放电和催化联合的车载空气净化器制造技术

本发明专利技术公开了一种放电和催化联合的车载空气净化器，所述净化器包括壳体、高效过滤网、放电协同光催化净化单元、风机、催化单元、气体检测单元、控制单元和电源系统；作为优选方案，还包括负离子发生单元。本发明专利技术提供的放电和催化联合的车载空气净化器，这种净化器可以有效净化去除车内空气环境中的甲醛、苯系物、可吸入颗粒物、挥发性有机物、细菌、病毒等有害物质，这种净化器结构简单，操作方便，净化效果良好。

Vehicle air purifier combined with discharge and catalysis

【技术实现步骤摘要】
放电和催化联合的车载空气净化器
本专利技术涉及一种放电和催化联合的车载空气净化器，属于车用产品

技术介绍
随着技术以及人们生活质量的提高，目前国内的汽车数量在不断增长，越来越多的车内装饰以及车上皮革用品出现的同时，车内空气中的有害物质含量也在不断的提高，据调查，93辆新车中有33辆甲醛超标，而在200辆已使用的车中，90％的车车内TVOC有害气体含量严重超标，而这一类有害气体对人体有严重的致癌以及其他重病的诱发危害。尽管如此，车内空气环境问题也一直得不到有效的改善，目前现有的空气净化装置采用的技术，主要分为两种，一种是过滤吸附式，主要使用高效过滤网分离环境中的粉尘以及颗粒有害物质，但对于细菌以及有毒气体并无太大效果，而且过滤吸附法存在着饱和问题，需要定时更换滤网，耗材且不环保。而且使用过一段时间的过滤网上附着着大量的粉尘颗粒与病毒，降低了其过滤效率，并且还存在着细菌繁殖导致过滤网成为污染源的问题，制约了此方式的发展前景，二是光催化、等离子体等新兴空气净化技术，它们以高效的去除效率优势脱颖而出，但也有其弊端。例如：光催化技术是在紫外线光照射的条件下，催化剂通过催化作用分解有害物质，灭菌效果良好，但净化效率过低，能力有限，难以单独支撑装置的净化功能。等离子体技术作为治理空气污染的热门技术，具有成本低、消耗小、效率高的特点，但也存在产生有害副产物，导致二次污染的问题。所以空气净化的标准，不仅是去除空气中原存的有害物质，更应该注重处理反应过程中产生的有害物质。
技术实现思路
由上可知，研发一种高效率、低能耗、无污染的车内空气净化器对环境保护和人体安全具有重大意义，为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供的放电和催化联合的车载空气净化器，利用放电活性成分清除车内有毒害气体，与催化剂联用彻底清除放电产生的氮氧化物和臭氧。这种净化器可以有效净化去除车内空气中的甲醛、苯系物、可吸入颗粒物、挥发性有机物、细菌、病毒等有害物质，不产生臭氧和氮氧化物。这种净化器结构简单，操作方便，净化效果良好。本专利技术的技术方案如下：一种放电和催化联合的车载空气净化器，所述净化器包括壳体、高效过滤网、放电协同光催化净化单元、风机、催化单元、气体检测单元、控制单元和电源系统；所述壳体的侧壁开设若干通孔作为进气口，空气进入壳体内形成进气区域，进气区域从外至内依次设置筒状的高效过滤网、放电协同光催化净化单元；所述放电协同光催化净化单元由三层绝缘管沿同一轴线套装，在外层绝缘管外部、中层绝缘管两侧和内层绝缘管内侧均设有均匀导电层，中层绝缘管表面的导电层和外层绝缘管、内层绝缘管表面的导电层分别对应连接经过电源系统处理后的高压电源和接地；在三层绝缘管中的两层夹层中填充以介质阻挡放电产生的紫外线光为能量来源的光催化剂氧化铝，形成放电协同光催化的空气净化单元；所述风机设置在内层绝缘管内侧底部，所述催化单元内填充催化剂，沿所述放电协同光催化净化单元同一轴线套装在所述内侧绝缘管内侧，所述催化单元上侧连接所述壳体顶部设置的出气口，所述气体检测单元设置在出气口旁，所述电源系统经过不同电路的处理模块分别连接到所述放电协同光催化净化单元、气体检测单元、控制单元和风机；所述控制单元连接在气体检测单元上，依据气体检测单元的信号，通过PWM驱动模块控制不同单元的工作状态。