一种整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及检测认证技术领域，尤其是涉及一种整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法。

背景技术

当前国内的汽车过滤性能还停留在行业推荐性技术要求QCT998和推荐性国标GBT32085.1的零件级水平，针对的也仅仅是汽车空调滤清器和较大颗粒的沙尘过滤。在现阶段国内并没有针对整车级的颗粒物过滤防护的检测方法和认证要求。然而国内车企早就意识到了空气过滤对整车驾驶舱内空气质量的重要性，纷纷摸索研发了各种改善车内空气质量的技术手段，但是在第三方检测认证方面还没有顺应技术趋势的检测认证方法，为车企和其供应链提供相应服务，同时为消费者对这方面的认知提供专业指导和保障。

由于类似新冠这样的传染疾病存在通过飞沫甚至可能通过气溶胶传染的风险，让车企和消费者更加意识到汽车对颗粒物过滤防护的重要性，目前一些车企需要了解如何把整车的颗粒物过滤防护做到像KN95口罩一样，从而提供给消费者更好的产品。客观上，消费者也需要有独立的第三方能够验证和甄别市场上各家车企宣称的所谓达到N95/N99口罩级的防护，是否值得信赖。可见市场上制造商和消费者对整车级空气过滤防护的重视和需求已经成为主流趋势，对应的检测标准和认证需求迫在眉睫。

中国专利CN104691281A公布了一种监测滤净系统和控制方法，车窗系统设在车门内对整车控制器的检测标准设定预设标准值；整车控制器发送检测信号给检测传感器组进行车辆外部空气质量检测，并形成检测结果；将检测传感器组检测到汽车外部空气中的气体的检测结果传送给整车控制器，整车控制器对气体检测结果与预设标准进行对比；当检测结果超出预设标准值范围外时，车窗系统控制所有车窗关闭；空气滤净系统过滤外部进入的空气并净化车内空气质量；该专利的益处为：通过检测传感器组的检测，以及整车控制器的控制，通过简单操作即可完成对车外空气监测以及车内滤净工作，另外，监测到外部空气环境良好且温度适宜，则自动控制车窗打开，避免长时间使用滤净系统，大大降低了整车制造的成本。然而上述装置是一种控制系统，并不能对整车的空气过滤系统以及车内的压力进行检测。

发明内容

基于现有技术中缺乏针对汽车气溶胶过滤防护进行测试的现状，本发明提供一种整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法。本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置除了能够检测汽车气溶胶过滤防护效果以外，还能够对车内的尘埃粒子、颗粒物质量浓度、气态污染物质量浓度以及车内的压力进行检测。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种整车级气溶胶过滤防护测试装置，包括用于容纳待检测整车的整车检测箱体，所述整车检测箱体还通过管路连通气溶胶发生器，所述气溶胶发生器用于向整车检测箱体内部释放试验用气溶胶，所述整车检测箱体还通过管路连接扫描电迁移率粒径谱仪，所述待检测整车内同样设置有扫描电迁移率粒径谱仪，所述扫描电迁移率粒径谱仪分别用于检测所述整车检测箱体以及待检测整车内的气溶胶浓度，进而评估不同车辆状态下，车外环境中的气溶胶是否会进入车内。

在本发明的一个实施方式中，在所述待检测整车内还设置有车内气溶胶收纳通道，所述车内气溶胶收纳通道与车内的扫描电迁移率粒径谱仪连接，所述车内气溶胶收纳通道用于将待检测整车内气体通入扫描电迁移率粒径谱仪。

在本发明的一个实施方式中，优选地，所述车内气溶胶收纳通道为敞口结构，一端开口大，而与车内的扫描电迁移率粒径谱仪连接的一端开口小。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体还通过管路顺序连接试验气体容纳箱和风机，所述试验气体容纳箱用于放置试验用气体，所述风机用于将所述试验气体容纳箱内的试验用气体吹入所述整车检测箱体内待检测整车防护性能的测试。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体还通过管路连接温控箱，所述温控箱用于调控所述整车检测箱体内部的温度，以实现不同温度下的测试。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体设有检测箱体启闭门，所述检测箱体启闭门用于实现待检测整车的进出。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体以及待检测整车内分别设置有激光尘埃粒子计数器，用于检测不同实验条件下整车检测箱体内部以及待检测整车内部的尘埃粒子数量。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体以及待检测整车内分别设置有颗粒物质量浓度测试仪，用于检测不同实验条件下整车检测箱体内部以及待检测整车内部的颗粒物质量浓度。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体以及待检测整车内分别设置有气体压力传感器，用于检测不同实验条件下整车检测箱体内部以及待检测整车内部的压力，以检测不同实验条件下待检测整车内外部的压力。

