CN107349735B - 一种净化器及净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种净化器及净化方法，所述净化器设有净化装置，使得原质经过净化装置后，分离为净质和滤质；所述净化装置设有滤质转移装置，所述滤质转移装置设有滤质收集部，使得余留于净化装置上的滤质通过转移装置被转移并集中于滤质收集部内。本发明过滤过程中，杂质不会留存在过滤组件上，而被集中在非过滤组件上排出；因此对过滤组件污染极小，有效保证维持过滤组件长时间工作，且过滤精度及速度均不受影响。

Description

一种净化器及净化方法

技术领域

本发明涉及净化装置及净化方法，尤其涉及水净化装置和空气净化装置。

背景技术

传统的净化装置一般存在以下问题：

1、净化一段时间后，需对净化组件进行清洗，而清洗过程需要耗用大量原液或原气，清洗过程中不能使用净化功能。

2、使用过程中，净化组件的净化能力逐渐减弱，如：净化速度或净化洁度，这里的洁度指单位体积滤液或滤气中所含纯液或纯气的百份比。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种无需更换滤芯也无需清洗滤芯或低成本清洗滤芯的净化装置。

为了更好理解本发明，特对以下名词解释：

有效限位边界：使溶剂维持在指定区域内的边界，使溶剂不能从边界上的任意点上离开指定区域。

一个以上：指一个或多个。

为实现上述目的，本发明分别提供了净化方法和净化装置，具体如下：

一、净化方法，包括颗粒分离方法和/或气体分离方法。

（一）所述颗粒分离方法包括以下步骤：

1) 使流体在过滤过程，利用滤质转移方法使滤出的滤质集中于即定位置；

2）通过高频振动，使滤质很难或无法粘滞于过滤装置上。

所述滤质转移可以采用以下任一方法，具体如下：

滤质转移方法1包括以下步骤：

3）使过滤装置高速运动，继而使滤质与过滤装置做相对运动；

4）限制滤质在过滤装置上的运动路径，并使滤质最终集中在运动路径的既定位置。

滤质转移方法2包括以下步骤：

3’）使用除滤质装置，并使除滤装置与过滤装置相对运动，并使除滤装置可接触过滤装置上的滤质；使滤质与过滤装置的除滤部相对运动；

4’) 限制滤质在除滤装置上的运动路径，并使滤质最终集中在运动路径的既定位置。

（二）所述气体分离方法可同时采用以下1种或多种方案：

气体分离方法1所括以下步骤：

1)在溶解池内，沿静态液面或动态液面拦截气泡，使气泡无法直接从液面离开溶剂；

2)持续在溶解池内导入气体，使在后产生的气泡作用于在先产生的气泡，并推动在先产生的气泡沿拦截面发生位移，继而使气泡在抵达液面之前在拦截面上不断汇集；

3)继续向溶剂内输送气体，使气泡受其它气泡挤压而克服溶剂作用力向限制的路径移动，直至在未设置轨迹限制的位置上，受溶剂的作用力被排出溶剂，由此来延长气体在溶剂内的运动行程，保证任意量的气体都能充分与溶剂接触。

气体分离方法2包括以下步骤：

1)使脱离溶剂液面的气体，再次进入溶剂，使得单位气体进入溶剂的次数为2次或2次以上。

气体分离方案3包括以下步骤：

1）使溶剂快速作圆周运动，续而使靠近转轴一侧溶剂因离心力脱离与溶解池壁接触 ；

2）使气体从远离溶剂所做圆周运动对应转轴的一侧导入溶剂，并在溶剂压力的作用下，从靠近溶剂所做圆周运动对应转轴的一侧离开溶剂。

二、 净化装置

所述净化器设有颗粒分离系统和/或气体分离系统；以下分别介绍颗粒分离系统和/气体分离系统。

（一） 颗粒分离系统

所述颗粒分离系统设有滤质转移装置，所述滤质转移装置设有滤质收集部，使得余留于净化装置上的滤质通过转移装置被转移并集中于滤质收集部内。

所述净化装置设有防止滤质粘滞于净化装置的防粘滞装置。

所述防粘滞装置为一超声波发生装置，并通过超声波使滤质脱离对净化装置的粘滞。

所述防粘滞装置为振动器，使净化装置在净化过程中或在转移滤质过程中，进行高频振动。

所述净化器设有速度控制装置，使得过滤速度小于滤质转移速度，继而使得滤质到达滤质收集部前，净质均已被分离并通过净化装置。

所述滤质转移装置设有一驱动装置，所述滤质转移装置设有限制滤质转移路径的限径部位；所述驱动装置驱动滤质转移装置运动，并带动滤质转移装置内的滤质一并运动；使滤质与滤质转移装置内壁之间产生滑动摩擦力或转动摩擦力，继而使得滤质转移装置因驱动装置作用受得的加速度大于滤质因受滤质转移装置摩擦力作用而获得加速度；所述限径部位满足：滤质与滤质转移装置发生相对运动时，沿限径部位既定的路径发生位移。

所述滤质转移装置为一中空圆台状滤桶，所述滤桶直径小的一端接触原质，另一端连接滤质收集部，具体表现在：所述转桶在同一横截面上距离最大两点的距离满足内壁接触原质的一端小于连接滤质收集部一端，使得转桶滚动时，滚桶内壁上接触原质一端的向心力小于连接滤质收集部一端的向心力，继而使得滤质在滚桶滚动时受到自接触原质的端向连接滤质收集部一端的方向上的作用力。

