TW202202357A - 車輛空調系統 - Google Patents

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Abstract

一種車輛空調系統，包含風管機構、鼓風機、風門機構及降溫器。該風管機構包括主風管與輔助風管。鼓風機是安裝在該主風管中，可被控制啟動而於該主風管中產生自一外進氣端部、一內進氣端部與該輔助風管往一出風端部流動之氣流。該風門機構可被驅動而在封閉該外進氣端部之內循環狀態，及封閉該內進氣端部之外循環狀態間切換。該降溫器是安裝在該主風管中，能用以對通過之氣流進行降溫處理。透過該風管機構與該風門機構的結構設計，可在該風門機構切換至該內循環狀態期間，經由該輔助風管提供外界空氣，以提高車廂空間內的氧氣含量。

Description

車輛空調系統
本發明是有關於一種空調系統，特別是指一種車輛空調系統。
車輛空調系統是目前具有封閉車廂結構之車輛的必備裝置，可用以調整車廂內的環境溫度，例如提供涼爽或溫暖的車廂溫度。雖然目前的車輛空調系統都具備車內循環模式與車外換氣選項可供選擇切換，但絕大多數的駕駛人在開車期間很少會頻繁進行上述兩種模式的切換，通常都會讓車輛空調系統維持在車內循環模式，但是車內循環系統使用一段時間後，尤其是長途車程期間，車廂內的氧氣濃度會逐漸降低，此氧氣濃度降低的情況容易引發駕駛人精神變差的問題，而易肇生交通意外。
因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的車輛空調系統。
於是，本發明車輛空調系統，適用於安裝在車輛，並包含一個風管機構、一個鼓風機、一個風門機構，及一個降溫器。該風管機構包括一個用以設置在該車輛的主風管，及一個連通組接於該主風管且與外界連通的輔助風管。該主風管具有一個用以連通外界的外進氣端部，及用以連通該車輛之車廂空間的一個內進氣端部與一個出風端部。該鼓風機是安裝在該主風管中，可被控制啟動而於該主風管中產生自該外進氣端部、該內進氣端部與該輔助風管往該出風端部流動之氣流。該風門機構可被驅動而在一個封閉該外進氣端部之內循環狀態，及一個封閉該內進氣端部之外循環狀態間切換。該降溫器是安裝在該主風管中，且介於該鼓風機與該出風端部間，而能用以對通過之氣流進行降溫處理。
本發明的功效在於：透過該風管機構與該風門機構的結構設計，可在該風門機構切換至該內循環狀態期間，經由該輔助風管提供外界空氣，以提高車廂空間內的氧氣含量。
在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1、2、3，本發明車輛空調系統的一第一實施例，適用於裝設在一車輛（圖未示）上。該車輛空調系統包含一個風管機構1、安裝在該風管機構1的一個風門機構21、一個輔助風門22、一個鼓風機3、一個降溫器4、一個加熱器5、一個輔助過濾器6、一個冷卻單元8與一個升溫單元9，以及一個控制裝置7。
該風管機構1包括一個安裝在該車輛且用以連通該車輛之車廂空間與外界的主風管11，及一個連通組接於該主風管11且與外界連通的輔助風管12。該主風管11具有一個用以連通外界以吸入空氣的外進氣端部111、一個用以連通車廂空間而用以吸入空氣的內進氣端部112，及一個用以連通車廂空間而用以排出空氣的出風端部113。
該風門機構21是安裝在該主風管11上，可被該控制裝置7控制而在一個封閉該外進氣端部111而未封閉該內進氣端部112之內循環狀態，及一封閉該內進氣端部112而未封閉該外進氣端部111的外循環狀態間切換。該輔助風門22是安裝在該輔助風管12，可被該控制裝置7控制而在一個封閉該輔助風管12之關閉位置，及一個未封閉該輔助風管12之開啟位置間切換。
