一種基于透過率和相對濕度的汽車玻璃自動(dòng)除霧系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車除霧技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車玻璃內(nèi)表面自動(dòng)除霧系統(tǒng)，以 及一種基于透過率和相對濕度的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車玻璃內(nèi)表面起霧從物理上面講就是"凝露"現(xiàn)象，當(dāng)雨水天氣，或者空氣比較 潮濕時(shí)，如果外部溫度較低，車內(nèi)外溫差達(dá)到一定范圍后，車內(nèi)潮濕的空氣碰到玻璃就會(huì)冷 凝，形成一層霧氣或霜。濕度大、車內(nèi)外溫度差大是霧氣形成的兩個(gè)條件。
[0003] 機(jī)動(dòng)車輛前擋風(fēng)玻璃上面起霧后會(huì)影響駕駛員的視線，這時(shí)候如果沒有有效處理 的話，一旦前擋風(fēng)玻璃起霧影響了車主的視線，對乘車人員的安全將造成很大的威脅，尤其 當(dāng)駕駛員對前面的路況不了解時(shí)，危險(xiǎn)性急劇增加。一些駕駛員發(fā)現(xiàn)起霧后會(huì)一邊開車一 邊擦去擋風(fēng)玻璃上面的水汽，這樣操作很危險(xiǎn)。而且側(cè)窗和后窗起霧后，駕駛員難以通過車 內(nèi)外的后視鏡來觀察路況。如果道路上出現(xiàn)突發(fā)狀況，會(huì)來不及應(yīng)急處理，釀成事故。
[0004] 因此，為提高汽車舒適性和安全性，急需一種自動(dòng)預(yù)防起霧或者在起霧的初步階 段盡快除去霧氣的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述問題和缺陷，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)防起霧或者在起霧的初步 階段去除霧氣，提高成員的舒適性和安全性。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] -種汽車玻璃自動(dòng)除霧系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0008] 溫度傳感器和濕度傳感器，其數(shù)量為多個(gè)，安裝在車外和車內(nèi)風(fēng)窗位置，測量車內(nèi) 和車外的溫度和濕度；
[0009] 風(fēng)道管路，其包括除濕管路和風(fēng)道管路，并具有多個(gè)進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口連通處設(shè) 有第一切換風(fēng)門，用于切換汽車內(nèi)空氣內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)；
[0010] 第二切換風(fēng)門，其設(shè)置在除濕管路和干燥管路的入口交匯處，選擇性的切換連通 除濕管路和干燥管路之一；
[0011] 干燥器，其設(shè)置干燥管路中，用于管路中空氣的除濕；其中，所述除濕管路的出口 連通所述干燥器之前的干燥管路；
[0012] 控制器，其接收所述溫度傳感器和濕度傳感器的信號(hào)，控制所述第一切換風(fēng)門和 第二切換風(fēng)門的切換。
[0013] 優(yōu)選的是，所述干燥器還包括泄水閥，用于排除干燥器中的水分。
[0014] 優(yōu)選的是，所述風(fēng)道中還設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)。
[0015] 優(yōu)選的是，所述干燥器內(nèi)干燥劑為硅膠。
[0016] 優(yōu)選的是，還包括：風(fēng)道中濕度傳感器，用于測量風(fēng)道中濕度；其中所述控制器接 收所述風(fēng)道中濕度傳感器的濕度，當(dāng)風(fēng)道中濕度傳感器的濕度超過閾值時(shí)，控制所述泄水 閥的開啟一定時(shí)間。
[0017] 優(yōu)選的是，所述除濕管路中還包括加熱器，用于除濕管路中的空氣加熱。
[0018] 優(yōu)選的是，所述控制器可調(diào)節(jié)所述鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力。
[0019] 優(yōu)選的是，所述泄水閥開啟時(shí)間為45~55秒。
[0020] 本發(fā)明的目的還可以進(jìn)一步由一種基于透過率和相對濕度的控制方法來實(shí)現(xiàn)，該 方法包括以下步驟：
[0021] 步驟一：濕度傳感器測量汽車內(nèi)空氣的相對濕度RHa，汽車外部空氣的相對濕度 RH e，溫度傳感器測量汽車內(nèi)部環(huán)境溫度Ta，車窗內(nèi)表面溫度TY，外部環(huán)境溫度T e，；
[0022] 步驟二：控制器接收車內(nèi)空氣的相對濕度RHa，汽車外部空氣的相對濕度RH P，比 較RHa和RH e的大小，當(dāng)RH a > RH e時(shí)，控制器控制第一切換風(fēng)門開啟第一進(jìn)氣口，關(guān)閉第 二進(jìn)氣口，進(jìn)入空氣外循環(huán)模式，當(dāng)RHa < RH e時(shí)，控制器控制第一切換風(fēng)門關(guān)閉第一進(jìn)氣 口開啟第二進(jìn)氣口，進(jìn)入空氣內(nèi)循環(huán)模式。
[0023] 步驟三：控制器根據(jù)溫度傳感器測得車窗內(nèi)表面溫度1\，外部環(huán)境溫度Te，計(jì)算 出玻璃內(nèi)外表面溫差T%，
[0024] Top = | T p _T y
[0025] 其中，T%為汽車車窗玻璃內(nèi)表面和外表面的溫度差，單位為K。
[0026] 根據(jù)玻璃內(nèi)外表面溫差T#和相對濕度RH a計(jì)算出玻璃表面的水汽凝結(jié)厚度TH u，
