CN105711379A - 一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器，包括上壳体、下壳体、负离子发生装置，该负离子发生装置包括加热电极、低压电极、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、升压变压器、高压整流滤波电路，所述升压变压器包括放电绕组和加热绕组，采用加热电极加热技术减少负电晕放电臭氧的产生量，使负离子空气净化器工作在高的电场区域，进而产生高浓度的负氧离子，提高了负离子空气净化器的效率，和车内负氧离子的含量，对人体健康有利，且臭氧浓度远低于室内空气质量标准，强的负电晕放电产生的紫外光，具有消毒和杀菌的功能，本发明有效克服旧式空气净化机利用针尖放电产生负离子的缺点，产生的负离子浓度大而均匀，臭氧产生量极小。

Description

一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种用于车内空气净化的车载空气净化器。

背景技术

由于工业化和城市化进程的加快，现代生活中，人们居住和工作场所的空气均存在不同程度的污染，近年来，随着汽车饱有量的不断增加，其汽车内部乘座空间的空气质量也逐渐得到人们的关注，车内空气污染源主要来自车体本身、装饰用材等，其汽车内饰会使用多种溶剂型胶黏剂，如：壁纸胶黏剂、地毯胶黏剂、密封胶黏剂、塑料胶黏剂等。胶黏剂使用过程中会释放甲醛、苯、甲苯、二甲苯及其它挥发性有机物，让人不知不觉中毒，渐渐出现头痛、乏力等症状。严重时会出现皮炎、哮喘、免疫力低下，甚至是白细胞减少。

另外，若车用空调蒸发器长时间不进行清洗护理，就会在其内部附着大量污垢，所产生的胺、烟碱、细菌等有害物质弥漫在车内狭小的空间里，导致车内空气质量差甚至缺氧。同时，由于汽车空间窄小，空气流通不畅，车内空气量本来就不多，再加上车内乘客间的交叉污染严重，汽车内有害气体超标比房屋室内有害气体超标对人体的危害程度更大。当空气中二氧化碳浓度达到0.5％时，人就会出现头痛、头晕等不适感。

为了解决车内空气污染问题，提升车内空气质量，本领域技术人员也正在进行技术改进，比如申请号为CN201310384845.0的中国专利公开了一种车载净化器，该空气净化器采用负离子发生器和芳香盒结合的方式，可有效净化车内空气、去异味，但单单只靠负离子发生器进行杀菌，杀菌方式单一，杀菌效果也没有到达理想的预期，由此，亟需一种杀菌效果更优良的车载空气净化器。

而负离子空气净化器，由于能有效消灭空气中的灰尘、花粉、细菌、病毒、废气、烟雾及异味等对人体有害的带正电的离子，且对于哮喘、支气管炎、过敏性鼻炎等疾病还有一定的治疗作用，故人们开始研发负离子空气净化器，但目前现有的负离子空气净化器是以高压针尖放电产生负离子，这种结构的空气净化器，其针尖放电过程中会相应产生一定量对人体有害的臭氧以及针尖放电中会产生7000V以上的高压，人和动物的身体不可以直接接触针尖，使用中存在安全隐患，同时其针尖经过一段时间的耗用，便会氧化生锈，降低负离子的输出量和增大臭氧的产生量，从而影响净化空气的功用，需经常清洗、更换，费时、费力，而一般使用者又难以掌握其清洗更换的方法和条件，从而影响其推广应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种清洗更换方便、负离子产生浓度大而均匀、耗电量低、并具有空气过滤作用，且过滤效果佳的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，主要用于消除车内空气中的烟尘、异味和细菌，净化车内空气。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器，包括上壳体、下壳体、位于由所述上壳体和下壳体形成的中空腔内的负离子发生装置，该负离子发生装置包括加热电极、低压电极、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、升压变压器、高压整流滤波电路，所述升压变压器包括放电绕组和加热绕组。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述上壳体和下壳体采用扣合的方式连接成一体，在上壳体和下壳体的结合部四周环设有出风环。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述出风环上设有负离子发散孔。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述下壳体内设有送风装置，该送风装置包括电机和与所述电机连接的叶轮。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述上壳体的顶端设有进风口，该进风口上带有盖板。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述负离子发生装置和上壳体之间还设有空气过滤装置，所述空气过滤装置包括多层塑胶纤维活性碳过滤网，该多层塑胶纤维活性碳过滤网叠加成一体。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述塑胶纤维活性碳过滤网包括面层的蜂巢式过滤网、中层的活性碳过滤网、底层的蜂巢式过滤网。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述空气过滤装置还包括有铝合金静电过滤网，该铝合金静电过滤网位于所述塑胶纤维活性碳过滤网的下方位置。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述高压整流滤波电路包括限流电阻、整流二极管和滤波电容。

