一种利用汽车空调冷凝水的车载冰箱装置的制作方法

本发明涉及车载设备领域，特别涉及一种车载冰箱装置。

背景技术：

随着人民生活水平的提高与汽车工业的发展，人们在汽车中花费的时间越来越长，因此对车内环境的要求也越来越高。汽车空调系统作为调节车内温度、湿度以及通风，并为前窗玻璃除霜除雾以保证驾驶员视野清晰的装置被广泛配置在汽车上。但是，汽车空调冷凝水作为在空调使用过程中持续产生的低温水只被提出通过一些装置用于冷凝器、散热器、压缩机等的散热而无其他有效利用。同时，豪华车上开始配置车载冰箱以为乘员提供凉爽的饮料以提高乘员的舒适性。当前技术中，车载冰箱有三种主要的形式：将冰袋借用外界冷量降温后用于冷藏饮料，拥有独立压缩机的车载冰箱，最后一种是半导体式车载冰箱。第一种形式的冰箱价格相对低廉，但是因为需要在使用前将冰袋放入家用冰箱冷冻后再拿到车载冰箱内冷餐饮料，使用不方便且有效时间短，长途驾车后冰袋融化保温效果消失；拥有独立压缩机的车载冰箱制冷效果好，但价格昂贵且消耗能量较高，不适应于中低端消费市场；半导体式车载冰箱相对于冰袋式冰箱制冷效果好且较方便，价格低于压缩机式冰箱，但是能耗方面也较高。

技术实现要素：

针对现有技术存在汽车空调冷凝水未被有效利用，能量浪费严重,而单独购置车载冰箱价格昂贵、能耗高等问题，本发明提供一种利用空调系统工作过程中持续产生的低温冷凝水，利用该冷凝水冷量回收制成用于冷藏的一种利用汽车空调冷凝水的车载冰箱装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种利用汽车空调冷凝水的车载冰箱装置，包括空调箱和车载冰箱本体，其特征在于，还包括冷凝水箱，空调箱通过冷凝水管连接冷凝水箱的入口，冷凝水箱内设有水温传感器和第一水位传感器；车载冰箱本体包括上端开口的中空腔体和冰箱上盖，冰箱上盖上设有冰箱控制器，中空腔体内壁内侧设有内层水路；冷凝水箱出口通过水泵连接内层水路的入口，内层水路设有第一出口；水温传感器和第一水位传感器与冰箱控制器信号连接，水泵与冰箱控制器控制连接。冰箱控制器依据水温传感器和第一水位传感器，即当冷凝水箱中的水位和温度(低温)达到设定要求时控制水泵抽取冷凝水至内层水路，使冰箱内部靠冷凝水的冷量保持低温，这样可以降低能耗与成本，同时采用冰箱的集成控制器的方式，控制逻辑简单且控制稳定。

作为优选，中空腔体的内壁为导热性良好的不锈钢板材料。

作为优选，中空腔体内壁外侧设有保温层。

作为优选，保温层内设有至少一片的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端位于中空腔体的内壁。

作为优选，保温层的外表面设有外层水路，半导体制冷片的热端位于外层水路内；水泵通过电磁阀分别连接内层水路和外层水路的入口，外层水路设有第二出口，半导体制冷片和电磁阀与冰箱控制器控制连接。

增设半导体制冷片和外层水路，当冷凝水箱中的冷凝水温度或者水位未达到设定要求时，制冷工作交由半导体制冷片完成，同时充分利用外层水路中的冷凝水将半导体制冷片热端的热量带走，实质上一般情况，半导体制冷片只用在汽车刚启动且空调刚启动的阶段工作，其余时间，基本可以利用冷凝水的冷量制冷。

