专利名称：一种室外环境降温净化方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种室外环境降温净化方法与装置，特别是指一种适用于炎热干燥的城市道 路等扬尘分布密集的室外环境降温净化的方法与装置。
技术背景世界卫生组织(WHO) —份研究报告估计，每年有多达656,000名中国人死于空气污染。 空气污染估计每年导致全世界大约200万人过早死亡。而在空气污染中，城市铺装道路扬尘 已成为城市环境空气颗粒物的重要来源之一，道路扬尘污染对环境空气质量和人体健康的影 响已日益受到环境管理部门研究人员的重视和关注。道路扬尘，是指道路、街道上的积尘在 一定的动力条件(风力、机动车碾压或人群活动)的作用下， 一次或多次扬起并混合，进入到 环境空气中形成一定粒径分布的颗粒物。道路扬尘的主要成分——悬浮粒子会通过空气进入 肺部。超过50。/。的0.1mm粒径的粉尘会沉积在肺部。吸入含硅的粉尘更会对人体造成永久伤 害。香烟尘是常见的悬浮微粒，由于粒径小，在0.001-0.1mm之间，因此扩散力强，在静止 空气中几乎可以不沉落，不仅即时可见污染恶果，长期吸入更可以导致肺癌。更多人会罹患 呼吸系统的疾病，如咳嗽、哮喘、支气管炎、呼吸困难等。据研究，空气中悬浮粒子的浓度 每增加一倍，死亡率即增加15%。传统的除尘方法釆用人工清扫为主，有时由于清扫不当反而会增加环境中的浮尘量。除 了人工清扫以外，在炎热干燥的天气常常采用清洗地面的办法，以期达到除尘和降温的双重 效果，但是由于洒水器喷出的水颗粒较大，水颗粒与空气的接触面积有限，吸附扬尘颗粒的 能力较差，无法有效降低空气中扬尘颗粒的浓度。除此以外，水颗粒在空气中吸热不充分， 降温效果差，降落到地面后最终被地面吸收，使湿度不断增高，反而比洒水前更闷热，而且 由于地面被打湿，会造成行人的滑倒与地面的积水。采用简单洒水方法耗水量大，能耗成本 高。因此，无法应用于大空间的降温与除尘。静电喷雾技术是国际上近四十年发展起来的一种新型雾化技术，静电雾化所形成的细微 雾滴，在输运过程中吸附空气中悬浮的灰尘，雾滴的粒径谱较窄，带同种电荷的雾滴互相排 斥，在空间不易聚并，靠近灰尘颗粒的带电液滴使灰尘颗粒产生静电感应，在静电力的作用 下吸附在灰尘颗粒表面，增加了液体沉积量尤其可以大幅度提高灰尘颗粒的沉积量，提高了 分散的液体微粒的沉积效率；空间喷洒，液体分布均匀，减少了喷洒死角。静电喷雾和传统的机械喷雾相比具有以下优点1、 荷电细水雾液滴尺寸比传统机械雾化器的液滴小，尺寸分布均匀。2、 荷电细水雾液滴由于带有同种电荷而不易发生聚并，弥散均匀。3、荷电细水雾液滴由于静电感应作用除尘效果比传统的机械喷雾更好。近几年关于环境除尘净化的新发明开始使用喷雾技术。专利CN87213270U号专利《喷雾 除尘器》公开了一种喷雾除尘器，在沉降室中利用雾状分子与粉尘，废烟，废气接触，使其 产生化学反应形成酸水达到超负荷时，排污阀自动排出。这种装置适合于工厂企业的工业生 产，直接装在生产设备上产生除尘效果，不是一种适用于室外环境净化的方法和装置。因此， 目前尚缺乏一种适用于室外环境净化的绿色环保节能高效新发明。 发明内容本发明的目的之一是提供一种方便、环保、节能的室外环境降温净化方法，提出了一种 除尘效率高，降温效果好，能耗低，适用于炎热干燥的城市道路等扬尘分布密集的室外环境 降温净化的方法与装置。一种室外环境降温净化方法，其特征在于该净化方法采用荷电细水雾来实现，当雾化 系统产生大量的微米级细水雾，细水雾通过充电系统带上电荷形成荷电细水雾，利用轴流风 送形成气雾两相射流，进行空间弥散和实现均匀分布，增加了荷电细水雾与空气的接触面积。 在输运过程中，带同种电荷的雾滴互相排斥，在空间不易聚并，由于静电感应吸附空气中的 扬尘，尘降后达到净化室外局部环境的目的。利用微米级细水雾进行室外环境降温，为了避免地面大量积水，荷电细水雾的粒径应在在200um以下。当气温在35。C以下时，可采用粒径在100 u m的荷电细水雾，当气温高于 35'C时，可利用150um的荷电细水雾。