CN108043143B - 用于治理路面雾霾的空气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于治理路面雾霾的空气净化系统，任一组空气净化装置包括：N个立柱，设在路面两侧；N个储液管，对应设在N个立柱中；N个风道管，对应设在N个储液管外部；N个引风装置，与N个风道管对应设置且连通；进液管，与N个储液管下端连通；雾霾净化液储液罐，与进液管连通；多个排液管，与进液支管连通；N个路灯，对应设在N个立柱上；雾霾监控装置，包括：雾霾监测器；水位传感器；控制器，设置为：当PM2.5浓度大于第二预设值，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，N个引风机工作；直至PM2.5浓度小于或等于第三预设值，引风机停止，第三预设值小于第二预设值。本发明可以降低路面雾霾污染，提高路面可见度。
Description
技术领域
本发明涉及大气污染治理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于治理路面雾霾的空气净化系统。
背景技术
雾霾是雾和霾的混合物，雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，而霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统，雾霾的形成不仅对人的呼吸系统有负面影响，更重要的是造成了视觉障碍，对于人们的日常出行造成困扰，雾霾过重时，严重影响了路面上的可见度，对于在路面上行驶的车辆和人们的生命安全构成了威胁。
随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重，中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。目前人们防治雾霾的手段主要采取的是室内除霾或者出行佩戴防霾口罩，然而却不能解决路面上的雾霾，雾霾对行驶过程中的可见度影响无法解决。因此，急需一种治理路面雾霾的方法来提高人们出行的视觉可见度，从而提高雾霾天气出行的安全性。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种用于治理路面雾霾的空气净化系统，其结合路灯在路面两边全面的设置，通过预设于储液管中的雾霾净化液对引风机吸入的雾霾空气进行洗涤净化，从而降低路面雾霾污染，提高路面可见度和行车安全。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于治理路面雾霾的空气净化系统，包括M组空气净化装置，任意一组空气净化装置包括：
N个立柱，其等间隔竖直设置在路面两侧，所述立柱为中空结构；
N个储液管，其与N个立柱对应设置，任意一个储液管竖直设置在一个立柱中且与所述立柱同轴，所述储液管的上端延伸出所述立柱，且所述储液管的顶端设有封闭储液管的顶板，所述顶板的中心设有一个排气口，其周围均匀排列有多个贯通孔；
N个风道管，其与N个储液管对应设置，任意一个风道管包括第一风管和多个第二风管，所述第一风管竖直套设在储液管外部且与所述储液管同轴，所述第一风管的上端与下端均与所述立柱齐平以使所述第一风管与储液管之间形成风道夹层，所述风道夹层的顶端均匀排列有多个出气孔，所述多个第二风管的一端分别与风道夹层顶端的多个出气孔连通，另一端分别穿过储液管顶板上的多个贯通孔延伸至储液管下部；
N个引风装置，其与N个风道管对应设置，任意一个引风装置包括：
圆柱状壳体，其套设于立柱的下部与所述立柱同轴设置，所述圆柱状壳体的上顶面与下底面为封闭结构，其圆周侧壁上均匀对称设有四个引风口，每个引风口上设有过滤网；
四个引风机，其分别设置在四个引风口处位于所述圆柱状壳体内部；
四个引风管，其一端与引风机连通，另一端分别与第一风管的下端连通以使引风管与风道夹层连通；
动力机构，其与引风机连接，驱动引风机工作；
进液管，其包括进液主管与进液支管，所述进液支管预埋在立柱下部的路面下方，所述进液支管与N个储液管的下端连通，所述进液主管的一端与进液支管连通，另一端延伸出路面形成一个进液口，所述进液主管位于路面的部位设有第一开关；
雾霾净化液储液罐，其内部装有雾霾净化液，所述雾霾净化液储液罐与所述进液口通过第一增压泵连通；
多个排液管，其一端均与进液支管连通，另一端延伸出路面，所述多个排液管与进液支管连通的一端设有第二开关；
N个路灯，其分别设置在N个立柱的上部；
雾霾监控装置，其设置在其中一个立柱上，所述雾霾监控装置包括：
雾霾监测器，其用于监测空气中PM2.5的浓度；
水位传感器，其设置在储液管中；
