本文所述的實施例一般涉及用于冷卻車輛和其它結(jié)構(gòu)和封圍結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法,其在許多情況下包括太陽能的使用。
背景技術(shù):
車輛和其它結(jié)構(gòu)可能暴露于熱和陽光下一段時間。有時,這些車輛和其它結(jié)構(gòu)不具有可提供車輛或結(jié)構(gòu)的冷卻的可靠電源。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個實施例中,一種用于從車輛抽取空氣的系統(tǒng)包括安裝主體和安裝在安裝主體中的多個風(fēng)扇。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括與安裝主體互連的面板,該面板可樞轉(zhuǎn)地附接到安裝主體,該面板具有關(guān)閉安裝主體的第一位置和打開安裝主體的第二位置。當(dāng)面板處于第二位置時,多個風(fēng)扇與氣流通道連通。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括與多個風(fēng)扇連通并向多個風(fēng)扇提供電力的太陽能電源。可選地,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括壓力開關(guān);壓力開關(guān)靠近面板,使得當(dāng)面板處于第二位置時,激活開關(guān)并且激活多個風(fēng)扇??蛇x地,系統(tǒng)進(jìn)一步包括與多個風(fēng)扇和太陽能電源互連的電池組。在一個替代方案中,系統(tǒng)進(jìn)一步包括電力管理電路,該電力管理電路被配置成用來自太陽能電源的電力對電池組充電。在另一替代方案中,系統(tǒng)進(jìn)一步包括水管理系統(tǒng),該水管理系統(tǒng)靠近面板并且被配置成防止通過多個風(fēng)扇和氣流通道進(jìn)入的水滴落??蛇x地,水管理系統(tǒng)包括允許收集水的凹槽部分??商娲?,多個風(fēng)扇與安裝主體成一定角度設(shè)定??蛇x地,與安裝主體的角度和面板的第二位置被配置成使得與水管理系統(tǒng)結(jié)合,防止水通過氣流通道和多個風(fēng)扇??商娲?,安裝主體被配置成安裝在車輛的天窗中。在一個配置中,系統(tǒng)獨立于車輛的電氣系統(tǒng)而運行??商娲?,在第二位置中形成的開口包括與安裝主體成銳角的面板??蛇x地,系統(tǒng)提供的排氣速率至少等于整個體積的封圍結(jié)構(gòu)每分鐘的排氣速率。
在另一實施例中,包括用于抽取空氣的系統(tǒng)的車輛包括車輛中的天窗孔。車輛進(jìn)一步包括定位在天窗孔中的安裝主體和安裝在安裝主體中的多個風(fēng)扇。車輛進(jìn)一步包括與安裝主體互連的面板,該面板可樞轉(zhuǎn)地附接到安裝主體,該面板具有關(guān)閉安裝主體的第一位置和打開安裝主體的第二位置。當(dāng)面板處于第二位置時,多個風(fēng)扇與氣流通道連通。車輛進(jìn)一步包括與多個風(fēng)扇連通并向多個風(fēng)扇提供電力的太陽能電源。在一個替代方案中,車輛包括與多個風(fēng)扇和太陽能電源互連的電池組;以及電力管理電路,該電力管理電路被配置成用來自太陽能電源的電力對電池組充電??商娲?,車輛包括水管理系統(tǒng),水管理系統(tǒng)靠近面板并且配置成防止通過多個風(fēng)扇和氣流通道進(jìn)入的水滴落,其中水管理系統(tǒng)包括允許收集水的凹槽部分,并且多個風(fēng)扇與安裝主體成一定角度設(shè)定??蛇x地,與安裝主體的角度和面板的第二位置被配置成使得與水管理系統(tǒng)結(jié)合,防止水通過氣流通道和多個風(fēng)扇。
在一個實施例中,一種冷卻車輛的方法包括提供安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)。該方法進(jìn)一步包括從安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)排出空氣并且從車輛孔流入空氣??蛇x地,安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)包括定位在天窗孔中的安裝主體;以及安裝在安裝主體中的多個風(fēng)扇。安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括與安裝主體互連的面板,該面板可樞轉(zhuǎn)地附接到安裝主體,該面板具有關(guān)閉安裝主體的第一位置和打開安裝主體的第二位置。當(dāng)面板處于第二位置時,多個風(fēng)扇與氣流通道連通。