CN113525024A - 用于地面车辆的具有改善的通风的加热和/或空调设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于地面车辆的加热和/或空调设备,其包括至少一个循环空气风扇和至少一个新鲜空气风扇,其中加热和/或空调设备至少也具有用于将来自车辆内部空间的排气向外输送到环境中的排气输送装置并且能够将循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的马达的转速彼此独立地调节,并且其中至少一个循环空气风扇仅设计用于输送循环空气并且新鲜空气输入装置构成为,使得在运行至少一个新鲜空气风扇时能够将新鲜空气仅不混合地吹入到所述车辆内部空间中。由此,地面车辆的车辆内部空间的包含排气的输送的通风是可实现的。本发明还涉及一种具有这种加热和/或空调设备的地面车辆以及一种用于控制所述加热和/或空调设备的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于地面车辆的加热和/或空调设备。加热和/或空调设备包括至少一个用于关于车辆内部空间输送循环空气的循环空气风扇和至少一个用于为车辆内部空间仅输送新鲜空气的新鲜空气风扇,以及至少也包括用于将来自车辆内部空间的排气向外输送到环境中的排气输送装置。所述加热和/或空调设备尤其使用在施工或农用车辆中。此外,本发明涉及一种地面车辆,即设计用于在地面上向前运动的车辆,例如具有这种加热和/或空调设备的道路运输车辆、农用车辆或铁路车辆以及涉及一种用于控制该设备的方法。
背景技术
用于地面车辆的空调设备通常包括制冷剂回路,所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器/气体冷却器、膨胀机构和蒸发器,借助于制冷剂管路连接成回路。冷凝器/气体冷却器要么时冷凝器要么是气体冷却器。在用于地面车辆的加热系统中,具有可加热的加热介质的加热回路通常用于借助于热交换器加热车辆内部空间的空气,然而可电驱动的加热装置的应用是广泛的。此外,已知具有制冷剂回路的加热和空调设备,所述制冷剂回路一方面处于用于加热的热泵运行中和另一方面切换地处于用于冷却地面车辆的车辆内部空间的空调运行中。在所述加热和/或空调设备中,通常将新鲜空气与循环空气经由混合盖控制地在混合室中混合从而借助于风扇吹入车辆内部空间中。这尤其具有如下缺点,即新鲜空气输入通常不能足够准确地定量并且需要可控制的盖装置。新鲜空气输入在此不完全地与循环空气的输送解耦,因为在此循环空气流越大,新鲜空气输入越小,并且反之亦然。与其相关的改进方式在DE102009003300A1中公开的通风装置中示出,所述通风装置包括用于产生关于车辆内部空间的循环空气流的循环空气风扇和独立于其的用于新鲜空气的在转速方面可调节的辅助风扇,所述新鲜空气混入循环空气流。相应地构成的设备在US4467706A中公开。在此,能设定在车辆内部空间中诸如例如在驾驶舱和/或乘客舱中的新鲜空气体积流和空气压力。然而,在此车辆内部空间的新鲜空气体积流和空气压力通过车辆内部空间的密封性的程度从而根据空气压力确定的来自车辆内部空间的排气的每单位时间的输出量不利地耦合或被限制。为了在此在车辆内部空间中保持特定的空气压力,只要车辆内部空间的密封性的程度不改变,那么新鲜空气体积流必须保持相对恒定。关于车辆内部空间的空气交换在此基本上经由其密封性程度限界。相应不利的空气处理设备在DE102009003300A1和US4467706A中公开。在JPH10-16531A和JP2012-1037A中公开的空调设备中,虽然可将排气输送装置独立于新鲜空气风扇和循环风扇闭环地控制,然而新鲜空气风扇以一定转速与循环空气风扇耦合,使得其为了调整空气流不利地附加地具有所需的活门装置。在JPS5863509A中,用于冷却车辆中的循环空气的空调设备与用于新鲜空气输入和排气输出的通风系统分开,所述通风系统尤其用于设定空气湿度。因此,两个分开的设备是比例的,其中还未确定的是,是否进行和如何进行循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的调节。在JP2015-51680A中公开循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的转速的调节,然而在此循环空气风扇也设计用于输送新鲜空气,使得不利地将新鲜空气和循环空气仅共同混合地吹入车辆内部空间中。