（二）气体分离系统

所述气体分离系统由一个以上溶解池组成；所述溶解池设有进气部和出气部，所述溶解池设有气泡通道，所述气泡通道设有通道进口端和通道出口端，并使进入气泡通道的气泡无法从通道进口端和通道出口端以外的位置离开气泡通道；溶解池的进气部伸入溶剂内，并位于通道进口端所在位置，使得从溶解池进气部导入溶剂内的气体形成气泡，并使气泡在溶剂压力的作用下从通道进口端进入气泡通道，使得气泡不能仅靠自身受到浮力离开溶剂液面，继而延长气泡在溶剂内的移动行程；所述溶解池的出气部位于通道出口端的上部，并位于溶剂液面之上。

所述气泡通道由溶解池内壁及第一拦截面、…第N拦截面共计N个气泡拦截面组成，所述N≥1；所述气泡拦截面位于在溶剂内；所述第一拦截面沿静态液面或动态液面设置以拦截气泡，使气泡无法直接从液面离开溶剂。

所述气泡拦截面满足：气泡从第M-1拦截面的出泡端离开，接着从第M拦截面的进泡端进入，所述M满足：2≤M≤N。

所述气泡拦截面包括一个以上横向拦截面和/或一个以上纵向拦截面，所述横向拦截面用于限制气泡沿溶剂对气泡作用力方向上的移动位移，所述纵赂拦截面用于限制气泡沿垂直于气泡所受溶剂作用力方向的位移。

所述气泡通道由溶解池壁组成，溶解池所有内壁组成的空间满足至少存在两个垂直溶剂流动方向的横截面不平行且不重叠。

所述溶解池由两个或以上的溶剂管组成，并使第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管内壁上的任一点均在输出溶剂液面之下；除第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管E均存在两根溶剂管分别连通溶剂管E的两端。

所述进气部内的溶剂体积小于溶解池内除溶剂外的剩余体积。

所述溶解池的出口部由气体与溶剂液面的有效边界组成封闭边界。

所述溶解池驱动连接一动力机构，使溶解池做等直径或不等直径圆周运动，即 溶解池上存在一个点，在不同时间点上的运动直径不同。

所述溶解池11的内壁由小变大，且由小变大的方向，与重力方向相同或者成锐角。

上述技术方案的有益之处在于：

1、本发明过滤过程中，杂质不会留存在过滤组件上，而被集中在非过滤组件上排出；因此对过滤组件污染极小，有效保证维持过滤组件长时间工作，且过滤精度及速度均不受影响。

2、本发明设有多层缓冲档板，有效减少水因受气流冲击具有的动能，从而减少甚至避免水箱中液体流失。

3、本发明各层缓冲挡板的气道在不同位置，使得从任意层气道冲出的液流均被下一层挡板挡板挡住，使其动能进一步被消减。

4、本发明优先使原气或原液进行颗粒过滤，而进行有害气体过滤，使得水箱的水利用率充分提高。

5、甲醛溶液的提纯处理。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

附图说明

图1、图2为实施例1的示意图；

图3为实施例1转轮Y22的俯视图；

图4为实施例1下盖板Y2及其排泄孔Y222、中空过滤圆台10的配合示意图；

图5为实施例1转轮Y22在默认位置上的工作示意图；

图6为实施例1转轮Y22在颗粒排泄过程中的工作示意图；

图7为实施例2颗粒排污段102’末端仰视图；

图8为实施例2的整体示意图；

图9为实施例1电机工作前滤气溶解池11的局部放大图；

图10为实施例1电机工作时滤气溶解池11未进入气体的局部大图；

图11为实施例1电机工作时滤气溶解池11(未安装逆流导流中空圆台挡板)进入气体后的局部大图；

图12为实施例1电机工作时滤气溶解池11(已安装逆流导流中空圆台挡板)进入气体后的局部大图；

图13为实施例3气体分离系统的示意图；

图14为图13气体分离系统局部放大图；

图15、16为图14的局部放大图；

图17为实施例3气体分离系统气泡路径图；

图18为实施例4气体分离系统气泡路径图；

图19为实施例5气体分离系统气泡路径图；

图20为实施例6气体分离系统气泡路径图；

图21为实施例7颗粒过滤系统的示意图；

图22为实施例8颗粒过滤系统及其转向示意图；

图23为实施例8另一种颗粒过滤系统及其转向示意图；

图24为实施例9颗粒过滤系统及其转向示意图；

图25为实施例9颗粒过滤系统俯视示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所述的的一种空气净化器，设有底座X1、隔离网罩X2和净化主体；所述净化主体包括上盖板Y1、下盖板Y2、中空过滤圆台10、滤气溶解池11、出气中空圆台12、电机13和超声波发生器14；所述中空过滤圆台10、滤气溶解池11、出气中空圆台12依次由内到外套置于电机13上；所述电机13的输出轴131固设于上盖板Y1，使电机13可驱动上盖板Y1转动，所述中空过滤圆台10、滤气溶解池11、出气中空圆台12直径较小的一端均固定于上盖板上；所述下盖板Y2可转动的套置在电机13上，所述中空过滤圆台10、滤气溶解池11、出气中空圆台12直径较大的一端均固定于下盖板Y2上，使得电机13可以通过上盖板Y1和下盖板Y2驱动中空过滤圆台10、滤气溶解池11、出气中空圆台12同步转动。

