一种气体中污染物清洗净化装置的制造方法
一种气体中污染物清洗净化装置的制造方法
【专利说明】一种气体中污染物清洗净化装置
[0001]所属领域
[0002]本发明属于城市空气环境保护领域，特别是关于利用液体对包括颗粒物在内的气体中污染物的吸附、溶解以及与之发生化学反应的作用，通过将液体与室内外空气、或机动车尾气、或炉灶油烟、或烟草烟气等含有颗粒物的气体混合，用液体将包括颗粒物在内的污染物从气体中抓取分离从而获得治污减霾效果的一种气体中污染物清洗净化装置，它结构简单，造价低廉，可靠性高，环境适应性强，实施方式灵活多样，可广泛应用于城市室内外公共区域空气中颗粒物抑制、机动车尾气治理优化、炉灶油烟净化、室内空气净化、个人及居家雾霾防护以及烟草烟气净化等领域，还可以将其集成在垃圾箱(筒)、公交车站牌以及道路照明灯具等市政设施上以使原设施增添空气净化功能。
【背景技术】
[0003]城市空气环境日益恶化，不少城市已逼近不适宜人类居住的严重境地，治污减霾刻不容缓。工业排放、汽车尾气、扬尘以及各种形式的燃烧活动是城市空气污染的主要来源，主要污染物包括:粒径小于10微米的可吸入颗粒物PM10，粒径小于2.5微米的可入肺颗粒物，或称“细颗粒物”PM2.5，以及，氮氧化物和硫氧化物，其中，颗粒物，特别是可入肺的细颗粒物PM2.5的健康危害性和“杀伤力”更大，甚至于已经成为城市人群致病、致癌、致死的“元凶”之一，从而引发市民的焦虑、畏惧和心理恐慌，是当前空气污染治理的重点和关键。为积极应对日益严峻的空气环境形势，很多城市已经建立了空气质量实时监测报告体系，围绕城市空气环境污染和治理的应对方案和处置措施也层出不穷。
[0004]PM2.5主要来源于二次气溶胶，粒径小于头发丝的二十分之一，肉眼不可见，具有悬浮性，以普通滤纸或滤网很难有效滤除，因此，清除PM2.5并非易事。目前，在口罩、面罩等个人防护用品以及室内空气净化器等办公、居家场所的空气净化防护设备领域，广泛使用活性碳及纳米滤纸作为滤芯。
[0005]活性碳因富含孔隙结构，具有透气、透水性，加之碳元素具有极高稳定性，不易受侵蚀变质变形，因而长久以来都是很好的过滤防护材料。纳米滤纸是近年发展起来的一种新型过滤材料，由纳米纤维构成，其纤维之间的孔隙可以做到纳米级，能够在保证具有良好通透性的同时，有效阻隔过滤“细”和“极细”颗粒物，是性能优良的过滤材料。
[0006]使用活性碳及纳米滤纸制作口罩、面罩以及空气净化装置，可以根据过滤程度设计或要求灵活控制碳层厚度及滤纸层数，达到有效滤除气体中颗粒物的功效。有的设备及装置中甚至既使用纳米滤纸，同时还使用活性碳，以实现极佳的过滤净化效果，特别是对普通过滤材料如棉布、罗网无法有效滤除的粒径小于2.5微米的细颗粒物PM2.5，活性碳和纳米滤纸正可以大展其才、大获其用，发挥不可替代的重要作用。
[0007]但是，以活性碳和纳米滤纸滤除气体中颗粒物也有其局限和缺点:一是为了能有效过滤细颗粒物，需要滤芯的孔隙极其细密，而这会形成较大气阻，对气流的通过构成严重阻滞，虽然，持续工作能够得以维系，但以活性碳或滤纸作为滤芯，并不适宜于要求快速、大流量净化气体的场合。例如:用作城市室外开放空间的空气净化，因为会显得速度缓慢且力不从心；用作机动车尾气颗粒物净化，会造成排气不畅，严重制约机动车动力性能。二是活性碳及纳米滤纸做成的滤芯具有污染物累积不可自动清除、不可重复利用的“一次性”或“一过性”:首次使用的初始状态滤芯，透气性和过滤效果都是最佳，随着颗粒污染物的附着和累积，透气孔隙或网眼会受到堵塞，造成透气性逐渐变差，过滤能力逐渐衰减以至于最终丧失，特别是在颗粒污染物浓度较高的场合，这种“变差”和“衰减”会加速进行，使得活性碳及纳米滤纸做成的滤芯很快寿终，而想要清理沉积在活性碳孔隙或纳米滤纸网眼中的颗粒污染物，是一件比从空气中滤除颗粒污染物更困难的事情，无论使用气体或液体作为清理沉积物的介质，都会因为清理介质通过沉积层所覆盖的孔隙及网眼难度极高而使清理效果微乎其微，通常情况下，当滤芯的透气性变差，或者，过滤能力衰减到一定程度时，只有彻底更换滤芯。透气性及过滤能力随实用时长的增加而变差和衰减，以及需要对滤芯整体频繁进行更换，是应用活性碳和纳米滤纸净化气体的固有局限和弊端。三是能够滤除细颗粒物的活性碳和纳米滤纸通常都具有制造工艺复杂、生产成本昂贵的特点，对所制成的整机而言，滤芯甚至占到总成本的一半左右，频繁更换滤芯成为无可避免且必须承受的使用代价。初始购置费用高、使用维护代价大，使基于活性碳和纳米滤纸的空气净化装置难于尽速普及推广，只能是富有群体的专享。四是基于活性碳及纳米滤纸的空气净化装置，其滤芯的洁净程度、有效程度以及由此决定的整机净化空气的实时状态和效果难以为普通用户直观了解和知晓，在经历一个实用时段后，滤芯是否仍具有滤除净化功能以及有多大的滤除净化效果，成为普通用户难以界定和明确的疑虑，无论设备上设置有多么“先进”“高级”、多么有“科技含量”的显示指示装置，那都是间接的检测和呈现，都有可能“失真”，存在着为不良厂商利用、弄虚作假以蒙蔽和欺骗普通消费者的可能性，如果这种情况出现，那么，相应的设备和装置就只是用户的一种心理安慰，而并非实实在在具有净化空气中颗粒物的实际功效。
[0008]难道，让城市的人们呼吸到洁净的(退一万步讲，无害的)空气就这么难吗？就必须付出高昂的成本和巨大的代价，甚至还要千方百计免除受蒙蔽、受欺骗的可能性吗？有没有结构简单、成本低廉、可靠有效的空气净化方案？这正是本发明试图回答和解决的问题。
[0009]我们想到了大自然净化空气的方式:“风”和“雨”。每当雨过天晴，我们就能看到蓝天白云，呼吸到清新空气，心情畅悦，一片朗阔气象，绝然不同于雾霾笼罩下，终日灰蒙蒙、阴沉沉、令人窒息的抑郁情境。这铁一样的事实向我们表明，雨，具有涤荡天地、清污去霾的强大能力。每当重霾压头之际，我们总渴望“老天爷”能大发慈悲，刮起大风、下起大雨，将这浊气毒霾清洗干净。但是，天意难测，更难控！随时随地刮风下雨还远在人类对大自然的操控能力之外，每当起雾成霾之后，人们能做的，似乎只有煎熬等待，等待“老天” “发威”，将雾霾移除。一次次等待，可雾霾天的风雨却总是不急不躁、珊珊迟来，而我们却只能在等待中深受雾霾毒害。
[0010]虽然自然的风雨只能等待，而人工造风、人工降雨却完全能够在人的控制下、按照人的主观意志实现。这里所说的人工风雨，并非以天空有适宜降雨云团为前提条件的人工增雨或者人工干预天气，而是指在一个更小的局部范围内实现的人工风雨。我们可以人工制成一个气体管道，以风机驱动形成气流风洞，在气流路径上，可以通过喷头喷出水滴水雾，实现对气流的人工“降雨”。由于水滴表面的液面张力具有物理吸附作用，可以对气流中的颗粒物形成“抓取”和“携带”，从而使颗粒物离开气体而被液态水“带走”。凡是粒径小于水滴粒径的颗粒物，在与水滴接触时，都能被水滴吸附“俘获”;水还有溶解作用，亲水颗粒物会被溶解到水中形成水溶液，而只要是能溶于水的颗粒物，都会按照其物质的水溶性，不同程度地溶解于水中，从而被水“携带”，如果认为纯水的溶解效果不是最佳，还可以通过向水中添加其他物质、形成水溶液，以增大对各种颗粒物的溶解度；水中添加其他物质形成水溶液，还可以与气体中污染物发生化学反应，通过化学反应生成新物质，新物质或者具有无害性，或者能溶于水中，达成被水溶液“携带”的结果。总之，通过水或水溶液的吸附、溶解和化学发应作用，使气体中颗粒物被水或水溶液“携带”、从而离开气体，即可实现减少气体中颗粒物、净化气体、进而治污减霾的效用。
[0011]这样的人工“风雨”装置，能够对气体中颗粒物起到清洗净化作用，当气体源源不断通过气体管道、受到水或水溶液的洗礼，就相当于这些气体经历了自然界的雨水冲洗一样，并且，由于这里的“雨”系人工造成，其成份可以人为控制，清洗效果完全可以优于自然雨水。当有1000立方米的气体经过冲洗，就相当于1000立方米的空间区域经历了 “下雨”的过程；当有10000立方米的气体经过冲洗，就相当于10000立方米的空间区域经历了“下雨”的过程；当这样的人工“风雨”装置遍及城市大街小巷，成为一种标准的市政设施并同时开启后，就相当于整座城市在经历下雨的过程，城市空气质量便可在人的主管控制下，按照人的意图得到净化和优化。
[0012]这样的人工“风雨”装置的原理可以被广泛应用于需要清洗净化气体中有害成分及颗粒物的各种场合和环境。例如:将之小型化，安装于机动车尾气管上，即可对机动车尾气进行清洗净化；将其安装于墙壁，让其气体管道连通室内空间与室外空间，即可净化进入室内的空气，若单纯应用于室内或车厢内，即可做成室内或车厢内空气净化器；而用于抽油烟机，则可对炉灶烹饪油烟进行净化；若将这样的人工“风雨”装置进一步微型化，制成口罩或面罩，则可以对吸入和呼出的气体进行清洗净化；若应用于烟斗，则可以对烟草烟气进行清洗净化。总之，这一原理适用于需要进行气体中有害成份及颗粒物去除净化的几乎所有应用场合，可大可小、可简可繁，是治理气体污染的有效方案。
[0013]本发明在人造“风雨”思想原理指导下形成的气体清洗净化装置，能够克服基于活性碳和/或纳米滤纸作为滤芯制成的空气净化器所具有的所有局限和缺点。首先，液体以喷雾形式与气体管道中的气流混合，对气流的阻滞作用非常有限，气体管道的通透性受液体颗粒影响较小，可以大气流、满负荷工作，因此，本发明适用于大空间或开放空间的空气净化，或者，实用中需要有大气流通过的应用场合，特别适用于市政、广场、地铁及地下通道的通送风系统等场合和环境。其次，以水或其他液体作为气体清洗净化介质，虽然随着液体的变“脏”变“浑”，以及，液体中所含有的“净化物质”(指对气体中有害成分及颗粒物进行溶解和/或与有害成分及颗粒物发生化学反应的物质)的消耗，净化力度和效率会有一定的减弱，但是，只要液体颗粒表面的物理吸附作用尚存，其对气体中颗粒物的净化作用就存在，这样的“减弱”比起活性碳及纳米滤纸由于颗粒污染物封堵透气孔隙或网眼而造成的透气性变差及滤除能力衰减的“恶性循环”及加速恶化，要温和且缓慢得多，并且，即便液体的净化能力出现减弱，对气体管道的通透性却并无显著影响；由于液体通过循环往复清洗净化气体中污染物，通过加注或更换液体都可以改善其净化能力，换回的变“脏”的水或其他液体也易于净化处理后再次应用于气体清洗净化，如果不想这么麻烦，还可以直接将这样的“脏”水或其他液体利用掉，如将“脏”水当作肥料浇树浇花，可见，并不存在活性碳和纳米滤纸那样的滤芯“一次性”或“一过性”使用后即行“报废”的问题。第三，本发明使用水或水溶液或其他液体作为气体清洗净化介质，其本身极易获得且成本低廉，向水中添加物质兑成水溶液或使用其他液体无非是希望提高净化能力和效率，倘若因添加物或所述的其他液体成本偏高、不能接受，就可以放弃对较高净化效率的追求，而直接使用自来水作为净化介质，虽然效果未必最佳，但却能令使用及维护成本处于绝大多数用户可接受的廉价限度内。第四，本发明使用液体作 为气体清洗净化介质，只需留一个透光观测窗口，就可用肉眼直接观察到液体介质的性状变化，从而直观获知装置清洗净化气体的有效性，若发现液体变“浑”变“脏”的程度已比较严重，即可及时更换，这种可以不用借助任何检测仪器设备即可判明洁净力是否有效的特性，是基于活性碳及纳米滤纸的气体净化方案难于做到的。
[0014]综上所述，运用人造“风雨”，以人造“雨”清洗净化人造“风”的思想、原理和应用方案，易于实现、结构简单、成本低廉、可靠有效，【具体实施方式】灵活多样，具有广泛适用性，其装置可大可小、可简可繁，可广泛应用于市政、工厂、居家空气净化，机动车尾气和炉灶烹饪油烟净化，以及个人空气污染防护用品等诸多领域，是全社会治污减霾、优化城市人居环境空气质量的强大和有力“武器”。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是这样实现的，一种气体中污染物清洗净化装置，它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于:液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。
[0016]所述液体容器始终保持贮存有内容液体的状态并且是其内容液体循环行进的离开处和回归处，在所述液体循环行进的通路中，至少存在喷头和回归通路，液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并与经由所述气体管道的气流混合，再经由所述回归通路回到所述液体容器中，离散颗粒状液体通过对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应，使污染物离开所在气体而被“携带”进入到液体中，从而减少气体中污染物，实现对气体的“清洗”和“净化”，所述的气体中污染物是指气体中所含的颗粒物和/或其他有害成份。
[0017]所述气体管道与机动车发动机废气口相通，所述的气体管道中的气流是机动车发动机所排放的废气。
[0018]所述气体管道是“一”字形，或是“Z”字形，或是“S”形，或是“V”形，或是“U”形，或是“ L”形,或是螺旋形。
[0019]所述喷头是具有完整机械边界且能够形成单独喷出中心的单个喷头，或是多个单独喷头构成的组合体，多个单独喷头环绕所述气体管道排列，或是沿所述气体管道长度方向排列，或是前述两种排列方式的任意叠加。
[0020]所述液体容器可以被添加进碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。
[0021]所述的经由气体管道的气流是借助风机形成的，所述风机的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。
[0022]所述液体容器中的液体与液体泵相通，借助液体泵驱使液体经由所述喷头带压喷出，所述液体泵的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。
[0023]所述液体容器中的内容液体在首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在百分之三十以上。
[0024]所述喷头所喷出的离散颗粒状液体中，包括粒径大于10微米的液体颗粒。
