專利名稱：去除煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法、用于這種方法的粒子捕獲裝置和使用該粒子捕 ...的制作方法
技術領域：
0001本發明涉及一種去除污染空氣中煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法。本發明
還涉及一種包含可以被充電的表面的粒子捕獲裝置。本發明還涉及包括帶電表面的粒子 捕獲裝置的用途，該粒子捕獲裝置被設置來產生靜電場以從污染空氣中去除煤塵、細小 的灰塵和廢氣粒子。
背景技術：
0002交通中的煤塵粒子、細小的灰塵和廢氣粒子是污染的來源，其對公共衛生具有 有害的影響。為了避免這種粒子的排放或為了除去排放的粒子，在現有技術中已知許多 方法。例如，在排放系統中可以使用煤塵過濾器和催化劑來減少這種粒子的排放。然而， 仍然有一些這樣的粒子排放。
0003其它的解決方案在例如US6511258和JP2002069943中作了描述。US6511258 描述了一種控制公路、街道、露天場所等上方的空氣中懸浮的電離氣體和/或粒子的數量 的方法。這通過在公路、街道、露天場所等的頂層和電離氣體和/或粒子之間建立電場完 成。通過控制電場，可控制電離氣體和/或粒子的數量，這些電離氣體和/或粒子被吸引
連接來建立電場。為了制作帶電表面，在頂層下面使用導電金屬網或壓電材料，其與地 面或負電壓電源接觸。該帶電的頂層還可以由覆蓋在該表面的全部或部分的頂部的涂層 組成，例如以路標等等的形式。US6511258提供的解決方案是相當復雜的解決方案，其 缺點是只有帶正電的粒子在該表面被捕獲。JP2002069943描述了 一種被設置在公路旁邊 的隔音墻壁，其由可以將廢氣導向該隔音墻壁內側的網孔內墻壁、設置在該公路的外側 的外墻壁、和在該內墻壁和外墻壁之間限定的空間中的容納粒子的振動裝置，并且振動 粒子以通過在該粒子之間產生的靜電將懸浮的物質吸收。這同樣是一個相對復雜的解決 方案，此外其具有的缺點是它僅僅可以去除當前的或已經移動到墻壁里面的粒子而不能 去除遠處的污染粒子。
0004US6106592描述了 一種去除氣流中產生的固體和液體懸浮微粒的氣體清潔方法和設備。待處理的氣體通過濕的、帶靜電電荷的過濾介質。選擇該過濾介質上的該靜電 電荷的極性以提高由該過濾介質捕獲的固體微粒的去除。該設備可容易地適應模塊化的 氣體清潔系統結構，其中不同數量的這種設備可以同時運轉以提供一種需要任意氣流容 量的氣體清潔系統。施加80-8000kV/m的場。
0005DE19648182描述了為了實現濾波器通道中的電場的均化，采用電暈電極， 該濾波器通道由兩個沉淀電極限定，濾波器結構用于將來自氣流的像灰塵或滴狀的雜質 分離。這些形成板，例如采用中央板和邊緣板來設計，該邊緣板在相對側伸出并且前后 以鈍角連接一并且在每一種情形下，在前后邊緣上具有由串珠形成的曲率半徑為2-5mm 的連續曲面。在它的整個長度上，該曲面顯示大致均勻的曲率并構成最大的橫向突出部 分。通過連續曲面的平均距離和其結構，可以控制用于靜電除塵的載荷子的產生，并且 特別是，可以避免利于反噴射的載荷子的過量產生。電暈形成僅出現在電壓脈沖期間并 且僅在彎曲區域。施加240kV/m的場。
0006EP0808660描述了可以收集灰塵、特別是細小的灰塵(亞微粒粒子)的除塵器。 去除包含在氣體中的灰塵和/或霧的除塵器包括充電裝置，其用于對包含在氣體中的灰 塵和/或霧充電；噴射裝置，其用于噴射已充電的灰塵或已充電的霧或將電介質材料噴射 到已充電的灰塵或霧上；電場形成裝置，其用于形成電場以將該電介質材料電介質極化； 和收集裝置，其用于收集已經捕獲的帶電灰塵和帶電霧中至少一種的電介質材料。施加 500kV/m的場。
發明內容
0007本發明的目的是提供一種可選的、更好的解決例如煤塵、細小的灰塵和廢氣粒 子的污染粒子的去除的問題的方案。特別地，本發明的目的是提供一種可選的、更好的 的解決在地理物體上方的空氣中的例如煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的污染粒子的去除 的問題的方案，該地理物體選自由公路、空地和建成區所組成的組。
0008根據本發明的第一方面，提供了一種去除污染空氣中煤塵、細小的灰塵和廢氣 粒子的方法，該方法包括提供具有帶電表面的粒子捕獲裝置，優選該帶電表面帶有負 電荷，該粒子捕獲裝置被設置來產生靜電場，其中該電場至少0.2kV/m。在一個具體的 實施例中，提供了一種去除污染空氣中煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法，該方法包 括提供具有帶電表面的粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置被設置來產生靜電場，原子化
(即電離)污染空氣中的至少一部分煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子，以及收集至少一部氣粒子，其中該電場至少為0.2kV/m。0009在一個具體實施例中，優選該電場的范圍為0.2-50kV/m。0010在一個實施例中，該粒子捕獲裝置包括第一物體，并且該方法包括對第一物體 的表面施加正電荷，從而提供正電荷表面。由于存在該正電荷表面，正離子化粒子向地 面或其它物體移動，特別是接地的或帶負電的物體，因此其在此被收集。在電場中的污 染空氣中的全部煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子中的至少一部分不能被電離，可采用正電 荷電離，所以也可以被收集。因此，以這種方式提供一種去除污染空氣中煤塵、細小的 灰塵和廢氣粒子的方法。該污染粒子不能容易地遠離它們的"位置"，但是由于該電場的 存在，其在負電荷表面或接地表面被收集。
0011在一個優選的實施例中，該粒子捕獲裝置還包括第二物體，并且該方法還包括 將負電荷施加到第二物體的表面，從而提供負電荷表面。由于該電場的存在，該離子化 粒子被吸引到該負電荷表面，從而被收集并從公路(空地等)上方的空氣中去除。這種 方法(和裝置)的優點是污染物可以有意地沉降在第二物體的負電荷表面上。第一物體 和/或第二物體可以是(現有的)街頭設施的一部分或與其一體化。
0012在另一個優選的實施例中，第一物體的表面被設置在比第二物體的表面高的高 度。優選地，第一物體的正電荷表面被適當地設置在待清潔的區域上方的區域，例如高 于這一區域(相對該第一物體的帶電表面的下面的區域計算高度)至少4.5m，更優選高 于至少5m。典型高度的范圍為4.5-20m,更優選為5-10m。以這種方式，相對較危險的 正電極(即第一物體的正電荷表面)在安全位置；基本上不危險的對電極(counter electrode)(即第二物體的表面)可以低些。電場提供一種"蓋"，在"蓋，，下面污染粒子被 保持并被輸送到對電極。換句話說，電場提供了一種離子化的粒子云，其中污染粒子被 保持并被輸送到對電極。對電極可以是中性的，但優選是帶負電荷的。
