CN108787172A - 一种依附于墙体的除霾管道装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种依附于墙体的除霾管道装置，包括多个除霾管道单元，每个除霾管道单元包括外筒、内筒，外筒和内筒之间的间隙形成空气流通通道，空气流通通道内设有相对设置的环形阴极板和环形阳极板，通电后环形阴极板和环形阳极板之间形成环形电场；内筒中心设有供水管道，内筒底部设有蓄水池，蓄水池内设有一个水泵，水泵的输出端与供水管道底端相连接，内筒上设有呈上下排列的两层安装板，上层安装板上设有向下伸出的多个上喷头，下层安装板上设有沿径向向外伸出的多个下喷头，多个上喷头和多个下喷头分别通过各自的分支管道与供水管道相连接。本发明的优点：能够利用尖端放电高效的除去空气中PM2.5，有效改善空气质量。

Description

一种依附于墙体的除霾管道装置

技术领域

本发明涉及尖端放电除尘领域，尤其涉及的是一种依附于墙体的除霾管道装置。

背景技术

随着我国工业化和城市化进程的不断推进，工业化和城市化发展所带来的环境问题也日渐严重，城市中的空气质量不断下降，主要表现为雾霾天气，特别是对于空气中的PM2.5颗粒含量，它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，污染程度就越严重。与颗粒较大的大气颗粒物相比，PM2.5颗粒粒径小，散布面积大，活性强，易附带有毒、有害物质，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。

雾霾的产生主要有以下几个因素：

第一：是汽车尾气。使用柴油的大型车是排放PM10的“重犯”。

第二：北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气。

第三：工业生产排放的废气。比如冶金、窑炉与锅炉、机电制造业排放的废气。

第四：建筑工地和道路交通产生的扬尘。

鉴于此种情况，虽然各制造商纷纷推出了降低空气中PM2.5颗粒的装置设备，常用的方法有：利用道路洒水车喷洒带有负离子的水滴凝集除尘；通过自然风吹散高空中的雾霾。目前，主要实施从源头控制，如电站锅炉烟气排放控制、典型有毒有害工业废气净化、机动车尾气排放控制等等。但是空气质量改善的效果并不是很明显，除霾效果效果也不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种依附于墙体的除霾管道装置，以期能够利用尖端放电高效的除去空气中PM2.5，有效改善空气质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种依附于墙体的除霾管道装置，包括多个除霾管道单元，每个所述除霾管道单元包括外筒、内筒，所述外筒和内筒之间的间隙形成供空气流通的空气流通通道，所述外筒底部和顶部分别设有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与空气流通通道相连通，所述空气流通通道内设有环形阴极板和环形阳极板，所述环形阴极板设置在外筒内壁，所述环形阳极板设置在内筒外壁，所述环形阴极板和环形阳极板相对设置，通电后所述环形阴极板和环形阳极板之间形成环形电场；

所述内筒中心设有一个竖向的供水管道，所述内筒底部设有一个蓄水池，所述蓄水池一侧连接有一个进水管，所述进水管伸出外筒之外，所述蓄水池内设有一个水泵，所述水泵的输出端与所述供水管道底端相连接，所述内筒上设有呈上下排列的两层安装板，两层安装板靠近内筒的顶端设置，上层安装板上设有向下伸出的多个上喷头，下层安装板上设有沿径向向外伸出的多个下喷头，所述上喷头的喷孔直径大于下喷头的喷孔直径，多个上喷头和多个下喷头分别通过各自的分支管道与供水管道相连接，多个上喷头和多个下喷头分别位于环形阳极板上方和下方；

所述内筒内部设有控制器，所述水泵、环形阴极板和环形阳极板分别与控制器相连接并受控于控制器。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述外筒的出气口处设有风力发电机，所述内筒内部设有蓄电池，通过所述风力发电机给所述蓄电池供电。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述内筒外壁的下段覆有一层吸热薄膜，所述外筒为透明筒。

作为上述技术方案的优选实施方式，每个所述除霾管道单元还包括各自的连接板，所述连接板设置在对应外筒的后侧，所述连接板在靠近外筒的一侧设有一个隔热板，通过所述连接板将对应的整个除霾管道单元安装墙体上。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述内筒上设有一个环境监测仪，所述环境监测仪位于多个下喷头下方。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述环形阳极板外侧覆盖有一个防水的环形集尘板。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种依附于墙体的除霾管道装置，通过环形阴阳极板间的尖端放电，将空气中的PM2.5颗粒凝聚、吸附在环形集尘板上，再通过设置在内筒上的上喷头喷水，将凝聚、吸附的PM2.5颗粒溶解于水中并随水流经过进气管流入排水沟中，从而达到净化空气的作用，提高了净化过滤空气中PM2.5颗粒的效率。

2.本发明的单片机根据环境监测仪检测出空气中PM2.5浓度、及当下所处时间段，来控制环形阴阳极板的集尘、上下喷头的喷水、蓄电池对整个装置的供电，从而使得整个装置的运行都在严密的逻辑控制指令下，提高了净化空气中PM2.5颗粒的工作效率。

