CN103754087B - 净化空气的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明净化空气的装置涉及一种用于对道路周边的空气进行净化的装置。其目的是为了提供一种结构简单、有效净化道路周边空气的净化装置。本发明净化空气的装置，包括安装于汽车上的空气净化器（1），所述空气净化器（1）包括顶板（11）、纳米光触媒涂层（14）和光催化装置，所述顶板（11）上设置有纳米光触媒涂层（14），所述光催化装置能够催化纳米光触媒涂层（14）。空气从车辆前端流入顶板顶部与底部形成的夹层中，净化后的空气从汽车尾部重新排放到大气当中，从而改善道路周边的空气质量，保障群众健康安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化装置，特别是涉及一种用于对道路周边的空气进行净化的装置。
背景技术
在我国随着国人生活水平的提高，更多的人选择汽车作为自己的出行工具，汽车的使用确确实实的给我们的生活带来了很多的便利，但是汽车在行驶过程中会产生大量的尾气，这些尾气当中含有大量的有害气体，例如一些SOX、一些NOX以及VOC和NH3等有害物质，随着汽车数量的增多，汽车排放出的尾气也越来越多，超过了城市的自我净化能力，这些有害物质不断积累，迅速并且严重的影响着城市的空气质量，同时，这些尾气随着呼吸被吸入到呼吸道当中，危害着人们的健康问题，特别是PH2.5的污染，其中20％～40％的成分都来自汽车尾气，而PH2.5超标的雾霾天，道路及周边是污染物高度富集的区域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、有效净化道路周边空气的一种净化空气的装置。
本发明净化空气的装置，包括安装于汽车上的空气净化器，所述空气净化器包括顶板、纳米光触媒涂层和光催化装置，所述顶板上设置有纳米光触媒涂层，所述光催化装置能够催化纳米光触媒涂层，所述顶板呈横截面为矩形的筒状，所述纳米光触媒涂层设置在顶板的内壁上，在所述顶板内还固定安装有紫外灯管，所述光催化装置为紫外灯管，在顶板的顶部的上表面上设置有反光膜，所述反光膜由柔性材料制作，所述顶板的顶部是透明材料制作，所述顶板上还设置有启动装置，所述启动装置能够实现反光膜从顶板上收起与展开，还包括清洗液喷洒器，所述清洗液喷洒器包括水箱、水泵、喷水嘴和注水口，注水口设置在顶板的顶部与底部之间的空腔内，水泵连接水箱，水箱内装清洗液，水泵通过水管连接喷水嘴，喷水嘴伸入到注水口处，从注水口流出的清洗液流经整个顶板，所述清洗液喷洒器用来对空气净化器净化后沉积的物质进行冲洗。
本发明净化空气的装置，其中所述顶板的底部向上凸起。
本发明净化空气的装置，其中所述启动装置包括电机、滑轨和滑轮，所述滑轨设置在顶板的顶部的左右两侧，在左右两侧的滑轨的前后两端各设置有一个滑轮，所述电机与前端或后端的两个滑轮传动连接，所述左侧的两个和右侧的两个滑轮上分别缠绕有滑线，每根滑线均固定连接在与电机传动连接的滑轮上，所述滑线上固定安装有钩环，钩环牵引着反光膜的一端。
本发明净化空气的装置，还包括清洗液收集器，其中所述清洗液收集器固定安装在汽车的尾部，所述清洗液收集器包括导水槽、排水管和污水箱，所述导水槽安装在汽车的后端，并与顶板的底部固定连接，导水槽两端的出水口处各连接一根排水管，所述排水管的另一端延伸到污水箱内，在污水箱的底部还开设有排污口，所述污水箱安装在汽车的后端的下方，污水箱紧邻或距离后车窗一段距离。
所述顶板的顶部的上表面呈向上凸起的弧形结构，所述顶板的底部上设置有若干凹槽，所述紫外灯管沿顶板的前后方向布置，所述紫外灯管为2～4组。
本发明净化空气的装置，其中所述顶板替换为截面呈弧形的弧形板，弧形板从车顶的前端延伸至后端，弧形板向车顶的内部弯曲，两块弧形板之间相距一段距离，弧形板的上端距离汽车车顶一段距离，所述光催化装置为在弧形板的内表面上固定安装有若干紫外灯管，所述紫外灯管沿弧形板前后方向布置，在弧形板的内表面设置有纳米光触媒涂层。
