一种城市道路汽车尾气多级净化装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种城市道路汽车尾气多级净化装置，本装置能够根据现场检测到的空气质量数据进行智能开启和关闭城市道路汽车尾气多级净化装置，而且还可以通过变频可调速风扇来实时调节净化装置的进气量，同时采用温差发电技术对净化装置中的余热进行利用，符合环保节能的原则，对于城市道路中汽车尾气排放对大气环境的污染问题，提供了一种有效的解决方案。
【专利说明】
一种城市道路汽车尾气多级净化装置
技术领域
[0001]本发明涉及汽车尾气净化领域，具体来说，涉及到一种城市道路汽车尾气多级净化装置。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车保有量的不断增加，由汽车发动机燃烧后排放的尾气中含有很多污染物，对大气环境造成了持续严重的影响，尤其在城市中车辆集中区域，汽车尾气排放是形成雾霾、光化学烟雾、酸雨、等环境空气质量问题的重要原因，比如北京及周边地区PM2.5严重超标。虽然我国要求在用车环保检测合格后才能上路，但城市道路上还是不乏存在很多尾气超标车辆，尤其在十指路口、T形路口等交通流量大的地方，不仅等待车辆较多，而且其怠速排放的尾气中污染物更多。
[0003]因此，如何降低城市道路中汽车尾气排放对大气环境的污染，已成为现在急需解决的问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种城市道路汽车尾气多级净化装置，该装置从上到下分三层，上层从左到右依次为空气质量监测单元和温差发电组模块，中间层从左到右依次连接为进气管、前风扇、进风口气体浓度传感器、除尘过滤器、催化反应器、吸附器、后风扇、出风口气体浓度传感器和出气管，下层从左到右依次为主控单元、储能模块、充电适配模块、电源模块;上述各部分均固定于外壳及内部支架上；
[0005]其中，
[0006]所述空气质量监测单元用于监测所处路面的空气质量状况，并将实时的监测数据传输至主控单元；
[0007]所述温差发电组模块利用城市道路空气净化装置中催化反应释放的热量发电，并把转换后的能量传输至充电适配模块;温差发电组模块均布于催化反应器外围，由多块温差发电片用串并联的方式组成，且与催化反应器及外壳之间的空隙设置有散热片，该模块利用催化反应器的余热发电；多块温差发电片的组成模式可配合充电适配模块而改变；
[0008]所述前风扇用于把路面空气吸入装置中净化，同时与主控单元连接；
[0009]所述后风扇用于排出装置净化后的气体，同时与主控单元连接；
[0010]所述进风口气体浓度传感器检测进风口中的气体浓度，并传输至主控单元；
[0011 ]所述除尘过滤器为多层可拆卸式结构，采用208涤纶绒布；
[0012]所述催化反应器为可拆卸式结构，采用纳米级介孔材料为催化剂的载体；
[0013]所述吸附器为可拆卸式结构，吸附器采用活性炭吸附剂，用于去除前级催化反应器未去除的醇酚醛等残留污染物；
[0014]所述出风口气体浓度传感器检测出风口中的气体浓度，并传输至主控单元；
[0015]主控单元，分别与前风扇、后风扇、进风口气体浓度传感器、出风口气体浓度传感器、储能模块、充电适配模块和电源模块连接，用于实时控制前风扇与后风扇，并通过出风口气体浓度传感器与进风口气体浓度传感器采集的数据监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态；
[0016]所述储能模块用于存储充电适配模块充入的电能(电能来自温差发电组模块或者电源模块);
[0017]所述充电适配模块把温差发电组模块或者电源模块提供的电能量经过稳压稳流后充入储能模块；
[0018]电源模块为整个装置供电。
[0019]进一步的，所述装置的下面连接有带轮小车，方便移动。
[0020]进一步的，所述前风扇和后风扇为变频可调速风扇，可以实时调节净化装置的进气量。
[0021]进一步的，所述各级净化器为可拆卸式结构，便于定时更换及回收再利用。
[0022]进一步的，主控单元监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态的具体步骤包括，进风口气体浓度传感器和出风口气体浓度传感器分别将检测的进风口、出风口气体浓度数据传输至主控单元，主控单元对比两者数据差值AC，若大于设定阈值Cr，说明净化效率正常，则多级净化组件不需要回收或更换，否则，系统中报警模块提示回收或更换多级净化组件。
