一種汽車空調(diào)濾清器pm2.5顆粒濾除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空氣凈化領(lǐng)域，特別是一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置和濾除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)濾清器是汽車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用在于過(guò)濾車外空氣中所夾含的雜質(zhì)和灰塵，保護(hù)車內(nèi)人員的身體健康。市面上的空調(diào)濾清器可分為普通型空調(diào)濾清器和活性炭型空調(diào)濾清器，活性炭型空調(diào)濾清器的工作效率要優(yōu)于普通型空調(diào)濾清器，但是這兩類空調(diào)濾清器對(duì)PM2.5以下微細(xì)粒子的濾除效率仍然有待提升。長(zhǎng)期暴露在PM2.5微細(xì)粒子中，人類心血管病，呼吸道疾病以及肺癌的發(fā)病率將明顯提高。
[0003]針對(duì)該問(wèn)題，專利CN103961938A、CN203852938U公布了一種能夠過(guò)濾PM2.5的多層結(jié)構(gòu)抗菌汽車空調(diào)濾清器，將熔噴無(wú)紡布應(yīng)用到汽車空調(diào)濾清器上，并結(jié)合靜電技術(shù)，可以解決PM2.5、細(xì)菌、有機(jī)物及異味等問(wèn)題。專利CN104056509A公布了一種防PM2.5顆粒車用空調(diào)過(guò)濾器及其制造工藝，包括框體和設(shè)于框體內(nèi)的濾芯，其利用錐狀凸緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了現(xiàn)有空調(diào)濾清器濾芯易變形而引起的過(guò)濾缺陷。CN203829824U公布了一種擁有三層膜的車用空調(diào)濾芯，第一層平面形式膜用于過(guò)濾粉塵和殺菌，第二層打褶膜用于過(guò)濾PM2.5，第三層膜則用于脫除污染性氣體。但以上專利都需要對(duì)空調(diào)濾清器濾芯進(jìn)行改造，改造后的濾清器流動(dòng)阻力將會(huì)增大，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的制冷(供熱)效率產(chǎn)生負(fù)面影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除效率低的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種利用聲波團(tuán)聚效應(yīng)提高汽車空調(diào)濾清器工作效率的裝置及方法。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，該裝置包括聲波團(tuán)聚室6和若干聲波發(fā)生單元，所述聲波團(tuán)聚室6為兩端開(kāi)口的腔室，一端與大氣空氣直接相連，另一端與空調(diào)濾清器的入口段相連；所述聲波發(fā)聲單元設(shè)置在聲波團(tuán)聚室6的側(cè)壁上，并與聲波團(tuán)聚室6內(nèi)部相通，其發(fā)出的聲波使大、小尺寸的顆粒相互粘附。
[0007]進(jìn)一步的，上述聲波發(fā)聲單元包括依次連接的信號(hào)發(fā)生器2、功率放大器3、聲源4及喇叭5，該喇叭5連接在聲波團(tuán)聚室6的側(cè)壁上，并且與聲波團(tuán)聚室6內(nèi)部相通。
[0008]更進(jìn)一步的，上述聲波團(tuán)聚室6為橫截面為矩形的通道，聲波團(tuán)聚室6的側(cè)壁對(duì)稱布置了若干個(gè)聲波發(fā)生單元，其中，位于同側(cè)的聲波發(fā)生單元共用信號(hào)發(fā)生器2以及功率放大器3。
[0009]更進(jìn)一步的，上述喇叭為喇叭狀的伸縮擴(kuò)散管，其與聲波團(tuán)聚室6相連的一端開(kāi)口大，與聲源4相連的一端開(kāi)口小，通過(guò)伸縮擴(kuò)散管長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)以保證聲源4和聲波團(tuán)聚室6之間的距離。
[0010]作為一種優(yōu)選，上述信號(hào)發(fā)生器2和功率放大器3用于調(diào)節(jié)聲波的頻率和聲壓級(jí)；聲源的頻率在1500~2000Hz之間，聲壓級(jí)在100~150dB。
[0011]作為一種優(yōu)選，所述聲波團(tuán)聚室6側(cè)壁的內(nèi)表面覆蓋有吸聲海綿。
[0012]一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除方法，該方法包括如下步驟:
[0013]步驟I，將含塵空氣引入到聲波團(tuán)聚室，通過(guò)聲波作用促進(jìn)PM2.5顆粒的團(tuán)聚，增大顆粒粒徑；
[0014]步驟2，根據(jù)空氣流量的大小和進(jìn)氣的品質(zhì)，選擇運(yùn)行聲源的數(shù)量、頻率和幅值。
