СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА В САЛОНЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD AND DEVICE FOR AIR QUALITY IMPROVEMENT IN VEHICLE CABIN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству улучшения качества воздуха в салоне транспортного средства.
Уровень техники
При длительной стоянке в воздухе салона транспортного средства накапливаются газовые выделения от поверхностей салона, например от оборудования транспортного средства и других находящихся в салоне транспортного средства материалов или примесей, а также газы и аэрозоли, выделяющиеся вследствие деятельности различных организмов, в частности микробов. Прежде всего к ним относятся углеводороды, выделяющиеся из материалов, используемых для внутренней отделки.
Из-за этих вредных примесей, содержащихся в воздухе салона транспортного средства, появляется неприятный запах. Подобный запах ощущается обычно при посадке в транспортное средство, долгое время находившееся на парковке, поскольку люди, садящиеся в транспортное средство, привыкли к свежему воздуху снаружи, а в воздухе салона транспортного средства значительно содержание нежелательных примесей. Пассажиры также подвержены воздействию микробов, находящихся на поверхностях, которых обычно касается человек, например на руле, рычаге переключения передач или дверных ручках.
Для того чтобы избавиться от неприятного запаха, можно открыть окна, обеспечив тем самым приток свежего воздуха. Однако воздухообмен не будет происходить при отсутствии движения воздуха. Открывать окна во время поездки в зависимости от погодных или дорожных условий не всегда представляется возможным или целесообразным. Кроме того, даже работы системы вентиляции после посадки пассажиров недостаточно для того, чтобы устранить неприятный запах.
Для решения этой проблемы в патенте US 7013656 В2 было предложено обеспечить вентиляцию с помощью кондиционера припаркованного транспортного средства при поступлении сигнала разблокировки дверей. При этом воздух либо нагнетается в салон транспортного средства, либо воздух очищается с помощью фильтра. Согласно заявке на патент JP 06227248 А после поступления сигнала открывания двери вентиляционная система транспортного средства подает в салон дезодорирующее или освежающее средство. Конечно, временной промежуток между поступлением сигнала разблокировки или открывания двери и посадкой пассажира обычно слишком мал для устранения неприятного запаха; кроме того, причины запаха, например находящиеся в салоне микроорганизмы, подобным способом не могут быть устранены.
Из заявки на патент US 2010/0237649 А1 известны система дополнительного отвода воздуха для стерилизации и охлаждения салона и система питания от солнечных батарей для обеспечения функционирования дополнительных вентиляторов при стоянке транспортного средства; также была раскрыта подача стерилизующего средства в воздуховодный канал. Тем не менее, реализация этого изобретения связана со значительными расходами и не гарантирует отсутствия неприятного запаха при посадке.
Как известно из заявки на патент US 2006/0079168 А1, с помощью озонатора, подключенного к системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), в салоне транспортного средства обеспечивается концентрация озона, достаточная для уничтожения микроорганизмов. При этом концентрацию озона измеряют с помощью датчика, управляющего озонатором, что позволяет избежать ее превышения. Однако концентрации озона не всегда бывает достаточно для уничтожения микроорганизмов, в связи с чем устранение неприятного запаха также не может быть гарантировано.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства улучшения качества воздуха в салоне транспортного средства с устранением или по меньшей мере снижением влияния вышеперечисленных недостатков.
Данная задача была решена с помощью создания способа и устройства, раскрытых в формуле изобретения.
В способе улучшения качества воздуха во время нахождения транспортного средства на парковке в соответствии с изобретением в салоне запускается устройство очистки воздуха. Такое устройство очистки воздуха содержит, в частности, вентиляционную систему салона транспортного средства в сочетании со средствами очистки воздуха. К подобным средствам очистки воздуха можно отнести, например, фильтр для фильтрования воздуха салона транспортного средства и/или устройства для ионизации/озонирования воздуха. Как ионизация, так и озонирование воздуха подходят для уничтожения находящихся на поверхностях салона микробов или превращения с помощью химических реакций выделяющихся из поверхностей углеводородных соединений в безвредные либо не имеющие запаха соединения. Могут также быть использованы другие способы очистки воздуха. Устройство очистки воздуха может работать в течение всего или части времени нахождения транспортного средства на парковке.
