CN104820063B - 基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，旨在提供一种可有效改善现有技术中的车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据无法客观反映乘员舱内各部位的空气质量，导致检测数据的有效性、可靠性不佳的问题的车载空气监控系统。它包括进风导流管道，出风导流管道，具有密闭内腔的负压罐体，前检测管道，设置在前检测管道上用于检测前检测管道内空气质量的前传感器检测装置，后检测管道及设置在后检测管道上用于检测后检测管道内空气质量的后传感器检测装置。

Description

基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统

技术领域

本发明涉及一种车载空气监控系统，具体涉及一种基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统。

背景技术

随着汽车的普及，与汽车相关的健康问题也开始凸显。由于汽车内部的乘员舱是个相对密闭的独立空间，当车窗关闭后，乘员舱内的空气流通极差；而在汽车行过程中，乘员呼吸产生的二氧化碳、发动机工作产生的氮氧化物等都会在乘员舱内聚集。另一方面，汽车的内饰件由各种材料组装而成（如各种塑料、皮革），若没有经过长时问的挥发，则组装后挥发的气体极易对人体造成危害；因而对汽车乘员舱内的空气质量进行检测是很有必要的。

目前的一些高档车内会安装有车内空气质量检测装置及空气净化装置，其通过在汽车乘员舱内设置检测传感器，例如，氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器，氮氧化物传感器等，通过这些检测传感器来检测乘员舱内的空气质量；但目前的车内空气质量检测装置的检测传感器都是直接固定在车厢内进行检测的，而乘员舱是个相对密闭的独立空间，其内几乎没有空气流通，这使得检测传感器只能够检测乘员舱内的极为有限的空间内的空气质量，即靠近检测传感器部位的这部分空气质量；因而目前车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据只能够代表乘员舱内某点或某几个点的空气质量，而无法客观代表乘员舱内各部位的空气质量水平，导致目前车内空气质量检测装置检测数据的有效性、可靠性受不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可有效改善现有技术中的车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据无法客观反映乘员舱内各部位的空气质量，导致检测数据的有效性、可靠性不佳的问题的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统。

本发明的技术方案是：

一种基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，包括进风导流管道，出风导流管道，具有密闭内腔的负压罐体，前检测管道，设置在前检测管道上用于检测前检测管道内空气质量的前空气质量检测装置，后检测管道，设置在后检测管道上用于检测后检测管道内空气质量的后空气质量检测装置；所述进风导流管道，出风导流管道，负压罐体及检测管道分别设置在车身上；负压罐体外侧面上设有抽风口，进气口及排气口，所述进气与及排气口位于负压罐体的相对两侧面，负压罐体内还设有由进气口往排气口方向延伸的导气管，该导气管的两端开口，且导气管的一端口与进气口密封连接，另一端口朝向排气口；所述进风导流管道位于车身下方，且进风导流管道沿车身前后方向延伸，进风导流管道的前端口朝前设置，进风导流管道的后端口与进气口密封连接；所述出风导流管道沿车身前后方向延伸，出风导流管道的前端口与排气口密封连接，出风导流管道的后端口朝后设置，并与车身外部空间相通；所述前检测管道的两端开口，前检测管道的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的前检测管道端口靠车内乘员舱的前部；所述后检测管道的两端开口，后检测管道的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的后检测管道端口靠车内乘员舱的后部。

本方案结构在汽车行驶过程中，外界气流由进风导流管道流入，并导气管喷出，接着由出风导流管道排出；这样将持续的在负压罐体内形成负压；因而在汽车行驶过程中乘员舱内的空气将不断的由前、后检测管道流入到负压罐体内，这样本方案的前、后空气质量检测装置在检测流经前、后检测管道内空气质量时，可以检测到乘员舱内大部分位置的空气质量，从而有效改善现有技术中的车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据无法客观反映乘员舱内各部位的空气质量，导致检测数据的有效性、可靠性不佳的问题。