安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括與多個風(fēng)扇連通并向多個風(fēng)扇提供電力的太陽能電源??蛇x地,該方法包括使用與多個風(fēng)扇互連的電池組、太陽能電源和電力管理電路來管理由太陽能電源捕獲的電力,電力管理電路被配置成用來自太陽能電源的電力對電池組充電??商娲?,安裝在天窗的冷卻系統(tǒng)包括水管理系統(tǒng),水管理系統(tǒng)靠近面板并且被配置成防止通過多個風(fēng)扇和氣流通道進(jìn)入的水滴落,其中水管理系統(tǒng)包括允許收集水的凹槽部分,并且多個風(fēng)扇與安裝主體成一定角度設(shè)定??蛇x地,與安裝主體的角度和面板的第二位置被配置成使得與水管理系統(tǒng)結(jié)合,防止水通過氣流通道和多個風(fēng)扇??蛇x地,該方法進(jìn)一步包括從用戶接收關(guān)于何時運行多個風(fēng)扇的指示。
附圖說明
圖1示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的一個實施例的等距視圖;
圖2示出了圖1的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的橫截面圖;
圖3示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的一個實施例的底視圖;
圖4示出了圖3的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的右上視圖;
圖5示出了圖3的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的后視圖;
圖6示出了通過圖3的風(fēng)扇和玻璃鉸鏈的前/后部分的橫截面;
圖7示出了通過前/后部分并通過閂鎖的圖3的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的橫截面圖;
圖8示出了通過風(fēng)扇的半車橫截面的圖3的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的橫截面圖;
圖9示出了通過風(fēng)扇的整車橫截面的圖3的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的橫截面圖;以及
圖10示出了用于太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的功能框圖110的一個實施例。
具體實施方式
本文描述了用于冷卻各種封圍結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法的實施例。系統(tǒng)的一些實施例包括一個或多個風(fēng)扇、太陽能面板和用于將系統(tǒng)裝配到車輛的天窗區(qū)域中的框架部分。在描述中,系統(tǒng)根據(jù)特定封圍結(jié)構(gòu)(諸如車輛)描述了許多次;然而,各種實施例、替代方案和配置可以用任何封圍結(jié)構(gòu)來實施。
在一些實施例中,所描述的太陽能動力空氣冷卻系統(tǒng)被設(shè)計成使用包括布置成面板的光伏太陽能電池、調(diào)節(jié)器、電力蓄電池、一系列策略性安裝且成角度的風(fēng)扇、水管理系統(tǒng)和帶密封材料的封圍結(jié)構(gòu)而保持受影響的封圍結(jié)構(gòu)處于或低于環(huán)境溫度。冷卻單元作為集成系統(tǒng)一起工作,以比可由太陽以及由靠近和在封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱浸材料加熱的空氣的體積更快的速率從封圍結(jié)構(gòu)去除一定體積的空氣。通過不斷地去除封圍結(jié)構(gòu)中的空氣并且使這種空氣被來自封圍結(jié)構(gòu)外側(cè)的環(huán)境溫度空氣替換,封圍結(jié)構(gòu)將保持處于環(huán)境溫度或低于環(huán)境溫度。另外,通過在太陽能面板停止產(chǎn)生電力之后使用存儲電池操作系統(tǒng),系統(tǒng)將繼續(xù)操作一段時間,這取決于所使用的電池的數(shù)量和類型。
