CN103029550B - 车辆、冷却装置以及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆、冷却装置以及冷却方法。对于对汽车进行冷却的空气调节装置来说,从使用者上车至车内被冷却会耗费时间。本发明提供一种车辆,其具有使用者乘坐的乘车空间、可贮存压缩空气的罐以及对乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的控制部。控制部以对乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的一部分的方式控制放出。
Description
技术领域
本发明涉及对汽车等车辆的乘车空间进行冷却的车辆、冷却装置以及冷却方法。
背景技术
为了对汽车等车辆的乘车空间进行冷却,汽车等车辆通常具有通过使用者上车并操作点火开关钥匙以起动发动机,来开始进行冷却动作的空气调节装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-168476号公报
专利文献2:日本特开2010-216739号公报
专利文献3:日本特开2008-296901号公报
专利文献4:日本特开2007-168466号公报
专利文献5:日本特开2008-183996号公报
专利文献6:日本特开2005-238911号公报
专利文献7:日本特开2007-297965号公报
但是,在这种现有的空气调节装置中,由于通过使用者上车并操作点火开关钥匙以起动发动机来使冷却循环开始重复,因此,实际上到乘车空间开始被冷却会产生时间延迟。
特别是在车辆置于烈日下的状况时,乘车空间被晒热,使用者必须忍受酷热的乘车空间,直到乘车空间被冷却。
所有专利文献都是解决这种现有的课题,其中专利文献1至6公开的是向乘车空间放出压缩空气的技术。
专利文献7公开的是利用排出气体的压力或热的发电·空气冷却系统。
但是,这样在向乘车空间放出压缩空气时,存在必须要按照空气的放出量进行考虑的情况。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而设立的,其目的在于提供一种可实现压缩空气的适当放出的冷却装置。
本发明的第一方面提供一种车辆,其包括:使用者乘坐的乘车空间、可贮存压缩空气的罐以及对乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的控制部。其中所述控制部以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式控制放出。
优选地,控制部以对于乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的一部分的方式控制放出。
优选地,在罐中贮存有压缩空气,使得形成一定的压力,控制部可以以放出一定的压力的压缩空气的一部分的方式控制放出。
优选地,控制部可以根据乘车空间的温度来运算放出量,且将运算出的放出量和与贮存于罐的压缩空气的一部分相当的规定的最大放出量中较小的一个设为从罐放出的放出量。
优选地,控制部可以在从所述罐放出压缩空气的过程中放出贮存于所述罐的压缩空气的全量。
优选地,控制部可以在所述罐的压力变成大气压时结束放出。
优选地,控制部可以具有检测所述罐的压力以及所述乘车空间的压力中的至少一个的检测装置,并且在所述罐的压力和所述乘车空间的压力的压力差为规定值以下时,结束放出。
优选地,控制部可以在经过了基于在所述罐的压力变成大气压之前的期间的放出期间或者基于在所述罐的压力和所述乘车空间的压力之间没有压力差之前的期间的放出期间之后,结束放出。
优选地,车辆还可以包括向所述罐供给压缩空气的储罐。
本发明第二方面提供一种冷却装置,其对使用者乘坐的车辆的乘车空间进行冷却,该冷却装置包括可贮存压缩空气的罐和对于乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的控制部。其中,所述控制部以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式控制放出。
优选地,控制部可以以对于乘车空间放出贮存于罐的压缩空气的一部分的方式控制放出。
优选地,控制部可以在从所述罐放出压缩空气的过程中,放出贮存于所述罐的压缩空气的全量。
本发明第三方面提供一种冷却方法,其使用贮存在罐内的压缩空气对使用者乘坐的车辆的乘车空间进行冷却,该冷却方法包括:将压缩空气贮存于罐,且以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式向所述乘车空间放出压缩空气。
优选地,将贮存于罐的压缩空气的一部分向乘车空间放出。
优选地,将贮存于所述罐的压缩空气的全量向所述乘车空间放出。
发明效果
在本发明中,将蓄积在罐内的压缩空气向乘车空间放出。