在本发明的一个实施方式中，所述整车检测箱体还通过气体排出管路连接过滤装置，所述气体排出管路上设置有单向阀，所述单向阀用于控制气体流向只能是由整车检测箱体内部流向外部，所述过滤装置用于将整车检测箱体内的实验气体过滤后再排放。

本发明还提供一种整车级气溶胶过滤防护测试方法，基于整车级气溶胶过滤防护测试装置来进行，

所述整车级气溶胶过滤防护测试装置包括用于容纳待检测整车的整车检测箱体，所述整车检测箱体还通过管路连通气溶胶发生器，所述气溶胶发生器用于向整车检测箱体内部释放试验用气溶胶，所述整车检测箱体还通过管路连接扫描电迁移率粒径谱仪，所述待检测整车内同样设置有扫描电迁移率粒径谱仪；所述整车检测箱体还通过管路顺序连接试验气体容纳箱和风机，所述试验气体容纳箱用于放置试验用气体，所述风机用于将所述试验气体容纳箱内的试验用气体吹入所述整车检测箱体内；所述整车检测箱体还通过管路连接温控箱；所述整车检测箱体设有检测箱体启闭门；所述整车检测箱体以及待检测整车内分别设置有激光尘埃粒子计数器、颗粒物质量浓度测试仪及气体压力传感器，所述整车检测箱体还通过气体排出管路连接过滤装置，所述气体排出管路上设置有单向阀；

所述整车级气溶胶过滤防护测试方法包括以下步骤：

S1、将待检测整车驶入整车检测箱体内，关闭检测箱体启闭门；

S2、打开气溶胶发生器，在待检测整车的空调系统以及通风系统开启状态下，利用扫描电迁移率粒径谱仪检测待检测整车内外的气溶胶浓度，进而评估不同车辆状态下，车外环境中的气溶胶是否会进入车内，以判断待检测整车能否达到口罩的防护能力和防护效率；

S3、控制待检测整车的车窗或车门的开启状态，以检测不同车窗或车门的开启状态下，待检测整车的空调系统以及通风系统能否将开窗进入车内密闭空间的空气通过内循环过滤掉，以及能否利用空调系统对驾驶舱内系统进行过滤；

S4、打开激光尘埃粒子计数器、颗粒物质量浓度测试仪，检测不同实验条件下整车检测箱体内部以及待检测整车内部的尘埃粒子数量以及颗粒物质量浓度，继而判断待检测整车在不同使用条件下能够满足设定的标准；

S5、打开气体压力传感器，检测不同实验条件下整车检测箱体内部以及待检测整车内部的压力，以检测不同实验条件下待检测整车内外部的压力，进而检测车内气压是否高于外部气压，即验证车的空调打开下车内是否是微正压的环境；

S6、试验结束后，打开单向阀以及过滤装置，将所述整车检测箱体内的气体排出。

在以上测试过程中，可以打开温控箱，通过所述温控箱调控所述整车检测箱体内部的温度，以实现不同温度下的测试。

在以上测试过程中，待检测整车内部可以有操作人员进行操作，也可以通过外部通讯控制的方式来控制，如果有操作人员时，操作人员需要进行必要的防护。

在以上测试过程中，对于整车的空调系统以及通风系统的检测操作可以参考家用空调空气净化器的检测标准。

在以上测试过程中，对于整车的气溶胶过滤防护测试的标准可以参考KN95口罩标准GB2626。基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，将GB2626个原本针对口罩的检测标准可以应用到汽车的空调滤清器上，从而保证无论对大颗粒的沙尘还是细微颗粒的氯化钠气溶胶都能验证待检测的汽车能否达到95％以上的颗粒物过滤效率。

