自動化的操作員艙室氣候控制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在工程機械（特別是起重機）的操作員艙室中進行氣候控制的方法，其中艙室中空氣的實際溫度被檢測且提供給艙室的空氣的特征（特別是體積流量、方向和/或溫度）以所檢測的實際溫度和特定的目標溫度為基礎進行自動控制，其中目標溫度以影響艙室人員的熱舒適度的至少一個變量為基礎自動確定。本發(fā)明還涉及用于工程機械（特別是起重機）的艙室的氣候控制設備，該工程機械（特別是起重機）包括氣候控制設備，該設備被配置成執(zhí)行以上方法。
【專利說明】自動化的操作員艙室氣候控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在工程機械(特別是起重機)的操作員艙室中進行自動化氣候控制的方法，尤其涉及相應的氣候控制設備。工程機械通常具有操作員艙室以為工程機械操作員提供工作空間，尤其是對元件進行保護。必須為這些封閉的艙室提供通風設備，其中提供給艙室的空氣可以借助于加熱器進行加熱并借助于空調(diào)單元適當?shù)剡M行冷卻。
【背景技術(shù)】
[0002]由于必要的大面積艙室窗戶和工作空間相對接近艙室壁的事實，即使有加熱器和空調(diào)單元，確保在艙室內(nèi)達到適合于人體的空間溫度是不可能的。特別在機械操作持續(xù)較長時段期間，例如經(jīng)過一天的過程，重復重新調(diào)整加熱器和/或空調(diào)單元的溫度設定是必要的。眾所周知所謂的“自動空調(diào)單元”將為艙室提供的空氣的溫度調(diào)整為預設值，但同樣地不能以這種方式確保艙室人員找到舒適的艙室空氣溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種確保艙室人員在機械操作期間找到舒適的艙室溫度的方法和設備。
[0004]該目的是由獨立權(quán)利要求1和10的主題所解決，其中從屬權(quán)利要求根據(jù)本發(fā)明有利地展開了該主題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，艙室中空氣的實際溫度利用至少一個傳感器進行檢測，而提供給艙室的空氣的特征，特別是體積流量、方向和/或溫度，以所檢測到的實際溫度和特定的目標溫度為基礎進行自動控制，其中目標溫度以影響艙室
[0006]當處于約37°C的核心體溫的身體的熱平衡是均衡的，所謂的熱舒適度以給定的室內(nèi)氣候?qū)崿F(xiàn)。熱舒適度相應地不是能夠被精確計算的變量，而是依賴每個個體的主觀感覺。因此并不是所有人員適應空間的規(guī)則就能找到室內(nèi)舒適的氣候。根據(jù)DIN EN IS07730，所謂的“可接受的室內(nèi)氣候”被定義為至少80%的人位于其中感到熱量上可接受的環(huán)境。
[0007]在操作員的艙室中幾乎完全確保熱舒適度(高于80%的人可接收的)需要并入以下基本變量:
[0008]空氣溫度；
[0009]熱輻射；
[0010]空氣流速；
[0011]濕度；
[0012]其中以下變量額外影響了熱舒適度:
[0013]衣服的隔熱；
[0014]代謝產(chǎn)熱。
[0015]換句話說，提供給艙室的空氣溫度根據(jù)本發(fā)明進行控制，不僅以所檢測到的實際溫度和固定的目標溫度為基礎，并且提供給艙室的空氣溫度還直接基于其他變量，即通過以這些變量為基礎計算目標溫度。因為這些變量能夠在機械操作期間改變，根據(jù)這些變量確定的目標溫度因此改變，這轉(zhuǎn)而影響了提供給艙室的空氣溫度。
[0016]除了所提供的空氣溫度，根據(jù)本發(fā)明，所提供的空氣的其它特征也變化，同樣地以影響艙室人員的熱舒適度的變量為基礎。
[0017]通風噴嘴的方向例如能夠變化以阻止提供給艙室的空氣流吹到艙室人員裸露的皮膚上(這可能使艙室人員感到不愉快)。為了避免任何悶熱的感覺，給所提供的空氣除濕是可以想到的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，當確定目標溫度時以下變量中的至少一者被考慮:
[0019]艙室外的空氣溫度；
[0020]艙室人員所受到的熱輻射；
[0021]艙室空氣的流速；
[0022]艙室空氣的濕度；
[0023]艙室人員的代謝產(chǎn)熱；和/或
[0024]艙室人員衣服的隔熱。
[0025]換句話說，艙室空氣的目標溫度可以根據(jù)本發(fā)明分別以這些變量為基礎或以所有這些變量為基礎被確定。
[0026]當室外溫度較高/較低(夏季/冬季)時，艙室外的空氣溫度影響艙室人員的熱舒適度，艙室人員會找到預定的艙室空氣溫度而不是當室外溫度較高/較低(夏季/冬季)時與室外一樣高/低。
