温度调节装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及智能交通、自动驾驶技术领域，特别涉及一种温度调节装置和车辆。

背景技术：

2.自动驾驶车辆中的自动驾驶计算硬件对环境条件，尤其是环境温度的要求较高，如果环境温度超出自动驾驶计算硬件允许的温度范围，可能导致自动驾驶计算硬件的运行出现故障，从而影响车辆的正常行驶，严重时甚至可能导致安全事故发生。
3.在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提出一种温度调节装置。该温度调节装置包括：空压机，用于产生压缩气体；涡流管，涡流管包括输入端、冷气输出端和热气输出端，输入端与空压机连通以接收空压机产生的压缩气体，涡流管用于将压缩气体进行分流，并通过冷气输出端和热气输出端分别输出分流后的冷气和热气；出气阀，出气阀包括冷气入口、热气入口、第一冷气出口和第一热气出口，冷气入口与涡流管的冷气输出端连通，热气入口与涡流管的热气输出端连通；温度传感器；以及控制器，控制器分别与温度传感器和出气阀电连接，用于根据温度传感器传送的感测信号控制出气阀以：导通第一冷气出口并关闭第一热气出口；或导通第一热气出口并关闭第一冷气出口。
5.根据本实用新型的一些实施例，温度调节装置还包括设置在空压机与涡流管之间的进气阀，进气阀与控制器电连接，并且被配置为能够被控制器控制以调节经由进气阀供应到涡流管的气体流量。
6.根据本实用新型的一些实施例，温度调节装置还包括设置在空压机与进气阀之间的储气罐，储气罐具有稳压阀，储气罐用于存储空压机产生的压缩气体并经由进气阀向涡流管提供压力稳定的气体。
7.根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆。该车辆包括：根据上述的温度调节装置，出气阀的第一冷气出口和第一热气出口均连通至车辆内部，并且温度传感器设置在车辆内部。
8.根据本实用新型的一些实施例，车辆还包括设置在车辆中的自动驾驶运算设备，温度传感器设置在自动驾驶运算设备处，并且出气阀的第一冷气出口和第一热气出口均连通至自动驾驶运算设备，从而能够对自动驾驶运算设备进行温度调节。
9.根据本实用新型的一些实施例，出气阀还包括第二冷气出口和第二热气出口，第二冷气出口和第二热气出口均连通至车辆外部，并且出气阀被配置为：当导通第一冷气出口并关闭第一热气出口时，导通第二热气出口；或当导通第一热气出口并关闭第一冷气出
口时，导通第二冷气出口。
10.根据本实用新型的一些实施例，空压机是车辆的制动系统中用于提供气动压力的空压机。
11.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
12.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
13.在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本技术公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本技术范围的限制。
14.图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的温度调节装置的结构示意图；以及
15.图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的温度调节装置的另一结构示意图。
16.附图标记说明：
17.温度调节装置
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100、200；
18.空压机
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110、210；
19.涡流管
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120、220；
20.出气阀
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130、230；
21.第一冷气出口
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131a、231a；
22.第一热气出口
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131b、231b；
23.温度传感器
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140、240；
24.控制器