在一些實施例中,系統(tǒng)實現(xiàn)的流率在保持車輛溫度低的方面是重要的。已經(jīng)研究了各種車輛封圍結(jié)構(gòu)。例如,林肯導(dǎo)航者(lincolnnavigator)具有335立方英尺(cf)的內(nèi)部空間。已經(jīng)確定具有300cf抽氣能力的風(fēng)扇系統(tǒng)以將這種尺寸的內(nèi)部保持低于環(huán)境溫度。在一些實施例中,最佳空氣交換是提供每分鐘車輛的整個體積來交換的空氣交換。據(jù)信,每分鐘車輛體積的至少一半的流率足以將車輛保持處于環(huán)境溫度。這種流率的一個意想不到的特征是其使空氣通過通風(fēng)系統(tǒng)和車輛的其它孔進(jìn)入車輛,從而在整個車輛上提供更均勻的流動。一個重要的方面是流出的空氣不能流回,并且從而消除去除車廂空氣的積極效果。此外,封圍結(jié)構(gòu)越緊密,內(nèi)部與外部的壓力差越大;并且該差還有助于車廂內(nèi)側(cè)的溫度降低。類似的空氣流率被認(rèn)為適用于結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)的另一方面是,如果使用太大的用于排出空氣的孔,則空氣可以回流到車輛或其它孔中。這結(jié)合了對環(huán)境控制的需要以防止降水或蟲子的進(jìn)入導(dǎo)致各個圖中所示的部分打開的設(shè)計。
太陽能動力空氣冷卻系統(tǒng)的實施例被設(shè)計成要求對封圍結(jié)構(gòu)的最小改變,無論這種封圍結(jié)構(gòu)是休閑車輛、汽車、卡車、拖車、房屋或車庫或類似的封圍結(jié)構(gòu)、棚屋、便攜式或永久性外屋,或經(jīng)受熱積聚的任何封圍結(jié)構(gòu)。太陽能動力空氣冷卻系統(tǒng)的一些實施例基本上以相同的方式運行:即,每個將以足以將封圍結(jié)構(gòu)保持處于或低于環(huán)境空氣溫度的速率從封圍結(jié)構(gòu)去除一定體積的空氣。去除空氣的速率是冷卻效果的重要組成部分。當(dāng)由太陽的影響產(chǎn)生的加熱空氣以比太陽的熱浸效應(yīng)更快的速率被外側(cè)較冷空氣去除并且替換時,封圍結(jié)構(gòu)將保持處于不大于被抽吸進(jìn)入封圍結(jié)構(gòu)的外側(cè)空氣的溫度。空氣抽取的速率導(dǎo)致低于封圍結(jié)構(gòu)外側(cè)的封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓力,從而形成外側(cè)較冷空氣從通風(fēng)口、裂縫和封圍結(jié)構(gòu)中的其它開口抽吸進(jìn)入封圍結(jié)構(gòu)的環(huán)境。在許多配置中,將車輛或封圍結(jié)構(gòu)保持處于環(huán)境溫度具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。此外,系統(tǒng)的實施例可以限制用戶暴露于有毒氣體并且可以減少材料在加熱下的自發(fā)燃燒的機會。
本文所包括的系統(tǒng)克服了太陽的破壞性影響,包括太陽不僅加熱封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的空氣的影響而且加熱封圍結(jié)構(gòu)中的加熱空氣熱浸材料的影響。由太陽的浸熱效應(yīng)影響的這種材料包括車輛中的座椅、儀表板和地毯,以及建筑結(jié)構(gòu)的建筑材料和內(nèi)容物。
對于停放在陽光下的汽車、休閑車輛、卡車和拖車,車廂變得非常熱,并且這種熱量浸入車輛內(nèi)的材料中,諸如座椅、方向盤、地毯、儀表板、把手和旋鈕,以及所有暴露的表面。這是由進(jìn)入車廂并且將熱量傳播到車廂周圍并進(jìn)入車廂內(nèi)容物和材料中的太陽輻射造成的。被捕獲的熱量導(dǎo)致對材料以及車廂內(nèi)的人和其他生物的實際損壞。這種熱積聚可能對人和寵物造成傷害,甚至死亡。
替代系統(tǒng)可能包括太陽能動力空氣運動系統(tǒng),該系統(tǒng)僅僅將外側(cè)空氣吸入車輛車廂并且主要通過連接到發(fā)動機艙的儀表安裝開口。該系統(tǒng)不提供從車廂抽取加熱空氣的方法,并且因此僅延遲最終將發(fā)生的熱浸。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例以如下速率提供快速空氣抽取,在該速率下防止車廂空氣以導(dǎo)致熱積聚的速率被加熱,并且還在車廂內(nèi)產(chǎn)生使得較冷的空氣吸入車廂的壓力差,從而保持車廂處于或低于環(huán)境溫度。
熱空氣抽取和降低車廂壓力的聯(lián)合效應(yīng)(從而允許較冷空氣進(jìn)入)導(dǎo)致車廂溫度處于或低于環(huán)境溫度。這將進(jìn)而導(dǎo)致車輛所有者在進(jìn)入車輛時最初使用最少的空調(diào),并且在車輛運行之后使用較低的空調(diào)設(shè)定(如果有的話)??照{(diào)的使用,特別是在熱浸的車輛中,是燃料消耗的主要因素。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例使得在駕駛員接通車輛空調(diào)系統(tǒng)的溫度下使用較少的燃料。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例提供的是,在返回停在太陽下的車輛時,操作者可以立即舒適地使用車輛。通常,司機將返回到熱浸的車輛并打開門窗,并在甚至進(jìn)入車輛之前在最大冷卻設(shè)定下運行車輛空調(diào)達(dá)幾分鐘。該空轉(zhuǎn)活動以高速率消耗燃料而不移動車輛,有效地導(dǎo)致在車輛空轉(zhuǎn)的整個時間期間實現(xiàn)每加侖零英里。當(dāng)車輛乘員返回到冷的車輛時,車輛準(zhǔn)備立即被驅(qū)動。
