CN202138193U - 一种车内co2清除装置 - Google Patents

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陈兆文
范海明
刘大鑫
张�浩
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Abstract

本实用新型公开了一种车内CO2清除装置，其特征在于，包括：送风装置、抽风装置、车内CO2传感器、若干吸附室、热水箱和自动控制中心，所述若干吸附室通过管路连通送风装置和车内空气，同时所述若干吸附室通过管路连通所述抽风装置和所述热水箱，所述自动控制中心控制所述送风装置通过所述至少一个吸附室向车内输送空气，所述自动控制中心控制所述抽风装置将所述热水箱内水蒸气通过进入再生态的吸附室抽出车外并接续进行抽湿降温。本实用新型可应用到汽车内解决车内CO2浓度升高造成的憋闷等不良感觉及有损健康的问题。

Description

一种车内CO2清除装置
技术领域
本实用新型涉及到一种CO2清除方法及装置，确切的说，涉及到一种车内CO2的清除装置。
背景技术
汽车属于半封闭空间，车内的人不断呼出CO2，若空气交换不畅，车内CO2浓度将升高，使人感觉憋闷，威胁到人的健康。大气中CO2含量在0.07％以下时属于清洁空气，此时人体感觉良好；CO2的含量在0.07-0.1％时属于普通空气，个别敏感者会感觉有不良气味；CO2的含量在0.1-0.15％时属于临界空气，人们开始有不舒适感；CO2的含量在0.3-0.4％时，人呼吸加深，出现头痛、耳鸣、脉搏滞缓、血压增加等现象；CO2的含量达到1％时，就会头昏，思维迟钝，心脏负担加重；当CO2含量达到2％时，呼吸次数增加，脉搏加快，思睡，呵欠不断；含量达到3％时，中枢神经机能开始降低；含量达到5％时，呼吸仅能维持30分钟。当前车内的空气净化器之类，均无直接针对CO2的清除功能。
中国专利02129051.2公开了一种纤维型固态胺的制作方法，具体来说其公开了一种螯合功能纤维及其合成方法。该功能纤维是将腈纶纤维水解后，采用化学方法将聚乙烯亚胺均匀地涂敷在腈纶纤维的外表面，再通过化学交联使聚乙烯亚胺牢固地附着在载体纤维上而制得。该纤维性能稳定，配位络合能力强，吸附动力学好，吸附容量高，选择性好，洗脱容易；机械强度好，不易断裂、破损；生产安全，使用试剂无毒或低毒；对多种含重金属、放射性金属的工业废水，以及HCl、SO2、H2S等酸性气体，净化清除效果好。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决车内CO2浓度升高造成的憋闷等不舒服感及有损健康的问题，提出了一种车内CO2清除装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种车内CO2清除装置，包括：送风装置、抽风装置、车内CO2传感器、若干吸附室、热水箱和自动控制中心，所述若干吸附室通过管路连通送风装置和车内空气，通过管路连通所述抽风装置和所述热水箱，车内CO2传感器检测到车内CO2浓度高于设定值时，所述自动控制中心控制所述送风装置通过所述至少一个吸附室向车内输送空气，经过时间ta，该吸附室进入再生态，所述自动控制中心控制所述送风装置通过其余的一个或多个吸附室向车内输送空气，同时自动控制中心控制所述抽风装置将所述热水箱内水蒸气通过所述进入再生态的吸附室抽出车外并接续进行抽湿降温，上述过程交替进行，直至车内CO2传感器检测到车内CO2浓度低于设定值。
所述的车内CO2清除装置，所述吸附室内装填纤维型固态胺，纤维型固态胺压制成网状模块，模块的四周以聚四氟乙烯网支撑，纤维型固态胺网状模块浸湿呈湿态。
所述的车内CO2清除装置，所述送风装置为风机，所述抽风装置为真空泵。
所述的车内CO2清除装置，所述吸附室设置送风进气口阀门、送风出气口阀门、抽风进气口阀门、抽风出气口阀门；所述自动控制中心控制所述各个阀门开启和关闭。
所述的车内CO2清除装置，所述热水箱为可与汽车发热部件贴合安装或可直接与汽车降温水箱通用。
本实用新型还提供一种车内CO2的清除方法：
1)当汽车内CO2浓度高于设定值P1时，车内气体通过风机通入到吸附室，通过纤维型固态胺模块吸附，出口排出含较低浓度CO2的空气，净化后的空气返回汽车内；
2)经时间ta后纤维型固态胺的吸附速率降低，此时，关闭该吸附室的送风进气口阀门和送风出气口阀门，停止对该吸附室送风，开启其他吸附室的送风进气口阀门和送风出气口阀门对其他吸附室送风；