[0025]本发明应用气、液混合原理，利用液体的吸附、溶解和化学反应作用，实现对气体中污染物的清洗净化。所述液体容器中的液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并混入经由所述气体管道的气流中，再经由所述回归通路回到所述液体容器，由于这部分液体“携带” 了原本存在于气体中的污染物，其性状较与气流混合前会发生改变，回到液体容器并汇入液体容器中剩余的液体中，会导致液体容器中液体整体的性状也发生改变，但只要所述液体容器中的液体对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应的作用依然存在，液体对污染物的“携带”作用就存在，就可以再次经由所述喷头喷出，从而使液体在其行进通路中的循环往复及其对气体的清洗净化作用得以持续。
[0026]所述液体容器设置有加注口和排放口，分别用以加注和排放液体，加注口和排放口是分别独立的端口，或是同一端口既用作加注口又用作排放口。所述液体容器上设有透光观察装置，透过该装置可以直观看到液体容器中液体的性状，所述透光观察装置可以是设在液体容器上的透光窗口，或是与液体容器连通的透光管。所述液体容器内容液体的透光度可以被检测和报告，检测报告装置是一个光电检测电路，它包括发光装置和测光装置，光线穿过所述液体容器内容液体的局部，用以获得液体透光度数值，该光电检测电路还包括显示和/或声音输出装置，用以报告检测结果。所述的液体容器内容液体透光度检测报告装置以液体容器中的液体首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态下的液体透光度作为参考，当液体透光度实时检测数值低于初始透光度数值的30%时，即发出告警，提示更换液体容器中的液体。
[0027]所述液体泵有两类，或是两个工作状态，差别是施加给喷头的带压液体的压力不同。所述喷头有两类，或是有两个工作状态，差别是所喷出离散颗粒状液体的平均粒径大小不同。所述喷头所喷出的液体是在重力作用下自然回流到所述液体容器中的。
[0028]所述气体管道在机动车车厢内，或是在车外空气进入车厢内空间的进气通道上，用以对机动车车厢内的空气进行清洗净化。所述气体管道是市政路灯的灯杆，或是交通信号灯的支撑杆，或是市政道路垃圾回收器具的组成部件，或是风力发电装置的组成部件。所述气体管道是抽油烟机的油烟管道，或是空调器室内机的进风管。所述气体管道是口罩或面罩的气流进出管，或是烟斗的烟草烟气通过管。
[0029]本发明一种气体中污染物清洗净化装置，利用了人工“风”、“雨”混合去除气体中颗粒物及其他有害成份的原理，在装置上，至少包括气体管道、液体容器以及喷头，液体经由喷头被喷出成离散颗粒状，与经由气体管道的气流混合，混合位置在经由气体管道的气流路径上，可以在气体管道内，也可以在气流入口外，还可以在气流出口外，分别对应着气流正在通过气体管道、即将进入气体管道和离开气体管道后三种情况。通过液体的吸附、溶解以及化学反应作用，将气体中颗粒物“捕获”或“容纳”，携带气体中污染物的液体随后离开气体，回到液体容器，完成一次循环，这样的循环持续进行，液体不断经由喷头喷出，在与气体混合后又不断经由回归通道返回，构成循环往复。在液体循环往复的过程中，会有一小部分在与气体混合过程中发生汽化或因受气流吹动而被气流带走、随气流离开，不能再回到液体容器，但绝大部分与气体混合的液体还是能够回到液体容器中，参与接下来的循环。液体被气流“吹走”或带走离开，客观上会对气体产生加湿作用，即便离开，携带着污染物的液体仍然会在重力作用下较快沉降，而不会如包括细颗粒物PM2.5那样悬浮于气体中，只要能沉降，或者加速污染物的沉降过程，就能对气体产生净化作用，除非液体被汽化、具有了同PM2.5相同或更强的悬浮性，那么，这些液体的净化作用即行消失。持续循环往复的液体由于携带和/或容纳了气体中的污染物而越来越“脏”，而气体却得到了净化。逐渐变“脏”的液体，其透光性会变差，我们可以通过检测液体的透光性，当其低于一定限度，比如，达到液体首次与气体发生混合前的初始状态下的透光度的30%以下时，即可更换液体，以保证持续获得较好的清洗净化效果。
[0030]前面提到，与气体进行混合，从而“捕获”或“容纳”气体中所含污染物的液体颗粒中，有一部分会汽化并随气流逸出离去，不会再回到液体容器中。联想到一种喷水降温方案，即:使用高压水泵配合雾化喷头将水“粉碎”雾化成极细小颗粒，由于水的汽化过程会带走大量热量，从而获得显著降温效果。我们可以将本发明中液体颗粒被汽化并随气流逸出离去的现象过程加以“放大”利用，即:让混入经由气体管道的气流中超过50%的液体颗粒能够随气流离去并在气流中汽化，不再回到液体容器中，从而实现降低气流温度的效果，这一功用在气温较高时非常实用，换言之，可以将本发明装置用于气体降温。仅用于气体降温时，本发明所述喷头所喷出的离散颗粒液体在混入经由气体管道的气流中时，有超过一半的液体颗粒能够发生汽化，从而随气流离去，不能再回到液体容器中。当然，本发明装置也可以在对气体进行净化和降温两种功能状态之间进行切换，每种功能对应着相应的工作状态。实现此种功用，本发明装置的特征在于:所述喷头可以工作在两种工况下，两种工况可以同时并存，也可以在彼此之间进行切换，两种工况下，喷头所喷出的液体分别来自两个互相隔离的液体容器，一种工况下喷头所喷出的离散颗粒液体的平均粒径小于另一工况下的平均粒径。所述喷头的工况切换可以由同一喷头及其相应的同一施加液体压力的加压装置在状态切换开关的控制下通过改变喷头上的喷口大小、取得液体的容器以及所施加给喷头的液体压力来执行和实现，也可以由不同的喷头、分别向各喷头提供液体的不同的液体容器以及分别向各喷头施加液体压力的不同的加压装置在选择控制开关的控制下“此通彼断”或者“此断彼通”来执行和实现。平均粒径较小的工作状态下，喷头所喷出的混入经由气体管道气流的离散颗粒液体对所混入的气体实现降温作用，而平均粒径较大的工作状态下，喷头所喷出的混入经由气体管道气流的离散颗粒液体对所混入的气体实现净化作用。若“降温”和“净化”两种功能分别通过不同的喷头、不同的液体容器以及不同的向各喷头施给液体的加压装置来实现，盖言之，通过不同的液体通路来实现，则完全可以将两条通路同时开启，实现既降温又净化的双重功用。即:所述液体容器至少有两个互相隔绝的容器腔体，分别与不同的喷头相通，不同容器腔体中的液体都能够经由与之相通的喷头喷出成离散颗粒状，离散颗粒状液体都能与经由所述气体管道的气流混合，存在能使喷头所喷出液体回到至少一个容器腔体的通路，回来的液体能够被再次经由与该腔体相通的喷头喷出，同时，至少有一个容器腔体仅存在经由与之相通的喷头将内容液体喷出的通路，而完全阻断混入气流中的离散颗粒液体回到其腔体内，该容器腔体中的液体完全用于对经由所述气体管道的气流进行降温。所述喷头有两类，分别对应不同的抽取液体的容器，也分别对应不同的向各喷头施加液体压力的加压装置，两类喷头同时开启并分别工作在不同状态下，差别是所喷出离散颗粒状液体的平均粒径大小不同。
[0031 ] 气体中的污染物，被经由喷头所喷出的离散颗粒状液体吸附携带，并随液体颗粒一同回到液体容器中，若这些被液体颗粒带回液体容器的污染物不溶于液体容器的内容液体中，则会出现两种情况，一是飘浮于液体表面，二是沉淀于液体底部。基于此，为了确保向气体中混入液体颗粒能够获得良好的气体清洗净化效果，有必要采取措施保证经由喷头喷出的液体取自液体容器中液面与液底之间的中部位置，同时，为有效清除液体容器中从气体中带回来的污染物，有必要在液体容器中设置液面跟随装置，它可以是球状或是半球状或是扁平状的浮子，用以收集飘浮于液面的由来自气体中污染物集合形成的污染物浮层并将之排出至液体容器外，还可以在液体容器中液体底部设置清淤装置，用以收集沉淀于液体容器中液体底部的由来自气体中的污染物集合形成的污染物淤层并将其排出至液体容器外。液面跟随装置上设置有污染物浮层厚度自动检测装置，当检测到污染物浮层达到一定厚度时，即启动污染物浮层收集清理，这样 的自动检测装置可以是检测液面浮层透光性的光电检测装置，也可以是液面跟随装置浸入进液体的深度的检测限位装置，这种浸入深度检测限位装置的一种具体实现形式是液面跟随装置具有空腔，在距离腔底一定高度的腔壁上设有孔洞，当位于液面的污染物浮层表面升高至孔洞的高度时，即可自动流入该空腔内，从而被从空腔中排出。液体容器中液体底部的清淤装置受控于淤层厚度自动检测装置，当检测到污染物淤层达到一定厚度时，即启动污染物淤层收集清理，这样的自动检测装置可以是检测淤层透光性的光电检测装置，也可以是检测因淤层厚度变化而导致有关电磁量改变的装置，例如，将淤层作为电容器极间介质，淤层厚度改变将影响电容值随之改变，或是将淤层作为磁通路上预留空隙的填充物，淤层厚度改变将使磁阻发生改变，等等。将以上特征表述为:本发明所述液体容器内设置有液面跟随装置，其不仅能飘浮于液面并跟随液面的升降移动，还具有液面飘浮物收集清理功能，用于净化液体容器的内容液体；本发明所述液体容器内设置有液底淤积物收集清理装置，其能够检测液底淤积物并将其清理排出至液体容器外；本发明所述喷头所喷出的液体来自于液体容器内容液体的液面与液底之间距离液面及液底的距离均大于I厘米的位置。
【附图说明】
[0032]附图1是本发明实施例1系统结构示意图；
[0033]附图2是本发明实施例2系统结构示意图；
[0034]附图3是本发明实施例3系统结构示意图；
[0035]附图4是本发明实施例4系统结构示意图；
[0036]附图5是本发明实施例5系统结构示意图；
[0037]附图6是本发明实施例6系统结构示意图；
[0038]附图7是本发明实施例7系统结构正视局部示意图；
[0039]附图8是本发明实施例7系统结构右视局部示意图；
[0040]附图9是本发明实施例8系统结构示意图；
[0041]附图10是本发明实施例9系统结构示意图。
[0042]图中:1、气体管道；2、液体容器；3、喷头；4、电动风机；5、液体泵；6、连接管道；7、连通气体管道与液体容器的液体回流口 ；8、液体加注口 ；9、液体排放口 ； 10、液体容器透光观察窗；11、液面跟随装置；12、清淤装置；13、液体给出口 ；14、给液软管；15、排污软管；16、限位支撑杆；17、降温喷头；18、高压液体泵；19、清洁水容器；20、降温连通管道；21、垃圾箱(筒)；22、路灯横杆；23、路灯灯头；24、公交站牌；25、机动车内燃发动机；26、机动车排气管；27、机动车发动机废气排出口 ；28、抽油烟机油烟管道；29、抽油烟机风机；30、抽油烟机壳体；31、抽油烟机排放口 ；32、截取局部示意线；33、空调器室内机进风管道；34、空调器室内机进风管道正面倾斜底部；35、空调器室内机壳体；36、空调器室内机出风口 ；37、烟斗烟气管道；38、烟斗插烟口 ；39、烟斗烟嘴；40、电池；41、电池电极；42、旋转阀门；43、阀门及电源开关；44、液体泵电源连接线；45、口罩悬挂带；46、口罩覆盖面；47、液体挡板；48、角度阻通装置；49、口罩通气管道；50、电源开关。
【具体实施方式】
[0043]如图所示，图1是本发明实施例1的系统结构示意图，实施例1是本发明应用于市政道路、广场、集市等场合针对开放空间空气净化的【具体实施方式】。气体管道I整体呈“V”字形，通过气流的有效截面直径在20毫米至5000毫米之间。在气体管道I的一个端口内部附近安装有电动风机4，用以产生经由气体管道I的气流，气流方向可以是从距电动风机4较近的气体管道I的端口至距其较远的气体管道端口，也可以相反。“V”字形气体管道I承载在液体容器2上方，在气体管道I的底部存在低洼处，其上设有供液体从气体管道回到液体容器的连通气体管道与液体容器的液体回流口 7，连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与液体容器2内腔相通。液体容器2的容积在20毫升至5000升之间，其内容液体以质量计，含水量在30%至100%之间。液体容器2上部设有液体加注口 8，下部设有液体排放口 9，液体容器2侧壁的中偏下部设有液体给出口 13，它通过连接管道6与液体泵5的入口相通，连接管道6是由管道、管件(例如:弯头、接头、三通、活接等)以及阀门等组件构成的管道连接系统，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，喷头3可以在气体管道I内，也可以在气体管道I的管壁上，还可以在气体管道I外，它能够向经由气体管道的气流喷出离散颗粒状液体，这些液体由液体泵5施给喷头3并带有压力。由喷头喷出的离散颗粒液体进入经由气体管道I的气流中并与之混合，用以对气流中的污染物进行吸附和/或溶解和/或与气流中的污染物发生化学反应。液体泵5可以是离心泵，也可以是潜入泵，可以在液体容器2外，也可以在液体容器2内。喷头3可以是具有机械件的单独性和机械边界的完整性且能够形成单独喷出中心的单个喷头，也可以是由多个单独喷头组合而成。多个喷头可以环绕气体管道I排列，也可以沿气体管道I长度方向排列，还可以是前述两种排列方式的任意叠加。连通喷头3与液体泵5出口的连接管道6可以在气体管道I内，也可以在气体管道I外，还可以在气体管道I的管壁上。喷头3所喷出的液体可以是液柱，也可以是离散颗粒状液体，还可以是液体气雾。喷出液柱对气体中包括颗粒物及其他有害成分的污染物的清洗净化效果较差，而液体气雾会随气流逸出离开，会造成液体的迅速流失，难于持久有效工作，可见，液柱及气雾均难以获得持续有效的清洗净化效果，只有将液体喷出成离散颗粒状且最好其中含有较多粒径大于10微米的液体颗粒，净化效果才会更优，液体的逸出离开及汽化损耗也才会更低，方能获得持续有效清洗净化的良好效果。在液体容器2内设有液面跟随装置11，它是一个底部呈盘状、内部有空腔、侧面有溢流口的扁平浮子，其底盘的低洼处与排污软管15连通，直通液体底部的排放管，排放管与液体排放口 9连通。当来自于气体中的污染物在液体容器内的液面漂浮、形成浮层且厚度达到溢流口的高度时，漂浮的污染物浮层即会流入液面跟随装置11的内腔中并汇集于其盘状底部的低凹处，再经由排污软管15和液体排放口 9排出至液体容器2外。