一种车载空气净化装置的制作方法

本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种车载空气净化装置。

背景技术：

随着工业排放、汽车尾气排放等污染的增加，导致例如雾霾等环境问题加重，进而引起呼吸系统疾病频发，严重影响了人们的身体健康和生活质量。另外，在一些应用环境，例如汽车的驾驶室及乘坐室中，由于人们对于汽车等的交通工具的使用越来越多，出行时空气中的细菌、病毒、粉尘、花粉等会对人群带来不适或引起交叉感染。因此，如何进行空气净化，例如对空气进行有效杀菌以及有效去除空气中的颗粒物越来越引起人们的关注。

电离式过滤采用离子吸附原理进行空气净化，具有高效、安全、净化程度高等优点，因此，正逐渐被人们使用。在一种已知的电离式空气净化装置中，通过正极放电将空气电离，使空气中的灰尘等悬浮颗粒物带正电荷，连接负极的吸附部件在空气流过吸附部件表面时吸附空气中带正电荷的悬浮颗粒物。电离式空气净化装置还能杀灭空气中的病菌，分解甲醛，电离过滤对微小颗粒物具有更好的吸附效果。

由于电离式空气净化装置需要吸附部件具有较大的表面面积，以使空气与吸附部件的表面进行充分接触。因此，当应用于汽车的较为狭小的空间内时，尤其是安装空间在空气流动方向上的尺寸受到限制的情况下，一般会产生流经其表面的空气还未被净化充分就已经脱离与吸附板的接触，从而降低了吸附性能的问题。

更主要的是，电离式空气净化装置需要较高的电压，一般情况下，均是通过连接外部电源来对电离式空气净化装置进行供电。但是在汽车上由于能源的限制，导致若是通过车内的电源进行供电，将会增加汽车耗电，并降低汽车电池的供电时间。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种车载空气净化装置，其自带的发电装置可利用通过的气流进行发电，至少部分地减少使用汽车电池供电，在节约了能源的同时，延长了汽车电池的供电时间。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种车载空气净化装置，包括：净化腔室，净化腔室包括使气流通过的入口部和出口部；电离式净化组件，电离式净化组件设置于净化腔室内；以及风力发电装置，风力发电装置利用流过车载空气净化装置的气流产生的风能发电，并且为电离式净化组件供电。

根据本发明的另一个方面，还包括，电压转换装置，用于将风力发电装置输出的电压转换为电离式净化组件所需电压。

根据本发明的另一个方面，风力发电装置设有防水密封结构。

根据本发明的另一个方面，还包括气流导向部，气流导向部位于位于净化腔室的入口部，用于使气流朝向改变角度后进入净化腔室。

根据本发明的另一个方面，还包括适配外壳，适配外壳包括：与入口部连通的气流入口；与出口部连通的气流出口；用于容纳壳体组件的安装腔室。

根据本发明的另一个方面，角度为90度。

根据本发明的另一个方面，电离式净化组件包括：电离丝，电离丝设置在壳体组件的入口部并且沿该入口部的长度方向延伸；吸附板，吸附板设置成与进入净化腔室的气流平行。

根据本发明的另一个方面，风力发电装置设置于净化腔室的入口部和/或出口部。

根据本发明的另一个方面，还包括进气风扇，用于加快气流进入净化腔室的速度。

根据本发明的另一个方面，车载空气净化装置用于安装在汽车空调系统的滤芯腔内，滤芯腔包括入风口、出风口和滤芯支架，车载空气净化装置安装在滤芯支架上，以使经由入风口进入滤芯腔的气流全部地通过车载空气净化装置过滤并经由出风口排出。

采用根据本发明实施例的车载空气净化装置，包括为电离式净化组件供电的风力发电装置，在汽车空调系统开启循环风模式时，气流会通过净化腔室，并流过风力发电装置，风力发电装置利用该流动的气流发电，从而作为电离式净化组件的工作电源。本发明实施例的车载空气净化装置，可以至少部分地减少使用汽车电池供电，节约了能源。另外，由于减少汽车电池的使用及消耗，即延长了汽车电池单次充电后的供电时间，又增长了汽车电池的使用寿命，降低了废电池的产生量，起到了保护环境的作用。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是示出根据本发明的第一个实施例的车载空气净化装置的结构示意图；

图2是示出根据本发明的第二个实施例的车载空气净化装置的结构示意图；

图3是示出根据本发明的净化组件的一个实施例的结构示意图。

在附图中，相同的符号标示相同的元件，其中，1：壳体本体；2：电离发生部件；3：吸附部件；4：入口部；5：出口部；6净化腔室；7：风力发电装置；8：气流导向部；9：适配外壳；10：气流入口；11：气流出口；12：电离丝；13：正极柱；14：连接柱；15、16、17：负极板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“内”、“外”、“前端”、“后端”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的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1-3对根据本发明实施例的进行详细描述。