发明内容
因此,在权利要求1中说明的本发明的基本问题是,提供一种改进的加热和/或空调设备,如尤其关于通风方面,特别是关于新鲜空气输入、循环空气和排气方面。
相应的问题还有提供具有这种加热和/或空调设备的地面车辆。此外,在独立方法权利要求中提出的本发明的相应的问题是,用于在地面车辆中尤其关于通风方面特别是关于新鲜空气输入、循环空气和排气方面控制这种加热和/或空调设备。
在权利要求1中提出的本发明的基本问题通过如下方式实现,即用于地面车辆的加热和/或空调设备包括至少一个用于关于车辆内部空间输送循环空气的循环空气风扇和至少一个用于为车辆内部空间仅输送新鲜空气的新鲜空气风扇,其中加热和/或空调设备至少也具有用于将来自车辆内部空间的排气向外输送到环境中的排气输送装置,并且能够将循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的马达的转速彼此独立地调节,并且其中至少一个循环空气风扇仅设计用于输送循环空气并且新鲜空气输入构成为,使得在运行至少一个新鲜空气风扇时能够将新鲜空气仅不混合地吹入到车辆内部空间中。
本发明尤其具有如下优点,即关于车辆内部空间的空气交换基本上不仅与所述车辆内部空间的密封性相关,而且排气也能够通过排气输送装置例如排气风扇从车辆内部空间向外主动地输出。这开辟了关于通过新鲜空气风扇的新鲜空气体积流和在车辆内部空间中的空气压力的设定方面的较大的灵活性。循环空气流能够借助于循环空气风扇与其独立地或至少相对独立地产生。借助于附加的排气输送装置能提高在车辆内部空间,如驾驶舱和/或乘客舱中的空气交换或也在此根据通过新鲜空气风扇的新鲜空气输入和通过排气输送装置的排气的每单位时间的输出量的设定来设定特定的空气压力诸如例如还有负压。由于能够将循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的马达的转速彼此独立地调节,开辟了简单的、有效的且能易于调整的可能性,其能将新鲜空气、循环空气和排气的体积流的大小彼此不同地设定和改变,这改善了尤其关于车辆内部空间的空气交换、空气压力和循环空气体积流方面的变化可能性。有利地,新鲜空气尤其在进入车辆内部空间中之前不能与循环空气混合。新鲜空气输入由此完全与循环空气流解耦。新鲜空气流和循环空气流能由此彼此独立地设定,这改善了关于车辆内部空间的通风的灵活性。作为循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置分别考虑任何合适类型的空气输送装置例如径流式通风装置、双径流式通风装置、轴流式通风装置或横流式通风装置。
在从下文中给出本发明的各个主题的有利的设计方案、改进方案和改善形式。
依照根据本发明的加热和/或空调设备的一个有利的实施方案,关于到新鲜空气风扇的新鲜空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到循环空气风扇的循环空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到排气输送装置的排气输入方面的可穿流的横截面的大小是可变的。由此,存在其他可能性,以根据可穿流的横截面的所设定的大小单独地设定或调节关于车辆内部空间的新鲜空气体积流、循环体积流和/或排气体积流。
优选地,至少一个循环空气风扇和至少一个新鲜空气风扇分别构成为径流式通风装置或双径流式通风装置而至少一个排气输送装置构成为轴流式通风装置或径流式通风装置或双径流式通风装置。空气输送装置的所述实施方案是有效的并且可容易地装入加热和/或空调设备中。
依照根据本发明的加热和/或空调设备的一个有利的改进方案,所述加热和/或空调设备包括热交换器,所述热交换器设置为,使得热交换器中的至少一个热交换器设计用于冷却和/或加热循环空气而另一个热交换器设计用于冷却和/或加热新鲜空气。由此可以不同地加热和/或冷却新鲜空气和循环空气。由此,可以更有针对性地补偿新鲜空气与在车辆内部空间中的空气的通常较大的温度差。循环空气由此也可以更好地匹配于其地处理。提高了能效。
