CN202294172U - 一种车载顶窗式空气净化器 - Google Patents

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陈志祥
陈国祥
叶超
王嘉华
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陈国祥
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Abstract

一种车载顶窗式空气净化装置,两个模块式净化单元、贯流风机以及一套电源系统固定在底板上组成空气净化系统,一起置于内框中,其中空气净化模块由含纳米银离子涂层的过滤板、冷触媒板、紫外LED灯、光触媒、非平衡等离子、风机等组成;顶盖与中框通过卡槽压紧后通过螺钉紧固,中框两侧固定个解锁机构;套筒机构、板状连杆、导杆组成一套滑竿式升降机构,通过一个带锁舌的旋片插入到解锁板上开槽内与内框固定,另一侧则没有锁舌旋片和开槽机构;上盖、中框通过升降机构的板状连杆与中框铰连固定,一起骑放在车顶的方孔中,下框通过肋片插入到中框四壁开槽中。本装置可达到高效清除车厢内污染物的目的,且兼具安全顶窗功能。

Description

一种车载顶窗式空气净化器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种大、中、小型客车用车载顶窗式空气净化器,属于空气净化技术领域。
背景技术
[0002] 车辆行驶过程中一直处于较为封闭的状态,由于细菌和各种污染性气体的产生, 导致空气质量下降而影响乘客的身体健康。影响空气质量的因素主要有以下几方面:
[0003] 1、车辆内饰用到大量的高分子材料和黏合剂会向车内释放一定量的有机挥发物, 主要有甲醛、苯、二甲苯以及其他有机溶剂,这些都对人体具有不同程度的毒害作用;
[0004] 2、汽车空调系统往往会滋生多种微生物,且长期在车厢内循环,越积越多,造成车厢内细菌增加,对人体有一定的危害;
[0005] 3、使用香水,抽烟以及清扫不彻底残留有机会腐化分解都是导致车内空气质量下降的污染源。
[0006] 提高汽车车厢内循环空气质量越来越受到人们的关注。处理这些污染物目前有多种方法,其中主要有:
[0007] 纳米光催化技术,是利用纳米Ti02的半导体特性,在特定波段照射下,产生光致电子(e_)和空穴(hvb+)。电子和空穴通过与催化剂多孔结构吸附的氧气和水分子发生反应,产生较高活性的自由基· 02_和· 0H,能分解烃类有机物成最终状态CO2和H2O,达到去除污染气体和微生物的目的。但是诸如气体吸附效率,光致电子与空穴产生、迁移和复合以及反应器的设计等很多因素,都会显著影响纳米光催化效率。
[0008] 活性炭吸附技术,是利用活性炭较大多孔结构的较大表面积,通过物理方法吸附固定污染气体成分。然而,该方法只是将空气中的污染物富集,并没有将其分解去除,故使用一段时间之后会出现饱和现象,需要定期更换滤芯。
[0009] 低温等离子体技术(non-thermal plasma),通过气体放电产生高能电子与空气中的氧分子与水分子发生碰撞,使之电解或电离,形成非平衡等离子体,并产生高活性自由基,与污染物进行反应,使之氧化去除。该技术最大的特点是可以高效、便捷地对各种污染物进行分解。它不但对低浓度有机污染物具有很好的处理效果,而且对高浓度有机污染物具有很好的处理效果。近几年该技术在气体治理领域受到普遍关注。
[0010] 目前客车上应用空气净化装置主要有以下两种方式:
[0011] 1、与空调系统的风管相结合:将吸附材料放置于风管的进风端和出风端。该方法有效的将空气净化装置与空调系统融合,不需要另外设计空间,但缺点是牺牲了空调设计风量,且吸附材料易于饱和,处理能力有限;
[0012] 2、将空气净化装置置于行李舱,通过塑料软管将客车内污染空气与净化器相连, 形成内循环系统。该方法需要占用很大的行李舱空间;且管路弯管多,阻力较大,严重影响循环风量;质量较大,经过长期颠簸,易于发生故障;
[0013] 客车车厢内高度、走道宽度等都有标准设计要求,所剩空间专门用于空气净化十分有限。
实用新型内容
[0014] 本实用新型公开了一种车载顶窗式空气净化器,目的在于提供一种集纳米光催化与低温等离子通过高压静电场耦合协同催化,以及冷触媒催化为一体的车载空气净化系统,该系统通过以模块式组装于内框,固定于中框,通过滑竿式升降结构相铰链骑放与车顶预留的方孔中,同时具备安全顶窗的功能,克服现有车载空气净化技术需要重新安排空间且占用体积大的缺点,有效的将安全顶窗与高效空气净化技术充分兼容。本实用新型不但可快速实现高效去除污染性气体及病菌、病毒的杀灭功能,提高车箱内循环空气质量,而且结构简单,体积较小,同时具有安全顶窗的功能。
[0015] 一种车载顶窗式空气净化器,包括空气净化单元、电源系统、升降系统、上盖、内框、中框、下框其特征在于:
[0016] A)所述空气净化单元为两个空气净化模块,呈轴对称分布组装于内框中,内框两侧各设有进风口,下方有一个出风口,两个空气净化模块之间设置贯流风机,将净化后空气送出;
[0017] B)所述空气净化模块包括有纳米银离子涂层的过滤网、冷触媒板、LED光源、光触媒板、低温等离子发生电极、槽状或网状不锈钢板;由内框两侧进风口处依次对称排列,所述各部件以及电源系统通过插槽固定在地板上,并与地板一起置于内框中;