3)开启抽风装置，打开抽风装置与该吸附室之间的阀门，热水箱中的水蒸气吸入吸附室，纤维型固态胺在热水蒸气和减压双重作用下快速解吸出CO2，抽出的CO2及水蒸气等排至车外大气中。
4)经过时间tb后，关闭该吸附室与热水箱之间的抽风进气口阀门，对该反应室中的热态纤维进行抽湿降温。
5)经过tc后，关闭该吸附室与真空泵之间的抽风出气口阀门，该反应室完成再生过程。
6)重新开启该吸附室与送风管道之间的阀门，重新送风，进入吸附态，然后控制另一个吸附室进入再生态，如此循环，构成一个持续运行的装置。
7)当CO2传感器探测到车内CO2浓度再次低于设定值P2时，停止运行此装置。
所述的车内CO2的清除方法，步骤1)中纤维型固态胺网状模块吸水浸湿，水的含量为纤维型固态胺网状模块干重的10％～120％。
所述的车内CO2的清除方法，步骤1)中P1＝0.10-0.50％。
所述的车内CO2的清除方法，步骤2)中ta＝3-20min。
所述的车内CO2的清除方法，步骤4)中tb＝0.5～5min。
所述的车内CO2的清除方法，步骤5)中tc＝1-20min。
所述的车内CO2的清除方法，步骤7)中P2＝0.05％-0.10％。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出了一种可用于清除车内CO2的装置及方法，可应用到汽车内解决车内CO2浓度升高造成的憋闷等不良感觉及有损健康的问题。
附图说明
图1是实施例1中以纤维型固态胺为吸附剂的车内CO2清除流程示意。
其中，1-CO2传感器、2-风机、3A-阀门、3B-阀门、4A-吸附室、4B-吸附室、5A-阀门、5B-阀门、6-CO2传感器、7-阀门、8-热水箱、9A-阀门、9B-阀门、10A-阀门、10B-阀门、11-真空泵、12-自动控制中心。
图2是实施例2中以纤维型固态胺为吸附剂的车内CO2清除流程示意。
其中，1-CO2传感器、2-风机、3A-阀门(送风进气口阀门)、3B-阀门(送风进气口阀门)、3C-阀门(送风进气口阀门)、3D-阀门(送风进气口阀门)、3E-阀门(送风进气口阀门)、3F-阀门(送风进气口阀门)、4A-吸附室、4B-吸附室、4C-吸附室、4D-吸附室、4E-吸附室、4F-吸附室、5A-阀门(送风出气口阀门)、5B-阀门(送风出气口阀门)、5C-阀门(送风出气口阀门)、5D-阀门(送风出气口阀门)、5E-阀门(送风出气口阀门)、5F-阀门(送风出气口阀门)、6-CO2传感器、7-阀门、8-热水箱、9A-阀门(抽风进气口阀门)、9B-阀门(抽风进气口阀门)、9C-阀门(抽风进气口阀门)、9D-阀门(抽风进气口阀门)、9E-阀门(抽风进气口阀门)、9F-阀门(抽风进气口阀门)、10A-阀门(抽风出气口阀门)、10B-阀门(抽风出气口阀门)、10C-阀门(抽风出气口阀门)、10D-阀门(抽风出气口阀门)、10E-阀门(抽风出气口阀门)、10F-阀门(抽风出气口阀门)、11-真空泵、12-自动控制中心。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
实施例1
以3人型私家车为例，以下结合图1对本实用新型做进一步说明。
1)纤维型固态胺按照中国专利02129051.2的方法制备；
2)将1)制备的纤维型固态胺压制成网状模块，模块的四周以聚四氟乙烯网支撑；
3)将1.9kg纤维型固态胺网状模块吸附1.5kg的水；
4)将2)制备的纤维型固态胺网状模块平均装入2个吸附室4A和4B内，然后将吸附室密封4A和4B，所有阀门均复位为关闭状态；
5)当CO2传感器1监测到车内空气中CO2浓度高于0.15％时，自动控制中心12控制开启阀门3A、5A，开启风机2。此时，风机2将车内高CO2浓度的空气送进吸附室4A，吸附后所得低CO2浓度的空气返回车内，传感器6用于检测送入车内空气的CO2浓度。风机2持续工作。
6)5min后，开启阀门3B、5B，关闭阀门3A、5A。开启阀门9A、10A。开启真空泵11。此时，吸附室4B开始吸附，吸附室4A停止送风，并在真空泵的抽取下，由热水箱产生的水蒸气进行熏蒸再生过程，纤维型固态胺在热水蒸气的加热及低压下迅速释放出CO2，并被抽往车外大气，真空泵持续工作。
7)2min后，关闭阀门9A。此时，切断对吸附室4A的水蒸气供应，但真空泵继续对吸附室4A抽取，箱中被水蒸气熏蒸过的热态纤维在低压下挥发走表面的水分，同时本身得以降温。
8)3min后，关闭阀门10A。开启阀门3A、5A。关闭阀门3B、5B。开启阀门9B、10B。此时，吸附室4A重新进入吸附态，而吸附室4B进入再生态，水蒸气对4B中的纤维进行熏蒸再生。
