CN104923003B - 一种气体净化装置 - Google Patents

Abstract

一种气体净化装置，它是迫使气体在经过一个飘浮在水面上的喇叭管浮子的下端面时被碾平并又被数次地分割、反复充分地与水体接触之后，再逸出水面的，从而达到净化气体的目的；或者是迫使被污染的气体经过一段垂直管道内的水雾区之后而被净化，而所排出的被净化气体的干湿度可以根据要求来进行控制。

Description

一种气体净化装置

<一>技术领域

一种气体净化装置，特别是用于对人居环境中的空气进行除尘净化的气体净化装置，它可以为人们创造一个具体的、气清“于”洗的生活和工作环境。

<二>背景技术

目前的气体净化装置，多是采用固态的滤芯除尘或负离子降尘，也或是利用液体来湿法除尘。然而，它们的使用效果均不理想!如：固态的滤芯难除微尘，同时又会因为用时较久而影响其通气效果和成为一个新的气体污染源；负离子能够结聚微尘，然而其聚合物均降伏在家物和地板之上，若经风吹或人动它们又会乘风再起，故而并没有从根本上将微尘清除室外；现有的湿法除尘中，有利用液幕来除尘的方式，但是由于液膜极易出现破洞，故而，会出现众多的漏网之“鱼”——粉尘；湿法除尘的方法中也有将待净化气体的出口置于液面之下的方式，如医用吸氧过滤器和市面上的干湿两用吸尘器。然而，该种形式的气体净化装置存在如下的不足：(1)为了工作可靠一般都是将其待净化气体的出口设置在水面以下较大深度，以防止该出口一旦露出水面而丧失净化功能。然而如此则消耗了较大的气体压头——该压头类似如水泵的扬程，亦即浪费了能源。(2)待净化气体的出口都是单口形式，很难控制待净化气流中粉团的暴喷，故而，也很难对粉尘的浓度较高的气体进行净化。(3)由于其待净化气体的出口是固定的，故而很难随时适应水位高低的变化，在干湿两用吸尘器中又极易被纸团堵塞或被发、丝或布条缠绕，从而造成清污困难。