В соответствии с изобретением при поступлении сигнала о завершении стоянки транспортного средства включается устройство освежения воздуха. Получение этого сигнала указывает на то, что через короткий промежуток времени откроются двери транспортного средства и начнется посадка пассажиров. Для устранения или подавления неприятного запаха, вызванного работой устройства очистки воздуха, на короткое время или непосредственно перед посадкой пассажиров в транспортное средство включается устройство освежения воздуха. Аналогичным образом может быть устранен неприятный запах, возникший из-за возобновившихся газовых выделений от поверхностей салона, появившихся в случае, если устройство очистки воздуха было включено задолго до завершения стоянки транспортного средства. Устройство освежения воздуха может, например, содержать устройство воздухообмена и/или ароматизирующее устройство, благодаря которым может быть обеспечена циркуляция воздуха внутри салона или подача ароматических веществ, благодаря которым оставшийся запах будет устранен.
За счет того что устройство очистки воздуха активируется во время нахождения транспортного средства на стоянке, а устройство освежения воздуха - после поступления сигнала о завершении стоянки, может быть достигнуто эффективное устранение причин неприятного запаха в течение времени стоянки. Соответственно, пассажиры при посадке в транспортное средство будут дышать свежим воздухом в салоне.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения стоянка начинается после блокировки и/или закрывания дверей транспортного средства или при выходе пассажиров из транспортного средства. Факт блокировки дверей может быть определен, например, с помощью сигнала блокировки или сигнала запирания дверей от дверных датчиков, а сигнал о выходе пассажиров из транспортного средства может быть передан с помощью датчиков, встроенных в сиденья транспортного средства. Таким образом может быть гарантирован запуск системы очистки воздуха в салоне, когда транспортное средство находится на стоянке при отсутствии пассажиров.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления запуск устройства очистки воздуха осуществляется с задержкой, то есть после заранее заданного времени задержки или времени ожидания после фиксации начала стоянки. Благодаря этому начало очистки воздуха может быть установлено таким образом, чтобы оно закончилось за минимальный промежуток времени до нового запуска транспортного средства. Таким образом можно избежать повторного выделения в воздух салона нежелательных примесей после окончания очистки. Можно также установить отсроченный запуск очистки воздуха таким образом, чтобы в зависимости от предполагаемого времени следующего запуска транспортного средства, установленного самим водителем, и продолжительности работы автоматически рассчитать время начальной задержки, по истечении которой начнется очистка воздуха.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения выключение устройства очистки воздуха происходит после истечения заранее заданного периода работы. Продолжительность работы может, в частности, измеряться таким образом, чтобы гарантировать устранение причин плохого запаха. Благодаря ограничению продолжительности работы можно обеспечить энергосберегающий режим работы и исключить разрядку аккумуляторов даже при длительной стоянке.
Устройство очистки воздуха может также выключаться при поступлении сигнала о завершении стоянки. Таким образом, можно включать устройство очистки воздуха непосредственно перед посадкой пассажиров, гарантируя максимальное очищение воздуха.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления устройство очистки воздуха выключается по истечении заранее заданного периода работы, если в течение данного времени не поступил сигнал о завершении стоянки. В любом случае устройство очистки воздуха выключается не позднее получения сигнала о завершении стоянки. Таким образом обеспечивается достаточный уровень очистки при сохранении заряда аккумулятора и избежание негативного влияния на пассажиров в процессе очистки.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения сигнал о завершении стоянки является сигналом для разблокировки дверей транспортного средства. Поскольку обычно кнопку разблокировки нажимают с помощью дистанционного управления за несколько секунд перед открыванием дверей транспортного средства или с помощью системы бесключевого доступа при приближении водителя к транспортному средству, то между приемом сигнала о разблокировке дверей транспортного средства и открыванием дверей или посадкой пассажиров в транспортное средство имеется достаточно времени для включения устройства освежения воздуха и создания приятного запаха в салоне.
