CN101495334B - 用于交通工具中的静电雾化设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于交通工具中的静电雾化设备，所述交通工具具有装配有将空气传递到客室内的通气道的空调系统，该静电雾化设备包括放电电极，与放电电极相对的相对电极，用于冷却放电电极的冷却器，在放电电极和相对电极之间施加高压以便将堆积在放电电极的预定部分上的冷凝水雾化成雾的高压电源，以及将雾引入通气道内的雾引入管。

Description

用于交通工具中的静电雾化设备
技术领域
本发明涉及一种用在交通工具中的静电雾化设备。
背景技术
诸如其客室是密闭空间的客车的交通工具，具有香烟烟雾和/或其他气味弥漫及停留在客室内的问题。当通过设置各种装配有过滤器的空气净化器来处理该问题的时候，这些空气净化器不能够除去沉积在客室表面上的有气味的物质。
关于此，最近一种通过使水雾化生成纳米尺寸的微小带电水滴(纳米尺寸雾)的静电雾化设备吸引了许多注意。由该静电雾化设备生成的纳米尺寸雾包括诸如超氧自由基(super oxide radical)以及羟自由基(hydroxyl radical)的自由基(radical)，其具有除臭效果以及抑制病毒及霉菌并中和过敏原的效果，因此该技术被视作是有前途的。将纳米尺寸雾喷射(emit)到交通工具的客室内不仅可以除去悬浮在客室空气中的有气味的物质以及沉积在客室壁和座位表面的有气味的物质，而且还可以抑制过敏原，诸如由在他们衣服上沉积有问题物质的人携带进交通工具中的花粉。
日本未经审查专利公开(Kokai)No.2006-151046公开了一种技术，该技术使由车载空调系统传递的空气来承载纳米尺寸雾，从而将空气传播的纳米尺寸雾传播遍及交通工具的客室。用该先有技术，将静电雾化设备放置在空调系统的通气道中。在该静电雾化设备中，对其施加高压的放电电极被冷却，从而将包含在空气中的水分冷凝，并且冷凝水被雾化。然而，放置在空调系统的通气道中的该静电雾化设备具有当传递热空气或者干空气时不能将水供给至放电电极的问题，因而不能使其生成纳米尺寸雾。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于交通工具中的解决上述先有技术的问题的静电雾化设备。
本发明的另一个目的是提供一种用于交通工具中的能够通过利用由车载空调系统传递的空气来高效地生成纳米尺寸雾的静电雾化设备。
本发明的一个方面是一种用于交通工具中的静电雾化设备，所述交通工具具有装配有将空气传递进客室内的通气道的空调系统，包括：放电电极，与所述放电电极相对的相对电极，冷却放电电极以便将包括在空气中的水分冷凝，从而将冷凝水堆积在放电电极的预定部分上的冷却器装置，在放电电极和相对电极之间施加高压以便将已经冷凝在放电电极的预定部分上的水静电雾化成雾的高压电源，以及将雾引入通气道内的雾引入管，雾引入管包括具有平滑曲线的弯曲部分。
附图说明
图1是显示根据本发明中的一个实施例的静电雾化设备的结构的示意图。
图2是显示并入静电雾化设备的空调系统的总体结构的示意图。
图3是沿着静电雾化设备的水平面的剖视图。
图4是显示一个变型例的结构的示意图。
图5是显示另一个变型例的局部立体分解图。
图6是显示又一个变型例的立体图。
图7是显示又一个变型例的示意图。
图8是显示又一个变型例的示意图。
图9是显示又一个变型例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的一个实施例。在图2中，参考标号2表示安装在交通工具中的空调系统，其具有包括空气调节器风道的通气道20。通气道20一端以进气口21终止，并分支成以出气口22终止的多个通道。进气口21有选择地利用切换装置(未显示)与交通工具外部或者客室相通。
安装在通气道20中的是鼓风扇23、空气过滤器24、蒸发器25和加热器26。当鼓风扇23操作时，经由进气口21和空气过滤器24从交通工具外部或者客室获取空气并送进通气道20内，以便从出气口22吹进客室内。
蒸发器25与压缩机和冷凝器(未显示)一起被放置在制冷回路内，从而形成制冷循环。当在蒸发器25中用通气道20中包含的空气对液体制冷剂进行热交换时，传递到客室内的空气被冷却并除湿。
配备有电泵的加热器26被放置在热媒回路内，发动机冷却剂在该热媒回路中循环。当由引擎加热的热媒(冷却剂)被电泵传递并与通气道20中包含的空气进行热交换时，将被传递到客室内的空气变暖。
如图3所示，生成纳米尺寸的微小带电水滴(纳米尺寸雾)的静电雾化设备1包括放电电极11、由绝缘材料形成以包围放电电极11的圆筒16、放置在圆筒16的一端与放电电极11相对的环状相对电极12、使放电电极11冷却以便将空气中包含的水分冷凝并且将冷凝水堆积在放电电极11上的冷却器13、以及将高压施加在放电电极11和相对电极12之间的高压电源15。冷却器13由珀耳帖效应(Peltier)元件构成，其冷却侧被热连接到放电电极11并且其散热侧具有散热片14。
