专利名称：车辆用集尘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可收集并去除空气中灰尘的集尘装置，特别涉及一种可以设置在车辆的外部，或者设置在车辆的供气装置、车辆用空调器外部的空气流入口上，可以提高集尘能力并便于清理灰尘的车辆用集尘装置。
背景技术：
车辆在地面行驶的过程中因有空气的流动会扬起灰尘，地铁运输是运行在地下密封的空间里，为了支撑铁路轨道，路基通常铺垫有碎石等，由于地铁是运行在地下密封的空间里具有相对封闭的特殊性，所以地铁里的灰尘公害要大于一般的外界空气数倍以上。经常乘坐地铁的乘客及有关地铁的工作人员因经常吸入被污染的空气而患有呼吸道疾病的概率比常人高出很多。
为了解决上述问题，一般场所普遍使用纤维过滤器来过滤和去除灰尘，使用一般的纤维过滤器时，通常会考虑到过滤器的集尘效率和空气阻力，当风速在数m/s以下时比较适用，当以数十Km/h的速度行驶的地铁、火车、汽车以及一般的车辆来说，由于风速太快而使集尘效率大为降低，而空气的高阻力会导致过滤器破损等耐久性问题的出现，以及烦琐的事后清理等因素，在车辆上往往不适宜直接采用一般的纤维过滤器制成的集尘装置。
另外，地铁、火车、汽车等安装有空调的车辆，一般将车辆内的循环空气和被引入的车辆外部的空气相互混合的同时，进行制冷或换气。对于这些车辆用空调，在车辆下线初期，车辆生产厂家已安装有集尘性能较低的预滤器(prefilter)来进行集尘，但由于事后清理繁杂，车辆一般是在去除掉预滤器的状态下运行，外部空气中的灰尘和产生于车体内部的灰尘未经任何过滤就在车辆的内部进行循环使用。
对一般车辆或一些高级别种类的轿车，空调供气系统中设置有较高性能的过滤器或者高等级的纤维空气过滤器，用于收集和过滤从外部流入的灰尘等，但由于过滤器容易被堵塞而使更换过滤器的周期缩短的同时，也会使送风扇的负载增加，导致送风量减小以及噪音的增大。
对车辆用空调，若不导入外部空气而只是循环车辆内部的空气，由于车体内的空间狭小，二氧化碳等有害气体的浓度会上升到环境基准值以上，随之氧气的缺乏，不仅会导致驾驶者的集中力下降和诱发困倦等现象的出现，而且还会影响乘客的健康。因此，车辆一般设有在行驶中外部空气可最低限度流入到车辆内部的外部空气流入口，但即使如此，外部空气中的灰尘也会直接流入到车体内部，所以车体内部始终处在有害的空气环境里。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种可将集尘装置设置在地铁车辆的上部和下部空间上，在地铁车辆的行驶过程中收集灰尘，从而改善地铁站台和隧道内部以及车辆内部的空气环境，还可将集尘装置设置在火车、汽车或轿车等车辆的空调器的外部空气流入口上，从而高效、便捷地去除外部空气中的灰尘。
本发明的技术方案是一种车辆用集尘装置，包括流入口、收集板、过滤器和捶打装置；所述集尘装置设置在地铁、火车、汽车的上部或下部空间上，或者设置在车辆用空调的外部气流入口或空调上，所述流入口形成在所述集尘装置的一侧，使外部空气流入和加速外部空气，所述收集板设置在所述流入口的后方，与流入空气相碰撞的同时急剧改变流入空气的流动方向，从而使灰尘附着的收集板上；所述捶打装置设置在所述收集板之间，并周期性地敲击收集板；所述过滤器设置在集尘装置的另一侧，对流经所述收集板的空气通过并收集从收集板脱离的灰尘凝聚体。
在所述收集板与过滤器之间设置有对流入空气进行分散的空气分散板。
