CN105509194B - 室外区域性空气清新除霾设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室外区域性空气清新除霾设备。室内机控制部分包括电源、接受各传感器信息实现自动控制的控制器，PM2.5监测、负离子发生器驱动电路和提供负高压电的功率驱动器；控制器向负离子发生器驱动电路传递控制信号，控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电，功率驱动器使室外发射器金针产生电晕放电而释放大量高能空气负氧离子形成负离子流，实现迅速除霾获得清新空气；室外发射器部分由多个平面或曲面金针阵列组成除霾高能负离子发射器，发射金针的驱动高压由室内机通过高压馈线馈送。各发射金针之间互相良好导通且与大地高度绝缘，有效发射高能空气负氧离子形成负离子流在室外进行除霾净化和清新空气。

Description

室外区域性空气清新除霾设备
技术领域
本发明涉及一种空气净化设备，尤其是涉及一种室外区域对空气净化的除霾设备。
背景技术
随着各地雾霾天气的持续增多，霾字已经成为人们谈霾无耐的社会现象，虽然现有技术中也各种室内除霾设备或装置，然而也都是只能针对室内进行除霾处理，以达进一步为人们提供一个可在室内除霾环境中进行消除霾处理的空气净化环境,并没有采取在室外空间进行直接除霾的设备；而室内除霾存在的缺陷则是一方面现有室内空气净化设备几乎都是采用机内HEPA等滤网过滤除尘，且是被动除霾除尘方式；另一方面是除霾效率低下，速度慢，要很长时间才能使颗粒物浓度下降；再者对于象PM2.5以下的细颗粒HEPA也是无能为力的。由于现有除霾设备或除霾装置均未涉及有对室外进行除霾处理，随着空气污染不断加剧，雾霾、PM2.5的不断肆虐，雾霾困扰人们已经成为常态；更何况现在社会中室内没有安装除霾除尘设备或除霾除尘装置的室内数量远比安装了除霾设备或除霾装置的室内数量，因而进行室外主动除霾减轻空间细颗粒的浓度，以此进而达到更好实现室内除霾环境，室外除霾处理显然更能满足人们的工作生活需求。
发明内容
本发明为解决现有除雾霾设备或装置不能对室外雾霾进行空气处理净化处理，无法快速清除空气中雾霾、尘埃微粒及细菌病毒载体等现状而提供一种能在室外较大范围内帮助进行清新空气、提高空气中负离子浓度含量，能迅速快捷清除空气中雾霾、尘埃微粒及细菌病毒载体的室外区域性空气清新除霾设备。
本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：包括室内机控制部分和室外机发射器部分，室内机控制部分包括电源、接受各传感器信息实现自动控制室内机的控制器、PM2.5监测、负离子发生器驱动电路和向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的功率驱动器，室外设有微粒传感器，PM2.5监测将室外微粒传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中；控制器向负离子发生器驱动电路传递控制信号，控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电，功率驱动器使室外发射器金针产生电晕放电而释放大量高能空气负氧离子形成负离子流，实现迅速除霾获得清新空气；室外机发射器部分包括除霾高能负离子发射器，除霾高能负离子发射器由多个平面或曲面金针阵列组成，各发射金针之间互相良好导通且与大地高度绝缘，发射金针的驱动高压由室内机通过高压馈线馈送。能在室外较大范围内帮助进行清新空气、提高空气中负离子浓度含量，能迅速快捷清除空气中雾霾、尘埃微粒及细菌病毒载体。更大程度上的为人们生活提供一个更舒适安全的居住生活健康环境。
作为优选，所述的平面或曲面金针阵列面积采用1平米以上面积。提高室外除尘效果的可靠保证性。
作为优选，所述的室内机控制部分设有下雨检测器，雨水传感器设置在室外，下雨检测器对室外的雨水传感器进行检测判断，并将检测判断信号回馈至室内机的控制器中；在雨天和突发大雨淋水时，控制器主动关闭室内机功率驱动器停止发射负高压电工作，当下雨淋水事件解除后，自动恢复发射负高压电，恢复发射负离子工作。提高对室外环境空气质量随雨天和突发大雨淋水的变化而自动调节改变效果，更具自动节能环保安防效果。大雨淋水解除后，电路自动恢复工作。
作为优选，所述的室内机控制部分设有接近安防雷达，接近安防雷达与设在室外的接近传感器电连接，接近安防雷达将室外接近传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中；当有人接近至接近传感器设定距离时，室内机的控制器实施自动报警并主动断开发射针阵列驱动高压，防止触电麻电。提高除霾处理的安全性，提高人身安全防护效果，避免出现触电等安全隐患问题。
