[发明专利]一种具有经由热屏障隔热的乘客室的车辆

说明书

本发明涉及车辆乘客室的热管理，包括用于调节乘客室中的空气的空调装置(9)，其适于加热、冷却和推进空气。从内侧向外侧设置至少一个限制乘客室的壁：‑内部热屏障(13)，其包含至少一种PCM材料，该PCM材料具有在液态和固态之间的状态变化温度，该状态变化温度为15℃至40℃之间，优选在17℃至35℃之间；‑和至少一个隔热元件(15)。

本发明涉及热管理领域。

其特别涉及一种车辆，该车辆包括由插入乘客室和外部环境之间的壁限定的乘客室和适于临时加热、冷却和推进空气进入乘客室的空调装置。

其还涉及一种对乘客室内的空气进行热管理的方法。

实际上，人们已经确认，为了确保乘客室的热管理，兼有益的是能够将乘客室的容积与外部环境隔离并且甚至更精细地进行：

-在操作范围内管理其中的温度，

-延迟(或在某些情况下促进)热量从该容积向外传播，反之亦然。

在此背景下，提出了一种对该乘客室的空气进行热管理的方法，其中：

-从乘客室所在的内侧朝向外侧，至少部分壁设有：

-内部热屏障，其包含至少一种PCM材料，其与乘客室空气进行热交换，具有在液态和固态之间的状态变化温度，该状态变化温度为15℃至40℃之间，优选地在17℃至35℃之间，

-和至少一个隔热元件，

-车辆被放置在PCM材料处于固态并且乘客室中的空气温度增加到超过20℃的环境中，所述至少一种PCM材料允许存储通过与这种空气进行热交换而液化的热能，

-随后，如果乘客室中的温度被认为太高，则来自空调装置的新鲜调节的空气暂时被引入乘客室，与所述至少一种PCM材料进行热交换，使得进入的新鲜调节的空气导致所述至少一种PCM材料固化。

因为其中的热管理是棘手的，在车辆乘客室中以这种方式组合而不是采用屏障和隔热的方式更有意义，因为温度可能变化特别大并且其外部环境的温度梯度可能达到几十摄氏度。

隔热材料可以限制内部和外部之间的热交换。

通过热交换和状态变化，PCM材料尤其可以实现：

-如果它作为选择性热屏障，通过改变状态来延迟热锋或冷锋的传播，

-如果它用作独立的热存储装置，则存储热能以便稍后将其释放到与其接触的结构和/或流体上。

第一种情况可以被认为是在一种情况下是优选的，该种情况的目的在于通过快速实现车辆使用者获得舒适感的感知，例如当他/她开始用空调调节乘客室时，而在进入这个乘客室时的感觉是过热的。

预期目的还在于限制与乘客室的空调相关的车辆能量消耗。

借助于上述解决方案，应该可以在上述情况下将调节的空气吹至例如低于不存在这种复杂的内部热屏障/隔热元件时所需的温度。

可以实现1-2℃的差异。

此外，如果将元件用作内部热屏障，内部热屏障中所述至少一种PCM材料在开孔的多孔基质中，使得所述固化导致所述元件的导热系数降低，则这应该更加可行。

实际上，如果控制乘客室温度的热能由空调装置提供，并且这种导热系数进一步降低，因此原则上因内部热屏障由于隔热而加倍，应该是可以限制能量损失并因此使得乘客室的使用者更快地体验他/她所寻求的舒适感和/或需要的较少的热或冷空调，以获得相同的感知效果。

此外，将PCM的状态变化温度优选地置于17℃和35℃之间，将促使它们转变为液态，一旦温度通常被认为是达到最低“舒适”温度(17℃)，液态处于相当高的温度，例如35℃或更高温度，有利于在低于或等于35°的温度下存在固态PCM。