CN204619662U - 一种汽车空调滤清器pm2.5颗粒滤除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，该套装置包括汽车空调滤清器、声波团聚室及声波发生单元；声波团聚室入口端直接与外界环境相连，出口端与空调滤清器入口端相连；声波团聚室两侧对称布置了声波发生单元，声波发生单元由喇叭、声源、功率放大器及信号发生器组成。本实用新型利用低频声波的团聚效应对含尘空气中PM2.5颗粒进行预处理，促进颗粒粒径的增长，提高汽车空调滤清器PM2.5颗粒的滤除效率，降低汽车内部PM2.5浓度，优化了乘车的舒适型和安全性。本实用新型无需改变原有汽车空调的结构，具有改造成本低，效率高，使用寿命长等优点，可广泛适用于各类汽车空调中。

Description

一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化领域，特别是一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置和滤除方法。

背景技术

空调滤清器是汽车空调系统的重要组成部分，其作用在于过滤车外空气中所夹含的杂质和灰尘，保护车内人员的身体健康。市面上的空调滤清器可分为普通型空调滤清器和活性炭型空调滤清器，活性炭型空调滤清器的工作效率要优于普通型空调滤清器，但是这两类空调滤清器对PM2.5以下微细粒子的滤除效率仍然有待提升。长期暴露在PM2.5微细粒子中，人类心血管病，呼吸道疾病以及肺癌的发病率将明显提高。

针对该问题，专利CN103961938A、CN203852938U公布了一种能够过滤PM2.5的多层结构抗菌汽车空调滤清器，将熔喷无纺布应用到汽车空调滤清器上，并结合静电技术，可以解决PM2.5、细菌、有机物及异味等问题。专利CN104056509A公布了一种防PM2.5颗粒车用空调过滤器及其制造工艺，包括框体和设于框体内的滤芯，其利用锥状凸缘的结构设计克服了现有空调滤清器滤芯易变形而引起的过滤缺陷。CN203829824U公布了一种拥有三层膜的车用空调滤芯，第一层平面形式膜用于过滤粉尘和杀菌，第二层打褶膜用于过滤PM2.5，第三层膜则用于脱除污染性气体。但以上专利都需要对空调滤清器滤芯进行改造，改造后的滤清器流动阻力将会增大，对空调系统的制冷（供热）效率产生负面影响。

实用新型内容

为解决现有汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除效率低的问题，本实用新型提供一种利用声波团聚效应提高汽车空调滤清器工作效率的装置及方法。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，该装置包括声波团聚室6和若干声波发生单元，所述声波团聚室6为两端开口的腔室，一端与大气空气直接相连，另一端与空调滤清器的入口段相连；所述声波发声单元设置在声波团聚室6的侧壁上，并与声波团聚室6内部相通，其发出的声波使大、小尺寸的颗粒相互粘附。

进一步的，上述声波发声单元包括依次连接的信号发生器2、功率放大器3、声源4及喇叭5，该喇叭5连接在声波团聚室6的侧壁上，并且与声波团聚室6内部相通。

更进一步的，上述声波团聚室6为横截面为矩形的通道，声波团聚室6的侧壁对称布置了若干个声波发生单元，其中，位于同侧的声波发生单元共用信号发生器2以及功率放大器3。

更进一步的，上述喇叭为喇叭状的伸缩扩散管，其与声波团聚室6相连的一端开口大，与声源4相连的一端开口小，通过伸缩扩散管长度的调节以保证声源4和声波团聚室6之间的距离。

作为一种优选，上述信号发生器2和功率放大器3用于调节声波的频率和声压级；声源的频率在1500~2000Hz之间，声压级在100~150dB。

作为一种优选，所述声波团聚室6侧壁的内表面覆盖有吸声海绵。

一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，将含尘空气引入到声波团聚室，通过声波作用促进PM2.5颗粒的团聚，增大颗粒粒径；

步骤2，根据空气流量的大小和进气的品质，选择运行声源的数量、频率和幅值。

步骤3，团聚后的PM2.5颗粒在经过空调滤清器滤芯时，被滤芯捕捉，空气中PM2.5浓度下降。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型针对汽车空调滤清器难以捕捉PM2.5颗粒的不足，利用声波对进入空调滤清器前的含尘空气进行预处理。声波作用后，PM2.5颗粒发生团聚，粒径变大，更易被空调滤清器收集。本实用新型提高了汽车空调滤清器PM2.5颗粒的滤除效率，降低了汽车内部PM2.5浓度，优化了乘车的舒适型和安全性。

本实用新型提供的汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，只需在滤清器加装声波团聚室，根据声波使得大尺寸颗粒与小尺寸颗粒产生相对位移，碰撞频率增强，在范德华力的作用下，小尺寸颗粒易粘附在大尺寸颗粒表面，从而使小颗粒发生了“生长”，生长后的小尺寸颗粒粒径变大的原理，通过声波发生单元使PM2.5颗粒抱团增长，更易被汽车空调滤清器所捕捉。

声波发生单元的声源频率和声压级可根据空气量以及质量做调节，且声波单元启动的数量也随之变化，科学环保；声波团聚室内的隔音棉起到隔离噪音的作用，使用起来更舒适。

该汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置不需要对空调滤芯进行加密处理，降低了空调进气压损，有效防止了空调滤网表面的微细颗粒堵塞；本实用新型不需要对汽车原有空调系统改造，对原空调工作性能不产生影响，具有改造成本低、效率高、使用寿命长等优点。

附图说明

图1 为本实用新型装置的结构示意图；

图2 为应用本实用新型装置的安装结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置和滤除方法，为使本实用新型的目的，技术方案及效果更加清楚，明确，以及参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示，利用声波团聚提高汽车空调滤清器PM2.5颗粒脱除效率的装置，包括空调滤清器1、声波团聚室6及声波发生单元。声波团聚室6的入口端直接安装在外界环境中，出口端与滤清器入口端相连接。声波团聚室两侧安装有6个对称布置的声波发生单元，声波发生单元由喇叭5、声源4、功率放大器3以及信号发生器2组成，通过调节信号发生器2与功率放大器3可以调节声波的频率与压级，汽车车载电源为信号发生器2与功率放大器3提供运行所需的电力。经过声波作用，空气中的PM2.5颗粒发生团聚，粒径增大，被滤清器滤除。PM2.5滤除后的空气进入汽车空调系统进行加热或制冷。

以下结合图2 说明本实用新型在提高汽车空调滤清器PM2.5颗粒脱除效率的一个具体应用实例。在空气风门7和风机8之间加装声波团聚室6，左右两侧各安装3个对称的声波发生单元。声波发生单元由喇叭5、声源4、功率放大器3和信号发生器2组成，声源的运行数量、频率和压级根据检测到的空气流量与PM2.5浓度进行调节，声源频率的调节范围在1500~2000Hz之间，声压级的调节范围在100~150dB。喇叭5呈现伸缩扩散管形状，可通过伸缩扩散管长度的自动调节以保证声源和声波团聚室之间的距离为2~3个声波波长。声波团聚室内壁垫有10mm厚的吸声海绵，空气在声波团聚室内的停留时间在1~3s。净化后的空气向蒸发器9表面放热，40℃的环境温度下，空气流过蒸发器后温度最多可降至20℃，降温后的空气送至车内；若环境温度很低（冬天），则启动暖风交换器10，低温空气在暖风交换器表面吸热升温后再送至车内。汽车空调内冷却工质在蒸发器9、压缩机14、碰撞阀13、冷凝器12及储液干燥器11中进行循环。

运行结果表明：当空气进气量为4200升/立方米、PM2.5浓度为74微克/立方米时，开启两个声源，声源频率和声压级可选择为1500Hz和100dB，该套装置可过滤25%的PM2.5颗粒；当空气进气量为5400升/立方米、PM2.5浓度为200微克/立方米时，开启四个声源，声源频率和声压级可选择为1740Hz和130dB，该套装置可过滤 47%的PM2.5颗粒；当空气进气量为6000升/立方米、PM2.5浓度为330微克/立方米时，开启六个声源，声源频率和声压级可选择为2000Hz和150dB，该套装置可过滤63%的PM2.5颗粒。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：该装置包括声波团聚室（6）和若干声波发生单元，所述声波团聚室（6）为两端开口的腔室，一端与大气空气直接相连，另一端与空调滤清器的入口段相连；所述声波发声单元设置在声波团聚室（6）的侧壁上，并与声波团聚室（6）内部相通，其发出的声波使大、小尺寸的颗粒相互粘附。

2.根据权利要求1所述的一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：所述声波发声单元包括依次连接的信号发生器（2）、功率放大器（3）、声源（4）及喇叭（5），所述喇叭（5）连接在声波团聚室（6）的侧壁上，并且与声波团聚室（6）内部相通。

3.根据权利要求2所述的一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：所述声波团聚室（6）为横截面为矩形的通道，声波团聚室（6）的侧壁对称布置了若干个声波发生单元，其中，位于同侧的声波发生单元共用信号发生器（2）以及功率放大器（3）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：所述喇叭为喇叭状的伸缩扩散管，其与声波团聚室（6）相连的一端开口大，与声源（4）相连的一端开口小，通过伸缩扩散管长度的调节以保证声源（4）和声波团聚室（6）之间的距离。

5.根据权利要求2所述的一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：所述信号发生器（2）和功率放大器（3）用于调节声波的频率和声压级；声源的频率在1500~2000Hz之间，声压级在100~150dB之间。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种汽车空调滤清器PM2.5颗粒滤除装置，其特征在于：所述声波团聚室（6）侧壁的内表面覆盖有吸声海绵。