CN104359157A - 一种风光能量空气净化机及空气净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风光能量空气净化机及空气净化方法，首先对空气进行机械除尘处理，然后，再采用多层净化滤材对机械除尘后的空气进行进一步净化，最终，将净化后的空气与大量负离子在不同高度分别注入到空气中，具有空气净化能力高、结构简单以及成本低的优点；此外，本发明综合采用风能和太阳能两种发电技术，仅通过风能和太阳能所发的电即可使风光能量空气净化机持续工作，从而节约了能耗。因此，本发明提供的风光能量空气净化机，是一种专门应用于室外空气净化的设备，可满足室外空气净化需求，彻底改善大气污染情况。

Description

一种风光能量空气净化机及空气净化方法
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种风光能量空气净化机及空气净化方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断改善，空气污染对人类健康的影响越来越受到了人们关注。空气净化设备作为净化空气、提高空气质量、进而改善人们生活环境的设备，已越来越得到广泛的应用。
然而，现有的空气净化设备主要为室内空气净化设备，其空气净化能力有限，难以彻底改善大气污染情况。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种风光能量空气净化机及空气净化方法，为一种大型的室外空气净化设备，具有极强的空气净化能力，可彻底改善大气污染情况，从而改善人们生活环境。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种风光能量空气净化机，包括：立式框架(1)、机械振打式布袋除尘器、净化部件(4)、负离子输送系统、风能发电系统(6)和太阳能发电系统(7)；
其中，所述立式框架(1)按自下而上顺序分隔为两个独立的腔室，分别为除尘腔室(2)和净化腔室(3)；
所述除尘腔室(2)的下部安装由若干个水平且平行设置的支撑件组成的支撑系统(2-1)，所述除尘腔室(2)的上部安装分隔板(2-2)，由此将所述除尘腔室(2)分隔为三个工作腔，分别为：位于所述支撑系统(2-1)下方的尘土收集腔(2-3)、位于所述支撑系统(2-1)和所述分隔板(2-2)之间的除尘腔(2-4)和位于所述分隔板(2-2)上方的负压传递腔(2-5)；
在所述除尘腔(2-4)的腔壁上均匀布置多个进气口(2-6)，在所述除尘腔(2-4)的腔内固定设置若干个滤袋支撑架(2-7)，各个所述滤袋支撑架(2-7)平行设置，并且，每个所述滤袋支撑架(2-7)的顶部与所述分隔板(2-2)固定连接，此外，所述分隔板(2-2)与所述滤袋支撑架(2-7)的顶部相交的位置均开设安装孔，滤袋套设在所述滤袋支撑架(2-7)的外部，并且，所述滤袋的上部开口密封安装到所述安装孔，使所述滤袋的上部开口与所述负压传递腔(2-5)连通；每个所述滤袋支撑架(2-7)的底部与所述支撑系统(2-1)的支撑件通过可拆钩环机构连接；并且，相邻支撑件之间具有间隔，用于在对滤袋进行机械除尘时，使从滤袋上落下的灰尘被吸入到灰斗；所述滤袋支撑架(2-7)的作用为：撑起所述滤袋，使所述滤袋在第一电风机抽吸下仍然维持圆筒状外形；
所述尘土收集腔(2-3)安装灰斗(2-9)，所述灰斗(2-9)为锥形斜面结构，所述灰斗(2-9)的进灰口朝向各个滤袋的下部开口；
此外，还包括除尘控制器、除尘电机(2-10)、吸尘风机(2-12)以及机械振打装置(2-11)；所述机械振打装置(2-11)设置有多个限位孔，各个所述滤袋的中部被夹持于所述限位孔中，所述机械振打装置(2-11)与所述除尘电机(2-10)联动，在所述除尘电机(2-10)的驱动作用下，所述机械振打装置(2-11)水平左右移动，进而带动各个所述滤袋发生振动，使所述滤袋外部吸附的灰尘脱掉；所述吸尘风机(2-12)的进风口与所述灰斗(2-9)的出灰口连通，所述吸尘风机(2-12)的出风口安装有集尘袋；所述吸尘风机(2-12)用于：将从所述滤袋脱掉的灰尘吸入到所述灰斗(2-9)，再从所述灰斗(2-9)送到所述集尘袋；
所述净化腔室(3)的下方设置所述净化部件(4)，所述净化部件(4)按自下而上顺序依次包括：UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)、活性炭网(4-2)、光触媒网(4-3)、UV紫外灯(4-4)和纳米银离子陶瓷网(4-5)；在所述净化部件(4)的上方分别安装第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)；所述第一电风机(3-1)和所述第二电风机(2-8)的进风口均朝下设置，均用于产生负压，即：产生从所述进气口(2-6)进入到机体内部的空气向上流动的动力，使其依次经过所述除尘腔室(2)进行除尘，再通过所述净化部件(4)进行净化；
