CN108554054A - 室外大气污染及雾霾自动化净化系统 - Google Patents

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Abstract

一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，包括导流净化罐，所述导流净化罐包括设置于罐首的进气口，设置于罐尾的出气口，以及位于进气口和出气口之间的空气净化区，该空气精华区包括至少一道物理过滤组件和至少一道电场吸附组件，物理过滤组件为用来过滤空气中大颗粒的粗滤滤网，所述电场吸附组件为高压静电吸附滤网或极板阵列电场，还可设置水基或活性物质过滤组件，系统具有的逻辑控制单元可根据空气污染信息判断污染源和/或污染程度，选择净化模式，系统可设置可以为固定基站式，也可以是车载式或拖挂式。

Description

室外大气污染及雾霾自动化净化系统
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，属于大气污染及雾霾治理的公益技术。
背景技术
随着工业发展和城市建设，大气污染已经已经成为严重的环境问题，危害着人的健康。
造成大气污染的原因很多，任何有毒有害气体、颗粒物、漂浮物都可污染空气，例如我们熟知的雾霾。雾霾，简称霾，也称灰霾，雾霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，近些年来，随着雾霾天气出现频率越来越高，导致空气质量逐渐恶化，越来越引起人们的注意和担忧，霾中含有数百种大气化学颗粒物质，它们在人们毫无防范的时候侵入人体呼吸道和肺叶中，从而引起呼吸系统疾病、心血管系统疾病、血液系统、生殖系统等疾病，长期处于这种环境会危及生命。雾霾物质的主要组成是硫氧化物、氮氧化物和可吸入颗粒物，我们常听说PM2.5，其中PM指的就是细悬浮微颗粒，这是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。
传统降减空气中雾霾物质的方式很多，其中制造水雾和降雨的洒降方式是最常用的，但一般而言，直径小于或等于2.5微米(PM2.5)细颗粒物与大于PM2.5的污染物颗粒因其憎水性不容易经由雨水、雾气的冲洗而大量降减，于是人们发明了一些其他的净化方式应对雾霾，比较常用的有滤层过滤方式、电场吸附方式等，以及这些方式与水雾冲洗方式相结合的方式，例如，公告号为CN205383763U的中国实用新型专利公开了一种移动雾霾处理器，其结构如图1所示，包括底座1-1、机动轮1-2、行走电机1-3、空气净化器1-4，底座1-1下部设有机动轮1-2，机动轮通过传动机构与行走电机相连，底座上设有电源1-5和空气净化器1-4，底座侧面设有防撞条1-6，行走电机和控制器相连，控制器中设有碰撞检测器，该雾霾处理器在工作方式上类似于城市中常见的雾霾处理车，其提出的是将生活中空气净化器原理照搬到室外大气治理场合的构思。
上述现有技术虽然对大气污染和雾霾治理制定了一些举措，但适应性差，室外空气受污染的因素是多变的，雾霾是常见但非唯一因素，有时候不同区域污染源不同，有时候机动型雾霾处理设备用来应对的是一些突发污染事故，如特殊气体泄漏等，将室内空气净化器原理照搬到室外大气治理场合，其效果是不能保证的，效率和成本方面也是不可控的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，通过增强基础处理工艺提高大气污染及雾霾净化效果，保证大气污染及雾霾净化效率，同时，结合可定制的处理工艺，提高了对各种不同污染源的适应性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种室外大气污染及雾霾净化系统，包括导流净化罐，所述导流净化罐包括设置于罐首的进气口，设置于罐尾的出气口，以及位于所述进气口和出气口之间的空气净化区，该空气精华区包括至少一道物理过滤组件和至少一道电场吸附组件，所述导流净化罐的底部包括集料和排料区。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述物理过滤组件为用来过滤空气中大颗粒的粗滤滤网，所述电场吸附组件为高压静电吸附滤网或极板阵列电场，所述粗滤滤网设置在所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场的上游。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，在所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场的下游设置一道水基或活性物质过滤组件。