CN114558404A - 一种道路喷雾除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路喷雾除尘装置，包括可移动的壳体、绿色发电模组，以及安装于壳体内部的蓄电池、控制器、制水净化模组和节能喷雾模组，所述壳体的底部安装有行走机构，行走机构与蓄电池相连，由蓄电池供电；所述蓄电池与绿色发电模组相连；所述制水净化模组与喷雾组件相连，喷雾组件沿壳体底部周向间隔布置，喷雾组件的出口穿过壳体；所述控制器分别与行走机构、绿色发电模组、制水净化模组和节能喷雾模组相连。本发明的有益效果为：本发明是基于多种发电形式和储水形式进行的设计，这一设计节能环保，安全可靠，可适应不同天气环境下的工作需要。

Description

一种道路喷雾除尘装置

技术领域

本发明涉及一种清洗设备，具体涉及一种道路喷雾除尘装置。

背景技术

城市环境卫生整治是营造良好环境的需要。洒水车是城市环境卫生管理中必不可少的重要设备。洒水车洒水以抑尘和压尘，特别是对可吸入颗粒物PM10的控制，一定程度上起到净化空气的作用。在高温、炎热、干燥天气下，不但可以降尘，还可以降低路面地表温度，增加空气湿润度，让环境更加舒适。另外，也是为了满足城市精细化管理的需要，对城市的道路进行清洗。

目前，市面上流行的洒水车多以卡车或者货车底盘为基础改装而成，体积庞大，价格昂贵并且很难适应小产业或者小区域使用；并且，洒水车动力来源基本为柴油或者汽油，虽然排放标准达标，但不符合低碳环保理念；在水资源方面，只求洒水效果，经常造成水资源的大量浪费。此外，洒水车需要配置专业的司机和协助人员，加大了运营成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种节能环保的道路喷雾除尘装置。

本发明采用的技术方案为：一种道路喷雾除尘装置，包括可移动的壳体、绿色发电模组，以及安装于壳体内部的蓄电池、控制器、制水净化模组和节能喷雾模组，所述壳体的底部安装有行走机构，行走机构与蓄电池相连，由蓄电池供电；所述蓄电池与绿色发电模组相连；所述制水净化模组与喷雾组件相连，喷雾组件沿壳体底部周向间隔布置，喷雾组件的出口穿过壳体；所述控制器分别与行走机构、绿色发电模组、制水净化模组和节能喷雾模组相连。

按上述方案，所述绿色发电模组包括太阳能发电模块，太阳能发电模块包括太阳能电池板，所述太阳能板固定在壳体外部两侧，太阳能电池板分别与蓄电池相连。

按上述方案，所述绿色发电模组包括噪音发电模块，噪音发电模块包括亚克力反声板、声电转化装置和信息处理器，所述亚克力反声板为弧形板，安装在壳体的侧部，且亚克力反声板的凹面面向壳体外，用于收集环境中的噪音；所述声电转化装置悬挂安装在亚克力反声板的凹面中心，声电转化装置通过整流稳压电路与蓄电池电连接；所述信息处理器用于对环境信息进行处理，其悬挂于亚克力反声板的凹面内，信息处理器和声电转化装置均分别与控制器相连。

按上述方案，所述绿色发电模组包括水能发电模块，水能发电模块包括安装在壳体内部的转筒和发电装置，所述转筒位于开合顶板的下方，转筒外周面间隔布置有多个转动叶片；发电装置安装在转筒的中心，发电装置与蓄电池相连；所述开合顶板与控制器相连，挡板的下部设有限位挡板，开合顶板上设有湿度传感器，湿度传感器将信息传给控制器进而控制开合顶板的打开或关闭。

