CN111701345A - 一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法，包括净化室和清洗室，该净化室内部从进口到出口依次平行安装有至少一组拦板机构、至少一组用于除霾的过滤机构和至少一个引流风扇，通过引流风扇带动气流从进口进入净化室内部，且依次经过拦板机构、过滤机构和引流风扇，并从出口排出，实现除霾作用，该清洗室包括储水箱、风干机和若干个清理机构，清理机构靠近拦板机构或过滤机构，对拦板机构或过滤机构进行清理，通过净化室、清洗室和控制箱以及太阳能板作用，该除霾装置可实现连续的净化，自清洁、自调整和自功能作用，提高装置的使用年限，且降低维护成本，更加节能环保，适用于大规模的城市环境雾霾治理工作。

Description

一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法

技术领域

本发明涉及城市环境治理技术领域，具体为一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法。

背景技术

随着社会的高速发展，环境污染越来越严重，特别是近年来雾霾频发，PM2.5污染特别严重，对人体健康危害很大，人们渴望环境得到改善，现有的雾霾的解决方式包括，自然消除，通过气候变化，比如降水、大风等自然天气的方式，来对雾霾进行消除，这种方式不可控制，或者通过大量的风炮将水喷射在空气中进而获得一定的除霾降尘效果，该方法浪费大量的水资源，且现有的除霾装置随着工作是将增加，除霾效果直线下降，需要消耗大量的人力和精力去对装置进行清理和维护，增加成本，不使用大规模的城市使用，所以急需一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种城市大气环境除霾装置及其除霾方法，该除霾装置通过净化室、清洗室和控制箱以及太阳能板作用，可实现连续的净化，自清洁、自调整和自功能作用，提高装置的使用年限，且降低维护成本，更加节能环保，适用于大规模的城市环境雾霾治理工作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市大气环境除霾装置，包括净化室和清洗室；

该净化室内部从进口到出口依次平行安装有至少一组拦板机构、至少一组用于除霾的过滤机构和至少一个引流风扇，通过引流风扇带动气流从进口进入净化室内部，且依次经过拦板机构、过滤机构和引流风扇，并从出口排出，实现除霾作用；

一组拦板机构包括两个拦网，一组过滤机构包括两个过滤网，两个拦网或两个过滤网分别位于净化室和清洗室，且两个拦网和两个过滤网均与第一动力机构相连，并在第一动力机构的驱动下实现两个拦网或两个过滤网位置交替互换；

该清洗室包括储水箱、风干机和若干个清理机构，清理机构靠近拦板机构或过滤机构，对拦板机构或过滤机构进行清理，单个清理机构包括若干可转动的清理管，清理管包括用于喷水的清洗腔和用于喷气的风干腔，清洗腔通过水管与储水箱内部的水泵相连，风干腔通过风管与风干机相连，清理管端部与第二动力机构相连，并在第二动力机构的驱动下进行转动，实现清洗腔和风干腔的切换。

优选的，净化室和清洗室之间通过横板隔开，该隔板上开设有通槽，拦板机构和过滤机构可穿过通槽在净化室和清洗室之间来回移动。

优选的，两个拦网或两个过滤网相对一侧两边部均设有齿条，一对齿条之间啮合连接有第一驱动齿轮，第一驱动齿轮中心安装有转轴，并通过转轴固定在净化室内部；

第一动力机构包括第一驱动电机和与第一驱动电机输出相连的第一丝杆，转轴外侧套接有联动齿轮，且通过联动齿轮与第一丝杆啮合连接。

优选的，齿条的长度大于拦网或过滤网过滤区的长度。

优选的，清理机构包括固定架，若干个清理管位于固定架，且清理管端部与固定架边部转动连接，清洗腔边部布设有若干个与其腔内连通的清洗喷头，风干腔边部布设有若干个与其腔内连通的风干喷头，清理管一端部套接有第二驱动齿轮；

固定架边部设有第二丝杆，第二丝杆端部与第二驱动电机的输出轴相连，第二丝杆与各个清理管端部的第二驱动齿轮啮合连接；

清理机构数量为四个，分别对称分布在拦板机构和过滤机构两侧。

优选的，清洗室底端设有收集腔，收集腔位于清理机构正下方，净化室底端安装有进水管和出水管，进水通过电子水阀与水箱相连，水箱内部安装有浮球开关，用于监测水位情况，出水管与收集腔相连。