本发明的另一个目的是提供基于上述室外环境降温净化方法的装置，该装置包括温度传 感器、电控阀门，定时开关、送风系统、雾化系统和充电系统；送风系统由风机和摆动机构 组成，用于弥散雾化系统与充电系统所产生的荷电细水雾；雾化系统由水源、输水管路和多 组雾化器组成，可产生微米级水雾；充电系统由高压调节阀、环状高压静电电极、高压电压 表和高压静电发生器组成；定时开关用于设定一个时间段来使定时开关自动开闭，定时开关 负责整个装置在秋、冬等非高温时节的定时启动与关闭；摆动机构位于整个装置的下方，摆动机构的上方是风机，雾化器安装于风机叶片前，与 输水管路相连，环状高压静电电极安装于雾化器前，与定时开关、高压电压表、高压调节阀 和高压静电发生器通过导线串联，高压静电发生器再与交流电源相连，高压电压表接地后测 量电极电压；雾化系统中的输水管路直接与城市自来水管网或增压水泵装置相连接保证供水； 电控阀门安装在输水管路上，电控阀门由温度传感器进行操控，用导线将电控阀门和温度传 感器串联。上述装置中环状高压静电电极采用环形铜制高压静电电极。与现有的室外环境净化方法相比，本方法充分考虑到荷电细水雾的荷电感应作用与绿色 环保的要求，采用荷电细水雾来吸附空气中的各种扬尘颗粒。它同以往其他同类发明相比， 具有以下优点(1) 利用荷电细水雾的静电感应原理，极大地提高了细水雾吸附扬尘颗粒的能力。(2) 装置在一定高度运行时不会影响行人的户外活动，水雾在降落过程中充分蒸发，与 地面附近的高温气体形成对流传热并且充分吸附空气中的扬尘颗粒，达到降温和除尘的目的， 不会产生任何积水打湿地面。同时被水雾层所覆盖的空间遮挡了太阳光的直射，使地表附近 的降温效果得到进一步增强，改善了空气质量。(3) 环保性能优越，无排放。(4) 能耗低，有效地节约了水资源。由于采用了静电雾化技术，耗水量很低，单机每小 时的耗水量在60L左右。本方法适用于炎热干燥的天气在城市车流量、道路积尘量大的铺装道路上等颗粒污染物 较多的露天场所使用。
附图l是除尘装置的结构示意图；附图2是除尘装置中的雾化系统布置图；附图3是除尘装置的系统框图；附图4是除尘装置的使用时的安装布置图1、灯杆；2、风机；3、摆动机构；4、雾化器；5、定时开关；6、高压静电发生器； 7、环形高压静电电极；8、电控阀门；9、高压调节阀；10、温度传感器；11、高 压电压表；12、输水管路；13、地面；具体实施方式
本发明的主体包括温度传感器9、电控阀门8、定时开关5、送风系统、雾化系统和充电 系统。温度传感器9、定时开关5、高压调节阀9和高压静电发生器6依次用电路进行串联连 接。高压电压表11单独和高压静电发生器6进行电路连接。充电系统由高压调节阀9、环状高压静电电极7、高压电压表11和高压静电发生器6组成，环状高压静电电极7采用环形铜制高压静电电极；高压调节阀9、高压电压表ll安装于高压静电发生器6上方。高压调节阀9对进入荷电系统的交流电压进行自由调节，交流电在进入高压静电发生器6后产生高压静电，可通过高压电压表ll进行测定大小。高压调节阀9可以调节电压的高低。环形铜制高压静电电极安装于多组雾化器4前，环形铜制高压静电电极接上高压静电后可产生高压静电场，对雾化系统所产生的水雾进行荷电与进一步细化。雾化系统包括水源、水泵、输水管路12和多组雾化器4。只需将自来水管网、水泵、输 水管路12和多组雾化器4依次用管路串联即可。水源为自来水，采用当地的自来水管网提供 的压力供水即可运行，为保证系统不受城市供水管网的压力波动影响，也可配有增压水泵装 置进行系统供水，保证可靠运行。多组雾化器4可产生微米级水雾；附图2中，多组雾化器 4安装于风机叶片前，环形铜制高压静电电极安装于多组雾化器4前面，输水管路12从下端 喷头接入。电控阀门8可控制流量大小。送风系统由风机2和摆动机构3组成。摆动机构3固定在一个支架上，支架直接焊接在 灯杆1上。风机2则直接安装在摆动机构3上，风机2由摆动机构3支撑，可进行0~180° 旋转和0~45°仰角变化。为了保证水雾的有效蒸发，风机2应安装于一定高度，大于2米， 并且在使用时可设置一个与水平呈20。左右的仰角，使除尘降温影响范围尽可能的大。使用时可将整个装置安装在路灯灯杆1上，如附图1，由路灯灯杆1支撑，安装高度为 3~4米。在使用过程中，当温度高于设定值时温度传感器10闭合，定时开关5自动闭合后开启装 置，电控阀门8自动开启供水，多组雾化器4开始产生大量微米级水雾，同时高压静电发生 器6产生高压静电，通过环形铜制高压静电电极形成高压静电场，可对通过的微米级细水雾 进行荷电，产生荷电细水雾。高压静电场可通过高压调节阀9进行调节。风机开始运转后， 荷电细水雾在轴流风送下形成荷电气雾两相射流，产生空间弥散实现均匀分布，并且在气流 中迅速吸附空气中的扬尘颗粒达到除尘的效果。上述过程可周而复始地进行。在秋、冬季等 非高温时节，可暂时性的用一段导线将温度传感器10短路或者是直接拆去，直接靠定时开关 5控制工作时间。
