一种利用尾气加热的车载储水机构及加热方法

技术领域

本发明涉及车载水箱技术领域，尤其涉及一种利用尾气加热的车载储水机构及加热方法。

背景技术

目前，卡车已经在运输行业得到了广泛发展，卡车可以称装大量物资，并可以实现长途运输，给物资运输带来了便利。

长途载货驾驶员运货周期普遍较长，大部分情况下吃住都要在车上进行，对生活用水的需求非常明显。

但是车辆空间有限，也就是受限于现有车辆的驾驶室结构，除了配置车辆必须有的元件及装置以外，还需要给驾驶员提供休息空间和驾驶空间。这样，使得储水空间有限，无法满足驾驶员的日常用水需求。此外，在运输途中，驾驶员需要热水来进行洗漱或者日常使用，特别在寒冷的天气。为了避免储水箱上冻，需要对储水箱进行加热处理，这样耗费了车辆自身的电能，存在安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种利用尾气加热的车载储水机构，包括：车架纵梁；车架纵梁上安装有混水阀、冷水箱和热水箱；

高温尾气管的外部包裹有水囊；

热水箱通过水箱循环出水管连通至水囊的输入端；

热水箱通过水箱循环进水管连通至水囊的输出端；

水箱循环出水管上设有水泵；

冷水箱通过冷水箱出水管连接至混水阀的冷水输入端；

热水箱通过热水箱出水管连接至混水阀的热水输入端；

混水阀的输出端连接有供水管。

进一步需要说明的是，驾驶室内设有显示触摸屏和整车VCU模块；

热水箱内部设有温度传感器；

整车VCU模块分别与温度传感器、显示触摸屏和水泵连接；

整车VCU模块通过显示触摸屏获取用户设置的水温上下限值，以及通过连接温度传感器显示热水箱内部水温；

当热水箱内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块控制水泵运行，使热水箱内部的水流入水囊内通过汽车高温尾气进行加热，并循环回热水箱；

当当热水箱内部水温高于水温上限值时，整车VCU模块控制水泵停止运行。

进一步需要说明的是，水箱循环出水管上设有电磁阀；

整车VCU模块通过与电磁阀连接控制水箱循环出水管的通断。

进一步需要说明的是，冷水箱出水管上设有冷水驱动泵；

热水箱出水管上设有热水驱动泵；

整车VCU模块分别与冷水驱动泵和热水驱动泵连接，根据用户输入的控制指令，分别控制冷水驱动泵和热水驱动泵运行，调节混水阀输出端的水温。

进一步需要说明的是，冷水箱和热水箱分别采用高强度、耐高温塑料制作；

冷水箱和热水箱分别设有水箱盖。

进一步需要说明的是，车架纵梁上安装有水箱支撑板；

冷水箱和热水箱分别通过拉带和连接螺栓固设到水箱支撑板上。

进一步需要说明的是，冷水箱和热水箱的外部分别包裹有保温罩。

进一步需要说明的是，水箱循环出水管上设有流量计；

整车VCU模块通过与流量计连接，获取水箱循环出水管中水的流量。

本发明还提供一种利用汽车尾气加热水的方法，方法包括：

整车VCU模块通过显示触摸屏获取用户设置的水温上下限值，以及通过连接温度传感器显示热水箱内部水温；

整车VCU模块获取热水箱内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块控制水泵运行，使热水箱内部的水流入水囊内通过汽车高温尾气进行加热，并循环回热水箱；

整车VCU模块获取热水箱内部水温高水温上限值时，整车VCU模块控制水泵停止运行。

进一步需要说明的是，热水箱内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块控制电磁阀开启以及控制水泵运行；

整车VCU模块获取用户输入的车辆行驶预设时长，并根据热水箱内部水温的温升速度，计算出加温至水温上限值所需要的时长；

将加温时长与车辆行驶的预设时长进行比较，判断加温时长是否少于车辆行驶的预设时长；

当多于车辆行驶的预设时长时，整车VCU模块控制水泵增加输出功率，提升流速，并实时判断加温时长，当加温时长低于车辆行驶的预设时长时，控制水泵保持当前运行状态，直至加温至水温上限值。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的利用尾气加热的车载储水机构中，水囊根据实际需要可以包裹在上述高温管道上，实现对热量的吸取，对热水箱内部的水进行加温。满足驾乘人员的用温水要求，持续的对水箱内的水进行加温，避免了冬季造成水箱上冻的问题。本发明中的冷水箱和热水箱相互贴合设置，可以起到避免因寒冷而上冻的问题。而且两个水箱增加了储水量，解决长途驾驶员运输途中的生活用水问题。