按上述方案，在转筒的下方设置用于雨水净化的过滤结构，过滤结构位于制水净化模组顶部的导流口处；过滤结构包括沿竖向方向依次排列的PP棉滤芯层、活性炭层和反渗透膜。

按上述方案，所述制水净化模组包括引风管道、引风机、空气压缩机、空气加热器、冷凝盘管和储水腔；所述引风管道的一端与大气连通，引风管道的另一端与引风机的入口连通，引风机、空气压缩机、空气加热器和冷凝盘管依次通过管路连通，冷凝盘管的出口与储水腔连通；所述引风机、空气压缩机、空气加热器均分别与控制器相连。

按上述方案，在引风管道的入口处还安装有空气过滤组件。

按上述方案，储水腔有两个，分别为第一储水腔和第二储水腔，冷凝盘管的管道出水口与第二储水腔的顶部相连，第一储水腔的顶部设有导流口，过滤结构位于第一储水腔的导流口处；第一储水腔和第二储水腔中对应设置有第一水位传感器和第二水位传感器，用于感应对应储水腔中的水位。

按上述方案，所述节能喷雾模组包括集水箱和喷嘴，所述集水箱设于储水腔的下部，且与储水腔连通；所述集水箱的底部设有蓄水管，蓄水管设有过流孔，过流孔通过连接管与水压增压泵的出口相连，水压增压泵位于集水箱内；所述集水箱的外壁间隔设置若干安装槽，喷嘴固定在安装槽内且自安装槽内外伸出，喷嘴通过导水管与电磁阀相连，电磁阀的入口与集水箱内底部的蓄水管连通，导水管上还设有雾化器；所述集水箱中设有与控制器相连的第三液位传感器。

按上述方案，所述壳体的外壁设置有空气质量检测模块，所述空气质量检测模块与控制器相连。

本发明的有益效果为：本发明是基于多种发电形式和储水形式进行的设计，这一设计节能环保，安全可靠，可适应不同天气环境下的工作需要：天晴时，利用太阳能发电提供动力，并利用空气制水；下雨时，利用水流发电提供动力，并将雨水储存利用；设计噪音发电模块，充分补充电能。设计喷雾组件，采用水化喷雾射，达到高效喷雾除尘与净化空气的效果，节约用水；设置各种传感器，便于控制整个装置的高效工作，响应速度快；喷雾前，提醒人们远离，安全可靠。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的整体结构示意图。

图2为本实施例的内部结构示意图。

图3为本实施例的俯视图。

图4为本实施例的模块功能示意图。

其中：1、开合顶板；2、太阳能电池板；3、发电装置；4、转动叶片；5、声电转化装置；6、信息处理器；7、亚克力反声板；8、过滤结构；9、导流口；10、第一储水腔；11、引风管道；12、空气过滤组件；13、引风机；14、空气压缩机；15、通口管；16、空气加热器；17、冷凝盘管；18、管道出水口；19、第二储水腔；20、第一水位传感器；21、第二水位传感器；22、第一单向阀；23、第二单向阀；24、第一集水管道；25、第二集水管道；26、喷嘴；27、雾化器；28、安装槽；29、集水箱；30、水压增压泵；31、连接管；32、电磁阀； 33、过流孔；34、蓄水管；35、电子显示屏；36、限位挡板；37、蓄电池；38、壳体。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

如图1～图3所示的一种道路喷雾除尘装置，包括可移动的壳体38、绿色发电模组，以及安装于壳体38内部的蓄电池37、控制器、制水净化模组和节能喷雾模组，所述壳体38的底部安装有行走机构，行走机构与蓄电池37相连，由蓄电池37供电；所述蓄电池37与绿色发电模组相连；所述制水净化模组与喷雾组件相连，喷雾组件沿壳体38底部周向间隔布置，喷雾组件的出口穿过壳体38；所述控制器分别与行走机构、绿色发电模组、制水净化模组和节能喷雾模组相连。

