ES2550603T3 - Acondicionador de aire para uso en vehículo, sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo, y método de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo - Google Patents
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Abstract
Un acondicionador de aire para un vehículo, que comprende: un ciclo de refrigeración (10) cuyos componentes son al menos un compresor (11), un condensador (12), un dispositivo reductor de presión (13) y un evaporador (14), y un controlador (20) de acondicionamiento de aire que controla dicho ciclo de refrigeración (5 10); caracterizado porque: dicho controlador (20) de acondicionamiento de aire predice condiciones de ensuciamiento y deterioro de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10) a partir de una diferencia entre una temperatura T1 en un vehículo en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire del exterior y una temperatura real T2 en el vehículo, para cada temperatura preestablecida de acondicionamiento de aire de cada vehículo.
Description
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DESCRIPCIÓN
Acondicionador de aire para uso en vehículo, sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo, y método de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un acondicionador de aire para un vehículo capacitado para detectar condiciones de ensuciamiento y degradación en el componente de un ciclo de refrigeración en una fase temprana, un sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo que evalúa apropiadamente la necesidad y la urgencia de mantenimiento, y un método de gestionar el acondicionamiento de aire del vehículo.
Técnica anterior
Convencionalmente, existe un acondicionador de aire para un vehículo ferroviario montado en un vehículo tal como en un ferrocarril. Con un acondicionador de aire de ese tipo para un vehículo ferroviario, los trabajos de mantenimiento tal como investigación, inspección, reparación, limpieza y mantenimiento se realizan normalmente de una manera regular con el fin de hacer que el ambiente en el vehículo sea confortable. Sin embargo, la fecha de mantenimiento más adecuada varía según las condiciones de uso del acondicionador de aire para un vehículo ferroviario. Las variaciones de temperatura en el vehículo ocurren a veces incluso en el caso de un tren de un solo coche debido a una disminución del rendimiento. En la actualidad, los trabajadores tales como el personal de mantenimiento y la tripulación comprueban las condiciones de temperatura de cada vehículo usando un monitor en una sala de operadores para que una división de mantenimiento aprecie una temperatura anormal en el vehículo, si la hay, y realice el trabajo de mantenimiento.
Puede existir una diferencia entre una temperatura real en el vehículo y una temperatura comprobada por los trabajadores usando el monitor debido a una tasa de embarque de viajeros y a la temperatura del aire del exterior. Por lo tanto, no es posible evaluar apropiadamente si es necesario el trabajo de mantenimiento con la temperatura tal cual. Con el fin de evaluar apropiadamente la necesidad de trabajos de mantenimiento, el personal de mantenimiento debe descubrir el acondicionador de aire para vehículo ferroviario, a efectos de realizar un inspección visual sobre cada componente (un compresor, un condensador, un evaporador, y similares) existente en el mismo. En consecuencia, se necesita mucho tiempo para evaluar la necesidad de un trabajo de mantenimiento. De este modo, se incrementa el trabajo y el coste del personal de mantenimiento necesario para el trabajo de mantenimiento.
Por lo tanto, se propone un “sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo que tiene un ciclo refrigerante constituido por la conexión en serie de un compresor, un condensador, medios de reducción de presión, y un evaporador mediante tubuladura para el refrigerante. Con el sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo, se proporciona un controlador que controla el compresor conforme a condiciones predeterminadas. Se preestablece un patrón de operación estándar que muestra una condición de operación apropiada del compresor en el controlador. Se compara un patrón de operación real, obtenido operando realmente el compresor, con el patrón de operación estándar. En base a los resultados de la comparación, se evalúa el ensuciamiento y la degradación de los componentes que constituyen el ciclo de refrigeración”. (Por ejemplo, se hace referencia al Documento de Patente 1). El presente sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo permite una pronta evaluación sobre la necesidad de trabajos de mantenimiento.
Se propone “un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo que tiene un controlador de acondicionamiento de aire del vehículo que está instalado en un vehículo de un tren para transmitir datos que tienen información de funcionamiento de un acondicionador de aire montado en el vehículo e información de posición del vehículo sobre una base regular y un ordenador de gestión que almacena y procesa los datos transmitidos desde el controlador de acondicionamiento de aire del vehículo”. (Por ejemplo, hay que hacer referencia al Documento de Patente 2). El sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo transmite datos que incluyen imágenes cualesquiera del intercambiador de calor externo, imágenes del intercambiador de calor interno, e imágenes de filtro de acondicionamiento de aire del vehículo o valores de corriente eléctrica de un soplador hasta un ordenador de gestión sobre una base regular. Con ello, se puede identificar el momento del mantenimiento analizando la imagen mediante un ordenador de gestión.