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述室外大气污染及雾霾净化系统包括检测系统、动力系统和控制系统，所述检测系统包括雾霾和/或其他污染物检测器，所述动力系统包括电源和驱动组件，所述控制系统包括逻辑控制单元，所述逻辑控制单元接收所述雾霾和/或其他污染物检测器检测到的空气污染信息，并根据接收到的空气污染信息判断污染源和/或污染程度，向所述动力系统发出控制指令，控制所述室外大气污染及雾霾净化系统在全区段净化模式和选择性区段净化模式之间进行选择或切换，执行空气净化过程。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述粗滤滤网为所有模式下均工作的组件，所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场为通过通、断电来切换工作、非工作状态的组件，当设置水基或活性物质过滤组件时，所述水基或活性物质过滤组件设置成对开结构，通过所述水基或活性物质过滤组件的开闭来切换工作、非工作状态。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，在所述进气口设置有风机阵列和/或在所述出气口设置有风机阵列。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述室外大气污染及雾霾净化系统为固定基站式。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述室外大气污染及雾霾净化系统为车载式或拖挂式。
如上所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，所述室外大气污染及雾霾净化系统通过太阳能收集板和蓄电池提供动能或者通过民用电网提供动能或者通过车载电源提供动能。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，集合了物理过滤与电场吸附，通过全面的普适性的基础处理工艺获得了更优的空气净化效果，而且高效、快速，成本低。
2、本发明的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，通过逻辑控制单元对污染源或污染程度的定性分析，可定制空气净化和处理模式，在提高大气污染及雾霾净化效果，保证大气污染及雾霾净化效率的同时，对各种不同污染源(雾霾和常规大气污染、季节性飘浮物、大颗粒污染物、泄漏气体)也具有一定适应性。
3、本发明的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统，可设置成固定基站式，可设置成车载式或拖挂式，可自生电能，也可灵活接入民用电网，适用场合广，机动灵活。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为现有技术的一种移动雾霾处理器。
图2为本发明实施例1的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统结构原理图。
图3为图2所示的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统另一工作模式状态结构原理图。
图4为本发明实施例2的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统结构原理图。
图5为图4所示的一种室外大气污染及雾霾自动化净化系统排列阵列及在城市的应用示意图。
图中各附图标记所代表的组件为：
图1：底座1-1，机动轮1-2，行走电机1-3，空气净化器1-4，电源1-5，防撞条1-6。
图2-5：导流净化罐1，进气口2，出气口3，粗滤滤网4，高压静电吸附滤网5，活性物质过滤组件6，风机阵列7，集料和排料区8，雾霾检测器9，其他污染物检测器10，电源11，开合控制组件12，高压静电发生装置13，控制系统14，太阳能收集板15，蓄电池16。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
对比例1
对比例如图1，图1为现有技术的一种移动雾霾处理器，包括底座1-1、机动轮1-2、行走电机1-3、空气净化器1-4，底座1-1下部设有机动轮1-2，机动轮通过传动机构与行走电机相连，底座上设有电源1-5和空气净化器1-4，底座侧面设有防撞条1-6，行走电机和控制器相连，控制器中设有碰撞检测器，该雾霾处理器在工作方式上类似于城市中常见的雾霾处理车，其提出的是将生活中空气净化器原理照搬到室外大气治理场合的构思。