作为优选，内层水路的出口连接高温水箱。高温水箱用于存储内层水路流出的热水。

作为优选，外层水路的出口连接高温水箱。高温水箱用于存储外层水路流出的热水。

作为优选，电磁阀为两位三通电磁阀，选择两位三通电磁阀能够很好的调解水泵的出口、内层水路的入口和外层水路的入口水流方向。

作为优选，中空腔体内还设有温度传感器，温度传感器与冰箱控制器信号连接。冰箱控制器可以依据温度传感器传来的温度信号来判断是否启动半导体制冷片制冷系统和冷凝水水路制冷系统的工作或两套制冷系统同时工作。

作为优选，高温水箱内设有第二水位传感器，第二水位传感器与冰箱控制器信号连接。冰箱控制器可以依据第二水位传感器传来的水位信号，提醒用户是否需要取出高温水，当然这个高温水也可以再次利用。

按本发明的技术方案，利用成本相对较低的冰箱控制器的集成电路方式，依据各种传感器有效的控制了水泵以及电磁阀的工作秩序，其控制逻辑简单，同时控制稳定。在此基础上合理利用回收了汽车空调的冷凝水冷量，节约能源，降低了冰箱的功耗，同时又可回收了冷凝水，避免水资源浪费。

附图说明

图1为本发明实施例1系统结构图；

图2为本发明实施例2系统结构图；

图3为本发明实施例3系统结构图；

图4为本发明实施例3，冷凝水水温较高时的工作原理图；

图5为本发明实施例3，冷凝水水温较低时的工作原理图；

图6为本发明实施例3，冰箱控制器的原理图。

1‐空调箱；2-蒸发器芯体；3-冷凝水管；4-鼓风机；5-水温传感器；6-第一水位传感器；7-冷凝水箱；8-水泵；9-电磁阀；10-保温层；11-中空腔体；12-温度传感器；13-内层水路；14-外层水路；15-半导体制冷片；16-冰箱上盖；17-高温水箱；18-第二水位传感器；19-第一出口；20-第二出口，91-电磁阀的入口；92-第三出口；93-第四出口。

具体实施例

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

如图1所示，一种利用汽车空调冷凝水的车载冰箱装置，包括有包含蒸发器芯体2及鼓风机4的空调箱1和车载冰箱本体，还包括冷凝水箱7，空调箱1通过冷凝水管3连接冷凝水箱7的入口，冷凝水箱7内设有水温传感器5和第一水位传感器6；车载冰箱本体包括上端开口的中空腔体11和冰箱上盖16，冰箱上盖16上设有冰箱控制器，中空腔体11的内壁为导热性良好的不锈钢板材料。中空腔体11内壁外侧设有保温层。中空腔体内壁内侧设有内层水路13；冷凝水箱7出口通过水泵8连接内层水路13的入口，内层水路13设有第一出口19；内层水路13的第一出口19连接高温水箱17，高温水箱17内设有第二水位传感器18，水温传感器5、第一水位传感器6和第二水位传感器18与冰箱控制器信号连接，水泵8与冰箱控制器控制连接。汽车空调系统工作时，产生的冷凝水通过冷凝水管3流入冷凝水箱7；冷凝水箱7的水温传感器5、第一水位传感器6，以及高温水箱的第二水位传感器信号输入冰箱控制器，冰箱控制器输出控制水泵8工作信号。车载冰箱工作时，当第一水位传感器6探测到冷凝水箱7中水位低于设定水位要求时，水泵不工作；当水位达到设定要求且水温传感器探测到冷凝水箱7达到设定温度(如低于10度)要求时，冰箱控制器控制水泵8抽取冷凝水至内层水路13，流经内层水路13的冷凝水的冷量可以冷藏中空腔体11内的饮品等，降低了能耗与成本，同时，冷量被吸收的冷凝水最终流入高温水箱17，当高温水箱17的第二水位传感器18探测到水位达到设定要求时，可提醒用户取出高温水，而且该高温水达到一定温度，如20度以上，还可以用于洗车等，既回收了冷凝水的冷量，又回收了冷凝水。

实施例2

如图2所示，其基本结构与实施例1相同，不同之处在于，保温层10内设有至少一片的半导体制冷片15，半导体制冷片15的冷端位于中空腔体11的内壁。中空腔体11内设置的温度传感器12，与冰箱控制器信号连接。

