本發(fā)明涉及車載附件領(lǐng)域，具體涉及一種車載飲用水加熱裝置。

背景技術(shù)：

車載的飲用水，尤其對(duì)于長途行駛的車輛來說是很重要的，在寒冷的季節(jié)，必須要有一定溫度的飲用水來保證駕駛者的飲水供給。現(xiàn)在的飲用水加熱基本采用直接電加熱，但是這一來有漏電的風(fēng)險(xiǎn)，二來現(xiàn)在的車輛基本還設(shè)置有吹掃用的壓縮空氣，如果要獲得具有一定溫度的壓縮空氣就必須另外設(shè)置加熱器來加熱空氣，因此有必要設(shè)計(jì)一種能集吹掃加熱和飲用水加熱與一體的車載加熱裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種車載飲用水加熱裝置。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種車載飲用水加熱裝置，其特征是，包括太陽能電池、空氣電加熱器、小型鼓風(fēng)機(jī)、流量控制閥、飲水桶、控制器和溫度傳感器；所述太陽能電池設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)和流量控制閥的位置高于飲水桶的頂部；所述飲水桶設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)和空氣電加熱器，熱空氣從飲水桶的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶頂部的連接管從新回到空氣電加熱器進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)，所述溫度傳感器設(shè)置在飲水桶內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器和小型鼓風(fēng)機(jī)的啟停。

優(yōu)選地，所述飲水桶上還設(shè)置有手壓式接水口。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器為無線溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述流量控制閥包括閥殼、控制器外殼、主閥、內(nèi)置壓力傳感器、比例電磁鐵、比例控制器和散熱-加熱系統(tǒng)；所述主閥安裝在閥殼內(nèi)，其為兩位三通閥，主閥包括端蓋、活塞、尾蓋、反饋彈簧和閥體，反饋彈簧套接在尾蓋上，活塞與所述尾蓋之間為螺紋連接；所述比例電磁鐵包括銜鐵和線圈，銜鐵的左端固接有推力桿，所述端蓋螺紋連接在推力桿上，所述活塞和端蓋均設(shè)置在閥體內(nèi)；

反饋彈簧所在的腔室稱為調(diào)壓腔，調(diào)壓腔連通有輸出口；所述閥體和活塞的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔，進(jìn)氣腔連通有進(jìn)氣口；所述尾蓋所在的腔室稱為排氣腔，排氣腔連通有排氣口，排氣口連通大氣；所述輸出口向外供氣，且進(jìn)氣口、輸出口和排氣口通過為閥體配做的導(dǎo)流板與外部連通；閥體的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)，第一凸臺(tái)與尾蓋的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口；活塞的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)，第二凸臺(tái)與端蓋的左側(cè)面構(gòu)成溢流口；端蓋的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽，所述密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)配合當(dāng)溢流口關(guān)閉時(shí)防止溢流口漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈；所述活塞的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層，該高分子復(fù)合尼龍層由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維；調(diào)壓腔內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒，所述硅膠棒的一端懸置于調(diào)壓腔內(nèi)，另一端延伸出閥殼外，且延伸出閥殼外的部分套裝在玻璃管中，所述玻璃管固接在閥殼的表面上；所述比例控制器設(shè)置在控制器外殼內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；

優(yōu)選地，所述散熱-加熱系統(tǒng)包括環(huán)形散熱空間、環(huán)形加熱空間、集氣盒和主散熱體，環(huán)形散熱空間環(huán)繞在容納線圈的散熱槽壁外，所述環(huán)形散熱空間的一端與集氣盒相連通，另一端與主散熱體的出口相連通，集氣盒集成在閥殼的下部表面上；所述環(huán)形加熱空間環(huán)繞在調(diào)壓腔的加熱槽壁外，環(huán)形加熱空間的一端與集氣盒相連通，另一端與主散熱體的入口相連通，散熱槽壁和加熱槽壁均由鋁合金制成，且厚度為10mm；主散熱體集成在所述控制器外殼的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管和2個(gè)豎直布置的空心支撐體，所述小直徑散熱管與空心支撐體一體成型并相互連通；進(jìn)氣口的管道底部還連接有動(dòng)力管至集氣盒，所述動(dòng)力管上設(shè)置有減壓閥；在環(huán)形散熱空間至集氣盒、集氣盒至環(huán)形加熱空間的管道上均設(shè)置有單向逆止閥，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間指向集氣盒、由集氣盒指向環(huán)形加熱空間；所述流量控制閥工作時(shí)，環(huán)形散熱空間、環(huán)形加熱空間、集氣盒和主散熱體共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈的熱量通過散熱槽壁傳遞到環(huán)形散熱空間的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒和環(huán)形加熱空間，在環(huán)形加熱空間中通過加熱壁槽將熱量傳遞至調(diào)壓腔以加熱調(diào)壓腔內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體，在主散熱體中通過多根小直徑散熱管將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)；所述減壓閥用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈的溫度和調(diào)壓腔內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到所述玻璃管內(nèi)的硅膠棒由藍(lán)色變?yōu)榧t色時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥的開度以提高調(diào)壓腔內(nèi)空氣的溫度；

所述比例控制器包括單片機(jī)、功率驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，其中單片機(jī)和功率驅(qū)動(dòng)模塊相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊用于向線圈供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵運(yùn)動(dòng)；電源模塊用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊供電，所述電源模塊包括依次相連的方向二極管、限流電阻和π型LC濾波器，所述方向二極管用于避免電源反接對(duì)電路的損害，所述限流電阻包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈短路燒毀電路板；所述π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器和1個(gè)電感器；所述方向二極管前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容，限流電阻和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管，用于抑制電路中的電壓峰值；所述電源模塊的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器的備用電源，其通過繼電器、降壓變壓器與所述內(nèi)置壓力傳感器相連；所述內(nèi)置壓力傳感器的正常工作電源上設(shè)置有電源檢測(cè)器，當(dāng)電源檢測(cè)器檢測(cè)到所述正常工作電源失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器，繼電器在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊至降壓變壓器的電路向內(nèi)置壓力傳感器供電。

優(yōu)選地，當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器增大線圈的輸出電流，推力桿的推力增大，主節(jié)流口的開度變大，使得輸出口的輸出壓力增加，此時(shí)流量控制閥工作在減壓狀態(tài)；相反當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器減小輸出電流，推力桿的推力減小，主節(jié)流口關(guān)閉，溢流口打開，調(diào)壓腔內(nèi)的空氣通過溢流口排到大氣，輸出口的壓力降低，此時(shí)流量控制閥工作在溢流狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果為：1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口漏入到排氣口中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用電磁鐵線圈發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔結(jié)露與結(jié)冰、電磁鐵線圈發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁和加熱槽壁均由鋁合金制成，且厚度為10mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了30％；4、通過硅膠棒的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管內(nèi)硅膠棒的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥的開度以提高調(diào)壓腔內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器、電源檢測(cè)器等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是一種車載飲用水加熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是流量控制閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是減壓狀態(tài)的空氣流向圖；

