CN108273662B - 一种用于城市除雾霾的空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气净化设备，尤其涉及一种安装于城市列车车厢外的空气净化器，包括净化器外壳、与净化器外壳连通的通风口、位于净化器外壳内的净化除尘单元、位于净化器外壳的下方并与净化器外壳内部连通的积污排放装置以及位于积污排放装置一侧的水箱，水箱用于对净化器内部提供雾化水源；净化除尘单元包括静电除尘单元、位于静电除尘单元内的雾化喷水管；积污排放装置位于静电除尘单元的下方。本发明让气流与电场形成错流，增加了空气被电离的几率，空气净化除尘效果好，实用性强。

Description

一种用于城市除雾霾的空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化处理设备，尤其涉及一种能够利用城市列车的运动产生的风力对空气进行净化的空气净化器。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，雾霾和空气质量已经成为了人们越来越关心的问题。因此，为了改善空气质量，空气净化技术已经在世界范围内得到广泛的应用。随着空气净化技术的快速发展，空气净化材料不断更新，涌现出许多新型空气净化器，目前，市场上应用最广泛的室内空气净化器最主要有新型吸附材料、低温等离子体、光催化、催化氧化和复合式空气净化器。其采用的技术主要有过滤吸附技术、负离子技术、等离子技术、催化技术等。但是由于各种因素，例如：一次性投资高，功耗大，净化效率不高，其净化过程中产生的副产物形成二次污染再次污染环境，作用环境受限等，大多数空气净化器实际上并未被广泛地应用到城市生活当中，所以，现在急需一种新的方法或装置，来解决空气净化装置在城市生活应用过程中的成本、效率、功耗以及环保等问题，来更好的被人类所利用，更好的来造福于人类。

中国发明专利(CN103056030B)公开了一种湿式振弦双极静电凝并除尘器，包括壳体，所述壳体的一端连通有进气管，所述壳体的另一端连通有出气管，所述壳体的底部设有泥浆斗，所述泥浆斗的底部设有排浆口，所述泥浆斗通过溢流管与沉淀槽相连，所述沉淀槽内设有水泵，所述水泵通过循环液管网与雾化喷嘴相连，所述雾化喷嘴设置在壳体内位于进气管的进气通道上，所述壳体内位于雾化喷嘴与出气管之间还依次设置有相配合作用的单层振弦栅和多层振弦栅，所述单层振弦栅和多层振弦栅分别与直流高压电源的两电极相连。该发明在一定程度上起到的对空气中PM2.5的防治，但是其一方面需要单独的吸风设备，能耗较高，另一方面，气流和雨雾与电场件平行通过，使得气流通过较快，振弦栅对气流中含有的PM2.5颗粒捕捉不及时，不能很好的起到空气净化的作用，并且，其污泥直接排除，在污泥与地接触后，其荷电流逝，随着水分子的蒸发，PM2.5颗粒干燥后，在环境风吹等的影响下，容易再次回到空气中，对空气造成再次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够利用城市交通工具运行时自行捕捉空气，并对空气中的PM2.5颗粒进行净化，同时能够对净化后的污泥进行良好处置的一种空气净化器。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于城市除雾霾的空气净化器，包括净化器外壳、与净化器外壳连通的通风口、设置于净化器外壳内的至少一个净化除尘单元、位于净化器外壳下方的积污排放装置以及位于积污排放装置一侧的水箱；水箱用于给净化器内部提供雾化水源；净化器外壳的一侧设有用于将整个净化器安装在城市列车上的安装座；净化除尘单元包括用于产生静电场的静电除尘单元和位于静电场内的雾化喷水管；雾化喷水管竖直设置，沿雾化喷水管竖直方向设有若干雾化喷头。

在本发明的一种可选实施例中，静电除尘单元包括两个接地板、位于两接地板之间的吸尘板和设置在净化器外壳上的接线端子；雾化喷水管位于接地板和吸尘板之间；接线端子包括接地极和接电极；接地板竖直设置，接地板的底部通过绝缘子与净化器外壳固定连接，接地板的顶部与净化器外壳之间留有气流通道，接地板与接地极连接；吸尘板竖直设置，吸尘板的顶部通过绝缘子与净化器外壳固定连接，吸尘板的底部与净化器外壳之间留有气流通道；吸尘板与接电极连接。

