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你理想中的汽车空调,是什么样子的?

李雷
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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现在有车的童鞋们越来越多,不管是炎热的夏天还是寒冷的冬天,只要外出都离不开私家车,车载空调的使用率是越来越高。只是经过春/秋季节的空调,在每次使用时都会多多少少的出现异味。

自己也经历过类似的情况。特别是去年疫情期间,有相当长一段时间在家没开车,结果就是,开车的时候,一开空调,一股异味飘出,还真的有点上头。刚开始也尝试了清理了下出风口,毕竟经历了长时间没开,出风口积累了不少灰尘,不过效果不明显,后来换了个空调滤芯,并清理了下风道,效果就好多了。

基本上经过这些处理,汽车空调大概率会恢复正常,不过再正常,如果你仔细感觉,还是会觉得汽车空调吹出来的风不好闻。至少,我是这么感觉的。尤其是经历了更换空调滤芯,可能会刻意的留意空调的风,所以总是感觉汽车空调吹出来的风怪怪的。

尤其是有时候下班去植物园逛完后回到车上,空调的味道就让我更怀念那种天然的空气了。

有时候忍不住会想,如果,让我来设计一台好的汽车空调,会是什么样子的?

一。设计空调的时候,一定要对人体有更好的理解,这样才能让空调更加的人性化。

比如就拿温度来说,一般谈到温度,我们会脱口而出37℃,这个是已经被从小就教育过的正常体温。然而去年的新冠疫情,到处都在进行体温检测,相信很多人也是头一次发现,原来不同的人体温差异竟然这么大。事实上,人的体温是一个非常多样化的参数,我们可以从多个维度来描述:

1,年龄对体温有影响

体温是人体稳态平衡点的一个重要体现,维持体温是哺乳动物的基本特色,而这和体内的代谢状态关系密切,不同年龄段的人,其代谢模式存在明显差异,体现在体温上也存在类似的差异。

比如上图是不同年龄段的体温,我们可以看到老年人代谢缓慢,体温是最低的,在35.8-37.5之间。而婴幼儿体温是最高的,在36.4-38℃左右,其实这不仅和代谢有关,还和婴幼儿的免疫力有关,毕竟对于免疫在逐步建立中的婴幼儿来说,较高的体温是有助于体内免疫力增强(当然不是高烧哈),更别提婴幼儿本身较高的体脂率。因此很多时候,家长会觉得婴幼儿和成人一样怕冷,其实他们比我们更耐寒。

2,不同时间段体温也有差异

事实上,不同时间段人的体温也是有一定差异的。这主要是由于环境温度以及自身的代谢模式导致的。一个周期内,环境温度会发生变化,而人的代谢也随着饮食以及作息规律进行着相应的变化,这种情况下,对体温也会产生影响。

比如上图中是人的体温状况,我们可以看到从早晨开始体温上升,白天之中维持高峰,到了晚上开始下降,不过昼夜之间温度不会相差太大。

3,不同身体部位温度也不一样

除了上面时间和年龄段对人群温度的影响,对于同一个人来说,不同身体部位温度也存在差异,比如下图是一个人体不同部位的体温示意图。

我们可以看到不同部位差异较大,以临床上常见的体温检测指标来说,口腔舌下温度为36.3~37.2℃,直肠温度36.5~37.7℃比口腔温度高(0.2~0.5℃),腋下温度36.0℃-37.0℃。

正因为温度的如此悬殊,所以对于空调来说,如果千篇一律的吹出一个温度,那么对于身体不同部位来说,其接受程度就会存在差异了。

同样温度吹出来,可能下肢感觉还好的时候,头部都觉得太凉了,而反过来,当感觉肩上舒服的时候,可能胃部就着凉了。

所以,一个更加人性化的空调,其温度控制应该更加精细化,不仅是体现在小数点后的调节,更体现在温度的层次性上,针对不同的人体部位,可以产生对应的温度。

如上图所示,不同部位不同温度。

2。当然,在伴随温度的同时,作为送风和循环,同样也是要有更加精细化的设计。

比如我们的呼吸主要是吸入空气,然后在经过肺部交换的时候,将氧气摄入,同时把二氧化碳排除。

而这一过程,伴随着呼吸道的气流变化,其实是主要局限在头部。而这个气流也并非简单的气流,而是形成了类似湍流的情形,如下图所示,是一个我们正常呼吸的气流图和模型图

这也就决定了,其实呼吸本身不是个简单的空气流动,而是有较为复杂的流动模式。

如果把这个放在我们整体空间范围内,那么我们只知道鼻腔附近的呼吸气流是快速变动的,因为一直在呼吸,但是其他部位的气流如何,是一个值得研究的内容。

从氧气供给的角度,那么其实我们应该保障头部的气流流动,这样才可以让新鲜空气源源不断的到达头部,而对于其他部位,则需要调动空气流动来供应头部。所以对于一个好的空调来说,气流的精细化也是一个重要的标准。

三。空气质量也是一个重要因素了,这是近些年来的最大感受之一。

从北方来南方定居时间久了,异乡成故乡,故乡变他乡,现在回到北方的时候有不少不适应的地方,其中典型的就是空气质量。小时候习惯了故乡的空气,那个时候也没意识到雾霾这种东西的存在,也不知道空气污染。然后前些年大规模的空气污染,尤其是冬季开始集中供暖的时候,看着满屏幕的空气质量红色甚至紫色,每次都一阵阵后怕。

因为,作为一个从小生活在北方的人,我明白,这些现象其实一直存在,只不过那个时候我们没关注。不过近些年来,随着昆明城市化推进,汽车保有量上升,空气质量明显下降。尽管如今依然是全国top级的空气质量,但是每次开车的时候,依然能够感受到路上空气质量不佳,这一点也符合之前的调查,就是机动车污染已经成为了空气污染主要的因素之一。所以,汽车空调要解决的一个重要问题就是空气的过滤。能够将环境中的污染尽可能的去除,让车内保持较好的空气质量。

不过目前这些还是难度较高的,因为精细化的调节不仅是对空调调节能力的要求很高,更重要的是取决于我们对人体温度以及空气动力学等方面的认知,所以可以说是一个未来的预期吧。

现实中,花房这种空气既好又能调节温度的地方,可能是一个更好的选择。一个优秀的花房,往往是用来种植不适合当地气候环境的植物,这种情况下,花房内的气候必须专门设计,针对所培养的植物,而和当地环境不一样,这种情况下,极其依赖空调系统。所以花房中的空调系统设计是一个非常复杂的事情,不仅涉及到了温度的调节,更要根据不同的外界环境情况来调整室内的气候,使之最大程度可以满足异地植物的生长,比如随着日升日落,天气阴晴变化,温度风雨等外界的变化,都要相应的进行调整。此外,还要对花房中的气流进行调整,以尽可能仿真的方式模拟异地植物的所处环境。所以,理想中的好的汽车空调,一定是像个花房一样让人置身其中能够呼吸的非常愉悦。

所以花房空调只能期待未来,至少当前汽车是难以实现了,毕竟这些设备都是需要空间,而汽车空调所占的空间又很有限。

不过,未来,随着人们对生活品质的日益提升,对汽车的要求也不仅仅是一个通勤工具,而是兼具了很多需求。特别是具有“健康汽车”理念的智能车型,也必然会越来越多。不但要保证出行安全,更要保证“出行健康”,对自己和家人都是贴心的呵护。