根据一个有利的构成方案,根据本发明的加热和/或空调设备包括制冷剂回路,所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器/气体冷却器、膨胀机构和蒸发器,所述制冷剂回路构成为在用于加热的热泵运行和用于冷却的空调运行之间可切换。由此,致冷剂回路可用于冷却以及用于加热,其中同意热交换器可不仅用于冷却要处理的空气例如新鲜空气而且也可以用于加热要处理的空气。
优选地,加热和/或空调设备包括在排气流区域中设置的热交换器,所述热交换器构成为,使得借助于所述热交换器在加热和/或空调设备的加热运行中能够从排气中回收利用热量和/或在加热和/或空调设备的空调运行中能够从排气中回收利用冷量,用于加热和/或空调设备的运行。这用于减少设备的能耗并且提高其效率。
优选地,根据本发明的加热和/或空调设备包括控制装置,所述控制装置至少用于调节通过至少一个新鲜空气风扇的新鲜空气输入、通过至少一个循环风扇的循环空气体积流和通过至少一个排气输送装置的排气的每单位时间的输出量。这例如可以通过调节循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的马达的转速和/或通过设定关于到新鲜空气风扇的新鲜空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到循环空气风扇的循环空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到排气输送装置的排气输入方面的可穿流的横截面的大小进行。借助于这种控制装置,可有针对性地控制和设定车辆内部空间如驾驶舱和/或乘客舱的通风,包含新鲜空气输入、循环空气体积流和排气的每单位时间的输出量。优选地,这种加热和/或空调设备包括至少一个压力传感器,所述压力传感器设置用于检测构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间的空气压力,其中控制装置构成为,使得借助于其能够自动地调节用于构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间的新鲜空气体积流和空气压力。这样可以根据车辆内部空间中的空气压力和新鲜空气风扇的马达的转速以及关于新鲜空气输入的可穿流的横截面的大小自动地确定、控制和设定新鲜空气体积流。借助于附加的设置在设备的新鲜空气流区域中的流传感器也是为此可考虑的。空气压力能借助于调节车辆内部空间的新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量以及压力传感器的数据自动地调节。由此可以自动地尤其有效地控制地面车辆的驾驶舱和/或乘客舱的空气压力和新鲜空气输入,其中由于对排气量的附加的调节,可将所述空气压力和新鲜空气输入彼此相对独立地设定。
优选地,根据本发明的加热和/或空调设备包括至少一个气体传感器,所述气体传感器设置用于检测排气中和/或在循环空气中和/或在车辆内部空间中的CO2浓度,其中控制装置构成为,使得借助于所述控制装置能够通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量将构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间中的CO2浓度自动地设定到低于预设的上限和/或高于预设的下限。CO2浓度是空气如何被消耗的量值。由此,有利地提供了能容易确定的以及对于自动地调节车辆内部空间的空气的所需的空气交换有说服力的变量,而由此不会造成不必要的大量的对于空气处理耗能的新鲜空气输入。
依照根据本发明的加热和/或空调设备的一个有利的设计方案,至少其传导空气的、其输送空气的和其直接处理空气的组成部分设置在构成用于定位在车顶上或部分集成在车顶中的单元中。这尤其是对于较大的纵向延伸的地面车辆诸如例如公共汽车或轨道车辆有利的。
最后,根据本发明的加热和/或空调设备的从属权利要求的特征可以基本上自由地彼此组合和不被在权利要求中存在的顺序固定地组合,只要这些特征彼此独立并且不相互排斥。
借助于具有根据本发明的加热和/或空调设备的地面车辆解决权利要求11所基于的问题。关于有利的设计方案和改进方案及其优选方式相应地适用于根据本发明的加热和/或空调设备的上述说明。优选地,施工车辆或农用车辆配设有根据本发明的加热和/或空调设备,因为在那驾驶舱即驾驶室的通风和恰当的空气压力是特别重要的。
