CN101486307A - 机动车中使用的静电雾化器 - Google Patents

Abstract

一种在机动车中使用的静电雾化器，包括：放电电极；水供应单元，用于冷却所述放电电极以生成在所述放电电极上凝结的水；以及高压施加单元，用于对所述放电电极上的水施加高压，以对水进行静电雾化。所述静电雾化器被设置在所述机动车的顶篷中。所述静电雾化器还包括设在所述机动车的顶篷中的喷射部分和设置在所述喷射部分中的喷射换向单元，其中所述喷射部分用于喷射通过静电雾化生成的荷电水微粒，所述喷射换向单元用于改变所述荷电水微粒的喷射方向。

Description

机动车中使用的静电雾化器

技术领域

本发明涉及机动车中使用的静电雾化器。

背景技术

在诸如乘用车等的机动车中，乘员仓被形成为封闭的空间，因此其中可能充满烟草制品的气味或其他气味。考虑到这一点，已经提出了各种过滤器类型的空气净化器。然而，所述空气净化器不能消除附着在乘员仓壁表面或其他部分的气味部分。

近年来，通过对水进行雾化生成具有纳米级(纳米级薄雾)的荷电水微粒(electrically-charged water particle)引起了人们的注意。在静电雾化器(electrostatic atomizer)中生成的纳米级(nanometer size)的薄雾包含诸如超氧自由基或羟自由基之类的自由基，并且提供除臭效果、对病菌或真菌进行控制的效果和使过敏物质失去活性的效果。因此，如果纳米级的薄雾被吹到乘员仓，则可以消除存在于乘员仓内空气中或附着在乘员仓壁表面或车辆座位上的气体部分。还可以对诸如附着在座位的座套、地毯或坐垫和当打开车门或车窗时被带入乘员仓或随着乘客的衣服被带入乘员仓的花粉之类的过敏原进行控制。日本专利特许公开No.2006-151046(JP2006-151046A)公开了一种机动车中使用的静电雾化器，其中纳米尺寸的薄雾被空调器的风喷散到乘员仓中。

在如JP2006-151046A之类的传统示例中，空调风吹动纳米级薄雾，并从空调器的前出风口喷散到乘员仓，在这种情况下，放电电极被冷却，以使存在于空气中的湿气凝结。因此如此获得的凝结水被静电雾化以生成具有纳米级(纳米级薄雾)的荷电水微粒。然而，这种雾化方法完全由空调风的温度和湿度所控制，这使得以稳定的方式来生成纳米级的薄雾变得很困难。此外，由于纳米级薄雾被空调风吹动且从该空调器的前出风口被喷散，有时会出现如下情况：纳米级薄雾撞击前排座位且未能顺畅到达乘员仓的后排空间。

在JP2006-151046A公开的传统示例中，尽管纳米级薄雾被从空调器的前出风口喷散并附着在车辆乘员的身体的正面，但无法使该纳米级薄雾以有效的方式附着在车辆乘员的头发上。

发明内容

本发明提供一种在机动车中使用的静电雾花器，其能生成纳米级薄雾、使该薄雾在乘员仓(vehicle room)内扩散、消除乘员仓内的气味并且使乘员仓内的过敏原失去活性、有效地将纳米级薄雾喷散到车辆乘员的头发或皮肤上，并且在乘员停留在乘员仓内时自然护理车辆乘员的头发或皮肤。

根据本发明的一方面，提供了一种在机动车中使用的静电雾花器，包括：放电电极；水供应单元，用于冷却所述放电电极以生成在所述放电电极上凝结的水；以及高压施加单元，用于对所述放电电极上的水施加高压，以对水进行静电雾化，其中所述静电雾化器被设置在所述机动车的顶篷(ceiling)中。