优选地，所述绿色发电模组包括太阳能发电模块，太阳能发电模块包括太阳能电池板2，所述太阳能板固定在壳体38外部两侧，太阳能电池板2分别与蓄电池37相连。

本实施例中，太阳能电池板2是太阳能发电模块的核心，也是太阳能发电模块中价值最高的部分，其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，并送往蓄电池37中存储起来，以备用。太阳能电池板2的质量和成本直接决定整个太阳能发电模块的质量和成本。太阳能电池板2 发电的主要原理是半导体的光电效应：硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，则形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池；当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。上述为现有技术，这里不再赘述。

优选地，所述绿色发电模组包括噪音发电模块，噪音发电模块包括亚克力反声板7、声电转化装置5和信息处理器6，所述亚克力反声板7为弧形板，安装在壳体38的侧部，且亚克力反声板7的凹面面向壳体38外，用于收集环境中的噪音；所述声电转化装置5悬挂安装在亚克力反声板7的凹面中心，声电转化装置5通过整流稳压电路与蓄电池37电连接；所述信息处理器6用于对环境信息进行处理，其悬挂于亚克力反声板7的凹面内，信息处理器6和声电转化装置5均分别与控制器相连。

本实施例中，信息处理器6、声电转化装置5均为现有技术；信息处理器6对环境信息进行分析处理；亚克力反声板7持续收集周围环境中的噪音，将收集的声波集中至声电转化装置5；声波引起的震动反复施压于声电转化装置5内的压电材料，压电材料为压电陶瓷，压电陶瓷将振动的机械能转化为电能，再通过整流稳压电路存入到蓄电池37中，从而实现噪音发电。本实施例中，声电转化装置5为现有结构，这里不再赘述。

噪声发电有电磁式和压电式两种。电磁式基于法拉第电磁感应原理，噪声带动导体线圈运动切割磁感线，产生感应电流。压电式基于压电材料(例如压电陶瓷等)，当噪声压力导致压电材料发生形变时，材料两极会产生电势差。本发明采用压电式噪音发电。压电转换的优点在于结构简单、无电磁干扰、加工制作容易，同时占用面积小、集成化程度高；缺点在于转换效率低，对于强度较低的噪声能量收集能力较低。使用的压电材料为压电陶瓷，可加工性较好，同时成本也相对较低，压电性能优良。

噪声发电过程中的能量传递方式如下：环境噪声在亥姆霍兹共鸣腔中被收集，噪声的振动能被振动收集模块吸收为机械振动能，然后经过声电转换单元被吸收并转化为电能，经过整流稳压处理，转化为可以方便储存利用的直流电，而直流电可以直接被微功率电器利用或者储存于蓄电池37中。

优选地，所述绿色发电模组包括水能发电模块，水能发电模块包括安装在壳体38内部的转筒和发电装置3，所述转筒位于开合顶板1的下方，转筒外周面间隔布置有多个转动叶片4；发电装置3安装在转筒的中心，发电装置3与蓄电池37相连；所述开合顶板1与控制器相连，挡板的下部设有限位挡板36，开合顶板1上设有湿度传感器，湿度传感器将信息传给控制器进而控制开合顶板1的打开或关闭。

本实施例中，水能发电模块利用水能发电，开合顶板1上的湿度传感器检测下雨时，控制器控制开合顶板1向下翻转打开，与限位挡板36抵接后形成导流面，雨水向下冲击转动叶片4，并随之带动转筒转动，产生的机械能经发电装置3转化为电能，并储存在蓄电池37 内。在壳体38外还设有传感器，传感器经手指触摸后，开合顶板1自动打开，此时可将剩余矿泉水倒入，冲击转动叶片4继而进行发电。

优选地，在转筒的下方设置用于雨水净化的过滤结构8，过滤结构8位于制水净化模组顶部的导流口9处；过滤结构8包括沿竖向方向依次排列的PP棉滤芯层、活性炭层和反渗透膜。本实施例中，其中PP棉滤芯层用于去除水中的泥沙、铁锈、衣藻等固体物质，活性炭层用于去除水中的余氯、异味及固体杂质，反渗透膜用于去除水中悬浮物、胶体、大分子有机物、钙、镁、无机物、金属离子、放射物质等。