乘车空间通过向乘车空间放出的压缩空气来冷却。
其结果,在本发明中,能够使车内立即冷却。
附图说明
图1是使用了本发明第一实施方式的冷却装置的汽车车身部分透视的侧面图;
图2是搭载于图1的汽车的冷却装置的构成图;
图3是图2的控制器的用于冷却的控制流程图;
图4是本发明第二实施方式涉及的冷却装置的放出工序的流程图;
图5是表示图4的放出量运算步骤的详细一例的流程图;
图6是使用了本发明第三实施方式涉及的冷却装置的汽车车身部分透视的侧面图;
图7是搭载于图6的汽车的冷却装置的构成图;
图8是图7的控制器的用于冷却的控制流程图;
图9是本发明第四实施方式涉及的冷却装置的放出工序的流程图;
图10是本发明第五实施方式涉及的冷却装置的放出工序的流程图;以及
图11是本发明第六实施方式涉及的冷却装置的构成图。
符号说明:
101、201...汽车(车辆)
3...乘车空间
110、210...冷却装置
111、211...压缩机
114、214...罐
117、217...控制器(控制部)
具体实施方式
[第一实施方式]
图1是使用了本发明第一实施方式涉及的冷却装置110的汽车1的部分透视的侧面图。
图1的汽车1具有车身2。
在车身2的中央部具有使用者乘坐的乘车空间3。
在乘车空间3内设置有使用者就座的两列座席4。
在车身2的乘车空间3的侧面设置有为了使用者乘车而进行开关的车门面板5。
在车门面板5的上部上下可移动地设置有窗玻璃6。
使用者能够开开车门面板5而上车并就座于座席4,然后关闭车门面板5。
使用者操作设置于车门面板5的内面上的开闭开关来开关窗玻璃6。
乘车空间3在车门面板5及窗玻璃6关闭的状态下,成为与外界隔离的空间。
在这种乘车空间3中,例如,由于夏天酷热的太阳辐射等而使室温大幅上升。另外,方向盘、座席4等内饰件的表面温度也上升,对于使用者来说,需要对乘车空间3迅速冷却。
在一般的汽车中,上车的使用者操作点火开关钥匙来启动发动机,起动空气调节装置,随之,通过驱动压缩机,空气调节装置的冷却循环启动,由此乘车空间3的空气被冷却。
但是,这样,在使用空气调节装置对乘车空间3进行冷却的情况下,由于利用热交换器直接对乘车空间3的空气进行冷却,因此,从使用者上车至乘车空间3被冷却会花费时间。
因此,在本实施方式中,使用冷却装置110,该冷却装置110在欲上车的使用者上车前,通过向乘车空间放出压缩空气,来将乘车空间迅速冷却。
图2是搭载于图1的汽车101的冷却装置110的构成图。
图2的冷却装置110通过对图1的乘车空间3放出压缩空气而将乘车空间3冷却。
冷却装置110具有:压缩机111、吸气管道112、吸气阀113、罐114、排气管道115、排气阀116及控制器117。
冷却装置110具有:对罐114的压缩空气的压力进行检测的罐压力传感器120、对罐114的压缩空气的温度进行检测的罐温度传感器122、检测乘车空间3的压力的室内压力传感器125、检测乘车空间3的温度的室内温度传感器124。
压缩机111通过控制器117控制起动及停止,在起动过程中吸取空气对其进行压缩而输出。控制器117可以控制起动过程中压缩机111的能力。
压缩机111例如可以使用容积泵。容积泵从吸气口118吸取空气等流体并通过进行减小所吸取流体的容积的动作来对流体进行压缩。容积泵有例如齿轮泵、隔膜泵、活塞泵、柱塞泵。齿轮泵通过旋转运动对流体进行压缩。隔膜泵、活塞泵、柱塞泵通过往复运动对流体进行压缩。
本实施方式的冷却装置110将压缩的空气直接向乘车空间3放出。为了抑制乘车空间3的污染,压缩机111优选使用无油型的压缩机。不仅可以将冷却装置110的压缩空气直接向乘车空间3放出,还可以将压缩空气的冷气通过热交换器传给例如外部气体等其它的空气而再向乘车空间3供给。
压缩机111的吸气口118可以设置于乘车空间3,也可以设置于汽车101的外部(乘车空间3外)。在吸取在乘车空间3外部的外部气体的情况下,因外部气体的气压变动等对压缩机111作用过度的负荷而难以吸取外部气体时,压缩机111可以根据行驶速度对吸取能力进行调节,也可以在停车过程中进行吸取。在吸取乘车空间3内的内部气体的情况下,乘车空间3的气压下降。因此,例如在将搭载于汽车101的空气调节装置126设定为外部气体导入模式的状态下,压缩机111也可以进行吸取。对于内部气体,通常通过空气调节装置126调节温度及湿度。对于内部气体来说,与外部气体相比,能够抑制贮存在罐114的空气中的湿气,并可期待将该空气再次向乘车空间3放出后的冷却效果以及抑制湿度上升的效果。
压缩机111可以利用搭载于车身2的发动机7的旋转驱动力作为动力源。因此,如图1所示,压缩机111可以设于发动机室。该情况下,在发动机7的输出轴和压缩机111的输入轴之间设置电磁离合器121。通过断开电磁离合器121,在发动机7的动作中可以停止压缩机111。另外,例如,压缩机111也可以利用搭载于车身2的电池或太阳能面板的电源或家庭用电源、行驶过程中产生的上下运动等车身2的振动作为动力源。