其中，所述第一电风机(3-1)的排风口朝向均匀设置于所述净化腔室(3)顶壁的若干个出气口，并且，所述净化腔室(3)内部且靠近所述净化腔室(3)的每个出气口均安装一个负离子发生群；所述第一电风机(3-1)将净化后的空气以及所述负离子发生群产生的负离子共同排放到外部环境；
所述第二电风机(2-8)的出气口与空气输送杆(5-1)的底端连通，所述空气输送杆(5-1)的顶端安装负离子发生球(5-2)；所述第二电风机(2-8)将净化后的空气通过所述空气输送杆(5-1)输送到所述负离子发生球(5-2)，与所述负离子发生球(5-2)产生的负离子共同排放到外部环境；
所述负离子发生群、所述空气输送杆(5-1)和所述负离子发生球(5-2)即构成所述负离子输送系统；
所述风能发电系统(6)连接到总控制器的第1端口，所述太阳能发电系统(7)连接到所述总控制器的第2端口，所述总控制器的第3端口与蓄能元件连接，所述总控制器的第4端口分别与所述第一电风机(3-1)、所述第二电风机(2-8)、所述除尘电机(2-10)、所述吸尘风机(2-12)、各个所述负离子发生群和所述负离子发生球(5-2)电连接。
优选的，还包括：在所述除尘腔(2-4)内安装第1压力检测器；在所述负压传递腔(2-5)安装第2压力检测器；所述第1压力检测器和所述第2压力检测器的输出端均连接到除尘控制器的输入端；所述除尘控制器的输出端分别连接到所述除尘电机(2-10)和所述吸尘风机(2-12)，用于控制所述除尘电机(2-10)和所述吸尘风机(2-12)的开启或关闭。
优选的，所述滤袋支撑架(2-7)为拉伸弹簧。
优选的，所述灰斗(2-9)
安装有管道单向阀；当使所述滤袋发生振动除尘时，所述吸尘风机(2-12)工作，所述管道单向阀为打开状态，使所述灰斗(2-9)内灰尘送入集尘袋；当所述滤袋为工作状态，对空气进行除尘时，所述管道单向阀为关闭状态。
优选的，所述风能发电系统(6)包括风能发电机和风机支架；所述风能发电机通过所述风机支架固定在所述立式框架的顶部；
所述太阳能发电系统(7)包括太阳能光伏电池板以及光伏电池支架；所述光伏电池支架固定在所述立式框架的顶部，所述太阳能光伏电池板可转动安装于所述光伏电池支架上；
所述风能发电机的输出端和所述太阳能光伏电池板的输出端均连接到所述总控制器；所述控制器与所述蓄能元件双向连接；在所述总控制器的控制下，控制所述蓄能元件进行充放电操作，具体为：
所述风能发电机将风能转化为电能，所述太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能，然后，当向蓄能元件充电时，所述总控制器将所述风能发电机和所述太阳能光伏电池板产生的电能均存入所述蓄能元件；当需要向负载供电时，所述蓄能元件输出的直流电能经所述总控制器逆变后，转变为交流电；然后，所述总控制器将输出的交流电供给负载。
本发明还提供一种风光能量空气净化方法，包括以下步骤：
S1，所述总控制器对蓄能元件执行充电操作，即：所述总控制器将风能发电机产生的电能以及太阳能光伏电池板产生的电能均存储到蓄能元件；
同时，所述总控制器将蓄能元件输出的直流电逆变为交流电，通过该交流电持续向风光能量空气净化机中的所有负载供电；其中，所述负载包括第一电风机、除尘电机、第二电风机、负离子发生群和负离子发生球；
S2，所述风光能量空气净化机中的各负载工作，将室外空气吸入到立式框架内部，依次对吸入的空气进行除尘和净化后，将净化后的空气以及产生的负离子共同排放到大气，如此循环，持续对室外空气进行净化；具体净化步骤为：
S2.1，除尘过程：
S2.1.1，除尘控制器实时接收第1压力检测器检测到的除尘腔内的第1压力值，以及，还实时接收第2压力检测器检测到的负压传递腔(2-5)的第2压力值；然后，判断所述第2压力值和所述第1压力值的压力差是否达到设定阈值，如果未达到，则执行S2.1.2；如果达到，则执行S2.1.3；
S2.1.2，所述除尘控制器关闭管道单向阀、控制除尘电机为停止状态，并启动位于净化腔室(3)的第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)；
所述第一电风机(3-1)和所述第二电风机(2-8)均产生负压，从而将风光能量空气净化机四周的各个方向的外部污浊空气通过除尘腔的进气口而吸入到除尘腔内部，污浊空气在除尘腔内部流动，当接触到滤袋的外表面时，存在以下两种情况：情况一：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力，则污浊空气穿过该滤袋的外表面而进入到该滤袋的内部，在此过程中，污浊空气中的粉尘被截留在滤袋的外表面，对于进入滤袋内部的粉尘则被拦截陷入滤袋材料中；经过两次除尘后的空气，在第一电风机的作用下，通过滤袋上部开口而被输送到净化腔室；情况二：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力大于滤袋外部压力，则污浊空气绕过该滤袋，并继续流动而接触到下一个滤袋，如此不断流动，直到接触到滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力的滤袋，然后，通过情况一的方式被两次除尘而最终输送到净化腔室；
