1.本发明涉及空气净化除尘技术领域，特别涉及一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法。


背景技术：

2.近年来，空气污染一直是发展中国家急待解决的问题，尤其突发性的空气污染事件，例如节日点燃的烟火造成的空气污染、工厂过度的劣质黑烟排放造成的空气污染、军事演习上的烟雾弹使用等，这些事件无法完全禁止，我们只有在事件发生后实现对空气快速净化，才能缓解其对空气造成的危害；现有的空气净化技术大体包括：光催化技术、定量活性氧技术、负离子技术、活性炭和生态负离子生成芯片技术，但这些技术对于高空定点捕尘、除尘的净化装置并不成熟，很难解决上述突发性的污染事件；尘卷风是一种尺度很小的旋风，它可以把尘土和一些轻小物体卷扬到空中，形成一个小尘柱；尘卷风一般在近地面气层中产生的，当外围空气通过贴近地面的薄层被地面加热后流向中心部位，外围空气的旋转能量在中心部位得到加强就会形成尘卷风；利用尘卷风的聚拢性可以将尘埃聚集一起，有利于集中快速收集，进而在突发性的空气污染事件后，可实现对空气的快速净化；因此，我们可以通过对空气局部加热而形成空气流动，进而产生所需的尘卷风，再利用尘卷风的聚拢性将尘埃聚集一起，然后集中收集清洁，实现对空气的快速净化，从而发明一种高空定点捕尘、除尘的净化装置来解决上述技术问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，其通过无人机承载机构将本发明装置带到定点的高空，再通过尘卷风发生机构产生所需要的尘卷风来捕捉空气中的尘埃，再通过捕尘清洁机构对尘卷风中的尘埃进行清洁收集，达到对空气快速净化的效果。
4.本发明所使用的技术方案是：一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，包括：用于将本装置带到定点高空的无人机承载机构、用于产生小规模尘卷风的尘卷风发生机构和用于清洁尘埃的捕尘清洁机构；所述无人机承载机构设置在尘卷风发生机构和捕尘清洁机构上方；所述捕尘清洁机构位于尘卷风发生机构周围，配合尘卷风发生机构一起对高空定点捕尘、除尘。
5.进一步地，所述无人机承载机构包括：旋转电机、旋转连接轴、冷空气导流框架和上安装板；所述上安装板中心固定设有无人机承载安装架，所述安装架上固定设有无人机主体框架，在所述无人机主体框架与安装架之间设有无人机驱动模块；无人机主体框架上方设有若干个无人机桨叶，所述无人机桨叶由无人机驱动模块控制并驱动；所述冷空气导流框架套设在无人机主体框架和无人机承载安装架外侧，且与上安装板固定安装；所述旋转电机固定设置在上安装板上，且输出端向下固定连接旋转连接轴，所述旋转连接轴下方
连接捕尘清洁机构。
6.进一步地，所述捕尘清洁机构包括：旋转捕尘装置、捕尘板清洁装置、配合引导装置和电板捕捉装置；所述旋转捕尘装置和捕尘板清洁装置上下对应且同轴设置；所述配合引导装置和电板捕捉装置分别固定安装在捕尘板清洁装置的前后；所述配合引导装置用于引导旋转捕尘装置进入到捕尘板清洁装置中；进入后，所述电板捕捉装置用于限位旋转捕尘装置和捕尘板清洁装置的相对位置；所述旋转捕尘装置固定在旋转连接轴上方，随着旋转连接轴同步转动；旋转捕尘装置包括：旋转清洁安装臂和正负电极捕尘板，所述旋转清洁安装臂上方设有旋转清洁电源，旋转清洁安装臂下方固定连接若干个均匀排列的正负电极捕尘板；所述旋转清洁安装臂与旋转连接轴固定连接；所述旋转清洁电源与旋转电机电性连接。