本发明的目的在于：提供一种成本较低、除尘较彻底而清污又简易的气体净化装置，以为人类提供一个气清“于”洗的人居环境。

<三>发明内容

本发明的目的是这样来实现的，在一个外形如同倒圆锥台的盆形容器——可简称之为下壳体内装有一定深度的气体洗涤液——如水，在该下壳体的上口有一个与之配套的可以用来控制水花飞溅和导引气流的导流板——可简称之为导流板。在该导流板的圆周上装着一个与之配套的开口朝内的槽形橡胶密封衬垫——可称之为圆环形密封衬垫，加压后，圆环形密封衬垫的下表面与下壳体的上口可以实现密闭联接；在导流板的中间孔内又通过于其圆周均布的三个立式筋板支撑着一个垂直的同轴变径圆管——可称之为下圆管。该下圆管的上半部分较粗，可称之为下圆管之粗管；而下圆管的下半部分较细，可称之为下圆管之细管。而在下圆管之粗管与下圆管之细管之间出现一个连接台阶，可称之为下圆管之台阶。在该下圆管之细管的下端紧密地固定着一个具有一定弹性与柔性的喇叭管形软管(如喇叭管形橡胶管)的小口端，而在该喇叭管形橡胶管的大口端又紧密地固定着一个喇叭管形浮子的小头端，而该喇叭管浮子的大头端(亦即它的下端面)则漂浮在下壳体中的水面之上，并且使得喇叭管形橡胶管的中间部位出现折叠或曰折皱。在喇叭管浮子的下端面上有数道同心圆凸台，可称之为同心圆凸台，而在该每道同心圆凸台的上面又都均布着众多突起，如开口朝下的“V”形突起。在圆环形密封衬垫的上方是一个外形如同正圆锥台的上壳体。在该上壳体内的中央处固定着一个垂直的同轴变径圆管——可称之为上圆管。该上圆管的上半部分较粗，可称之为上圆管之粗管。该上圆管正是由均布于该上圆管之粗管周边的三个立式筋板及其远端的三个自攻螺钉紧固在上壳体上的。该上圆管的下半部分较细，可称之为上圆管之细管。而在上圆管之粗管与上圆管之细管之间则是通过一段同轴的倒圆锥管连接，可称之为上圆管之倒圆锥管，而且上圆管之细管的外径应当略小于下圆管之细管的内径；而上圆管之粗管的外径又应略小于下圆管之粗管的内径。在上圆管之细管接近上圆管之倒圆锥管的小端处套着一个“O”型密封胶圈，可称之为“O”型密封圈。该“O”型密封圈的内径应略小于上圆管之细管的外径，而该“O”型密封圈的外径又应略小于下圆管之粗管的内径，且应保证：在上圆管之细管插入下圆管之细管中而上壳体压紧在圆环形密封衬垫上面的时候，“O”型密封圈的下表面和外侧表面会分别与下圆管之台阶的上表面和下圆管之粗管的内表面均有所弹性接触。在上壳体的上侧面以密封的形式固装着一个斜管，该斜管的内端口通过一段波纹软管与上圆管之粗管的上端密闭连接；而斜管的外端则伸出上壳体之外。在上壳体顶部的开口处以密封的形式与一个引风机的进风口连接。而上壳体与下壳体之间可以通过于它们的周边均布的三个过位卡板拉紧。如此，便形成了一个基本的气体净化装置。如若启动引风机，则装置的内腔便会出现负压，大气压便会使得上壳体的下口与圆环形密封衬垫的上表面以及下壳体的上口与圆环形密封衬垫的下表面紧密接触，待净化气体便会自斜管的外端口经斜管波纹管上圆管之粗管上圆管之倒圆锥管上圆管之细管进入下圆管之细管内，并会压迫“O”型密封圈向上移动。然而，由于上圆管之倒圆锥管外表面的扩撑作用，“O”型密封圈的外径会变大，从而使得它与上圆管之倒圆锥管的外表面以及下圆管之粗管的内表面之间出现紧密连接，从而实现了它们之间的动态密封。而此时待净化的气体会继续下行，经过喇叭管形橡胶管喇叭管浮子而冲向水面。此时，比较重大的污物在其惯性力的作用下会直接地砸入水中，而另外的一些仍飘浮在气团中的轻微粉尘则将随着气体逸出喇叭管浮子的下端面。然而，由于喇叭管浮子的下端口径较大，故而会将原来的圆柱形气流碾平。而喇叭管浮子下端面上处于中央的第一道同心圆凸台上的众多“V”形突起又会把该被碾平的气流分割成众多的细小气流，从而使气团内的微尘被充分地暴露，同时又极大地增大气体与水体的接触面积。由于水与粉尘的亲合力极强(甲醛、二氧化硫等有害气体也极易溶解于水)，故，在各细小气流要逸出第一道同心圆凸台的时候，置于各细小气流外表处的粉尘便会被水体轻易的掠取；之后，尽管还可能有一些微尘仍然藏伏在第一道细小气流之内，然而，当第一道细小气流冲到第一道同心圆凸台与第二道同心圆凸台之间的凹槽内的时候，由于各道细小气流之间的碰撞以及液体表面张力的作用，会使得各第一道细小气流又溶为一体，从而就又使得各细小气流内的微尘被重新暴露并又重新分布，而当这些气体要逸出第二道同心圆凸台的时候，又要被该第二道同心圆凸台上的更多的“V”形突起分割成更多的细小气流，从而有利于水体更大面积地来掠取那些从第一道同心圆凸台中逸出的微尘......如此等等，待净化气体会被逐级充分地净化，之后，由引风机排出。其中，喇叭管形橡胶管的存在，是为了自动地掌控喇叭管浮子的平衡，以避免待净化气体未经净化而从喇叭管浮子的一侧逸出；而喇叭管形橡胶管中间处的折皱，则是为了使本装置能够较大范围地适应水位高低的变化，从而保证喇叭管浮子的下端面始终深入在水面以下适当的深度；同时也是为利用本装置来制作干湿两用吸尘器时做好准备——可增大吸水容量。(事实上：如在下底壳的下面装上脚轮、在斜管的外端顺接上波纹管——操作管——吸盘，便是一个干湿两用型的地面吸尘器。)下底壳的材料最好采用透明材料，以便于观察其内部水位的高低和污物的多少。如果下底壳内的污物或污水已较多，便可以关停引风机，打开三个过位卡板，取下上壳体(此间上圆管中的“O”形密封圈的外径会自动缩小并自动地与下圆管之粗管的内壁脱离接触)，再取下导流板及其携带的喇叭管形橡胶管和喇叭管浮子，将下底壳内的污物倒掉并清涮之，之后，再加入适量的清水，再按上述拆卸过程之返程安装，便又可以重新使用。