关于方法的问题也通过一种用于控制在地面车辆中的根据本发明的加热和/或空调设备的方法解决,其中调节通过至少一个新鲜空气风扇进行的到车辆内部空间中的新鲜空气输入;和调节通过至少一个循环空气风扇实现的关于车辆内部空间的循环空气体积流;以及调节通过至少一个排气输送装置实现的来自车辆内部空间的排气向外到环境中的每单位时间的输出量。所述方法是特别灵活的并且允许有针对性地控制到车辆内部空间中的新鲜空气输入以及排气的每单位时间的输出量。这样有利地主动地控制排气的输出量。并行地与其独立地调节循环空气流。
优选地,在根据本发明的方法中,通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量来控制用于构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间的新鲜空气体积流和/或空气压力,和/或通过检测在排气中和/或在循环空气中和/或在车辆内部空间中的CO2浓度以及通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量来将构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间中的CO2浓度设定到低于预设的上限和/或高于预设的下限。由此设定车辆内部空间的必要的空气交换,而不会造成不必要的大量的对于空气处理耗能的新鲜空气输入。特别有效地控制地面车辆的驾驶舱和/或乘客舱的空气压力和新鲜空气输入,其中由于对排气量的附加的调节,可尽可能彼此独立地设定所述空气压力和新鲜空气输入。
附图说明
根据附图阐述本发明的实施例。
附图示出:
图1示出加热和/或空调设备的实施例的竖直剖面;
图2示出加热和/或空调设备的另一实施例的竖直剖面;
图3示出具有根据本发明的加热和/或空调设备的实施例的地面车辆;以及
图4示出用于控制在地面车辆中的根据本发明的加热和/或空调设备的方法的流程图。
具体实施方式
所有附图要示意地理解。为了提高示图的清楚性的目的放弃成比例的图示。
在图1中以竖直剖面示出加热和/或空调设备1的一个实施例,所述加热和/或空调设备安装在地面车辆例如公共汽车的车顶51上。在加热和/或空调设备1的壳体盖3下方分别构成为径流式通风机地在右侧上设置有新鲜空气风扇5和在左侧上设置有循环空气风扇7,所述风扇分别具有向下穿过排出开口9和11到车辆内部空间53中的排出方向,所述车辆内部空间例如构成为乘客舱。相应地新鲜空气风扇5和循环空气风扇7的实施方案也分别可考虑作为例如双径流式通风机或轴流式通风机或横流式通风机。对于要由新鲜空气风扇5吸入的新鲜空气,存在壳体盖3中的进入开口13,从所述进入开口新鲜空气管路15将吸入的新鲜空气通过热交换器17传导到新鲜空气风扇5。构成为空气制冷剂热交换器的热交换器17在图1中未示出的制冷剂回路中可切换地一方面用于加热新鲜空气并且另一方面用于冷却新鲜空气。可考虑的还有,用于新鲜空气与加热和/或冷却回路的加热和/或冷却液体的热交换,所述加热和/或冷却回路例如作为次级回路与初级制冷剂回流处于热交换连接。新鲜空气风扇5的构成为电动机的马达19可调节其转速。由此可调节新鲜空气风扇5的输送功率。在新鲜空气风扇5的运行中,将在此从外部输送的新鲜空气仅不混合地,即没有掺入循环空气地吹入车辆内部空间53中。新鲜空气管路15与设置在加热和/或空调设备1的左侧上的循环空气管路21分开。循环空气管路21用于将由循环空气风扇7吸入的循环空气从车辆内部空间53中穿过进入开口23、冷却热交换器25和加热热交换器27传导到循环空气风扇7。循环空气风扇7设置为,使得其仅可以关于车辆内部空间53输送循环空气。循环空气风扇7的构成为电动机的马达29的转速是可调节的,使得由此可控制流过循环空气风扇7的循环控制体积流的大小。用于冷却循环空气的冷却热交换器25构成为在图1中没有示出的制冷剂回路的蒸发器。同样可使用的是,与制冷剂回路处于热交换连接的冷却回路的构成为空气冷却液体热交换器的冷却热交换器25。用于加热循环空气的加热热交换器27构成为电加热元件。可考虑的然而还有作为加热回路的空气加热液体热交换器或作为制冷剂回流的冷凝器/气体冷却器的构成方案。
