CN109421475B - 车辆的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对于车辆内部隔间进行空气调节的车辆的空调系统，其中空调系统具有在操作期间空气流过的通道系统，并且具有用于检测空气的至少一种性质的传感器装置。实现空调系统的改进的操作和/或更紧凑的结构在于，用于检测空气的至少一种性质的传感器装置具有用于产生和发射电磁波的生成装置，其中传感器装置的转向装置使所发射的电磁波转向，使得它们通过传感器装置的分析通道的相互作用区段，并且通过这样做，与流过分析通道的空气相互作用，其中所述相互作用用于检测空气的至少一种性质。本发明还涉及一种车辆，其具有车辆内部隔间并且具有用于对车辆内部隔间进行空气调节的所述类型的空调系统。

Description

车辆的空调系统

技术领域

本发明涉及一种用于对车辆内部隔间进行空气调节的车辆的空调系统。本发明还涉及一种具有所述类型的空调系统的车辆。

背景技术

通用的空调系统将空气传导到车辆内部隔间以用于空气调节。为此目的，空调系统通常具有通道系统，空气在空调系统的运行期间流过该通道系统。在空调系统运行期间，需要识别通道系统和/或车辆内部隔间中和/或空调系统或相关联车辆外部的空气的特性，以便相应地操作空调系统。例如，如果车辆内部隔间中的空气质量优于空调系统或车辆外部的空气质量，也就是说在空调系统吸入空气的环境中，则可能有利的是，空调系统以空气再循环模式运行，在该模式中，来自车辆内部隔间的空气再循环。

为了确定空气的特性，可以想到使用传感器装置。这里，为了检测空气的性质，可以使用电磁波。DE 10 2007 014 519 A1公开了一种所述类型的传感器装置，其中，在空气传导通道内并且在该空气传导通道上，提供多个反射镜，用于多次反射光以产生光声信号。

为了检测车辆的空调系统中的至少一种空气特性，使用利用电磁波操作的传感器装置已经证明是困难的，特别是由于有限的可用结构空间和关于容许重量的先决条件。

发明内容

因此，本发明的目的在于，对于车辆的空调系统以及对于所述类型的车辆，提供改进的或至少不同的实施例，其允许简化和/或结构空间节省地使用传感器，传感器使用电磁波检测空气的至少一种性质。

所述目的通过独立权利要求的主题根据本发明实现。从属权利要求的主题涉及有利的实施例。

本发明基于为车辆的空调系统配备传感器装置的一般概念，其中，为了检测空气的至少一种性质，使用在传感器装置中产生和发射的电磁波，其中在传感器装置中发生所产生和发射的电磁波的转向。电磁波的转向使得用于产生和发射电磁波的生成装置可以以节省空间的方式布置，和/或原则上在传感器装置内以任何期望的位置或以任何期望的取向布置。特别地，生成装置原则上可以以相对于相互作用区段的任何期望的方式布置，在该相互作用区段中电磁波与要检测其特性的空气相互作用。因此，传感器装置可以以紧凑的形式制造并且可以容易地适应结构空间条件，使得空调系统也可以在结构空间方面以更紧凑和/或更灵活的方式实现。此外，电磁波可以转向到不同的这种相互作用区段，使得使用相同的生成装置，可以检测不同相互作用区段中的空气的至少一种性质。这导致传感器装置的进一步简化的实施例并且进一步减少了所需的结构空间。此外，可以减轻传感器装置的重量并且因此减轻空调系统的重量。

根据本发明的构思，空调系统具有传感器装置和在运行期间由空气流过的通道系统。传感器装置具有至少一个分析通道，该至少一个分析通道在空调系统运行期间可以由空气流过，其中分析通道由其至少一个特性通过传感器装置确定的空气流过。传感器装置还具有生成装置，该生成装置在操作期间产生并且发射电磁波。根据本发明，传感器装置还具有转向装置，该转向装置使由生成装置发射的电磁波至少部分地转向，使得转向的电磁波通过或穿过所述相互作用区段，其中相互作用区段是分析通道的相互作用区段。也就是说，转向装置可以将由生成装置发出的电磁波沿相互作用区段的方向转向。当电磁波穿过相互作用区段时，电磁波与流过分析通道的空气相互作用，其中电磁波与空气的相互作用使得可以得出关于空气的至少一种性质的结论。为此目的，传感器装置具有检测器，该检测器在与空气相互作用之后检测转向的电磁波。

传感器装置，特别是转向装置使得生成装置可以相对于至少一个分析通道的任何期望的方式布置。例如，生成装置可以布置成使得在通过转向装置转向之前，所发射的电磁波沿着分析通道延伸，特别是相对于分析通道轴向平行。

空气的至少一种性质优选是与空气质量相关或对应的性质。特别地，空气的至少一种性质是空气中的颗粒(例如，细尘颗粒)的浓度和/或密度。因此，借助于传感器装置，可以检测空气质量，特别是颗粒浓度，例如细尘颗粒负载。至少一种性质还可以是空气中氮氧化物和/或碳氧化物和/或氧等的浓度。

传感器原则上可以仅具有一个这样的分析通道。在这种情况下，分析通道通常具有一个这样的相互作用区段。然而，还可以想到，分析通道配备有两个或更多个这样的相互作用区段，其中转向装置可以使由生成装置发射的电磁波转向，使得转向的电磁波穿过至少两个相互作用区段，也就是说，转向装置使发射的电磁波转向，特别是在相应的相互作用区段的方向上。

优选实施例提供两个这样的分析通道，其中相应的分析通道具有一个这样的相互作用区段。这里，转向装置设计成使得由生成装置发射的电磁波转向，使得转向波至少部分地穿过相应的相互作用区段。可以想到的是，转向装置被设计成将由生成装置发射的电磁波分成至少两个部分波束，使得相应的相互作用区段经受至少一道通过它的部分波束。在此如果生成装置布置在分析通道之间，则是特别优选的，因为传感器装置因此可以以紧凑的形式生产。

