CN113499971B - 具有抗菌层的蒸发器的制备方法、空调系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有抗菌层的蒸发器的制备方法、空调系统及控制方法，涉及空调领域。本发明先将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中，以进行化成反应，酸性溶液的pH值的范围为4.0～4.5；然后将经过化成反应后的蒸发器浸入到纳米氧化锌溶液中，以形成具有抗菌层的蒸发器，纳米氧化锌溶液的浓度范围为3.5％～4.5％，纳米氧化锌的pH值的范围为7.5～9.5。本发明将酸性溶液的pH值控制在一定范围内，因为pH值过小的话会导致酸性过重，开启空调时容易产生酸臭味，而pH值过大的话容易导致碱性过重，以至于后续氧化锌无法更有效地附在蒸发器上，会导致氧化锌失效太快，无法持续有效抗菌。因此，本发明能够延长蒸发器的抗菌时长。

Description

具有抗菌层的蒸发器的制备方法、空调系统及控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种具有抗菌层的蒸发器的制备方法、空调系统及控制方法。

背景技术

随着国民经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车的保有量和普及率不断提升。空调系统作为汽车生产中不可缺少的设施之一，可实现对车内温度、湿度的有效调节，并保持车内空气清洁，从而大大改善了汽车的舒适性和人们的驾乘环境。然而汽车空调在创造舒适环境的同时，也会长期运行、不易清洗或清洗不当等原因给汽车内部造成各种污染，尤其值得关注的是微生物污染。

汽车空调系统是汽车整车中重要的组成部分，是人体舒适性感知最敏感的部分。因整车长期使用，汽车空调系统内部不易清洗和更换等原因而成为微生物的滋生和繁殖提供了适宜的环境。目前市面整车大部分出厂或者使用几个月后，因空调内部微生物或者导致空调蒸发器表面微生物滋生，空调异味的产生。

目前市场车型空调大部分功能比较单一：1、空调滤芯过滤效率低，大部分过滤效率维持在50％-80％左右，甚至更低并无杀菌功能。2、汽车空调蒸发器基本都无抑菌或抗菌能力低持续时间短，有抗菌功能时间大约半年已开始失效。3、空调系统基本无空调智能通风功能模块。常规空调抗菌系统都是过滤大颗粒后，残余灰层颗粒进入到空调内部，空调开启后，大部分残余水分及灰尘颗粒物附着在蒸发器及空调内部，导致空调内部水与灰层结合，长期在阴暗潮湿环境中产生微生物，开启空调时产生异味。

发明内容

本发明第一方面的目的是要提供一种具有抗菌层的蒸发器的制备方法，解决现有技术中蒸发器抗菌能力持续时间较短的技术问题。

本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述蒸发器的空调系统。

本发明第二方面的进一步目的是要提高空调系统的抗菌能力。

本发明第三方面的目的是要提供一种用于空调系统的控制方法。

根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种具有抗菌层的蒸发器的制备方法，包括：

将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中，以进行化成反应，所述酸性溶液的pH值的范围为4.0～4.5；

将经过化成反应后的所述蒸发器浸入到纳米氧化锌溶液中，以形成具有抗菌层的蒸发器，所述纳米氧化锌溶液的浓度范围为3.5％～4.5％，所述纳米氧化锌的pH值的范围为7.5～9.5。

可选地，在将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中的步骤，之前还包括：

将所述蒸发器浸入到具有预设温度并含有脱脂剂的溶液中，并保持第一预设时长，以对蒸发器进行清洗，所述预设温度的范围为45℃～55℃之间的任一数值。

根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种空调系统，包括：

如上述的具有抗菌层的蒸发器；以及

空调滤芯。

可选地，所述空调滤芯至少包括由内至外依次布置的具有第一硬度的支撑层、具有第二硬度的熔喷纤维层和过滤层，其中，所述第一硬度大于所述第二硬度。

可选地，所述过滤层采用带静电驻极的熔喷材料制成，所述熔喷纤维层是带有负电荷的熔喷纤维层。

可选地，所述支撑层与所述熔喷纤维层之间还设有至少一层活性炭层或抗菌层。

可选地，所述熔喷纤维层中添加有银离子。

根据本发明第三方面的目的，本发明又提供了一种用于上述的空调系统的控制方法，包括：

在车辆熄火后判断车辆是否满足自动干燥开启条件；

在满足所述自动干燥开启条件时控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作。

可选地，判断车辆是否满足自动干燥开启条件的步骤包括：

当同时满足所述车辆的电源挡位处于OFF档的时长大于第二预设时长、电源电压大于预设电压值、空调自干燥功能按钮处于开启状态、上一点火周期内压缩机的连续工作时长大于第三预设时长、车门处于关闭状态且车辆处于闭锁状态时判定车辆满足自动干燥开启条件。