另外,冷却装置110的压缩机111也可以与搭载于车辆的空气调节装置126的压缩机一体化。
吸气管道112将压缩机111和罐114连接。
通过压缩机111压缩的空气经过吸气管道112向罐114供给。
吸气阀113设置于吸气管道112。吸气阀113通过控制器117进行开关控制。
在吸气阀113为打开状态的情况下,通过压缩机111压缩的空气被向罐114供给。
在吸气阀113为关闭状态的情况下,吸气管道112被阻断,从压缩机111向罐114的压缩空气的供给停止。压缩空气不会从罐114侧向压缩机111逆流。
罐114贮存压缩空气。罐114例如可以为不锈钢等金属制的,也可以为强化塑料制的。这些原料制成的罐114可在高压下贮存压缩空气。
例如,对于乘车空间的容积为4000L的车辆,在40L的罐中以100个大气压保存压缩空气,通过控制部向乘车空间放出比室温低的大约与乘车空间的容积相等的压缩空气,来向车室外挤出乘车空间内的较高室温的空气,并且通过膨胀使冷却的压缩空气与乘车空间的空气进行交换,能够降低乘车空间的室温。因此,对罐114的容量及形状没有特别限制,但可以使罐的容量为其可高压贮存膨胀后与乘车空间的容积相同或在其以上的体积的压缩空气。另外,不仅可以通过乘车空间的空气与膨胀的压缩空气交换来降低乘车空间的较高的室温,还可以通过向乘车空间放出比乘车空间的容积小的压缩空气来降低乘车空间的较高的室温。罐114的容量越大,越能够蓄积大量的压缩空气。
罐114可以固定于汽车101或冷却装置110,也可以是可拆装的。在罐114是可拆装的情况下,能够更换罐114。通过安装预先封入有压缩空气的罐114,可不使用压缩机111而向乘车空间3放出压缩空气。通过同时向罐114封入压缩空气和芳香油或芳香剂,可实现车内的除臭效果。
对于罐114的设置位置没有特别限制。可以基于汽车1等所要求的安全标准等,设置在适合的部位。在图1中,罐114设置于发动机室。罐114可设置于载货空间或乘车空间3。在设置于乘车空间3的情况下,罐114最好设置在直射日光不会照射的部位或不易变为高温的部位。
另外,冷却装置110可以具有多个罐114。多个罐114可以彼此独立地蓄积压缩空气并向乘车空间3供给,也可以从一个罐114向另一个罐114供给压缩空气。
例如,可以在图2的吸气阀113和罐114之间增设大容量的储罐,先将压缩空气贮存在该储罐内,再从储罐向放出后的罐114供给压缩空气。
在从储罐向放出后的罐114供给压缩空气时,可以由控制器117按照罐114的压缩空气的压力为一定的方式对来自储罐的压缩空气的供给进行控制。
排气管道115将罐114和乘车空间3连接。
从罐114排出的压缩空气经过排气管道115向汽车101的乘车空间3供给。
排气管道115的排气口119设置于乘车空间3。排气口119可以为喷嘴形状。通过将排气口119设为喷嘴形状,能够在排气管道115内保持压力的状态下将压缩空气向乘车空间3吐出。
排气口119的配置、朝向、个数没有特别限制。可以利用空气调节装置126的排气口。
但是,被压缩的空气不仅具有通过其膨胀而降低气温的效果,还具有降低其吹到的物体的表面温度的效果。因此,可以在对于座位、方向盘、仪表盘等成为高温的部位或用户直接接触的部位,能够直接吹到压缩空气的位置、方向设置排气口19。例如,可以将排气口119朝下设置于车柱、车顶等。
在图1中,多个排气口119的一部分朝下设置于车顶,按照使压缩空气吹到座席4的方式配置。另外,多个排气口119的其他部分朝上设置于座席4内,按照使压缩空气从座席4向乘车空间3吹的方式配置。
排气阀116设置于排气管道115。排气阀116通过控制器117进行开关控制。
在排气阀116为关闭状态的情况下,排气管道115被阻断,罐114内的压缩空气保持贮存在罐114内。由于在压缩机111的动作过程中排气阀116关闭,所以罐114内的空气压力升高。
在排气阀116为打开状态的情况下,贮存在罐114内的压缩空气被向乘车空间3放出。
另外,在本实施方式中,在罐114和排气阀116之间,排气管道115设置流量传感器127。
流量传感器127例如有喉管式、孔口式、热线式、卡门式(カルマン式)、涡轮式、叶轮式。
若考虑车身2的振动,则孔口式或热线式流量传感器适合。
流量传感器127向控制器117输出表示检测的流量的信号。
例如图2所示,罐压力传感器120设置于吸气阀113和排气阀116之间。
罐压力传感器120还可以设置于罐114。
由此,罐压力传感器120能够检测罐114的压力。
例如图1所示,室内压力传感器125设置于仪表板内。
室内压力传感器125也可以设置于乘车空间3的除仪表板之外的部位。
由此,室内压力传感器125能够检测乘车空间3的压力。
而且,罐压力传感器120或室内压力传感器125可以为膜片式压力传感器,也可以为隔膜式压力传感器。
但是,在本实施方式中,由于利用罐压力传感器120的检测压力和室内压力传感器125的检测压力的差,因此,宜设为同一方式。