3、本发明采用风力发电装置的供电与普通居民供电相结合，为整个装置除霾管道单元供电，可节约电能的损耗。

4、本发明提供的出除霾管道装置，可成批生产，成本低。整体结构小巧，安装灵活，可根据建筑物的实际情况将一定数量的除霾管道安放在合适的建筑物面上，有效的利用了建筑物的外侧面积，对空气中PM2.5颗粒进行有效过滤，使空气质量得到改善。

附图说明

图1是本发明的整体图。

图2是本发明的单个除霾管道单元的纵剖立体图。

图3为本发明的单个除霾管道单元的纵剖平面图。

图4为本发明的环形阴、阳极板处的局部视图。

图中标号：1、除霾管道单元；2、墙体；3、外筒；4、内筒；5、空气流通通道；6、进气口；7、出气口；8、环形阴极板；9、环形阳极板；10、供水管道；11、蓄水池；12、进水管；13、水泵；14、上层安装板；15、下层安装板；16、控制器；17、风力发电机；18、蓄电池；19、吸热薄膜；20、连接板；21、隔热板；22、环境监测仪；23、环形集尘板；24、凸棱；25、上喷头；26、下喷头；27、连接杆；28、防护罩；29、分支管道；30、下阀门；31、上阀门；32、支撑十字架。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，本实施例公开的一种依附于墙体的除霾管道装置，包括多个除霾管道单元1，每个除霾管道单元1包括外筒3、内筒4，外筒3材质为透明材质以便让阳光能够透过外筒3照射到内筒4上。外筒3和内筒4之间的间隙形成供空气流通的空气流通通道5，外筒3底部和顶部分别设有进气口6和出气口7，进气口6和出气口7分别与空气流通通道5相连通，外界空气通过进气孔进入空气流通通道5，空气自下而上经出气口7流出。空气流通通道5内设有环形阴极板8和环形阳极板9，环形阴极板8设置在外筒3内壁，同时在环形阴极板8内壁布设有多条阴极线，阴极线与带尖端的凸棱24相连通，以实现环形阴极板8更好的放电效果。环形阳极板9设置在内筒4外壁，环形阴极板8和环形阳极板9相对设置，通电后环形阴极板8和环形阳极板9之间形成环形电场，环形电场的工作原理如下：在收到控制器16的指令下，环形阴极板8内表面的凸棱24开始放电，使环形阴、阳极板之间形成电场。与此同时，下喷头26开始沿径向方向喷出直径极其微小的水汽，空气中细微的PM2.5大颗粒将附着于水汽上，带有PM2.5的水汽在自下而上空气的带动下通过环形电场区域，在电场的作用下使之很容易携带上电荷，并不断移向环形集尘板23，最终凝聚、沉淀成较大颗粒吸附在环形集尘板23上。

内筒4内部为中空，其中心设有一个竖向的供水管道10，内筒4内部通道空腔用于放置供水管道10和物理电路。内筒4底部设有一个蓄水池11，蓄水池11一侧连接有一个进水管12，进水管12伸出外筒3之外，进水管12外联普通居民或城市的供水***。蓄水池11内设有一个水泵13，水泵13的输出端与供水管道10底端相连接，在受到控制器16的指令下，水泵13开始向上层安装板14和下层安装板15泵水。内筒4上设有呈上下排列的两层安装板，两层安装板靠近内筒4的顶端设置，上层安装板14上设有向下伸出的多个上喷头25，下层安装板15上设有沿径向向外伸出的多个下喷头26，上喷头25的喷孔直径大于下喷头26的喷孔直径，多个上喷头25和多个下喷头26分别通过各自的分支管道29及各自的阀门与供水管道10相连接，多个上喷头25和多个下喷头26分别位于环形阳极板9上方和下方。当蓄水池11中的水上升到上、下层安装板15时，由控制器16控制上阀门31、下阀门30的开启，从而将水供向上喷头25和下喷头26，实现喷水。上喷头25喷出的水冲洗掉环形集尘板23上凝聚、吸附的PM2.5颗粒，带有杂质的水沿内筒4的外壁流下去并从进气口6排出。下喷头26沿径向方向喷出直径极其微小的水汽，空气中细微的PM2.5大颗粒将附着于水汽上。内筒4内部设有控制器16，水泵13、环形阴极板8和环形阳极板9分别与控制器16相连接并受控于控制器16，控制器16主要由单片机构成，用于接受来自环境监测仪22的数据信息，并作出相应的判断处理。同时，单片机自身具有计时器的功能，并且在不同的时段发出不同的指令。

外筒3的出气口7处设有风力发电机17，内筒4内部设有蓄电池18，通过风力发电机17给蓄电池18供电，风力发电机17固定于外筒3出口处的支撑十字架32，风力发电机17和蓄电池18通过连接杆27来连接，其内部物理线路被包含于连接杆27内。内筒4外壁的下段覆有一层吸热薄膜19。内筒4外表面包裹一层吸热薄膜19，用于吸收太阳光并将光能转化为热能，从而加热介于外筒3与内筒4之间的空气，内筒4外表面的吸热薄膜19并非全程都布置，在内筒4高度的1/2范围之内需布置吸热薄膜19。外筒3为透明筒，其材质为透明材质，以便让阳光能够透过外筒3照射到内筒4上。