當(dāng)太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例用于移動車輛中時,相同的原理是有效的。潛在地加熱的空氣以比太陽可熱浸內(nèi)部車廂空氣和內(nèi)容物更快的速率去除,并且較冷的環(huán)境空氣被吸入車輛中。將減少或甚至消除對空調(diào)的需要,從而節(jié)省從駕駛車輛轉(zhuǎn)向以簡單地保持乘員冷卻的燃料。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例降低燃料消耗并增加所得的每加侖的英里數(shù)結(jié)果。
太陽的熱浸效應(yīng)還釋放包含在車輛塑料中的苯氣體。這種氣體被釋放到由車輛乘員呼吸的車廂空氣中。通過通風(fēng)消除熱浸效應(yīng)對于減少污染是有效的。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例消除了乘客在這種有害的苯氣體中的呼吸。
熱空氣抽取和降低車廂壓力的聯(lián)合效應(yīng)(從而允許更冷的空氣進(jìn)入)將進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為從車輛車廂去除氣味和煙霧以及類似不期望的空氣污染物的有效方法。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例進(jìn)一步幫助在車輛車廂中使用的材料的過早劣化,包括休閑車輛中的室內(nèi)裝潢、塑料、櫥柜和其它材料,以及用于車輛構(gòu)造(特別是在娛樂車輛)中的膠粘劑和粘合劑。因此,車輛內(nèi)部具有較長的壽命,并且不會以與暴露于恒定熱浸的車輛相同的速率劣化。另外,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例消除了在車輛-化妝品、電子設(shè)備、光盤、蠟筆和經(jīng)受熔化的墨水筆、經(jīng)受熱引起的爆炸的碳酸飲料容器,以及在車輛中留下的食品雜貨中持續(xù)延長的時間段內(nèi)發(fā)現(xiàn)的典型物品的劣化。
上述乘用車輛的相同原理適用于其它封圍區(qū)域,諸如拖車、運貨車、卡車車廂、拖車、馬拖車和所有類型的車輛。封圍區(qū)域保持較冷,空氣保持更新鮮,并且乘員將不會暴露于太陽能加熱的有害影響。例如,玩具運輸車用于運輸賽車、娛樂車輛、摩托車和在其油箱或在汽油容器中包括汽油的運動設(shè)備。來自這些車輛的油箱的煙霧可能是有害的,并且甚至是致命的,因此去除有毒和加熱的空氣并用來自外部的新鮮空氣替換該空氣將證明是非常有益的。
對于固定的封圍結(jié)構(gòu),特別是對于不配備空氣調(diào)節(jié)或由電力維護(hù)的那些封圍結(jié)構(gòu),太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例允許有效地去除熱、氣味和氣體;并將允許新鮮的外部空氣替換這種加熱或有毒的空氣。對于房屋、車庫和棚屋,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例允許封圍結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容物保持處于或低于外部空氣溫度,同時還提供系統(tǒng)以抽取氣味和氣體,諸如來自棚屋的油漆氣味,來自在公園和露營區(qū)使用的簡易廁所和自由站立的外屋的垃圾氣味,以及在殼體結(jié)構(gòu)中導(dǎo)致熱量積聚的房屋閣樓中的加熱空氣。從閣樓中去除熱空氣有效地保持房屋冷卻并減少或消除在家中對空調(diào)的需要。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例可以包括多個創(chuàng)新特征。