CN211222966U - 车用双腔式自清洁空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车用双腔式自清洁空气净化器，包括壳体和净化材料，其特征是：壳体中间通过隔板构成双腔式工作腔，双腔式工作腔两端分别设有进气室和排气室，中间分别设有净化室和鼓风室，净化室内置有净化材料，鼓风室内固接有风机，隔板所形成的夹层两端分别设有公共区域，公共区域内分别固接有换向阀，公共区域的外侧面分别设有空气进气口、排气口，工作腔的进、排气室的两侧面分别设有空气通气口，空气进气口、通气口和排气口通过换向阀和风机控制待净化气体或清新空气从净化材料流入和流出构成净化机构或自清洁机构。有益效果：通过双腔结构及换向阀的交替开闭，实现了车内的连续净化及本装置的自清洁功能，且无需更换净化材料。

Description

车用双腔式自清洁空气净化器

技术领域

本实用新型属于空气处理设备领域，尤其涉及一种车用双腔式自清洁空气净化器。

背景技术

目前，随着中国私家车辆的大量普及，致使很多人在更多的时候(尤其路途遥远时候)都会选择开车出行，但由于汽车特别是新车，其室内往往都会有较严重的异味甚至存在大量有害气体，而作为密闭环境的汽车空间，其内部空气质量的恶化往往会严重影响着人们的身体健康。因此，提高汽车室内的空气质量，保证人体健康成为亟待解决的问题。针对这一问题，大家也都在想尽办法通过各种净化手段来消除其影响和危害，如采用纳米水离子技术、负氧离子技术、光触媒技术、臭氧、甚至碳包等。简单的做法如很多人会通过在车内放置炭包来净化空气，隔一段时期后将炭包取出放在清新空气中散味或放在阳光下加热晾晒来加速散味，待炭包气味散尽后再放回车内，这样反复操作，但定期更换对大家来说是件比较麻烦的事，起初尚能坚持，时间久了便懒得再去更换，从而让碳包失去了应有的效果，成为摆设。专业的方法例如专利文献公开号109017225A公开了一种汽车车内空气净化器，其壳体的侧壁连通有进气口，壳体内部的上下侧壁之间分别固定设有微型振动、活性炭过滤层和固定杆，两个微型振动电机连接有过滤网，固定杆的杆臂垂直固定连接有风机，壳体的内部设有负离子发生器，壳体的外壁连通有出气口，壳体的外表面通过连接杆连接有吸盘，壳体的顶部固定设有车载扬声器，壳体的底部通过弹簧减震器连接有支撑板；所述支撑板的底端设有防水层，所述防水层的底端设有耐磨层，所述耐磨层的底端设有消音层，所述消音层的底端设有橡胶层。专利文献公开号108248343A公开了一种用于汽车空气净化系统的空气净化器，空气净化器具体包括监测装置以及净化器装置；监测装置包括污染物浓度监测模块、汽车启动监测模块、存储模块、显示模块、控制器模块；空气净化装置包括：壳体、设置在壳体上的进风口和出风口、至少一个风机以及滤芯；所述滤芯包括HEPA过滤网层、活性炭过滤网层、静电吸附层、蜂窝抗菌过滤网层以及清香剂层；所述滤芯的各层可拆卸；智能终端通过与监测装置的通讯连接，实时监测与控制车内空气质量，达到车载空气净化的联动控制，滤芯采用多层过滤层设置，达到了更好的过滤、除菌以及清香的效果；滤芯可拆卸，便于及时更换。

综上所述，目前市面上专业的空气净化器种类较多，功能大同小异，只具有单纯的净化功能，但需要定期更换净化材料。如何克服现有传统空气净化器的上述技术缺陷，或者找到一种方法能替代人工更换净化材料的繁琐操作，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种车用双腔式自清洁空气净化器，通过双腔结构以及换向阀的交替开闭，让其中一腔在净化的同时另一腔进行自清洁，在保证其中一腔进行净化工作的同时，另一腔在进行自清洁工作，双腔交替工作，实现了连续的空气净化且无需更换净化材料。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种车用双腔式自清洁空气净化器，包括壳体和净化材料，其特征是：所述壳体中间通过隔板构成双腔式工作腔，双腔式工作腔两端分别设有进气室和排气室，中间分别设有净化室和鼓风室，净化室内置有净化材料，鼓风室内固接有风机，隔板所形成的夹层两端分别设有公共区域，公共区域内分别固接有换向阀，公共区域的外侧面分别设有空气进气口、排气口，工作腔的进、排气室的两侧面分别设有空气通气口，空气进气口、通气口和排气口通过换向阀和风机控制待净化气体或清新空气从净化材料流入和流出构成净化机构或自清洁机构。