实施例1
参见图2，图2为本发明的一种室外大气污染及雾霾净化系统，该室外大气污染及雾霾净化系统为车载式，包括导流净化罐1，所述导流净化罐1包括设置于罐首的进气口2，设置于罐尾的出气口3，以及位于所述进气口和出气口之间的空气净化区，该空气精华区包括至少一道物理过滤组件和至少一道电场吸附组件，在本实施例中，所述物理过滤组件为用来过滤空气中大颗粒的粗滤滤网4，所述电场吸附组件为高压静电吸附滤网5，所述粗滤滤网4设置在所述高压静电吸附滤网5的上游，如图中所示，在所述高压静电吸附滤网5的下游设置一道活性物质过滤组件6，所述粗滤滤网4、高压静电吸附滤网5、活性物质过滤组件6依次排开共同作用，构成本实施例的全区段净化模式。
如图所示，所述导流净化罐1的进气口2设置有风机阵列7，该风机阵列7由多个风机组成，由多数情况下自然气流不能满足大规模空气净化的需要速度，因此采用该风机阵列7提供导流动力，使需要净化的被污染的或者带雾霾的空气大量、快速通过导流净化罐1，为了阻止空气中飘浮的其他物体被吸入，可在进气口2的风机阵列7前面设置拦截网栅，所述导流净化罐1的底部包括集料和排料区8，三级净化组件所拦截的颗粒或生物污染物集中在该区域，积累到一定量后排出。
为了便于优化进气出气路径，所述导流净化罐1在运载车上的角度是可调的，这可以通过例如液压缸或千斤顶等来实现。
所述室外大气污染及雾霾净化系统包括检测系统和动力系统，所述检测系统包括雾霾检测器9和其他污染物检测器10(例如生物菌或特殊气体)，所述动力系统包括电源11和驱动组件，驱动组件至少包括例如可以使所述活性物质过滤组件6可以打开或关闭的开合控制组件12。
在本实施例中，由于采用了高压静电吸附网5，还包括为高压静电吸附网5提供高压电的高压静电发生装置13。
所述室外大气污染及雾霾净化系统包括控制系统14，所述控制系统14可以设置在运载车驾驶室内，以保证操作的安全和便利，所述控制系统14包括逻辑控制单元，所述逻辑控制单元接收所述雾霾检测器9和/或其他污染物检测器10(例如生物菌或特殊气体)检测到的空气污染信息，并根据接收到的空气污染信息判断污染源和/或污染程度，向所述动力系统发出控制指令，控制所述室外大气污染及雾霾净化系统在全区段净化模式和选择性区段净化模式之间进行选择或切换，执行空气净化过程。
这里所述的选择性区段净化模式是与前面所述的全区段净化模式相对应，例如，在应对一些特殊污染源或者一些特殊操作场合，三级净化组件可以只开动其中的一级或两级，而不必三级全开。
前面提到，所述活性物质过滤组件6可以打开或关闭，在本实施例中，所述粗滤滤网5作为第一级净化组件，起基础的拦截净化作用，为所有模式下均工作的组件，所述高压静电吸附滤网5作为第二级净化组件，是通过通、断电来切换工作、非工作状态的组件，所述活性物质过滤组件6作为第三级净化组件，通过开闭来切换工作、非工作状态。
有了上述切换方式便可轻松执行本发明的选择性区段净化模式，例如，有时候城市空气会被一些季节性飘浮物所污染，此时，空气质量没有明显问题，则可以直接采用第一级净化组件即所述粗滤滤网5来对空气进行净化，具体的，控制系统13控制所述高压静电吸附滤网5断电，所述活性物质过滤组件6打开，只依靠风机阵列7中的风机的抽吸作用和粗滤滤网5的过滤作用来执行空气净化；又如，空气污染不是因为雾霾，而是由某区域特殊气体泄漏造成，则可以直接采用第一级净化组件即所述粗滤滤网5和第三级净化组件即所述活性物质过滤组件6来对空气进行净化，具体的，控制系统13控制所述高压静电吸附滤网5断电，所述活性物质过滤组件6闭合，只依靠风机阵列7中的风机的抽吸作用、所述粗滤滤网5的过滤作用和所述活性物质过滤组件6的吸附作用来执行空气净化，此时，所述活性物质过滤组件6中填充的活性物质可以是一般的活性炭，也可以是针对泄漏气体的专用吸附物或反应液。
图2中所示的是所述活性物质过滤组件6闭合的状态，图3中所示的是所述活性物质过滤组件6打开的状态。
作为较优的方案之一，本实施例中的电场吸附组件采用了高压静电吸附滤网5，高压静电场对粉尘颗粒、生物菌以及其他各类生化飘浮物均有高效的杀灭和净化作用，在一些场合下，收集物不止是当垃圾处理，还可做肥料用于农田。
另外，电场吸附的净化方式除了净化效率高、净化效果好外，由于电场的电离作用，还能产生有益于人体健康的负离子，在对空气质量要求比较高的场合，上述室外大气污染及雾霾净化系统也可结合专门的负离子发生装置和制氧机输出含氧负离子，以满足人们所需。
实施例2