При этом наиболее предпочтительно, чтобы устройство освежения воздуха отключалось при открывании дверей транспортного средства. В этом случае работа устройства освежения воздуха, сопровождаемая высокооборотным, а следовательно, шумным вращением вентиляторов, будет для пассажиров практически незаметна.
Устройство улучшения качества воздуха в салоне транспортного средства в соответствии с изобретением содержит устройство очистки воздуха, устройство освежения воздуха и устройство управления, причем устройство управления контролирует устройство очистки воздуха и устройство освежения воздуха в соответствии с вышеописанным способом. Таким образом, можно создать устройство, которое эффективно устраняет причины неприятного запаха в салоне транспортного средства без вредного воздействия на пассажиров.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения устройство очистки воздуха содержит вентиляционную систему салона транспортного средства в сочетании со средствами очистки воздуха. Вентиляционная система может быть выполнена в виде системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) или в виде отдельного вентилятора с соответствующими воздуховодами. Вентиляционная система может быть выполнена с возможностью осуществления циркуляции или притока воздуха.
Средства очистки воздуха могут представлять собой фильтры для фильтрации воздуха салона транспортного средства, при этом фильтрация должна осуществляться как в режиме циркуляции воздуха, так и в режиме притока воздуха, а фильтры подходить для работы с газами и/или частицами. Таким образом, находящийся в салоне транспортного средства воздух может быть отфильтрован или замещен отфильтрованным наружным воздухом.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство очистки воздуха включает в себя также ионизатор воздуха, который при использовании совместно с вентиляционной системой обеспечивает подачу в салон транспортного средства ионизированного воздуха. Ионизаторы воздуха известны, к примеру, из патента DE 10317514 В3. Ионизаторы воздуха могут направлять положительные или отрицательные ионы в поток воздуха. В качестве альтернативы или дополнительно, средства очистки воздуха могут содержать озонирующее устройство, за счет которого воздух салона будет обогащаться озоном. Устройства генерации озона известны, например, из патента US 7407624 В2. Озонатор может представлять собой, в частности, озоногенератор. Предпочтительным является устройство ионизации воздуха или озоногенератор, установленный на выходе воздуха из системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC); также может быть использован отдельный воздуховод. Как ионизация, так и озонирование воздуха подходят для уничтожения находящихся на поверхностях салона микробов или превращения с помощью химических реакций выделяющихся из поверхностей углеводородных соединений в безвредные либо не имеющие запаха соединения.
Устройство освежения воздуха может быть выполнено в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления в виде устройства воздухообмена, в которое входит вентиляционная система, запускаемая в режиме притока воздуха. Вентиляционная система выполнена таким образом, чтобы в течение короткого промежутка времени, а именно между получением сигнала о завершении стоянки и посадкой пассажиров, практически весь воздух салона мог быть заменен, чтобы при посадке пассажиры не ощущали озона, созданного установкой очистки воздуха.
В качестве альтернативы или дополнительно устройство освежения воздуха может быть выполнено в виде ароматизирующего устройства, содержащего, например, вентиляционную установку и соединенные с ней емкость и устройство подачи ароматических средств. С помощью устройства подачи ароматических средств содержащиеся в емкости ароматические средства могут быть поданы в воздух салона, например, путем распыления в вентиляционный выход вентиляционной установки. Вентиляционная установка должна быть выполнена с возможностью переключения между подачей и/или циркуляцией воздуха таким образом, чтобы ароматическое средство смешивалось с подаваемым свежим воздухом и/или с обработанным внутренним воздухом. Таким образом, будет обеспечена эффективная подача ароматизирующего средства в воздух салона и в результате остаточные запахи больше не будут ощущаться.