车架纵梁上安装有水箱支撑板；冷水箱和热水箱分别通过拉带和连接螺栓固设到水箱支撑板上。解决了安装的问题，而且在车架纵梁上安装，避免了占用车辆的驾驶室以及车辆设备元件的空间。而且，安装维护方便、节能环保、实用性强。

本发明的加热方式不通过加热丝加热，不用耗费车辆自身的电能，避免了因使用加热丝造成短路的风险，提升了车辆的安全性。

保温罩采用保温吸热材料制成，可对内部温水进行长时间保温，也可在白天吸收太阳能用于加热内部的热水，保证了驾驶员随时有热水可用，方便快捷。

水囊包裹排气管的部分可以采用铜铝复合材料制成，导热性能好、结构轻便、耐高温、耐腐蚀。水囊外部由塑料与聚氨酯发泡制成，耐高温，质量轻便且具有一定的保温功能，有效避免内部热量的散失。

排气管的高温尾气加热水囊中的低温水，通过水箱循环出水管和水箱循环进水管构成循环加热管路加热水箱中的低温水，无需专用加热管路，无需额外能耗，余热再利用，节能环保。

整车VCU模块通过控制电磁阀的开关控制加热管路，实现智能温控，保证水温一直处于适宜的温度。而且整车VCU模块还可以根据用户需要控制供水管输出水的温度和流量，满足用户的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为利用尾气加热的车载储水机构示意图；

图2为利用尾气加热的车载储水机构主视图；

图3为利用尾气加热的车载储水机构俯视图；

图4为利用尾气加热的车载储水机构侧视图；

图5为利用尾气加热的车载储水机构实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种利用尾气加热的车载储水机构，如图1至5所示，包括：车架纵梁14；车架纵梁14上安装有混水阀5、冷水箱1和热水箱2；

高温尾气管的外部包裹有水囊3；热水箱2通过水箱循环出水管6连通至水囊3的输入端；热水箱2通过水箱循环进水管7连通至水囊3的输出端；

水箱循环出水管6上设有水泵4；冷水箱1通过冷水箱出水管12连接至混水阀5的冷水输入端；热水箱2通过热水箱出水管13连接至混水阀5的热水输入端；混水阀5的输出端连接有供水管。供水管可以连接花洒，或者水龙头等，便于驾驶员使用。

可以理解的是，车辆基于发动机排除至排气歧管的温度是800～900度，经过前级三元催化器的温度是600～700度消声器中断的温度有所下降基本上在200～300度在尾段消声器的温度在150上下。

本发明涉及的水囊3根据实际需要可以包裹在上述高温管道上，实现对热量的吸取，对热水箱2内部的水进行加温。满足驾乘人员的用温水要求，持续的对水箱内的水进行加温，避免了冬季造成水箱上冻的问题。本发明中的冷水箱1和热水箱2相互贴合设置，可以起到避免因寒冷而上冻的问题。而且两个水箱增加了储水量，解决长途驾驶员运输途中的生活用水问题。

车架纵梁14上安装有水箱支撑板11；冷水箱1和热水箱2分别通过拉带10和连接螺栓固设到水箱支撑板11上。解决了安装的问题，而且在车架纵梁14上安装，避免了占用车辆的驾驶室以及车辆设备元件的空间。而且，安装维护方便、节能环保、实用性强。

本发明的加热方式不通过加热丝加热，不用耗费车辆自身的电能，避免了因使用加热丝造成短路的风险，提升了车辆的安全性。

本发明中，冷水箱1和热水箱2分别采用高强度、耐高温塑料制作，轻质耐用。冷水箱1和热水箱2分别设有水箱盖9。水箱盖9采用大直径设计，便于水箱清洁、注水及后期维护。

冷水箱1和热水箱2的外部分别包裹有保温罩8。这样可以起到保温的作用，避免热量散失，而且还可以在冬季起到保温的作用。

保温罩8采用保温吸热材料制成，可对内部温水进行长时间保温，也可在白天吸收太阳能用于加热内部的热水，保证了驾驶员随时有热水可用，方便快捷。

水囊3包裹排气管的部分可以采用铜铝复合材料制成，导热性能好、结构轻便、耐高温、耐腐蚀。水囊3外部由塑料与聚氨酯发泡制成，耐高温，质量轻便且具有一定的保温功能，有效避免内部热量的散失。