圖4是溢流狀態(tài)的空氣流向圖；

圖5是流量控制閥的外部示意圖；

圖6是比例控制器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：流量控制閥-13；閥殼-14；內(nèi)置壓力傳感器-15；比例控制器-16；端蓋-17；活塞-18；尾蓋-19；反饋彈簧-20；閥體-21；銜鐵-22；線圈-23；推力桿-24；調(diào)壓腔-25；輸出口-26；進(jìn)氣腔-27；進(jìn)氣口-28；排氣腔-29；排氣口-30；導(dǎo)流板-31；第一凸臺(tái)-32；主節(jié)流口-33；第二凸臺(tái)-34；溢流口-35；高分子復(fù)合尼龍層-36；硅膠棒-37；玻璃管-38；控制器外殼-39；環(huán)形散熱空間-40；環(huán)形加熱空間-41；集氣盒-42；主散熱體-43；散熱槽壁-44；集氣盒-45；小直徑散熱管-46；空心支撐體-47；動(dòng)力管-48；減壓閥-49；單向逆止閥-50；排水閥-51；單片機(jī)-52；功率驅(qū)動(dòng)模塊-53；電源模塊-54；方向二極管-55；限流電阻-56；電容器-57；電感器-58；旁通電容-59；瞬變電壓抑制二極管-60；繼電器-61；降壓變壓器-62；電源檢測(cè)器-63；正常工作電源-64；太陽能電池-100；空氣電加熱器-200；小型鼓風(fēng)機(jī)-300；流量控制閥-400；飲水桶-500；溫度傳感器-600；手壓式接水口-700。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：

如圖1所示的一種車載飲用水加熱裝置，包括太陽能電池100、空氣電加熱器200、小型鼓風(fēng)機(jī)300、流量控制閥400、飲水桶500、控制器和溫度傳感器600；所述太陽能電池100設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器200提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)300和流量控制閥400的位置高于飲水桶500的頂部；所述飲水桶500設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶500內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)300和空氣電加熱器200，熱空氣從飲水桶500的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶500頂部的連接管從新回到空氣電加熱器200進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)(圖中未示出)，所述溫度傳感器600設(shè)置在飲水桶500內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥400的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器200和小型鼓風(fēng)機(jī)300的啟停。所述飲水桶500上還設(shè)置有手壓式接水口700。所述溫度傳感器600為無線溫度傳感器。

如圖2所示，流量控制閥13包括閥殼14、控制器外殼39、主閥、內(nèi)置壓力傳感器15、比例電磁鐵、比例控制器16和散熱-加熱系統(tǒng)。主閥安裝在閥殼14內(nèi)，其為兩位三通閥，包括端蓋17、活塞18、尾蓋19、反饋彈簧20和閥體21，反饋彈簧20套接在尾蓋19上，活塞18與尾蓋19之間為螺紋連接。比例電磁鐵包括銜鐵22和線圈23，銜鐵22的左端固接有推力桿24，端蓋17螺紋連接在推力桿24上，活塞18和端蓋17均設(shè)置在閥體21內(nèi)。

如圖3-5所示，反饋彈簧20所在的腔室稱為調(diào)壓腔25，調(diào)壓腔25連通有輸出口26。閥體21和活塞18的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔27，進(jìn)氣腔27連通有進(jìn)氣口28。尾蓋19所在的腔室稱為排氣腔29，排氣腔29連通有排氣口30，排氣口30連通大氣。輸出口26向外供氣，且進(jìn)氣口28、輸出口26和排氣口30通過為閥體21配做的導(dǎo)流板31與外部連通。閥體21的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)32與尾蓋19的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口33。活塞18的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)34，第二凸臺(tái)34與端蓋17的左側(cè)面構(gòu)成溢流口35。端蓋17的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽(圖中未示出)，密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)34配合當(dāng)溢流口35關(guān)閉時(shí)防止溢流口35漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋19的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈。圖3和圖4分別給出了減壓狀態(tài)和溢流狀態(tài)下的空氣流向圖：當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器15檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16增大線圈23的輸出電流，推力桿24的推力增大，主節(jié)流口33的開度變大，使得輸出口26的輸出壓力增加，流量控制閥13工作在減壓狀態(tài)；相反，當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16減小輸出電流，推力桿24的推力減小，主節(jié)流口33關(guān)閉，溢流口35打開，調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣通過溢流口35排到大氣，輸出口26的壓力降低，流量控制閥13工作在溢流狀態(tài)。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在流量控制閥頻繁動(dòng)作的過程中，活塞18與閥體21之間的接觸面很容易發(fā)生磨損，長期而往會(huì)導(dǎo)致當(dāng)主節(jié)流口33開啟時(shí)部分空氣從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30，這對(duì)流量控制閥的精確控制很不利，因此活塞18的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層36，該高分子復(fù)合尼龍層36由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，其材質(zhì)抗磨系數(shù)是30#鋼的2-3倍，耐磨蝕性能是30#鋼的1.5倍，剪切強(qiáng)度為30—40MPa，耐疲勞性能突出，這從很大程度上減輕了磨損，延長了閥芯的使用壽命。調(diào)壓腔25內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒37，硅膠棒37的一端懸置于調(diào)壓腔25內(nèi)，另一端延伸出閥殼14外，且延伸出閥殼14外的部分套裝在玻璃管38中(見圖5)，玻璃管38固接在閥殼14的表面上。比例控制器設(shè)置在控制器外殼39內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器16為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，它的核心是高穩(wěn)定性的擴(kuò)散硅元件，其工作原理是通過隔離膜片及硅油將被測(cè)介質(zhì)的差壓傳遞到硅橋片，利用擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)原理測(cè)量空氣壓力的大小，用5V電源供電。

在流量控制閥的使用中存在兩方面的問題：(1)空氣在減壓膨脹過程，急劇降溫使水分迅速析出，因此調(diào)壓腔的結(jié)露與結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地影響了元件的性能及壽命；(2)對(duì)于采用比例電磁鐵的流量控制閥來說，在維持輸出壓力的過程中，比例電磁鐵需要持續(xù)消耗電能，使得流量控制閥的整機(jī)功耗提高，導(dǎo)致線圈23發(fā)熱的問題較其它閥類嚴(yán)重。因此如圖2和5所示，還設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，其包括環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43，環(huán)形散熱空間40環(huán)繞在容納線圈23的散熱槽壁44外，環(huán)形散熱空間40的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的出口相連通，集氣盒45集成在閥殼14的下部表面上，集氣盒45設(shè)置在低點(diǎn)的原因在于方便通過開啟設(shè)置在集氣盒45底部的排水閥51來排掉換熱環(huán)路中的積水，保證換熱的效率和減輕換熱面腐蝕。環(huán)形加熱空間41環(huán)繞在調(diào)壓腔25的加熱槽壁45外，環(huán)形加熱空間41的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的入口相連通(由于視圖角度原因，圖2未示出環(huán)形散熱空間40和環(huán)形加熱空間41的連通接口)，為了保證傳熱效率，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為10mm。主散熱體43集成在控制器外殼39的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管46和2個(gè)豎直布置的空心支撐體47，小直徑散熱管46與空心支撐體47一體成型并相互連通。進(jìn)氣口28的管道底部還連接有動(dòng)力管48至集氣盒42，動(dòng)力管48上設(shè)置有減壓閥49。在環(huán)形散熱空間40至集氣盒42、集氣盒42至環(huán)形加熱空間41的管道上均設(shè)置有單向逆止閥50，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間40指向集氣盒42、由集氣盒43指向環(huán)形加熱空間44，用于保證換熱環(huán)路的空氣按既定方向流動(dòng)。流量控制閥13工作時(shí)，環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管48內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈23的熱量通過散熱槽壁44傳遞到環(huán)形散熱空間40的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒42和環(huán)形加熱空間41，在環(huán)形加熱空間41中通過加熱壁槽45將熱量傳遞至調(diào)壓腔25以加熱調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔25內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度，使其盡量高于空氣中水分的露點(diǎn)溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體43，在主散熱體43中通過多根小直徑散熱管46將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體43降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間40，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)。減壓閥49用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈23的溫度和調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到玻璃管38內(nèi)的硅膠棒37由藍(lán)色變?yōu)榧t色(表明硅膠棒37吸水較多)時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度。

