CN103673173A

CN103673173A - 空中净化装置

Info

Publication number: CN103673173A
Application number: CN201310591639.7A
Authority: CN
Inventors: 王连泽
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: CN103673173B

Abstract

本发明涉及一种空中净化装置，包括飞行器以及设置在该飞行器上的空气净化组件。该空中净化装置可以在空中移动或悬停的时候对空气进行净化，从而有效地提高了敞开空间中空气净化的效率以及拓展了空气净化的应用空间。

Description

空中净化装置

技术领域

本发明涉及一种空气净化装置，尤其涉及一种对敞开环境中空气进行净化的空中净化装置。

背景技术

随着科技的进步和人类文明的发展，人类赖以生存的大气质量却在下降，空气中存在的各种粉尘以及有害气体等是大气污染的主要原因。这些污染会导致各种疾病，如肺癌、呼吸疾病等。因此，如何创造一个安全绿色的空气环境是亟待解决的问题。

为了净化被污染的空气，目前，人们通常利用各种净化装置对空气的粉尘或有害气体去除或收集。

然而，现有技术中采用的净化装置通常固定于某一个位置，并且只能针对一个较小的密闭范围内的空气进行净化，而对于面积较大的、敞开空间如施工场地或是面积较大的空间区域的空气的净化，由于细微颗粒或有毒气体随气体的流动性太好会长时间漂浮于空气中，采用现有技术中的净化措施，细微颗粒的分离或有毒气体的去除都比较困难或受到净化装置本身的局限。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种可以有效地净化大面积敞开空间的空气的空气净化装置。

一种空中净化装置，包括飞行器以及设置在该飞行器上的空气净化组件。

与现有技术相比较，本发明实施例通过将空气净化组件设置在飞行器上，从而该空气净化装置可不受位置的限制，可对敞开或封闭空间内的空气进行移动式的净化，从而有效地提高了敞开空间中空气净化的效率以及拓展了空气净化的应用空间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的空中净化装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的空中净化装置中的电净化组件的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的空中净化装置中的喷雾净化组件的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的空中净化装置中的催化净化组件的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的电净化组件和喷雾净化组件集成设置的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的电净化组件和催化净化组件集成设置的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的电净化组件、喷雾净化组件和催化净化组件集成设置的结构示意图。

主要元件符号说明

空中净化装置	10
		飞行器	12
空气净化组件	14
		电净化组件	142
放电电极	1422
		喷射孔	1424
喷雾净化组件	144
		容器	1442
喷嘴	1444
		催化净化组件	146
光离子产生器	1462
		光催化剂	1464
催化剂承载电极	1466

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的空中净化装置。

请参阅图1，本发明实施例提供一种空中净化装置10，该空中净化装置10包括一飞行器12，以及设置在该飞行器12上的空气净化组件14。

所述飞行器12为可以在空气中受控起飞、飞行、悬停或升降的装置。所述飞行器12可以为飞机以及浮空器中的至少一种。所述飞机可以为目前常用的各种有人驾驶或无人驾驶的飞机。所述浮空器可以利用浮力悬浮在空气中。所述浮空器包括飞艇、滑翔机或气球等。所述飞行器12具有一外表面。此外，为了描述的方便，进一步定义该飞行器12的外表面包括上表面和与该上表面相对的下表面。所述下表面指的是通常状态下所述飞行器12临近水平面（或地面）的表面。

所述空气净化组件14设置在所述飞行器12上，可以对空气中的污染物进行净化。所述污染物包括粉尘或有害气体等。所述净化可以是对粉尘以及有害气体的抑制、去除中的至少一种。该空气净化组件14可根据需要设置在所述飞行器12的整个外表面或局部表面。优选地，所述空气净化组件14均匀设置在所述飞行器12的下表面。所述空气净化组件14设置在下表面时被电场荷电或极化荷电以及凝聚的粉尘更容易定向运动沉积到地面。该空气净化组件14可以是一个也可以采用多个。此外，该空气净化组件14可以是多个基于同一净化原理的空气净化组件也可以是多个基于不同净化原理的空气净化组件。该空气净化组件14在该飞行器12表面的布局只要不影响所述飞行器12的正常的飞行即可，因此，该空气净化组件14可以在所述飞行器12的表面均匀设置或者非均匀设置。