Documento de Patente 1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Sin Examinar núm. 2007-083872 (página 5, Figura 2, etc.).
Documento de Patente 2: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Sin Examinar núm. 2004-291899 (página 5, Figura 7, etc.).
Sumario de la invención
Problemas que van a ser resueltos por la invención
En el sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo según el Documento de Patente 1, no se
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proporciona ninguna descripción sobre cómo comunicar la necesidad de un trabajo de mantenimiento a una división de mantenimiento, de modo que las contramedidas en el caso de emergencias constituyen problemas. En el sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según el Documento de Patente 2, la información de imagen y los valores de corriente de un soplador son transmitidos sobre una base regular, y se puede realizar una investigación y un análisis detallados en asociación con una ruta y una posición, y similar, aunque no obstante, las contramedidas en el caso de emergencias constituyen problemas también.
La presente invención ha sido realizada para resolver los problemas anteriores, y su objeto consiste en proporcionar un acondicionador de aire para un vehículo que capta los cambios de temperatura en el vehículo a partir de varias informaciones ambientales para constituir un estándar que muestre un ambiente agradable en el vehículo, e información ambiental real para detectar anomalías que ocurran en los componentes en una fase temprana. Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo y un método de gestión del mismo, capaz de evaluar de manera precisa la necesidad y la urgencia del mantenimiento en base a la información procedente del acondicionador de aire en un vehículo.
Medios para resolver los problemas
Un acondicionador de aire para un vehículo según la presente invención incluye un ciclo de refrigeración cuyos componentes son al menos un compresor, un condensador, un dispositivo de reducción de presión, y un evaporador y un controlador de acondicionamiento de aire que controla el ciclo de refrigeración. El acondicionador de aire para el vehículo se caracteriza porque el controlador de acondicionamiento de aire pronostica condiciones de ensuciamiento y deterioro de los componentes del ciclo de refrigeración a partir de una diferencia entre una temperatura T1 en un vehículo en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire exterior, y una temperatura real T2 en el vehículo, cada temperatura de acondicionamiento de aire preestablecida de cada vehículo.
Un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según la presente invención se caracteriza porque se proporciona el acondicionador de aire anterior para el vehículo y un ordenador de gestión, el cual está instalado en la división de mantenimiento y evalúa el momento de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración aplicando el resultado de la comparación del controlador de acondicionamiento de aire al estándar de evaluación predeterminado previamente establecido.
Un método de gestión del acondicionamiento de aire de un vehículo según la presente invención pronostica anomalías de los componentes de un ciclo de refrigeración montado en un vehículo para considerar el momento del mantenimiento de los componentes. El método se caracteriza por comparar una temperatura T1 en el vehículo almacenada en medios de almacenamiento en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire exterior con una temperatura T2 en el vehículo obtenida cuando el ciclo de refrigeración activa realmente cada temperatura preestablecida de acondicionamiento de aire, pronosticando anomalías de los componentes del ciclo de refrigeración en base al resultado de la comparación de las temperaturas, evaluando un momento de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración por aplicación del resultado de la comparación a una estándar de evaluación predeterminado previamente establecido, y transmitiendo el resultado de la evaluación del momento de mantenimiento a una división de mantenimiento.
Efecto de la invención
Mediante un acondicionador de aire para un vehículo según la invención, comparando una temperatura preestablecida T1 en el vehículo para que sea un estándar y una temperatura real T2 en el vehículo, se evalúa la disminución de rendimiento del ciclo de refrigeración y se puede predecir la ocurrencia de anomalías en los componentes del ciclo de refrigeración. Es decir, sin ninguna necesidad de trabajo de mantenimiento sobre una base regular, resulta posible una detección temprana de las anomalías en los componentes del ciclo de refrigeración y el logro de un ambiente agradable en el vehículo resulta factible con facilidad.
Mediante un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según la presente invención, en base a la información procedente del acondicionador de aire para el vehículo, es posible considerar apropiadamente el momento del mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración y el logro de un ambiente confortable en el vehículo resulta factible con facilidad.