該鼓風機3、該降溫器4與該加熱器5都是安裝在該主風管11中，該鼓風機3可被該控制裝置7控制啟動，而於該主風管11中產生流經該降溫器4與該加熱器5，並經由該出風端部113排入車廂空間的氣流。在本第一實施例中，該輔助風管12是連通在該主風管11介於該鼓風機3與該降溫器4間的區段。該降溫器4可被控制啟動而吸附流經之氣流的熱能，進而使通過之空氣降溫，而能用以產生涼爽氣流。該加熱器5可被控制啟動而對流經之空氣加熱，藉以提高流經之空氣的溫度，而能用以產生溫熱氣流。由於鼓風機3、降溫器4與加熱器5的類型眾多，且非本發明改良重點，因此不再詳述。
當該風門機構21是處於該內循環狀態時，該鼓風機3會經由該主風管11的該內進氣端部112吸入該車廂空間內的空氣以產生所述氣流，當該風門機構21處於該外循環狀態時，該鼓風機3會經由該外進氣端部111吸入外界空氣以產生所述氣流。此外，當該輔助風門22處於該開啟狀態時，該輔助風管12是與外界連通，該鼓風機3的作動也會經由該輔助風管12吸入外界空氣，而於該主風管11中產生所述氣流。
該輔助過濾器6、該冷卻單元8與該升溫單元9是安裝在該輔助風管12中。該輔助過濾單元6可用以過濾自外界進入該輔助風管12之空氣所夾帶的污染物，所述污染物例如但不限於灰塵、花粉與病菌等。該冷卻單元8可用以對通過之空氣進行降溫處理，可對該輔助風管12吸入之空氣進行預冷處理。該升溫單元9可用以對通過之空氣進行加熱處理，可對該輔助風管12吸入之空氣進行預熱處理。由於該冷卻單元8與該升溫單元9之類型眾多，例如蒸發器或者是電熱致冷晶片等，因此對於該冷卻單元8與該升溫單元9不再詳述，且實施時不以上述態樣為限。
該控制裝置7是訊號連接該風門機構21、該輔助風門22、該鼓風機3、該降溫器4、該加熱器5、該冷卻單元8與該升溫單元9，並包括一個計時器71、一個氧氣感測器72，及一個控制器73，及多個用以設置在該車廂空間內並可供操作的控制鍵74。該氧氣感測器72是用以設置在車廂空間內，可感測車廂空間內之氧氣濃度以產生一個感測訊號。
該控制器73內建有可被切換啟動的一個外循環模式731與一個內循環模式732，而該內循環模式732還內建有一個輔助換氣選項733、一個計時換氣選項734與一個低氧換氣選項735，可經由操作對應之控制鍵74以控制該控制器73切換啟動該外循環模式731或該內循環模式732，以及於啟動該內循環模式732時，進一步控制該控制器73切換啟動其中一種換氣選項。而在該控制器73啟動其中一種換氣選項期間，使用者可同時選擇操作對應之控制鍵74以啟動該降溫器4或該加熱器5，藉以對該車廂空間內提供涼爽氣流或溫熱氣流。
當該控制器73啟動該輔助換氣選項733時，會控制該風門機構21切換至該內循環狀態，並控制該輔助風門22切換至開啟位置，且會控制啟動該鼓風機3。藉此設計，當該車輛空調系統用以進行車內空氣循環時，可持續透過該輔助風管12吸入外界空氣，藉以隨時對該車廂空間補充氧氣。
當該控制器73啟動該計時換氣選項734時，該控制器73會控制該風門機構21切換至該內循環狀態，並控制該輔助風門22切換至該關閉位置，且控制啟動該鼓風機3，於此同時，該控制器73也會控制該計時器71開始計時。該控制器73會於該計時器71每計時一關閉時間，例如每計時30分鐘，就控制該輔助風門22切換至該開啟位置並持續一換氣時間，例如持續5分鐘，然後控制該輔助風門22再次切換至該關閉位置，並重新計時該關閉時間。藉由每間隔該關閉時間就控制該輔助風門22開啟該換氣時間的設計，可每間隔該關閉時間就經由該輔助風管12提供外界空氣以對該車廂空間進行換氣處理，藉以對該車廂空間補充氧氣。