分析通道原则上可以相对于彼此的任何期望的方式运行。分析通道尤其可以彼此平行地延伸并且布置成彼此间隔开。在此，如果生成装置布置在分析通道之间，则是特别优选的。在此可以设想，生成装置沿着至少一个分析通道的范围，特别是与其轴向平行发射电磁波，其中转向装置使所发射的电磁波在相互作用区段的方向上转向，特别是将所述电磁波分成所述部分波束。可以想到的是，转向的电磁波，特别是所述类型的部分波束，穿过两个或更多个这样的相互作用区段，并且在这样做时，与至少一个相互作用区段中的空气相互作用。

如果传感器装置具有两个这样的分析通道，则优选的是，转向装置至少部分地布置在分析通道之间。以这种方式，传感器装置可以以简化和节省结构空间的形式设计。

有利地布置生成装置，以便沿至少一个这样的分析通道的延伸方向发射电磁波。如果传感器装置具有两个或更多个这样的分析通道，则有利的是，彼此间隔开的分析通道的延伸方向基本上平行。在这种情况下，生成装置优选地布置成沿分析通道的延伸方向，特别是平行于分析通道的延伸方向发射电磁波。因此，传感器装置可以是简化的并且节省结构空间的设计。

此外有利的是，分析通道的延伸方向和发射电磁波的方向位于平面中，特别是平坦平面中。以这种方式，传感器装置可以特别是相对于延伸方向的横向地具有更紧凑的设计。还可以设想，生成装置布置成在所述平面外发射电磁波。

生成装置原则上可以产生任何所需类型的电磁波，也就是说特别是任何所需波长和/或周期的电磁波。特别地，生成装置可以产生并发射脉冲电磁波。此外，生成装置尤其可以产生和发射单色电磁波。

优选实施例提供了一种产生光学范围内的电磁波的生成装置。因此，生成装置优选地被设计为光学生成装置。在这种情况下，生成装置优选地具有激光器，或者被设计为所述类型的激光器。以这种方式，可以以简化的方式将生成装置实施和/或集成到空调系统中。电磁波或光的波长例如在空气中待检测的颗粒(特别是最小的颗粒)的数量级的范围内，并且特别是相当于在10纳米和10,000纳米之间。

传感器装置有利地具有传感器壳体，该传感器壳体形成用于传感器装置的组成部分的共同壳体。也就是说，传感器壳体容纳至少一个分析通道、生成装置和转向装置以及相应的检测器。这还意味着在传感器装置或传感器壳体内发生电磁波的产生及其发射，电磁波的转向以及转向的电磁波与相应的相互作用区段中的空气的相互作用。因此，传感器装置具有简单且节省结构空间的设计。

转向装置原则上以任何期望的方式设计，只要其允许由生成装置发射的电磁波的转向，使得转向的电磁波穿过至少一个这样的相互作用区段。

可以想到具有用于将由生成装置发射的电磁波分成至少两个部分波束的至少一个分束器的转向装置。这种分束器尤其可以是以用于电磁波的具有预定透明度的镜子的形式。使用这种镜子允许传感器装置的廉价且简单的实施例。

其中转向装置具有承载电磁波的至少一个引导体的实施例是优选的，其中引导体运行以便承载由生成装置发射的电磁波到至少一个这样的相互作用区段，使得由此承载的电磁波通过相互作用区段。使用所述类型的引导体使得由生成装置发射的电磁波不仅可以直线形地转向，而且可以以任何所需的轮廓，特别是弯曲等转向。这里通过引导体的轮廓确定电磁波的转向的轮廓，其原则上可以以任何期望的方式配置。引导体尤其可以是光引导体，特别是玻璃纤维，只要发射的电磁波在其波长方面可以通过所述类型的引导体传导或承载即可。对所述类型的引导体的使用还提供了这样的优点，即，它可以相对于生成装置和/或相对于相关联的相互作用区段机械地固定。通过这种方式，可以以增加的空间精度实现由生成装置发射的电磁波进入引导体中和/或转向的电磁波离开引导体，特别是具有相对于机械影响、诸如振动的改进的稳定性。为此目的，引导体可以固定到生成装置和/或相关联的分析通道。

还可以想到使用两个或更多个这样的引导体，其中相应的引导体被分配给一个这样的相互作用区段。这尤其意味着相应的引导体将由生成装置发射并且进入引导体的电磁波引导到相关联的相互作用区段，使得通过引导体转向的电磁波穿过相关联的相互作用区段。

替代地或另外地，转向装置可以具有至少一个镜子，该镜子反射由生成装置发射的电磁波或使其转向。还可以设想，多个这样的镜子以串联布置的方式设置，使得至少一个构件使电磁波在另一个镜子的方向上转向。

为了提高检测到的空气性质的准确性，优选设计相互作用区段，使得在其中防止或至少减少电磁波与分析通道的相互作用。为此目的，可以想到的是，分析通道在相互作用区段中由相应透明的材料制成，例如玻璃、塑料等。

相互作用区段优选地形成为分析通道的中断部。这意味着转向的电磁波在通过相互作用区段时不与分析通道相互作用，特别是不与通道壳体相互作用，该通道壳体限定通过分析通道的流动路径，并且在通道壳体中形成中断部。这导致更精确地检测流过分析通道的空气的至少一种性质。

在这种情况下，中断部可以以封闭的环绕形式配置，使得分析通道在相互作用区段中完全中断。还可以设想，中断部形成为分析通道的孔，转向的电磁波在入口侧和出口侧通过该孔。

空调系统，特别是传感器装置优选地被配置成使得分析通道的用以形成相互作用区段的中断部导致没有通过分析通道流出分析通道或流出相互作用区段的空气的流出量或其至少减少的流出量。在此，特别地，通过分析通道流出分析通道或流出相互作用区段的空气的流出量的防止或减少通过流过分析通道的空气防止或减轻传感器装置的，特别是相应的检测器的和/或生成装置的污染。

为此目的，分析通道有利地具有喷嘴，该喷嘴在流动方向上朝向中断部指向通过分析通道，在下文中也称为通道喷嘴，该喷嘴将流过分析通道的空气引导和/或聚焦在相互作用区段的区域中，使得空气在流过相互作用区段之后向前流过分析通道和/或尽可能少的空气离开分析通道。

替代地或另外地，相互作用区段可以被包封空气的流动路径围绕，使得通过相互作用区段流出分析通道或相互作用区段的空气的流出量至少减少。为此目的，包封空气通过所述流动路径的流动，在下文中也称为包封空气流动路径，可以通过与要确定其性质并且流经分析通道的空气流动有关的升高的压力和/或升高的速度来实现。