Mediante un método de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según la presente invención, por comparación de una temperatura T1 en el vehículo en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire del exterior y una temperatura T2 real en el vehículo para cada temperatura preestablecida de acondicionamiento de aire, se evalúa la disminución del rendimiento del ciclo de refrigeración y resulta predecible la ocurrencia de anomalías en los componentes del ciclo de refrigeración. Por lo tanto, en base a los resultados de la predicción, es posible evaluar apropiadamente un momento de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración y resulta factible el logro de un entorno confortable en el vehículo con facilidad. Además, los resultados de la evaluación sobre el momento del mantenimiento pueden ser transmitidos directamente a la división de mantenimiento. Por lo tanto, se puede mejorar la necesidad de los trabajos de mantenimiento sobre una base regular y se pueden reducir los costes laborales y similares.
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Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de configuración esquemática que muestra una configuración esquemática de un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según una realización de la presente invención;
La Figura 2 es un gráfico que muestra cambios bruscos de la temperatura del vehículo en asociación con una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire del exterior;
La Figura 3 es un diagrama explicativo que muestra un ejemplo de evaluación de condiciones de ensuciamiento y degradación en los componentes de un ciclo de refrigeración;
La Figura 4 es un diagrama de imagen que ilustra la comunicación de información desde un controlador de acondicionamiento de aire hasta una división de mantenimiento;
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un flujo de procesamiento llevado a cabo por un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo.
Descripción de códigos y símbolos
1 dispositivo inalámbrico 2 red 3 línea exclusiva 10 ciclo de refrigeración 11 compresor 12 condensador 13 dispositivo reductor de presión 14 evaporador 15 tubería de refrigerante 20 controlador de acondicionamiento de aire 30 base de datos 31 información del vehículo 40 ordenador en la oficina de administración local 41 ordenador de gestión 42 ordenador de servicio 50 acondicionador de aire para vehículo 60 oficina de administración local 61 división de mantenimiento 100 sistema de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo 101 sala de operación 102 parte de visualización
Mejor modo de realización de la invención
Se van a proporcionar descripciones de realizaciones de la presente invención en base a los dibujos, como sigue.
La Figura 1 es un diagrama de configuración esquemática que muestra una configuración esquemática de un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo según una realización de la presente invención. En base a la Figura 1 se va a explicar configuraciones del sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo. El sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo tiene la función de captar cambios en la temperatura del vehículo a partir de información ambiental diversa (tal como la temperatura del aire del exterior, la humedad en el vehículo, y una tasa de embarque de viajeros) para constituir un estándar que muestre información
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de un ambiente confortable en el vehículo y de un ambiente real, y detectar anomalías ocurridas en los componentes que constituyen un ciclo de refrigeración en una fase temprana para evaluar apropiadamente la necesidad y la urgencia de mantenimiento. Adicionalmente, en algunos casos que incluye la Figura 1, la relación dimensional de cada componente difiere del tamaño real mostrado en los dibujos, como sigue.
El sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo está instalado en un vehículo e incluye un ciclo de refrigeración 10 que suministra aire para acondicionamiento de aire del vehículo, un controlador 20 de acondicionamiento de aire que controla el ciclo de refrigeración 10, una base de datos 30 conectada con el controlador 20 de acondicionamiento de aire para almacenar información 31 del vehículo en forma de datos, un ordenador 40 en una oficina de administración local que lleva a cabo una comunicación de datos con el controlador 20 de acondicionamiento de aire mediante un dispositivo inalámbrico 1, un ordenador de gestión 41 que almacena y procesa datos (información) transmitidos desde el controlador 20 de acondicionamiento de aire, y un ordenador de servicio 42 conectado con el ordenador de gestión 41 a través de una línea exclusiva 3. Es decir, el sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo está configurado para mantener un ambiente en el vehículo que sea confortable por medio del controlador 20 de acondicionamiento de aire. Además, el ciclo de refrigeración 10 y el controlador 20 de acondicionamiento de aire constituyen un acondicionador de aire 50 para el vehículo.
