專利名稱：用于環(huán)境、尤其是機(jī)動車輛乘客室的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是用于機(jī)動車輛乘客室的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須是能夠改變環(huán)境中的空氣，在外界溫度較低的情況下，進(jìn)行加熱。在外部溫度較高的情況下，進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括空氣的制冷和除去濕氣。
通常，空氣調(diào)節(jié)涉及到較高的能量消耗，以至于常常負(fù)擔(dān)高的運(yùn)行成本。在任何情況下，所述的能量幾乎總是由燃燒燃料而產(chǎn)生，以至于實際上空調(diào)系統(tǒng)還增加對大氣的污染，并涉及使用對大氣層中臭氧層有害的氣體。
本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)節(jié)環(huán)境，特別是機(jī)動車輛乘客室的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高能量效率，環(huán)境損害小，有限成本。同時還具備傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的相同功能，而且能夠消除已有空調(diào)系統(tǒng)的缺陷。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一裝置其特征在于，該裝置包括至少一對熱交換器，設(shè)計為可降低循環(huán)在其中的流體介質(zhì)的溫度。每個熱交換器可與相應(yīng)的其它熱交換器進(jìn)行循環(huán)的和往復(fù)式的操作，以這種方式，在第一半周期中，第一熱交換器降低通過其中的流體介質(zhì)的溫度，而在第二半周期中，第一熱交換器增加通過其中的流體介質(zhì)的溫度；設(shè)置偏差器，用于定位所述的熱交換器與所述的環(huán)境相通。
附圖的簡要說明為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實例描述本發(fā)明優(yōu)選的實施例。


圖1、是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、是根據(jù)本發(fā)明第一實施例，圖1的仰視圖。
圖3、是根據(jù)本發(fā)明另一實施例，圖1的仰視圖。
圖4、是用于圖1裝置的一對熱交換器的運(yùn)行示意圖。
圖5、是圖1裝置的加熱環(huán)境的運(yùn)行圖。
圖6、是圖2裝置的冷卻環(huán)境的運(yùn)行圖。
圖7、是圖3裝置的冷卻環(huán)境的運(yùn)行圖。
圖8、是空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在汽車上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9、是空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在公共汽車上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述參照圖1，用于調(diào)節(jié)環(huán)境，如調(diào)節(jié)機(jī)動車輛10的車廂6(可參見圖8)的空調(diào)系統(tǒng)的整體裝置以5表示。裝置5包括熱交換器裝置7，該熱交換器裝置被設(shè)計為可被間歇式驅(qū)動，以調(diào)節(jié)車廂(6)的空氣溫度。
根據(jù)本發(fā)明，熱交換器被設(shè)計成可根據(jù)吸收和釋放熱能的過程，而提供熱力循環(huán)。具體為熱交換器裝置7包括一對熱交換器8和9。它能夠在熱力循環(huán)中的特性水平之間進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換。其中，每個熱交換器8和9，被設(shè)計為以交替的間隔，提高和降低空氣溫度。每一個熱交換器8和9，以已知的方式在相應(yīng)的固體基質(zhì)11(圖4)上有氣體的吸收功能，因而具有吸收熱量和釋放熱量的特性(Each heat-exchanger unit 8，9 thus has theproperty of absorbing and releasing heat as a function of the absorption of anaeriform on a corresponding solid matrix 11，in a known way)。