所述收集板以多段形式设置，所述收集板和收集板按顺序依次交替设置，使流入的空气碰撞到收集板的中央而流向四周的边缘部位，从收集板四周的边缘部位流入的空气与收集板正面碰撞后再流向收集板的中央部。
一种车辆用集尘装置，包括流入口、波纹收集板、过滤器和捶打装置；所述集尘装置设置在地铁、火车、汽车的上部或下部空间上，或者设置在车辆用空调的外气流入口或空调上，所述流入口形成在所述集尘装置的一侧，使外部空气可以流入，所述波纹收集板设置在所述流入口的后方，使流入的空气与波纹收集板发生碰撞；所述捶打装置设置在所述平行的波纹收集板之间，并周期性地敲击收集板；所述过滤器设置在集尘装置的另一侧，对流经所述收集板的空气通过并收集从收集板脱离的灰尘凝聚体。
在所述波纹收集板所弯折的部分向空气的流入方向凸出设置有凸出片，从而使灰尘碰撞附着凝聚到凸出片和波纹收集板上。
本发明的有益效果是由于在地铁、火车、汽车等车辆运行的过程中可以收集灰尘，在车辆行驶的同时净化空气，尤其灰尘凝聚之后，最大限度保证过滤器空气通过量的同时，高效收集和去除灰尘凝聚体，本装置不仅适用于地铁、火车、汽车等车辆，也适用于一般车辆，而且有效提高除尘效率。
图1是本发明集尘装置设置在地铁列车上的示意图；图2是本发明集尘装置设置在地铁列车上的侧面示意图；图3是本发明集尘装置的内部结构立体示意图；图3a是本发明集尘装置第一实施例的立体示意图；图4是本发明集尘装置的横剖示意图；图5是本发明集尘装置的纵剖示意图；
图6是本发明集尘装置第二实施例的立体示意图；图7是本发明集尘装置第二实施例横剖示意图；图8是本发明集尘装置设置在含有空调或供气装置汽车上的示意图；图9是本发明集尘装置设置在含有空调或供气装置汽车上的侧面图。
图中1地铁 10集尘装置11流入口 20、20a收集板30空气分散板 40过滤器50捶打装置 60波纹收集板具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明如图1至图5所示，本发明集尘装置通过适用于地铁列车的实施例进行详细说明。集尘装置10设置在地铁1的上侧空间或下侧空间上，集尘装置10在沿着地铁1的运行方向设有流入口11，空气通过流入口11流入，空气中含有的灰尘被附着到收集板20、20a后，灰尘在收集板20、20a上聚集为灰尘凝聚体，这些灰尘凝聚体受到捶打装置50的撞击后，与收集板20、20a脱离后被收集到过滤器40中。
本发明可以对称安装在地铁列车车厢的顶部外表面上，以设置在其中的一侧的本发明集尘装置说明之，设有空气流入口11的集尘装置10的内部，以多段形式设置有收集板20、20a，使与收集板20、20a相碰撞的空气急剧改变流动方向，以锯齿形zigzag或沿着收集板20、20a的上下左右边缘流动，流经所述收集板20、20a后的空气被空气分散板30分散后，流经过滤器40后排放到集尘装置10的外部，同时过滤器40收集灰尘凝聚体。
空气分散板30防止空气过于集中，保证空气分散流动，空气分散板可以为打孔板、格栅板或布类材料等。
本发明的集尘装置10使空气通过形成在一侧的流入口11流入，并在收集板20、20a形成灰尘凝聚体后，收集到过滤器40的内部，而所述收集板20、20a以多段形式设置，使空气反复流经收集板20的边缘部位和收集板20a的中央部，所述收集板20、20a的两侧设有可通过电机驱动、车辆制动和车辆启动时的惯性力敲击收集板20、20a的捶打装置50，从而使灰尘凝聚体从收集板20、20a上脱离。
