CN108556595A - 一种自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，包括汽车本体、原汽车空调装置和排风系统，所述排风系统包括微机控制器、空气质量传感器、气体压差传感器、车尾排风机和排风管路，所述车尾排风机设置在汽车后备厢内，所述车尾排风机的出风口与排风管路连接，排风管路的出风口与汽车尾部的排气窗连通，微机控制器连接原汽车空调装置。汽车本身自带负压排风和空气净化功能，无需后期加装任何车载空气净化装置；在车门窗关闭时可及时将车污浊空气和异味排出车外，同时将车外的新鲜空气经过净化后送入车厢内，实现车厢内空气与车外新鲜空气的持续置换，及时补充车内氧气；在雾霾污染严重时，可自动净化车厢内的雾霾污染。
Description
技术领域
本发明涉及汽车内部空气净化领域，特别涉及一种自带排风换气和自动空气净化功能的汽车。
背景技术
我国于2012年3月开始正式实施《乘用车内空气质量评价指南》，明确规定了有关苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛8种常见的车内挥发性有机物浓度的限值，依此督促汽车企业重视产品质量，减少车辆空气污染。
人们对车内空气质量的关注度越来越高，对健康用车生活的需求也越来越高。但目前的解决方案基本是采取在车内摆放活性炭等具有吸附作用的材料或购买车载空气净化器。目前市面上的车载空气净化器都是利用物理吸附的原理来祛除空气中的异物，达到空气净化的目的。一般包括PM2.5、粉尘、动物毛发、花粉、二手烟、异味、有毒有害气体、细菌、过敏原等。但其净化原理只是物理吸附，并不能分解甲醛、PM2.5等有毒物质。那么当滤芯吸附饱和之后就很难再继续吸附，积留在净化器内的污染物还有可能造成“二次污染”。现有的车内空气净化器，都是通过车厢内12V电源接口或点烟器取电，其风机功率很小，普遍不超过30W，导致循环风量很小，基本都不超过30m3/h；由于受车厢空间的限制，净化器体积都较小，其滤芯体积也很小，导致其“容尘率”很低，使得其车内空气的净化效果非常有限。而活性炭等吸附材料的作用更是微乎其微，根本无法解决车内的诸多空气问题。
据《中华人民共和国国家标准室内二氧化碳卫生标准GB/T 17094-1997》中规定：室内空气二氧化碳卫生标准值≤975PMM；而根据最新的《室内空气质量标准》GB/T18883-2002规定，室内空气二氧化碳卫生标准值≤0.1％。据研究表明，车内二氧化碳的卫生浓度值是400PPM。以车内乘坐4人为例，当车辆关窗行驶5分钟后，车内二氧化碳浓度会直线上升至1000PPM，1小时后车内二氧化碳浓度会达到2500PPM(车内开暖气时二氧化碳浓度上升速度更快)。当车内二氧化碳浓度超过1000ppm时，驾驶员会很容易感到困倦，超过2500ppm时，驾驶员会感到明显的疲劳感和憋闷感，同时会感到头晕，全身乏力，影响驾车安全。人若长时间处于高二氧化碳的环境中容易产生二氧化碳中毒现象，主要表现为头痛、头晕、注意力不集中、记忆力减退等，严重者还会导致中枢神经的损伤。而市面现有的车内净化器均无法有效降低车内二氧化碳浓度。
综上所述，现有的车内空气净化器普遍存在功率低、风量小、滤芯“容尘率”低，对车内有害物质净化效率低，无法实现车内空气置换，无法及时排出车内污浊空气、无法降低车内二氧化碳浓度的问题。且空气净化器放置在车厢内部占用车内空间、当汽车发生碰撞事故时空气净化器机体本身存在对车内乘员人身造成二次伤害的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，通过在现有汽车空调装置的基础上增加排风系统，实现车厢内空气与车外新鲜空气的持续置换并自动净化车厢内的雾霾污染。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，包括汽车本体和原汽车空调装置，还包括排风系统，所述排风系统包括微机控制器、空气质量传感器、气体压差传感器、车尾排风机和排风管路。其中，空气质量传感器、气体压差传感器和车尾排风机连接微机控制器，微机控制器连接原汽车空调装置，所述车尾排风机设置在汽车后备厢内，所述车尾排风机的出风口与排风管路连接，排风管路的出风口与汽车尾部的排气窗连通。