利用上述构造，在静电雾化器中生成的纳米级(纳米级薄雾)的荷电水微粒被从机动车的顶篷喷散。因此，尽管是通过冷却放电电极并且在放电电极表面产生凝结水来将水供应到放电电极的，但也可以稳定生成纳米级薄雾。这是因为，与其中静电雾花器被设置在机动车空调器前出风口或周围的传统示例相比，通过空调风喷射导致的温度和湿度的变化被保持得比较小。由于纳米级薄雾是从机动车顶篷被喷散的，因此可以使纳米级薄雾在整个乘员仓有效地扩散并且消除了存在于乘员仓内的空气中或附着在乘员仓壁表面或座位上的气味部分。还可以对诸如附着在座位的座套、地毯或坐垫、和当打开车门或车窗户时被带入乘员仓或随着乘客的衣服被带入乘员仓的花粉之类的过敏原进行控制。此外，纳米级薄雾可以被有效地从上方喷射到上述车辆乘员的头部。这使得头发变得湿润并且阻止头发过干，从而给予头发护理效果。由于纳米级薄雾呈弱酸性，还可以使得头发呈弱酸性且柔软。此外，纳米级薄雾渗入皮肤以使其保持潮湿和湿润。

优选地，静电雾化器被设置在所述机动车的顶篷中的座位上方的位置处。

利用上述构造，可以有效地将纳米级薄雾从上方喷向座位或坐在座位上的乘客。特别地是，可以有效地将纳米级薄雾从上方喷向坐在座位上乘客的头发。

优选地，所述静电雾化器还包括设在所述机动车的顶篷中的喷射部分和设置在所述喷射部分中的喷射换向单元，其中所述喷射部分用于喷射通过静电雾化生成的荷电水微粒，所述喷射换向单元用于改变所述荷电水微粒的喷射方向。

利用上述构造，可以通过改变从设在顶篷的喷射部分喷射的纳米级薄雾的方向，来将纳米级薄雾集中喷散到乘员仓内的特定点。

优选地，所述静电雾化器还包括用于检测乘客的人体检测传感器，并且其中，所述喷射换向单元被设计为将所述荷电水微粒引向由所述人体检测传感器所检测到的乘客。

利用上述构造，可以有效地将荷电水微粒喷向坐在座位的乘客。

根据本发明，如上所述将静电雾化器设置在顶篷中。因此，可以通过减小由空调风喷射导致的温度和湿度中的变化对纳米级薄雾的影响来稳定地生成纳米级薄雾。从该顶篷的纳米级薄雾的喷射使得纳米级薄雾能够有效地在整个乘员仓内扩散。这使得纳米级薄雾能够有效地到达附着在座位的气味部分或渗入座位的过敏原，从而消除气味部分或使过敏原失去活性。特别地是，可以将纳米级薄雾从上方有效地喷向车辆乘员的头部。这使得头发变潮湿并且阻止头发过干，因此给予头发护理效果。由于纳米级薄雾呈弱酸性，可以使得头发呈弱酸性且柔软。此外，纳米级薄雾渗入皮肤以使其保持潮湿和湿润。因此，如果车辆乘员仅坐在座位，可以自动地和有效地进行头发护理或皮肤护理。

附图说明

根据结合附图的实施例的以下描述，本发明的上述和其他目的和特征将变得明显，其中：

图1是示意性结构图，其示出了静电雾化器被设置在机动车顶篷的大致中间的区域的机动车；

图2A和2B是示意性结构图，其分别示出了静电雾化器被设置在车辆顶篷前方区域的机动车、和静电雾化器被设置在车辆顶篷后方区域的机动车；

图3是示出了静电雾化器的示意性结构图；

图4A和4B是解释性示图，其示出了通过设在机动车顶篷喷射部分中的喷射换向单元来改变纳米级薄雾喷射方向的不同示例；

图5是控制方框图，其示出了采用人体检测传感器来改变纳米级薄雾喷射方向的静电雾化器；

图6是示意性结构图，其示出了具有人体检测传感器的静电雾化器被安装在机动车顶篷大致中间的区域的机动车；

图7A和7B是示意性结构图，其分别示出了具有人体检测传感器的静电雾化器被安装在车辆顶篷的前方区域的机动车、和具有人体检测传感器的静电雾化器被安装在车辆顶篷的后方区域的机动车；

图8是控制方框图，其示出了静电雾化器相对于电池和点火按键开关的关系；

图9是控制方框图，其示出了与静电雾化器相关联的无钥匙遥控进入系统的一个示例；

图10是示出了静电雾化器操作的时间关系图；并且

图11是控制方框图，其示出了与静电雾化器相关联的无钥匙遥控进入系统的另一示例。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本发明的各实施例。

