专利名称：减少车辆中的空气污染的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种减少车辆内部特别是例如轿车车辆的载客车厢内的空气污染的系统。
在许多拥挤的城市中，事实上在许多其它地区，大气污染是一种严重的有损于健康的公害它还可以降低能见度和/或产生难嗅的臭味。当一层较冷的空气滞留在一层暖空气下面时产生一种气温倒转或热转化，这时就会延缓大气的混合，并在地面附近积聚起空气中的污染物。这种热转化现象可能在低风速的静止高压下持续很长时间。这在例如墨西哥城和洛杉机等地是常见的现象。
在这种空气污染频繁发生的地区，许多车辆装备有空气调节器，它处理进入车辆乘客车厢内的空气。除了加热或冷却乘客车厢内的空气外，这种空调器通常备有过滤器，以从车辆乘客车厢内的空气中除去空气中夹带的颗粒物质。这种空调器一般装在基本上密封好的车辆乘客车厢内，使周围的空气不能进入乘客车厢，空调器只是在乘客车厢内循环空气。虽然这些通常的系统能够改善一般等级的乘客舒适程度，但不能(除了过滤空气中夹带的颗粒物质)改善车辆内的空气质量。一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氧化氮、光化学氧化剂和非甲烷系烃等周围大气中的污染物仅仅是通过空调器在车辆乘客车厢中循环，威胁着乘客的健康。而且，由于乘客车厢一般不带防泄漏密封，车外周围大气中的空气污染不知不觉地就渗入车辆乘客车厢。
本发明的一个目的是减少并尽可能消除上述与车辆乘客车厢内的空气污染有关的问题。
因此，本发明提供一种减少车辆内空气污染的装置，该装置包括适合于以液态贮存一种可呼吸的气体的装置、将该可呼吸气体引入到所述车辆的乘客车厢内的装置和控制可呼吸气体向乘客车厢内的引入的装置，从而从所述车厢内排出空气污染物。
可呼吸气体包括一种自备清洁空气供应品，其可以一种控制的方式引入车辆乘客车厢内，以便从车辆乘客车厢内排出空气污染物，从而保持车厢内的高质量的空气。可呼吸气体可以包括贮存在一标准空气瓶中的压缩空气或液化空气，或者对于卡车、火车、轮船等较大的车辆来说可以提供车载装置来处理大气中的空气，并在用来引入乘客车厢内贮存之前，将其压缩和/或液化、过滤。
优选提供传感车辆外周围气压和车厢内气压的装置，控制装置适合于以足够的速率释放可呼吸气体，以使车厢内的气压保持在周围气压之上。通过相对于外部环境保持一恒定的压差并保持清洁的可呼吸气体的强制流动，一些最初流入车内的污染的空气必然随之通过车辆的空气排出管排出。通过保持大约0.05巴的正压差(即，保持车辆乘客车厢内的压力高于车外周围大气压力大约5％)，不仅乘客车厢内的污染空气逐渐通过车辆的排气管排出，而且乘客车厢内略微过压也可防止污染空气通过密封差的门窗等进入乘客车厢内。
虽然本发明的装置的最简单形式为手动操作的，而优选提供一种自动控制装置或控制器，例如适当的微处理器。控制器可以适用于传感车辆的速度，从而当所传感的车速低于一第一预定速度(例如40mph/64kph)时将可呼吸气体释放到车辆乘客车厢内，当所传感的车速超过一第二预定速度(例如45mph/74kph)时停止可呼吸气体的释放。这是基于这种假设当车辆在高于第二预定速度行驶时，几乎肯定是在一非拥挤的地区，推测起来该地区应该是一低空气污染的地区，因此可以节省车上携带的清洁空气供应品。括弧内所建议的第一和第二速度是为了避免控制装置“搜索”，这两个速度是可以很清楚地进行调节，从而适合于不同地区的空气污染程度的速度。可以提供附加的或替换的装置，使乘客能够设定、调节这两个预定的速度。
这种减少车内空气污染的装置也可与向可呼吸气体流中释放香味的装置配合使用，从而使进入车辆车厢内的清洁空气具有一种使人愉快的芳香。
如上所述，许多在空气污染严重地区的车辆都装备有空调系统。本发明的控制装置优选适合于当所传感的车速低于另一预定车速(其可以与上述第一速度相同)时致动车辆空调系统，以在乘客车厢内使空气循环并防止空气从车外进入。该控制装置也可以适合于当所传感的车速超过一第四预定速度(其可以与第二预定速度相同)时致动空调系统，以将车外的空气抽入乘客车厢内。这些配置也是基于这样一种假设在车辆能够高速行驶的地区空气污染的程度不高。
前面概括地描述了本发明，下面参考附图，仅以举例的方式描述本发明。
图1为本发明的装置的第一手动操作的实施例的一简图；图2为本发明的装置的第二自动控制的实施例；和图3为本发明的装置的第三自动控制的实施例。
在图1、2和3中相似的标号表示相似的部件。
在图1所示的实施例中，一标准的空气瓶2，例如一盛装压缩空气或液化空气的医用空气瓶和与其相连的调节阀4安装在车辆内一适当的位置(未示出)。来自气瓶2的可呼吸气体以由调节阀4和开关阀6控制的流量引入车辆乘客车厢C，开关阀6可以在乘客车厢内手动操作，也可以电动操作(例如只要车辆的发动机运行就接通)。