控制器，其与所述雾霾监测器、水位传感器、第一开关、第一增压泵、N个动力机构和第二开关电连接，所述控制器设置为：当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位未到达预设高度时，第一增压泵与第一开关开启，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，关闭第一增压泵与第一开关，控制N个动力机构驱动N个引风机工作；当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位到达预设高度，控制器控制N个动力机构驱动N个引风机工作；直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第三预设值时，控制器控制引风机停止工作，所述第三预设值小于第二预设值。
优选的是，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一组空气净化装置还包括：
N个进水管，其分别竖直设置在N个立柱内部，所述进水管的上端延伸出所述立柱的顶端，所述进水管的下端与预埋在路面下方的城市水管连通；
N个喷淋装置，其分别与N个进水管的上端连通；
N个第二增压泵，其分别设置在N个进水管的管路上；
所述控制器与N个第二增压泵电连接，所述控制器设置为：
当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第三预设值且小于或等于第二预设值时，开启N个第二增压泵；
或当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于或等于第一预设值时，开启N个增压泵，所述第一预设值大于第二预设值；
直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第四预设值时，N个第二增压泵关闭，所述第四预设值小于第三预设值。
优选的是，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一组空气净化装置还包括：N个太阳能电池板，其分别设置在N个立柱的顶部，所述N个太阳能电池板与N个路灯、N个引风装置的动力机构电连接。
优选的是，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一个喷淋装置由多个喷淋管组成，所述喷淋管为长条形，其一端封闭，另一端与进水管的顶端连通，所述喷淋管沿其长度方向设有多个喷淋孔，且所述喷淋管封闭的一端高于另一端以使喷淋管向上倾斜设置。
优选的是，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，多个第二风管为4-8个第二风管。
优选的是，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，N为5-10。
本发明至少包括以下有益效果：
1)本发明的空气净化系统由M组空气净化装置组成，每一组空气净化装置可以是一个子系统，用于控制路面两侧N个立柱上的储液管和引风装置，从而对一个路段上的雾霾进行治理，本发明的空气净化系统结构简单，易于制造和控制，且成本低；
2)将N个储液管形成连通器，只需从进液口加入雾霾净化液即可将N个储液管内填装雾霾净化液到同样高度，由于雾霾天气在一个地方并不是一直持续的，一般持续几天便会褪去，因此储液管中的雾霾净化液可以在使用后经排液管排放至土壤层或者浇水使用，只需使用的雾霾净化液无污染就行；
3)通过雾霾监控装置，可以实现对一个路段的雾霾自动监控，实现自动治理；对于较轻度的雾霾可以直接经进水管和喷淋装置喷水雾进行临时除霾提高路面可见度；对于较重的雾霾可以采用引风装置吸入雾霾空气通过雾霾净化液除霾；对于特别严重的雾霾可以采用上述两种方式并存的方法除霾以提高路面可见度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一个实施方案的空气净化装置的结构示意图；
图2为本发明的储液管上部的顶板的俯视图；
图3为图1中A-A的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-3所示，本发明提供一种用于治理路面雾霾的空气净化系统，包括M组空气净化装置，图1中示出的一组空气净化装置的2个立柱，即N为2的情况，任意一组空气净化装置包括：
N个立柱1，其等间隔竖直设置在路面两侧，所述立柱为中空结构；
N个储液管2，其与N个立柱1对应设置，任意一个储液管2竖直设置在一个立柱1中且与所述立柱1同轴，所述储液管2的上端延伸出所述立柱1，且所述储液管2的顶端设有封闭储液管2的顶板21，如图2所示，所述顶板21的中心设有一个排气口211，其周围均匀排列有多个贯通孔212；
N个风道管3，其与N个储液管2对应设置，任意一个风道管3包括第一风管31和多个第二风管32，所述第一风管31竖直套设在储液管2外部且与所述储液管2同轴，所述第一风管31的上端与下端均与所述立柱1齐平以使所述第一风管31与储液管2之间形成风道夹层，所述风道夹层的顶端均匀排列有多个出气孔，所述多个第二风管32的一端分别与风道夹层顶端的多个出气孔连通，另一端分别穿过储液管2的顶板21上的多个贯通孔212延伸至储液管2下部；
N个引风装置4，其与N个风道管3对应设置，任意一个引风装置4，如图3中所示，图3为图1中A-A的俯视方向的截面图，其包括：