上述方案中，所述气体压差传感器设有两个气压检测探头，分别安装在原汽车空调装置滤芯的前后两侧。
上述方案中，所述微机控制器设有电源转换模块，用于将汽车蓄电池供给的12V电压转换为微机控制器所需的工作电压。
上述方案中，所述排风系统还包括止回阀，所述止回阀设置在排风管路的排气口。
上述方案中，所述原汽车空调装置包括空调送风风机、内外循环盖板控制电机和内外循环通风盖板，所述空调送风风机和内外循环盖板控制电机连接微机控制器，内外循环盖板控制电机连接内外循环通风盖板。
上述方案中，所述微机控制器设有按键面板，所述按键面板上设有档位可调的车尾排风机按键、空调送风风机按钮和内外循环盖板控制电机按钮。
上述方案中，所述汽车本体内设有车载中控显示屏，车载中控显示屏连接微机控制器，用于显示车内空气质量实时数值、车内空调工作状态和车尾排风机的工作状态。
上述方案中，所述汽车本体的后座隔板上开设通气口，用于车厢内部各空间的空气流通。
本发明的自带排风换气和自动净化的汽车空调系统，汽车本身自带负压排风和空气净化功能，无需后期加装任何车载空气净化装置；在车门窗关闭的情况下可及时将车内PM2.5、甲醛、苯、TVOC、二氧化碳等污浊空气和异味全部排出车外，同时将车外的新鲜空气经过净化后送入车厢内，实现车厢内空气与车外新鲜空气的持续置换，及时补充车内氧气；在雾霾污染严重时，还可以自动净化车厢内的雾霾污染，同时，避免了车辆开窗换气所带来的污染和噪音问题。
附图说明
图1是本发明自带排风换气和自动进化空气的汽车空调系统的结构示意图；
图2是本发明自带排风换气和自动进化空气的汽车空调系统的原理框图；
图中：1、汽车本体，2、挡板，3、通气口，4、车尾排风机，5、排风管路，6、排气窗。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，包括汽车本体1和原汽车空调装置，还包括排风系统，排风系统包括微机控制器、空气质量传感器、气体压差传感器、车尾排风机4和排风管路5。其中，空气质量传感器、气体压差传感器和车尾排风机4连接微机控制器，微机控制器连接原汽车空调装置。车尾排风机4设置在汽车后备厢内，车尾排风机4的出风口与排风管路5连接，排风管路5的出风口与汽车尾部的排气窗6连通。排风系统还包括止回阀，止回阀设置在排风管路5的排气口，防止车尾排风机4在不工作时车外空气倒流进车内。汽车本体1的后座挡板2上开设通气口3，用于车厢内部各空间的空气流通。
其中，微机控制器设有按键面板，按键面板上设有档位可调的车尾排风机按键、空调送风风机按钮和内外循环盖板控制电机按钮。当汽车本体内设有配套的车载中控显示屏时，车载中控显示屏连接微机控制器，用于显示车内空气质量实时数值、车内空调工作状态和车尾排风机4的工作状态。当汽车本体内无配套的车载中控显示屏时，可单独在微机控制器上设置液晶显示屏，用于显示车内空气质量实时数值、车内空调工作状态和车尾排风机4的工作状态。微机控制器设有电源转换模块，将汽车蓄电池供给的12V电压转换为微机控制器所需的工作电压。
原汽车空调装置包括空调送风风机、内外循环盖板控制电机和内外循环通风盖板，空调送风风机和内外循环盖板控制电机连接微机控制器，内循环内外循环盖板控制电机连接内外循环通风盖板。
在一实施例中，气体压差传感器设有两个气压检测探头，分别安装在原汽车空调装置滤芯的前后两侧。随着使用时间持续，滤芯中的灰尘逐渐趋于饱和，当灰尘的饱和度达到一定程度的时候，会造成滤芯堵塞，使得气流穿过滤芯后的气压降低，使得滤芯前后的气压形成压差，此压差被气体压差传感器实时监控，并将不断变高的压差信号传输给微机控制器，微机控制器会在液晶显示屏上显示滤芯当前的使用程度；当压差达到设定值时，液晶显示屏上显示滤芯更换的提醒信息。
本发明的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统具体使用操作及工作状态如下：
自动模式：
本发明在使用过程中，当空气质量传感器采集车内二氧化碳、苯、甲醛、TVOC等有害气体浓度值时，会将数值传输至微机处理器，微机处理器分析判定采集到的浓度值是否大于预先设定的阈值，当浓度值大于阈值时，微机处理器自动控制空调送风机和车尾排风机4的工作状态和工作档位，将车内的污浊空气从排气窗6快速排出车外，并将车外的新鲜空气经过汽车空调进风管路中的空气净化滤芯净化后快速送入车厢内，同时微机控制器还可以根据空气的污染程度由低到高自动调节空调送风机和车尾排风机4的工作档位。同时，空气质量传感器采集的数据、车内空气温度、空调送风机工作状态和车尾排风机4工作状态显示在液晶显示屏上。