所述空气净化组件14可以采用任何可以对空气中的污染物进行净化的装置。优选地，所述空气净化组件14包括电净化组件142、喷雾净化组件144以及催化净化组件146中的至少一种。

所述电净化组件142可以用来使空气中的细微颗粒带电来对该细微颗粒进行抑制或去除。具体地，该电净化组件142可通过放电产生电磁场的方式使所述空气中的细微颗粒带电，进而使细微颗粒在电场力的作用下进行收集或者使带电的细微颗粒之间凝聚成粒径较大的颗粒，然后利用如重力或电场力的方式去除空气中的细微颗粒。

请参阅图2，所述电净化组件包括电源（图未示）以及放电电极1422。所述电源用于提供该放电电极1422在空气中放电所需的电压。所述电源可以为直流电源也可以为交流电源。当所述电源为直流电源时可以是正输出、也可以是负输出。所述电源可单独设置也可以直接利用所述飞行器12中的电源组件。所述放电电极1422可包括多个设置在所述飞行器12的局部或整个外表面。

所述放电电极1422具有导电性并可以在一定的电压作用下可以在空气中放电。所述放电电极1422的材料可以为金属、碳材料或金属与碳材料的复合材料，此外，所述放电电极1422也可以为使用其它材料，只要在电压作用下可以在空气放电即可。

所述放电电极1422的形状并没有特殊的限定，只需要具有较好的放电效果即可。所述放电电极1422可以为线电极、针电极、锯齿形电极、星形电极、芒刺形电极、鱼骨形电极、管状电极、中空锥形电极、板状电极、网状电极或蜂窝状电极等。优选地，所述放电电极1422为具有尖端或尖棱的电极。

当采用多个所述放电电极1422时，所述放电电极1422可以阵列的形式间隔分布在所述飞行器12的表面或者交错设置形成一网状结构设置在所述飞行器12的表面。

所述喷雾净化组件144可采用物理净化或化学净化的方式来净化所述空气。所述物理净化可以为通过所述喷雾净化组件144喷雾产生的雾气对所述空气的细微颗粒进行捕获，然后收集去除。例如，可利用水蒸汽喷雾使所述水蒸汽与所述细微颗粒结合或使细微颗粒之间凝聚，然后利用电场力、重力的方式或极化的方式来去除空气中的细微颗粒。所述化学净化可以为采用化学试剂与空气中的有害物质进行反应，将有害物质转化为无害的物质，然后再去除。

请参阅图3，所述喷雾净化组件144可包括装载产生雾气原料的容器1442以及用于喷射雾气的喷嘴1444。所述容器1442可设置在所述飞行器12的外表面也可以设置在飞行器12中。所述喷嘴1444可直接设置在所述飞行器12的表面，从而在喷射的雾气直接对着空气。所述喷嘴1444可进一步包括一阀门，用于在水蒸汽和化学试剂之间切换来实现不同雾气的喷射。

所述催化净化组件146优选可以为光催化净化组件，所述光催化净化组件应用例之一是可利用光源中产生光或等离子体作用于光催化剂，产生羟基自由基来降解有机物和杀灭细菌、病毒等来达到净化空气的目的。

请参阅图4，所述催化净化组件146可包括光离子产生器1462、光催化剂1464以及催化剂承载电极1466。所述光催化剂1464承载在所述催化剂承载电极1466上。所述光离子产生器1462产生光对所述光催化剂1464进行催化，从而产生羟基自由基对空气中的有害物质进行降解和灭菌。所述光离子产生器1462可以产生紫外光等可以对光催化剂1464进行催化的光。所述光催化剂1464可以为半导体光催化剂，如TiO₂、ZnO、ZnS、Fe₂O₃、CdS、CdSe以及WO₃中的至少一种，或者上述催化剂中掺杂有贵金属催化剂粒子中的任意一种或几种。所述贵金属催化剂可为Pt、Au、Pd、Rh或Ag中的一种或几种。