包封空气优选地显示出与通过相互作用区段的转向的电磁波没有相互作用或至少减少的相互作用，这影响了对流过分析通道的空气的至少一种性质的检测。为此目的，包封空气不同于流过分析通道的空气，特别是新鲜空气或净化空气。

包封空气流动路径可以通过包围特别是在相互作用区段的区域中的分析通道的包封空气通道实现，其中包封空气通道在围绕相互作用区段的区域中具有中断部，使得转向的电磁波穿过而不与包封空气通道相互作用。

可以想到，包封空气流动路径或包封空气通道和分析通道在相互作用区段下游的传感器装置中被合并。这尤其意味着流过分析通道的空气和包封空气在相互作用区段的下游混合，并且在对应于分析通道和包封空气通道的公共通道中被引导。这简化了传感器装置的结构。此外，因此流过分析通道的空气可以以更有效的方式从相互作用区段出现到传感器壳体中。

检测在与空气相互作用之后的转向的电磁波的检测器原则上可以以任何期望的方式布置。特别地，可以想到的是，探测器布置在相互作用区段内，使得转向的电磁波在与相互作用区段内的空气相互作用之后被检测。

检测器有利地布置在相互作用区段附近。这尤其防止检测器与流过分析通道的空气相互作用，特别是防止被所述空气污染。

优选的是，检测器布置在相互作用区段的外部。特别地，检测器布置在相互作用区段的从相互作用区段的入口侧避开的那一侧，其中入口侧是相互作用区段的转向的电磁波最初进入相互作用区段所通过的那一侧。

如果提供两个或更多个这样的相互作用区段，则可以想到这些相互作用区段相对于彼此定位，使得已经通过相互作用区段的转向的电磁波可以通过相同的检测器来检测。

然而，优选的是，在每种情况下为相应的相互作用区段分配一个这样的相关联检测器。这允许更精确地检测流过相应分析通道的空气的至少一种性质。此外，流过各个分析通道的空气的特性可以彼此独立地和/或同时地检测。

原则上，可以将来自任何期望的源的空气供应到传感器装置以检测至少一种性质。为此目的，传感器装置优选地具有传感器入口，该传感器入口与至少一个分析通道流体接触或可流体连接至至少一个分析通道。

特别地，来自通道系统的空气和/或来自车辆内部隔间的空气和/或来自空调系统或车辆周围的空气可被供应到传感器装置以检测至少一种性质。在此有利的是，为相应的源分配一个这样的分析通道，其具有一个这样的相互作用区段，使得来自不同源的空气的特性可以彼此独立地并且特别是同时地被检测。

在运行期间，生成装置有利地是温度控制的，特别是冷却的。这导致生成装置的质量的提高和/或所发射的电磁波的更精确的设定，特别是关于波长、强度等。此外，生成装置的温度控制导致生成装置的至少减少的老化过程，从而延长了传感器装置的使用寿命并且因此延长了空调系统的使用寿命。

对于生成装置的温度控制，有利地使用撞击在生成装置上的空气。为此目的，可以提供至少一个温度控制通道。用于生成装置的温度控制的所述空气有利地是空调系统的空气，特别是已调节空气。这允许对生成装置进行简单且廉价的温度控制。

优选的是，传感器装置具有传感器温度控制室，该传感器温度控制室与至少一个分析通道流体分离，并且在该传感器温度控制室中布置有生成装置，并且该传感器温度控制室被供应有用于生成装置的温度控制的空气。因此，传感器温度控制室流体地连接到温度控制通道。传感器温度控制室中的生成装置的布置具有防止或至少减少流过分析通道的空气对生成装置的相应损坏和/或污染的效果。

不言而喻，不仅空调系统而且具有所述类型的空调系统的车辆都落入本发明的范围内。

本发明的其它重要特征和优点将从从属权利要求、附图和基于附图的相关联附图说明中得出。

不言而喻的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面还要讨论的特征不仅可以在各自指定的组合中使用，而且可以在其它组合中或单独地使用。

在附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且将在以下描述中更详细地讨论该实施例，其中相同的附图标记用于表示相同或相似或功能相同的部件。

附图说明

在图中，在每种情况下示意性地：

图1以电路图的形式示出了具有空调系统的车辆的高度简化的图示，

图2示出了在不同的示例性实施例中来自图1的空调系统的详细视图，

图3和图4示出了在一个另外示例性实施例中的不同情况下的图2中的详细视图，

图5示出了具有转向装置的空调系统的传感器装置的内部三维视图，

图6示出了在另一示例性实施例中具有转向装置的空调系统的细节，

图7示出了在另一示例性实施例中的穿过传感器装置的纵向截面，

图8示出了在另一示例性实施例中的图7的视图，

图9示出了在另一示例性实施例中的穿过传感器装置的分析通道的横截面，

图10和图11各自示出了在不同示例性实施例中穿过传感器装置的纵向截面，

图12和图13示出了在不同情况下的不同示例性实施例中的图11的视图，

图14示出了另一示例性实施例中的穿过传感器装置的横截面。

具体实施方式

例如可以在图1中看到的空调系统3尤其是车辆1的组成部分，其具有用于乘客(未示出)的车辆内部隔间2。空调系统3将空气传导到车辆内部隔间2以用于车辆内部隔间2的空气调节，并且具有通道系统35，在操作期间空气流过该通道系统35。空调系统3具有至少一个热交换器4，该热交换器4布置在通道系统35中并且用于调节空气，其中至少一个热交换器4允许空气的温度控制和/或改变空气中的湿度。此外，空调系统3在通道系统35中还具有：过滤器装置6，在下文中也称为系统过滤器装置6，以用于过滤待供应到内部隔间2的空气；以及输送装置7，下文中也称为系统输送装置7，以用于输送通过空调系统3的空气。在所示的示例中，热交换器4布置在输送装置7的下游，并且过滤器装置6布置在输送装置7的上游。通道系统35具有外部空气通道36，外部空气，即来自空调系统3或车辆1的周围环境5的空气通过该外部空气通道36进入空调系统3中。在所示的示例中，外部空气通道36从系统入口37延伸到系统出口54，系统入口37连接到周围环境5，系统出口54流体地连接到车辆内部隔间2，特别是附接到车辆内部隔间2，并且空气通过该系统出口54被排出到车辆内部隔间2中。过滤器装置6、输送装置7和至少一个热交换器4布置在外部空气通道36中，外部空气通道36在下文中也将被称为主通道34。通道系统35还具有空气再循环通道8，其用于使来自车辆内部隔间2的空气或内部空气的再循环。空气再循环通道8流体地连接到车辆内部隔间2和系统出口54，其中示出的示例中的空气再循环通道8从车辆内部隔间2分支并且在过滤器装置6上游和系统入口37下游的空气再循环开口点38处通向主通道34。

