用于车辆空调系统的电气分离装置

文档序号:477509 发布日期:2022-01-04 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 用于车辆空调系统的电气分离装置 (Electrical separation device for vehicle air conditioning system ) 是由 R·孟克莫勒 于 2021-07-02 设计创作,主要内容包括:一种用于车辆空调系统的电气分离装置(2),其具有由放电电极(4)和反电极(5)构成的电离单元(3),在放电电极和反电极之间可以产生电位差,流经车辆空调系统的空气流(1)可以借助该电离单元(3)被电离。为了避免威胁到电气分离装置(2)的功能性的电离单元(3)的反电极(5)的污染,提出了电离单元(3)的反电极(5)沿空气流(1)的流动方向至少基本上、优选地整体地布置在电离单元(3)的放电电极(4)上游。(An electrical separation device (2) for a vehicle air conditioning system has an ionization unit (3) which is formed by a discharge electrode (4) and a counter electrode (5) between which a potential difference can be generated, by means of which ionization unit (3) an air flow (1) flowing through the vehicle air conditioning system can be ionized. In order to avoid contamination of the counter electrode (5) of the ionization unit (3) which threatens the functionality of the electrical separation device (2), it is proposed that the counter electrode (5) of the ionization unit (3) is arranged at least substantially, preferably entirely, upstream of the discharge electrode (4) of the ionization unit (3) in the flow direction of the air flow (1).)

用于车辆空调系统的电气分离装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆空调系统的电气分离装置,其具有由放电电 极和反电极组成的电离单元,在放电电极和反电极之间可产生电位差,借 助该电离单元可以使通过车辆空调系统的空气流电离。

背景技术

这种设计构造为静电过滤器(ESP)的电气分离装置通常具有电离单元 和分离单元。例如设计构造为放电(金属)丝(起晕金属丝)或放电尖端 (起晕尖端)的放电电极通常作为电离单元提供。对于电气分离装置的功 能必需的电场在放电电极和反电极之间形成。

在由绝缘材料组成的过滤装置中,仅借助反电极就可实现电离。反电 极通常也可构成电气分离装置的分离单元。

在已知的这类电气分离装置中,沿空气流的流动方向观察,分离板或 用作分离单元的反电极始终整体布置在或基本上布置在电离单元的放电电 极下游。

电离单元的放电电极上常常施加有高的正电压或负电压,其中,电离 装置的反电极处于地电位。然而,其它电压构造也是可能的,只要放电电 极与反电极之间的电位差足以使空气流电离。

在现有技术中已知的这种电气分离装置中,电离单元的反电极也自动 用作分离单元。这不可避免地导致空气流携带的带电的分子和颗粒在反电 极上沉积。如果这种沉积物在电气分离装置的运行时间内增加,就会导致 借助具有放电电极和反电极的电离单元对空气流进行的电离受到妨碍,并 且随后也会被阻止。

发明内容

从上述现有技术出发,本发明所基于的任务是通过防止或最少化反电 极上的沉积物而长久地确保电气分离装置的可靠运行和充分的功能性。

根据本发明,该任务这样解决:电离单元的反电极沿空气流的流动方 向至少基本上、优选地整体上(整个都)布置在电离单元的放电电极(起 晕/电晕电极)上游。在根据本发明设计的电气分离装置的情况下,电气分 离装置的电离单元仅具有或主要具有以下任务:产生大量离子并对应地使 流经电气分离装置的空气流电离。由于其相对于放电电极在上游的布置, 阻止或减少了在反电极处的沉积(物)。然后可设置布置在电离单元下游 的过滤器,用于分离。在根据本发明设计的电气分离装置的电离单元的情 况下,由空气流夹带的分子和颗粒在通过反电极时还没有由放电电极带电 (充电),使得此时在空气流的分子和颗粒与反电极之间还没有电气吸引 力。

只要电离单元的反电极附加地设计为分离单元,则就可以确保:借助 放电电极与反电极之间存在的电场而电离的颗粒和分子沉积在反电极处, 所述电离的颗粒和分子由于电场而沿空气流的流动方向的反方向运动。这 些都是相对较小的分子和颗粒,它们不会导致危害电离单元的运行的、在 反电极处的沉积和污染。

