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Abstract

本发明公开了一种空气处理系统及城市空气净化站，包括空气入口、空气排出口，以及位于空气入口、空气排出口之间的空气流通通道，在所述空气流通通道中设有高压电晕区，在高压电晕区后还设有转动连接在空气流通通道中的静电集尘器，所述静电集尘器具有球形或筒状的外表面，在所述静电集尘器下方还设有集尘箱。污染空气进入到系统中，经过离子化、集尘，净化后的空气排出，使空气中的尘埃、悬浮颗粒（PM）、气溶胶、与颗粒结合的氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、可挥发性有机物（VOC）、微生物、病菌、花粉等物质被系统收集。清洁后的空气排到空中，循环稀释城市空气，从而大大降低了空气污染的浓度。

Description

一种空气处理系统及城市空气净化站
技术领域
本发明涉及一种空气处理系统，更准确地说，涉及一种能够净化空气的处理系统。
背景技术
呼吸清洁的空气、饮用清洁的水源是自然赋予人类的权利。但由于工业化、城市化的迅速发展，在取得举世瞩目的经济成就同时，中国也成为世界上少数空气质量严重超标的地区之一。由于pm2.5监控数据的公布，可吸入颗粒物的危害越来越被公众所熟知。中国政府积极制定和出台了一系列的环境保护措施，我们认为这些措施和政策对改善大气质量，保护人民生命安全可以起到至关重要的作用。但分析目前的政府举措，我们发现政府缺少一种能在现有污染源头尚存、城市长期保持中重度污染的情况下，迅速主动改善城市空气质量的装置。通过世界范围内的市场调查，我们未能发现可有效改善和调节城市大面积空气质量的装置。因此，我们的城市空气净化站系统(UAPS)填补了这项空白。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了结构简单的一种空气处理系统。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种空气处理系统，包括空气入口、空气排出口，以及位于空气入口、空气排出口之间的空气流通通道，在所述空气流通通道中设有高压电晕区，在高压电晕区后还设有转动连接在空气流通通道中的静电集尘器，所述静电集尘器具有球形或筒状的外表面，在所述静电集尘器下方还设有集尘箱。
优选的是，所述空气流通通道中还设有引风机。
优选的是，所述引风机设置在空气入口处。
优选的是，所述空气入口处设有防鸟网。
优选的是，所述空气排出口处设有防鸟网。
优选的是，还设有用于将静电集尘器表面灰尘刮下的除尘刷。
优选的是，所述除尘刷具有和静电集尘器下表面配合的曲面。
优选的是，位于除尘刷的外侧设有导流板，所述导流板的上端面与静电集尘器的下表面配合。
优选的是，所述空气排出口开口朝下。
本发明还提供了一种城市空气净化站，包括多个上述的空气处理系统。
污染空气进入到系统中，经过离子化、集尘，净化后的空气排出，使空气中的尘埃、悬浮颗粒(PM)、气溶胶、与颗粒结合的氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、可挥发性有机物(VOC)、微生物、病菌、花粉等物质被系统收集。清洁后的空气排到空中，循环稀释城市空气，从而大大降低了空气污染的浓度。
附图说明
图1示出了本发明空气处理系统的主视图。
图2示出了图1的俯视图。
图3示出了图1的左视图。
图4示出了图2中沿A-A处的剖视图。
图5示出了图2中沿B-B处的剖视图。
图6示出了图2中沿C-C处的剖视图。
图7示出了5的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。
参考图1至图7，本发明提供了一种空气处理系统，包括一空气流通通道1，例如圆筒形管道，该空气流通通道具有一空气入口和一空气排出口，在所述空气流通通道1中设有高压电晕区6，在高压电晕区6后还设有转动连接在空气流通通道1中的静电集尘器90，所述静电集尘器90具有球形或筒状的外表面，在所述静电集尘器下方还设有集尘箱2。
空气经空气入口进入到空气流通通道1中，经过高压电晕区6，该高压电晕区6主要包括固定在空气流通通道1中的电晕极，优选采用呈格栅状的电晕极。利用高压直流电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，并在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒和细菌并使其荷电，在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于连锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流(称之为电晕电流)急剧增加，空气成了导体，高强电压捕获附带细菌颗粒，瞬间导电击穿由蛋白质组成的细胞壁，达到杀灭细菌吸附除尘。
空气在正常状态下几乎是不能导电的绝缘体，气体中不存在自发的离子，因此实际上没有电流通过。它必须依靠外力才能电离，当气体分子获得能量时就可能使气体分子中的电子脱离而成为自由电子，这些电子成为输送电流的媒介，此时气体就具有导电的能力。
根据电极的极性不同，电晕有阴电晕和阳电晕之分。当电晕极和高压直流电源的阴极连接时，就产生阴电晕。阴电晕形成只是在具有很大电子亲和力的气体或混合气体中才有可能。对于阴电晕，若产生的大量自由电子不能与中性气体分子结合而形成阴离子，则会直接奔向阳极而出现火花放电，不能形成电晕运转。惰性气体及氮气等不是负电性气体，不能吸附自由电子，所以不适宜于阴电晕运转。SO2是最佳负电性气体，O2、H2及CO2也是负电性气体，故能产生十分稳定的电晕。
当电晕极和高压直流电源的阳极连接时，就产生阳电晕。在阳电晕情况下，靠近阳极性电晕线的强电场空间内，自由电子和气体中性分子碰撞，形成电子"雪崩”过程。这些电子向着电晕极运动，而气体阳离子则离开电晕线向强度逐渐降低的电场运功，从而成为电晕外区空间内的全部电流。在阳离子向收尘极运动时，因为不能获得足够的能量，所以发生碰撞电离也就比较少，而且也不能轰击收尘极使之释放出电子。阳电晕的外观是在电晕极表面被比较光滑均匀的蓝白色亮光包着，这证明这种电离过程具有扩散性质。
对于静电空气净化过滤器考虑到阳电晕产生的臭氧较少而采用阳电晕，这是因为在相同的电压条件下，阴电晕比阳电晕产生的电流大。而且火花放电电压也比阳电晕放电要高。静电除尘器为了达到所要求的除尘效率。保持稳定的电晕放电过程是十分重要的。
收尘空间尘粒荷电是静电除尘过程中最基本的过程。虽然有许多与物理和化学现象有关的荷电方式可以使尘粒荷电，但是，大多数方式不能满足净化大量含尘气体的要求。因为在静电除尘中使尘粒分离的力主要是静电力即库仑力，而库仑力与尘粒所带的电荷量和除尘区电场强度的乘积成比例。所以，要尽量使尘粒多荷电，如果荷电量加倍，则库仑力会加倍。若其他因素相同，这意味着静电除尘器的尺寸可以缩小一半。虽然在双极性条件下能使尘粒荷电实现，但是理论和实践证明，单极性高压电晕放电使尘粒荷电效果更好，能使尘粒荷电达到很高的程度，所以静电除尘器都是采用单极性荷电。就本质而言，阳性电荷与阴性电荷并无区别，都能达到同样的荷电程度。
综上所述，本发明中的电晕区优选采用阳电晕放电，保证了稳定的电晕放电过程，又避免了臭氧的过量产生，避免了对大气的二次污染。
经过电离后的空气流向静电集尘器90，空气中的灰尘被静电集尘器90吸附，静电集尘器90在转动的过程中，其外表面形成连续不断的面，这样就可以高效率地吸附流经的荷电颗粒，同时也保证了清洁空气的通过量。最后，清洁后的空气经过空气排出口排出。
本发明中的静电集尘器90优选采用带有纳米涂层的空心不锈钢球体。球体的旋转形成连续不断的面，比板式、格栅式集尘器具有更大的集尘面积；而且光滑的球体表面有利于捕捉极细小的颗粒；设有相应的纳米涂层也可以确保消灭病菌，孢子和其他的微生物的滋生。
为了保证该空气处理系统的处理量，在空气流通通道1中还设有引风机8。该引风机8可以设置在空气入口处。所述空气入口处还可以设有防鸟网7。防止鸟类或者其他大型异物进入到空气流通管道1中；所述空气排出口处也可以设有防鸟网4。
在发明中，当静电集尘器90吸附足够量的灰尘后，会在自身的重力作用下掉落。本发明优选还设有用于将静电集尘器90表面灰尘刮下的除尘刷92。除尘刷92用于清洁球体静电集尘器90的表面，灰尘直接掉落至集尘箱2中，无噪声扰民问题，不会产生二次扬尘。所述除尘刷92优选的是具有和静电集尘器90下表面配合的曲面。
优选的是，位于除尘刷92的外侧设有导流板91，所述导流板91的上端面与静电集尘器90的下表面配合。从而加快空气的流动量。
优选的是，所述空气排出口的开口朝下。
本发明还提供了一种城市空气净化站，包括多个上述的空气处理系统。
城市空气净化站是利用城市楼宇顶部的空间，安装多条空气处理系统(一般10条管道为1组)，主动收集城市大气中的悬浮颗粒物，从而达到清洁城市空气的目的。
研究表明：pm2.5，pm10和其他污染物在城市上空形成几百米高度的灰尘悬浮层。以南京为例，城区的灰尘悬浮层达到350米左右。而污染浓度随着高度的降低而增加。在人类频繁活动的近地100米以下范围，污染浓度最高。
由于城市房地产业的快速发展，高层楼宇越来越多。这些楼宇往往阻挡了自然风的流向。由于中国城市的街道是棋盘式的格局，在高层楼宇的半封闭的包围下，城区内形成了一个个的“洼地”，更加不利于污染物的扩散。
除了工业污染的因素，城区建筑工地，汽车尾气，生活用煤，餐馆家庭的厨余油烟，烧烤和不正当的施工方法等都加剧了城市的空气污染。将本发明提出的城市空气净化站安装在楼宇上，可对空气进行处理，而且，该净化站可全天24小时工作，只需定期清理集尘箱即可。
本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。
相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。
本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。