0013本發明的方法可以特別適用于，即靜電場可以特別適用于在一個或多個地理物 體的至少一部分上，地理物體選自由公路、空地和建成區所組成的組。
0014根據本發明的另一個方面，提供了一種粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置包括可 被充電的表面，還包括發電機，該發電機被設置對可被充電的表面產生電荷并且產生至 少0.2kV/m的靜電場，其中該粒子捕獲裝置是包括街頭設施的物體的一部分或與其一體 化。在運轉中，該粒子捕獲裝置產生靜電場。
0015根據本發明的另一個方面，提供了一種粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置包括第 一物體，其具有可以被充電的表面；第二物體，其具有可以被充電的表面；發電機，其被設置來對可被充電的第 一物體表面產生正電荷并且可選擇地對可被充電的第二物體 表面產生負電荷，并且在這兩個表面之間產生至少0.2kV/m的靜電場，其中該粒子捕獲 裝置的至少一部分是包括街頭設施的物體的一部分或與其一體化，該街頭設施例如聲 障、防撞護欄、隧道墻、路標、交通信息系統、路燈或紅綠燈。在運轉中，該粒子捕獲 裝置產生靜電場并且該第一物體的表面帶正電荷；在運轉中，該第二物體的表面可以接 地或帶負電荷。
0016該粒子捕獲裝置可以是街頭設施的物體的一部分或與其一體化，該街頭設施例 如是選自由聲障、防撞護欄、隧道墻、路標、交通信息系統、路燈和紅綠燈所組成的組 中的物體。然而，其它或特別為本發明的目的設計的街頭設施也可以適用其中。例如， 該表面可以被定位在路燈上或定位在例如路燈之間的電線上等等，但也可以被定位在為 了本發明的目的設計的柱子或在例如這些柱子之間的電線上，這些柱子具有在運轉時實 現表面可以被充電的功能，特別是為該表面充正電荷，其可被設置在公路的上方。
0017根據本發明的另一個方面，本發明能夠實現包含帶電表面的粒子捕獲裝置的用 途，該帶電表面被設置以產生用于收集污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的靜 電場，其中該電場至少為0.2kV/m。在一個具體的實施例中，本發明能夠實現具有帶電 表面的粒子捕獲裝置的用途，該粒子捕獲裝置被設置來產生用于原子化(即電離)污染 空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的靜電場，其中該電場至少為0.2kV/m，并且從 該污染空氣中至少去除煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子。
0018特別地，本發明提供了包含帶電表面(在運轉中)的粒子捕獲裝置的用途，該 粒子捕獲裝置被設置來產生用于收集污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的靜電 場，其中該電場至少為0.2kV/m。
0019在一個優選實施例中，本發明提供了粒子捕獲裝置的用途，根據本發明該粒子 捕獲裝置用于收集地理物體上方的污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的一種或 多種，該地理物體選自由公路、空地和建成區所組成的組。
0020根據本發明的另一個方面，本發明提供了公路和根據本發明的粒子捕獲裝置的 組合，其中該粒子捕獲裝置被設置來在至少一部分公路的上方施加電場。
0021有利地，與現有技術的解決方案相比，本發明可以解決遠離該粒子捕獲裝置的 污染粒子的去除問題。例如，使用本發明的方法和粒子捕獲裝置，可以去除例如0.5-20m 距離處的污染粒子。由于該電場的存在，該粒子被原子化(即被電離)并被吸引到該粒 子捕獲裝置，特別是被吸引到該粒子捕獲裝置的負電荷表面。在此，該粒子可以接觸該表面并且可以被收集("收獲")。
具體實施例方式
0022在此，術語"原子化"指采用電偶極矩電離粒子或指誘導中性粒子(像細小的灰 塵、煤塵等等)中的電偶極子的過程。兩種過程可以在一定距離處發生，即該原子化的 粒子不被吸引到該粒子捕獲裝置的帶電表面。在本發明中，假定正電荷的離子化粒子、 原子團或中性的原子化粒子。負電荷粒子或負離子化粒子傾向于清除空氣中的原子團和 正電荷粒子，從而形成中性粒子。這些中性化粒子可以再次根據在此使用的原子化的原 理被原子化，并且從而獲得固有電荷和方向(例如被吸引到負電荷表面)。甚至在沒有 電場時，至少一部分的該污染粒子可以帶正電荷。由于電場的存在，全部污染粒子中的 至少一部分被輸送到中性或負電荷表面，優選負電荷表面。不能被電離的至少一部分污 染粒子可以通過電場被電離，并且從而這些離子化的粒子的總數的至少一部分也可以被 輸送到中性或負電荷表面，優選負電荷表面。
0023在此術語"煤塵"特別指碳黑或例如由卡車、巴士、飛機、火車和汽車等，特別 是由目前的基于柴油機的發動機排放的。術語"細小的灰塵"指來自人類活動和自然來源 的空氣傳播的固體粒子，其例如飛土、火、火車、巴士、飛機、火車和汽車，固體粒子 最終通過重力沉降并且通過(過量的)吸入會對人類和其它動物的呼吸系統產生傷害。 術語"廢氣粒子"指煤塵、細小的灰塵等粒子，它們由例如來自火車、巴士、飛機、火車 和汽車的發動機的排氣裝置排放。在此煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子同樣被稱為"污染 粒子"。在此，該短語煤塵，"煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子"意味著選自由煤塵、細小 的灰塵和廢氣粒子所組成的組的一種或多種。
0024根據本發明的一個方面，提供了一種去除污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢 氣粒子的方法，該方法包括提供具有帶電表面的粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置被設置 來產生靜電場，其中該電場至少為0.2kV/m，優選在0.2-50kV/m的范圍中，較優選在 0.5-45kV/m的范圍中，更優選10-40kV/m的范圍中。發電機對該表面充電，以獲得帶電 表面，從而獲得電場。優選該電場在0.2-2.5kV/m的范圍中，例如大約0.5-2.5kV/m的范 圍中；更優選至少大約1.25kV/m。根據一個實施例，將l-50kV的電壓施加到帶電表面， 優選1.5-50kV,較優選大約1.5-45kV,更優選大約2-45kV,更較優選2-40kV的電壓。 這意味著l-50kV的電壓、優選1.5-50kV、較優選大約1.5-45kV、更優選大約2-45kV、 更較優選2-40kV的電壓被施加到該表面，使得產生帶電表面并產生至少為0.2kV/m的電場，較優選在大約0.5-2.5kV/m的范圍中，更優選至少大約1.25kV/m。該粒子捕獲裝 置包括被設計來產生靜電場的發電機。這種發電機對本領域的技術人員是已知的。有利 地，通過產生感應的靜電場，在一定距離處，粒子被電離并且隨后沉降在帶電表面(即 負電荷表面或可選為接地表面)上。優選地，該帶電表面是負電荷的，雖然在一個實施 例中這個表面也可以是接地的(通地的)。可以橋接大約0.5-20m的距離，更優選的， 污染粒子的電離可以發生在l-20m以外的距離。優選地，該粒子捕獲裝置被如此設置并 且該場被施加，使得至少0.5m、優選至少lm、更優選至少1.5m距離處的全部污染粒 子的至少 一部分被離子化并被吸引到負電荷表面。
