城市空气过滤站及基于此的空气过滤方法与流程

本发明涉及空气净化技术领域，尤其是涉及一种城市空气过滤站及基于此的空气过滤方法。

背景技术：

目前中国正处在经济飞速发展的时代，工业废气、汽车尾气、扬尘及建筑粉尘等大气污染无时无刻不在危害着城市居民的呼吸健康。

人们已知由于大气中高浓度颗粒物或微粒引起的大气污染，即空气中悬浮的固体或液体颗粒混合物。所述颗粒或微粒具有等于或低于10微米的特征直径，一般被称为PM10。具有等于或低于2.5微米特征直径的微粒被定义为PM2.5。

PM10或PM2.5的发散源是自然源，例如，土壤腐蚀，花粉或孢子粉传播，或人类的活动。特别是在城市区域，这样的物质主要是通过内燃机、加热系统、工业散热及因交通导致的路表面磨损产生。

PM10以及最重要的PM2.5对人类非常危险，他们会引起过敏、炎症或慢性呼吸道疾病。PM10还会引起大气物理性能的改变，如可见度、光的反射及折射。它会影响到达地球的光的辐射性和类型，易形成雾或云，甚至酸雨。

PM2.5的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响，与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

目前出现各种用于空气处理和净化的方法和装置，主要是空气净化器，可有效改善使用环境内空气的灰尘、花粉及其他小颗粒物。但是目前的空气净化器均为适用于室内、车间等小型场所使用的小型空气净化器，不能适用于城市内空气净化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种城市空气过滤站及基于此的空气过滤方法，以消除城市户外区域空气中的颗粒物及其他污染物。

本发明提供的一种城市空气过滤站，包括：

吸入装置，用于通过吸入口吸入污染空气；

预处理装置，用于过滤处理吸入的污染空气中PM10及以上的大颗粒物；

过滤装置，用于过滤和处理吸入的污染空气；

一个或多个排气口，用于将过滤后的空气散发到大气中；

吸入的污染空气，分别经过预处理装置和过滤装置的处理后，经过排气口散发到大气中。

优选地，所述预处理装置，包括一组或多组荷电极片组，用于吸附污染空气中PM10及以上的大颗粒物；

以及设置在荷电极片组下方的灰尘收集装置，所述灰尘收集装置用于收集荷电极片组吸附的PM10及以上的大颗粒物。

优选地，所述荷电极片组包括荷正电极片组和荷负电极片组；

所述荷正电极片组，包括多个中心位于同一水平面且竖向间隔设置的的荷正电极片；

所述荷负电极片组，包括多个中心位于同一水平面且竖向间隔设置的荷负电极片；

所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的上方或下方，荷正电极片组和荷负电极片组之间设置有用于通过污染空气的间隙；

当所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的上方时，荷正电极片组的下端低于荷负电极片组的上端；

当所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的下方时，荷负电极片组下端低于荷正电极片组的上端。

优选地，所述荷正电极片和荷负电极片为弧形电极片。

优选地，所述灰尘收集装置包括灰尘收集容器和用于打开或关闭所述灰尘收集容器收集口的动力阀板；

当荷电极片组带电时，动力阀板关闭所述灰尘收集容器收集口；

当荷电极片组带不带电时，动力阀板打开所述灰尘收集容器收集口。

优选地，本发明还包括用于指挥或控制预处理装置、过滤装置和吸入装置的工作的控制器。

优选地，本发明还包括检测装置，用于检测吸入装置的动力和/或待污染空气的气流压力和/或流速的参数，并将检测到的数据传递给控制器，当检测到的数据低于设定值时，控制器发出需要更换和/或维护预处理装置和/或过滤装置的信号。

优选地，所述过滤装置包括依次设置的：

粗效过滤器，用于过滤PM5及以上的颗粒物；

中效过滤器，用于过滤PM2.5及以上的颗粒物；

静电过滤器，用于过滤PM2.5以下的颗粒物。

优选地，灰尘收集装置还包括灰尘收集漏斗，所述灰尘收集漏斗的下端与灰尘收集容器的收集口连通。

优选地，所述的吸入装置为一个或多个风机，风机设置在吸入口或排气口内侧。

本发明提供的一种基于城市空气过滤站的空气过滤方法，包括以下步骤：

吸入取自城市环境的污染空气；

过滤和/或处理吸入的空气中PM10及以上的大颗粒物；

过滤和/或处理吸入的空气中PM0.3到PM5之间的颗粒物；

将处理过的没有灰尘的空气散发到大气中。

本发明提供的城市空气过滤站及基于此的空气过滤方法，是一种通过在城市的合理布点安装，就能达到净化城市空气、降低PM指数的大型空气处理设备，保证了人类的生活环境，为构建绿色环保城市起到很好的作用。

本发明中预处理装置，能将污染空气中的PM10及以上的大颗粒物过滤掉，减小了过滤装置的压力，过滤过程中不需要频繁的进行维护工作，减下了本发明的运行成本，提高了本发明的过滤效率。

本发明中动力阀板结构和原理的设置，使得荷电极片组进行过滤吸附工作时，收集在灰尘收集容器内的灰尘不会在电荷及空气气流的作用下飞出灰尘收集容器，造成过滤后空气的二次污染。当荷电极片组不进行过滤吸附工作时，动力阀板打开，吸附在荷电极片组上的灰尘在重力的作用下，落入灰尘收集容器收集口内，实现预处理装置的自清洗功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的城市空间过滤站结构示意图；

图2为本发明中荷电极片组的结构示意图；

图3为本发明中荷正电极片和荷负电极片的结构示意图；

图4为本发明中预处理装置的结构示意图；

图5为本发明提供的基于城市空间过滤站的空气过滤方法的流程图。

附图标记：

1-壳体； 2-吸入口； 3-排气口；

4-预处理装置； 5-过滤装置； 6-吸入装置；

11-隔断； 41-荷电极片组； 42-灰尘收集装置；

421-灰尘收集容器； 422-动力阀板； 423-灰尘收集漏斗；

51-粗效过滤器； 52-中效过滤器； 53-静电过滤器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明提供的城市空间过滤站结构示意图；图2为本发明中荷电极片组的结构示意图；图3为本发明中荷正电极片和荷负电极片的结构示意图；图4为本发明中预处理装置的结构示意图；图5为本发明提供的基于城市空间过滤站的空气过滤方法的流程图。

如图1-4所示，本发明提供的一种城市空气过滤站，包括：

吸入装置6，用于通过吸入口2吸入污染空气；

预处理装置54，用于过滤处理吸入的污染空气中PM10及以上的大颗粒物；

过滤装置，用于过滤和处理吸入的污染空气5；

一个或多个排气口3，用于将过滤后的空气散发到大气中；

吸入的污染空气，分别经过预处理装置54和过滤装置5的处理后，经过排气口3散发到大气中。

本发明提供的城市空气过滤站及基于此的空气过滤方法，是一种通过在城市的合理布点安装，就能达到净化城市空气、降低PM指数的大型空气处理设备，保证了人类的生活环境，为构建绿色环保城市起到很好的作用。

本发明中预处理装置54，能将污染空气中的PM10及以上的大颗粒物过滤掉，减小了过滤装置5的压力，过滤过程中不需要频繁的进行维护工作，减下了本发明的运行成本，提高了本发明的过滤效率。

本发明提供的城市过滤站还包括壳体1，所述壳体1内部至少设置一个隔断11，适用于将内部空间大致分成一个预过滤腔和至少一个过滤腔，所述吸入口2设置在预过滤腔上方。本实施例中隔断11具有一个或多个通孔，用于提供壳体1内部预过滤腔和过滤腔之间的连通。

所述预处理装置54，包括一组或多组荷电极片组41，用于吸附污染空气中PM10及以上的大颗粒物；

以及设置在荷电极片组41下方的灰尘收集装置42，所述灰尘收集装置42用于收集荷电极片组41吸附的PM10及以上的大颗粒物。

如图2和图3所示，所述荷电极片组41包括荷正电极片组和荷负电极片组；

所述荷正电极片组，包括多个中心位于同一水平面且竖向间隔设置的的荷正电极片；

所述荷负电极片组，包括多个中心位于同一水平面且竖向间隔设置的荷负电极片；

所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的上方或下方，荷正电极片组和荷负电极片组之间设置有用于通过污染空气的间隙；

当所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的上方时，荷正电极片组的下端低于荷负电极片组的上端；

当所述荷正电极片组设置于荷负电极片组的下方时，荷负电极片组下端低于荷正电极片组的上端。

所述荷正电极片和荷负电极片为弧形电极片。

所述灰尘收集装置42包括灰尘收集容器421和用于打开或关闭所述灰尘收集容器421收集口的动力阀板422；

当荷电极片组41带电时，动力阀板422关闭所述灰尘收集容器421收集口；

当荷电极片组41带不带电时，动力阀板422打开所述灰尘收集容器421收集口。

本实施例中，当荷电极片组41带电时，动力阀板422关闭所述灰尘收集容器421收集口；当荷电极片组41带不带电时，动力阀板422打开所述灰尘收集容器421收集口。动力阀板422结构和原理的设置，使得荷电极片组41进行过滤吸附工作时，收集在灰尘收集容器421内的PM10及以上的大颗粒物不会在电荷及空气气流的作用下飞出灰尘收集容器421，造成过滤后空气的二次污染。当荷电极片组41不进行过滤吸附工作时，动力阀板422打开，吸附在荷电极片组41上的PM10及以上的大颗粒物在重力的作用下，落入灰尘收集容器421收集口内，实现预处理装置54的自清洗功能。

本发明还包括用于指挥或控制预处理装置54、过滤装置5和吸入装置6的工作的控制器。

本发明还包括检测装置，用于检测吸入装置6的动力和/或待污染空气的气流压力和/或流速的参数，并将检测到的数据传递给控制器，当检测到的数据低于设定值时，控制器发出需要更换和/或维护预处理装置54和/或过滤装置5的信号。

所述过滤装置5包括依次设置的：

粗效过滤器51，用于过滤PM5及以上的颗粒物；

中效过滤器52，用于过滤PM2.5及以上的颗粒物；

静电过滤器53，用于过滤PM2.5以下的颗粒物。

本实施例中，过滤装置5还包括设置在静电过滤器53后的一个或多个UV灯管，具有杀菌消毒的作用。

灰尘收集装置42还包括灰尘收集漏斗423，所述灰尘收集漏斗423的下端与灰尘收集容器421的收集口连通。

灰尘收集漏斗423主要是扩大灰尘收集容器421的收集口的收集面积，使得灰尘更容易落入灰尘收集容器421的收集口内。

所述的吸入装置6为一个或多个风机，风机设置在吸入口2或排气口3内侧。

如图5所示，本发明提供的一种基于城市空气过滤站的空气过滤方法，包括以下步骤：

吸入取自城市环境的污染空气；

过滤和/或处理吸入的空气中PM10及以上的大颗粒物；

过滤和/或处理吸入的空气中PM0.3到PM5之间的颗粒物；

将处理过的没有灰尘的空气散发到大气中。

本发明的工作原理如下：

本发明提供地城市空气过滤站在控制器的控制下进行过滤或清洗、维修工作。本发明进行空气过滤时，污染空气从吸入口2进入，此时，荷电极片组41带电，污染空气在荷电极片组41的作用下过滤掉PM10及以上的大颗粒物，经预处理装置54过滤后的空气经壳体1隔断11上的通孔进入过滤腔，分别经过粗效过滤器51，过滤掉PM5及以上的颗粒物；中效过滤器52，过滤掉PM2.5及以上的颗粒物；静电过滤器53，过滤掉PM1及以上的颗粒物；游离灯管，对过滤后的空气进行杀菌消毒。在过滤的过程中，检测装置，用于检测吸入装置6的动力和/或待污染空气的气流压力和/或流速的参数，并将检测到的数据传递给控制器，当检测到的数据低于设定值时，控制器发出需要更换和/或维护预处理装置54和/或过滤装置5的信号。预处理装置54的清洗，只需使荷电极片组41不带电，吸附在荷电极片组41上的PM10及以上的大颗粒物在重力的作用下，落入灰尘收集容器421收集口内，实现预处理装置54的自清洗功能。过滤装置5的维护，则需要取出相应的过滤器进行维护工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。