上述高效过滤网由内向外依次设置活性炭滤网、HEPA滤网、初效滤棉。上述催化单元能够自行拆卸更换。上述催化单元内的催化剂为球状的负载有钯的二氧化锰。上述电源系统为12V蓄电池，其处理模块包括BOOST升压电路1、逆变升压电路、BOOST升压电路2、BOOST稳压电路、信号发生与控制电路、PWM驱动模块1和PWM驱动模块2；所述电源分为两条支路，分别为放电协同光催化净化单元、信号发生与控制电路、风机供电；第一条多级升压支路依次通过BOOST升压电路1将电压升至V1，V1大约为50V，然后通过逆变升压电路逆变为交流电流并将电压提高到V2，V2大约为600V，BOOST升压电路2将电压升至VH2，VH2大约为200V，为放电协同光催化净化单元供电，交流电流经过倍压整流电路电压提升至电压为V3的直流电流，倍压整流电路为负离子发生单元供电；第二条支路通过BOOST稳压电路将电压升高至V4，一般为15V，为信号发生和控制电路供电，再通过PWM驱动模块1驱动逆变升压电路，通过PWM驱动模块2驱动风机。作为另一种优化的技术方案，上述净化器在上述技术方案的基础上还包括负离子发生单元，所述负离子发生单元设置在出气口旁，经过催化单元的空气与负离子发生单元产生的负离子混合后排出净化器。上述负离子发生单元为负电晕放电反应器，包括金属线电极、金属筒电极、绝缘外壳、密封前端盖及密封后端盖；所述金属线电极设置在金属筒电极内，所述密封前端盖、密封后端盖固定金属线电极，所述密封前端盖设有进气孔，所述密封后端盖设有出气孔，绝缘外壳与密封前端盖及密封后端盖一起固定金属筒电极。上述金属线电极的材料采用钨或铟或不锈钢。电源系统为12V蓄电池，其处理模块在上述无负离子发生单元的技术方案的基础上还包括了倍压整流电路和PWM驱动模块3；所述电源分为两条支路，分别为放电协同光催化净化单元、信号发生与控制电路、风机供电；第一条多级升压支路依次通过BOOST升压电路1将电压升至V1，然后通过逆变升压电路逆变为交流电流并将电压提高到V2，BOOST升压电路2将电压升至VH2，交流电流经过倍压整流电路电压提升至电压为V3，V3大约为6000V的直流电流，倍压整流电路为负离子发生单元供电；第二条支路通过BOOST稳压电路将电压升高至V4为信号发生和控制电路供电，再通过PWM驱动模块1驱动逆变升压电路，通过PWM驱动模块2驱动风机，通过PWM驱动模块3驱动倍压整流电路。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术等离子体放电区域搭载光触媒联合处理空气中的挥发性有机物，效果、效率显著提高。在对比专利CN207140742U“一种车载等离子体空气净化器”中，对方装置激发光触媒的紫外线来源于内设的紫外光灯，而本装置激发光触媒的紫外线来源于介质阻挡放电过程中产生的副产物紫外线光，提高了产物的利用率和去除有害物质的效率，更加节能环保。在对比专利CN106512719A“等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置”中，对方装置的气体流向为单向，装置整体结构占用空间大，且不适于使用在情况复杂的车内环境，而本装置的气体流向路线对于装置的体积要求较简单，整体结构利用空间更加合理。