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150、250；
25.进气阀
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260；以及
26.储气罐
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270。
具体实施方式
27.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
28.如上文所述，自动驾驶车辆中的自动驾驶计算硬件对环境温度的要求较高，因此需要将车辆内部的温度，尤其是自动驾驶计算硬件周围的温度控制在适宜的温度区间，从而确保自动驾驶车辆能够正常行驶。例如，在一些场景中，计算硬件在运行过程中会产生热量，如果无法及时散热，则可能导致自动驾驶计算硬件的过热停机或损坏(例如，计算硬件中的cpu、gpu等部件可能暂停工作或过热损坏)。在一些场景中，车辆可能在较寒冷的环境中行驶，如果自动驾驶计算硬件温度过低，也可能导致硬件无法正常工作。
29.相关技术中可以将自动驾驶计算硬件布置在车辆乘员舱内，从而利用乘员舱内空调产生的冷空气对计算硬件进行冷却；或者可以将自动驾驶计算硬件布置在车辆检修仓内，并从乘员舱或者空调管路中吸入冷空气，对计算硬件进行冷却。然而，通过使用车载空
调来进行降温的方式通常需要首先开启空调，等乘员舱或检修仓温度下降到合适温度，并达到计算硬件启动温度后再启动计算硬件，这会影响车载空调系统整体性能及自动驾驶系统启动时间。此外，也无法对动驾驶计算硬件的温度进行精确地调控。
30.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种温度调节装置。利用涡流管输出冷气来进行降温或利用涡流管输出热气来进行升温，无需使用车载空调，不会影响车载空调系统整体性能；并通过设置温度控制的出气阀，从而实现温度自动调节。
31.下面将结合附图详细描述本实用新型的实施例。
32.首先参照图1，图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的温度调节装置100的结构示意图。
33.如图1所示，温度调节装置100包括：
34.空压机110，用于产生压缩气体；
35.涡流管120，涡流管120包括输入端、冷气输出端和热气输出端，输入端与空压机连通以接收空压机产生的压缩气体，涡流管用于将压缩气体进行分流，并通过冷气输出端和热气输出端分别输出分流后的冷气和热气；
36.出气阀130，出气阀包括冷气入口、热气入口、第一冷气出口和第一热气出口，冷气入口与涡流管的冷气输出端连通，热气入口与涡流管的热气输出端连通；
37.温度传感器140；以及
38.控制器150，控制器分别与温度传感器和出气阀电连接，用于根据温度传感器传送的感测信号控制出气阀以：导通第一冷气出口并关闭第一热气出口；或导通第一热气出口并关闭第一冷气出口。
39.空压机110可以是活塞式空压机、旋转叶片式空压机等。空压机110能够对空气进行压缩从而获得压力高于大气压力的压缩气体，在一些示例中，空压机110能够将空气压缩至大约1.5mpa至2mpa。
40.图1中的箭头方向示出了气流方向，沿着从空压机110延伸出的箭头方向，压缩气体可以进入涡流管120的输入端。压缩空气进入涡流管120后，可以以高速旋转的方式在涡流管120的内部腔体内流动，继而沿着管道扩散，形成高速旋转的涡流。从管道的截面方向看，内外圈气流的角速度是不同的，内圈的角速度大，外圈角速度小，内圈气流就会靠摩擦力带动外圈涡流旋转，也就是内圈气流的动力提供给外圈的气流让其旋转，从而使得内圈涡流的气体内能不断转换为旋转的动力，内能减少所以温度降低，从而分离得到冷空气；相应的外圈的气体内能增加，温度升高，从而分离得到热空气。然后，通过冷气输出端(例如图1中涡流管120的左侧端部)和热气输出端(例如图1中涡流管120的右侧端部)分别输出分流后的冷气和热气。
41.涡流管120所输出的冷气可以沿着涡流管120与出气阀130之间左侧的箭头方向从冷气入口进入出气阀130；涡流管120所输出的热气可以沿着涡流管120与出气阀130之间右侧的箭头方向从热气入口进入出气阀130。
42.出气阀130可以是电磁阀。温度传感器140可以是热电偶式温度传感器、红外温度传感器等。
43.图1中温度传感器140与控制器150之间的虚线示出了二者之间的电连接；并且控制器150与出气阀130之间的虚线示出了二者之间的电连接。控制器150能够根据温度传感
器140传送的感测信号控制出气阀130以导通第一冷气出口131a并关闭第一热气出口131b；或者控制器150能够根据温度传感器140传送的感测信号控制出气阀130以导通第一热气出口131b并关闭第一冷气出口131a。