如果在放电电极与反电极之间的电位差或基于电位差的场强能在一个 水平上调节,在所述水平下,在关于体积和流的速度预先给定的、所述车 辆空调系统的空气流的情况下,在预先给定的颗粒尺寸以下的颗粒、例如 在150纳米颗粒尺寸以下的颗粒能在设计构造为分离单元的反电极处分离, 则可以实现:在例如位于病毒所处于的尺寸范围中的这样的颗粒沉积在电 离单元的反电极处。

反电极设计为分离单元,并沿空气流的流动方向布置在射电电极上游, 可以有利地设计成格栅,并由此形成对布置在格栅下游的发电电极的接触 保护。

根据另一有利的实施形式,设计构造为分离单元的反电极设计构造为 格栅,借助格栅能防止较大的物体侵入到电气分离装置中。如果设计构造 为分离单元的反电极充满了空气流的整个流动横截面,这就能以简单的方 式实现。

如果设计构造为分离单元的反电极是设计构造为抗微生物的,就实现 了:在反电极处被分离的颗粒中所包含的病毒、细菌和类似物在由于振动、 颤动或类似情况而从反电极脱落并重新进入到空气流中之前就被灭活了 (就没有活性了)。

当反电极是由铜、银或其它抗微生物(灭菌作用的)材料制成的,则 反电极的抗微生物设计构造可以通过相对低的花费来实现,且效果可靠。

如果反电极具有抗微生物作用的涂层,例如银离子和/或铜离子制成的 涂层,则反电极的抗微生物作用可以通过相对较低的技术构造花费和材料 花费得到保证。

为了将较大的颗粒(应避免这种较大的颗粒沉积到反电极处)的分离 保持在电气分离装置中,有利的是,沿空气流的流动方向在放电电极和反 电极下游设有至少一个进一步的分离单元。

为了确保经过电离单元的空气流所夹带(携带)的分子和颗粒在进一 步的分离单元中沉积,有用的是,沿空气流的流动方向布置在反电极和放 电电极下游的所述至少另一个进一步的分离单元设计构造成带静电的纤维 过滤器。

在该进一步分离单元中,由于振动、机械颤动等原因而从反电极脱落 的颗粒自然也会被分离出。

根据本发明,即使是在由于结构条件给出的限制而作出的电气分离装 置的设计的情况下,也可在最大程度上确保明显地减少流经汽车空调系统 的、具有病毒、细菌等的空气流对汽车空调系统的有害负荷。

附图说明

在下文中,将根据一个实施形式、参考附图来更详细地解释本发明, 图1以原理图示出了根据本发明的用于车辆空调系统的电气分离装置的一 实施形式。

具体实施方式

在该单独的附图中未示出其余部分的车辆空调系统的合适的部分(部 段)中布置有电气分离装置2,空气流1通过该部分。这种电气分离装置2 用作静电过滤器(ESP)。

电离单元3属于这类电气分离装置2,在该单独的附图中示出的电气分 离装置2的情况下,电离单元3具有放电电极(起晕/电晕电极)4和反电 极5,在该单独的附图所示的根据本发明的电气分离装置2的实施形式中, 反电极5也形成了电气分离装置2的分离单元。

在该单个附图所示的电气分离装置2的情况下,沿空气流1的流动方 向观察,电离单元3的反电极5的大部分布置在电离单元3的放电电极4 上游。当然,也可能的是,电离单元3的反电极也整个都布置在电离单元3 的放电电极4上游。

基本上,这样就实现了,由于电离单元3的反电极5布置在电离单元3 的放电电极4上游,所以空气流1中夹带的分子和颗粒在流过或经过反电 极5时还没有被放电电极4充电(带上电)。因此,在这个时刻,空气流1 的分子和颗粒与电离单元3的反电极5之间还不存在任何电吸引力。