风力发电机17的工作原理为：当阳光透过外筒3照射到内筒4的吸热薄膜19上时，吸热薄膜19吸热从而加热周围的空气，使得整个空气流通通道5中下方的空气温度高于上方的空气温度，从而形成温度差，根据空气动力学的原理，下方的热空气上升，形成对流，使得整个空气流通通道5中的空气呈自下而上的运动趋势。外筒3上方出气口7的半径小于下方的半径，使得出气口7出的空气流速增大，从而带动风力发电机17涡轮叶片的旋转，将动能转化为电能，产生的电能通过连接杆27内的线路储存在蓄电池18中。蓄电池18为整个装置用电器提供电能，如果蓄电池18中所储存的电量不足以供整个***正常工作，则控制器16将供电***自动切换到普通居民供电***以保证整个装置的正常工作。

每个除霾管道单元1还包括各自的连接板20，连接板20设置在对应外筒3的后侧，连接板20在靠近外筒3的一侧设有一个隔热板21，通过连接板20将对应的整个除霾管道单元1安装墙体2上。防护罩28的形状呈网状圆柱形，其安装于外筒3的外层，用以防止外筒3不受外界环境的打击、碰撞，保护本装置的安全性。

内筒4上设有一个环境监测仪22，环境监测仪22位于多个下喷头26下方。环境监测仪22的功用为检测环形阴极板8与环形阳极板9之间空气中PM2.5的浓度，并将数据信息传送给控制器16中的单片机。

环形阳极板9外侧覆盖有一个防水的环形集尘板23。环形集尘板23包围着环形阳极板9，以便防止上喷头25的水附着到环形阳极板9上。

工作过程或工作原理的描述：

1)检测：

通过环境监测仪22检测空气中PM2.5浓度，得到检测信息，并将检测信息传输给控制器16，控制器16自身可检测出当下所处时间段；

2)判定：

控制器16根据检测信息进行判断，按以下情况分别进行处理：

①检测时间段为8:00—17:00时：

A、当由环境检测仪检测出空气质量指数(Air Quality Index简称：AQI)为四级中度污染以上(包括四级中度污染)，即AQI≥151时，由控制器16发出指令，控制环形阴、阳极板放电，从而凝聚、吸附空气中PM2.5颗粒；与此同时，控制下阀门30打开，下喷头26开始喷水；

B、当AQI≤151时，控制器16不发出控制环形阴、阳极板工作的指令，下阀门30不打开，下喷头26不喷水，整个装置处于未工作运行状态；

②检测时间段为17：30—18:00时：

控制器16控制上阀门31打开，上喷头25开始喷水，冲洗掉环形集尘板23上凝聚、吸附的PM2.5颗粒，带有PM2.5等杂质的污水沿内筒4外壁下流，最终从底端进气口6流出。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：包括多个除霾管道单元，每个除霾管道单元包括外筒、内筒，所述外筒和内筒之间的间隙形成供空气流通的空气流通通道，所述外筒底部和顶部分别设有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与空气流通通道相连通，所述空气流通通道内设有环形阴极板和环形阳极板，所述环形阴极板设置在外筒内壁，所述环形阳极板设置在内筒外壁，所述环形阴极板和环形阳极板相对设置，通电后所述环形阴极板和环形阳极板之间形成环形电场；

所述内筒中心设有一个竖向的供水管道，所述内筒底部设有一个蓄水池，所述蓄水池一侧连接有一个进水管，所述进水管伸出外筒之外，所述蓄水池内设有一个水泵，所述水泵的输出端与所述供水管道底端相连接，所述内筒上设有呈上下排列的两层安装板，两层安装板靠近内筒的顶端设置，上层安装板上设有向下伸出的多个上喷头，下层安装板上设有沿径向向外伸出的多个下喷头，所述上喷头的喷孔直径大于下喷头的喷孔直径，多个上喷头和多个下喷头分别通过各自的分支管道与供水管道相连接，多个上喷头和多个下喷头分别位于环形阳极板上方和下方；

所述内筒内部设有控制器，所述水泵、环形阴极板和环形阳极板分别与控制器相连接并受控于控制器。

2.如权利要求1所述的一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：所述外筒的出气口处设有风力发电机，所述内筒内部设有蓄电池，通过所述风力发电机给所述蓄电池供电。

3.如权利要求1所述的一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：所述内筒外壁的下段覆有一层吸热薄膜，所述外筒为透明筒。

4.如权利要求1所述的一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：每个所述除霾管道单元还包括各自的连接板，所述连接板设置在对应外筒的后侧，所述连接板在靠近外筒的一侧设有一个隔热板，通过所述连接板将对应的整个除霾管道单元安装墙体上。

5.如权利要求1所述的一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：所述内筒上设有一个环境监测仪，所述环境监测仪位于多个下喷头下方。

6.如权利要求1所述的一种依附于墙体的除霾管道装置，其特征在于：所述环形阳极板外侧覆盖有一个防水的环形集尘板。