空调系统3还具有传感器装置9，其检测空气的至少一种性质。借助于传感器装置9检测到的空气的至少一种特性优选地是对应于质量或至少与质量相关的特性。特别地，至少一种性质可以是颗粒浓度，特别是细尘颗粒浓度，氮氧化物和/或碳氧化物和/或氧的浓度等。因此，传感器装置9特别是用于检测空气中的细尘颗粒含量的细尘颗粒传感器10，或者优选地具有这样的细尘颗粒传感器10。传感器装置9具有至少一个分析通道11，空气可以流过所述至少一个分析通道11；以及生成装置12。通道系统35具有至少一个供应通道21、22、23，以用于向至少一个分析通道11供应空气。借助于生成装置12，产生电磁波13，特别是单色电磁波13，例如单色光，其在相互作用区段79中横过、特别是贯通分析通道11。因此，在分析通道11的相互作用区段79中，发生电磁波13与流过分析通道11的空气(在下文中也称为用于分析的空气)的相互作用，其中相互作用允许检测空气的至少一个性质以便分析。为此目的，传感器装置9具有检测器15，检测器15检测在通过分析通道11并且与空气相互作用之后的电磁波13。在传感器装置9被设计为细尘颗粒传感器10或具有细尘颗粒传感器10的情况下，因此可以检测或确定空气中的细尘浓度用于分析。在这种情况下，生成装置12可以具有用于产生电磁波13的源16和用于控制源16的控制器17(见图2)。在所示的示例中，源16形成为激光器18，其通过控制器17控制。

对于生成装置12，特别是源16和/或控制器17的温度控制，提供温度控制通道24，其不同于主通道34和通向分析通道11的至少一个供应通道21、22、23，向空气传感器温度控制室19供应经调节的空气，从而使经调节的空气撞击在生成装置12上，以便控制生成装置12的温度。经调节的空气在这种情况下可以来自车辆1的车辆内部隔间2。为此目的，所述类型的温度控制通道24'(下文中也称为第一温度控制通道24')将空气从车辆内部隔间传导至传感器温度控制室19。因此，在生成装置12和供应到传感器温度控制室19的经调节的空气之间发生热交换，这样，实现了生成装置12的温度控制。替代地或另外地，来自在至少一个热交换器4下游和车辆内部隔间2上游的主通道34的经调节的空气可以被供应到传感器温度控制室19，其中所述经调节的空气因此撞击在生成装置12上。为此目的，提供这样的温度控制通道24”，其在下文中称为第二温度控制通道24”。第二温度控制通道24”从至少一个热交换器4下游和车辆内部隔间2上游的主通道34分支，特别是从空调系统3的混合室(未示出)分支出来，并且通向传感器温度控制室19。可选地或另外地，可以想到借助于这样的温度控制通道24”'，也称为第三温度控制通道24”'，以用于空气从至少一个热交换器4上游和系统过滤器装置6上游的主通道34或外部空气通道36分支出来，从而将外部空气供给传感器温度控制室19，以为了生成装置12的温度控制的目的，其中，在这种情况下，预先净化或过滤外部空气。为了生成装置12的温度控制而供给传感器温度控制室19的空气流过传感器温度控制室19并且经由传感器出口47和传感器温度控制出口通道28离开传感器温度控制室19。

优选的是，供应给传感器温度控制室19并且用于生成装置12的温度控制的空气在撞击生成装置12之前被净化或过滤，特别是为了防止或减少源16或源16的波出口区域(未示出)的污染。因此，可以使用系统过滤器装置6。还可以设想，特别是在第二温度控制通道24”中和/或在第三温度控制通道24”'中提供与系统过滤器装置6分开的过滤器装置26，下文中也称为传感器温度控制过滤装置26，以便在空气进入传感器温度控制室19之前过滤空气。相应的传感器温度控制过滤器装置26可以具有或被设计为细尘颗粒过滤器27。在图1所示的示例中，这种传感器温度控制过滤器装置26仅设置在第三温度控制通道24”中，其中也可以设想在第一温度控制通道24'中提供传感器温度控制过滤器装置26。在所示的示例中，温度控制通道24通向传感器温度控制阀装置29，特别是通向多路阀29'，其出口通过传感器温度控制供应通道30流体地连接到传感器温度控制室19。通过传感器温度控制阀装置29，可以将空气从相应的温度控制通道24'选择性地供应到传感器温度控制室19，并且因此生成装置12被空气冲击，用于温度控制的目的。不言而喻的是，来自至少两个温度控制通道24的空气可以混合并供应到传感器温度控制室19。这里，这种传感器温度控制过滤器装置26可以布置在传感器温度控制通道30(未示出)中，以便在温度控制通道24中省去相应的单独的这种传感器温度控制过滤器装置26。

在图1和图2所示的示例中，传感器装置9具有两个这样的相互间隔开的分析通道11，其中生成装置12布置在基本上平行延续的分析通道11之间。生成装置12，特别是激光器18布置成在分析通道11之间沿着分析通道11发射所产生的电磁波13。

系统输送装置7将通道系统35分成上游侧吸入区域39和下游侧压力区域40。这意味着输送装置7将布置在输送装置7上游的吸入区域39与布置在输送装置7下游的压力区域40分离。系统过滤器装置6进一步将通道系统35分成上游侧未处理区域41和下游侧清洁区域42。系统过滤器装置6具有壳体43，下文也称为过滤壳体43，在壳体43中布置有过滤材料44，其可以是细尘颗粒过滤器27或其组成部分，以用于过滤空气。这里，空气在其通过过滤材料44时被净化，使得通道系统35分离成未处理区域41，并且清洁区域42通过过滤材料44实现。