由此,即使不严格地对各压力传感器的灵敏度等进行校正,也可用于控制。
例如图2所示,罐温度传感器122设于罐114。罐温度传感器122也可以设于吸气阀113和排气阀116之间。
由此,罐温度传感器122可以检测贮存于罐114的压缩空气的温度。
例如图1所示,室内温度传感器124设于仪表板内。
室内温度传感器124也可以设置于乘车空间3的除仪表板之外的部位。
由此,室内温度传感器124能够检测乘车空间3的温度。
控制器117与压缩机111、吸气阀113、排气阀116、罐压力传感器120等冷却装置110的各部连接。控制器117控制冷却装置110。
冷却装置110采用压缩机111压缩空气、将压缩的空气贮存在罐114内,并且将贮存在罐114内的压缩空气向乘车空间3放出。向乘车空间3放出的压缩空气在乘车空间3内膨胀,并且利用该膨胀时的吸热效果,对乘车空间3内的空气进行冷却。另外,压缩空气吹到的部位被冷却。
另外,控制器117可以通过加热器对贮存压缩空气的罐114进行加热或者通过电热调节器(サ一ミスタ)进行冷却。由此,能够对压缩空气放出前的温度进行调节,从而对乘车空间3的在放出压缩空气之后的室温进行调节。
控制器117具有存储控制程序的存储器和执行控制程序的中央处理装置。控制器117可以是独立的控制器117,但可以是控制汽车101的发动机7的ECU(发动机控制单元)的一部分,还可以是空气调节装置126的控制器。
为了获得用于控制的处理或判断的各种信息,向控制器117输入车辆的行驶控制信号、各种检测信号。
作为这种信号,例如有罐压力传感器120、室内压力传感器125、外部气温传感器、内部气温传感器或日照传感器的检测信号。
另外,还有点火开关钥匙的状态的检测信号、发动机7的起动信号或者停止信号、速度脉冲信号、制动的操作信号、远程控制开关键的检测信号、车门面板5的锁定开锁信号或上锁信号。
另外,从设于车身2的空气调节装置126输入表示设定温度等的信号。
另外,控制器117也可以具备测量时刻或时间的计时器、与可携带电话机等进行通信的无线通信部等。
其次,对图2的冷却装置110的动作进行说明。
图3是表示图2的冷却装置110的整个冷却流程的流程图。
在图3的整个控制中,冷却装置110的控制器117先执行空气的压缩工序(步骤ST1)。
控制器117例如在使用者上车并起动发动机7之后,执行压缩工序。
在压缩工序中,控制器117在打开吸气阀113且关闭排气阀116的状态下,使压缩机111动作,并向罐114供给压缩的空气。在使用电磁离合器121的情况下,控制器117与其连接。
控制器117基于检测罐114的压力的罐压力传感器120的检测信号或存储于存储器的表示冷却装置110的循环的标记(フラグ),来判断罐114有无压缩空气,在未贮存有压缩空气的情况下,可以使压缩机111动作。
若罐压力传感器120的压力变成规定的标准值以上,则控制器117停止压缩机111,关闭吸气阀113。在使用电磁离合器121的情况下,控制器117将其断开。
由此,吸气阀113及排气阀116均成为关闭的状态,且在罐114内贮存有标准值以上压力的压缩空气(贮存工序、步骤ST 12)。
另外,停止向罐114贮存压缩空气的规定标准压力只要大于大气压即可,例如为几Mpa。在本实施方式中,对于以这样高的压力贮存于罐114的压缩空气,仅将其一部分在放出工序中放出。
然而,空气因为被压缩而放热。
收容于罐114的压缩空气在压缩结束后与罐114同时冷却。
例如在罐114不是绝热构造的情况下,压缩空气的温度被冷却至与罐114的外部气温相同的温度。
因此,在向该罐114供给压缩空气后的贮存工序中,罐114内的压缩空气的温度例如被冷却至常温。
接着,控制器117执行放出工序(步骤ST 13)。
控制器117例如在使用者上车时、上车后或处于欲上车的状况时,开始放出工序。该情况下,在每次使用者乘车时,控制器117在上车时执行放出工序,在上车之后执行压缩工序。
在放出工序中,控制器117在关闭吸气阀113的状态下打开排气阀116。
由此,蓄积在罐114内的压缩空气经过排气喷嘴向乘车空间3排出。
控制器117监视由流量传感器127检测到的流量,且以对乘车空间3放出贮存于罐114并被冷却的压缩空气的一部分的方式控制放出。
向乘车空间3放出的压缩空气在乘车空间3内膨胀,且通过伴随膨胀的吸热反应而使乘车空间3的室温降低。放出的压缩空气的压力越高,越能够期待该压缩空气的膨胀带来的冷却效果。
另外,所谓贮存于罐114并被冷却的压缩空气的一部分,只要是从罐114全量放出的情况下的放出量的一部分即可。因为即使在从罐114放出全量的情况下,罐114内也残留常压的空气,因此,只要是比从贮存于罐114的压缩空气的量减去罐114的容量所得的值小的值即可。
但是,在本实施方式中,由于以向乘车空间3放出大致一定的高压的压缩空气为目的,所以例如优选将罐114的压力限制在放出开始时的70%,更优选地限制在至变成80%所放出的放出量。
