CN114307629A - 车辆hvac系统中的光催化过滤 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用过滤系统，其包括具有气流路径的壳体，和配置为过滤气流路径中流动的空气的过滤器(120)，过滤器(120)具有第一光催化剂和第二光催化剂，接近过滤器(120)设置的并且配置为激发第一光催化剂的第一UV光源(132)，和接近过滤器(120)设置的并且配置为产生具有比由第一UV光源(132)产生的光短的波长的光、并且配置为激发第二光催化剂的第二UV光源(134)，其中第一光催化剂或第二光催化剂中的一者配置为从空气中除去气味，并且第一光催化剂或第二光催化剂中的另一者配置为从空气中除去细菌。

Description

车辆HVAC系统中的光催化过滤
本申请是申请日2020年5月14日、申请号为202080036634.6的专利申请“车辆HVAC系统中的光催化过滤”的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月17日提交的美国专利申请No.16/414,967的权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请总体上涉及车辆加热、通风、和空气调节(“HVAC”)系统中的空气过滤领域，并且更具体地涉及使用不同种类的紫外线和过滤器，以从空气中除去污染物。
背景技术
目前，例如汽车等车辆经常由驾驶员驾驶而没有任何乘客，并且当驾驶员达到他或她的期望目的地时，车辆空置。然而，随着拼车增加和自动驾驶能力改善，期望每个车辆一次以及全天都更可能开始搭载多名乘客。乘车人数和频率的增加也将导致进入车辆中的污染物(例如，病毒、气味、颗粒物质等)的增加，其存在污染物在乘员之间传播的危险。另外，由于汽车的空间有限，当与公共交通备选方案(例如，公共汽车、火车等)相比时，由一名乘员提供的包含污染物的空气更可能通过遍及车厢的车辆HVAC系统再循环至其他乘员。
因此，有利的是提供从在车辆中再循环的空气中除去更多污染物的车辆HVAC系统。
发明内容
一个实施方案涉及一种车辆用过滤系统，其包括具有气流路径的壳体，和设置在壳体中并且配置为过滤气流路径中流动的空气的过滤器，过滤器具有第一光催化剂和第二光催化剂。该系统进一步包括接近过滤器设置的并且配置为激发(energize)第一光催化剂的、包括多个UV-A灯泡的第一紫外(UV)光源，和接近过滤器设置的并且配置为产生波长比由第一UV光源产生的光的波长短的光并且配置为激发第二光催化剂的、包括多个UV-C灯泡的第二UV光源。UV-A灯泡和UV-C灯泡以交替方式跨壳体在横向上布置。第一光催化剂或第二光催化剂中的一者配置为从空气中除去气味。第一光催化剂或第二光催化剂中的另一者配置为从空气中除去细菌。
另一个实施方案涉及车辆用HVAC系统，其包括壳体、设置在壳体中的蒸发器、和具有过滤器上游表面和相对的过滤器下游表面的过滤器，过滤器设置在壳体中蒸发器上游。该系统进一步包括设置在壳体中、在过滤器上游并且偏移过滤器、并且配置为将UV-A光和UV-C光提供至大致整个过滤器上游表面的多个UV灯泡。
附图说明
图1为根据示例性实施方案的具有光催化过滤的HVAC系统。
图2为HVAC系统的一部分的截面图，其示出紫外线和过滤器的布置。
图3为图2的截面图的一部分，其示出HVAC系统中UV灯泡的位置。
具体实施方式
参考图1，根据示例性实施方案示出HVAC系统100。HVAC系统100包括鼓风机102、鼓风机102下游的蒸发器104、和蒸发器104下游的加热器106(在图2中示出)。鼓风机102、蒸发器104、和加热器106设置在壳体108中，并且限定(define)流过其中的气流路径。例如，壳体108可以包括其中包含鼓风机102的鼓风机壳体110、其中包含蒸发器104的蒸发器壳体112、和其中包含加热器106的加热器壳体114。HVAC入口116形成在壳体108的上游端处(例如，在鼓风机壳体110的上游端处)并且配置为将空气供给至鼓风机102。HVAC出口118形成在壳体108的下游端处(例如，在加热器壳体114的下游端处)并且配置为将来自HVAC系统100的热空气或冷空气输出至车辆的乘客舱的一个或多个部分。
HVAC系统100进一步包括设置在壳体108中的过滤器120。例如，如图1中所示，过滤器120设置在蒸发器壳体112中蒸发器104和加热器106二者上游。过滤器120示出在鼓风机102下游，尽管应当理解，过滤器120可以放置在壳体108内部或外部的其它位置，使得过滤器120在蒸发器104和加热器106二者上游。在该配置中，要求在鼓风机102中接收并且穿过HVAC系统100的大致全部空气流过过滤器120，确保车辆中再循环的空气的完全和有效的过滤。根据其它示例性实施方案，在一些配置中，空气可以在过滤器120下游直接流向加热器106，绕过蒸发器104。在该配置中，大致全部空气仍然在穿过加热器106之前首先穿过过滤器120。
