证排水泵14可靠工作，在排水泵14的入口端安装有水泵滤网(图中未示出)。

中水箱1连接有溢水管16，冷凝水量过大时，多余冷凝水可通过溢出口排出车外，确保轨道车辆排水可靠性。在溢水管16上安装有水封17，保证中水箱1的密封性。

空调工作时，蒸发器表面形成的冷凝水，汇集在下部的蒸发器接水盘4内。冷凝水经过滤网过滤后由排水泵14排出至中水箱1内，通过车上的第一排水管6为卫生间冲水设备8提供用水。

当冷凝水量过小，液位开关13检测到中水箱1水位不足时，通过控制供水电磁阀11打开，由净水箱2向中水箱1供水，做到中水箱1内水量恒定在需求范围内。

该空调冷凝水回收再利用系统的优点如下：

(1)该系统将蒸发器产生的冷凝水全部收集起来，并储存在中水箱1内，用于给卫生间等对水质要求较低的用水设备提供所需用水，不但可以避免冷凝水的浪费，同时也有利于减少净水箱2对清水的需求量，进而减少净水箱2的体积或减少重新加水的次数，实现了水资源节约，在制冷季节可节约25％～30％水资源。

(2)该系统利用冷凝水给用水设备供水，还可以实现冷凝水的零排放，减少冷凝水直接排放车外对环境造成的污染。

(3)该系统结构简单，可以在现有供水设备上进行改造，改造成本低。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，如图2所示，本实施例中，冷凝水收集容器为安装在冷凝器18下方的冷凝器接水盘20。蒸发器接水盘4不直接与中水箱1连接，而是通过水管与安装在室外腔内的冷凝器喷淋装置21连接，冷凝器喷淋装置21用于向冷凝器18喷淋冷凝水，利用温度较低的冷凝水为冷凝器18降温，用以提高冷凝器18的换热效率，提高空调机组3的能效比，喷淋后未被汽化的冷凝水收集在冷凝器接水盘20内，冷凝器接水盘20再通过冷凝水管与中水箱1连接。

本实施例中，冷凝器喷淋装置21为雾化装置，雾化装置再连接喷雾组件22，喷雾组件22安装在对应的冷凝器18的进风侧，蒸发器接水盘4内的冷凝水经排水泵14抽出，经雾化装置雾化后从喷雾组件22喷出，喷雾组件22包括水雾输送管和安装在水雾输送管上的多个水雾喷头(图中未标示)。喷出的水雾与冷凝风混合后喷向冷凝器18，水雾与冷凝器18进行热交换，利用温度较低的水雾为冷凝器18降温。

在湿度较大的季节或区域，喷向冷凝器18的冷凝水不能全部被汽化，部分水雾在冷凝器18的表面附着，并结水沿冷凝器18的翅片流下，本实施例中，在每个冷凝器18的下方安装一个冷凝器接水盘20，冷凝器18表面流下的冷凝水被再次收集在冷凝器接水盘20内。

空调机组3在制冷运行时，蒸发器19表面形成的冷凝水，汇集在下部的蒸发器接水盘4内，液位开关检测蒸发器接水盘4的水位，水位上升达到动作条件时，排水泵14启动，将蒸发器接水盘4冷凝水通过水泵滤网过滤后排至雾化装置。启动雾化装置产生水雾，水雾送至各水雾输送管内后由多个水雾喷头喷出，喷向至冷凝器18的迎风面，与冷凝风混合后用于冷凝器18换热。

部分水雾在冷凝器18亲水翅片表面附着，结水沿冷凝器18的翅片流下，由冷凝器18下方的冷凝器接水盘20再次被收集。冷凝器接水盘20连接有排水泵(图中未示出)，将冷凝器接水盘20内再次被收集的冷凝水排至中水箱1内。此时的动作过程与实施例一所述相同。

该装置在实现冷凝水的零排放，减少净水箱2内清水需求量的同时，还可以利用冷凝水为冷凝器降温，极大地提高了冷凝器的换热效率，提高了空调的能效比。

实施例三：

与实施例二不同之处在于,如图3所示，本实施例中，冷凝器喷淋装置21为安装在冷凝器18上方的冷凝水扩散器23，在冷凝水扩散器22上开设有若干个小孔(图中未示出)，进入冷凝水扩散器22内的冷凝水从小孔向下流出后均匀地喷淋在下方的冷凝器18上，冷凝水向下流过冷凝器18的翅片，利用温度较低的冷凝水与冷凝器18进行热交换，为冷凝器18降温散热。

在湿度较大的季节或区域，喷淋向冷凝器18的冷凝水有可能不能全部被汽化，多余的冷凝水沿冷凝器18的翅片流下。本实施例中，在每个冷凝器18的下方安装一个冷凝器接水盘20，冷凝器18表面流下的冷凝水被再次收集在冷凝器接水盘20内，冷凝器接水盘20作为冷凝水收集容器。

冷凝器接水盘20连接有排水泵(图中未示出)，通过冷凝水管将冷凝器接水盘20内再次被收集的冷凝水排至中水箱1内。此时的动作过程与实施例一所述相同。

该装置在实现冷凝水的零排放，减少净水箱2内清水需求量的同时，还可以利用冷凝水为冷凝器降温，极大地提高了冷凝器的换热效率，提高了空调的能效比。

实施例四：

本实施例中提供一种轨道车辆，车上具有向卫生间、盥洗室、饮水机等用水设备供水的供水系统，供水系统采用如上所述的空调冷凝水回收再利用系统。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。