具體為，可使用氣態(tài)的氫，該氣態(tài)氫可以被基質(zhì)11吸收而形成金屬氫化物或可以被基質(zhì)11釋放，作為氫的壓力(或溫度)的函數(shù)?；|(zhì)11可以由金屬合金組成的底層形成。合金的特征是，超出平衡壓力，在放熱過程中會吸收氫，以便熱交換器8，9向乘客室(6)供應(yīng)熱，而低于平衡壓力，在吸熱過程中會釋放氫，以便熱交換器8，9從乘客室(6)吸熱而進(jìn)行冷卻。
為此目的，兩個熱交換器8和9的每個底層11被安裝在相應(yīng)的密封箱14中。兩個密封箱14通過主管道20相連。其中，主管20設(shè)置有壓縮機(jī)12和關(guān)閉閥13。管道20還通過兩個相應(yīng)的副管20a和20b與密封箱14連接。其中，設(shè)置有相應(yīng)的關(guān)閉閥15a和15b。閥13，15a和15b設(shè)計為可被間歇地驅(qū)動，以交替地壓縮兩個密封箱14中的基質(zhì)11上的氫氣。
具體為，在步驟1，閥13開啟和兩個閥15a和15b關(guān)閉，以使壓縮機(jī)12從密封箱14中的熱交換器8吸收氫氣，產(chǎn)生冷氣并壓縮至密封箱14的熱交換器9，產(chǎn)生熱。在步驟2，關(guān)閉閥13，開啟兩個閥門15a和15b，以使壓縮機(jī)12由熱交換器9吸取氫氣，產(chǎn)生冷氣并壓縮熱交換8的氫氣，產(chǎn)生熱。
每個熱交換器8、9被安裝在相應(yīng)的箱體19中(見圖1)，該箱體19有進(jìn)口16和出口17。利用向兩個熱交換器8、9的殼體19中通入空氣和重復(fù)上述兩個步驟的交替，在出口17產(chǎn)生熱氣和冷氣的兩種間歇式流動。例如，每個熱交換器8、9循環(huán)和交替地產(chǎn)生所述熱氣和冷氣。因而提供了一種能夠轉(zhuǎn)換外部環(huán)境和乘客室(6)之間的熱量的熱泵(也可參見圖8)。為了確保機(jī)動車輛10的乘客室6的空氣調(diào)節(jié)，適當(dāng)?shù)墓芾懋a(chǎn)生的兩種熱氣流或冷氣流就已足夠。
為此目的，空氣調(diào)節(jié)裝置5(圖1)包括出口傳送器18，該傳送器通過開口21，使來自外部環(huán)境的氣流E被吸收，通過第二開口22，使乘客室的氣體R被排除。兩個開口21和22被相應(yīng)的窗口所控制(圖1中未示出)，該窗口可以利用手動、設(shè)置機(jī)動車輛10儀表板上常用的控制裝置選擇性地開啟或被自動控制所管理。
從傳送器18的進(jìn)口，利用與熱交換器8和9相連的一對電風(fēng)扇23和24吸入空氣，并通過兩個相應(yīng)入口傳送器26和27將氣體送至兩個熱交換器殼體19的進(jìn)口16。兩個熱交換器8、9的每個出口17與相應(yīng)的出口傳送器28，29相連接。每個出口傳送器有相應(yīng)的開口31和32(圖2和3)。開口31和32被相應(yīng)的窗口所控制。有利的是，每個傳送器28，29的兩個開口31和32可以被設(shè)置為能夠被一個或多個相同的，可在其邊緣35上旋轉(zhuǎn)的窗口33所控制。
在每個熱交換器8和9，開口31與外部環(huán)境相通，而開口32通過一個混合腔室34與乘客室相通。根據(jù)圖2的實施例，在混合腔室34設(shè)置一散熱器36，例如，用于交換發(fā)動機(jī)的水和氣體之間的熱量的熱交換器，以便僅當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時散熱器36起作用?？梢岳么翱?7插入或取出散熱器36。
圖5表示在兩個熱交換器8和9獲得氣體加熱并送至乘客室的兩個操作步驟中，出口傳送器28和29的窗口33的位置。具體為，在獲取加熱的步驟1中，傳送器28排送加熱的氣流C，通過開口32，。進(jìn)入腔室34(也可參見圖2)而傳送器29排出冷卻的氣流F，通過開口31到外部(界)。替換地，在步驟2，傳送器29通過它的開口32排送加熱的氣流C進(jìn)入腔室34。由腔室34，每一加熱的氣流C通入乘客室6，因而連續(xù)地進(jìn)行加熱。
再次說明，圖6表示在熱交換器8和9獲取空氣調(diào)節(jié)的兩個操作步驟中，兩個出口傳感器28和29的窗口33的位置。在步驟1，傳送器28通過開口31排送加熱的氣流C進(jìn)入外部環(huán)境，而傳送器29通過開口32排出冷卻的氣體流F至腔室34。另一方面，在步驟2，傳送器28排出冷卻的氣體流F進(jìn)入腔室34，而傳送器29排送加熱氣體流C進(jìn)入外部環(huán)境。