S2.1.3，所述除尘控制器打开管道单向阀、关闭位于净化腔室(3)的第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)、启动除尘电机(2-10)和吸尘风机(2-12)，在除尘电机(2-10)的控制下，控制机械振打装置水平左右移动，进而带动各个滤袋发生振动，将吸附在滤袋外表面的灰尘脱掉，并使脱掉的灰尘在吸尘风机(2-12)的作用下而吸入到集尘袋；
S2.2，净化过程：
S2.2.1，经S2.1脱尘处理后的空气，注入到净化腔室的底部，在第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)的带动作用下，注入到净化腔室底部的空气自下而上流动，首先到达UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)，实现对空气的第1次净化；
经第1次净化后的空气到达活性炭网(4-2)，过滤空气中的有害气体及异味，实现对空气的第2次净化；
经第2次净化后的空气到达光触媒网，光触媒网在紫外光的照射下，发生光催化反应，产生自由氢氧基和活性氧，氧化分解空气中的各种有机化合物和无机物，实现对空气进行杀菌、除臭、防霉和防污的第3次净化；
经第3次净化后的空气到达UV紫外灯，使用UV紫外灯杀灭空气中细菌、霉菌、病毒和单胞藻类，实现对空气的第4次净化；
经第4次净化后的空气到达纳米银离子陶瓷网，使用纳米银离子陶瓷网对空气进行第5次净化；
S2.3，负离子产生并释放的过程：
S2.3.1，经第5次净化后的空气被第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)吸入；其中，第一电风机(3-1)将吸入的净化后的空气输送至净化腔室四周布置的多个出气口处，并与每个出气口附近所安装的负离子发生群所产生的负离子充分混合，最终，净化空气与负离子共同通过出气口输送到机体外部；第二电风机(2-8)将净化后的空气输送到空气输送杆，空气沿着空气输送杆上升，并最终到达负离子发生球，负离子发生球产生的负离子与通过空气输送杆输送的空气共同排放到外界大气。
优选的，所述负离子发生球包括外壳以及设置在所述外壳内部的若干个负离子发生器；其中，所述外壳的内腔与所述空气输送杆的出口端连通，在所述外壳上均匀布置若干个排气孔；S2.3.1具体包括：
通过所述空气输送杆输送的空气与所述负离子发生器产生的负离子通过所述排气孔而排放到外界大气。
优选的，UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)对空气的第1次净化具体为：
UIN-ESP静电凝并式空气过滤器采用左右对称上下不对称的结构形式，形成翅片尖端的强电场，由于气流通道内部翅流电场的作用，荷电极性相反的颗粒物受到库伦力的作用相互吸引，凝并成大颗粒，直至被捕集。
本发明的有益效果如下：
本发明首先对空气进行机械除尘处理，然后，再采用多层净化滤材对机械除尘后的空气进行进一步净化，最终，将净化后的空气与大量负离子在不同高度分别注入到空气中，具有空气净化能力高、结构简单以及成本低的优点；此外，本发明综合采用风能和太阳能两种发电技术，仅通过风能和太阳能所发的电即可使风光能量空气净化机持续数月工作，从而节约了能耗。因此，本发明提供的风光能量空气净化机，是一种专门应用于室外室气净化的设备，可满足室外空气净化需求，彻底改善大气污染情况。
附图说明
图1为本发明提供的风光能量空气净化机的在一个方向的结构示意图；
图2为本发明提供的风光能量空气净化机的在另一个方向的结构示意图；
图3为图2沿A-A的剖面图；
图4为图1中除尘电机以及机械振打装置的配合示意图；
图5为支撑件、灰斗和滤袋支撑架的装配示意图；
其中，1代表立式框架；2代表除尘腔室；3代表净化腔室；4代表净化部件；6代表风能发电系统；7代表太阳能发电系统；
2-1代表支撑系统；2-2代表分隔板；2-3代表尘土收集腔；2-4代表除尘腔；2-5代表负压传递腔；2-6代表除尘腔的进气口；2-7代表滤袋支撑架；2-8代表第二电风机；2-9代表灰斗；2-10代表除尘电机；2-11代表机械振打装置；2-12代表吸尘风机；2-13代表支撑件；3-1代表第一电风机；
4-1代表UIN-ESP静电凝并式空气过滤器；4-2代表活性炭网；4-3代表光触媒网；4-4代表UV紫外灯；4-5代表纳米银离子陶瓷网；
5-1代表空气输送杆；5-2代表负离子发生球。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
如图1-2所示，本发明提供一种风光能量空气净化机，包括：立式框架1、机械振打式布袋除尘器、净化部件4、负离子输送系统、风能发电系统6和太阳能发电系统7；
其中，立式框架1按自下而上顺序分隔为两个独立的腔室，分别为除尘腔室2和净化腔室3；除尘腔室2主要安装机械振打式布袋除尘器，实现对空气除尘的效果；净化腔室主要安装净化部件，实现对空气多层净化的效果。以下对各器件详细说明：
(一)机械振打式布袋除尘器
除尘腔室2的下部安装由若干个水平且平行设置的支撑件组成的支撑系统2-1，除尘腔室2的上部安装分隔板2-2，由此将除尘腔室2分隔为三个工作腔，分别为：位于支撑系统2-1下方的尘土收集腔2-3、位于支撑系统2-1和分隔板2-2之间的除尘腔2-4和位于分隔板2-2上方的负压传递腔2-5；