优选的，风干机两侧均安装有水冷管，水冷管一端与储水箱内部的水泵相连，水冷管另一端与储水箱直连，形成水循环。

优选的，净化室顶端安装有控制箱，控制箱内部安装有控制模块、蓄电池、定时模块和PM2.5检测模块，引流风扇、风干机、第一电机和第二电机以及水泵和电子水阀均与控制箱电连，且风干机、第一电机和第二电机以及水泵和电子水阀均受定制模块的控制进行启动。

优选的，净化室顶端设有太阳能板，太阳能板通过支架固定在净化室顶端，与控制箱相连，为蓄电池提供能源，且太阳能板位于控制箱正上方，对控制箱进行遮挡。

一种城市大气环境除霾装置的除霾方法，包括如下步骤：

S1、安装：在道路两旁的高楼楼顶或者工厂附近的高楼楼顶，安装若干个除霾装置；

S2、净化：启动引流风扇，带动气流从进口进入净化室内部，进行除霾净化工作。

S3、清理：启动第一驱动电机，对拦板机构和过滤机构进行切换，并在清洗室内部对工作后的拦板和滤板进行清洗和烘干；

S4、监测：利用PM2.5检测模块监测周围环境的PM2.5含量，将该监测数据反馈给控制模块；

S5、调整：根据反馈机构调整定时模块的控制时间，从而调整清理工作的频率。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便；

1、本发明中除霾装置包括净化室和清洗室，净化室内部利用引流风扇带动环境中的气流进入净化室内，促使得气流依次经过拦板机构和过滤机构，通过拦板机构的拦网，可对气流中的杂质进行初步阻挡，避免大颗粒杂质进入净化室内部，通过过滤机构中的滤网对进入净化室内的气流进行二次过滤，过滤气流中的PM2.5颗粒，净化后的气流从出口排出，实现空气净化，消除雾霾的作用，其中，该引流风扇位于气流流动的后方，使得净化后的气流穿过风扇排出，避免灰尘和杂质积累在扇叶上，延长引流风扇使用年限，清洗室内部安装有清理机构，可通过清理机构对拦板机构和过滤机构进行自动的定期清理，去除拦板机构和过滤机构表面积累的灰尘，保持气流良好的流通，和保持过滤机构具有较好的过滤状态，无需人工多次拆卸进行清理工作，降低维护成本，适用于长期进行除霾工作。

2、本发明中，一组拦板机构和一组过滤机构均由两个拦网和两个滤网组成，并在第一动力机构的作用下，可使得两个拦网或滤网在净化室和清洗室内部进行交替式切换，既能保证净化室内部始终存在拦网和滤网进行空气净化工作，又能将工作后的拦网和滤网切换至清理室内部进行及时清理，并作为替换用的备用拦网和滤网，起到对拦网和滤网的自动维护工作，又始终保持净化室内部的拦网和滤网处于最佳状态，提高空气的净化效果。

3、本发明中，清理机构包括多个清理管，该清理管分为清洗腔和风干腔，并分别通过水管和风管与储水箱和风干机相连，可对清理室内部拦网和滤网进行清洗和风干作用，保证切换拦网和滤网时，可直接进行过滤工作，其中，清理管配合第二动力机构使用，可使得多个清理管在固定架内部进行转动，从而根据需求切换清洗腔或风干腔进行工作，结构紧凑，减少占用空间。

4、本发明中，清理机构分布在拦板机构和过滤机构两侧，可对拦板机构和过滤机构两侧分别进行清理，增加清理范围，且使得粘附在拦网和滤网上的杂质颗粒分别受到两侧产生的冲力，提高对拦网和滤网清理效果，且配合第二动力机构使用，始终保证，在清洗时，风干腔处于相对一侧，在风干时，清洗腔处于相对一侧，避免相互干扰，设计合理，延长装置的工作年限。

5、本发明中，设置有储水箱，该储水箱内设有浮球开关，可监测其内部的水位，并配合电子水阀和进水管获取外来水源，保证储水箱内部始终蓄满水源，储水箱通过水泵将水源供给给清理机构，保证清理机构的正常工作。

6、本发明中，风干机边部安装有水冷管，且该水冷管两端均与储水箱相连，可通过水泵将储水箱内部水源供给水冷管，水流在水冷管中流动时，可对风干机进行水冷工作，吸收其工作时产生的热量，降低风干机的损耗，其水冷管中的水流可从其另一端回流至储水箱中，形成水回流。

