CN114919360A - 一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统及汽车，系统主要由空气收集器、消毒装置总成、空气弹簧、储气罐、空气压缩机、气体分配阀、排气系统组成；消毒装置总成由两部分构成，前半部分为消毒装置，负责将吸入的气体进行消毒，后半部分为空气干燥装置，负责将消毒后的气体进行干燥；干燥后的气体进入气体分配阀；给空气弹簧压缩机系统增加车厢内的负压控制功能，通过在车厢地板处设置空气收集器，给车厢内进行抽负压，同时将车内空气收集后的废气通过消毒装置消杀过滤后，经过电磁阀给空气弹簧或者储气罐供气，当空气弹簧和储气罐内部压力到达设定值后，将后续的气体排到大气中。

Description

一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统及汽车

技术领域

本发明属于车辆底盘设计技术领域，涉及一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统。

背景技术

随着消费者对于车辆行驶舒适性要求的提升，空气悬架系统在乘用车中得到越来越广泛的应用。作为空气悬架系统中最重要的组件之一，空气压缩机用于给整个空簧系统提供气源，通过电机驱动真空泵，将大气中的空气压缩到空气弹簧或者储气单元中。

对于现有技术而言，空气弹簧的压缩机系统仅用于给空气弹簧及系统内的储气罐进行充气他，并没有其他的附加功能。

一般的乘用车辆没有单独的换气系统，均通过车窗或天窗进行换气；部分车辆会单独加装独立的换气系统，但该系统一般布置在车顶，换气时气流由地板流向车顶，会在车厢内部形成气溶胶，使车内乘员更多的接触污浊甚至是含有病菌的空气，换气效果差；对于特殊的情景下，当有呼吸系统传染病人需要转运时，一般需要专用的负压救护车来进行，专用车辆的结构复杂、费用高、数量有限，无法应对突发的紧急情况，既浪费了等待的时间，同时在等待的时候也有病毒外扩的风险，威胁周围的人。

专利文献1(CN 111407533 A)车载式负压集气消毒系统，本发明公开了一种车载式负压集气消毒统，包括转运车，所述转运车配置有担架，以及用于放置所述担架的厢室，所述担架上设有集气罩，该集气罩位于担架的头端上方，所述集气罩呈中空结构，其内壁上分布有气孔；所述集气罩具有与其连通的导气管，所述转运车的进气管道上设有支管，该支管的末端伸入所述厢室内，并能够与所述导气管连通。适用于呼吸道传染病者的人工转运，避免对公共环境造成传染，降低随车转运人员的感染风险，同时缓解彼此心理压力等，结构安装方便快捷，配件材料容易获得，特别适合疫情爆发期使用。

专利文献2(CN 111267580 A)一种负压车身骨架换气系统，本发明公开了一种负压车身骨架换气系统涉及客车技术领域，包括车身骨架，所述车身架内开设有若干根换气管路，位于车厢内的所车身骨架上开设有与所述换气管路连通的进气口，所述换气管路的出气口均通过进风管与风的进风口连通，所述风机的出风口与排风管通，且所述排风管的排风口伸至车体外。本发明在车身骨架内开设换气管路，将车厢内的浑浊气通过换气管路排至车体外，使车体内形成负隔离空间，促进外部的新鲜空气流入车体内，加快了车厢内与外部的空气流通，进而极大地提升了车厢内的空气质量。

专利文献3(CN 111449854 A)用于控制磁悬浮产品的方法、装置和磁悬浮产品，本申请提供一种负压车，通过在车舱内设置废气收集器，并将废气收集器通过排气管与发动机连接，从而将废气收集器收集到的废气导入发动机中，以供发动机燃烧。由于发动机燃烧时需要消耗空气，并会通过排气系统将燃烧后气排出车外，因此会使得车舱内的气压由于空的减少而变成负压，从而相较于传统的负压车而言，省去了专门的负压生成装置，使得结构更简单，同时成本更为低廉。同时由于不再需要能源供给专门的负压生成装置，因此也节约了能源。同时，本申请实施例的负压车，通过发动机的燃烧可以实现对于废气的高温燃烧灭杀消毒，相对于传统负压车中利用滤膜或者消毒水进行消毒的方式而言，对废气消毒能力更强。