44.由此，温度调节装置100通过利用涡流管120输出冷气来进行降温或利用涡流管120输出热气来进行升温，从而无需使用车载空调，不会影响车载空调系统整体性能。此外，通过设置温度传感器140和控制器150来控制出气阀130，可以实现温度自动调节。
45.应当理解的是，可以在气流通路上设置各种类型的管路(例如软管、硬管、转接头等)；并且电气部件之间(例如温度传感器140与控制器150之间)的电连接可以是有线或无线连接。
46.图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的温度调节装置200的结构示意图。如图2所示，温度调节装置200包括空压机210、涡流管220、出气阀230、温度传感器240和控制器250，这些部件与上文中关于图1所描述的温度调节装置100中的部件110至150类似，在此不再赘述。
47.根据一些实施例，温度调节装置200还包括设置在空压机210与涡流管220之间的进气阀260。进气阀260与控制器250电连接(图2中以进气阀260与控制器250之间的虚线示出)，并且被配置为能够被控制器250控制以调节经由进气阀260供应到涡流管220的气体流量。
48.进气阀260可以是电磁阀。并且进气阀260通过调节供应到涡流管220的气体流量来调节出气阀230的冷气输出流量或热气输出流量，从而实现对温度调节速率的控制。此外，当进气阀260被控制处于关闭状态时，可以使涡流管220处于暂停工作的状态。
49.在一些示例中，控制器250能够同时对进气阀260和出气阀230进行控制，从而实现更加精确地温度调节。
50.根据一些实施例，继续参考图2，温度调节装置200还可以包括设置在空压机210与进气阀260之间的储气罐270，储气罐270具有稳压阀(图中未示出)，储气罐270用于存储空压机210产生的压缩气体并经由进气阀260向涡流管220提供压力稳定的气体。
51.储气罐270可以由具有一定强度的材料(例如不锈钢)制成，用于储存空压机210产生的压缩气体。通过在空压机210上设置稳压阀，使得储气罐270内部的压力能够维持在预设压力范围内，由此，无论空压机210运行时产生的压缩空气的压力是否稳定，通过储气罐270向涡流管220提供的气体均能够维持稳定的压力，从而确保涡流管220的正常工作。
52.根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆。该车辆包括：根据上述的温度调节装置100或200，温度调节装置100或200的出气阀130或230的第一冷气出口和第一热气出口均连通至车辆内部，并且温度调节装置100或200的温度传感器140或240也设置在车辆内部。由此，可以实现对车辆内部温度的自动调节，且无需使用车载空调，从而不会影响车载空调系统整体性能。
53.在一些示例中，第一冷气出口和第一热气出口可以连通至车辆的乘员舱或检修仓。
54.在一些示例中，储气罐170或270可以设置在车辆的检修仓中。
55.根据本实用新型的一些实施例，车辆还可以包括设置在车辆中的自动驾驶运算设备，温度传感器140或240可以设置在自动驾驶运算设备处，并且出气阀130或230的第一冷
气出口和第一热气出口均连通至自动驾驶运算设备，因此能够对自动驾驶运算设备进行温度调节，且无需使用车载空调，从而不会影响车载空调系统整体性能。
56.在一些示例中，可以设置多个温度传感器，每个温度传感器分别布置在自动驾驶运算设备的不同部分(例如存储器、cpu)上，从而实现针对每个部分的单独的温度测量；相应地，一个或多个冷气出口或热气出口可以被连通至与相应传感器对应的位置处，以对该位置进行针对性的温度调节。
57.根据本实用新型的一些实施例，出气阀130或230还可以包括第二冷气出口和第二热气出口(图中未示出)，第二冷气出口和第二热气出口均连通至车辆外部，并且出气阀130或230被配置为：当导通第一冷气出口并关闭第一热气出口时，导通第二热气出口；或当导通第一热气出口并关闭第一冷气出口时，导通第二冷气出口。
58.由此，当例如出气阀130或230导通第一冷气出口并关闭第一热气出口以对车内进行降温时，出气阀将第二热气出口导通，从而将涡流管120或220对压缩气体分离得到的热气排放到车外，从而避免热空气对车内降温产生影响。类似地，当例如出气阀130或230导通第一热气出口并关闭第一冷气出口以对车内进行升温时，出气阀将第二冷气出口导通，从而将涡流管120或220对压缩气体分离得到的冷气排放到车外，从而避免冷空气对车内升温产生影响。
59.在一些车辆(例如大型自动驾驶卡车)中，车辆的制动系统设置有空压机，用于为刹车提供气动压力。因此，根据本实用新型的一些实施例，空压机110或220可以是车辆的制动系统中用于提供气动压力的空压机。由此，利用车辆已有的空压机来辅助完成对车辆内部的温度调节，进一步缩减了成本。