El ciclo de refrigeración 10 está configurado de modo que un compresor 11, un condensador 12, un dispositivo reductor de presión 13 y un evaporador 14 están conectados a través de una tubería 15 para circulación de refrigerante y realiza realmente las operaciones de enfriamiento y calentamiento en el vehículo de ferrocarril. El compresor 11 comprime un refrigerante para convertirlo en un refrigerante a alta temperatura y alta presión. El condensador 12 condensa y licúa el refrigerante mediante un intercambio de calor entre el refrigerante y el aire. El dispositivo reductor de presión 13 descomprime el refrigerante y puede estar constituido, por ejemplo, por una válvula de descompresión, una válvula de expansión, un tubo capilar, etcétera. El evaporador 14 evapora y gasifica el refrigerante mediante el intercambio de calor entre el refrigerante y el aire. La tubería 15 de refrigerante comunica el refrigerante gasificado mediante compresión y el refrigerante licuado por descompresión. Adicionalmente, componentes del ciclo de refrigeración 10 es un término genérico para el compresor 11, condensador 12, dispositivo reductor de presión 13, y evaporador 14, y similares.
El controlador 20 de acondicionamiento de aire controla de manera integral el ciclo de refrigeración 10 a efectos de conseguir una temperatura preestablecida predeterminada en el vehículo según las condiciones de carga de acondicionamiento de aire del vehículo. Es decir, el controlador 20 de acondicionamiento de aire está configurado para controlar integralmente el ciclo de refrigeración 10 en base a la información 31 del vehículo (información de la tasa de embarque de viajeros, información de la temperatura preestablecida en el vehículo, información de la temperatura del aire exterior, y similares) e información actual del vehículo almacenada en la base de datos 30. El controlador 20 de acondicionamiento de aire tiene una función que predice anomalías tal como condiciones de ensuciamiento y degradación de los componentes del ciclo de refrigeración 10. En base a los resultados de la predicción, el controlador 20 de acondicionamiento de aire evalúa un momento de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración 10 (que se va a describir con detalle más adelante). Es decir, el controlador 20 de acondicionamiento de aire está configurado para evaluar la necesidad y la urgencia de mantenimiento en base a la información del vehículo (incluyendo la información 31 del vehículo).
El controlador 20 de acondicionamiento de aire no solo presenta tales resultados pronosticados según lo anterior sobre un monitor (véase la Figura 4) instalado en el vehículo, sino que también tiene una función para transmitirlos hasta una división de mantenimiento 61 que realiza el trabajo de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración 10. Adicionalmente, la información transmitida desde el controlador 20 de acondicionamiento de aire está configurada para ser suministrada a la división de mantenimiento 61 a través de una oficina de administración local 60. Además, el controlador 20 de acondicionamiento de aire incluye una función para transmitir la información hasta un ordenador de gestión 41 que transmite información de operación del ciclo de refrigeración 10 sobre una base de regularidad. El controlador 20 de acondicionamiento de aire ajusta, por ejemplo, una frecuencia de accionamiento del compresor 11 y una velocidad de rotación de un soplador instalado en las proximidades del condensador 12 y del evaporador 14 para controlar el ciclo de refrigeración 10.
La base de datos 30 realiza una función como medio de almacenaje y almacena información 31 del vehículo. La información 31 del vehículo almacenada en la base de datos 30 es un estándar que determina los patrones de operación del ciclo de refrigeración 10 de modo que sea un término general de información necesaria para mantener un ambiente en el vehículo tal como información de la tasa de embarque de viajeros, información de la temperatura preestablecida en el vehículo, e información de la temperatura del aire exterior. La información 31 del vehículo deberá estar preparada para ser sometida a cambio, modificación, adición y supresión con facilidad. A continuación, se facilita una configuración del medio ambiente en conformidad con las ubicaciones donde esté asignado el ferrocarril. Los tipos de bases de datos 30 no tienen ninguna limitación particular.
En la presente memoria, se ha mostrado un ejemplo para un caso en que el controlador 20 de acondicionamiento de aire y la base de datos 30 están configurados por separado; sin embargo, esto no es una limitación. La información 31 del vehículo puede ser almacenada en la base de datos 30 como datos en bruto; sin embargo, la cantidad de datos se incrementa. Por lo tanto, es preferible almacenarla en forma de matriz. En el sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo, resulta deseable preparar medios de detección tal como medios de 5 10
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detección de presión, medios de detección de la temperatura en el vehículo, medios de detección de la temperatura del aire del exterior, y medios de detección de la humedad en el vehículo (no representados) en una ubicación predeterminada. A continuación, tal información de detección puede ser transmitida al controlador 20 de acondicionamiento de aire y almacenada en la base de datos 30 como información 31 del vehículo. La tasa de embarque de viajeros puede estar preparada de modo que pueda ser calculada usando medios de detección de tasa de embarque de viajeros, tal como un sensor de pesaje de carga que detecta un peso de un vehículo.