图3示出了用于生成具有纳米级(纳米级薄雾)的荷电水微粒的静电雾化器的雾化单元1。该雾化单元1包括：放电电极11，其由绝缘材料制成的中空体16围绕；环形对电极12，其被设置在中空体16的末端开口处；冷却单元13，其用于冷却放电电极11使得存在于空气中的湿气凝结在放电电极11上；以及高压电源单元15，其用于在放电电极11和对电极12之间施加高压。冷却单元13由珀耳帖元件(Peltier element)形成。放电电极11热连接到冷却单元13的冷却一侧。冷却单元13的散热一侧设有散热片14。

雾化单元1还包括用于向散热片14吹冷气的风机(未示出)。从该风机送出的一部分空气经中空体16的侧边开口进入该中空体，并且然后经末端开口即排放口17流出。

在雾化单元1中，通过利用冷却单元13来对放电电极11进行冷却并且凝结存在于空气中的湿气，来在放电电极11上生成凝结水。这意指冷却单元13构成了用于供应湿气到放电电极11的湿气供应装置。如果在凝结水附着在放电电极11的状态下在放电电极11和对电极12之间施加高压，则在放电电极11的末端收集凝结水，并通过出现在放电电极11和对电极12之间的放电重复执行瑞利散射(Rayleigh scattering)，来将该凝结水转换成纳米级的薄雾M。纳米级薄雾M被从风机馈送的风吹动并且经排放口17被喷射到外面。雾化单元1包括放电电压检测电路、放电电流检测电路和控制电路，所述控制电路通过基于放电电压检测电路和放电电流检测电路所检测的放电电压和放电电流调节冷却单元13的冷却程度，来控制凝结水的生成量。该控制电路确保在放电电极11上总是能收集适量的凝结水，因此可以与温度和湿度无关地可靠生成纳米级薄雾M。

如图2A和2B所示，如上述所配置的雾化单元1被安装在机动车2的乘员仓21的顶篷20，以使其从顶篷20向乘员仓21供应纳米级薄雾M。

如图1所示，雾化单元1被设置在例如顶篷20的大致中央区域，其对应于前排和后排座位22之间的大致中间的位置并且还对应于机动车2的横向中心位置。可替代地是，雾化单元1可以被设置在前排和后排座位22之一的上方。换言之，如图2A所示，该雾化单元1可以被设置在前排座位22上方的顶篷20中，或如图2B所示，其可以被设置在后排座位22的上方的顶篷20中。此外，雾化单元1可以被设置在仅驾驶座的正上方的顶篷20中或可以被设置在各个座位22上方的顶篷20的不同区域中。

如果如上所述雾化单元1被设置在机动车2的顶篷20中、并且如果纳米级薄雾M被从设在顶篷20的喷射部分30向下喷散，则可以在整个乘员仓21有效扩散纳米级薄雾并且消除存在于乘员仓21内空气中或附着在乘员仓21壁表面或座位22上的气味部分。还可以对诸如附着在座位22的座套、地毯或坐垫、和当打开车门或车窗户时被带入乘员仓21或随着乘客的衣服被带入乘员仓21的花粉之类的过敏原进行控制。

此外，由于纳米级薄雾M被从机动车2的顶篷20喷散，可以有效地从上方向车辆乘员的头部喷散纳米级薄雾M。

由于纳米级薄雾M是被从上方向坐在机动车2座位22的乘客喷散，如果车辆乘员仅坐在座位22上，则很自然地向车辆乘员的头发供应湿气。这阻止头发过干。此外，由静电雾化生成的纳米级薄雾M对头发表层具有护理效果，从而使头发保持有光泽和湿润。而且，纳米级薄雾M呈弱酸性，有效地使得头发柔软。此外，纳米级薄雾M渗入皮肤以使皮肤保持潮湿和湿润。因此，如果车辆乘员仅坐在机动车2的座位22上，则在不知不觉中自然地进行了头发护理或皮肤护理。

在这点上，如图1所示，如果雾化单元1被设置在对应于前排和后排座位22之间的大致中间的位置并且还对应于机动车2的横向中心的位置的顶篷20的大致中心的区域，当则从顶篷20将纳米级薄雾M向下喷散时，可以更有效地向乘员仓21的每个角落扩散纳米级薄雾M。

