CN107461705A - 一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，包括灯柱及照明灯，所述照明灯安装在所述的灯柱上；其中：所述的灯柱为空气净化柱体/固定有空气净化柱体，所述的空气净化柱体外侧还安装有自动清洁装置；所述的空气净化柱体与底座连接，所述底座设有静电发生装置，所述的自动清洁装置与控制装置连接；所述的控制装置和底座密封安装于所述空气净化柱体内部；所述的控制装置和静电发生装置还与电源装置及市电连接；本发明具有吸霾速度快速、手触无静电打击感等优点。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化领域，特别是一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯。
背景技术
目前中国因工业化发展迅速，空气污染严重，导致雾霾天气越来越严重，已经影响到了大部分中国人民的日常健康生活。因雾霾天气引起的人们呼吸道疾病，经常导致医院人满为患。特别针对于开阔空间的雾霾净化，例如公路、广场等，还没有有效的驱霾方法。
而目前最经常使用到的便是空气净化器吸霾，但现有技术中大多数空气净化处理采用过滤式处理，在使用过程中耗材多，且吸霾面积小、速度慢等缺点。小部份采用静电吸附工艺制作的无耗材空气净化器，吸附面积小，吸附速度慢，吸附材质表面做功时手触有静电击打感，让用户产生畏惧心理，而无法快速推广。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种吸霾迅速、无静电打击感且具有自清洁功能的吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，包括灯柱及照明灯，所述照明灯安装在所述的灯柱上；其中：所述的灯柱为空气净化柱体/固定有空气净化柱体，所述的空气净化柱体外侧还安装有自动清洁装置；所述的空气净化柱体与底座连接，所述底座设有静电发生装置，所述的自动清洁装置与控制装置连接；所述的控制装置和底座密封安装于所述空气净化柱体内部；所述的控制装置和静电发生装置还与电源装置及市电连接。
作为本发明的进一步改进：所述的空气净化柱体为圆柱体形状，所述的圆柱体形状的空气净化柱体有上端绝缘固定件、下端绝缘固定件、静电释放棒及空心金属棒，所述的静电释放棒上端安装于所述的上端绝缘固定件中，下端穿过下端绝缘固定件中间的圆孔与所述的静电发生装置连接；所述的空心金属棒以所述静电释放棒为同轴圆心设于外侧，所述的空心金属棒上端与上端绝缘固定件连接，所述的空心金属棒表面为镂空状或者点阵式分布若干圆孔，所述镂空金属棒或带圆孔的金属棒与下端绝缘固定件连接，所述下端绝缘固定件以下的空心金属棒为密封空心金属棒。
作为本发明的进一步改进：所述的空气净化柱体为方柱体形状，所述的方柱体形状的空气净化柱体有绝缘框，所述绝缘框两面均设有带冲孔的金属板；所述的净化板主体还设有接地线；所述的静电释放网与所述金属板平行且固定于所述绝缘框内部中间处，所述的静电释放网与所述的静电发生装置连接。
作为本发明的进一步改进：所述的空心金属棒内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层。
作为本发明的进一步改进：所述的带有冲孔的金属板内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层。
作为本发明的进一步改进：所述的静电释放网为带绒的电镀网布或带绒金属丝网。
作为本发明的进一步改进：所述的自动清洁装置有带毛刷的圆环、滑动轴及阻力传感器，所述的阻力传感器安装于所述圆环上，所述的圆环套装于所述的空心金属棒外壁上，且运行距离小于或等于空心金属棒的长度，所述的毛刷与所述的空心金属棒外壁接触；所述的圆环外侧还设有滑动轴承，所述的滑动轴承另一端连接在滑动轴上，所述的阻力传感器及所述的带毛刷的圆环均与控制装置连接。
作为本发明的进一步改进：所述的控制装置有驱动电机及控制芯片；所述的控制芯片与所述的驱动电机连接，所述的驱动电机与所述的带毛刷的圆环连接，所述的控制芯片还与所述的阻力传感器连接。
作为本发明的进一步改进：所述的静电发生装置有静电发生器，所述的静电发生器与所述静电释放棒、电源适配器连接，所述的电源适配器还与所述的电源装置连接。