在循环空气管路21与新鲜空气管路15之间的中央区域中,排气管路31用于将排气从车辆内部空间53中穿过排出开口33传导到设置在壳体盖3下方的排气输送装置35。排气输送装置35构成为径流式通风机,其具有在壳体盖3中向外的排出开口37。可考虑的还有例如作为双径流式通风机或轴流式通风机或横流式通风机的实施方案。排气输送装置35用于将从车辆内部空间53中抽吸的排气向外输送到环境中。排气输送装置35的构成为电动机的马达39的转速是可调节的,使得其输送功率可以变化从而排气的流过所述排气管路的每单位时间的输出量是可控制的。新鲜空气风扇5、循环空气风扇7和排气输送装置35的三个马达19、29和39彼此独立地关于其转速是可调节的。控制装置41构成用于调节三个马达19、29、39的转速。为此,加热和/或空调设备1具有用于测量车辆内部空间53中的空气压力的压力传感器43。由控制装置41从压力传感器43接收的测量数据以及新鲜空气风扇5的设定的输送功率由控制装置41与车辆内部空间53中的空气压力的和新鲜空气体积流的期望值比较,并且在存在偏差时通过首先相应地调节马达19的转速从而调节通过新鲜空气风扇5的新鲜空气输入和其次相应地调节马达39的转速从而调节通过排气输送装置35的排气的每单位时间的排出量自动地补偿。独立于此地,由控制装置41通过调节马达29的转速可设定循环空气体积流。控制装置41具有处理器。
在图2中示出贯穿加热和/或空调设备1的另一实施例的竖直剖面。加热和/或空调设备1除了少量不同以外对应于图1中示出的实施例,使得相同附图标记适用于相同组成部分。加热和/或空调设备1安装在地面车辆例如公共汽车的车顶51上。所述加热和/或空调设备尤其包括用于仅将循环空气关于车辆内部空间53输送的循环空气风扇7、用于仅将新鲜空气输送到车辆内部空间53中的新鲜空气风扇5还有用于将排气从车辆内部空间53向外输送到环境中的排气输送装置35,其中在本实施方案中,排气输送装置35构成为具有可电驱动的马达39的轴流式通风机。新鲜空气风扇5、循环空气风扇7和排气输送装置35的三个马达19、29和39在其转速方面可彼此独立地调节。
在排出开口33和排气输送装置35之间的排气管路31中的排气流区域中设置有附加的热交换器45。所述热交换器45用于将来自排气的热量或冷量回收利用。借助于所述热交换器,在加热和/或空调设备1的加热运行中从排气中回收利用热量,和/或在加热和/或空调设备1的空调运行中从排气中回收利用冷量,用于加热和/或空调设备1的运行。所述热交换器是空气液体热交换器。通过次级回路泵送的液体,例如水,在加热运行中从排气中吸收热量,并且将热量经由蒸发器输出给初级回路的制冷剂,例CO2。初级回路是常见的制冷剂回路,其具有压缩机、至少一个冷凝器/气体冷却器、膨胀机构和至少一个蒸发器。在此实例中,所述初级回路在用于加热的热泵运行和用于冷却的空调运行之间可切换地构成。在空调运行中,通过次级回路泵送的液体在热交换器45中从排气中吸收冷量并且将所述冷量经由冷凝器/气体冷却器输出至制冷剂回路的制冷剂。为此,分别次级回路相应地借助阀来切换。此外,加热和/或空调设备1具有在新鲜空气管路15中的流传感器47用于测量由新鲜空气风扇5吸入的新鲜空气的流速。在排气管路31中设置有气体传感器49,所述气体传感器用于确定排气中的CO2浓度。可考虑的还有在循环空气管路21中和在车辆内部空间53中的设置。控制装置41接收由压力传感器43、由流传感器47和由气体传感器49传送的数据并且相应地控制新鲜空气风扇5、循环空气风扇7和排气输送装置35的马达19、29和39的相应的转速。如果CO2浓度将要达到在排气中的CO2的预设的例如1400ppm的上限,那么通过提高新鲜空气风扇5和排气输送装置35的转速自动地增大新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量从而提高在车辆内部空间53中的空气交换。相应相反地,当在排气中的CO2浓度将要降低至在排气中的CO2的例如750ppm的下限时,减小空气交换。流传感器47的数据辅助确定新鲜空气体积流。这样能精确地设定新鲜空气输入。独立于此地,从车辆内部空间53通过循环空气风扇7再回到车辆内部空间53中的循环空气体积流可由控制装置41通过调节马达29的转速来设定。
可考虑的还有加热和/或空调设备1的如下实施方案,其中对于调节马达19、29和39的转速替选地或叠加地,例如通过相应的活门装置可改变关于到新鲜空气风扇5的新鲜空气输入方面的可穿流的横截面的大小和关于到循环空气风扇7的循环控制输入方面的可穿流的横截面的大小以及关于到排气输送装置35的排气输入方面的可穿流的横截面的大小。