在除尘腔2-4的腔壁上均匀布置多个进气口2-6，在除尘腔2-4的腔内固定设置若干个滤袋支撑架2-7，各个滤袋支撑架2-7平行设置，并且，每个滤袋支撑架2-7的顶部与分隔板2-2固定连接，此外，分隔板2-2与滤袋支撑架2-7的顶部相交的位置均开设安装孔，滤袋套设在滤袋支撑架2-7的外部，并且，滤袋的上部开口密封安装到安装孔，使滤袋的上部开口与负压传递腔2-5连通；每个滤袋支撑架2-7的底部与支撑系统2-1的支撑件通过可拆钩环机构连接；并且，如图5所示，为支撑件、灰斗和滤袋支撑架的装配示意图，相邻支撑件之间具有间隔，用于在对滤袋进行机械除尘时，使从滤袋上落下的灰尘被吸入到灰斗；滤袋支撑架2-7的作用为：撑起滤袋，使滤袋在第一电风机抽吸下仍然维持圆筒状外形；
尘土收集腔2-3安装灰斗2-9，灰斗2-9为锥形斜面结构，灰斗2-9的进灰口朝向各个滤袋的下部开口；灰斗2-9安装有单向阀；当使滤袋发生振动除尘时，单向阀为打开状态，吸尘风机和除尘电机同时启动；当滤袋为工作状态，对空气进行除尘时，单向阀为关闭状态。
此外，还包括除尘控制器、除尘电机2-10、吸尘风机2-12以及机械振打装置2-11；如图4所示，为除尘电机、吸尘风机以及机械振打装置的配合示意图；其中，机械振打装置2-11设置有多个限位孔，各个滤袋的中部被夹持于限位孔中，机械振打装置2-11与除尘电机2-10联动，在除尘电机2-10的驱动作用下，机械振打装置2-11水平左右移动，进而带动各个滤袋发生振动，使滤袋外部吸附的灰尘脱掉；吸尘风机2-12的进风口与灰斗2-9的出灰口连通，吸尘风机2-12的出风口安装有集尘袋；吸尘风机2-12用于：将从滤袋脱掉的灰尘吸入到灰斗2-9，再从灰斗2-9送到集尘袋；
此外，为实现自动控制除尘电机工作的目的，还包括：在除尘腔2-4内安装第1压力检测器；在负压传递腔2-5安装第2压力检测器；第1压力检测器和第2压力检测器的输出端均连接到除尘控制器的输入端；除尘控制器的输出端分别连接到除尘电机2-10和吸尘风机2-12，用于控制除尘电机2-10和吸尘风机2-12的开启或关闭。
(二)净化部件
净化腔室3的下方设置净化部件4，净化部件4按自下而上顺序依次包括：UIN-ESP静电凝并式空气过滤器4-1、活性炭网4-2、光触媒网4-3、UV紫外灯4-4和纳米银离子陶瓷网4-5；
各净化材质的具体净化过程为：
(1)UIN-ESP静电凝并式空气过滤器
经袋式除尘装置进行除尘过滤后的空气到达UIN-ESP静电凝并式空气过滤器，使用UIN-ESP静电凝并式空气过滤器进行第1次净化。
UIN-ESP静电凝并式空气过滤器，基于对PP(聚丙烯)材料的改性，具备良好的静电驻极特性和压敏电驻特性，实现过滤器内部通道永久带电，具备良好的颗粒物捕集和保持特性。内部结构采用“左右对称上下不对称形式”，形成翅片尖端的强电场，使被捕集的微生物因不能进行电信号的传导而被杀灭。具有的EAT静电凝并技术是对细微颗粒物(PM2.5，病毒等)进行捕捉的先进技术。由于气流通道内部翅流电场的作用，荷电极性相反的颗粒物受到库伦力的作用相互吸引，凝并成大颗粒，直至被捕集。
(2)活性炭网
经UIN-ESP静电凝并式空气过滤器进行第1次净化后的空气到达活性炭网，采用活性炭网进行第2次净化。活性炭网采用进口椰壳炭化料经高温活化精致而成，具有比表面积大的优点，有极强的吸附功能，可高效过滤空气中的苯、甲醛、氨、油烟等有害气体及异味，尤其是致癌的芳香类物质；其中，甲醛去除率≥95.6％，苯去除率≥73.8％，一般性有机气体VTOC去除率≥96.7％。
(3)光触媒网
经活性炭网净化后的空气到达光触媒网，使用光触媒网对空气进行第3次净化。
光触媒网的上面布置UV紫外灯，在紫外光的照射下，光触媒网发生类似于光合作用的光催化反应，产生氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，最终产物为CO2、H2O和其他无害物质，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉和防污自洁功能，实现对空气的第3次净化。
(4)UV紫外灯
经光触媒网净化后的空气到达UV紫外灯，使用UV紫外灯对空气进行第4次净化。
UV紫外灯可以采用15W的紫外灯，其释放高能射线，破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，使其立即死亡或丧失生存能力。因此，通过UV紫外灯释放紫外线，进而杀灭空气中细菌、霉菌、病毒和单胞藻类，从而减少疾病传播,达到对空气进行第4次净化的目的。
此处需要说明的是，净化部件所设置的UV紫外灯共有两个作用，一个作用为照射光触媒网，从而使光触媒网活化而净化空气；另一个作用为直接对空气进行净化。
(5)纳米银离子陶瓷网
经UV紫外灯净化后的空气到达纳米银离子陶瓷网，使用纳米银离子陶瓷网对空气进行第5次净化。
