專利名稱：用于汽車的空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的空調(diào)裝置，尤其是一種用于對汽車室內(nèi)進行初步空調(diào) 的裝置，其可獨立于汽車驅(qū)動裝置的工作狀態(tài)被激活。此外，本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)汽車-乘 客室的室內(nèi)溫度的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已知多種用于對汽車，尤其是轎車客艙內(nèi)室進行初步空調(diào)的裝置。 它們大多設計為停車采暖裝置并且例如可以借助遙控裝置或定時器在汽車開始運轉(zhuǎn)之前 就用來加熱汽車內(nèi)室并且必要時用來預熱汽車驅(qū)動裝置。然而，在此已證實不利的是，需要用電池給停車采暖裝置供能。對于這種應用情 形，由于汽車電池尺寸必須設計得足夠大，由此加大了電池對空間的需求并且增加了汽車 的重量。這對電動汽車或混合動力汽車是尤其不利的，因為那些電動模式的汽車由于僅有 限地可供使用的電能儲存的可能性，本來就具有有限的行程距離。因此在這種汽車中采用 電池供能的停車采暖裝置會造成行程距離方面的負擔。此外，從DE 10227131A1中已知一種在汽車座椅元件的軟墊中安裝的、具有一些 冷卻水通道的潛熱儲存器。在此，在汽車的軟墊中集成至少一個充滿可降溫的液體的彈性 熱墊，該可降溫的液體可以放熱地結(jié)晶。熱墊在此視聚集狀態(tài)而定來影響軟墊的硬度。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于汽車內(nèi)室的空調(diào)裝置，其 可以與汽車驅(qū)動裝置的工作狀態(tài)無關(guān)地并且盡可能不需要汽車電池地被驅(qū)動。此外，本發(fā) 明的目的是，提供一種自動化程度盡可能大的和自動工作的空調(diào)裝置，該空調(diào)裝置在汽車 開始運轉(zhuǎn)之前在需要盡可能少的汽車內(nèi)部能源的情況下創(chuàng)造出一個期望的和最佳的車內(nèi) 氣候。該技術(shù)問題通過一種用于機動車，尤其是轎車的空調(diào)裝置來解決，該空調(diào)裝置包 括控制裝置和至少一個與至少一種布置在所述汽車的乘客艙內(nèi)部的儲熱介質(zhì)耦合的加熱 裝置和/或冷卻裝置。其中，加熱裝置和/或所述冷卻能夠裝置與汽車驅(qū)動裝置的工作狀 態(tài)無關(guān)地被激活，并且控制裝置設計用于至少在考慮室外溫度的情況下調(diào)節(jié)所述加熱裝置 和/或冷卻裝置，因此，乘客在開始行駛時已發(fā)現(xiàn)在乘客艙中有一個期望的和適宜的車內(nèi) 氣候。此外，空調(diào)裝置的控制裝置設計用來在至少考慮到室外溫度的情況下調(diào)節(jié)加熱裝 置和/或冷卻裝置。以這種方式和方法可以為汽車乘客室提供一種在很大程度上自動調(diào)節(jié) 的、特別是自激活的空調(diào)裝置。與所測得的或傳感器檢測的室外溫度有關(guān)，控制裝置尤其也在汽車發(fā)動機已關(guān)閉 時設計用于提供并且創(chuàng)造一種預先給定的車內(nèi)氣候。視季節(jié)和汽車的停車位置而定，控制 裝置將汽車室內(nèi)的額定溫度和實際溫度與居于支配地位的室外溫度進行比較，并且相應地加熱或主動地冷卻乘客艙。在此，可以從實際溫度和額定溫度的預先給定的偏差開始并且考慮居于支配地位 的室外溫度來激活控制裝置或加熱裝置和/或冷卻裝置。按本發(fā)明的第一種有利的設計方案規(guī)定，控制裝置設計用于在進一步考慮到陽光 照射的情況下調(diào)節(jié)加熱裝置和/或冷卻裝置。為此，給控制裝置至少提供室外溫度傳感器 和/或室內(nèi)溫度傳感器的信號。額外地，控制裝置可以與光傳感器或紫外線傳感器耦連，以 便測量太陽照射度并因此使用該照射度來調(diào)節(jié)加熱裝置和/或冷卻裝置。按本發(fā)明的另一種有利的設計方案規(guī)定，加熱裝置和/或冷卻裝置僅在汽車與外 部能源耦連時可被操作或激活。以這種方式和方法，可以確保不使用車內(nèi)能源來進行停車 加熱或停車空調(diào)。亦即，僅通過外部能量的供給來進行對汽車乘客艙的按本發(fā)明的停車加熱或停車 空調(diào)，因此汽車內(nèi)部的能量儲存器至少對于停車加熱裝置或停車空氣調(diào)節(jié)裝置來說很大程 度上并未被動用。