另外,在该放出工序中,为了抑制乘车空间3的压力上升,控制器117可以一并执行打开窗玻璃6的控制。或者,控制器117也可以一并将空气调节装置126控制为外部气体导入模式。这样,控制器117在乘车空间3设置有通气口的状态下开始放出压缩空气即可。控制器117也可以在检测到窗玻璃6或车门面板5被打开后,开始放出压缩空气。
如上所述,为了向乘车空间3放出压缩空气,控制器117将压缩工序、贮存工序及放出工序作为一次冷却循环来执行。
由此,放出后的乘车空间3的室温比放出前低。
冷却装置110能够对乘车空间3进行冷却。
通过控制器117反复执行冷却循环,能够数次冷却乘车空间3。
另外,在本实施方式的冷却装置110中,压缩空气后不是立即向乘车空间3放出,而是经过贮存工序。
由于经过在该贮存工序的放热期间,压缩空气的温度比压缩结束时的温度降低,例如变为常温。
通过将低温化的压缩空气向乘车空间3放出,与放出压缩之后的高温的压缩空气的情况相比,可期待更多地降低室温。
另外,控制器117在放出工序中以对乘车空间3放出贮存于罐114的压缩空气的一部分的方式进行控制。
特别是,在本实施方式中,控制器117以在罐114贮存了大致一定的压力的压缩空气之后放出该大致一定压力的压缩空气的一部分的方式控制放出。
由此,可以在该大致一定压力下对乘车空间3放出压缩空气。
例如与放出罐114的全量压缩空气的情况相比,通过仅向乘车空间3放出高的规定的一定压力的压缩空气,能够期待由少量的压缩空气的放出带来高的冷却效果。能够在抑制乘车空间3的压力上升的同时更高效地冷却乘车空间3。使用者能够在放出之后例如打开车门面板5。
与此相对,在放出罐114的全量压缩空气的情况下,在最终阶段从罐114放出的压缩空气例如变成接近大致大气压的压力。这样,即使将压缩度低的空气向乘车空间3放出,也难以通过该低压缩度的压缩空气的膨胀期待高的冷却效果。
[第二实施方式]
第一实施方式为使用压缩空气对乘车空间3进行冷却的冷却装置110的基本的构成及动作的例子。
第二实施方式为对第一实施方式的冷却装置110的放出工序进行了改善的例子。
第二实施方式的车辆及冷却装置110的构成与第一实施方式相同。
图4是本发明第二实施方式涉及的冷却装置110的放出工序的流程图。
放出工序的执行时机例如只要在使用者乘车之前即可。
如图4所示,控制器117在压缩空气的放出工序中,获取用于运算放出量的信息等(步骤ST 111)。
作为这样的信息,有乘车空间3的压力或温度、罐114的压缩空气的压力或温度、空气调节装置126的设定温度。
在取得信息后,控制器117运算放出量(步骤ST 112)。
控制器117运算出未超过蓄积于罐114并被冷却的压缩空气的一部分的放出量。
图5是表示图4的放出量运算步骤的详细一例的流程图。
如图5所示,在放出量的运算中,控制器117首先基于取得的信息运算优选的放出量(步骤ST 121)。
控制器117运算出用于例如将乘车空间3的室温变为空气调节装置126所设定的温度所需的放出量。
其次,控制器117将运算的放出量和预定的最大放出量进行比较(步骤ST 122)。
在运算出的放出量不满足最大放出量的情况下,控制器117选择所运算的放出量作为实际放出的放出量(步骤ST 123)。
在运算出的放出量为最大放出量以上的情况下,控制器117选择最大放出量作为实际放出的放出量(步骤ST 124)。
另外,最大放出量可以是放出罐114的压缩空气的一部分。
特别是,从罐114放出的压缩空气的压力比乘车空间3的压力高,从而可以将能够期待压缩空气的膨胀带来的高的冷却效果的、维持在规定的一定范围内的压力的放出量设为最大放出量。
返回到对图4的说明。
在步骤ST 112运算出放出量之后,控制器117开始放出(步骤ST 113)。
控制器117在关闭吸气阀113的状态下打开排气阀116。
在开始压缩空气的放出后,为得到放出结束的时机,控制器117监视流量。
具体而言,控制器117根据流量传感器127检测从罐114放出的压缩空气的流量(步骤ST 114)。
然后,控制器117累计从开始压缩空气的放出之后测量的流量,并运算出从罐114放出的压缩空气的总流量(步骤ST 115)。
其次,控制器117将运算的总流量和运算出的放出量进行比较(步骤ST 116)。
在总流量小于放出量的情况下,没有从罐114放出规定的一部分压缩空气。
控制器117继续进行放出。
另外,控制器117继续进行流量的监视(步骤ST 114~ST 116)。
在总流量为放出量以上的情况下,从罐114放出了规定的压缩空气。
控制器117结束放出(步骤ST 117)。
控制器117关闭排气阀116。
如上,控制器117基于乘车空间3的室温等运算出未超过罐114的压缩空气的一部分的放出量,以该放出量放出贮存于罐114并被冷却的压缩空气。
因此,在本实施方式中,不会因为压缩空气的过量的放出而使乘车空间3的室温下降到必要以上。