所述双腔式工作腔的隔板呈双层，中间部分构成线路夹层，所述线路夹层内置有导线。

所述壳体上表面通过螺钉连接有上盖。

所述线路夹层的鼓风室端插接有控制电路板，所述控制电路板上方的上盖位置固接有调速器。

所述换向阀采用脉冲式换向电磁铁动力装置，通过换向阀两端的密封活塞移动与进气室和排气室两侧的通气孔密封连接。

所述净化机构和自清洁机构通过换向阀交替切换的开闭换向分别控制双腔式工作腔内待净化气体的进入和排出或清新空气的进入和排出。

所述双腔式工作腔两端设有防尘滤网。

所述进气室、排气室外侧通气孔外缘分别插接有阻止杂物进入的防护网。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过双腔结构和隔板两端公共区域的进、排气口结构以及换向阀对工作腔两端进、排气室的通气口的交替开闭，使得清新空气与待净化气体轮流经过净化材料，并且让其中一腔在净化的同时另一腔进行自清洁，从而始终有一腔在进行净化工作，实现了车内的连续净化及本装置的自清洁功能，且无需更换净化材料。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型的组装后打开上盖的立体示意图；

图3是本实用新型的工作原理示意图；

图4是本实用新型的打开上盖的俯视图；

图5是图1中壳体的俯视图；

图6是本装置安装在汽车内的示意图。

图中：1、壳体，1-1、线路夹层，2、换向阀，2-1、换向电磁铁，2-2、密封活塞，2-3、导线，3、吸附式净化材料，4、风机，5、防尘滤网，6、通气孔密封圈，7、防护网，8、控制电路，9、调速器，10、电源插孔， 11、上盖，12、接插件，13、导气管，14、汽车，15、中控台，16、透气孔，17、本净化装置。

L1、L5、待净化气体进气通道；

L6、L10、待净化气体排气通道；

L2、L3、L4、清新空气进气通道；

L7、L8、L9、清新空气排气通道；

A、D、待净化气体，B、C、清新空气；

H1、进气室，H2、净化室，H3、鼓风室，H4、排气室；

B1、工作腔1，B2、工作腔2，B3、公共区域。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，本实施例公开了一种车用双腔式自清洁空气净化器，包括壳体和净化材料，所述壳体中间通过隔板构成双腔式工作腔，双腔式工作腔两端分别设有进气室和排气室，中间分别设有净化室和鼓风室，净化室内置有净化材料，鼓风室内固接有风机，隔板所形成的夹层两端分别设有公共区域，公共区域内分别固接有换向阀，公共区域的外侧面分别设有空气进气口、排气口，工作腔的进、排气室的两侧面分别设有空气通气口，空气进气口、通气口和排气口通过换向阀和风机控制待净化气体或清新空气从净化材料流入和流出构成净化机构或自清洁机构。

