专利名称：汽车顶部空气保洁器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种更新汽车室内的空气的装置，确切的说是一种安装在汽车顶部的空气保洁器。
背景技术：
现有的汽车包括高档名牌轿车，多数没有用于车内外换气的空气保洁装置。汽车特别是轿车乘员室内的空气，主要靠车内空调使其循环流动，而车内外的空气流通，主要是靠打开天窗或汽车的侧窗来解决。然而打开车窗使得进入车内的空气流量过大无法控制，并且增加了汽车行进的阻力，消耗的燃油增加，不利于汽车高速行驶。
为此，中国实用新型专利说明书公开了一种虹吸式汽车空气保洁器，公开号“CN2661471Y”，包括总底板、气体过流盒和开关板，总底板中部设有若干通气槽、前部左右两侧开有预留孔；气体过流盒前部设有与总底板上的预留孔对应的预留孔，开关板上设有与总底板上的通气槽对应的通气槽，开关板的通气槽上分别设有虹吸盒，过流盒设在总底板上，过流盒上的预留孔与总底板上的预留孔对应，并且在预留孔内分别设有贯穿上下的进气装置，开关板设在过流盒内的总底板上，开关板上的通气槽与总底板上的通气槽对应。当汽车高速过流气体从总体板上的气体过流盒流过时，产生的虹吸作用将车内顶部的有害气体抽出并同时排走，进气接收管将经过过滤网粗质过滤后的空气输入车内。
在中国实用新型专利说明书，公开号“CN2765807”，中公开了一种装于汽车侧窗框上的车内空气保洁装置，由固定在车门上部外窗框架内、位于车门挡风玻璃外侧的座板，及板面竖向固定在座板上的虹吸叶片所组成；座板的顶部边沿与车门顶部外窗框边沿适配，而底部边沿形状与挡风玻璃顶部边沿形状相同，座板的左右端边沿与车门左右端外窗框边沿适配，且座板上制有至少一个虹吸口，固定在座板上的虹吸叶片装在虹吸口上，并与虹吸口平面形成20°-70°的倾斜角，使虹吸叶片与座板虹吸口形成虹吸换气槽口。
上述空气保洁装置均可以将车内的空气抽送至车外，但由于其核心做功部件虹吸口空气过流部件的迎流面结构没有优化，存在着抽送效率的问题；没有优化过的结构使得空气经过盒体时能量损失较大，降低了抽送效率；在不使用时不能彻底断绝虹吸管和外部环境联系，使内部部件容易滞留尘土、脏水等污物，需要定期拆开装置进行清理；并且不易控制换气流量、开关控制的自动化程度不高。另外上述技术中还存在着抗雨水及风沙能力不足及洗车时忘记关闭空气保洁器车内进水等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安装在汽车顶部，操作快捷，能有效调节车内外换气保持车内空气新鲜且不增加汽车能耗、较前期专利技术有重大进步的汽车顶部空气保洁器。
本发明的技术方案是一种汽车顶部空气保洁器，包括虹吸盒体，在盒体的顶部具有虹吸口，虹吸口的方向与汽车前进方向相反，虹吸盒体底部的通风底板上有通风口与汽车乘员室连通，其特征在于盒体虹吸口内安装有虹吸口开关内盒，虹吸口开关内盒通过传动轴安装在盒体内的轴座上，并通过传动装置与电控开关连接，由电控开关调节虹吸口开关内盒的旋转角度，当虹吸口开关内盒关闭时虹吸口完全封闭。
所述的汽车顶部空气保洁器，盒体虹吸口沿轴向的截面是圆弧，其圆心角为75°～120°，在虹吸口内侧有形状与虹吸口基本相同的虹吸口开关内盒。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，传动轴上固定有传动齿轮，所述传动装置为传动齿轮与传动齿条配合，传动齿条的一端安装在电磁阀开关拉杆上。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，传动轴上固定有蜗轮，所述传动装置为蜗轮与蜗杆配合，蜗杆安装在微动电机的转轴上。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电磁阀的开关电路连接到空气探测器。