液面跟随装置11的顶部设有一伸向液面下10毫米至20厘米的限位支撑杆16，它浸在液体中的一端与给液软管14的活动端连接，给液软管14的另一端固定连接于位于液体容器侧壁中下部的液体给出口 13，给液软管14的活动端能够确保液体泵5抽取的施加给喷头3的液体来自于液体容器2内液面下10毫米至20厘米处，从而确保取得较为清洁的液体，以实现对气体较好的清洁净化效果。液体容器2底部设有清淤装置12，它与液体排放口 9连通，其上设有淤层厚度自动检测装置，当淤层厚度达到一定限值，比如10毫米至50毫米时，即启动清淤装置12工作，将淤层通过液体排放口 9排出到液体容器2外。液体容器2的侧壁上留有液体容器透光观察窗10，用于以肉眼直观观察液体性状并判断是否应当更换液体。本实施例中也可以省去液面跟随装置11及清淤装置12，以简化结构，还可以增加液体容器2内液体透光度自动检测装置，当实时透光度低于液体首次与气体发生混合前的初始状态下透光度的30%时，即发出报警，提示及时更换液体。本实施例中，当电动风机4启动运转，气体管道I中即形成气流，同时，启动液体泵5工作，喷头3向经由气体管道I的气流中喷出离散颗粒状液体。喷头3的数量及排列，以能够使气体管道过流截面获得均匀的液体颗粒密度且液体颗粒所充斥的气流路径长度足够达到清洗净化气体中污染物的设定效果作为要求和依据。当含有颗粒物及其他有害成分的受污染气体中混入液体颗粒，液面张力会对颗粒污染物产生物理吸附作用，能够溶于液体的污染物则会溶入液体颗粒，能够与液体颗粒发生化学反应的污染物则会发生化学反应并生成新物质，新物质要么无害，要么易溶于液体容器内容液体，要么不易随经由气体管道的气流挥发或汽化，所述的吸附、溶解及化学反应都会使气体中污染物被液体颗粒捕获、携带，离开气体并随液体回到液体容器2中，从而使气体中污染物得到清洗净化。本实施例的特点是气体管道送风量大，对气体清洗净化的速度快、效率高，因此，特别适用于城市开放空间处于空气中、重度以上污染时的治污减霾用途，当然，也可以将之小型化，应用于居家、厂矿、车间、候车室、楼宇中央空调等室内空气净化场合。
[0044]如图2所示，图2是本发明实施例2的系统结构示意图，实施例2是本发明用于清洗净化气体的同时，还对气体实施降温的一种具体应用形式。气体管道I整体呈“一”字形，其入口内部附近设有电动风机4，用以产生经由气体管道I的气流，气流方向可以从左至右，也可以从右至左。气体管道I的底部存在低洼处，该低洼处形成一个有外螺纹的端口，液体容器2在该低洼处下方，并通过内螺纹与前述低洼处的外螺纹构成螺纹连接。在液体容器2与低洼处的连接端口处设有连通气体管道与液体容器的液体回流口 7。液体容器2具有透光的容器壁或外壳，便于肉眼直观观察其内容液体性状。液体容器2内设有浸入式液体泵5，它能够从所浸在的液体中抽取液体并带压给出，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，连接管道6经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7并在该回流口获得连接支撑，当将液体容器2与气体管道I相连接的螺纹松开、使液体容器2脱离气体管道I后，液体泵5能保持连接支撑在气体管道I上，从而便于更换液体容器2的内容液体，这种情况下，液体容器2的液体加注口与排放口共用同一端口。清洁水容器19中盛放洁净水，用于对气体进行喷雾降温，它通过螺纹端口连接在气体管道I的下方，高压液体泵18在清洁水容器19内，清洁水容器19的容器壁或外壳可以是透光材料制成，以便于用肉眼直观观测剩余洁净水量并及时补充。高压液体泵18通过降温连通管道20与降温喷头17连通，降温连通管道20连接支撑在气体管道I与清洁水容器19的连接端口上，该连接端口对气体管道I中的液体向清洁水容器19的回流保持封闭与隔绝，使得清洁水容器19所盛装的洁净水仅能单向经由降温喷头17喷入到气体管道I中，而不会允许气体管道I中的液体以任何方式回到清洁水容器19内，以确保降温水的洁净性。经由降温喷头17喷出的洁净水，即便有一部分并未随气流离去，而是存在于气体管道I内，那么，这些水也只能经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7回流到液体容器2中。高压液体泵18向降温喷头17施加IMPa至10MPa(兆帕)的压强，使降温喷头17将洁净水喷出成0.1至10微米的水颗粒，混入经由气体管道I的气流中，细小的水颗粒会增大气流湿度并在气流中发生汽化，从而使气流温度迅速降低，达到对气流降温的效果。喷头3所喷出的液体颗粒用于净化气流，降温喷头17所喷出的水雾用于降低气流温度，从而使本实施例具备净化兼降温的双重功用，并且，通过设置控制开关，还能在单独开启净化功能、单独开启降温功能以及同时开启净化和降温双重功能中方便实施选择和控制。电动风机4、液体泵5以及高压水泵18共用同一电源供电，该电源可以是市电电源，也可以是发电机电源，还可以是电池或电瓶等储电式电源。本实施例适用于居室、办公室 、公交车厢及其他车厢内以及各类型场馆、候车厅、会议室等既需要净化空气又在高温季节或高温时段需要降温的封闭或半封闭空间场合，也可以将之大型化，应用于车站、广场、码头等开放空间场合。
[0045]如图3所示，图3是本发明实施例3的系统结构示意图，实施例3将市政道路常用的垃圾箱(筒)以及路灯与空气净化装置集合为一体，以完善并强化市政设施功能，节约资源和能源，是本发明应用于市政道路的一种配套设施集成式和集约化的【具体实施方式】。气体管道I整体呈“L”形，其“L”顶部通过路灯横杆22连接有路灯灯头23。在气体管道I的顶部附近位置设置有电动风机4，它可以产生自“L”竖直顶部至水平右端的气流，也可以是相反方向气流。“L”形气体管道承载在液体容器2的上方，并通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与液体容器2相通，液体容器2内部设置有浸入式液体泵5，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，喷头3可以是能够形成单独喷出中心的单独喷头，也可以是多个单独喷头构成的组合喷头，多个单独喷头可以沿气体管道I竖直方向管道段的长度方向排列，也可以沿其管道壁周向排列，还可以是前述两种排列方向的任意叠加。液体容器2的上部设有液体加注口 8，下部设有液体排放口 9，液体容器2的外壳中部设有液体容器透光观察窗10，在“L”形气体管道I的左侧，设置有垃圾箱(筒)21，从而使市政路灯、市政空气净化装置、市政垃圾箱或垃圾筒三者合为一体，成为多功能、多用途市政设施。空气净化装置由气体管道I和液体容器2两个主体及其附属装置构成，它与路灯共用同一电源；空气净化装置还与垃圾箱(筒)共用同一污水管道排污口。液体容器2中的内容液体，在首次与经由气体管道I的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在50%至90%之间，除水之外，还可以含有碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。当电动风机4启动运转、产生自“L”竖直顶部至水平右端的气流时，喷头3同时喷出离散颗粒液体混入其中，由于液体颗粒受气流吹动，先竖直向下运动，而下方正好有连通气体管道与液体容器的液体回流口 7用作液体回流，因而液体颗粒随气流回到液体容器2的比例较大，而沿“L”形气体管道I水平向右的管道段运动从而逸出离开气体管道的比例较小，可使液体损耗维持在较低水平。当然，由于汽化加湿而形成的液体损耗难以避免，经过一段时间使用后，液体容器2中的液体总量必然会因损耗而减少，但由于液体容器2体量可以做得比较大，比如容积可达到I至3立方米，因此，些微的液体损耗并不会妨碍空气净化装置的长期持续运行。当市政维护人员透过液体容器透光观察窗10观察到液体容器2的内容液体颜色变“黑”变“脏”到一定程度时，可以开启液体排放口 9排出“脏水”，而从液体加注口 8重新加入清洁液体，实现对液体的更换；这种“液体更换”也可以定期进行，比如定期(每隔3至5天，或者，夏季每I至3天，冬季每7至15天)用洒水罐车装载空气净化液体，对道路边的空气净化装置液体容器内容液体进行统一更换。为了减轻人工工作量，也可以在液体容器2上设置内容液体透光度自动检测装置，它可以是一个电一光检测电路，包括发光电路和测光电路，当发现实时检测的液体透光度与液体容器2中的内容液体在首次与经由气体管道I的气流发生混合前的初始状态下的透光度相比较，低于初始透光度的30%时，可以自动切断电动风机4及液体泵5的电源，使空气净化装置停止工作并自动发出报警信息，以提示更换液体。如果有市政供水管道与液体加注口 8相连，同时,有市政排污管道与液体排放口 9相连,并且,液体加注口 8和液体排放口 9均设有电控阀门，在此条件下，也可以通过透光度自动检测装置控制液体排放口 9阀门开启，自动排污，待排净后再控制液体加注口 8阀门开启，自动加注，从而实现液体更换的完全自动化和智能化。本实施例适合作为多功能市政设施应用于市政道路、广场、居民小区等空间开放的场合，由于电动风机4和液体泵5的动作完全受控，空气净化功能与照明功能的选择也可以借助电控设备自动实施，可以灵活机动有选择性地启用或关断，从而使市政管理部门获得在空气污染较重时段或不利于空气污染物扩散气象条件下灵活机动抵御雾霾的“武器”和“手段”。如果将本实施例中的各个装置微型化，可以做成将台灯、垃圾盒与微型空气净化装置合为一体的可放置于室内桌面或台面的家用设备，台灯对应图中的路灯灯头23，垃圾盒对应图中的垃圾箱(筒)21，这样的家用多功能空气净化器具有较强的新颖性和实用性。
[0046]如图4所示，图4是本发明实施例4的系统结构示意图。实施例4是将本发明气体中污染物清洗净化装置用于城市公交站点的【具体实施方式】。公交站牌24与气体管道I以及液体容器2合为一体，气体管道I整体呈“Z”字形，“Z”字形气体管道I高处的端口用于进气，而低处的端口则用于出气，设置于气体管道I进气口的电动风机4用于产生气流，液体容器2在气体管道I下方，通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与气体管道I相通，液体容器2上设有液体加注口 8、液体排放口 9和液体容器透光观察窗10，液体容器2内设有潜入式液体泵5，它通过连接管道6与喷头3连通，液体容器2中贮存有氢氧化钠水溶液，经喷头3喷出成离散颗粒状之后，在重力作用下能够回到液体容器2，喷头3是沿气体管道I长度方向排列的多个单个喷头组成的喷头系统。本实施例与实施例1、实施例3原理相通、功用相同、工作过程类似，不再赘述。本实施例应用于公交站点，由于此类位置人员相对密集且人流量大，因此对于保障市民身体健康具有积极意义。
[0047]如图5所示，图5是本发明实施例5的系统结构示意图。实施例5是本发明用于内燃式机动车或者内燃式发动机尾气净化治理的一种【具体实施方式】。机动车内燃发动机25的机动车发动机废气排出口 27与机动车排气管26相通，机动车排气管26整体呈“S”形，其下部设有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与机动车排气管26的内腔相通，液体容器2主体与机动车排气管26固定连接，其朝向机动车尾部的侧板具有可拆装性，使用机螺丝或弹簧勾卡连接，以利于更换液体及清洗液体容器2内部，或者，在液体容器2上设有液体加注口和排放口，以利于液体更换。液体容器2内部设有浸入式液体泵5，它使用机动车电瓶供电，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通，喷头3在机动车排气管26内部，由多个单独喷头构成，分别朝向两个以上的方向，以使所喷出液体能够与发动机废气充分混合。机动车排气管26可以是在机动车已有排气管的末端延伸出来的一段管道，目的是保留已有排气管所采取的发动机废气处理措施以及所具有的抑制噪音功能，延伸出一段尾气管道是为了增加对机动车尾气的清洗净化功能。机动车被认为是制造包括主要颗粒污染物PM2.5在内的空气污染物的重要“元凶”，它与其所处的外部环境之间存在紧密的气体循环交换，它从外部空间吸入空气，吸入的空气在燃烧室与燃料混合并进行燃烧，所产生的废气又再次排入外部环境，所吸入的空气可能已经含有颗粒物及其他污染物，燃烧中，一部分颗粒物及其他污染物可能消失，但随之又会产生出一些新的污染物，与原先就存在于空气中且未能因燃烧而消失的污染物一道排出，因此，对机动车尾气进行清洗净化，不仅是对机动车发动机由于高温燃烧所新产生的污染物进行抑除和减低，也包括着对机动车周遭环境空气中污染物的清理和整治，是极端重要的空气治污减霾措施。本实施例中，用于清洗机动车尾气污染物的液体需要特殊调配，可以在水中加入乙酸，或是洗洁精，以强化对亲油性污染物的溶解和滤除。液体容器2中的液体如果需要频繁补充或更换，会比较麻烦，难于向车主及机动车驾驶人员推广，因此，需要使液体容器2中的液体具有较高的抗损耗性，即尽量减少因挥发、汽化所造成的液体损耗。经过循环往复对机动车尾气进行清洗净化后，液体容器2中的液体成份、性状会发生巨大变化，这些混入了机动车尾气污染物的“溶液”并不适合随意排放或处置，而应由专业机构统一回收、统一处理和利用，可以将这一工作指定给石化公司的加油站来实施和执行，在加油的时候，对液体容器2中的尾气清洗净化液体进行回收和更换。大多数车主或驾驶人员会因为感觉麻烦而不愿使用尾气清洗净化装置，这就如同只想享有权利，而不愿承担义务一样的“自私”，或者，就象只想消费环境，而不愿保护环境一样的“无理”。因此，推动机动车普遍采用尾气清洗净化装置只能通过行政或法律强制的途径进行推动，有关部门，特别是交警和交通管理部门应该采取强力且切实可行的措施，如:将加装尾气清洗净化装置作为年度车检的必要条件，方可使这一重要措施能够真正发挥出保护城市空气环境质量的重要作用和价值。