权利要求
1、一种室外环境降温净化方法，其特征在于该净化方法采用荷电细水雾来实现，当雾化系统产生大量的微米级细水雾，细水雾通过充电系统带上电荷形成荷电细水雾，利用轴流风送形成气雾两相射流，进行空间弥散和实现均匀分布，增加了荷电细水雾与空气的接触面积；在输运过程中，带同种电荷的雾滴互相排斥，静电感应吸附空气中的扬尘，尘降后达到净化室外局部环境的目的。
2、 权利要求1所述的一种室外环境降温净化方法，其特征在于当温度高于设定值时温 度传感器(10)闭合，定时开关(5)自动闭合后开启装置，电控阀门(8)自动开启供水， 多组雾化器(4)开始产生大量微米级水雾，同时高压静电发生器(6)产生高压静电，通过 环形高压静电电极(7)形成高压静电场，可对通过的微米级细水雾进行荷电，产生荷电细水 雾，高压静电场可通过高压调节阀(9)进行调节；风机(2)开始运转后，荷电细水雾在轴流风送下形成荷电气雾两相射流，产生空间弥散实现均匀分布，并且在气流中迅速吸附空气 中的扬尘颗粒达到除尘的效果。
3、 权利要求2所述的一种室外环境降温净化方法，其特征在于利用微米级细水雾进行室外环境降温，为了避免地面大量积水，荷电细水雾的粒径在200um以下，当气温在35'C 以下时，可釆用粒径为100um的荷电细水雾，当气温高于35'C时，可利用150um的荷电细水雾。
4、 基于权利要求1所述的室外环境降温净化方法的净化装置，包括温度传感器(10)、 电控阀门(8)，定时开关(5)、送风系统、雾化系统和充电系统；送风系统由风机(2)和摆 动机构(3)组成；雾化系统由水源、输水管路(12)和多组雾化器(4)组成；充电系统由 高压调节阀(9)、环状高压静电电极(7)、高压电压表(11)和高压静电发生器(6)组成； 摆动机构(3)位于整个装置的下方，摆动机构(3)的上方是风机(2)，雾化器(4)安装于 风机(2)叶片前，与输水管路(12)相连，环状高压静电电极(7)安装于雾化器(4)前， 与定时开关(5)、高压电压表(11)、高压调节阀(9)和高压静电发生器(6)通过导线串联， 高压静电发生器(6)再与交流电源相连，高压电压表(11)接地后测量电极电压；雾化系统 中的输水管路(12)直接与城市自来水管网或增压水泵装置相连接保证供水；电控阀门(8) 安装在输水管路(12)上，电控阀门(8)由温度传感器(10)进行操控，用导线将电控阀门(8)和温度传感器(10)串联。
5、 权利要求4所述的基于权利要求1所述的室外环境降温净化方法的净化装置，其特征 在于环状高压静电电极(7)采用环形铜制高压静电电极。
6、 权利要求4所述的基于权利要求1所述的室外环境降温净化方法的净化装置，其特征在于整个装置安装在路灯灯杆上(1)，安装高度为3 4米，风机(2)安装高度大于2米， 在使用时设置一个与水平呈20°的仰角。
全文摘要
一种荷电细水雾室外环境降温净化方法与装置，装置包括温度传感器、定时开关、送风系统、雾化系统、充电系统。装置由温度传感器控制，当温度高于设定值时自动开启。利用雾化装置产生大量的微米级细水雾，细水雾通过充电系统带上电荷形成荷电细水雾，利用轴流风送形成气雾两相射流，进行空间弥散和实现均匀分布，增加了荷电细水雾与空气的接触面积。在输运过程中，带同种电荷的雾滴互相排斥静电感应吸附空气中的扬尘，尘降后达到净化室外局部环境的目的。本发明除尘效率高，装置结构简单，易于安装和操作。适用于炎热干燥天气在城市车流量、道路积尘量大的铺装道路上等大气污染物较多的露天场所使用。
文档编号B03C3/01GK101334201SQ20081002247
公开日2008年12月31日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者屠欣丞, 王军锋, 王晓英, 王贞涛, 罗惕乾 申请人:江苏大学