车载内环境管理系统及车内环境控制方法
【专利摘要】本发明提供一种车载内环境管理系统，包括控制模块、全热交换机以及将该全热交换机固定在车体上的安装罩壳。本发明还提供一种车内环境控制方法，二氧化碳浓度值C与二氧化碳浓度设定值C0进行比较，当C≥C0时，风门电机关闭旁通风门，开启新风风机和排风风机，新风风机将室外新风送入车内，排风风机将车内空气送入室外，实现外循环；当C＜C0时，风门电机开启旁通风门，开启排风风机，关闭新风风机，排风风机通过内循环旁通将车内空气送入静电除尘器中净化，净化后的空气被重新送入车内，实现内循环。本发明通过全热交换机实现外循环换气和内循环净化的交替工作，最大限度的节约能源，提高车内空气质量和乘车舒适度。
【专利说明】车载内环境管理系统及车内环境控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车安全行驶和乘客舒适性的辅助电器【技术领域】，具体涉及一种车载内环境管理系统及车内环境控制方法。
【背景技术】
[0002]在空气中的二氧化碳浓度含量较高时，容易造成人昏昏欲睡、注意力不集中等问题，尤其在夏季或冬季，人数较多的公交车内由于空气缺少流通，车内的二氧化碳浓度会随着用户的呼吸作用越来越高，车内空气质量较差，严重时会影响人体的健康，无法满足舒适的乘车环境。因此需要用室外新鲜空气随时更换被污染了的室内空气，最常用的做法是在采用换气扇对车内进行换气，但是利用换气扇将车内空气排到车外时，会把车内经过空调设备制冷或制热的空气也毫无保留地排至车外，大大影响了车载空调设备的制冷或制热效果，尤其在车内二氧化碳浓度不是很高时，采用新风换气，浪费能源。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种能实现内外循环的车载内环境管理系统。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种车载内环境管理系统，包括控制模块、全热交换机以及将该全热交换机固定在车体上的安装罩壳；所述全热交换机包括内置有热交换机芯的机壳，该机壳内交叉设置有与热交换机芯连接的室外进风通道和室内排风通道，所述室外进风通道包括设置在机壳前端一侧的新风进口以及对角设置在机壳侧端的新风出口，所述室内排风通道包括设置在机壳前端另一侧的排风出口以及对角设置在机壳侧端的排风进口，所述新风出口处设置有静电除尘器和新风风机，所述排风进口处设置有排风风机，所述机壳内设置有用于连通所述排风进口与新风出口的内循环旁通，该内循环旁通中设置有通过风门电机控制的旁通风门；所述控制模块的信号输入端与内置在室内的二氧化碳浓度传感器电连接，控制模块的信号输出端分别与静电除尘器、新风风机、排风风机和风门电机电连接。
[0006]本发明通过内置的热交换机芯实现新风进风和室内排风的热交换，冬季室外温度较低时，室内排风对新风进风进行预热，夏季室外温度较高时，室内排风与新风进风进行热交换，降低新风进风的温度，充分利用了室内排风与新风进风的温差。
[0007]本发明室外进风通道和室内排风通道交叉设置，并设置有新风风机和排风风机，可以提高热交换效率，进行外部新风换气，实现外循环，所述内循环旁通连通所述排风进口与新风出口，可进行室内空气净化，实现内循环。
[0008]所述新风进口处设置有粗效过滤网。粗效过滤网用于对室外新风进行过滤，所述静电除尘器用于对室外新风进一步过滤除尘或对来自内循环旁通的室内空气进行净化，吸附空气中二氧化碳，进而提高进入室内的空气洁净度及维持室内空气的质量，降低室内二氧化碳的浓度。
[0009]进一步地，所述安装罩壳包括罩壳本体，该罩壳本体内开设有全热交换机容置槽，罩壳本体一侧设置有新风进风腔和排风进风腔，罩壳本体另一侧设置有新风出风腔和排风出风腔，其中新风进风腔和排风出风腔与室外连通，排风进风腔和新风出风腔与室内连通；所述新风进风腔与所述新风进口通过风管一连通，所述排风出口与所述排风出风腔通过风管二连通，所述排风进风腔与所述排风风机连通，该排风风机通过风管三与所述排风进口连通，所述新风出口与所述新风风机通过风管四连通，该新风风机与所述排风出风腔连通。
[0010]本发明的安装罩壳内采用风管连接各接口，安装方便，节约安装空间。
[0011]所述新风进风腔顶端开设有开口向前的迎风格栅，所述排风出风腔顶端开设有开口向后的背风格栅。
[0012]所述新风进风腔和排风出风腔底端均开设有导雨柱。
[0013]本发明还提供一种采用上述车载内环境管理系统的车内环境控制方法，包括如下步骤:
[0014]I)设置在车内的二氧化碳浓度传感器实时检测车内二氧化碳浓度值C ；
[0015]2)控制模块采集二氧化碳浓度传感器信号，将二氧化碳浓度值C与二氧化碳浓度设定值Ctl进行比较，当C > Ctl时，执行步骤3)，当CXCtl时，执行步骤4)；
[0016]3)控制模块控制风门电机关闭旁通风门，开启新风风机和排风风机，新风风机通过室外进风通道将室外新风送入车内，排风风机通过室内排风通道将车内空气送入室外，实现外循环，对车内空气进行换气；