[0023]与现有技术相比，本发明能够根据现场检测到的空气质量数据进行智能开启和关闭城市道路汽车尾气多级净化装置，而且还可以通过变频可调速风扇来实时调节净化装置的进气量，本发明中的各级净化器为可拆卸式结构，便于定期更换及回收再利用，同时采用温差发电技术对净化装置中的余热进行利用。
[0024]本发明可放置与城市中各主要路段，比如流量大的路段、十指路口、T形路口等，也可根据全市范围所有路段的车流量、空气质量监测情况等，分段布设，分比例布设。本发明不仅有效降低了城市道路中汽车尾气排放对大气的污染，同时尽量回收利用各种资源和能量，符合环保节能的原则，对于城市道路中汽车尾气排放对大气环境的污染问题，提供了一种有效的解决方案。
【附图说明】
[0025]图1为城市道路汽车尾气多级净化装置结构示意图；
[0026]进气管一1、路面空气质量监测单元一2、主控单元一3、前风扇一4、后风扇一5、进风口气体浓度传感器一 6、出风口气体浓度传感器一 7、除尘过滤器一 8、催化反应器一 9、吸附器一 10、出气管一 11、温差发电组模块一 12、储能模块一 13、充电适配模块一 14、电源模块一15、夕卜壳一16。
【具体实施方式】
[0027]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0028]如图1所示，本申请请求保护一种城市道路汽车尾气多级净化装置，该装置从上到下分三层，上层从左到右依次为空气质量监测单元(2)和温差发电组模块(12)，中间层从左到右依次连接为进气管(I)、前风扇(4)、进风口气体浓度传感器(6)、除尘过滤器(8)、催化反应器(9)、吸附器(10)、后风扇(5)、出风口气体浓度传感器(7)和出气管(11)，下层从左到右依次为主控单元(3)、储能模块(13)、充电适配模块(14)、电源模块(15);上述各部分均固定于外壳(16)及内部支架上；
[0029]其中，
[0030]空气质量监测单元用于监测所处路面的空气质量状况，并将实时的监测数据传输至主控单元；
[0031]所述温差发电组模块利用城市道路空气净化装置中催化反应释放的热量发电，并把转换后的能量传输至充电适配模块；
[0032]温差发电组模块均布于催化反应器外围，由多块温差发电片用串并联的方式组成，且与催化反应器及外壳之间的空隙设置有散热片，该模块利用催化反应器的余热发电；该模块的结构在保证散热的同时增加两侧温差，提高发电效率，多块温差发电片的组成模式可配合充电适配模块而改变。
[0033]所述前风扇用于把路面空气吸入装置中净化，同时与主控单元连接；
[0034]所述后风扇用于排出装置净化后的气体，同时与主控单元连接；
[0035]所述前风扇和后风扇均采用变频可调速风扇；
[0036]所述进风口气体浓度传感器检测进风口中的气体浓度，并传输至主控单元；
[0037]所述除尘过滤器为多层可拆卸式结构，采用208涤纶绒布;这种方式便于定期更换及回收再利用。
[0038]所述催化反应器为可拆卸式结构，采用纳米级介孔材料为催化剂的载体;该结构不仅表面积大，催化效率高，而且使用寿命长，可回收再利用。
[0039]所述吸附器为可拆卸式结构，吸附器采用活性炭吸附剂，用于去除前级催化反应器未去除的醇酚醛等残留污染物。该吸附剂吸附性能强，可回收后脱附再利用。
[0040]所述出风口气体浓度传感器检测出风口中的气体浓度，并并检测数据传输至主控单元；
[0041 ]主控单元，分别与前风扇、后风扇、进风口气体浓度传感器、出风口气体浓度传感器、储能模块、充电适配模块和电源模块连接，用于实时控制前风扇与后风扇，并通过出风口气体浓度传感器与进风口气体浓度传感器采集的数据监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态；
[0042]进气口气体浓度传感器和出气口气体浓度传感器分别将检测的进气口、出气口气体浓度数据传输至主控单元，主控单元对比两者数据差值AC，若大于设定阈值Cr，说明净化效率正常，则多级净化组件不需要回收或更换，否则，系统中报警模块提示回收或更换多级净化组件；
[0043]所述储能模块用于存储充电适配模块充入的电能(电能来自温差发电组模块或者电源模块);
[0044]所述充电适配模块把温差发电组模块或者电源模块提供的电能量经过稳压稳流后充入储能模块；
[0045]电源模块为整个装置供电。