纳米银离子陶瓷网专为空气净化及水处理用而研制的具有抗菌、活化、吸附、过滤等功能的新型高科技陶瓷，采用蜂窝状多孔复合陶瓷，其中含有纳米银等多种材料，特点是：长效﹑环保(可重复使用)、广谱抗菌﹑抑菌率高(≥99.9％)，纳米陶瓷处理网可冲洗再生，具有反复使用的环保特性，更好的减少了使用成本。
本发明中，上述净化材质的布置顺序为本发明人经过多次试验、反复研究所得，在提高净化效果的同时，还能够充分降低净化部件的整体成本，延长净化部件的整体使用寿命。
(三)负离子输送系统、风能发电系统和太阳能发电系统
负离子输送系统包括负离子发生群、空气输送杆5-1和负离子发生球5-2；
在净化部件4的上方分别安装第一电风机3-1和第二电风机2-8；第一电风机3-1和第二电风机2-8的进风口均朝下设置，均用于产生负压，即：产生从进气口2-6进入到机体内部的空气向上流动的动力，使其依次经过除尘腔室2进行除尘，再通过净化部件4进行净化；
其中，第一电风机3-1的排风口朝向均匀设置于净化腔室3顶壁的若干个出气口，并且，净化腔室3内部且靠近净化腔室3的每个出气口均安装一个负离子发生群；第一电风机3-1将净化后的空气以及负离子发生群产生的负离子共同排放到外部环境；
第二电风机2-8的出气口与空气输送杆5-1的底端连通，空气输送杆5-1的顶端安装负离子发生球5-2；第二电风机2-8将净化后的空气通过空气输送杆5-1输送到负离子发生球5-2，与负离子发生球5-2产生的负离子共同排放到外部环境；
负离子发生群、空气输送杆5-1和负离子发生球5-2即构成负离子输送系统；
由此可见，经过净化部件净化处理后的洁净空气，一部分在位置较低的地方与负离子混合后而排放到大气中；另一部分在位置较高的地方与负离子混合后而排放到大气中，通过该种方法，能够增大空气净化的范围，提高空气净化的效果；尤其是，在位置较高的地方所排放的洁净空气，不易重新流回到空气净化机的进气口，因此，降低了空气净化机对洁净空气进行二次净化的可能性，使空气净化机持续对污染严重的空气进行净化，增加了空气净化机的有功输出.
另外，本发明中，负离子发生群和负离子发生球均由大量的负离子发生器组成，能够持续向空气中注入数量众多的负离子群，所产生的负离子排放到空气中后，中和空气中正电荷，达到净化空气中二手烟、祛除异味、降尘的效果，从而提高人体免疫力，预防哮喘和慢性支气管炎，还防止各种辐射，彻底改善室内空气，创造如田园、森林般的空气。采用负离子群的布置方式，更能适应室外空气净化的需要.
风能发电系统6连接到总控制器的第1端口，太阳能发电系统7连接到总控制器的第2端口，总控制器的第3端口与蓄能元件连接，总控制器的第4端口分别与第一电风机3-1、第二电风机2-8、除尘电机2-10、吸尘风机2-12、各个负离子发生群和负离子发生球5-2电连接。
具体的，风能发电系统6包括风能发电机和风机支架；风能发电机通过风机支架固定在立式框架的顶部；
太阳能发电系统7包括太阳能光伏电池板以及光伏电池支架；光伏电池支架固定在立式框架的顶部，太阳能光伏电池板可转动安装于光伏电池支架上；
风能发电机的输出端和太阳能光伏电池板的输出端均连接到总控制器；控制器与蓄能元件双向连接；在总控制器的控制下，控制蓄能元件进行充放电操作，具体为：
风能发电机将风能转化为电能，太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能，然后，当向蓄能元件充电时，总控制器将风能发电机和太阳能光伏电池板产生的电能均存入蓄能元件；当需要向负载供电时，蓄能元件输出的直流电能经总控制器逆变后，转变为交流电；然后，总控制器将输出的交流电供给负载。
本发明还提供一种风光能量空气净化方法，包括以下步骤：
S1，总控制器对蓄能元件执行充电操作，即：总控制器将风能发电机产生的电能以及太阳能光伏电池板产生的电能均存储到蓄能元件；
同时，总控制器将蓄能元件输出的直流电逆变为交流电，通过该交流电持续向风光能量空气净化机中的所有负载供电；其中，负载包括第一电风机、除尘电机、第二电风机、负离子发生群和负离子发生球；
S2，风光能量空气净化机中的各负载工作，将室外空气吸入到立式框架内部，依次对吸入的空气进行除尘和净化后，将净化后的空气以及产生的负离子共同排放到大气，如此循环，持续对室外空气进行净化；具体净化步骤为：
S2.1，除尘过程：
S2.1.1，除尘控制器实时接收第1压力检测器检测到的除尘腔内的第1压力值，以及，还实时接收第2压力检测器检测到的负压传递腔2-5的第2压力值；然后，判断第2压力值和第1压力值的压力差是否达到设定阈值，如果未达到，则执行S2.1.2；如果达到，则执行S2.1.3；
S2.1.2，除尘控制器关闭管道单向阀、控制除尘电机为停止状态，并启动位于净化腔室3的第一电风机3-1和第二电风机2-8；