汽车空调系统工作时，产生的冷凝水通过冷凝水管3流入冷凝水箱7；冷凝水箱7的水温传感器5、第一水位传感器6，以及高温水箱的第二水位传感器信号输入冰箱控制器，冰箱控制器输出控制水泵8工作信号。

车载冰箱工作时，当第一水位传感器6探测到冷凝水箱7中水位低于设定水位要求时，水泵不工作，冰箱控制器控制半导体制冷片15单独工作，冷藏中空腔体11内的饮品；当水位达到设定要求且水温传感器探测到冷凝水箱7内的冷凝水达到设定温度(如低于10度)要求时，冰箱控制器控制半导体制冷片15停止工作，冰箱控制器控制水泵8抽取冷凝水至内层水路13，流经内层水路13的冷凝水的冷量可以冷藏中空腔体11内的饮品等，降低了能耗与成本，同时，冷量被吸收的冷凝水最终流入高温水箱17，当高温水箱17的第二水位传感器18探测到水位达到设定要求时，可提醒用户取出高温水，而且该高温水达到一定温度，如20度以上，还可以用于洗车等，既回收了冷凝水的冷量，又回收了冷凝水；同时，当温度传感器12检测到中空腔体11内的温度高于设定温度(如5℃)，冰箱控制器输出控制信号使半导体制冷片15和冷凝水通路同时工作，以使中空腔体11内的温度达到设定温度。

实施例3

如图2所示，其基本结构与实施例2相同，不同之处在，保温层10的外表面设有外层水路14，半导体制冷片15的热端位于外层水路14内；水泵8通过电磁阀9分别连接内层水路13和外层水路14的入口；外层水路14的第二出口20连接高温水箱17，中空腔体11内还设有温度传感器12；温度传感器12与冰箱控制器信号连接。半导体制冷片15和电磁阀9与冰箱控制器控制连接。本实施例中电磁阀9为两位三通电磁阀。

汽车空调系统工作时，产生的冷凝水通过冷凝水管3流入冷凝水箱7；冷凝水箱7的水温传感器5、第一水位传感器6，以及高温水箱的第二水位传感器信号输入冰箱控制器，冰箱控制器输出控制水泵8、两位三通电磁阀工作信号。

开启冰箱，温度传感器12探测中空腔体11内温度未达到设定温度(低温)，半导体制冷片15开始工作，当第一水位传感器6探测到冷凝水箱7中水位低于设定水位要求时，水泵不工作。同时，当第一水位传感器6探测到冷凝水箱7内水位达到设定要求，且冷凝水箱7内水温未到设定温度(如高于10度等高温)要求时，水泵打开抽出冷凝水箱7的冷凝水，同时两位三通电磁阀上电，冷凝水由两位三通电磁阀的第四出口93流出到保温层10外围的外层水路14，半导体制冷片15的冷端贴在制冷中空腔体11内壁，其热端产生的热量被外层水路14的水流带走。最终流入高温水箱17。

同时，当水位达到设定要求且水温传感器探测到冷凝水箱7内水温达到设定温度(如低于10度等低温)要求时，两位三通电磁阀断电，水泵8抽取冷凝水经两位三通电磁阀的入口91，通过两位三通电磁阀的第三出口92流入至内层水路13，流经内层水路13的冷凝水的冷量可以冷藏中空腔体11内的饮品等，冷量被吸收的冷凝水最终流入高温水箱17。

当高温水箱17的第二水位传感器18探测到水位达到设定要求时，可提醒用户取出高温水，而且该高温水达到一定温度，如20度以上，还可以用于洗车等，当然该冷凝水依据设计情况还可以用做他用，既回收了冷凝水的冷量，又回收了冷凝水。

按本发明的技术方案，冰箱控制器可以集成电路方式，其成本相对较低的，而且冰箱控制器依据各种传感器能有效的控制了水泵以及电磁阀的工作秩序，其控制逻辑简单，同时控制稳定。

总之，以上仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。