7.更进一步地，所述捕尘板清洁装置活动连接在旋转连接轴下方，包括：吸尘嘴、电动伸缩杆、清洁通道管、清洁连接板和清洁装置安装板；所述清洁连接板滑动安装在清洁装置安装板的上方；若干个所述电动伸缩杆固定在清洁连接板上，且均匀排布在正负电极捕尘板之间；所述吸尘嘴安装在电动伸缩杆顶端，两侧的吸尘口与正负电极捕尘板的侧面相对应；所述吸尘嘴上方还设有控制清洁电源；所述清洁通道管穿过电动伸缩杆外壳，一端与吸尘嘴腔室连接，另一端与清洁连接板设置的出口相通；所述清洁连接板设置的出口下方设有集尘箱；所述集尘箱固定安装在清洁装置安装板的下方，所述清洁装置安装板安装在旋转连接轴上。
8.更进一步地，所述配合引导装置包括：引导装配杆、伸缩引导套杆、伸缩复位弹簧和安装斜块；所述引导装配杆一端固定在吸尘嘴上，另一端对称设有两组安装斜块，所述安装斜块上依次安装若干个伸缩引导套杆，所述伸缩引导套杆与正负电极捕尘板侧面配合；所述伸缩复位弹簧设置在伸缩引导套杆和安装斜块之间。
9.更进一步地，所述电板捕捉装置包括：电板卡杆、卡杆配合滑环、卡杆导向杆和配合滑动支撑块，所述配合滑动支撑块固定在清洁连接板上，且配合滑动支撑块上设有与卡杆导向杆滑动配合的弧形滑槽，所述卡杆导向杆固定在电板卡杆一端；所述电板卡杆套设在卡杆配合滑环一端的卡环内，所述卡杆配合滑环的另一端固定在吸尘嘴上。
10.进一步地，所述尘卷风发生机构包括：尘卷风发生电机、尘卷风发生转轴、尘卷风发生扇、水雾生成室、发热块、下安装板和下安装板支撑架；所述尘卷风发生转轴一端与尘卷风发生电机输出端固定连接，另一端通过轴承与旋转连接轴底端转动连接；所述尘卷风发生电机固定安装在下安装板上；所述尘卷风发生扇固定安装在尘卷风发生转轴上，且尘卷风发生扇外围对称设有尘卷风导流框，所述尘卷风导流框固定安装在下安装板支撑架上表面，所述下安装板支撑架下表面与安装板连接；所述发热块相对转动套设在尘卷风发生转轴外，且固定安装在下安装板支撑架中心；所述水雾生成室安装在发热块正下方，且内部设有超声波芯片，所述超声波芯片也套设在尘卷风发生转轴外；所述下安装板侧面对应设有尘卷风电源，所述尘卷风电源与超声波芯片和尘卷风发生电机均电性连接。
11.更进一步地，在尘卷风发生机构中，所述发热块中心设有螺旋切口，边缘内部设有若干发热电阻丝；所述下安装板支撑架中心处设有若干个滤筛网。
12.进一步地，在所述尘卷风发生机构下方还设置有落地缓冲装置，所述落地缓冲装置包括：上承载板、缓冲件和支撑底板，所述上承载板固定安装在下安装板下表面，所述支
撑底板位于上承载板下方，所述缓冲件安装在上承载板和支撑底板之间。
13.本发明所使用的另一种技术方案是：一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，包括以下步骤：（一）控制无人机承载机构使设备到达指定高空定点位置；（二）根据该高空位置的清理范围、污染密度确定尘卷风发生扇的转速；通过发热块改变尘卷风发生扇周围的空气温度，配合尘卷风导流框产生所需尘卷风；且水雾生成室中的超声波芯片能够调节工作范围内的空气湿度；（三）根据尘卷风聚集尘土的污染程度确定控制旋转清洁安装臂的转速，通过正负电极捕尘板对捕尘卷风聚集的尘土进行捕捉吸附，再通过电动清洁杆带动吸尘口对正负电极捕尘板捕捉吸附的灰尘进行收集并通过清洁通道管回收至集尘箱内；（四）控制无人机承载机构使设备降落或移动到下一目的地。
14.由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）本发明通过设置无人机承载机构将本发明装置带到定点的高空，再通过尘卷风发生机构产生所需要的尘卷风来捕捉空气中的尘埃，然后通过捕尘清洁机构对尘卷风中的尘埃进行清洁收集，达到对空气快速净化的效果。
15.（2）本发明通过在尘卷风发生机构中设置发热块对局部空气加热，产生空气的冷热温差，设置发生扇推动形成空气流，再通过设置导流框和转轴的配合形成所需强度的尘卷风，形成效率高。