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电磁阀的开关电路连接到无线遥控接收器。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，所述虹吸口为3个，由前到后顺序排列，各虹吸口开关内盒的传动齿轮与同一根传动齿条配合，各虹吸口开关内盒保持相同的开度。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电控开关连接到汽车的点火器，当汽车熄火时控制电控开关可以自动关闭，汽车点火时电控开关可以自动打开。
所述的汽车顶部空气保洁器，其特征在于，在虹吸盒体尾部的尾板上设有排水孔，在排水口外盖有可以单向向外打开的橡胶片。
本发明的有益效果是具备一年四季风雨无阻的全天候使用功能，可以无任何动力消耗的保洁并置换车内空气。可以通过增加电控系统自动保护乘车人身体健康，以免驾驶者疏忽原因造成车内空气浑浊，可以完全杜绝车内空气中毒引发的再生障碍性贫血等严重疾病及直接致人死亡事件的发生，使用汽车空气保洁器车内乘员的健康与生命将得到有效的保护。使用本发明保洁器还可以减少开窗通风的噪音，节约开窗通风所带来的油耗损失。
本发明技术中的虹吸口设计，与现有技术中的需要过流盒的虹吸式汽车空气保洁器相比较，因减少了过流盒(因过流盒收集来风受限)和滤网的阻碍，其效率可以(在同等车速及风速条件下)提高70％以上；与汽车侧窗上的车内空气保洁装置相比，解决了使用者不易操作控制的问题，提高了自动化程度，并且通过优化过流断面和增加了虹吸盒使得流经的气体更为均匀，增加了效率、减小了振动和噪音，让使用者更加舒适；并且与二者相比本发明可以完全关闭虹吸口和外界联系，在不使用时可以保持装置内部清洁，保洁器内的清洁程度也有大幅度提高。本发明与二者相比还有如下重大进步本发明技术中虹吸口开关内盒在电控系统的控制下，具备全开、半开及任意调整开度的功能，使得抗雨水及风沙能力大幅度的提高。实践证明抗雨水及风沙能力是用户要求较严的指标。也由于抗雨水及风沙能力的提高，使本发明技术中的汽车空气保洁器完全具备了一年四季全天候的使用功能。另在实践及产品使用中发现现有技术中的汽车空气保洁器或保洁装置存在洗车时车主忘记关汽车空气保洁器或保洁装置，车内进水的问题。这是本发明技术方案中要增加汽车空气保洁器连通汽车点火开关，停车时保洁器可自动关闭的原因之一。本发明技术中汽车空气保洁器接通汽车点火开关的真正重大意义在于，汽车在行驶，长时间怠速或空调开放时，会有大量的一氧化碳进入车内乘员室。国内外因车内以一氧化碳为主的车内不洁空气中毒致人当场死于车内的事件时有发生，所以忘记打开空气保洁器等同于没有空气保洁器，这就是本发明技术方案中有接通汽车点火开关设计，汽车使用时便可自动打开空气保洁器的核心用意。比较现有技术这是一个人命关天的区别与重大进步。
本发明结构简单、安装较为方便、不涉及轿车的应力结构，充分利用了空气动力原理，无需消耗能源，低成本的解决了车内空气污染问题。
图1为一种汽车顶部空气保洁器的位置示意图；图2为一种装于汽车顶部天窗上的汽车空气保洁器的位置示意图；图3为一种汽车顶部空气保洁器的主结构侧面剖视图；图4-1为一种汽车顶部空气保洁器齿轮及齿轮轴的示意图；图4-2为图4-1所示的齿轮及齿轮轴的左视图；图5为一种汽车顶部空气保洁器虹吸盒体示意图；图6为图5所示虹吸盒体A-A局部剖视图；图7-1为一种汽车顶部空气保洁器虹吸口开关内盒的示意图；图7-2为图7-1所示虹吸口开关内盒的左视图。
图8-1为一种汽车顶部空气保洁器虹吸口开关内盒与齿轮及齿轮轴的关系示意图；图8-2为图8-1所示虹吸口开关内盒的B-B向剖视图；图9为一种汽车顶部空气保洁器固定虹吸口与虹吸口开关内盒的关系示意图；图10为图9所示虹吸盒体A-A向剖视图；图11为一种汽车顶部空气保洁器虹吸盒通风底板示意图；图12为图11所示虹吸盒通风底板B-B向剖视图；图13-1为一种汽车顶部空气保洁器虹吸盒尾板示意图；