本发明净化空气的装置与现有技术不同之处在于本发明净化空气的装置包括空气净化器，所述空气净化器用来对空气进行净化，所述空气净化器固定安装在汽车的顶部，所述空气净化器包括顶板、纳米光触媒涂层和光催化装置，所述顶板上设置有纳米光触媒涂层，所述光催化装置能够催化纳米光触媒涂层，本装置结构简单，纳米光触媒涂层是一种高效光触媒催化剂，空气在光催化装置与纳米光触媒涂层的作用下，空气中的有害成分例如VOC、SOX和一些NOX等，发生化学反应，如下所示：VOC→CO2+H2O(以TiO2作为催化剂)；SO2+O2→SO4 2-(以TiO2作为催化剂)；NOX+O2→NO3 -(以TiO2作为催化剂)；净化后的空气从汽车尾部被重新排放到大气当中，从而实现对道路周边的空气的净化，降低周边空气中污染物的浓度。
所述光催化装置可以为透明材料制作的顶板的透明顶部，所述纳米光触媒涂层设置在顶板的底部的上表面上，顶板为透明材料制作，便于紫外线穿过，在白天时，紫外线穿过顶板的顶部照射到顶板的底部上，在空气净化器内发生上述反应，实现空气的净化；所述光催化装置还可以是安装在顶板内的紫外灯管，开启紫外灯管，发出紫外线，紫外线作用在顶板的内壁的纳米光触媒涂层上，在空气净化器内发生同样的反应，也实现空气的净化；
在顶板的顶部的上表面上设置有反光膜，并且所述反光膜是能够打开和关闭的，在白天时，收起覆盖在顶板顶部的反光膜，日光透过顶板的底部照射到镀有光触媒涂层的底部，在晚上时，将反光膜覆盖在顶板的顶部，利用紫外灯管发出的紫外线透过顶板的底部照射到镀有光触媒涂层的底部，实现充分利用自然资源，并且节约电能；顶板的底部向上凸起，这样在顶板的顶部与底部之间形成负压，加速气体的流动，同时也可以避让汽车车顶换气装置或空调装置，并在汽车车顶与顶板之间形成一定的空间安装清洗液喷洒器；顶板底部设置有若干凹槽，可以增加的光催化剂的涂层面积，进而增加涂层与气体的接触面积；所述清洗液喷洒器用来对由空气净化器净化后沉积的物质进行冲洗，所述清洗液收集器用来收集清洗液喷洒器喷洒后流出的清洗液，从注水口流出的清洗液流经整个顶板的底部，经由空气净化器净化后一些物质沉积在顶板的底部表面，由汽车前端的清洗液喷洒装置喷出来的清洗液流经空气净化器对空气进行净化后通过在汽车后端设置的清洗液收集器实现对净化后产生的SO4 2-和NO3 -等污染成分进行集中处理，从而既可以保持顶板的底板接触反应面的清洁，同时还可避免SO4 2-和NO3 -污染地面或地下水；紫外灯管为2～4组，并沿轴向布置，合理布置，可发出更多的紫外线，提高净化效率。
下面结合附图对本发明的净化空气的装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明净化空气的装置的实施例3的结构示意图；
图2为发明净化空气的装置的实施例3中的空气净化器的A-A剖面示意图；
图3为发明净化空气的装置的实施例3中的启动装置的结构示意图；
图4为本发明净化空气的装置中实施例4的结构示意图；
图5为本发明净化空气的装置中实施例5的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明净化空气的装置，包括空气净化器，空气净化器用来对空进行净化，空气净化器固定安装在汽车的顶部，空气净化器包括顶板和纳米光触媒涂层，顶板呈横截面为矩形的筒状，顶板的顶部由透明材料制作，顶板的顶部作为光催化装置，纳米光触媒涂层设置在顶板的底部的上表面上，顶板的顶部的上表面呈向上凸起的弧形结构，顶板的底部向上凸起，并且在顶板的底部上设置有若干凹槽。
本发明净化空气的装置的工作过程为：汽车在行驶过程中，空气从车辆的前端流入顶板的顶部与底部之间形成的夹层中，汽车在行驶过程中排放出一定量的尾气，尾气中还有大量的VOC、SOX和一些NOX，阳光透过顶板的顶部照射到底部纳米光触媒涂层上，空气中的这些有害物质，发生如下反应：VOC→CO2+H2O(以TiO2作为催化剂)；SO2+O2→SO4 2-(以TiO2作为催化剂)；NOX+O2→NO3 -(以TiO2作为催化剂)，VOC被转化成无害物质水和二氧化碳，SOX和一些NOX被氧化成SO4 2-和NO3 -，通过本装置的净化作用，将尾气中的一些污染物质分解掉，降低尾气中污染物的浓度；汽车与周边环境相对静止时，利用本装置，对汽车周边的空气5进行净化，降低周边空气中污染物的浓度，从而实现净化空气的作用。
实施例2
本实施例与实施例1在结构上的区别是：光催化装置不同，在本实施例中的光催化装置为紫外灯管，纳米光触媒涂层设置在顶板的内壁上，紫外灯管安装在顶板内，紫外灯管沿顶板11的前后方向布置，紫外灯管为2～4组。