多个紫外(UV)灯泡126(即，灯)设置在壳体108中，接近过滤器120并且在过滤器120上游。例如，过滤器120限定过滤器上游表面122(即，上游端、过滤器第一端等)和相对的过滤器下游表面124(即，下游端、过滤器第二端等)，并且多个UV灯泡126设置为接近过滤器上游表面122。在该配置中，UV灯泡126设置在蒸发器壳体112中，尽管根据其它示例性实施方案，UV灯泡126可以设置在壳体108内部或外部的其它位置，使得UV灯泡126在过滤器120上游。根据另一个示例性实施方案，UV灯泡126可以设置在过滤器120下游，接近过滤器下游表面124并且在蒸发器104上游。根据又一个示例性实施方案，多个UV灯泡126可以包括在过滤器120上游的至少一个UV灯泡126和在过滤器120下游的至少一个UV灯泡126。
应当理解，过滤器120和UV灯泡126位于壳体108中、蒸发器104上游。具体地，当蒸发器104在HVAC系统100中运行，以便使穿过蒸发器104的空气冷却时，水冷凝体形成在蒸发器104的表面上并且使从蒸发器104输出并且从蒸发器104下游通过并且进入车辆的乘客舱中的空气中的湿度增加。如果UV灯泡126设置在蒸发器104附近或蒸发器104下游，则冷凝体可以形成在UV灯泡126上，这将使穿过冷凝体的UV光的一部分重定向，并且会导致过滤器120的一部分不与从UV灯泡126输出的UV光直接接触，由此降低通过过滤器120的光催化过滤的效率。
现在参考图2，根据示例性实施方案示出HVAC系统100的一部分的截面图。具体地，蒸发器壳体112和加热器壳体114示出具有过滤器120和设置在蒸发器104和加热器106上游的多个UV灯泡126。过滤器120可以为两部分过滤器，其包括钛氧化物(例如，二氧化钛或TiO2)和碳二者，并且配置为从车辆中循环的空气中杀死或除去病毒、细菌、和挥发性有机化合物(VOCs)，例如气味、霉菌(mold)、或霉菌(mildew)。例如，图2示出具有在过滤器上游表面122处或接近过滤器上游表面122的第一层128(即，钛氧化物层、上游层、VOC层等)，和在过滤器下游表面124处或接近过滤器下游表面124的第二层130(即，基底、下游层、碳层、高效颗粒空气或HEPA层等)的过滤器120。第二层130可以用作第一层128的基底，使得第一层128直接设置在第二层130上。在该配置中，穿过过滤器120的空气在第一层128处接收，并且然后穿过第二层130并且从过滤器下游表面124输出至蒸发器104和加热器106中的一者或二者。根据其它示例性实施方案，过滤器120可以与作为用于从气流中过滤出的多种颗粒的单层而包括的碳和TiO2二者一体形成。
根据一个示例性实施方案，第一层128包括第一光催化剂，例如TiO2。例如，第一层128可以跨第一层128的大致整个表面积上(例如，在过滤器上游表面122处)包括在约0.1和0.5g/m2之间的TiO2。应当理解，每单位面积的TiO2的质量(即，表面积密度)增加会使通过第一层128的阻力增加，并且因此，如果鼓风机102的功率增加，则第一层128中TiO2的表面积密度会增加。在HVAC系统100的运行期间，UV灯泡126输出UV光，其通过已知为光催化的过程与第一层128的TiO2表面相互作用，以在第一层128的表面上产生电子。第一层128的表面上的电子与空气中的水(H2O)分子相互作用，将分子分解为作为高反应性和短寿命形式的氢氧根离子(OH-)的羟基(OH)自由基。然后，羟基自由基与各自为碳系复合分子的病毒、细菌、和VOCs相互作用，在此期间，自由基将复合分子分解为水和二氧化碳(CO2)构成。
根据一个示例性实施方案，多个UV灯泡126包括至少一个UV-A灯泡132(例如，第一UV光源)和至少一个UV-C灯泡134(例如，第二UV光源)。各UV-A灯泡132配置为产生波长在约315nm和420nm之间的光。UV-A灯泡132可以为U形或荧光灯泡或者具有其它形状或种类的灯泡，并且配置为输出UV-A光。UV-A灯泡132在用于向其提供电力的上端或下端之一处可以具有电源端子。各UV-C灯泡134配置为产生波长在约100nm和280nm之间的光。根据一个示例性实施方案，UV灯泡126在约12V和100W下运行，其中热通量在约30W/m2和40W/m2之间。图1和图2示出两个(例如，多个、一对等)UV-A灯泡132和两个UV-C灯泡134，尽管应该理解，在HVAC系统100中过滤器120上游或者在HVAC系统100的其它部分中可以包括更多或更少的UV-A灯泡132和/或UV-C灯泡134。
根据一个示例性实施方案，UV-A灯泡132配置为将UV-A光传输至第一光催化剂，其形成第一层128的一部分以从空气中减少或消除VOCs。具体地，UV-A光如上所述激发第一光催化剂，以产生羟基自由基。UV-A灯泡132配置为在第二层130上游(例如，在第一层128中或第一层128上游)分解VOCs，使得VOCs的构成部分的至少一部分不与第二层130中的碳相互作用。在使空气穿过过滤器120的第一层128之后，从HVAC系统100输出到车辆中的空气包含较少VOCs或不含VOCs，降低或消除车辆中的任何气味。该配置还可以与车辆的进气口一起使用，例如与配置为接收来自车辆的外部空气的HVAC入口116一起使用。在该配置中，HVAC系统100首先防止将VOCs引入至车辆中。