上述使用高频变压器的车载负离子空气净化器，所述下壳体的底部设置成环状凸台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的使用高频变压器的车载负离子空气净化器包括上壳体、下壳体、位于由所述上壳体和下壳体形成的中空腔内的负离子发生装置，该负离子发生装置包括加热电极、低压电极、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、升压变压器、高压整流滤波电路，所述升压变压器包括放电绕组和加热绕组，本发明根据负电晕放电原理，用加热电极加热方法降低电晕放电过程中臭氧的产生量，设计的加热电极加热式负离子空气净化器，其结构是加热电极采用的细电阻丝，低压电极采用是网孔状式结构，加热电极的加热电压是叠加在放电电压的负高压上进行供电，或是加热电压和放电电压分开隔离供电，加热绕组两端接在加热电极的两端，加热该加热电极，调节放电高压来保持放电的平均电场强度在4-8kV/cm范围内，调节负氧离子产生量，调节加热电压来调节负电晕放电的臭氧产生量。

本发明的上壳体和下壳体采用扣合的方式连接成一体，方便上壳体和下壳体之间的拆卸，便于对使用高频变压器的车载负离子空气净化器内的负离子发生装置进行清洗或检修。

本发明在上壳体和下壳体的结合部四周还设有出风环，并且出风环上设有负离子发散孔，便于产生的负离子通过出风环和负离子发散孔进入到车体内。

本发明在下壳体内设有送风装置，该送风装置包括电机和与所述电机连接的叶轮，相应地，在上壳体的顶端设有进风口，有助于均匀分布使用高频变压器的车载负离子空气净化器内的负离子和保持空气流通率。

本发明在负离子发生装置和上壳体之间设置空气过滤装置，进一步有效去除空气中的细菌、尘埃、保持空气的清新。

本发明的使用高频变压器的车载负离子空气净化器采用加热电极加热技术减少负电晕放电臭氧的产生量，使负离子空气净化器工作在高的电场区域，进而产生高浓度的负氧离子，提高了负离子空气净化器的效率和车内负氧离子的含量，对人体健康有利，且臭氧浓度远低于室内空气质量标准，强的负电晕放电产生的紫外光，具有消毒和杀菌的功能。同时，可以调节负离子空气净化器的臭氧产量，使其具有消毒和杀菌的功能。本发明能有效克服旧式空气净化机利用针尖放电产生负离子的缺点，产生的负离子浓度大而均匀，臭氧产生量极小，耗电量低、永不磨损，有效加强抑制细菌、辟除臭味的功能，可有效消除车内的异味、细菌、金属微粒等过多正离子，使开车人员头脑清新、消除疲劳、使人倍感舒适，且结构简单、体积小巧、外表美观，同时由于采用送风装置和进风口结构，可充分保证负离子空气净化器空气的流通率和有助于负离子的均匀分布，又由于配置有高密度过滤网及静电铝合金过滤网，可有效滤除空气中的细菌、尘埃，且过滤效果佳，进一步保证其可输出更纯净清新的空气，可以广泛用于交通工具的客车、轿车内的空气净化。

附图说明

图1是本发明优选实施例的使用高频变压器的车载负离子空气净化器的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的使用高频变压器的车载负离子空气净化器的空气过滤装置的结构示意图；

图中：10为上壳体、20为下壳体、21为环状凸台、30为负离子发生装置、31为加热电极、32为低压电极、33为升压变压器、331为放电绕组、332为加热绕组、40为出风环、50为负离子发散孔、60为送风装置、61为电机、62为叶轮、70为进风口、80为空气过滤装置、81为面层的蜂巢式过滤网、82为中层的活性碳过滤网、83为底层的蜂巢式过滤网、84为铝合金静电过滤网。

具体实施方案

下面结合附图对本发明的实施方案作详细说明。本发明的优选的具体实施方式是，一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器，能产生净化空气的负氧离子，利用这些负氧离子使空气中的飘尘、细菌、病毒等被荷电(带电)，加速沉降收集，从而达到净化车内空气的目的。另外，负氧离子进入人体后，能够引起一系列良性反应，如激活细胞生命力，修复受损害肌体等；调节中枢神经系统，改善冠状动脉血流；预防呼吸系统疾病；改善内分泌和新陈代谢；增加人体免疫力等。因此，负离子空气净化器被认为是改善室内、车内空气质量，促进人体健康的最有效装置之一。

