CN105702177A - 具有大气除霾功能的户外广告牌 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有大气除霾功能的户外广告牌，由位于正面的具有透风能力的广告牌及位于背面的具有至少两面通风口的等离子静电场集尘设施组成，等离子静电场集尘设施包括等离子静电发生电极组和集尘电极组，集尘电极组位于等离子静电发生电极组的下风口，自然风驱动空气透过通过等离子静电发生电极组使空气中的微小尘埃带上电荷，带电尘埃在流经带相反电荷的集尘电极组时被吸附而除去，其优点为不但解决了等离子静电场除尘需要的空气驱动问题，也解决了广告牌的抗风问题，而广告牌面不但具有防止人与飞鸟进入造成安全问题及损坏设施的作用，背风面的广告牌面还具有集尘作用。

Description

具有大气除霾功能的户外广告牌

技术领域

本发明涉及一种户外广告牌，尤其涉及一种具有大气除霾功能的户外广告牌。

背景技术

户外广告牌是安放在户外，用于广告宣传的媒体介质，如安装在城市马路与高速公路旁的高炮，以及建筑物顶部、广场及马路旁边等人流比较集中的地方的各种各类广告牌。随着经济的发展，城市甚至包括乡村及交通道路两侧涌现了大量的户外广告牌，这些户外广告牌目前除了广告宣传作用外并没有其它另外的作用，功能相对单一，需要占用相当的场地，而且除了广告作用外，平时只有安装和维护维修等的投入，运行过程就是一种纯粹的投入，如果将全国所有这些户外广告牌的运营投入加起来则是一项巨额的费用，若能够将这些广告牌在巨大的投入的同时再发挥其他作用，则将会是一件利国利民的大好事。

随着我国工业经济的发展及生活水平的提高，环境污染问题尤其是大气环境污染问题日益突出，空气的雾霾问题已经成了一个重要的社会问题。如果能够让城市与交通道路密布的户外广告牌发挥治理雾霾，让这些巨量的户告牌在单纯的费用投入的同时再发挥更大的社会与经济效益。

大气环境中的霾主要污染物是由微小粉尘、二氧化硫、氮氧化物、有机碳氢化合物等组成的PM2.5气溶胶，由于这些PM2.5污染物可以直接被吸入肺中，因此严重危害人的身体健康。

中国专利号为201510580937.5的发明专利申请说明书公开了一种用于区域大气空中除霾的负电性膜法聚尘飞行器，其包括遥控飞行器，遥控飞机上有膜法除霾剂罐、计给料器、膜泡风机、负电性膜泡布施器，计给料器分别于膜法除霾剂罐和负电性膜泡布施器相连，膜泡风机与负电性膜泡布施器相连。该飞行器造价高昂、除霾成本高，且除霾区域小、除霾效果比较差，无法真正起到对区域中大气的除霾作用。

中国专利号为201520490985.0的发明专利说明书公开了一种静电除霾装置，包括电场发生器和集尘器，电场发生器通过电源的驱动产生高压静电场，用于吸附空气中的微小尘埃，集尘器用于清除电场发生器内积累的灰尘。该静电除霾装置只适用于室内空气净化，不适用于区域大气环境中的除霾。

去除空气中的尘埃通常有两种方式：一是过滤介质法，就是通常所说的滤网法；二是电除尘法，其原理是让尘埃带上一种电荷后被带相反电荷的极板吸收。对于去除大气环境中的霾，由于是一种大流通的除尘方式，不但需要考虑方法的经济性，还需要考虑实施时的工程可行性。过滤介质法的风阻比较大，同时存在着介质更新以及损耗等问题，从能耗及经济性方面都缺乏可行性。电除尘法虽然风阻远低于过滤介质法，能耗方面也因此明显低于过滤介质法，而且也不存在介质更新消耗与收集的尘灰的处理问题，但也存在风机驱动能量消耗过大，及巨大流量的风机的制造与维护等一系列的问题。