當該控制器73啟動該低氧換氣選項735時，該控制器73會控制該風門機構21切換至該內循環狀態，並控制該輔助風門22切換至該關閉位置，且控制啟動該鼓風機3，於此同時，該控制器73也會控制啟動該氧氣感測器72。該控制器73會持續分析該氧氣感測器72產生的該感測訊號所代表的氧氣濃度，且會於判斷該氧氣濃度低於一低氧閥值時，控制該輔助風門22切換至開啟位置，而可在該車廂空間內的氧氣濃度偏低時，適時輸入外界空氣以進行換氣處理，藉以對該車廂空間補充氧氣。在本第一實施例中，會控制該輔助風門22切換至開啟位置並維持一換氣時間，例如維持10分鐘，然後再控制該輔助風門22切換至該關閉位置，但實施時，在本發明之另一實施態樣中，也可控制該輔助風門22持續維持在該開啟位置，直至分析該感測訊號而判斷氧氣濃度達到一個適當閥值以上時，才再控制該輔助風門22切換至該關閉位置。
此外，可透過操作對應之控制鍵74以對該控制器73進行設定，使該控制器73於控制該輔助風門22切換至該開啟位置期間，同時控制啟動該冷卻單元8或該升溫單元9，藉以對從車外進入該輔助風管12的空氣進行預冷或預熱處理。
本發明車輛空調系統安裝在一車輛上使用時，駕駛人可根據需求操作該控制裝置7以選擇啟動該外循環模式731或該內循環模式732，且於啟動該內循環模式732時，還可進一步選擇啟動該輔助換氣選項733、該計時換氣選項734或低氧換氣選項735，藉以在進行車內空調循環期間隨時或適時提供外界空氣，藉以提高車廂空間內的氧氣含量，而有助於改善傳統車輛空調系統長時間開啟內循環模式所引發的缺氧問題。
在本發明之其它實施態樣中，也可將該風門機構21、該輔助風門22設計成具有手動操作控制的功能，方便使用者根據使用需求，手動操作控制該風門機構21切換至該內循環狀態或該外循環狀態，以及手動操作方式控制該輔助風門22切換至該開啟位置或該關閉位置。此外，實施時，亦不以在該輔助風管12設置該冷卻單元8與該升溫單元9為必要。
參閱圖3、4，本發明車輛空調系統的一第二實施例與該第一實施例差異處在於：該風管機構1的結構設計。為方便說明，以下將僅針對本實施例與該第一實施例差異處進行描述。
在本第二實施例中，該輔助風管12是連通組接在該主風管11介於該加熱器5與該降溫器4間的區段。
綜上所述，透過該風管機構1之該主風管11與該輔助風管12的結構設計、分別安裝在該主風管11與該輔助風管12之該風門機構21與該輔助風門22的結構設計，以及該控制裝置7的功能設計，可在啟動內循環模式732而控制該風門機構21切換至該內循環狀態時，供駕駛人進一步選擇啟動該輔助換氣選項733、該計時換氣選項734或低氧換氣選項735，藉以在進行車內空調循環期間隨時或適時提供外界空氣，而提高車廂空間內的氧氣含量，有助於改善傳統車輛空調系統長時間開啟內循環模式所引發的缺氧問題，是一種相當創新且實用的創作，因此，確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1:風管機構 11:主風管 111:外進氣端部 112:內進氣端部 113:出風端部 12:輔助風管 21:風門機構 22:輔助風門 3:鼓風機 4:降溫器 5:加熱器 6:輔助過濾器 7:控制裝置 71:計時器 72:氧氣感測器 73:控制器 731:外循環模式 732:內循環模式 733:輔助換氣選項 734:計時換氣選項 735:低氧換氣選項 74:控制鍵 8:冷卻單元 9:升溫單元
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明車輛空調系統的一第一實施例的架構示意圖，並說明一個風門機構切換至外循環狀態、一個輔助風門切換至一個關閉位置，以及一個加熱器未被啟動時的情況； 圖2是類似圖1之視圖，並說明該風門機構切換至內循環狀態、該輔助風門切換至一個開啟位置，以及該加熱器被啟動時的情況； 圖3是該第一實施例的功能方塊圖；及 圖4是本發明車輛空調系統的一第二實施例的架構示意圖；