7、本发明中，控制箱内部安装有控制模块、蓄电池、定时模块和PM2.5检测模块，通过定时模块作用，可预设清洗室的工作周期，控制第一驱动齿轮定期进行切换工作，并同时启动清理室内部装置进行清理工作，配合PM2.5检测模块使用，可检测装置周围环境中PM2.5颗粒含量，当达到预警值时，可将信息反馈给控制模块，并改变定时模块周期，在PM2.5颗粒浓度高时，加快清理室的工作频率，提高净化效果，在PM2.5颗粒浓度低时，减慢清理室的工作频率，降低能源消耗；

另外，净化室顶端安装有太阳能板，可通过太阳能板吸收太阳能为装置提供能源，更加节能环保，同时，太阳能板为控制箱上方，可对控制箱起到遮挡防护的作用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明除霾装置内部的结构示意图；

图2是本发明除霾装置内部的结构正视图；

图3是本发明净化室和清洗室的结构示意图；

图4是本发明净化室和清洗的正视图；

图5是本发明拦板机构和过滤机构的结构示意图；

图6是本发明拦板机构和过滤机构的正视图；

图7是本发明清理机构的结构示意图；

图8是本发明清理管的结构示意图；

图中标号：1、净化室；2、清洗室；3、进口；4、拦网；5、滤网；6、齿条；7、第一驱动齿轮；8、转轴；9、联动齿轮；10、第一丝杆；11、第一驱动电机；12、引流风扇；13、出口；14、储水箱；15、水泵；16、浮球开关；17、风干机；18、固定架；19、清理管；1901、清洗腔；1902、水管；1903、清洗喷头；1904、风干腔；1905、风管；1906、风干喷头；20、第二驱动齿轮；21、第二丝杆；22、第二驱动电机；23、收集腔；24、进水管；25、出水管；26、电子水阀；27、水冷管；28、控制箱；29、PM2.5检测模块；30、太阳能板；31、支架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-4所示，一种城市大气环境除霾装置，该装置包括净化室1和清洗室2，且该装置的除霾步骤如下：

S1、安装：在道路两旁的高楼楼顶或者工厂附近的高楼楼顶，安装若干个除霾装置；

选择道路两旁的高楼楼顶或者工厂附近的高楼，该区域环境中雾霾浓度相对较高，对这些区域安装除霾装置，可提高城市除霾的力度。

S2、净化：启动引流风扇12，带动气流从进口3进入净化室1内部，进行除霾净化工作。

该净化室1内部从进口3到出口13依次平行安装有至少一组拦板机构、至少一组用于除霾的过滤机构和至少一个引流风扇12，通过引流风扇12带动气流从进口3进入净化室1内部，且依次经过拦板机构、过滤机构和引流风扇12，并从出口13排出，实现除霾作用；

其中，一组拦板机构包括两个拦网4，一组过滤机构包括两个过滤网5，两个拦网4或两个过滤网5分别位于净化室1和清洗室2，且两个拦网4和两个过滤网5均与第一动力机构相连，并在第一动力机构的驱动下实现两个拦网4或两个过滤网5位置交替互换；

如图5-6所示，本实施例中，拦板机构为一组，过滤机构为三组、引流风扇12为一个，拦板机构位于净化室1的进口3附近，在引流风扇12的带动下，使得气流从进口3流向净化室1，通过拦板机构的拦网4进行遮挡，组织大颗粒杂质进入净化室1内部，进行初步过滤，减少过滤机构的负担，初步过滤后的气流流至过滤机构，通过三组平行设置的过滤机构中的滤网5进行逐级过滤，拦截气流中的杂质颗粒，实现除霾净化的作用，净化后的气流流至引流风扇12，并从引流风扇12一侧的出口13排出，由于流至引流风扇12的气流，是经过净化后的气流，避免杂质堆积在引流风扇12的扇叶上造成污染，增加引流风扇12的工作年限，降低其维护频率。

其中，净化室1和清洗室2之间通过横板隔开，该隔板上开设有通槽，拦板机构和过滤机构可穿过通槽在净化室1和清洗室2之间来回移动，两个拦网4或两个过滤网5相对一侧两边部均设有齿条6，一对齿条6之间啮合连接有第一驱动齿轮7，第一驱动齿轮7中心安装有转轴8，并通过转轴8固定在净化室1内部，第一动力机构包括第一驱动电机11和与第一驱动电机11输出相连的第一丝杆10，转轴8外侧套接有联动齿轮9，且通过联动齿轮9与第一丝杆10连接，在第一驱动电机11工作时，可带动第一丝杆10转动，并带动各个联动齿轮9同步转动，从而带动各个第一驱动齿轮7转动，在第一驱动齿轮7转动转动下，可使得两个拦网4或两个滤网5相对移动，从而将工作后的拦网4或滤网5移动至清洗室2内部，并将清洗室2内部备用的拦网4或滤网5移动至净化室1工作，始终保证净化室1内部的拦网4和滤网5处于最佳工作状态，提高净化效果。

