CN101134450B - 利用太阳能热操作空调的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用太阳能热操作车辆空调的系统和方法。该系统包括：外界温度传感器；车厢温度传感器；空调，其包括将空气吸入车厢内部的进气部分、将外部空气导入车辆内部并且将冷却或加热的空气供给车厢内的风机，以及用于冷却或加热车辆的热电元件模块；空气滤清器；座椅冷却/加热模块；太阳能电池模块，其即使是在车辆已停止运转后也能利用太阳能热提供驱动力来操作空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块；以及控制器，其操作太阳能电池模块以在车辆停止运转的情况下控制空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块。

Description

利用太阳能热操作空调的系统和方法
相关申请的横向参考 
本申请要求于2006年6月13日向韩国知识产权局递交的、申请号为10-2006-0081806的专利申请的优先权，这里将其全部内容引入以供参考。 
技术领域
本发明涉及一种利用太阳能热(solar heat)操作空调的系统和方法，并且更具体地是涉及一种利用根据太阳光的强弱顺序地操作和控制简单通风、空气净化、座椅温度调节以及热电元件模块的太阳能热来操作空调的系统和方法。 
背景技术
在夏季当车辆长时间停泊在室外的情况下，车厢内的温度可能会由于室外温度很高而急剧上升。在这种状态下，即使车内的乘客打开窗户暂时通风，车厢内的温度也不容易降低，因此乘客会由于高温而感到不适。可采用冷却或加热座椅的装置以控制座椅的温度处于适当的温度。但是由于安装在座椅内的热电元件的性能所限，热电模块在高温时不能有效地进行工作，并且在车辆停止运转时也不能工作。 
另外，由于车厢内的高温，可能会存在点火器或者手机电池发生爆炸的危险，并且长时间处于高温车厢内的儿童或宠物也可能出现窒息。 
如果车厢内的温度上升，那么挥发的有机物的量也将上升，从而污染车厢内的空气。由吸烟或者食物所产生的污染可能会吸收到车厢内从而污染车厢或者产生异味。另外，在车辆停止运转后，霉菌会在蒸发器或空调管道内残留的冷凝水中形成，由此产生异味。 
由于冷凝水的存在而增加了空调的湿气，因此在车辆运行的开始阶段车窗可能会起雾。 
因此，为了解决这些问题，需要一种在车辆停止运转后仍能工作的空调。 
发明内容
本发明已经致力于提供一种利用太阳能热操作空调的系统，它具有能够降低车辆室内外温差以及根据太阳光的强弱顺序地操作并控制简单通风、空气净化、座椅温度调节和热电元件模块而使车厢内的环境舒适的优点。 
本发明的示范性实施例提供了一种利用太阳能热操作空调的系统，该系统包括：安装在车辆外部并且对车辆外部温度进行感测的外界温度传感器；安装在车辆内部并且对车厢内的温度进行感测的车厢温度传感器；空调，该空调包括将空气吸入车厢内部的进气部分、将外部空气导入车辆内部并且将冷却或加热的空气供给车厢内的风机，和用于冷却或加热车辆的热电元件模块；清洁车内空气的空气滤清器；安装到座椅上并且调节座椅温度的座椅冷却/加热模块；太阳能电池模块，即使是在车辆已停止运转后，该模块也能利用太阳能热提供驱动力来操作空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块；以及控制器，该控制器操作太阳能电池模块从而在车辆停止运转的情况下根据太阳光的强弱来控制空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块。 
空调还可以包括产生离子以对空调内部进行消毒并且去除异味的离子发生器。 
从太阳能电池模块输入的电流强度可以对应于预定电流值α、β、γ和δ之一(其中，α＜β＜γ＜δ)。 