16.（3）本发明通过在捕尘清洁机构设置多个旋转捕尘装置和捕尘板清洁装置，实现了捕尘和除尘的高效配合，提高了工作效率，大大提升了清洁效果，实现对空气的快速净化。
17.（4）本发明通过设置落地缓冲装置保证了工作完成后装置能够平稳着落，提高了装置的使用寿命。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图。
19.图2为本发明的另一视角的整体结构示意图。
20.图3为本发明无人机承载机构具体结构示意图其一。
21.图4为本发明无人机承载机构具体结构示意图其二。
22.图5为本发明无人机承载机构内部结构剖视图。
23.图6为本发明捕尘清洁机构内部结构示意图。
24.图7为本发明旋转捕尘装置具体结构示意图。
25.图8为本发明捕尘板清洁装置具体结构示意图。
26.图9为本发明配合引导装置具体结构示意图。
27.图10为本发明电板捕捉装置具体结构示意图。
28.图11为本发明捕尘清洁机构内部结构剖视图。
29.图12为本发明尘卷风发生机构具体结构示意图。
30.图13为本发明尘卷风发生机构内部结构剖视图。
31.图14为本发明尘卷风发生转轴连接关系剖视图。
32.图15为本发明尘卷风发生机构和落地缓冲装置结构示意图。
33.图16为本发明落地缓冲装置具体结构及尘卷风发生机构内部结构示意图。
34.图17为本发明发热块局部放大示意图。
35.图18为本发明下安装板支撑架局部放大示意图。
[0036][0037]
附图标号：1-无人机承载机构；2-捕尘清洁机构；3-尘卷风发生机构；4-落地缓冲装置；101-无人机桨叶；102-无人机驱动模块；103-无人机承载安装架；104-旋转电机；105-旋转连接轴；106-冷空气导流框架；107-上安装板；108-无人机主体框架；1051-轴承；21-旋转捕尘装置；211-旋转清洁电源；212-旋转清洁安装臂；213-正负电极捕尘板；22-捕尘板清洁装置；221-吸尘嘴；222-控制清洁电源；223-电动伸缩杆；224-清洁通道管；225-清洁连接板；226-清洁装置安装板；227-集尘箱；23-配合引导装置；231-引导装配杆；232-伸缩引导套杆；233-伸缩复位弹簧；234-安装斜块；24-电板捕捉装置；241-电板卡杆；242-卡杆配合滑环；243-卡杆导向杆；244-配合滑动支撑块；311-尘卷风发生电机；312-尘卷风发生转轴；313-尘卷风发生扇；314-尘卷风导流框；315-水雾生成室；316-超声波芯片；317-发热块；318-下安装板；319-下安装板支撑架；320-尘卷风电源；3171-发热电阻丝；3191-滤筛网；401-上承载板；402-缓冲件；403-支撑底板。
具体实施方式
[0038]
本发明公开了一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，这种设备能够实现对快速到达高空定点并高效净化空气的效果。下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0039]
实施例，如图1-2所示，一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，本发明包括：用于将本装置带到定点高空的无人机承载机构1、用于产生小规模尘卷风的尘卷风发生机构3和用于清洁尘埃的捕尘清洁机构2；无人机承载机构1设置在尘卷风发生机构3和捕尘清洁机构2上方；而捕尘清洁机构2位于尘卷风发生机构3周围，配合尘卷风发生机构3一起对高空定点捕尘、除尘；控制无人机承载机构1将本发明装置带到定点的高空，通过尘卷风发生机构3产生所需要的尘卷风来捕捉空气中的尘埃，再通过捕尘清洁机构2对尘卷风中的尘埃进行清洁收集，达到对空气快速净化的效果。