所述滤气溶解池11由进气用中空圆台112、上导气圆盘113、下导气圆盘114、出气用中空圆台111组成一全封闭容器；所述进气用中空圆台112与出气用中空圆台111之间套置逆流导流中空圆台挡板N1、逆流导流中空圆台挡板N2、定向导流中空圆台挡板D1、定向导流中空圆台挡板D2、逆流导流中空圆台挡板N3；所述下导气圆盘114设有导气道1141的进口端朝向中空过滤圆台10，出口端伸入滤气溶解池11内，使中空过滤圆台10与进气用中空圆台112之间的流体可以通过导气道1141进入滤气溶解池11内；所述导气道1141的出口端位于出气用中空圆台111与逆流导流中空圆台挡板N1之间；所述导气道1141内设有单向阀门1142，使得流体只能从导气道1141的进口流向出口，而不能从出口流向进口。

如图2所示，逆流导流中空圆台挡板N1程中空圆台状，其内壁直径自上而下逐渐变大，内壁直径较大的一端与下导气圆盘114完全封闭接触，使流体不能从逆流导流中空圆台挡板N1与下导气圆盘114的连接处通过；逆流导流中空圆台挡板N1内壁直径较小的一端朝向定向导流中空圆台挡板D1，并与定向导流中空圆台挡板D1不接触或不完全封闭接触，使得流体可以从逆流导流中空圆台挡板N1与定向导流中空圆台挡板D1之间通过。

所述逆流导流中空圆台挡板N2套置于逆流导流中空圆台挡板N1内，并与逆流导流中空圆台挡板N1不接触或不完全封闭接触；所述逆流导流中空圆台挡板N2程中空圆台状，其内壁直径自上而下逐渐变大，内壁直径较小的一端与定向导流中空圆台挡板D1完全封闭接触，使流体不能从逆流导流中空圆台挡板N2与定向导流中空圆台挡板D1的连接处通过；逆流导流中空圆台挡板N2内壁直径较大的一端朝向下盖板Y2，并与下盖板Y2不接触或不完全封闭接触，使得流体可以从逆流导流中空圆台挡板N2与下盖板Y2之间通过。

所述定向导流中空圆台挡板D1，程中空圆台状，其内壁直径自上而下逐渐变小；所述定向导流中空圆台挡板D1套置于进气用中空圆台112的外壁上；定向导流中空圆台挡板D1内壁直径较大的一端固定于上导气圆盘113的内壁上；所述定向导流中空圆台挡板D1靠近进气用中空圆台112的一侧设有一个或多个通气口D11。

所述定向导流中空圆台挡板D2，程中空圆台状，其内壁直径自上而下逐渐变大；所述定向导流中空圆台挡板D2套置于进气用中空圆台112的外壁上；定向导流中空圆台挡板D2内壁直径较大的一端固定于上导气圆盘113的内壁上；所述定向导流中空圆台挡板D2靠近上导气圆盘113的一侧设有一个或多个通气口D21。

所述逆流导流中空圆台挡板N3程中空圆台状，其内壁直径自上而下逐渐变小，内壁直径较大的一端与上导气圆盘113或出气中空圆台12完全封闭接触，使流体不能从逆流导流中空圆台挡板N3与上导气圆盘113/出气中空圆台12的连接处通过；逆流导流中空圆台挡板N3内壁直径较小的一端固定在定向导流中空圆台挡板D2或进气用中空圆台112，所述逆流导流中空圆台挡板N3靠近定向导流中空圆台挡板D2/进气用中空圆台112的一侧设有一个或多个通气口N31。

所述上导气圆盘113设有导气道1131的进口端朝向进气用中空圆台112或逆流导流中空圆台挡板N3，出口端伸出滤气溶解池11外，使滤气溶解池11内的流体可以通过导气道1131排出滤气溶解池11外。

所述上盖板Y1设有风叶Y11,所述下盖板Y2设有转轮Y22,转轮Y22上设有一刮片Y221,所述下盖板Y2上在乱片Y221默认覆盖的位置上设有排汇孔Y21;所述底座X1上在排泄孔Y21默认位置的正下方设有一个可上下调节的排泄管X11,排泄管X11上设有一齿轮X111，所述转轮Y22的上端的内外侧通过轴承分别与电机13和下盖板Y2相配合，使得转轮Y22通过轴承套置在电机13上，并可与电机13作相对转动；另一方面 下盖板Y2通过轴承套置在转轮Y22的上端，并与转轮Y22做相对转动；转轮Y22下端设有齿轮Y222,齿轮Y222与齿轮X111相啮合。

所述排泄管X11上下节调的行程具备：向上的极限位置灌足排泄管X11的上端可以伸入下盖板Y2的排泄孔Y21,并限制下盖板的转动；向下的极限位置满足排泄管X11的上端离开排泄孔Y21，使得下盖板2可以同底座X1相对转动，进一步的，还满足齿轮Y222与齿轮X111脱啮。

如图2所示，所述中空过滤圆台10包括初级滤气段101和颗粒排污段102，所述初级滤气段101分布1um或以下的过滤孔；所述中空过滤圆台10由位于上盖板Y1的一端到位于下盖板的一端，内壁直径逐渐变大；所述超声波发生器14设在中空过滤圆台10内，所述超声波发生器14的工作参数满足，气体内的颗粒无法依附并黏贴于初级滤气段101的内壁。