图1是示出根据本发明的第一个实施例的车载空气净化装置的结构示意图。图1所示的一个实施例的车载空气净化装置，包括壳体组件，和容纳在壳体组件中的电离式净化组件、风力发电装置7、电压转换装置。

其中，壳体组件包括壳体本体1、入口部4、净化腔室6、出口部5和气流导向部8，其中，入口部4、净化腔室6和出口部5依次连通，并且可以使待净化的空气形成气流通过。入口部4位于壳体本体1的前端顶部，气流导向部8位于入口部4和净化腔室6之间，车内空气形成的气流从入口部4进入，之后流过净化腔室6。出口部5位于壳体本体1的后端底部，进入净化腔室6的气流经过电离式净化组件净化后，最终经出口部5流出。

其中，图1中所示实施例的入口部4位于壳体本体1的顶端，出口部5位于壳体本体1的底端，但还有诸如位于左右两侧的实现方式，并不局限于本实施例所描述的方式。

电离式净化组件设置于净化腔室6内，其包括电离发生部件2和吸附部件3，电离发生部件可以是电离丝，吸附部件可以是多片彼此平行布置的吸附板。风力发电装置7利用流过车载空气净化装置的气流产生的风能发电，并且分别为电离式净化组件的电离发生部件2和吸附部件3供电。在风力发电装置7的输出电压不能满足电离发生部件2和吸附部件3的供电要求时，还可以设置将风力发电装置7产生的低压电转化为电离式净化组件所需的不同电压的电能的电压转换装置。

在一个实施例中，风力发电装置7可以为小型的直流风力发电机，其输出电压为12V的直流电，此时，电压转换装置为升压变压器，变压器将该12V的直流电升压为多种电压，以满足电离式净化组件的电离发生部件2和吸附部件3的不同电压需求。在另一个实施例中，风力发电装置7也可以为小型的交流风力发电机，此时，电压转换装置包括整流器和变压器，整流器将交流风力发电机输出的交流电转换为直流电后，变压器将其再转变为多种电压的直流电，以满足电离式净化组件的电离发生部件2和吸附部件3的不同电压需求。

在又一个实施例中，风力发电装置7上还设有防水密封结构。空气净化装置的清洗方式可以采用直接浸泡入水中或者用水冲洗的方式，清洗过程中，风力发电装置不可避免的会接触到水，此时便需要风力发电装置7具有良好的密封效果。该防水密封结构可以为在风力发电装置7的风轮的旋转轴与风力发电装置7的壳体之间设置由密封胶、密封条或者密封圈形成的密封结构，防止水进入风力发电装置7内部。防水密封结构并非仅限于对于风力发电装置7内部的密封结构，还可以为在风力发电装置外露的结构上通过涂覆防水涂层等措施构成的防水结构，防止由于接触水后又暴露在空气中，造成对金属的腐蚀。

在图1所示的实施例中，风力发电装置7和电压转换装置设置于壳体组件的入口部4，在一个实施例中，风力发电装置7可以固定于入口部4的任意位置，风力发电装置7可以为水平轴风力发电机，此时，风力发电装置7的风轮的旋转轴平行于气流流动的方向设置，即风力发电装置7固定后，需要保证其风轮在与入口部4开口平行的平面内旋转。电压转换装置(图中未示出)可以固定于风力发电装置7的任意一侧的外壁上，也可以固定于壳体组件的入口部4附近的内壁上。当风力发电装置7设置于壳体组件的入口部4时，由于此处为进风口，因此，可以使风力发电装置7处于风能最大的位置处，从而使风力发电装置7的效率达到最大。但是，需要说明的是，风力发电装置7的设置位置不限于壳体组件的入口部4，只要是将其设置在能够通过气流的风能进行发电的位置即可。在另一个实施例中，风力发电装置7也可以设置于壳体组件的出口部5，在又一个实施例中，风力发电装置7还可以分别设置于壳体组件的入口部4和出口部5。在其他实施例中，风力发电装置7还可以为垂直轴风力发电机，此时，风力发电装置7的风轮的旋转轴垂直于气流流动的方向设置，即风力发电装置7固定后，需要保证其风轮在与气流流动方向平行的平面内旋转。由于风力发电装置7相对于入口部4、出口部5和净化腔室6具有很小的尺寸，因此，设置风力发电装置7后，不会对气流的流动和净化效率造成影响。