另一方面，本方案的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统利用汽车行驶过程中形成的空气流作为动力源，其可以避免利用抽风机等机械设备作为动力源时，因抽风机等机械设备故障而导致检测装置失效的问题。

作为优选，前检测管道包括位于汽车仪表板下方的竖直前检测管道及前连接管道，汽车仪表板上设有前通风口，所述竖直前检测管道的上端口与前通风口密封连接，竖直前检测管道的下端口与抽风口之间通过前连接管道相连接，所述前空气质量检测装置设置在竖直前检测管道上；所述后检测管道包括位于汽车行李箱隔板下方的竖直后检测管道及后连接管道，汽车行李箱隔板上设有后通风口，所述竖直后检测管道的上端口与后通风口密封连接，竖直后检测管道的下端口与抽风口之间通过后连接管道相连接，所述后空气质量检测装置设置在竖直后检测管道上。

作为优选，竖直前检测管道内设有竖直轴套，竖直转轴及驱动叶轮，所述竖直轴套与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接，所述竖直转轴通过轴承可转动的设置在竖直轴套上，所述驱动叶轮固定设置在竖直转轴上；所述竖直转轴的上端设有上下两端封闭的安装筒，且安装筒与竖直转轴同轴；所述空气质量检测装置设置在安装筒侧壁上，且该空气质量检测装置用于测试安装筒外侧面与竖直前检测管道之间的空气质量；所述安装筒内设有控制器及与控制器电连接的电池，所述空气质量检测装置与控制器之间通过信号输入线相连接，所述控制器通过信号输出线与汽车的车身控制器相连接；所述安装筒上端设有与竖直轴套同轴的避让通孔，安装筒内、位于避让通孔正下方设有定电连接件，且该定电连接件通过绝缘杆固定在安装筒内壁上；所述避让通孔内插设有两端开口的绝缘穿线管，且绝缘穿线管与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接，绝缘穿线管竖直设置，绝缘穿线管内设有隔板，隔板上设有穿线孔，绝缘穿线管内、位于隔板下方设有可滑动的动电连接柱，绝缘穿线管内位于隔板与动电连接柱之间设有压缩弹簧，所述动电连接柱的下端抵靠在定电连接件上；所述信号输出线由内信号输出线及外信号输出线构成，所述内信号输出线连接控制器与定电连接件，外信号输出线一端与动电连接柱上端相连，另一端穿过绝缘穿线管与车身控制器相连接。

本方案结构在气流流经竖直前检测管道时，气流将带动驱动叶轮转动，进而带动安装筒，安装筒上的空气质量检测装置转动；并且由于绝缘穿线管，动电连接柱，定电连接件，内信号输出线及外信号输出线的设置；在安装筒及空气质量检测装置转动过程中，前空气质量检测装置及控制器仍旧能够正常工作，控制器能够正常输入/输出信号；这样前空气质量检测装置在绕竖直转轴转动的过程中，可以对安装筒与竖直前检测管道之间的空气进行周向各点的检测；从而进一步有效的测试流经竖直前检测管道的空气的质量，这样有利于空气质量检测装置客观反映乘员舱内的空气质量，有效避免不合格空气流经检测管道时，不能被空气质量检测装置检测出的问题。

作为优选，前空气质量检测装置包括设置在安装筒侧壁上的氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器，所述氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器分别通过信号输入线与控制器相连接。

作为优选，前空气质量检测装置及后空气质量检测装置分别包括氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器。

作为优选，进气口与排气口正对设置，所述导气管上朝向排气口的端口靠近排气口。

作为优选，进气口与排气口呈圆形，且排气口的内径大于进气口的内径。

作为优选，导气管横截面呈圆形，且导气管横截面积由进气口往排气口方向逐渐减小，导气管上靠近排气口的端口的内径小于排气口的内径。

作为优选，前检测管道及后检测管道上与车内乘员舱相通的端口内分别设有栅格板。

作为优选，负压罐体的底部设有漏液孔，且该漏液孔内设有可拆卸的密封堵头。

本发明的有益效果是：可有效改善现有技术中的车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据无法客观反映乘员舱内各部位的空气质量，导致检测数据的有效性、可靠性不佳的问题。