工作原理：

本实施例所述的空气净化器包含了颗粒分离系统和气体分离系统；所述颗粒分离系统由颗粒过滤系统、颗粒集中系统、防颗粒粘结系统及颗粒排出机构组成；在本实施例中所述颗粒分离系统为分布于中空过滤圆台10上的过滤孔，所述颗粒集中系统为空过滤圆台10的内壁，所述防颗粒粘结系统为超声波发生器14，所述颗粒提成出机构由转轮Y22、刮片Y221、排泄孔Y21、排泄管X11组成；所述气体分离系统由滤气溶解池11、一个或多个逆流导流中空圆台挡板（本实施例中包括N1、N2、N3）、一个或多个的定向导流中空圆台挡板（本实施例包括D1、D2）和增压装置，所述增压装置为风叶Y11；具体工作原理如下。

颗粒过滤：

电机13工作状态下，电机13的输出轴131带动过滤主体高速转动；首先原气在风叶的驱动下被吸入中空过滤圆台10内，并随中空过滤圆台10高速转动，气体分子因直径小于过滤直径，在离心力的作用下被从过滤孔甩进由中空过滤圆台10与进气用中空圆台112及下导气圆盘114组成的封闭空间内，而气体内的颗粒则留在中空过滤圆台10的内壁上继续做圆周运动；其次 由于中空过滤圆台10内壁直径由上往下逐渐变大，即颗粒所在中空过滤圆台10内壁表面与颗粒所做的圆周运动不垂直，因此颗粒所受的离心力在中空过滤圆台10内壁表面上分力不为0，另一方面离心力与圆周动动的半径成正比，即 中空过滤圆台10内壁上的颗粒由上往下所受的离心力逐渐变大，相应的颗粒与内壁之间的静摩擦力也随之逐渐变大，因此在颗粒之间发生碰撞或颗粒与内壁之间发生碰撞后，内壁直径越大的越容易滞留颗粒，随着颗粒运动的定向影响，颗粒运动逐渐形成螺旋向下的运动状态，最终颗粒逐渐往内壁直径大的一端移动，继而达到所有颗粒向同一位置集中的目的。

颗粒排出：

如图3、4、5、6所示，下盖板Y2上的排泄孔Y222位于进气用中空圆台112的内侧，在默认状态，刮片Y221覆盖在排泄孔Y222上；当电机工作时，进气用中空圆台112和下盖板Y2同时高速转动，颗粒集中在颗粒排污段102的最下方的内壁上及下盖板Y2上的阴影部位S上。

在实施颗粒排出动作时，首先要关闭电机，上调排泄管X11并使排泄管X11伸入排泄孔Y222下端内。

如图5，逆时针转动排泄管X11,因排泄管X11与转轮Y22啮合，因此可以带动转轮Y22转动，继而带动刮片Y221做圆周运动,通过刮片Y221刮除或刮薄颗粒排污段102内壁上的颗粒层及位于S位置上的颗粒，而集中在刮片Y221的弧面内，并最终送到排泄孔Y222内，继而从排泄孔Y222、排泄管X11排出。

滤气过滤：

如图3所示，所述气体分离系统2装有有害气体的溶剂（如：水），通过旋转容器，使容器内溶剂在各深度对应的液压升高，继而使有害气体更快溶解于溶剂内，即 提高气体与溶剂的接触压力，继而使得有害气体的溶解率更高。

通过延长气体在溶剂内的运行路径，使气体与溶剂接触更充分，继而使得有害气体的溶解率更高。

通过分裂气泡，使气泡变多变小，继而使气体与溶剂接触更充分，继而使得有害气体的溶解率更高。

以下具体分析：

（1）经过颗粒过滤后的气体中，仍然含有害气体，为了进一步净化空气中所含如甲醛的有害气体，需要使空气进入水中；首先 进气端设有强化进流装置（如：风叶Y11），使得导气道1141内的气体压力大于滤气溶解池11在相同位置上的液压，因此经过中空过滤圆台10的空气通过导气道1141进入滤气溶解池11内；当空气进入滤气溶解池11内形成气泡，继续受滤气溶解池11的带动而做圆周运动，因空气密度与水密度不同，所获得加速度不同，因此空气泡在运动过程中不断与水发生撞击被分裂成更多更小的气泡，因此与水的接触更充分，更便于甲醛等有害气体在水中的溶解。

（2）如图11所示，由于溶剂密度大于气体密度，根据离心力F=mw^2*r,其中 m为物质的质量、w为物质的角速度、r为物质做圆周运动对于的运动半径；当以相同速度和运动半径作圆周运动时，溶剂获得比气体更大的离心力，因此溶剂始终保持在半径大的位置，即溶剂处于更靠近容器壁的位置；而气体则以气泡的形式从E侧往F侧被排挤，由于气泡同时还受到水的浮力，因此将同时做向上及向内的运动，即 其运动路径比只受到浮力的长，进一步提高甲醛等有害气体在水中的溶解；特别指出：由于水进行圆周螺旋运动，因螺旋运动，使任意水分子都具有向下运动的趋势，使得相同水深的水压提高，再者因圆周运动，使水分子之间受径向上的作用力，而集群的水分子，使得一个水分子的离心力向四面八方的水分子进行传递，因此任意深度的水压被更进一度提高，继而使甲醛等有害气体在水中被更快的溶解。

由上述分析可知，如溶解池11的内壁由小变大的方向，与重力方向相反或者成钝角，则会减小液压，对本发明目的反而起到阻尼效果；反之溶解池11的内壁由小变大的方向，与重力方向相同或者成锐角，则会增大液压，对本发明目的起到增益效果。

还需要指出的是：空气一旦从F侧被挤出后，就无法进入溶剂内，而是聚集在水的F侧。

（3）如图12所示，由于受到逆流导流中空圆台挡板N1的限制，气泡不能直接向F侧移动，而是沿着逆流导流中空圆台挡板N1向上浮动，而聚集档板D11的下方；随着N1与111之间的气泡不断增多，聚集在D11下方的气泡不断向下延伸直到与未因浮力而改变加速度的气泡相顶靠，继而使聚集在档板D11下方的气泡间接受到中空过滤圆台10的空气压力，而被挤入N1与N2之间的空间;随着气泡进一步增多，N1与N2之间的气泡逐渐被挤下N2的下端，并最终从N2下端被挤出F侧；在此过程中，水中的气泡除第（2）分析指出受到的作用力之外，同时还受到远大于大气压的中空过滤圆台10内的空气压力，由此使任意深度的水压被更进一度提高，继而使甲醛等有害气体在水中被更快的溶解。

需要指出的是，上述分析是建立在溶解池11内的水平在D1下方，如在D2以上，N3以下，则D2和N3将进一步延长气泡运行路径。

实施例2

如图7、8所示，实施例1所述的颗粒排出系统还可以采用以下方案：

所述颗粒排污段102’位于中空过滤圆台10’顶靠下盖板Y2’的一端；所述颗粒排污段102’的末端，即 位于下盖板Y2’的一端，从C点到D点之间，沿顺时针方向直径逐渐变大；颗粒排污段102’的排污口设于C点与D点之间的位置；所述C点和D点的法线在同一直线上。

排泄管内设有活塞M，排泄时，通过拉动活塞M，将排泄管X11’内的污质吸出。

工作原理：通过以上分析，颗粒排污段102’在高速转动过程中，所有颗粒将集中在C点和D点之间的排污孔Y22’内。

实施例3

如图13所示，实施例1所述的气体分离系统还可以采用以下方案：

溶解池R设有一个或多个的横向隔板，溶解池R内溶剂的液面至少高于一个横向隔板；本实施例中具体设有R31、R32、R33、R34、R35共5个横向隔板，各横向隔板均设有出气孔，所述溶剂液面在R31之上；所述出气孔均设在对应横向板的一侧，相邻两个横向隔板的出气孔均分布在不侧，在本实施例中具体为：R31的出气孔R21分布于R31的右侧，R32的出气孔R22分布于R32的左侧，R33的出气孔R23分布于R33的右侧，R34的出气孔R24分布于R34的左侧，R35的出气孔R25分布于R35的右侧。

所述横向隔板与溶器底部之间或任意相邻两个横向隔板之间设有一个以上的纵向隔板，在本实施例中具体为：横向隔板R35与溶解池R底部之间设有R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48共8个纵向隔板，所述纵向隔板R41、R43、R45、R47均固定于溶解池R底部且均与横向隔板R35不接触或不完全接触，使得流体能从纵向隔板R41、R43、R45、R47的顶端通过；所述纵向隔板R42、R44、R46、R48均固定于横向隔板R35且均与溶解池R底部不接触或不完全接触，使得流体能从纵向隔板R42、R44、R46、R48的底端通过。

所述溶解池R设有一导气管R11，所述导气管R11贯穿溶解池R顶盖及横向隔板R31、R32、R33、R34、R35，并伸至溶解池R底部，所述导气管R11的底端位于纵向隔板R41与溶解池R的左侧壁R40之间;溶解池R设有出气管R12,所述出气管R12贯穿溶解池R的顶盖，并连通溶解池顶盖与横向隔板R31之间空间，使得溶解池R内的气体可以从出气管R12输出溶解池R。

所述溶解池内设有溶剂，溶剂的液面高度满足：至少有一个横向隔板在溶剂液面下，即至少有一个横向隔板完全浸入溶剂内，在本实施中，横向隔板R31、R32、R33、R34、R35均位于溶剂横向隔板的液面下。

工作原理：

设有一处或多处的气泡路径沿长机构，所述气泡路径沿长机构满足：T1<T2,P1≤P2或H1≤H2,其中P1、H1分别是T1时间点上，气泡所在位置的水压及水深，P2、H2分别是T2时间点上，气泡所在位置的水压及水深；使得在溶剂不发生翻滚的前提下，单位气体在溶剂中的发生位移延长。

首先气泡因密度小于溶剂密度，具有上升的浮力而顶靠在R35板位于溶解池R左侧壁R40和纵向隔板R41区间的的下表面。

随着气泡不断的增多，顶靠在R35板气泡沿着R35的下表面通过R41与R35之间的空隙，向R35位于R41与R42之间的部份移动，直至气泡布满R35位于R40与R42之间的下表面。

随着气泡进一步增多，位于R40与R41间的最低气泡所在溶剂深度H1大于位于R41与R42间的最低气泡所在溶剂深度H2时，如图14、15和图16受力分析可知：在相同溶剂深度上，位于R40与R41间的气泡N1受到向下的气泡作用力小于R41与R42间的气泡N4受到的向下的气泡作用力，因此随着R40与R41间的气泡的增多，R41与R42间的气泡被逐渐向下推送。

随着包泡再一进增多，从导气管R11送入溶解池R底部的气体直接作用于堆积至溶解池R底部的气泡，并将溶解池R底部的气泡向横向隔板R35方向推送，使得R40与R41间的气泡继续向R41与R42间推送，而R41与R42间的气泡逐渐从R42下端经过并向R42与R43间推送。

随着气泡进一步增多，气泡在其它纵向隔板区间的传送原理如前述。

实施例4

如图15所示，实施例3气体分离系统所述的溶解池R不设置横向隔板，仅设有1个或多纵向隔板，所述导气管伸入溶解池底部，且位于气泡路径中第一个纵向隔板与溶解池侧壁之间；所述出气管设置在溶解池顶盖上，且位于气泡路径中最后一个纵赂隔板与溶解池侧壁之间；所述溶剂的液面L位于溶解池顶盖之上。

由实施例3工作原理可知，气泡在溶剂内经过的行程超过所有纵向隔板高度之和；本实施例纵向隔板可以沿X轴排列，也可以同时在Z轴上排列，即同时在X轴和Z轴上排列，使得任一气泡都需经过溶解池的全部位置；本实施所述的溶解池R也可以只仅有1个以上横向隔板，而不设有纵向隔板，当溶剂液面位于所有横向隔板之上，气泡在溶剂内的行程大于所有横向隔板的长度之和。

实施例5

如图16所示，实施例1所述的气体分离系统还可以采用以下方案：

所述气体分离系统设有多根溶剂管，各溶剂管以矩阵方列分布设置，除第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管E均存在两根溶剂管分别连通溶剂管E的两端，并使第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管内壁上的任一点均在输出溶剂液面之下。

当进气管内的溶剂体积V1大于最后一级溶剂池内除溶剂外的剩余体积V2。

工作原理：

出气端的气体覆盖除有效限位边界外的全部液面，出气端的气体不能覆盖除有效限位边界外的全部液面。

首先原气进入进气管，并逐渐进气管内的溶剂压入溶剂池内，当进气管内的溶剂完全被排出进气管，气体SS首次与溶剂池内除进气管以外的溶剂相顶靠，由于气体SS不能与有效边界组成封闭边界（在任意平面上的气泡外轮廓线都不能完全接触于溶剂的有效限位边界，即 该外轮廓线上至少有一点不在溶剂的有有效限位边界上），继而不能推动溶剂整体发生位移，而只能形成气泡。

气泡在各溶剂管内的移动路径如实施例1-4所述，这里将不再熬述。

显然进气管和出气管不能调换，如气体从出气管端进入，由气体与有效边界（最后一根溶剂管的内壁）组成封闭边界，在最后一根溶剂管的溶剂液面所在平面上，气体的外轮廓线均落在溶剂管的内壁上，因此无法形成气泡，而是推动溶剂沿溶剂管从导气管排出。

实施例6

如图17所示，实施例1所述的气体分离系统还可以采用以下方案：

所述气体分离系统设有二级或多级密闭溶剂池，所述密闭溶剂池设有进气管和出气管；除了最后一级密闭溶剂池，所述进气管一端伸出溶剂池外，另一端伸入溶剂内，即 端口位于溶剂液面下；所述出气管的两端均不接触溶剂，其中有一端与溶剂池内部连通，另一端连接通下一级密闭溶剂池的进气管。

由实施例1、2、3、4、5、6可知：

滤气过滤的溶剂液面应满足以下任一种情况：

1)限制气泡在既定路径上移动，在气泡的既定路径上，除了进气端外，所有溶剂边界均未接触大气，也未暴露于真空中，使得气泡不能从溶剂边界脱离溶剂；在实施例1-4中，采用纵向隔板和/或横向隔板形成气泡的既定路径，并使溶剂液面高于气泡既定路径上所有隔板，也就是使输出端的液面高度高于气泡既定路径上的全部隔板的高度；更具体的如实施例2-4，在溶剂内，限制气泡沿溶剂对气泡作用力方向上的移动位移，并限制气泡沿垂直于气泡所受溶剂作用力方向的位移，继续向溶剂内输送气体，使气泡受其它气泡挤压而克服溶剂作用力向限制的路径移动；在实施例5中，采用弯曲的管道形成气泡的既定路径，并使第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管内壁上的任一点均在输出溶剂液面之下。

由各实施例的工作原理可知，隔板或溶剂管的方向并不是实现本发明的必要特征，即任意方向都可实现本发明目的，本发明实现滤气过滤的核心在于，限制气泡受溶剂压力而直接发生的路径，并持续增多气泡，直到气泡相互排挤，并向限定的运行轨迹方向推动，直至在未设置轨迹限制的位置上，受溶剂的作用力被排出溶剂，由此来延长气体在溶剂内的运行轨迹，保证任意量的气体都能充分与溶剂接触。

特别指出：上述气泡与溶剂间的作用力并不限于因重力产生对气泡的升力，也可以如实施1因圆周运动产生的溶剂对气泡的径向推力。

2)使脱离溶剂液面的气体，再次进入溶剂，使得单位气体进入溶剂的次数为2次或2次以上，具体如实施例6所述。

实施例7

如图21所示，实施例1所述的颗粒分离系统还可以通过以下方案实现：

所述颗粒过滤系统设有一段螺旋绕管和超声波发生器，出口设有一直线段TT，所述直线段TT位于底面圆的中心部，使得螺旋绕管转动过程中，直线段TT始终在同一位置，即直线段TT以直线段TT的中心线做圆周转动；驱动螺旋绕管朝螺旋的反向转动，使得气体从螺旋绕管的进口端进入，从直线段TT的出口端送出；所述螺旋绕管的外壁上设有多个过滤孔，过滤孔孔径小于1微米。

工作原理：

气体螺旋绕管内做圆周运动，因离心力从过滤孔离开螺旋管，而原气中的颗粒由于直径大于过滤孔径，因此留置在螺旋绕管内，由于受到螺旋绕管内壁摩擦力的作用，而随螺绕管做圆周运动；由于超生波的作用，颗粒不会堵塞过滤孔或者依附于螺旋绕管的内壁，因此螺旋绕管的转速（角速度）大于颗粒的角速度，因此颗粒在螺旋绕管内壁上翻滚或滑动，并沿螺旋绕管的绕向向出口端集中。

由以上分析，颗粒EE点的动能最大，在EE点到FF点之间，颗粒的离心力对颗粒的运动起到阻尼作用，如颗粒质量较小，在EE点的具有动能不足，则在颗粒到达FF点前，径向分速度降低为零，在离心力的作用下，从向FF点向EE点方向移动，最终在EE点附近往返移动；随着在EE点处的颗粒不断增多，颗粒的总质量不能增大，相应的总动能提高，并最终克服离心力的作用达到FF点，并进入直线TT内，并在重力的作用下脱离直线段TT端口。

如图22所示，本实施的螺旋绕管的出口端还可以设在EE点，并在EE点套置颗粒收集罩，因颗粒最终都集在颗粒收集罩内，因此只需定期清洗颗粒收集罩即可。

实施例8

如图23、24、25所示，实施例1所述的颗粒分离系统还可以通过以下方案实现：

所述颗粒分离系统是在气体分离系统R’的外壁上设有的一个或多个过滤桶X’，所述气体分离系统R’呈长方体，所述过滤桶X’进口端S1位于气体分离系统R’上端一边的中点，过滤桶X’出口端S2位于气体分离系统R’下端相邻两边的交点；气体分离系统R’的出口端S0位于上端中心处，所述气体分离系统R’的出口端S0与过滤桶X’的进口端S1连通；所述过滤桶X’的出口端S2设有颗粒收集罩。

工作原理：

如图25所示，过滤桶X’的进口端S1所在气体分离系统R’ 的位置，即端面任一边中心，其转动半径为气体分离系统R’外轮廓点集合中最小的；过滤桶X’的出口端S2所在气体分离系统R’ 的位置，即 端面上相邻两边交点的转动半径为气体分离系统R’外轮廓点集合中最大的，由图25可知，过滤桶X’由进口端S1到过滤桶X’的出口端S2的转动半径逐渐增大，依实施例1-7工作原理分析，可知颗粒在电机工作过程中，从过滤桶X’由进口端S1到过滤桶X’的出口端S2集中。

实施例9

实施例1所述的颗粒分离系统还可以通过以下方案实现：

所述颗粒分离系统设有一过滤桶、超声波发生器和电机；过滤桶的一端设有风叶，所述电机驱动连接风叶，所述风叶的转轴上设有一转刷，所述转刷伸入过滤桶内，所述转刷程螺旋状，转刷转动过程，可使过滤桶内的颗粒沿转刷的螺旋槽传送到过滤桶底部，并从过滤桶底部排出。

本实施例中颗粒通过机械传送，机械传送可定时或在满足特定条件下进行清刷，以实现在造成清除困难之前，清除完毕。

实施例1、7、8三种颗粒过滤方案，都可以做到时时清除污渍，避免因积累而造成清除困难，或容易造成在清除过程中形成不可逆的损坏。

实施例1-9均可以先执行气体分离，再执行颗粒分离。

Claims (19)

1.一种净化器，其特征在于：所述净化装置设有颗粒分离系统；所述颗粒分离系统设有滤质转移装置，所述滤质转移装置设有滤质收集部，使得余留于净化装置上的滤质通过转移装置被转移并集中于滤质收集部内；所述滤质转移装置设有一驱动装置，所述滤质转移装置设有限制滤质转移路径的限径部位；所述驱动装置驱动滤质转移装置运动，并带动滤质转移装置内的滤质一并运动；使滤质与滤质转移装置内壁之间产生滑动摩擦力或转动摩擦力，继而使得滤质转移装置因驱动装置作用受得的加速度大于滤质因受滤质转移装置摩擦力作用而获得加速度；所述限径部位满足：滤质与滤质转移装置发生相对运动时，沿限径部位既定的路径发生位移。

2.如权利要求1所述的一种净化器，其特征在于：所述颗粒分离系统由颗粒过滤系统、颗粒集中系统、防颗粒粘结系统及颗粒排出机构组成。

3.如权利要求1所述的一种净化器，其特征在于：所述净化装置设有防止滤质粘滞于净化装置的防粘滞装置。

4.如权利要求3所述的一种净化器，其特征在于：所述防粘滞装置为一超声波发生装置，并通过超声波使滤质脱离对净化装置的粘滞。

5.如权利要求3所述的一种净化器，其特征在于：所述防粘滞装置为振动器，使净化装置在净化过程中或在转移滤质过程中，进行高频振动。

6.如权利要求1所述的一种净化器，其特征在于：所述净化装置设有速度控制装置，使得过滤速度小于滤质转移速度，继而使得滤质到达滤质收集部前，净质均已被分离并通过净化装置。

