一种基于光伏发电的自行车空气净化器的制作方法

本实用新型涉及一种基于光伏发电的自行车空气净化器，属于自行车和空气净化技术领域。

背景技术：

随着PM2.5问题的日益严重和人们对个人健康重视程度的提高，人们对随身空气净化装置的需求也愈发强烈。然而，一方面，目前使用最为普遍的随身空气净化装置——口罩，容易因面部贴合问题导致空气泄露，且吸气时面罩存在一定的外加呼吸阻力，易引起呼吸疲劳，在有体力负荷的情况下易加重呼吸不适感；另一方面，目前已有的其他随身空气净化装置，如电池驱动的随身净化送风面罩等，要求使用者随身携带电池等储电装置，电池所储存的电量有限且需要不时充电，既不方便也不环保。

特别是针对自行车骑行者，上述问题更为突出。在雾霾问题日益加重、骑行逐渐成为风尚的今天，为骑行者提供充足的洁净新风、营造洁净的局部环境，具有重要的现实意义。为了解决已有的随身净化装置在使用效果和动力能源上存在的问题，目前已有用于自行车的空气净化器专利(如专利号：201610299308.X)，该专利公开了一种智能空气净化器，设置在具有前轮、后轮以及车架的自行车上，用于为骑行者提供净化的空气，具有：发电部，设置在所述前轮或后轮上，用于发电并输出；空气过滤部，设置在所述车架上，用于将外界空气吸入并进行过滤；湿度调节部，设置在所述空气过滤部的沿着空气流动方向的后方，用于对过滤后的空气进行加湿；以及供气部，设置在所述湿度调节部的后方，用于将净化的空气输送给所述骑行者。

上述空气净化器在动力能源和送风方式上存在诸多不合理之处：

1)在动力来源方面，专利号为201610299308.X的发电部设置在前轮或后轮上，利用发电机提供电能，这样的发电部需要通过骑行者本人做功进行发电，若要保证骑行运动所需的风量，那么骑行者需要消耗更多的能量，等同于增大了骑行的阻力，因此不能带来舒适的骑行体验。该专利提及的另一部分动力来源于智能空气净化器壳体的上表面上的太阳能发电部，这样的位置和布局限制了太阳能电池板的面积与发电功率，若仅由这一部分提供能源，则不能保证充足的电能供应；另外由于该专利公开的智能空气净化器壳体上表面呈曲面，不便于太阳能发电部的安装。

2)在空气过滤方面，专利号为201610299308.X的空气过滤部使用轴流风机，该轴流风机产生的风速较小，若使用硬管喷送的方式向骑行者提供过滤后的空气，则难以达到营造骑行者口鼻处洁净环境的风速要求；另外轴流风机出风口面积大，将从风机出来的空气送入管道必然需要经过突缩结构，造成较大的阻力损失。

3)在送风结构方面，专利号为201610299308.X的供气部为供气软管，供气软管的一端与出气口相连通，另一端设置有供气面罩，供气面罩可以供骑行者佩戴在口鼻处。然而，这种“软管+口罩”的供气方式并不能保证不同骑行者同时使用一辆车的卫生要求，而且佩戴口罩也会给骑行者带来一定的不适感，即便可使用硬管和不锈钢管替代软管直接向人口鼻处送风，却没有考虑管道直接喷送所造成的口鼻处气流组织是否合理的问题。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于光伏发电的自行车空气净化器，用于为骑行者提供净化后空气、营造口鼻处局部洁净环境。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于光伏发电的自行车空气净化器，设置在具有车架、车筐和/或车后座的自行车上，其特征在于，包括：设置在所述车筐内和/或车后座上的光伏发电部件，设置在所述车架上的电力存储部件，设置在所述车架前端的空气净化部件，以及设置在所述空气净化部件上方的送风部件；所述光伏发电部件通过输电线与电力存储部件的输入端口连接，电力存储部件的输出端口通过输电线与空气净化部件连接；空气净化部件的出气口与送风部件连接，且该送风部件位于骑行者口鼻前方区域；其中，

所述光伏发电部件包括太阳能光伏电池板；

所述空气净化部件为密封箱体结构，包括一可拆卸外壳，以及位于外壳内的高效滤网和离心风机；所述外壳固定于车架位于自行车头部处，该外壳面向自行车前方的迎风面和上侧面上分别开有一进气开口和一出气开口；所述高效滤网紧贴所述进气开口设置；所述离心风机的进风口紧挨高效滤网沿空气流动的后侧且与所述进气开口的尺寸相匹配，该离心风机的输电线伸出与所述电力存储部件连接；

所述送风部件包括可伸缩的塑料硅胶喷气管道和喷口；所述可伸缩的塑料硅胶喷气管道一端与空气净化部的出气开口密封连接，可伸缩的塑料硅胶喷气管道另一端与所述喷口可拆卸连接，该喷气管道分为垂直段与倾斜段，垂直段与倾斜段均由骑行者自行调整进行长度伸缩变化，以满足不同体型骑行者的需求，且引导净化后的空气先向上流动再向斜上偏后方流动；所述喷口呈向外扩张的圆锥状。