如圖6所示，比例控制器16包括單片機(jī)52、功率驅(qū)動(dòng)模塊53和電源模塊54，其中單片機(jī)52和功率驅(qū)動(dòng)模塊53相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊53用于向線圈23供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵22運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，電源模塊54用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊53供電，電源模塊54包括依次相連的方向二極管55、限流電阻56和π型LC濾波器，方向二極管55用于避免電源反接對(duì)電路的損害，限流電阻56包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈23短路燒毀電路板，π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器57和1個(gè)電感器58。方向二極管55前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容59，限流電阻56和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管60，用于抑制電路中的電壓峰值。電源模塊54的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器15的備用電源，其通過繼電器61、降壓變壓器62與內(nèi)置壓力傳感器15相連。內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源64(由市電經(jīng)簡單降壓得到)上設(shè)置有電源檢測(cè)器63，當(dāng)電源檢測(cè)器63(現(xiàn)有技術(shù)，市場(chǎng)上能檢測(cè)電源信號(hào)的電源檢測(cè)儀均可使用)檢測(cè)到正常工作電源64失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器61，繼電器61在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊54至降壓變壓器62的電路向內(nèi)置壓力傳感器15供電。這種供電方式的好處在于，在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源往往是集成在電源模塊54中，但是其實(shí)內(nèi)置壓力傳感器15對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高，所以正常工作電源64可以使用未經(jīng)電源模塊54處理的電源，只有在正常工作電源64失電時(shí)才自動(dòng)通過繼電器61切換至電源模塊54供電，這樣可以減少限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。比例控制器16中其它未涉及的部分，均可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本實(shí)施例不再詳述。

在本實(shí)施例中，1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層36來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口35開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用線圈23發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔25，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔25結(jié)露與結(jié)冰、線圈23發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為10mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了30％；4、通過硅膠棒37的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管38內(nèi)硅膠棒37的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔25內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊54，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器61、電源檢測(cè)器63等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

實(shí)施例2：

如圖1所示的一種車載飲用水加熱裝置，包括太陽能電池100、空氣電加熱器200、小型鼓風(fēng)機(jī)300、流量控制閥400、飲水桶500、控制器和溫度傳感器600；所述太陽能電池100設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器200提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)300和流量控制閥400的位置高于飲水桶500的頂部；所述飲水桶500設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶500內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)300和空氣電加熱器200，熱空氣從飲水桶500的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶500頂部的連接管從新回到空氣電加熱器200進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)(圖中未示出)，所述溫度傳感器600設(shè)置在飲水桶500內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥400的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器200和小型鼓風(fēng)機(jī)300的啟停。所述飲水桶500上還設(shè)置有手壓式接水口700。所述溫度傳感器600為無線溫度傳感器。

如圖2所示，流量控制閥13包括閥殼14、控制器外殼39、主閥、內(nèi)置壓力傳感器15、比例電磁鐵、比例控制器16和散熱-加熱系統(tǒng)。主閥安裝在閥殼14內(nèi)，其為兩位三通閥，包括端蓋17、活塞18、尾蓋19、反饋彈簧20和閥體21，反饋彈簧20套接在尾蓋19上，活塞18與尾蓋19之間為螺紋連接。比例電磁鐵包括銜鐵22和線圈23，銜鐵22的左端固接有推力桿24，端蓋17螺紋連接在推力桿24上，活塞18和端蓋17均設(shè)置在閥體21內(nèi)。

如圖3-5所示，反饋彈簧20所在的腔室稱為調(diào)壓腔25，調(diào)壓腔25連通有輸出口26。閥體21和活塞18的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔27，進(jìn)氣腔27連通有進(jìn)氣口28。尾蓋19所在的腔室稱為排氣腔29，排氣腔29連通有排氣口30，排氣口30連通大氣。輸出口26向外供氣，且進(jìn)氣口28、輸出口26和排氣口30通過為閥體21配做的導(dǎo)流板31與外部連通。閥體21的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)32與尾蓋19的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口33?；钊?8的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)34，第二凸臺(tái)34與端蓋17的左側(cè)面構(gòu)成溢流口35。端蓋17的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽(圖中未示出)，密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)34配合當(dāng)溢流口35關(guān)閉時(shí)防止溢流口35漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋19的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈。圖3和圖4分別給出了減壓狀態(tài)和溢流狀態(tài)下的空氣流向圖：當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器15檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16增大線圈23的輸出電流，推力桿24的推力增大，主節(jié)流口33的開度變大，使得輸出口26的輸出壓力增加，流量控制閥13工作在減壓狀態(tài)；相反，當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16減小輸出電流，推力桿24的推力減小，主節(jié)流口33關(guān)閉，溢流口35打開，調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣通過溢流口35排到大氣，輸出口26的壓力降低，流量控制閥13工作在溢流狀態(tài)。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在流量控制閥頻繁動(dòng)作的過程中，活塞18與閥體21之間的接觸面很容易發(fā)生磨損，長期而往會(huì)導(dǎo)致當(dāng)主節(jié)流口33開啟時(shí)部分空氣從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30，這對(duì)流量控制閥的精確控制很不利，因此活塞18的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層36，該高分子復(fù)合尼龍層36由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，其材質(zhì)抗磨系數(shù)是30#鋼的2-3倍，耐磨蝕性能是30#鋼的1.5倍，剪切強(qiáng)度為30—40MPa，耐疲勞性能突出，這從很大程度上減輕了磨損，延長了閥芯的使用壽命。調(diào)壓腔25內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒37，硅膠棒37的一端懸置于調(diào)壓腔25內(nèi)，另一端延伸出閥殼14外，且延伸出閥殼14外的部分套裝在玻璃管38中(見圖5)，玻璃管38固接在閥殼14的表面上。比例控制器設(shè)置在控制器外殼39內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器16為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，它的核心是高穩(wěn)定性的擴(kuò)散硅元件，其工作原理是通過隔離膜片及硅油將被測(cè)介質(zhì)的差壓傳遞到硅橋片，利用擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)原理測(cè)量空氣壓力的大小，用5V電源供電。