作为优选，所述的室内机控制部分设有PM2.5监测，室外设有微粒传感器，PM2.5监测将室外微粒传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中。提高对PM2.5的监测控制处理效果。
作为优选，所述的平面或曲面金针阵列中的发射针阵列金针密度在1000枚/m2以上。提高发射针阵列发射高能负离子粒子流的效果，提高除霾净化效果。
作为优选，所述的发射针阵列金针的尖端裸露长度为3mm～5mm，金针尖端成50±0.50的正圆锥状。提高金针的发射除霾效果。
作为优选，所述的控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的电压值在2～3万伏之间。提高除霾处理有效效果。
作为优选，所述的平面或曲面金针阵列后面设置有排风扇和/或加湿器，当PM2.5检测值严重超标时，按需要启动加湿器及排风扇运行助力负离子扩散除霾。提高对检测到的PM2.5超标后的及时除霾净化处理操作。
作为优选，所述的除霾高能负离子发射器设在若干小区居住楼的楼顶处，形成区域大范围空气清新和除霾布局。提高室外较大面积区域性除霾净化处理效果及除霾处理安全可靠性。
作为优选，室外发射针阵列周围应具有或新装区域避雷器以实现对设备及区域雷电防护，区域避雷器和驱动器高压电源，均可靠实现接地。提高实现雷电防护安全性，提高防止雷击造成各种损失。
本发明的有益效果是：能在室外较大范围内帮助进行清新空气、提高空气中负离子浓度含量，能迅速快捷清除室外空气环境污染程度较高区域中雾霾、尘埃微粒及细菌病毒载体。使区域空间负离子浓度大幅度提高，雾霾尘埃、细颗粒不断被去除,制得的负氧离子更干净健康。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明室外区域性空气清新除霾设备的优选实施方式的结构原理框图。
图2是本发明室外区域性空气清新除霾设备中平面或曲面金针阵列的安装使用结构示意图。
图3是本发明室外区域性空气清新除霾设备中平面或曲面金针阵列的另一种装使用结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图1、图2、图3所示的实施例中，一种室外区域性空气清新除霾设备，包括室内机控制部分10和室外机发射器部分，室内机控制部分包括电源11、接受各传感器信息实现自动控制室内机的控制器12、PM2.5监测16、负离子发生器驱动电路13和向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的功率驱动器14，室外设有微粒传感器22，PM2.5监测将室外微粒传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器12中；控制器12向负离子发生器驱动电路13传递控制信号，控制功率驱动器14向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电，功率驱动器14使室外发射器金针产生电晕放电而释放大量高能空气负氧离子形成负离子流，实现迅速除霾获得清新空气；室外机发射器部分包括除霾高能负离子发射器20，除霾高能负离子发射器20由多个平面或曲面金针阵列组成，各发射金针26之间互相良好导通且与大地高度绝缘，发射金针26的驱动高压由室内机通过高压馈线25馈送。馈线用以向发射针阵列各金针提供负高压，以实现高能量、高浓度、余弦型负离子发射。平面或曲面金针阵列面积采用2平米面积大小，当然也可以是采用1平米以上面积尺寸。提高室外除尘效果的可靠保证性。对发射阵列周围人体可能到达的1米距离范围，实施接近保护，当发射器工作时有人接近到距发射针阵列1米时，启动电路声音报警，并由控制器程序自动断开驱动高压。避免造成触电事故。当人员离开，控制器自动恢复之前工作。室内机控制部分10设有下雨检测器15，雨水传感器25安装在室外，下雨检测器15对室外的雨水传感器25进行检测判断，并将检测判断信号回馈至室内机的控制器12中；在雨天和突发大雨淋水时，控制器12主动关闭室内机功率驱动器14停止发射负高压电工作，当下雨淋水事件解除后，自动恢复发射负高压电，恢复发射负离子工作。室内机控制部分设有接近安防雷达18，接近安防雷达18与设在室外的接近传感器24电连接，接近安防雷达18将室外接近传感器24检测到的信号传递回馈到室内机的控制器12中；每组室外接近传感器24采用采用4个超声测距探头，当有人接近至接近传感器设定距离时，室内机的控制器实施自动报警并主动断开发射针阵列驱动高压，防止触电麻电；而当人员离开，控制器自动恢复之前工作。室内机控制部分10内设有PM2.5监测16装置，室外设安装有微粒传感器22，PM2.5监测16装置将室外微粒传感器22检测到的信号传递回馈到室内机的控制器12中。平面或曲面金针阵列中的发射针阵列金针26密度在1000枚/m2以上。