优选地，所述制水净化模组包括引风管道11、引风机13、空气压缩机14、空气加热器 16、冷凝盘管17和第二储水腔19；所述引风管道11的一端与大气连通，引风管道11的另一端与引风机13的入口连通，引风机13、空气压缩机14、空气加热器16和冷凝盘管17依次通过管路连通，冷凝盘管17的出口与第二储水腔19连通；所述引风机13、空气压缩机 14、空气加热器16均分别与控制器相连。优选地，在引风管道11的入口处还安装有空气过滤组件12。

本实施例中，引风机13工作后，环境中的空气进入引风道经空气过滤组件12净化；净化后的空气经空气压缩机14压缩后，通过通口管15排入空气加热器16中；加热的空气经过冷凝盘管17，空气中的水蒸气冷凝液化成水，通过冷凝盘管17的管道出水口18进入第二储水腔19。

本实施例中，所述空气压缩机14根据干湿球温度来控制压缩比，将外界环境中的空气压缩后经过空气加热器16送入到冷凝盘管17，压缩空气进入到冷凝盘管17后先经导流板均匀分散到各个流道，提高与冷端进行热交换的速率。冷凝盘管17布置为U型，垂直于地面，使得冷凝水在受到重力作用下，经过导水口流入到储水腔中。空气过滤组件12包括正电钨丝、正电极栅栏和活性炭组成，对空气进行过滤净化，为现有技术，这里不再赘述。

本实施例中，储水腔有两个，分别为第一储水腔10和第二储水腔19，冷凝盘管17的管道出水口18与第二储水腔19的顶部相连，第一储水腔10的顶部设有导流口9，过滤结构8位于第一储水腔10的导流口9处。第一储水腔10和第二储水腔19中对应设置有第二水位传感器21和第一水位传感器20，用于感应对应储水腔中的水位，当检测到水位达到预设的最高水位时，控制器停止引风机13、空气压缩机14、空气加热器16关闭，停止空气制水与雨水收集。第一水位传感器20和第二水位传感器21均分别与控制器相连，二者均为浮标传感器。

优选地，所述节能喷雾模组包括集水箱29和喷嘴26，所述集水箱29设于储水腔的下部，且与储水腔连通；所述集水箱29的底部设有蓄水管34，蓄水管34设有过流孔33，过流孔 33通过连接管31与水压增压泵30的出口相连，水压增压泵30位于集水箱29内；所述集水箱29的外壁间隔设置若干安装槽28，喷嘴26固定在安装槽28内且自安装槽28内外伸出，喷嘴26通过导水管与电磁阀32相连，电磁阀32的入口与集水箱29内底部的蓄水管34连通，导水管上还设有雾化器27；所述集水箱29中设有与控制器相连的第三液位传感器，当第三液位传感器检测到集水箱29中的水量达到预设标准时，控制器控制水压增压泵30启动，集水箱29内的水泵入蓄水管34，电磁阀32开启，蓄水管34中的水进入导水管，经雾化器 27雾化后喷出，雾化的水遇到空气中的扬尘进行净化处理，并在高温天气能降低环境温度。

本实施例中，所述集水箱29通过第一集水管道24与第二储水腔19连通，第一集水管路上布置有第一单向阀22；所述集水箱29通过第二集水管道25与第一储水腔10连通，第二集水管路上布置有第二单向阀23。控制器可通过液位传感器，设置集水箱29一次喷雾的水量；若检测到的水量达到集水箱29总集水水量的9/10，关闭单向阀，若1分钟内液面高度几乎未变，也关闭单向阀；若检测到的水量为集水箱29总集水水量的1/3～9/10时，可启动喷雾功能。进行喷雾前，设置在壳体38前侧的电子显示屏35会显示30s倒计时与音乐提醒人们远离。

优选地，所述壳体38的外壁设置有空气质量检测模块，用于监测空气质量，具体包括温度、湿度、PM2.5等空气污染指标；所述空气质量检测模块与控制器相连，当空气质量检测模块检测到空气污染指标超出设定值时，控制器控制相应喷嘴26上的电磁阀32开启，对环境进行喷雾降尘。

本实施例中，所述雾化器27为压力式弥雾嘴，当管道中的水压达到预设值后，水流通过弥雾嘴形成均匀水雾；雾化器27也可以为其它发生原理的装置，比如超声波雾化、加热式雾化等。

集水箱29中的液位传感器与蓄电池37相连。

如图4所示，本发明的工作原理为：

1、绿色发电功能。

天气晴朗时，开合顶板1闭合，太阳能电池板2吸收太阳能给蓄电池37充电。

信息处理器6对环境信息进行处理，亚克力反声板7收集周边环境的噪声，将收集的声波集中到声电转换装置5处，声波引起的振动反复施压于声电转换装置的压电材料，将振动的机械能转化为电能，经整流稳压电路将电能储存在蓄电池37中。

壳体38顶部的湿度传感器检测到降雨时，控制器打开开合顶板1，雨水向下冲击转动叶片4，发电装置3将转动叶片4的机械能转化为电能，储存在蓄电池37中；喝不完的矿泉水也可经开合顶板1进入水能发电模块发电。

2、制水净化功能。

当雨水或人为倒入的矿泉水经水能发电模块发电后，经过滤结构8净化，净化后的水流储存在第一储水腔10内。当第一储水腔10内的第二水位传感器21检测到水位超过最高水位时，第一储水腔10停止储水，顶部的开合顶板1关闭。

当第二储水腔19内的第一水位传感器20检测到水位低于设定的最低水位时，控制器控制引风机13、空气压缩机14和空气加热器16工作，环境空气进入引风道，经空气过滤组件 12过滤，经空气压缩机14压缩后排入空气加热器16加热，加热后的空气进入冷凝盘管17，空气中的水蒸气遇冷后冷凝，冷凝水就流入下方的第二储水腔19。当第二储水腔19内的第一水位传感器20检测到水位高于设定的最高水位时，控制器关闭引风机13、空气压缩机14 和空气加热器16。

3、节能喷雾功能。

空气检测模块检测空气质量，当空气质量未达标时，打开单向阀，储水腔内的水流汇进集水箱29；当第三液位传感器检测到集水箱29中的水量为集水箱29容量的1/3～9/10时，控制器控制水压增压泵30工作，将水流压入蓄水管34；电磁阀32继而打开，蓄水管34内的水经引水管内的雾化器27雾化后进入各喷嘴26，从喷嘴26喷出，达到除尘降温的效果。

本发明的重点在于模块化的设计、智能化的检测系统以及各种传感器的合理使用。装置内设有绿色发电模组、制水净化模组和节能喷雾模组。其中发电模块采用太阳能发电、噪音发电和水能发电，充分且合理地利用了自然资源及周围的环境条件，遵循了绿色的环保理念。制水净化模块则利用湿度传感器将信息传给控制器进而控制开合顶板1的开闭情况，同时通过浮标传感器检测水位的高度进而控制净化装置的工作状态。装置在降雨时通过对雨水的储蓄以及利用空气制水的原理达到良好的净化效果。节能喷雾模块中设有液位传感器，液位传感器可设置一次喷雾的量进而可以更好的控制液体的体积变化以及单向阀的开闭状态。设有电磁阀32，控制喷嘴26水化雾进行喷雾，达到除尘效果。设有空气质量检测模块，当道路扬尘超过空气污染指数后开启喷雾功能。温度传感器利用设定的温度控制装置工作的频率。日常每早晚定时各一次，达到设定温度频率会增加。