0025由于煤塵、灰塵粒子和廢氣粒子的電離，在一定距離處它們活化帶電并被該粒 子捕獲裝置吸引和捕獲到(即被帶電表面吸引)。有利地，本發明提供了通過電離的粒 子收集煤塵、細小的灰塵和廢氣，這些粒子在具有高壓的電場中被充電并且被引導。該 充電和引導使得在這個場中的粒子將移動并在粒子捕獲或清潔裝置的帶電表面上沉積。 以這種方式，收集粒子并從例如公路上方的污染空氣中去除該粒子。在此，術語"公路" 還包括街道、空地等等(從以下看出)。因此，在本發明中，該發電機不對公路的表面 充電，如US6511258中的例子。在此，沿著或在該公路上面的街頭設施包括粒子捕獲裝 置并且在該公路、街道、空場等等的上面產生電場。
0026在一定距離處電離粒子并通過電離產生用于捕獲煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子 的引導的原理，是新的并且以前從來沒有使用過的。據本發明人所知，捕獲上述粒子的 所有已知的現有的和制備好的系統均以被動方式進行。例如，JP2002069943涉及具有內 腔的消聲器，在此粒子通過內部的靜電被吸收。因此，當粒子在該聲障本身的腔內部而 不在一定距離處時，該粒子可以被電離。US6511258涉及與作為負電來源的地面接觸的 帶電公路表面。因此，僅僅正電荷灰塵粒子可以被吸引。這本質上是不同的，這是因為 電離因此僅可能發生在公路表面而不能在一定距離處發生。而且，該公路表面是負電或 中性的，因此它基本上僅僅可以收集正電荷粒子并不能收集全部粒子。在本發明中，大 體上所有的污染粒子在一定距離處被電離，并且將立刻由粒子捕獲裝置捕獲。水合的 N0X可以在一定距離處被電離并且可以以相同的方式被吸？ 1 。 US6511258描述了 一種具 有接地的公路、具有靜電的、并具有相對低電壓的系統，該系統不能實現在一定距離處 的電離。然而，本發明的粒子捕獲裝置被設置可以在一定距離處電離粒子，具有正電荷 表面("啟動"或"產生表面"表面)和負電荷或接地表面("收集"或"收獲"表面)。
0027在一個具體的實施例中，在公路的至少一部分上施加電場。以這種方式，可以收集來自交通中的廢氣粒子等等，從而改進局部環境。具有電荷表面的該粒子捕獲裝置 可以沿著該公路間隔設置，使得在該公路的全部區域上方的污染粒子可以通過該粒子捕 獲器清除。
0028在一個具體的實施例中，本發明的方法還包括清洗該粒子捕獲裝置的表面。在
此指該粒子捕獲裝置的帶電表面(特別是負電荷表面)。為此目的，該粒子捕獲裝置被 配備有噴水系統，但優選使用天然的雨水。為此目的，將該表面相對該地面表面的法線
的角度設置為大于0。并小于90。的角，優選在大約10°-80°之間。因此，由于重力，雨水 在該(帶電)表面上流過，并清洗該表面。以這種方式，在該表面上收集的粒子可以被 收集到該表面以下，例如被收集在排水溝中。除了排水溝或者在排水溝中，可以提供在 現有技術中已知的例如活性碳、沸石、多孔氧化鋁等等的吸附劑，由于(例如)重力， 用于吸附向下移動的粒子。因此，在一個具體的實施例中，提供吸附劑來收集煤塵、細 小的灰塵和廢氣粒子的至少 一部分。當吸附能力大大降低時，這種吸附劑可以用新的吸 附劑替換。例如，這可以定期地完成。因此，在一個具體的實施例中，排水溝或吸附劑， 或排水溝里的吸附劑被分別放置在該粒子捕獲裝置和該帶電表面下面。在運轉中，這對
接地的或負電荷的物體的表面的應用是特別有利的。
0029在一個實施例中，該粒子捕獲裝置包括第一物體，并且該方法包括對該第一物 體的表面施加正電荷，從而提供正電荷表面。由于正電荷表面的存在，離子化的正粒子 向地面或另一個物體移動，特別是向接地的或負電荷物體移動，并在那里被收集。在電 場中不能被電離的全部粒子中的至少一部分將通過正電荷被電離，并且也可以被收集。 因此，以這種方式，提供一種去除污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法。
0030在一個優選實施例中，該粒子捕獲裝置還包括第二物體，并且該方法還包括對 該第二物體的表面施加負電荷，從而提供負電荷表面。由于電場，該電離的粒子被吸引 到負電荷表面，從而被收集并從公路(空地等)上方的空氣中被去除。這種方法(和裝 置)的優點是，污染物可以有目的地沉積在該第二物體的負電荷表面上。
0031因此，在此在第一物體表面的電勢高于第二物體表面的電勢。設置第一物體表 面來啟動并產生電場/電離并且設置第二物體來收集或收獲該污染粒子。該第二物體表面 還可以指對電極。在該產生表面和該收集表面之間的電勢差引起空間電荷的構建，特別 是在該表面之間的容量中的電荷的構建。空間電荷是在一定容量中的電子或粒子的過 量。
0032在此，本發明使用至少一個帶電表面。這可以是正電荷表面或負電荷表面。如果是正電荷表面，對表面(對電極)可以是負電荷或接地的，優選是負電荷。優選地， 選擇其中使用正的和負電荷表面的裝置，并且作為電介質的空氣至少可被部分地清除污 染粒子。為了理解，在此帶有電荷表面的物體也可被稱為第一物體(具有可以帶正電荷 的表面)和第二物體(具有可以帶負電荷的表面)。優選地，這些物體的至少一個與街 頭設施一體化或是其的一部分，尤其例如在此描述的街頭設施。該帶電表面，特別是帶 正電荷的表面優選被設置在高于地理物體至少5m的高度處，該地理物體選自由公路、 空地和建成區所組成的組。
0033該術語"公路，，包括本領域技術人員所清楚的街道、道路、大街、汽車高速公路、 高速公路、小路、巷、馬路、軌道、鐵路、人行道、長廊、通道、飛機跑道等等。該術 語公路還包括可選擇的中心保留區(高級公路中間分界的安全島)和路邊(邊緣)。該 術語"空地"包括本領域技術人員所清楚的市場廣場、村莊廣場、廣場、綠色用地、運動 場地等等。這些"空地"中的一些，例如廣場也可以是公路。該術語"建成區"涉及本領域 技術人員所清楚的任一具有建筑的區域，該建筑例如房子、百貨公司、公寓建筑、工業 區等等。該術語"地理物體"優選涉及這樣一些區域，在這些區域可以駕駛或可以發現通 過煤塵、細小的灰塵和/或廢氣粒子、或其它煤塵、細小的灰塵和/或廢氣粒子發射器(發 動機、車間等等)污染空氣的機動車。