作为本发明的进一步改进：所述的所述静电释放棒由金属支条和在金属支条上缠绕或镶嵌的金属丝阵列组成，所述的金属丝阵列形成金属刷毛层，所述金属丝长度为1-10mm。
作为本发明的进一步改进：所述的电源装置有中转电池、电源开关、太阳能板和/或风力发电扇叶，所述中转电池一端连接有所述的太阳能板和/或风力发电扇叶，另一端与所述的控制装置及静电发生装置连接。
一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯的吸霾方法，其中：包括空气净化柱体、底座和自动清洁装置，所述底座用于固定以及电气连接所述空气净化柱体，所述空气净化柱体由所述底座中的的静电发生器提供持续的静电输出，由空气净化柱体中的静电释放棒或静电释放网电离空气产生持续静电场，被所述静电场电离的空气离子运动形成电子吸附场，所述的电子吸附场对附近空气中的颗粒物进行吸附；再通过启动自动清洁装置来清洁所述空气净化棒中表面被吸附的雾霾或尘埃。
作为本发明的进一步改进：所述的静电发生装置向静电释放网或静电释放棒输出20000~200000伏级负高压静电，包裹所述静电释放网或静电释放棒外围形成持续静电场，电离空气产生大量空气离子，包含正氧离子和负氧离子以及其他空气离子，正氧离子一部份被二氧化锰或氧化铜涂层还原成氧气，另一部分溢散到空气中；一部分负氧离子和其他空气离子从开孔部位溢散到空气中，另一部分攀附在空气净化柱体表面上并由接地线引走形成电子吸附场，溢散在空气中的负氧离子和其他空气离子使得颗粒物带电，被电子吸附场吸收，吸咐在空气净化柱体上，颗粒物中的电子被导走，颗粒物留在空气净化柱体上，当空气净化柱体表面积累了雾霾或尘埃时，自动清洁装置启动，对空气净化柱体表面进行清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、快速有效的净化雾霾；采用静电吸霾方式清除雾霾，装置表面手触无静电打击感；
2、增加空气中的负离子浓度，消除空气中的流动细菌；
3、驱除蚊虫。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明实施例一的结构示意图；
图3为本发明实施例一的剖视图；
图4为本发明的立体结构示意图；
图5为本发明实施例二的结构示意图；
图6为本发明实施例二的剖视图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
实施例一：一种灯柱为通过静电吸附雾霾的空气净化柱的可吸霾路灯
参考图1至3，一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，包括灯柱1及照明灯2，照明灯2安装在灯柱1上；照明灯2可为一个或多个照明灯头设置，其中：灯柱1为空气净化柱体11，空气净化柱体11有上端绝缘固定件12、下端绝缘固定件13、静电释放棒14及空心金属棒15，静电释放棒14上端安装于上端绝缘固定件12中，下端穿过下端绝缘固定件13中间的圆孔与静电发生装置17连接；空心金属棒15以静电释放棒14为同轴圆心设于外侧，空心金属棒15上端与上端绝缘固定件12连接，空心金属棒15表面为镂空状或者点阵式分布若干圆孔，镂空金属棒或带圆孔的金属棒与下端绝缘固定件13连接，下端绝缘固定件13以下的金属棒为密封空心金属棒16。由于空心金属棒下端自然接地，本结构可以使得快速导走空心金属棒15上的电离子，不会造成空心金属棒15上有带电离子的积压从而产生静电打击感，也能使得由于带电离子的定向流动而形成瞬间的固定电流，而镂空部位金属棒两侧设置绝缘固定件，则能维持静电场的持续存在；空心金属棒15内壁还设有一个通电线的通道9，使得照明灯2能与柱体底部的市电电源连接；而当静电发生器设置在空气净化柱体11顶端时，也可以通过该通道9与底下的电源装置7和控制装置6连接，空心金属棒15可采用铁、铝等金属材料制作而成。