最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照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，但是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)

1.一种道路喷雾除尘装置，其特征在于，包括可移动的壳体、绿色发电模组，以及安装于壳体内部的蓄电池、控制器、制水净化模组和节能喷雾模组，所述壳体的底部安装有行走机构，行走机构与蓄电池相连，由蓄电池供电；所述蓄电池与绿色发电模组相连；所述制水净化模组与喷雾组件相连，喷雾组件沿壳体底部周向间隔布置，喷雾组件的出口穿过壳体；所述控制器分别与行走机构、绿色发电模组、制水净化模组和节能喷雾模组相连。

2.如权利要求1所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述绿色发电模组包括太阳能发电模块，太阳能发电模块包括太阳能电池板，所述太阳能板固定在壳体外部两侧，太阳能电池板分别与蓄电池相连。

3.如权利要求1所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述绿色发电模组包括噪音发电模块，噪音发电模块包括亚克力反声板、声电转化装置和信息处理器，所述亚克力反声板为弧形板，安装在壳体的侧部，且亚克力反声板的凹面面向壳体外，用于收集环境中的噪音；所述声电转化装置悬挂安装在亚克力反声板的凹面中心，声电转化装置通过整流稳压电路与蓄电池电连接；所述信息处理器用于对环境信息进行处理，其悬挂于亚克力反声板的凹面内，信息处理器和声电转化装置均分别与控制器相连。

4.如权利要求1所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述绿色发电模组包括水能发电模块，水能发电模块包括安装在壳体内部的转筒和发电装置，所述转筒位于开合顶板的下方，转筒外周面间隔布置有多个转动叶片；发电装置安装在转筒的中心，发电装置与蓄电池相连；所述开合顶板与控制器相连，挡板的下部设有限位挡板，开合顶板上设有湿度传感器，湿度传感器将信息传给控制器进而控制开合顶板的打开或关闭。

5.如权利要求4所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，在转筒的下方设置用于雨水净化的过滤结构，过滤结构位于制水净化模组顶部的导流口处；过滤结构包括沿竖向方向依次排列的PP棉滤芯层、活性炭层和反渗透膜。

6.如权利要求5所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述制水净化模组包括引风管道、引风机、空气压缩机、空气加热器、冷凝盘管和储水腔；所述引风管道的一端与大气连通，引风管道的另一端与引风机的入口连通，引风机、空气压缩机、空气加热器和冷凝盘管依次通过管路连通，冷凝盘管的出口与储水腔连通；所述引风机、空气压缩机、空气加热器均分别与控制器相连。

7.如权利要求6所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，在引风管道的入口处还安装有空气过滤组件。

8.如权利要求6所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，储水腔有两个，分别为第一储水腔和第二储水腔，冷凝盘管的管道出水口与第一储水腔的顶部相连，第二储水腔的顶部设有导流口，过滤结构位于第二储水腔的导流口处；第一储水腔和第二储水腔中对应设置有第一水位传感器和第二水位传感器，用于感应对应储水腔中的水位。

9.如权利要求6所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述节能喷雾模组包括集水箱和喷嘴，所述集水箱设于储水腔的下部，且与储水腔连通；所述集水箱的底部设有蓄水管，蓄水管设有过流孔，过流孔通过连接管与水压增压泵的出口相连，水压增压泵位于集水箱内；所述集水箱的外壁间隔设置若干安装槽，喷嘴固定在安装槽内且自安装槽内外伸出，喷嘴通过导水管与电磁阀相连，电磁阀的入口与集水箱内底部的蓄水管连通，导水管上还设有雾化器；所述集水箱中设有与控制器相连的第三液位传感器。

10.如权利要求6所述的道路喷雾除尘装置，其特征在于，所述壳体的外壁设置有空气质量检测模块，所述空气质量检测模块与控制器相连。

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