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括多風(fēng)扇系統(tǒng),其被設(shè)計和成角度以防止幾乎所有雨水由于風(fēng)扇放置和由電源產(chǎn)生的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)而進(jìn)入封圍結(jié)構(gòu)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括水管理系統(tǒng),其捕獲進(jìn)入(在嚴(yán)重和水平的大雨下)的任何雨水并防止水進(jìn)入封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)部。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括多風(fēng)扇系統(tǒng)布置,以高速率的速度操作,并且以防止熱量在封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)積聚的速率抽取封圍結(jié)構(gòu)中的空氣。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括多風(fēng)扇系統(tǒng)布置,其被定位成通過提供空氣從封圍結(jié)構(gòu)出來的更多直接路徑而使空氣抽取最大化。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括漏斗通道,以使空氣抽取最大化并使空氣回流最小化,從而提高加熱空氣被迫離開封圍結(jié)構(gòu)的效率。在設(shè)計用于車輛使用的實施例中,示出了非常類似于天窗的設(shè)計,使得傳統(tǒng)的天窗安裝者不需要特殊的訓(xùn)練來安裝系統(tǒng),并且使得消費者具有在其車輛上看不到位置的產(chǎn)品。對于在車輛中使用的實施例,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的固定玻璃面板允許最大太陽能積聚,同時可移動面板鉸接以實現(xiàn)最大空氣流量,同時防止水進(jìn)入。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括布置并彎曲的太陽能電池,以在比太陽能面板簡單平坦的情況下更長的時間段內(nèi)捕獲太陽能電力。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括柔性設(shè)計,以允許少至四個和多達(dá)十二個風(fēng)扇,這取決于封圍結(jié)構(gòu)中的空氣的體積和封圍結(jié)構(gòu)中的開口的形狀。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括一旦直接太陽光減少到非發(fā)電狀態(tài),使用水密艙用于電池對準(zhǔn)以供電力存儲。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括使用市售電池以保持單元的初始成本低并且使消費者更容易更換電池。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例在關(guān)閉且不使用時緊密地密封,使得外部元素-雨、雪、風(fēng)等-不會進(jìn)入封圍結(jié)構(gòu)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括使用電池充電控制器來管理電池充電,而不是過度充電電池,并且當(dāng)電池電力水平下降到需要時充電。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例是完全獨立的單元,其不需要與車輛的任何接口,而是單元到車輛的機械安裝。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括集成到打開和關(guān)閉機構(gòu)中的開關(guān),使得當(dāng)鉸接開口關(guān)閉時,風(fēng)扇關(guān)閉。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例包括內(nèi)簾,其在允許閂鎖接近的同時覆蓋風(fēng)扇、電池和控制器存儲室。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例被設(shè)計成與娛樂車輛一起工作。休閑車輛單元(“rv單元”)的實施例可被設(shè)計成精確地裝配到存在于所有休閑車輛中的預(yù)先存在的通氣口中。rv單元的一些配置是獨立的,使得它們不接入車輛的現(xiàn)有電氣系統(tǒng)并且拉下電池或需要發(fā)電機操作。rv單元的一些配置可以集成到車輛的現(xiàn)有太陽能面板中,如果這樣配備的話,則不排除購買太陽能面板的需要。在一個實施例中,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)被設(shè)計成與包括天窗(“汽車單元”)的汽車配合。汽車單元的一些配置類似于天窗,并且可以通過改變樣式的天窗安裝共同體用通用天窗安裝工具安裝。用于車輛設(shè)計的實施例將使操作者使用更少的空調(diào),從而增加車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。由于可移動面板中的開口的角度和寬度,用于車輛設(shè)計的實施例將防止蟲子和其它異物和雨進(jìn)入車輛。