空气净化柱体11外侧还安装有自动清洁装置3；自动清洁装置3有带毛刷的圆环31、滑动轴32及阻力传感器33，圆环31上的毛刷可采用塑料、人造毛等材料制作而成；阻力传感器33安装于圆环31上，圆环31套装于空心金属棒15外壁上，且运行距离小于或等于空心金属棒15的长度，毛刷与空心金属棒15外壁接触；圆环31外侧还设有滑动轴承，滑动轴承另一端连接在滑动轴32上，驱动电机通过驱动滑动轴承在滑动轴32上运动而使得圆环31进行运动；阻力传感器33及带毛刷的圆环31均与控制装置6连接，控制装置6有驱动电机8及控制芯片；控制芯片可为PLC控制芯片，可在该芯片中设定一定的数据，控制芯片与驱动电机8连接，驱动电机8与带毛刷的圆环31连接，控制芯片还与阻力传感器33连接，驱动电机8可为双轨同步电机，也可安装两个驱动电机8控制圆环31的运行方向；当启动自动清洁装置3时，带毛刷的圆环31在空心金属棒15外壁上下来回刮刷，当圆环31遇到阻碍时，再运行触动一次，如果阻碍还存在，则信号返回控制装置6，使得控制装置6控制驱动电机8改变圆环31的运行方向，以该方法确认是否到达了两端的端点，或者只是遇到其他障碍物，例如人手部短暂的接触到空心金属棒15外壁等突发障碍情况。而采用其他结构驱动圆环31对空心金属棒15进行清理雾霾的方式，均视为落入本发明的保护范围。
空气净化柱体11与底座连接，底座设有静电发生装置17，静电发生装置17有静电发生器，静电发生器与静电释放棒14、电源适配器连接，电源适配器还与电源装置7连接，静电释放棒14由金属支条和在金属支条上缠绕或镶嵌的金属丝阵列组成，金属丝阵列形成金属刷毛层，金属丝长度为1-10mm。电源装置7有中转电池、电源开关、太阳能板4和/或风力发电扇叶，中转电池一端连接有太阳能板4和/或风力发电扇叶，安装时可采用太阳能板4发电、风力发电或者两者结合发电，另一端与控制装置6及静电发生装置17连接；中转电池可为铅酸电池、锂电池或者其他材质用于蓄电的电池，铅酸电池使用寿命长，锂电池容量大。
自动清洁装置3与控制装置6连接；控制装置6和底座密封安装于空气净化柱体11内部；空气净化柱底端为密封空心金属棒16结构，即不镂空或带圆孔，可以使得控制装置6及静电发生装置17不受外界天气条件以及环境条件的影响，增长使用寿命和避免里面的装置由于外界的原因发生障碍，控制装置6和静电发生装置17还与电源装置7及市电连接；
当路灯亮起照明时，静电发生器及自动清洁装置3通过市电供电；当白天路灯关闭时，静电发生器及自动清洁装置3通过太阳能或者风能储蓄供电，输入电压的范围为5V~220V，其中可为12V，24V，48V，220V；通过电源适配器的调节，使得输入电压匹配静电发生器的工作电压。
吸霾原理：
空气净化棒由底座中的的静电发生器提供持续的静电输出，由空气净化棒电离空气产生持续静电场，通过持续静电场吸附空气中雾霾或尘埃；再通过启动自动清洁装置3来清洁空气净化棒中表面被吸附的雾霾或尘埃。
空气净化棒中用于电气连接底座的静电释放棒14输出20000~200000伏级负高压静电，其中高压静电电压可为20000V，30000V，50000V，100000V；包裹静电释放棒14外围设有带镂空图案的空心金属棒15，20000~200000伏级负高压静电由静电释放棒14放电，电离空气，溢散出正电离子和负电离子，正电离子在空气快速消散，并对甲醛中和分解；负电离子吸附于空心金属棒15上或从镂空中散出，形成包裹静电释放棒14及空心金属棒15的静电场，空心金属棒15集聚负电离子后通过接地导走，形成短暂的定向电流，而由静电发生器持续提供静电输出过程中，静电释放棒14持续释放静电与空心金属棒15形成持续静电场，持续静电场对空气中因静电场被带电离子的雾霾或尘埃吸附，当空心金属棒15表面积累了雾霾或尘埃时，自动清洁装置3启动，对空心金属棒15表面进行清理。
因为电离空气会产生一定的臭氧，此时的空心金属棒15内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层便会与臭氧产生化学反应，还原部分臭氧为氧气，而剩余的臭氧起到消除空气中的甲醛或者流动细菌的作用；还能起到一定的驱除蚊虫的作用，而被电离的空气亦会增加附近空气中的负离子浓度。
而采用本发明的吸霾技术手段得出的实验数据如表一所示：
表一：城市空气净化柱体技术指标
实施例二：一种固定有通过静电吸附雾霾的空气净化柱体的可吸霾路灯