与UV-A灯泡132类似，UV-C灯泡134配置为将UV-C光传输至第一层128，以从空气中减少或消除细菌和/或病毒。第一层128进一步包括第二光催化剂，其可以与第一光催化剂相同或不同并且配置为由UV-C光激发。具体地，UV-C和第一层128中的第二光催化剂的相互作用产生羟基自由基，其将细菌和/或病毒分解为大部分水和二氧化碳，杀死或除去来自循环的细菌和/或病毒，并且保护车辆中的乘员。有利地，当HVAC系统100在具有多个乘员的车辆中使用时，通过使通过HVAC系统100的空气不断再循环，可以降低在乘客之间传播病毒或细菌的可能性。在该情况下，HVAC系统100可以在占用车辆的整个时间运行，以最有效地从空气中除去污染物。尤其是，即使蒸发器104和/或加热器106不运行以影响车辆内部的温度，鼓风机102也使通过HVAC系统100和通过由UV灯泡126活性化的过滤器120的空气连续循环。根据另一个示例性实施方案，可以基于乘员的状况(例如，已知的疾病症状)选择性地从事HVAC系统100的过滤方面，以运行UV灯泡126，从而用使用光催化的过滤器120过滤空气。
此外，HVAC系统100可以在由两个不同的乘客使用车辆之间的时间段内在车辆中运行。车辆可以为共乘车辆、自动驾驶车辆、或其它高占用率的交通系统(例如，出租车、公共汽车、火车、飞机等)。乘客可以面对面位于车辆中，这会增加传播病菌和病毒(例如，流感)的风险。在一个实例中，第一名乘客(即，乘员)可以离开车辆。然后，运行HVAC系统100以在第二名乘客进入车辆之前将当前车辆中的空气净化，由此保护未来的乘员免受之前乘客的病毒或细菌。HVAC系统100可以运行使乘客舱的容积完全循环所需的预定量的时间。例如，HVAC系统100可以在乘客进入车辆之前运行约10分钟、15分钟、30分钟或者任意其它时间量。在一些实施方式中，可以基于例如UV热通量、TiO2负载、和空气流速等UV设定或HVAC系统100的其它参数来优化之前的乘客离开车辆之后的HVAC系统100的运行时间。在其它利益当中，从HVAC系统100发出的UV光(例如，波长在100和480nm之间的范围内或任意其它适合的范围内的UV光)将杀死车厢内包含的细菌、病毒、霉菌和其它病原体。UV光也将分解例如香烟烟雾等VOCs。
仍然参考图2，过滤器120的第二层130的至少一部分由碳形成。第二层130可以配置为与未由UV-A灯泡132分解的部分VOCs相互作用，以减少从HVAC系统100输出并且在车辆中再循环的气味。根据一个示例性实施方案，第二层130可以配置为以约99.97％的效率过滤出约0.3微米以上的颗粒。
应当理解，随着时间推移，颗粒可以聚集在过滤器120中的层128、130中的一者或二者上，减少可用于使空气通过其中的表面积。该颗粒聚集降低HVAC系统100的运行效率，对于相同的气流体积需要更高的鼓风机102输出。如图2中所示，壳体108(例如，在蒸发器壳体112中)的第一侧壁136(即，侧壁)在其中限定过滤器开口138，并且HVAC系统100包括设置在过滤器开口138中并且在密封壳体108的同时将过滤器120保持在位置中的过滤器盖140。过滤器盖140可以进一步密封过滤器120，以防止空气在过滤器120和过滤器盖140之间的空间中绕过过滤器120，而不是通过过滤器120。根据另一个示例性实施方案，过滤器120可以包括第一层128并且不包括第二层130，以便防止颗粒在过滤器120内聚集并且仅通过光催化来净化空气。
HVAC系统100可以进一步包括设置在壳体108中、过滤器120上游的第一传感器142(即，上游传感器)，和设置在壳体108中、过滤器120下游的第二传感器144(即，下游传感器)。例如，第一传感器142可以设置在蒸发器壳体112中接近过滤器上游表面122并且配置为测量过滤器上游表面122处空气的第一压力P1(即，上游压力)或体积流量。第二传感器144可以设置在蒸发器壳体112中、接近过滤器下游表面124并且在蒸发器104上游。第二传感器144配置为测量过滤器下游表面124处空气的第二压力P2(即，下游压力)或体积流量。第一传感器142和第二传感器144连接至处理器146并且配置为将分别表示第一压力P1和第二压力P2的信号发送至处理器146。
压差定义为第二压力P2和第一压力P1之间的差，并且配置为表示或测量过滤器120的第一层128或第二层130中的一者或二者上的颗粒聚集量。尤其是，处理器146分别从第一传感器142和第二传感器144接收第一压力P1和第二压力P2，并且基于这些测量计算压差。当首先将过滤器120安装在HVAC系统100中时，压差可以为约为零或非常小。随着颗粒物质在过滤器120中聚集，压差增加。将预定的阈值压力提供至处理器146，并且当压差超过阈值压力时，处理器146将需要更换过滤器120的信号(例如，光指示器、消息等)以有线或无线的方式输出至用户或维护专业人员。然后，用户可以从壳体108移除过滤器盖140并且通过过滤器开口138从壳体108取回使用过的过滤器120，随后通过过滤器开口138插入新的过滤器120并且通过用过滤器盖140覆盖和密封过滤器开口138来重新密封壳体108。根据另一个示例性实施方案，信号可以配置为在预定时间段之后照亮，表示需要更换过滤器120。