0034在一個具體的實施例中，為了清潔該第二物體的表面，將電荷的符號臨時改變。 例如，該符號可以每天一次或一周一次改變大約0.1-10分鐘。由于電離作用，所收集的 污染物可立刻從該對電極去除。這些污染粒子由于重力落下可以進入例如排水溝(如下) 中。在降雨時，可以特別地應用這種符號的改變。可以以例如每天一次至一周一次之間 的頻率應用此符號的改變。
0035根據本發明的下一個方面，提供了一種粒子捕獲裝置，其包括可以被充電的表 面，還包括發電機，其被設置來對該可以被充電的表面產生電荷并且產生至少0.2kV/m 的靜電場，其中該粒子捕獲裝置是包括街頭設施的物體的一部分或與其一體化。在一個 實施例中，該街頭設施的物體選自由聲障、防撞護欄、隧道墻、路標、交通信息系統、 路燈和紅綠燈所組成的組。如上所述，該帶電表面優選負電荷(在運轉中)。在此，該 術語"隧道"包括例如地下道和立交橋。
0036在一個實施例中，該表面帶正電荷。在這種情況下，該粒子捕獲裝置還包括負 電荷或接地的對電極(counter electrode)。在此描述的對電極是分別具有負電荷或接地表 面的物體。在另一個實施例中，該粒子捕獲裝置還包括第二物體，其中該第二物體的表面是接地的，并且其中該第二物體的表面優選是電線、金屬絲網、天線或針狀物的表面。0037根據本發明的再一個方面，提供一種粒子捕獲裝置，其包括具有可以被充電的 表面的第一物體、具有可以被充電的表面的第二物體、發電機，該發電機被設置來可以 對第一物體的可以被充電的表面產生正電荷并且對第二物體的可以被充電的表面產生 負電荷，并且在這些表面之間其可以產生至少0.2kV/m的靜電場，其中該粒子捕獲裝置 的至少 一部分是包括街頭設施的物體的 一部分或與其一體化，該街頭設施的物體例如聲 障、防撞護欄、隧道墻、路標、交通信息系統、路燈或紅綠燈。
0038在一個實施例中，該粒子捕獲裝置還包括被設置來測量風速和/或風向(并且可 選擇的如下的其它參數)的一個或多個檢測器。通過處理器可以將該檢測器的信號用于 控制該施加的場。例如，如果風向來自該帶電表面，可以增加電壓；而如果該風向吹向 該帶電表面，較低的電壓就可以滿足需要。因此，在一個具體的實施例中，該粒子捕獲 裝置還包括計算機，該計算機被設置來控制根據本發明的方法并且可選擇地控制作為風 速和/或風向的函數的電場的大小和/或方向。因此，在另一具體實施例中，提供一種包 括計算機可執行代碼的計算機程序產品，其中當其裝載在計算機上時，為計算機提供控 制該粒子捕獲裝置的電場的大小和方向的功能，尤其提供控制作為風速和/或風向的函數 的電場的大小和/或方向的功能。在此，例如"大小和/或方向"的術語與例如"選自由大小 和方向所組成的組中的一個或多個"的術語是相同的。因此，在另一具體實施例中，提 供的計算機程序產品包括可執行代碼，其中當其裝載在計算機上時，為計算機提供控制 本發明的方法的功能，尤其提供控制作為風速和/或風向的函數的本發明的方法的功能。 本領域技術人員清楚地是這意味著該粒子捕獲裝置包括計算機、用于檢測風速和風向等 等的檢測器，該檢測器與計算機通信并且該計算機與用于對表面充電的發電機或電源通 信并且可選擇地與用于測量該電場強度的檢測器通信。
0039在另 一 實施例中，提供包括可執行代碼的計算機程序產品，當其裝載在計算機 上時，為計算機^是供控制功能，以控制選自由根據本發明的粒子捕獲裝置的電場的大小 和方向所組成的組中的一項或多項，作為選自由風速和方向、濕度(空氣的)、污染濃 度、交通流量、帶電表面的污染、和時間所組成的組中的一項或多項的函^L因此，該 粒子捕獲裝置還可以包括一種或多種傳感器，這些傳感器選自分別由傳感風速和風向、 濕度、污染濃度、交通流量、帶電表面的污染、和時間(或可選擇的計時器)的傳感器 所組成的組。該清潔方法可以根據這些傳感器的輸入信號來控制。例如，當無通信量時， 可以減少該電壓(至零)，或者當通信業務繁忙時，可以增加該電壓。0040該粒子捕獲裝置可以包括例如導電板或針狀物，該導電板或針狀物例如附著到 像消聲器(聲障)或沿著公路的其它街頭設施上。在一個實施例中，該帶電表面包括圓 形的或拋物線形的表面、金屬板的表面(即平的或基本平的)、針狀物的表面或金屬絲 網的表面。本領域的技術人員已知該金屬板、針狀物、圓形的或拋物線形的元件、金
屬絲網或其它形狀包括例如金屬、碳或其它導電材料的可帶電材料。這種材料可以涂覆 或以別的方式被應用到該交通設備的物體上或該粒子捕獲裝置的至少一部分上。為了防 止電暈效果，優選該表面，特別是該負電荷表面不具有小曲率，電暈效果是不需要的， 這是因為由于電暈效果煤塵粒子、細小的灰塵和廢氣會沿著該帶電材料旋轉。因此，如 果使用針狀物狀表面或其它彎曲的表面，其優選大曲率。具有較高頂部表面的針狀物或 鈍頭不出現電暈效果并且離子化的煤塵粒子、細小的灰塵和廢氣將在消聲器的帶電材料 上或在其它沿著帶電街頭設施上沉積。然而，當該表面接地時(即，當該第二物體的表 面接地時)，該表面被優選設置來在粒子捕獲裝置的運轉過程中實現電暈效果。優選地， 接地表面是選自由電線、金屬絲網、(尖銳的)針狀物、天線等等所組成的組中的一種 或多種物體的表面。在此該術語"天線"特別指導線天線。本領域技術人員清楚的是，短 語"電線、金屬絲網、(尖銳的)針狀物、天線等等"也可分別指多個電線、金屬絲網、(尖 銳的)針狀物、天線等等。可以使用兩個或多個這樣的表面的組合。該電線可以是直的 或彎曲的電線，但也可以是圓形的或拋物線形的電線。
0041在一個具體的實施例中，該導電材料包括具有至少O.Olm2、優選至少0.1m2表 面的金屬板。優選地，待充電的表面(正的或負的)包括導電材料。同樣，接地表面("對 電極")也可以是導電的。此外，優選該待充電的表面的材料具有1.10^am(20。C)或更 小的電阻系數。優選地，該材料具有Ll(^am(2(TC)或更小的電阻系數，更優選該材料 具有2.10-SQ.m(20。C)或更小的電阻系數。該負帶電表面優選是可以導電的。
0042因此，該帶電表面，即該第一物體和/或第二物體的帶電表面優選獨立地包括金 屬板、針狀物、電線，例如拋物線形或圓形的電線、金屬絲網(像金屬柵欄或金屬網)、 電纜、天線等等。因此，該第一物體和/或第二物體可以獨立地具有一種或多種物體，例 如金屬板、針狀物、電線，例如拋物線形或圓形的電線、金屬絲網(像金屬柵欄或金屬 網)、電纜、天線等等，其分別是該第一物體和/或第二物體的一部分或與所述物體一體 化。
0043此外，在一個實施例中，本發明提供了根據本發明的粒子捕獲裝置和公路的組 合，其中該粒子捕獲裝置被設置來在該公路的至少一部分上方施加電場。在此，公路還包括例如空地等等。該粒子捕獲裝置還可以包括可以被設置在該公路上方的正電荷表 面，其被設置在負電荷表面的對面(相對設置在公路旁邊的負電荷表面的對面)或者可 以被設置在該公路的中間。從而，該正電荷表面和負電荷表面形成電容器(以空氣作為 電介質)。此外，在一個具體實施例中，提供這樣一種組合，其中該電介質是設置在該 公路的至少一部分上方的粒子捕獲裝置的正電荷表面和負電荷表面之間的空氣。可選擇 的，但是次優選的，使用接地表面代替負電荷表面。