参考图4至6，一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，包括路灯灯柱10及照明灯2，照明灯2安装在路灯灯柱10上；其中：路灯灯柱10固定有空气净化柱体11，空气净化柱体11两侧设有固定环12，固定环12通过螺丝及螺母结构固定锁紧空气净化柱，且固定环另一端根据灯柱的粗细程度通过弯曲成匹配的圆环状再通过螺丝与螺母结构固定于路灯的灯柱上，其他的固定该空气净化柱体的方法均视为落入本发明的保护范围，空气净化柱体11外侧还安装有自动清洁装置3；空气净化柱体11与底座连接，底座设有静电发生装置17，自动清洁装置3与控制装置6连接；控制装置6和底座密封安装于空气净化柱体11内部；控制装置6和静电发生装置17还与电源装置及市电连接。而空气净化柱11的技术手段与吸霾原理与实施例一的等同。
路灯灯柱10上固定若干个本空气净化柱体11，均视为落入本发明的保护范围。
实施例三：一种灯柱为方形的空气净化柱的可吸霾路灯
采用方形的空气净化柱代替实施例一种的圆柱型空气净化柱，并采用与方形的空气净化柱大小相匹配的带毛刷方环代替实施例一中的带毛刷圆环；其中：空气净化柱体为方柱体形状，方柱体形状的空气净化柱体有绝缘框，绝缘框两面均设有带冲孔的金属板；带有冲孔的金属板内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层；净化板主体还设有接地线；静电释放网与金属板平行且固定于绝缘框内部中间处，静电释放网与静电发生装置；连接静电释放网为带绒的电镀网布或带绒金属丝网。其中：
带绒的电镀网布为使用布料编织成网状，网格大小均匀分布，布料的两面均设有绒毛，每一面的绒毛均指向同一个方向；再将带绒的布网电镀上导电的金属离子，绒毛的长度为1-10mm；金属离子可为镍或者其他金属离子；
带绒金属丝网：采用金属材料编织成金属丝网，使用长度为1-20mm的同一材质的金属丝中部缠绕或镶嵌在金属丝网上，金属丝两侧分别指向两个方向，每一面的金属丝均指向同一个方向；金属丝可为铝、镍等材料制作而成。
净化原理：
静电发生装置向静电释放网输出20000~200000伏级负高压静电，静电释放网开始放电，形成持续静电场，电离空气产生大量空气离子，包含正氧离子和负氧离子以及其他空气离子，正氧离子一部份被二氧化锰或氧化铜涂层还原成氧气，另一部分溢散到空气中并对空气中的甲醛进行中和分解；一部分负氧离子和其他空气离子从空气净化板的冲孔部位溢散到空气中，另一部分攀附在空气净化板上并由接地线引走形成电子吸附场，溢散在空气中的负氧离子和其他空气离子使得颗粒物带电，被电子吸附场吸收，吸咐在空气净化板上，颗粒物中的电子被导走，颗粒物留在空气净化板上。空气净化板源源不断的电离空气，使得空气中的尘霾颗粒源源不断吸附在空气净化板表面，且空气净化板通过接地线接地，而静电发生装置也有接地回路，因此空气净化板完全接地，能充分引走带电离子，不会积压在金属板上面，所以手触也不会有任何静电击打感。
本发明中的空心金属棒外壁及金属板上的冲孔可以但不仅限于圆孔，槽体、镂空图案等一切形状的开孔均视为落入本发明的保护范围。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (13)
1.一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，包括灯柱及照明灯，所述照明灯安装在所述的灯柱上；其特征在于：所述的灯柱为空气净化柱体/固定有空气净化柱体，所述的空气净化柱体外侧还安装有自动清洁装置；所述的空气净化柱体与底座连接，所述底座设有静电发生装置，所述的自动清洁装置与控制装置连接；所述的控制装置和底座密封安装于所述空气净化柱体内部；所述的控制装置和静电发生装置还与电源装置及市电连接。
2.根据权利要求1所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的空气净化柱体为圆柱体形状，所述的圆柱体形状的空气净化柱体有上端绝缘固定件、下端绝缘固定件、静电释放棒及空心金属棒，所述的静电释放棒上端安装于所述的上端绝缘固定件中，下端穿过下端绝缘固定件中间的圆孔与所述的静电发生装置连接；所述的空心金属棒以所述静电释放棒为同轴圆心设于外侧，所述的空心金属棒上端与上端绝缘固定件连接，所述的空心金属棒表面为镂空状或者点阵式分布若干圆孔，所述镂空金属棒或带圆孔的金属棒与下端绝缘固定件连接，所述下端绝缘固定件以下的空心金属棒为密封空心金属棒。
