РЕГУЛЯТОР КАЧЕСТВА ПОСТУПАЮЩЕГО ВОЗДУХА

Заявляемое решение - регулятор качества поступающего воздуха относится к области транспортного машиностроения, а именно к вентиляции и созданию комфортных условий в транспортных средствах, например в легковых автомобилях.
Известны экосистемы очистки воздуха, системы нормализации микроклимата для обработки поступающего воздуха методом очистки от газовых и аэрозольных составляющих атмосферного воздуха. Представленные решения предназначены для работы в условиях значительно загрязненной воздушной среды. Экосистема очистки воздуха и система нормализации микроклимата (заявки на изобретение: 2006129172/11, 11.08.2006; 2006141484/11, 04.12.2006) могут использоваться на карьерном транспорте для защиты водителей в течение рабочей смены.
Экосистема очистки воздуха и система нормализации микроклимата устанавливаются в салоне транспортного средства, оснащенного системой вентиляции, отопления и кондиционирования с салонным воздушным фильтром, содержат корпус с входным и выходными окнами, электродвигатель, вентилятор, сблокированный с валом электродвигателя, блок очистки воздуха с фильтрующе-очищающим элементом, блоки очистки воздуха с фильтрующе-очищающими элементами, причем вентилятор выполнен напорным. Система нормализации микроклимата имеет два контура, первый из которых - разомкнутый, через элементы системы соединяет наружный воздух с салоном, а второй контур - замкнутый, рециркуляционный, соединяет через элементы системы вход и выход контура с воздушным объемом салона, причем подача воздуха по каждому из контуров регулируется с помощью блока управления заслонками регулирующими подачу воздуха по контурам, отличающаяся тем, что второй контур рециркуляции оснащен дополнительным фильтрующе-сорбирующим блоком очистки, состоящим, по меньшей мере, из трех слоев, слои которого заполнены, по меньшей мере, тремя из следующих очищающих воздух компонентов: - фильтрующим материалом для очистки от частиц размером до 0,2 мкм; - сорбентом из специальных модифицированных углей для очистки от углеводородов, в том числе полициклических ароматических, озона; - поглотителем для связывания оксидов азота; - низкотемпературным катализатором и/или цеолитами для очистки от оксида углерода, с возможностью полной или частичной прокачки воздуха через этот блок по второму контуру.
Основным недостатком при использовании экосистемы очистки воздуха и системы нормализации микроклимата является непрерывная подверженность фильтрующих и поглощающих компонентов систем очистки воздействию загрязняющих атмосферный воздух компонентов находящихся даже в малых концентрациях, что значительно влияет на срок службы блоков очистки и усложняет работу системы в целом. Причинами этого являются неравномерный выход различных ступеней очистки из строя. Конструктивные особенности обуславливают значительную сложность монтажа и обслуживания системы на компактных транспортных средствах.
В то же время, для задач нормализации микроклимата в салоне транспортного средства в условиях периодического превышения допустимых концентраций вредных веществ в воздушной среде достаточно ограничить поступление вредных веществ в салон (кабину) транспортного средства на непродолжительное время. Основной проблемой в этом случае является установление опасных уровней концентраций перед воздухозабором автомобиля.
Известны регуляторы воздушного потока, которые обеспечивают открывание и закрывание воздушного потока (Регулятор воздушного потока WO 2006/108228 20061019, Регуляторы и системы подачи RU №2011147055). Данные устройства не предусмотрены для использования в транспортных средствах, не учитывают уровень концентрации загрязняющего воздуха.
Задачей предлагаемого технического решения является снижение критической экологической нагрузки на водителя и пассажиров транспортного средства, повышение срока службы салонных фильтров и упрощение системы нормализации микроклимата в салоне транспортного средства и возможность монтажа в штатную систему вентиляции транспортного средства.
Указанная задача решается помещением перед воздухозаборником сенсоров анализа качества воздушной смеси поступающей в систему вентиляции салона (кабины) транспортного средства (по меньшей мере, по одному из веществ) сигналы с которого в блоке сравнения при превышении допустимых значений концентраций поступают в блок управления заслонкой воздухозаборника расположенной перед салонным фильтром. Положение заслонки автоматически изменяется и обеспечивается регулирование объема поступающего наружного воздуха в систему вентиляции салона транспортного средства. В зависимости от уровня его загрязненности воздуха происходит автоматическое открывание или закрывание заслонки.
Технический результат предлагаемого технического решения состоит в упрощении системы нормализации микроклимата в салоне транспортного средства. При этом:
- ограничивается поступление опасных для здоровья высоких концентраций вредных химических веществ в систему вентиляции салона транспортного средства, что предотвращает пороговые нагрузки вредного;
- происходит увеличение срока службы салонного фильтра, за счет ограничения обработки им воздуха с повышенным уровнем загрязнения;
- обеспечивается возможность монтажа устройства в штатную систему вентиляции автомобиля.
