實用型車用空氣自動凈化降溫系統

姜先策

【摘 要】本文簡要介紹了實用型車用空氣自動凈化降溫系統的設計及實現功能。

【關鍵詞】汽車；溫度；空氣

【Abstract】The design and realization of the air-cleaning and temperature-decreasing system used in cars was briefly introduced in this paper.

【Key words】Cars； Temperature； Air

1 研究背景

1.1 暴曬下的密閉車廂致人中暑窒息死亡的事故屢有發生

研究表明，在環境氣溫為26.7°C情況下，停放在陽光直射地方的車內溫度，在2分鐘內就可以升高到使人感覺悶熱不適的34.6°C，10分鐘就可以達超過人體溫的37.2°C，20分鐘就升高到災害性的42.8°C，30分鐘達45.6°C，40分鐘達47.8°C，50分鐘達48.9°C，1小時可高達50.6°C。尤其是深色儀表板或座位可以達到82～93°C，足可以蒸熟雞蛋。近年來，兒童被單獨遺忘在車廂內中暑窒息死亡的悲劇屢有發生。

1.2 汽車內飾產生有毒氣體

由于汽車內飾在高溫下會釋放一定有毒或有害氣體。汽車內飾釋放的有毒氣體常見的毒害物質有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛，這些有害物質通常釋放周期較長使人不易察覺。據有關機構對常見家庭用轎車的測試表明，測試汽車在暴曬2小時候后，車內甲醛含量均超過國家標準，而甲醛超標對人體會產生嚴重危害。而車內其他有毒氣體對人體的危害也不容忽視。

1.3 空氣質量差，汽車尾氣危害大

空氣中PM2.5超標的新聞屢見報端，而在交通高峰時段，由于擁堵汽車產生尾氣，汽車尾氣不可避免就會進入車內，對人體健康造成影響。

綜上所述，如果汽車安裝有空氣自動凈化通風系統，就可以避免上述悲劇事故和危害的發生。因此研制具有實用價值的車用空氣自動凈化通風系統時是非常有意義的。

2 設計的基本思路

針對以上問題，我們設計了車用空氣自動凈化通風系統，其原理如圖1所示。

利用太陽能電池板發電，發出的電通過太陽能控制器對汽車蓄電池供電，由蓄電池經太陽能控制器向外供電，利用溫度控制器實現對換氣風扇進行自動控制，實現空氣的自動凈化通風換氣。換氣扇有兩個（圖中帶圓圈的S表示），一個負責將車外空氣吸進車內，另一換氣扇負責將車內空氣排出車外。吸氣風扇進氣口裝有空氣過濾網，對吸進的空氣進行有效過濾，從而達到既通風降溫，又凈化空氣的目的。

柔性太陽能電池板可用3M雙面膠粘裝在汽車的頂部。蓄電池可直接用汽車蓄電池，用來換氣的渦輪風扇安裝在車輛后備箱通風孔位置，太陽能控制器和溫控器安裝在駕駛臺。

3 實用功能

3.1 換氣降溫

車上安裝此系統后，根據環境溫度和人體舒適度設置好溫度控制器控制溫度，例如25℃，當車內溫度高于25℃時，溫控器接通電路，換氣風扇開始工作，使車內空氣與外界進行交換，使車內溫度下降。當溫度下降到25℃時，溫控器自動斷開電路，換氣風扇停止工作。經測試，在同樣的太陽曝曬條件下，安裝本系統的車輛車廂內溫度比未安裝車輛要低10℃以上。車廂溫度的降低既提高了駕乘的舒適度，也可有效防止車載電子設備因曝曬高溫縮短使用壽命。

3.2 空氣凈化

由于換氣系統裝有HEPA空氣過濾網，可有效過濾去除有害氣體和PM2.5顆粒，使車內空氣保持清新。

3.3 雨天行車，防止玻璃起霧

雨天行車，車廂內外溫差會導致玻璃起霧影響行車安全。有了換氣系統，可在不開空調制冷情況下，使車廂內外溫度一致，從而防止玻璃起霧。

3.4 延長蓄電池使用壽命

現在家用汽車的車載用電設備越來越多，例如行車記錄儀、車載音響系統、車載藍牙、報警系統等等，它們都需要蓄電池來供電，有些甚至需要一直供電，這對于日常行駛距離過近的車輛，很容易造成蓄電池因虧電無法啟動，長此以往也易縮短蓄電池使用壽命。而安裝本系統后，無論換氣扇是否工作，只要光照充足，太陽能電池板將向蓄電池進行充電，使其始終保持良好狀態，從而延長使用壽命。

3.5 為移動設備進行充電

太陽能控制器帶有USB輸出插口，可提供5V1A供電，可方便地為手機、平板電腦等電子設備充電。

4 應用前景

隨著生活的水平的提高，汽車的購買和使用變得日益普及，汽車數量在急劇增長，汽車因曝曬高溫導致事故的幾率大大增加。同時，近幾年空氣質量日趨堪憂，PM2.5超標的新聞屢見報端。交通越來越擁堵，汽車排出的尾氣在堵車時進入車內，影響駕乘人健康的問題越來越突出。本系統的應用研制既可防止上述事故的發生，又可以為汽車駕乘者提供舒適潔凈的乘車環境，由于所用材料簡單，且成本低易維護。安裝后可用時間很長，且損耗低，部件耐用不易損壞。可安裝在各種車輛上使用，很大的市場前景。應用前景極為廣闊。

[責任編輯：楊玉潔]