[第三实施方式]
图6是使用了本发明第三实施方式涉及的冷却装置210的汽车201的部分透视的侧面图。另外,对于与第一、第二实施方式相同的内容省略说明。
图7是搭载于图6的汽车201的冷却装置210的构成图。
图7的冷却装置210通过对图7的乘车空间3放出压缩空气,来将乘车空间3冷却。
冷却装置210具有压缩机211、吸气通道212、吸气阀213、罐214、排气通道215、排气阀216及控制器217。
冷却装置210具有检测罐214的压缩空气的压力的罐压力传感器220和检测乘车空间的压力的室内压力传感器222。
其次,对图6的冷却装置210的动作进行说明。
图8是表示图6的冷却装置210的整个冷却流程的流程图。
在图8的整个控制中,冷却装置210的控制器217首先执行空气的压缩工序(步骤ST21)。
控制器217例如在使用者上车并起动发动机7后,执行压缩工序。
在罐压力传感器220的压力变成规定的标准值以上时,控制器217停止压缩机211,关闭吸气阀213。在使用电磁离合器221的情况下,控制器217将其断开。
由此,吸气阀213及排气阀216均成为关闭的状态,且在罐214内贮存了标准值以上的压力的压缩空气(贮存工序、步骤ST 22)。
其次,控制器217执行放出工序(步骤ST 23)。
控制器217例如在使用者上车时、上车后或好像要上车的状况时,开始放出工序。该情况下,在使用者每次上车时,控制器217在上车时执行放出工序,在上车之后执行压缩工序。
在放出工序中,控制器217在关闭吸气阀213的状态下打开排气阀216。
由此,蓄积于罐214的压缩空气经过排气喷嘴向乘车空间3排气。压缩空气的全量从罐214向乘车空间3放出。
压缩空气在乘车空间3内膨胀,并且通过伴随膨胀的吸热反应使乘车空间3的室温降低。
如上,为了将压缩空气向乘车空间3放出,控制器217将压缩工序、贮存工序及放出工序作为一次冷却循环来执行。
另外,控制器217在各放出工序中将贮存于罐214的压缩空气的全量向乘车空间3放出。
因此,罐214的容量可以小型化至该放出所需的最小限的容量。罐214的设置空间变小,罐214的设置部位的自由度高。
另外,控制器217在放出的控制中,可以只从罐214放出压缩空气。由此,控制器217的控制也变得简单。不需要进行复杂的控制。
另外,在压缩工序中,控制器217在罐214的压力变成规定的压力时,结束压缩工序。
由此,向乘车空间3放出的压缩空气的压力成为大致一定的压力。
由于压缩空气的压力成为一定,从而作为由压缩空气带来的冷却效果可以期待一定的效果。另外,可以将放出压缩空气之后的乘车空间3的压力的变动控制在一定范围。能够抑制压力上升产生的不良。
[第四实施方式]
第三实施方式是使用压缩空气对乘车空间3进行冷却的冷却装置210的基本的构成及动作的例子。
第四实施方式是对第三实施方式的冷却装置210的放出工序进行改善的例子。
第四实施方式的车辆及冷却装置210的构成与第三实施方式的相同。
图9是本发明第四实施方式涉及的冷却装置210的放出工序的流程图。
如图9所示,控制器217在压缩空气的放出工序中开始放出(步骤ST211)。
放出的时机例如可以是使用者上车时。
在放出工序中,控制器217在关闭吸气阀213的状态下打开排气阀216。
在开始了压缩空气的放出后,控制器217为得到放出结束时机而开始对压力的监视。
具体而言,控制器217根据罐压力传感器220的检测信号得到罐214的压力(步骤ST212)。
控制器217根据室内压力传感器222的检测信号得到乘车空间3的压力(步骤ST213)。
之后,控制器217判断罐214的压力是否为大气压(步骤ST 214)。
在罐214的压力降低至大气压的情况下,放出罐214的所有的压缩空气。
控制器217结束放出(步骤ST 215)。
控制器217关闭排气阀216。
在罐214的压力未降低至大气压的情况下,控制器217进一步运算罐214的压力和乘车空间3的压力的压力差,判断该压力差是否在预定的误差范围内(步骤ST 216)。
例如在乘车空间3的车门面板5及窗玻璃6均关闭的情况下,放出到乘车空间3的压缩空气缓缓地从乘车空间3排出。在空气调节装置为内部气体循环模式的情况下也相同。
该情况下,即使来自罐214的压缩空气的放出实质上结束,乘车空间3的压力及罐214的压力也不会马上降低至大气压。
这种情况下,由于压缩空气的放出结束的判断不延迟,所以在本实施方式中,在步骤ST 216中确认没有罐214和乘车空间3的压力差。
而且,罐214和乘车空间3的压力差在规定值以下的情况下,控制器217结束放出(步骤ST 215)。
另外,在罐214和乘车空间3的压力差超过规定值而残留的情况下,控制器217继续进行压力的监视。
控制器217重复执行步骤ST 212、ST 213、ST 214及ST 216。
而且,在步骤ST 214或ST 216中判断为是时,控制器217结束放出处理。