当空气质量传感器采集车内雾霾PM2.5、PM10等可吸入颗粒物的浓度值超过预设阈值时，微机处理器分析相关数据后给到汽车空调的内外循环盖板控制电机动作指令，自动关闭内外循环通风盖板。同时根据车内空气雾霾程度的高低，自动调节空调送风机的转速高低，使车内空气快速反复穿过空气滤芯，从而对车内污染空气进行反复过滤净化；同时车尾排风机4被自动控制在较低挡位。此时，由于车尾排风机4一直工作，车厢内部会形成负压，车外的新鲜空气会通过车身各处的缝隙被少量吸入车厢内，将车内的污浊空气排出同时适量引入新鲜空气，直至雾霾指数低于警戒值。当车内空气雾霾指数低于警戒值时，会自动打开外循环通风盖板，让车外新鲜空气经过空气滤芯净化后进入车内，车尾排风机4和空调送风机的工作挡位恢复同步。
手动模式：
用户通过微机控制器上按键面板上的功能分别单独按键控制空调送风机、空调内外循环盖板及车尾排风机4的工作状态。如当车内空气质量良好，但气味较大时，如浓烈的水果味、人体体味等，虽无害但会因难闻而导致人员不适，可以通过按键面板按键控制车尾排风机4工作，将车内异味快速排出车厢。
为保证车内制冷或制热效果，避免车内外空气交换而影响空调效果，当手动切换到内循环模式时，内外循环通风盖板强制关闭，车尾排风机4停止工作。
本发明的自带排风换气和自动净化的汽车空调系统，可及时将车内PM2.5、甲醛、苯、TVOC、二氧化碳等污浊空气和异味全部排出车外，同时将车外的新鲜空气经过净化后送入车厢内，实现车厢内空气与车外新鲜空气的持续置换。在雾霾污染严重时，还可以自动净化车厢内的雾霾污染，有效解决车内空气的各种问题，提供健康舒适的车内乘坐环境。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，包括汽车本体(1)和原汽车空调装置，其特征在于：还包括排风系统，所述排风系统包括微机控制器、空气质量传感器、气体压差传感器、车尾排风机(4)和排风管路(5)。其中，空气质量传感器、气体压差传感器和车尾排风机(5)连接微机控制器，微机控制器连接原汽车空调装置，所述车尾排风机(4)设置在汽车后备厢内，所述车尾排风机(4)的出风口与排风管路(5)连接，排风管路(5)的出风口与汽车尾部的排气窗(6)连通。
2.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述气体压差传感器设有两个气压检测探头，分别安装在原汽车空调装置滤芯的前后两侧。
3.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述原汽车空调装置包括空调送风风机、内外循环盖板控制电机和内外循环通风盖板，所述空调送风风机和内外循环盖板控制电机连接微机控制器，内外循环盖板控制电机连接内外循环通风盖板。
4.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述微机控制器设有电源转换模块，用于将汽车蓄电池供给的12V电压转换为微机控制器所需的工作电压。
5.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述排风系统还包括止回阀，所述止回阀设置在排风管路(5)的排气口。
6.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述微机控制器设有按键面板，所述按键面板上设有档位可调的车尾排风机按键、空调送风风机按钮和内外循环盖板控制电机按钮。
7.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述汽车本体内设有车载中控显示屏，车载中控显示屏连接微机控制器，用于显示车内空气质量实时数值、车内空调工作状态和车尾排风机(4)的工作状态。
8.根据权利要求1所述的自带排风换气和自动净化空气的汽车空调系统，其特征在于：所述汽车本体(1)的后座挡板(2)上开设通气口(3)，用于车厢内部各空间的空气流通。
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