0044因此，本發明提供了帶有高壓的具有感應靜電場的煤塵和廢氣粒子等的捕獲裝 置，其沿著公路在例如聲障(消聲器)上。該煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子捕獲裝置可 以被安裝在現有的聲障或其它街頭設施上，或者可以與舊的或新的街頭設施一體化并且 將污染粒子吸引到該裝置的負電荷表面。
0045下面，通過參考附圖將更加詳細地描述幾個實施例。為了理解本發明，該附圖 是示意性的并且僅僅顯示主要元件。
0046
圖1描述了在一個實驗中使用的裝備。這個實驗在下面描述。0047圖2a-c示意性地顯示了包括根據本發明的粒子捕獲裝置的聲障物體的一些實施 例的側視圖。
0048圖2a示意性地顯示了作為街頭設施的物體100的聲障200被設置在緊靠公路 25處。該街道屏障200還包括粒子捕獲裝置30,其包括用于產生負電荷表面IO的發電 機ll。在此，帶電表面10可以是導電的金屬板30c(雖然也可以是選自例如電線、多個 電線、金屬絲網等的任意其它物體)的表面。由于這個帶電表面IO而產生電場。優選地， 當使用具有平坦的特性的帶電表面10時，優選將這種表面IO相對該地面表面的法線的 角度設置為一個大于0°小于90。的角度a。以這種方式，雨水可以自然地清洗表面10。 由于重力或由于雨水，收集在表面10上的粒子可以向下移動，并且可以選擇被收集到 排水溝21中。這個排水溝還可以選擇性地包括吸附劑22。因此，為了這個目的，物體 200被設置到粒子捕獲裝置30，物體200還可以包括排水溝21和/或吸附劑22。在此， 該術語"被設置到"指安裝，其中表面10 (帶電的或待充電的)被安裝到街頭物體上或與 街頭物體一體化。例如，作為表面10的鐵板可以被附著到街頭屏障200上。在這個和 其它的實施例中，粒子捕獲裝置30包括發電機11,其被設置來對該可以被充電的表面 10施加l-50kV的電壓，優選1.5-50kV。
0049圖2b示意性地顯示了相似的裝置，然而不同的是，粒子捕獲裝置30的表面10 被設置在聲障200 (物體20)的頂部。優選地，粒子捕獲裝置30被設置在包括吸附劑22的中心或核心上。該負電荷表面10可以是金屬板30c或(鈍的)針狀物30c (如所 描述的)等的表面。產生的電場的電場線用標號12表示并且在公路25上方延伸從而電 離粒子(煤塵、細小的灰塵、廢氣粒子)并且將它們吸引到帶電表面10。在一個變體中， 吸附劑22飽和時可以將其更換。
0050圖2c示意性地顯示了與圖2a相似的裝置。在此，表面10(例如金屬板30c) 基本在聲障200的整個表面上延伸指向公路25。
0051圖3a-3d示意性地顯示了包括根據本發明的粒子捕獲裝置30的物體的一些其它 的本發明的實施例。
0052在圖3a中，物體20包括燈柱或路燈201。例如，粒子捕獲裝置30可以被設置 在燈柱201上，使得負電荷表面10被設置在燈柱201的頂部。例如，該帶電表面10可 以是金屬板、針狀物(像用標號30b示意性表示的)、圓形或拋物線形設置的電線(像 用標號30a示意性表示的)等的表面。如本領域的技術人員清楚的，可以將一個或多個 粒子捕獲裝置30設置到一個街頭設施物體100上(即30a、 30b等等)。從而，該物體 20為街頭設施100,此處為燈柱201，并且包括具有可充電表面IO的物體的該粒子捕獲 裝置30與該街頭設施100—體化或是其的一部分，該表面例如為金屬板30c、電線30a 或針狀物30b。
0053在圖3b中，物體20包括防撞護欄202。例如，粒子捕獲裝置30可以被設置到 防撞護欄202上，使得帶電表面IO被設置在側面，指向公路25。例如，該帶電表面10 可以是金屬板30c的表面。從而，該物體20為街頭設施100,此處為防撞護欄202，并 且包括可充電的表面10的物體的該粒子捕獲裝置30與該街頭設施100 —體化或是其的 一部分，該表面例如為金屬板30c。
0054在圖3c中，物體20包括紅綠燈203。例如，粒子捕獲裝置30可以被設置到紅 綠燈203上，帶電表面10包括針狀物30b、圓形或拋物線形30a (圖3c中未描述)等。 此外，帶電表面10可以包括金屬絲網30d (像金屬柵欄或金屬網)。從而，該物體20 為街頭設施IOO,此處為紅綠燈203，并且包括可充電的表面IO的物體的該粒子捕獲裝 置30與該街頭設施100 —體化或是其的一部分，該表面例如針狀物30b。
0055此外，圖3d示意性地顯示了作為物體20的交通信息系統204,此處其包括橋 型裝置，至少部分橋連公路25具有規定速度等等的例如交通信息的平板顯示器。物體 20可以包括針狀物30b、圓形或拋物線形30a、金屬絲網30d的表面(像金屬柵欄或金 屬網)等等。從而，該物體20為街頭設施100，此處為交通信息系統204,并且包括可充電的表面10的物體的該粒子捕獲裝置30與該街頭設施100 —體化或是其的一部分， 該表面例如針狀物30b或電線30a。
0056優選地，特別是在圖3a、 3c和3d描述的作為裝置30a和30b的粒子捕獲裝置 30被設置在物體20的頂部(即分別在物體201 、 203和204和相似物體的頂部)。
0057因此，當粒子捕獲裝置30被設置在接近公路25或高于公路25時，可通過本 發明的方法來清潔公路25上方的污染空氣。由于煤塵、細小的灰塵和廢氣被吸引到該 粒子捕獲裝置30的負電荷表面IO的事實，它們至少被部分地去除。在距離該帶電表面 10的至少0.5m距離的上方，污染粒子被吸引到該表面并被"收獲"在該粒子捕獲裝置30 中。有利地，排水溝21或吸附劑22或包括吸附劑22的排水溝21可以被設置在帶電表 面10的下面，使得當污染粒子由于重力，例如雨水清洗表面10的粒子，由表面10下 落時，污染粒子可以被收集在排水溝21中或通過吸附劑22收集。
0058圖4a-4d示意性地顯示了包括根據本發明的粒子捕獲裝置30的物體的一些其它 的本發明的實施例，其與上面描述的實施例類似，但是其中該帶電表面IIO為是帶正電 荷表面110。描述街頭設施100的例子。在圖4a中，該物體20為街頭設施100，此處 為路燈201,并且包括具有可充電表面110的物體的粒子捕獲裝置30與街頭設施100 一體化或是其的一部分，該表面例如為金屬板30c、電線30a或針狀物30b。在圖4b中， 該物體20為街頭設施100，此處為防撞護欄202,并且包括具有可充電表面110的物體 的粒子捕獲裝置30與街頭設施100 —體化或是其的一部分，該表面例如為金屬板30c。 在圖4c中，該物體20為街頭設施100,此處為紅綠燈203,并且包括具有可充電表面 110的物體的粒子捕獲裝置30與街頭設施100 —體化或是其的一部分，該表面例如針狀 物30b。在圖4d中，該物體20為街頭設施100,此處為交通信息系統204，并且包括具 有可充電表面110的物體的粒子捕獲裝置30與街頭設施100 —體化或是其的一部分， 該表面例如為針狀物30b或電線30a。