当地铁1运行时，集尘装置10的流入口11依据地铁1的运行速度设计，使空气快速流入到集尘装置10里；为了使外部空气流进流入口11时能够加速到相当的速度，可以使其口径越往内侧越变小，如图3所示；当车辆速度较快时，由于流进流入口11的空气流速较快，也可以水平设置流入口11，如图3a所示。
即，本发明的流入口11可以设计成圆形或四边形；同时也可以使流入口11的入口大小与出口大小相等，或者为了使空气的流速变快，将出口设计为小于入口，或者为了使空气的流速变慢，将出口设计为大于入口。
本发明的收集板20、20a垂直设置在流入口11的空气流动方向上，收集板20的上左右3个方向的边缘处于开放状态，围绕所述收集板20的边缘而流动的空气与中央部开口的收集板20a相遇后流经收集板20a中央部，所述空气以上述方式流经多段形式的收集板20、20a之后，最终气流被空气分散板30均匀分散流向过滤器40。
由于将收集板20、20a设置得几乎与空气流方向呈90°，因此与空气一同流入的灰尘会碰撞并附着到收集板20、20a上，附着后的灰尘会逐渐形成具有一定厚度的灰尘凝聚体。
即，通过流入口11快速流入的空气会在碰撞到收集板20、20a后急剧改变其流向，此时空气中的灰尘由于自身的惯性力而碰撞并附着到收集板20、20a上，这种碰撞过程的重复会使收集板20、20a上的灰尘聚集并逐渐形成灰尘凝聚体。
所述收集板20、20a的大小和段数，根据处理流入空气的容量和收集板20、20a允许设置的空间等因素可以有所不同。
周期性地利用捶打装置50向收集板20、20a施加冲击力，将附着在收集板20、20a上的灰尘脱离收集板20、20a后，进入到过滤器40内部。
所述捶打装置50，可以利用电机等驱动装置周期性地对收集板20、20a进行敲击，或者将其设置如同小捶一样，在地铁1或汽车2启动或制动时，根据惯性力的作用对收集板20、20a进行敲击，或者以机构形式驱动捶打装置50都是可行的。
当捶打装置50敲击收集板20、20a时，体积较大的灰尘凝聚体容易脱离收集板，而体积较小的灰尘不易脱离，从收集板20、20a脱离的灰尘凝聚体将被收集到过滤器40的内部。
本发明的过滤器40，考虑到空气通过的速度和允许设置的空间大小等因素，用纤维滤材设计成袋子形状或弯折形状，并可拆卸地安装在集尘装置10的一侧，由于过滤器40是为了去除灰尘而使用的一般性的过滤器，因此过滤器可以在市面上购得。
由纤维材质构成的过滤器40如果为收集微小灰尘，其过滤纤维越致密，空气阻力就越大，但是在本发明中，由于收集的是已具有一定体积的灰尘凝聚体，所以使用中等性能的过滤器或袋式过滤器，就可以大大减小空气阻力，从而可以使用在快速行驶的地铁1、汽车2或火车等车辆上。
如图6和图7是本发明的第二实施例，如图所示，本发明也可以使用水波形状的收集板60，在收集板60所弯折的每一个部分都设置有能够与空气流相碰撞的凸出片61，从而被水波形状的收集板60急剧改变流动方向的空气与凸出片61相碰撞之后，其中的灰尘聚集在收集板60上。
集尘装置中也设置有能够周期性地敲击收集板60的捶打装置50，流经收集板60的空气被过滤器40去除灰尘之后，排放到外部。
本发明的过滤器40可以定期拆卸，并将内部的灰尘凝聚体通过抖弹或洗涤的方式去除，重新安装即可再次使用，当过滤材质已受损或由于压力增大损坏时，应更换新的过滤器40。
本发明集尘装置设置在地铁1的上部空间或下部空间上，从而收集并去除地铁运行时所产生的灰尘，由于本发明先将灰尘凝聚，并增大其体积之后再去除，因此能够简便高效率地去除灰尘，从而可以提供舒适的地下空间。