這尤其在電動車和混合動力車中證實有如下優(yōu)點，S卩，按本發(fā)明的停車加熱裝置 或停車空調(diào)裝置的運行不會對汽車行程距離產(chǎn)生不利的影響。此外，按本發(fā)明的另一種有利的設計方案規(guī)定，控制裝置設計成基于汽車與外部 能源的分離而去激活加熱裝置或冷卻裝置。若加熱裝置和/或冷卻裝置處于加熱或冷卻乘 客艙的階段，并且例如在汽車啟動前斷開一個設置用于運行加熱裝置和/或冷卻裝置的外 部電能的能量供給，上述措施就直接導致加熱裝置和/或冷卻裝置的去激活，以保護汽車 電池。按本發(fā)明的另一種優(yōu)選的設計方案規(guī)定，儲熱介質(zhì)集成到乘客艙存在的室內(nèi)部件 中。儲存介質(zhì)在此例如可以設計為潛熱儲存器，并且為了儲存熱能進行相位過渡或其聚集 態(tài)的改變。儲熱介質(zhì)例如很可能是常見的潛熱儲存材料，如醋酸鈉-三水化物定影鹽(硫 代硫酸鈉)、芒硝(硫酸鈉)以及帶有添加物硝酸鋰的硝酸鎂-六水化物。各儲熱介質(zhì)要么 直接與加熱裝置和/或冷卻裝置接觸地布置，要么與其通過載熱體間接地熱耦合。通過將儲熱介質(zhì)設置在汽車內(nèi)室中，一方面直接在乘客艙中已在車開動之前就儲 存了較大的能量，其隨著汽車開始運轉(zhuǎn)可以連續(xù)地要么以寒冷的形式要么以溫暖的形式輸 出ο此外，在此按進一步方案規(guī)定，儲熱介質(zhì)分成多個儲存模塊或設置多個空間上分 開布置的、充滿儲熱介質(zhì)的儲存模塊。各儲存模塊在此可以集成在各種不同的乘客艙室 內(nèi)部件中，例如在汽車座、汽車座椅墊、座椅靠背、頭枕、扶手、側(cè)面內(nèi)襯、車頂、方向盤、儀表 板、A、B和C柱內(nèi)襯和放腳空間襯層中。視所選的各儲存模塊具體幾何形狀的設計方案和其在汽車室內(nèi)部件上或中的布 置而定，各儲存模塊一方面分別局部地與加熱元件和/或冷卻元件耦連，例如與可電操控 的珀耳帖(Peltier)元件耦連。另一方面或可選擇地為此各儲存模塊與加熱劑回路或冷卻 劑回路熱耦連，以便例如由唯一一個中央加熱裝置和/或冷卻裝置將加熱劑或冷卻劑帶到 期望的溫度水平，以便隨后將加熱劑或冷卻劑輸送給各儲熱模塊。此外可以規(guī)定，各儲存模塊設計成能夠彼此獨立地加熱和/或冷卻。在乘客艙內(nèi) 布置在不同位置的儲熱模塊可以以這種方式彼此獨立地使用，并且用于在乘客艙內(nèi)產(chǎn)生局部的和彼此分離的空調(diào)區(qū)。同樣也可以按受控制的方式和方法對儲熱模塊進行“卸載”，因此，按乘客需求而 定，要么伴隨短時間較高的加熱功率或冷卻功率較快地卸載，要么在很大程度上持久和連 續(xù)地將熱能輸出到乘客艙處。除了所述的空調(diào)裝置外，本發(fā)明還設計一種配設有按本發(fā)明的空調(diào)裝置的汽車。除了所述的空調(diào)裝置外本發(fā)明還涉及一種調(diào)節(jié)汽車乘客艙室內(nèi)溫度的方法，其 中，該方法按下列步驟進行。首先檢查汽車是否連接到外部能源上，例如連接到電能供給裝 置上。在這種情況下，首先例如借助各自配設的傳感器裝置確定室外溫度和室內(nèi)溫度，并且 相互比較。當室外溫度和室內(nèi)溫度之間的偏差超過一個預先給定的、可以與各溫度水平有 關(guān)地選擇的限值時，加熱裝置和/或冷卻裝置通過空調(diào)裝置的控制裝置被激活。所述加熱裝置和/或冷卻裝置由配屬的控制裝置驅(qū)動，直到額定溫度和實際溫度 的偏差降低到給定的閾值以下。額定溫度可以在此要么由使用者設定，要么也由控制裝置 依據(jù)居于支配地位的室外溫度、季節(jié)以及陽光照射自行選擇。激活加熱裝置和/或冷卻裝置，以便尤其用于加熱和/或冷卻至少一種布置在乘 客艙內(nèi)部的儲熱介質(zhì)，尤其是潛熱儲存器。雖然潛熱儲存器具有一個較高的熱能儲存能力， 但是本發(fā)明不僅局限于作為儲存介質(zhì)的潛熱儲存器上?？梢允褂酶鞣N儲熱介質(zhì)，例如水或 具有較高熱容量的類似液體和固體。因此，原則上也可以考慮石蠟、尤其是硬質(zhì)石蠟作為本 發(fā)明的儲熱介質(zhì)。此外，按本發(fā)明的方法的特征在于，隨著汽車與外部能源，尤其是電源去耦，去激 活加熱裝置和/或冷卻裝置。與之相應地，按本發(fā)明的另一種設計方案還規(guī)定，隨著汽車與 外部能源耦連，自行激活加熱裝置和/或冷卻裝置。之后，在盡可能考慮到車內(nèi)的儲能器的情況下，將乘客艙或汽車內(nèi)室?guī)У揭粋€預 先給定的溫度水平，其中，分別在考慮到居于支配地位的室外溫度時調(diào)節(jié)加熱或冷卻功率。此外，按本發(fā)明的另一種有利的設計方案規(guī)定，儲熱介質(zhì)在汽車運行時借助控制 裝置可控地輸出所儲存的熱能。在乘客艙內(nèi)部儲存的熱能可以以這種方式和方法用于促進 汽車的加熱和/或有益于汽車空調(diào)裝置。在整個文本中記載的和在圖中所示的特征既以單獨的狀態(tài)也以彼此組合的狀態(tài) 形成本發(fā)明的主題。


