CN108939759A - 用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷雾装置，旨在提供用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置。该用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置包括射雾器、液泵、电机和静电发生器，射雾器的喷筒安装有喷嘴，射雾器中的喷水雾机也安装有喷嘴，这两处喷嘴都能调节喷出雾滴的强度与大小。本发明将水雾荷电，雾滴能更高效地与大气中的固态和气态污染物结合，可高效去除大气中的污染物；本发明能对喷雾角度、喷雾方向、喷雾粒径、喷射量及强度进行调节，同时具有旋转喷雾功能且使用效果好；本发明能喷射不同粒径的雾化水滴且雾化彻底，均匀，避免了喷嘴周围形成水滴，满足空气净化的需要。

Description

用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置

技术领域

本发明是关于喷雾装置领域，特别涉及用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置。

背景技术

静电可用于去除空气中的颗粒物已得到科学验证，城市大气环境中颗粒物粒径分布范围较广，既有较大粒径的扬尘，也有细颗粒物PM_2.5等。喷雾装置一方面利用带电雾滴的荷电性质吸附大气中的细颗粒物以及细颗粒物前体物(如氮氧化物与二氧化硫)，另一方面，利用湿沉降将空气中的细颗粒物及扬尘沉降至地面，雾化后的水滴增加与颗粒的接触面积，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚，形成团聚直至最后沉降从而去除空气中的颗粒物。

荷电与雾滴大小是利用喷雾装置达成治理大气目的的关键因素，雾滴的大小决定湿沉降颗粒物的处理效果。国内现有市场上尚未出现用于城市大气环境污染治理的荷电喷雾装置，同时，针对城市大气环境中颗粒物的不同粒径，荷电喷雾装置应充分考虑雾化效果对不同粒径范围颗粒物的去除效率。雾滴大则在喷射的过程中对细颗粒物的净化效果不佳，雾滴小则可能无法大量捕捉沉降大粒径的颗粒物。另外，喷射的水量及距离决定了喷雾装置的净化面积，也是影响喷雾装置净化空气的重要因素。若能在喷雾装置工作时，有不同粒径大小的雾滴喷出，则能够大大地提高荷电喷雾装置的治理效率。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，主结构是射雾器，射雾器包括喷筒、喷水雾机、风机和喷嘴；

所述喷筒为后大前小的收敛型喷筒，喷筒的筒壁为双层结构，且双层结构之间设置有水道；所述喷嘴设置在喷筒的前端，且多个喷嘴沿着喷筒前端的圆周均匀设置，喷嘴与设置在喷筒双层结构之间的水道连接；所述风机设置在喷筒内腔的后端，用于增加雾滴喷射距离；用于驱动风机工作的电机A设置在箱体内，通过电线与风机相连；所述喷水雾机包括喷杆和喷嘴，喷杆通过三脚架固定于喷筒中，喷嘴安装在喷杆的一端，使喷嘴设置在喷筒的前端；安装在喷筒上的喷嘴和喷水雾机中的喷嘴，都能调节喷出雾滴的强度与大小，即喷雾器能实现同时喷射粒径不同的雾化水滴；

所述用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置还包括箱体，箱体内安装有液泵A、电机A、液泵B、电机B和静电发生器，箱体还上安装有自动控制装置；

所述电机A和液泵A通过连接轴相连，电机B和液泵B通过连接轴相连，电机A和电机B分别用于向液泵A和液泵B提供动力(该电机A以电线与风机相连，以连接轴与液泵A相连，分别向风机与液泵A提供动力)，液泵A与液泵B用于将盛装在水箱中的外部液体通过水管泵送到静电发生器；静电发生器通过外部电源供电(静电发生器能通过内置的变压器转化为2万V的高电压输出)，用于使液体带电；

静电发生器通过水管分别与喷筒双层结构内的水道、喷水雾机的喷杆相连，并分别利用液泵B、液泵A提供动力，用于将经过静电发生器带电的液体经由喷嘴喷出；不同喷嘴喷出的带电液体，能利用不同的液压同时制造不同的雾化粒径：与喷筒双层结构内水道相连的水管，连接的液泵是液泵B；与喷杆相连的水管，连接的液泵是液泵A；

所述自动控制装置和射雾器的喷筒相连，用于控制喷筒在横向和纵向上自动旋转，实现喷嘴在横向和纵向上绕轴心进行任意角度的喷雾工作，且自动控制装置还能调节喷雾的强度大小；自动控制装置包括仰角调节系统、旋转控制系统、喷射调节系统和无线信号接收器；