传感器装置9具有壳体45，在下文中也称为传感器壳体45，至少一个分析通道11布置在壳体45中。在所示的示例中，进一步的情况是，生成装置12和检测器15布置在传感器壳体45中。传感器装置9还具有至少一个传感器入口46，准许空气通过传感器入口46进入传感器装置9，特别是进入至少一个分析通道11。这里，图1和图2中所示的传感器装置9在每种情况下都具有两个这样的传感器入口46，它们在每种情况下都与这样的分析通道11流体地连接。此外，这样的传感器入口46流体地连接到传感器温度控制供应通道30，以允许空气进入传感器温度控制室19。传感器装置9还具有至少一个传感器出口47，以用于将空气从传感器装置9排出，其中，在所示的示例中，提供一个这样的传感器出口47，以用于排出流过至少一个分析通道11的空气，并且提供一个这样的传感器出口47以用于从传感器温度控制室19排出空气，传感器温度控制室19流体地连接到传感器温度控制出口通道28。从相应传感器出口47流出的空气原则上可以供应到周围环境5，如例如针对流入传感器温度控制出口通道28的空气所示。从相应的传感器出口47流出的空气也可以被供应到通道系统35，如通过流体地连接到至少一个分析通道11的传感器出口47的示例所示。为此目的，提供传感器返回通道57，其与所述传感器出口47流体地连接并且经由传感器开口点58例如通向主通道34，其中在所示的示例中传感器开口点58位于系统过滤器装置6和系统输送装置7之间。还可以想到，传感器开口点58布置在系统过滤器装置6的上游或在未处理区域41中，为了通过系统过滤器装置6过滤返回的空气。

传感器壳体45布置在过滤器壳体43上。这使得可以以简单的方式和/或通过减少的流体连接将空气，特别是用于分析的空气供应到传感器装置9。

在所示的示例中，在未处理区域41中，布置有未处理的分支点48，为了使空气从未处理区域41(也就是说，在空气通过过滤材料44之前)进入到传感器装置9中，未处理的分支点48流体地连接到这样的传感器入口46，以便将空气供应到分析通道11之一并且检测空气的至少一种性质。为此目的，提供传感器未处理空气供应通道21，其从未处理的分支点48延伸到这样的传感器入口46。未处理的分支点48优选地布置在空气再循环开口点38的下游。可选地或另外地，如虚线所示，可以提供传感器入口通道49以用于允许来自周围环境5的空气或允许外部空气进入传感器装置9，特别是进入这样的分析通道，其中传感器入口通道49与外部空气通道36或主通道34分开。如果设置这样的传感器入口通道49，则可以设想将阀(未示出)布置在传感器入口通道49中和/或在传感器未处理空气供应通道21中，使得借助于所述阀，空气可以通过未处理的分支点48或直接从周围环境5被供应到传感器装置9。此外，在通道系统35的清洁区域42中，布置有清洁分支点50，为了使空气从清洁区域42(也就是说，在空气通过过滤材料44之后)进入传感器装置9中，清洁分支点50流体地连接到这样的传感器入口46，以便将空气供应到分析通道11之一并且检测空气的至少一种性质。该流体连接通过传感器清洁空气供应通道23实现，该清洁空气供应通道23从清洁分支点50延伸到相关联的传感器入口46。在这种情况下，清洁分支点50布置在输送装置7的上游，其中在输送装置7的下游和至少一个热交换器4的下游的布置也是可能的。

空调系统3具有关闭装置51，该关闭装置51具有：空气再循环关闭元件52，该空气再循环关闭元件52尤其布置在空气再循环通道8中；以及外部空气关闭元件53，其设置在外部空气通道36或主通道34中。这里，空气再循环开口点38布置在外部空气关闭元件53的下游。关闭装置51在空气再循环位置和外部空气位置之间是可调节的，其中，在空气再循环位置，外部空气关闭元件53关闭外部空气通道36或主通道34，并且空气再循环关闭元件52打开空气再循环通道8，使得没有来自周围环境5的空气并且因此没有外部空气进入空调系统3，而来自车辆内部隔间2的空气以及因此内部空气从车辆内部隔间2被抽出，并且经由系统出口54返回到车辆内部隔间2，并且因此通过输送装置7再循环。这里，来自车辆内部隔间2的空气在空调系统3中通过过滤器装置6，并且由于空气再循环开口点38的布置而通过至少一个热交换器4。相反，在外部空气位置，空气再循环通道8通过空气再循环关闭元件52而关闭，而外部空气关闭元件53打开外部空气通道36。因此，防止空气流通过空气再循环通道8，而来自周围环境5的空气，并且因此外部空气进入空调系统3。通过这种方式，在空气再循环位置，来自车辆内部隔间2，和在外部空气位置，来自周围环境5的空气或外部空气可以经由未处理的分支点48流动，使得经由未处理的分支点48，可以分析作为用于分析的空气的内部空气和外部空气，并且特别地，可以通过传感器装置9检测用于分析的空气的至少一种性质。系统输送装置7布置在空气再循环关闭元件52和外部空气关闭元件53之间。因此，在外部空气位置，来自周围环境5的空气并且在空气再循环位置，来自车辆内部隔间2的空气可以通过所述系统输送装置7被输送并且被供应到系统出口54。由此不言而喻，来自车辆内部隔间2的空气和来自周围环境5的空气也可以在中间位置被输送并且被供应至系统出口54。

替代地或另外地，通道系统35可以具有传感器内部空气供应通道42(由虚线示出)，其直接从车辆内部隔间2向传感器装置9或这样的分析通道11供应空气。

空调系统3还具有控制装置55，该控制装置55也可以是车辆1的组成部分。控制装置55经由通信连接部56以通信方式连接到传感器装置9，连接到关闭装置51并且因此连接到关闭元件52、53，连接到系统输送装置7以及连接到传感器温度控制阀装置29，使得控制装置55可以分别控制和/或询问这些装置。此外，控制装置55可以以通信方式连接到生成装置12的控制器17，以便询问或控制它。