根据一个实施方式,控制装置41也控制车辆内部空间53中的温度。包括处理器的控制装置41接收由设置在车辆内部空间53中的压力传感器43、由温度传感器、由流传感器47和由测量CO2浓度的气体传感器49传送的测量数据并且根据针对在车辆内部空间53中的空气温度、空气压力和CO2浓度分别预设的期望值范围自动地调节制冷剂回路的压缩机以及新鲜空气风扇5、循环空气风扇7和排气输送装置35的三个马达19、29和30的转速。由此,可自动地设定关于车辆内部空间53的新鲜空气输入、循环空气体积流、排气的每单位时间的向外的输出量、空气压力和空气温度。
在图1和2中的虚线箭头示出所设置的空气流。
在图3中示出具有根据本发明的加热和/或空调设备1的实施例的地面车辆81。在此涉及公共汽车,在所述公共汽车的车顶51上定位有加热和/或空调设备1的单元83。所述单元83尤其包含加热和/或空调设备1的传导空气的、输送空气的和直接处理空气的组成部分。这样,在此尤其安装用于关于车辆内部空间53仅输送循环空气的循环空气风扇和用于为车辆内部空间53仅输送新鲜空气的新鲜空气风扇还有用于将来自车辆内部空间53的排气向外输送到环境中的排气输送装置,其中新鲜空气输入部构成为,使得在新鲜空气风扇的运行中新鲜空气仅不混合地,即没有掺入循环空气地吹入车辆内部空间53中。所述控制装置为了调节通过新鲜空气风扇的新鲜空气输入、通过循环空气风扇的循环空气体积流和通过排气输送装置的排气的每单位时间的输出量隐藏地位于单元83中。加热和/或空调设备1例如如同在图1中或如同在图2中所示出那样构成。加热和/或空调设备1的制冷剂回路的外部热交换器75在此情况下不受其限制地在地面车辆81的正面的前方安装在单元83之外。还可考虑其他实施方案,其中整个的加热和/或空调设备1作为一个单元83设置在车顶51上或部分集成地设置在车顶51中。此外,也可实现加热和/或空调设备1,其具有多个循环空气风扇、多个新鲜空气风扇和多个排气输送装置,例如在车辆一侧上相继地交替地设置有循环空气风扇和新鲜空气风扇并且在车辆另一侧上相反地分别交替地相继地设置有新鲜空气风扇和循环空气风扇,其中排气输送装置沿着中央地相继地设置在车顶51上。
用于控制在地面车辆中的根据本发明的加热和/或空调设备的方法作为流程图在图4中示出。
所述方法尤其涉及通过控制装置对车辆内部空间的通风进行自动控制。附加实现的对车辆内部空间的空气温度和空气湿度的控制没有详细说明。
所述方法仅在构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间的门关闭时执行。在第一步骤100中,将通过新鲜空气风扇实现的到车辆内部空间中的新鲜空气输入、通过至少一个循环空气风扇实现的关于车辆内部空间的循环空气体积流和通过至少一个排气输送装置实现的从车辆内部空间向外到环境中的排气的每单位时间的输出量,通过相应地设定循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的马达的转速设定到预设的起始值。因为马达的转速对应于相应的由其驱动的转子的转速,所以在调节马达的转速时直接调节循环空气风扇、新鲜空气风扇和排气输送装置的转速。在随后的并行运行的步骤110A和110B中,借助于压力传感器和气体传感器测量车辆内部空间中的空气压力和空气的CO2浓度并且将测量出的数据传送至控制装置。车辆内部空间的CO2浓度的测量也可以借助于在排气中和/或在循环空气中的气体传感器实现。在随后的步骤120中,将由控制装置接收的测量数据分别与预设的用于空气压力的、例如70Pa和90Pa之间高于外部空气压力的期望值范围和用于CO2浓度的例如空气的CO2的在800ppm至1500ppm之间的期望值范围进行比较。因此,这些范围分别具有上限和下限。基于此,根据比较结果进行进一步的检查、确定和调节步骤。在步骤130中检查和确定,是否达到或高于CO2浓度的上限。在“是”的情况下,在步骤140中进一步进行检查和确定,是否高于空气压力的上限。在“是”的情况下,在步骤150中新鲜空气风扇的转速略微提高而排气输送装置的转速较大幅度提高。在步骤140中结果为“否”的情况下,在步骤160中检查和确定,是否低于空气压力的下限。在“是”的情况下,在步骤170中排气输送装置的转速略微提高而新鲜空气风扇的转速较大幅度提高。在“否”的情况下,在步骤180中排气输送装置的转速和新鲜空气风扇的转速同样程度地略微提高。