7.如权利要求1所述的一种净化器，其特征在于：所述滤质转移装置为一中空圆台状滤桶，所述滤桶直径小的一端接触原质，另一端连接滤质收集部，所述滤桶在同一横截面上距离最大两点的距离满足内壁接触原质的一端小于连接滤质收集部一端，使得滤桶滚动时，滤桶内壁上接触原质一端的向心力小于连接滤质收集部一端的向心力，继而使得滤质在滤桶滚动时受到自接触原质的端向连接滤质收集部一端的方向上的作用力。

8.如权利要求1所述的一种净化器，其特征在于：所述净化装置设有气体分离系统；所述气体分离系统由一个以上溶解池组成；所述溶解池设有进气部和出气部，所述溶解池设有气泡通道，所述气泡通道设有通道进口端和通道出口端，并使进入气泡通道的气泡无法从通道进口端和通道出口端以外的位置离开气泡通道；溶解池的进气部伸入溶剂内，并位于通道进口端所在位置，使得从溶解池进气部导入溶剂内的气体形成气泡，并使气泡在溶剂压力的作用下从通道进口端进入气泡通道，使得气泡不能仅靠自身受到浮力离开溶剂液面，继而延长气泡在溶剂内的移动行程；所述溶解池的出气部位于通道出口端的上部，并位于溶剂液面之上。

9.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述气泡通道由溶解池内壁及第一拦截面、…第N拦截面共计N个气泡拦截面组成，所述N≥1；所述气泡拦截面位于在溶剂内；所述第一拦截面沿静态液面或动态液面设置以拦截气泡，使气泡无法直接从液面离开溶剂。

10.如权利要求9所述的一种净化器，其特征在于：所述气泡拦截面满足：气泡从第M-1拦截面的出泡端离开，接着从第M拦截面的进泡端进入，所述M满足：2≤M≤N。

11.如权利要求9所述的一种净化器，其特征在于：所述气泡拦截面包括一个以上横向拦截面和/或一个以上纵向拦截面，所述横向拦截面用于限制气泡沿溶剂对气泡作用力方向上的移动位移，所述纵向拦截面用于限制气泡沿垂直于气泡所受溶剂作用力方向的位移。

12.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述气泡通道由溶解池壁组成，溶解池所有内壁组成的空间满足至少存在两个垂直溶剂流动方向的横截面不平行且不重叠。

13.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述溶解池由两个或以上的溶剂管组成，并使第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管内壁上的任一点均在输出溶剂液面之下；除第一根和最后一根溶剂管外，其它任一溶剂管E均存在两根溶剂管分别连通溶剂管E的两端。

14.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述进气部内的溶剂体积小于溶解池内除溶剂外的剩余体积。

15.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述溶解池的出口部由气体与溶剂液面的有效边界组成封闭边界。

16.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述溶解池驱动连接一动力机构，使溶解池做等直径或不等直径圆周运动，即溶解池上存在一个点，在不同时间点上的运动直径不同。

17.如权利要求8所述的一种净化器，其特征在于：所述溶解池的内壁由小变大，且由小变大的方向，与重力方向相同或者成锐角。

18.一种用如权利要求1至17任一项所述的净化器来净化的方法，其特征在于：所述净化方法包括颗粒分离方法和/或气体分离方法，所述颗粒分离方法包括以下步骤：

1 ） 使流体在过滤过程，利用滤质转移方法使滤出的滤质集中于即定位置；

2 ） 通过高频振动，使滤质很难或无法粘滞于过滤装置上；

所述滤质转移可以采用以下任一方法：

3）使过滤装置高速运动，继而使滤质与过滤装置做相对运动；

4）限制滤质在过滤装置上的运动路径，并使滤质最终集中在运动路径的既定位置；

或

3’）使用除滤质装置，并使除滤质装置与过滤装置相对运动，并使除滤质装置可接触过滤装置上的滤质；使滤质与过滤装置的除滤部相对运动；

4’) 限制滤质在除滤质装置上的运动路径，并使滤质最终集中在运动路径的既定位置。

19.一种用如权利要求18所述的净化方法，其特征在于：所述气体分离方法包括以下一种或多种分离方法，

方法1包括以下步骤：

1) 在溶解池内，沿静态液面或动态液面拦截气泡，使气泡无法直接从液面离开溶剂；

2) 持续在溶解池内导入气体，使在后产生的气泡作用于在先产生的气泡，并推动在先产生的气泡沿拦截面发生位移，继而使气泡在抵达液面之前在拦截面上不断汇集；

3) 继续向溶剂内输送气体，使气泡受其它气泡挤压而克服溶剂作用力向限制的路径移动，直至在未设置轨迹限制的位置上，受溶剂的作用力被排出溶剂，由此来延长气体在溶剂内的运动行程，保证任意量的气体都能充分与溶剂接触；

方法2包括以下步骤：

1’) 使脱离溶剂液面的气体，再次进入溶剂，使得单位气体进入溶剂的次数为2次或2次以上；

方法3包括以下步骤：

1’’）使溶剂快速作圆周运动，续而使靠近转轴一侧溶剂因离心力脱离与溶解池壁接触；

2’’）使气体从远离溶剂所做圆周运动对应转轴的一侧导入溶剂，并在溶剂压力的作用下，从靠近溶剂所做圆周运动对应转轴的一侧离开溶剂。

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