对于高炮及安装在建筑物顶部、广场与马路边的户外广告牌，它们有两个共同的特点，一是平面迎风面积均比较大，二是由于安装位置关系，通常会有比较大的自然风。

利用这两个特点，不但可以解决等离子静电场除尘需要的空气驱动问题，等离子静电场除尘装置的一些必要的结构可以起到对广告牌的加固作用及降低风阻，可以强化广告牌的抗风能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是使户外广告牌设施具有大气除霾功能，利用遍布城乡的户外广告牌进行大气除霾与大气净化，使户外广告牌产生更大的社会效益。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：具有大气除霾功能的广告牌，由位于正面的具有透风能力的广告牌及背面的具有至少两面通风口的等离子静电场集尘设施组成，所述的等离子静电场集尘设施包括等离子静电发生电极组和集尘电极组，集尘电极组位于等离子静电发生电极组的下风口，自然风驱动空气透过广告牌面后通过等离子静电发生电极组使空气中的微小尘埃带上电荷，带电的微小尘埃被相反极性的集尘电极组吸附而除去。

所述的广告牌面可以是只位于等离子静电场集尘设施迎风面的一侧，也可以是位于等离子静电场集尘装置的前后迎风面的两侧，也可以包围在等离子静电场集尘装置的三面或四面，对应广告牌为三角形或四方形。广告牌面可以是镂空的金属或非金属印刷品，这些广告牌可安装于等离子静电场除尘设施表面，也可独立安装于等离子静电场除尘设施的迎风或背风面外侧。

本发明进一步的优选方案为：广告牌面利用等离子静电场集尘装置作为基架，并成为等离子静电场集尘装置中集尘电极组的一部分。

本发明进一步的优选方案为：等离子静电发生电极组由若干组电极对组合而成，每个电极对由一块对电极板以及对应于对电极板的一侧或两侧分布的与对电极板平行的电晕丝构成，每侧有一条或一条以上的电晕丝。

本发明进一步的优选方案为：所述的等离子静电发生电极组中的相邻两组电极对中的对电极板的间距大于或等于两组电极对的对电极板与电晕丝间距之和，并且当该两块对电极板的间距等于对电极板与电晕丝间距之和时，两块对电极板共用中间的电晕丝。

本发明进一步的优选方案为：所述的集尘电极组由多块具有导电性的金属集尘板组成。

本发明进一步的优选方案为：所述的集尘电极组与所述的广告牌面电连接，使广告牌面也成为集尘电极的一部分。

本发明进一步的优选方案为：可透风的广告牌由多个展示单元构成，所述的相邻展示单元之间具有可透风的间隙，空气通过所述的间隙流经所述的等离子静电发生电极组。广告牌面为除霾设施提供一个防护网罩，防止无关人员随意进入或飞鸟闯入造成人身危险及损坏设施设备。

本发明进一步的优选方案为：所述的展示单元为横条幅、竖条幅、LED条或霓虹条。

本发明进一步的优选方案为：所述的金属集尘板上布设有多个通风孔，或者所述的金属集尘板由多孔金属网构成，可以减少金属集尘板的风阻。

本发明进一步的优选方案为：电晕丝为负极导体或正极导体。

本发明进一步的优选方案为：等离子静电发生电极板和金属集尘板均垂直于地面，便于尘灰的自行坠落与清理。

本发明进一步的优选方案为：所述的金属集尘板接地，所述的等离子静电发生电极组中正负极电压及电晕丝与金属集尘板之间的电压范围为3KV以上，形成2.7～4.2KV/cm电场强度。所述的电极对的间距范围为1cm-60cm。

本发明进一步的优选方案为：等离子静电场集尘设施利用安装于高处或空旷区域的户外广告牌所处的高度与环境中自然形成的自然风作为空气驱动力。

本发明进一步的优选方案为：等离子静电场发生电极组可以为独立的电极对，也可以兼作集尘电极组。

与现有技术相比，本发明的优点是空气分子在高达几千伏到上万伏的电场中发生电离而形成带电的等离子静电场，在自然风驱动下，带雾霾的空气通过这个等离子静电场时，雾霾中的微小尘埃因吸附等离子静电场中电离的空气分子而带电，带电后的微小尘埃在强电场作用下被带相反电荷的金属集尘板吸附而除去。这种除霾方式不但风阻小，而且利用自然风作空气驱动力能耗远低于常规技术，还能最大限度地适应多变的自然风风向。尤其是，本发明利用户外遍布城乡的户外广告牌安装位置的自然风较大以及迎风面积大两个优势，将除霾设施与广告牌相结合，除霾设施同时作为广告牌的支架同时安装在建筑物顶部或高炮台上，使户外广告牌不但具有正常广告牌的广告功能，还兼具了清除大气中雾霾的功能，从而使户外广告牌发挥出更大的的社会效益。