9)2min后，关闭阀门9B。此时，吸附室4B中的纤维熏蒸再生过程结束，开始对吸附室4B中的纤维进行抽湿降温。
10)抽湿降温3min后，关闭阀门10B。开启阀门3B、5B。关闭阀门3A、5A。开启阀门9A、10A。此时，吸附室4B重新进入吸附态，而吸附室4A进入再生态。
11)重复步骤7)-10)，以使装置可以连续运行。
12)当CO2传感器1再次监测到车内CO2浓度低于0.05％时，自动控制中心停止运行该装置并复位。
实施例2
以30人型大客车为例，以下结合图2对本实用新型做进一步说明。
1)纤维型固态胺按照中国专利02129051.2的方法制备；
2)将1)制备的纤维型固态胺压制成网状模块，模块的四周以聚四氟乙烯网支撑；
3)将11.4kg纤维型固态胺网状模块吸附6.8kg的水；
4)将2)制备的纤维型固态胺网状模块平均装入6个吸附室内然后将吸附室密封，所有阀门均复位为关闭状态；
5)当CO2传感器1监测到车内空气中CO2浓度高于0.12％时，自动控制中心12开启阀门3B、5B、3C、5C、3D、5D、3E、5E、3F、5F，开启阀门9A、10A，开启风机2，开启真空泵11；此时，吸附室4B、4C、4D、4E、4F均处于吸附态，用于清除车内高CO2浓度的空气，传感器6用于检测送入车内空气的CO2浓度，风机2持续工作。吸附室4A处于再生态，热水箱所产生的水蒸气对吸附室4A中的纤维进行熏蒸，纤维型固态胺在热水蒸气的加热及低压下迅速释放出CO2，并被抽往车外大气，真空泵11持续工作。
6)1min后，关闭阀门9A。此时，吸附室4A中的纤维熏蒸再生过程结束，开始抽湿降温。
7)抽湿降温1.5min后，关闭阀门10A，开启阀门3A、5A，关闭阀门3B、5B，开启阀门9B、10B。此时，吸附室4A重新进入吸附态，而吸附室4B进入再生态，水蒸气开始对吸附室4B中的纤维进行熏蒸。
8)1min后，关闭阀门9B。此时，吸附室4B中的纤维熏蒸再生过程结束，进入抽湿降温阶段。
9)抽湿降温1.5min后，关闭阀门10B，开启阀门3B、5B，关闭阀门3C、5C，开启阀门9C、10C。此时，吸附室4B重新进入吸附态，吸附室4C进入再生态，开始进行水蒸气熏蒸。
10)依次类推，分别再生各只吸附室中的纤维。总体来看：共6只箱体，每次有5只处于吸附态，1只处于再生态，再生是轮流进行的。从单只吸附室来看，纤维有12.5min处于吸附态，1min处于水蒸气熏蒸阶段，1.5min处于抽真空降湿降温阶段。
11)整套装置连续运行，维持车内CO2浓度在较低水平。
12)当CO2传感器1再次监测到车内CO2浓度低于0.05％时，自动控制中心12停止运行该装置并复位。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种车内CO2清除装置，其特征在于，包括：送风装置、抽风装置、车内CO2传感器、若干吸附室、热水箱和自动控制中心，所述若干吸附室通过管路连通送风装置和车内空气，同时所述若干吸附室通过管路连通所述抽风装置和所述热水箱，所述自动控制中心控制所述送风装置通过所述至少一个吸附室向车内输送空气，所述自动控制中心控制所述抽风装置将所述热水箱内水蒸气通过进入再生态的吸附室抽出车外并接续进行抽湿降温。
2.根据权利要求1所述的车内CO2清除装置，其特征在于，所述吸附室内装填纤维型固态胺，纤维型固态胺压制成网状模块，网状模块的四周以聚四氟乙烯网支撑，纤维型固态胺网状模块浸湿呈湿态。
3.根据权利要求1所述的车内CO2清除装置，其特征在于，所述送风装置为风机，所述抽风装置为真空泵。
4.根据权利要求1所述的车内CO2清除装置，其特征在于，所述吸附室设置送风进气口阀门、送风出气口阀门、抽风进气口阀门、抽风出气口阀门；所述自动控制中心控制所述各个阀门开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的车内CO2清除装置，其特征在于，所述热水箱可为与汽车发热部件贴合安装的水箱或将汽车降温水箱作为热水箱使用。
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CN104437012A (zh) * 2013-09-18 2015-03-25 热映光电股份有限公司 空气过滤装置及空气滤净器
CN104797323A (zh) * 2012-11-15 2015-07-22 恩沃德系统公司 适用于减少室内空气中的有害气体的方法和系统

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