本实施例优选方案是，所述双腔式工作腔的隔板呈双层，中间部分构成线路夹层，所述线路夹层内置有导线。

本实施例优选方案是，所述壳体上表面通过螺钉连接有上盖。

本实施例优选方案是，所述线路夹层的鼓风室端插接有控制电路板，所述控制电路板上方的上盖位置固接有调速器。

本实施例优选方案是，所述换向阀采用脉冲式换向电磁铁动力装置，通过换向阀两端的密封活塞移动与进气室和排气室两侧的通气孔密封连接。

本实施例优选方案是，所述净化机构和自清洁机构通过换向阀交替切换的开闭换向分别控制双腔式工作腔内待净化气体的进入和排出或清新空气的进入和排出。

本实施例优选方案是，所述双腔式工作腔两端设有防尘滤网。所述进气室、排气室外侧通气孔外缘分别插接有阻止杂物进入的防护网。

实施例

以制作成的车用双腔式自清洁空气净化器成品为例，进行详细描述。

详见附图1、3、5，车用双腔式自清洁空气净化器主要由壳体1，换向阀2，吸附式净化材料3，风机4，防尘滤网5，通气孔密封圈6，防护网7，控制电路8，调速器9，电源插孔10，上盖11构成。壳体1被中间的隔板从中间分开为两对称结构的工作腔B1、B2，工作腔B1、B2的两端分别设有进气室H1和排气室H4，中间分别设有净化室H2和鼓风室H3，净化室H2和鼓风室H3的位置可以对调，本案净化室H2设置在靠近进气室H1的一端，鼓风室H3设置在靠近排气室H4的一端。壳体1中部的隔板为双层夹层结构，隔板的中部构成线路夹层1-3，隔板的两端构成公共区域B3，公共区域B3的外侧面分别设有空气进气口和排气口，即清新空气进气通道L3和清新空气排气通道L8，工作腔B1的进气室的两侧面分别设有空气通气口，即待净化气体进气通道L1和清新空气进气通道L2，工作腔B1的排气室的两侧面也分别设有空气通气口，即待净化气体排气通道L6和清新空气排气通道L7，工作腔B2的进气室的两侧面同样分别设有空气通气口，即待净化气体进气通道L5和清新空气进气通道L4，工作腔 B2的排气室的两侧面也分别设有空气通气口，即待净化气体排气通道L10 和清新空气排气通道L9。

如图3所示，壳体1中部隔板的两端所设置的两个公共区域B3，一个公共区域设置在工作腔B1的进气室与工作腔B2的进气室中间的位置，两个进气室共享该公共区域，且共享该公共区域外侧面所设的清新空气进气通道L3，另一个公共区域设置在工作腔B1的排气室与工作腔B2的排气室中间的位置，两个排气室共享该公共区域，且共享该公共区域外侧面所设的清新空气排气通道L8。

如图3所示，两工作腔B1、B2各工作区域的排布方式成线性排列，也可以根据使用情况将各区域堆叠成立体结构。工作腔B1、B2自进气室 H1经过净化室、鼓风室至排气室(H2～H4)构成待净化气体的进、排气通路L1-L6和L5-L10(即为空气净化机构)和清新空气的进、排气通路 L3-L2-L7-L8和L3-L4-L9-L8(即为自清洁机构)。

如图3所示，清新空气进气通道L2、L3、L4分别用于清新空气B和C 进入，清新空气排气通道L7、L8、L9分别用于清新空气B和C排出，待净化气体进气通道L1、L5分别用于待净化气体A、D进入，待净化气体排气通道L6、L10分别用于待净化气体A、D排出，清新空气交替进入工作腔B1和B2，待净化气体也交替进入工作腔B1和B2。

如图4所示，所述换向阀2的动力装置采用脉冲式换向电磁铁2-1，所述换向阀2分别安装在隔板所形成的夹层两端构成的公共区域B3内，进气室与排气室的换向阀保持同时同方向动作，以确保清新空气进气通道 L2、L3、L4和排气通道L7、L8、L9的同时开闭以及待净化气体进气通道 L1、L5和排气通道L6、L10的同时开闭。换向阀2主要由换向电磁铁2-1、活塞2-2构成，电磁铁2-1具体结构采用ZL201420261879.0的公知技术。活塞2-2安装在换向电磁铁2-1的移动铁芯两端，换向阀通过换向电磁铁的移动铁芯带着固定在其两端的活塞同时同向往复移动，实现了清新空气在从B1腔体内通过的同时待净化气体从B2腔体内通过，以及与之相反的操作，如此开闭反复交替，动力装置也可以采用电机等其他可选方式。

如图1、图4所示，所述控制电路8插接在线路夹层1-3靠近排气室 H4一端的插槽内，通过安装在壳体1排气室H4侧壁的电源插孔10进行供电，并通过导线2-3与换向阀2连接，控制其换向，其中，与进气室换向阀连接的导线穿过导线夹层1-3与换向阀连接。控制电路8由单块FR4材质电路板组成，通过一枚控制芯片(单片机)与辅助电子元件形成控制电路，电路板通过导线与两侧鼓风室H3的风机4以及上方安装在上盖11的调速器9连接。控制电路8控制着风机4的运转及换向阀2的切换工作，为了适应不同场合的净化需求，换向阀每次切换的时长由安装在上盖上的调速器9手动调控，控制电路8通过调速器9控制着换向阀的切换时间从 1小时到48小时之间可调，切换时间越短，其净化效果也越好。调速器的实现方式为采用旋转式可变电阻器，可变电阻器的电阻可调范围为0Ω～ 1MΩ，通过控制电路对可变电阻器的阻值读取实现档位控制，不同阻值对应不同切换时间，阻值从0Ω到1MΩ分别对应1小时到48小时。