附图说明

图1是本发明实施例1的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统的一种结构示意图。

图2是本发明实施例2的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统的一种结构示意图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是图3中B处的放大图。

图中：进风导流管道1，负压罐体2、进气口21、抽风口22、导气管23、排气口24，出风导流管道3，前检测管道4、竖直前检测管道41、前连接管道42，后检测管道5、竖直后检测管道51、后连接管道52，前空气质量检测装置6a，后空气质量检测装置6b，汽车仪表板7a，汽车行李箱隔板7b，驱动叶轮8，竖直转轴9，竖直轴套10，控制器11，安装筒12，信号输出线13、内信号输出线13a、外信号输出线13b，绝缘穿线管14，定电连接件16，动电连接柱17，下环形限位块18，上环形限位块19，压缩弹簧20，隔板21，避让通孔22。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1所示，一种基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统包括进风导流管道1，出风导流管道3，具有密闭内腔的负压罐体2，前检测管道4及设置在前检测管道上用于检测前检测管道内空气质量的前空气质量检测装置6a，后检测管道5及设置在后检测管道上用于检测后检测管道内空气质量的后空气质量检测装置6b。进风导流管道，出风导流管道，负压罐体及检测管道分别设置在车身上。负压罐体的底部设有漏液孔，且该漏液孔内设有可拆卸的密封堵头。

负压罐体外侧面上设有抽风口22，进气口21及排气口24。抽风口，进气口及排气口均与负压罐体内腔连通。抽风口位于负压罐体上部。进气与及排气口位于负压罐体的相对两侧面，且进气口与排气口正对设置。进气口与排气口呈圆形，且排气口的内径大于进气口的内径。

负压罐体内还设有由进气口往排气口方向延伸的导气管23。导气管的两端开口。导气管的一端口与进气口密封连接，另一端口朝向排气口，且导气管上朝向排气口的端口靠近排气口。导气管横截面呈圆形，且导气管横截面积由进气口往排气口方向逐渐减小。导气管上靠近排气口的端口的内径小于排气口的内径。

进风导流管道位于车身下方（即进风导流管道位于车身底盘下方）。进风导流管道沿车身前后方向延伸。进风导流管道的前端口朝前设置，进风导流管道的后端口与进气口密封连接。出风导流管道位于车身下方（即出风导流管道位于车身底盘下方）。出风导流管道沿车身前后方向延伸，出风导流管道的前端口与排气口密封连接。出风导流管道的后端口朝后设置，并与车身外部空间相通。

前检测管道的两端开口。前检测管道的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的前检测管道端口靠车内乘员舱的前部；具体说是，前检测管道包括位于汽车仪表板7a下方的竖直前检测管道41及前连接管道42，汽车仪表板上设有前通风口，竖直前检测管道的上端口与前通风口密封连接，竖直前检测管道的下端口与抽风口之间通过前连接管道相连接。前检测管道上与车内乘员舱相通的端口内设有栅格板。

后检测管道的两端开口。后检测管道5的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的后检测管道端口靠车内乘员舱的后部；具体说是，后检测管道包括位于汽车行李箱隔板7b下方的竖直后检测管道51及后连接管道52，汽车行李箱隔板上设有后通风口，竖直后检测管道的上端口与后通风口密封连接，竖直后检测管道的下端口与抽风口之间通过后连接管道相连接。

前空气质量检测装置包括设置在前检测管道上的氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器，氮氧化物传感器及温度传感器。后空气质量检测装置包括设置在后检测管道上的氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器。