以下根據(jù)下列實施形式的說明并且參照附圖進一步闡述本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點 和有利的應用可能。在附圖中圖1簡略示出帶有加黑的室內(nèi)部件的汽車。
具體實施例方式圖1簡略示出帶有強調(diào)的室內(nèi)部件，例如汽車座18、座椅靠背20、頭枕30、僅概略 示出的車門內(nèi)襯對、車頂26、A柱內(nèi)襯28和放腳空間襯層22的汽車10。除此外還表示出 儀表板14和方向盤16。此外，汽車10或按本發(fā)明的空調(diào)裝置具有控制裝置32，其根據(jù)汽車與外部能源36的耦連來激活一個或多個在圖中未進一步示出的加熱元件和/或冷卻元件，以加熱或冷卻 乘客艙。加熱和/或冷卻元件在此優(yōu)選與至少一種在前述的室內(nèi)部件14、16、18、20、22、24、 26,28,30上或中的儲熱介質(zhì)組合布置，以用于調(diào)節(jié)這些部件的溫度。作為備選，可以規(guī)定給至少幾個所述的部件配設儲熱介質(zhì)，其優(yōu)選集成到所述部 件中。該儲熱介質(zhì)可以在此設計為潛熱儲存介質(zhì)，其在自身的聚集態(tài)變化的情況下持續(xù)地 儲存所供應的熱能并且在需要時又可以可逆地釋放出這些能量。在此尤其可以考慮，給至少幾個汽車室內(nèi)部件配備儲熱模塊，其單獨地和/或單 個地與加熱元件或冷卻元件熱耦合。除此外，也可以考慮，至少幾個或整個儲熱模塊也與一 個加熱回路或冷卻回路耦連，該加熱或冷卻回路借助循環(huán)的加熱劑或冷卻劑將由中央加熱 裝置和/或冷卻裝置提供的熱能輸送給各儲熱模塊。此外，用于驅(qū)動加熱裝置和/或冷卻裝置的控制裝置32與至少一個傳感器裝置34 耦連，該傳感器裝置提供與室外溫度和/或太陽照射相關(guān)的信息。因此，根據(jù)使用者預先給 出的額定溫度，控制裝置32可以自動地激活集成在室內(nèi)部件14、16、18、20、22、24、沈、28、 30中的儲熱模塊的加熱或冷卻。優(yōu)選只在汽車10與外部能源，例如電源36連接之后驅(qū)動加熱裝置和/或冷卻裝 置。以這種方式和方法可以對汽車乘客艙12進行期望的初步空調(diào)，而這一點不會加大車內(nèi) 能量儲存器的負擔。所以尤其規(guī)定，隨著汽車10與外部能量供給裝置36斷開連接，立即去激活加熱裝 置和/或冷卻裝置，以便尤其在電動或混合動力驅(qū)動時可以盡可能充分地給相應的驅(qū)動單 元提供汽車10的能量儲備。在這種背景下，在乘客艙12內(nèi)的熱能的儲備也已被證實是有利的，即，熱能直接 儲存在不久就也需要它們的區(qū)域中。因此，可以減少由輸送條件決定的、可能的熱能損失。儲熱介質(zhì)例如也可以在汽車座18、20、30的內(nèi)部為使用者提供一個即時的熱輻射 或冷輻射效應。在此尤其可以考慮，例如在靠背20或座椅面18中并排和/或相疊地布置多個單 獨的儲存模塊。在汽車停止時進行按本發(fā)明的初步空調(diào)的過程中，視居于支配地位的室外 溫度而定將儲存模塊加熱或冷卻到一個預先給定的或由使用者個人期望的溫度水平。此外，在為初步空調(diào)設置的控制裝置例如與汽車加熱裝置或汽車空調(diào)設備耦連之 后，使用者可以在汽車運轉(zhuǎn)之后單獨地調(diào)節(jié)儲存模塊時間上的輸出特性或卸載特性。視使用者的需求而定，儲存在儲熱模塊中的熱量要么在較短的時間范圍內(nèi)產(chǎn)生較 高的發(fā)熱功率或冷卻功率的情況下，要么在在較長的時間范圍內(nèi)輸出較低的發(fā)熱功率或冷 卻功率的情況下，可以連續(xù)地輸出到汽車乘客艙12上或直接輸出到汽車乘客身體的各部 分上。附圖標記清單10 汽車12 乘客艙14 儀表板16 方向盤18 座椅
20靠背
22放腳空間襯層
24車門內(nèi)襯
26車頂
28A柱內(nèi)襯
30頭枕
32控制單元
34傳感器裝置
36外部供電裝置
