本发明专利技术公开了一种基于摩擦发电机的气体净化装置，采用柔性振动膜结构，利用气体的流动对柔性振动膜形成扰动，以使柔性振动膜发生振动并与电极单元发生接触和分离，从而构成摩擦发电机并驱动其实时工作，形成的高压电场通过静电吸附作用将气体中的颗粒物除去。本发明专利技术的气体净化装置无需电源，巧妙地利用了气流本身的流动能量来驱动，具有结构简单、成本低、无污染、吸附效率高及可循环使用等优点，将其应用在机动车尾气的处理中，能够将尾气中的PM1.0、PM2.5、PM5.0及PM10.0等造成雾霾的颗粒物进行有效的吸收和过滤。
【技术实现步骤摘要】
一种气体净化装置
本专利技术涉及空气雾霾防治领域，具体地，涉及一种基于摩擦发电机的气体净化装置。
技术介绍
近几年重度雾霾天气在全国范围内频频出现。雾霾不仅造成大气浑浊、能见度恶化、影响出行安全，还会导致人的呼吸道感染和心血管疾病的发生，严重危及到人类的健康和生活。当前国家治理雾霾的方式主要以下几类：减少工业废气和汽车尾气的排放、提高燃油和煤的质量以及人工降雨等。政府也采取了一系列的举措来响应雾霾的治理，如关闭污染企业、淘汰不合格的机动车、限制机动车牌照、车辆单双号限行、严格监测燃油质量、向天空喷洒水雾等。这些治理的方法存在的问题就是治标不治本，成本大并且效果不明显，大量的企业关闭造成大面积人口失业并给国家经济增长造成了无法估量的损失。因此从根源上做起，找准污染源对其进行吸收处理才是更可取的一条道路。雾霾的主要是成分是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物粉尘，其中可吸入颗粒物作为悬浮物的内核，是形成雾霾最关键的因素。如果能减少各种排放物中可吸入颗粒物的含量，将会对雾霾的消除起到巨大的作用。但是目前在这方面的技术成本都非常高，而且基本都是针对工厂排放物的大型处理设备或是针对室内空气的循环净化系统，针对机动车等小型移动式排放源的处理技术还未见报道。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术的目的是提供一种全新的气体净化装置，用于解决空气中颗粒物的吸收和过滤的问题，尤其适用于机动车等可移动式设备的排放物处理。为了实现上述目的，本专利技术提供一种气体净化装置，其特征在于，包括：第一外隔板、第二外隔板、2个以上的电极单元、2个以上的柔性振动膜和膜固定件；所述第一外隔板和第二外隔板面对面间隔设置，中间的空隙形成气体流道；所述第一外隔板和第二外隔板面向所述气体流道的侧面上贴合有所述电极单元，每个电极单元在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组，每个电极单元组之间绝缘隔离；每个所述电极单元组在所述气体流道中匹配设置一个所述柔性振动膜，所述柔性振动膜的一端固定在所述膜固定件上，沿气体流动方向的另一端为自由端，使得所述柔性振动膜在气体的作用下能够与相应电极单元组的2个电极单元表面发生接触和分离；所述电极单元的材料与所述柔性振动膜的表面材料具有不同的摩擦电特性；优选地，还包括若干中间隔板，所述中间隔板间隔设置在所述第一外隔板和第二外隔板之间，形成2个以上的气体流道，在所述中间隔板的两侧贴合有所述电极单元，每个电极单元在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组；优选地，任意两个所述隔板之间的相对距离和角度可调；优选地，所有所述隔板平行设置；优选地，各所述中间隔板的尺寸和形状相同，并且相邻两隔板之间的间距相同；优选地，所述隔板的表面由绝缘材料制成；优选地，所述电极单元的材料选自金属、导电氧化物或有机导体；优选地，所述电极单元的厚度为20nm-2mm；优选地，各所述电极单元的形状相同；优选地，所述电极单元在所贴合的隔板上的投影为矩形，并且长宽比大于等于2:1，其中沿气体流动方向为长度方向；优选地，各所述电极单元的尺寸相同；优选地，在同一个隔板上，各所述电极单元呈行列式阵列分布，其中气体流动方向为列方向；优选地，在每一列所述电极单元的两侧设置与所述隔板垂直的绝缘挡板，从而将所述气体流道进行分隔；优选地，所述绝缘挡板将所述气体流道分割成若干独立的分支流道；优选地，每个所述电极单元组中两个相对的电极单元间距为0.2cm-5cm；优选地，所述柔性振动膜的表面为绝缘材料；优选地，所述柔性振动膜的厚度为1μm-1mm；优选地，所述柔性振动膜面向所述电极单元的表面为矩形，其长宽比大于等于2:1，其中气体流动方向为长度方向；优选地，所述柔性振动膜与所述电极单元接触的表面经过极化处理，和/或，表面设置有微结构，该微结构用于增加所述柔性振动膜与所述电极单元的有效接触面积；优选地，每个所述膜固定件与构成所述气体流道的两个相邻隔板之间的距离相同；优选地，所述膜固定件包括转轴和夹板，所述夹板固定在转轴上并且能够围绕转轴旋转，所述柔性振动膜通过所述夹板与所述膜固定件连接；优选地，还包括导流板，用于调整气体进入所述气体流道的方向；优选地，还包括外壳，所述外壳有进气口、出气口和腔体，所述第一外隔板、第二外隔板和中间隔板位于所述腔体内；优选地，还包括外壳，所述外壳有进气口、出气口和腔体，所述第一外隔板、第二外隔板、中间隔板和导流板位于所述腔体内；优选地，在所述进气口和导流板之间安装有滤网；优选地，所述外壳由绝缘体材料制成；优选地，所述外壳为可拆卸结构。本专利技术还提供一种机动车尾气净化装置，包括上述任一所述的气体净化装置。本专利技术还提供一种机动车尾气净化装置，包括上述任一种气体净化装置，其中所述进气口与所述机动车的排气口相连。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的气体净化装置具有成本低、无污染、吸附效率高及可循环使用等优点，其安装在车辆上，能够将汽车尾气中的PM1.0、PM2.5、PM5.0及PM10.0等造成雾霾的颗粒物进行有效的吸收和过滤。