[0027] THU =Nw ?Mr ?T〇p ?RHa ?e] ?S-1
[0028] 其中，THU為汽車玻璃內(nèi)表面水汽凝結(jié)厚度，單位為mm，N u為水蒸氣物質(zhì)的量單 位為mol，MY為摩爾系數(shù)，單位為L/mol，A為常數(shù)，取值〇. 〇654，S為車窗的面積，單位為 m2，RHa為汽車內(nèi)相對濕度，為百分?jǐn)?shù)。
[0029] 步驟四：根據(jù)求得的水蒸氣凝結(jié)厚度^"可計(jì)算出車窗玻璃凝結(jié)水汽后的透過 率，T M
[0031] 其中，tm為玻璃透過率，為百分?jǐn)?shù)，0為吸收系數(shù)，等于1M' THg為車窗玻璃厚 度，單位為mm〇
[0032] REa= [(nw_lV(nu+l)]2，REp= [018-1)八118+1)]2，111?為水的折射率，11 8為玻璃的 折射率。
[0033] 步驟五：（1)當(dāng)tm=t8時(shí)，車窗玻璃內(nèi)表面沒有霧氣，不需要進(jìn)行除霧。
[0034] (2)當(dāng)時(shí)，車窗內(nèi)表面起霧，但是吸附在玻璃內(nèi)表面的霧氣很薄， 控制單元控制第二切換風(fēng)門開啟干燥管路，車內(nèi)空氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入干燥管路，經(jīng)排氣口吹 向車窗實(shí)現(xiàn)除濕。
[0035] (3)當(dāng)&時(shí)，車窗內(nèi)表面起霧，吸附在玻璃內(nèi)表面的霧氣冷凝結(jié)成小水珠， 控制單元控制第二切換風(fēng)門開啟除濕管路，車內(nèi)空氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入除濕管路除濕，再經(jīng)干 燥管路干燥，經(jīng)排氣口排出實(shí)現(xiàn)除濕。
[0036] 優(yōu)選的是，所述的玻璃透過率tg和水汽凝結(jié)透過率^預(yù)先存儲(chǔ)在控制器中。
[0037] 有益效果
[0038] 本發(fā)明所述的玻璃內(nèi)表面自動(dòng)除霧系統(tǒng)包含有除濕和干燥兩條風(fēng)道管路，其中除 濕風(fēng)道管路系統(tǒng)為汽車自帶空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約了成本；控制單元通過對溫濕度的檢測，靈敏度 高；除濕風(fēng)道管路和干燥風(fēng)道管路之間的自由切換，節(jié)能環(huán)保；兩個(gè)進(jìn)氣口可根據(jù)季節(jié)不 同選擇空氣內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)，實(shí)用性強(qiáng)；控制單元全自動(dòng)化控制除霧，提高了安全性和舒適 性。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明所述的汽車玻璃內(nèi)表面自動(dòng)除霧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖2為本發(fā)明所述的汽車玻璃內(nèi)表面自動(dòng)除霧系統(tǒng)運(yùn)行流程圖。
[0041] 圖3為本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明提供的汽車玻璃內(nèi)表面除霧系統(tǒng)包括第一進(jìn)氣口 110、第二進(jìn) 氣口 120、第一切換風(fēng)門130、鼓風(fēng)機(jī)140、第二切換風(fēng)門150、加熱器160、干燥器170、泄水 閥180、第一出氣口 190、第二出氣口 200、控制器210。
[0044] 第一進(jìn)氣口 110與車外連通，作為機(jī)動(dòng)車內(nèi)部和外部空氣交換口，能夠?qū)C(jī)動(dòng)車 外部空氣引入到機(jī)動(dòng)車內(nèi)部。
[0045] 第二進(jìn)氣口 120連通機(jī)動(dòng)車內(nèi)，為汽車內(nèi)部空氣入口，可將車內(nèi)空調(diào)制冷或制熱 后的空氣直接再次導(dǎo)入。
[0046] 風(fēng)道管路，其包括除濕管路和風(fēng)道管路，并具有多個(gè)進(jìn)氣口，第一進(jìn)氣口 110,第二 進(jìn)氣口 120,并在進(jìn)氣口連通處設(shè)有第一切換風(fēng)，150,第一切換風(fēng)門為雙通道單開關(guān)式設(shè) 計(jì)，當(dāng)切換風(fēng)門位于進(jìn)氣口 110的通道時(shí)，第一進(jìn)氣口 110處于關(guān)閉狀態(tài)，而第二進(jìn)氣口 120 開啟；當(dāng)切換風(fēng)門位于第二進(jìn)氣口 120的通道時(shí)，第二進(jìn)氣口處于關(guān)閉狀態(tài)，而第一進(jìn)氣口 110開啟。
[0047] 鼓風(fēng)機(jī)140設(shè)置風(fēng)力調(diào)節(jié)閥，風(fēng)力調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)風(fēng)速大小。鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)速為三個(gè) 檔位，1~3檔，數(shù)字越大，風(fēng)力越大，鼓風(fēng)機(jī)140的輸出風(fēng)路管道在轉(zhuǎn)換口出分成兩個(gè)管路， 即為除濕管路和干燥管路。
[0048] 第二切換風(fēng)門150位于風(fēng)路管道的轉(zhuǎn)換口處，用于風(fēng)道管路除濕管路和干燥管路 之間的切換，采用選擇式設(shè)計(jì)，當(dāng)風(fēng)路