可选地，控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作的步骤包括：

所述预设工作参数包括所述空调系统处于内循环状态且所述空调系统中鼓风机处于风量最大挡，并持续工作第四预设时长。

本发明先将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中，以进行化成反应，酸性溶液的pH值的范围为4.0～4.5；然后将经过化成反应后的蒸发器浸入到纳米氧化锌溶液中，以形成具有抗菌层的蒸发器，纳米氧化锌溶液的浓度范围为3.5％～4.5％，纳米氧化锌的pH值的范围为7.5～9.5。本发明将酸性溶液的pH值控制在一定范围内，因为pH值过小的话会导致酸性过重，开启空调时容易产生酸臭味，而pH值过大的话容易导致碱性过重，以至于后续氧化锌无法更有效地附在蒸发器上，会导致氧化锌失效太快，无法持续有效抗菌。因此，本发明能够延长蒸发器的抗菌时长。

进一步地，本发明的空调系统包括具有抗菌层的蒸发器和空调滤芯，空调滤芯包括由内至外依次布置的具有第一硬度的支撑层、具有第二硬度的熔喷纤维层和过滤层，其中，熔喷纤维层中添加有银离子，利用银离子直接进入菌体，与氧化谢酶结合，使菌体窒息而死，从而可以杀死与其接触的大多数细菌，从而提高了空调系统的抗菌能力。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的具有抗菌层的蒸发器的制备方法的示意性流程图；

图2是根据本发明一个实施例的空调系统的示意性结构框图；

图3是图2所示空调系统的一个实施例的空调滤芯的示意性结构图；

图4是图2所示空调系统的另一个实施例的空调滤芯的示意性结构图；

图5是根据本发明一个实施例的用于空调系统的控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的具有抗菌层的蒸发器的制备方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体地实施例中，具有抗菌层的蒸发器的制备方法包括以下步骤：

步骤S100：将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中，以进行化成反应，酸性溶液的pH值的范围为4.0～4.5；例如，酸性溶液的pH值可以为4.0、4.1、4.2、4.3、4.4或4.5。在一个优选地实施例中，酸性溶液的pH值为4.3。

步骤S200：将经过化成反应后的蒸发器浸入到纳米氧化锌溶液中，以形成具有抗菌层的蒸发器，纳米氧化锌溶液的浓度范围为3.5％～4.5％，纳米氧化锌的pH值的范围为7.5～9.5。例如，纳米氧化锌溶液的浓度范围可以为3.5％、4.0％或4.5％，纳米氧化锌的pH可以为7.5、8.0、8.5、9.0或9.5。在一个优选地实施例中，纳米氧化锌溶液的浓度为4.0％，纳米氧化锌的pH为8.5。

本发明将酸性溶液的pH值控制在一定范围内，因为pH值过小的话会导致酸性过重，开启空调时容易产生酸臭味，而pH值过大的话容易导致碱性过重，以至于后续氧化锌无法更有效地附在蒸发器上，会导致氧化锌失效太快，无法持续有效抗菌。因此，本发明能够延长蒸发器的抗菌时长。

进一步地，本发明将经过化成反应后的蒸发器侵入到一定浓度、一定PH值的氧化锌溶液中进行浸泡，氧化锌浓度过小会导致涂层过薄，会影响抗菌耐久性，氧化锌浓度过大会导致整体成本及附着力不足、异味加重等现象。浸泡过后氧化锌会附着在蒸发器上形成一层氧化锌膜。

本发明采用纳米氧化锌的优点在于，棒状纳米氧化锌与其他晶型的氧化锌相比具有更多的表面缺陷，因此能够更好的将空气中的水分子(H₂O)和氧(O₂)催化成负氧离子(O2-)和OH-离子。负氧离子和OH-离子附着在细菌和病毒的表面，能够与细胞膜中的氢元素(H)结合，从而破坏细菌的细胞膜，导致细胞脱水和细胞内结构流失，最终杀灭细胞。