[0015]步驟3，團(tuán)聚后的PM2.5顆粒在經(jīng)過(guò)空調(diào)濾清器濾芯時(shí)，被濾芯捕捉，空氣中PM2.5濃度下降。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0017]本實(shí)用新型針對(duì)汽車空調(diào)濾清器難以捕捉PM2.5顆粒的不足，利用聲波對(duì)進(jìn)入空調(diào)濾清器前的含塵空氣進(jìn)行預(yù)處理。聲波作用后，PM2.5顆粒發(fā)生團(tuán)聚，粒徑變大，更易被空調(diào)濾清器收集。本實(shí)用新型提高了汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒的濾除效率，降低了汽車內(nèi)部PM2.5濃度，優(yōu)化了乘車的舒適型和安全性。
[0018]本實(shí)用新型提供的汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，只需在濾清器加裝聲波團(tuán)聚室，根據(jù)聲波使得大尺寸顆粒與小尺寸顆粒產(chǎn)生相對(duì)位移，碰撞頻率增強(qiáng)，在范德華力的作用下，小尺寸顆粒易粘附在大尺寸顆粒表面，從而使小顆粒發(fā)生了“生長(zhǎng)”，生長(zhǎng)后的小尺寸顆粒粒徑變大的原理，通過(guò)聲波發(fā)生單元使PM2.5顆粒抱團(tuán)增長(zhǎng)，更易被汽車空調(diào)濾清器所捕捉。
[0019]聲波發(fā)生單元的聲源頻率和聲壓級(jí)可根據(jù)空氣量以及質(zhì)量做調(diào)節(jié)，且聲波單元啟動(dòng)的數(shù)量也隨之變化，科學(xué)環(huán)保；聲波團(tuán)聚室內(nèi)的隔音棉起到隔離噪音的作用，使用起來(lái)更舒適。
[0020]該汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置不需要對(duì)空調(diào)濾芯進(jìn)行加密處理，降低了空調(diào)進(jìn)氣壓損，有效防止了空調(diào)濾網(wǎng)表面的微細(xì)顆粒堵塞；本實(shí)用新型不需要對(duì)汽車原有空調(diào)系統(tǒng)改造，對(duì)原空調(diào)工作性能不產(chǎn)生影響，具有改造成本低、效率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型提供一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置和濾除方法，為使本實(shí)用新型的目的，技術(shù)方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0025]如圖1所示，利用聲波團(tuán)聚提高汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒脫除效率的裝置，包括空調(diào)濾清器1、聲波團(tuán)聚室6及聲波發(fā)生單元。聲波團(tuán)聚室6的入口端直接安裝在外界環(huán)境中，出口端與濾清器入口端相連接。聲波團(tuán)聚室兩側(cè)安裝有6個(gè)對(duì)稱布置的聲波發(fā)生單元，聲波發(fā)生單元由喇叭5、聲源4、功率放大器3以及信號(hào)發(fā)生器2組成，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器2與功率放大器3可以調(diào)節(jié)聲波的頻率與壓級(jí)，汽車車載電源為信號(hào)發(fā)生器2與功率放大器3提供運(yùn)行所需的電力。經(jīng)過(guò)聲波作用，空氣中的PM2.5顆粒發(fā)生團(tuán)聚，粒徑增大，被濾清器濾除。PM2.5濾除后的空氣進(jìn)入汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行加熱或制冷。
[0026]以下結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)用新型在提高汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒脫除效率的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。在空氣風(fēng)門7和風(fēng)機(jī)8之間加裝聲波團(tuán)聚室6，左右兩側(cè)各安裝3個(gè)對(duì)稱的聲波發(fā)生單元。聲波發(fā)生單元由喇叭5、聲源4、功率放大器3和信號(hào)發(fā)生器2組成，聲源的運(yùn)行數(shù)量、頻率和壓級(jí)根據(jù)檢測(cè)到的空氣流量與PM2.5濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，聲源頻率的調(diào)節(jié)范圍在1500~2000Hz之間，聲壓級(jí)的調(diào)節(jié)范圍在100~150dB。喇叭5呈現(xiàn)伸縮擴(kuò)散管形狀，可通過(guò)伸縮擴(kuò)散管長(zhǎng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)以保證聲源和聲波團(tuán)聚室之間的距離為2~3個(gè)聲波波長(zhǎng)。聲波團(tuán)聚室內(nèi)壁墊有1mm厚的吸聲海綿，空氣在聲波團(tuán)聚室內(nèi)的停留時(shí)間在l~3s。凈化后的空氣向蒸發(fā)器9表面放熱，40°C的環(huán)境溫度下，空氣流過(guò)蒸發(fā)器后溫度最多可降至20°C，降溫后的空氣送至車內(nèi)；若環(huán)境溫度很低(冬天)，則啟動(dòng)暖風(fēng)交換器10，低溫空氣在暖風(fēng)交換器表面吸熱升溫后再送至車內(nèi)。汽車空調(diào)內(nèi)冷卻工質(zhì)在蒸發(fā)器9、壓縮機(jī)14、碰撞閥13、冷凝器12及儲(chǔ)液干燥器11中進(jìn)行循環(huán)。