在流量控制閥的使用中存在兩方面的問題：(1)空氣在減壓膨脹過程，急劇降溫使水分迅速析出，因此調(diào)壓腔的結(jié)露與結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地影響了元件的性能及壽命；(2)對(duì)于采用比例電磁鐵的流量控制閥來說，在維持輸出壓力的過程中，比例電磁鐵需要持續(xù)消耗電能，使得流量控制閥的整機(jī)功耗提高，導(dǎo)致線圈23發(fā)熱的問題較其它閥類嚴(yán)重。因此如圖2和5所示，還設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，其包括環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43，環(huán)形散熱空間40環(huán)繞在容納線圈23的散熱槽壁44外，環(huán)形散熱空間40的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的出口相連通，集氣盒45集成在閥殼14的下部表面上，集氣盒45設(shè)置在低點(diǎn)的原因在于方便通過開啟設(shè)置在集氣盒45底部的排水閥51來排掉換熱環(huán)路中的積水，保證換熱的效率和減輕換熱面腐蝕。環(huán)形加熱空間41環(huán)繞在調(diào)壓腔25的加熱槽壁45外，環(huán)形加熱空間41的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的入口相連通(由于視圖角度原因，圖2未示出環(huán)形散熱空間40和環(huán)形加熱空間41的連通接口)，為了保證傳熱效率，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為9mm。主散熱體43集成在控制器外殼39的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管46和2個(gè)豎直布置的空心支撐體47，小直徑散熱管46與空心支撐體47一體成型并相互連通。進(jìn)氣口28的管道底部還連接有動(dòng)力管48至集氣盒42，動(dòng)力管48上設(shè)置有減壓閥49。在環(huán)形散熱空間40至集氣盒42、集氣盒42至環(huán)形加熱空間41的管道上均設(shè)置有單向逆止閥50，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間40指向集氣盒42、由集氣盒43指向環(huán)形加熱空間44，用于保證換熱環(huán)路的空氣按既定方向流動(dòng)。流量控制閥13工作時(shí)，環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管48內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈23的熱量通過散熱槽壁44傳遞到環(huán)形散熱空間40的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒42和環(huán)形加熱空間41，在環(huán)形加熱空間41中通過加熱壁槽45將熱量傳遞至調(diào)壓腔25以加熱調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔25內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度，使其盡量高于空氣中水分的露點(diǎn)溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體43，在主散熱體43中通過多根小直徑散熱管46將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體43降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間40，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)。減壓閥49用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈23的溫度和調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到玻璃管38內(nèi)的硅膠棒37由藍(lán)色變?yōu)榧t色(表明硅膠棒37吸水較多)時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度。

如圖6所示，比例控制器16包括單片機(jī)52、功率驅(qū)動(dòng)模塊53和電源模塊54，其中單片機(jī)52和功率驅(qū)動(dòng)模塊53相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊53用于向線圈23供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵22運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，電源模塊54用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊53供電，電源模塊54包括依次相連的方向二極管55、限流電阻56和π型LC濾波器，方向二極管55用于避免電源反接對(duì)電路的損害，限流電阻56包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈23短路燒毀電路板，π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器57和1個(gè)電感器58。方向二極管55前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容59，限流電阻56和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管60，用于抑制電路中的電壓峰值。電源模塊54的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器15的備用電源，其通過繼電器61、降壓變壓器62與內(nèi)置壓力傳感器15相連。內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源64(由市電經(jīng)簡單降壓得到)上設(shè)置有電源檢測(cè)器63，當(dāng)電源檢測(cè)器63(現(xiàn)有技術(shù)，市場(chǎng)上能檢測(cè)電源信號(hào)的電源檢測(cè)儀均可使用)檢測(cè)到正常工作電源64失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器61，繼電器61在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊54至降壓變壓器62的電路向內(nèi)置壓力傳感器15供電。這種供電方式的好處在于，在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源往往是集成在電源模塊54中，但是其實(shí)內(nèi)置壓力傳感器15對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高，所以正常工作電源64可以使用未經(jīng)電源模塊54處理的電源，只有在正常工作電源64失電時(shí)才自動(dòng)通過繼電器61切換至電源模塊54供電，這樣可以減少限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。比例控制器16中其它未涉及的部分，均可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本實(shí)施例不再詳述。

在本實(shí)施例中，1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層36來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口35開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用線圈23發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔25，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔25結(jié)露與結(jié)冰、線圈23發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為9mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了35％；4、通過硅膠棒37的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管38內(nèi)硅膠棒37的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔25內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊54，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器61、電源檢測(cè)器63等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

實(shí)施例3：

如圖1所示的一種車載飲用水加熱裝置，包括太陽能電池100、空氣電加熱器200、小型鼓風(fēng)機(jī)300、流量控制閥400、飲水桶500、控制器和溫度傳感器600；所述太陽能電池100設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器200提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)300和流量控制閥400的位置高于飲水桶500的頂部；所述飲水桶500設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶500內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)300和空氣電加熱器200，熱空氣從飲水桶500的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶500頂部的連接管從新回到空氣電加熱器200進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)(圖中未示出)，所述溫度傳感器600設(shè)置在飲水桶500內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥400的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器200和小型鼓風(fēng)機(jī)300的啟停。所述飲水桶500上還設(shè)置有手壓式接水口700。所述溫度傳感器600為無線溫度傳感器。

如圖2所示，流量控制閥13包括閥殼14、控制器外殼39、主閥、內(nèi)置壓力傳感器15、比例電磁鐵、比例控制器16和散熱-加熱系統(tǒng)。主閥安裝在閥殼14內(nèi)，其為兩位三通閥，包括端蓋17、活塞18、尾蓋19、反饋彈簧20和閥體21，反饋彈簧20套接在尾蓋19上，活塞18與尾蓋19之間為螺紋連接。比例電磁鐵包括銜鐵22和線圈23，銜鐵22的左端固接有推力桿24，端蓋17螺紋連接在推力桿24上，活塞18和端蓋17均設(shè)置在閥體21內(nèi)。