第一电风机3-1和第二电风机2-8均产生负压，从而将风光能量空气净化机四周的各个方向的外部污浊空气通过除尘腔的进气口而吸入到除尘腔内部，污浊空气在除尘腔内部流动，当接触到滤袋的外表面时，存在以下两种情况：情况一：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力，则污浊空气穿过该滤袋的外表面而进入到该滤袋的内部，在此过程中，污浊空气中的粉尘被截留在滤袋的外表面，对于进入滤袋内部的粉尘则被拦截陷入滤袋材料中；经过两次除尘后的空气，在第一电风机的作用下，通过滤袋上部开口而被输送到净化腔室；情况二：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力大于滤袋外部压力，则污浊空气绕过该滤袋，并继续流动而接触到下一个滤袋，如此不断流动，直到接触到滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力的滤袋，然后，通过情况一的方式被两次除尘而最终输送到净化腔室；
S2.1.3，除尘控制器打开管道单向阀、关闭位于净化腔室3的第一电风机3-1和第二电风机2-8、启动除尘电机2-10和吸尘风机2-12，在除尘电机2-10的控制下，控制机械振打装置水平左右移动，进而带动各个滤袋发生振动，将吸附在滤袋外表面的灰尘脱掉，并使脱掉的灰尘在吸尘风机2-12的作用下而吸入到集尘袋；
S2.2，净化过程：
S2.2.1，经S2.1脱尘处理后的空气，注入到净化腔室的底部，在第一电风机3-1和第二电风机2-8的带动作用下，注入到净化腔室底部的空气自下而上流动，首先到达UIN-ESP静电凝并式空气过滤器4-1，实现对空气的第1次净化；
经第1次净化后的空气到达活性炭网4-2，过滤空气中的有害气体及异味，实现对空气的第2次净化；
经第2次净化后的空气到达光触媒网，光触媒网在紫外光的照射下，发生光催化反应，产生自由氢氧基和活性氧，氧化分解空气中的各种有机化合物和无机物，实现对空气进行杀菌、除臭、防霉和防污的第3次净化；
经第3次净化后的空气到达UV紫外灯，使用UV紫外灯杀灭空气中细菌、霉菌、病毒和单胞藻类，实现对空气的第4次净化；
经第4次净化后的空气到达纳米银离子陶瓷网，使用纳米银离子陶瓷网对空气进行第5次净化；
S2.3，负离子产生并释放的过程：
S2.3.1，经第5次净化后的空气被第一电风机3-1和第二电风机2-8吸入；其中，第一电风机3-1将吸入的净化后的空气输送至净化腔室四周布置的多个出气口处，并与每个出气口附近所安装的负离子发生群所产生的负离子充分混合，最终，净化空气与负离子共同通过出气口输送到机体外部；第二电风机2-8将净化后的空气输送到空气输送杆，空气沿着空气输送杆上升，并最终到达负离子发生球，负离子发生球产生的负离子与通过空气输送杆输送的空气共同排放到外界大气。负离子发生球包括外壳以及设置在外壳内部的若干个负离子发生器；其中，外壳的内腔与空气输送杆的出口端连通，在外壳上均匀布置若干个排气孔；S2.3.1具体包括：通过空气输送杆输送的空气与负离子发生器产生的负离子通过排气孔而排放到外界大气。
本发明提供的风光能量空气净化机及空气净化方法，首先对空气进行机械除尘处理，然后，再采用多层净化滤材对机械除尘后的空气进行进一步净化，最终，将净化后的空气与大量负离子在不同高度分别注入到空气中，具有空气净化能力高、结构简单以及成本低的优点；此外，本发明综合采用风能和太阳能两种发电技术，仅通过风能和太阳能所发的电即可使风光能量空气净化机持续数月工作，从而节约了能耗。因此，本发明提供的风光能量空气净化机，是一种专门应用于室外室气净化的设备，可满足室外空气净化需求，彻底改善大气污染情况。
负离子发生器1安装在出风口2的设定距离内；负离子发生器可每秒钟产生300万个负离子群，属于医疗级，所产生的负离子排放到空气中后，中和空气中正电荷，达到净化空气中二手烟、祛除异味、降尘的效果，从而提高人体免疫力，预防哮喘和慢性支气管炎，还防止各种辐射，彻底改善室内空气，创造如田园、森林般的空气。
本发明提供的风光能量空气净化机，采用多种净化手段对空气进行净化，尤其结合纳米银离子陶瓷网、光触媒网和负离子发生器群，具有较强的抑菌杀菌作用，达到有效对空气中有害物质进行净化的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种风光能量空气净化机，其特征在于，包括：立式框架(1)、机械振打式布袋除尘器、净化部件(4)、负离子输送系统、风能发电系统(6)和太阳能发电系统(7)；
其中，所述立式框架(1)按自下而上顺序分隔为两个独立的腔室，分别为除尘腔室(2)和净化腔室(3)；
所述除尘腔室(2)的下部安装由若干个水平且平行设置的支撑件组成的支撑系统(2-1)，所述除尘腔室(2)的上部安装分隔板(2-2)，由此将所述除尘腔室(2)分隔为三个工作腔，分别为：位于所述支撑系统(2-1)下方的尘土收集腔(2-3)、位于所述支撑系统(2-1)和所述分隔板(2-2)之间的除尘腔(2-4)和位于所述分隔板(2-2)上方的负压传递腔(2-5)；
在所述除尘腔(2-4)的腔壁上均匀布置多个进气口(2-6)，在所述除尘腔(2-4)的腔内固定设置若干个滤袋支撑架(2-7)，各个所述滤袋支撑架(2-7)平行设置，并且，每个所述滤袋支撑架(2-7)的顶部与所述分隔板(2-2)固定连接，此外，所述分隔板(2-2)与所述滤袋支撑架(2-7)的顶部相交的位置均开设安装孔，滤袋套设在所述滤袋支撑架(2-7)的外部，并且，所述滤袋的上部开口密封安装到所述安装孔，使所述滤袋的上部开口与所述负压传递腔(2-5)连通；每个所述滤袋支撑架(2-7)的底部与所述支撑系统(2-1)的支撑件通过可拆钩环机构连接；并且，相邻支撑件之间具有间隔，用于在对滤袋进行机械除尘时，使从滤袋上落下的灰尘被吸入到灰斗；所述滤袋支撑架(2-7)的作用为：撑起所述滤袋，使所述滤袋在第一电风机抽吸下仍然维持圆筒状外形；