如果外部空气的质量超过预定值，特别是优于来自车辆内部隔间2的空气质量，则控制装置55特别地被设计成在外部空气运行模式下操作空调系统3，而如果外部空气的质量低于预定值和/或车辆内部隔间2中的空气质量优于外部空气的质量，则所述控制装置以空气再循环操作模式操作空调系统3。为此，控制装置55在空气再循环运行模式下将关闭装置51调节到空气再循环位置，并且在外部空气运行模式下，调节到外部空气位置。不言而喻，空气再循环位置和外部空气位置之间的位置同样是可能的，例如空调系统3在空气再循环运行模式和外部空气运行模式之间的运行模式。

根据本发明，传感器装置9具有转向装置97，该转向装置97将由生成装置12发射的电磁波13供应到至少一个分析通道11的相互作用区段79，使得转向的电磁波13穿过，或者通过，相互作用区段79，并且在这样做时，与流过分析通道11的空气相互作用。在与空气相互作用之后，转向的电磁波13由相关联的检测器15检测，以便检测先前与电磁波13相互作用的空气的至少一个性质。在图1所示的示例性实施例中，转向装置97在这种情况下被设计成将由生成装置12发射的电磁波13转向到相应分析通道11的相互作用区段79。这意味着转向装置97使所发射的电磁波13在一个分析通道11的相互作用区段79的方向上和在另一个分析通道11的相互作用区段79的方向上转向。这里，转向装置97布置在分析通道11之间。相应的分析通道11被分配这样的检测器15，使得流过一个分析通道11的空气的至少一种性质，以及独立于其流动通过另一分析通道11的空气的至少一种性质，可以通过相同的生成装置12检测。在这种情况下，分配给相应分析通道11或相互作用区段79的检测器15有利地为布置在相互作用区段79的一侧：该侧从电磁波13的入口侧转移到相关联的相互作用区段79中，并且在相互作用区段79的外面。以这种方式，防止或至少减少对在另一个相互作用区段79的方向上被转向的电磁波13的检测，和/或使得能够对流过相应分析通道11的空气的至少一种性质进行更独立的检测。在相互作用区段79外部的相应检测器15的布置导致减轻或至少减少检测器15被流过相应分析通道11的空气污染。

生成装置12、转向装置97和至少一个分析通道11布置在传感器壳体45中。这样，传感器装置9可以以紧凑的形式制造，其中转向装置97进一步改善了紧凑的设计。特别地，转向装置97使得生成装置12可以以相对于至少一个分析通道11的任何期望的方式布置，并且因此尽可能有效地利用可用的结构空间。

图2示出了传感器装置9的区域中的图1的空调系统3的放大图，其中图2示出了传感器装置9的不同示例性实施例。图2中示出的传感器装置9的示例性实施例与图1所示的传感器装置9的不同之处在于，相应的相互作用区段79由相关联的分析通道11的中断部80形成。以这种方式，防止或至少减少借助于转向装置97转向的电磁波13与分析通道11本身、特别是分析通道11的通道壳体98(见图5-14)的相互作用，使得可以更精确地检测通过传感器9检测到的空气的至少一种性质。

为了使由生成装置12发射的电磁波13转向，转向装置97原则上可以以任何期望的方式设计。在图1和图2所示的示例中，为此目的，转向装置97可以具有至少一个分束器99，以用于分离由生成装置12发射的电磁波13。可以想到布置两个这样的分束器99，一个在另一个之后或依次串联，以为了通过相应的分束器99，允许部分波束100通过这样的相关联的相互作用区段79。这意味着转向装置97将由生成装置12发射的电磁波13分成两个部分波束100，其中相应的部分波束100运行或通过一个这样的相关联的相互作用区段79。

在图3和图4中示出了空调系统或传感器装置9的其它示例性实施例，其中，在图3和图4中，为了更好地说明，仅示出了生成装置12、转向装置97和相应的电磁波13。

在图3所示的示例中，转向装置97具有指示的双棱镜101，或者转向装置97被设计为所述类型的双棱镜101。借助于由生成装置12发射的电磁波13在双棱镜101的相应棱镜上的不同入射角，双棱镜101将所发射的电磁波13分成两个部分波束100，其中相应的部分波束100通过这样的相关联的相互作用区段79。

在图4所示的示例性实施例中，转向装置97具有镜子102，如由双箭头103所示，镜子102可在由实线所示的位置和虚线所示的位置之间调节，其中镜子102在所述位置之一中使由生成装置12发射的电磁波13沿一个这样的相互作用区段79的方向转向，并且在另一个位置，将所述电磁波沿另一个这样的相互作用区段79的方向转向。

图5示出了空调系统3或传感器装置9的另一示例性实施例，其中示出了传感器装置9的内部视图，其中示出了两个这样的分析通道11、生成装置12、转向装置97和两个这样的检测器15。分析通道11在每种情况下都沿着延伸方向108延伸，其中分析通道11相对于延伸方向108横向地彼此间隔开。生成装置12和转向装置97布置在分析通道之间。生成装置12被布置成沿着延伸方向108发射所产生的电磁波13。因此，发射的电磁波13和分析通道11基本上轴向平行于彼此并且彼此间隔开地延伸。如上所述，相应的分析通道11具有通道壳体98，该通道壳体在外侧处限定了流过分析通道11的空气的流动路径。可以看出，相应的相互作用区段79由通道壳体98的中断部80形成，使得借助于转向装置97转向的电磁波13穿过相互作用区段79而不与通道壳体98相互作用，并且与流过分析装置11的空气相互作用。在所示的示例中，转向装置97具有引导体104，该引导体104导向或引导由生成装置12发射的电磁波13。具体地，转向装置97可以被设计成这样的引导体104。引导体104可以是玻璃纤维105或束106，特别是玻璃纤维束106'。在所示的示例中，引导体104具有两个分支点107，其中相应的分支点107被分配给一个相互作用区段79，使得相应的分支点107允许所发射的电磁波13的部分波束100通过相关联的相互作用区段79，其中相应的分支点107有利地布置在相关联的相互作用区段79的外部，并且在出口侧处，也就是说，在相关联的部分波束100离开分支点107的点的端侧处，相应的分支点107布置成靠近相关联的相互作用区段79。因此，在延伸方向108上发射的电磁波13借助于转向装置97被转向成倾斜或垂直于延伸方向108，其中，在图5所示的示例中，部分波束100延伸以倾斜或垂直于延伸方向108。