如圖3-5所示，反饋彈簧20所在的腔室稱為調(diào)壓腔25，調(diào)壓腔25連通有輸出口26。閥體21和活塞18的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔27，進(jìn)氣腔27連通有進(jìn)氣口28。尾蓋19所在的腔室稱為排氣腔29，排氣腔29連通有排氣口30，排氣口30連通大氣。輸出口26向外供氣，且進(jìn)氣口28、輸出口26和排氣口30通過為閥體21配做的導(dǎo)流板31與外部連通。閥體21的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)32與尾蓋19的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口33?；钊?8的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)34，第二凸臺(tái)34與端蓋17的左側(cè)面構(gòu)成溢流口35。端蓋17的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽(圖中未示出)，密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)34配合當(dāng)溢流口35關(guān)閉時(shí)防止溢流口35漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋19的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈。圖3和圖4分別給出了減壓狀態(tài)和溢流狀態(tài)下的空氣流向圖：當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器15檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16增大線圈23的輸出電流，推力桿24的推力增大，主節(jié)流口33的開度變大，使得輸出口26的輸出壓力增加，流量控制閥13工作在減壓狀態(tài)；相反，當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16減小輸出電流，推力桿24的推力減小，主節(jié)流口33關(guān)閉，溢流口35打開，調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣通過溢流口35排到大氣，輸出口26的壓力降低，流量控制閥13工作在溢流狀態(tài)。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在流量控制閥頻繁動(dòng)作的過程中，活塞18與閥體21之間的接觸面很容易發(fā)生磨損，長期而往會(huì)導(dǎo)致當(dāng)主節(jié)流口33開啟時(shí)部分空氣從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30，這對(duì)流量控制閥的精確控制很不利，因此活塞18的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層36，該高分子復(fù)合尼龍層36由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，其材質(zhì)抗磨系數(shù)是30#鋼的2-3倍，耐磨蝕性能是30#鋼的1.5倍，剪切強(qiáng)度為30—40MPa，耐疲勞性能突出，這從很大程度上減輕了磨損，延長了閥芯的使用壽命。調(diào)壓腔25內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒37，硅膠棒37的一端懸置于調(diào)壓腔25內(nèi)，另一端延伸出閥殼14外，且延伸出閥殼14外的部分套裝在玻璃管38中(見圖5)，玻璃管38固接在閥殼14的表面上。比例控制器設(shè)置在控制器外殼39內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器16為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，它的核心是高穩(wěn)定性的擴(kuò)散硅元件，其工作原理是通過隔離膜片及硅油將被測(cè)介質(zhì)的差壓傳遞到硅橋片，利用擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)原理測(cè)量空氣壓力的大小，用5V電源供電。

在流量控制閥的使用中存在兩方面的問題：(1)空氣在減壓膨脹過程，急劇降溫使水分迅速析出，因此調(diào)壓腔的結(jié)露與結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地影響了元件的性能及壽命；(2)對(duì)于采用比例電磁鐵的流量控制閥來說，在維持輸出壓力的過程中，比例電磁鐵需要持續(xù)消耗電能，使得流量控制閥的整機(jī)功耗提高，導(dǎo)致線圈23發(fā)熱的問題較其它閥類嚴(yán)重。因此如圖2和5所示，還設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，其包括環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43，環(huán)形散熱空間40環(huán)繞在容納線圈23的散熱槽壁44外，環(huán)形散熱空間40的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的出口相連通，集氣盒45集成在閥殼14的下部表面上，集氣盒45設(shè)置在低點(diǎn)的原因在于方便通過開啟設(shè)置在集氣盒45底部的排水閥51來排掉換熱環(huán)路中的積水，保證換熱的效率和減輕換熱面腐蝕。環(huán)形加熱空間41環(huán)繞在調(diào)壓腔25的加熱槽壁45外，環(huán)形加熱空間41的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的入口相連通(由于視圖角度原因，圖2未示出環(huán)形散熱空間40和環(huán)形加熱空間41的連通接口)，為了保證傳熱效率，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為8mm。主散熱體43集成在控制器外殼39的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管46和2個(gè)豎直布置的空心支撐體47，小直徑散熱管46與空心支撐體47一體成型并相互連通。進(jìn)氣口28的管道底部還連接有動(dòng)力管48至集氣盒42，動(dòng)力管48上設(shè)置有減壓閥49。在環(huán)形散熱空間40至集氣盒42、集氣盒42至環(huán)形加熱空間41的管道上均設(shè)置有單向逆止閥50，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間40指向集氣盒42、由集氣盒43指向環(huán)形加熱空間44，用于保證換熱環(huán)路的空氣按既定方向流動(dòng)。流量控制閥13工作時(shí)，環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管48內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈23的熱量通過散熱槽壁44傳遞到環(huán)形散熱空間40的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒42和環(huán)形加熱空間41，在環(huán)形加熱空間41中通過加熱壁槽45將熱量傳遞至調(diào)壓腔25以加熱調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔25內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度，使其盡量高于空氣中水分的露點(diǎn)溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體43，在主散熱體43中通過多根小直徑散熱管46將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體43降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間40，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)。減壓閥49用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈23的溫度和調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到玻璃管38內(nèi)的硅膠棒37由藍(lán)色變?yōu)榧t色(表明硅膠棒37吸水較多)時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度。

如圖6所示，比例控制器16包括單片機(jī)52、功率驅(qū)動(dòng)模塊53和電源模塊54，其中單片機(jī)52和功率驅(qū)動(dòng)模塊53相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊53用于向線圈23供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵22運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，電源模塊54用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊53供電，電源模塊54包括依次相連的方向二極管55、限流電阻56和π型LC濾波器，方向二極管55用于避免電源反接對(duì)電路的損害，限流電阻56包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈23短路燒毀電路板，π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器57和1個(gè)電感器58。方向二極管55前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容59，限流電阻56和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管60，用于抑制電路中的電壓峰值。電源模塊54的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器15的備用電源，其通過繼電器61、降壓變壓器62與內(nèi)置壓力傳感器15相連。內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源64(由市電經(jīng)簡單降壓得到)上設(shè)置有電源檢測(cè)器63，當(dāng)電源檢測(cè)器63(現(xiàn)有技術(shù)，市場(chǎng)上能檢測(cè)電源信號(hào)的電源檢測(cè)儀均可使用)檢測(cè)到正常工作電源64失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器61，繼電器61在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊54至降壓變壓器62的電路向內(nèi)置壓力傳感器15供電。這種供電方式的好處在于，在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源往往是集成在電源模塊54中，但是其實(shí)內(nèi)置壓力傳感器15對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高，所以正常工作電源64可以使用未經(jīng)電源模塊54處理的電源，只有在正常工作電源64失電時(shí)才自動(dòng)通過繼電器61切換至電源模塊54供電，這樣可以減少限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。比例控制器16中其它未涉及的部分，均可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本實(shí)施例不再詳述。

在本實(shí)施例中，1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層36來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口35開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用線圈23發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔25，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔25結(jié)露與結(jié)冰、線圈23發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為8mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了40％；4、通過硅膠棒37的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管38內(nèi)硅膠棒37的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔25內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊54，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器61、電源檢測(cè)器63等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

實(shí)施例4:

如圖1所示的一種車載飲用水加熱裝置，包括太陽能電池100、空氣電加熱器200、小型鼓風(fēng)機(jī)300、流量控制閥400、飲水桶500、控制器和溫度傳感器600；所述太陽能電池100設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器200提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)300和流量控制閥400的位置高于飲水桶500的頂部；所述飲水桶500設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶500內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)300和空氣電加熱器200，熱空氣從飲水桶500的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶500頂部的連接管從新回到空氣電加熱器200進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)(圖中未示出)，所述溫度傳感器600設(shè)置在飲水桶500內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥400的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器200和小型鼓風(fēng)機(jī)300的啟停。所述飲水桶500上還設(shè)置有手壓式接水口700。所述溫度傳感器600為無線溫度傳感器。