1:風管機構
11:主風管
111:外進氣端部
112:內進氣端部
113:出風端部
12:輔助風管
21:風門機構
22:輔助風門
3:鼓風機
4:降溫器
5:加熱器
6:輔助過濾器
8:冷卻單元
9:升溫單元

Claims (13)

  1. 一種車輛空調系統，適用於安裝在一車輛，並包含： 一個風管機構，包括一個用以設置在該車輛的主風管，及一個連通組接於該主風管且與外界連通的輔助風管，該主風管具有一個用以連通外界的外進氣端部，及用以連通該車輛之車廂空間的一個內進氣端部與一個出風端部； 一個鼓風機，安裝在該主風管中，可被控制啟動而於該主風管中產生自該外進氣端部、該內進氣端部與該輔助風管往該出風端部流動之氣流； 一個風門機構，可被驅動而在一個封閉該外進氣端部之內循環狀態，及一個封閉該內進氣端部之外循環狀態間切換；及 一個降溫器，安裝在該主風管中，且介於該鼓風機與該出風端部間，而能用以對通過之氣流進行降溫處理。
  2. 如請求項1所述的車輛空調系統，還包含一個安裝在該輔助風管的輔助風門，及一個訊號連接該輔助風門的控制裝置，該控制裝置包括一個可被控制啟動而控制該輔助風門自一個封閉該輔助風管的關閉位置，切換至一個使該輔助風管連通外界與該主風管的開啟位置的控制器。
  3. 如請求項2所述的車輛空調系統，該控制裝置還包括一個訊號連接該控制器的計時器，該控制器於被啟動時會控制該計時器開始計時，且會於該計時器每計時一關閉時間，就控制該輔助風門切換至該開啟位置並持續一換氣時間。
  4. 如請求項2所述的車輛空調系統，該控制裝置還包括一個用以設置在該車輛之車廂空間且訊號連接該控制器的氧氣感測器，該氧氣感測器可感測氧氣濃度以產生一個感測訊號，該控制器於被啟動時會控制該氧氣感測器開始感測氧氣濃度，且會於分析該感測訊號而判斷對應之氧氣濃度低於一低氧閥值時，控制該輔助風門切換至該開啟位置。
  5. 3或4所述的車輛空調系統，其中，該控制裝置還包括一個訊號連接該控制器，且可被操作以控制啟動該控制器的控制鍵。
  6. 3或4所述的車輛空調系統，其中，該控制裝置還訊號連接該風門機構，該控制器會於控制該風門機構切換至該內循環狀態時，控制該輔助風門切換至該開啟位置。
  7. 如請求項6所述的車輛空調系統，其中，該控制裝置還包括一個訊號連接該控制器的控制鍵，該控制器會於該控制鍵被操作時被觸發啟動，而控制該風門機構切換至該內循環狀態，並控制該輔助風門切換至該開啟位置。
  8. 如請求項1所述的車輛空調系統，還包含一個設置在該輔助風管中，且用以對流向該主風管之氣流進行空氣濾淨處理的輔助過濾器。
  9. 如請求項1所述的車輛空調系統，還包含一個設置在該輔助風管中，且用以對流向該主風管之氣流進行降溫處理的冷卻單元。
  10. 如請求項9所述的車輛空調系統，其中，該輔助風管是連通在該主風管介於該出風端部與該降溫器間的區段。
  11. 如請求項1所述的車輛空調系統，其中，該輔助風管是連通組接於該主風管介於該降溫器與該鼓風機間的區段。
  12. 如請求項11所述的車輛空調系統，還包含一個設置在該輔助風管中，且用以對流向該主風管之氣流進行降溫處理的冷卻單元。
  13. 如請求項1所述的車輛空調系統，還包含一個安裝在該輔助風管中，且能用以對流向該主風管之氣流進行加熱處理的升溫單元。
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