Cuando ocurre un ensuciamiento, atoramiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10 (tal como en el compresor 11, el condensador 12 y el evaporador 14), esos dispositivos no pueden alcanzar el rendimiento original, de modo que el rendimiento del ciclo de refrigeración 10 se reduce. Centrándose en esta tendencia, en el sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo, los datos que van a constituir un estándar sobre las diversas condiciones (tal como la tasa de embarque de viajeros, la humedad en el vehículo y la temperatura del aire del exterior) son previamente almacenados en la base de datos 30 como información 31 del vehículo. La temperatura y la humedad en el vehículo se predicen a partir de la información realmente detectada, y por comparación de las mismas con los valores medidos, es posible determinar un tiempo de limpieza y un tiempo de sustitución de los componentes.
Un ordenador 40 en una oficina de administración local está instalado en oficinas de administración local 60 que está dispuesta en una pluralidad de zonas a lo largo de la vía del ferrocarril por donde discurre un ferrocarril para transmitir y recibir datos a través de un medio inalámbrico 1 con el controlador 20 de acondicionamiento de aire. El ordenador de gestión 41 recibe datos transmitidos por el controlador 20 de acondicionamiento de aire a través del ordenador 40 en una oficina de administración local conectada a una red 2 tal como Internet, para acumularlos y procesarlos. Además, el ordenador de gestión 41 está configurado para transmitir directamente un tiempo de mantenimiento de los componentes del ciclo de refrigeración 10 considerado por el controlador 20 de acondicionamiento de aire, hasta un ordenador de servicio 42 instalado en la división de mantenimiento 61. El ordenador de servicio 42 está instalado en la división de mantenimiento 61 existente, de tal modo que una base de un vehículo esté conectada con el ordenador de gestión 41 a través de una línea exclusiva 3. Es decir, el ordenador de servicio 42 tiene una función para transmitir la necesidad y la urgencia de mantenimiento, evaluadas por el controlador 20 de acondicionamiento de aire, hasta la división de mantenimiento 61.
En la presente memoria, se va a proporcionar descripción en cuanto a las operaciones de procesamiento del sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo.
La Figura 2 es un diagrama que muestra cambios bruscos de la temperatura del vehículo en asociación con una tasa de embarque de viajeros y con una temperatura del aire del exterior. En base a la Figura 2, la operación de procesamiento va a ser explicada en primer lugar conforme a cambios en la temperatura del vehículo realizados por el controlador 20 de acondicionamiento de aire del acondicionador de aire 50 para el vehículo. En la Figura 2, un eje horizontal muestra una tasa de embarque de viajeros (%), y un eje vertical muestra una temperatura en el vehículo (ºC), respectivamente. Además, la temperatura del aire del exterior ha sido representada mediante cinco patrones. Los cinco patrones han sido indicados mediante una línea (A) a una línea (E) por orden desde las temperaturas más altas del aire del exterior hasta las más bajas.
El controlador 20 de acondicionamiento de aire calcula en primer lugar una temperatura T1 en el vehículo que va a constituir un estándar en concordancia con el rendimiento del ciclo de refrigeración 10 a partir de la información 31 del vehículo almacenada en la base de datos 30. La temperatura T1 en el vehículo se calcula para cada vehículo y el acondicionamiento de aire se realiza para cada vehículo. El controlador 20 de acondicionamiento de aire compara la temperatura T1 calculada en el vehículo con una temperatura T2 en el vehículo obtenida a partir de una medición real. A continuación, a partir de los resultados de la comparación de la temperatura T1 en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo, el controlador 20 de acondicionamiento de aire predice anomalías tales como ensuciamiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10 para evaluar la necesidad y la urgencia de mantenimiento. (En cuanto a un flujo de procesamiento, se proporcionará una descripción detallada en la Figura 5). Adicionalmente, la temperatura T1 en el vehículo obtenida por el ciclo de refrigeración 10 según cada temperatura preestablecida de acondicionamiento de aire, está asociada a una tasa de embarque de viajeros y a una temperatura del aire del exterior, y se almacena en la base de datos 30.