[0017]4)控制模块控制风门电机开启旁通风门，开启排风风机，关闭新风风机，排风风机通过内循环旁通将车内空气送入静电除尘器中净化，净化后的空气被重新送入车内，实现内循环，对车内空气进行净化。
[0018]所述控制模块通电后立即启动静电除尘器。
[0019]由以上技术方案可知，本发明利用控制模块采集车内二氧化碳浓度，进而控制全热交换机实现外循环换气和内循环净化的交替工作，最大限度的节约能源，提高车内空气质量和乘车舒适度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明车载内环境管理系统的主视图；
[0021]图2为本发明车载内环境管理系统的侧视图，示出了各风管的位置示意图；
[0022]图3为本发明中全热交换机的结构示意图。
[0023]图中:100、全热交换机，101、静电除尘器，102、新风风机，103、排风风机，104、风门电机，105、粗效过滤网，110、热交换机芯，120、机壳，131、新风进口，132、新风出口，141、排风进口，142、排风出口，150、内循环旁通，200、控制模块，210、二氧化碳浓度传感器，300、安装罩壳，301、风管一，302、风管二，303、风管三，304、风管四，310、罩壳本体，320、全热交换机容置槽，330、新风进风腔，331、迎风格栅，340、排风进风腔，350、新风出风腔，360、排风出风腔，361、背风格栅。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
[0025]本发明提供一种车载内环境管理系统，包括控制模块200、全热交换机100以及将该全热交换机固定在车体上的安装罩壳300。
[0026]如图3所不,所述全热交换机100包括一个长方体的机壳120,该机壳内交叉设置有室外进风通道和室内排风通道，两通道之间通过密封隔板分开，两通道的交叉位置处设置有热交换机芯110。所述室外进风通道包括新风进口 131和新风出口 132，所述室内排风通道包括排风进口 141和排风出口 142，其中新风出口和排风进口的外侧分别通过风管四304和风管三303与新风风机102和排风风机103连通。所述室外进风通道内设置有空气净化装置，该空气净化装置包括设置在新风进口处的粗效过滤网105以及设置在新风出口处的静电除尘器101，其中静电除尘器通过除尘器电源进行开关控制。粗效过滤网和静电除尘器的寿命为2-3个月，可清洗再使用，热交换机芯采用ABS框架纸芯结构。
[0027]所述新风进口 131设置在机壳前端的一侧，新风出口 132对角设置在机壳的侧端，所述排风出口 142设置在机壳前端的另一侧，排风进口 141对角设置在机壳的另一个侧端。机壳顶端还设置有上盖，检修时可直接将上盖打开，操作方便。
[0028]所述机壳内还设置有用于连通排风进口与新风出口的内循环旁通150，该内循环旁通内设置有采用风门电机104控制的旁通风门。
[0029]除尘器电源电压为DC24V，功率彡50W，风门电机的电压为DC24V，功率彡12W。
[0030]如图1和2所不,所述安装罩壳300包括罩壳本体310,该罩壳本体内开设有全热交换机容置槽320,罩壳本体一侧设置有新风进风腔330和排风进风腔340,罩壳本体另一侧设置有新风出风腔350和排风出风腔360，其中新风进风腔和排风出风腔与室外连通，排风进风腔和新风出风腔与车内连通。所述新风进风腔与所述新风进口通过风管一 301连通，所述排风出口与所述排风出风腔通过风管二 302连通，所述排风进风腔与所述排风风机连通，该排风风机通过风管三303与所述排风进口连通，所述新风出口与所述新风风机通过风管四304连通，该新风风机与所述排风出风腔连通。
[0031]所述新风进风腔顶端开设有开口向前的迎风格栅331，所述排风出风腔顶端开设有开口向后的背风格栅361。
[0032]如图2所示，所述控制模块200的信号输入端与内置在室内的二氧化碳浓度传感器210电连接，控制模块的信号输出端分别与静电除尘器101、新风风机102、排风风机103和风门电机104电连接，所述控制模块通电后立即启动静电除尘器，通过静电除尘器对空气进行净化。
[0033]本发明中全热交换机的工作原理描述如下:
[0034]当车辆长时间运行导致车内空气质量较差时，将新风风机和排风风机打开，内循环旁通的旁通风门关闭，全热交换机可实现外循环，对车内污浊空气进行换气，其中粗效过滤网和静电除尘器对进入车内的新风进行两次除尘。当车内空气质量较好时，排风风机继续运行，关闭新风风机，并打开内循环旁通内的旁通风门，新风进口处因气压原因不进风，全热交换机可通过排风进口和新风出口形成的旁通实现内循环工作，其中静电除尘器可对车内空气进行净化，维持车内空气质量。
[0035]本发明中全热交换机结合安装罩壳的工作原理描述如下:
[0036]车内污浊空气进入排风进风腔，在排风风机的作用下，通过风管三进入全热交换机的排风进口。车外的新风通过迎风格栅进入新风进风腔，由于排风风机的作用，新风出风腔形成负压，能将新风进风腔内的新风通过风管一进入全热交换机的新风进口，然后与来自排风进风腔的车内排风在全热交换机芯内进行热交换，缩小新风与排风的温度差，换热后的车内排风由全热交换机排风出口通过风管二进入排风出风腔内，并在气压的作用下由背风格栅排出车外，而换热后的车外新风由全热交换机新风出口通过风管四进入新风出风腔，并在气压的作用下进入车内，完成换气。
[0037]本发明还提供一种采用上述车载内环境管理系统的车内环境控制方法，包括如下步骤:
[0038]I)设置在车内的二氧化碳浓度传感器实时检测车内二氧化碳浓度值C ；
[0039]2)控制模块采集二氧化碳浓度传感器信号，将二氧化碳浓度值C与二氧化碳浓度设定值Ctl进行比较，当C > Ctl时，执行步骤3)，当CXCtl时，执行步骤4)；
[0040]3)控制模块控制风门电机关闭旁通风门，开启新风风机和排风风机，新风风机通过室外进风通道将室外新风送入车内，排风风机通过室内排风通道将车内空气送入室外，实现外循环，对车内空气进行换气；
[0041 ] 4)控制模块控制风门电机开启旁通风门，开启排风风机，关闭新风风机，排风风机通过内循环旁通将车内空气送入静电除尘器中净化，净化后的空气被重新送入车内，实现内循环，对车内空气进行净化。
[0042]以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种车载内环境管理系统，其特征在于， 包括控制模块(200)、全热交换机(100)以及将该全热交换机固定在车体上的安装罩壳(300)； 所述全热交换机(100)包括内置有热交换机芯(110)的机壳(120),该机壳内交叉设置有与热交换机芯连接的室外进风通道和室内排风通道，所述室外进风通道包括设置在机壳前端一侧的新风进口(131)以及对角设置在机壳侧端的新风出口(132)，所述室内排风通道包括设置在机壳前端另一侧的排风出口(142)以及对角设置在机壳侧端的排风进口(141)，所述新风出口处设置有静电除尘器(101)和新风风机(102)，所述排风进口处设置有排风风机(103)，所述机壳内设置有用于连通所述排风进口与新风出口的内循环旁通(150)，该内循环旁通中设置有通过风门电机(104)控制的旁通风门； 所述控制模块(200)的信号输入端与内置在室内的二氧化碳浓度传感器(210)电连接，控制模块的信号输出端分别与静电除尘器(101)、新风风机(102)、排风风机(103)和风门电机(104)电连接。
2.根据权利要求1所述的车载内环境管理系统，其特征在于，所述新风进口(131)处设置有粗效过滤网(105)。
3.根据权利要求1所述的车载内环境管理系统，其特征在于，所述安装罩壳(300)包括罩壳本体(310),该罩壳本体内开设有全热交换机容置槽(320),罩壳本体一侧设置有新风进风腔(330)和排风进风腔(340)，罩壳本体另一侧设置有新风出风腔(350)和排风出风腔(360)，其中新风进风腔和排风出风腔与室外连通，排风进风腔和新风出风腔与室内连通； 所述新风进风腔(330)与所述新风进口(131)通过风管一(301)连通，所述排风出口(142)与所述排风出风腔(360)通过风管二(302)连通，所述排风进风腔(340)与所述排风风机(103)连通，该排风风机通过风管三(303)与所述排风进口(141)连通，所述新风出口(132)与所述新风风机(102)通过风管四(304)连通，该新风风机与所述排风出风腔(360)连通。
4.根据权利要求3所述的车载内环境管理系统，其特征在于，所述新风进风腔(330)顶端开设有开口向前的迎风格栅(331)，所述排风出风腔(360)顶端开设有开口向后的背风格栅(361)。
5.根据权利要求3所述的车载内环境管理系统，其特征在于，所述新风进风腔和排风出风腔底端均开设有导雨柱。
6.采用权利要求1-5所述车载内环境管理系统的车内环境控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)设置在车内的二氧化碳浓度传感器实时检测车内二氧化碳浓度值C； 2)控制模块采集二氧化碳浓度传感器信号，将二氧化碳浓度值C与二氧化碳浓度设定值Ctl进行比较，当C彡Ctl时，执行步骤3)，当CXCtl时，执行步骤4)； 3)控制模块控制风门电机关闭旁通风门，开启新风风机和排风风机，新风风机通过室外进风通道将室外新风送入车内，排风风机通过室内排风通道将车内空气送入室外，实现外循环，对车内空气进行换气； 4)控制模块控制风门电机开启旁通风门，开启排风风机，关闭新风风机，排风风机通过内循环旁通将车内空气送入静电除尘器中净化，净化后的空气被重新送入车内，实现内循环，对车内空气进行净化。
7.根据权利要求6所述的车内环境控制方法，其特征在于，所述控制模块通电后立即启动静电除尘器。
【文档编号】B60H1/00GK104325862SQ201410570894
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】胡伟, 戴茂方, 王 华, 詹桉, 杨宏波 申请人:安徽安凯汽车股份有限公司