在本发明的另一可选实施例中，吸尘板为三层结构，吸尘板的中间为绝缘层，绝缘层的两侧均设有若干振弦丝，振弦丝竖直设置，振弦丝顶部与绝缘子固定连接，振弦丝的底部为悬空状态，振弦丝与接线端子的接电极连接；振弦丝与位于吸尘板两侧的接地板之间形成电场。

进一步的，净化器外壳的外部设有超声波发生器；振弦丝的顶部与绝缘子之间设有安装腔，安装腔内设有若干能够给振弦丝提供震荡力的超声波换能器。

更进一步的，通风口设有两个，并分别位于净化器外壳的两端，通风口设置有粗滤网，粗滤网的筛孔尺寸小于等于4mm。

进一步的，水箱外设有用于将水箱内的水供给雾化喷水管的增压泵，增压泵的进水口与水箱的内部连通，增压泵的出水口设有第一管道，第一管道与雾化喷水管连通。

在本发明的又一可选实施例中，积污排放装置包括与净化器外壳的内部连通的积污段、位于积污段下方的储水段、位于储水段一侧的排污箱；积污段呈内部具有空腔的锥型，其直径从靠近净化器外壳的一端至远离净化器外壳的一端逐渐减小；积污段的底部与储水段固定连接，积污段与储水段连接处设有精滤网，精滤网为400目滤网；排污箱的顶部一侧与积污段的底部连通。

进一步的，增压泵的出水口设置有第二管道，第二管道的一端与第一管道连通，第二管道的另一端伸入积污段内；第二管道的伸入积污段内的一端设有倾斜的高压喷头，高压喷头用于对精滤网上的污泥进行冲洗；排污箱的顶部设有压缩机，排污箱内设有压缩板，压缩板与排污箱的侧壁滑动连接，压缩板四周设有软胶垫，压缩板的上表面与压缩机的输出轴连接，并用于对排污箱内的污泥进行压块。

更进一步的，储水段与水箱之间设有虹吸管，虹吸管的一端伸入储水段的底部，虹吸管的另一端与水箱的顶部连通并伸入水箱的底部，虹吸管伸入水箱的底部的一端的水平高度低于虹吸管的伸入储水段的一端的水平高度，虹吸管与水箱的顶部连通的高度高于精滤网的高度2-3cm。

采用上述技术方案后，本发明取得了如下有益技术效果：

本发明中将空气流道设置成S型流道，增加了空气的流经行程，提高了净化效率；本发明直接利用城市列车运行过程中，车身周围的空气压力与大气压力之间的压差，采用主动捕获空气，减少了吸风设备，降低了生产升本和能耗；本发明中让空气与电场形成错流，增大了空气被电场电离的机会，除尘效果更好；并利用超声波震荡和水雾荷电凝并，提高了PM2.5颗粒物的凝聚，增强了PM2.5颗粒物的去除率；并且利用超声波震荡，能够更好的去除振弦丝上的污泥，提高了振弦丝的使用寿命；本发明中在积污排放装置设置压缩机构，将净化收集的污泥压缩后处理，避免了污泥风干后再次进入空气对空气造成二次污染。

附图说明

图1是本发明用于城市除雾霾的空气净化器的局部剖视图；

图2是本发明图1的后视图；

图3是本发明进风口正视图；

图4是本发明吸尘板的剖视图；

图5是本发明吸尘板正视图；

图6是本发明积污排放装置的剖视图；

图中：10-净化器外壳、11-安装座、111-安装螺杆孔、12-超声波发生器、20-通风口、21-粗滤网、30-净化除尘单元、31-雾化喷水管、311-喷雾头、32-接线端子、321-接地极、322-接电极、33-接地板、34-吸尘板、341-绝缘层、342-振弦丝、35-安装腔、351-超声波换能器、40-积污排放装置、41-积污段、411-精滤网、42-储水段、421-虹吸管、43-排污箱、44-压缩机、441-压缩板、50-水箱、51-增压泵、511-第一管道、512-第二管道、513-高压喷头。