Claims (10)

1.一种空气处理系统，包括空气入口、空气排出口，以及位于空气入口、空气排出口之间的空气流通通道，其特征在于：在所述空气流通通道中设有高压电晕区，在高压电晕区后还设有转动连接在空气流通通道中的静电集尘器，所述静电集尘器具有球形或筒状的外表面，在所述静电集尘器下方还设有集尘箱。
2.根据权利要求1所述的空气处理系统，其特征在于：所述空气流通通道中还设有引风机。
3.根据权利要求2所述的空气处理系统，其特征在于：所述引风机设置在空气入口处。
4.根据权利要求1至3任一项所述的空气处理系统，其特征在于：所述空气入口处设有防鸟网。
5.根据权利要求1至3任一项所述的空气处理系统，其特征在于：所述空气排出口处设有防鸟网。
6.根据权利要求1所述的空气处理系统，其特征在于：还设有用于将静电集尘器表面灰尘刮下的除尘刷。
7.根据权利要求6所述的空气处理系统，其特征在于：所述除尘刷具有和静电集尘器下表面配合的曲面。
8.根据权利要求7所述的空气处理系统，其特征在于：位于除尘刷的外侧设有导流板，所述导流板的上端面与静电集尘器的下表面配合。
9.根据权利要求1所述的空气处理系统，其特征在于：所述空气排出口开口朝下。
10.一种城市空气净化站，包括多个如权利要求1至9任一项所述的空气处理系统。
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