静电雾化设备1具有如图1所示的将冷却空气吹在散热片14上的电动风扇19。由电动风扇19推进的一部分空气通过形成在圆筒16四周的开口进入圆筒16，并且通过出气口17排出，出气口17是限定在圆筒16前端中的开口。
在静电雾化设备1中，通过利用冷却器13冷却放电电极11来冷凝空气中包含的水分，以便在放电电极11上生成冷凝水，同时在电极11，12之间施加高压使冷凝水集中在放电电极11的末端并对冷凝水重复进行由放电电极11和相对电极12之间放电所引起的瑞利分裂(Rayleigh disruption)以变成纳米尺寸雾M，并被电动风扇19推进的空气所携带以通过出气口17传递至外部。
如图1所示，静电雾化设备1被安装在空调系统2的通气道20的外部。连接到出气口17的雾引入管18在靠近排气口22的位置，以雾引入管18的末端的开口沿着通气道20中空气流动的方向指向外侧的状态被拉进通气道20中。
由于静电雾化设备1被安装在通气道20外侧，因此冷凝水能够被生成以生成纳米尺寸雾M，而不受通气道20中流动的调节空气所影响。经由出气口17和雾引入管18引入通气道20中的纳米尺寸雾M由空气通道20中流动的空气所携带并通过排气口22扩散到客室中。
此时，由于雾引入管18的末端的开口沿着通气道20中的空气流的方向指向排气口22，因此不会出现由与来自雾引入管18的末端的开口的纳米尺寸雾M的传递相逆的空气流动所造成的阻塞。在如图1所示的情形中，特别是，由于雾引入管18的末端的开口被放置在通气道20的径向中心位置，因此湍流较小可能发生在直至通风口22的空气流中，以致纳米尺寸雾被层流空气可靠地携带并被排放到客室中。
雾引入管18由较小可能带静电的材料形成。为方便在交通工具中安装方便，雾引入管18优选为由弹性和软性材料，诸如PVC(聚氯乙烯)形成。雾引入管18优选具有平滑的内表面以及直的或者渐弯的端部。在雾引入管18在内表面上具有不规则性或者在雾引入管18中具有垂直弯曲的中部的情形中，雾引入管18内的纳米尺寸雾M流可能经受湍流，该湍流可能引起从雾引入管18末端的开口放电的纳米尺寸雾M的数量显著降低。
雾引入管18优选为从一个端部到另一个端部在截面积上没有变化，以使纳米尺寸雾M能够以匀速度高效地运送。雾引入管18的长度优选为不长于50cm，以使纳米尺寸雾M不会在管道中流动的同时减少。
如图4所示，通过将雾引入管18的末端放置在靠近通风口22的位置，可以可靠地将纳米尺寸雾M传递到客室而不受通气道20中空气流的速度的影响。
图5显示变型例，其中，设置了位于与形成在通气道20顶壁的靠近通风口22的开口35相配合的盖36和穿过盖36的雾引入管18之间的接合点，以及支持雾引入管18的末端的支柱。即使当雾引入管18由软性材料形成时，支柱37也能够使其将雾引入管18放置在通气道20的横截面的中心。图6显示另一个变型例。在该变型例中，通气道20具有靠近通风口22的弯曲部，静电雾化设备1被放置在该弯曲部的后面，并且雾引入管18被放置在通气道20的径向中心，以便将雾引入管18引向通风口22而不弯曲。该构造能够使其顺利地将纳米尺寸雾M传递进客室中。
由于静电雾化设备1在本操作中采用放电，因此可能由放电生成噪音，并且噪音可能通过通风口22传输到客室。如图7所示，该问题通过靠近出气口17安装消音器环30来处理。消音器环30由外管、内管以及填满管之间的空隙的吸音材料构成，并在内管中形成孔。雾引入管18的端部与消音器环30的内管相配合。该构造抑制由放电生成的噪音泄漏进客室中。
图8显示又一个变型例。在该变型例中，通气道20的内径在可收缩部分中被形成为可变，在该可收缩部分中放置雾引入管18的末端的开口。设置由橡胶或者尿烷形成的环状空气囊33以包围雾引入管18的末端。空气囊33被设计成用气泵34供给的空气充气，以使空气囊的内径减小。
即使当风速较低时，通过在鼓风扇23生成的空气流量V较高时增加通气道20的截面积以及在鼓风扇23生成的空气流量V较低时减小通气道20的截面积，气泵34将通风口22排出的空气流的速度维持在预定值(例如，0.4米/秒)或更高，以便高效地将纳米尺寸雾M散布到客室中。
在上述实施例中，雾引入管18的末端部分被放置成平行于通气道20并位于通气道20的径向中心。然而，雾引入管18也可以被倾斜地引入到通气道20中，如图9所示，只要雾引入管18的末端的开口指向通风口22。
在上述实施例中，静电雾化设备1被放置为靠近多个排气口22中的一个排气口22，尽管静电雾化设备1可以被设置为多个，其中的每一个静电雾化设备1被放置为靠近多个排气口22中各自的一个排气口22。在仅设置一个静电雾化设备1的情形中，优选为将其放置在靠近位于驾驶者座位正面的排气口22处。这使得能够利用纳米尺寸雾M安全地处理由驾驶者携带进交通工具中的异味和/或过敏原。
如上所述，发明的静电雾化设备被用于具有空调系统的交通工具中，空调系统装配有用于将空气传递到客室中的通气道。静电雾化设备包括放电电极、与放电电极相对的相对电极、冷却放电电极以便将包括在空气中的水分冷凝到放电电极的预定部分上的冷却器、在放电电极和相对电极之间施加高压以便将堆积在放电电极的预定部分上的冷凝水静电雾化并生成雾的高压电源、以及将雾引入通气道中的雾引入管。