如圖2所示，流量控制閥13包括閥殼14、控制器外殼39、主閥、內(nèi)置壓力傳感器15、比例電磁鐵、比例控制器16和散熱-加熱系統(tǒng)。主閥安裝在閥殼14內(nèi)，其為兩位三通閥，包括端蓋17、活塞18、尾蓋19、反饋彈簧20和閥體21，反饋彈簧20套接在尾蓋19上，活塞18與尾蓋19之間為螺紋連接。比例電磁鐵包括銜鐵22和線圈23，銜鐵22的左端固接有推力桿24，端蓋17螺紋連接在推力桿24上，活塞18和端蓋17均設(shè)置在閥體21內(nèi)。

如圖3-5所示，反饋彈簧20所在的腔室稱為調(diào)壓腔25，調(diào)壓腔25連通有輸出口26。閥體21和活塞18的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔27，進(jìn)氣腔27連通有進(jìn)氣口28。尾蓋19所在的腔室稱為排氣腔29，排氣腔29連通有排氣口30，排氣口30連通大氣。輸出口26向外供氣，且進(jìn)氣口28、輸出口26和排氣口30通過為閥體21配做的導(dǎo)流板31與外部連通。閥體21的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)32與尾蓋19的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口33?；钊?8的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)34，第二凸臺(tái)34與端蓋17的左側(cè)面構(gòu)成溢流口35。端蓋17的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽(圖中未示出)，密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)34配合當(dāng)溢流口35關(guān)閉時(shí)防止溢流口35漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋19的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈。圖3和圖4分別給出了減壓狀態(tài)和溢流狀態(tài)下的空氣流向圖：當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器15檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16增大線圈23的輸出電流，推力桿24的推力增大，主節(jié)流口33的開度變大，使得輸出口26的輸出壓力增加，流量控制閥13工作在減壓狀態(tài)；相反，當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16減小輸出電流，推力桿24的推力減小，主節(jié)流口33關(guān)閉，溢流口35打開，調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣通過溢流口35排到大氣，輸出口26的壓力降低，流量控制閥13工作在溢流狀態(tài)。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在流量控制閥頻繁動(dòng)作的過程中，活塞18與閥體21之間的接觸面很容易發(fā)生磨損，長期而往會(huì)導(dǎo)致當(dāng)主節(jié)流口33開啟時(shí)部分空氣從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30，這對(duì)流量控制閥的精確控制很不利，因此活塞18的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層36，該高分子復(fù)合尼龍層36由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，其材質(zhì)抗磨系數(shù)是30#鋼的2-3倍，耐磨蝕性能是30#鋼的1.5倍，剪切強(qiáng)度為30—40MPa，耐疲勞性能突出，這從很大程度上減輕了磨損，延長了閥芯的使用壽命。調(diào)壓腔25內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒37，硅膠棒37的一端懸置于調(diào)壓腔25內(nèi)，另一端延伸出閥殼14外，且延伸出閥殼14外的部分套裝在玻璃管38中(見圖5)，玻璃管38固接在閥殼14的表面上。比例控制器設(shè)置在控制器外殼39內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器16為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，它的核心是高穩(wěn)定性的擴(kuò)散硅元件，其工作原理是通過隔離膜片及硅油將被測(cè)介質(zhì)的差壓傳遞到硅橋片，利用擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)原理測(cè)量空氣壓力的大小，用5V電源供電。

在流量控制閥的使用中存在兩方面的問題：(1)空氣在減壓膨脹過程，急劇降溫使水分迅速析出，因此調(diào)壓腔的結(jié)露與結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地影響了元件的性能及壽命；(2)對(duì)于采用比例電磁鐵的流量控制閥來說，在維持輸出壓力的過程中，比例電磁鐵需要持續(xù)消耗電能，使得流量控制閥的整機(jī)功耗提高，導(dǎo)致線圈23發(fā)熱的問題較其它閥類嚴(yán)重。因此如圖2和5所示，還設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，其包括環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43，環(huán)形散熱空間40環(huán)繞在容納線圈23的散熱槽壁44外，環(huán)形散熱空間40的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的出口相連通，集氣盒45集成在閥殼14的下部表面上，集氣盒45設(shè)置在低點(diǎn)的原因在于方便通過開啟設(shè)置在集氣盒45底部的排水閥51來排掉換熱環(huán)路中的積水，保證換熱的效率和減輕換熱面腐蝕。環(huán)形加熱空間41環(huán)繞在調(diào)壓腔25的加熱槽壁45外，環(huán)形加熱空間41的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的入口相連通(由于視圖角度原因，圖2未示出環(huán)形散熱空間40和環(huán)形加熱空間41的連通接口)，為了保證傳熱效率，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為7mm。主散熱體43集成在控制器外殼39的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管46和2個(gè)豎直布置的空心支撐體47，小直徑散熱管46與空心支撐體47一體成型并相互連通。進(jìn)氣口28的管道底部還連接有動(dòng)力管48至集氣盒42，動(dòng)力管48上設(shè)置有減壓閥49。在環(huán)形散熱空間40至集氣盒42、集氣盒42至環(huán)形加熱空間41的管道上均設(shè)置有單向逆止閥50，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間40指向集氣盒42、由集氣盒43指向環(huán)形加熱空間44，用于保證換熱環(huán)路的空氣按既定方向流動(dòng)。流量控制閥13工作時(shí)，環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管48內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈23的熱量通過散熱槽壁44傳遞到環(huán)形散熱空間40的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒42和環(huán)形加熱空間41，在環(huán)形加熱空間41中通過加熱壁槽45將熱量傳遞至調(diào)壓腔25以加熱調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔25內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度，使其盡量高于空氣中水分的露點(diǎn)溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體43，在主散熱體43中通過多根小直徑散熱管46將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體43降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間40，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)。減壓閥49用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈23的溫度和調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到玻璃管38內(nèi)的硅膠棒37由藍(lán)色變?yōu)榧t色(表明硅膠棒37吸水較多)時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度。

如圖6所示，比例控制器16包括單片機(jī)52、功率驅(qū)動(dòng)模塊53和電源模塊54，其中單片機(jī)52和功率驅(qū)動(dòng)模塊53相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊53用于向線圈23供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵22運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，電源模塊54用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊53供電，電源模塊54包括依次相連的方向二極管55、限流電阻56和π型LC濾波器，方向二極管55用于避免電源反接對(duì)電路的損害，限流電阻56包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈23短路燒毀電路板，π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器57和1個(gè)電感器58。方向二極管55前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容59，限流電阻56和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管60，用于抑制電路中的電壓峰值。電源模塊54的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器15的備用電源，其通過繼電器61、降壓變壓器62與內(nèi)置壓力傳感器15相連。內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源64(由市電經(jīng)簡單降壓得到)上設(shè)置有電源檢測(cè)器63，當(dāng)電源檢測(cè)器63(現(xiàn)有技術(shù)，市場(chǎng)上能檢測(cè)電源信號(hào)的電源檢測(cè)儀均可使用)檢測(cè)到正常工作電源64失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器61，繼電器61在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊54至降壓變壓器62的電路向內(nèi)置壓力傳感器15供電。這種供電方式的好處在于，在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源往往是集成在電源模塊54中，但是其實(shí)內(nèi)置壓力傳感器15對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高，所以正常工作電源64可以使用未經(jīng)電源模塊54處理的電源，只有在正常工作電源64失電時(shí)才自動(dòng)通過繼電器61切換至電源模塊54供電，這樣可以減少限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。比例控制器16中其它未涉及的部分，均可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本實(shí)施例不再詳述。