具体实施方式

参见本发明说明书附图1，本发明的实施例中提供了一种安装在城市列车上的用于城市除雾霾的空气净化器，包括净化器外壳10、与净化器外壳10连通的通风口20、设置于净化器外壳10内的净化除尘单元30、位于净化除尘单元30下方的积污排放装置40以及位于积污排放装置40一侧的水箱50。

在本实施例中，水箱50可以与城市列车的供水系统连接，也可以直接使用城市列车的供水系统，水箱50用于给净化器内部提供雾化水源。

参见图2，净化器外壳10的一侧设有用于将整个净化器安装于城市列车车厢外部的安装座11，安装座11上设有安装螺杆孔111。

在本实施例中，直接将净化器安装于城市列车车厢的外部，利用城市列车在运行过程中主动捕捉市内空气，并对市内空气进行净化，有效提高了市内空气质量，并且由于城市列车在运行过程中，紧贴城市列车车身一侧的空气由于城市列车的带动，高速运动，远离列车的空气静止，由流体力学可知，远离列车车身的空气压力大于靠近车身的空气压力，远离列车车身的空气会主动灌入到安装于列车车厢外部的净化器内，无需单独设置吸风设备，节省了成本。

参见图1至图3，在本发明的一种可选实施例中，通风口20设置有两个，两个通风口20分别位于净化器外壳10的两端，通风口20处设置有粗滤网21，粗滤网21的筛孔尺寸小于等于4mm。

因城市列车在运行时无法完成整个车身的方向调转，只能通过切换轨道实现转向，在本实施例中，将净化器外壳10的两端均设置有通风口20，这样的设置方式能够更加适应城市列车运行状态，提高了本发明空气净化器的适应性；并且在通风口20处设置粗滤网21，粗滤网21的设置能够防止空气中较大的如塑料袋等污染物进入净化器中，还能够防止飞鸟进入净化器中对净化器造成破坏。

参见图1和图2，在本发明的另一可选实施方式中，通风口20设置成空心的圆台状，通风口20的直径从远离净化器外壳10的一端到靠近净化器外壳10的一端逐渐减小，并且净化器外壳10的的两端的直径朝远离净化器外壳10中心的两端逐渐减小。

也就是说，在本实施例中，采用大口径的通风口20，能够提高单位时间内灌入通风口20内的空气，并且将通风口20和净化器外壳10连接处设置成小口径，能够避免进入净化器外壳10内部的空气反向流动，提高净化效果。

在本发明的一种可选实施例中，净化除尘单元30至少设置有一组，也可设置多组净化除尘单元30并排设置，能够使得净化效果更好。净化除尘单元30包括用于产生静电场的静电除尘单元和位于静电场内的雾化喷水管31，雾化喷水管31竖直设置，沿雾化喷水管31竖直方向设有若干雾化喷头311。

净化器外壳10上设有接线端子32；接线端子32包括接地极321和接电极322。在本实施例中，静电除尘单元包括两个接地板33和位于两个接地板33之间的吸尘板34，雾化喷水管31位于接地板33和吸尘板34之间；接地板33竖直设置，接地板33的底部通过绝缘子与净化器外壳10固定连接，接地板33的顶部与净化器外壳10之间留有气流通道，接地板33与设置在净化器外壳10上的接线端子32的接地极321连接；吸尘板34竖直设置，吸尘板33与接线端子32的接电极322连接，吸尘板33的顶部通过绝缘子与净化器外壳10固定连接，吸尘板33的底部与净化器外壳10之间留有气流通道。