如图8和图9所示，本发明集尘装置可以安装在汽车2、火车等车辆顶棚的空调上，或者安装在一般车辆的空调外部的空气流入口等位置，可以简便高效率地去除道路、隧道等外部空气中的灰尘，从而能够为车辆内部提供舒适的空气环境。
本发明的集尘装置10包括流入口11、收集板20、20a、捶打装置50、过滤器40，通过流入口11流入的外部空气中的灰尘与收集板碰撞并附着到收集板20、20a上，形成灰尘凝聚体，所述灰尘凝聚体由于捶打装置50的作用从收集板20、20a脱离后，被收集到过滤器40的内部。
本发明集尘装置的流入口11是外部空气的流入通道，一般情况下外部空气的流入速度较快；为了调整地铁1或汽车2等车辆的行驶速度及流入量使外部空气以适当的速度流进，可以将流入口11通过逐渐变小或逐渐变大来调整空气的流入速度，而且流入口也可以设计为圆形或四边形等形状。
通过流入口11流入的空气碰撞收集板20、20a后，以接近90°的角度改变其流向，从而使流入空气中含有的灰尘碰撞到收集板20、20a，此时灰尘由于流入时的惯性力而碰撞并附着到收集板20、20a上。
如图4所示，收集板20、20a使流入的空气以锯齿形zigzag通过边缘部分流动，并且流入的空气以接近90°的角度碰撞收集板20、20a，从而灰尘附着到收集板20、20a上。
通过流入口11的空气中的灰尘附着到收集板20、20a后，附着在收集板20、20a上的灰尘的体积会逐渐增大，进而形成灰尘凝聚体，所述的灰尘凝聚体会由于自身的体积和重量从收集板20、20a脱离，被收集到过滤器40的内部，或者将驱动捶打装置50的冲击力施加到收集板20、20a上，分离附着在收集板20、20a上的灰尘凝聚体，将凝聚体收集到过滤器40的内部。
所述收集板20、20a使流入到集尘装置10中央的空气发生碰撞而流向边缘部位，或者使流动到集尘装置10边缘部位的空气发生碰撞而流向中央，并在上述过程的重复中高效率收集灰尘。
附着在收集板20、20a逐渐增大的灰尘凝聚体可以因自重而分离，但大部分都是通过捶打装置50敲击收集板20、20a，凝聚体从收集板20、20a上分离；捶打装置50设置得如同小捶一样，利用地铁1或汽车2等启动或制动时的惯性力使小捶摆动敲击收集板20、20a，或者利用电机等装置以机械式的结构周期性地敲击收集板20、20a。
收集板20、20a被捶打装置50敲击后，灰尘凝聚体脱离收集板20、20a，被脱离的灰尘凝聚体被收集到过滤器40的内部，由此，被净化的空气通过过滤器40排放到外部。
过滤器40利用纤维材料以袋子形状或弯折形状制造，过滤器40的过滤材质组织越致密除尘效果越高，空气的通过量也会减小，相反，过滤材质组织越稀疏除尘效果越低，空气的通过量会增大。
若将通过流入口11流入的空气直接流经过滤器40而进行集尘，那么集尘效率会显著降低，因此在本发明中，将灰尘通过收集板后灰尘体积增加，不仅提高了在过滤器40的集尘效率，而且也增加了空气的通过量。如地铁1和汽车2等车辆在高速行驶的过程中也能够高效率、简便地收集和去除灰尘，并且最终收集的灰尘凝聚体的过滤器40可以定期地拆卸并清洁，再重复使用，或者直接更换新的过滤器。
另外，本发明集尘装置也可以使用如图6及图7所示水波形状的收集板60，在收集板60所弯折的每一个部位都设置有能够与空气流相碰撞的凸出片61，被水波形状的收集板60急剧改变了流动方向的空气会与凸出片61相碰撞，这样灰尘会附着并聚集到收集板60上，而捶打装置50可以周期性地敲击收集板60，从而使灰尘凝聚体收集到过滤器40的内部，只排放已经被净化的空气。