在一些實施例中,設(shè)計用于動力車輛的單元的打開比天窗開口更受限制,并且不允許不受歡迎的入侵者接近車輛的內(nèi)容物。可選地,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的配置防止已知的對構(gòu)造材料、封圍結(jié)構(gòu)內(nèi)容物、寵物和人造成損害的危險和致命的熱浸??蛇x地,安裝在建筑物中的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)單元用于排出可能積聚和爆炸或以其它方式對吸入煙霧的人造成傷害的危險煙霧。在一個配置中,安裝在建筑物中的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)單元比未受影響的區(qū)域引起更低的溫度,并且使建筑物空調(diào)系統(tǒng)更不頻繁地操作并且使建筑物對于其居住者更冷。在一個替代方案中,安裝在建筑物、任何類型的車輛或結(jié)構(gòu)中的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)單元可以與開關(guān)的操作接合或分離。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的實施例將用于各種情況,包括但不限于商用卡車和貨車及其駕駛員/乘員;半卡車駕駛員,其必須遵守反怠速法律,但仍需要較冷的車廂溫度;運貨車輛所有者/企業(yè)及其駕駛員/乘員,其可以消除在車門打開的情況下操作運貨車輛的不安全駕駛條件;郵件遞送車輛,其尋求駕駛員舒適性外加增加的燃料經(jīng)濟(jì)性;政府車隊,其尋求駕駛員舒適性外加燃料經(jīng)濟(jì)性;軍用車輛,特別是在炎熱氣候下的車輛;執(zhí)法機構(gòu)的警犬單位;馬拖車所有者(和馬),其想要對于他們的家畜額外的舒適性;玩具運輸車所有者,其希望排出危險的煙霧并想要冷卻器拖車封圍結(jié)構(gòu);車庫和倉庫所有者;房主,其希望保持他們的閣樓和整個家比其它地方更冷;簡易廁所所有者,其希望從便攜式單元中消除煙霧和氣味;州和聯(lián)邦公園系統(tǒng)及其游客,其使用公園提供的洗手間;私人露營地所有者及其客人,其使用洗手間;rv/露營車所有者,其希望在夜間不使用他們嘈雜/昂貴的空調(diào)單元,無論是通過公園提供的電力還是通過自發(fā)電力;寵物主人,其將寵物留在車輛-乘用車或rv中;以及rv/露營車所有者,其希望排出烹飪氣味、煙霧和其它副產(chǎn)品。
圖1示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的一個實施例的等距視圖。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100被設(shè)計成與rv或類似車輛一起使用。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100的類似布置可以用于建筑物、便攜式洗手間諸如簡易廁所,以及其它建筑物或結(jié)構(gòu)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100包括蓋110。蓋110被設(shè)計成基于用戶輸入而打開和關(guān)閉。蓋110可由用戶手動移動或可具有電動機或其它移動裝置。蓋110與太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100的主體上的機械開關(guān)進(jìn)行接口。機械開關(guān)被設(shè)計成使得當(dāng)蓋110牢固地固定在太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100的主體上時,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100關(guān)斷;并且當(dāng)蓋110向上傾斜或移除時,太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100接通。