另外，如图1所示的实施例中可以看出，气流导向部8位于入口部4和净化腔室6之间，气流导向部8用于使经由入口部4进入的待净化的空气形成的气流弯折一定角度后进入净化装置，由于气流的流动方向被气流导向部8改变，因此，改变流动方向后的气流进入净化腔室6时，相当于将气流原来简单的直线路径变为了折线路径，在有限的空间内增加了气流通过吸附部件的吸附表面的行程，能够使气流与吸附部件的吸附表面充分接触，增强吸附部件的吸附性能。

图2是示出根据本发明的第二个实施例的车载空气净化装置的结构示意图。图2所示的实施例包括适配外壳9、壳体组件、电离式净化组件、风力发电装置7和电压转换装置，适配外壳9包括气流入口10、气流出口11和安装腔室。其中，气流入口10位于适配外壳9的前部顶端，与安装腔室连通；气流出口11位于适配外壳9的后部底端，也与安装腔体连通。壳体组件的入口部4与气流入口10连通，壳体组件的出口部5与气流出口11连通，壳体本体1设置于安装腔室内，壳体组件内设有电离式净化组件、风力发电装置7和电压转换装置。在此实施例中，适配外壳9用于与车载空调系统的滤芯腔的安装架适配。

其中，气流入口10和气流出口11的位置还有诸如位于适配外壳9左右两侧的实现方式，并不局限于本实施所描述的方式。此时，安装腔室内的壳体组件的入口部4和出口部5对应的设置于壳体本体1的左右两侧，以保证壳体组件的入口部4与气流入口10连通，壳体组件的出口部5与气流出口11连通。

另外，气流导向部8可以设置在适配外壳9的气流入口10和安装腔室之间，气流导向部8用于使经由气流入口10进入的气流弯折一定角度后进入安装腔室内的壳体组件的净化腔室6内。

电离式净化组件设置于壳体组件的净化腔室6内，其包括电离发生部件2和吸附部件3。风力发电装置7利用流过车载空气净化装置的气流产生的风能发电，并且分别为电离式净化组件的电离发生部件2和吸附部件3供电。由于电离发生部件2和吸附部件3的电源电压不同并且高于风力发电装置7产生的电能电压，因此，还设有将风力发电装置7产生的低压电转化为电离式净化组件所需的不同电压的电能的电压转换装置。

在图2所示的实施例中，风力发电装置7和电压转换装置设置于适配外壳9的气流入口10，在一个实施例中，风力发电装置7可以固定于气流入口10的任意位置，风力发电装置7可以为水平轴风力发电机，此时，风力发电装置7的风轮的旋转轴平行于气流流动的方向设置，即风力发电装置7固定后，需要保证其风轮在与气流入口10开口平行的平面内旋转。电压转换装置(图中未示出)可以固定于风力发电装置7的任意一侧的外壁上，也可以固定于适配外壳9气流入口10附近的内壁上。当风力发电装置7设置于适配外壳9的气流入口10时，由于此处为进风口，因此，可以使风力发电装置7处于气流形成的风能最大的位置处，从而使风力发电装置7的效率达到最大。但是，需要说明的是，风力发电装置7的设置位置不限于适配外壳9的气流入口10，只要是将其设置在能够通过气流的风能进行发电的位置即可。在另一个实施例中，风力发电装置7也可以设置于适配外壳9的气流出口11，在又一个实施例中，风力发电装置7还可以分别设置于适配外壳9的气流入口10和气流出口11。在其他实施例中，风力发电装置7还可以设置于净化腔室6内并且朝向气流的流入方向设置。在另一个实施例中，风力发电装置7可以为垂直轴风力发电机，此时，风力发电装置7的风轮的旋转轴垂直于气流流动的方向设置，即风力发电装置7固定后，需要保证其风轮在与气流流动方向平行的平面内旋转。由于风力发电装置7相对于气流入口10、气流出口11和净化腔室6具有很小的尺寸，因此，设置风力发电装置7后，不会对气流造成影响。

另外，为了提高风力发电机的发电效率，可以在空气净化装置中，例如净化腔室的出口处设置进气风扇，利用风扇产生的吸力，使气流加快进入风力发电机的进气口，提高发电效率。

图1和图2所示实施例的车载空气净化装置，可以用于安装在汽车空调系统的滤芯腔内，滤芯腔包括入风口、出风口和滤芯支架，车载空气净化装置安装在滤芯支架上，以使经由入风口进入滤芯腔的气流全部地通过车载空气净化装置过滤并经由出风口排出。

图3是示出根据本发明的净化组件的第一实施例的结构示意图。在前述的内容中，已经说明了净化组件包括电离发生部件2和吸附部件3，具体地，在本实施例中，电离发生部件2为电离丝12，吸附部件3为负极板。电离丝12与风力发电装置产生的高压电相连，负极板与风力发电装置产生的低压电相连。