在步骤130中结果为“否”的情况下,即CO2浓度低于上限,那么在步骤190中检查和确定,是否达到或低于CO2浓度的下限。在“是”的情况下,在步骤200中继续检查和确定,是否高于空气压力的上限。在“是”的情况下,在步骤210中排气输送装置的转速略微减小而新鲜空气风扇的转速较大幅度减小。然而,在步骤200中结果为“否”的情况下,那么在步骤220中继续检查,是否低于空气压力的下限。在“是”的情况下,在步骤230中新鲜空气风扇的转速略微减小而排气输送装置的转速较大幅度减小。在“否”的情况下,在步骤240中排气输送装置的转速和新鲜空气风扇的转速同样程度地略微减小。
然而如果在步骤190中结果为“否”,即CO2浓度处于预设的期望值范围内,那么在步骤250中检查和确定,是否超过空气压力的上限。在“是”的情况下,在步骤260中仅提高排气装置的转速。然而,在“否”的情况下,在步骤270中检查和确定,是否低于空气压力的下限。在“是”的情况下,在步骤280中仅减小排气装置的转速。然而,在“否”的情况下,即当车辆内部空间中的空气压力以及CO2浓度处于分别预设的期望值范围内时,不进行新鲜空气风扇的转速和排气输送装置的转速的改变。由此,针对方法过程,结束通过新鲜空气风扇实现的到车辆内部空间中的新鲜空气输入的调节和通过排气输送装置实现的从车辆内部空间向外到环境中的排气的每单位时间的输出量。在下一步骤290中,随后继续检查和确定,通过循环空气风扇的循环空气体积流是否高于预设的上限。在“是”的情况下,在步骤300中减小循环空气风扇的转速。在“否”的情况下,在步骤310中继续检查和确定,穿过循环空气风扇的循环空气体积流是否低于预设的下限。在“是”的情况下,在步骤320中提高循环空气风扇的转速。在“否”的情况下,即当循环空气体积流处于预设的大小范围内时,循环空气风扇的转速保持不变。
在例如一秒的特定的等候时间之后,所述方法以并行的步骤110A和110B起始地,开始重新执行。
Claims (13)
1.一种用于地面车辆(81)的加热和/或空调设备(1),包括至少一个用于关于车辆内部空间(53)输送循环空气的循环空气风扇(7)和至少一个用于为车辆内部空间(53)仅输送新鲜空气的新鲜空气风扇(5),
其中所述加热和/或空调设备(1)至少也具有用于将来自车辆内部空间(53)的排气向外输送到环境中的排气输送装置(35),并且能够将循环空气风扇(7)的、新鲜空气风扇(5)的和排气输送装置(35)的马达(19、29、39)的转速彼此独立地调节,
其特征在于,
所述至少一个循环空气风扇(7)仅设计用于输送循环空气,并且所述新鲜空气输入装置构成为,使得在所述至少一个新鲜空气风扇(5)运行时,能够将新鲜空气仅不混合地吹入到所述车辆内部空间(53)中。
2.根据权利要求1所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备构成为,使得关于到所述新鲜空气风扇(5)的新鲜空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到所述循环空气风扇(7)的循环空气输入方面的可穿流的横截面的大小和/或关于到所述排气输送装置(35)的排气输入方面的可穿流的横截面的大小是可变的。
3.根据权利要求1或2所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述至少一个循环空气风扇(7)和所述至少一个新鲜空气风扇(5)分别构成为径流式通风装置或双径流式通风装置,并且所述至少一个排气输送装置(35)构成为轴流式通风装置或径流式通风装置或双径流式通风装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括热交换器(17、25、27),所述热交换器设置为,使得至少一个热交换器(25、27)设计用于冷却和/或加热循环空气而另一个热交换器(17)设计用于冷却和/或加热新鲜空气。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括制冷剂回路,所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器/气体冷却器、膨胀机构和蒸发器,所述制冷剂回路构成为可在用于加热的热泵运行和用于冷却的空调运行之间切换。