Таким образом, повышается защищенность здоровья человека внутри пассажирского помещения подвижного состава и срок службы средств защиты органов дыхания, что в сочетании со снижением сложности конструкции устройства значительно повышает качество жизни участников дорожного движения в пассажирском помещении подвижного состава, особенно при продолжительных передвижениях по улично-дорожной сети.
Общий вид предлагаемого технического решения представлен на Фиг. 1, где 1 - сенсор; 2 - воздушная заслонка с двигателем. 3 - корпус с устройством сравнения и блоком управления заслонкой.
Сенсор (1) предназначен для генерирования сигнала о качестве воздушной среды (по меньшей мере, по одному из загрязняющих веществ), поступающей в пассажирское помещение транспортного средства, и его передаче в устройство сравнения сигнала с заданным уровнем, а при превышении порогового уровня на устройство звуковой индикации и в блок управления воздушной заслонкой расположенные в корпусе устройства (3). Воздушная заслонка, сблокированная с двигателем управления заслонкой (2) предназначена для управления подачей воздуха на салонный воздушный фильтр, в зависимости от степени его загрязненности (по меньшей мере, по одному из загрязняющих веществ).
Все подвижные детали устройства изготавливаются из материала, не поддающегося коррозии (например, нержавеющей стали и пластмассы).
Регулирование качества воздуха в салоне транспортного средства осуществляется следующим образом.
1. С использованием поверочных газовых смесей нулевого и верхнего уровня загрязняющих веществ осуществляется градуировка устройства в лабораторных условиях. Далее с использованием дополнительной поверочной газовой смеси устанавливается пороговый уровень срабатывания воздушной заслонки.
2. Заслонка с двигателем, смонтированные на штатном салонном воздушном фильтре, устанавливаются в систему вентиляции. На входе в воздухозаборное устройство перед салонным фильтром монтируется сенсор.
3. Корпус с устройством сравнения и блоком управления заслонкой размещается под приборной панелью с возможностью обеспечить доступ к кнопкам управления устройством.
4. Подается электропитание к устройству при помощи установки штекера в гнездо прикуривателя. При помощи кнопки управления включается прибор при прогреве двигателя транспортного средства до рабочей температуры.
5. Начинается движение транспортного средства по улично-дорожной сети.
6. При превышении установленного порогового уровня загрязнения раздастся звуковой сигнал и закроется заслонка перед салонным фильтром автомобиля.
7. При поступлении на сенсор воздуха с концентрацией ниже порогового уровня инициируется программа открывания воздушной заслонки. При инициации программы открытия воздушной заслонки действует задержка ее открывания. Время задержки зависит от уровня концентрации загрязняющих веществ в поступившем воздухе и имеет отсрочку открывания в диапазоне от 20 секунд и более.
8. После открытия заслонки начинается новый цикл контроля качества забортного воздуха.
9. При закрытии воздушной заслонки и работе звуковой индикации более пяти минут рекомендуется найти место для остановки и проветрить помещение.
10. Если после остановки и проветривания салона автомобиля режим работы устройства сохранился, то следует выключить его и по возможности скорее покинуть загрязненный участок улично-дорожной сети.
Конкретный пример выполнения устройства:
Корпус сенсора (1) выполнен из пластмассы, обеспечивающей герметичность от влаги электрических компонентов чувствительного датчика, и обеспечивает взаимодействие с воздушной средой для определения уровня загрязненности через семь отверстий диаметром не более 4 мм. Корпус (3) с устройством сравнения и блоком управления заслонкой выполнен из пластмассы обеспечивающей герметичность от влаги электрических компонентов и имеющем влагозащитные кнопки управления (включения-выключения прибора, установки нормативного уровня закрытия заслонки, градуировки шкалы измерения, по меньшей мере, по одному из загрязняющих веществ). Воздушная заслонка выполнена из пластмассы и смонтирована на салонном воздушном фильтре транспортного средства. Двигатель управления открыванием-закрыванием заслонки имеет влагозащитную конструкцию и монтируется на воздушном фильтре совместно с воздушной заслонкой. Масса устройства всего 450 г.Установка устройства осуществляется в вентиляционное пространство и пространство под облицовкой кузова и салона автомобиля.
Предлагаемая конструкция устройства повышает качество обработки поступающего в салон подвижного состава воздуха и срок службы салонного фильтра путем:
- автоматической регулировки качества поступающего воздуха,
- существенной защиты салонного фильтра от сильно загрязненного воздуха,
- радикального снижения веса и габаритов устройства.
Заявляемое устройство может использоваться в области транспортного машиностроения.