此可称之为第一种气体净化装置。

本发明的目的还可以这样地来实现：在一个圆盆状器皿底部的中心部位垂直地突起一段具有一定高度的上下开通的圆锥管。此器皿可简称之为下壳体；其底板中央处的圆锥管可称之为芯管。在下壳体内装有一定深度的气体洗涤液----如水。在水的上面罩着芯管扣浮着一个具有一定重量的盲头喇叭管形浮子，可称之为盲头喇叭管浮子。该盲头喇叭管浮子之所以被称为盲头，是因为它的上端(亦即其小头)是密闭不通的。该盲头喇叭管浮子的下端(亦即其大头)如同第一种气体净化装置中的喇叭管浮子的大头一样，有着数道同心圆凸台，而每一道同心圆凸台的上面又都均布着众多的“V”形突起。该盲头喇叭管浮子的内径应较大地大于芯管的外径，以便于在它们之间可以形成具有一定流量的空气通道；该盲头喇叭管浮子的内顶中央还有一个倒垂的钟乳体，可称之为倒垂钟乳体。该倒垂钟乳体穿插在芯管的中央，且该倒垂钟乳体的四周与芯管的内壁之间也都形成具有一定流量的气体通道。在下壳体的上口有一个与之配套的可以阻止气体回流的截流板。该截流板是一个中心处有一个圆形通孔的凹心圆环形薄板，其中心孔的直径应当能够满足一定通风流量的要求。在该中心孔的外围之截流板的上表面上又有数道高约1厘米、壁厚约2毫米且又具有适当径向间距的、垂直向上的同心圆筒突起----可称之截流板上表面之同心圆筒突起。在该截流板的周边有一个与之配套的开口朝内的槽形橡胶密封衬垫，可称之为圆环形密封衬垫。在该圆环形密封衬垫的上面，又有一个圆锥管形的上壳体，可称之为上壳体。在该上壳体内的中央之适当的高度上，固定着一个引风机的电机。而该引风机的腔式叶轮的下表面的中央通孔的外围处也有数道高约1厘米、壁厚约2毫米且又具有适当径向间距的垂直向下的同心圆筒突起，可称之为叶轮下表面之同心圆筒突起。该组同心圆筒突起与截流板上表面之同心圆筒突起应凹凸交叉配合，并使它们在轴线方向上尽量接近对方而又互不触碰；在径向方向上又都是尽量接近对方而又互不摩擦，从而可以形成一个迷官式的气体密封结构。在下壳体的下面配置三个具有一定高度的支腿。而在上壳体与下壳之间可以通过均布在它们周边上的三个过位卡板拉紧。其中，盲头喇叭管浮子的重量应当是：当引风机工作时盲头喇叭管浮子既能够被引风机吸浮----从而使那些待净化的气体能够从盲头喇叭管浮子的下端面得以逸出，又不至于让盲头喇叭管浮子飘离水面。如此，若启动引风机，则壳体内便会出现负压，大气压便会使得上壳体的下口与圆环形密封衬垫的上表面以及下壳体的上口与圆环形密封衬垫的下表面形成紧密连接，待净化气体便会经支腿之间的通道进入下壳体的芯管，继而又进入盲头喇叭管浮子的内部，之后又经过芯管的外侧与盲头喇叭管浮子的内侧之间的通道而冲向水面，此后，待净化气体的被碾平被分割净化再溶合再被分割净化......的被净化过程与在第一种气体净化装置里气体的被净化过程一样，这里不复赘述；而被净化后的气体会被引风机送到本装置的上空。盲头喇叭管浮子内顶中央处的倒垂钟乳体的配置：是为了对气体进行分流；同时，又是依据流体的压强与其流速成反比的原理而使得盲头喇叭管浮子始终飘浮在芯管的正上方，从而避免待净化的气体从盲头喇叭管浮子下端的一侧逸出而影响净化效果。而截流板的上表面与引风机叶轮的下表面之间所组成的迷宫式密封结构，则是为了避免被叶轮吸入的气体再度地从叶轮的外围回流到叶轮的中央，从而避免引风机出现无效工作。

如下壳体内的污物已较多，则可以关停引风机，打开过位卡板，取下上壳体(并带引风机)，取下载流板(并带圆环形密封衬垫)，取出盲头喇叭管浮子，将下壳体内的污物倒掉并清涮之，之后，再注入适量的清水并按上述拆卸过程之返程安装，之后，便又可以开始工作。

在水中，如加入适量的高锰酸钾或选择更有针对性的气体洗涤液，则气体的净化效果会更好!

另外，下壳体的制作，最好采用透明性较好的材料，以便于观察其内部水位的高低和污物的多少。

此可称之为第二种气体净化装置。

本发明的目的还可以这样地来实现：在一个平底的盆状器皿——可称之为蓄水池里，由三个以上的支腿支撑着一段垂直的、具有一定高度的圆锥管，而在其支腿上还固装着一个潜水泵，该潜水泵的出水管延伸至圆锥管的中上部并叉分成数个支管，同时在每个支管的末端各又配装着一个喷雾头，并将该数个喷雾头均装固在圆锥管内壁的同一水平高度上，且于此高度的水平圆上均布。各喷雾头的喷口均朝向圆锥管的中心并又略微朝下倾斜。在圆锥管内的上部置有一个其电机配有防雨罩壳的轴流风机。在蓄水池内注有远远淹没潜水泵的清水。如此，如若启动潜水泵，则潜水泵便会将水压至各喷雾头，并在圆锥管的中上部以下的区间内形成一段致密的水雾区。此时，如若启动轴流风机，则各支腿附近的气体便会从各支腿之间的通道进入到圆锥管的内腔，在经过水雾区的时候便会被净化，被净化后的气体被从圆锥管的顶口排出管外。水雾中的水珠连同被其掠夺下来的污物会一起回流到蓄水池内。如此周而复始，便会对圆锥管周围的气体不断地进行净化。如果蓄水池内的污物已较多，可以关停轴流风机和潜水泵，从蓄水池内取出圆锥管并带出潜水泵，倒掉污物、清涮蓄水池、重新加注清水、放回圆锥管并潜水泵，便又可次重新使用。