在本實(shí)施例中，1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層36來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口35開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用線圈23發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔25，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔25結(jié)露與結(jié)冰、線圈23發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為7mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了45％；4、通過硅膠棒37的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管38內(nèi)硅膠棒37的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔25內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊54，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器61、電源檢測(cè)器63等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

實(shí)施例5：

如圖1所示的一種車載飲用水加熱裝置，包括太陽能電池100、空氣電加熱器200、小型鼓風(fēng)機(jī)300、流量控制閥400、飲水桶500、控制器和溫度傳感器600；所述太陽能電池100設(shè)置在車頂，用于為空氣電加熱器200提供加熱電源；所述小型鼓風(fēng)機(jī)300和流量控制閥400的位置高于飲水桶500的頂部；所述飲水桶500設(shè)置在車載上，當(dāng)需要加熱飲水桶500內(nèi)的水時(shí)，啟動(dòng)小型鼓風(fēng)機(jī)300和空氣電加熱器200，熱空氣從飲水桶500的底部進(jìn)入與冷水換熱，并形成氣泡向上運(yùn)動(dòng)，換熱后的空氣從連接在飲水桶500頂部的連接管從新回到空氣電加熱器200進(jìn)行加熱；所述控制器設(shè)置在駕駛室內(nèi)(圖中未示出)，所述溫度傳感器600設(shè)置在飲水桶500內(nèi)，用于檢測(cè)水溫，控制器根據(jù)水溫反饋值來控制流量控制閥400的開度，同時(shí)也可以遠(yuǎn)程控制空氣電加熱器200和小型鼓風(fēng)機(jī)300的啟停。所述飲水桶500上還設(shè)置有手壓式接水口700。所述溫度傳感器600為無線溫度傳感器。

如圖2所示，流量控制閥13包括閥殼14、控制器外殼39、主閥、內(nèi)置壓力傳感器15、比例電磁鐵、比例控制器16和散熱-加熱系統(tǒng)。主閥安裝在閥殼14內(nèi)，其為兩位三通閥，包括端蓋17、活塞18、尾蓋19、反饋彈簧20和閥體21，反饋彈簧20套接在尾蓋19上，活塞18與尾蓋19之間為螺紋連接。比例電磁鐵包括銜鐵22和線圈23，銜鐵22的左端固接有推力桿24，端蓋17螺紋連接在推力桿24上，活塞18和端蓋17均設(shè)置在閥體21內(nèi)。

如圖3-5所示，反饋彈簧20所在的腔室稱為調(diào)壓腔25，調(diào)壓腔25連通有輸出口26。閥體21和活塞18的凹陷部分之間構(gòu)成進(jìn)氣腔27，進(jìn)氣腔27連通有進(jìn)氣口28。尾蓋19所在的腔室稱為排氣腔29，排氣腔29連通有排氣口30，排氣口30連通大氣。輸出口26向外供氣，且進(jìn)氣口28、輸出口26和排氣口30通過為閥體21配做的導(dǎo)流板31與外部連通。閥體21的左端設(shè)置有第一凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)32與尾蓋19的右側(cè)面構(gòu)成主節(jié)流口33?；钊?8的右端設(shè)置有第二凸臺(tái)34，第二凸臺(tái)34與端蓋17的左側(cè)面構(gòu)成溢流口35。端蓋17的左側(cè)面上還設(shè)置有密封環(huán)槽(圖中未示出)，密封環(huán)槽用于與第二凸臺(tái)34配合當(dāng)溢流口35關(guān)閉時(shí)防止溢流口35漏氣，密封環(huán)槽的表面上敷設(shè)有一層橡膠層，尾蓋19的右側(cè)面處內(nèi)鑲有橡膠密封圈。圖3和圖4分別給出了減壓狀態(tài)和溢流狀態(tài)下的空氣流向圖：當(dāng)內(nèi)置壓力傳感器15檢測(cè)到的反饋壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16增大線圈23的輸出電流，推力桿24的推力增大，主節(jié)流口33的開度變大，使得輸出口26的輸出壓力增加，流量控制閥13工作在減壓狀態(tài)；相反，當(dāng)檢測(cè)到的反饋壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，比例控制器16減小輸出電流，推力桿24的推力減小，主節(jié)流口33關(guān)閉，溢流口35打開，調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣通過溢流口35排到大氣，輸出口26的壓力降低，流量控制閥13工作在溢流狀態(tài)。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在流量控制閥頻繁動(dòng)作的過程中，活塞18與閥體21之間的接觸面很容易發(fā)生磨損，長期而往會(huì)導(dǎo)致當(dāng)主節(jié)流口33開啟時(shí)部分空氣從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30，這對(duì)流量控制閥的精確控制很不利，因此活塞18的外表面上設(shè)置有一層高分子復(fù)合尼龍層36，該高分子復(fù)合尼龍層36由二元胺與二元酸通過縮聚制得，且在縮聚過程中添加有環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，其材質(zhì)抗磨系數(shù)是30#鋼的2-3倍，耐磨蝕性能是30#鋼的1.5倍，剪切強(qiáng)度為30—40MPa，耐疲勞性能突出，這從很大程度上減輕了磨損，延長了閥芯的使用壽命。調(diào)壓腔25內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)閥內(nèi)空氣水分的硅膠棒37，硅膠棒37的一端懸置于調(diào)壓腔25內(nèi)，另一端延伸出閥殼14外，且延伸出閥殼14外的部分套裝在玻璃管38中(見圖5)，玻璃管38固接在閥殼14的表面上。比例控制器設(shè)置在控制器外殼39內(nèi)，內(nèi)置壓力傳感器16為HT19型硅壓阻式傳感器，用于測(cè)量調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣壓力并將檢測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，它的核心是高穩(wěn)定性的擴(kuò)散硅元件，其工作原理是通過隔離膜片及硅油將被測(cè)介質(zhì)的差壓傳遞到硅橋片，利用擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)原理測(cè)量空氣壓力的大小，用5V電源供電。