在引入乘客室的空氣極度冷(過冷)的情況下，開啟發(fā)動機(jī)，可以將空氣通過散熱室36，在腔室34中進(jìn)行預(yù)熱。以這種方式，隨著發(fā)動機(jī)開啟或恰好開始，可以獲得乘客室的迅速冷卻。其次，當(dāng)發(fā)動機(jī)變熱時，它可能會減少冷氣流F對乘客的冷卻和任何情況下水對發(fā)動機(jī)加速的冷卻。顯然，當(dāng)以逆時針方向開啟窗口37時，如圖2所示，它移動到由虛線限定的位置，旁繞散熱器件6。散熱器還可以用于加速加熱(如圖5的說明)，或還可以用于其他不驅(qū)動壓縮機(jī)12(圖4)而獲得兩個熱交換器8和9之間的氫氣的加熱。
根據(jù)圖3所示裝置5的實施例。兩個窗口33的定位可以在每次循環(huán)中進(jìn)行調(diào)制，以便將兩個窗口33設(shè)置在兩個開口31和32之間的中間位置。在這種情況下，加熱可以如圖5所示的方式進(jìn)行。而調(diào)節(jié)可以如圖7所示的方式進(jìn)行。具體為，對于調(diào)節(jié)，在步驟1，傳送器28通過開口31排送一部分加熱的氣體流C1進(jìn)入外部環(huán)境，而一部分加熱的氣體流C2通過開口32進(jìn)入腔室34。依次地，傳送器29排送冷卻的氣體流F通過開口32進(jìn)入腔室34。替換地，在步驟2，傳送器28排出冷卻的氣體流F進(jìn)入腔室34，而傳送器29排出一部分加熱的氣體流C1進(jìn)入外部環(huán)境和一部分加熱的氣體流C2進(jìn)入腔室34。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，設(shè)置于機(jī)動車輛10(還可參見圖8和9)。該系統(tǒng)設(shè)計為控制氫氣的壓縮機(jī)12，閥13，15a和15b，及窗口33和37。具體為，該系統(tǒng)包括一電子控制部件，設(shè)置為接受舒適參數(shù)值，如濕度和溫度的信號。該信號由設(shè)置在乘客室合適的位置的一對傳感器檢測。用于汽車的情況(圖8)，可能只在前座的區(qū)域設(shè)置一個裝置5。此外，有可能在相應(yīng)前座的位置設(shè)置一對傳感器，而在相應(yīng)的后座位置設(shè)置另一對傳感器。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于公共汽車時，(圖9)，可以提供各種空氣調(diào)節(jié)裝置5，其中一個可以設(shè)置在相應(yīng)駕駛座的位置。在乘客室各種其他裝置5可以1或2排方式設(shè)置。一對傳感器，可以設(shè)置在相應(yīng)駕駛座的位置和至少一對傳感器設(shè)置在乘客室，特別是朝向乘客室的后端。
車輛還可以由運(yùn)輸貨物的車輛構(gòu)成，該車輛配備有用于駕駛室的調(diào)節(jié)裝置5。一個或多個調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在常用的用于提供運(yùn)輸貨物的艙室，以便對所述貨物進(jìn)行調(diào)節(jié)和制冷。在上述所有的情況下，在乘客室，最好在機(jī)動車輛的儀表板上提供一個部件，該部件用于定位希望獲得的感覺溫度，例如，滑塊42可以手動驅(qū)動。由調(diào)節(jié)裝置處理的氣體，可以利用分布導(dǎo)管的傳統(tǒng)系統(tǒng)將其分布到乘客室，確?？諝庹{(diào)節(jié)裝置的標(biāo)準(zhǔn)功能(加熱，通風(fēng)，調(diào)節(jié)，除霧，除霜)得到保持。
由上所述，按照本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)與已知技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)勢。特別是減少了大氣污染，消除了由普通制冷機(jī)的流體造成的對大氣臭氧層的損害。
應(yīng)能理解，對本發(fā)明所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以進(jìn)行各種修改和改進(jìn)而不偏離本發(fā)明權(quán)利的保護(hù)范圍。例如，熱交換器可以是不同于金屬氫化物的熱交換器和制冷劑可以不同于氫，此外，裝置5可以只配置一個熱交換器，在此種情況下，間歇式的氣體流送至乘客室6。
權(quán)利要求