其中，气体被净化的程度，可以通过水雾的致密程度和水雾区的长度来确定，亦即水雾越是均匀致密、水雾区间越长其净化效果越好。而水雾的均匀与致密水平可以通过喷头数量、潜水泵的压头大小和喷头的雾化效果来调整。

另外，为了好更好地控制被排放出来的被净化气体的干湿度，可以在圆锥管的顶端加装一个用于垂直气流的变径干湿控制器。

事实上，被净化了的气体，在通过引风机的叶轮的时候，由于引风机叶轮的旋转作用，离心力已经使得气流中的绝大多数水珠撞向了圆锥管的内壁并顺势滑落入蓄水池。然而，为了更好地控制被排放出来的被净化气体的干湿度，尤其是控制室内用机所排出气体的干湿度，还可以在其圆锥管的上端加装一个用于垂直气流的变径干湿控制器。该变径干湿控制器，实际上就是一个其出口直径大于其进口直径且又具有一定垂直高度的同轴变径圆管。它是利用了等量气体的流速与其截流面面积的大小成反比以及牛顿第二定律的原理来实现的。实践中，是将该变径干湿控制器的进口密接在圆锥管的顶端出口上。此时，由于被净化了的气体与尚存于其中的水珠在越过引风机叶轮的时候，仅仅获得了一个既定的上升的初速度，之后，便开始在做速度递减。而当它们继续上升入直径较大的管段的时候，由于其截流面积的变大，他们的升速就会与其管径成反比例关系下降。尤其是由于地心对水珠的引力远远地大于地心对气体分子的引力(因为水珠的质量远远地大于气体分子的质量)，故而，那些尚存于被净化气体中的水珠相对于气流来讲会不断与急速地下坠脱离，直至经过一段的上升高度之后，其上升速度会变为“零”，继而转为下行。尽管它们会受后来气流能量的补充，但是它们后获得的能量不可能大于其越过引风机叶轮时的初始能量，故而，其颓势难改，最终落于变径管内并滑入蓄水池中，从而达到了改变被净化气体干湿度的目的。

该变径干湿控制器的工作高度——即其进气口的横截面与其出口顶截面的最小垂直高度，应当依据被净化气体越过引风机叶轮之后的初始上升速度、变径干湿控制器的变径比以及对排出本装置的被净化气体的干湿度要求来协调决定，也就是讲：垂直气流变径干湿控制器的工作高度应当是：能够使那些人们不希望它溢出变径管件上口的水珠在接近到变径管件上口的时候，其速度会降低为“零”。

为了适应对被净化气体干湿度的不同要求，可以把变径干湿控制器的工作高度制为可调整的形式，即将其较大口径的直管部分的长度制为可以调变。其具体方式可以是二层套管的螺纹旋合；也可以是二层套管的过渡性配合在一起，从而使得其内层的套管既能够手动地无级升降，又可以使之得以支撑而不会自动滑落，从而达到改变变径干湿控制器工作高度的目的。

另外，为了改善居民小区的空气质量，依据本种气体净化装置的工作原理，可以在城市的交通转盘、公园水池、花坛的中央或机关、学校、医院、居民小区......中的适当位置建造本种较大型的气体净化装置。不过：此时的蓄水池的地基应事先夯实，蓄水池应设有排水阀和进水阀，而潜水泵不需要固定。另外，为了使该装置能够与周围的环境相得益彰，可以让它的外形仿造成一个筒形的建筑——如玲珑宝塔的外形(如图4所示)，或者仿造成一个筒形的艺术品外形——如圆筒形花瓶的外形(如图5所示)。而为了保证质量、降低成本、提高效率和减少施工扰民，该装置中的圆锥管部分可以分成数节，由工厂模块化制造和生产。也就是讲：可以把其蓄水池和带支腿的基础圈以上的圆锥管部分水平地分切成数节，通过事先雕制好的模具浇注(如水泥沙浆)而成，之后，再运到选址现场，通过吊装并通过由预留在下一节上的螺栓穿过在其上一节对应位置预留的通孔紧固而成。两节间的接缝应以密封膏密封。