La Figura 3 es un dibujo explicativo que muestra un ejemplo de evaluación de condiciones de ensuciamiento y degradación en el componente de un ciclo de refrigeración 10. En base a la Figura 3, se va a proporcionar la descripción en un caso en que mediante una predicción de la ocurrencia de anomalías en los componentes del ciclo de refrigeración 10, se va a evaluar la necesidad de las labores de mantenimiento de los componentes. Es decir, el controlador 20 de acondicionamiento de aire evalúa la necesidad de un trabajo de mantenimiento aplicando los resultados de la comparación calculados en base a la información del vehículo respecto a un estándar de evaluación predeterminado previamente establecido. Según se ha explicado mediante la Figura 2, el controlador 20 de acondicionamiento de aire predice anomalías de los componentes del ciclo de refrigeración 10 a partir de los resultados de la comparación de la temperatura T1 en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo, para evaluar la necesidad de mantenimiento. Además, el controlador 20 de acondicionamiento de aire transite los resultados como datos al ordenador de gestión 41.
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Por ejemplo, cuando el valor medio de una diferencia de temperatura entre la temperatura T1 en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo, en un día, va de 0 grados a 1 grado (Núm. 1), se puede considerar que es lo mismo que una temperatura estándar. En consecuencia, se puede considerar que no ocurre ninguna anomalía tal como ensuciamiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10, de modo que no se requiere ningún trabajo de mantenimiento tal como investigación, inspección, reparación, limpieza, y mantenimiento a efectos de hacer que el ambiente en el vehículo sea confortable. Cuando el valor medio es de 1 grado a 2 grados (Núm. 2), se puede considerar que existe algo de ensuciamiento, aunque tiene una pequeña influencia sobre el rendimiento. Por lo tanto, se puede considerar que el controlador 20 de acondicionamiento de aire no requiere ningún mantenimiento inmediato, no obstante lo cual, se aproxima el momento del mantenimiento.
Cuando el valor medio es de 2 grados a 3 grados (Núm. 3), se puede considerar que el ensuciamiento está avanzando. Por lo tanto, se puede considerar que sin un mantenimiento inmediato, el controlador 20 de acondicionamiento de aire se verá sometido a un rendimiento pobre. Además, cuando la media es igual a, o mayor que, 4 grados (Núm. 4), se puede considerar que la degradación está avanzando más allá del ensuciamiento. En consecuencia, el controlador 20 de acondicionamiento de aire puede determinar que es el momento para la sustitución de los componentes como mantenimiento preventivo. De ese modo, se puede evaluar apropiadamente el momento del mantenimiento. La información es transmitida a la división de mantenimiento 61 a través del ordenador 40 en una oficina de administración local, al ordenador de gestión 41 y al ordenador de servicio 42. Adicionalmente, en el caso de anomalías, no solo se transite información al ordenador de servicio 42, sino también se puede proporcionar una alarma mediante una parte de visualización tal como un panel operacional y una pantalla y medios de alarma de anomalía tal como un zumbador y una señal.
La Figura 4 es un diagrama de imagen que ilustra comunicación de información desde un controlador 20 de acondicionamiento de aire hasta una división de mantenimiento 61. En base a la Figura 4, se va a realizar una descripción en cuanto a comunicación de información desde el controlador 20 de acondicionamiento de aire instalado en el vehículo, hasta la división de mantenimiento 61 existente tal como en la base de un vehículo. En la Figura 4, se ha mostrado un caso como ejemplo en donde el controlador 20 de acondicionamiento de aire está instalado en cada vehículo, aunque no obstante, esto no es una limitación. Por ejemplo, resulta admisible que un controlador 20 de acondicionamiento de aire esté instalado en cualquier vehículo y que el controlador 20 de acondicionamiento de aire esté construido para controlar el acondicionamiento de aire de cada vehículo.
Según se ha mencionado con anterioridad, el controlador 20 de acondicionamiento de aire evalúa las condiciones de ensuciamiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10 para estimar un tiempo de mantenimiento apropiado. La información se transmite desde el controlador 20 de acondicionamiento de aire hasta el ordenador de gestión 41 a través del ordenador 40 en una oficina de administración local. Además, el controlador 20 de acondicionamiento de aire muestra directamente la información sobre una parte de visualización (monitor) 102 y similar instalada en una sala de operación 101 tal como de un vehículo de cabecera. A continuación, el ordenador de gestión 41 transmite información de evaluación del tiempo de mantenimiento apropiado considerado por el controlador 20 de acondicionamiento de aire hasta el ordenador de servicio 42 que está conectado a través de una línea exclusiva 3. Se prefiere que el ordenador de servicio 42 muestre directamente información de estimación del tiempo de mantenimiento de la misma manera que se muestra sobre la parte de visualización 102 de la sala de operación 101.