图13-2为图13-1所示虹吸盒尾板的左视图；图14-1为一种汽车顶部空气保洁器与汽车天窗玻璃开孔示意图；图14-2为图14-1所示的汽车顶部空气保洁器与天窗玻璃开孔的剖视图；图15为一种汽车顶部空气保洁器虹吸盒体与汽车天窗玻璃组合示意图。
其中，附图标记1为虹吸盒体，2为固定虹吸口，3为虹吸口开关内盒，4为电磁阀座，5为电磁阀，6为传动齿条，7为传动齿轮，8为传动齿轮罩，9为虹吸盒通风底板，10为虹吸盒尾板，11为电磁阀开关拉杆，12为齿条滑架，13为汽车顶部钢板，14为汽车顶部软装饰毡，15为密封条，16为虹吸盒通风底板通风口，17为齿轮传动轴，18为螺钉座，19为紧固螺钉，20为排水片，21为螺钉孔，22为电磁阀接线孔，23为齿条定位顶丝，25为顶针孔，26为顶针，27为顶针座，28为虹吸口开关内盒定位孔，29为电磁阀座螺钉，30为排水片安装孔，31为排水孔，32为天窗玻璃。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的具体实施例，装在汽车顶部的空气保洁器如图1所示，如图3、5、6所示的虹吸盒体1是一个具有顶面和两个侧面的压型盒体，本盒体可为工程塑料或其它金属材料压制或铸造成型，与虹吸盒体1一并同体压制成型的有若干个弧线形的固定虹吸口2(图3、5、6、9示意为三个固定虹吸口)，固定虹吸口2为向车外开放式、通过汽车前行中的反向过流气体向车外虹吸式抽排气体。在虹吸盒体1内一次压型或安装有一个齿条滑架12(图3和图6所示)，在齿条滑架12上装有一个传动齿条6，传动齿条6的水平方向另一端设有电磁阀座4，电磁阀座4上安装有电磁阀5，电磁阀开关拉杆11与传动齿条6通过齿条定位顶丝23连接固定在一起的，如图3、5、6、9、10所示；经连接后的传动齿条6在电磁阀5工作时，通过电磁阀开关拉杆11推拉传动齿条6运动。如图3所示，在传动齿条6上方设计有若干个传动齿轮7，齿轮7固定在齿轮传动轴17上驱动其转动，虹吸口开关内盒3上也固定在齿轮传动轴17上，使传动齿轮7、齿轮传动轴17和虹吸口开关内盒3成为一体件同步转动。通过电控开关可以控制虹吸口开关内盒3的开度，从而调整抽送气体的流量。
上述的齿轮、齿条配合传动也可以替换为蜗轮、蜗杆配合传动，蜗轮、蜗杆配合传动可以增加限位保护装置，避免蜗轮蜗杆旋转超过限定位置对整个设备造成损坏。使用蜗轮、蜗杆传动可以使得虹吸口开关内盒3的开关过程更平稳。
如图5、7、8所示，在虹吸盒体1内靠近顶部排列有一体压型有6个小型顶针座27、顶钉座27上装有6个顶针26，虹吸口开关内盒3是通过齿轮传动轴17上的顶针孔25与顶针26的作用固定在虹吸盒体1上的。如图7所示虹吸口开关内盒3是一个有四分之一圆的空心盒体，充分保证了固定虹吸口2的虹吸及通风功能、因虹吸口开关内盒3上一并组装有齿轮传动轴17、传动轴17上连接着传动齿轮7、也因此传动齿轮7可在电磁阀5、电磁阀开关拉杆11及传动齿条6的作用下以顶针26为轴心作开关运动，如图9所示。虹吸口开关内盒3所起作用十分重要，是一个具备通风功能的开关机构，它既能打开固定虹吸口2通风，又能在洗车时或无需使用空气保洁器时将固定虹吸口2彻底关闭，且能保证空气保洁器，在关闭和开放状态均不进风，进雨或进土。如图3所示，虹吸盒体1底部通过四个螺钉座18、螺钉孔21、紧固螺钉19、(四个螺钉座18为与虹吸盒体1上的一体压型工件)；如图3、5、11、12所示，装有一个虹吸盒通风底板9、虹吸盒通风底板9上压型有若干个通风槽16，通风槽16与乘员室相连通，在虹吸盒体1的尾部盒体上压型有一个连通虹吸盒体1全部面积上的通槽，在通槽体内装有一个虹吸盒尾板10、虹吸盒尾板10安装时需虹吸盒通风底板9并通过虹吸盒通风底板9上螺钉孔21内的螺钉19配合压紧在虹吸盒体1上的槽体内。虹吸盒尾板10为工程塑料或有机玻璃制件。