3.根据权利要求1所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的空气净化柱体为方柱体形状，所述的方柱体形状的空气净化柱体有绝缘框，所述绝缘框两面均设有带冲孔的金属板；所述的净化板主体还设有接地线；所述的静电释放网与所述金属板平行且固定于所述绝缘框内部中间处，所述的静电释放网与所述的静电发生装置连接。
4.根据权利要求2所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的空心金属棒内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层。
5.根据权利要求3所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的带有冲孔的金属板内壁设有二氧化锰或氧化铜的镀层。
6.根据权利要求3所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的静电释放网为带绒的电镀网布或带绒金属丝网。
7.根据权利要求1或2所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的自动清洁装置有带毛刷的圆环、滑动轴及阻力传感器，所述的阻力传感器安装于所述圆环上，所述的圆环套装于所述的空心金属棒外壁上，且运行距离小于或等于空心金属棒的长度，所述的毛刷与所述的空心金属棒外壁接触；所述的圆环外侧还设有滑动轴承，所述的滑动轴承另一端连接在滑动轴上，所述的阻力传感器及所述的带毛刷的圆环均与控制装置连接。
8.根据权利要求1或7所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的控制装置有驱动电机及控制芯片；所述的控制芯片与所述的驱动电机连接，所述的驱动电机与所述的带毛刷的圆环连接，所述的控制芯片还与所述的阻力传感器连接。
9.根据权利要求1至3所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯的任意一项，其特征在于：所述的静电发生装置有静电发生器，所述的静电发生器与所述静电释放棒、电源适配器连接，所述的电源适配器还与所述的电源装置连接。
10.根据权利要求2或8所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的所述静电释放棒由金属支条和在金属支条上缠绕或镶嵌的金属丝阵列组成，所述的金属丝阵列形成金属刷毛层，所述金属丝长度为1-10mm。
11.根据权利要求1所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯，其特征在于：所述的电源装置有中转电池、电源开关、太阳能板和/或风力发电扇叶，所述中转电池一端连接有所述的太阳能板和/或风力发电扇叶，另一端与所述的控制装置及静电发生装置连接。
12.一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯的吸霾方法，其特征在于：包括空气净化柱体、底座和自动清洁装置，所述底座用于固定以及电气连接所述空气净化柱体，所述空气净化柱体由所述底座中的的静电发生器提供持续的静电输出，由空气净化柱体中的静电释放棒或静电释放网电离空气产生持续静电场，被所述静电场电离的空气离子运动形成电子吸附场，所述的电子吸附场对附近空气中的颗粒物进行吸附；再通过启动自动清洁装置来清洁所述空气净化棒中表面被吸附的雾霾或尘埃。
13.根据权利要求11所述的一种吸霾抑菌净化空气自清洁的路灯的吸霾方法，其特征在于：所述的静电发生装置向静电释放网或静电释放棒输出20000~200000伏级负高压静电，包裹所述静电释放网或静电释放棒外围形成持续静电场，电离空气产生大量空气离子，包含正氧离子和负氧离子以及其他空气离子，正氧离子一部份被二氧化锰或氧化铜涂层还原成氧气，另一部分溢散到空气中；一部分负氧离子和其他空气离子从开孔部位溢散到空气中，另一部分攀附在空气净化柱体表面上并由接地线引走形成电子吸附场，溢散在空气中的负氧离子和其他空气离子使得颗粒物带电，被电子吸附场吸收，吸咐在空气净化柱体上，颗粒物中的电子被导走，颗粒物留在空气净化柱体上，当空气净化柱体表面积累了雾霾或尘埃时，自动清洁装置启动，对空气净化柱体表面进行清理。
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