在本实施例中，接线端子32可以直接与城市列车的电路连接，整个净化设备也可以通过城市列车的控制系统控制，无需单独设置控制系统和电力设备。

在本实施例中，空气进入净化器内部后，其气流通道是S型的流道，通过将气流通道设置成S型流道，能够在有限的空间内延长气流通道的长度，有效减小设备体积的同时，提高净化效率；并且本申请中将雾化喷水管31设置在接地板33与吸尘板34之间，一方面从雾化喷头311喷出的水雾能够很好的与气流形成错流，能够对气流中的颗粒物起到洗气作用，另一方面由于电场的存在，水雾与空气中的PM2.5颗粒物能够形成雾化凝并效应，在吸尘板34的吸引力下聚集吸附在吸尘板上，能够对空气中的PM2.5颗粒物起到较好的净化除尘作用；进一步的，电场方向与空气流向也为垂直的错流方向，这样的错流能够增加电场对空气的放电作用时间，延长了吸尘板34对PM2.5颗粒物的吸附时间，增加了颗粒物被吸附的机会。

参见图4和图5，在本发明的另一可选实施例中，吸尘板34为三层结构，吸尘板34的中间为绝缘层341，绝缘层341的两侧均设有若干振弦丝342，振弦丝342竖直设置，振弦丝342的顶部与绝缘子固定连接，振弦丝342的底部为悬空状态，振弦丝342与接线端子32的接电极322连接；振弦丝342与位于吸尘板34两侧的接地板33之间形成电场。振弦丝342的直径小于等于0.5mm，若干振弦丝342之间的距离为1.5-3mm。

在本实施例中，将吸尘板34设置成三层结构，中间的绝缘层341主要起到对气流的导向作用，防止空气直接通过振弦丝342之间的间隙流过。能够使空气与电场和荷电水雾间形成完整的错流，增加振弦丝342对PM2.5颗粒物的捕捉机会；并且位于绝缘层341两侧的振弦丝342均与同一接线端子32的接电极322连接，振弦丝342之间为等电势体，不会产生电场，位于吸尘板34两侧的电场也不会发生相互干扰。

参见图1、图2、图4和图5，在本发明的另一可选实施例中，净化器外壳10的外部设有超声波发生器12；振弦丝342的顶部与绝缘子之间设有安装腔35，安装腔35内设有若干能够给振弦丝342提供高频震荡的超声波换能器351。

在本实施例中，由于将气流方向导向为与电场方向垂直流动，振弦丝342在气流的作用下震动较小，不能有效的将吸附于振弦丝342上的污泥排出，在振弦丝342的顶部设置超声波换能器352，超声波换能器351产生的超声波震荡传递到振弦丝342上，振弦丝342发生高频的细微振动，能够有效将吸附于振弦丝342上的污泥剥离并在重力作用下集中到积污排放装置40内，并且，振弦丝342上吸附的污泥含有较高的湿度，由于喷雾头311的喷雾，超声波震荡具有进一步加强污泥团聚成较大颗粒的作用，能够进一步加强空气净化效果。

在本发明的一种可选实施例中，水箱50外设有用于将水箱50内的水供给雾化喷水管31的增压泵51，增压泵51的进水口与水箱50的内部连通，增压泵51的出水口设有第一管道511，第一管道511与雾化喷水管31连通。

积污排放装置40包括与净化器外壳10的内部连通的积污段41、位于积污段41下方的储水段42、位于储水段42一侧的排污箱43；积污段41呈内部具有空腔的锥型，其直径从靠近净化器外壳10的一端至远离净化器外壳10的一端逐渐减小；积污段41的底部与储水段42固定连接，积污段41与储水段42连接处设有精滤网411，精滤网411为400目滤网；排污箱43的顶部一侧与积污段41的底部连通。

在本实施例中，将积污段41设置成锥型，并且其直径从靠近净化器外壳10的一端至远离净化器外壳10的一端逐渐减小，在振弦丝342上的污泥被剥离落下是，能够更好地集中到积污排放装置40的底部，集中处理。并且在积污段41底部设置400目的精滤网411，由荷电水雾凝并、超声波凝聚后的污泥团聚成较大的颗粒，被精滤网411过滤，而回流的水经过精滤网411进入储水段42可以再次循环使用。