发射针阵列金针26的尖端裸露长度为4mm，当然发射针阵列金针26的尖端裸露长度可以为3mm～5mm，金针尖端成50±0.50的正圆锥状。控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的电压值采用2万伏，当然控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的电压值可以设置在2～3万伏之间。除霾高能负离子发射器20设在多个小区居住顶楼等合适位置处，形成区域大范围空气清新和除霾布局。除霾高能负离子发射器20底部安装连接有安装支架21，除霾高能负离子发射器20通过安装支架21安装固定连接在多个小区居住顶楼处，除霾高能负离子发射器20竖向或水平或倾斜安装固定在多个小区居住顶楼处（见图2、图3）；形成不同的金针发射面阵分布方向及分布密度，以获得更好适应不同风向雾霾尘埃微粒的清除效果；倾斜安装固定设置范围一般采用与楼顶面成15～75°的角度范围设置，也可以是采用在同一楼顶面上采用竖向安装、横向安装、倾斜安装相结合的分布安装结构，以在同一个较大区域范围内获得更好适应不同风向雾霾尘埃微粒分布的清除效果； 也还可以根据实际情况需要决定在发射针阵列上加设简易雨篷，提高雨天环境下对除霾高能负离子发射器20的保护作用。室内机部分的负离子发生器驱动电路，由频率为20KHZ余弦波发生器形成载频，以60HZ或其整数倍之360HZ以下频率低频余弦波作为调制波形成驱动信号，经放大倍压后形成含余弦谐振性的负高压驱动电压，经发射针阵列电晕放电，释放大量高能负离子，形成余弦谐振型高能负氧离子粒子流，亦可称为高能负氧离子波。接近传感器24采用四个超声测距探头，对发射阵列周围人体可能到达的1米距离范围，实施接近保护，当除霾高能负离子发射器工作时如有人接近到距发射针阵列1米时，启动电路声音报警，并由控制器程序自动断开驱动高压。避免造成触电事故。而当人员离开，控制器则自动恢复之前工作。雨水传感器，采用传感盒构成，通过雨水改变传感头内电阻等原理实现信息传输，用于大雨或淋水时，实现停机待机。大雨淋水解除后，电路自动恢复工作。室外发射针阵列因地制宜可采用竖向安装在居住楼层楼顶或平装方式。室外发射针阵列周围应具有或新装区域避雷器以实现对设备及区域雷电防护，区域避雷器和驱动器高压电源，均可靠实现接地。区域避雷器可采用楼宇避雷器30，采取在室外发射针阵列周围，再加安装楼宇避雷器以实现雷电防护，提高防止雷击造成各种损失。楼宇避雷器30安装在楼宇楼层楼顶面上，楼宇避雷器30和功率驱动器14高压电源，均实现可靠接地。应用余弦波发生器产生20KHZ载波信号经低频60～360HZ振幅调制后再经功率驱动器放大、升压得到数千伏高压，再经倍压和整流输出含余弦调制的2～3万伏脉动负高压电，使之加载到大型除霾高能负离子发射器中的阵列式金针发射阵上各放射金针上，在各放射针的针尖形成电晕放电，产生大量高速自由电子，从而电离空气，使空气中含量21%组分的电子亲和力较高的氧气和部分水分子生成大量空气负离子。生成的负离子再次被脉动高压电场加速形成沿电力线从发射金针到大地的高能负离子粒子流。由于平面或曲面发射金针阵列发射面较大，发射点较多，从而成为单极多丝发射，其单极系数极高，超过0.001，即是说发射中几乎没有正离子生成。于是得到满意结果是：装置的发射器不断向空间释放数量极大、能量很高的空气负离子流，或者说连续不断向空间传送负离子实物粒子波，且能在较大空间范围较远距离传播。于是得到的有益结果是：1.在较大范围增加空气负离子含量，实现空气清新。2.该负离子流因其带负电荷，传播途中，主动出击捕捉空间大大小小尘埃微粒、细菌病毒载体，而这些细菌病毒载体大都带正电荷，可使其象滚雪球一样不断加大加重沉降地面。从而达到高效、快捷、迅速、彻底除霾的功效。3.该负离子属于余弦谐振型粒子波，有利于人体吸收和对人体起保健康复作用。
实施例2：
平面或曲面金针阵列后面设置有排风扇，当PM2.5检测值严重超标时，按需要启动加湿器及排风扇运行助力负离子扩散除霾。排风扇23与室内机部分之间电连接有调速器17，提高对排风扇的速度调节控制效果，进而达到提高对PM2.5的除霾调节效果，平面或曲面金针阵列安装在多个小区居住楼40的楼顶41处（见图2、图3），形成区域大范围空气清新和除霾布局。小区居住顶楼处安装有楼宇避雷针30，特殊情况也可以设置于阳台外，或者是安装在电线杆或其他特殊独立设置高度物体载体顶部位置
上通常发射针阵列可与该地点风向方向接近为宜。其他同实施例1相同。
实施例3
在排风扇向平面或曲面金针阵列排送含霾污染空气之前，设有对含霾污染空气的过滤与杀菌前级装置。其他同实施例1或实施例2相同。