所述仰角调节系统包括两个安装在喷筒中部的柱状凸台，喷筒能绕柱状凸台在上下45°到45°范围内自动旋转任意调节仰角；

所述旋转控制系统包括U形支撑架和转轴，U形支撑架通过转轴安装在箱体上，U形支撑架两端各与仰角调节系统的一个柱状凸台相连，U形支撑架能支撑射雾器并能实现射雾器在水平方向上的转动(即横向范围内实现180°旋转)；

所述喷射调节系统能调节液泵的压力和风机的电压，并能控制电机的开关，实现对喷嘴喷雾强度、粒径大小、喷射量、喷射量程的控制；

所述无线信号接收器能接收(外部手持遥控器发出的)无线电信号，并将无线电信号转化为射雾器在水平方向和垂直方向上的旋转角度，控制喷射调节系统中的柱状凸台和旋转控制系统中的转轴旋转(无线信号接收器能将无线电信号转化为射雾器在水平方向和垂直方向上的旋转角度，并将垂直方向上的旋转角度传递给轴轮结构，将水平方向上的旋转角度传递给转轴，一同实现射雾器在横向和纵向上绕轴心进行任意角度的喷雾工作)，实现对用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置的远程控制。

在本发明中，所述柱状凸台的内部安装有轴轮结构，轴轮结构能根据接收到的旋转角度信息，控制喷筒在垂直方向上的自动旋转。

在本发明中，所述喷射调节系统包括信号发射器、信号接收器和信号处理器；在所需调节的部件上，即风机、液泵A、电机A、液泵B和电机B上，均安装有信号接收器和信号处理器；

对所需调节的部件的控制过程为：由信号发射器发射调控无线信号，部件上的信号接收器接收到无线信号后传递给信号处理器，由信号处理器处理信号后向部件中的电磁元件发送命令从而控制部件的运转(以上电气元件均为市场已有电气元件，信号发射器不需与任何部件相连接，主要功能为根据用户需求发射控制信号，信号接收器与信号处理器直接相连，信号处理器与被控制部件转动、移动或电流减少增加的部分相连)。

在本发明中，所述无线信号接收器设有两个，分别安装在柱状凸台内部和转轴内部。

在本发明中，所述喷杆、喷嘴、喷筒双层结构之间的水道都为双层结构，双层结构是指内层采用塑料材质、外层采用金属材质的结构；

其中，喷杆、喷筒的长度分别为1.5～3米；

喷嘴能调节喷出雾滴的强度与大小，即喷嘴能实现喷射粒径在50～200μm之间的雾状液体，喷雾水滴的射程大于30m(可达40m，这里的射程是指应用风送与加压喷杆共同产生的效果)。

在本发明中，所述箱体的底部安装有活动脚轮，以便于用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置实现固定地点安装或者移动车载。

在本发明中，设置有零电位极，用于消除静电感应。

在本发明中，喷水量为4～5吨/小时，能保证雾滴的喷射量。

在本发明中，还包括水箱，水箱用于盛装外部的液体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将水雾荷电，雾滴能更高效地与大气中的固态和气态污染物结合，可高效去除大气中的污染物。

2、本发明能对喷雾角度、喷雾方向、喷雾粒径、喷射量及强度进行调节，同时具有旋转喷雾功能且使用效果好。

3、本发明能喷射不同粒径的雾化水滴且雾化彻底，均匀，避免了喷嘴周围形成水滴，对城市大气环境中不同粒径的颗粒物均有沉降去除效果，满足空气净化的需要。

4、本发明能完成较高空间喷洒作业，且射程较远、喷射量大，增加了喷射作用空间。

5、本发明不但适用于固定地点安装作业，也同样适用于移动车载，不仅适用于高空从上而下净化，通过调节喷射强度也适用于地面除尘，使用场合多样且前景远大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本实用中的射雾器结构示意图。

图中的附图标记为：1射雾器；2喷筒；3喷杆；4喷嘴；5风机；6柱状凸台；7U形支撑架；8转轴；9自动控制装置；10箱体；11静电发生器；12液泵A；13电机A；14液泵B；15电机B；16连接轴；17水箱；18水管；19电线；20活动脚轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置包括射雾器1、自动控制装置9、箱体10、静电发生器11、液泵A12、电机A13、液泵B14、电机B15和水箱17，箱体10能支撑射雾器1，液泵A12、电机A13、液泵B14、电机B15、静电发生器11安装在箱体10内，自动控制装置9安装在箱体10上，水箱17用于盛装外部的液体。