根据本发明的示范性实施例，在操作空调的方法中，通过以下控制方法来控制外界温度传感器和车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块和太阳能电池模块：判断车辆是否停止运转；将空调的操作模式转换成外部空气循环模式并且由太阳能电池模块供能；判断车厢内温度和外界温度的差值是否大于预定温度；如果车厢内温度和室外温度的差值大于预定温度，则判断电流是否大于预定电流值α；如果输入电流大于预定电流值α，则操作空气滤清器；在空气滤清器操作后，判断输入电流是否大于预定电流值β；如果输入电流大于 预定电流值β，则操作空调的风机；在空调的风机操作后，判断是否输入电流大于预定电流值γ；如果输入电流大于预定电流值γ，则操作座椅冷却/加热模块；在操作座椅冷却/加热模块后，判断输入电流是否大于预定电流值δ；如果输入电流大于预定电流值δ，则操作空调的热电模块。 
如果从太阳能电池模块输入的电流强度减弱，则控制器将输入电流与预定电流值α、β、γ和δ进行比较，并且依据对应于输入电流的预定电流值α、β、γ和δ控制外界温度传感器、车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块和太阳能电池模块，从而逆向执行该控制方法的步骤。 
附图说明
图1为根据本发明示范性实施例的利用太阳能热操作空调的系统的示意图。 
图2为利用图1的太阳能热操作空调的系统的示图。 
图3为用于控制图1中利用太阳能热操作空调的系统的方法的流程图。 
<附图中表示主要元件的附图标记的说明> 
Figure DEST_PATH_GSB00000491758400021
以下将结合附图对本发明的示范性实施例进行详细说明。 
图1为根据本发明示范性实施例的利用太阳能热操作空调的系统的示意图，并且图2为利用图1的太阳能热操作空调的系统的示图。 
如图1和图2所示，根据本发明示范性实施例的利用太阳能热操作空调的系统包括分别安装在车辆10内部和外部的外界温度传感器 100和车厢温度传感器210，用于对车辆10的内部进行通风以及冷却/加热的空调220，清洁车辆10内部空气的空气滤清器230，调节座椅温度的座椅冷却/加热模块240，利用太阳能热操作空调220、空气滤清器230以及座椅冷却/加热模块240的太阳能电池模块250，以及控制这些部件的控制器260。 
外界温度传感器100感测车辆10外部的空气温度，车厢温度传感器210感测车厢200内部的温度。在车辆10停止运转后，控制器260根据由外界温度传感器100和车厢温度传感器210分别感测到的温度的差别判断是否操作空调系统。 
空调系统220包括将空气吸入车厢200内部的进气部分222，将外部空气导入车辆10内部并且将冷却或加热的空气供给车厢200内的风机224，以及用于冷却或加热车辆10的热电元件模块226。另外，用于对空调220内部进行消毒并且去除异味的离子发生器228设置于空调220上。 
具体实施方式
如图2所示，空调220通过进气部分222和风机224对车厢200进行通风，并且如果需要冷却或加热的话，通过风机224将由热电元件模块226冷却或者加热的空气供给到车厢200内。 
如果在操作空调220后冷凝水残留在蒸发器或者管道内，那么余热将使冷凝水发生变质或者空调内容易滋生霉菌。 
因此，在空调220操作的开始阶段会出现难闻的异味并且还可能出现卫生问题，因此为了解决这些问题，采用了产生离子的离子发生器228以对空调220内部进行消毒。从而可以去除难闻的异味。 
空气滤清器230净化车厢200内部的空气，并且可以为能够安装在车辆10内部并且适于使用的任何类型的空气滤清器。 
座椅冷却/加热模块240调节车辆10的座椅温度。座椅冷却/加热模块240具有热电元件，由此在夏季冷却座椅使之保持凉爽的状态，而在寒冷的冬季加热座椅使之保持温暖的状态。 
太阳能电池模块250设置在车辆10的顶板300或者顶板300的后窗下部，以便易于收集太阳光。太阳能电池模块250即使在车辆10停止运转后也能利用太阳能为操作空调220、空气滤清器230以及座椅冷却/加热模块240提供驱动力。 
如图1和图2所示，控制器260具有用于控制空调220、空气滤清器230、座椅冷却/加热模块240、太阳能电池模块250等的开关262。用户操纵开关262来操作控制器260，并且该控制器可根据预定条件操作。 