进一步地，在步骤S100，之前还包括以下步骤：

将蒸发器浸入到具有预设温度并含有脱脂剂的溶液中，并保持第一预设时长，以对蒸发器进行清洗，预设温度的范围为45℃～55℃之间的任一数值。例如，预设温度可以为45℃、50℃或55℃。在一个优选地实施例中，预设温度为50℃。这一步骤的目的是对蒸发器表面进行油污、灰尘处理，控制清洗时间，之后再进行水洗，将残余的脱脂剂清除。具体地，至少进行两次水洗过程，水洗的温度为常温，每次水洗大概进行60s左右。在一个实施例中，第一预设时长为10min。

在步骤S200之后，对具有抗菌层的蒸发器进行至少两次水洗过程，之后再进行甩水，大概进行5s左右，控制蒸发器表面的湿膜重(10g～15g)，再进行烘烤进行强化巩固氧化锌涂层，将蒸发器进行管子焊接或者密封装配等形式加工成为蒸发器总成，装入空调箱内部。

图2是根据本发明一个实施例的空调系统的示意性结构框图。如图2所示，在一个具体地实施例中，空调系统包括如上述的具有抗菌层的蒸发器10以及空调滤芯20。

图3是图2所示空调系统的一个实施例的空调滤芯20的示意性结构图。如图3所示，在一个实施例中，空调滤芯20至少包括由内至外依次布置的具有第一硬度的支撑层13、具有第二硬度的熔喷纤维层12和过滤层11，其中，第一硬度大于第二硬度。本发明中的熔喷纤维层12属于亚纳米级纤维，纤维细度可以达到1000nm以下。对于0.3um的粒径可以起到物理拦截与静电拦截的作用。并且本发明为了保证整车风量，通过滤芯过滤效率和压力降之间的平衡，在保持高过滤效率的同时还要满足低阻力的要求。因此，本发明的空调滤芯20至少由两层及以上过滤结构组成空调滤芯20，即熔喷纤维层12和过滤层11。通过控制熔喷纤维层12重量从而保证空调滤芯20的过滤效率，0.3um颗粒效率达到95％以上。

具体地，过滤层11采用带静电驻极的熔喷材料制成，熔喷纤维层12是带有负电荷的熔喷纤维层12。熔喷纤维通过负荷电级后带有电荷，可以产生吸引微粒的静电效应，从而将粒子吸到纤维表面上，使得空调滤芯20达到N95级别的过滤效果。同时，过滤层11采用带静电驻极超细熔喷材料，可以保证吸附灰尘均匀性。

图4是图2所示空调系统的另一个实施例的空调滤芯20的示意性结构图。如图4所示，在一个优选地实施例中，支撑层13与熔喷纤维层12之间还设有至少一层活性炭层或抗菌层14，可以提高空调滤芯20的吸附能力。

进一步地，还可以在熔喷纤维层12的基础上开发含有活性炭、抗菌和抗过敏源的功能。即在熔喷纤维层12材料里增加活性炭碳粉或抗菌涂层，兼顾空调滤芯20的通风阻力、吸附效率以及杀菌能力。

在另一个优选地实施例中，熔喷纤维层12中添加有银离子，从而可以进一步提高空调滤芯20的抗菌杀菌能力。其主要机理是：Ag+直接进入菌体，与氧代谢酶(-SH)结合，使菌体窒息而死；Ag+能和细菌细胞壁上暴露的肽聚糖反应，阻止病菌活动，杀死病菌；Ag+可以和病原体的DNA结合，导致细菌DNA结构变异，抑制了DNA复制，导致细菌失去了活力。这种独特的作用机制，可杀死与其接触的大多数细菌、真菌等有害微生物。经过测试，本发明提供的空调滤芯20的杀菌性能如表1。

表1

图5是根据本发明一个实施例的用于空调系统的控制方法的示意性流程图。如图5所示，在一个实施例中，用于上述的空调系统的控制方法包括以下步骤：

步骤S300，车辆熄火；

步骤S400，判断车辆是否满足自动干燥开启条件；若是，则执行步骤S500；若否，则执行步骤S600；

步骤S500，控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作；

步骤S600，结束。

具体地，判断车辆是否满足自动干燥开启条件的步骤包括：

当同时满足车辆的电源挡位处于OFF档的时长大于第二预设时长、电源电压大于预设电压值、空调自干燥功能按钮处于开启状态、上一点火周期内压缩机的连续工作时长大于第三预设时长、车门处于关闭状态(包括后备箱门)且车辆处于闭锁状态时判定车辆满足自动干燥开启条件。在一个实施例中，预设电压值为12.5V。第二预设时长为1min，第三预设时长为1min。