射雾器1包括喷筒2、喷杆3、风机5和喷嘴4，射雾器1是用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置的主结构。喷筒2为后大前小的收敛型喷筒；所述风机5设置在喷筒2内腔的后端，用于增加雾滴喷射距离；用于驱动风机5工作的电机A13设置在箱体10内，以电线19与风机5相连，以连接轴16与液泵A12相连，用以分别向风机5与液泵A12提供动力；所述喷杆3通过三脚架固定于喷筒2中，喷嘴4安装在喷杆3的一端，使喷嘴4设置在喷筒2的前端，喷嘴4能调节喷出雾滴的强度与大小。

在射雾器1中，喷嘴4为内部采用塑料材质与外部金属材质制成的双层结构喷嘴，且能调节喷出雾滴的强度与大小，即喷嘴4能实现喷射粒径在50～200μm之间的雾状液体，喷雾水滴的射程大于30m，可达40m，这里的射程是指应用风送与加压喷杆共同产生的效果。喷杆3、射雾器1内部液体通道水管都为双层结构，双层结构是指内层采用塑料材质、外层采用金属材质的结构；其中，喷杆3长1.5至3米。

射雾器1的喷筒2内还安装有喷水雾机，喷水雾机的喷杆3前端也设有喷嘴4，喷杆3与喷筒2前端的喷嘴4所喷射雾化水滴粒径不同。

所述电机A13和液泵A12通过连接轴16相连，电机B15和液泵B14通过连接轴16相连，电机A13和电机B15分别用于向液泵A12和液泵B14提供动力，液泵A12与液泵B14用于将盛装在水箱17中的外部液体通过水管18泵送到静电发生器11；静电发生器11通过外部电源供电，并能通过内置的变压器转化为2万V的高电压输出，用于使液体带电；静电发生器11通过水管18与安装有喷嘴4的喷杆3和喷筒2的另一端相连，用于将经过静电发生器11带电的液体经由喷嘴4喷出。

静电发生器11因工作场合的需要，其工作电压都较低，可由各种类型的电池供电，一般为3.7～24伏。这里采用12V的蓄电池提供电压输入静电发生器11，并能通过内置的变压器转化为2万V的高电压输出，用于使液体带电。用直流电以蓄电池的标称电压输入静电发生器11时，连续工作4h后，其静电电压输出值相对于制造商明示输出值的偏差不超过±10％。

所述自动控制装置9和射雾器1的喷筒2相连，自动控制装置9包括仰角调节系统、旋转控制系统、喷射调节系统和无线信号接收器。仰角调节系统由安装在喷筒2中部的两个柱状凸台6进行调节，用于控制喷筒2在横向和纵向上自动旋转，喷筒2能绕柱状凸台6在－45°到45°范围内任意调节仰角，满足对不同高度、不同角度的空间进行喷雾除霾作业的需求。U形支撑架7通过转轴8安装在箱体10上，旋转控制系统能设置一个限定角度，通过电信号指示凸台内部的轴轮旋转并使喷筒2在上下45°到45°限定角度范围内自动旋转，同时，旋转控制系统通过电信号交与转轴8，使得喷筒2能在横向范围内实现180°范围内旋转。所述喷射调节系统可调节液泵的压力、风机5的电压与电机开关，实现对喷嘴4喷雾强度、粒径大小、喷射量、喷射量程的控制。所述无线信号接收器能接收手持遥控器信号，将无线信号传递给喷射调节系统，用于实现以上雾炮可调节功能的远程控制。

工作时，水箱17内的水通过液泵A12、液泵B14泵送到静电发生器11，水通过静电发生器11后携带电荷，带电的水经特制的喷嘴4喷出，所述喷嘴4为内部采用塑料材质与外部金属材质制成的双层结构喷嘴4，喷出的雾滴粒径在50～200μm之间，水量在4～5吨/小时，雾化水滴携带电荷，使得空气中的尘埃易于附着于雾滴，从而达到高效清污能力。

射雾器1在工作压力下喷雾时，雾流均匀连续、雾形完整、雾化良好，且多功能静电混合型喷水雾装置采取设置零电位极的方法，用以消除静电感应，避免高压静电对人体的伤害。

因为本发明中设置了两组液泵和电机，与现有专利“用于治理大气污染及扬尘的多功能静电雾炮(201520249322.X)”、“用于治理大气污染的多功能静电喷水雾机(201510130157.0)”相比，清除颗粒的效果得到增强，喷射粒径大小范围扩大，对大颗粒扬尘和小颗粒污染物均具备一定的清除效果，喷射量和量程增加，辐射到地面的清除面积增大。