如上,控制器217在放出工序监视压力,在罐214的压力为大气压的情况下和罐214的压力和乘车空间3的压力的压力差为规定值以下的情况下,结束放出。
因此,在放出工序中,可以将贮存于罐214的压缩空气的全量放出。
另外,作为放出工序的期间,确保了为了能够放出贮存于罐214的压缩空气的全量所需且充分的时间,因此,之后可以开始压缩工序。
例如,在使用者上车时实施放出工序,从其之后的发动机7的起动时机开始压缩工序。通过在早期开始压缩工序,即使在更短时间且乘车期间短的情况下,也会提高能够结束压缩工序的可能性。
[第五实施方式]
第五实施方式是对第三实施方式的冷却装置210的放出工序进行改善的其它例。
第五实施方式的车辆及冷却装置210的构成与第三实施方式的相同。
图10是本发明第五实施方式涉及的冷却装置210的放出工序的流程图。
如图10所示,控制器217在压缩空气的放出工序中开始放出(步骤ST 221)。
放出的时机例如可以在使用者上车时。
在放出工序中,控制器217在关闭吸气阀213的状态下打开排气阀216。
在开始了压缩空气的放出后,控制器217为得到放出结束时机而通过控制器217所具有的计时器测量放出结束时间。
具体而言,控制器217起动计时器(步骤ST 222)。
然后,控制器217判断计时器的测量时间是否经过了规定的放出期间(步骤ST223)。
放出期间例如可以是从开始压缩空气从罐214的放出到罐214的压力成为大气压的期间。
另外,在乘车空间3的车门面板5及窗玻璃6被关闭的状态下,放出期间也可以是从开始压缩空气从罐214的放出,至罐214的压力和乘车空间3的压力成为相同的期间。
另外,作为放出期间,也可以是这些期间中任一个长的期间。
而且,在计时器的测量时间成为规定期间时,控制器217结束放出(步骤ST 224)。
控制器217关闭排气阀216。
如上,控制器217在放出工序中利用计时器测量放出期间,并经过了该放出期间后结束放出。
因此,在放出工序中,可以放出贮存于罐214的压缩空气的全量。
另外,控制器217基于计时器的时间测量来判断放出结束时机,因此,不需要第二实施方式的罐压力传感器220和室内压力传感器222。
[第六实施方式]
图11是本发明第六实施方式涉及的冷却装置210的构成图。
图11的冷却装置210除增设储罐231、截止阀232以外,与第三实施方式的冷却装置210的构成相同。
储罐231与罐214一同贮存压缩空气。
储罐231只要和罐214具有相同的材料或相同的构造即可。储罐231可以以容量比罐214大的方式形成为比罐214更大型的罐。
储罐231可以相对于吸气通道212及排气通道215并联连接。在图11中,储罐231连接于吸气通道212和罐214之间。
储罐231也可以配置于图6的车身2的发动机室等。
截止阀232连接于储罐231和罐214之间。截止阀232通过控制器217进行开关控制。
在截止阀232为打开状态的情况下,储罐231和罐214被截断。
在截止阀232为关闭状态的情况下,储罐231和罐214连通。
第六实施方式的冷却装置210的基本的动作与第三实施方式的相同。下面,对与第三实施方式不同的动作进行说明。
在压缩工序中,控制器217将截止阀232与吸气阀213一同打开。在压缩工序中,在储罐231及罐214贮存压缩空气。
在贮存工序中,控制器217可以打开截止阀232,也可以将其关闭。在贮存工序中,贮存于储罐231的压缩空气与贮存于罐214的压缩空气同样被冷却。
在放出工序中,控制器217在关闭截止阀232的状态下打开放出阀216。在结束放出后,控制器217在关闭截止阀232的状态下关闭放出阀216。
因此,在放出工序中,将贮存于罐214的压缩空气放出。
贮存于储罐231的压缩空气未被放出。
如上,在本实施方式中,罐214用于放出。
因此,在从罐214放出压缩空气后,也在储罐231贮存压缩空气。
这样在储罐231贮存有压缩空气的情况下,为了下一次的放出,控制器217例如也可以在压缩工序中不使压缩机211动作,而打开截止阀232。
通过在关闭吸气阀213的状态下打开截止阀232,使储罐231的压缩空气移动到罐214,可以向罐214充填压缩空气。
就冷却装置210而言,即使使用者重复在不能通过压缩机211生成足够压力的压缩空气的短时间内乘车,在该多次乘车中也能够多次从罐214放出压缩空气。
另外,在本实施方式中,在使用了压缩机211的压缩工序中,将压缩空气同时贮存于储罐231及罐214。
另外,例如在使用了压缩机211的压缩工序中,也可以在储罐231贮存了压缩空气后,从储罐231向罐214充填压缩空气。
以上的实施方式是本发明优选的实施方式的例子,但本发明不限于此,在不脱离本发明宗旨的范围内可以有各种变形或变更。
上述实施方式中,冷却装置110、210被搭载于汽车101、201。
另外,例如冷却装置110、210也可以搭载于公共汽车、电车等其它车辆。
冷却装置110、210也可以作为从车辆分离出的单独的装置形成。
通过使用电动马达作为压缩机111、211的驱动源,冷却装置110、210可以不以发动机7的驱动力为动力源而实施压缩工序。使用电动压缩机的冷却装置110、210可以通过车辆的电池、太阳能发电板、家庭用电源的电力动作。
通过设为可搬运的冷却装置110、210,从而可用于多个车辆的冷却。也可作为紧急用的冷却装置110、210而利用。
在上述实施方式中,冷却装置110、210除具有罐114、214之外还有压缩机111、211。
另外,例如,冷却装置110、210可以更换罐114、214,也可以不具有压缩机111、211。
该情况下,冷却装置110、210不实施压缩工序。另外,冷却装置110、210只要确认罐114、214的残压或确认是否安装了新的罐114、214而实施冷却工序即可。
而且,在购入罐114、214以利用的情况下,由于该罐114、214一般冷却至常温,因此,也不需要用于冷却的贮存工序。
在上述实施方式中,汽车101、201等车辆的乘车空间3通过冷却装置110、210冷却。
汽车101、201等车辆一般具有通过压缩机、冷凝器、接收器、膨胀阀、蒸发器使制冷剂循环,并且通过鼓风机将乘车空间3的空气吹向蒸发器以进行冷却的空气调节装置。
另外,例如,汽车101、201等车辆的乘车空间3可以通过冷却装置110、210及空气调节装置冷却。
例如在通过冷却装置110、210进行初期冷却后,通过空气调节装置冷却至所期望的温度即可。
由此,与仅通过空气调节装置对乘车空间3进行冷却的情况相比,乘车空间3可靠地在短时间内被冷却。
另外,这种冷却装置110、210和空气调节装置的协作的冷却动作在冷却装置110、210和空气调节装置的控制器各不相同的情况下,例如能够通过从冷却装置110、210向空气调节装置发送起动信号来实现。
在控制器共同的情况下,从冷却装置110、210的控制程序对于空气调节装置的控制程序,通过标记等程序间通信使它们进行通信来实现。
Claims (5)
1.一种车辆,包括:
使用者乘坐的乘车空间;
罐,其能贮存压缩空气;以及
控制部,其对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气,
其中,所述控制部以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式控制放出,
其中,所述控制部根据所述乘车空间的温度来运算放出量,且将运算出的所述放出量和与贮存于所述罐的压缩空气的一部分相当的规定的最大放出量中较小的一个设为从所述罐放出的放出量,并且
其中,所述控制部在通向乘车空间的通气口被打开后,开始释放压缩空气,所述通气口用于在需要抑制乘车空间的压力上升时从乘车空间向乘车空间外部的环境释放空气。
2.如权利要求1所述的车辆,其中,
贮存压缩空气使得所述罐形成规定的压力。
3.如权利要求1或2所述的车辆,其中,
所述车辆还包括向所述罐供给压缩空气的储罐。
4.一种冷却装置,其对使用者乘坐的车辆的乘车空间进行冷却,所述冷却装置包括:
罐,其能贮存压缩空气;以及
控制部,其对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气,
所述控制部以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式控制放出,
其中,所述控制部根据所述乘车空间的温度来运算放出量,且将运算出的所述放出量和与贮存于所述罐的压缩空气的一部分相当的规定的最大放出量中较小的一个设为从所述罐放出的放出量,并且
其中,所述控制部在通向乘车空间的通气口被打开后,开始释放压缩空气,所述通气口用于在需要抑制乘车空间的压力上升时从乘车空间向乘车空间外部的环境释放空气。
5.一种冷却方法,其使用贮存在罐内的压缩空气对使用者乘坐的车辆的乘车空间进行冷却,所述冷却方法包括:
将压缩空气贮存于所述罐,并且
以控制对所述乘车空间放出贮存于所述罐的压缩空气的放出量的方式向所述乘车空间放出压缩空气,
其中,根据所述乘车空间的温度来运算放出量,且将运算出的所述放出量和与贮存于所述罐的压缩空气的一部分相当的规定的最大放出量中较小的一个设为从所述罐放出的放出量,并且
其中,在打开通向乘车空间的通气口之后,开始释放压缩空气,所述通气口用于在需要抑制乘车空间的压力上升时从乘车空间向乘车空间外部的环境释放空气。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Tokyo, Japan, Japan Applicant after: Subaru Co. Address before: Tokyo, Japan, Japan Applicant before: Fuji Heavy Industries, Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |