CN105167195A - 二手烟净化装置、净化吸附物及净化吸附物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二手烟净化装置,包括过滤部件1及与过滤部件1的一端同轴连接的抽风部件2,还包括与过滤部件1的另一端同轴连接的烟嘴部件3;过滤部件1包括同轴设置并依次套设的烟雾净化元件11、过滤板12及储烟元件13;烟雾净化元件11的两端分别与烟嘴部件3、抽风装置2连接,过滤板12上设置有多个与烟嘴部件3连通的过滤孔121;储烟元件13上设置有至少一个与烟嘴部件3连通的储烟槽131。本发明提供的二手烟净化装置,通过旋转烟雾净化元件11实现储烟槽131内的香烟更替,过滤板12对烟气进行整流,改善进气条件,储烟元件13的外壁与烟气流对流换热,带走大部分热量;在二手烟尚未离开烟嘴部件3时将其全部吸收。
Description
技术领域
本发明涉及净化装置技术领域,特别涉及一种二手烟净化装置、净化吸附物及净化吸附物的制备方法。
背景技术
目前,中国吸烟的人数居于世界各国之首,被动吸烟的人群数量也日益增加。现在主要是通过空气净化器来间接实现二手烟净化。
现有的一种二手烟过滤器,是由抽风机与过滤器构成,抽风机外壳型腔的风叶下面容器内装有过滤水,利用离心风叶高速旋转产生的离心力将过滤水抽起,在型腔内壁形成高速旋转的过滤水膜。使用时,启动过滤器放于抽烟者前面的台上,调整集烟罩在抽烟者吐烟雾位置,烟雾被抽入过滤器过滤。在抽烟者吐出的烟雾没有在空气扩散之前,将烟雾收集过滤,减少烟雾对空气的污染以及二手烟对非抽烟者的危害。该产品为独立的过滤装置,可快速吸收呼出的二手烟,但二手烟同样会在空气中扩散,吸收彻底度不够,无法彻底解决公共场合二手烟扩散的问题。
当前公认的二手烟处理效果较好的装置是负氧离子空气净化器,主要利用自身产生的负离子对空气进行净化除尘,其核心功能是生成负离子,利用负离子本身具有的除尘、降尘的特性来达到消除二手烟的目的,但负氧离子在空气中寿命很短,因此需要通过持续释放来达到消除二手烟的作用。
总之,以上空气净化器消除二手烟存在时间滞后、利用率低、空间时间受限等客观局限性,且不能从根源上彻底杜绝二手烟扩散的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种从根源上解决二手烟扩散问题的二手烟净化装置、净化吸附物及净化吸附物的制备方法。
一种二手烟净化装置,包括过滤部件及与过滤部件的一端同轴连接的抽风部件,还包括与所述过滤部件的另一端同轴连接的烟嘴部件;
所述过滤部件包括同轴设置并依次套设的烟雾净化元件、过滤板及储烟元件;所述烟雾净化元件的两端分别与烟嘴部件、抽风装置连接,所述过滤板上设置有多个与烟嘴部件连通的过滤孔;所述储烟元件上设置有至少一个与烟嘴部件连通的储烟槽。
本发明还提供了一种净化吸附物,以重量份数计,包括以下组分:70~100份离子交换改性分子筛载体、0.1~5份辅助剂;
所述离子交换改性分子筛载体,以重量份数计,包括以下组分:70~100份分子筛载体、1~10份选自第IIA族中至少一种金属元素的化合物。
本发明还提供了净化吸附物的制备方法,包括以下步骤:
S1:称取含有选自第IIA族中的至少一种金属元素的可溶性盐,加入到水中,配制成含该种金属离子的摩尔浓度为0.1~1mol/L的溶液Ⅰ;
S2:在溶液Ⅰ中加入辅助剂,制得含磷酸根离子的浓度为0.01~0.50mol/L的溶液Ⅱ;
S3:用溶液Ⅱ对分子筛载体搅拌进行离子交换,固液比为1:1~1:30,离子交换温度为20~200℃,搅拌时间为1~72小时,离子交换次数为1~10次,搅拌完成后干燥、焙烧,制成净化吸附物。
本发明提供的二手烟净化装置、净化吸附物及净化吸附物的制备方法,采用旋转式烟道分离结构,旋转烟雾净化元件即可实现香烟的更替,通过一次存储多支香烟,降低了香烟的置换频率,便于外出携带,并在一定范围内控制了使用者的吸烟速率;在烟气进口处采用导流元件及过滤板,不仅可对烟气进行整流,改善进气条件,同时通过储烟元件的外壁与烟气流对流换热,带走香烟燃烧产生的大部分热量,保证了二手烟净化装置的良好散热;通过在烟雾净化元件与储烟元件套管之间的区域设有净化吸附物,净化吸附物选取具有金属活性中心的离子交换改性分子筛作为烟气的吸附剂,利用改性后分子筛的选择性吸附原理,能有效减少香烟的有害作用,降低二手烟的危害,实现了在二手烟尚未离开烟嘴部件时将其全部吸收,从根源上解决了二手烟的扩散问题。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的二手烟净化装置的结构示意图。
图2是本发明实施方式提供的二手烟净化装置的主视图。
图3是本发明实施方式提供的二手烟净化装置的侧视图。
图4是是图2中沿A-A的剖视图。
图5是图1中烟雾净化元件的立体图。
图6是图1中烟雾净化元件的立体图。
图7是图1中导流元件及储烟元件的结构示意图。
图8是图1中烟嘴部件的立体图。
图9是图1中烟嘴部件的部分剖视图。
图10是图1中多翼离心风机的结构示意图。
图11是图10中叶轮的内部结构图。
图12是本发明实施方式提供的净化吸附物的制备方法的流程示意图。
主要元件符号说明
过滤部件 | 1 |
烟雾净化元件 | 11 |
密封板 | 111 |
固定板 | 112 |
衔接板 | 113 |
过滤板 | 12 |
过滤孔 | 121 |
储烟元件 | 13 |
储烟槽 | 131 |
抽风部件 | 2 |
多翼离心风机 | 21 |
叶轮 | 211 |
保护盖 | 22 |
出烟口 | 221 |
烟嘴部件 | 3 |
烟嘴 | 31 |
烟道通孔 | 311 |
弧形柱 | 312 |
导流元件 | 32 |
吸烟通道 | 321 |
导流孔 | 322 |
弧形槽 | 323 |
保护板 | 33 |
通孔 | 331 |
烟气净化通道 | 34 |
烟灰收集部件 | 4 |
储烟元件套管 | 41 |
通风孔 | 411 |
挡板 | 412 |
烟灰槽 | 42 |
旋转外环 | 5 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1、4、6所示,本发明实施方式提供的一种二手烟净化装置,包括过滤部件1及与过滤部件1的一端同轴连接的抽风部件2,还包括与过滤部件1的另一端同轴连接的烟嘴部件3;
过滤部件1包括同轴设置并依次套设的烟雾净化元件11、过滤板12及储烟元件13;烟雾净化元件11的两端分别与烟嘴部件3、抽风装置2连接,过滤板12上设置有多个与烟嘴部件3连通的过滤孔121;储烟元件13上设置有至少一个与烟嘴部件3连通的储烟槽131。
具体的,本实施例中:过滤板12优选带过滤孔121的圆环,过滤板12上周向均匀分布有多个过滤孔121,用于分流香烟,同时连接烟雾净化元件11与储烟元件13,使三者能够同步联动;储烟元件13优选圆柱体,储烟元件13上周向均匀分布有四个储烟槽131;储烟槽131用于放置香烟,过滤板12与储烟元件13套设,在烟雾净化元件11旋转带动过滤板12转动时,储烟元件13也同时转动,从而达到在一个储烟槽131内的香烟吸完时,将有烟的储烟槽131转动到下端,以匹配带有通风孔411的挡板412处,同时对接烟灰槽42。
进一步地,如图7、8所示,烟嘴部件3包括烟嘴31、导流元件32,烟嘴31上设有烟道通孔311,导流元件32上设置有吸烟通道321和至少一个导流孔322;
烟嘴31的一端与吸烟通道321的一端活动连接,吸烟通道321的两端分别与烟道通孔311、烟灰槽131连通,导流孔322与过滤孔121相对设置,导流元件32与烟雾净化元件11的一端连接。
具体的,本实施例中:导流元件32与烟嘴31多角度旋转衔接,实现烟嘴31的旋转与约束功能,同时与吸烟通道321连通;导流元件32的形状优选圆台型,吸烟通道321为圆管,连通烟嘴31与储烟元件13上的其中一个储烟槽131,当该储烟槽131内的烟抽完后,旋转烟雾净化元件11,使吸烟通道321与另一个储烟槽131连通,实现抽完一支烟旋转更换另一支的目的;导流孔322作为吸附吸烟者口鼻中喷出的二手烟入口。导流元件32、抽风部件2可拆卸的安装于烟雾净化元件11的两端,方便安装、拆卸。
进一步地,如图2、6所示,二手烟净化装置还包括固定于烟雾净化元件11内的烟灰收集部件4,烟灰收集部件4包括储烟元件套管41以及与储烟元件套管41连通的烟灰槽42;储烟元件套管41的一端开口,储烟元件套管41的另一端设有带通风孔411的挡板412,储烟元件套管41套设在储烟元件13的外部,储烟槽131分别与烟灰槽42、通风孔411连通。
具体的,本实施例中:烟灰收集部件4可拆卸地固定于烟雾净化元件11内,烟灰槽42为可拆卸的腔体结构,当香烟燃烧时,会产生一定量的烟灰,通过重力作用,烟灰会下落至烟灰槽42中,待到烟灰槽42装满烟灰时,可以将烟灰槽42拆卸下来,一次性清理干净,解决烟灰淤积于储烟元件13中的问题,同时也无需弹烟灰的动作,一次性将烟灰清除;带通风孔411的挡板412优选带孔的圆板,将烟灰与旋转外环5隔开,同时通风孔411的一面对应待吸食香烟的底部,另一面与吸烟通道321连通。
进一步地,如图4、5所示,二手烟净化装置还包括旋转外环5,旋转外环5的一端与烟雾净化元件11连接,旋转外环5的另一端与导流元件32活动连接,烟雾净化元件11与储烟元件套管41之间的区域设有净化吸附物。
具体的,净化吸附物,用于吸附二手烟与香烟直接燃烧所产生的气体与固体颗粒物,能大幅减少香烟燃烧气体对人身体产生的二次吸入;旋转外环5为可旋转的圆环,旋转外环5与导流元件32相连接,通过扭动旋转外环5,从而带动导流元件32旋转,间接带动储烟元件13转动,实现换烟功能。
如图2-5所示,本实施例中:烟雾净化元件11还包括密封板111、衔接板113;烟雾净化元件11上开设有与烟灰槽42相对设置的通孔,烟雾净化元件11上位于通孔的两端设有固定板112,密封板111可拆卸的固定在两固定板112之间;衔接板113为弧形板,优选60°的圆弧板,多块衔接板113设置在旋转外环5和烟雾净化元件11的外侧壁之间。
通过设置密封板111及固定板112,用于储存烟灰及方便烟灰槽42的拆装;衔接板113负责连接烟雾净化元件11与烟嘴部件3,起到固定二手烟净化装置的作用,防止当导流元件32及储烟元件13旋转换烟时,与烟雾净化元件11一齐运动。在清洗拆卸过程中,用力旋转烟雾净化元件11与烟嘴部件3,可进行烟嘴部件3、导流元件32及储烟元件13、烟雾净化元件11三部分的分离。同时由于衔接板113的结构为弧形,可以起到加固主体,防止烟枪受外力作用发生断裂的情况。
进一步地,如图1所示,抽风部件2包括多翼离心风机21、电机及保护盖22,保护盖22的一端为开口,保护盖22的另一端开设有多个出烟口221;多翼离心风机21、电机设置在保护盖22内,多翼离心风机21与电机的轴连接,保护盖22与烟雾净化装置11连接。
其中,图1-图4中的多翼离心风机21为简化示意图。
具体的,如图10所示,本实施例中:多翼离心风机21为电力驱动,当开关打开时,风扇开始工作,一是为了将二手烟与香烟直接燃烧的烟气吸入烟雾净化元件11与储烟元件套管41之间的净化吸附物中去,二是为了给燃烧的香烟提供充分燃烧的空气,减少由于不充分燃烧所产生的有害气体。
如图10、图11所示,本实施例中:电机与多翼离心风机21的叶轮211中盘通过锁紧螺母连接,并通过圆柱销传动,电机通过电机支架固定在保护盖22内;电机优选微型电机,叶轮211的外径优选30mm,叶轮211的宽度优选12.5mm,叶轮211叶片的数量优选60片,叶片的厚度优选0.1mm,叶片进口直径优选25mm。通过对多翼离心风机21设计参数的优化,其产生的压升满足将二手烟吸入二手烟净化装置的压力条件,且压升所产生的“龙卷风”式的强负压效果,对二手烟有较好的吸收效果;保护盖22可以避免多翼离心风机21的外露,保障人体安全,降低多翼离心风机21故障率,同时使空气能与外界流通。
进一步地,如图8、9所示,烟嘴31的一端设置有球体312,导流元件32上设置有与球体312配合使用的空腔323,空腔323的一端与吸烟通道321的一端连通。
本实施例中:球体312可旋转式的卡设于空腔323内。烟嘴31优选可旋转烟嘴,烟嘴形状尽量贴合吸烟者的习惯,且可以360度旋转,以实现多角度吸烟。
进一步地,如图1、9所示,吸烟通道321与储烟槽131连通的一端的外侧壁上设置有带通孔331的保护板33,保护板33与导流元件32的内侧壁之间构成烟气净化通道34。