使用这样的引导体104使得由生成装置12发射的电磁波13不仅可以以直线方式转向，而且可以以弯曲方式和/或跨越障碍物转向，使得特别是以这种部分波束100的形式的转向的电磁波13通过至少一个这样的相互作用区段79并且与流过相关联分析通道11的空气相互作用。这里，如果引导体104在入口侧处、即在由生成装置12产生的电磁波13进入引导体104的点处相对于生成装置12固定，特别是固定在生成装置12上，则是优选的。以这种方式，可以防止或至少减少特别是可能在空调系统3或车辆1的运行期间产生的机械振动对传感器装置9的作用。类似地，为此目的，优选的是，引导体104、特别是相应的分支点107在出口侧处相对于相关联的相互作用区段79固定，特别是相对于相关联的分析通道11固定，使得防止或至少减少机械作用、特别是振动的影响。

图6示出了另一示例性实施例，其中仅示出了生成装置12和转向装置97。在该示例性实施例中，转向装置97具有两个这样的单独的引导体104，其中相应的引导体104被分配给一个这样的相互作用区段79。这允许相应的分析通道11的，特别是相互作用区段79的更灵活的布置。在这种情况下，引导体104可以是这种束106的组成部分。这意味着转向装置97可以是这样的束106，特别是玻璃纤维束106'。

图7示出了另一示例性实施例中的穿过传感器装置9或空调系统3的截面，其中示出了穿过这种分析通道11的纵向截面。此外，仅示出了转向装置97以及相关联的检测器15，该转向装置97具有分配给所示分析通道11的相互作用区段79的引导体104。在该示例性实施例中，分析通道11被包封空气通道109包围，该包封空气通道109界定流过包封空气通道109的包封空气的包封空气流动路径110。包封空气优选地是不同于流过分析通道11的空气，特别是净化空气，例如通过系统过滤器装置6过滤的空气。这里，包封空气流动路径110围绕分析通道11的形成相互作用区段79的中断部80，使得包封空气流动路径110在外侧界定通过相互作用区段79流过分析通道11的空气流。换句话说，包封空气流动路径110防止流过分析通道11的空气从相互作用区段79中流出分析通道11并且污染传感器装置9，特别是生成装置12、相应的检测器5和/或转向装置97。包封空气通道109优选地具有中断部80，该中断部80与分析通道11的中断部80对准并且因此与相互作用部79对齐，其中通道11、109的中断部80被布置成使得相关联的转向电磁波13，特别是相关联的部分波束100，穿过通道壳体98和包封空气通道109而不与它们相互作用。由于包封空气是净化的或过滤的空气，因此在此防止或至少减少了转向的电磁波13与包封空气的相互作用。

在该示例性实施例中，分析通道11和包封空气通道109在相互作用区段79的下游以合并或统一的方式延伸。这意味着流过分析通道11的空气和包封空气在相互作用区段79的下游混合并且共同被引导。特别地，所述混合物可以通过传感器出口47返回到通道系统39。

在该示例性实施例中，分析通道11具有通道喷嘴111，通道喷嘴111通向相互作用区段79。因此，通道喷嘴111在流过分析通道11的空气的流动方向上朝向相互作用区段79变窄。因此，防止或至少减少了通过分析通道11流出相互作用区段79，特别是流入传感器壳体45的空气的流出量。

图8示出了另一个示例性实施例，其与图7所示的示例的不同之处在于，分析通道11和包封空气通道109分别在相互作用区段79的下游延伸。这样，流过该分析通道11的空气与包封空气的混合可以减少。

在图5所示的示例性实施例中，分析通道11的中断部80在圆周方向上具有封闭的环绕形式。这意味着分析通道11中的中断部80形成分析通道11的局部分离。这也可以应用于图7和图8中所示的通道11、109的中断部80的情况。

如图9所示，同样可以想到的是，相应的中断部80仅在圆周方向上的部分区域上实现，使得转向的电磁波13穿过相应的通道11、109而不与其相互作用。因此，中断部80形成为相关联的通道11、109中的孔117，在下文中也称为通道孔117。这样，特别地，以简化的方式防止或至少进一步减少了通过分析通道11流出相互作用区段79的空气的流出量。

传感器装置9或空调系统3的另一个示例性实施例在图10中示出。这里，该图示出了穿过分析通道11并且穿过包封空气通道109的纵向截面，其中通道11、109的中断部80以对齐的方式示出。在该示例中，因此可以使转向的电磁波13(未示出)垂直于图面延伸。该示例性实施例与图8所示的示例性实施例的不同之处在于，首先通过将相应的中断部80设计为通道孔117，使得所述孔仅在圆周方向上的部分区域上延伸。其次，图7和图8中所示的示例中的包封空气通道109在相互作用区段79的下游具有与相互作用区段79的上游基本相同的横截面，而在相互作用区段79的下游与分析通道11共同延续的包封空气通道109在相互作用区段79的下游具有比相互作用区段79的上游更大的流动横截面。这里，所述流动横截面在相互作用区段79的区域中以基本连续的方式在空气的流动方向上变小，随后再次基本恒定。因此，可以进一步减少通过分析通道11流出相互作用区段79的空气的流出量。

图11中示出了另一示例性实施例，其中所述示例性实施例与图10中所示的示例的不同之处在于，相对于流过分析通道11的空气，相互作用区段79布置在通道喷嘴111的出口侧端部113的上游。这样，对于流过分析通道的空气，实现了在相互作用区段79的区域中的改进的抽吸作用，从而防止或至少减少流出相互作用区段79的空气的流出量。在该示例中，在这种情况下，相互作用区段79至少部分地设置在通道喷嘴111内。

图12中示出了另一示例性实施例。所述示例性实施例与图10和图11中所示的示例的不同之处在于，包封空气通道109在通道喷嘴111的出口侧端部113的区域中具有局部收缩部112。这意味着通过包封空气通道109的流动横截面在通道喷嘴111的出口侧端部113的区域中尺寸减小并且随后再次尺寸增大，特别是尺寸增大为使得流动横截面基本上对应于收缩部112上游的流动横截面。这里，如图11所示，相互作用区段79可以布置在出口侧端部113的上游，或者通道喷嘴111可以，如图10所示，通向相互作用区段79。局部收缩部112在图12中通过包封空气通道109的对称的尖轮廓或角轮廓来实现。

图13示出了另一示例性实施例，其与图12中所示的示例的不同之处在于，用于形成局部收缩部112的包封空气通道109的在空气的流动方向上更加细长且对称的弯曲轮廓。

在图12和图13所示的示例中，包封空气通道109因此以文丘里管的方式实现。因此，流过相互作用区段79的空气随后，即在下游侧，再次被吸入到包封空气通道109或分析通道11中，使得防止或至少减少了空气特别是通过分析通道11从相互作用区段79流出到分析通道11的外部的空气的流出量。

图14示出了传感器装置9或空调系统3的另一示例性实施例，其中示出了一个部分，在该部分示出了在相关联的相互作用区段79的区域中通过两个这样的分析通道11的横截面。分析通道11彼此间隔开地布置，其中借助于转向装置79转向的电磁波13被供应至相应的相互作用区段79中，该转向装置79例如可以形成为具有这种分支点107的引导体104，特别是部分波束100，电磁波通过相关分析通道11的相互作用区段79，并且通过这样做，与流过分析通道11的空气相互作用。在相互作用之后，转向的电磁束13被这样的相关联的检测器15检测到。在这个示例中，在间隔开的分析通道11的相互作用区段79之间，布置有隔板115，隔板115对空气是不可透过的并且是不透光的。隔板5防止流过一个分析通道11的空气传递到另一个分析通道11的相互作用区段79，或者至少减少这种流动。此外，防止了散射光的影响。因此，提高了流过相关联分析通道11的相应空气的至少一种性质的检测精度。分隔件115优选地沿着分析通道11延伸，并且在这样做时，优选地至少在不同分析通道11的相互作用区段79之间延伸。

在所示的所有示例中，优选的是，相关联分析通道11内的空气流在重力方向上流动。为此，传感器装置9和/或至少一个分析通道11相应地布置。这样的布置导致流过分析通道11的空气中包含的灰尘或颗粒在从分析通道11出现并且进入传感器外壳45时沉积在传感器装置9或传感器壳体45的基部上。因此，这样的出现不会导致生成装置12和/或转向装置97和/或至少一个检测器15的污染，或导致生成装置12和/或转向装置97和/或至少一个检测器15的至少减少的污染。当空气未被输送，或者通过至少减少的动作输送通过分析通道11和/或相关的包封空气通道109时，这种出现在这种情况下可能尤其发生在空调系统3或传感器装置3的外部操作中。

Claims (15)

1.一种用于对车辆内部隔间(2)进行空气调节的车辆(1)的空调系统(3)，具有在操作期间空气流过的通道系统(35)并且具有用于检测空气的至少一种性质的传感器装置(9)，

其中，

-所述传感器装置(9)具有在所述空调系统(3)的操作期间空气能够流过的至少一个分析通道(11)，并且具有在操作过程中生成和发射电磁波(13)的生成装置(12)，

-所述传感器装置(9)具有转向装置(97)，所述转向装置(97)被设计成将由所述生成装置(12)发射的电磁波(13)至少部分地转向到至少一个所述分析通道(11)的相互作用区段(79)中，转向的电磁波(13)通过所述相互作用区段，并且由此与流过所述分析通道(11)的空气相互作用，

-所述传感器装置(9)具有检测器，所述检测器检测在与所述空气相互作用之后的所述转向的电磁波(13)。

2.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述传感器装置(9)具有两个彼此间隔开地布置的所述分析通道(11)，其中所述生成装置(12)布置在所述分析通道(11)之间，并且其中所述转向装置(97)被设计成将由所述生成装置(12)发射的所述电磁波(13)转向到所述所述分析通道(11)中的一个分析通道的所述相互作用区段(79)中并且转向到另一分析通道(11)的所述相互作用区段(79)中。

3.根据权利要求1或2所述的空调系统，

其特征在于，

所述传感器装置(9)具有两个所述分析通道(11)，并且所述转向装置(97)被设计成将由所述生成装置(12)发射的电磁波(13)分成至少两个部分波束(100)，使得在每种情况下，部分波束(100)的至少一个穿过一个所述相互作用区段(79)。

4.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述传感器装置(9)具有两个彼此间隔开地布置的所述分析通道(11)，其中所述转向装置(97)布置在所述分析通道(11)之间。

5.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

-相应的所述分析通道(11)沿着延伸方向(108)延伸，

-所述生成装置(12)被布置成沿着所述延伸方向(108)发射所述电磁波(13)。

6.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述传感器装置(9)具有传感器壳体(45)，其中所述至少一个分析通道(11)、所述生成装置(12)、所述转向装置(97)和相应的所述检测器(15)共同布置在所述传感器壳体(45)中。

7.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述转向装置(97)具有引导体(104)，所述引导体(104)承载电磁波(13)并且所述引导体(104)运行以便使由所述生成装置(12)发射的电磁波(13)至少部分地转向，使得所述转向的电磁波(13)通过至少一个所述相互作用区段(79)。

8.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述转向装置(97)具有至少一个分束器(99)，以用于将由所述生成装置(12)发射的电磁波(13)分成至少两个部分波束(100)。

9.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述转向装置(97)具有反射由所述生成装置(12)发射的所述电磁波(13)的镜子(102)。

10.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

-至少一个所述分析通道(11)具有通道壳体(98)，所述通道壳体在外侧处限定空气的流动路径，

-所述相互作用区段(79)形成为所述通道壳体(98)的中断部(80)。

11.根据权利要求10所述的空调系统，

其特征在于，

所述分析通道(11)在所述中断部(80)的上游形成为朝向所述中断部(80)变窄的通道喷嘴(111)。

12.根据权利要求10所述的空调系统，

其特征在于，

所述中断部(80)在操作期间被包封空气流动路径(110)包围，所述包封空气流动路径(110)在外侧处限定通过相互作用区段(79)的空气流动。

13.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述检测器(15)布置在所述相互作用区段(79)附近、在所述相互作用区段(79)的外部。

14.根据权利要求1所述的空调系统，

其特征在于，

所述生成装置(12)布置在所述至少一个分析通道(11)的外部。

15.一种车辆(1)，具有车辆内部隔间(2)并且具有用于对所述车辆内部隔间(2)进行空气调节的根据权利要求1至14中任一项所述的空调系统(3)。