В предпочтительном варианте осуществления устройство очистки воздуха и устройство освежения воздуха встроены в вентиляционную систему транспортного средства, в частности в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). В наиболее предпочтительном варианте осуществления ионизирующее или озонирующее устройство, а также устройство подачи ароматического средства вентиляционной установки расположены в одном вентиляционном канале рядом с выходным отверстием, также предпочтительно наличие в вентиляционном канале выходного отверстия, направленного на пассажира. Конструкция с несколькими вентиляционными каналами или выходными отверстиями также является эффективной. Это позволит сделать вариант осуществления в соответствии с изобретением экономным и эффективным.
Устройство очистки воздуха и/или устройство освежения воздуха также могут быть выполнены с дополнительно предусмотренным либо устанавливаемым для HVAC-системы вентилятором. В последнем случае устройство очистки воздуха и устройство освежения воздуха оснащены устройством рециркуляции воздуха и выполнены таким образом, что они могут быть установлены внутри салона транспортного средства посередине. При этом устройство очистки воздуха и устройство освежения воздуха, например, могут представлять собой отдельные модули с собственной рециркуляцией воздуха.
Устройство управления может представлять собой устройство управления системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) либо отдельную систему управления. Если устройство улучшения качества воздуха салона может быть усовершенствовано, предпочтительным является отдельное устройство управления. Устройство управления может быть оснащено элементами управления, например, для запуска процесса улучшения качества воздуха или настройки отсроченного начала процесса очистки после начала стоянки, а также индикаторными элементами.
В более предпочтительном варианте осуществления изобретения индикация состояния предназначена для уведомления о состоянии выполнения улучшения качества воздуха. Таким образом, водитель транспортного средства может в любое время узнать, проводится ли и в течение какого времени будет продолжаться процесс улучшения качества воздуха в соответствии со способом согласно изобретению, в частности очистка воздуха и, например, является ли необходимым дополнительный запуск очистки вручную.
Способ или устройство согласно изобретению могут быть использованы, например, в легковых автомобилях, грузовых и других автомобилях, имеющих практически замкнутое пространство салона, в котором во время поездки находятся пассажиры.
Краткое описание чертежей
Далее сущность изобретения более подробно раскрывается со ссылкой на чертеж.
На Фиг. 1 показано осуществление способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения в виде блок-схемы.
Осуществление изобретения
Как схематически показано на Фиг. 1, выполнение способа улучшения качества воздуха в соответствии с настоящим изобретением может быть запущено вручную пользователем, в частности водителем транспортного средства, например, с помощью соответствующего элемента управления. Выполнение способа также может быть запущено автоматически с заданными интервалами или при каждой стоянке.
Другим условием запуска является закрывание транспортного средства, осуществление которого может быть определено получением соответствующего сигнала закрывания. Сигнал о закрывании может представлять собой, например, сигнал закрывания, подаваемый пользователем нажатием кнопки пульта дистанционного управления либо подаваемый другим способом, например, при бесключевом доступе сигнал подается, когда водитель удаляется от транспортного средства или по истечении определенного времени. В качестве условия запуска может также быть использован сигнал блокировки, при получении которого происходит блокировка дверей транспортного средства; он может совпадать с сигналом закрывания или может быть получен, например, от системы закрывания транспортного средства после получения сигнала закрывания, когда все двери транспортного средства были закрыты. В показанном на Фиг. 1 способе с помощью циклической системы запросов определяют, был ли получен сигнал закрывания или блокировки или было ли транспортное средство заблокировано, и таким образом определяют, находится ли оно на стоянке.
0
После получения сигнала закрывания проходит начальное время задержки или время ожидания t. В качестве времени ожидания может быть, в частности, установлено время от 0 до нескольких часов. Благодаря этому начало выполнения процесса очистки может быть выбрано таким образом, чтобы ионизация или озонирование были закончены непосредственно перед предполагаемым окончанием стоянки и не возникло слишком большого временного промежутка, в течение которого в воздух салона снова начали бы выделяться нежелательные компоненты. Также возможно установить фиксированное время ожидания. Во время ожидания на индикаторное устройство может быть выведен сигнал, например мигающий цветной световой сигнал, оповещающий пользователя о том, когда начнется процесс очистки.