此外，对于拥有KN95口罩级的空调滤清器，采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，通过不同的车辆状态(例如启动与否、是否开关门窗等)，可以测试汽车进风时污浊空气是否会绕过空调滤清器，从通风管路的缝隙和泄漏点被吸入车内；以及当必要的短暂开门开窗无法避免时，车内通风系统能否迅速有效地净化流入车内的可能污浊的空气；同时还可以检测过滤后的空气质量是否会因驾驶舱气密性而受到污染。所有关于车辆能否真正实现有效防护的不同可能性都可以进行有效的针对性实验和检测。

本发明提供的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够对于整车的气溶胶过滤防护进行检测，而不仅仅是是针对汽车的零件，突破了现有技术的障碍，采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，可以用于指导和验证汽车对空气的过滤防护性能是否真的能达到KN95口罩的水平。采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够将KN95口罩标准GB2626应用到汽车的空调滤清器检测上。

与现有技术相比，本发明的技术优势体现在以下方面：

1、基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能验证待检测的汽车能否将大颗粒的沙尘或细微颗粒的氯化钠气溶胶都达到95％以上的颗粒物过滤效率。

2、基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够监测评估装有空调滤清器的空调通风管路是否会因泄露而吸入驾驶舱外污浊空气。

3、基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够监测评估车内的通风系统是否具有和市场上优质空气净化器同等的净化效率，以应对因无法避免的开门开窗而流入车内的可能污浊的空气，并且并在此基础上可以制定出符合汽车特点的快速直观的衡量方法。

4、基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够设计出一种能够验证驾驶舱是否会因为泄漏点而漏入车外未经过滤空气的实验方法。

本发明提供的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，从空调滤清器的零件级检测出发，延伸到汽车空调总成的组件级检测，最终上升到对整个驾驶舱防护的检测认证，基于本发明整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，后续开发的相应的检测标准将是填补技术空白。基于本发明整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够验证整车是否可以给驾乘者提供整车级而不是零件级的颗粒物和气溶胶过滤防护。本发明提供的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法的推广应用以及深入研究，将极好地满足汽车企业和消费者的需求，也将创造出可观的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例1中整车级气溶胶过滤防护测试装置结构示意图。

图中标号所示：1、整车检测箱体；2、待检测整车；3、扫描电迁移率粒径谱仪；4、过滤装置；5、单向阀；6、气溶胶发生器；7、风机；8、试验气体容纳箱；9、温控箱；10、车内气溶胶收纳通道；11、激光尘埃粒子计数器；12、颗粒物质量浓度测试仪；13、气体压力传感器；14、检测箱体启闭门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

参考图1，本实施例提供一种整车级气溶胶过滤防护测试装置，包括用于容纳待检测整车2的整车检测箱体1，所述整车检测箱体1还通过管路连通气溶胶发生器6，所述气溶胶发生器6用于向整车检测箱体1内部释放试验用气溶胶，所述整车检测箱体1还通过管路连接扫描电迁移率粒径谱仪3，所述待检测整车2内同样设置有扫描电迁移率粒径谱仪3，所述扫描电迁移率粒径谱仪3分别用于检测所述整车检测箱体1以及待检测整车2内的气溶胶浓度，进而评估不同车辆状态下，车外环境中的气溶胶是否会进入车内。

本实施例中，在所述待检测整车2内还设置有车内气溶胶收纳通道10，所述车内气溶胶收纳通道10与车内的扫描电迁移率粒径谱仪3连接，所述车内气溶胶收纳通道10用于将待检测整车2内气体通入扫描电迁移率粒径谱仪3。优选地，所述车内气溶胶收纳通道10为敞口结构，一端开口大，而与车内的扫描电迁移率粒径谱仪3连接的一端开口小。

本实施例中，所述整车检测箱体1还通过管路顺序连接试验气体容纳箱8和风机7，所述试验气体容纳箱8用于放置试验用气体，所述风机7用于将所述试验气体容纳箱8内的试验用气体吹入所述整车检测箱体1内待检测整车2防护性能的测试。所述整车检测箱体1还通过管路连接温控箱9，所述温控箱9用于调控所述整车检测箱体1内部的温度，以实现不同温度下。