如图1及图2所示，本发明所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器包括上壳体10、下壳体20和负离子发生装置30，其中负离子发生装置30位于由所述上壳体10和下壳体20形成的中空腔内，该负离子发生装置30包括加热电极31、低压电极32、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、升压变压器33和高压整流滤波电路，所述变压器和升压变压器33均采用高频变压器，其中升压变压器33包括放电绕组331和加热绕组332，本发明中的负离子发生装置30采用负电晕放电原理，加热电极31采用细电阻丝，电阻丝的线径在φ0.1-0.5mm之间，加热电极31和低压电极32之间的距离为15至20mm，本实施方式优选其加热电极31和低压电极32之间的距离为16mm。低压电极32采用网孔状电极，网孔电极的光滑金属丝线径为φ2-5mm，每个网孔尺寸在23mm×23mm-52mm×52mm之间范围内。

当气流方向和电场方向平行时，低压电极32采用光滑金属电极板，板和板的电极之间是平行放置的，单个电极板的宽度是2-5倍加热电极31与低压电极32之间的距离。

本发明的负离子发生装置30工作在高的放电强度区域，产生高浓度的负氧离子，同时，高电晕放电产生的紫外光能调节臭氧产生量，利于其臭氧对车内空气进行消毒和杀菌，且能够将臭氧的产生量控制在优于车内空气质量标准。

在使用时，可采用车内的12V直流电源或220V交流电源供电，通过放电绕组331的电流经过高压整流滤波电路中的限流电阻、整流二极管和滤波电容的整流升压后能得到高压0-15kV的负电压，加热绕组332叠加在放电绕组331上，施加在加热绕组332两端的电压在0-100V范围内，其加热功率在0-50W范围内，所述加热绕组332的两端分别接在加热电极31的两端，通过加热绕组332而加热该加热电极31，调节放电高压来保持放电的平均电场强度在4-8kV/cm范围内，调节负氧离子产生量，调节加热电压来调节负电晕放电的臭氧产生量。这样在加热电极31与低压电极32之间获得电晕放电，放电产生的负氧离子在电场和气流作用下，被驱动到车内空间，加热用的加热电极31使臭氧产生量减少，保证满足国家规定的车内空气质量标准，若调节加热功率则可以调节臭氧的产生量，使本发明具有消毒和杀菌功能。

本发明根据电晕放电原理，用加热电极31的加热方法来降低电晕放电过程中臭氧的产生量，本实施方式提出的负离子空气净化器，其结构是加热电极31采用的细电阻丝，低压电极32采用网孔状式结构，加热电极31的加热电压是叠加在放电电压的负高压上进行供电，或是加热电压和放电电压分开隔离供电。

具体地，所述上壳体10和下壳体20采用扣合的方式连接成一体，方便上壳体10和下壳体20之间的拆卸，便于对使用高频变压器的车载负离子空气净化器内的负离子发生装置进行清洗或检修，另外，在上壳体10和下壳体20的结合部四周环设有出风环40，并且出风环40上设有负离子发散孔50，便于产生的负离子通过出风环40和负离子发散孔50进入到车体内。

为有助于均匀分布使用高频变压器的车载负离子空气净化器内产生的负离子和保持空气流通率，所述下壳体20内设有送风装置60，该送风装置60包括电机61和与所述电机61连接的叶轮62，相应地，在上壳体10的顶端设有进风口70，该进风口70上带有盖板，用于封盖所述进风口70。

为进一步有效去除空气中的细菌、尘埃和保持空气的清新洁净，本实施方式中，所述负离子发生装置和上壳体10之间还设有空气过滤装置80，具体如图2所示，所述空气过滤装置80包括多层塑胶纤维活性碳过滤网，该多层塑胶纤维活性碳过滤网叠加成一体。所述塑胶纤维活性碳过滤网包括面层的蜂巢式过滤网81、中层的活性碳过滤网82和底层的蜂巢式过滤网83，为进一步消除空气中的静电离子，所述空气过滤装置80还包括有铝合金静电过滤网84，该铝合金静电过滤网84位于所述塑胶纤维活性碳过滤网的下方位置。