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的空調(diào)裝置，包括控制裝置(34)和至少一個與至少一種布置在所述 汽車(10)的乘客艙(1 內(nèi)部的儲熱介質(zhì)耦合的加熱裝置和/或冷卻裝置，其中，所述加 熱裝置和/或冷卻裝置能夠與汽車驅(qū)動裝置的工作狀態(tài)無關(guān)地被激活，并且所述控制裝置 (34)設計用于至少在考慮室外溫度的情況下調(diào)節(jié)所述加熱裝置和/或冷卻裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)裝置，其特征在于，所述控制裝置(34)設計用于在進一步 考慮陽光照射的情況下調(diào)節(jié)所述加熱裝置和/或冷卻裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)裝置，其特征在于，給所述控制裝置(34)至少提供室 外溫度傳感器和/或室內(nèi)溫度傳感器(34)的信號。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的空調(diào)裝置，其特征在于，所述加熱裝置和/或冷卻 裝置僅在所述汽車(10)與一外部能源(36)耦連時可被操作。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的空調(diào)裝置，其特征在于，所述控制裝置設計成對于 所述汽車(10)與外部能源(36)的分離如此反應，即，去激活所述加熱裝置或冷卻裝置。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的空調(diào)裝置，其特征在于，所述儲熱介質(zhì)集成到所述 乘客艙(12)的各室內(nèi)部件(14、16、18、20、22、24J6、28、30)中。
7.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)裝置，其特征在于，多個配設有所述儲熱介質(zhì)的儲存模 塊布置在汽車座(18)、座椅靠背(20)、頭枕(30)、扶手、側(cè)面內(nèi)襯(M)、車頂(沈)、方向盤 (16)、儀表板(14)、A、B和C柱內(nèi)襯08)和放腳空間襯層02)中。
8.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)裝置，其特征在于，所述各儲存模塊能夠彼此獨立地被加 熱和/或冷卻。
9.一種帶有如前述權(quán)利要求中任一項所述的空調(diào)裝置的汽車。
10.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客艙(1 室內(nèi)溫度的方法，其特征在于，具有如下步驟-檢查汽車是否連接到外部能源(36)上，-確定并比較室外溫度和室內(nèi)溫度，-根據(jù)所述室外溫度和/或室內(nèi)溫度激活加熱裝置和/或冷卻裝置，用于加熱和/或冷 卻至少一種布置在所述乘客艙(1 內(nèi)部的儲熱介質(zhì)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，隨著所述汽車(10)與所述外部能源(36) 去耦，去激活所述加熱裝置和/或冷卻裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，隨著所述汽車(10)與一外部能源(36)耦 連，自行激活所述加熱裝置和/或冷卻裝置。
13.如權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所述儲熱介質(zhì)在所述汽車(10) 運行時借助一控制裝置(34)可控地輸出所儲存的熱能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的空調(diào)裝置，包括控制裝置(34)和至少一個與至少一種布置在所述汽車(10)的乘客艙(12)內(nèi)部的儲熱介質(zhì)耦合的加熱裝置和/或冷卻裝置，其中，所述加熱裝置和/或所述冷卻裝置能夠與汽車驅(qū)動裝置的工作狀態(tài)無關(guān)地被激活并且所述控制裝置(34)設計用于至少在考慮所述室外溫度的情況下調(diào)節(jié)所述加熱裝置和/或冷卻裝置。
文檔編號F24F11/02GK102079229SQ201010564518
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者?？?鮑爾德, 艾科.伯姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司