此可称之为第三气体净化装置。

本发明的优点在于：

1、本发明中的各种气体净化装置，都是充分地利用粉尘与水体的亲合能力最强和甲醛、二氧化硫等有害气体易溶解于水的特性，故而，可以取得很好的净化效果。2、不会因为运行时间较长而出现如同固态滤芯那样的阻塞或成为新的气体污染源。3、通过增加喇叭管浮子下端面中同心圆凸台及其上面突起的数量，可以逐级强化对气体的净化效果，从而可以得到极高品质的被净化气体。4、由本第一种气体净化装置而制成的地面吸尘器，不会因为纸团或软质的塑料布袋而将其出口——即喇叭管浮子的下口堵塞，也不易被长发等细长丝、带所缠绕。5、在第二种和第三种气体净化装置中，由于其进气口——即待净化气体的入口与出气口——即已被净化气体的出口皆呈圆形，又均位于整个装置的垂直中心位置，故而，可以使得其周围的气体形成360度范围的通天连地的大循环而不会留有死角。6、第三种气体净化装置室外机的外形可以装饰和点缀环境；而其圆锥管部分的工厂模具化生产工艺可以保证质量、降低成本、提高效率和减少施工扰民。7、用于垂直气流的变径干湿控制器结构简单、制作容易、实用有效。8、清污简易。9、造价低廉。10、依据第一种气体净化装置所制作的地面吸尘器和第二种、第三种气体净化装置都可以为人们提供一个具体的气清“于”洗的室内生活环境。而依据本发明之第一种气体净化装置的净化模式，还可以制作出大、中、小型分别适合于城区马路、街道、广场、居民小区等地的地面保洁装置。由于本净化气体机理的有效性，故而这些地面保洁装置会一改现有的地面清扫设备对PM2.5微尘的无奈状态而成为清除城区粉尘的利器，从而，能为治理城区的雾霾现象做出贡献。因为，尽管减排是环境治理的源头和根本，但是，高效的末端处理——即彻底地清除那些已经出现、及其以后难免出现并又反复地于城区内作祟的微尘，恐怕在任何时候都不会或缺。

(四)附图说明

图1是第一种气体净化装置的局部剖视示意图。

图2是第二种气体净化装置的局部剖视示意图。

图3是第三种气体净化装置(室外机)的纵剖示意图。

图4是一个六面宝塔之单面的投影示意图。

图5是一种圆筒形花瓶的投影图

(五)具体实施方式

如图1所示，在一个如同倒圆锥台外形的下壳体1内，装有一定深度的水2。在下壳体1的上口有一个与之配套的、可以用来控制水花和导引气流的导流板6。在导流板的周边装有一个与之配套的开口朝内的槽形橡胶密封衬垫7，可称之为圆环形密封衬垫7。在导流板6的中间孔1内，有三个于圆周均布的立式支撑筋板9。在支撑筋板9的中心处有一个垂直的圆管5，可称之为下圆管之细管5；在该下圆管之细管5的上端又有一段较粗的同轴圆管12，可称之为下圆管之粗管12。在该下圆管之粗管12与下圆管之细管5之间有一个连接台阶27，可称之为下圆管之台阶27.在该下圆管之细管5的下端紧密地固装着一个具有一定弹性与柔性的喇叭管形橡胶管4的小口端，而该喇叭管形橡胶管4的大口端又紧密地固装着一个喇叭管浮子3的小端头；该喇叭管浮子3的大头端则飘浮在水面2之上，并且使得喇叭管形橡胶管4的中间部位出现折叠或曰折皱。在喇叭管浮子3的下端面有数道同心圆凸台30、31或33......，可称之为凸台30、31或33......。而在该每一道同心圆凸台的上面又都均布着众多开口朝下的“V”形突起29。在圆环形密封衬垫7的上方，是一个外形近如正圆锥台的上壳体23。在该上壳体23内的中央处，垂直地固定着一个圆管25，可称之为上圆管之粗管25。该上圆管之粗管25是由于其周边均布的三个立式筋板11支撑并通过筋板11远端处的自攻螺钉10而紧固在上壳体23内的。上圆管之粗管25的下端通过一个同轴的倒圆锥管26连接着一个同轴的细管28，可称之为上圆管之细管28。该上圆管之细管28的外径应略小于下圆管之细管5的内径，而上圆管之粗管25的外径又应略小于下圆管之粗管12的内径；在上圆管之细管28靠近倒圆锥管26的小端处套装着一个“O”形密封圈13。该“O”形密封圈13的内径应略小于上圆管之细管28的外径，而该“O”形密封圈13的外径应略小于下圆管之粗管12的内径，且应保证在上圆管之细管28插入下圆管之细管5而上壳体23紧压在圆环形密封衬垫7上面的时候，“O”形密封圈13的下表面和外侧表面会分别地与下圆管之台阶27的上表面和下圆管之粗管12的内表面均所有弹性接触.在上壳体23的左上侧面有一个通孔φ2。穿过该通孔φ2通过密封衬垫20、螺栓19密闭的紧固着一个斜管18。在斜管18的内端通过卡箍16与螺栓17与一段波纹管24的上端口紧密连接；而波纹管24的下端口则通过卡箍14和螺栓15与上圆管之粗管25紧密连接。在上壳体23的顶部开口φ3处通过螺钉22以密闭的形式与一个引风机的进风口连接。而上壳体23与下壳体1之间可以通过于它们周边均布的三个过位卡板8紧拉。如此，便形成了一个基本的气体净化装置。如若启动引风机，则装置的内腔便会出现负压，大气压便会使得上壳体23的下口与圆环形密封衬垫7的上表面、下壳体1的上口与圆环形密封衬垫7的下表面紧密连接，待净化气体便会自斜管18的外端口经斜管18——波纹管24——上圆管之粗管25——上圆管之倒圆锥管26——上圆管之细管28进入到下圆管之细管5内，并会压迫“O”形密封圈13向上移动。由于倒圆锥管26外表面的扩撑作用，“O”形密封圈13的外径便会变大，从而使得它与上圆管之倒圆锥管26的外表面以及下圆管之粗管12的内表面之间出现紧密连接，从而实现了它们之间的动密封。而此时，待净化气体会继续下行，经过喇叭管形橡胶管4——喇叭管浮子3而冲向水面2。此时，比较重大的污物在其自身惯性力的作用下会直接地砸入水中，而另外的一些仍飘浮在气团中的微尘将会随着气体逸出喇叭管浮子3的下端面。然而，喇叭管浮子3下端面上的中央第一道凸台30及其上面的众多“V”形突起29会把气团碾平并又分割成众多的细小气流，从而使得气团内的微尘被充分地暴露并又极大地增大了气体与水体2的接触面积。由于水体2与粉尘的亲合力极强(甲醛、二氧化硫等有害气体也极容易溶解于水体2)，故，在各细小气流逸出第一道凸台30的时候，置于各细小气流外表面处的粉尘，便会被水体2轻易地掠取；之后，尽管还可能有一些微尘藏浮在第一道细小气流之内，然而，当第一道细小气流冲到第一道凸台30与第二道凸台31之间的凹槽35内的时候，由于各道细小气流之间的碰撞以及水体2表面张力的作用，会使得各道细小气流又溶为一体，从而使各细小气流内的微尘被重新暴露并又重新分布；而当这些气体要逸出第二道凸台31的时候，又要被该道凸台31上的“V”形突起32再一次分割出更多的细小气流，从而有利于水体2更大面积的来掠取那些从第一道凸台30中逃逸出来的微尘......如此等等，被吸进来的气体会被逐级充分地净化。而后，被净化后的气体经上壳体23顶部的开口φ3被引风机排出去。其中，喇叭管形橡胶管4的存在是为了自动地掌控喇叭管浮子3的平衡，以避免待净化气体从喇叭管浮子3的一侧逸出而影响净化效果；而喇叭管形橡胶管4上的折皱，则是为了使本装置能够较大范围地适应水体2水位高低的变化，从而保证喇叭管浮子3的下端面能够始终深入水体2液面以下适当的深度；同时，也是为在利用本装置制作干湿两用型吸尘器时增大吸水容量做好准备。事实上，如在下壳体1的下面装上脚轮34、在斜管18的外端密闭地顺接上波纹管——操作管——吸盘，便是一个干湿两用型的吸尘器。此时，下壳体1最好选用透明的材料做成，以便于观察水体2的水位高低及其中污物的多少。如果下壳体1内的污物已较多，便可以关停引风机、打开三个过位卡板8、取下上壳体23(此间，上圆管之细管28上的“O”型密封圈13的外径会因为卸压而自动缩小并与下圆管之粗管12的内壁脱离接触)再取下导流板6及其携带的喇叭管形橡胶管4和喇叭管浮子3，便可以将污物倒掉，清涮一下下壳体1，之后，重新加入清水2，再按上述拆卸过程之返程安装后，便又可以重新使用。此可称之为第一种气体净化装置。