在图2所示的实施例中，在瓶2与开关阀6之间的气体管路上装设有一控制阀8，该控制阀8属于那种出故障时就关闭的类型。控制阀8由线路12、14连接于一电子控制器10(一适当编程的微处理器)。控制器10通过线路20连接于一车速传感器18，它响应于一指示所传感的车速已经低于一第一预定速度(例如40mph/64kph)或已经超出一第二预定速度(例如45mph/72kph)的信号，分别将控制阀8移动到打开或关闭的位置，从而允许可呼吸气体进入车辆乘客车厢C。控制器10还适合于响应于所传感的车速通过线路16控制一车辆空调器。控制器10将信号沿线路16传递到空调器，以便当车速较低或控制阀8开着时使空气在车辆乘客车厢C内循环，而当车速较高或控制阀8关闭时使周围的空气进入车辆乘客车厢C。
在图3所示的实施例中，一差动气压计压力传感器22将一信号沿线路24传递到控制器10，指示车外的周围大气压与车辆乘客车厢内的气压的压差，控制器10响应于所传感的气压差通过线路26致动一第二控制阀28(也是“fail safe”型式，即，个别部件出故障时工作可靠但性能下降)。本系统适合于在车辆乘客车厢C内保持一微小的正压，以防止污染的大气进入，平均正“过压”为大约0.05巴。为了避免“搜索”，对控制器10这样编程，使当车辆乘客车厢C内的气压小于车外周围气压之上大约0.02巴时打开控制阀28，当车辆乘客车厢C内的气压比周围大气压高大约0.2巴时关闭阀28。
上面描述的实施例适合于以后组装或整装的方式安装在任何类型的车辆内，例如轿车、公共汽车、卡车、火车、船舶、小型飞机等等。当气瓶2固定于车辆上时可重复充气(例如对于道路车辆来说在加油站上)，或者将气瓶2可拆卸地固定于车辆，这样，当瓶中空气用完时可以简单而迅速地用一装满的气瓶替换。可以提供某种装置(未示出)将某种类型的香味加入进入车辆乘客车厢C的可呼吸气体中，以提供一种令人愉快的芳香，从而改善乘客车厢的环境并抵御可怕得无法形容的天然的臭味。
前面已经描述了本发明的具体实施例，对于熟悉本领域技术的人士来说，许多修改和应用都是显而易见的。例如，在大型车辆上可能装有若干个气瓶2，并/或带有车载的用于从车外的大气中抽取空气并将其压缩并/或液化后装入瓶2中，或直接向车辆乘客车厢C提供这种干净的可呼吸气体的装置。在经常需要开门的车辆(例如公共汽车)中可以省去上述气压差传感器，如果装了这种传感器，在经常开门时可以不用。可以提供使乘客能够调节使各控制阀致动的速度和/或压力的装置，以满足个人的要求，或适应不同的周围条件，并采用一种一氧化碳监视器，以便当一氧化碳超过一预定值时启动干净的可呼吸气体的入流。该一氧化碳监视器可以超越任何其它控制(例如速度或压差)以便一直保证司机和乘客的健康、安全和舒适。此外，虽然上面结合车辆乘客车厢描述了本发明，容易理解，本发明同样适用于其它类车厢，例如运输家畜的车厢，事实上，适用于运输空气污染有不利影响的任何物质的车厢。
权利要求
1.一种减少车内空气污染的装置，该装置包括适合于以液态贮存一种可呼吸的气体的装置、将该可呼吸气体引入所述车辆的乘客车厢的装置和控制可呼吸气体向乘客车厢内的引入的装置，从而从所述车厢内排出空气污染物。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于包括传感周围气压和所述车厢内的气压的装置，控制装置适合于以足够的速率释放可呼吸气体，以使车厢内的气压保持在周围气压之上。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于包括传感车速的装置，控制装置适合于当所传感的车速低于一第一预定车速时致动可呼吸气体的释放。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于控制装置适合于当所传感的车速超出一第二预定车速时停止可呼吸气体的释放。
5.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于包括向车厢内释放一种香味的装置。
6.基本上如前述任一权利要求所述的并参考附图的装置。
7.一种带有上述任一权利要求所述的装置的车辆。
8.一种如权利要求7所述的包括一空气调节系统和车速传感装置的车辆，其特征在于控制装置适合于当所传感的车速低于一第三预定车速时致动空调系统，以在所述车厢内使空气循环并防止空气从车外进入。
9.一种如权利要求8所述的车辆，其特征在于控制装置适合于当所传感的车速超过一第四预定速度时致动空调系统以将车外的空气抽入所述车厢内。
10.一种如权利要求7至9中任一项所述的车辆，其特征在于贮存装置可拆卸地固定于车辆上。
11.一种如权利要求7至10中任一项所述的车辆，其特征在于其包括从周围空气中产生所述可呼吸气体的装置。
全文摘要
一种减少车辆乘客车厢内的空气携带的污染物的装置,其包括贮存可呼吸气体的装置和控制所述可呼吸气体进入车厢的装置,从而从车厢内排出空气携带的污染物。
文档编号B60H3/00GK1193575SQ9810555
公开日1998年9月23日 申请日期1998年3月13日 优先权日1997年3月14日
发明者R·J·马沙 申请人:英国氧气集团有限公司