具体的,本实施例中:保护板33优选带孔的圆板,圆板的一面对应引燃香烟的地方,将烟灰与抽风部件2隔开;同时,为保证空气充足,使香烟充分燃烧避免产生过多的一氧化碳,保护板33处设置有专为空气流通的通孔331;烟气净化通道34优选圆环通道,与导流元件32相连通,作为二手烟进入净化环节的入口。
进一步地,二手烟净化装置还包括打火部件,打火部件对应设置在储烟槽131与挡板412之间。
本发明提供的二手烟净化装置,其工作原理:构造双环管状二手烟净化装置,装置的一端为大功率的多翼离心风机21,装置的中部为双环结构,储烟元件13放置多根香烟,烟雾净化元件11与烟灰收集部件4之间填充净化吸附物,装置的另一端为烟嘴31及导流元件32。当吸烟者通过烟嘴31、吸烟通道321吸食香烟后,吐出的香烟能够迅速因抽风部件2吸入导流孔322,进而通过净化吸附物过滤净化后,由出烟口231排出。
本发明提供了一种净化吸附物,以重量份数计,包括以下组分:70~100份离子交换改性分子筛载体、0.1~5份辅助剂;
离子交换改性分子筛载体,以重量份数计,包括以下组分:70~100份分子筛载体、1~10份选自第IIA族中至少一种金属元素的化合物。
具体的,本实施例中:分子筛载体优选下列分子筛中的其中一种:(1)SAPO-n(n=5,11,14,37),APO-n(n=5,11,14,37);(2)M,L,E,Ω,X,Y,ZSM-5,ZSM-11;(3)矿物质、天然沸石等;第IIA族中至少一种金属元素的化合物优选CuO、NiO、FeO、ZnO、CoO中的一种或多种;辅助剂优选五氧化二磷,三氧化二磷,磷酸,偏磷酸,亚磷酸中的一种或多种;分子筛具有吸附作用,通过分子筛中心离子的改变,可以选择性并提高吸附效果,选取诸如SAPO、ZSM,天然沸石分子筛与诸如Cu、Ni、Fe、Zn、Co等过渡金属化合物所形成的具有金属活性中心的分子筛作为吸附剂,材料成本低,易工业化生产推广。
如图12所示,本发明还提供了一种净化吸附物的制备方法,包括以下步骤:
S1:称取含有选自第IIA族中的至少一种金属元素的可溶性盐,加入到水中,配制成含该种金属离子的摩尔浓度为0.1~1mol/L的溶液Ⅰ;
S2:在溶液Ⅰ中加入辅助剂,制得含磷酸根离子的浓度为0.01~0.50mol/L的溶液Ⅱ;
S3:用溶液Ⅱ对分子筛载体搅拌进行离子交换,固体分子筛与溶液Ⅱ的质量之比为1:1~1:30,离子交换温度为20~200℃,搅拌时间为1~72小时,离子交换次数为1~10次,搅拌完成后干燥、焙烧,制成净化吸附物。
具体的,将净化吸附物设置在烟雾净化元件11与储烟元件套管41之间的区域,而不将净化吸附物添加在烟嘴部件3中或者是烟丝中,确保了吸烟者吸烟的最佳体验感和香烟的初始性能,同时避免了二手烟对环境和人体的危害。经过吸烟机测试以及相关化学成分分析,设置了净化吸附物的二手烟净化装置在一定程度上减少香烟燃烧排放到空气中有毒物质的含量,减少了香烟危害,大幅降低了烟气的污染。相关测试表明:其中烟碱(尼古丁,让人成瘾的物质,二手烟的罪魁祸首)的含量可以减少10%~80%;一氧化碳的含量可以减少10%~80%;煤焦油(各种烃类及其氧化物)的含量可以减少10%~80%;固体颗粒物可减少10%~100%;总体上,减少二手烟的有害程度为10%~80%。
本发明提供的净化吸附物的制备方法,其工作原理为:选取具有金属活性中心的离子交换改性分子筛作为烟气的吸附剂,利用改性后分子筛的选择性吸附原理,能有效减少香烟的有害作用,降低二手烟的危害。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种二手烟净化装置,包括过滤部件(1)及与过滤部件(1)的一端同轴连接的抽风部件(2),其特征在于:还包括与所述过滤部件(1)的另一端同轴连接的烟嘴部件(3);
所述过滤部件(1)包括同轴设置并依次套设的烟雾净化元件(11)、过滤板(12)及储烟元件(13);所述烟雾净化元件(11)的两端分别与烟嘴部件(3)、抽风装置(2)连接,所述过滤板(12)上设置有多个与烟嘴部件(3)连通的过滤孔(121);所述储烟元件(13)上设置有至少一个与烟嘴部件(3)连通的储烟槽(131)。