[0027]由于操作員的艙室必須通過非常自然的方式提供良好的對外視野，所以他們通常具有很大的窗戶區(qū)域，這轉(zhuǎn)而增加了艙室人員受到來自陽光的熱輻射。艙室人員還受到來自由陽光加熱的組件的熱輻射。當受到的熱輻射較高時，本發(fā)明能夠使艙室空氣溫度自動降低，以維持由艙室人員“感知”的溫度并因而維持熱舒適度。
[0028]由于空氣是熱絕緣的，所以艙室空氣的流速同樣影響“感知”溫度，因為艙室人員身體所加熱的邊界層通過流通空氣消散并且感知溫度依賴流通空氣的溫度增加或降低。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)艙室空氣和/或提供給艙室的空氣的濕度控制目標溫度也是可能的。溫度可以例如在濕度高時被降低，以避免任何悶熱的感覺。
[0030]為了迎合不同人群的熱舒適度，目標溫度還可以以各自艙室人員的代謝產(chǎn)熱為基礎來確定，因為熱舒適度依賴艙室人員的身高(size)和體重以及
[0031]在穿著相應的衣服時，例如為了確保艙室人員在夏天和冬天的熱舒適度，目標溫度還可以依賴艙室人員衣服的隔熱來確定。
[0032]下面表示的氣候舒適度模型提供對于熱和/或冷的感覺的有代表性的預測值作為在生活、工作或聚會空間中人們不舒適的程度。PMV (對氣候舒適度的預測平均投票)充當該模型中的測量單元。PMV指數(shù)描述了由一組人以包括七個類別的評估規(guī)模為基礎進行的期望氣候評估，其中熱舒適的狀態(tài)由中間投票(vote) “O”表示。
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種用于在工程機械、特別是起重機的操作員艙室中進行氣候控制的方法，其中用至少一個傳感器檢測所述艙室中空氣的實際溫度，并且以所檢測到的實際溫度和特定的目標溫度為基礎自動控制提供給所述艙室的空氣的特征、特別是提供給所述艙室的空氣的體積流量、方向和/或溫度，其特征在于: 以影響艙室人員的熱舒適度的至少一個變量為基礎自動確定所述目標溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在確定所述目標溫度時，考慮以下的至少一個變量: 所述艙室外的空氣溫度； 所述艙室人員所受到的熱輻射； 所述艙室空氣的流速； 所述艙室空氣的濕度； 所述艙室人員的代謝產(chǎn)熱；和/或 所述艙室人員衣服的隔熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述至少一個變量的值用所述艙室內(nèi)和/或所述艙室外的至少一個傳感器測量或由用戶預定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述實際溫度和/或所述至少一個變量的值在所述艙室內(nèi)和/或所述艙室外的多個相互間隔的位置處被檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中針對相互間隔的艙室位置確定所述目標溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中當控制提供給所述艙室的空氣的特征、特別是提供給所述艙室的空氣的體積流量、方向和/或溫度時，以下參數(shù)中的至少一者被額外考慮，其中被額外考慮的參數(shù)的值特別地由所述艙室內(nèi)和/或所述艙室外的至少一個傳感器檢測或由用戶預定義: 至少一個艙室的窗格霧化； 所述艙室空氣中的CO2含量； 所述艙室空氣或室外空氣中的污染物含量； 盡快冷卻所述艙室中的空氣； 盡快加熱所述艙室中的空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在控制所提供的空氣的特征、特別是所提供的空氣的體積流量、方向和/或溫度時，這些參數(shù)中的至少一者被列入比所述熱舒適度更高或更低的等級。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中向所述艙室人員指示實現(xiàn)目標狀態(tài)的指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中為了隨后恢復，提供存儲提供給所述艙室的空氣的特征、特別是提供給所述艙室的空氣的體積流量、方向和/或溫度的單個設定值的選項。
10.一種用于工程機械、特別是起重機的艙室的氣候控制設備，該設備被配置成執(zhí)行以上任一項權(quán)利要求所述的方法。
【文檔編號】B60H1/00GK103453618SQ201310205787
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】O·雷默斯, M·R·斯坦德, J·F·本頓, E-I·詹森 申請人:馬尼托沃克起重機集團（法國）公司