[0048]如图6所示，图6是本发明实施例6的系统结构示意图。实施例6是本发明应用于炉灶抽油烟机油烟清洗净化的一种【具体实施方式】。在抽油烟机壳体30内，抽油烟机风机29吸入下方升腾而起的炉灶烹饪油烟，将之送入抽油烟机油烟管道28中形成油烟气流，最终经抽油烟机排放口 31排出，抽油烟机油烟管道28整体呈“S”形，也可以是螺旋形，在其水平低凹拐弯处的下方设置有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口7与抽油烟机油烟管道28内腔相通，液体容器2中设有液体泵5，与抽油烟机风机29共用同一电源，同时开启、同时关断，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通。当油烟经由抽油烟机油烟管道28时，喷头3喷出离散颗粒液体与之混合，对其中的油烟颗粒及其他污染物进行吸附和/或溶解和/或与油烟颗粒及其他污染物发生化学反应，形成对油烟颗粒和其他污染物的“携带”，之后，携带着油烟颗粒和其他污染物的液体经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7回到液体容器2中，液体不断循环往复，对源源不断进入抽油烟机油烟管道28的油烟气流进行清洗净化。液体容器2中用于“携带”油烟的液体，应当具有亲油性和低挥发性，最简单的方案就是在水中兑入洗洁精，构成油烟清洗液。本实施例是本发明非常具体的一种应用形式，由于炉灶油烟产生于千家万户，也是造成城市空气污染的重要原因，因此，增加油烟气体清洗净化功能的抽油烟机，即本实施例，对于城市空气环境保护也具有重大的积极意义。
[0049]如图7和图8所示，图7是本发明实施例7的系统结构正视局部示意图，图8是本发明实施例7的系统结构右视局部示意图，图7和图8结合起来，共同示意本发明实施例7的系统结构。实施例7是本发明应用于空调器室内机、用于对进入空调器的室内空气进行清洗净化，进而对整体室内空气进行清洗净化的一种【具体实施方式】。空调器室内机的进气口通常设置在空调器室内机壳体35的上部，空调器室内机出风口 36在空调器室内机壳体35的前下部。设置侧面截面为“S”形的空调器室内机进风管道33与空调器室内机进气口相对且相通(见图8)，该空调器室内机进风管道33的正面宽度与空调器室内机正面宽度相同(参见图7)，在空调器室内机进风管道33的正面水平底部低洼处、侧面水平低凹拐弯处的下方设置有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与空调器室内机进风管道33内腔相通，液体容器2中设有液体泵5，与空调器共用同一电源，同时开启、同时关断，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通。连接管道6可以 是单纯的管道，也可以是包括管道、管件以及阀门等在内的管道连接系统，其中，管件可以是构建管道系统所需的接头、弯头、三通、活接等等。连接管道6与液体泵5固定连接且连接支撑于空调器室内机进风管道33上，喷头3是沿空调器室内机进风管道33正面宽度方向排列分布的多个单独喷头，为了使喷入空调器室内机进风管道33中的液体能够在重力作用下顺利回流汇集到液体容器2中，空调器室内机进风管道33具有空调器室内机进风管道正面倾斜底部34，液体容器2具有透光容器壁或外壳，并且，通过螺纹端口与空调器室内机进风管道正面倾斜底部34的低洼处连接。当松开螺纹口、卸下液体容器2后，液体泵5、连接管道6及喷头3均因为连接支撑于空调器室内机进风管道33上而固定不动，此时，可方便地更换液体容器2中的液体，更换后，可再次将液体容器2通过螺纹端口安装固定到空调器室内机进风管道正面倾斜底部34的低洼处。当空调器室内机的内置风机运转后，空调器室内机进风管道33中即会产生气流，同时，液体泵5通过连接管道6向呈一排分布的多个单独喷头3供给液体，经喷头3喷出成液体颗粒，与经由空调器室内机进风管道33的气流混合，通过液面张力的吸附、液体颗粒的溶解以及化学反应作用，携带气流中污染物在重力作用下滴落到空调器室内机进风管道正面倾斜底部34上，再沿该倾斜底部汇聚到连通气体管道与液体容器的液体回流口 7，最后回到液体容器2，形成液体循环往复的清洗净化与回流。本实施例是本发明具体应用形式之一，由于空调器应用于千家万户，因而，本实施例的推广，对于改善市民居家空气质量、进而优化城市人居空气环境具有重大而积极的意义。
[0050]如图9所示，图9是本发明实施例8系统结构示意图。实施例8是本发明应用于烟斗、用于减低烟草烟气颗粒物及其他有害成分对吸烟者的危害，同时也减小吸烟对城市空气环境所造成污染的一种【具体实施方式】。烟斗烟气管道37始于烟斗插烟口 38而终于烟斗烟嘴39，在烟斗插烟口 38和烟斗烟嘴39同时朝向上方的情况下，在烟斗底部连接有液体容器2，在液体容器2的底部或侧面连接有电池40，电池电极41通过液体泵电源连接线44连接到液体泵5上，用于向液体泵5供电，液体泵5在液体容器2内，通过连接管道6与喷头3连通，连接管道6固定连接在烟斗烟气管道37的管壁上，烟斗烟气管道37的内腔通过旋转阀门42与液体容器2相通，阀门及电源开关43设置在液体容器2的上缘外侧，用以控制旋转阀门42的通断以及液体泵5电源的通断。只有当阀门及电源开关43被拨转触碰到其边侧的限位开关时，液体泵5才能得电启动。液体泵5、旋转阀门42、阀门及电源开关43以及电池40均固定连接在液体容器2上，液体容器2通过螺纹端口与烟斗底部连接，在接上时，能够确保液体泵5的出口与连接管道6相对且连通，同时，旋转阀门42与烟斗烟气管道37内腔相对且连通。使用本实施例烟斗时，拨转阀门及电源开关43直至触碰到限位开关，此时，旋转阀门42开启，烟斗烟气管道37内腔与液体容器2相通，同时，液体泵5启动工作，通过喷头3向烟斗烟气管道37内腔喷出液体颗粒，液体容器2中的液体可以是水，也可以是醋，当吸烟使烟草烟气经由烟斗烟气管道37形成气流时，喷头3喷出的液体颗粒对烟气中颗粒物及其他有害物进行吸附、溶解，或与之发生化学反应，携带烟气污染物的液体颗粒可经由旋转阀门42回到液体容器2中，形成液体循环往复，从而减低烟气的毒性、降低其危害，达到减低对吸烟者的健康危害及减小对环境空气污染的目的。当吸烟结束时，拨转阀门及电源开关43复位，一方面关断液体泵5的电源，同时关断烟斗烟气管道37的内腔与液体容器2之间的通道，使液体容器2的液体不至于洒落或倒灌到烟斗内腔中。吸烟现象虽不被提倡，但却客观上大量存在，本实施例只是希望能提供一种方案或措施，以减低吸烟行为对吸烟者、对环境空气的危害。
[0051]如图10所示，图10是本发明实施例9系统结构示意图。实施例9是本发明应用于口罩、面罩等个人防护用品领域，用以减低佩带者所吸入空气中污染物含量的一种【具体实施方式】。口罩覆盖面46通常覆盖在口罩佩带者的口鼻部，其边缘连接有口罩悬挂带45，口罩覆盖面46 —般选取透气性较低的材质，其边缘应与人的面部有较好的贴合性，以减少从口罩面材及其边缘泄漏进佩带者口鼻的空气。口罩覆盖面46上开有一透气口，与口罩通气管道49相通，口罩通气管道49整体呈倒“L”形，其上有三个口，一个与环境空气相通，一个与口罩覆盖面46上所开的透气口相通，还有一个与液体容器2相通，三个口分别连接有一个角度阻通装置48，前两个设置在口罩通气管道49内部，最后一个设置在口罩通气管道49外部、液体容器2的内部，但连接支承在口罩通气管道49的管壁上。角度阻通装置48的外部是一个开有小口的球形网罩，网罩内中包裹有一实心球体，当球形网罩旋转处于一定的角度范围时，内中的实心球体即会堵闭外网罩上所开的小口，形成阻断，而当球形网罩的旋转姿态超出前述角度范围时，内中的实心球体即会松开外网罩上所开的小口，形成开通，使用这样的角度阻通装置48通常配合一个挡板来实现对流体的通断控制，也是为了防止佩戴面罩的人在面部有不同的倾仰角度时不至于泄漏出液体容器2中的液体。在口罩通气管道49与口罩覆盖面46连接处设有一开有孔洞的液体挡板47，该孔洞的尺寸大小与角度阻通装置48的球形网罩上的小口相等。液体容器2通过螺纹端口连接在口罩通气管道49的底部，只要拧开螺纹口，即可卸下液体容器2，可以方便地进行清洗或更换液体。液体容器2的底部或侧面连接有电池40，电池电极41通过液体泵电源连接线44与液体泵5连接，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，液体泵5固定连接在液体容器2内，液体泵电源连接线44的通断受控于电源开关50。当使用者带上口罩、面向前方，并开启电源开关50时，液体泵5即启动工作，将液体容器2中的液体带压施加给喷头3，被喷出成离散颗粒状，通过吸附、溶解、化学反应等“携带”作用，对口罩通气管道49内无论吸入还是呼出的气流都进行清洗净化，由于三个角度阻通装置48都处于开通状态，因而人的呼吸可以正常顺畅进行，喷出到口罩通气管道49内的液体也能经由位于口罩通气管道49外部、液体容器2内部的角度阻通装置48顺利回流到液体容器2内，形成液体的往复循环。当人低头到一定角度时，口罩通气管道49顶部与环境空气相通的角度阻通装置48会阻闭空气通道，人就会感到憋闷，因而会抬头复位，使角度阻通装置48恢复开通；当人仰头到一定角度时，口罩通气管道49与口罩覆盖面46连接处附近的角度阻通装置48就会阻闭空气通道，也会促使人复位姿势从而保持呼吸畅通。本实施例的口罩在不用时，应以口罩通气管道49在上而液体容器2在下的姿态放置，以免液体泄漏。本实施例中，也可以用与液体泵5转轴连接的机械发条来取代电池，用以向液体泵5提供动力。本实施例是制作防霾口罩的一种新方法，虽然有一定局限，比如:相较于纳米滤纸或活性碳滤芯的口罩，结构稍显复杂、对人的头部的倾仰角度也有一定限制，但本实施例的口罩也具有明显优势，比如:使用液体清洗净化空气，气流更通畅、液体的更换也更方便，同时，由于不仅只是对颗粒物起到过滤作用，还能够有效清除空气中其他非颗粒的有害物，因而净化更彻底、效果更全面，这些都是普通口罩难以比拟的优势。
【主权项】
1.一种气体中污染物清洗净化装置，它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于:液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。2.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器始终保持贮存有内容液体的状态并且是其内容液体循环行进的离开处和回归处，在所述液体循环行进的通路中，至少存在喷头和回归通路，液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并与经由所述气体管道的气流混合，再经由所述回归通路回到所述液体容器中，离散颗粒状液体通过对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应，使污染物离开所在气体而被“携带”进入到液体中，从而减少气体中污染物，实现对气体的“清洗”和“净化”，所述的气体中污染物是指气体中所含的颗粒物和/或其他有害成份。3.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述气体管道与机动车发动机废气口相通，所述的气体管道中的气流是机动车发动机所排放的废气。4.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述气体管道是“一”字形，或是“Z”字形，或是“S”形，或是“V”形，或是“U”形，或是“L”形，或是螺旋形。5.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述喷头是具有完整机械边界且能够形成单独喷出中心的单个喷头，或是多个单独喷头构成的组合体，多个单独喷头环绕所述气体管道排列，或是沿所述气体管道长度方向排列，或是前述两种排列方式的任意叠加。6.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器可以被添加进碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。7.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述的经由气体管道的气流是借助风机形成的，所述风机的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。8.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器中的液体与液体泵相通，借助液体泵驱使液体经由所述喷头带压喷出，所述液体泵的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。9.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器中的内容液体在首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在百分之三十以上。10.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述喷头所喷出的离散颗粒状液体中，包括粒径大于10微米的液体颗粒。
【专利摘要】本发明一种气体中污染物清洗净化装置，属城市空气环境保护领域，利用液体对包括颗粒物在内的气体中污染物的吸附、溶解以及与之发生化学反应的“携带”作用，将污染物从气体中抓取分离，从而获得治污减霾效果。它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于：液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。它结构简单，造价低廉，可靠性高，环境适应性强，实施方式灵活多样，可广泛应用于城市室内外公共区域空气中颗粒物抑制、机动车尾气治理优化以及为市政设施增添空气净化功能。
【IPC分类】B01D53/78, B01D47/06, B01D53/18