60.应当理解的是，在本说明书中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系或尺寸为基于附图所示的方位或位置关系或尺寸，使用这些术语仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，并且因此不能理解为对本技术的保护范围的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
62.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“安装”等术语应做广义理解，例如，可以是安装连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
63.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.本说明书提供了能够用于实现本技术的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本技术的保护范围。本领域技术人员在本技术的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。

技术特征：

1.一种温度调节装置，其特征在于，包括：空压机，用于产生压缩气体；涡流管，所述涡流管包括输入端、冷气输出端和热气输出端，所述输入端与所述空压机连通以接收所述空压机产生的压缩气体，所述涡流管用于将所述压缩气体进行分流，并通过所述冷气输出端和所述热气输出端分别输出分流后的冷气和热气；出气阀，所述出气阀包括冷气入口、热气入口、第一冷气出口和第一热气出口，其中，所述冷气入口与所述涡流管的冷气输出端连通，所述热气入口与所述涡流管的热气输出端连通；温度传感器；以及控制器，所述控制器分别与所述温度传感器和所述出气阀电连接，用于根据所述温度传感器传送的感测信号控制所述出气阀以：导通所述第一冷气出口并关闭所述第一热气出口；或导通所述第一热气出口并关闭所述第一冷气出口。2.根据权利要求1所述的温度调节装置，其特征在于，所述温度调节装置还包括设置在所述空压机与所述涡流管之间的进气阀，其中，所述进气阀与所述控制器电连接，并且被配置为能够被所述控制器控制以调节经由所述进气阀供应到所述涡流管的气体流量。3.根据权利要求2所述的温度调节装置，其特征在于，所述温度调节装置还包括设置在所述空压机与所述进气阀之间的储气罐，所述储气罐具有稳压阀，所述储气罐用于存储所述空压机产生的压缩气体并经由所述进气阀向所述涡流管提供压力稳定的气体。4.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：根据权利要求1至3中任一项所述的温度调节装置，其中，所述出气阀的所述第一冷气出口和所述第一热气出口均连通至所述车辆内部，并且所述温度传感器设置在所述车辆内部。5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括设置在所述车辆中的自动驾驶运算设备，其中，所述温度传感器设置在所述自动驾驶运算设备处，并且所述出气阀的所述第一冷气出口和所述第一热气出口均连通至所述自动驾驶运算设备，从而能够对所述自动驾驶运算设备进行温度调节。6.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于，所述出气阀还包括第二冷气出口和第二热气出口，其中，所述第二冷气出口和所述第二热气出口均连通至所述车辆外部，并且其中，所述出气阀被配置为：当导通所述第一冷气出口并关闭所述第一热气出口时，导通所述第二热气出口；或当导通所述第一热气出口并关闭所述第一冷气出口时，导通所述第二冷气出口。7.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于，所述空压机是所述车辆的制动系统中用于提供气动压力的空压机。

技术总结

本实用新型公开了一种温度调节装置和车辆。涉及汽车技术领域，尤其涉及智能交通、自动驾驶领域。温度调节装置包括：空压机，用于产生压缩气体；涡流管，包括输入端、冷气输出端和热气输出端，输入端与空压机连通以接收压缩气体，涡流管用于将压缩气体进行分流，并通过冷气输出端和热气输出端分别输出分流后的冷气和热气；出气阀，包括冷气入口、热气入口、第一冷气出口和第一热气出口，冷气入口与涡流管的冷气输出端连通，热气入口与涡流管的热气输出端连通；温度传感器；控制器，其分别与温度传感器和出气阀电连接，用于根据温度传感器传送的感测信号控制出气阀以：导通第一冷气出口并关闭第一热气出口；或导通第一热气出口并关闭第一冷气出口。一冷气出口。一冷气出口。