在本实施方式中，所述下壳体20的底部设置成环状凸台21，便于将使用高频变压器的车载负离子空气净化器固定安装在车内。

本发明的使用高频变压器的车载负离子空气净化器通过负离子发生装置30中的加热电极31、低压电极32、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、放电绕组331、加热绕组332和高压整流滤波电路，提供电晕放电的负电压和加热电极加热的电压，这两个电压由于都是使用在加热电极31上，采用两个方案，一个是将负电压和加热电压分开供电，这时加热电压发生器必须采用高压隔离供电，增加一个高低压隔离装置。另一个方案是负电压和加热电压经过同一个高频变压器变换得到，加热电压的绕组在高电压绕组一侧，即加热电极的加热电压是叠加在电晕放电的负高压上，使加热电压和放电电压之间的电位差小，减小绝缘等级。为使电源小型化，采用脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、高压变压器、高压倍压整流滤波电路，当本发明在有源场所使用时，采用220V交流供电，当本发明在无源场所使用时，采用12V直流电源供电，调节放电高压来保持放电的平均电场强度在4-8kV/cm范围内，调节负氧离子产生量。加热电压也可以调节，进而调节负电晕放电的臭氧产生量。当负离子空气净化器正常工作时，要求臭氧浓度低，单位长度放电线的加热功率为40W/m。当负离子空气净化器工作在杀菌消毒状态时，要求臭氧浓度高，单位长度放电线的加热功率为15W/m，甚至不提供加热电压。

本发明的使用高频变压器的车载负离子空气净化器采用加热电极加热技术减少负电晕放电臭氧的产生量，使负离子空气净化器工作在高的电场区域，进而产生高浓度的负氧离子，提高了负离子空气净化器的效率和车内负氧离子的含量，对人体健康有利，且臭氧浓度远低于室内空气质量标准，强的负电晕放电产生的紫外光，具有消毒和杀菌的功能。同时，可以调节负离子空气净化器的臭氧产量，使其具有消毒和杀菌的功能。本发明有效克服了旧式空气净化机利用针尖放电产生负离子的缺点。本实施方式产生的负离子浓度大而均匀，臭氧产生量极小，耗电量低、永不磨损，有效加强抑制细菌、辟除臭味的功能，可有效去除车内的异味、病毒、细菌、金属微粒等过多正离子，使开车人员头脑清新、消除疲劳、使人倍感舒适，且结构简单、体积小巧、外表美观，同时由于采用送风装置60和进风口70结构，可充分保证负离子空气净化器空气的流通率和有助于负离子的均匀分布，又由于配置有高密度过滤网及静电铝合金过滤网，可有效滤除空气中的细菌、尘埃，且过滤效果佳，进一步保证其可输出更纯净清新的空气，可以广泛用于交通工具的客车、轿车内的空气净化。

Claims (7)

1.一种使用高频变压器的车载负离子空气净化器，包括上壳体(10)和下壳体(20)，其特征在于：还包括位于由所述上壳体(10)和下壳体(20)形成的中空腔内的负离子发生装置(30)，该负离子发生装置(30)包括加热电极(31)、低压电极(32)、变压器、脉宽调制电路、驱动电路、逆变电路、升压变压器(33)、高压整流滤波电路，所述升压变压器(33)包括放电绕组(331)和加热绕组(332)，所述高压整流滤波电路包括限流电阻、整流二极管和滤波电容；构成加热电极(31)的电阻丝，其线径在φ0.1-0.5mm之间，所述加热电极(31)和低压电极(32)之间的距离为15至20mm；所述低压电极(32)采用网孔状电极，其构成网孔状电极的金属电级丝的线径为φ2-5mm，构成网孔状电极的每个网孔的尺寸在23mm×23mm至52mm×52mm之间；所述负离子发生装置(30)和上壳体(10)之间还设有空气过滤装置(80)，所述空气过滤装置(80)包括多层塑胶纤维活性碳过滤网，该多层塑胶纤维活性碳过滤网叠加成一体。

2.根据权利要求1所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述加热绕组(332)叠加在放电绕组(331)上，施加在加热绕组(332)两端的电压在0-100V范围内，其加热功率在0-50W范围内，所述加热绕组(332)的两端分别接在加热电极(31)的两端，通过加热绕组(332)而加热所述加热电极(31)。

3.根据权利要求1所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述上壳体(10)和下壳体(20)采用扣合的方式连接成一体，在上壳体(10)和下壳体(20)的结合部四周环设有出风环(40)，所述出风环(40)上设有负离子发散孔(50)。

4.根据权利要求1所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述下壳体(20)内设有送风装置(60)，该送风装置(60)包括电机(61)和与所述电机(61)连接的叶轮(62)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述上壳体(10)的顶端设有进风口(70)，该进风口(70)上带有盖板。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述塑胶纤维活性碳过滤网包括面层的蜂巢式过滤网(81)、中层的活性碳过滤网(82)和底层的蜂巢式过滤网(83)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的使用高频变压器的车载负离子空气净化器，其特征在于：所述空气过滤装置(80)还包括有铝合金静电过滤网(84)，该铝合金静电过滤网(84)位于所述塑胶纤维活性碳过滤网的下方位置。