一种城市空气处理系统的制作方法

文档序号:15141999发布日期:2018-08-10 20:00阅读:167来源:国知局

本发明涉及环保设备领域,特别是一种城市空气处理系统。



背景技术:

目前,各个国家及各方人士均不断地频繁提出环境保护这一敏感话题,因为环境污染已经成为威胁我们人类健康生产的第一大隐形杀手,为了实现可持续发展,给予我们子孙后代良好的生存环境,我们每个人均应当鞠躬尽瘁、不溃余力地进行环境保护及治理。环境保护,它并不是单一国家,或者是任一个人的行为,我们不但应当从根源上进行治理,而且还要鼓励全民共同参与环境治理。

目前就国内情况来看,在2016年期间据不完全统计,我国已有32个省涉及到104个城市均受到了严重的雾霾侵袭。虽然各个地方政府相应上级号召实施限产、限行等措施进行高度雾霾预警,但是总的来看其效果甚微、力不从心,甚至还会有顾此失彼之举。

现在治霾措施除了上述政府的强制行为,还存在众多的雾霾净化设备,一般分为室内和室外两种类型:

具有代表性的室内净化设备就是众多类型的空气净化器。这种净化方式一般以除醛、杀菌及除异味为主,采用室内电源并在室内的小环境进行空气净化。虽然一定程度上解决了居室空气环境,但是不免有自扫门前雪之嫌,因为大环境下的空气治理未有解决。

具有代表性的室外净化设备就是雾炮车和雾霾净化塔。

雾炮车,一直被认为非科学治霾,其原理是通过载有水炮机的车辆向空中不断的喷射水雾进而实现液雾降尘,缓解空气中的颗粒浓度。但是经过调查发现这种治霾方式仅能将pm10以上的颗粒浓度降低15%左右,根本达不到质量pm2.5的标准要求,也就是说根本不能治理目前的雾霾。同时,不间断的大量的向空中喷射水雾不仅增大了水资源的浪费,而且还造成了路面的泥泞不堪,增加了路面清扫负担,并且在水干之后其细小微粒又会再次浮于空气之中,造成了二次污染,就本国水资源匮乏的现状而言,不免显得有些顾此失彼之举。其次,雾炮车因其体积过大、成本较高,难以大范围和大量推广,综上,通过雾炮车进行雾霾治理效果不佳、不可持续、浪费资源。

雾霾净化塔,其原理是通过其内部强大的真空吸尘器并辅以电离技术从而将雾霾吸入,继而过滤有害颗粒后排出净化的空气。这种设备相对于雾炮车而言净化效果较佳;据统计,其每小时能够净化3万立方米的空气,并能收集75%左右的pm2.5和pm10的雾霾颗粒。但该设备成本较高、耗能较大,十米到百米的高度,大风量的排与吸,会让刚净化的空气被回吸到净化塔内,使净化塔的真实除霾力大打折扣。

本发明公布的一种城市空气处理系统,有效的解决了现有城市空气处理设备的不足,分布于整个城市道路,每天可以有效的净化数万立方米的空气,而且价格成本低廉。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺点,本发明的目的是提供占地面积小、可持续有效除霾和抑菌、增加城市负离子的一种城市空气处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种城市空气处理系统,包括净化器主体,所述净化器主体底部设有入风口,顶部设有出风口,其中:所述净化器主体包括电源、集霾箱和风机,所述集霾箱由空气流动方向依次包括高压电离散流件、至少一个集霾模组、均压散流件,所述集霾模组包括有电离丝组和电场极板组,所述电离丝组设于集霾模组的底部,包括固定导电框、设于固定导电框内侧前后对称的固定卡、连接前后对称固定卡的若干电离丝,所述若干电离丝平行等距布置,所述电场极板组设于集霾模组的中部,包括固定导电架及设于固定导电架上的若干电场极板,所述电场极板竖立等距布置,与电离丝的方向一致,相邻两片所述电场极板的一片接上高压电源,另一片电场极板接地。

作为本发明的进一步改进:所述高压电离散流件接上-20kv~-55kv直流高压电源,所述电离丝接上+6kv~+12kv,相邻两片所述电场极板的间距在1-50mm之间,接上高压电源的电场极板连接+3kv~+6kv的高压电源。

所述电离丝为直径0.05cm-0.15cm的高压电离丝,采用钨丝、铜丝、镍丝的其中一种导电材质。

作为本发明的进一步改进:所述高压电离散流件采用网状结构的高压电离散流网,孔径为0.1mm-20mm,所述均压散流件采用网状结构的均压散流网,孔径为0.1mm-20mm,所述网状结构包括有矩形网状结构、圆形网状结构或其他几何形状的网状结构。