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术气体净化装置典型结构中主要部件的俯视示意图；图2是本专利技术气体净化装置典型结构中主要部件的正视示意图；图3是本专利技术气体净化装置的工作原理图；图4是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的俯视示意图；图5是本专利技术气体净化装置中膜固定件的一种典型结构示意图；图6是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的正视示意图；图7是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的正视示意图；图8是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的俯视示意图；图9是图8所示的气体净化装置中主要部件的正视示意图；图10是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的正视示意图；图11是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的正视示意图；图12是本专利技术气体净化装置另一种典型结构中主要部件的正视示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指示图中的方向；“内”指朝向相应结构内部，“外”指朝向相应结构外部。图1和图2所示的是本专利技术气体净化装置的一种典型结构，其中图1为主要部件的俯视图，图2为主要部件的正视图。该装置包括：第一外隔板101、第二外隔板102、2个以上的电极单元20、2个以上的柔性振动膜30和膜固定件40；第一外隔板101和第二外隔板102面对面间隔设置，中间的空隙形成气体流道；在第一外隔板101和第二外隔板102面向气体流道的侧面上贴合设置若干电极单元20，每个电极单元20在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元20与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组，每个电极单元组之间绝缘隔离；每个电极单元组在气体流道中匹配设置一个柔性振动膜30本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气体净化装置，其特征在于，包括：第一外隔板、第二外隔板、2个以上的电极单元、2个以上的柔性振动膜和膜固定件；所述第一外隔板和第二外隔板面对面间隔设置，中间的空隙形成气体流道；所述第一外隔板和第二外隔板面向所述气体流道的侧面上贴合有所述电极单元，每个电极单元在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组，每个电极单元组之间绝缘隔离；每个所述电极单元组在所述气体流道中匹配设置一个所述柔性振动膜，所述柔性振动膜的一端固定在所述膜固定件上，沿气体流动方向的另一端为自由端，使得所述柔性振动膜在气体的作用下能够与相应电极单元组的2个电极单元表面发生接触和分离；所述电极单元的表面材料与所述柔性振动膜的表面材料具有不同的摩擦电特性。
【技术特征摘要】
1.一种气体净化装置，其特征在于，包括：第一外隔板、第二外隔板、2个以上的电极单元、2个以上的柔性振动膜和膜固定件；所述第一外隔板和第二外隔板面对面间隔设置，中间的空隙形成气体流道；所述第一外隔板和第二外隔板面向所述气体流道的侧面上贴合有所述电极单元，每个电极单元在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组，每个电极单元组之间绝缘隔离；每个所述电极单元组在所述气体流道中匹配设置一个所述柔性振动膜，所述柔性振动膜的一端固定在所述膜固定件上，沿气体流动方向的另一端为自由端，使得所述柔性振动膜在气体的作用下能够与相应电极单元组的2个电极单元表面发生接触和分离；所述电极单元的表面材料与所述柔性振动膜的表面材料具有不同的摩擦电特性。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括若干中间隔板，所述中间隔板间隔设置在所述第一外隔板和第二外隔板之间，形成2个以上的气体流道，在所述中间隔板的两侧贴合有所述电极单元，每个电极单元在相对的隔板侧面上，均有一个大小和形状都相同的电极单元与之正对面间隔设置，形成一个电极单元组。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一外隔板、所述第二外隔板和所述中间隔板中的任意两者之间的相对距离和角度可调。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一外隔板、所述第二外隔板和所述中间隔板平行设置。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，各所述中间隔板的尺寸和形状相同，并且相邻两隔板之间的间距相同。6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一外隔板、所述第二外隔板和所述中间隔板中的表面由绝缘材料制成。7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述电极单元的材料选自金属、导电氧化物或有机导体。8.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述电极单元的厚度为20nm-2mm。9.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，各所述电极单元的形状相同。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述电极单元在所贴合的隔板上的投影为矩形，并且长宽比大于等于2:1，其中沿气体流动方向为长度方向。11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，各所述电极单元的尺寸相同。12.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，在同一个隔板上，各所述电极单元呈行列式阵列分布，其中气体流动方向为列...
【专利技术属性】
技术研发人员：王中林，韩昌报，曹霞，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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