所述电净化组件142、喷雾净化组件144以及催化净化组件146可依次设置于所述飞行器12外表面的特定区域，或者三者交错设置。

此外，所述电净化组件142、喷雾净化组件144以及催化净化组件146中的至少两种组件可以集成设置。所述集成设置是指同一个元件可以同时实现两种净化空气的功能。

请参阅图5，所述电净化组件142和所述喷雾净化组件144可以集成设置。所述电净化组件142的放电电极1422的形状可以为中空结构，该中空结构表面设置有喷射孔1424。所述水蒸汽或化学试剂雾气可通过该喷射孔喷射到空气中对空气中的有害物质进行净化，同时，所述放电电极1422可在电压的作用下在空气中放电来对空气中的细微颗粒进行去除。所述中空结构可以为中空管状或锥状结构，本发明实施例中，所述放电电极1422为锥形中空结构。此外，所述中空结构也可为顶端开口的圆台结构，所述水蒸汽或化学试剂雾气可通过顶端的开口喷射。

请参阅图6，所述电净化组件142也可以与所述催化净化组件146集成设置，即所述放电电极可同时作为所述催化净化组件146的催化剂承载电极，从而使电净化空气与催化净化空气可同时进行。此外，在所述放电电极产生放电的过程中可以产生等离子体，所述等离子体可进一步促进所述光催化剂的催化效果，从而可以有效地提高催化净化空气的效果和效率。

请参阅图7，同样地，上述三类空气净化组件也可以一起集成设置。如所述放电电极1422为表面具有喷射孔1424的中空结构。所述光催化剂1464设置在所述放电电极1422的外表面。所述放电电极1422可在电压作用下放电，所述喷射孔1424可喷射化学试剂雾气或水蒸汽，所述放电电极1422表面的光催化剂1464可在光照的作用下进行催化，进而来净化空气。

通过将不同种类的空气净化组件进行集成设置，可有效地利用和布局所述飞行器12外表面的空间，并且可以利用不同种类的空气净化组件之间的相互作用来更有效地达到净化空气的目的。

该空中净化装置10在空中飞行的过程中，所述空气净化组件部分或同时工作对空气中的有害物质进行净化。

本发明实施例通过将空气净化组件设置在飞行器上，从而该空气净化装置可不受位置的限制，可对敞开或封闭空间内的空气进行移动式的净化，从而有效地提高了空气净化的效率以及拓展了空气净化的应用空间。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种空中净化装置，其特征在于，包括一飞行器，以及设置在该飞行器上的空气净化组件。

2.如权利要求1所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件设置在该飞行器的局部外表面或整个外表面。

3.如权利要求1所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件设置在所述飞行器的下表面。

4.如权利要求1所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件包括电净化组件、喷雾净化组件和催化净化组件中的至少一种。

5.如权利要求4所述的空中净化装置，其特征在于，所述电净化组件包括多个放电电极设置在所述飞行器的外表面。

6.如权利要求5所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件包括电净化组件和喷雾净化组件，所述电净化组件与所述喷雾净化组件集成设置，所述放电电极为中空结构，该中空结构表面设置有喷射孔，所述放电电极在电压作用下通过放电的方式来净化空气，所述喷射净化组件所用的雾气从所述喷射孔喷出到空气中来净化空气。

7.如权利要求5所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件包括所述电净化组件与所述催化净化组件，所述电净化组件与所述催化净化组件集成设置，所述催化净化组件包括光离子产生器、光催化剂以及催化剂承载电极，所述光催化剂设置催化剂承载电极上，所述催化剂承载电极为所述放电电极，所述光离子产生器用于产生光对所述光催化剂进行催化，从而产生羟基自由基对空气中的有害物质进行降解和灭菌。

8.如权利要求5所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件包括所述电净化组件、催化净化组件和喷雾净化组件，所述电净化组件、催化净化组件和喷雾净化组件集成设置，所述放电电极为中空结构，该中空结构表面设置有喷射孔，所述放电电极在电压作用下通过放电的方式来净化空气，所述喷射净化组件净化空气所用的雾气从所述喷射孔喷出到空气中来净化空气，所述放电电极表面设置有光催化剂。

9.如权利要求1所述的空中净化装置，其特征在于，所述飞行器包括飞机、飞艇以及浮空器中任何一种可受控起飞、飞行、悬停、升降的物体。

10.如权利要求1所述的空中净化装置，其特征在于，所述空气净化组件在该飞行器表面均匀设置或非均匀设置。