仍然参考图2，根据示例性实施方案布置UV灯泡126，示出为UV-A灯泡132和UV-C灯泡134。蒸发器壳体112包括第一侧壁136和相对的第二侧壁137。过滤器120和蒸发器104各自跨蒸发器壳体112从第一侧壁136横向延伸至第二侧壁137。壳体108进一步包括前壁148(即，主壁)，该前壁148在过滤器上游表面122上游并且与过滤器上游表面122相对且从第二侧壁137朝向鼓风机壳体110延伸。进气口149形成在第一侧壁136中，接近蒸发器壳体112的上游端，在前壁148和过滤器120之间。
UV灯泡126在壳体108内大致垂直并且彼此平行地延伸，并且大致平行于过滤器120。现在参考图2和图3，UV灯泡126包括在长度方向上偏移过滤器上游表面122、大致垂直于过滤器上游表面122的第一灯泡150和第二灯泡152。例如，第一灯泡150设置在长度方向上距过滤器上游表面122第一偏移距离OD1处。类似地，第二灯泡152设置在长度方向上距过滤器上游表面122第二偏移距离OD2处。根据一个示例性实施方案，第一偏移距离OD1和第二偏移距离OD2可以大致相同，使得第一UV灯泡150与第二UV灯泡152在横向上对准，横跨蒸发器壳体112在第一侧壁136和第二侧壁137之间。根据另一个示例性实施方案，第一偏移距离OD1可以不同于(例如，大于或小于)第二偏移距离OD2。
仍然参考图2和图3，第一灯泡150设置为在横向上(例如，平行于过滤器上游表面122)接近第一侧壁136并且与第一侧壁136间隔开第一横向距离LD1。类似地，第二灯泡152在横向上与第一侧壁136间隔开第二横向距离LD2，其大于第一横向距离LD1，使得第二灯泡152设置为比第一灯泡150更接近第二侧壁137。应当理解，第二灯泡152设置为接近第二侧壁137但与第二侧壁137间隔开。
UV灯泡126进一步包括在长度方向上偏移过滤器上游表面122的第三灯泡154和第四灯泡156。如图2中所示，第三灯泡154和第四灯泡156设置为对着前壁148，尽管根据其它示例性实施方案，前壁148也可以具有其它布置，使得第三灯泡154和第四灯泡156中的一者或二者与前壁148间隔开。
第三灯泡154设置为在长度方向上远离过滤器上游表面122第三偏移距离OD3。类似地，第四灯泡设置为在长度方向上远离过滤器上游表面122第四偏移距离OD4。如图2中所示，第三偏移距离OD3可以大于第一偏移距离OD1和第二偏移距离OD2中的一者或二者，使得第三灯泡154设置为比第一灯泡150和第二灯泡152中的一者或二者更进一步远离过滤器上游表面122。第四偏移距离OD4可以小于第一偏移距离OD1和第二偏移距离OD2中的一者或二者，使得第四灯泡156设置为比第一灯泡150和第二灯泡152中的一者或二者更接近过滤器上游表面122。类似地，第四偏移距离OD4小于第三偏移距离OD3，使得第四灯泡156比第三灯泡154更接近过滤器上游表面122。
根据其它示例性实施方案，第三灯泡154和第四灯泡156可以设置在相对于第一灯泡150和第二灯泡152的其它位置中。例如，第三偏移距离OD3可以小于第一偏移距离OD1和第二偏移距离OD2中的一者或二者，使得第三灯泡154设置为比第一灯泡150和第二灯泡152中的一者或二者更接近过滤器上游表面122。类似地，第四偏移距离OD4可以大于第一偏移距离OD1和第二偏移距离OD2中的一者或二者，使得第四灯泡156设置为比第一灯泡150和第二灯泡152中的一者或二者更进一步远离过滤器上游表面122。
第三灯泡154在横向上(例如，平行于过滤器上游表面122)与第一侧壁136间隔开第三横向距离LD3。第三横向距离LD3大于第一横向距离LD1且小于第二横向距离LD2，使得第三灯泡154横向设置在第一灯泡150和第二灯泡152之间并且配置为提供在第一灯泡150和第二灯泡152之间指向过滤器上游表面122的光。类似地，第四灯泡156在横向上与第一侧壁136间隔开第四横向距离LD4，其大于第二横向距离LD2，使得第四灯泡156横向设置在第二灯泡152和第二侧壁137之间。应当理解，第二灯泡152设置为接近第二侧壁137，但与第二侧壁137间隔开。应当进一步理解，在图2中示出的配置中，示出UV灯泡126在横向上在UV-A灯泡132和UV-C灯泡134之间交替(即，以交替方式布置)。
根据其它示例性实施方案，第三横向距离LD3可以小于第一横向距离LD1，使得第三灯泡154横向设置在第一侧壁136和第一灯泡150之间。类似地，第四横向距离LD4可以大于第一横向距离LD1且小于第二横向距离LD2，使得第四灯泡156横向设置在第一灯泡150和第二灯泡152之间并且配置为提供在第一灯泡150和第二灯泡152之间指向过滤器上游表面122的光。