使用上，一套本发明室外区域性空气清新除霾设备装置，功率在100W左右、驱动电压在3万伏时，其有效作用半径视环境污染程度约50～100米，其周围负离子浓度在近20000ions/cm3区域，PM2.5趋近于零。达到国际标准PM2.5在10μg/m3以内的除霾区域将更大。当然，环境污染程度较高区域，其覆盖适用范围将缩小，即是说本装置布点将需要密集一些。
本发明所述室外区域性空气清新除霾设备，有效的净化了使用者周围外部环境空间，给室内空气净化大大减轻了压力，使室内精细空气净化和保健养生功能的实现得到保证。让人们期望的把大森林环境搬回家中的梦想成为可能。除了首先受益的是使用者外，也给公用环境空间的净化带来好处。如果再加上区域性集体行为和规划，则可以实现居民区、中小城镇、县级城镇、都市的大范围空间净化除霾，实现环境治理的目的。从而提高人们生活水平和生命质量水平。
以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：包括室内机控制部分和室外机发射器部分，室内机控制部分包括电源、接受各传感器信息实现自动控制室内机的控制器、PM2.5监测、负离子发生器驱动电路和向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的功率驱动器，以及下雨检测器和接近安防雷达，室外设有微粒传感器，PM2.5监测将室外微粒传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中；控制器向负离子发生器驱动电路传递控制信号，控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电，功率驱动器使室外发射器金针产生电晕放电而释放大量高能空气负氧离子形成负离子流，实现迅速除霾获得清新空气；雨水传感器设置在室外，所述下雨检测器对室外的所述雨水传感器进行检测判断，并将检测判断信号回馈至室内机的所述控制器中；接近安防雷达与设在室外的接近传感器电连接，接近安防雷达将室外接近传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中；
室外机发射器部分包括除霾高能负离子发射器，除霾高能负离子发射器由多个平面或曲面金针阵列组成，各发射金针之间互相良好导通且与大地高度绝缘，发射金针的驱动高压由室内机通过高压馈线馈送。
2.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的平面或曲面金针阵列面积采用1平米以上面积。
3.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：在雨天和突发大雨淋水时，所述控制器主动关闭室内机功率驱动器停止发射负高压电工作，当下雨淋水事件解除后，自动恢复发射负高压电，恢复发射负离子工作。
4.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：当有人接近至接近传感器设定距离时，室内机的控制器实施自动报警并主动断开发射针阵列驱动高压，防止触电麻电。
5.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的室内机控制部分设有PM2.5监测，室外设有微粒传感器，PM2.5监测将室外微粒传感器检测到的信号传递回馈到室内机的控制器中。
6.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的平面或曲面金针阵列中的发射针阵列金针密度在1000枚/m2以上。
7.按照权利要求1或2或6所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的发射针阵列金针的尖端裸露长度为3mm～5mm，金针尖端成50±0.50的正圆锥状。
8.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的控制功率驱动器向室外发射器提供大功率载有余弦波形的负高压电的电压值在2～3万伏之间。
9.按照权利要求1或6所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的平面或曲面金针阵列后面设置有排风扇和/或加湿器，当PM2.5检测值严重超标时，按需要启动加湿器及排风扇运行助力负离子扩散除霾。
10.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于：所述的除霾高能负离子发射器设在若干小区居住楼的楼顶处，形成区域大范围空气清新和除霾布局。
11.按照权利要求1所述的室外区域性空气清新除霾设备，其特征在于:室外发射针阵列周围应具有或新装区域避雷器以实现对设备及区域雷电防护，区域避雷器和驱动器高压电源，均可靠实现接地。
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