如图2所示：在一个盆状器皿41——可称之为下壳体41的底板中心部位，垂直地突起一段具有一定高度的、上下开通的圆锥形芯管61——可称之为芯管61。在下壳体41内装有一定深度的水42。在水42的上面罩着芯管61扣浮着一个具有一定重量的盲头喇叭管浮子44。该盲头喇叭管浮子44之所以被称为盲头，是指它的上端(亦即其小头)是密闭不通的。而该盲头喇叭管浮子的下端(亦即其大头)又有着数道同心圆凸台43。而每一道的同心圆凸台的上面都均布着众多“V”突起60。该盲头喇叭管浮子44的内径应较大地大于芯管61的外径，以便于在它们之间能够形成一个具有一定流量的空气通道62。在该盲头喇叭管浮子44的上端的内顶中央处有一个倒垂的钟乳体57，且该倒垂的钟乳体57穿插在芯管61的中央。在下壳体41的上口有一个与之配套的可以阻止气体回流的截流板45。该截流板45是一个于中心处有一个圆形通孔φ4的凹心圆环形薄板。φ4的直径应能满足通风流量的需要。而在截流板45的上表面于通孔φ4的外围处又有数道垂直向上的同心圆筒突起46。该同心圆筒突起46的高度可取约1厘米，而其壁厚可取约2毫米，而每两个相邻的同心圆筒突起之间的径向距离可取约4毫米。在截流板45的周边有一个与之配套的、开口朝内的槽形橡胶密封衬垫49——可简称之为圆环形密封衬垫49。在该圆环形密封衬垫49的上面又有一个圆锥管形的上壳体54，在该上壳体54内的中央之适当的高度处通过自攻螺钉52和预留的固定柱53紧固着一个电机支架55。在该电机支架55上固装着一个引风机的电机56，而引风机的腔式叶轮51的下表面48的中央通孔的外围同样又有数道垂直向下的同心圆筒突起47。该组同心圆筒突起47的高度、壁厚及相邻二同心圆筒突起的径向间距皆与截流板45上表面上的那组垂直向上的同心圆筒突起46相同。该两组同心圆筒突起(46和47)凸凹交叉配合，并且使它们于其轴线方向尽量的接近对方而互不触碰；于其径向方向也是尽量地接近对方而又互不摩擦。从而形成一个迷宫式的气体密封结构。在下壳体41的下面配置三个具有一定高度的支腿。而上壳体54与下壳体41之间可以通过于它们周边均布的三个过位卡板50拉紧。其中盲头喇叭管浮子44的重量应当是：当引风机工作时该盲头喇叭管浮子44既能够被引风机吸浮并使得芯管61内的空气从其下端逸出而又不至于使盲头喇叭管浮子44飘离水体42的表面。如此，如若启动引风机，则下壳体41内便会出现负压，待净化气体便会经支腿59之间的空间通道进入芯管61，又进入盲头喇叭管浮子44的内部，之后又经芯管61的外侧与盲头喇叭管浮子44的内侧之间的通道62冲向水面42。而此后待净化气体的被碾平 被分割再溶合再被分割......的逐级净化过程与待净化气体在第一种气体净化装置里被净化的过程一样，这里不复赘述。而被净化后的气体会被引风机经通孔φ4引出并送到本装置的上空。盲头喇叭管浮子44上端内顶中央处的倒垂钟乳体57的设置，是为了对气体进行分流，并依据流体的压强与其流速成反比的原理而使得盲头喇叭管浮子44始终飘浮在芯管61的正上方。而截流板45的上表面与风轮51的下表面48之间所形成的迷宫式结构，则是为了避免被风轮51吸入的气体再度地从风轮51的外围流回到风轮51的中央，从而避免引风机出现无效工作。如果下壳体内的污物已较多，则可以关停引风机、打开过位卡板50、取下上壳体54以及截流板45并携圆环形密封衬垫49、取出盲头喇叭管浮子44，将下壳体41内的污物倒掉并清涮之，之后，再加注适量的清水42，并按上述拆解过程之返程安装，之后便又可以重新工作。