参见图4，图4是本发明的一种室外大气污染及雾霾净化系统的另一种设置方式，与实施例1的车载式不同，本实施例中的室外大气污染及雾霾净化系统设置为固定基站式，固定基站式的大气污染及雾霾净化系统主要是设置在污染常发生的区域或对空气质量要求比较高的场合，例如市郊化工厂或者城市交通拥堵区域等，系统可以设计得功率更大，净化能力更强。
在本实施例中，所述室外大气污染及雾霾净化系统基础结构和功能与实施例1类似，作为该实施例独特的优势，所述导流净化罐1可以采用建筑材料例如水泥、混凝土制造，以适应低成本和长久使用的需要，当电网连接困难或者需要节约能源时，可以设置自发电系统，如图4所示的室外大气污染及雾霾净化系统，具有太阳能收集板15和蓄电池16，能为自身运行提供持续的电能。
当然，本领域技术人员也可以想到对该固定基站式室外大气污染及雾霾净化系统作出其他方面的改进，例如控制系统14设置到远程控制总台，增设无线通讯系统以确保该基站受到可靠的远程操控或者及时发现故障，可以改变导流净化罐1的高度、形状以适应不同的环境和地貌。
除了上面所提及的改变，当没有特别说明时，本实施例的其他特征均与实施例1相同。
参见图5，图5是本实施例的固定基站式室外大气污染及雾霾净化系统在某一城市生活空间排成阵列的示意图。
实施例3
作为对实施例1及实施例2的技术方案的一种可替代的方案，采用极板阵列电场代替高压静电吸附滤网5，其余特征均与实施例1或实施例2相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，包括导流净化罐，所述导流净化罐包括设置于罐首的进气口，设置于罐尾的出气口，以及位于所述进气口和出气口之间的空气净化区，该空气精华区包括至少一道物理过滤组件和至少一道电场吸附组件，所述导流净化罐的底部包括集料和排料区。
2.根据权利要求1所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述物理过滤组件为用来过滤空气中大颗粒的粗滤滤网，所述电场吸附组件为高压静电吸附滤网或极板阵列电场，所述粗滤滤网设置在所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场的上游。
3.根据权利要求2所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，在所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场的下游设置一道水基或活性物质过滤组件。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述室外大气污染及雾霾净化系统包括检测系统、动力系统和控制系统，所述检测系统包括雾霾和/或其他污染物检测器，所述动力系统包括电源和驱动组件，所述控制系统包括逻辑控制单元，所述逻辑控制单元接收所述雾霾和/或其他污染物检测器检测到的空气污染信息，并根据接收到的空气污染信息判断污染源和/或污染程度，向所述动力系统发出控制指令，控制所述室外大气污染及雾霾净化系统在全区段净化模式和选择性区段净化模式之间进行选择或切换，执行空气净化过程。
5.根据权利要求5所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述粗滤滤网为所有模式下均工作的组件，所述高压静电吸附滤网或极板阵列电场为通过通、断电来切换工作、非工作状态的组件，当设置水基或活性物质过滤组件时，所述水基或活性物质过滤组件设置成对开结构，通过所述水基或活性物质过滤组件的开闭来切换工作、非工作状态。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，在所述进气口设置有风机阵列和/或在所述出气口设置有风机阵列。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述室外大气污染及雾霾净化系统为固定基站式。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述室外大气污染及雾霾净化系统为车载式或拖挂式。
9.根据权利要求7所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述室外大气污染及雾霾净化系统通过太阳能收集板和蓄电池提供自生动能或者通过民用电网提供动能。
10.根据权利要求8所述的一种室外大气污染及雾霾净化系统，其特征在于，所述室外大气污染及雾霾净化系统通过太阳能收集板和蓄电池提供动能或者通过民用电网提供动能或者通过车载电源提供动能。
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