如图2A和2B所示，即使当雾化单元1被设置在座位22上方机动车2的顶篷20时，由于纳米级薄雾M被从顶篷20向下喷散，可以在整个乘员仓21内扩散纳米级薄雾M并且向位于雾化单元1正下方的座位22喷散更大量的纳米级薄雾M。在没有乘客坐在位于雾化单元1正下方的座位22上的情况下，可以将纳米级薄雾M集中喷散到空座位22而不是乘员仓21内其他部分，因此消除附着在座位22上的气味部分。当座位22被乘客占用，可以从上方向该乘客(特别是该乘客的头部)集中喷散纳米级薄雾M。这可以通过将纳米级薄雾M喷散到坐在座位22上的乘客的头发上或脸上来使得能够有效地进行头发护理或面部护理。

在上述的示例中的任何一个中，静电雾化器可以包括用于改变纳米级薄雾M的喷射方向的喷射换向单元31。如图4A和4B所示，喷射换向单元31被设置在喷散部分30中，通过该喷散部分30，在雾化单元1上生成的纳米级薄雾M被从顶篷20喷射到乘员仓21中。在如图4A和4B所示的示例中，从可转动地附着在喷射部分30的条百页(louver)33构造喷射换向单元31。如图4A和4B所示，条百页33被转动以改变其方向，即纳米级薄雾M的喷射方向。喷射换向单元31可以通过手工或使用诸如电机等的驱动单元自动改变纳米级薄雾M的喷散方向。

在使用诸如电机等的驱动单元自动改变纳米级薄雾M的喷射方向的情况下，静电雾化器可以包括用于检测停留在机动车2d的乘员仓21内的车辆乘员的人体检测传感器32。当人体检测传感器32检测到坐在座位22中的任何一个上的乘客时，其生成检测信号。响应于该检测信号，喷射换向单元31被自动驱动以确保纳米级薄雾M被从喷射部分30喷向所检测的乘客。

在如图6所示的雾化单元1被设置在顶篷20的大致中间区域的示例中、或在如图7A和7B所示的雾化单元1被设置在顶篷20的前方或后方区域的示例中，人体检测传感器32对坐在驾驶座的乘客进行检测并且使得喷射换向单元31能够被自动驱动以使得纳米级薄雾M被从顶篷20喷向驾驶座。

如果驾驶座和除驾驶座之外的座位22中的一个或多个被乘客占用，则人体检测传感器32对坐在那些座位上的乘客进行检测。在这种情况下，喷射换向单元31被驱动，从而以纳米级薄雾M被逐个喷向由乘客占用的座位的方式改变该纳米级薄雾M的喷射方向。换言之，如果人体检测传感器32检测到坐在座位A和B上的乘客，则喷射换向单元31被驱动以初始向该座位A喷射纳米级薄雾M。在指定的一段时间内向该座位A喷射纳米级薄雾M之后，喷射换向单元31被操作以向座位B喷射纳米级薄雾M。这样，纳米级薄雾M被依次喷向座位A和B。然后，喷射换向单元31被恢复到其初始状态以再次向该座位A喷射纳米级薄雾M。喷射换向单元31被控制以重复上述过程。

在这点上，静电雾化器可以以两种模式操作喷射换向单元31即喷射换向模式和正常模式，在喷射换向模式中，喷射换向单元31被操作以向由人体检测传感器32检测到的乘客喷射纳米级薄雾M，在正常模式中，纳米级薄雾M被向下喷散而不必改变喷射方向。在这种情况下，静电雾化器包括如图5所示的模式选择开关35。该模式选择开关35使得用户能够选择上述模式中的一个。这使得用户能够在以下两个选项中进行选择：纳米级薄雾M被以更大的量喷向车辆乘员的选项、以及纳米级薄雾M在整个乘员仓21内均匀扩散的选项。

对于人体检测传感器32，可以使用例如检测坐在座位32上的乘客的红外传感器、检测乘客重量的重量传感器、或振动传感器等。

雾化单元1的操作由雾化控制电路管理。雾化控制电路可以连接到车辆控制电路C，该控制电路C管理机动车2的各个部件的操作，因此该雾化控制电路可以从车辆控制电路C接收各种信号。当机动车2运行时(即，当点火按键开关SW被开启时)，雾化控制电路可以接收指示机动车2正在运行的信号，并且可以一直执行静电雾化工作、或取决于乘员仓21内设置的气味传感器或过敏原传感器的输出来执行静电雾化工作。