[0040]
请参考图3-图5所示，无人机承载机构1包括：旋转电机104、旋转连接轴105、冷空气导流框架106和上安装板107；上安装板107中心固定设有无人机承载安装架103，安装架103上固定设有无人机主体框架108，在无人机主体框架108与安装架103之间设有无人机驱动模块102；无人机主体框架108上方四角对称设有四个无人机桨叶101，无人机桨叶101由无人机驱动模块102控制并驱动；冷空气导流框架106套设在无人机主体框架108和无人机承载安装架103外侧，且与上安装板107固定安装，且上安装板107上设多个通风孔；冷空气导流框架106为包围式结构，在无人机桨叶101下方设计冷空气导流框架106，能够将无人机桨叶101向下排出的冷空气聚集，再通过安装板107上设多个通风孔引流至尘卷风发生机构3，提高尘卷风的成型速度、节约能源，且能够减小风力对上安装板冲击，延长机器使用寿命；旋转电机104固定设置在上安装板107上，且输出端向下固定连接旋转连接轴105，旋转连接轴105下方连接捕尘清洁机构2；打开旋转电机104，旋转连接轴105由旋转电机104输出
轴驱动而转动，进而带动捕尘清洁机构2也随着转动。
[0041]
请参考图3，实施例提供了一种高空定点捕尘、除尘的净化装置，上述捕尘清洁机构2包括：旋转捕尘装置21、捕尘板清洁装置22、配合引导装置23和电板捕捉装置24；旋转捕尘装置21和捕尘板清洁装置22上下对应且同轴设置；配合引导装置23和电板捕捉装置24分别固定安装在捕尘板清洁装置22的前后；配合引导装置23用于引导旋转捕尘装置21进入到捕尘板清洁装置22中；进入后，电板捕捉装置24用于限位旋转捕尘装置21和捕尘板清洁装置22的相对位置；旋转捕尘装置21固定在旋转连接轴105上，随着旋转连接轴105同步转动，旋转捕尘装置21自转过程中会多次经过捕尘板清洁装置22，配合引导装置23的能够引导旋转捕尘装置21更加顺利进入到捕尘板清洁装置22中，旋转捕尘装置21暂停旋转，此时电板捕捉装置24和配合引导装置23限制旋转捕尘装置21和捕尘板清洁装置22的相对位置不变；当本个旋转捕尘装置21清理干净后，旋转捕尘装置21继续旋转，继续收集新的尘土，并运送到下个位置的捕尘板清洁装置22中。
[0042]
为了更好的自动捕尘，如图7所示，旋转捕尘装置21固定在旋转连接轴105上方，随着旋转连接轴105同步转动；旋转捕尘装置21包括：旋转清洁安装臂212和正负电极捕尘板213，旋转清洁安装臂212上方设有旋转清洁电源211，旋转清洁安装臂212下方固定连接若干个均匀排列的正负电极捕尘板213；正负电极捕尘板213上设有正负极电荷，当尘卷风高速旋转使聚集的尘埃较多是，打开，会瞬间被吸附捕捉到正负电极捕尘板213的两侧表面；旋转清洁安装臂212与旋转连接轴105固定连接，旋转清洁安装臂212随着旋转连接轴105同轴旋转，扫过圆周的每个角度；旋转清洁安装臂212可拆卸更换，根据空气的污染程度和需要清洁的覆盖面积来确定安装臂长度；旋转清洁电源211与旋转电机104电性连接；旋转清洁电源211可以加装太阳能板，通过太阳直射补充电量。
[0043]