本发明的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统的具体工作过程中如下：

在汽车行驶过程中：外界气流由进风导流管道流入，并由导气管喷出；接着，气流由排气口及出风导流管道排出；在这个过程中负压罐体内的部分空气将一同由排气口及出风导流管道排出，从而持续的在负压罐体内形成负压；从而使乘员舱内的空气将不断的由前、后检测管道流入到负压罐体内，这样本方案的前、后空气质量检测装置在检测流经前、后检测管道内空气质量时，可以检测到乘员舱内大部分位置的空气质量，进而有效改善现有技术中的车内空气质量检测装置检测得到的空气质量数据无法客观反映乘员舱内各部位的空气质量，导致检测数据的有效性、可靠性不佳的问题。当前、后空气质量检测装置中的任意一个空气质量检测装置检测的空气质量数据不合格，则开启车窗。

实施例2：本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图2、图3、图4所示，竖直前检测管道41内设有竖直轴套10，竖直转轴9及驱动叶轮8。竖直轴套与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接。竖直转轴通过轴承可转动的设置在竖直轴套上。驱动叶轮固定设置在竖直转轴上，且驱动叶轮位于竖直轴套下方。

竖直转轴的上端设有上下两端封闭的安装筒12，且安装筒与竖直转轴同轴。安装筒的上端呈上凸的半圆形或圆锥形。安装筒上端设有与竖直轴套同轴的避让通孔22。安装筒内、位于避让通孔正下方设有定电连接件16，且该定电连接件通过绝缘杆固定在安装筒内壁上。定电连接件的顶面水平设置。避让通孔内插设有两端开口的绝缘穿线管14，且绝缘穿线管与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接。绝缘穿线管竖直设置。绝缘穿线管内设有隔板21。隔板上设有穿线孔。绝缘穿线管内、位于隔板下方设有可滑动的动电连接柱17。动电连接柱外侧面上设有上环形限位块19。绝缘穿线管内侧面上、位于上环形限位块的下方设有下环形限位块18。绝缘穿线管内位于隔板与动电连接柱之间设有压缩弹簧20。动电连接柱的下端抵靠在定电连接件的顶面上。动电连接柱与定电连接件电连接。当动电连接柱的下端抵靠在定电连接件的顶面上时，上环形限位块与下环形限位块之间具有间隙。

本实施中的前空气质量检测装置6a设置在安装筒侧壁上。该前空气质量检测装置用于测试安装筒外侧面与竖直前检测管道之间的空气质量。前空气质量检测装置包括设置在安装筒侧壁上的氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器。

安装筒内设有控制器11及与控制器电连接的电池。电池为控制器及前空气质量检测装置提供电源。前空气质量检测装置与控制器之间通过信号输入线相连接；具体说是，氧气传感器，二氧化碳传感器，一氧化碳传感器及氮氧化物传感器分别通过信号输入线与控制器相连接。控制器通过信号输出线13与汽车的车身控制器相连接。信号输出线由内信号输出线13a及外信号输出线13b构成。内信号输出线连接控制器与定电连接件。外信号输出线一端与动电连接柱上端相连，另一端自下而上穿过绝缘穿线管与车身控制器相连接。

当前空气质量检测装置中任意一个传感器检测的数据不合格，则控制器通过信号输出线将开启车窗的信号发送到车身控制器上，车身控制器控制开启车窗。

Claims (9)

1.一种基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，包括进风导流管道（1）、出风导流管道（3）、具有密闭内腔的负压罐体（2）、前检测管道（4）、设置在前检测管道上用于检测前检测管道内空气质量的前空气质量检测装置（6a）、后检测管道（5）及设置在后检测管道上用于检测后检测管道内空气质量的后空气质量检测装置（6b）；所述进风导流管道、出风导流管道、负压罐体、前检测管道及后检测管道分别设置在车身上；

负压罐体外侧面上设有抽风口（22）、进气口（21）及排气口（24），所述进气口与排气口位于负压罐体的相对两侧面，负压罐体内还设有由进气口往排气口方向延伸的导气管（23），该导气管的两端开口，且导气管的一端口与进气口密封连接，另一端口朝向排气口；