在流量控制閥的使用中存在兩方面的問題：(1)空氣在減壓膨脹過程，急劇降溫使水分迅速析出，因此調(diào)壓腔的結(jié)露與結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地影響了元件的性能及壽命；(2)對(duì)于采用比例電磁鐵的流量控制閥來說，在維持輸出壓力的過程中，比例電磁鐵需要持續(xù)消耗電能，使得流量控制閥的整機(jī)功耗提高，導(dǎo)致線圈23發(fā)熱的問題較其它閥類嚴(yán)重。因此如圖2和5所示，還設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，其包括環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43，環(huán)形散熱空間40環(huán)繞在容納線圈23的散熱槽壁44外，環(huán)形散熱空間40的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的出口相連通，集氣盒45集成在閥殼14的下部表面上，集氣盒45設(shè)置在低點(diǎn)的原因在于方便通過開啟設(shè)置在集氣盒45底部的排水閥51來排掉換熱環(huán)路中的積水，保證換熱的效率和減輕換熱面腐蝕。環(huán)形加熱空間41環(huán)繞在調(diào)壓腔25的加熱槽壁45外，環(huán)形加熱空間41的一端與集氣盒42相連通，另一端與主散熱體43的入口相連通(由于視圖角度原因，圖2未示出環(huán)形散熱空間40和環(huán)形加熱空間41的連通接口)，為了保證傳熱效率，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為6mm。主散熱體43集成在控制器外殼39的上部表面上，包括多根水平布置的小直徑散熱管46和2個(gè)豎直布置的空心支撐體47，小直徑散熱管46與空心支撐體47一體成型并相互連通。進(jìn)氣口28的管道底部還連接有動(dòng)力管48至集氣盒42，動(dòng)力管48上設(shè)置有減壓閥49。在環(huán)形散熱空間40至集氣盒42、集氣盒42至環(huán)形加熱空間41的管道上均設(shè)置有單向逆止閥50，其安裝方向分別由環(huán)形散熱空間40指向集氣盒42、由集氣盒43指向環(huán)形加熱空間44，用于保證換熱環(huán)路的空氣按既定方向流動(dòng)。流量控制閥13工作時(shí)，環(huán)形散熱空間40、環(huán)形加熱空間41、集氣盒42和主散熱體43共同構(gòu)成一個(gè)換熱環(huán)路，在動(dòng)力管48內(nèi)空氣的壓力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行循環(huán)，線圈23的熱量通過散熱槽壁44傳遞到環(huán)形散熱空間40的空氣中，而后依次進(jìn)入集氣盒42和環(huán)形加熱空間41，在環(huán)形加熱空間41中通過加熱壁槽45將熱量傳遞至調(diào)壓腔25以加熱調(diào)壓腔25內(nèi)的空氣，用于提高調(diào)壓腔25內(nèi)經(jīng)減壓的空氣溫度，使其盡量高于空氣中水分的露點(diǎn)溫度以減少結(jié)霜；加熱后的空氣繼續(xù)被驅(qū)動(dòng)至主散熱體43，在主散熱體43中通過多根小直徑散熱管46將多余的熱量傳遞到環(huán)境空氣中，經(jīng)主散熱體43降溫后的空氣再次進(jìn)入到環(huán)形散熱空間40，至此完成一個(gè)熱力循環(huán)。減壓閥49用于調(diào)節(jié)換熱環(huán)路的流速，進(jìn)而控制線圈23的溫度和調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，當(dāng)操作人員觀察到玻璃管38內(nèi)的硅膠棒37由藍(lán)色變?yōu)榧t色(表明硅膠棒37吸水較多)時(shí)，手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度。

如圖6所示，比例控制器16包括單片機(jī)52、功率驅(qū)動(dòng)模塊53和電源模塊54，其中單片機(jī)52和功率驅(qū)動(dòng)模塊53相連，功率驅(qū)動(dòng)模塊53用于向線圈23供電以驅(qū)動(dòng)銜鐵22運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，電源模塊54用于向功率驅(qū)動(dòng)模塊53供電，電源模塊54包括依次相連的方向二極管55、限流電阻56和π型LC濾波器，方向二極管55用于避免電源反接對(duì)電路的損害，限流電阻56包括2個(gè)并聯(lián)的功率為0.25W、阻值為1Ω的保護(hù)電阻，用于防止線圈23短路燒毀電路板，π型LC濾波器用于減弱電路中的紋波噪聲，其包括2個(gè)電容器57和1個(gè)電感器58。方向二極管55前還并聯(lián)2個(gè)旁通電容59，限流電阻56和π型LC濾波器之間還并聯(lián)有1個(gè)瞬變電壓抑制二極管60，用于抑制電路中的電壓峰值。電源模塊54的輸出端同時(shí)作為內(nèi)置壓力傳感器15的備用電源，其通過繼電器61、降壓變壓器62與內(nèi)置壓力傳感器15相連。內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源64(由市電經(jīng)簡單降壓得到)上設(shè)置有電源檢測(cè)器63，當(dāng)電源檢測(cè)器63(現(xiàn)有技術(shù)，市場(chǎng)上能檢測(cè)電源信號(hào)的電源檢測(cè)儀均可使用)檢測(cè)到正常工作電源64失電時(shí)，發(fā)送電平信號(hào)至繼電器61，繼電器61在電平信號(hào)的作用下吸合從而接通電源模塊54至降壓變壓器62的電路向內(nèi)置壓力傳感器15供電。這種供電方式的好處在于，在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)置壓力傳感器15的正常工作電源往往是集成在電源模塊54中，但是其實(shí)內(nèi)置壓力傳感器15對(duì)電源的質(zhì)量要求并不高，所以正常工作電源64可以使用未經(jīng)電源模塊54處理的電源，只有在正常工作電源64失電時(shí)才自動(dòng)通過繼電器61切換至電源模塊54供電，這樣可以減少限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。比例控制器16中其它未涉及的部分，均可由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本實(shí)施例不再詳述。

在本實(shí)施例中，1、將吹掃用的空氣加熱和飲用水加熱合為一體，既避免了采用直接電加熱可能產(chǎn)生的漏電風(fēng)險(xiǎn)，又簡化了系統(tǒng)；2、設(shè)計(jì)了新的流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單合理，能實(shí)現(xiàn)供氣壓力的準(zhǔn)確控制，對(duì)并對(duì)其部件的密封進(jìn)行了重新布局，同時(shí)采用新的材料高分子復(fù)合尼龍層36來代替現(xiàn)有的磨擦面材料，使得流量控制閥的使用壽命大大提高，有效減少了主節(jié)流口35開啟時(shí)從磨損處旁路掉溢流口35漏入到排氣口30中的空氣；3、設(shè)計(jì)了散熱-加熱系統(tǒng)，利用線圈23發(fā)熱的熱量來加熱調(diào)壓腔25，同時(shí)解決了空氣在減壓膨脹過程中調(diào)壓腔25結(jié)露與結(jié)冰、線圈23發(fā)熱兩個(gè)問題，且通過這種中空的散熱和加熱空間結(jié)構(gòu)，能減少貴重主閥材料的使用，有助于節(jié)省成本和輕量化，散熱槽壁44和加熱槽壁45均由鋁合金制成，且厚度為6mm，流量控制閥檢修周期較未改進(jìn)前延長了50％；4、通過硅膠棒37的設(shè)置，操作人員能通過觀察玻璃管38內(nèi)硅膠棒37的狀態(tài)來判斷調(diào)壓腔25內(nèi)空氣水分程度，以此為依據(jù)手動(dòng)開大減壓閥49的開度以提高調(diào)壓腔25內(nèi)空氣的溫度，這又進(jìn)一步抑制了結(jié)霜和結(jié)冰的發(fā)生；5、設(shè)計(jì)了新的電源模塊54，其具有供電質(zhì)量高、防誤限流作用明顯等優(yōu)點(diǎn)，且通過繼電器61、電源檢測(cè)器63等部件的設(shè)計(jì)，有效減少了限流電阻56等元件的功率消耗，起到節(jié)省流量控制閥運(yùn)行電耗的作用，同時(shí)也提高了系統(tǒng)工作的安全性。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。