2.根据权利要求1所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述烟嘴部件(3)包括烟嘴(31)、导流元件(32),所述烟嘴(31)上设有烟道通孔(311),所述导流元件(32)上设置有吸烟通道(321)和至少一个导流孔(322);
所述烟嘴(31)的一端与所述吸烟通道(321)的一端活动连接,所述吸烟通道(321)的两端分别与所述烟道通孔(311)、所述烟灰槽(131)连通,所述导流孔(322)与所述过滤孔(121)相对设置,所述导流元件(32)与所述烟雾净化元件(11)的一端连接。
3.根据权利要求1或2所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述二手烟净化装置还包括固定于所述烟雾净化元件(11)内的烟灰收集部件(4),所述烟灰收集部件(4)包括储烟元件套管(41)以及与储烟元件套管(41)连通的烟灰槽(42);所述储烟元件套管(41)的一端开口,所述储烟元件套管(41)的另一端设有带通风孔(411)的挡板(412),所述储烟元件套管(41)套设在所述储烟元件(13)的外部,所述储烟槽(131)分别与所述烟灰槽(42)、所述通风孔(411)连通。
4.根据权利要求2所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述二手烟净化装置还包括旋转外环(5),所述旋转外环(5)的一端与所述烟雾净化元件(11)连接,所述旋转外环(5)的另一端与所述导流元件(32)活动连接,所述烟雾净化元件(11)与所述储烟元件套管(41)之间的区域设有净化吸附物。
5.根据权利要求1所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述抽风部件(2)包括多翼离心风机(21)、电机及保护盖(22),所述保护盖(22)的一端为开口,所述保护盖(22)的另一端开设有多个出烟口(221);所述多翼离心风机(21)、所述电机设置在所述保护盖(22)内,所述多翼离心风机(21)与所述电机的轴连接,所述保护盖(22)与所述烟雾净化元件(11)连接。
6.根据权利要求2所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述烟嘴(31)的一端设置有球体(312),所述导流元件(32)上设置有与所述球体(312)配合使用的空腔(323),所述空腔(323)的一端与所述吸烟通道(321)的一端连通。
7.根据权利要求2所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述吸烟通道(321)与所述储烟槽(131)连通的一端的外侧壁上设置有带通孔(331)的保护板(33),所述保护板(33)与所述导流元件(32)的内侧壁之间构成烟气净化通道(34)。
8.根据权利要求3所述的二手烟净化装置,其特征在于:所述二手烟净化装置还包括打火部件,所述打火部件对应设置在所述储烟槽(131)与所述挡板(412)之间。
9.一种净化吸附物,其特征在于:以重量份数计,包括以下组分:70~100份离子交换改性分子筛载体、0.1~5份辅助剂;
所述离子交换改性分子筛载体,以重量份数计,包括以下组分:70~100份分子筛载体、1~10份选自第IIA族中至少一种金属元素的化合物。
10.根据权利要求9所述的净化吸附物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:称取含有选自第IIA族中的至少一种金属元素的可溶性盐,加入到水中,配制成含该种金属离子的摩尔浓度为0.1~1mol/L的溶液Ⅰ;
S2:在溶液Ⅰ中加入辅助剂,制得含磷酸根离子的浓度为0.01~0.50mol/L的溶液Ⅱ;
S3:用溶液Ⅱ对分子筛载体搅拌进行离子交换,固体分子筛与溶液Ⅱ的质量之比为1:1~1:30,离子交换温度为20~200℃,搅拌时间为1~72小时,离子交换次数为1~10次,搅拌完成后干燥、焙烧,制成净化吸附物。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |