安装于车辆顶部的大气除霾设备的制作方法

文档序号:13743741阅读:183来源:国知局
技术领域本发明涉及一种除霾设备,尤其涉及安装于车辆顶部的大气除霾设备。

背景技术:
大气环境中尘霾的主要污染物是由粉尘、二氧化硫、氮氧化物、有机碳氢化合物等组成的PM2.5气溶胶,由于这些PM2.5污染物可以直接被吸入肺中,因此严重危害人的身体健康,已经成为一个重要的社会问题。中国专利号为201510580937.5的发明专利申请说明书公开了一种用于区域大气空中除霾的负电性膜法聚尘飞行器,其包括遥控飞行器,遥控飞机上有膜法除霾剂罐、计给料器、膜泡风机、负电性膜泡布施器,计给料器分别于膜法除霾剂罐和负电性膜泡布施器相连,膜泡风机与负电性膜泡布施器相连。该飞行器造价高昂、除霾成本高,且除霾区域小、除霾效果比较差。中国专利号为201520490985.0的发明专利说明书公开了一种静电除霾装置,包括电场发生器和集尘器,电场发生器通过电源的驱动产生高压静电场,用于吸附空气中的尘埃粒子,集尘器用于清除电场发生器内积累的灰尘。该静电除霾装置只适用于室内空气净化,不适用于区域大气环境中的除霾。去除空气中的尘埃通常有两种方式:一是过滤介质法,就是通常所说的滤网法;二是电除尘法,其原理是让尘埃带上一种电荷后被带相反电荷的极板吸收。对于去除大气环境中的霾,由于是一种大流通的除尘方式,则不但需要考虑方法的经济性,还需要考虑实施的工程可行性。过滤介质法的风阻比较大,同时存在着介质更新以及损耗等问题,从能耗及经济性方面都缺乏可行性。电除尘法虽然风阻远低于过滤介质法,在能耗方面也因此明显低于过滤介质法,而且也不存在介质更新消耗与收集的尘灰的处理问题,但也存在风机驱动能量消耗过大,及巨大流量的风机的制造与维护等一系列的问题。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种安装于车辆顶部的大气除霾设备,其充分利用了车辆顶部空间位置,且车辆在行驶时所产生的空气流动可作为空气驱动力。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:安装于车辆顶部的大气除霾设备,其特征在于包括位于前侧的等离子静电发生电极对及后侧的金属集尘板组,所述的等离子静电发生电极对包括电晕丝及与之对应的对电极板,在电晕丝通电情形下,等离子静电发生电极对产生等离子静电场并形成等离子静电幕墙,车辆行驶所产生的与车辆相对流动的空气先通过等离子静电幕墙使尘埃粒子带上电荷,再穿过金属集尘板组使带电的尘埃粒子被带相反极性的金属集尘板组吸附而从空气中除去。本发明进一步的优选方案:金属集尘板组由多个金属集尘板间隔平行设置而成,两个金属集尘板之间为气流通道。本发明进一步的优选方案:所述的对电极板及金属集尘板垂直于车顶,并与车顶保持一定的间隙。所述的对电极板、金属集尘板均及车顶共地。本发明进一步的优选方案:所述的大气除霾设备利用车辆电源作为等离子静电发生电源,电源开启与车辆的起动同步,当车辆行驶时开启,当车辆停车时关闭。本发明进一步的优选方案:等离子静电发生电极对的对电极板与电晕丝之间的间距范围在0.2cm~5cm之间。对电极板与电晕丝之间的电压根据对电极板与电晕丝之间的间距实际调整。本发明进一步的优选方案:所述的等离子静电发生电极对前侧安装有可透风的广告牌或防护网罩。本发明进一步的优选方案:所述的金属集尘板为波浪形的波纹板,波纹板的延伸方向与气流通道平行。本发明进一步的优选方案:所述的车辆为大型公交车或中巴车。本发明进一步的优选方案:所述的大气除霾设备安装于车辆前上方,大气除霾设备的外形与车辆融为一体。与现有技术相比,本发明的优点是利用车辆在行驶过程中产生的与车辆相对流动的空气作为空气的驱动力,使雾霾空气在通过由高压电场形成的等离子静电场时使尘埃粒子吸附电离的空气分子而带上电荷,再通过带相反电荷的金属导流集尘板时被吸附而除去。由于利用车辆行驶过程中产生的空气相对流动作为空气驱动力,除去空气中雾霾粒子只需要消耗产生等离子静电场的能量,因此能耗远低于常规技术。附图说明图1为本发明的侧视图;图2为本发明的俯视图。具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。空气分子在高压电场中会发生电离而形成等离子静电场,等离子静电场中的雾霾等尘埃粒子会吸附这些电离的空气分子而带电,当这些带电后的尘埃粒子经过相反电荷的电极板(金属集尘板)表面时会被吸附而除去,这就是等离子静电场除尘的工作原理。等离子静电场除尘对空气中尘埃的颗粒适应性较广,空气中的尘埃粒子从0.01到几十微米均可以除去,霾特别是能进入人体肺部对人体造成危害的是直径在2.5微米以下的微尘(即PM2.5),因此等离子静电场可以轻松除去空气中的霾。等离子静电场除霾时,尽管产生的电压相当高,有的甚至高达几千上万伏,但由于电流比较小,因此产生等离子静电场的能耗并不大,在实际应用中,等离子静电除尘的能量消耗主要来自于驱动空气依次定向通过等离子静电场及金属集尘板的机械驱动能量消耗,这种驱动空气所消耗的能量要远远超过产生等离子静电场的能量,对于大气除霾来说,驱动大气向一个方向运动需要消耗的能量简直是一个天文数字,如果使用常规的风机,尽管等离子装置产生的阻力已经远低于HEPA滤网的阻力、能耗已经大幅度下降,但也不太现实。更何况还需要面对大气中随时变化的风向的问题,以及解决大量的这种巨大功率的风机运行时的城市噪音问题、大量巨大风机建造的技术问题,以及大量风机运行过程中的维护、维修问题等一系列技术、工程与管理等等问题。因此空气驱动问题是等离子静电场大气除霾技术的最大技术瓶颈。本发明是对成熟的等离子静电场除尘技术在大气除霾的工程化应用。通过创造性地利用车辆行驶时空气的相对运动作为空气通过等离子静电场的驱动力,成功解决了等离子静电场除霾的关键技术问题,从而使等离子静电场除霾这项技术得已实用化。实施例:安装于车辆顶部的大气除霾设备,如图1所示,车辆优选为具有顶部的大型公交车或中巴车。包括位于车顶1前侧的等离子静电发生电极对2及后侧的金属集尘板组3,金属集尘板组3位于等离子静电发生电极对2的后侧,等离子静电发生电极对2包括电晕丝21及与之对应的对电极板22,可以水平排列也可以垂直排列,在电晕丝21通电情形下,等离子静电发生电极对2产生等离子静电场并形成迎风的等离子静电幕墙,车辆行驶迎面流动空气依次通过等离子静电幕墙与金属集尘板组3,金属集尘板组3吸附通过等离子静电场时带上电荷的尘埃粒子。车顶上的尘埃在洗车时或雨天即可被冲刷掉。金属集尘板组3由多个金属集尘板31间隔平行设置而成,两个金属集尘板31之间为气流通道32。带电尘埃在通过气流通道时被位于两侧的金属集尘板所吸附。金属集尘板31垂直于车顶1,对电极板22、金属集尘板31以车顶1为共地,可以保证车辆的安全性。等离子静电发生电极对使用车辆电源作为等离子静电发生电源。等离子静电发生电极对2的对电极板2与电晕丝21之间的间距范围在0.2cm~5cm之间,对电极板2与电晕丝21之间的电压根据对电极板2与电晕丝21之间的间距实际调整。等离子静电发生电极对2前侧安装有可透风的广告牌或防护网罩。金属集尘板31为波浪形的波纹板,波纹板的延伸方向与气流通道平行,在车辆行驶过程中,波浪形的金属集尘板增加了金属集尘板表面的空气更新,从而提高除尘埃的效率。尽管需要在空气中造成高电压场,但由于使空气等离子化消耗的电量很少,因此利用等离子静电场除霾具有能耗低的特点,适合于大气中大规模的除霾。等离子除霾还有一个特点,就是在除霾的同时由于等离子作用还可以对空气中的病毒、细菌起到电离使其失去活性,起到杀菌灭毒的作用,尤其在春夏季等流行病季可以起到阻断流行病毒传播的作用。以上对本发明所提供的安装于车辆顶部的大气除霾设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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