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括在排气流区域中设置的热交换器(45),所述热交换器构造为,使得借助于所述热交换器,在所述加热和/或空调设备(1)的加热运行中能够从所述排气中回收利用热量,和/或在所述加热和/或空调设备(1)的空调运行中能够从所述排气中回收利用冷量,用于所述加热和/或空调设备(1)的运行。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加热和/或空气系统(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括控制装置(41),所述控制装置至少用于调节通过所述至少一个新鲜空气风扇(5)的新鲜空气输入、通过所述至少一个循环风扇(7)的循环空气体积流和通过所述至少一个排气输送装置(35)的排气的每单位时间的输出量。
8.根据权利要求7所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括至少一个压力传感器(43),所述压力传感器设置用于检测构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间(53)的空气压力,其中所述控制装置(41)构成为,使得借助于所述控制装置能够自动地调节用于构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间(53)的新鲜空气体积流和空气压力。
9.根据权利要求7或8所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
所述加热和/或空调设备包括至少一个气体传感器(49),所述气体传感器设置用于检测在所述排气中和/或在所述循环空气中和/或在车辆内部空间(53)中的CO2浓度,其中所述控制装置(41)构成为,使得借助于所述控制装置能够将在构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间(53)中的CO2浓度通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量自动地设定到低于预设的上限和/或高于预设的下限。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的加热和/或空调设备(1),
其特征在于,
至少所述加热和/或空调设备的传导空气的、输送空气的和直接处理空气的组成部分设置在单元(83)中,所述单元构成用于定位在车顶(51)上或部分集成地构成在车顶中。
11.一种地面车辆(81),如优选施工车辆或农用车辆,具有根据权利要求1至10中任一项所述的加热和/或空调设备(1)。
12.一种用于在根据权利要求11所述的车辆(81)中控制根据权利要求1至10中任一项所述的加热和/或空调设备(1)的方法,
其特征在于,
-调节通过所述至少一个新鲜空气风扇(5)实现的到所述车辆内部空间(53)中的新鲜空气输入;
-调节通过所述至少一个循环空气风扇(7)实现的关于所述车辆内部空间(53)的循环空气体积流;和
-调节通过所述至少一个排气输送装置(35)实现的从所述车辆内部空间(53)向外到环境中的排气的每单位时间的输出量。
13.根据权利要求12所述的方法,
其特征在于,
通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量来控制用于构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间(53)的所述新鲜空气体积流和/或空气压力,和/或通过检测在所述排气中和/或在所述循环空气中和/或在所述车辆内部空间(53)中的CO2浓度以及通过调节新鲜空气输入和排气的每单位时间的输出量,将在构成为驾驶舱和/或乘客舱的车辆内部空间(53)中的CO2浓度设定到低于预设的上限和/或高于预设的下限。
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