如图2中所示，第一灯泡150沿着第一光场160朝向过滤器上游表面122下游发射UV-A光。类似地，第二灯泡152沿着第二光场162朝向过滤器上游表面122下游发射UV-A光。第一光场160在第一侧壁136处并且至少部分地朝向第二侧壁137直接延伸至过滤器上游表面122。第二光场162在第二侧壁137处并且至少部分地朝向第一侧壁136直接延伸至过滤器上游表面122，使得第一光场160和第二光场162在过滤器上游表面122的至少一部分上重叠。在该配置中，UV-A光直接施加至大致整个过滤器上游表面122而不需要在壳体108内反射光。应当理解，第四灯泡156位于蒸发器壳体112中，使得第四灯泡156不在第二侧壁137处的第二灯泡152和过滤器上游表面122之间，并且因此不受直接提供至过滤器上游表面122的UV-A光干扰。
与第一灯泡150和第二灯泡152类似，第三灯泡154沿着第三光场164朝向过滤器上游表面122下游发射UV-C光，并且第四灯泡156沿着第四光场166朝向过滤器上游表面122下游发射UV-C光。第三光场164在第一侧壁136处并且至少部分地朝向第二侧壁137直接延伸至过滤器上游表面122。第四光场166在第二侧壁137处并且至少部分地朝向第一侧壁136直接延伸至过滤器上游表面122，使得第三光场164和第四光场166在过滤器上游表面122的至少一部分上重叠。例如，第三光场164和第四光场166可以在过滤器上游表面122直接在第二灯泡152下游的一部分上重叠。
在该配置中，UV-C光直接施加至大致整个过滤器上游表面122而不需要在壳体108内反射。应当理解，设置第二偏移距离OD2，使得第二灯泡152位于蒸发器壳体112中足够远离过滤器上游表面122处，以使第三光场164和第四光场166二者在过滤器上游表面122上重叠。换言之，第二灯泡152不设置在过滤器上游表面122的任意部分和第三灯泡154或第四灯泡156中的至少之一之间。类似地，设置第一偏移距离OD1，使得第一灯泡150位于蒸发器壳体112中足够远离过滤器上游表面122处，以使第三光场164在第一侧壁136处与过滤器上游表面122直接接触。换言之，第一灯泡150不设置在第三灯泡154和第一侧壁136处的过滤器上游表面122之间。
如图2中所提供的，应当理解，由于UV灯泡126的交错布置，UV-A光从第一灯泡150或第二灯泡152中的至少之一直接提供至大致整个过滤器上游表面122，并且UV-C光从第三灯泡154或第四灯泡156中的至少之一直接提供至大致整个过滤器上游表面122。尽管第一灯泡150和第二灯泡152示出为UV-A灯泡132，但是应当理解，根据其它示例性实施方案，第一灯泡150和第二灯泡152中的一者或二者可以为UV-C灯泡134，配置为输出UV-C光。此外，尽管第三灯泡154和第四灯泡156示出为UV-C灯泡134，但是应当理解，根据其它示例性实施方案，第三灯泡154和第四灯泡156中的一者或二者可以为UV-A灯泡132，配置为输出UV-A光。根据又一个其它示例性实施方案，UV灯泡126中的一个或多个可以配置为输出不同波长的光。
再次参考图1，示出壳体108在前壁148的下外周处具有下表面168(即，下壁)并且在前壁148的上外周处具有相对的上表面170(即，上壁)。应当理解，示出剖开蒸发器壳体112的以部分以示出UV灯泡126、过滤器120和蒸发器104，并且壳体108的上表面170包括蒸发器壳体112在鼓风机壳体110和加热器壳体114之间的一部分。根据一个示例性实施方案，UV灯泡126中的至少之一可以通过壳体108的下表面168或上表面170中的一者大致垂直地插入加热器壳体114中。然后，UV灯泡126可以结合(即，固定)至下表面168和/或上表面170中的一者或二者。在该配置中，UV灯泡126可以在不拆开壳体108的情况下从壳体108外部进入以更换。根据其它示例性实施方案，蒸发器壳体114的至少一部分或壳体108的其它部分可以是可拆卸的以提供达到UV灯泡126的途径。根据另一个示例性实施方案，UV灯泡126可以外部电结合至壳体108至电源。
此外，如图1和图2所示，在大致垂直方向上示出UV灯泡126。然而，应当理解，根据其它示例性实施方案，UV灯泡126可以布置在大致水平方向上。换言之，横向可以限定为在下表面168和上表面170之间在高度上跨蒸发器壳体112。在该配置中，各UV灯泡126的横向距离(例如，第一横向距离LD1等)可以相对于下表面168或上表面170中之一来测量。在水平方向上，UV灯泡126设置为大致平行于下表面168和/或上表面170并且大致垂直于第一侧壁136和第二侧壁137。
根据另一个示例性实施方案，UV灯泡126可以布置在其它方向上，使得UV灯泡126大致彼此平行和/或平行于过滤器上游表面122。根据又一个示例性实施方案，UV灯泡126可以包括多于或少于两个UV-A灯泡132和/或两个UV-C灯泡134，使得大致整个过滤器上游表面122直接暴露于UV-A光和UV-C光二者。