该用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置能用于固定地点安装或者移动车载，箱体10底部的活动脚轮20便于移动和固定。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，主结构是射雾器，其特征在于，射雾器包括喷筒、喷水雾机、风机和喷嘴；

所述喷筒为后大前小的收敛型喷筒，喷筒的筒壁为双层结构，且双层结构之间设置有水道；所述喷嘴设置在喷筒的前端，且多个喷嘴沿着喷筒前端的圆周均匀设置，喷嘴与设置在喷筒双层结构之间的水道连接；所述风机设置在喷筒内腔的后端，用于增加雾滴喷射距离；用于驱动风机工作的电机A设置在箱体内，通过电线与风机相连；所述喷水雾机包括喷杆和喷嘴，喷杆通过三脚架固定于喷筒中，喷嘴安装在喷杆的一端，使喷嘴设置在喷筒的前端；安装在喷筒上的喷嘴和喷水雾机中的喷嘴，都能调节喷出雾滴的强度与大小，即喷雾器能实现同时喷射粒径不同的雾化水滴；

所述用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置还包括箱体，箱体内安装有液泵A、电机A、液泵B、电机B和静电发生器，箱体还上安装有自动控制装置；

所述电机A和液泵A通过连接轴相连，电机B和液泵B通过连接轴相连，电机A和电机B分别用于向液泵A和液泵B提供动力，液泵A与液泵B用于将盛装在水箱中的外部液体通过水管泵送到静电发生器；静电发生器通过外部电源供电，用于使液体带电；

静电发生器通过水管分别与喷筒双层结构内的水道、喷水雾机的喷杆相连，并分别利用液泵B、液泵A提供动力，用于将经过静电发生器带电的液体经由喷嘴喷出；不同喷嘴喷出的带电液体，能利用不同的液压同时制造不同的雾化粒径：与喷筒双层结构内水道相连的水管，连接的液泵是液泵B；与喷杆相连的水管，连接的液泵是液泵A；

所述自动控制装置和射雾器的喷筒相连，用于控制喷筒在横向和纵向上自动旋转，实现喷嘴在横向和纵向上绕轴心进行任意角度的喷雾工作，且自动控制装置还能调节喷雾的强度大小；自动控制装置包括仰角调节系统、旋转控制系统、喷射调节系统和无线信号接收器；

所述仰角调节系统包括两个安装在喷筒中部的柱状凸台，喷筒能绕柱状凸台在上下45°到45°范围内自动旋转任意调节仰角；

所述旋转控制系统包括U形支撑架和转轴，U形支撑架通过转轴安装在箱体上，U形支撑架两端各与仰角调节系统的一个柱状凸台相连，U形支撑架能支撑射雾器并能实现射雾器在水平方向上的转动；

所述喷射调节系统能调节液泵的压力和风机的电压，并能控制电机的开关，实现对喷嘴喷雾强度、粒径大小、喷射量、喷射量程的控制；

所述无线信号接收器能接收无线电信号，并将无线电信号转化为射雾器在水平方向和垂直方向上的旋转角度，控制喷射调节系统中的柱状凸台和旋转控制系统中的转轴旋转，实现对用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置的远程控制。

2.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，所述柱状凸台的内部安装有轴轮结构，轴轮结构能根据接收到的旋转角度信息，控制喷筒在垂直方向上的自动旋转。

3.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，所述喷射调节系统包括信号发射器、信号接收器和信号处理器；在所需调节的部件上，即风机、液泵A、电机A、液泵B和电机B上，均安装有信号接收器和信号处理器；

对所需调节的部件的控制过程为：由信号发射器发射调控无线信号，部件上的信号接收器接收到无线信号后传递给信号处理器，由信号处理器处理信号后向部件中的电磁元件发送命令从而控制部件的运转。

4.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，所述无线信号接收器设有两个，分别安装在柱状凸台内部和转轴内部。

5.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，所述喷杆、喷嘴、喷筒双层结构之间的水道都为双层结构，双层结构是指内层采用塑料材质、外层采用金属材质的结构；

其中，喷杆、喷筒的长度分别为1.5～3米；

喷嘴能调节喷出雾滴的强度与大小，即喷嘴能实现喷射粒径在50～200μm之间的雾状液体，喷雾水滴的射程大于30m。

6.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，所述箱体的底部安装有活动脚轮，以便于用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置实现固定地点安装或者移动车载。

7.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，设置有零电位极，用于消除静电感应。

8.根据权利要求1所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，喷水量为4～5吨/小时，能保证雾滴的喷射量。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的用于治理大气污染及扬尘的多功能静电混合型喷水雾装置，其特征在于，还包括水箱，水箱用于盛装外部的液体。