专利文献4(CN102958715B)涉及一种用于车辆的空气弹簧系统的空气供应装置，其包括作为用于流入空气的处理器的空气过滤器、进气管路、排气管路、压缩机以及可选地包括空气干燥器，其中，进气管路和排气管路通过第一和第二止回阀分离并且处理器布置在压缩机与第一和第二止回阀之间。

专利文献5(CN103260914B)涉及一种用于运行气动设备，尤其是车辆的空气弹簧设备的压缩空气供应设备，其具有：空气输送装置和用于给压缩空气输送装置供应压缩空气的空气压缩机；-气动连接装置，尤其是具有排气阀装置和用于排出空气的排气接头的排气管路；以及-气动连接装置，尤其是压缩空气供应管路，其具有空气干燥器和用于给气动设备供应压缩空气的压缩空气接头，其中，空气干燥器具有包含干燥剂的、能被压缩空气穿流的干燥容器。根据本发明在此设置，干燥容器具有形成无干燥剂的凹部的壁，且排气阀装置至少部分布置在该凹部中。

专利文献1、2表述了一种负压换气、消毒系统。专利文献3所述是具有负压功能的车辆，与本专利项目，无相关性。专利文献4、5与本申请相关度低。

发明内容

本发明提供了一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统。本发明的目的，是给空气弹簧压缩机系统增加车厢内的负压控制功能，通过在车厢地板处设置空气收集器，给车厢内进行抽负压，同时将车内空气收集后的废气通过消毒装置消杀过滤后，经过电磁阀给空气弹簧或者储气罐供气，当空气弹簧和储气罐内部压力到达设定值后，将后续的气体排到大气中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，主要由空气收集器1、空气弹簧3、储气罐4、空气压缩机5、气体分配阀6、排气系统7组成；

空气收集器1安装在车内，空气收集器1与气体分配阀6相连，气体分配阀6一端与空气弹簧3相连；气体分配阀6另一端与储气罐4相连；

空气压缩机5的进气口通过气体分配阀6内的专用管路与空气收集器1连接，空气压缩机5的排气口与气体分配阀6相连，空气压缩机5另一端的泄压口与排气系统7相连；

所述空气压缩机5负责将座舱中的空气吸取到气体分配阀6中；

所述排气系统7将多余的气体排放到大气中。

进一步地，一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，还包括消毒装置总成2，消毒装置总成2设置在空气收集器1与气体分配阀6之间；

消毒装置总成2能对座舱内吸取的空气进行消毒处理，避免病菌逸散到大气环境中。

进一步地，所述消毒装置总成2由两部分构成，前半部分为消毒装置，负责将吸入的气体进行消毒，后半部分为空气干燥装置，负责将消毒后的气体进行干燥；

干燥后的气体进入气体分配阀6。

进一步地，所述储气罐4的最高压力值A bar，最低压力值B bar,所述空气弹簧3的最高压力值C bar,最低压力值D bar；其中B>D；

空气弹簧内气压低于D时，储气罐通过气体分配阀给空气弹簧供气；

当空气弹簧气压低于D，且储气罐气压低于B时，气体分配阀6控制直接从空气压缩机对空气弹簧进行供气；

当空气弹簧系统气压达到需求值，且储气罐4压力低于A时，空气收集器中的气体进入空气压缩机，将气体压缩后泵入气体分配阀，通过气体分配阀和储气罐联通，给储气罐供气；

当空气弹簧气压达到需求值且储气罐气压达到A时，气体分配阀6将空气弹簧和储气罐的气体分配阀关闭，气体经过压缩机后直接通过泄压阀、经排气系统排放到大气中。

优选地，所述消毒装置采用高温灭菌装置。

优选地，所述消毒装置采用分子击断式灭菌装置。

进一步地，采用分子击断式的灭菌装置，当最大气体流速是20L/min、40L/min、60L/min不同等级时，通过增大灭菌装置的截面积或者分别采用若干个标准尺寸的灭菌装置进行并联的方式，解决流速限制问题。

进一步地，所述空气干燥装置后侧安装流量传感器，流量传感器用于检测空气流量值是否低于设定值。

所述空气干燥装置能够进行替换，当空气干燥装置吸满水份后，整个进气系统的进气流量会降低，此时安装在空气干燥装置后侧的流量传感器检测到流量值低于设定值后会进行故障报警，通过仪表盘信号提示驾驶员进行空气干燥装置更换。