如上所述，虹吸盒体1是一个只有虹吸盒通风底板9上的通风槽16与车内乘员室相通，实现了一面通车内乘员室，一面通向虹吸盒体内的通风条件。本发明的关键还在于一次性与虹吸盒体1压型在一体的若干个固定虹吸口2为向车外开放式，在虹吸口开关内盒3打开固定虹吸口2的前提下，车外汽车行进时的强反向过流气体，通过固定虹吸口2与虹吸口开关内盒3的开放式通风道，将虹吸盒内气体用虹吸方式抽排到汽车空气保洁器外，因虹吸盒体现已全面封闭只有虹吸盒前通风底板9上的通风槽16与车内乘员室通气、所以实际通过反向强过流气体虹吸抽出的气体均为车内乘员室的气体。
如图1、3所示汽车空气保洁器，是安装在汽车顶部钢板13上的中间部位的，众所周知现在的汽车顶部钢板基本上为全密封，(安装天窗的除外)，均不与汽车乘员室相通，本说明书上述内容中已经说明一种汽车顶部空气保洁器自身设计已具备了与车内乘员室相通气的条件，但由于汽车顶部钢板13为全封闭的，所以需要在汽车空气保洁器要安装的位置，并对应虹吸盒通风底板9的外型设计尺寸，在汽车顶部钢板13和对应的顶部软装饰毡14上开一个较规则的孔洞，这样便使汽车空气保洁器与车内实现了相通，为确保开口后的密封问题，本发明中设计有优质的橡胶密封条15，橡胶密封条15采用的是一个与虹吸盒体1底部外形同尺寸的围堰式的设计确保车体的密封，因所需在汽车顶部钢板13、顶部软装饰毡14上的开口很小，且不改动汽车的原有金属梁应力件，加之本发明充分考虑了安装件强度，所以安装汽车空气保洁器后，汽车顶部的整体强度只会加强而不会减弱，而且从外观看无任何孔洞的显露之处。只是在原有的汽车顶部钢板13上多了一个美观、漂亮的汽车空气保洁器。
如图3、13所示在虹吸盒尾板10上通过孔30装有一个橡胶排水片20，橡胶排水片20所对应的下部设计有一个排水孔31，是为了防止洗车时忘记关闭汽车空气保洁器使水进入盒体内，其次是防止由于气候变化所产生的少量雾化水。图13所示，当盒体内有水需要排出时，橡胶排水片20脱离排水孔31，车内存水此时可顺利排放，当固定虹吸口2与虹吸口开关内盒3向外抽排气体时，在负压条件下橡胶排水片20可将排水孔31完全封闭。
特别说明的是为了防水，本发明中可以将虹吸盒通风底板9上的通风口16有意设计为高于通风底板9的水平面、相当于有了一个防水围堰，使水只能由排水孔31排出。
如图3、5、6、9、10所示，本发明的空气保洁器还可以在虹吸盒体1上一并压制成型的有若干个(图中所示3个)传动齿轮罩8，此传动齿轮罩8很像沙轮机的护罩，主要起防尘、防水进入虹吸盒体1的作用；在电磁阀座4上，设有一个孔22，此孔为电磁阀5的电源线孔。本发明的电源初步走向为将电磁阀5通过电源线接通汽车电瓶和汽车的备用开关盒(一般汽车设计中均有备用开关盒)可利用开关盒来控制一种汽车顶部空气保洁器虹吸口开关内盒3的开关，备用开关盒一般设计在汽车仪表盘部位操作很方便。还可以采用遥控感应开关并利用微型便携式小遥控器来进行控制，如同汽车现有电子门锁的遥控装置。还可以将电控开关连接到汽车的点火器，当汽车熄火时控制电控开关自动关闭，汽车点火时电控开关自动打开，以免驾驶者忘记打开或关闭空气保洁器。
汽车顶部的汽车空气保洁器在汽车上安装时应特别注意电源线的走向要美观、要充分利用汽车原有的走线暗道及金属结构件中的电源暗孔、要保持汽车的内外美观。
图2、14所示，本发明的汽车空气保洁器可以安装在原有的汽车天窗上，安在天窗上的空气保洁器的结构原则上无变化，虹吸盒体1等部件与装在汽车顶部钢板13上相同仍装在天窗玻璃32之上(也就是车外)，同时也仅有虹吸盒通风底板9在车内乘员室天窗下面可见(也就是车内)，关于天窗玻璃开孔，使用通用玻璃的天窗可利用金刚钻类刀具及模板配合开孔，使用钢化玻璃的天窗因操作难度大并易碎等原因，建议玻璃生产厂家制作时预留此孔。