如图3、图4所示，所述净化材料3设置在壳体1的净化室H2，采用可重复利用的吸附式净化材料，如：活性炭，麦饭石等，清新空气B、C 与待净化气体A、D可以顺畅地从净化材料3的一端流入，另一端流出。净化材料3的优选方案是采用活性炭为原料，制作成蜂窝状炭块，其蜂窝方向为气流走向，如图中虚线所示，气体可以很顺畅地通过净化材料，以提高净化速度。另一种简单的做法是用透气性好的碳包取代蜂窝状炭块，也能起到较好的净化和自清洁效果。本实施例选用活性炭为净化材料，是利用了活性炭大量的毛细微孔所形成的表面，这些表面可以形成有效的吸附作用，从而吸收空气中的异味分子，起到净化空气作用，当吸附到一定程度时，再对净化材料施加清新空气，清新空气分子通过分子热运动与活性炭微孔表面中易被置换的异味分子产生置换作用，从而让净化材料恢复净化功能，清新空气流动的速度越快恢复速度越快，另一方面还可以通过对净化材料3加热等手段加快净化材料的恢复，这种情况下则需要对壳体 1外部增加一层保温层以防止热量流失。

如图1、图3所示，所述风机4采用了风扇，本实施例采用了台达4015 风扇，风扇插在壳体1的鼓风室H3内，风扇的进风口朝向净化材料3，风扇的出风口朝向壳体1的排气室H4，风扇的出风口是壳体1的鼓风室H3 与排气室H4的唯一气体通路，风扇为进排气通道的气体流动提供动力。当风扇工作时，带动气体B和D或A和C从壳体的进气通道进入，气体经过净化室H2后进入到鼓风室H3，被风扇从进风口吸入，再从出风口排入排气室H4，最后从排气通道排出。

如图4所示，所述防尘滤网5插在净化材料3气体进出的两端，保证净化材料3与其他区域隔离，防止净化材料3中的灰尘溢出。

如图3、图4所示，所述防护网7安装在壳体的待净化气体进排气通道L1、L5、L6、L10外侧，阻止杂物进入。本实施例在壳体的待净化气体进气室和排气室前后两侧面的进排气通道处加工出插槽，可以方便的将防护网插入和取出，壳体新鲜空气的进排气通道L3和L8由于需要依靠接插在新鲜空气进排气口1-1和1-2上的管道与外界新鲜空气连通，所以不在壳体新鲜空气进排气口1-1和1-2外侧设置防护网，防护网另外设置在所接插管道的另一端外缘。

如图1、图4所示，换向阀2通过螺丝分别安装在隔板两端的公共区域B3内，通气孔密封圈6套在壳体1的进排气通道L1、L2、L4、L5、L6、 L7、L9、L10上，控制电路8插接在线路夹层1-3靠近排气室H4一端的插槽内，换向阀2通过输入导线2-3与控制电路8接插，风机4插在鼓风室 H3中并通过导线接插在控制电路8上，电源插孔10安装在隔板靠近排气室H4一侧的公共区域B3的外侧壁并与控制电路8接插，防护网7插入待净化气体进排气通道外侧的插槽中，防尘滤网5插入壳体净化室两端的插槽中，净化材料3放置在壳体净化室H2内，调速器9安装在上盖11上的安装孔中并与控制电路8接插，上盖11通过螺丝固定在壳体1上部，并压紧净化材料3、风机4、防尘滤网5以及防护网7。

工作原理

本净化装置利用了双腔结构来实现净化与自清洁的同时进行，即让其中一腔在净化的同时另一腔进行自清洁，两腔通过换向阀不断交换工作方式，从而保证始终有一腔在进行净化工作，实现了连续净化。

壳体1中部隔板的两端所设置的两个公共区域B3以及换向阀2的换向机能是实现上述两腔交替进行净化功能和自清洁功能两种不同功能的手段，所述净化和自清洁的实现方式为先通过吸附式净化材料活性炭进行净化，再通过换向阀的换向从清新空气进气通道L3引入清新空气对净化材料表面的异味分子进行置换并从清新空气排气通道L8排出的方式实现自清洁过程。