在车辆10开始运转的情况下，控制器260通过发动机的驱动力来驱动空调220、空气滤清器230以及座椅冷却/加热模块240，而在车辆10停止运转的情况下，通过驱动太阳能电池模块250来驱动空调220、空气滤清器230以及座椅冷却/加热模块240。 
在夏季，当车辆10长时间停泊在开阔地点内时，车辆10内的温度将根据外部温度的上升而急剧上升。为了防止车厢200内的温度急剧上升，控制器260驱动太阳能电池模块250以调节车厢200内的温度(以下将详述这部分内容)。 
以下将说明根据上述本发明示范性实施例的利用太阳能热操作空调的系统的操作过程。 
图3为用于控制图1中利用太阳能热操作空调的系统的方法的流程图。 
如图3所示，在夏季，当车辆10长时间停泊在开阔地点内时，控制器260以下面的顺序进行控制从而车厢200内的温度不会急剧上升。 
首先，在步骤S10处，控制器260判断车辆10是否停止运转，如果是，则在步骤S20处，控制器260将空调220的操作模式转换成室外空气循环模式以对车厢200进行通风，并且由太阳能电池模块250提供电流。然而，如果判断车辆10没有停止运转，那么在步骤S12处系统将不进行工作。 
从太阳能电池模块250输入的电流强度根据太阳光的强度进行变化。这里，从太阳能电池模块250输入的电流强度对应于预定电流值α、β、γ和δ之一(其中，α＜β＜γ＜δ)。当车厢温度和外界温度的差值大于特定值时，用户可利用太阳能电池模块250将操作空调的系统设置成操作状态，其中所述特定值可在车辆内预设。 
在控制器260由太阳能电池模块250供给电流后，在步骤S30处，控制器260判断车厢温度和外界温度之间的差值是否大于预定温度(例如，0℃)。如果在步骤S30处判断是肯定的，那么在步骤S40处，控 制器260判断从太阳能电池模块250输入的电流是否大于预定电流值α(输入电流表示太阳光的强弱)。 
如果输入电流不大于预定电流值α，则保持空调220外部空气循环模式。另外，如果输入电流大于预定电流值α，则在步骤S50处，控制器260控制空气滤清器230使之运行以便净化车厢200内的空气。 
在空气滤清器230运行后，在步骤S60处，控制器260判断输入电流是否大于预定电流值β。如果输入电流不大于预定电流值β，则控制过程返回到步骤S40处。如果输入电流大于预定电流值β，控制器260则在步骤S70处，操作空调220的鼓风机以便操作风机224。 
在风机224操作后，在步骤S80处，控制器260判断输入电流是否大于预定电流值γ。如果输入电流不大于预定电流值γ，控制过程则返回到步骤S60处。如果输入电流大于预定电流值γ，控制器260则在步骤S90处操作座椅冷却/加热模块240以冷却座椅。由此，当用户进入车辆10时，他不会感到由座椅的高温带来的不适。 
在操作座椅冷却/加热模块240后，控制器260在步骤S100处判断输入电流是否大于预定电流值δ。如果输入电流不大于预定电流值δ，控制过程则返回至步骤S80。如果输入电流大于预定电流值δ，控制器260则操作安装在空调220内的热电元件模块以冷却车厢200。 
由于根据太阳光的强弱车厢200被简单地进行通风、或者空气被清洁、座椅的温度被调节、并且冷却自动进行，因此车厢200被冷却，当乘客进入车辆10内时不会感到不适。 
另外，由于空调由太阳能电池模块250的能量操作而不消耗燃料，因此车厢200内的温度在不消耗燃料的情况下被调节。 
与上述过程相反，如果太阳光逐渐减弱，这样输入电流的强度逐渐减弱，并且控制器将输入电流与预定电流值α、β、γ和δ进行比较，并且依据对应于输入电流的预定电流值α、β、γ和δ控制外界温度传感器、车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块和太阳能电池模块，从而逆向执行上述控制方法的步骤，由此防止车厢200被过度地冷却。因此，车厢200内的温度将被维持在适当温度。 