附图说明

图1为本发明的实施例一的结构示意图(俯视图)；

图2为本发明的实施例二的结构示意图(俯视图)；

图3为本发明的透风的广告牌面(横条幅)的侧视图；

图4为本发明的透风的广告牌面(竖条幅)的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

等离子静电场除尘的工作原理是空气分子在高达几千伏到上万伏的电场中会发生电离而形成带电的等离子静电场，进入等离子静电场的雾霾中的微小尘埃会吸附这些电离的空气分子而带电，带电后的微小尘埃在接下来的经过带相反电荷的电极板(金属集尘板)表面时被吸附而除去。

等离子静电场除尘对空气中尘埃的颗粒适应性较广，空气中的尘埃粒子从0.01到几十微米均可以除去，霾特别是能进入人体肺部对人体造成危害的是直径在2.5微米以下的微尘(即PM2.5)，因此等离子静电场可以轻松除去空气中的霾。

但等离子静电场除尘需要有一个关键性的条件，就是需要驱动空气定向地通过等离子静电场除尘装置，如果将这种技术用于大气除霾，就需要解决空气的定向驱动问题，而这对于大气除霾这种大流通量的空气净化来说几乎可以说是不现实的。一旦解决了空气驱动问题，则等离子除尘技术将是最佳的大气净化除霾技术，因为等离子静电场除霾时，尽管产生的电压相当高，达几千上万伏，但由于电流比较小，因此产生等离子静电场的能耗并不大，一个一平米的装置能耗仅仅只有几瓦到十几瓦，如此低有能耗可以将大气净化实用化。

户外广告牌是一种遍布城乡的用于广告宣传的媒体设施，这种设施目前仅只用于广告宣传一种用途，在使用过程中只有投入而无其它产出，功能比较单一。户外广告牌为了具有尽可以大的可视范围，通常架设于建筑顶或是利用各种方式将其装于高处及空旷处，这种安装条件下的广告牌除了具有较好的视野外，往往还具有较大的自然风。本来广告牌随的自然风是广告牌安装设计的一个需要解决的问题，如果能够利用这种自然风作为等离子静电除尘的空气动力，则不但解决了广告牌的抗风问题，还解决等离子静电除尘用于大气除霾的空气驱动问题，使户外广告牌兼有空气净化除霾的作用，从而具有了更大的社会价值与意义。

实施例一：具有大气除霾功能的广告牌，如图1所示，由位于正面的具有透风能力的广告牌2及位于背面的具有至少两面通风口的等离子静电场集尘设施1组成，等离子静电场集尘设施1包括等离子静电发生电极组3和集尘电极组4，集尘电极组4位于等离子静电发生电极组3的下风口，自然风驱动空气透过广告牌面2后并通过等离子静电发生电极组3使空气中的微小尘埃带上电荷，带电的微小尘埃被极性相反的集尘电极组4吸附。等离子静电场集尘设施利用安装于高处的户外广告牌所处的高度与环境中自然形成的自然风作为空气驱动力。等离子静电场发生电极组3可以为独立的电极对，也可以兼作集尘电极。

等离子静电发生电极组3由若干个电极对组合而成，每个电极对由一块对电极板6以及在对电极板6的一侧或两侧分布的、与对电极板6平行的电晕丝5构成，对电极板6的每侧有一条或一条以上的电晕丝5。

等离子静电发生电极组3中的相邻两组电极对中的对电极板6的间距大于或等于两组电极对的对电极板6与电晕丝5间距之和，并且当该两块对电极板6的间距等于对电极板6与电晕丝5间距之和时，两块对电极板6共用中间的电晕丝5。

等离子静电发生电极组3包括电晕丝5以及位于电晕丝两侧的等离子静电发生电极板6组成。

集尘电极组4由多块具有导电性的金属集尘板42组成。等离子静电发生电极板6与集成电极板42相互平行，但是集成电极板42的数量可以少于等离子静电发生电极板6，以减少风阻。