增压泵51的出水口设置有第二管道512，第二管道512的一端与第一管道511连通，第二管道512的另一端伸入积污段41内；第二管道512的伸入积污段41内的一端设有倾斜的高压喷头513，高压喷头513用于对精滤网411上的积污进行冲洗；排污箱43的顶部设有压缩机44，排污箱43内设有压缩板441，压缩板441与排污箱43的侧壁滑动连接，压缩板441的四周设有软胶垫(图中未示出)，压缩板441的上表面与压缩机44的输出轴连接，并用于对排污箱43内的污泥进行压块。

在本实施例中，通过高压喷头513对精滤网411进行冲洗，将集中到精滤网411上的污泥冲洗进入到排污箱43内，进入排污箱43内的污泥被压缩板441压缩成型，然后集中处理，不会因为直接将污泥排出，水分蒸发后，由于风吹等的影响再次进入空气中对空气造成再次污染。

在本发明的另一可选实施例中，储水段42与水箱50之间设有虹吸管421，虹吸管421的一端伸入储水段42的底部，虹吸管421的另一端与水箱50的顶部连通并伸入水箱50的底部，虹吸管421的伸入水箱50的底部的一端的水平高度低于虹吸管421的伸入储水段42的底部的一端的水平高度，虹吸管421与水箱50的顶部连通的高度高于精滤网411的高度2-3cm。

在本实施例中，利用虹吸管421将储水段42和水箱50连通，能够在发生虹吸现象时一次性将储水段42内的水完全吸出，充分利用；将虹吸管421的高度设置成高于精滤网411的高度2-3cm，能够避免在虹吸管421低于精滤网时，集中起来的污泥粘接在精滤网411上，不容易被冲走从而造成精滤网411被堵塞的现象发生。

Claims (3)

1.一种用于城市除雾霾的空气净化器，包括净化器外壳（10）、与净化器外壳（10）连通的通风口（20）、设置于净化器外壳（10）内的至少一个净化除尘单元（30）、位于净化器外壳（10）下方的积污排放装置（40）以及位于积污排放装置（40）一侧的水箱（50）；水箱（50）用于给净化器内部提供雾化水源；净化器外壳（10）的一侧设置有安装座（11）；净化除尘单元（30）包括用于产生静电场的静电除尘单元和位于静电场内的雾化喷水管（31）；雾化喷水管（31）竖直设置，沿雾化喷水管（31）竖直方向设有若干雾化喷头（311）；

其特征在于，静电除尘单元包括两个接地板（33）、位于两接地板（33）之间的吸尘板（34）和设置在净化器外壳（10）上的接线端子（32）；雾化喷水管（31）位于接地板（33）和吸尘板（34）之间；接线端子（32）包括接地极（321）和接电极（322）；接地板（33）竖直设置，接地板（33）的底部通过绝缘子与净化器外壳（10）固定连接，接地板（33）的顶部与净化器外壳（10）之间留有气流通道，接地板（33）与接地极（321）连接；吸尘板（34）竖直设置，吸尘板（34）的顶部通过绝缘子与净化器外壳（10）固定连接，吸尘板（34）的底部与净化器外壳（10）之间留有气流通道；吸尘板（34）与接电极（322）连接。

2.根据权利要求1所述的用于城市除雾霾的空气净化器，其特征在于，吸尘板（34）为三层结构，吸尘板（34）的中间为绝缘层（341），绝缘层（341）的两侧均设有若干振弦丝（342），振弦丝（342）竖直设置，振弦丝（342）顶部与绝缘子固定连接，振弦丝（342）的底部为悬空状态，振弦丝（342）与接线端子（32）的接电极（322）连接；振弦丝（342）与位于吸尘板（34）两侧的接地板（33）之间形成电场。

3.根据权利要求2所述的用于城市除雾霾的空气净化器，其特征在于，净化器外壳（10）的外部设有超声波发生器（12）；振弦丝（342）的顶部与绝缘子之间设有安装腔（35），安装腔（35）内设有若干能够给振弦丝（342）提供震荡力的超声波换能器（351）。