[發明專利]自適應運艙空調系統與其控制方法及具有該系統的移動載具

有效

• 申請號: 201810035131.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN110039967B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 莊嘉明;黃振聲
• 申請（專利權）人: 明創能源股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00
• 代理公司: 上海中優律師事務所 31284
• 代理人: 潘詩孟

一種自適應運艙空調系統與其控制方法及具有該系統的移動載具，其中前述具有自適應運艙空調系統的移動載具，包含：一移動載具本體，容置有至少一移動載具運艙；及至少一套自適應運艙空調系統，前述自適應運艙空調系統更包含：一組溫度搜集裝置；一控溫裝置；及一接收溫度信號的微處理裝置。本發明藉由上述空調系統及其控制方法，使上述自適應運艙空調系統能夠更有效率的、更一致均勻的、更及時并彈性的將一移動載具運艙的艙內空間及復數個內裝配置的溫度控制于一預定溫度范圍內，以增加被載運乘客的舒適度及提供被運輸物品精準的溫控條件。

技術領域

一種運艙空調系統，尤其是一種自適應運艙空調系統與其控制方法及具有該系統的移動載具。

背景技術

目前海、陸、空各式移動載具例如船舶、火車、汽車、飛機等具有空調系統者，一般均利用致冷劑進行熱交換的方式，以改變載具艙間內部的空氣溫度，簡單的說就是以冷風或熱風直接吹入對艙間進行溫度調控。雖然因為空氣的比熱容量(Specific HeatCapacity)較低(約1012J/kg·K)，因此艙間內部的空氣溫度比較容易達到控制范圍，不過也因為移動載具的艙體多為金屬材質，鋼材艙體比熱容量(約450J/kg·K)比空氣更低，所以吸熱快散熱也快，很容易就受到移動載具艙外的環境溫度的影響，在數分鐘內移動載具艙體即可達到與外在環境相近的溫度，若再被陽光直接照射加熱，產生烤箱效應的作用，則在數十分鐘內艙間內部的空氣溫度將比環境溫度還要高上數十度。

一般人多有在陽光曝曬下接觸汽車車體而被燙到的經驗，可知環境條件對移動載具整體溫度影響甚巨，而大部分移動載具的艙體多有導光窗戶，艙間內不僅是空氣被陽光直接輻射加熱，艙間的內裝配置如方向盤、儀表板、座椅、置物箱等，同樣會被輻射加熱，使得整體溫度變得異常的高，如圖1所示。美國汽車工程協會(SAE)論文860591報導，在環境溫度T1為39攝氏度之下，艙間內部的空氣溫度T2即可達76攝氏度，而因為移動載具的艙間內裝配置一般比熱容量較空氣與金屬高，在受到陽光直接照射或由艙間內熱空氣間接加熱下，方向盤溫度T3竟可達93攝氏度。

當移動載具的艙間處于如此高溫的情況下，即便駕駛人上車后將車窗全開，空調開至最大，讓艙間內部的空氣溫度比較快速的降溫，但諸如座椅等比熱容量較高的內裝配置，通常還需要約20分鐘才能降到常溫。換言之，高溫曝曬下的車輛座椅及方向盤平均需要十多分鐘才能降溫到一般人可忍受的地步，而艙間整體環境需要更多時間才能達到一般人認可的舒適程度。尤有甚者，在等待逐漸降溫的時間里，乘客坐上高溫的座椅反而成為座椅降溫的渠道，熱能由座椅傳遞給乘客，更增加不舒適的感覺。因此公知座椅部分采用比熱容量較低的材料，以加速降溫的效果。

相對的，當移動載具處于寒冷的環境中，同樣因為移動載具的艙體及其艙間內空氣與內裝配置的比熱容量的特性，移動載具的艙體、艙間內空氣及內裝配置的整體平均溫度在一定時間后，將與外在嚴寒環境溫度達到相近程度，此時開啟公知空調系統的致暖功能雖使得艙間內部的空氣部分的溫度比較容易達到設定的范圍，但比熱容量較高的內裝配制還是需要比較久的時間才能上升到預定的溫暖程度，這樣的情形對剛進入車輛的乘客并不舒適，明顯不符合期望移動載具能提供舒適合宜溫度的要求。

從以上的事實發現，由于移動載具的艙體及其艙間內空氣與內裝配置的比熱容量不同，因而使得上述僅利用氣體進行溫度調控的效果大打折扣，同時也意味著要讓整體內部環境達到理想溫度，必須耗費比預期更多的時間與能量。其中造成控溫效果不佳的原因之一，是因為移動載具的艙間內裝配置，等于長時間置放在一戶外烤箱或冰箱內，空調系統除了要與內裝配置進行熱交換之外，同時也要移除其周遭環境的烤箱效應。