电离丝12设置于净化腔室6的气流入口位置的中间，垂直于进入净化腔室6的气流的朝向，且沿着净化腔室6的长度方向布置。具体地，壳体本体1的内壁设有电离丝12安装部，即净化腔室6的入口左右两侧各设置的一个正极柱13(图中仅示出了左侧的)，电离丝12的左右两端挂接于两个正极柱13上。在一个实施例中，电离丝12的两端连接有挂环(图中未示出)，对应地，正极柱13上设有用于挂接的弹性挂钩(图中未示出)，正极柱13、挂环和弹性挂钩均可由导体制成，方便导通。另外，弹性挂钩之间的距离可设置为比电离丝12的长度略大，在挂接电离丝12时可依靠弹性挂钩的弹性实现自动张紧。

电离丝12为直径很小的金属丝，接通高压电后可电离周围的空气，使空气中的尘埃等杂质带电。在一个实施例中，高压电可设为8kV。空气气流在进入净化腔室6前会流过电离丝12而被电离，使空气中夹带的杂质带电，气流的流向由垂直于壳体本体1变为平行于壳体本体1，气流弯折角为90°。此处所称90°并非必须严格的90°，允许存在一定的角度变化，只要能使气流朝向发生大致90°的偏转即可。

负极板的数量可以为一片或者更多，如图3所示的实施例中，具有三片负极板15、16和17，使净化装置总的吸附面积更大，整体净化能力更强。负极板15、16和17沿与进入净化腔室6的气流的朝向平行的方向布置在净化腔室6中，且负极板15、16和17分别与电离丝12平行。负极板15、16和17分别与低压电相连，流入净化腔室6的电离空气经过负极板15、16和17的吸附表面后，空气中的杂质会被负极板15、16和17所吸附。负极板15、16和17在气流方向上具有较大的长度，即使气流速度较快也能保证电离空气中的杂质能被充分吸附，所以单位时间可净化较大体积的空气。需要注意的是，此处及下文中所称的“平行”并非必须绝对平行，允许存在一定的角度变化，只要保持大致平行关系即可。

其中，图3所示的实施例中，负极板的安装方式具体为，连接柱14从净化腔室6内部固定在壳体本体1的前面(前壁)和后面(后壁)上，连接柱14依次穿过各个负极板15、16和17，以使各个负极板15、16和17固定在连接柱14上。连接柱14可以为导体材料制成，也可以由绝缘材料制成。当连接柱14由导体材料制成时，仅需一个负极板接通负极即可实现所有负极板均带电。在另一个实施例中，负极板15、16和17的安装方式还可以为，壳体本体1的净化腔室6内设置有吸附部件3安装部，用于安装负极板。吸附部件3安装部可以是在净化腔室6内部的左右两侧设置插槽，以插接负极板15、16和17。

由于在气流导通方向上，负极板具有较长的吸附距离，能更充分吸附空气中的污物；且负极板占用空间很小，使得本装置能够制成较薄的形状，可以适应狭小的安装空间；另外，本发明电离部件数量少，可设置为仅有一根电离丝12，因而产生的臭氧量也会较少，可避免损害人体健康。此外，电离丝12和负极板可接通较高的电压，使得电离和吸附能力提高，可保证风速较大时也能充分吸附空气中的污物。

在另一种实施例中，还可将图3中位于中间位置的负极板15替换为与高压电接通的正极板。正极板可接通比电离丝12电压低的高压电，只要是调节正极板和负极板各自连接的电源电压，保证正极板和负极板之间的电势差为4kV，以防止板间电势差过高发生空气电离击穿即可。由于正极板和负极板之间能形成较高的电势差，能够使正极板与两侧的负极板之间分别形成更强的电场，电场越强空气中带电的污染物颗粒能够在电场中的运动速度越快，因而气流在通过净化腔室6时能够更迅速地被吸附到板的表面。

吸附部件3还可设置为不同于上述实施例的安装排列方式。在一个实施例中，多个负极板的平面还可以与电离丝12垂直并间距排列，空气从负极板间穿过。而实际应用中负极板的方向并不局限于此，还可设置为负极板平面与电离丝12呈多种角度，此处不再一一赘述。另外，还可形成正极板和负极板平行交替排列，并且其平面分别垂直于电离丝12的排列方式。

本发明电离式空气净化装置的吸附部件3还具有其他形式的实施方式，例如将附部件设置为吸附简，吸附简的轴线与电离丝12垂直，由于其内壁表面和外壁表面均可吸附杂质，因此具有较大的吸附面积。再如，吸附部件3还可以为具有扁平腔体的吸附简，此时，同样能实现本发明。

本发明所描述和说明的实施例对于本发明所保护的内容是说明性的而非限制性的，因此应当理解为，上述实施例仅示出和描述了本发明的优选方案，在权利要求书所限定的范围内的所有修改例和等同配置均属于本发明所保护的内容。