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100包括一個或多個風(fēng)扇120。風(fēng)扇120由電池操作以從封圍結(jié)構(gòu)抽取空氣。風(fēng)扇120可使用螺釘或其它類型的緊固系統(tǒng)附接到風(fēng)扇托架130。風(fēng)扇托架130裝配到主框架140中。當(dāng)蓋110關(guān)閉時,密封件150用于將蓋110密封到主框架140。太陽能面板160安裝在蓋110上并提供發(fā)電,其將為太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100提供電力的電池充電。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100可以包括管理電池充電、使用率和電池壽命的各種電路和/或微控制器。在許多配置中,電池和電路可以包含在防水容器中。圖2示出了圖1的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)100的橫截面圖。如圖2中所示,風(fēng)扇120與風(fēng)扇托盤130上的水平線成一定角度設(shè)定。該成角度的布置提供來自車輛的空氣的更多直接排出,同時仍提供低輪廓固定物。
圖3示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的一個實施例的底視圖。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括內(nèi)簾310。內(nèi)簾310對于其中安裝有系統(tǒng)的車輛的駕駛員/乘客是可見的。內(nèi)簾310覆蓋風(fēng)扇,覆蓋電池/充電控制器存儲區(qū)域,并且允許在中心后部處的閂鎖接近。內(nèi)簾310還覆蓋粘合到夾具框架的車輛頂篷的前緣。內(nèi)簾310用螺釘附接到夾具框架和主框架。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括夾具框架320。夾具框架320用螺釘附接到主框架330(見圖4),并且在夾具框架320和主框架330外凸緣之間夾緊汽車的頂部。夾具框架320位于頂部的下側(cè)。夾具框架320也是車輛頂篷將被附接的地方。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括后玻璃面板350。后玻璃面板350經(jīng)由后玻璃鉸鏈380(參見圖5)和后玻璃閂鎖360(參見圖5)附接到主框架330。后玻璃面板350在后部樞轉(zhuǎn)大約40mm,以允許空氣被抽取。后玻璃面板350與機械開關(guān)接口連接,當(dāng)后玻璃面板350打開時,該機械開關(guān)打開風(fēng)扇,并且當(dāng)后玻璃面板350關(guān)閉時關(guān)閉風(fēng)扇。
圖4示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的右上視圖。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括主框架330。主框架330位于頂部蒙皮中的切割開口內(nèi)部,外部凸緣位于車輛頂部上的切開開口外部。主框架330用螺釘附接到夾具框架320。主框架330保持風(fēng)扇370、側(cè)蓋390(參見圖8)、電池保持器、充電控制器、后玻璃閂鎖360(參見圖5)、后玻璃鉸鏈380(參見圖5)、前玻璃面板340、玻璃密封件,并且包括水管理區(qū)域395(參見圖8)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括前玻璃面板340。太陽能面板物理地結(jié)合到前玻璃面板340的下側(cè)。前玻璃面板340圍繞前玻璃面板340的周邊物理結(jié)合到主框架330。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括后玻璃閂鎖360。后玻璃閂鎖360是手動操作的機械設(shè)備,其打開后玻璃面板350并且在如此操作時將其保持打開,并且關(guān)閉后玻璃面板350并在如此操作時將其鎖定。可選地,可以利用自動電動機驅(qū)動系統(tǒng)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括風(fēng)扇370。一個或多個風(fēng)扇370可以包括在系統(tǒng)中。風(fēng)扇370由電池操作以從封圍結(jié)構(gòu)抽取空氣。它們經(jīng)由螺釘附接到主框架330。