干燥后的气体进入气体分配阀6。

进一步地，所述排气系统7包含气体消音装置，降低排气过程中产生的排气噪声，提升车辆使用过程中的NVH性能。

进一步地，所述空气收集器设置五个，分别布置在座位的前侧地板上。

一种汽车，其特征在于：包括所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明的空气弹簧压缩机系统增加了车厢内的负压控制功能，本发明车内空气收集后的气体增加了消毒装置进行消杀过滤。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统示意图；

图中：

1、空气收集器；

2、消毒装置总成；

3、空气弹簧；

4、储气罐；

5、空气压缩机；

6、气体分配阀；

7、排气系统。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

在附图中，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。

所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

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。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明提供一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，是由以下几部分组成的：

空气收集器1、消毒装置2、空气弹簧3、储气罐4、空气压缩机5、气体分配阀6、排气系统7。

空气收集器1安装在车内，空气收集器1与气体分配阀6相连，该通道是与空气压缩机的进气口单独连接，且是长通的；

气体分配阀6一端与空气弹簧3相连；

气体分配阀6另一端与储气罐4相连；

空气压缩机5的进气口通过气体分配阀6内的专用管路与空气收集器1连接，空气压缩机5的排气口与气体分配阀6相连，空气压缩机5另一端的泄压口与排气系统7相连；

图1中空气压缩机右侧有两根管，上面的是进气口，下面的是排气口，左侧的是泄压口，连排气系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

空气收集器1安装在车内，布置在车辆地板上。

当系统开始运行时，空气收集器1抽取车厢内空气，使车厢内形成负压，保证车内的空气不会泄露到车外；同时形成车厢内自上而下的气流，保证车内乘员呼出的空气不会逸散而互相影响。

空气收集器，在实际的使用过程中，可以根据车辆的空间尺寸、使用需求、空气压缩机的功率能力等条件，综合考虑空气收集器的数量。

例如对于普通的五座乘用车，可以安装五个空气收集器，分别布置在每个座位的前侧地板上。

空气收集器作为整个空气悬架系统的唯一气源，也承担给整个系统供气的作用。

消毒装置总成2由两部分构成，前半部分为消毒装置，负责将吸入的气体进行消毒，后半部分为空气干燥装置，负责将消毒后的气体进行干燥。

其中消毒装置可以是高温灭菌装置、也可以是分子击断式灭菌装置。

由于空气消毒的效率影响空气通过的速率，所以在开发阶段，会根据气体流速进行相关灭菌装置的选择和开发，例如采用分子击断式的灭菌装置，当最大气体流速是20L/min、40L/min、60L/min不同等级时，可以通过增大灭菌装置的截面积或者分别采用若干个标准尺寸的灭菌装置进行并联的方式，解决流速限制问题。

空气干燥装置可以进行替换，当空气干燥装置吸满水份后，整个进气系统的进气流量会降低，此时安装在空气干燥装置后侧的流量传感器检测到流量值低于设定值后会进行故障报警，通过仪表盘信号提示驾驶员进行空气干燥装置更换。干燥后的气体进入气体分配阀6；

进气系统是空气收集器1和消毒装置总成2以及管路的总称。

当其中的消毒装置中后半部分的空气干燥装置吸收的水份超过一定量之后，会造成整个系统的进气不畅，进气的通道堵了，从而气流量会降低。

空气压缩机5上面一共有三个口，进气口、排气口、泄压口。

1)进气口与气体分配阀6上的专用长通管路连接，长通管路的另一端接消毒装置总成2，消毒装置总成2连接空气收集器1，保证空气压缩机和消毒装置总成2、空气收集器1一直联通，可以一直吸气；

2)排气口与气体分配阀6连接，连接的阀是可开闭的，如果这个阀打开，空气弹簧3的阀打卡，即为空气弹簧充气。

如果这个阀打开，储气罐4的阀打开，即为储气罐4充气。

如果这个阀关闭，即不充气。

3)泄压口处设有泄压阀，当系统压力过大的时候，泄压阀打开，通过排气系统7排到大气中。

当气体分配阀6内和储气罐4联通的阀打开，和空气弹簧3联通的阀打开，其余的阀关闭，则储气罐4内的气体直接给空气弹簧3充气。

对于整个系统不同组件，分别设定不同的压力值，储气罐4的最高压力值A bar，最低压力值B bar,空气弹簧3的最高压力值C bar,最低压力值D bar。其中B>D。