为了实现快速除尘，如图7-图8所示，捕尘板清洁装置22活动连接在旋转连接轴105下方，包括：吸尘嘴221、电动伸缩杆223、清洁通道管224、清洁连接板225和清洁装置安装板226；清洁连接板225滑动安装在清洁装置安装板226的上方；通过调节清洁连接板225相对清洁装置安装板226的径向位置，使吸尘嘴221的吸嘴位置与正负电极捕尘板213更加吻合；若干个电动伸缩杆223固定在清洁连接板225上，且均匀排布在正负电极捕尘板213之间；电动伸缩杆223的个数与正负电极捕尘板213的个数是相匹配的，每个正负电极捕尘板213的两侧面都安装有一个电动伸缩杆223；而吸尘嘴221安装在电动伸缩杆223顶端，每个吸尘嘴221上的两侧都设有吸尘口，吸尘口的端头与正负电极捕尘板213的侧面相接触；吸尘嘴221在对正负电极捕尘板213上的尘土进行清理时会随着伸缩引导套杆232从上至下运动，直到把正负电极捕尘板213的侧面完全清理干净；吸尘嘴221上方还设有控制清洁电源222；清洁通道管224穿过电动伸缩杆223外壳，一端与吸尘嘴221腔室连接，另一端与清洁连接板225设置的出口相通；清洁连接板225设置的出口下方设有集尘箱227；集尘箱227固定安装在清洁装置安装板226上，清洁装置安装板226安装在旋转连接轴105上；如图11所示，尘土首先被吸附到正负电极捕尘板213的两侧极板上，然后由吸尘嘴221挂入到腔内，然后顺着清洁通道管224穿过清洁连接板225和清洁装置安装板226传入到集尘箱227内；设置多个旋转捕尘装置1和捕尘板清洁装置2，实现了捕尘和除尘的高效配合，提高了工作效率，大大提升了清洁效果，实现对空气的快速净化。
[0044]
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图8-图10所示，除与上一个实施例相同
的零件外，配合引导装置23包括：引导装配杆231、伸缩引导套杆232、伸缩复位弹簧233和安装斜块234；引导装配杆231一端固定在吸尘嘴221上，另一端对称设有两组安装斜块234，安装斜块234上依次安装若干个伸缩引导套杆232，伸缩引导套杆232与正负电极捕尘板213侧面配合；伸缩复位弹簧233设置在伸缩引导套杆232和安装斜块234之间；为了旋转捕尘装置21自转过程中快速进入捕尘板清洁装置2中，配合引导装置23中安装斜块234斜度的设计是从外向里越来越高的；也就是准备进入阶段是相邻伸缩引导套杆232之间空间最大的时候，正负电极捕尘板213一旦接触到伸缩引导套杆232的一部分后，就会被伸缩引导套杆232导入到正确轨道；顺利进入到相邻两个吸尘嘴221之间；在旋转捕尘装置21进入捕尘板清洁装置22后，为了更快更好的完成对尘土收集清洁，设计电板捕捉装置24对二者进行限位作用，电板捕捉装置24包括：电板卡杆241、卡杆配合滑环242、卡杆导向杆243和配合滑动支撑块244，配合滑动支撑块244固定在清洁连接板225上，且配合滑动支撑块244上设有与卡杆导向杆243滑动配合的弧形滑槽，卡杆导向杆243固定在电板卡杆241一端；电板卡杆241套设在卡杆配合滑环242一端的卡环内，卡杆配合滑环242的另一端固定在吸尘嘴221上；当旋转捕尘装置21刚进入捕尘板清洁装置2时，吸尘嘴221吸附正负电极捕尘板213最高点处吸附的尘埃；电动伸缩杆223长度最长，而电板卡杆241对正负电极捕尘板213限制力最大；将配合滑动支撑块244上的弧形滑槽方向设计为从上到下远离卡杆导向杆243的曲度；随着电动伸缩杆223向下收缩，吸尘嘴221向下移动，电板捕捉装置24也向下移动；电板卡杆241随着向下移动的同时，逐渐远离正负电极捕尘板213；直到吸尘嘴221向下移动最底端时，电板卡杆241失去对正负电极捕尘板213限制；旋转捕尘装置21从此处的捕尘板清洁装置2离开，旋转至下一处捕尘板清洁装置2中。
[0045]