附图说明图1是实施例一的系统框图；图2是实施例一的结构示意图；图3是实施例一的电源处理模块；图4是实施例二的系统框图；图5是实施例二的结构示意图；图6是实施例二中负离子发生单元的示意图；图7是实施例二的电源处理模块；图8是逆变升压电路与BOOST升压电路的电路图；图9是PW本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述净化器包括壳体、高效过滤网、放电协同光催化净化单元、风机、催化单元、气体检测单元、控制单元和电源系统；/n所述壳体的侧壁开设若干通孔作为进气口，空气进入壳体内形成进气区域，进气区域从外至内依次设置筒状的高效过滤网、放电协同光催化净化单元；/n所述放电协同光催化净化单元由三层绝缘管沿同一轴线套装，在外层绝缘管外部、中层绝缘管两侧和内层绝缘管内侧均设有均匀导电层，中层绝缘管表面的导电层和外层绝缘管、内层绝缘管表面的导电层分别对应连接经过电源系统处理后的高压电源和接地；在三层绝缘管中的两层夹层中填充以介质阻挡放电产生的紫外线光为能量来源的光催化剂氧化铝，形成放电协同光催化的空气净化单元；/n所述风机设置在内层绝缘管内侧底部，所述催化单元内填充催化剂，沿所述放电协同光催化净化单元同一轴线套装在所述内侧绝缘管内侧，所述催化单元上侧连接所述壳体顶部设置的出气口，所述气体检测单元设置在出气口旁，所述电源系统经过不同电路的处理模块分别连接到所述放电协同光催化净化单元、气体检测单元、控制单元和风机；所述控制单元连接在气体检测单元上，依据气体检测单元的信号，通过PWM驱动模块控制不同单元的工作状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述净化器包括壳体、高效过滤网、放电协同光催化净化单元、风机、催化单元、气体检测单元、控制单元和电源系统；
所述壳体的侧壁开设若干通孔作为进气口，空气进入壳体内形成进气区域，进气区域从外至内依次设置筒状的高效过滤网、放电协同光催化净化单元；
所述放电协同光催化净化单元由三层绝缘管沿同一轴线套装，在外层绝缘管外部、中层绝缘管两侧和内层绝缘管内侧均设有均匀导电层，中层绝缘管表面的导电层和外层绝缘管、内层绝缘管表面的导电层分别对应连接经过电源系统处理后的高压电源和接地；在三层绝缘管中的两层夹层中填充以介质阻挡放电产生的紫外线光为能量来源的光催化剂氧化铝，形成放电协同光催化的空气净化单元；
所述风机设置在内层绝缘管内侧底部，所述催化单元内填充催化剂，沿所述放电协同光催化净化单元同一轴线套装在所述内侧绝缘管内侧，所述催化单元上侧连接所述壳体顶部设置的出气口，所述气体检测单元设置在出气口旁，所述电源系统经过不同电路的处理模块分别连接到所述放电协同光催化净化单元、气体检测单元、控制单元和风机；所述控制单元连接在气体检测单元上，依据气体检测单元的信号，通过PWM驱动模块控制不同单元的工作状态。


2.根据权利要求1所述的放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述高效过滤网由内向外依次设置活性炭滤网、HEPA滤网、初效滤棉。


3.根据权利要求1所述的放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述催化单元能够自行拆卸更换。


4.根据权利要求1所述的放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述催化单元内的催化剂为球状的负载有钯的二氧化锰。


5.根据权利要求1所述的放电和催化联合的车载空气净化器，其特征在于：所述电源系统为12V蓄电池，其处理模块包括BOOST升压电路1、逆变升压电路、BOOST升压电路2、BOOST稳压电路、信号发生与控制电路、PWM驱动模块1和PWM驱动模块2；
所述电源分为两条支路，分别为放电协同光催化净化单元、信号发生与控制电路、风机供电；
第一条多级升压支路依次通过BOOST升...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宇宏，陈秉岩，蓝宇宸，陈连杰，钱俊成，周仲海，高远，苏巍，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32