本实用新型的作用与有益效果：

本实用新型着眼于自行车骑行者，在净化和送风方面，用离心风机和高效滤材制成空气净化部，使用送风部将净化后的空气送至骑车者的口鼻附近，营造出洁净的局部环境。

1)在能源供给方面，在自行车的车筐底部和后座上表面安装光伏发电部件，并配置合适的蓄电装置，保证了该光伏发电部件充足的面积和合适的发电功率，能够在不增加骑行阻力的条件下满足骑行者所需风量对应的电能需求；同时由于车筐底部和后座表面平整，因此便于光伏发电部件进行安装。

2)在空气过滤方面，本实用新型在空气过滤过程中采用离心风机，一方面在合适的功率下能提供足够的风速，另一方面风机出口面积小，与输送管道恰好对接，避免了突缩管道带来的阻力损失。

3)在送风结构方面，本实用新型采用可伸缩喷气管道和喷口的形式，管道长度及弯折角度均可调整，以适应不同骑行者的需求；外扩的喷口可以避免气流给骑行者口鼻处造成的冲击感，扩大气流组织范围，优化使用效果，同时高效率网和喷口可替换，充分满足卫生要求。

经测试，本实用新型可为骑行者提供充足的洁净新风、营造洁净的局部环境，且光伏发电可提供充足的动力能源，充分体现节能环保的特点；且本实用新型结构简单、成本低，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中空气净化部和送风部的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出的一种基于光伏发电的自行车空气净化器结合附图及实施例详细说明如下：

本实用新型提出的一种基于光伏发电的自行车空气净化器20，该净化器设置在具有车架11、车筐12和/或车后座13的自行车(包括普通自行车和电动自行车，本实施例以普通自行车为例进行说明)上，用于为骑行者提供净化后空气、营造口鼻处局部洁净环境；本净化器整体结构如图1所示，包括设置在车筐12和/或车后座13上的光伏发电部件21(本实施例采用在车筐底部和车后座上表面均设置光伏发电部件的方案；此外，可按照实际电量需求及自行车结构选择将光伏发电部件设置在车筐或车后座上)，设置在车架11上的电力存储部件22，设置在车架11前端的空气净化部件23，以及设置在空气净化部件23上方的送风部件24；其中，光伏发电部件21通过输电线与电力存储部件22的输入端口连接，电力存储部件22的输出端口通过输电线与空气净化部件23连接；空气净化部件23的出气口与送风部件24连接，且该送风部件位于骑行者口鼻前方区域。

本实用新型各组成器件的具体实现方式及功能说明如下：

光伏发电部件21为两块太阳能光伏电池板，分别安装在自行车的车筐12和后座13上，两者均通过固定在自行车支架11上的输电线与电力存储部件22的输入端口连接。该光伏发电部件21可充分利用车筐、车座的空间进行太阳能发电，将接受的太阳能转化为电能。太阳能光伏电池板材质坚硬，不影响车筐与车座的承载功能。

电力存储部件22为一蓄电池，通过输电线存储并输出光伏发电部件21产生的电能，为空气净化部件23供电。

空气净化部件23为密封箱体结构，如图2所示，包括一长方形可拆卸外壳231，以及位于其内的高效滤网232和离心风机233；其中，外壳231固定于车架11位于自行车头部处，该外壳面向自行车前方的侧面(即迎风面)和上侧面上分别开有一圆形进气开口234和一圆形出气开口235；该外壳迎风面四周设有可供外壳拆卸的滑槽，以便更换高效滤网以及维护离心风机，滑槽中设计有硅胶垫防止空气泄露；高效滤网232紧贴进气开口234设置，用于过滤空气中的雾霾、粉尘等污染性颗粒物；离心风机233的进风口紧挨高效滤网232沿空气流动的后侧且与进气开口234的尺寸相匹配，离心风机的输电线伸出与电力存储部件22连接获得电能，离心风机开启时利用离心作用吸入外界空气。

送风部件24包括可伸缩喷气管道241和喷口242；其中，可伸缩喷气管道241一端与空气净化部的圆形出气开口235密封连接，可伸缩喷气管道241另一端与喷口242可拆卸连接，该可伸缩喷气管道分为垂直段与倾斜段，垂直段与倾斜段均可由骑行者自行调整进行长度伸缩变化，以满足不同体型骑行者的需求，且可引导净化后的空气先向上流动再向斜上偏后方流动；该可伸缩喷气管道采用对人体无害的塑料管道及硅胶制成，具有可弯折可拆卸不漏气的特点，并具有一定刚度，保证骑行者调整好高度及角度后，在骑行过程中喷气管道不会变形，不用手扶固定；喷口242呈向外扩张的圆锥状，用于使喷气管道241内的空气向外扩张喷射至骑行者口鼻处，以便使用时扩大气流组织范围，优化使用效果。风量及喷口形状均满足能将充足的洁净空气直接喷射到达人面部口鼻处，并阻止外界污浊空气的掺混，因此使用时无需佩戴口罩，消除佩戴口罩的不适感并避免不同人使用同一口罩的卫生问题。