本发明提供的利用尾气加热的车载储水机构在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

本发明提供的利用尾气加热的车载储水机构会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

作为本发明提供的实施例，驾驶室内设有显示触摸屏23和整车VCU模块21；

热水箱2内部设有温度传感器22；

整车VCU模块21分别与温度传感器22、显示触摸屏23和水泵4连接；整车VCU模块21通过显示触摸屏23获取用户设置的水温上下限值，以及通过连接温度传感器22显示热水箱2内部水温；水温的水温上下限值，可以根据用户的需要进行设置。

当热水箱2内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块21控制水泵4运行，使热水箱2内部的水流入水囊3内通过汽车高温尾气进行加热，并循环回热水箱2；

当当热水箱2内部水温高于水温上限值时，整车VCU模块21控制水泵4停止运行。

为了能够实现对循环管路的控制，水箱循环出水管6上设有电磁阀24；整车VCU模块21通过与电磁阀24连接控制水箱循环出水管6的通断。

当然本发明还可以无线通信模块，整车VCU模块21连接无线通信模块，用户可以通过手机连接无线通信模块，进而向整车VCU模块21发送控制信息，控制机构运行。

本发明中，冷水箱出水管12上设有冷水驱动泵25；热水箱出水管13上设有热水驱动泵26；

整车VCU模块21分别与冷水驱动泵25和热水驱动泵26连接，根据用户输入的控制指令，分别控制冷水驱动泵25和热水驱动泵26运行，调节混水阀5输出端的水温。

水箱循环出水管6上设有流量计27；整车VCU模块21通过与流量计27连接，获取水箱循环出水管6中水的流量。

排气管的高温尾气加热水囊3中的低温水，通过水箱循环出水管6和水箱循环进水管7构成循环加热管路加热水箱2中的低温水，无需专用加热管路，无需额外能耗，余热再利用，节能环保。

整车VCU模块21通过控制电磁阀24的开关控制加热管路，实现智能温控，保证水温一直处于适宜的温度。而且整车VCU模块21还可以根据用户需要控制供水管输出水的温度和流量，满足用户的使用要求。

本发明提供的利用尾气加热的车载储水机构可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明提供的利用尾气加热的车载储水机构中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

整车VCU模块21可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。

基于上述利用尾气加热的车载储水机构，本发明还提供一种利用汽车尾气加热水的方法，方法包括：

整车VCU模块21通过显示触摸屏23获取用户设置的水温上下限值，以及通过连接温度传感器22显示热水箱2内部水温；

整车VCU模块21获取热水箱2内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块21控制水泵4运行，使热水箱2内部的水流入水囊3内通过汽车高温尾气进行加热，并循环回热水箱2；

整车VCU模块21获取热水箱2内部水温高水温上限值时，整车VCU模块21控制水泵4停止运行。

作为本发明的方法实施方式，热水箱2内部水温低于水温下限值时，整车VCU模块21控制电磁阀24开启以及控制水泵4运行；

整车VCU模块21获取用户输入的车辆行驶预设时长，并根据热水箱2内部水温的温升速度，计算出加温至水温上限值所需要的时长；

将加温时长与车辆行驶的预设时长进行比较，判断加温时长是否少于车辆行驶的预设时长；

当多于车辆行驶的预设时长时，整车VCU模块21控制水泵4增加输出功率，提升流速，并实时判断加温时长，当加温时长低于车辆行驶的预设时长时，控制水泵4保持当前运行状态，直至加温至水温上限值。

本发明涉及的水囊3根据实际需要可以包裹在上述高温管道上，实现对热量的吸取，对热水箱2内部的水进行加温。满足驾乘人员的用温水要求，持续的对水箱内的水进行加温，避免了冬季造成水箱上冻的问题。本发明中的冷水箱1和热水箱2相互贴合设置，可以起到避免因寒冷而上冻的问题。而且两个水箱增加了储水量，解决长途驾驶员运输途中的生活用水问题。

本发明涉及的水囊3根据实际需要可以包裹在上述高温管道上，实现对热量的吸取，对热水箱2内部的水进行加温。满足驾乘人员的用温水要求，持续的对水箱内的水进行加温，避免了冬季造成水箱上冻的问题。本发明中的冷水箱1和热水箱2相互贴合设置，可以起到避免因寒冷而上冻的问题。而且两个水箱增加了储水量，解决长途驾驶员运输途中的生活用水问题。

本发明的加热方式不通过加热丝加热，不用耗费车辆自身的电能，避免了因使用加热丝造成短路的风险，提升了车辆的安全性。

本发明还提供的利用汽车尾气加热水的方法是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。