【公开号】CN104888556
【申请号】CN201410081285
【发明人】常涛涛
【申请人】常涛涛
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日
【专利说明】一种气体中污染物清洗净化装置
[0001]所属领域
[0002]本发明属于城市空气环境保护领域，特别是关于利用液体对包括颗粒物在内的气体中污染物的吸附、溶解以及与之发生化学反应的作用，通过将液体与室内外空气、或机动车尾气、或炉灶油烟、或烟草烟气等含有颗粒物的气体混合，用液体将包括颗粒物在内的污染物从气体中抓取分离从而获得治污减霾效果的一种气体中污染物清洗净化装置，它结构简单，造价低廉，可靠性高，环境适应性强，实施方式灵活多样，可广泛应用于城市室内外公共区域空气中颗粒物抑制、机动车尾气治理优化、炉灶油烟净化、室内空气净化、个人及居家雾霾防护以及烟草烟气净化等领域，还可以将其集成在垃圾箱(筒)、公交车站牌以及道路照明灯具等市政设施上以使原设施增添空气净化功能。
【背景技术】
[0003]城市空气环境日益恶化，不少城市已逼近不适宜人类居住的严重境地，治污减霾刻不容缓。工业排放、汽车尾气、扬尘以及各种形式的燃烧活动是城市空气污染的主要来源，主要污染物包括:粒径小于10微米的可吸入颗粒物PM10，粒径小于2.5微米的可入肺颗粒物，或称“细颗粒物”PM2.5，以及，氮氧化物和硫氧化物，其中，颗粒物，特别是可入肺的细颗粒物PM2.5的健康危害性和“杀伤力”更大，甚至于已经成为城市人群致病、致癌、致死的“元凶”之一，从而引发市民的焦虑、畏惧和心理恐慌，是当前空气污染治理的重点和关键。为积极应对日益严峻的空气环境形势，很多城市已经建立了空气质量实时监测报告体系，围绕城市空气环境污染和治理的应对方案和处置措施也层出不穷。
[0004]PM2.5主要来源于二次气溶胶，粒径小于头发丝的二十分之一，肉眼不可见，具有悬浮性，以普通滤纸或滤网很难有效滤除，因此，清除PM2.5并非易事。目前，在口罩、面罩等个人防护用品以及室内空气净化器等办公、居家场所的空气净化防护设备领域，广泛使用活性碳及纳米滤纸作为滤芯。
[0005]活性碳因富含孔隙结构，具有透气、透水性，加之碳元素具有极高稳定性，不易受侵蚀变质变形，因而长久以来都是很好的过滤防护材料。纳米滤纸是近年发展起来的一种新型过滤材料，由纳米纤维构成，其纤维之间的孔隙可以做到纳米级，能够在保证具有良好通透性的同时，有效阻隔过滤“细”和“极细”颗粒物，是性能优良的过滤材料。
[0006]使用活性碳及纳米滤纸制作口罩、面罩以及空气净化装置，可以根据过滤程度设计或要求灵活控制碳层厚度及滤纸层数，达到有效滤除气体中颗粒物的功效。有的设备及装置中甚至既使用纳米滤纸，同时还使用活性碳，以实现极佳的过滤净化效果，特别是对普通过滤材料如棉布、罗网无法有效滤除的粒径小于2.5微米的细颗粒物PM2.5，活性碳和纳米滤纸正可以大展其才、大获其用，发挥不可替代的重要作用。
[0007]但是，以活性碳和纳米滤纸滤除气体中颗粒物也有其局限和缺点:一是为了能有效过滤细颗粒物，需要滤芯的孔隙极其细密，而这会形成较大气阻，对气流的通过构成严重阻滞，虽然，持续工作能够得以维系，但以活性碳或滤纸作为滤芯，并不适宜于要求快速、大流量净化气体的场合。例如:用作城市室外开放空间的空气净化，因为会显得速度缓慢且力不从心；用作机动车尾气颗粒物净化，会造成排气不畅，严重制约机动车动力性能。二是活性碳及纳米滤纸做成的滤芯具有污染物累积不可自动清除、不可重复利用的“一次性”或“一过性”:首次使用的初始状态滤芯，透气性和过滤效果都是最佳，随着颗粒污染物的附着和累积，透气孔隙或网眼会受到堵塞，造成透气性逐渐变差，过滤能力逐渐衰减以至于最终丧失，特别是在颗粒污染物浓度较高的场合，这种“变差”和“衰减”会加速进行，使得活性碳及纳米滤纸做成的滤芯很快寿终，而想要清理沉积在活性碳孔隙或纳米滤纸网眼中的颗粒污染物，是一件比从空气中滤除颗粒污染物更困难的事情，无论使用气体或液体作为清理沉积物的介质，都会因为清理介质通过沉积层所覆盖的孔隙及网眼难度极高而使清理效果微乎其微，通常情况下，当滤芯的透气性变差，或者，过滤能力衰减到一定程度时，只有彻底更换滤芯。透气性及过滤能力随实用时长的增加而变差和衰减，以及需要对滤芯整体频繁进行更换，是应用活性碳和纳米滤纸净化气体的固有局限和弊端。三是能够滤除细颗粒物的活性碳和纳米滤纸通常都具有制造工艺复杂、生产成本昂贵的特点，对所制成的整机而言，滤芯甚至占到总成本的一半左右，频繁更换滤芯成为无可避免且必须承受的使用代价。初始购置费用高、使用维护代价大，使基于活性碳和纳米滤纸的空气净化装置难于尽速普及推广，只能是富有群体的专享。四是基于活性碳及纳米滤纸的空气净化装置，其滤芯的洁净程度、有效程度以及由此决定的整机净化空气的实时状态和效果难以为普通用户直观了解和知晓，在经历一个实用时段后，滤芯是否仍具有滤除净化功能以及有多大的滤除净化效果，成为普通用户难以界定和明确的疑虑，无论设备上设置有多么“先进”“高级”、多么有“科技含量”的显示指示装置，那都是间接的检测和呈现，都有可能“失真”，存在着为不良厂商利用、弄虚作假以蒙蔽和欺骗普通消费者的可能性，如果这种情况出现，那么，相应的设备和装置就只是用户的一种心理安慰，而并非实实在在具有净化空气中颗粒物的实际功效。
[0008]难道，让城市的人们呼吸到洁净的(退一万步讲，无害的)空气就这么难吗？就必须付出高昂的成本和巨大的代价，甚至还要千方百计免除受蒙蔽、受欺骗的可能性吗？有没有结构简单、成本低廉、可靠有效的空气净化方案？这正是本发明试图回答和解决的问题。
[0009]我们想到了大自然净化空气的方式:“风”和“雨”。每当雨过天晴，我们就能看到蓝天白云，呼吸到清新空气，心情畅悦，一片朗阔气象，绝然不同于雾霾笼罩下，终日灰蒙蒙、阴沉沉、令人窒息的抑郁情境。这铁一样的事实向我们表明，雨，具有涤荡天地、清污去霾的强大能力。每当重霾压头之际，我们总渴望“老天爷”能大发慈悲，刮起大风、下起大雨，将这浊气毒霾清洗干净。但是，天意难测，更难控！随时随地刮风下雨还远在人类对大自然的操控能力之外，每当起雾成霾之后，人们能做的，似乎只有煎熬等待，等待“老天” “发威”，将雾霾移除。一次次等待，可雾霾天的风雨却总是不急不躁、珊珊迟来，而我们却只能在等待中深受雾霾毒害。
[0010]虽然自然的风雨只能等待，而人工造风、人工降雨却完全能够在人的控制下、按照人的主观意志实现。这里所说的人工风雨，并非以天空有适宜降雨云团为前提条件的人工增雨或者人工干预天气，而是指在一个更小的局部范围内实现的人工风雨。我们可以人工制成一个气体管道，以风机驱动形成气流风洞，在气流路径上，可以通过喷头喷出水滴水雾，实现对气流的人工“降雨”。由于水滴表面的液面张力具有物理吸附作用，可以对气流中的颗粒物形成“抓取”和“携带”，从而使颗粒物离开气体而被液态水“带走”。凡是粒径小于水滴粒径的颗粒物，在与水滴接触时，都能被水滴吸附“俘获”;水还有溶解作用，亲水颗粒物会被溶解到水中形成水溶液，而只要是能溶于水的颗粒物，都会按照其物质的水溶性，不同程度地溶解于水中，从而被水“携带”，如果认为纯水的溶解效果不是最佳，还可以通过向水中添加其他物质、形成水溶液，以增大对各种颗粒物的溶解度；水中添加其他物质形成水溶液，还可以与气体中污染物发生化学反应，通过化学反应生成新物质，新物质或者具有无害性，或者能溶于水中，达成被水溶液“携带”的结果。总之，通过水或水溶液的吸附、溶解和化学发应作用，使气体中颗粒物被水或水溶液“携带”、从而离开气体，即可实现减少气体中颗粒物、净化气体、进而治污减霾的效用。
[0011]这样的人工“风雨”装置，能够对气体中颗粒物起到清洗净化作用，当气体源源不断通过气体管道、受到水或水溶液的洗礼，就相当于这些气体经历了自然界的雨水冲洗一样，并且，由于这里的“雨”系人工造成，其成份可以人为控制，清洗效果完全可以优于自然雨水。当有1000立方米的气体经过冲洗，就相当于1000立方米的空间区域经历了 “下雨”的过程；当有10000立方米的气体经过冲洗，就相当于10000立方米的空间区域经历了“下雨”的过程；当这样的人工“风雨”装置遍及城市大街小巷，成为一种标准的市政设施并同时开启后，就相当于整座城市在经历下雨的过程，城市空气质量便可在人的主管控制下，按照人的意图得到净化和优化。
[0012]这样的人工“风雨”装置的原理可以被广泛应用于需要清洗净化气体中有害成分及颗粒物的各种场合和环境。例如:将之小型化，安装于机动车尾气管上，即可对机动车尾气进行清洗净化；将其安装于墙壁，让其气体管道连通室内空间与室外空间，即可净化进入室内的空气，若单纯应用于室内或车厢内，即可做成室内或车厢内空气净化器；而用于抽油烟机，则可对炉灶烹饪油烟进行净化；若将这样的人工“风雨”装置进一步微型化，制成口罩或面罩，则可以对吸入和呼出的气体进行清洗净化；若应用于烟斗，则可以对烟草烟气进行清洗净化。总之，这一原理适用于需要进行气体中有害成份及颗粒物去除净化的几乎所有应用场合，可大可小、可简可繁，是治理气体污染的有效方案。
[0013]本发明在人造“风雨”思想原理指导下形成的气体清洗净化装置，能够克服基于活性碳和/或纳米滤纸作为滤芯制成的空气净化器所具有的所有局限和缺点。首先，液体以喷雾形式与气体管道中的气流混合，对气流的阻滞作用非常有限，气体管道的通透性受液体颗粒影响较小，可以大气流、满负荷工作，因此，本发明适用于大空间或开放空间的空气净化，或者，实用中需要有大气流通过的应用场合，特别适用于市政、广场、地铁及地下通道的通送风系统等场合和环境。其次，以水或其他液体作为气体清洗净化介质，虽然随着液体的变“脏”变“浑”，以及，液体中所含有的“净化物质”(指对气体中有害成分及颗粒物进行溶解和/或与有害成分及颗粒物发生化学反应的物质)的消耗，净化力度和效率会有一定的减弱，但是，只要液体颗粒表面的物理吸附作用尚存，其对气体中颗粒物的净化作用就存在，这样的“减弱”比起活性碳及纳米滤纸由于颗粒污染物封堵透气孔隙或网眼而造成的透气性变差及滤除能力衰减的“恶性循环”及加速恶化，要温和且缓慢得多，并且，即便液体的净化能力出现减弱，对气体管道的通透性却并无显著影响；由于液体通过循环往复清洗净化气体中污染物，通过加注或更换液体都可以改善其净化能力，换回的变“脏”的水或其他液体也易于净化处理后再次应用于气体清洗净化，如果不想这么麻烦，还可以直接将这样的“脏”水或其他液体利用掉，如将“脏”水当作肥料浇树浇花，可见，并不存在活性碳和纳米滤纸那样的滤芯“一次性”或“一过性”使用后即行“报废”的问题。第三，本发明使用水或水溶液或其他液体作为气体清洗净化介质，其本身极易获得且成本低廉，向水中添加物质兑成水溶液或使用其他液体无非是希望提高净化能力和效率，倘若因添加物或所述的其他液体成本偏高、不能接受，就可以放弃对较高净化效率的追求，而直接使用自来水作为净化介质，虽然效果未必最佳，但却能令使用及维护成本处于绝大多数用户可接受的廉价限度内。第四，本发明使用液体作 为气体清洗净化介质，只需留一个透光观测窗口，就可用肉眼直接观察到液体介质的性状变化，从而直观获知装置清洗净化气体的有效性，若发现液体变“浑”变“脏”的程度已比较严重，即可及时更换，这种可以不用借助任何检测仪器设备即可判明洁净力是否有效的特性，是基于活性碳及纳米滤纸的气体净化方案难于做到的。
[0014]综上所述，运用人造“风雨”，以人造“雨”清洗净化人造“风”的思想、原理和应用方案，易于实现、结构简单、成本低廉、可靠有效，【具体实施方式】灵活多样，具有广泛适用性，其装置可大可小、可简可繁，可广泛应用于市政、工厂、居家空气净化，机动车尾气和炉灶烹饪油烟净化，以及个人空气污染防护用品等诸多领域，是全社会治污减霾、优化城市人居环境空气质量的强大和有力“武器”。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是这样实现的，一种气体中污染物清洗净化装置，它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于:液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。
[0016]所述液体容器始终保持贮存有内容液体的状态并且是其内容液体循环行进的离开处和回归处，在所述液体循环行进的通路中，至少存在喷头和回归通路，液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并与经由所述气体管道的气流混合，再经由所述回归通路回到所述液体容器中，离散颗粒状液体通过对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应，使污染物离开所在气体而被“携带”进入到液体中，从而减少气体中污染物，实现对气体的“清洗”和“净化”，所述的气体中污染物是指气体中所含的颗粒物和/或其他有害成份。
[0017]所述气体管道与机动车发动机废气口相通，所述的气体管道中的气流是机动车发动机所排放的废气。
[0018]所述气体管道是“一”字形，或是“Z”字形，或是“S”形，或是“V”形，或是“U”形，或是“ L”形,或是螺旋形。
[0019]所述喷头是具有完整机械边界且能够形成单独喷出中心的单个喷头，或是多个单独喷头构成的组合体，多个单独喷头环绕所述气体管道排列，或是沿所述气体管道长度方向排列，或是前述两种排列方式的任意叠加。
[0020]所述液体容器可以被添加进碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。
[0021]所述的经由气体管道的气流是借助风机形成的，所述风机的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。
[0022]所述液体容器中的液体与液体泵相通，借助液体泵驱使液体经由所述喷头带压喷出，所述液体泵的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。