由于利用太阳能热驱动空调，因此即使是在车辆10停止运转时，也能防止车厢内的温度根据夏季温度升高而过分上升，从而车厢能够舒适。 
另外，防止了由于车厢内的高温所带来的点火器或者手机的爆炸的危险，并且还可防止儿童或宠物的窒息。 
由于车厢内温度的上升所产生的挥发的有机物将被最大程度地减少，从而可防止车厢内的空气受到污染。 
这还可用于在冬季中对车厢或者座椅进行预热。在这种情况下，由于冬季太阳光的强度与夏季不同，因此必须要对预定电流值α、β、γ和δ进行重置。 
在结合目前被认为是实际的示范性实施例对本发明进行描述的同时，应该理解，本发明不局限于所披露的实施例，相反，本发明旨在于所附权利要求的精神和范围内覆盖各种变型和等同的布置。 
如上所述，根据本发明示范性实施例的利用太阳能热操作空调的方法和系统顺序地执行通风、空气净化、座椅温度调节以及热电元件模块，从而可避免车厢内的温度在夏季急剧上升。 
另外，防止了由于车厢内的高温所带来的点火器或者手机的爆炸的危险，并且还可防止儿童或宠物的窒息。 
由于车厢内温度的上升所产生的挥发的有机物将被最大程度地减少，从而可防止车厢内的空气受到污染。 
此外，还可防止由于残留在空调蒸发器或者管道内的冷凝水雾化窗户或者生成霉菌。 

Claims (5)

1.一种利用太阳能热操作空调的系统，包括：
安装在车辆外部并且对车辆外部的温度进行感测的外界温度传感器；
安装在车辆内部并且对车厢内的温度进行感测的车厢温度传感器；
空调，其包括将空气吸入车厢内部的进气部分、将外部空气导入车辆内部并且将冷却或加热的空气供给车厢内的风机，以及用于冷却或加热车辆的热电元件模块；
清洁车内空气的空气滤清器；
安装到座椅上并且调节座椅温度的座椅冷却/加热模块；
太阳能电池模块，其即使是在车辆已停止运转后也能利用太阳能热提供驱动力来操作空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块；以及
控制器，其操作该太阳能电池模块，从而在车辆停止运转的情况下根据太阳光的强弱操作空调、空气滤清器以及座椅冷却/加热模块。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述空调还包括产生离子从而对其内进行消毒并且去除异味的离子发生器。
3.如权利要求1所述的系统，其中该控制器将从该太阳能电池模块输入的输入电流与预定电流值α、β、γ和δ进行比较，并且依据对应于该输入电流的预定电流值控制外界温度传感器、车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块和太阳能电池模块。
4.一种操作如权利要求1至2中任一所述系统内的空调的方法，其中通过以下控制方法来控制外界温度传感器和车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块以及太阳能电池模块，该方法包括：
判断车辆是否停止运转；
将空调的操作模式转换成外部空气循环模式并且由太阳能电池模块供能；
判断车厢内温度和外界温度的差值是否大于预定温度；
如果车厢内温度和室外温度的差值大于预定温度，则判断输入电流是否大于预定电流值α；
如果输入电流大于预定电流值α，则操作空气滤清器；
在空气滤清器操作后，判断输入电流是否大于预定电流值β；
如果输入电流大于预定电流值β，则操作空调的风机；
在空调的风机操作后，判断输入电流是否大于预定电流值γ；
如果输入电流大于预定电流值γ，则操作座椅冷却/加热模块；
在操作座椅冷却/加热模块后，判断输入电流是否大于预定电流值δ；以及
如果输入电流大于预定电流值δ，则操作空调的热电模块。
5.如权利要求4所述的方法，其中如果从太阳能电池模块输入的电流强度逐渐减弱，则该控制器依据对应于该输入电流的该预定电流值α、β、γ和δ控制外界温度传感器、车厢温度传感器、空调、空气滤清器、座椅冷却/加热模块以及太阳能电池模块，以逆向执行该控制方法的步骤。
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