0059優選地，特別是在圖4a、 4c和4d中描述的作為裝置30a和30b的粒子捕獲裝 置30被設置在物體20的頂部(即分別在物體201 、 203和204和相似物體)。
0060因此，當粒子捕獲裝置30被設置在接近公路25或高于公路25時，可通過本 發明的方法清潔公路25上方的污染空氣。由于煤塵、細小的灰塵和廢氣被吸引到該粒 子捕獲裝置30的附近的負電荷或接地表面10 (未描述)的事實，它們至少被部分去除。 以這種方式，粒子被收集并可以被容易地去除。優選地，該粒子捕獲裝置還包括負電荷 表面10 (對電極)。特別在這種表面10上，該污染粒子可以被收集。從而，特別是在圖4a-4d中示意性描述的正電荷表面110的實施例和在圖3a-3d中示意性描述的接地的或負 電荷表面10的實施例的組合可提供有效的粒子捕獲裝置30。下面將通過參考圖5a-5d 來進一步說明。
0061為了理解的目的，在下面的優選實施例中，第一物體用標號120表示。這個物 體具有正電荷表面110。此外，第二物體用標號20表示。這個物體20具有負電荷或接 地(通地的)表面10。
0062圖5a示意性地描述了一個實施例，其中電場12施加到了用標號25表示的公 路、空地等的上方。在公路25 (或空地等)的一側(圖的右側)，設置粒子捕獲裝置30。 在這個實施例中，描述了聲障200，但這也可以是另一片街頭設施100，例如防撞護欄 202、隧道墻(如下)、路標、交通信息系統204、路燈201或紅綠燈203等。粒子捕獲 裝置30的表面IO是帶負電荷的。在圖中右邊的負電荷表面10的對面(相對公路或空 地25)，可以存在一個或多個帶正電荷的物體。在這個圖中，具有表面110的物體120 可以是分別在此用物體30a、 30b、 30c或30d表示的相同的物體和表面，但在此是帶正 電荷的。因此，它們在這個實施例中表示粒子捕獲裝置30的一部分，其被設置產生正 電荷表面110。從而，在公路、空地25等的上方提供電場12,這可以導致污染粒子的 電離，從而將這些粒子吸引到設置在公路或空地25 (圖中的右側) 一側的粒子捕獲裝置 30的負電荷表面10上，從而將它們從空氣中去除。
0063因此，在一個具體的實施例中，提供包括可以被充電(負電荷)的表面10的 粒子捕獲裝置30，該粒子捕獲裝置30還包括發電機11 ，該發電機被設置來對可以被充 電的表面10充電并產生至少0.2kV/m的靜電場12，其中該粒子捕獲裝置是包括街頭設 施100的物體的一部分或與其一體化，街頭設施100例如為聲障、防撞護欄、隧道墻、 路標、交通信息系統或紅綠燈，并且其中物體130包括正電荷表面110,其被設置在選 自由a)公路、空地25上方，b)公路、空地25 (例如設置在中心保留區或高級公路中 間分界的安全島的防撞護欄或路燈的中間)中間，或c )在粒子捕獲裝置30對面的位置 所組成的組中的位置。在圖5a中，帶有正電荷表面110 (左)的物體130被設置在公路 25的上方并且還可以被設置在粒子捕獲裝置30 (右)的對面。從而，在圖5a的示意圖 中，描述了公路25和粒子捕獲裝置30的組合，其中該粒子捕獲裝置30被設置以在該 /iS珞25的至少一部分的上方施加電場12。
0064因此，粒子捕獲裝置30包括具有負電荷表面IO和正電荷表面110的電容器， 粒子捕獲裝置30優選為街頭設施的一部分或與其一體化，在一個實施例中其可以被設置在公路25的上方、對面或中間。本領域的技術人員清楚的是可以使用發電機11對表 面10充負電并對表面110充正電。
0065如果正電荷表面110被設置在公路25的中間(例如設置在中心保留區或高級 公路中間分界的安全島)，優選第二粒子捕獲裝置被設置在第一粒子捕獲裝置30的對面
(相對公路25)。本領域的技術人員清楚的是，當使用具有被設置在公路或空地25中間 的帶電表面的裝置時，本發明還可以包括這樣的實施例，其具有位于公路或空地25中 間的一個或多個負電荷表面10和在公路或空地25上方或側面的一個或多個帶電表面。
0066因此，在一個具體實施例中，粒子捕獲裝置30的正電荷表面IIO和負電荷表 面10之間的空氣電介質250被設置在公路的至少一部分的上方。這意味著，分別通過 一對負電荷表面IO和正電荷表面IIO橋接的間隔連接公路(或空地)25上方表面的至 少一部分。從而，至少在使用過程中，在帶有電荷表面110的第一物體120和帶有電荷 或接地表面10的第二物體之間，粒子捕獲裝置30被設置具有至少一部分地理物體(此 處為公路25 )。
0067優選地，設置物體130，使得正電荷表面和交通工具之間的最短距離至少是0.5m, 優選至少l.Om。在一個實施例中，帶有正電荷表面110的物體130被設置在與如圖3a、 3c和3d所描述的物體30 (具體是30a和/或30b )相似的例如紅綠燈203、路標204和 路燈201的街頭設施100的頂部，更優選的是在正電荷表面130和具有最大允許高度(根 據地方性法規)的交通工具(包括貨車、汽車等或者也可以是火車)的頂部之間的最短 的高度是至少0.5m,優選至少l.Om。因此，以這種方式，在該交通工具的頂部(即最 大高度)和正電荷表面110之間的最短距離是0.5m,優選是至少l.Om。
0068本領域的技術人員清楚的是，根據本發明，可以使用包括具有正電荷表面110 的一個或多個物體130 (即130a、 130b等)的粒子捕獲裝置30,該粒子捕獲裝置30可 以例如被設置到街頭設施物體100上。
0069優選，該負電荷表面IO是不接地的。然而，在一個實施例中，表面10也可以 是接地的。
0070因此，通過本發明，基本上所有的污染粒子將在一定距離處被電離，并且立刻 被粒子捕獲裝置捕獲。當NOx與水結合時也可以在一定距離處被電離并且可以以相同的 方式被吸引。圖5a的實施例不限于所描述的特定的電線130a、針狀物130b和金屬板 30c。可以選擇其它物體或又可將其它物體分別設置到第一物體120和第二物體20上或 與其一體化。0071圖5b顯示了與圖5a中示意性描述的相似的示意性的實施例。然而，這里該第 一物體120是像天線的物體130e的例子。此外，這里對電極優選是帶負電的具有像電 線系統的網格類似圍墻的物體30f。相對場12,具有負電荷表面10的物體30f的下游提 供隔板50。圍墻30f和隔板50的結合作為街頭設施100特別提供了本發明方法的捕獲 功能。圖5a的實施例不限于所描述的特定的天線130e和金屬絲網30f。可以選擇其它 物體或又可將其它物體分別設置到第一物體120和第二物體20上或與其一體化。第二 物體20的表面10,即金屬絲網30f的表面IO可以是接地的或者可以是帶負電荷的。
0072圖5c示意性地描述了具有隧道墻64的隧道60的側視圖。使用優選具有負電 荷表面10的防撞護欄202和正電荷表面110的電線系統130g作為粒子捕獲裝置30。該 電線系統130g可以包括許多基本平行的具有正電荷表面110的電線61。在這個實施例 中，將它們的高度設置為hl,該高度高于負電荷表面10的高度h2。圖5c的實施例不 限于所描述的特定的電線系統130g和金屬板30c。可以選擇其它物體或又可將其它物體 分別設置到第一物體120 (即隧道墻64 )和第二物體20上或與其一體化。第二物體20 的表面10，即金屬板30c的表面10，可以是接地的或者可以是帶負電荷的。例如，在 一個可選的實施例中，電線系統或金屬絲網也可以應用到 一個或多個第二物體20上。