本发明为了保证空调内部干燥，当车辆开启使用压缩机，车辆进行自动识别，待车辆熄火后，在电源满足的情况下，自动启动空调鼓风机，将空调内部水及灰尘吹出，蒸发器10表面水进行排出90％以上，保证蒸发器10内部干燥。避免灰尘与水长期积累导致大面积微生物滋生。

并且，本发明在车辆门锁全都关闭后才会进行空调自动干燥，从而可以避免乘客在车辆中进行空调自动干燥的话会引起乘客的不适感。

进一步地，控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作的步骤包括：

预设工作参数包括空调系统处于内循环状态且空调系统中鼓风机处于风量最大挡，并持续工作第四预设时长。且空调的工作模式为吹面模式。

具体地，第四预设时长为范围在40s～50s之间的任一数值。例如，第四预设时长可以为40s、45s或50s。

本发明一方面，通过设计一个全新结构的空调滤芯20，保证通风性能前提下，提高空调滤芯20的过滤性能、抗菌性能及隔离查杀性能。另一方面，对空调蒸发器10通过特殊处理工艺，将抗菌氧化锌作为抗菌剂原材料，附着在蒸发器10上形成一层抗菌膜，提升了抗菌抑菌的耐久性能，蒸发器10的亲水性能(接触角≤10°)。同时确保空调制冷性能，不影响空调使用的舒适性，长久保持空调蒸发器10；为客户提供更安全，更健康的驾乘环境。再一方面，对整车的空调控制策略进行了调整，增加空调系统智能控制逻辑，实现了空调内部的自干燥功能，去除空调内部90％以上的水分。本发明是整车系统控制与零部件分层进行控制和联动，对每一层级有具体的技术要求，再通过软件策略实现空调系统内部清洁，整个空调系统达到隔离→净化和杀菌→抑制的过程，最终实现健康汽车空调抗菌系统，通过初步测试验证，抑菌率改善80％以上。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种具有抗菌层的蒸发器的制备方法，其特征在于，包括：

将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中，以进行化成反应，所述酸性溶液的pH值的范围为4.0～4.5；

将经过化成反应后的所述蒸发器浸入到纳米氧化锌溶液中，以形成具有抗菌层的蒸发器，所述纳米氧化锌溶液的浓度范围为3.5％～4.5％，所述纳米氧化锌的pH值的范围为7.5～9.5；

在将蒸发器浸入到制备好的酸性溶液中的步骤，之前还包括：

将所述蒸发器浸入到具有预设温度并含有脱脂剂的溶液中，并保持第一预设时长，以对蒸发器进行清洗，所述预设温度的范围为45℃～55℃之间的任一数值。

2.一种空调系统，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的具有抗菌层的蒸发器；以及

空调滤芯。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，

所述空调滤芯至少包括由内至外依次布置的具有第一硬度的支撑层、具有第二硬度的熔喷纤维层和过滤层，其中，所述第一硬度大于所述第二硬度。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，

所述过滤层采用带静电驻极的熔喷材料制成，所述熔喷纤维层是带有负电荷的熔喷纤维层。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，

所述支撑层与所述熔喷纤维层之间还设有至少一层活性炭层或抗菌层。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，

所述熔喷纤维层中添加有银离子。

7.一种用于权利要求2-6中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括：

在车辆熄火后判断车辆是否满足自动干燥开启条件；

在满足所述自动干燥开启条件时控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，判断车辆是否满足自动干燥开启条件的步骤包括：

当同时满足所述车辆的电源挡位处于OFF档的时长大于第二预设时长、电源电压大于预设电压值、空调自干燥功能按钮处于开启状态、上一点火周期内压缩机的连续工作时长大于第三预设时长、车门处于关闭状态且车辆处于闭锁状态时判定车辆满足自动干燥开启条件。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，控制空调系统按照预设工作参数执行自干燥动作的步骤包括：

所述预设工作参数包括所述空调系统处于内循环状态且所述空调系统中鼓风机处于风量最大挡，并持续工作第四预设时长。

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