集尘电极组4与广告牌面2电连接。具有导电性的广告牌面也可以作为集尘电极，提高集尘的效率。

可透风的广告牌面2由多个展示单元21构成，相邻展示单元21之间具有可透风的间隙22，空气通过间隙22流经等离子静电发生电极组3。

展示单元21为横条幅、竖条幅、LED条或霓虹条。图3所示为横条幅的广告牌面结构图，图4所示为竖条幅的广告牌面的结构图。

金属集尘板42上布设有多个通风孔，或者金属集尘板42由多孔金属网构成，等离子静电发生电极板6和金属集尘板42均垂直于地面。

金属集尘板42接地，等离子静电发生电极组中正负极电压、电晕丝与金属集尘板之间的电压范围均为3KV-60KV，形成2.7～4.2KV/cm电场强度。具体的电压需要通过等离子发生电极的间距情况进行实际调试，若电晕发生电极板间距过大，不但使工作电压大大升高(可能需要几万伏)，而且还会出现发生臭氧等问题，但如果缩小电极间距，会使设备的重量与成本大大增加，因此需要根据具体的广告牌的体积、方位与形状确定电极间距与实际间间距与电压。电晕丝5为负极导体或正极导体。

实施例二：其他部分与实施例一相同，不同之处在于如图2所示，等离子静电场集尘设施1位于由三面广告牌面围成的中心区域。金属集成板位于等离子静电发生电极组3的中心区域，自然风穿过广告牌面后进入到等离子静电发生电极组3后空气中的尘埃带上静电，然后被带相反电荷的金属集尘板42吸附。

本发明是对成熟的等离子静电场除尘技术在大气除霾的工程化应用。创造性地利用空气的自然流动作为驱动空气通过等离子静电场的驱动力，成功解决了等离子静电场除霾的关键技术问题，从而使等离子静电场除霾这项技术得已实用化。

尽管需要在空气中造成高电压场，但由于使空气等离子化消耗的电量很少，因此利用等离子静电场除霾具有能耗低的特点，适合于大气中大规模的除霾。

等离子除霾还有一个特点，就是在除霾的同时由于等离子作用还可以对空气中的病毒、细菌起到电离使其失去活性，起到杀菌灭毒的作用，尤其在春夏季等流行病季可以起到阻断流行病毒传播的作用。

Claims (10)

1.具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于由位于正面的具有透风能力的广告牌及位于背面的具有至少两面通风口的等离子静电场集尘设施组成，所述的等离子静电场集尘设施包括等离子静电发生电极组和集尘电极组，集尘电极组位于等离子静电发生电极组的下风口，自然风驱动空气透过广告牌面后并通过等离子静电发生电极组使空气中的微小尘埃带上电荷，带电的微小尘埃在经过极性相反的集尘电极组时被吸附而除去。

2.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于等离子静电发生电极组由若干个电极对组合而成，每个电极对由一块对电极板以及分布在对电极板的一侧或两侧的与其平行的电晕丝构成，每侧有一条或一条以上的电晕丝。

3.根据权利要求2所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的等离子静电发生电极组中的相邻两组电极对中的对电极板的间距大于或等于两组电极对的对电极板与电晕丝间距之和，并且当该两块对电极板的间距等于对电极板与电晕丝间距之和时，两块对电极板共用中间的电晕丝。

4.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的集尘电极组由多块导电的金属集尘板组成。

5.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的集尘电极组与所述的广告牌面电连接并一起接地。

6.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于可透风的广告牌由多个展示单元构成，所述的相邻展示单元之间具有可透风的间隙，空气通过所述的间隙再流经所述的等离子静电发生电极组，或流经等离子发生电极组后再从所述的隙中流出。

7.根据权利要求6所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的展示单元为横条幅、竖条幅、LED条或霓虹条。

8.根据权利要求4所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的金属集尘板上布设有多个通风孔，或者所述的金属集尘板由多孔金属网构成。

9.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于等离子静电发生电极板和金属集尘板均垂直于地面。

10.根据权利要求1所述的具有大气除霾功能的户外广告牌，其特征在于所述的等离子静电发生电极组中正负极电压及电晕丝与金属集尘板之间的电压范围为3KV以上，形成2.7～4.2KV/cm电场强度，所述的电极对的间距范围为1cm-60cm。