当1)空簧内气压低于D时，储气罐通过气体分配阀给空气弹簧供气；

2)当空气弹簧气压低于D，且储气罐气压低于B时，气体分配阀6控制直接从空气压缩机对空气弹簧进行供气；

进气系统包含空气收集器1、消毒装置总成2、管路3部分，直接联通到空气压缩机。

进气系统吸进去的空气都要经过空气压缩机进行泵气增压，然后再供到气体分配阀里面进行分配。

3)当空气弹簧系统气压达到需求值，且储气罐4压力低于A时，空气收集器1中的气体进入空气压缩机，将气体压缩后泵入气体分配阀，通过气体分配阀和储气罐联通，给储气罐供气；

4)当空气弹簧气压达到需求值且储气罐气压达到A时，气体分配阀6将空气弹簧和储气罐的气体分配阀关闭，气体经过压缩机后直接通过泄压阀、经排气系统排放到大气中。

5)空气压缩机5负责将座舱中的空气吸取到气体分配阀6中；

6)排气系统7负责将系统中多余的气体排放到大气中，排气系统7中包含，气体消音装置，降低排气过程中产生的排气噪声，提升车辆使用过程中的NVH性能。

NVH为噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。

一种汽车，包括上述所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统。

本发明是在传统的空气悬架系统的基础上，通过空气压缩机吸气的功能，在座舱产生负压，提升了车内乘员的安全性。

本发明所述的系统还包括消毒装置，能对座舱内吸取的空气进行消毒处理，避免病菌逸散到大气环境中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：主要由空气收集器(1)、空气弹簧(3)、储气罐(4)、空气压缩机(5)、气体分配阀(6)、排气系统(7)组成；

空气收集器(1)安装在车内，空气收集器(1)与气体分配阀(6)相连，气体分配阀(6)一端与空气弹簧(3)相连；气体分配阀(6)另一端与储气罐(4)相连；空气压缩机(5)的进气口通过气体分配阀(6)内的专用管路与空气收集器(1)连接，空气压缩机(5)的排气口与气体分配阀(6)相连，空气压缩机(5)另一端的泄压口与排气系统(7)相连；

所述空气压缩机(5)负责将座舱中的空气吸取到气体分配阀(6)中；

所述排气系统(7)将多余的气体排放到大气中。

2.根据权利要求1所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

还包括消毒装置总成(2)，消毒装置总成(2)设置在空气收集器(1)与气体分配阀(6)之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述消毒装置总成(2)由两部分构成，前半部分为消毒装置，负责将吸入的气体进行消毒，后半部分为空气干燥装置，负责将消毒后的气体进行干燥；

干燥后的气体进入气体分配阀(6)。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述储气罐(4)的最高压力值A bar，最低压力值B bar,所述空气弹簧(3)的最高压力值C bar,最低压力值D bar；其中B>D；

空气弹簧内气压低于D时，储气罐通过气体分配阀给空气弹簧供气；

当空气弹簧气压低于D，且储气罐气压低于B时，气体分配阀(6)控制直接从空气压缩机对空气弹簧进行供气；

当空气弹簧系统气压达到需求值，且储气罐(4)压力低于A时，空气收集器中的气体进入空气压缩机，将气体压缩后泵入气体分配阀，通过气体分配阀和储气罐联通，给储气罐供气；

当空气弹簧气压达到需求值且储气罐气压达到A时，气体分配阀(6)将空气弹簧和储气罐的气体分配阀关闭，气体经过压缩机后直接通过泄压阀、经排气系统排放到大气中。

5.根据权利要求4所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述消毒装置采用高温灭菌装置。

6.根据权利要求4所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述消毒装置采用分子击断式灭菌装置。

7.根据权利要求6所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

采用分子击断式的灭菌装置，当最大气体流速是20L/min、40L/min、60L/min不同等级时，通过增大灭菌装置的截面积或者分别采用若干个标准尺寸的灭菌装置进行并联的方式，解决流速限制问题。

8.根据权利要求4所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述空气干燥装置后侧安装流量传感器，流量传感器用于检测空气流量值是否低于设定值。

9.根据权利要求8所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统，其特征在于：

所述排气系统(7)包含气体消音装置，降低排气过程中产生的排气噪声，提升车辆使用过程中的NVH性能；

所述空气收集器设置五个，分别布置在座位的前侧地板上。

10.一种汽车，其特征在于：包括如权利要求1至9任一所述的一种用于车内负压的空气悬架压缩机系统。

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