所述尘土收集腔(2-3)安装灰斗(2-9)，所述灰斗(2-9)为锥形斜面结构，所述灰斗(2-9)的进灰口朝向各个滤袋的下部开口；
此外，还包括除尘控制器、除尘电机(2-10)、吸尘风机(2-12)以及机械振打装置(2-11)；所述机械振打装置(2-11)设置有多个限位孔，各个所述滤袋的中部被夹持于所述限位孔中，所述机械振打装置(2-11)与所述除尘电机(2-10)联动，在所述除尘电机(2-10)的驱动作用下，所述机械振打装置(2-11)水平左右移动，进而带动各个所述滤袋发生振动，使所述滤袋外部吸附的灰尘脱掉；所述吸尘风机(2-12)的进风口与所述灰斗(2-9)的出灰口连通，所述吸尘风机(2-12)的出风口安装有集尘袋；所述吸尘风机(2-12)用于：将从所述滤袋脱掉的灰尘吸入到所述灰斗(2-9)，再从所述灰斗(2-9)送到所述集尘袋；
所述净化腔室(3)的下方设置所述净化部件(4)，所述净化部件(4)按自下而上顺序依次包括：UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)、活性炭网(4-2)、光触媒网(4-3)、UV紫外灯(4-4)和纳米银离子陶瓷网(4-5)；在所述净化部件(4)的上方分别安装第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)；所述第一电风机(3-1)和所述第二电风机(2-8)的进风口均朝下设置，均用于产生负压，即：产生从所述进气口(2-6)进入到机体内部的空气向上流动的动力，使其依次经过所述除尘腔室(2)进行除尘，再通过所述净化部件(4)进行净化；
其中，所述第一电风机(3-1)的排风口朝向均匀设置于所述净化腔室(3)顶壁的若干个出气口，并且，所述净化腔室(3)内部且靠近所述净化腔室(3)的每个出气口均安装一个负离子发生群；所述第一电风机(3-1)将净化后的空气以及所述负离子发生群产生的负离子共同排放到外部环境；
所述第二电风机(2-8)的出气口与空气输送杆(5-1)的底端连通，所述空气输送杆(5-1)的顶端安装负离子发生球(5-2)；所述第二电风机(2-8)将净化后的空气通过所述空气输送杆(5-1)输送到所述负离子发生球(5-2)，与所述负离子发生球(5-2)产生的负离子共同排放到外部环境；
所述负离子发生群、所述空气输送杆(5-1)和所述负离子发生球(5-2)即构成所述负离子输送系统；
所述风能发电系统(6)连接到总控制器的第1端口，所述太阳能发电系统(7)连接到所述总控制器的第2端口，所述总控制器的第3端口与蓄能元件连接，所述总控制器的第4端口分别与所述第一电风机(3-1)、所述第二电风机(2-8)、所述除尘电机(2-10)、所述吸尘风机(2-12)、各个所述负离子发生群和所述负离子发生球(5-2)电连接。
2.根据权利要求1所述的风光能量空气净化机，其特征在于，还包括：在所述除尘腔(2-4)内安装第1压力检测器；在所述负压传递腔(2-5)安装第2压力检测器；所述第1压力检测器和所述第2压力检测器的输出端均连接到除尘控制器的输入端；所述除尘控制器的输出端分别连接到所述除尘电机(2-10)和所述吸尘风机(2-12)，用于控制所述除尘电机(2-10)和所述吸尘风机(2-12)的开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的风光能量空气净化机，其特征在于，所述滤袋支撑架(2-7)为拉伸弹簧。
4.根据权利要求1所述的风光能量空气净化机，其特征在于，所述灰斗(2-9)安装有管道单向阀；当使所述滤袋发生振动除尘时，所述吸尘风机(2-12)工作，所述管道单向阀为打开状态，使所述灰斗(2-9)内灰尘送入集尘袋；当所述滤袋为工作状态，对空气进行除尘时，所述管道单向阀为关闭状态。
5.根据权利要求1所述的风光能量空气净化机，其特征在于，所述风能发电系统(6)包括风能发电机和风机支架；所述风能发电机通过所述风机支架固定在所述立式框架的顶部；
所述太阳能发电系统(7)包括太阳能光伏电池板以及光伏电池支架；所述光伏电池支架固定在所述立式框架的顶部，所述太阳能光伏电池板可转动安装于所述光伏电池支架上；
所述风能发电机的输出端和所述太阳能光伏电池板的输出端均连接到所述总控制器；所述控制器与所述蓄能元件双向连接；在所述总控制器的控制下，控制所述蓄能元件进行充放电操作，具体为：
所述风能发电机将风能转化为电能，所述太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能，然后，当向蓄能元件充电时，所述总控制器将所述风能发电机和所述太阳能光伏电池板产生的电能均存入所述蓄能元件；当需要向负载供电时，所述蓄能元件输出的直流电能经所述总控制器逆变后，转变为交流电；然后，所述总控制器将输出的交流电供给负载。