所述进风导流管道位于车身下方，且进风导流管道沿车身前后方向延伸，进风导流管道的前端口朝前设置，进风导流管道的后端口与进气口密封连接；所述出风导流管道沿车身前后方向延伸，出风导流管道的前端口与排气口密封连接，出风导流管道的后端口朝后设置，并与车身外部空间相通；

所述前检测管道的两端开口，前检测管道的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的前检测管道端口靠车内乘员舱的前部；

所述后检测管道的两端开口，后检测管道的一端口与抽风口密封连接，另一端口与车内乘员舱相通，且与车内乘员舱相通的后检测管道端口靠车内乘员舱的后部；

所述前检测管道及后检测管道上与车内乘员舱相通的端口内分别设有栅格板。

2.根据权利要求1所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述前检测管道包括位于汽车仪表板（7a）下方的竖直前检测管道（41）及前连接管道（42），汽车仪表板上设有前通风口，所述竖直前检测管道的上端口与前通风口密封连接，竖直前检测管道的下端口与抽风口之间通过前连接管道相连接，所述前空气质量检测装置设置在竖直前检测管道上；

所述后检测管道包括位于汽车行李箱隔板（7b）下方的竖直后检测管道（51）及后连接管道（52），汽车行李箱隔板上设有后通风口，所述竖直后检测管道的上端口与后通风口密封连接，竖直后检测管道的下端口与抽风口之间通过后连接管道相连接，所述后空气质量检测装置设置在竖直后检测管道上。

3.根据权利要求2所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述竖直前检测管道内设有竖直轴套、竖直转轴及驱动叶轮，所述竖直轴套与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接，所述竖直转轴通过轴承可转动的设置在竖直轴套上，所述驱动叶轮固定设置在竖直转轴上；所述竖直转轴的上端设有上下两端封闭的安装筒，且安装筒与竖直转轴同轴；

所述空气质量检测装置设置在安装筒侧壁上，且该空气质量检测装置用于测试安装筒外侧面与竖直前检测管道之间的空气质量；所述安装筒内设有控制器及与控制器电连接的电池，所述空气质量检测装置与控制器之间通过信号输入线相连接，所述控制器通过信号输出线与汽车的车身控制器相连接；

所述安装筒上端设有与竖直轴套同轴的避让通孔，在安装筒内且位于避让通孔正下方设有定电连接件，且该定电连接件通过绝缘杆固定在安装筒内壁上；所述避让通孔内插设有两端开口的绝缘穿线管，且绝缘穿线管与竖直前检测管道之间通过连接杆相连接，绝缘穿线管竖直设置，绝缘穿线管内设有隔板，隔板上设有穿线孔，在绝缘穿线管内且位于隔板下方设有可滑动的动电连接柱，绝缘穿线管内位于隔板与动电连接柱之间设有压缩弹簧，所述动电连接柱的下端抵靠在定电连接件上；所述信号输出线由内信号输出线及外信号输出线构成，所述内信号输出线连接控制器与定电连接件，外信号输出线一端与动电连接柱上端相连，另一端穿过绝缘穿线管与车身控制器相连接。

4.根据权利要求3所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述前空气质量检测装置包括设置在安装筒侧壁上的氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器及氮氧化物传感器，所述氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器及氮氧化物传感器分别通过信号输入线与控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述前空气质量检测装置及后空气质量检测装置分别包括氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器及氮氧化物传感器。

6.根据权利要求1所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述进气口与排气口正对设置，所述导气管上朝向排气口的端口靠近排气口。

7.根据权利要求1所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述进气口与排气口呈圆形，且排气口的内径大于进气口的内径。

8.根据权利要求7所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述导气管横截面呈圆形，且导气管横截面积由进气口往排气口方向逐渐减小，导气管上靠近排气口的端口的内径小于排气口的内径。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的基于汽车行驶中的多通道式车载空气监控系统，其特征是，所述负压罐体的底部设有漏液孔，且该漏液孔内设有可拆卸的密封堵头。