优选的，齿条6的长度大于拦网4或过滤网5过滤区的长度，可确保拦网4和过滤网5完全处于净化室1或清洗室2内部。

S3、清理：启动第一驱动电机11，对拦板机构和过滤机构进行切换，并在清洗室2内部对工作后的拦板和滤板进行清洗和烘干。

如图1-2所示，该清洗室2包括储水箱14、风干机17和若干个清理机构，清理机构靠近拦板机构或过滤机构，对拦板机构或过滤机构进行清理，单个清理机构包括若干可转动的清理管19，清理管19包括用于喷水的清洗腔1901和用于喷气的风干腔1904，清洗腔1901通过水管1902与储水箱14内部的水泵15相连，风干腔1904通过风管1905与风干机17相连，清理管19端部与第二动力机构相连，并在第二动力机构的驱动下进行转动，实现清洗腔1901和风干腔1904的切换。

具体的，如图7-8所示，清理机构包括固定架18，若干个清理管19位于固定架18，且清理管19端部与固定架18边部转动连接，清洗腔1901边部布设有若干个与其腔内连通的清洗喷头1903，风干腔1904边部布设有若干个与其腔内连通的风干喷头1906，清理管19一端部套接有第二驱动齿轮20，固定架18边部设有第二丝杆21，第二丝杆21端部与第二驱动电机22的输出轴相连，第二丝杆21与各个清理管19端部的第二驱动齿轮20啮合连接。

清洗工作时，启动第二驱动齿轮20，带动第二丝杆21转动，第二丝杆21带动第二驱动齿轮20转动，第二驱动齿轮20可带动清理管19在固定架18内部转动，使得清洗腔1901面向拦网4和滤网5，并启动水泵15，从储水箱14内部吸收水流，传输至清洗腔1901，并从清洗腔1901边部的清洗喷头1903喷出，对拦网4和滤网5进行清洗工作，清洗完成后，启动第二驱动齿轮20，带动第二丝杆21转动，第二丝杆21带动第二驱动齿轮20转动，第二驱动齿轮20可带动清理管19在固定架18内部转动，使得风干腔1904面向拦网4和滤网5，风干机17工作，使得气流通过风管1905至风干腔1904，并从风干喷头1906喷出，对拦网4和滤网5进行风干工作，且在风干工作同时，风干机17两侧均安装有水冷管27，水冷管27一端与储水箱14内部的水泵15相连，水冷管27另一端与储水箱14直连，形成水循环，对风干机17进行水冷工作，其中，水冷工作可随着风干机17工作而启动。

优选的，清理机构数量为四个，分别对称分布在拦板机构和过滤机构两侧，通过在拦网4和滤网5两侧进行喷水，增加清理范围，且使得粘附在拦网和滤网上的杂质颗粒分别受到两侧产生的冲力，提高对拦网和滤网清理效果。

具体的，清洗室2底端设有收集腔23，收集腔23位于清理机构正下方，净化室1底端安装有进水管24和出水管25，进水通过电子水阀26与水箱相连，水箱内部安装有浮球开关16，用于监测水位情况，出水管25与收集腔23相连，保证水循环。

S4、监测：利用PM2.5检测模块29监测周围环境的PM2.5含量，将该监测数据反馈给控制模块29；

PM2.5检测模块29可配合互联网通信技术，实现远程信息监测，方便管理者获得各个除霾装置周围环境情况。

S5、调整：根据反馈机构调整定时模块31的控制时间，从而调整清理工作的频率；

净化室1顶端安装有控制箱28，控制箱28内部安装有控制模块、蓄电池、定时模块和PM2.5检测模块29，引流风扇12、风干机17、第一电机和第二电机以及水泵15和电子水阀26均与控制箱28电连，且风干机17、第一电机和第二电机以及水泵15和电子水阀26均受定制模块的控制进行启动。

通过PM2.5检测模块29监测反馈，调整净化室1的工作频率，在PM2.5颗粒浓度高时，加快清理室的工作频率，提高净化效果，在PM2.5颗粒浓度低时，减慢清理室的工作频率，降低能源消耗；