如图8所示，雾化单元1被设计为从作为机动车2的电源的电池V接收电流，而无需点火按键开关SW干涉。这使得即使当点火按键开关SW断开时，仍能够执行静电雾化工作。图8中的附图标记“6”指代车辆上安装的设备。

当点火按键开关SW断开时，当雾化单元1从车辆控制电路接收下列信号中的一个时，雾化单元1开始执行静电雾化工作。更具体地，如果雾化单元1接收指示车门(特别地是，驾驶座车门)锁定状态被释放的车门锁定释放信号、或在操作如图9和11所示的无钥匙遥控进入系统的无线通信装置5的车门打开开关51时所输出的车门锁定释放命令信号，则雾化单元1开始执行静电雾化工作，即使冷却单元13冷却放电电极11以产生凝结水的任务和施加高压并且引起放电以生成纳米级薄雾M的任务。

为了节省电池V的电力同时不启动引擎，优选地是在消耗了预定的一段时间之后，停止雾化单元1。还优选地是当电池V的电压等于或低于预定值时，雾化单元1不进行静电雾化工作。此外，优选地是即使车门被再次锁定的情况下，当引擎不工作时静电雾化工作也开始并持续执行指定的一段时间t，如图10所示。

在静电雾化工作被车门锁定释放操作触发的情况下，即使在乘客坐在驾驶座之前，也生成纳米级薄雾M。特别地是，当通过从无钥匙遥控进入系统的无线通信装置5供应的车门锁定释放命令信号来启动静电雾化工作时，直到乘客打开车门并坐在座位上为止已花掉相当的时间。在这一段时间生成的纳米级薄雾M可以用于消除气味和使过敏原失去活性。

不仅可以通过车门锁定释放操作而且还可以通过开启所设置的开关以检测钥匙是否被插入到点火按键开关SW来触发静电雾化工作。

如果在直到乘客打开车门并且上车为止的这段时间通过使用纳米级薄雾M执行除臭和使过敏原失去活性，则可以在打开车门的时候使乘客免遭异味或过敏原的影响。此外，可以使纳米级薄雾M接触到乘客所坐的座位。因此，在启动静电雾化工作之后，特别地需要确保直到车门被打开为止的这段时间，在针对无钥匙遥控进入而使用从无线通信装置5发送的信号启动静电雾化工作。除了静电雾化工作由从无线通信装置5发送的车门锁定释放命令信号触发之外，还可以提供如图9和11所示的无线通信装置5中的静电雾化开关53，以使得可以通过开启静电雾化开关53来在一段时间内执行静电雾化工作。当乘客离开机动车以及当乘客开始驾驶机动车时，可以通过使用纳米级薄雾M执行除臭和使过敏原失去活性的操作。图9和11中的附图标记“52”指代用于发出车门锁定命令信号的车门关闭开关。

尽管结合各个实施例示出和描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，可以对其进行各种变化和修改而不偏离如在所附权利要求中所限定的本发明的范围。

Claims (4)

1、一种在机动车中使用的静电雾化器，包括：

放电电极；

水供应单元，用于冷却所述放电电极以生成在所述放电电极上凝结的水；以及

高压施加单元，用于对所述放电电极上的水施加高压，以对水进行静电雾化，

其中，所述静电雾化器被设置在所述机动车的顶篷中。

2、如权利要求1所述的静电雾化器，其中，所述静电雾化器被设置在所述机动车的顶篷中的座位上方的位置处。

3、如权利要求1或2所述的静电雾化器，还包括设在所述机动车的顶篷中的喷射部分和设置在所述喷射部分中的喷射换向单元，其中所述喷射部分用于喷射通过静电雾化生成的荷电水微粒，所述喷射换向单元用于改变所述荷电水微粒的喷射方向。

4、如权利要求3所述的静电雾化器，还包括用于检测乘客的人体检测传感器，并且其中，所述喷射换向单元被设计为将所述荷电水微粒引向由所述人体检测传感器所检测到的所述乘客。

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