[0023]所述液体容器中的内容液体在首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在百分之三十以上。
[0024]所述喷头所喷出的离散颗粒状液体中，包括粒径大于10微米的液体颗粒。
[0025]本发明应用气、液混合原理，利用液体的吸附、溶解和化学反应作用，实现对气体中污染物的清洗净化。所述液体容器中的液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并混入经由所述气体管道的气流中，再经由所述回归通路回到所述液体容器，由于这部分液体“携带” 了原本存在于气体中的污染物，其性状较与气流混合前会发生改变，回到液体容器并汇入液体容器中剩余的液体中，会导致液体容器中液体整体的性状也发生改变，但只要所述液体容器中的液体对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应的作用依然存在，液体对污染物的“携带”作用就存在，就可以再次经由所述喷头喷出，从而使液体在其行进通路中的循环往复及其对气体的清洗净化作用得以持续。
[0026]所述液体容器设置有加注口和排放口，分别用以加注和排放液体，加注口和排放口是分别独立的端口，或是同一端口既用作加注口又用作排放口。所述液体容器上设有透光观察装置，透过该装置可以直观看到液体容器中液体的性状，所述透光观察装置可以是设在液体容器上的透光窗口，或是与液体容器连通的透光管。所述液体容器内容液体的透光度可以被检测和报告，检测报告装置是一个光电检测电路，它包括发光装置和测光装置，光线穿过所述液体容器内容液体的局部，用以获得液体透光度数值，该光电检测电路还包括显示和/或声音输出装置，用以报告检测结果。所述的液体容器内容液体透光度检测报告装置以液体容器中的液体首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态下的液体透光度作为参考，当液体透光度实时检测数值低于初始透光度数值的30%时，即发出告警，提示更换液体容器中的液体。
[0027]所述液体泵有两类，或是两个工作状态，差别是施加给喷头的带压液体的压力不同。所述喷头有两类，或是有两个工作状态，差别是所喷出离散颗粒状液体的平均粒径大小不同。所述喷头所喷出的液体是在重力作用下自然回流到所述液体容器中的。
[0028]所述气体管道在机动车车厢内，或是在车外空气进入车厢内空间的进气通道上，用以对机动车车厢内的空气进行清洗净化。所述气体管道是市政路灯的灯杆，或是交通信号灯的支撑杆，或是市政道路垃圾回收器具的组成部件，或是风力发电装置的组成部件。所述气体管道是抽油烟机的油烟管道，或是空调器室内机的进风管。所述气体管道是口罩或面罩的气流进出管，或是烟斗的烟草烟气通过管。
[0029]本发明一种气体中污染物清洗净化装置，利用了人工“风”、“雨”混合去除气体中颗粒物及其他有害成份的原理，在装置上，至少包括气体管道、液体容器以及喷头，液体经由喷头被喷出成离散颗粒状，与经由气体管道的气流混合，混合位置在经由气体管道的气流路径上，可以在气体管道内，也可以在气流入口外，还可以在气流出口外，分别对应着气流正在通过气体管道、即将进入气体管道和离开气体管道后三种情况。通过液体的吸附、溶解以及化学反应作用，将气体中颗粒物“捕获”或“容纳”，携带气体中污染物的液体随后离开气体，回到液体容器，完成一次循环，这样的循环持续进行，液体不断经由喷头喷出，在与气体混合后又不断经由回归通道返回，构成循环往复。在液体循环往复的过程中，会有一小部分在与气体混合过程中发生汽化或因受气流吹动而被气流带走、随气流离开，不能再回到液体容器，但绝大部分与气体混合的液体还是能够回到液体容器中，参与接下来的循环。液体被气流“吹走”或带走离开，客观上会对气体产生加湿作用，即便离开，携带着污染物的液体仍然会在重力作用下较快沉降，而不会如包括细颗粒物PM2.5那样悬浮于气体中，只要能沉降，或者加速污染物的沉降过程，就能对气体产生净化作用，除非液体被汽化、具有了同PM2.5相同或更强的悬浮性，那么，这些液体的净化作用即行消失。持续循环往复的液体由于携带和/或容纳了气体中的污染物而越来越“脏”，而气体却得到了净化。逐渐变“脏”的液体，其透光性会变差，我们可以通过检测液体的透光性，当其低于一定限度，比如，达到液体首次与气体发生混合前的初始状态下的透光度的30%以下时，即可更换液体，以保证持续获得较好的清洗净化效果。
[0030]前面提到，与气体进行混合，从而“捕获”或“容纳”气体中所含污染物的液体颗粒中，有一部分会汽化并随气流逸出离去，不会再回到液体容器中。联想到一种喷水降温方案，即:使用高压水泵配合雾化喷头将水“粉碎”雾化成极细小颗粒，由于水的汽化过程会带走大量热量，从而获得显著降温效果。我们可以将本发明中液体颗粒被汽化并随气流逸出离去的现象过程加以“放大”利用，即:让混入经由气体管道的气流中超过50%的液体颗粒能够随气流离去并在气流中汽化，不再回到液体容器中，从而实现降低气流温度的效果，这一功用在气温较高时非常实用，换言之，可以将本发明装置用于气体降温。仅用于气体降温时，本发明所述喷头所喷出的离散颗粒液体在混入经由气体管道的气流中时，有超过一半的液体颗粒能够发生汽化，从而随气流离去，不能再回到液体容器中。当然，本发明装置也可以在对气体进行净化和降温两种功能状态之间进行切换，每种功能对应着相应的工作状态。实现此种功用，本发明装置的特征在于:所述喷头可以工作在两种工况下，两种工况可以同时并存，也可以在彼此之间进行切换，两种工况下，喷头所喷出的液体分别来自两个互相隔离的液体容器，一种工况下喷头所喷出的离散颗粒液体的平均粒径小于另一工况下的平均粒径。所述喷头的工况切换可以由同一喷头及其相应的同一施加液体压力的加压装置在状态切换开关的控制下通过改变喷头上的喷口大小、取得液体的容器以及所施加给喷头的液体压力来执行和实现，也可以由不同的喷头、分别向各喷头提供液体的不同的液体容器以及分别向各喷头施加液体压力的不同的加压装置在选择控制开关的控制下“此通彼断”或者“此断彼通”来执行和实现。平均粒径较小的工作状态下，喷头所喷出的混入经由气体管道气流的离散颗粒液体对所混入的气体实现降温作用，而平均粒径较大的工作状态下，喷头所喷出的混入经由气体管道气流的离散颗粒液体对所混入的气体实现净化作用。若“降温”和“净化”两种功能分别通过不同的喷头、不同的液体容器以及不同的向各喷头施给液体的加压装置来实现，盖言之，通过不同的液体通路来实现，则完全可以将两条通路同时开启，实现既降温又净化的双重功用。即:所述液体容器至少有两个互相隔绝的容器腔体，分别与不同的喷头相通，不同容器腔体中的液体都能够经由与之相通的喷头喷出成离散颗粒状，离散颗粒状液体都能与经由所述气体管道的气流混合，存在能使喷头所喷出液体回到至少一个容器腔体的通路，回来的液体能够被再次经由与该腔体相通的喷头喷出，同时，至少有一个容器腔体仅存在经由与之相通的喷头将内容液体喷出的通路，而完全阻断混入气流中的离散颗粒液体回到其腔体内，该容器腔体中的液体完全用于对经由所述气体管道的气流进行降温。所述喷头有两类，分别对应不同的抽取液体的容器，也分别对应不同的向各喷头施加液体压力的加压装置，两类喷头同时开启并分别工作在不同状态下，差别是所喷出离散颗粒状液体的平均粒径大小不同。
[0031 ] 气体中的污染物，被经由喷头所喷出的离散颗粒状液体吸附携带，并随液体颗粒一同回到液体容器中，若这些被液体颗粒带回液体容器的污染物不溶于液体容器的内容液体中，则会出现两种情况，一是飘浮于液体表面，二是沉淀于液体底部。基于此，为了确保向气体中混入液体颗粒能够获得良好的气体清洗净化效果，有必要采取措施保证经由喷头喷出的液体取自液体容器中液面与液底之间的中部位置，同时，为有效清除液体容器中从气体中带回来的污染物，有必要在液体容器中设置液面跟随装置，它可以是球状或是半球状或是扁平状的浮子，用以收集飘浮于液面的由来自气体中污染物集合形成的污染物浮层并将之排出至液体容器外，还可以在液体容器中液体底部设置清淤装置，用以收集沉淀于液体容器中液体底部的由来自气体中的污染物集合形成的污染物淤层并将其排出至液体容器外。液面跟随装置上设置有污染物浮层厚度自动检测装置，当检测到污染物浮层达到一定厚度时，即启动污染物浮层收集清理，这样 的自动检测装置可以是检测液面浮层透光性的光电检测装置，也可以是液面跟随装置浸入进液体的深度的检测限位装置，这种浸入深度检测限位装置的一种具体实现形式是液面跟随装置具有空腔，在距离腔底一定高度的腔壁上设有孔洞，当位于液面的污染物浮层表面升高至孔洞的高度时，即可自动流入该空腔内，从而被从空腔中排出。液体容器中液体底部的清淤装置受控于淤层厚度自动检测装置，当检测到污染物淤层达到一定厚度时，即启动污染物淤层收集清理，这样的自动检测装置可以是检测淤层透光性的光电检测装置，也可以是检测因淤层厚度变化而导致有关电磁量改变的装置，例如，将淤层作为电容器极间介质，淤层厚度改变将影响电容值随之改变，或是将淤层作为磁通路上预留空隙的填充物，淤层厚度改变将使磁阻发生改变，等等。将以上特征表述为:本发明所述液体容器内设置有液面跟随装置，其不仅能飘浮于液面并跟随液面的升降移动，还具有液面飘浮物收集清理功能，用于净化液体容器的内容液体；本发明所述液体容器内设置有液底淤积物收集清理装置，其能够检测液底淤积物并将其清理排出至液体容器外；本发明所述喷头所喷出的液体来自于液体容器内容液体的液面与液底之间距离液面及液底的距离均大于I厘米的位置。
【附图说明】
[0032]附图1是本发明实施例1系统结构示意图；
[0033]附图2是本发明实施例2系统结构示意图；
[0034]附图3是本发明实施例3系统结构示意图；
[0035]附图4是本发明实施例4系统结构示意图；
[0036]附图5是本发明实施例5系统结构示意图；
[0037]附图6是本发明实施例6系统结构示意图；
[0038]附图7是本发明实施例7系统结构正视局部示意图；
[0039]附图8是本发明实施例7系统结构右视局部示意图；
[0040]附图9是本发明实施例8系统结构示意图；
[0041]附图10是本发明实施例9系统结构示意图。
[0042]图中:1、气体管道；2、液体容器；3、喷头；4、电动风机；5、液体泵；6、连接管道；7、连通气体管道与液体容器的液体回流口 ；8、液体加注口 ；9、液体排放口 ； 10、液体容器透光观察窗；11、液面跟随装置；12、清淤装置；13、液体给出口 ；14、给液软管；15、排污软管；16、限位支撑杆；17、降温喷头；18、高压液体泵；19、清洁水容器；20、降温连通管道；21、垃圾箱(筒)；22、路灯横杆；23、路灯灯头；24、公交站牌；25、机动车内燃发动机；26、机动车排气管；27、机动车发动机废气排出口 ；28、抽油烟机油烟管道；29、抽油烟机风机；30、抽油烟机壳体；31、抽油烟机排放口 ；32、截取局部示意线；33、空调器室内机进风管道；34、空调器室内机进风管道正面倾斜底部；35、空调器室内机壳体；36、空调器室内机出风口 ；37、烟斗烟气管道；38、烟斗插烟口 ；39、烟斗烟嘴；40、电池；41、电池电极；42、旋转阀门；43、阀门及电源开关；44、液体泵电源连接线；45、口罩悬挂带；46、口罩覆盖面；47、液体挡板；48、角度阻通装置；49、口罩通气管道；50、电源开关。
【具体实施方式】
[0043]如图所示，图1是本发明实施例1的系统结构示意图，实施例1是本发明应用于市政道路、广场、集市等场合针对开放空间空气净化的【具体实施方式】。气体管道I整体呈“V”字形，通过气流的有效截面直径在20毫米至5000毫米之间。在气体管道I的一个端口内部附近安装有电动风机4，用以产生经由气体管道I的气流，气流方向可以是从距电动风机4较近的气体管道I的端口至距其较远的气体管道端口，也可以相反。“V”字形气体管道I承载在液体容器2上方，在气体管道I的底部存在低洼处，其上设有供液体从气体管道回到液体容器的连通气体管道与液体容器的液体回流口 7，连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与液体容器2内腔相通。液体容器2的容积在20毫升至5000升之间，其内容液体以质量计，含水量在30%至100%之间。液体容器2上部设有液体加注口 8，下部设有液体排放口 9，液体容器2侧壁的中偏下部设有液体给出口 13，它通过连接管道6与液体泵5的入口相通，连接管道6是由管道、管件(例如:弯头、接头、三通、活接等)以及阀门等组件构成的管道连接系统，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，喷头3可以在气体管道I内，也可以在气体管道I的管壁上，还可以在气体管道I外，它能够向经由气体管道的气流喷出离散颗粒状液体，这些液体由液体泵5施给喷头3并带有压力。由喷头喷出的离散颗粒液体进入经由气体管道I的气流中并与之混合，用以对气流中的污染物进行吸附和/或溶解和/或与气流中的污染物发生化学反应。液体泵5可以是离心泵，也可以是潜入泵，可以在液体容器2外，也可以在液体容器2内。喷头3可以是具有机械件的单独性和机械边界的完整性且能够形成单独喷出中心的单个喷头，也可以是由多个单独喷头组合而成。多个喷头可以环绕气体管道I排列，也可以沿气体管道I长度方向排列，还可以是前述两种排列方式的任意叠加。连通喷头3与液体泵5出口的连接管道6可以在气体管道I内，也可以在气体管道I外，还可以在气体管道I的管壁上。喷头3所喷出的液体可以是液柱，也可以是离散颗粒状液体，还可以是液体气雾。喷出液柱对气体中包括颗粒物及其他有害成分的污染物的清洗净化效果较差，而液体气雾会随气流逸出离开，会造成液体的迅速流失，难于持久有效工作，可见，液柱及气雾均难以获得持续有效的清洗净化效果，只有将液体喷出成离散颗粒状且最好其中含有较多粒径大于10微米的液体颗粒，净化效果才会更优，液体的逸出离开及汽化损耗也才会更低，方能获得持续有效清洗净化的良好效果。在液体容器2内设有液面跟随装置11，它是一个底部呈盘状、内部有空腔、侧面有溢流口的扁平浮子，其底盘的低洼处与排污软管15连通，直通液体底部的排放管，排放管与液体排放口 9连通。