本实施例中，所述整车检测箱体1设有检测箱体启闭门14，所述检测箱体启闭门14用于实现待检测整车2的进出。

本实施例中，所述整车检测箱体1以及待检测整车2内分别设置有激光尘埃粒子计数器11，用于检测不同实验条件下整车检测箱体1内部以及待检测整车2内部的尘埃粒子数量。所述整车检测箱体1以及待检测整车2内分别设置有颗粒物质量浓度测试仪12，用于检测不同实验条件下整车检测箱体1内部以及待检测整车2内部的颗粒物质量浓度。所述整车检测箱体1以及待检测整车2内分别设置有气体压力传感器13，用于检测不同实验条件下整车检测箱体1内部以及待检测整车2内部的压力，以检测不同实验条件下待检测整车2内外部的压力。

本实施例中，所述整车检测箱体1还通过气体排出管路连接过滤装置4，所述气体排出管路上设置有单向阀5，所述单向阀5用于控制气体流向只能是由整车检测箱体1内部流向外部，所述过滤装置4用于将整车检测箱体1内的实验气体过滤后再排放。

本实施例还提供整车级气溶胶过滤防护测试方法，基于整车级气溶胶过滤防护测试装置来进行，

所述整车级气溶胶过滤防护测试方法包括以下步骤：

S1、将待检测整车2驶入整车检测箱体1内，关闭检测箱体启闭门14；

S2、打开气溶胶发生器6，在待检测整车2的空调系统以及通风系统开启状态下，利用扫描电迁移率粒径谱仪3检测待检测整车2内外的气溶胶浓度，进而评估不同车辆状态下，车外环境中的气溶胶是否会进入车内，以判断待检测整车2能否达到口罩的防护能力和防护效率；

S3、控制待检测整车2的车窗或车门的开启状态，以检测不同车窗或车门的开启状态下，待检测整车2的空调系统以及通风系统能否将开窗进入车内密闭空间的空气通过内循环过滤掉，以及能否利用空调系统对驾驶舱内系统进行过滤；

S4、打开激光尘埃粒子计数器11、颗粒物质量浓度测试仪12，检测不同实验条件下整车检测箱体1内部以及待检测整车2内部的尘埃粒子数量以及颗粒物质量浓度，继而判断待检测整车2在不同使用条件下能够满足设定的标准；

S5、打开气体压力传感器13，检测不同实验条件下整车检测箱体1内部以及待检测整车2内部的压力，以检测不同实验条件下待检测整车2内外部的压力，进而检测车内气压是否高于外部气压，即验证车的空调打开下车内是否是微正压的环境；

S6、试验结束后，打开单向阀5以及过滤装置4，将所述整车检测箱体1内的气体排出。

在以上测试过程中，可以打开温控箱，通过所述温控箱调控所述整车检测箱体内部的温度，以实现不同温度下的测试。

在以上测试过程中，待检测整车内部可以有操作人员进行操作，也可以通过外部通讯控制的方式来控制，如果有操作人员时，操作人员需要进行必要的防护。

在以上测试过程中，对于整车的空调系统以及通风系统的检测操作可以参考家用空调空气净化器的检测标准。

在以上测试过程中，对于整车的气溶胶过滤防护测试的标准可以参考KN95口罩标准GB2626。基于本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，将GB2626个原本针对口罩的检测标准可以应用到汽车的空调滤清器上，从而保证无论对大颗粒的沙尘还是细微颗粒的氯化钠气溶胶都能验证待检测的汽车能否达到95％以上的颗粒物过滤效率。

此外，对于拥有KN95口罩级的空调滤清器，采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，通过不同的车辆状态(例如启动与否、是否开关门窗等)，可以测试汽车进风时污浊空气是否会绕过空调滤清器，从通风管路的缝隙和泄漏点被吸入车内；以及当必要的短暂开门开窗无法避免时，车内通风系统能否迅速有效地净化流入车内的可能污浊的空气；同时还可以检测过滤后的空气质量是否会因驾驶舱气密性而受到污染。所有关于车辆能否真正实现有效防护的不同可能性都可以进行有效的针对性实验和检测。

本实施例提供的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够对于整车的气溶胶过滤防护进行检测，而不仅仅是是针对汽车的零件，突破了现有技术的障碍，采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，可以用于指导和验证汽车对空气的过滤防护性能是否真的能达到KN95口罩的水平。采用本发明的整车级气溶胶过滤防护测试装置及测试方法，能够将KN95口罩标准GB2626应用到汽车的空调滤清器检测上。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。