在水体42内如加入适量的高锰酸钾或其它更有针对性的气体洗涤液，则气体的净化效果会更好。

另外，下壳体41最好是选用透明的材料制成，以便于观察水体42的水位高低和其中污物的多少。

此可以称之为第二种气体净化装置。

如图3所示，在一块具有一定支承能力的基础71上建一个蓄水池72。在该蓄水池72内由四个支腿75支撑起一个圆筒形的基础圈76，在该基础圈76的上面建起一段垂直的具有一定高度的圆锥管77。在蓄水池72中注有一定深度的清水73。在清水73中置有一个其进水口配有滤网95的潜水泵97。该潜水泵97的出水管94向上延伸至圆锥管77内的中上部，并分成三个以上的支管88，而在每个支管88的未端各配装有一个喷雾头86，并且将每一个喷雾头86都固定在圆锥管77内腔的同一高度上，又让它们在该高度的水平圆周上均布；同时各喷雾头86的喷口都朝向圆锥管77的中心并又略微朝下倾斜。在圆锥管77的上部通过固定在圆锥管77内的一个电机支架79和螺栓84、螺母85固定着一个轴流风机的电机80。在该电机80的上面配有一个防雨罩81；在该电机80的输出轴上配有引风叶轮78。如此，如若启动潜水泵97则蓄水池72内的水73就会被压向喷雾头86并在圆锥管内的中上部以下的区间内形成一个较长又较为致密的水雾区。此时，如若启动轴流风机的电机80，则地面附近的空气便会从支腿75之间的通道进入到圆锥管77内，在经过水雾区的时候，便会被净化。被净化了的气体被从圆锥管77的顶口排出管外；而被水雾掠夺下来的污物连同水珠一起又会集流回到蓄水池72内。如此反复，便会持续不断地对其周围的污浊气体进行净化。如果蓄水池72内的污物已较多，可以关停轴流风机的电机80和潜水泵97，打开蓄水池72底部的排水阀96，排掉污水并清涮蓄水池72，再关闭排水阀96，打开进水阀74重新注入清水73，就又可以重新使用。