所述高压电离散流件的直流高压电源为-20kv时,净化器主体的净化过滤效率为75%以上;

所述高压电离散流件的直流高压电源为-35kv时,净化器主体的净化过滤效率为95%以上;

所述高压电离散流件的直流高压电源为-55kv时,净化器主体的净化过滤效率为95%以上。

作为本发明的进一步改进:还包括有通讯系统,所述通讯系统包括:

设于每个净化器主体上的子通讯模块;

若干个子通讯模块组成的通讯模组,其中,相邻的两个子通讯模块通过通信线连接或无线wifi桥接串联;

设于通讯模组一端的集成通讯模块,用于收集子通讯模块发出的信息并通过通信网络上发信息至空气检测中心。

作为本发明的进一步改进:所述净化器主体还包括有自检模块,所述自检模块包括:

用于判断集霾箱是否满霾的集霾自检模块;

用于判断净化器主体是否故障的设备故障自检模块;

用于判断入风、出风的空气质量以及空气风量的空气质量自检模块。

作为本发明的进一步改进:所述集霾自检模块包括:

以集霾模组为监测点的至少一个电阻采集器,其中所述电阻采集器采集电场极板的电阻信息;

获取所述电阻信息的集霾自检器;其中所述集霾自检器对电阻信息进行判断是否落入电阻预设阈值。

作为本发明的进一步改进:所述设备故障自检模块包括:

以风机和集霾箱为监测点的电流采集器,其中,所述电流采集器采集风机的电流信息;

获取所述电流信息的故障自检器,其中所述故障自检器对电流信息判断是否落入电流预设阈值。

作为本发明的进一步改进:所述空气质量自检模块包括:

设于入风口处的第一空气质量检测仪;

设于出风口处的第二空气质量检测仪和风量检测仪;

获取第一空气质量检测仪、第二空气质量检测和风量检测仪所采集的空气信息的空气质量自检器,所述空气质量自检器用于获取某时段的雾霾量。

作为本发明的进一步改进:所述净化器主体还包括有供电模块,所述供电模块接入市电线路火现有市政设施的电源控制器上,所述供电模块包括指令转换器和双通道供电电路,所述双通道供电电路包括开-开通道供电电路和开-关通道供电电路,所述指令转换器获取市电线路发送的“开”或“关”指令,根据“开”指令或“关”指令相应接入开-开通道供电电路或开-关通道供电电路,所述双通道供电电路与电源连接。

所述净化器主体基本安装在城市里的路灯或现有市政设施上并借用设施上电源,所述供电模块为避免重新布线降低城市费用设有指令转换器和双通道供电电路,根据市政原有控制电路的基础上进行调节现有市政设施和净化器主体的供电功能。

作为本发明的进一步改进:所述电源包括自发电模块,所述自发电模块包括太阳能板发电组和蓄电池组,所述蓄电池组用于净化器主体的供电,所述太阳能板发电组设于净化器主体的顶部。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明应用于城市道路上,占地面积小,除霾效果好,可依附于城市道路现有设施包括路灯系统上运行,也可独立运行。

本发明采用静电吸霾,通过集霾箱的高压电离散流网使尘霾带上负电,由电场极板进行吸附,电离丝组增强集霾箱的电场电势,提高吸霾的效率,快速有效地净化城市雾霾,同时通过大于3000v的电压场,可以快速对吸入到净化器主体中空气里的细菌进行抑杀;高压电离散流件还可以向空气中释放高浓度负离子,进一步优化城市空气;本发明安全且覆盖吸霾范围广,具有极高的推广价值。

本发明设有自检模块,通过自检模块计算吸霾量与实际集霾箱吸霾量对等,提供准确自检数据,同时本发明自检模块还包括有集霾是否已满、设备故障自检和空气质量检测功能,通过通讯模块进行传输至集成通讯模块,空气检测中心还可以通过集成通讯模块发送空气质量信息,进行查看城市空气质量分布,便于管理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为集霾箱的结构示意图。

图3为集霾模组的底部结构示意图。

图4为电离丝组的结构示意图。

图5为电场极板组的结构示意图。

图6为通讯系统的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明:

实施案例一:

参考图1至图5,一种城市空气处理系统,包括净化器主体1,所述净化器主体1底部设有入风口2,顶部设有出风口3,所述净化器主体1包括电源4、集霾箱5和风机6,所述净化器主体入风口处设有led显示屏7和第一空气质量检测仪8,所述出风口处设有第二空气质量检测仪9和风量检测仪。