虽然图1和图2示出UV灯泡126设置在蒸发器壳体112中过滤器120上游，但根据另一个示例性实施方案，UV灯泡126中的一个或多个可以设置在过滤器120下游。例如，UV灯泡126可以设置在过滤器下游表面124和蒸发器104之间，并且配置为将UV-A和/或UV-C光直接传输至过滤器下游表面124。在该配置中，过滤器120可以与仍设置在第二层130上游的第一层128一起布置，或者过滤器120可以翻转，使得第一层128设置在第二层130下游，使得UV灯泡126将UV光从过滤器120下游直接传输至在过滤器下游表面124处的第一层128上。在该配置中，各UV灯泡126的偏移距离(例如，第一偏移距离OD1等)可以从过滤器下游表面124在长度方向下游(例如，垂直于过滤器下游表面124)测量。
根据又一个示例性实施方案，UV灯泡126可以设置在过滤器120上游和下游二者。例如，至少一个UV-A灯泡132(例如，两个UV-A灯泡132)可以设置在过滤器120上游，并且至少一个UV-C灯泡134(例如，两个UV-C灯泡134)可以设置在过滤器120下游。类似地，根据另一个示例性实施方案，至少一个UV-C灯泡134(例如，两个UV-C灯泡134)可以设置在过滤器120上游，并且至少一个UV-A灯泡132(例如，两个UV-A灯泡132)可以设置在过滤器120下游。根据又一个示例性实施方案，至少一个UV-A灯泡132和至少一个UV-C灯泡134可以设置在过滤器120上游和下游二者，使得UV-A和UV-C光二者直接传输至过滤器上游表面122和过滤器下游表面124二者。
应当进一步理解，HVAC系统100可以安装在具有各种动力系统的车辆中。例如，HVAC系统100可以安装在电动车辆(“EV”)，混合动力车辆(“HEV”)，有具有或不具有起停功能的内燃机(“ICE”)、或其它动力系统的车辆中。此外，应当理解，车辆中现有的HVAC系统可以通过在本申请中描述的任意配置中的现有HVAC系统中安装过滤器120和UV灯泡126来改进。
如在本文中所使用的，术语“约”、“大约”、“大致”和类似的术语意在具有广泛的含义，以与本公开的主题所属领域的普通技术人员习惯和公认的用法一致。审查本公开的本领域技术人员应理解，这些术语意在使得对所描述和要求保护的特定特征进行说明而不将这些特征的范围限于所提供的精确的数值范围。因此，这些术语应被解释为表示所描述和要求保护的主题的微小的或不重要的修改或变型被认为落在如权利要求所述的本公开的范围内。
应注意，在本文中用于描述各种实施方案的术语“示例性”意在表示这样的实施方案是可行的实施方案的可行的实例、代表和/或说明(并且这样的术语不意味着这样的实施方案必须是非凡的或最佳的实例)。
如在本文中所使用的术语“结合”、“连接”及类似的术语是指两个构件直接或间接地彼此连接。这样的连接可以是固定的(例如，永久的)或可动的(例如，可移除的或可释放的)。可以通过两个构件或两个构件和任何其它的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或两个构件和任何其它的中间构件彼此连接来实现这样的连接。
在本文中对元件的位置(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)的提及仅用于描述各个元件在附图中的方位。应注意，各个元件的方位可根据其它示例性实施例而有所不同，并且这样的变化意在包含在本公开中。
应理解，尽管已经关于本发明的优选实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员可想到本发明的范围和精神内的各种其它实施方案和变型，并且此类其它实施方案和变型意在被相应的权利要求所涵盖。本领域技术人员将容易理解的是，在不实质脱离本文中所描述的主题的新颖的教导和优点的情况下，许多修改是可以的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化，参数值、安装位置、材料的使用，颜色、方位、制造过程等的变化)。例如，根据可选实施方案，任何过程或方法步骤的顺序或序列可被改变或重新排序。在不脱离本公开的范围的情况下，也可对各种示例性实施方案的设计、运转条件和布置进行其它替代、修改、改变和省略。
本技术可以包括但不限于以下带字母的段落中记载的特征和特征的组合，应理解，以下段落不应被解释为限制所附权利要求的范围或强制要求所有此类特征必须包含在此类权利要求中：
A.一种车辆用过滤系统，其包括：
具有气流路径的壳体；
设置在所述壳体中并且配置为过滤所述气流路径中流动的空气的过滤器，所述过滤器包括第一光催化剂和第二光催化剂；
接近所述过滤器设置的并且配置为激发所述第一光催化剂的第一紫外(UV)光源，所述第一UV光源包括多个UV-A灯泡；和
接近所述过滤器设置的并且配置为产生波长比由所述第一UV光源产生的光的波长短的光、并且配置为激发所述第二光催化剂的第二UV光源，所述第二UV光源包括多个UV-C灯泡；