本实施例与实施例1在工作过程上的区别在于：开启紫外灯管，紫外灯管发出紫外线，紫外线照射到顶板内壁上，空气在净化器内发生上述相同的反应。
实施例3
如图1、图2、图3所示，本实施例与实施例2的区别在于：空气净化器1还包括反光膜12，反光膜12由柔性材料制作，如在柔软的胶皮上喷涂反光物质，形成本发明的反光膜。顶板11固定安装在汽车4的顶部，在汽车4的顶部还设置有启动装置，反光膜12覆盖在顶板11的顶部111，反光膜12能够从顶板11上收起和展开，通过启动装置实现反光膜12的收起与展开。空气净化器1是能够拆装的，当顶板11的底部112或底部112上的凹槽1121内沉积物过多时或是底部112的纳米光触媒涂层14失效时，便于将空气净化器1从汽车4顶部拆下来后进行清洗或光催化剂的补充。
启动装置包括电机15、滑轨16和滑轮19，滑轨16设置在顶板11的顶部111的左右两侧，在左右两侧的滑轨16的前后两端各设置有一个滑轮19，电机15与前端或后端的两个滑轮19传动连接，如电机15的输出轴通过齿轮、皮带或链条等与滑轮的滑轮轴连接，电机15可以采用减速电机。在左侧的两个和右侧的两个滑轮19上分别缠绕有滑线17，每根滑线17均固定连接在与电机传动连接的滑轮19上，滑线17上固定安装有钩环18，钩环18牵引着反光膜12的一端。
本实施例与实施例2在工作过程中的区别为：在白天时，打开覆盖在顶板11顶部111的反光膜12，启动电机15，电机15正转或反转，电机15带动减速齿轮，减速齿轮带动滑轮19，滑轮19带动缠绕在滑轮上的滑线17，滑线17带动钩环18，钩环18牵引反光膜12实现反光膜12的收起。
电机15带动滑线17，滑线17沿着顶板11顶部111的滑轨16牵引着反光膜12，将反光膜12收起，日光透过顶板11的底部112照射到镀有纳米光触媒涂层14的底部112，空气5中的VOC、SOX和一些NOX等污染物质经由白天日光中的紫外线的照射，在TiO2光催化剂的催化作用下，SOX和NOX分别被氧化成SO4 2-和NO3 -，反应如下：VOC→CO2+H2O(以TiO2作为催化剂)；SO2+O2→SO4 2-(以TiO2作为催化剂)；NOX+O2→NO3 -(以TiO2作为催化剂)，反应后的生成物如SO4 2-和NO3 -沉积在顶板11的底部112表面上。
同理，在晚上时，通过控制电机15的转向实现反光膜12的展开，将反光膜12覆盖在顶板11的顶部111，打开紫外灯管13，紫外灯管13发出的紫外线光照射到镀有纳米光触媒涂层14的底部112，发生上述同样的反应。
在4车上以及车4上外露的空调设备等上均设置有纳米光触媒涂层14。
实施例4
如图4所示，本实施例与实施例3在结构上的区别在于：还包括清洗液喷洒器2和清洗液收集器3，清洗液喷洒器2设置在顶板11的底部112与汽车4车顶之间，其中清洗液喷洒器包括水箱21、水泵22、喷水嘴23和注水口24，注水口24设置在透明顶班11的顶部111与底部112的夹层之间，水泵22连接水箱21，水箱21内装清洗液，水泵22通过水管连接喷水嘴23，喷水嘴23伸入到注水口24处，从注水口24流出的清洗液流经整个顶板11的底部112，经由空气净化器1净化后一些物质沉积在顶板11的底部112表面，清洗液喷洒器2用来对由空气净化器1净化后沉积的物质进行冲洗。水箱21内装的清洗液是价格低廉的水或弱碱液。水泵22的启动是通过汽车4提供电力实现的。
其中清洗液收集器3固定安装在汽车4的尾部，清洗液收集器3包括导水槽31、排水管32和污水箱33，导水槽31安装在汽车4的后端，并与顶板11的底部112固定连接，导水槽31两端的出水口处各连接一根排水管32，排水管32的另一端延伸到污水箱33内，污水箱33安装在汽车4的后端的下方，紧邻或距离后车窗一段距离，清洗液收集器3用来收集清洗液喷洒器2喷洒后流出的清洗液。
本实施例与实施例3的工作过程的区别在于：反应后的生成物如SO4 2-和NO3 -沉积在顶板11的底部112表面上，启动水泵22，用喷水嘴23从注水口24处对顶板11的底部112表面从车头前端开始进行冲洗，经水冲洗或经弱碱洗后的液体流经导水槽31，通过导水槽31流入到排水管32当中，从排水管32最终将水导入到污水箱33中，通过在汽车后端设置的清洗液收集器3实现对净化后产生的SO4 2-和NO3 -等污染成分进行集中处理。
实施例5