其中，净化室1顶端设有太阳能板30，太阳能板30通过支架31固定在净化室1顶端，与控制箱28相连，为其内部的蓄电池提供能源，且太阳能板30位于控制箱28正上方，对控制箱28进行遮挡，可通过太阳能板吸收太阳能为装置提供能源，更加节能环保，同时，太阳能板为控制箱上方，可对控制箱起到遮挡防护的作用。

通过净化室1、清洗室2和控制箱28以及太阳能板30作用，该除霾装置可实现连续的净化，自清洁、自调整和自功能作用，提高装置的使用年限，且降低维护成本，更加节能环保，适用于大规模的城市环境雾霾治理工作。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：包括净化室和清洗室；

该净化室内部从进口到出口依次平行安装有至少一组拦板机构、至少一组用于除霾的过滤机构和至少一个引流风扇，通过引流风扇带动气流从进口进入净化室内部，且依次经过拦板机构、过滤机构和引流风扇，并从出口排出，实现除霾作用；

一组拦板机构包括两个拦网，一组过滤机构包括两个过滤网，两个拦网或两个过滤网分别位于净化室和清洗室，且两个拦网和两个过滤网均与第一动力机构相连，并在第一动力机构的驱动下实现两个拦网或两个过滤网位置交替互换；

该清洗室包括储水箱、风干机和若干个清理机构，清理机构靠近拦板机构或过滤机构，对拦板机构或过滤机构进行清理，单个清理机构包括若干可转动的清理管，清理管包括用于喷水的清洗腔和用于喷气的风干腔，清洗腔通过水管与储水箱内部的水泵相连，风干腔通过风管与风干机相连，清理管端部与第二动力机构相连，并在第二动力机构的驱动下进行转动，实现清洗腔和风干腔的切换。

2.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：净化室和清洗室之间通过横板隔开，隔板上开设有通槽，拦板机构和过滤机构可穿过通槽在净化室和清洗室之间来回移动。

3.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：两个拦网或两个过滤网相对一侧两边部均设有齿条，一对齿条之间啮合连接有第一驱动齿轮，第一驱动齿轮中心安装有转轴，并通过转轴固定在净化室内部；

第一动力机构包括第一驱动电机和与第一驱动电机输出相连的第一丝杆，转轴外侧套接有联动齿轮，且通过联动齿轮与第一丝杆啮合连接。

4.根据权利要求3的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：齿条的长度大于拦网或过滤网过滤区的长度。

5.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：清理机构包括固定架，若干个清理管位于固定架，且清理管端部与固定架边部转动连接，清洗腔边部布设有若干个与其腔内连通的清洗喷头，风干腔边部布设有若干个与其腔内连通的风干喷头，清理管一端部套接有第二驱动齿轮；

固定架边部设有第二丝杆，第二丝杆端部与第二驱动电机的输出轴相连，第二丝杆与各个清理管端部的第二驱动齿轮啮合连接；

清理机构数量为四个，分别对称分布在拦板机构和过滤机构两侧。

6.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：清洗室底端设有收集腔，收集腔位于清理机构正下方，净化室底端安装有进水管和出水管，进水通过电子水阀与水箱相连，水箱内部安装有浮球开关，用于监测水位情况，出水管与收集腔相连。

7.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：风干机两侧均安装有水冷管，水冷管一端与储水箱内部的水泵相连，水冷管另一端与储水箱直连，形成水循环。

8.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：净化室顶端安装有控制箱，控制箱内部安装有控制模块、蓄电池、定时模块和PM2.5检测模块，引流风扇、风干机、第一电机和第二电机以及水泵和电子水阀均与控制箱电连，且风干机、第一电机和第二电机以及水泵和电子水阀均受定制模块的控制进行启动。

9.根据权利要求1的一种城市大气环境除霾装置，其特征在于：净化室顶端设有太阳能板，太阳能板通过支架固定在净化室顶端，与控制箱相连，为蓄电池提供能源，且太阳能板位于控制箱正上方，对控制箱进行遮挡。

10.根据权利要求1-9任一项的一种城市大气环境除霾装置的除霾方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、安装：在道路两旁的高楼楼顶或者工厂附近的高楼楼顶，安装若干个除霾装置；

S2、净化：启动引流风扇，带动气流从进口进入净化室内部，进行除霾净化工作；

S3、清理：启动第一驱动电机，对拦板机构和过滤机构进行切换，并在清洗室内部对工作后的拦板和滤板进行清洗和烘干；

S4、监测：利用PM2.5检测模块监测周围环境的PM2.5含量，将该监测数据反馈给控制模块；

S5、调整：根据反馈机构调整定时模块的控制时间，从而调整清理工作的频率。

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