1.環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包含裝置(5)，其特征在于，該裝置包括至少一對熱交換器(8，9)，設(shè)計為可降低循環(huán)在其中的流體介質(zhì)的溫度，每個熱交換器可與相應(yīng)的其它熱交換器進(jìn)行循環(huán)的和往復(fù)式的操作，以這種方式，在第一半周期中，第一熱交換器降低通過其中的流體介質(zhì)的溫度，而在第二半周期中，第一熱交換器增加通過其中的流體介質(zhì)的溫度；設(shè)置偏差器(33)，用于定位所述的熱交換器(8，9)與所述的環(huán)境(6)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的熱交換器(8，9)包括相應(yīng)的底層(11)，該底層具有根據(jù)氣體的吸收而吸熱和釋放熱量的特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體是氫，所述的底層(11)是金屬合金，所述的吸收根據(jù)氫的壓力和溫度而發(fā)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的熱交換器(8，9)與出口傳送器(26，27)相聯(lián)，每個出口傳送器有通至環(huán)境(6)的第一出口(31)和朝向外部的第二出口(32)，所述的偏差器(33)設(shè)置為可以被間歇地驅(qū)動而定位所述的第一出口(31)與所述的環(huán)境相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的偏差器包括對每個所述的熱交換器(8，9)，窗口(33)用于與出口傳送器(28，29)相應(yīng)的出口(31，32)，所述的窗口(33)可伴隨第一步和第二步一起被驅(qū)動，以引入熱空氣或冷空氣至所述的環(huán)境(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的窗口(33，37)被電子控制器(38)控制，該控制器包括處理部件，以根據(jù)用戶的需要，引入連續(xù)的冷氣流或熱氣流至乘客室。
7.含有空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的車輛，其特征在于，所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)是根據(jù)權(quán)利要求1構(gòu)造的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中，所述的車輛(10)是公共汽車，具有駕駛座和車廂，其特征在于該車輛包括至少一空氣調(diào)節(jié)裝置(5)設(shè)置于駕駛座相應(yīng)的位置，一個或多個空氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置于車廂相應(yīng)的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中，所述的車輛是運(yùn)輸貨物的車輛，其特征在于，該車輛包括用于駕駛室的空氣調(diào)節(jié)裝置，一個或多個空氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置于運(yùn)輸貨物的艙室，以便用于所述貨物的空氣調(diào)節(jié)或致冷。
全文摘要
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括至少一傳感器(39，41)，用于機(jī)動車輛(10)車廂(6)的熱舒適檢測，具有至少一對熱交換器(8、9)的裝置(5)，每個設(shè)計為在傳感器(39，41)的控制下，以交替的間隔提高和降低所述濕度。每個熱交換器(8，9)包括底層(11)，底層根據(jù)氣體的吸收具有吸熱和放熱的特性，兩底層安裝在兩密封箱(14)內(nèi)，密封箱通過壓縮機(jī)(12)和一系列閥(13，15a，15b)相互連通，其可被驅(qū)動以交替地從一個底層向另一個底層傳遞氣體。每個熱交換器(8，9)，還包括外傳送器(26，27)，其上有通至車廂(6)的開口(31)和朝向外部的開口(32)，兩個出口(31)和(32)由窗口(33)控制，窗口(33)被間歇地驅(qū)動以連續(xù)輸送熱氣和冷氣進(jìn)入車廂(6)。
文檔編號B60H1/32GK1955616SQ200610150699
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者達(dá)妮埃拉·馬格特 申請人:C.R.F.索奇埃塔·孔索爾蒂萊·佩爾·阿齊奧尼