如图3、图4所示，本实施例的具体工作过程是：1.当换向阀2向Up 方向切换时，工作腔B1的待净化气体进气通道L1和待净化气体排气通道 L6关闭，工作腔B2的待净化气体进气通道L5和待净化气体排气通道L10 打开，同时工作腔B1的清新空气进气通道L2和清新空气排气通道L7打开，工作腔B2的清新空气进气通道L4和清新空气排气通道L9关闭。待净化气体D在风机4的带动下从工作腔B2(后称B2)的待净化气体进气通道L5进入B2的进气室H1，再透过B2的防尘滤网5和流经净化材料3 进入到B2的鼓风室H3，被B2的风机4排到B2的排气室H4后从B2的待净化气体排气通道L10排出，在待净化气体流经B2的净化材料3的过程中，净化材料(活性炭)的微孔所形成的表面将异味分子吸附，从而B2 起到对待净化气体的净化作用，与此同时，清新空气B在风机4的带动下从清新空气进气通道L3进入，穿过工作腔B1(后称B1)进气室的清新空气进气通道L2，再透过B1的防尘滤网5和流经净化材料3进入到B1的鼓风室H3，被B1的风机4排到B1的排气室H4后，经过B1的清新空气排气通道L7再经过清新空气排气通道L8排出，在清新空气B流经B1的净化材料的过程中，清新空气分子将净化材料表面易被置换的异味分子置换出来并带出，从而B1起到对净化材料的自清洁作用；2.当换向阀2向Dn方向切换时，B1的待净化气体进气通道L1和待净化气体排气通道L6打开，B2的待净化气体进气通道L5和待净化气体排气通道L10关闭，同时B1 的清新空气进气通道L2和清新空气排气通道L7关闭，B2的清新空气进气通道L4和清新空气排气通道L9打开，清新空气C流经B2的净化材料而待净化气体A流经B1的净化材料，从而B1起到净化作用而B2起到自清洁作用，详细过程与上述一样，不再赘述。

本案采用清新空气作为净化材料即活性炭的脱附气体，是由于考虑到净化装置所使用的环境为密闭的汽车内部且与人直接接触，所以更安心、安全的解决方案才是首先要考虑的，所以没有采用臭氧等具有强氧化性的气体来做净化材料的脱附气体。另外，本案的工作原理也是替代人工更换炭包的一种方法，解除了人工更换炭包的繁琐工作，实现了持续的净化和自清洁的功能。

本实施例在汽车内部的安装

如图6所示是本净化装置安装在汽车内部的举例，本净化装置17固定在汽车14的中控台15表面，通过接插件12与导气管13连接，导气管伸入到中控台表面以下并向车身两侧延伸到车身两侧的透气孔16，新鲜空气从汽车左侧的透气孔进入，再从右侧的透气孔排出，电源从车内点烟器或者车头机盖下的电瓶取12V直流电即可应用。

上述参照实施例对该一种车用双腔式自清洁空气净化器的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车用双腔式自清洁空气净化器，包括壳体和净化材料，其特征是：所述壳体中间通过隔板构成双腔式工作腔，双腔式工作腔两端分别设有进气室和排气室，中间分别设有净化室和鼓风室，净化室内置有净化材料，鼓风室内固接有风机，隔板所形成的夹层两端分别设有公共区域，公共区域内分别固接有换向阀，公共区域的外侧面分别设有空气进气口、排气口，工作腔的进、排气室的两侧面分别设有空气通气口，空气进气口、通气口和排气口通过换向阀和风机控制待净化气体或清新空气从净化材料流入和流出构成净化机构或自清洁机构。

2.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述双腔式工作腔的隔板呈双层，中间部分构成线路夹层，所述线路夹层内置有导线。

3.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述壳体上表面通过螺钉连接有上盖。

4.根据权利要求2所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述线路夹层的鼓风室端插接有控制电路板，所述控制电路板上方的上盖位置固接有调速器。

5.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述换向阀采用脉冲式换向电磁铁动力装置，通过换向阀两端的密封活塞移动与进气室和排气室两侧的通气孔密封连接。

6.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述净化机构和自清洁机构通过换向阀交替切换的开闭换向分别控制双腔式工作腔内待净化气体的进入和排出或清新空气的进入和排出。

7.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述双腔式工作腔两端设有防尘滤网。

8.根据权利要求1所述的车用双腔式自清洁空气净化器，其特征是：所述进气室、排气室外侧通气孔外缘分别插接有阻止杂物进入的防护网。

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