Con ello, puesto que es posible que la división de mantenimiento 61 evalúe apropiadamente el tiempo de mantenimiento, no hay necesidad de un mantenimiento sobre una base regular y se puede conseguir una reducción de costes tal como gastos de personal. Además, puesto que resulta posible una detección temprana de anomalías generadas en los componentes y el momento del mantenimiento puede ser evaluado apropiadamente por medio de las anomalías, es posible hacer frente a las anomalías (un trabajo de mantenimiento y un cambio de piezas) con anterioridad a que decaiga el rendimiento del ciclo de refrigeración 10, de modo que se puede mantener un ambiente estable en el vehículo.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un flujo de procesamiento llevado a cabo por un sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo. En base a la Figura 5, se va a proporcionar una descripción detallada con relación a un flujo de procesamiento llevado a cabo por el sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo. El sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo calcula datos (una temperatura T1 en el vehículo) para que sean un estándar por anticipado, para almacenarlo en la base de datos 30 como información 31 del vehículo. Adicionalmente, diversas informaciones 31 del vehículo almacenadas en la base de datos 30 pueden estar sujetas a cambio, modificación, adición y supresión. Por lo tanto, la información 31 del vehículo puede ser cambiada debido a cambios estacionales, puede ser modificada debido a cambios climáticos, y puede ser añadida y suprimida debido a cambios de modelo de los componentes.
Cuando un tren del ferrocarril se desplaza, el sistema 100 de gestión de acondicionamiento de aire del vehículo entra en funcionamiento (etapa S101). Es decir, el controlador 20 de acondicionamiento de aire activa el ciclo de refrigeración 10. Cuando el ciclo de refrigeración 10 entra en funcionamiento, se miden datos reales conforme a los estados (etapa S102). Los datos reales están configurados para que sean calculados a partir de la información que puede ser detectada por medios de detección no representados, tal como un sensor de esfuerzo del compresor, un sensor de temperatura en el vehículo, un sensor de temperatura del aire del exterior, un sensor de humedad, y un 7 10
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sensor de pesaje de carga que obtiene una tasa de embarque de viajeros. Es decir, la información detectada por esos medios de detección es transmitida al controlador 20 de acondicionamiento de aire para que sea transformada en datos. Adicionalmente, la información de detección puede ser utilizada como datos en bruto.
El controlador 20 de acondicionamiento de aire calcula la temperatura T1 en el vehículo a efectos de que sea un estándar en base a datos reales (etapa S103). El controlador 20 de acondicionamiento de aire compara la temperatura T1 calculada en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo obtenida mediante una medición real (etapa S104). A continuación, el controlador 20 de acondicionamiento de aire predice anomalías tal como ensuciamiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10 a partir de los resultados de la comparación entre la temperatura T1 en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo (etapa S105). Es decir, según se ha explicado mediante la Figura 3, a partir de una diferencia de temperatura entre la temperatura T1 en el vehículo y la temperatura T2 en el vehículo, el controlador 20 de acondicionamiento de aire predice anomalías tales como ensuciamiento y degradación de los componentes del ciclo de refrigeración 10.
Además, el controlador 20 de acondicionamiento de aire considera un tiempo de mantenimiento apropiado a partir de los resultados de la predicción. El controlador 40 de acondicionamiento de aire transmite la información al ordenador de gestión 41 a través del ordenador 40 en una oficina de administración local. El ordenador de gestión 41 almacena y procesa la información recibida para transmitirla directamente hasta el ordenador de servicio 42. A continuación, el ordenador de servicio 42 presenta el tiempo de mantenimiento recibido a la división de mantenimiento 61 (etapa S106). De ese modo, el ordenador de servicio 42 está configurado para transmitir la ocurrencia de anomalías tal como ensuciamiento y degradación en los componentes del ciclo de refrigeración 10 y un tiempo de mantenimiento apropiado transmitido desde el ordenador de gestión 41 hasta la división de mantenimiento 61 (etapa S107).