其中所述UV-A灯泡和所述UV-C灯泡以交替方式跨所述壳体在横向上布置；
其中所述第一光催化剂或所述第二光催化剂中的一者配置为从空气中除去气味；和
其中所述第一光催化剂或所述第二光催化剂中的另一者配置为从空气中除去细菌。
B.根据权利要求A所述的系统，其中所述过滤器进一步包括配置为从空气中除去颗粒的碳层。
C.根据权利要求A所述的系统，其中所述第一UV光源和所述第二UV光源设置在所述过滤器上游。
D.根据权利要求A所述的系统，其中所述第一UV光源设置在距所述过滤器第一偏移距离处，并且所述第二UV光源设置在距所述过滤器不同于所述第一偏移距离的第二偏移距离处。
E.根据权利要求D所述的系统，其中：
所述壳体包括：
与所述过滤器相对的前壁；
在所述前壁的上外周处形成的上表面；
在所述前壁的下外周处形成的下表面；和
在所述前壁和所述过滤器之间在所述壳体的侧壁处形成的进气口；和
所述第一UV光源或所述第二UV光源中的一者结合至所述前壁，并且所述第一UV光源或所述第二UV光源中的另一者结合至所述上表面或所述下表面中的至少之一。
F.根据权利要求E所述的系统，其中所述第一UV光源包括结合至所述上表面的第一灯泡和结合至所述下表面的第二灯泡。
G.根据权利要求A所述的系统，其中所述车辆为共乘车辆或自动驾驶车辆。
H.根据权利要求A所述的系统，其中：
所述壳体为HVAC系统的一部分；和
所述过滤器设置在蒸发器上游。
I.一种车辆用HVAC系统，其包括：
壳体；
设置在所述壳体中的蒸发器；
具有过滤器上游表面和相对的过滤器下游表面的过滤器，所述过滤器设置在所述壳体中、在所述蒸发器上游；和
多个UV灯泡，所述多个UV灯泡设置在所述壳体中、在所述过滤器上游并且偏移所述过滤器、并且配置为将UV-A光和UV-C光提供至大致整个所述过滤器上游表面。
J.根据权利要求I所述的系统，其中各所述多个UV灯泡大致彼此平行并且平行于所述过滤器上游表面。
K.根据权利要求I所述的系统，其中：
所述过滤器在所述壳体中在第一侧壁和第二侧壁之间横向延伸；和
所述多个UV灯泡包括：
与所述第一侧壁横向间隔开第一横向距离的第一灯泡；
与所述第一侧壁横向间隔开大于所述第一横向距离的第二横向距离的第二灯泡；
与所述第一侧壁横向间隔开大于所述第一横向距离且小于所述第二横向距离的第三横向距离的第三灯泡；和
与所述第一侧壁横向间隔开大于所述第二横向距离的第四横向距离的第四灯泡。
L.根据权利要求K所述的系统，其中：
所述第一灯泡和所述第二灯泡为UV-A灯泡；和
所述第三灯泡和所述第四灯泡为UV-C灯泡。
M.根据权利要求K所述的系统，其中：
大致所述整个过滤器上游表面配置为从所述第一灯泡或所述第二灯泡中的至少之一直接接收UV-A光；和
大致所述整个过滤器上游表面配置为从所述第三灯泡或所述第四灯泡中的至少之一直接接收UV-C光。
N.根据权利要求K所述的系统，其中：
所述第一灯泡与所述过滤器上游表面在长度方向上间隔开第一偏移距离；
所述第二灯泡与所述过滤器上游表面在长度方向上间隔开第二偏移距离；
所述第三灯泡与所述过滤器上游表面在长度方向上间隔开第三偏移距离；和
所述第四灯泡与所述过滤器上游表面在长度方向上间隔开第四偏移距离。
O.根据权利要求N所述的系统，其中：
所述第三偏移距离大于所述第一偏移距离；和
所述第三灯泡配置为将UV光直接传输至所述第一侧壁处的所述过滤器上游表面。
P.根据权利要求O所述的系统，其中所述第一灯泡不直接设置在所述第三灯泡和所述第一侧壁处的所述过滤器上游表面之间。
Q.根据权利要求N所述的系统，其中：
所述第四偏移距离小于所述第二偏移距离；和
所述第二灯泡配置为将UV光直接传输至所述第二侧壁处的所述过滤器上游表面。
R.根据权利要求Q所述的系统，其中所述第四灯泡不直接设置在所述第二灯泡和所述第二侧壁处的所述过滤器上游表面之间。
S.根据权利要求I所述的系统，其中所述过滤器包括：
配置为由所述UV-A光激发的第一光催化剂；和
配置为由所述UV-C光激发的第二光催化剂。
T.根据权利要求I所述的系统，其中所述过滤器包括：
包括光催化剂的第一层，其配置为当接收所述UV-A光或所述UV-C光中的至少之一时从空气中除去细菌或挥发性有机化合物中的至少之一；和
包括碳并且配置为从空气中除去颗粒的第二层。

Claims (20)

1.一种车辆用过滤系统，其包括：
具有气流路径的壳体；
设置在所述壳体中并且配置为过滤所述气流路径中流动的空气的过滤器，所述过滤器包括接近所述过滤器的上游表面的第一光催化剂和第二光催化剂；
接近所述上游表面设置的并且配置为激发所述第一光催化剂的UV-A光源；和
接近所述上游表面设置的并且配置为产生具有比由所述UV-A光源产生的光短的波长的光、并且配置为激发所述第二光催化剂的UV-C光源，其中：
所述UV-A光源在所述过滤器的所述上游表面上沿着UV-A光场发射UV-A光，
所述UV-C光源在所述过滤器的所述上游表面上沿着UV-C光场发射UV-C光，和