当来自于气体中的污染物在液体容器内的液面漂浮、形成浮层且厚度达到溢流口的高度时，漂浮的污染物浮层即会流入液面跟随装置11的内腔中并汇集于其盘状底部的低凹处，再经由排污软管15和液体排放口 9排出至液体容器2外。液面跟随装置11的顶部设有一伸向液面下10毫米至20厘米的限位支撑杆16，它浸在液体中的一端与给液软管14的活动端连接，给液软管14的另一端固定连接于位于液体容器侧壁中下部的液体给出口 13，给液软管14的活动端能够确保液体泵5抽取的施加给喷头3的液体来自于液体容器2内液面下10毫米至20厘米处，从而确保取得较为清洁的液体，以实现对气体较好的清洁净化效果。液体容器2底部设有清淤装置12，它与液体排放口 9连通，其上设有淤层厚度自动检测装置，当淤层厚度达到一定限值，比如10毫米至50毫米时，即启动清淤装置12工作，将淤层通过液体排放口 9排出到液体容器2外。液体容器2的侧壁上留有液体容器透光观察窗10，用于以肉眼直观观察液体性状并判断是否应当更换液体。本实施例中也可以省去液面跟随装置11及清淤装置12，以简化结构，还可以增加液体容器2内液体透光度自动检测装置，当实时透光度低于液体首次与气体发生混合前的初始状态下透光度的30%时，即发出报警，提示及时更换液体。本实施例中，当电动风机4启动运转，气体管道I中即形成气流，同时，启动液体泵5工作，喷头3向经由气体管道I的气流中喷出离散颗粒状液体。喷头3的数量及排列，以能够使气体管道过流截面获得均匀的液体颗粒密度且液体颗粒所充斥的气流路径长度足够达到清洗净化气体中污染物的设定效果作为要求和依据。当含有颗粒物及其他有害成分的受污染气体中混入液体颗粒，液面张力会对颗粒污染物产生物理吸附作用，能够溶于液体的污染物则会溶入液体颗粒，能够与液体颗粒发生化学反应的污染物则会发生化学反应并生成新物质，新物质要么无害，要么易溶于液体容器内容液体，要么不易随经由气体管道的气流挥发或汽化，所述的吸附、溶解及化学反应都会使气体中污染物被液体颗粒捕获、携带，离开气体并随液体回到液体容器2中，从而使气体中污染物得到清洗净化。本实施例的特点是气体管道送风量大，对气体清洗净化的速度快、效率高，因此，特别适用于城市开放空间处于空气中、重度以上污染时的治污减霾用途，当然，也可以将之小型化，应用于居家、厂矿、车间、候车室、楼宇中央空调等室内空气净化场合。
[0044]如图2所示，图2是本发明实施例2的系统结构示意图，实施例2是本发明用于清洗净化气体的同时，还对气体实施降温的一种具体应用形式。气体管道I整体呈“一”字形，其入口内部附近设有电动风机4，用以产生经由气体管道I的气流，气流方向可以从左至右，也可以从右至左。气体管道I的底部存在低洼处，该低洼处形成一个有外螺纹的端口，液体容器2在该低洼处下方，并通过内螺纹与前述低洼处的外螺纹构成螺纹连接。在液体容器2与低洼处的连接端口处设有连通气体管道与液体容器的液体回流口 7。液体容器2具有透光的容器壁或外壳，便于肉眼直观观察其内容液体性状。液体容器2内设有浸入式液体泵5，它能够从所浸在的液体中抽取液体并带压给出，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，连接管道6经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7并在该回流口获得连接支撑，当将液体容器2与气体管道I相连接的螺纹松开、使液体容器2脱离气体管道I后，液体泵5能保持连接支撑在气体管道I上，从而便于更换液体容器2的内容液体，这种情况下，液体容器2的液体加注口与排放口共用同一端口。清洁水容器19中盛放洁净水，用于对气体进行喷雾降温，它通过螺纹端口连接在气体管道I的下方，高压液体泵18在清洁水容器19内，清洁水容器19的容器壁或外壳可以是透光材料制成，以便于用肉眼直观观测剩余洁净水量并及时补充。高压液体泵18通过降温连通管道20与降温喷头17连通，降温连通管道20连接支撑在气体管道I与清洁水容器19的连接端口上，该连接端口对气体管道I中的液体向清洁水容器19的回流保持封闭与隔绝，使得清洁水容器19所盛装的洁净水仅能单向经由降温喷头17喷入到气体管道I中，而不会允许气体管道I中的液体以任何方式回到清洁水容器19内，以确保降温水的洁净性。经由降温喷头17喷出的洁净水，即便有一部分并未随气流离去，而是存在于气体管道I内，那么，这些水也只能经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7回流到液体容器2中。高压液体泵18向降温喷头17施加IMPa至10MPa(兆帕)的压强，使降温喷头17将洁净水喷出成0.1至10微米的水颗粒，混入经由气体管道I的气流中，细小的水颗粒会增大气流湿度并在气流中发生汽化，从而使气流温度迅速降低，达到对气流降温的效果。喷头3所喷出的液体颗粒用于净化气流，降温喷头17所喷出的水雾用于降低气流温度，从而使本实施例具备净化兼降温的双重功用，并且，通过设置控制开关，还能在单独开启净化功能、单独开启降温功能以及同时开启净化和降温双重功能中方便实施选择和控制。电动风机4、液体泵5以及高压水泵18共用同一电源供电，该电源可以是市电电源，也可以是发电机电源，还可以是电池或电瓶等储电式电源。本实施例适用于居室、办公室 、公交车厢及其他车厢内以及各类型场馆、候车厅、会议室等既需要净化空气又在高温季节或高温时段需要降温的封闭或半封闭空间场合，也可以将之大型化，应用于车站、广场、码头等开放空间场合。
[0045]如图3所示，图3是本发明实施例3的系统结构示意图，实施例3将市政道路常用的垃圾箱(筒)以及路灯与空气净化装置集合为一体，以完善并强化市政设施功能，节约资源和能源，是本发明应用于市政道路的一种配套设施集成式和集约化的【具体实施方式】。气体管道I整体呈“L”形，其“L”顶部通过路灯横杆22连接有路灯灯头23。在气体管道I的顶部附近位置设置有电动风机4，它可以产生自“L”竖直顶部至水平右端的气流，也可以是相反方向气流。“L”形气体管道承载在液体容器2的上方，并通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与液体容器2相通，液体容器2内部设置有浸入式液体泵5，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，喷头3可以是能够形成单独喷出中心的单独喷头，也可以是多个单独喷头构成的组合喷头，多个单独喷头可以沿气体管道I竖直方向管道段的长度方向排列，也可以沿其管道壁周向排列，还可以是前述两种排列方向的任意叠加。液体容器2的上部设有液体加注口 8，下部设有液体排放口 9，液体容器2的外壳中部设有液体容器透光观察窗10，在“L”形气体管道I的左侧，设置有垃圾箱(筒)21，从而使市政路灯、市政空气净化装置、市政垃圾箱或垃圾筒三者合为一体，成为多功能、多用途市政设施。空气净化装置由气体管道I和液体容器2两个主体及其附属装置构成，它与路灯共用同一电源；空气净化装置还与垃圾箱(筒)共用同一污水管道排污口。液体容器2中的内容液体，在首次与经由气体管道I的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在50%至90%之间，除水之外，还可以含有碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。当电动风机4启动运转、产生自“L”竖直顶部至水平右端的气流时，喷头3同时喷出离散颗粒液体混入其中，由于液体颗粒受气流吹动，先竖直向下运动，而下方正好有连通气体管道与液体容器的液体回流口 7用作液体回流，因而液体颗粒随气流回到液体容器2的比例较大，而沿“L”形气体管道I水平向右的管道段运动从而逸出离开气体管道的比例较小，可使液体损耗维持在较低水平。当然，由于汽化加湿而形成的液体损耗难以避免，经过一段时间使用后，液体容器2中的液体总量必然会因损耗而减少，但由于液体容器2体量可以做得比较大，比如容积可达到I至3立方米，因此，些微的液体损耗并不会妨碍空气净化装置的长期持续运行。当市政维护人员透过液体容器透光观察窗10观察到液体容器2的内容液体颜色变“黑”变“脏”到一定程度时，可以开启液体排放口 9排出“脏水”，而从液体加注口 8重新加入清洁液体，实现对液体的更换；这种“液体更换”也可以定期进行，比如定期(每隔3至5天，或者，夏季每I至3天，冬季每7至15天)用洒水罐车装载空气净化液体，对道路边的空气净化装置液体容器内容液体进行统一更换。为了减轻人工工作量，也可以在液体容器2上设置内容液体透光度自动检测装置，它可以是一个电一光检测电路，包括发光电路和测光电路，当发现实时检测的液体透光度与液体容器2中的内容液体在首次与经由气体管道I的气流发生混合前的初始状态下的透光度相比较，低于初始透光度的30%时，可以自动切断电动风机4及液体泵5的电源，使空气净化装置停止工作并自动发出报警信息，以提示更换液体。如果有市政供水管道与液体加注口 8相连，同时,有市政排污管道与液体排放口 9相连,并且,液体加注口 8和液体排放口 9均设有电控阀门，在此条件下，也可以通过透光度自动检测装置控制液体排放口 9阀门开启，自动排污，待排净后再控制液体加注口 8阀门开启，自动加注，从而实现液体更换的完全自动化和智能化。本实施例适合作为多功能市政设施应用于市政道路、广场、居民小区等空间开放的场合，由于电动风机4和液体泵5的动作完全受控，空气净化功能与照明功能的选择也可以借助电控设备自动实施，可以灵活机动有选择性地启用或关断，从而使市政管理部门获得在空气污染较重时段或不利于空气污染物扩散气象条件下灵活机动抵御雾霾的“武器”和“手段”。如果将本实施例中的各个装置微型化，可以做成将台灯、垃圾盒与微型空气净化装置合为一体的可放置于室内桌面或台面的家用设备，台灯对应图中的路灯灯头23，垃圾盒对应图中的垃圾箱(筒)21，这样的家用多功能空气净化器具有较强的新颖性和实用性。
[0046]如图4所示，图4是本发明实施例4的系统结构示意图。实施例4是将本发明气体中污染物清洗净化装置用于城市公交站点的【具体实施方式】。公交站牌24与气体管道I以及液体容器2合为一体，气体管道I整体呈“Z”字形，“Z”字形气体管道I高处的端口用于进气，而低处的端口则用于出气，设置于气体管道I进气口的电动风机4用于产生气流，液体容器2在气体管道I下方，通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与气体管道I相通，液体容器2上设有液体加注口 8、液体排放口 9和液体容器透光观察窗10，液体容器2内设有潜入式液体泵5，它通过连接管道6与喷头3连通，液体容器2中贮存有氢氧化钠水溶液，经喷头3喷出成离散颗粒状之后，在重力作用下能够回到液体容器2，喷头3是沿气体管道I长度方向排列的多个单个喷头组成的喷头系统。本实施例与实施例1、实施例3原理相通、功用相同、工作过程类似，不再赘述。本实施例应用于公交站点，由于此类位置人员相对密集且人流量大，因此对于保障市民身体健康具有积极意义。
[0047]如图5所示，图5是本发明实施例5的系统结构示意图。实施例5是本发明用于内燃式机动车或者内燃式发动机尾气净化治理的一种【具体实施方式】。机动车内燃发动机25的机动车发动机废气排出口 27与机动车排气管26相通，机动车排气管26整体呈“S”形，其下部设有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与机动车排气管26的内腔相通，液体容器2主体与机动车排气管26固定连接，其朝向机动车尾部的侧板具有可拆装性，使用机螺丝或弹簧勾卡连接，以利于更换液体及清洗液体容器2内部，或者，在液体容器2上设有液体加注口和排放口，以利于液体更换。液体容器2内部设有浸入式液体泵5，它使用机动车电瓶供电，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通，喷头3在机动车排气管26内部，由多个单独喷头构成，分别朝向两个以上的方向，以使所喷出液体能够与发动机废气充分混合。机动车排气管26可以是在机动车已有排气管的末端延伸出来的一段管道，目的是保留已有排气管所采取的发动机废气处理措施以及所具有的抑制噪音功能，延伸出一段尾气管道是为了增加对机动车尾气的清洗净化功能。机动车被认为是制造包括主要颗粒污染物PM2.5在内的空气污染物的重要“元凶”，它与其所处的外部环境之间存在紧密的气体循环交换，它从外部空间吸入空气，吸入的空气在燃烧室与燃料混合并进行燃烧，所产生的废气又再次排入外部环境，所吸入的空气可能已经含有颗粒物及其他污染物，燃烧中，一部分颗粒物及其他污染物可能消失，但随之又会产生出一些新的污染物，与原先就存在于空气中且未能因燃烧而消失的污染物一道排出，因此，对机动车尾气进行清洗净化，不仅是对机动车发动机由于高温燃烧所新产生的污染物进行抑除和减低，也包括着对机动车周遭环境空气中污染物的清理和整治，是极端重要的空气治污减霾措施。本实施例中，用于清洗机动车尾气污染物的液体需要特殊调配，可以在水中加入乙酸，或是洗洁精，以强化对亲油性污染物的溶解和滤除。液体容器2中的液体如果需要频繁补充或更换，会比较麻烦，难于向车主及机动车驾驶人员推广，因此，需要使液体容器2中的液体具有较高的抗损耗性，即尽量减少因挥发、汽化所造成的液体损耗。经过循环往复对机动车尾气进行清洗净化后，液体容器2中的液体成份、性状会发生巨大变化，这些混入了机动车尾气污染物的“溶液”并不适合随意排放或处置，而应由专业机构统一回收、统一处理和利用，可以将这一工作指定给石化公司的加油站来实施和执行，在加油的时候，对液体容器2中的尾气清洗净化液体进行回收和更换。大多数车主或驾驶人员会因为感觉麻烦而不愿使用尾气清洗净化装置，这就如同只想享有权利，而不愿承担义务一样的“自私”，或者，就象只想消费环境，而不愿保护环境一样的“无理”。因此，推动机动车普遍采用尾气清洗净化装置只能通过行政或法律强制的途径进行推动，有关部门，特别是交警和交通管理部门应该采取强力且切实可行的措施，如:将加装尾气清洗净化装置作为年度车检的必要条件，方可使这一重要措施能够真正发挥出保护城市空气环境质量的重要作用和价值。