太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括后玻璃鉸鏈380(參見圖5)。當(dāng)后玻璃閂鎖360(參見圖5)操作時,后玻璃鉸鏈380允許后玻璃面板350打開和關(guān)閉。它們經(jīng)由螺釘連接到主框架330。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括側(cè)蓋390(參見圖8)。側(cè)蓋390關(guān)閉后開口中的開放區(qū)域并且將空氣從開口的后部引出。它們附接到主框架330。
圖5示出了太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的后視圖。圖6示出了通過風(fēng)扇370和玻璃鉸鏈380的前/后部分的橫截面。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括連接太陽能面板、充電控制器、電池、開關(guān)和風(fēng)扇的線束。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括開關(guān)385,其取決于后玻璃面板的位置來控制風(fēng)扇的操作。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括當(dāng)開關(guān)允許時向風(fēng)扇提供電力的電池。當(dāng)由充電控制器引導(dǎo)時,電池從太陽能面板接收能量。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括充電控制器,其在需要時從太陽能面板向電池提供電力。當(dāng)完全充電時,充電控制器停止從太陽能面板到電池的電力。當(dāng)開關(guān)允許時,充電控制器為風(fēng)扇提供電源。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括太陽能面板375。當(dāng)充電控制器允許時,太陽能面板375向電池提供電力。太陽能面板375結(jié)合到前玻璃面板340的下側(cè)。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300還包括玻璃密封件,當(dāng)后玻璃面板關(guān)閉并附接到主框架時,該玻璃密封件密封封圍結(jié)構(gòu)免受雨水、風(fēng)等。圖7示出了通過閂鎖360的前/后部分的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的橫截面圖。圖8示出了通過風(fēng)扇的半車橫截面的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的橫截面圖。太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300包括水管理系統(tǒng)395。水管理系統(tǒng)395集成到主框架330(參見圖4)中并且收集可能侵入到開口中的任何水。水管理系統(tǒng)395包括允許收集水的凹槽部分。圖9示出了通過風(fēng)扇的整個汽車橫截面的太陽能動力空氣運動系統(tǒng)300的橫截面圖。
圖10示出了用于太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的功能框圖1010的一個實施例。充電控制器1020管理系統(tǒng)的電力。充電控制器1020從電池組1030接收電力并且向電池組1030傳送電力。太陽能面板1040向充電控制器1020提供電力,該充電控制器1020然后管理電池組1030的充電。充電控制器1020還將電力傳送到rv通風(fēng)口1050中的風(fēng)扇。在許多實施例中,運行風(fēng)扇所需的電力小于太陽能面板的輸出電力,使得電池組1030可在風(fēng)扇操作期間充電。電力管理電路防止電池組1030的過充電。在一些實施例中,電力管理電路為用戶提供估計何時它們的返回將被編程或以其它方式編程系統(tǒng)以在某些時間運行的機會。在這種配置中,電力管理電路可以估計冷卻車輛所需的時間段,或者可替代地簡單地節(jié)省電力,使得其可以在用戶返回之前運行設(shè)定的時間段,以甚至在沒有太陽能充電源的情況下確保用戶的最大冷卻。因此,在操作中,基于太陽能動力空氣運動系統(tǒng)的電力輸出,電力管理電路可以運行風(fēng)扇或不運行風(fēng)扇。如果它可以運行風(fēng)扇,并保持電池上的完全充電以備后用,則可以這樣做;否則,它可以節(jié)省電力。
前面的詳細(xì)描述是用于實施用于太陽能動力空氣運動的系統(tǒng)和方法的少量實施例,并且不旨在限制范圍。以下權(quán)利要求闡述了用于以更大特殊性公開的太陽能動力空氣運動的系統(tǒng)和方法的多個實施例。