本发明的汽车顶部的空气保洁器在控制方式上可优化为电子遥控、在汽车仪表盘上按键式操作等模式。本发明汽车顶部的空气保洁器还可以使用电子空气质量计量探头来控制汽车空气保洁器的开关、一旦某种气体总量超过危害值，便可报警，并可同时自动开启汽车空气保洁器。这种设置的优点是可当有害气体超标时，防止由于汽车驾乘人员忘记操作汽车空气保洁器对人体构成危害。所以本发明还提出了将空气保洁器电控开关连通汽车点火开关的技术方案供用户选择。
本发明中的具体实施方式
不限于上述的实施例，真正实施中虹吸盒体可以有多种形式的，可为圆型、方型、长方型、条型等。如齿轮与微型齿条的形状传动方法等绝非唯一的传动方法。
权利要求
1.一种汽车顶部空气保洁器，包括虹吸盒体，在盒体的顶部具有虹吸口，虹吸口的方向与汽车前进方向相反，虹吸盒体底部的通风底板上有通风口与汽车乘员室连通，其特征在于盒体虹吸口内安装有虹吸口开关内盒，虹吸口开关内盒通过传动轴安装在盒体内的轴座上，并通过传动装置与电控开关连接，由电控开关调节虹吸口开关内盒的旋转角度，当虹吸口开关内盒关闭时虹吸口完全封闭。
2.根据权利要求1所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，盒体虹吸口的截面是圆弧，其圆心角为75°-120°，在虹吸口内侧有形状与虹吸口基本相同的虹吸口开关内盒。
3.根据权利要求1或2所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，传动轴上固定有传动齿轮，所述传动装置为传动齿轮与传动齿条配合，传动齿条的一端安装在电磁阀开关拉杆上。
4.根据权利要求1或2所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，传动轴上固定有蜗轮，所述传动装置为蜗轮与蜗杆配合，蜗杆安装在微动电机的转轴上。
5.根据权利要求1或2所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电磁阀的开关电路连接到空气探测器。
6.根据权利要求1或2所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电磁阀的开关电路连接到无线遥控接收器。
7.根据权利要求3所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，所述虹吸口为3个，由前到后顺序排列，各虹吸口开关内盒的传动齿轮与同一根传动齿条配合，各虹吸口开关内盒保持相同的开度。
8.根据权利要求1或2所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，在虹吸盒体尾部的尾板上设有排水孔，在排水口外盖有可以单向向外打开的橡胶片。
9.根据权利要求1所述汽车顶部空气保洁器，其特征在于，电控开关连接到汽车的点火器，当汽车熄火时控制电控开关关闭，汽车点火时电控开关接通。
全文摘要
本发明公开了一种汽车顶部空气保洁器，包括虹吸盒体，在盒体的顶部具有虹吸口，虹吸口的方向与汽车前进方向相反，虹吸盒体底部的通风底板上有通风口与汽车乘员室连通，其特征在于盒体虹吸口内安装有虹吸口开关内盒，虹吸口开关内盒通过传动轴安装在盒体内的轴座上，并通过传动装置与电控开关连接，由电控开关调节虹吸口开关内盒的旋转角度，当虹吸口开关内盒关闭时虹吸口完全封闭。本发明的有益效果是具备一年四季风雨无阻的全天候使用功能，可以无任何动力消耗的一年四季保洁并置换车内空气。
文档编号B60H1/26GK1974246SQ20061002254
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者张波 申请人:成都福华汽车空气保洁器有限公司