所述UV-A光场和所述UV-C光场重叠并且包围整个所述上游表面。
2.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述第一光催化剂和所述第二光催化剂是相同的，并且包括在0.1和0.5g/m2之间的TiO2。
3.根据权利要求1所述的过滤系统，其中：
所述UV-A光源包括多个UV-A灯泡；
所述UV-C光源包括多个UV-C灯泡；和
所述UV-A灯泡和所述UV-C灯泡沿着所述气流路径以交错布置来设置。
4.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述第一光催化剂或所述第二光催化剂中的一者配置为从空气中除去气味，并且所述第一光催化剂或所述第二光催化剂中的另一者配置为从空气中除去细菌。
5.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述过滤器进一步包括配置为从空气中除去颗粒的碳层。
6.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述UV-A光源和所述UV-C光源设置在所述过滤器上游。
7.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述UV-A光源设置在距所述过滤器第一偏移距离处，并且所述UV-C光源设置在距所述过滤器不同于所述第一偏移距离的第二偏移距离处。
8.根据权利要求7所述的过滤系统，其中：
所述壳体包括：
与所述过滤器相对的前壁；
在所述前壁的上外周处形成的上表面；
在所述前壁的下外周处形成的下表面；和
在所述前壁和所述过滤器之间在所述壳体的侧壁处形成的进气口；和
所述UV-A光源或所述UV-C光源中的一者结合至所述前壁，并且所述UV-A光源或所述UV-C光源中的另一者结合至所述上表面或所述下表面中的至少之一。
9.根据权利要求8所述的过滤系统，其中所述UV-A光源包括结合至所述上表面的第一灯泡和结合至所述下表面的第二灯泡。
10.根据权利要求1所述的过滤系统，其中所述车辆为乘车共享车辆或自动驾驶车辆。
11.一种车辆用过滤系统，其包括：
壳体；
具有过滤器上游表面和接近所述过滤器上游表面设置的光催化剂的过滤器；和
多个UV灯泡，所述多个UV灯泡设置在所述壳体中、在所述过滤器上游并且偏移所述过滤器，并且配置为将UV-A光和UV-C光二者提供至整个所述过滤器上游表面，其中所述光催化剂配置为由所述UV-A光和所述UV-C光二者激发。
12.根据权利要求11所述的过滤系统，其中所述光催化剂包括在0.1和0.5g/m2之间的TiO2。
13.根据权利要求11所述的过滤系统，其中所述多个UV灯泡包括多个UV-A灯泡和多个UV-C灯泡，并且其中所述UV-A灯泡和所述UV-C灯泡沿着通过所述壳体的气流路径以交错布置来设置。
14.根据权利要求11所述的过滤系统，其中所述过滤器进一步包括配置为从流过所述过滤器的空气中除去颗粒的碳层。
15.根据权利要求11所述的过滤系统，其中：
所述壳体包括：
与所述过滤器相对的前壁；
在所述前壁的上外周处形成的上表面；
在所述前壁的下外周处形成的下表面；和
在所述前壁和所述过滤器之间在所述壳体的侧壁处形成的进气口；和
所述多个UV灯泡中的第一灯泡结合至所述前壁，并且所述多个UV灯泡中的第二灯泡结合至所述上表面或所述下表面中的至少之一。
16.一种车辆用过滤系统，其包括：
具有气流路径的壳体；
设置在所述壳体中并且配置为过滤流过所述壳体的空气的过滤器，所述过滤器包括接近所述过滤器的上游表面的第一光催化剂和第二光催化剂；
多个UV灯泡，所述多个UV灯泡设置在所述壳体中、在所述过滤器上游并且偏移所述过滤器，并且配置为将UV-A光和UV-C光二者提供至所述过滤器的整个表面，其中：
所述UV-A光配置为激发所述第一光催化剂并且所述UV-C光配置为激发所述第二光催化剂，和
所述多个UV灯泡沿着所述气流路径以交错布置来设置。
17.根据权利要求16所述的过滤系统，其中所述第一光催化剂和所述第二光催化剂是相同的，并且包括在0.1和0.5g/m2之间的TiO2。
18.根据权利要求16所述的过滤系统，其中所述多个UV灯泡包括：
配置为沿着UV-A光场发射所述UV-A光的多个UV-A灯泡；和
配置为沿着UV-C光场发射UV-C光的多个UV-C灯泡，其中所述UV-A光场和所述UV-C光场重叠。
19.根据权利要求16所述的过滤系统，其中所述过滤器进一步包括配置为从空气中除去颗粒的碳层。
20.根据权利要求16所述的过滤系统，其中：
所述壳体包括：
与所述过滤器相对的前壁；
在所述前壁的上外周处形成的上表面；
在所述前壁的下外周处形成的下表面；和
在所述前壁和所述过滤器之间在所述壳体的侧壁处形成的进气口；和
所述多个UV灯泡中的第一灯泡结合至所述前壁，并且所述多个UV灯泡中的第二灯泡结合至所述上表面或所述下表面中的至少之一。
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