[0048]如图6所示，图6是本发明实施例6的系统结构示意图。实施例6是本发明应用于炉灶抽油烟机油烟清洗净化的一种【具体实施方式】。在抽油烟机壳体30内，抽油烟机风机29吸入下方升腾而起的炉灶烹饪油烟，将之送入抽油烟机油烟管道28中形成油烟气流，最终经抽油烟机排放口 31排出，抽油烟机油烟管道28整体呈“S”形，也可以是螺旋形，在其水平低凹拐弯处的下方设置有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口7与抽油烟机油烟管道28内腔相通，液体容器2中设有液体泵5，与抽油烟机风机29共用同一电源，同时开启、同时关断，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通。当油烟经由抽油烟机油烟管道28时，喷头3喷出离散颗粒液体与之混合，对其中的油烟颗粒及其他污染物进行吸附和/或溶解和/或与油烟颗粒及其他污染物发生化学反应，形成对油烟颗粒和其他污染物的“携带”，之后，携带着油烟颗粒和其他污染物的液体经由连通气体管道与液体容器的液体回流口 7回到液体容器2中，液体不断循环往复，对源源不断进入抽油烟机油烟管道28的油烟气流进行清洗净化。液体容器2中用于“携带”油烟的液体，应当具有亲油性和低挥发性，最简单的方案就是在水中兑入洗洁精，构成油烟清洗液。本实施例是本发明非常具体的一种应用形式，由于炉灶油烟产生于千家万户，也是造成城市空气污染的重要原因，因此，增加油烟气体清洗净化功能的抽油烟机，即本实施例，对于城市空气环境保护也具有重大的积极意义。
[0049]如图7和图8所示，图7是本发明实施例7的系统结构正视局部示意图，图8是本发明实施例7的系统结构右视局部示意图，图7和图8结合起来，共同示意本发明实施例7的系统结构。实施例7是本发明应用于空调器室内机、用于对进入空调器的室内空气进行清洗净化，进而对整体室内空气进行清洗净化的一种【具体实施方式】。空调器室内机的进气口通常设置在空调器室内机壳体35的上部，空调器室内机出风口 36在空调器室内机壳体35的前下部。设置侧面截面为“S”形的空调器室内机进风管道33与空调器室内机进气口相对且相通(见图8)，该空调器室内机进风管道33的正面宽度与空调器室内机正面宽度相同(参见图7)，在空调器室内机进风管道33的正面水平底部低洼处、侧面水平低凹拐弯处的下方设置有液体容器2，它通过连通气体管道与液体容器的液体回流口 7与空调器室内机进风管道33内腔相通，液体容器2中设有液体泵5，与空调器共用同一电源，同时开启、同时关断，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3相通。连接管道6可以 是单纯的管道，也可以是包括管道、管件以及阀门等在内的管道连接系统，其中，管件可以是构建管道系统所需的接头、弯头、三通、活接等等。连接管道6与液体泵5固定连接且连接支撑于空调器室内机进风管道33上，喷头3是沿空调器室内机进风管道33正面宽度方向排列分布的多个单独喷头，为了使喷入空调器室内机进风管道33中的液体能够在重力作用下顺利回流汇集到液体容器2中，空调器室内机进风管道33具有空调器室内机进风管道正面倾斜底部34，液体容器2具有透光容器壁或外壳，并且，通过螺纹端口与空调器室内机进风管道正面倾斜底部34的低洼处连接。当松开螺纹口、卸下液体容器2后，液体泵5、连接管道6及喷头3均因为连接支撑于空调器室内机进风管道33上而固定不动，此时，可方便地更换液体容器2中的液体，更换后，可再次将液体容器2通过螺纹端口安装固定到空调器室内机进风管道正面倾斜底部34的低洼处。当空调器室内机的内置风机运转后，空调器室内机进风管道33中即会产生气流，同时，液体泵5通过连接管道6向呈一排分布的多个单独喷头3供给液体，经喷头3喷出成液体颗粒，与经由空调器室内机进风管道33的气流混合，通过液面张力的吸附、液体颗粒的溶解以及化学反应作用，携带气流中污染物在重力作用下滴落到空调器室内机进风管道正面倾斜底部34上，再沿该倾斜底部汇聚到连通气体管道与液体容器的液体回流口 7，最后回到液体容器2，形成液体循环往复的清洗净化与回流。本实施例是本发明具体应用形式之一，由于空调器应用于千家万户，因而，本实施例的推广，对于改善市民居家空气质量、进而优化城市人居空气环境具有重大而积极的意义。
[0050]如图9所示，图9是本发明实施例8系统结构示意图。实施例8是本发明应用于烟斗、用于减低烟草烟气颗粒物及其他有害成分对吸烟者的危害，同时也减小吸烟对城市空气环境所造成污染的一种【具体实施方式】。烟斗烟气管道37始于烟斗插烟口 38而终于烟斗烟嘴39，在烟斗插烟口 38和烟斗烟嘴39同时朝向上方的情况下，在烟斗底部连接有液体容器2，在液体容器2的底部或侧面连接有电池40，电池电极41通过液体泵电源连接线44连接到液体泵5上，用于向液体泵5供电，液体泵5在液体容器2内，通过连接管道6与喷头3连通，连接管道6固定连接在烟斗烟气管道37的管壁上，烟斗烟气管道37的内腔通过旋转阀门42与液体容器2相通，阀门及电源开关43设置在液体容器2的上缘外侧，用以控制旋转阀门42的通断以及液体泵5电源的通断。只有当阀门及电源开关43被拨转触碰到其边侧的限位开关时，液体泵5才能得电启动。液体泵5、旋转阀门42、阀门及电源开关43以及电池40均固定连接在液体容器2上，液体容器2通过螺纹端口与烟斗底部连接，在接上时，能够确保液体泵5的出口与连接管道6相对且连通，同时，旋转阀门42与烟斗烟气管道37内腔相对且连通。使用本实施例烟斗时，拨转阀门及电源开关43直至触碰到限位开关，此时，旋转阀门42开启，烟斗烟气管道37内腔与液体容器2相通，同时，液体泵5启动工作，通过喷头3向烟斗烟气管道37内腔喷出液体颗粒，液体容器2中的液体可以是水，也可以是醋，当吸烟使烟草烟气经由烟斗烟气管道37形成气流时，喷头3喷出的液体颗粒对烟气中颗粒物及其他有害物进行吸附、溶解，或与之发生化学反应，携带烟气污染物的液体颗粒可经由旋转阀门42回到液体容器2中，形成液体循环往复，从而减低烟气的毒性、降低其危害，达到减低对吸烟者的健康危害及减小对环境空气污染的目的。当吸烟结束时，拨转阀门及电源开关43复位，一方面关断液体泵5的电源，同时关断烟斗烟气管道37的内腔与液体容器2之间的通道，使液体容器2的液体不至于洒落或倒灌到烟斗内腔中。吸烟现象虽不被提倡，但却客观上大量存在，本实施例只是希望能提供一种方案或措施，以减低吸烟行为对吸烟者、对环境空气的危害。
[0051]如图10所示，图10是本发明实施例9系统结构示意图。实施例9是本发明应用于口罩、面罩等个人防护用品领域，用以减低佩带者所吸入空气中污染物含量的一种【具体实施方式】。口罩覆盖面46通常覆盖在口罩佩带者的口鼻部，其边缘连接有口罩悬挂带45，口罩覆盖面46 —般选取透气性较低的材质，其边缘应与人的面部有较好的贴合性，以减少从口罩面材及其边缘泄漏进佩带者口鼻的空气。口罩覆盖面46上开有一透气口，与口罩通气管道49相通，口罩通气管道49整体呈倒“L”形，其上有三个口，一个与环境空气相通，一个与口罩覆盖面46上所开的透气口相通，还有一个与液体容器2相通，三个口分别连接有一个角度阻通装置48，前两个设置在口罩通气管道49内部，最后一个设置在口罩通气管道49外部、液体容器2的内部，但连接支承在口罩通气管道49的管壁上。角度阻通装置48的外部是一个开有小口的球形网罩，网罩内中包裹有一实心球体，当球形网罩旋转处于一定的角度范围时，内中的实心球体即会堵闭外网罩上所开的小口，形成阻断，而当球形网罩的旋转姿态超出前述角度范围时，内中的实心球体即会松开外网罩上所开的小口，形成开通，使用这样的角度阻通装置48通常配合一个挡板来实现对流体的通断控制，也是为了防止佩戴面罩的人在面部有不同的倾仰角度时不至于泄漏出液体容器2中的液体。在口罩通气管道49与口罩覆盖面46连接处设有一开有孔洞的液体挡板47，该孔洞的尺寸大小与角度阻通装置48的球形网罩上的小口相等。液体容器2通过螺纹端口连接在口罩通气管道49的底部，只要拧开螺纹口，即可卸下液体容器2，可以方便地进行清洗或更换液体。液体容器2的底部或侧面连接有电池40，电池电极41通过液体泵电源连接线44与液体泵5连接，液体泵5的出口通过连接管道6与喷头3连通，液体泵5固定连接在液体容器2内，液体泵电源连接线44的通断受控于电源开关50。当使用者带上口罩、面向前方，并开启电源开关50时，液体泵5即启动工作，将液体容器2中的液体带压施加给喷头3，被喷出成离散颗粒状，通过吸附、溶解、化学反应等“携带”作用，对口罩通气管道49内无论吸入还是呼出的气流都进行清洗净化，由于三个角度阻通装置48都处于开通状态，因而人的呼吸可以正常顺畅进行，喷出到口罩通气管道49内的液体也能经由位于口罩通气管道49外部、液体容器2内部的角度阻通装置48顺利回流到液体容器2内，形成液体的往复循环。当人低头到一定角度时，口罩通气管道49顶部与环境空气相通的角度阻通装置48会阻闭空气通道，人就会感到憋闷，因而会抬头复位，使角度阻通装置48恢复开通；当人仰头到一定角度时，口罩通气管道49与口罩覆盖面46连接处附近的角度阻通装置48就会阻闭空气通道，也会促使人复位姿势从而保持呼吸畅通。本实施例的口罩在不用时，应以口罩通气管道49在上而液体容器2在下的姿态放置，以免液体泄漏。本实施例中，也可以用与液体泵5转轴连接的机械发条来取代电池，用以向液体泵5提供动力。本实施例是制作防霾口罩的一种新方法，虽然有一定局限，比如:相较于纳米滤纸或活性碳滤芯的口罩，结构稍显复杂、对人的头部的倾仰角度也有一定限制，但本实施例的口罩也具有明显优势，比如:使用液体清洗净化空气，气流更通畅、液体的更换也更方便，同时，由于不仅只是对颗粒物起到过滤作用，还能够有效清除空气中其他非颗粒的有害物，因而净化更彻底、效果更全面，这些都是普通口罩难以比拟的优势。
【主权项】
1.一种气体中污染物清洗净化装置，它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于:液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。2.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器始终保持贮存有内容液体的状态并且是其内容液体循环行进的离开处和回归处，在所述液体循环行进的通路中，至少存在喷头和回归通路，液体经由所述喷头被喷出成离散颗粒状并与经由所述气体管道的气流混合，再经由所述回归通路回到所述液体容器中，离散颗粒状液体通过对气流中所含污染物的吸附和/或溶解和/或与所述污染物发生化学反应，使污染物离开所在气体而被“携带”进入到液体中，从而减少气体中污染物，实现对气体的“清洗”和“净化”，所述的气体中污染物是指气体中所含的颗粒物和/或其他有害成份。3.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述气体管道与机动车发动机废气口相通，所述的气体管道中的气流是机动车发动机所排放的废气。4.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述气体管道是“一”字形，或是“Z”字形，或是“S”形，或是“V”形，或是“U”形，或是“L”形，或是螺旋形。5.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述喷头是具有完整机械边界且能够形成单独喷出中心的单个喷头，或是多个单独喷头构成的组合体，多个单独喷头环绕所述气体管道排列，或是沿所述气体管道长度方向排列，或是前述两种排列方式的任意叠加。6.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器可以被添加进碱性物质，或洗洁精，或空气气味调节剂。7.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述的经由气体管道的气流是借助风机形成的，所述风机的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。8.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器中的液体与液体泵相通，借助液体泵驱使液体经由所述喷头带压喷出，所述液体泵的驱动能量来自市电电源，或是发电机，或是电池，或是电瓶，或是机械发条。9.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述液体容器中的内容液体在首次与经由气体管道的气流发生混合前的初始状态，以质量计，含水量在百分之三十以上。10.根据权利要求1所述的一种气体中污染物清洗净化装置，其特征在于:所述喷头所喷出的离散颗粒状液体中，包括粒径大于10微米的液体颗粒。
【专利摘要】本发明一种气体中污染物清洗净化装置，属城市空气环境保护领域，利用液体对包括颗粒物在内的气体中污染物的吸附、溶解以及与之发生化学反应的“携带”作用，将污染物从气体中抓取分离，从而获得治污减霾效果。它至少包括气体管道和液体容器，其特征在于：液体容器中的内容液体能够经由与该液体容器相通的喷头被喷出至经由气体管道的气流中，存在通路可供喷头所喷出的液体回到所述液体容器中，回到液体容器的液体能够被再次经由所述喷头喷出至经由所述气体管道的气流中。它结构简单，造价低廉，可靠性高，环境适应性强，实施方式灵活多样，可广泛应用于城市室内外公共区域空气中颗粒物抑制、机动车尾气治理优化以及为市政设施增添空气净化功能。
【IPC分类】B01D53/78, B01D47/06, B01D53/18
【公开号】CN104888556
【申请号】CN201410081285
【发明人】常涛涛
【申请人】常涛涛
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日
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