请参考图12-图16，实施例提供了一种高空定点捕尘、除尘的净化装置，上述尘卷风发生机构3包括：尘卷风发生电机311、尘卷风发生转轴312、尘卷风发生扇313、水雾生成室315、发热块317、下安装板318和下安装板支撑架319；尘卷风发生转轴312一端与尘卷风发生电机311输出端固定连接，另一端通过轴承1051与旋转连接轴105底端转动连接；尘卷风发生电机311固定安装在下安装板318上；尘卷风发生扇313固定安装在尘卷风发生转轴312上，尘卷风发生电机311驱动尘卷风发生转轴312转动，进而带动尘卷风发生扇313转动；而尘卷风发生扇313外围对称设有尘卷风导流框314，尘卷风导流框314固定安装在下安装板支撑架319上表面，下安装板支撑架319下表面与安装板318连接；尘卷风导流框314将尘卷风发生扇313半包围起来，冷空气顺着缺口进入尘卷风导流框314中即形成一种环绕趋势；发热块317相对转动套设在尘卷风发生转轴312外，且固定安装在下安装板支撑架319中心；通过发热块317对空气局部加热而形成空气流动，产生空气的冷热温差，热空气在尘卷风发生扇313的带动下迅速向上运动；进而在尘卷风发生扇313推动下形成空气流，再通过尘卷风导流框314和尘卷风发生转轴312的配合形成所需强度的尘卷风，形成效率高；水雾生成室315安装在发热块317正下方，且内部设有超声波芯片316，超声波芯片316也套设在尘卷风发生转轴312外；下安装板318侧面对应设有尘卷风电源320，尘卷风电源320与超声波芯片316和尘卷风发生电机311均电性连接；通过超声波芯片316释放超声波对水雾生成室315内的水分解，形成小颗粒水雾，水雾随着散发到周围的空气中，增加周围环境中尘埃的湿度，方便进入尘卷风中，较易被捕获及清洁处理。
[0046]
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图17-图18所示，除与上一个实施例相同的零件外，在尘卷风发生机构3中，发热块317中心内里设有螺旋切口，方便水雾上升到尘卷风中；边缘内部设有若干发热电阻丝3171，增加发热块317的散热速度；下安装板支撑架319中心处设有若干个滤筛网3191，设置滤筛网3191防止尘埃进入到水雾生成室315中。
[0047]
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图15所示，除与上一个实施例相同的零件外，在尘卷风发生机构3下方还设置有落地缓冲装置4，落地缓冲装置4包括：上承载板401、缓冲件402和支撑底板403，上承载板401固定安装在下安装板318下表面，支撑底板403位于上承载板401下方，缓冲件402安装在上承载板401和支撑底板403之间；设置落地缓冲装置4保证了工作完成后装置能够平稳着落，提高了装置的使用寿命。
[0048]
实施例还提供了一种高空定点捕尘、除尘的净化装置及运行方法，下面按照运行步骤一一列举出来，如下所示：第一步，控制无人机承载机构1使设备到达指定高空定点位置；第二步，根据该高空位置的清理范围、污染密度确定尘卷风发生扇313的转速；通过发热块317改变尘卷风发生扇313周围的空气温度，配合尘卷风导流框314产生所需尘卷风；且水雾生成室315中的超声波芯片316能够调节工作范围内的空气湿度；第三步，根据尘卷风聚集尘土的污染程度确定控制旋转清洁安装臂212的转速，通过正负电极捕尘板213对捕尘卷风聚集的尘土进行捕捉吸附，再通过电动清洁杆223带动吸尘口221对正负电极捕尘板213捕捉吸附的灰尘进行收集并通过清洁通道管224回收至集尘箱227内；第四步，控制无人机承载机构1使设备降落或移动到下一目的地。
[0049]
以上完成本发明装置的工作步骤。
[0050]
再次声明，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0051]
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。