Según se ha mencionado con anterioridad, la división de mantenimiento 61 puede evaluar apropiadamente el momento del mantenimiento, de modo que no hay necesidad de un mantenimiento sobre una base regular, y se puede lograr una reducción de costes tal como gastos de personal. Además, puesto que no solo resulta posible una detección temprana de anomalías generadas en los componentes, sino también una evaluación apropiada sobre el momento del mantenimiento por medio de las anomalías, es posible hacer frente a las anomalías (trabajo de mantenimiento y cambio de piezas) con anterioridad a que decaiga el rendimiento del ciclo de refrigeración 10, de modo que se puede mantener un ambiente estable en el vehículo.
En las realizaciones mencionadas con anterioridad, se proporciona una descripción en cuanto a un ajuste del ambiente en un vehículo en el caso de una operación de refrigeración o una operación de calentamiento, aunque no obstante, no se limita a ello. Por ejemplo, cuando se ha instalado un controlador de humedad tal como una unidad de deshumidificación y una unidad de humidificación que ajustan la humedad ambiental en el vehículo, resulta posible hacer frente no solo a la temperatura sino también a la humedad en el vehículo. De ese modo, resulta posible mantener más eficazmente un ambiente confortable en el vehículo. Adicionalmente, se proporciona una descripción de un ejemplo en el ordenador 40 en la oficina de administración local, el ordenador de gestión 41 y el ordenador de servicio 42 están dispuestos en diferentes posiciones, aunque no obstante pueden estar dispuestos en la misma posición como un ordenador único. La trayectoria de transmisión que conecta cada ordenador no se limita a la que se ha mencionado en lo que antecede.
Claims (5)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1.-Un acondicionador de aire para un vehículo, que comprende:un ciclo de refrigeración (10) cuyos componentes son al menos un compresor (11), un condensador (12), un dispositivo reductor de presión (13) y un evaporador (14), yun controlador (20) de acondicionamiento de aire que controla dicho ciclo de refrigeración (10); caracterizado porque:dicho controlador (20) de acondicionamiento de aire predice condiciones de ensuciamiento y deterioro de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10) a partir de una diferencia entre una temperatura T1 en un vehículo en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire del exterior y una temperatura real T2 en el vehículo, para cada temperatura preestablecida de acondicionamiento de aire de cada vehículo.
- 2.-El acondicionador de aire para un vehículo de la reivindicación 1, en donde:dicho controlador (20) de acondicionamiento de aire muestra los resultados de una predicción de condiciones de ensuciamiento y degradación de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10) sobre un monitor instalado en el vehículo, y transmite los mismos hasta una división de mantenimiento (61) que lleva a cabo un trabajo de mantenimiento de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10).
- 3.-El acondicionador de aire para un vehículo de la reivindicación 1 ó 2, en donde:dicho controlador (20) de acondicionamiento de aire estima un momento para mantenimiento de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10) aplicando un resultado de la comparación de las temperaturas a un estándar de evaluación predeterminado previamente establecido.
- 4.-Un sistema de gestión de acondicionamiento de aire de un vehículo, que comprende:el acondicionador de aire para un vehículo de dicha reivindicación 1 ó 2, yun ordenador de gestión (41) que está instalado en dicha división de mantenimiento (61), que almacena y procesa datos transmitidos desde dicho controlador (20) de acondicionamiento de aire, y al mismo tiempo transmite directamente el momento de mantenimiento de los componentes de dicho ciclo de refrigeración (10) a un ordenador de servicio (42) instalado en la división de mantenimiento (61).
- 5.-Un método de gestión de un acondicionador de aire de un vehículo que predice anomalías de los componentes de un ciclo de refrigeración montado en un vehículo para estimar un momento para mantenimiento de dichos componentes, caracterizado porque:el método compara una temperatura T1 en el vehículo almacenada en medios de almacenaje en asociación con al menos una tasa de embarque de viajeros y una temperatura del aire del exterior con una temperatura T2 en el vehículo obtenida cuando el ciclo de refrigeración está realmente activado en cada preestablecida de acondicionamiento de aire, predice anomalías de los componentes de dicho ciclo de refrigeración en base al resultado de una comparación de las temperaturas, evalúa un momento para el mantenimiento de los componentes de dicho ciclo de refrigeración aplicando dicho resultado de la comparación a un estándar de evaluación predeterminado previamente establecido, y transmite el resultado de la estimación del momento del mantenimiento a una división de mantenimiento.9
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