雾引入管的出气口部分可以被优选地沿着通气道中的空气流的方向放置，并且雾引入管的末端的开口可以被指向通气道的排气口。
这样的构造能够使其将水分冷凝(生成水)并生成纳米尺寸雾，而不受通气道中流动的调节空气的影响。也可以使得生成的纳米尺寸雾流过通气道并通过从通风口传递的空气被高效地携带到客室中。
雾引入管的末端的开口可以被优选的放置在通气道的径向中心。当雾引入管的末端的开口被大致放置为在通气道的径向中心时，能够抑制湍流的出现以便能够将足够量的纳米尺寸雾传递进客室中。
如果需要弯曲部分来改变雾引入管的转向，则雾引入管可以优选为平滑地弯曲。形成平滑弯曲形状的弯曲部能够使其增加通过雾引入管供给的纳米尺寸雾的数量。
雾引入管可以优选地具有贯穿整个长度的恒定的截面积。通过从一个端部至另一个端部以恒定的截面积形成雾引入管，可以以匀速度高效地传送纳米尺寸雾。
雾引入管优选地由软性的材料形成。通过由软性材料形成雾引入管，即使当从出口至通气道的通道不在直线上时，也可以容易地放置雾引入管，因此增加了以确定位置安装静电雾化设备的自由度。
还可优选地设置可附接在通气道上并支持雾引入管的末端的支撑构件，这使得连接雾引入管更容易。
还可以优选地将雾引入管的末端放置在通气道的通风口。通过将雾引入管的末端放置在通气道的通风口，可以可靠地将纳米尺寸雾传递到客室中而不受通气道中空气流的速度的影响。
此外，可以优选地在雾引入管上安装消音器。通过在从出气口通过雾引入管至通气道的路线中的预定位置安装消音器，可以抑制由放电生成的噪音。
雾引入管的末端的开口可以优选地被放置在通气道的可收缩部分。可收缩部分根据空气流量改变通气道的截面积。在靠近排气口的通气道的截面积根据空气流量而被改变的情形中，通过将雾引入管的末端的开口放置在使通气道截面积可变的可收缩部分中，可以始终维持能够使其将纳米尺寸雾传遍客室的气流速度。
静电雾化设备不需要供水。由于放电电极被冷却以便将包括在空气中的水分冷凝并将冷凝水堆积在放电电极的一部分上，冷凝水被静电雾化。另外，冷凝水的生成和纳米尺寸雾的生成能够在不受通气道中流动的调节空气的影响而被实施。如此生成的纳米尺寸雾能够被通气道的空气流携带并通过通风口放电以便被传播到客室中。

Claims (10)

1.一种用于交通工具中的静电雾化设备，所述交通工具具有装配有将空气传递到客室内的通气道的空调系统，其特征在于，所述静电雾化设备包括：
放电电极；
与所述放电电极相对的相对电极；
冷却所述放电电极，以便将包括在所述空气中的水分冷凝在所述放电电极的预定部分的冷却器；
在所述放电电极和所述相对电极之间施加高压，以便将堆积在所述放电电极的所述预定部分上的冷凝水静电雾化成雾的高压电源；以及
将所述雾引入到所述通气道内的雾引入管，所述雾引入管包括具有平滑曲线的弯曲部分。
2.如权利要求1所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管的末端被放置为沿着所述通气道中的空气流方向，并且所述雾引入管的末端的开口指向所述通气道的排气口。
3.如权利要求2所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管的所述末端的开口被放置在所述通气道的径向中心。
4.如权利要求1到3中任一项所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管在整个长度上具有恒定的截面积。
5.如权利要求1所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管由软性材料形成。
6.如权利要求2或3所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管由软性材料形成。
7.如权利要求6所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，进一步包括能够附接到所述通气道上用于支撑所述雾引入管的所述末端的支撑构件。
8.如权利要求2或3所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管的所述末端被放置在所述通气道的所述排气口处。
9.如权利要求1到3中任一项所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，进一步包括安装在所述雾引入管上的消音器。
10.如权利要求2或3所述的用于交通工具中的静电雾化设备，其特征在于，所述雾引入管的所述末端的开口被放置在所述通气道的可收缩部分中，所述可收缩部分的截面积能够根据空气流量变化。
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