[0018] C)所述电源系统:变压器和镇流器安装在贯流风机的侧面,变压器和镇流器的输入端与车上的车载电源连接,输出端与低温等离子发生电极的正极及紫外灯连接,低温等离子发生电极的负极接地;将车上M伏和12伏直流电源通过变压器转换成高压为 lkv-30kv 电压,脉冲频率为 5HZ/min-20HZ/min ;
[0019] D)内框上方设置顶盖,两者通过卡槽压紧后,经过螺丝结构进一步紧固;内框和中框之间通过两侧滑竿式升降结构相连接并骑放在客车顶棚预留的方孔上;下框上部肋片正好插入中框下部四壁的槽口中,并与下框与车体顶棚的内表面装饰材料相连;
[0020] E)所述的滑竿式升降结构由内置压缩弹簧的套筒、导杆、板状连杆组成;解锁板固定在内框上,升降机构通过一个带锁舌的旋片插入到解锁板的开槽内与内框固定;升降结构的板状连杆通过一个螺结构轴销与中框固定;
[0021] 紧急情况时通过旋转锁舌旋片(使旋片离开开槽)将升降机构与解锁板脱离,内框、顶盖一起和车顶上中框分开,从而打通一个逃生通道;内框的另外一侧则没有结构锁舌旋片,则解锁板和内置弹簧的套筒一体化固定在内框上,板状连杆通过螺装结构轴销固定在中框上,机器作为逃生窗使用时,这一端固定作为一个可旋转的连接机构。
[0022] 套筒内置有压缩状态的弹簧,空气净化器作为换气窗使用时,单侧举起内框,套筒内部的弹簧将导杆向两侧推出,同时带动板状连杆旋转,中框作为支撑,将整个内框单侧撑起使客车内外空气相通实现换气功能。
[0023] F)顶盖上设置安全旋钮,它与带锁舌的旋片轴向连接,可以在车辆外侧旋转安全旋钮,使插入到升降结构与中框脱离,从而顶盖和内框脱离车顶,打开一个逃生窗户。
[0024] G)所述的LED光源是在冷触媒板与光触媒板之间设置矩形框,矩形框上设置灯口,每个LED紫外灯功率是0. 1W-4W,波长是365nm。365nm的LED紫外灯连接在矩形框上,数个LED灯座产生的热流密度较大,可以清除等离子产生的多余臭氧分子。
[0025] H)所述的等离子电极结构为线-板结构,正极为镍镉金属丝2-10根,且相邻线与线间的距离是2cm-10cm,通过串联或并联的形式连接,金属丝的直径为0. 2mm_3. Omm ;负极为弧形不锈钢板,其上涂覆纳米二氧化钛金属颗粒,且正、负极距离为2cm-10cm,通过卡槽固定在内框壁上。
[0026] I)所述的过滤网为具有纳米银离子的涂层的过滤网,起到杀灭细菌的作用。
[0027] J)使用的冷触媒为负载在多孔介质结构的高分子聚合物上的羟基磷酸钙纳米颗粒。该催化剂可以在自然光的条件下,对吸附至纳米颗粒表面的气体分子表现出较高氧化活性。
[0028] K)使用的光触媒为负载在活性炭、多孔镍催化网上的TW2纳米颗粒。载体本身具有较大的比表面积和吸附能力,使得反应物和催化剂能很好的接触,使反应物富集到TiO2 纳米颗粒表面,局部浓度增加,避免了反应中间产物挥发和游离,提高了光催化的反应速度。
[0029] L)新型电极结构正极与负极之间均有绝缘材料来支撑。线-板结构的负极结构可以是平面多孔金属板,也可以是网状金属板其上覆盖纳米金属颗粒。
[0030] 本实用新型将纳米冷触媒、纳米光触媒、气体放电以及高压脉冲电场等技术有机结合起来,有效减少电子和空穴的复合,具有显著的协同作用,达到高效清除车厢内污染物的目的,不仅净化空气效果显著,而且体积小有效节约空间,在客车发生侧翻紧急情况下, 从外侧旋转安全旋钮,可使中框、上盖等一起脱离车顶,提供一个较大口径的安全出口通道,兼具安全顶窗功能。
附图说明
[0031] 图1为本实用新型车载顶窗式空气净化器成套结构示意图;
[0032] 图2为本实用新型空气净化模块内部结构示意图。
[0033] 1、上盖,2、安全旋钮,3、空气净化模块,4、贯流风机,5、底板,6、电源系统,7、内框, 8、旋片,9、套筒,10、板状连杆,11、导杆,12、解锁板,13、中框,14、下框,15、过滤网、冷触媒板,16、LED光源固定框,17、光触媒板,18、进风口,19、等离子发生电极,20、金属板,21、风机,22、出风口。
具体实施方式
[0034] 以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
[0035] 一种车载顶窗式空气净化器,包括成套壳体安装部分和空气净化模块。
[0036] 安全顶窗式空气净化器与车顶安装方式如图2所示,空气净化模块3以及电源系统6以及风机4通过插槽固定在底板5上,并与底板一起置于内框7中;上盖1与中框7通过卡槽压紧后通过螺钉紧固;内框7—侧固定有解锁板12,由套筒9、导杆11和板状连杆10 组成升降式滑竿机构通过一个带锁舌旋片8插入解锁板12插槽内,板状连杆10通过螺状轴与中框13固定,实现了内框7和中框13之间相铰链,并一起骑放并固定于车顶方孔中, 下框14上部肋片正好插入中框13下部四壁的槽口中,并与下框14与车体顶棚的内表面装饰材料相连。[0037] 空气净化模块如图2所示,风从内框7两侧进风口 18进入空气净化模块,首先经过纳米银离子涂层过滤网和冷触媒板15处理,在冷触媒内侧2cm距离是一个固定若干只 LED光源灯座固定框16,每个LED紫外灯功率是0. 1W-4W,波长是365nm。与LED灯源固定框另一侧距离2. 5cm处是光触媒板17 ;在光触媒板3cm距离处是3根直径为0. 2mm镍铬金属丝平行固定于内框框架上作为低温等离子发生电极19,镍铬丝之间距离3cm,连接件为耐高压绝缘材料;一块镍镉金属板20作为等离子发生电极负极。该处理模块由两个,并呈轴对称分布,由一个贯流风机将空气引出净化器处理单元。