本发明中的集尘装置中，收集板20、20a只需使空气流以接近90°的角度改变流动方向即可，因此并不局限在上述实施例中收集板20、20a和波纹收集板60的形状及式样，本领域的技术人员通过上述实施例可以对收集板进行多种形状的改变，而这种改变均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车辆用集尘装置，其特征在于，包括流入口(11)、收集板(20、20a)、过滤器(40)和捶打装置(50)；所述集尘装置(10)设置在地铁、火车、汽车的上部或下部空间上，或者设置在车辆用空调的外部气流入口或空调上，所述流入口(11)形成在所述集尘装置(10)的一侧，使外部空气流入和加速外部空气，所述收集板(20、20a)设置在所述流入口(11)的后方，与流入空气相碰撞的同时急剧改变流入空气的流动方向，从而使灰尘附着的收集板(20、20a)上；所述捶打装置(50)设置在所述收集板(20、20a)之间，并周期性地敲击收集板(20、20a)；所述过滤器(40)设置在集尘装置(10)的另一侧，使流经所述收集板(20、20a)的空气通过并收集从收集板(20、20a)脱离的灰尘凝聚体。
2.根据权利要求1所述的车辆用集尘装置，其特征在于，在所述收集板(20、20a)与过滤器(40)之间设置有对流入空气进行分散的空气分散板(30)。
3.根据权利要求1所述的车辆用集尘装置，其特征在于，所述收集板(20、20a)以多段形式设置，所述收集板(20)和收集板(20a)按顺序依次交替设置，使流入的空气碰撞到收集板(20)的中央而流向四周的边缘部位，从收集板(20)四周的边缘部位流入的空气与收集板(20a)正面碰撞后再流向收集板(20a)的中央部。
4.一种车辆用集尘装置，其特征在于，包括流入口(11)、波纹收集板(60)、过滤器(40)和捶打装置(50)；所述集尘装置(10)设置在地铁、火车、汽车的上部或下部空间上，或者设置在车辆用空调的外气流入口或空调上，所述流入口(11)形成在所述集尘装置(10)的一侧，使外部空气可以流入，所述波纹收集板(60)设置在所述流入口(11)的后方，使流入的空气与波纹收集板(60)发生碰撞；所述捶打装置(50)设置在所述平行的波纹收集板(60)之间，并周期性地敲击收集板(60)；所述过滤器(40)设置在集尘装置(10)的另一侧，使流经所述收集板(60)的空气通过并收集从收集板(60)脱离的灰尘凝聚体。
5.根据权利要求4所述的车辆用集尘装置，其特征在于，在所述波纹收集板(60)所弯折的部分向空气的流入方向凸出设置有凸出片(61)，从而使灰尘碰撞附着凝聚到凸出片(61)和波纹收集板(60)上。
全文摘要
本发明公开了一种车辆用集尘装置，集尘装置设置在地铁、火车、汽车的上部或下部空间，或者设置在车辆用空调外部的气流入口，流入口形成在集尘装置的一侧，收集板设置在流入口的后方，与流入空气碰撞的同时急剧改变流入空气的流动方向；捶打装置设置在收集板之间，周期性地敲击收集板；过滤器设置在集尘装置的另一侧，对流经收集板的空气通过并收集从收集板脱离的灰尘凝聚体。有益效果是由于在地铁、火车、汽车等车辆运行的过程中可以收集灰尘，在车辆行驶的同时净化空气，尤其灰尘凝聚之后，最大限度保证过滤器空气通过量的同时，高效收集和去除灰尘凝聚体，本装置不仅适用于地铁、火车、汽车等车辆，也适用于一般车辆，而且有效提高除尘效率。
文档编号B61D27/00GK101028788SQ20071009770
公开日2007年9月5日 申请日期2007年4月28日 优先权日2006年5月4日
发明者黄大成 申请人:株式会社阿尔凡