通过在电离装置3的放电电极4与反电极5之间产生电位差,产生了 足够强的电场,借助这个电场可以产生随空气流1夹带的分子和颗粒的运 动。带电的颗粒和分子在电场中作为离子被加速,并在此使它们周围的空 气运动。

这种在作为离子起作用的颗粒和分子的方面产生的空气运动与空气流 1的运动相互作用。带电颗粒或带电分子越小,即它的空气动力学直径越小, 则由于电场引起的运动就超过空气流1的流动越多(由于电场引起的运动 相比于空气流1的流动就会更占主要)。由此,颗粒或分子越小,它就越 容易逆着空气流1的正常流动运动进行运动。

在图中所描绘的电气分离装置2的实施形式的情况下,这种效应用于 通过在电离单元3的放电电极4和反电极5之间产生的电场、针对性地使 在一定尺寸以下的颗粒和分子逆空气流1的流动向电离单元3的反电极5 运动。因此,这些颗粒和分子沉积在电离单元3的反电极5处。

然后,较大的颗粒可以在沿空气流1的流动方向布置在电离单元3的 放电电极4下游的进一步的分离装置中从空气流1中分离出来,在所述进 一步的分离装置中,在该单独的附图中示出了进一步的分离单元6。

这种进一步的分离装置,例如分离单元6,通常是可以替换的。

根据空气流1的流动参数以及车辆空调系统的参数,在电离单元3的 放电电极4与反电极5之间产生的电场可以通过可调节的高电压进行调节, 使得尺寸范围在150纳米以下(直至150纳米)的颗粒基本上在电离单元3 的反电极5处被分离。在这个直至150纳米的颗粒的尺寸范围内例如存在 着病毒,病毒通常与在80纳米至120纳米之间的尺寸范围内的颗粒一起出 现。

由于其相对于电离单元3的放电电极4位于上游的布置,反电极5可 设计构造为格栅。由此保护放电电极4免于被借助空气流1运输的且相对 较大的物体接触,放电电极4是相对敏感的技术部件。此外,在根据单个 附图的实施形式的情况下,反电极5设置在空气流1的整个流动截面上, 由此,其作为格栅的设计构造确保了防止相对较大的物体侵入到电气分离 装置2中。

所示实施例中示出的电离单元3的放电电极4可借助放电(金属)丝 或放电尖端来实现。放电电极4通常施加有高的正电压或负电压,其中, 反电极5处于地电位。然而,其它电压构造也是可能的,只要确保了电离 单元3的放电电极4与反电极5之间的电位差足够高以供空气流1的电离。

在上述电气分离装置2的情况下,反电极5也用作在直至150纳米的 范围内的小颗粒和分子的分离单元,其由抗微生物(biozid)作用的材料, 例如铜或银制成。替代地,反电极5也可设有抗微生物作用的涂层。这种 抗微生物作用的涂层可包括,例如,银离子和/或铜离子。如果由于在车辆 运行期间发生的颤动或类似情况,沉积在反电极5处的颗粒从也用作分离 单元的电气分离装置2的电离单元3的反电极5脱落,则由于反电极5的 抗微生物设计或抗微生物涂层,以这种方式脱落的病毒和细菌没有活性。

在单个附图所示的电气分离装置2的实施例中,该电气分离装置2配 备了进一步的分离单元6,该进一步的分离单元6沿空气流1的流动方向布 置在电离单元3下游,电离单元3由放电电极4和反电极5构成。在电气 离装置2的这个进一步的分离单元6中,由空气流1夹带的较大的颗粒从 空气流1中被分离出,对于这些较大的颗粒,由于惯性,反电极5对作用 于这些较大的颗粒上的吸引力不足以使这些较大的颗粒逆着空气流1的流 动方向运动和沉积在反电极5处。此外,在电气分离装置2的这个进一步 的分离单元6中,也可以分离出已经从反电极5脱落的颗粒。

如上所述,根据对电气分离装置2的要求概况,在由放电电极4和反 电极5构成的电离单元3下游布置有多个进一步的分离单元6的这种实施 方式也可以实现。

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