Claims (3)

1. 一种车载顶窗式空气净化器,包括空气净化单元、电源系统、滑竿式升降系统、上盖、 内框、中框、下框,其特征在于:A)所述空气净化单元为两个空气净化模块,呈轴对称分布组装于内框中,内框两侧各设有进风口,下方有一个出风口,两个空气净化模块之间设置贯流风机,将净化后空气送出净化模块;B)所述空气净化模块包括有纳米银离子涂层的过滤网、冷触媒板、LED光源、光触媒板、低温等离子发生电极、槽状或网状不锈钢板;由内框两侧进风口处依次对称排列,所述各部件以及电源系统通过插槽固定在底板上,并与底板一起置于内框中组成空气净化模块;C)所述电源系统:变压器和镇流器安装在贯流风机的侧面,变压器和镇流器的输入端与车上的车载电源连接,输出端与低温等离子发生电极的正极及紫外灯连接,低温等离子发生电极的负极接地;将车上M伏和12伏直流电源通过变压器转换成高压为lkv-30kv电压,脉冲频率为5HZ/min-20HZ/min ;D)内框上方设置顶盖,两者通过卡槽压紧后,经过螺丝结构进一步紧固;内框和中框之间通过两侧滑竿式升降结构相连接并骑放在客车顶棚预留的方孔上;下框上部肋片正好插入中框下部四壁的槽口中,并与下框与车体顶棚的内表面装饰材料相连;E)所述的滑竿式升降结构由内置压缩弹簧的套筒、导杆、板状连杆组成;解锁板固定在内框上,滑竿式升降机构通过一个带锁舌旋片插入到解锁板的开槽内,从而与内框固定; 滑竿式升降结构的板状连杆通过一个螺结构轴销与中框固定;F)顶盖上设置安全旋钮,它与带锁舌旋片轴向连接,可以在车辆发生侧翻时从车外旋转安全旋钮,将升降结构与中框脱离,从而使顶盖、内框一起与车顶脱离,打开一个逃生窗户。
2.根据权利要求1所述的一种车载顶窗式空气净化器,其特征在于:所述的LED光源是在冷触媒板与光触媒板之间设置矩形框上设置的若干只LED紫外灯,每个LED紫外灯功率是0. 1W-4W,波长是365nm。
3.根据权利要求1所述的一种车载顶窗式空气净化器,其特征在于:所述的等离子电极结构为线-板结构,正极为镍镉金属丝2-10根,且相邻线与线间的距离是2cm-10cm,通过串联或并联的形式连接,金属丝的直径为0. 2mm-3. Omm ;负极为弧形不锈钢板,其上涂覆纳米二氧化钛金属颗粒,且正、负极距离为2cm-10cm,通过卡槽固定在内框壁上。
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