所述集霾箱5由空气流动方向依次包括高压电离散流网51、三个集霾模组52、均压散流网53。

所述高压电离散流网51采用矩形网状结构,孔径为10mm,所述高压电离散流网具有均风的作用,使流入集霾箱的空气均匀。所述高压电离散流网接上-35kv的直流高压电。

所述集霾模组包括有电离丝组521和电场极板组522,所述电离丝组与电场极板组的间距为50mm。

所述电离丝组521设于集霾模组5的底部,包括固定导电框523、设于固定导电框523内侧前后对称的固定卡524、连接前后对称固定卡的若干电离丝525,所述若干电离丝平行等距布置,相邻电离丝之间的间距为30mm,所述电离丝为直径0.09mm的高压导电钨丝,所述高压导电钨丝接上+8kv的直流高压电;

所述电场极板组522设于集霾模组5的中部,包括固定导电架526、固定在固定导电架526前后端的若干电场极板527,所述电场极板竖立等距布置,与电离丝的前后端固定的方向一致,相邻电场极板之间的间距为3cm,相邻两片所述电场极板的一片接上高压电源,另一片电场极板接地,接上高压电源的电场极板接上+4kv的直流高压电。

所述均压散流网采用矩形网状结构,孔径为10mm。

相邻的集霾模组中,其中一个集霾模组的电离丝或电场极板可以与另一集霾模组的电离丝或电场极板的布置方向互相垂直,增加空气的接触面积和吸霾面积,即,第一集霾模组的电离丝或电场极板为前后两端固定连接布置,第二集霾模组的电离丝或电场极板为左右两端固定连接布置,第三集霾模组的电离丝或电场极板为前后两端固定连接布置,增加空气中雾霾在集霾箱的接触面积,提高吸霾效率。

所述净化器主体的风机提供负压,空气由净化器主体底部的入风口的进入并流向集霾箱。所述集霾箱底部高压电离散流网除了对空气进行均风作用,其接上的-35kv直流高压电对空气中带正电离子的雾霾进行吸附,空气中不带电或带上弱负电的雾霾经过所述高压电离散流网均带上负电,由于风机的负压,带负电的雾霾继续往上升经过集霾模组,集霾模组中接上+4kv的电场极板对带上负电的雾霾进行吸附,同时部分带弱负电的雾霾也会被接地的电场极板进行吸附。

所述高压导电钨丝接上+8kv直流高压电,与电场极板形成电场,增强集霾模组的吸霾能力,由于钨丝采用0.09mm的直径,其表面吸附小,雾霾越过电离丝组由电场极板组进行吸附。

所述集霾箱的高压电还包括以下几个优选参数:

高压电离散流网:

1)-20kv的直流高压电,其净化吸霾效率在75%以上;

2)-35kv的直流高压电,其净化吸霾效率在95%以上;

3)-55kv的直流高压电,其净化吸霾效率在95%以上;

集霾模组:

电离丝:+6kv直流高压电,相邻的电场极板:+3kv和接地;

电离丝:+8kv直流高压电,相邻的电场极板:+4kv和接地;

电离丝:+10kv直流高压电,相邻的电场极板:+5kv和接地;

电离丝:+12kv直流高压电,相邻的电场极板:+6kv和接地。

本实施案例还具有灭菌功能和活化城市空气,集霾箱的高压电场对细菌具有抑杀作用,一般细菌在3kv的静电压环境下被抑杀,同时集霾箱中的高压电离散流件接上-35kv的高压电,电离空气中氧,溢散出大量的负氧离子,通过出风口吹出,活化城市空气。

实施案例二:

参考图6,一种城市空气处理系统,包括有通讯系统,所述通讯系统包括:

设于每个净化器主体1上的子通讯模块101,每个净化器主体设有相应独立的id信息,所述id信息绑定该净化器主体的位置信息或其他id信息;

若干个子通讯模块101组成的通讯模组102,其中,相邻的两个子通讯模块101通过通信线连接或无线wifi桥接串联;

设于通讯模组102一端的集成通讯模块103,用于收集子通讯模块发出的信息并通过通信网络上发信息至空气检测中心。

所述集成通讯模块获取子通讯模块发送的实时信息,其中实时信息包括净化器主体中集霾箱的尘霾量是否已满的通知信息、净化器主体的设备故障通知信息、净化器主体的空气质量信息、集霾箱的当天集霾量信息,所述空气质量信息包括净化器主体入风口的空气含霾量、净化器主体出风口的空气含霾量、净化器主体的风量。

所述空气检测中心可以根据上发信息得到城市街道的空气雾霾情况,同时可以发送相应操作指令至集成通讯模块,提醒通讯模组的相应管理者进行执行,提高城市空气质量管理的效率。

所诉集成通讯模块得到尘霾量已满的通知信息或设备故障通知信息,通过终端信息提醒或发出预警信号,提示管理者进行净化器主体的清霾工作或维修工作。

实施案例三:

一种城市空气处理系统,包括净化器主体,所述净化器主体包括有自检模块,所述自检模块包括:

用于判断集霾箱是否满霾的集霾自检模块;

用于判断净化器主体是否故障的设备故障自检模块;

用于判断入风、出风的空气质量以及空气风量的空气质量自检模块。

所述集霾自检模块包括:

以集霾模组为监测点的至少一个电阻采集器,其中所述电阻采集器采集电场极板的电阻信息,所述电场极板随着吸霾量的增多,其的电阻值越来越大,设定电场极板满霾量时的电阻预设阈值,当达到该电阻预设阈值代表该集霾模组的霾量已满;

获取所述电阻信息的集霾自检器;其中所述集霾自检器对电阻信息进行判断是否落入电阻预设阈值,落入电阻预设阈值的电阻信息来确定电场极板的霾量情况,所述集霾自检器生成霾量已满信号,通过子通讯模块传输至集成通讯模块,由集成通讯模块发出信息提醒或预警信号,提示管理者进行净化器主体的清霾工作。

所述设备故障自检模块包括:

以风机和集霾箱为监测点的电流采集器,其中,所述电流采集器采集风机和集霾箱的电流信息,当风机或集霾箱出现故障时,其电流会增大,设定电流预设阈值,当达到该电流预设阈值代表该净化器主体出现设备故障;

获取所述电流信息的故障自检器,其中所述故障自检器对电流信息判断是否落入电流预设阈值,落入电流预设阈值的电流信息来确定净化器主体出现故障,所述故障自检器生成设备故障信号,通过子通讯模块传输至集成通讯模块,由集成通讯模块发出信息提醒或预警信号,提示管理者进行净化器主体的维修工作。

所述空气质量自检模块包括:

设于入风口处的第一空气质量检测仪,用于获取入风口处的空气含霾量,

设于出风口处的第二空气质量检测仪和风量检测仪,所述第二空气质量检测仪用于获取出风口处的空气含霾量,所述风量检测仪用于获取流经的风量;

获取第一空气质量检测仪、第二空气质量检测和风量检测仪所采集的空气信息的空气质量自检器,所述空气质量自检器根据第一空气质量检测仪和第二空气质量检测仪所获取空气含霾量之差,乘以风量检测仪所获取的流经风量,得到集霾箱的集霾量,完成雾霾量的自检。

所述净化器主体底部还包括有led显示屏,所述led显示屏显示内容包括净化器主体的id信息、电阻信息、电流信息、入风口和出风口处的空气含霾量、风量信息、集霾量信息。

实施案例四:

一种城市空气处理系统,包括净化器主体,所述净化器主体包括电源、集霾箱和风机,所述风机和集霾箱由电源供电,所述电源接入市电线路。

本实施案例另一情况:所述净化器主体还包括有供电模块,所述供电模块一端与电源连接,另一端接入现有市政设施的电源控制器上。

所述供电模块包括指令转换器和双通道供电电路,所述双通道供电电路包括开-开通道供电电路和开-关通道供电电路,所述指令转换器获取市电线路向电源控制器发送的“开”或“关”指令,根据“开”指令或“关”指令相应接入开-开通道供电电路或开-关通道供电电路,所述双通道供电电路与电源连接。

所述净化器主体基本安装在城市里的路灯或现有市政设施上并借用设施上电源,所述供电模块为避免重新布线降低城市费用设有指令转换器和双通道供电电路,根据市政原有控制电路的基础上进行调节现有市政设施和净化器主体的供电功能。

市政控制电路向现有市政设施的电源控制器发送“开”指令,通过供电模块接收“开”指令,指令转换器接入开-开通道供电电路,接通净化器主体的供电和现有市政设施的供电;

市政控制电路向现有市政设施的电源控制器发送“关”指令,通过供电模块接收“关”指令,指令转化器接入开-关通道供电电路,接通净化器主体的供电和断开现有市政设施的供电。

实施案例五:

一种城市空气处理系统,包括净化器主体,所述净化器主体包括电源、集霾箱和风机,所述风机和集霾箱由电源供电,所述电源接入市政路灯控制系统。所述电源包括自发电模块,所述自发电模块包括太阳能板发电组和蓄电池组,所述蓄电池组用于净化器主体的供电,所述太阳能板发电组设于净化器主体的顶部。

当市政晚上打开路灯系统,净化器主体接入路灯系统进行由市政线路供电,当白天市政需要关闭路灯系统,净化器主体由自发电模块的太阳能板发电组进行发电供电。

综上所述,本领域的普通技术人员阅读本发明文件后,根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案,均属于本发明所保护的范围。

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