6.一种风光能量空气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，所述总控制器对蓄能元件执行充电操作，即：所述总控制器将风能发电机产生的电能以及太阳能光伏电池板产生的电能均存储到蓄能元件；
同时，所述总控制器将蓄能元件输出的直流电逆变为交流电，通过该交流电持续向风光能量空气净化机中的所有负载供电；其中，所述负载包括第一电风机、除尘电机、第二电风机、负离子发生群和负离子发生球；
S2，所述风光能量空气净化机中的各负载工作，将室外空气吸入到立式框架内部，依次对吸入的空气进行除尘和净化后，将净化后的空气以及产生的负离子共同排放到大气，如此循环，持续对室外空气进行净化；具体净化步骤为：
S2.1，除尘过程：
S2.1.1，除尘控制器实时接收第1压力检测器检测到的除尘腔内的第1压力值，以及，还实时接收第2压力检测器检测到的负压传递腔(2-5)的第2压力值；然后，判断所述第2压力值和所述第1压力值的压力差是否达到设定阈值，如果未达到，则执行S2.1.2；如果达到，则执行S2.1.3；
S2.1.2，所述除尘控制器关闭管道单向阀、控制除尘电机为停止状态，并启动位于净化腔室(3)的第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)；
所述第一电风机(3-1)和所述第二电风机(2-8)均产生负压，从而将风光能量空气净化机四周的各个方向的外部污浊空气通过除尘腔的进气口而吸入到除尘腔内部，污浊空气在除尘腔内部流动，当接触到滤袋的外表面时，存在以下两种情况：情况一：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力，则污浊空气穿过该滤袋的外表面而进入到该滤袋的内部，在此过程中，污浊空气中的粉尘被截留在滤袋的外表面，对于进入滤袋内部的粉尘则被拦截陷入滤袋材料中；经过两次除尘后的空气，在第一电风机的作用下，通过滤袋上部开口而被输送到净化腔室；情况二：如果该滤袋内部压力加上滤袋阻力大于滤袋外部压力，则污浊空气绕过该滤袋，并继续流动而接触到下一个滤袋，如此不断流动，直到接触到滤袋内部压力加上滤袋阻力小于滤袋外部压力的滤袋，然后，通过情况一的方式被两次除尘而最终输送到净化腔室；
S2.1.3，所述除尘控制器打开管道单向阀、关闭位于净化腔室(3)的第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)、启动除尘电机(2-10)和吸尘风机(2-12)，在除尘电机(2-10)的控制下，控制机械振打装置水平左右移动，进而带动各个滤袋发生振动，将吸附在滤袋外表面的灰尘脱掉，并使脱掉的灰尘在吸尘风机(2-12)的作用下而吸入到集尘袋；
S2.2，净化过程：
S2.2.1，经S2.1脱尘处理后的空气，注入到净化腔室的底部，在第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)的带动作用下，注入到净化腔室底部的空气自下而上流动，首先到达UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)，实现对空气的第1次净化；
经第1次净化后的空气到达活性炭网(4-2)，过滤空气中的有害气体及异味，实现对空气的第2次净化；
经第2次净化后的空气到达光触媒网，光触媒网在紫外光的照射下，发生光催化反应，产生自由氢氧基和活性氧，氧化分解空气中的各种有机化合物和无机物，实现对空气进行杀菌、除臭、防霉和防污的第3次净化；
经第3次净化后的空气到达UV紫外灯，使用UV紫外灯杀灭空气中细菌、霉菌、病毒和单胞藻类，实现对空气的第4次净化；
经第4次净化后的空气到达纳米银离子陶瓷网，使用纳米银离子陶瓷网对空气进行第5次净化；
S2.3，负离子产生并释放的过程：
S2.3.1，经第5次净化后的空气被第一电风机(3-1)和第二电风机(2-8)吸入；其中，第一电风机(3-1)将吸入的净化后的空气输送至净化腔室四周布置的多个出气口处，并与每个出气口附近所安装的负离子发生群所产生的负离子充分混合，最终，净化空气与负离子共同通过出气口输送到机体外部；第二电风机(2-8)将净化后的空气输送到空气输送杆，空气沿着空气输送杆上升，并最终到达负离子发生球，负离子发生球产生的负离子与通过空气输送杆输送的空气共同排放到外界大气。
7.根据权利要求6所述的风光能量空气净化方法，其特征在于，所述负离子发生球包括外壳以及设置在所述外壳内部的若干个负离子发生器；其中，所述外壳的内腔与所述空气输送杆的出口端连通，在所述外壳上均匀布置若干个排气孔；S2.3.1具体包括：
通过所述空气输送杆输送的空气与所述负离子发生器产生的负离子通过所述排气孔而排放到外界大气。
8.根据权利要求6所述的风光能量空气净化方法，其特征在于，UIN-ESP静电凝并式空气过滤器(4-1)对空气的第1次净化具体为：
UIN-ESP静电凝并式空气过滤器采用左右对称上下不对称的结构形式，形成翅片尖端的强电场，由于气流通道内部翅流电场的作用，荷电极性相反的颗粒物受到库伦力的作用相互吸引，凝并成大颗粒，直至被捕集。
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