为了更好地控制被排放出来的被净化了的气体的干湿度，可以在圆锥管77的顶端加装一个用于垂直气流的变径干湿控制器83。该变径干湿控制器83实际上就是一个其出气口的横截面积大于其进气口的横截面积且又有一定垂直高度的变径管件。将该变径干湿控制器83的进气口与圆锥管77的顶口密接。此时，由于被净化了的气体与尚存其中的水珠在越过轴流风机的叶轮78之后仅仅地获得了一个既定的上升初速度，之后，由于地心的引力便开始在做速度递减。而当它们继续升至管径较大的管段的时候，由于横截面积变大，会使得它们的升速成反比例关系下降。尤其是由于地心对水珠的引力远远地大于地心对气体分子的引力(因为水珠的质量远远大于气体分子的质量)，故而，那些尚存于被净化气体中的水珠相对于气流来讲会不断与急速地下坠滑脱，直至经过一段上升高度之后，其速度会变为零，继而转为下行。尽管它们会受后来气流能量的补充，但是，它们后来所具有的能量不可能大于其越过叶轮78时的初始能量，故而其颓势难改，最终落入变径管83内而滑入蓄水池72中。从而达到了改变被净化了气体的干湿度的目的。该变径干湿控制器83的工作高度h----即其进气口的横截面与其出气口的顶截面的最小距离应当依据：被净化气体越过引风机叶轮78时的初始上升速度、变径干湿控制器83的变径比(即：φ进／φ出)以及对排出本装置的被净化气体的干湿度要求来综合决定。也就是讲：变径干湿控制器83的工作高度h应当是：能够使那些人们不希望它溢出变径干湿控制器83上口的水珠在接近变径干湿控制器83出口的时候，其速度会降低为零。

为了适应对被净化气体干湿度的不同要求，可在变径干湿控制器83上段的直管部分的内部以过渡配合的性质(如3级精度第三种过渡配合)套装着一段可以手动的无级伸缩的直管82，以此来改变变径干湿控制器83的工作高度h至h(调)，从而达到可以排放不同干湿度的被净化气体的目的。

另外，为了保证质量、降低成本、提高建造效率和减少施工扰民，本装置中的圆锥管77部分可以分成数节，之后由工厂模块化方式来制造和生产。也就是讲：把蓄水池72及带支腿75的基础圈76以上的圆锥管77部分水平地分成数节，通过对各节的工厂式模具化制造(如水泥砂浆注造)之后，再运到现场吊装，并且通过预留在下一节上的螺栓93穿过其上一节中的预留孔92，又通过垫圈91和螺母90紧固。而在它们的再上一节中于各螺母90的对应处尚应预留出容纳螺母90的空穴89。各节之间的接缝87应以密封膏予以密封。

此可称之为第三种气体净化装置。

注：在利用本种气体净化装置制作室内机时，不需要考虑地基71，也不需要配置进水阀74和排水阀96；蓄水池72可以用工程塑料注塑而成；圆锥管77与支腿75可以一体由工程塑料制成薄壁件；但是潜水泵97应当与支腿连结固定(如用卡箍和螺栓固定)，以便于在清污换水时将能本装置连同潜水泵97一起从蓄水池72中端出。

Claims (3)

1.一种气体净化装置：它是在下壳体(1)内装有一定量的水(2)，在下壳体(1)的上口通过圆环形密封衬垫(7)支撑着一个导流板(6)，在导流板(6)的中心管——即下圆管之细管(5)的下端通过喇叭管形橡胶管(4)控制着一个喇叭管浮子(3)，该喇叭管浮子(3)飘浮在水(2)的液面之上并使喇叭管形橡胶管(4)的中间部位出现折叠，在圆环形密封衬垫(7)的上面有一个上壳体(23)，在上壳体(23)的上侧入口(Φ2)处密闭地固定着一个斜管(18)，斜管(18)的内端通过波纹管(24)与上圆管之粗管(25)的上端紧密相连，而上圆管之倒圆锥管(26)的外侧与下圆管之粗管(12)的内侧则是通过″O″形密封胶圈(13)实现动态密封，上壳体(23)顶部的开口(Φ3)与一个引风机的进风口紧密相连，而上壳体(23)与下壳体(1)之间又是通过在上壳体(23)与下壳体(1)的周边均布的三个过位卡板(8)拉紧，其特征在于：待净化的气体是在通过飘浮在水(2)的液面之上的喇叭管浮子(3)的下端面时被碾平之后再逸出水(2)的液面的，喇叭管浮子(3)的下端面上有着数道同心圆凸台。

2.如权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于：在每道同心圆凸台的上面，又都均布着众多的突起。

3.一种气体净化装置：它是在带有中央芯管(61)的下壳体(41)内装有一定量的水(42)，在水(42)的液面上扣浮着一个盲头喇叭管浮子(44)，在该盲头喇叭管浮子(44)内顶的中央处有一个倒垂的钟乳体(57)，该倒垂的钟乳体(57)穿插在芯管(61)的中央；在下壳体(41)的上口通过圆环形密封衬垫(49)支撑着一个截流板(45)，在圆环形密封衬垫(49)的上面有一个于内腔中央处装有一个引风机电机(56)的上壳体(54)；在引风机的叶轮(51)的下表面(48)与截流板(45)的上表面之间，有一个迷宫式的气体密封结构；而上壳体(54)与下壳体(41)之间则是通过在上壳体(54)与下壳体(41)的周边均布的三个过位卡板(50)拉紧；在下壳体(41)的下面又有三个具有一定高度的支腿(59)支撑，其特征在于：待净化气体是在被盲头喇叭管浮子(44)下端面之数道同心圆凸台的数次碾平，又被每道同心圆凸台上面的众多凸起的数次分割之后，而逸出水(42) 的液面的。