[0046]所述智能型城市道路汽车尾气多级净化装置的下面连接有带轮小车，方便移动。
[0047]本发明工作原理是主控单元接收路面空气质量监测单元采集的数据，经过处理分析后，实时控制前风扇与后风扇，并通过出风口气体浓度传感器与进风口气体浓度传感器采集的数据监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态，温差发电组模块利用催化反应器的余热发电，并存储与储能模块中供本装置使用。
[0048]与现有技术相比，本发明能够根据现场检测到的空气质量数据进行智能开启和关闭城市道路汽车尾气多级净化装置，而且还可以通过变频可调速风扇来实时调节净化装置的进气量，本发明中的各级净化器为可拆卸式结构，便于定期更换及回收再利用，同时采用温差发电技术对净化装置中的余热进行利用。
[0049]本装置可放置与城市中各主要路段，比如流量大的路段、十指路口、T形路口等，也可根据全市范围所有路段的车流量、空气质量监测情况等，分段布设，分比例布设。
[0050]本发明不仅有效降低了城市道路中汽车尾气排放对大气的污染，同时尽量回收利用各种资源和能量，符合环保节能的原则，对于城市道路中汽车尾气排放对大气环境的污染问题，提供了一种有效的解决方案。
[0051]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种城市道路汽车尾气多级净化装置，该装置从上到下分三层，上层从左到右依次为空气质量监测单元和温差发电组模块，中间层从左到右依次连接为进气管、前风扇、进风口气体浓度传感器、除尘过滤器、催化反应器、吸附器、后风扇、出风口气体浓度传感器和出气管，下层从左到右依次为主控单元、储能模块、充电适配模块、电源模块;上述各部分均固定于外壳及内部支架上； 其中， 所述空气质量监测单元用于监测所处路面的空气质量状况，并将实时的监测数据传输至主控单元； 所述温差发电组模块利用城市道路空气净化装置中催化反应释放的热量发电，并把转换后的能量传输至充电适配模块;温差发电组模块均布于催化反应器外围，由多块温差发电片用串并联的方式组成，且与催化反应器及外壳之间的空隙设置有散热片；多块温差发电片的组成模式可配合充电适配模块而改变； 所述前风扇用于把路面空气吸入装置中净化，同时与主控单元连接； 所述后风扇用于排出装置净化后的气体，同时与主控单元连接； 所述进风口气体浓度传感器检测进风口中的气体浓度，并传输至主控单元； 所述除尘过滤器为多层可拆卸式结构，采用208涤纶绒布； 所述催化反应器为可拆卸式结构，采用纳米级介孔材料为催化剂的载体； 所述吸附器为可拆卸式结构，吸附器采用活性炭吸附剂，用于去除前级催化反应器未去除的醇酚醛等残留污染物； 所述出风口气体浓度传感器检测出风口中的气体浓度，并传输至主控单元； 主控单元，分别与前风扇、后风扇、进风口气体浓度传感器、出风口气体浓度传感器、储能模块、充电适配模块和电源模块连接，用于实时控制前风扇与后风扇，并通过出风口气体浓度传感器与进风口气体浓度传感器采集的数据监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态； 所述储能模块用于存储充电适配模块充入的电能(电能来自温差发电组模块或者电源丰旲块); 所述充电适配模块把温差发电组模块或者电源模块提供的电能量经过稳压稳流后充入储能模块； 电源模块为整个装置供电。2.如权利要求1所述的装置，所述装置的下面连接有带轮小车，方便移动。3.如权利要求1所述的装置，所述前风扇和后风扇为变频可调速风扇，可以实时调节净化装置的进气量。4.如权利要求1所述的装置，所述各级净化器为可拆卸式结构，便于定时更换及回收再利用。5.如权利要求1所述的装置，主控单元监测除尘过滤器、催化反应器和吸附器的工作状态的具体步骤包括，进风口气体浓度传感器和出风口气体浓度传感器分别将检测的进风口、出风口气体浓度数据传输至主控单元，主控单元对比两者数据差值AC，若大于设定阈值Cr，说明净化效率正常，则多级净化组件不需要回收或更换，否则，系统中报警模块提示回收或更换多级净化组件。
【文档编号】F24F13/28GK105865004SQ201610186477
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】姜鑫, 王文君, 庞夺峰, 多文英, 鹿建平, 陶健, 殷传峰, 陈龙, 王征, 赵翔宇, 周鹏
【申请人】山西省交通科学研究院