[0027]運(yùn)行結(jié)果表明:當(dāng)空氣進(jìn)氣量為4200升/立方米、PM2.5濃度為74微克/立方米時(shí)，開(kāi)啟兩個(gè)聲源，聲源頻率和聲壓級(jí)可選擇為1500Hz和100dB，該套裝置可過(guò)濾25%的PM2.5顆粒；當(dāng)空氣進(jìn)氣量為5400升/立方米、PM2.5濃度為200微克/立方米時(shí)，開(kāi)啟四個(gè)聲源，聲源頻率和聲壓級(jí)可選擇為1740Hz和130dB，該套裝置可過(guò)濾47%的PM2.5顆粒；當(dāng)空氣進(jìn)氣量為6000升/立方米、PM2.5濃度為330微克/立方米時(shí)，開(kāi)啟六個(gè)聲源，聲源頻率和聲壓級(jí)可選擇為2000Hz和150dB，該套裝置可過(guò)濾63%的PM2.5顆粒。
[0028]可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:該裝置包括聲波團(tuán)聚室(6)和若干聲波發(fā)生單元，所述聲波團(tuán)聚室(6)為兩端開(kāi)口的腔室，一端與大氣空氣直接相連，另一端與空調(diào)濾清器的入口段相連；所述聲波發(fā)聲單元設(shè)置在聲波團(tuán)聚室(6)的側(cè)壁上，并與聲波團(tuán)聚室(6)內(nèi)部相通，其發(fā)出的聲波使大、小尺寸的顆粒相互粘附。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:所述聲波發(fā)聲單元包括依次連接的信號(hào)發(fā)生器(2)、功率放大器(3)、聲源(4)及喇叭(5)，所述喇叭(5)連接在聲波團(tuán)聚室(6)的側(cè)壁上，并且與聲波團(tuán)聚室(6)內(nèi)部相通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:所述聲波團(tuán)聚室(6)為橫截面為矩形的通道，聲波團(tuán)聚室(6)的側(cè)壁對(duì)稱布置了若干個(gè)聲波發(fā)生單元，其中，位于同側(cè)的聲波發(fā)生單元共用信號(hào)發(fā)生器(2)以及功率放大器(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:所述喇叭為喇叭狀的伸縮擴(kuò)散管，其與聲波團(tuán)聚室(6)相連的一端開(kāi)口大，與聲源(4)相連的一端開(kāi)口小，通過(guò)伸縮擴(kuò)散管長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)以保證聲源(4)和聲波團(tuán)聚室(6)之間的距離。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:所述信號(hào)發(fā)生器(2)和功率放大器(3)用于調(diào)節(jié)聲波的頻率和聲壓級(jí)；聲源的頻率在1500~2000Hz之間，聲壓級(jí)在100~150dB之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，其特征在于:所述聲波團(tuán)聚室(6)側(cè)壁的內(nèi)表面覆蓋有吸聲海綿。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒濾除裝置，該套裝置包括汽車空調(diào)濾清器、聲波團(tuán)聚室及聲波發(fā)生單元；聲波團(tuán)聚室入口端直接與外界環(huán)境相連，出口端與空調(diào)濾清器入口端相連；聲波團(tuán)聚室兩側(cè)對(duì)稱布置了聲波發(fā)生單元，聲波發(fā)生單元由喇叭、聲源、功率放大器及信號(hào)發(fā)生器組成。本實(shí)用新型利用低頻聲波的團(tuán)聚效應(yīng)對(duì)含塵空氣中PM2.5顆粒進(jìn)行預(yù)處理，促進(jìn)顆粒粒徑的增長(zhǎng)，提高汽車空調(diào)濾清器PM2.5顆粒的濾除效率，降低汽車內(nèi)部PM2.5濃度，優(yōu)化了乘車的舒適型和安全性。本實(shí)用新型無(wú)需改變?cè)衅嚳照{(diào)的結(jié)構(gòu)，具有改造成本低，效率高，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛適用于各類汽車空調(diào)中。
【IPC分類】B01D51/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204619662
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520142974
【發(fā)明人】王春華, 張靖周, 周君輝
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日