0
По истечении времени ожидания или начального времени задержки t с помощью нового запроса определяется, остается ли транспортное средство заблокированным. Повторного запуска времени задержки не происходит, если в течение времени ожидания транспортное средство было временно разблокировано или открыто, например, для того, чтобы положить талон на парковку. Вместо этого осуществляется циклический запрос; в этом случае время начальной задержки будет запущено после каждого нового сигнала закрывания. Если транспортное средство приведено в действие до истечения времени ожидания, например осуществляется запуск двигателя, в этом случае выполнение способа прерывается (на Фиг. 1 не показано).
0
Если по истечении времени ожидания и начального времени задержки t транспортное средство остается заблокированным, начинается очистка воздуха. Для этого происходит запуск вентиляционного устройства с по меньшей мере одним вентилятором для создания малого объема вентиляционного потока предпочтительно из фильтрованного наружного воздуха. Далее происходит активация ионизирующего генератора и ионизированный воздух вместе с вентиляционным потоком начинает поступать в салон автомобиля. В качестве альтернативы или в дополнение к ионизации может быть активирован озоновый генератор для обогащения воздуха салона транспортного средства генерируемым озоном. С помощью ионизации или озонирования может быть сокращено выделение или испарение газа, уничтожены микробы и другие организмы. После этого возникшие продукты распада выводятся соответствующим воздушным потоком наружу. Во время ионизации или озонирования на индикаторное устройство может быть выведен, например, мигающий световой сигнал, сообщающий о том, что идет цикл очистки.
1,max
1,max
1,max
По истечении первого максимального периода очистки t, однако не позднее разблокировки или открывания транспортного средства, происходит деактивация ионизирующего или озонового генератора и выключение вентилятора. Максимальная продолжительность t процесса очистки может регулироваться пользователем, однако предпочтительно сделать ее фиксированной в зависимости от типа транспортного средства и устройств ионизации или озонирования, а также вентиляционного устройства транспортного средства. Максимальная продолжительность t обычно не превышает нескольких часов.
1,max
Во время осуществления процесса очистки происходит циклический запрос о том, остается ли транспортное средство по-прежнему заблокированным. При снятии блокировки происходит остановка очистки и запуск продувки или ароматизации. Если, с другой стороны, цикл очистки заканчивается по истечении отведенного времени, продувка или ароматизация запускается после получения сигнала о разблокировке. При превышении максимальной продолжительности осуществления процесса очистки t на индикаторное устройство может быть выведен сигнал, например постоянный световой сигнал, оповещающий об окончании цикла очистки.
Продувка осуществляется с помощью вентиляционного устройства большим объемом вентиляционного воздуха, предпочтительно фильтрованного наружного воздуха, для вывода испарений или газообразных выделений и продуктов разложения. Одновременно с этим или по окончании процесса продувки может быть запущена ароматизация для освежения воздуха в салоне транспортного средства до открытия дверей. Для этого в вентиляционный поток может быть подано ароматизирующее средство из емкости с ароматизирующим средством, например, путем распыления. Возможно использование нескольких емкостей для ароматизирующих средств, причем в этом случае при наличии нескольких водителей распознаваемых с помощью дистанционного управления или системы бесключевого доступа, могут быть применены различные ароматизирующие средства.
2,max
2,max
2,max
2,max
Продувка или ароматизация заканчивается по истечении времени второй максимальной продолжительности t или при открывании двери. Время t предпочтительно сделать фиксированным в пределах нескольких секунд в зависимости от типа транспортного средства и соответствующей вентиляционной или ароматизирующей системы. Данный временной промежуток приблизительно соответствует времени, проходящему между поступлением сигнала разблокировки и открытием дверей, причем сигнал разблокировки поступает, например, через дистанционное управление или систему бесключевого доступа при приближении водителя к транспортному средству. Объем вентиляционного потока и продолжительность t должны быть согласованы между собой таким образом, чтобы в течение времени t значительная часть или практически весь объем воздуха салона был заменен. Тем самым может быть обеспечено отсутствие неприятных запахов при посадке пассажиров в транспортное средство.