0073圖5d示意性的顯示了具有開口 62和上述相似的電線系統130g的隧道60的俯 視圖，其也可以被設置在該隧道的外面。此外，如上述的對電極30f和任意的隔板50 可以被設置在公路一個側面或兩側。圖5d的實施例不限于所描述的特定的電線系統 130g和金屬板30c (和隔板50 )。可以選擇其它物體或又可將其它物體分別設置到第一 物體120 (即隧道墻64 )和第二物體20上或與其一體化。第二物體20的表面10，即金 屬板30c的表面10，可以是接地的或者可以是帶負電荷的。例如，在一個可選的實施例 中，電線系統或金屬絲網還可以應用到一個或多個第二物體20上。
0074需要注意的是，這里不限于示意性地所描述的特定的電線系統130g或天線 130e和金屬絲網30f，其中這些物體被分別設置到第一物體120和第二物體20上或與其 一體化。例如，第二物體120也可以包括具有接地的或負電荷表面10;同樣地，第一物 體120也可以包括具有正電荷表面110 (在此未描述)的金屬絲網(絲網)。
0075因此，本發明在一個實施例中提供了包括具有可以充電的表面110的第一物體 120和具有可以充電的表面10 (表面10可選擇的接地)的第二物體20的粒子捕獲裝置 30，其中該粒子捕獲裝置還包括發電機11,其被設置來至少對第一物體的表面110充電 并且在表面10, 110之間產生至少0.2kV/m的靜電場12。本發明還提供了一種方法，其中在此描述的該粒子捕獲裝置30用于在地理物體的至少一部分上方施加電場，該地理 物體選自由公路、空地和建成區所組成的組中。因此，當該粒子捕獲裝置30在使用中 時，第一物體120和第二物體20被設置在它們之間具有至少一部分的地理物體(見圖 5a-5d)。優選地，在地面表面以上表面110以下的第一物體120的表面110的高度hl 高于地面表面以上的第二物體20的表面10的高度h2。這些高度可以是平均高度，但也 可以如圖中所示分別是該地面表面以上的第一物體120的表面110的最低高度和該地面 表面以上的第二物體20的表面10的最高高度。在一個實施例中，(在運轉過程中)該 負電荷表面110被設置在地理物體上方至少5m的高度hl處，該地理物體選自由公路、 空地和建成區(相對表面110以下的地面表面)所組成的組中。0076通過系統的電流可以是該粒子捕獲效率的一個量度標準。0077本領域的技術人員清楚的是，優選具有負電荷表面的對電極或物體30也可以 被設置在中心保留區(高級公路中間分界的安全島)并且具有正電荷表面的第二物體130 可以被設置在路邊。
0078此外，本發明不限于公路應用，也可以適用于例如空地和建成區的其它地理物體。
0079在此，術語"帶電表面"、"負電荷表面"和"正電荷表面"指在粒子捕獲裝置的使 用過程中所涉及的該裝置的表面，即當施加電場時。例如，短語"帶電表面包括導電材 料的表面"并且類似的短語指在運轉過程中的該表面和未在運轉過程中的粒子捕獲裝 置；它僅指在該裝置的使用過程中該表面是帶電的。
實施例
0080參考圖1，完成以下的實驗。將具有20wt。/。甘油的乙醇混合物2提供至容器1 中。該混合物被送入到空心針狀物3,使得針狀物3提供一個一個的小滴。該空心針狀 物3被置于由電源4產生的電場中。電勢大約是4-7kV (直流電)。提供具有氣溶膠粒 子7的氣溶膠6。這些粒子被送入帶負電荷的金屬板的開口 5中。該針狀物是帶正電荷 的。從而，通過開口 5提供的氣溶膠粒子7是中性的。
0081隨后，該氣溶膠粒子7被送入(通過開口 5 )由負電荷金屬板10 (直流電)產 生的電場12。該負電荷由電勢發電機11產生。該粒子捕獲裝置30包括負電荷表面10 和產生電場12的發電機11。施加的電勢大約是10kV。該氣溶膠粒子7被吸引到表面并 且大約100%的氣溶膠被捕獲。優選地，表面IO是平坦的。可選的，表面IO輕微地彎曲或者包括例如弓形的幾何形狀(例如圓形或者拋物線的形狀等等)。0082應該注意的是上述實施例是示例性的而不是用來限制本發明的，并且本領域的 技術人員在不背離所附的權利要求的范圍下能夠設計許多可替換的實施例。在權利要求 中，在括號中放置的任意參考標號不是為了對其進行限制。使用動詞"包括"和其變體， 并不排除在權利要求中存在未提到的元件或步驟。在一個元件前面的冠詞"一"或"一個" 不排除存在多個這樣的元件。本發明可以通過包括多個不同元件的硬件和通過適當地編 程的計算機執行。在列舉多個裝置的裝置權利要求中，這些多個裝置中的幾個可以由一 個和相同項的硬件實現。在互不相同的從屬權利要求中，敘述了幾種措施。
權利要求
1. 一種去除污染空氣中煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法，所述方法包括提供具有帶電表面的粒子捕獲裝置(30)，所述粒子捕獲裝置被設置來產生靜電場(12)，其中所述電場(12)至少為0.2kV/m。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述電場(12)的范圍為0.2-50kV/m。
3. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述粒子捕獲裝置(30)包括第一 物體(120),并且其中所述方法包括對所述第一物體(120)的表面(110)施加正電荷， 從而提供帶正電荷表面。
4. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述粒子捕獲裝置(30)還包括第 二物體(20)，所述方法還包括對所述第二物體(20)的表面(10)施加負電荷，從而 提供帶負電荷表面。
5. 根據權利要求3和4所述的方法，其中所述第一物體(120)的所述表面(110) 被設置在比所述第二物體(20)的所述表面(10)高的高度處。
6. 根據權利要求3和4或5所述的方法，其中，為了清潔所述第二物體(20 )的所 述表面(IO)，臨時改變所述電荷的符號。
7. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述靜電場(12)被施加在一個或 多個地理物體的至少一部分上，所述地理物體選自由公路(25)、空地和建成區所組成 的組。
8. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述帶電表面被設置在地理物體上 方至少5m的高度處，所述地理物體選自由公路、空地和建成區所組成的組。
9. 根據權利要求3所述的方法，其中所述粒子捕獲裝置(30)還包括第二物體(20), 其中所述第二物體(20)的表面(10)是接地的，并且其中所述表面(10)是電線、金 屬絲網、天線或針狀物的表面。
10. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中，將l-50kV的電壓施加到所述 帶電表面，優選1.5-50kV。
11. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，其中所述電場(12)被施加在公路(25) 的至少一部分上。
12. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，還包括沖洗所述表面。
13. 根據前述任意一項權利要求所述的方法，通過被包括在所述粒子捕獲裝置(30) 中的吸附劑(22)收集至少一部分煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子。
14. 一種粒子捕獲裝置(30)，包括具有可以被充電的表面(110)的第一物體(120)、具有可以被充電的表面(10)的第二物體(20)和發電機(11 )，所述發電機(11 )被 設置來對可以被充電的所述第一物體表面(110)產生正電荷并對可以被充電的所述第 二物體的表面(10)產生負電荷，并在所述表面(110, 10)之間產生至少0.2kV/m的 靜電場(12),其中至少一部分所述粒子捕獲裝置(30)是包括街頭設施(100)的物體 的一部分或與其一體化，所述街頭設施(100)例如為聲障(200)、防撞護欄(202 )、 隧道墻(64)、路標、交通信息系統(204)、路燈(201)或紅綠燈(203 )。
15. —種包括可以被充電的表面(10)的粒子捕獲裝置(30),還包括發電機(11 ), 所述發電機(11 )被設置來對可以被充電的所述表面(IO)產生電荷并產生至少0.2kV/m 的靜電場(12),其中所述粒子捕獲裝置(30)是包括街頭設施(100)的物體(20)的 一部分或與其一體化，所述街頭設施(100)例如為聲障(200)、防撞護欄(202)、隧 道墻(64)、路標、交通信息系統(204)、路燈(201)或紅綠燈(203 )。
16. 根據權利要求15所述的粒子捕獲裝置(30),其中所述帶電表面(10)在運轉 時是帶負電的。
17. —種包括可以被充電的表面(110)的粒子捕獲裝置(30),還包括發電機(ll)， 所述發電機(11 )被設置來對可以被充電的所述表面(110)產生電荷并產生至少0.2kV/m 的靜電場(12),其中所述粒子捕獲裝置(30)是包括街頭設施(100)的物體(120) 的一部分或與其一體化，所述街頭設施(100)例如為聲障(200)、防撞護欄(202 )、 隧道墻(64)、路標、交通信息系統(204)、路燈(201)或紅綠燈(203 )。
18. 根據權利要求17所述的粒子捕獲裝置(30)，還包括第二物體(20)，其中所述 第二物體(20)的所述表面(10)是接地的，并且其中所述表面(10)優選是電線、金 屬絲網、天線或針狀物的表面。
19. 根據權利要求14-18中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30),其中所述電場的范 圍為0.2-50kV/m。
20. 根據權利要求14-19中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30),其中所述帶電表面 包括導電材料的表面，并且其中所述導電材料包括具有至少O.Olm2、優選至少0.11112的 表面的金屬板。
21. 根據權利要求14-20中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30),其中所述帶電表面 包括具有l.l(T9am (在2(TC下)或更小的電阻系數的導電材料的表面。
22. 根據權利要求14-21中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30)，還包括吸附劑(22)， 所述吸附劑(22)被設置來收集至少一部分煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子。
23. 根據權利要求14-22中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30),其中將所述表面 (10)相對于所述地面表面的法線的角度設置為大于0°且小于90。的角。
24. 根據權利要求14-23中任意一項所述的粒子捕獲裝置(30),其中所述發電機 (11 )被設置來施加l-50kV的電壓。
25. 包括帶電表面(10)的粒子捕獲裝置(30)的用途，所述粒子捕獲裝置(30) 被設置來產生靜電場(12)以收集污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子，其中所 述電場(12)至少為0.2kV/m。
26. 包括帶電表面(110)的粒子捕獲裝置(30)的用途，所述粒子捕獲裝置(30) 被設置來產生靜電場(12)以收集污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子，其中所 述電場(12 )至少為0.2kV/m。
27. 根據權利要求25和26中任意一項所述的用途，其中所述電場的范圍為0.2-50 kV/m。
28. 根據權利要求14-24中任意一項所述粒子捕獲裝置(30)的用途，用于在地理 物體上方收集污染空氣中的煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子中的一種或多種，所述地理物 體選自由公路(25)、空地和建成區所組成的組。
29. —種包括計算機可執行代碼的計算機程序產品，其中當其裝載在計算機上時， 為計算機提供控制功能，以控制選自由根據權利要求14-24中的任意一項的所述粒子捕 獲裝置的所述電場的大小和方向所組成的組中的一項或多項，作為選自由風速和方向、 濕度、污染濃度、交通流量、帶電表面的污染、和時間所組成的組中的一項或多項的函 數。
全文摘要
本發明提供了一種去除污染空氣中煤塵、細小的灰塵和廢氣粒子的方法，該方法包括提供具有帶電表面的粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置被設置來產生靜電場，其中該電場至少為0.2kV/m。本發明還提供了一種包括可以被充電的表面的粒子捕獲裝置，該粒子捕獲裝置還包括發電機，其被設置來對可以被充電的表面產生電荷并產生至少0.2kV/m的靜電場，其中該粒子捕獲裝置是包括街頭設施的物體的一部分或與其一體化。
文檔編號E01C1/00GK101437623SQ200780015838
公開日2009年5月20日 申請日期2007年3月2日 優先權日2006年3月2日
發明者威爾布羅杜薩·尼古拉斯·約翰尼斯·厄斯蒙, 約翰尼斯·科內尼斯·瑪麗亞·瑪麗尼森, 賴恩·安德烈·魯斯 申請人:代爾夫特科技大學