如图5所示，本实施例与实施例4在结构上的区别在于：在汽车车顶上的左右两侧分别安装一块弧形板41，弧形板41也是顶板，弧形板41从车顶的前端延伸至后端，弧形板41从车顶的左右两侧向车顶的内部延伸一段距离，弧形板41的上端距离汽车车顶一端距离，并且左右两侧的两块弧形板41相距一端距离，在汽车的顶部还预留一部分敞开的空间，在弧形板41内表面上从前向后安装有若干紫外灯管13，在弧形板41的内表面上还设置有纳米光触媒涂层14。
在弧形板41与汽车车顶之间形成一个敞开的空间，从而可以避免汽车顶部设备与净化装置相互影响，并且敞开的空间有利于加大净化空气的流量，而且弧形板减轻汽车的重量。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种净化空气的装置，其特征在于：包括安装于汽车上的空气净化器(1)，所述空气净化器(1)包括顶板(11)、纳米光触媒涂层(14)和光催化装置，所述顶板(11)上设置有纳米光触媒涂层(14)，所述光催化装置能够催化纳米光触媒涂层(14)，所述顶板(11)呈横截面为矩形的筒状，所述纳米光触媒涂层(14)设置在顶板(11)的内壁上，在所述顶板(11)内还固定安装有紫外灯管(13)，所述光催化装置为紫外灯管(13)，在顶板(11)的顶部(111)的上表面上设置有反光膜(12)，所述反光膜(12)由柔性材料制作，所述顶板(11)的顶部(111)是透明材料制作，所述顶板(11)上还设置有启动装置，所述启动装置能够实现反光膜(12)从顶板(11)上收起与展开，
还包括清洗液喷洒器(2)，所述清洗液喷洒器(2)包括水箱(21)、水泵(22)、喷水嘴(23)和注水口(24)，注水口(24)设置在顶板(11)的顶部(111)与底部(112)之间的空腔内，水泵(22)连接水箱(21)，水箱(21)内装清洗液，水泵(22)通过水管连接喷水嘴(23)，喷水嘴(23)伸入到注水口(24)处，从注水口(24)流出的清洗液流经整个顶板(11)，所述清洗液喷洒器(2)用来对空气净化器(1)净化后沉积的物质进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的净化空气的装置，其特征在于：所述顶板(11)的底部(112)向上凸起。
3.根据权利要求2所述的净化空气的装置，其特征在于：所述启动装置包括电机(15)、滑轨(16)和滑轮(19)，所述滑轨(16)设置在顶板(11)的顶部(111)的左右两侧，在左右两侧的滑轨(16)的前后两端各设置有一个滑轮(19)，所述电机(15)与前端或后端的两个滑轮(19)传动连接，所述左侧的两个和右侧的两个滑轮(19)上分别缠绕有滑线(17)，每根滑线(17)均固定连接在与电机传动连接的滑轮(19)上，所述滑线(17)上固定安装有钩环(18)，钩环(18)牵引着反光膜(12)的一端。
4.根据权利要求3所述的净化空气的装置，其特征在于：还包括清洗液收集器(3)，其中所述清洗液收集器(3)固定安装在汽车(4)的尾部，所述清洗液收集器(3)包括导水槽(31)、排水管(32)和污水箱(33)，所述导水槽(31)安装在汽车(4)的后端，并与顶板(11)的底部(112)固定连接，导水槽(31)两端的出水口处各连接一根排水管(32)，所述排水管(32)的另一端延伸到污水箱(33)内，在污水箱(33)的底部还开设有排污口，所述污水箱(33)安装在汽车(4)的后端的下方，污水箱(33)紧邻或距离后车窗一段距离。
5.根据权利要求1所述的净化空气的装置，其特征在于：所述顶板(11)的顶部(111)的上表面呈向上凸起的弧形结构，所述顶板(11)的底部(112)上设置有若干凹槽(1121)，所述紫外灯管(13)沿顶板(11)的前后方向布置，所述紫外灯管(13)为2～4组。
6.根据权利要求1所述的净化空气的装置，其特征在于：所述顶板(11)替换为截面呈弧形的弧形板(41)，弧形板(41)从车顶的前端延伸至后端，弧形板(41)向车顶的内部弯曲，两块弧形板(41)之间相距一段距离，弧形板(41)的上端距离汽车(4)车顶一段距离，所述光催化装置为在弧形板(41)的内表面上固定安装有若干紫外灯管(13)，所述紫外灯管(13)沿弧形板(41)前后方向布置，在弧形板(41)的内表面设置有纳米光触媒涂层(14)。
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