圆柱状壳体41，其套设于立柱1的下部与所述立柱1同轴设置，所述圆柱状壳体41的上顶面与下底面为封闭结构，其圆周侧壁上均匀对称设有四个引风口，每个引风口上设有过滤网；
四个引风机42，其分别设置在四个引风口处位于所述圆柱状壳体41内部；
四个引风管43，其一端与引风机42连通，另一端分别与第一风管31的下端连通以使引风管43与风道夹层连通；
动力机构，其与引风机42连接，驱动引风机42工作；
进液管5，其包括进液主管51与进液支管52，所述进液支管52预埋在立柱1下部的路面下方，所述进液支管52与N个储液管2的下端连通，所述进液主管51的一端与进液支管52连通，另一端延伸出路面形成一个进液口，所述进液主管51位于路面的部位设有第一开关；
雾霾净化液储液罐6，其内部装有雾霾净化液，所述雾霾净化液储液罐6与所述进液口通过第一增压泵61连通；本发明所说的雾霾净化液可以单纯使用水，或者专利号为CN104383887B中公开的壳聚糖和/或其衍生物制成的液体剂，或者专利号为CN104437398B中公开的红藻多糖及其衍生物制成的液体剂，也或者是具有吸附能力的其他液体剂。由于N个储液管属于一个连通器，因此，从进液主管进雾霾净化液时，N个储液管中雾霾净化液的高度会处于一个高度，因此后面只需设置一个水位传感器。
多个排液管，其一端均与进液支管连通，另一端延伸出路面，所述多个排液管与进液支管连通的一端设有第二开关，排液管在附图中未示出，排液管的设置可以根据废弃的雾霾净化液的处理设置，如果使用的雾霾净化液无特别是化学污染，可以直接将排液管的另一端延伸至土壤地表下部，或者通过一管道连通至植物浇水用喷淋管路用于将废弃的雾霾净化液废物利用；
N个路灯，其分别设置在N个立柱的上部，路灯在附图中未示出，本发明重要的思想是将治理雾霾污染的管路结合路灯设置，这样，充分利用了灯柱，同时也将治理雾霾的管路遍布城市的各个角落；
雾霾监控装置，附图中未示出，其设置在其中一个立柱1上，用于检测一个路段即一组空气净化装置上，对于不同路段的不同雾霾程度进行有效的控制，避免浪费和无效工作，所述雾霾监控装置包括：
雾霾监测器，其用于监测空气中PM2.5的浓度(由于雾霾中PM2.5数值为一个重要参数，本技术方案中中直接以其为指导，对应雾霾净化液主要针对的也是PM2.5，即空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物，当然，在条件允许的情况下，这里的雾霾监测器可以是监测指标更为全面的雾霾监测器)；
水位传感器，其设置在储液管中；
控制器，其与所述雾霾监测器、水位传感器、第一开关、第一增压泵、N个动力机构和第二开关电连接，所述控制器设置为：当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位未到达预设高度时，第一增压泵与第一开关开启，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，关闭第一增压泵与第一开关，控制N个动力机构驱动N个引风机工作；当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位到达预设高度，控制器控制N个动力机构驱动N个引风机工作；直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第三预设值时，控制器控制引风机停止工作，所述第三预设值小于第二预设值。此时可以由控制器控制第二开关开启至储液管中雾霾净化液排空后关闭，该方法比较浪费雾霾净化液；也可以通过在其中一个储液管中设置液体检测装置，当使用过的雾霾净化液不符合要求时，通过控制器进行排放；也可以将储液管中使用过的雾霾
净化液通过人工控制控制器来控制第二开关排放使用过的雾霾净化液，人工控制排放
时可以选择将雾霾净化液使用数次后更换，比如3-5次。
本发明的空气净化系统，结合了灯柱设置了装有雾霾净化液的储液管，以及引风装置，风道管，在每一个灯柱内进行雾霾空气的洗涤和净化，通过N个灯柱的联合控制，实现一个路段的雾霾控制，从而使本发明的雾霾净化装置大范围地遍布城市各个路面，从而有效地控制路面的可见度，降低事故发生率。只要雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，控制器便工作，利用储液管中填装的雾霾净化液对引风机吸入到风道夹层中的雾霾空气进行洗涤净化处理，直至雾霾监测器监测到空气中PM2.5的浓度低于或等于第三预设值时，引风机停止工作，此时，储液管中的雾霾净化液可以通过控制器控制第二开关从排液管排出，也可以再使用几次后排放处理。
在另一种技术方案中，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一组空气净化装置还包括：
N个进水管7，其分别竖直设置在N个立柱1内部，所述进水管7的上端延伸出所述立柱1的顶端，所述进水管7的下端与预埋在路面下方的城市水管71连通；
N个喷淋装置72，其分别与N个进水管7的上端连通；
N个第二增压泵73，其分别设置在N个进水管7的管路上；
所述控制器与N个第二增压泵73电连接，所述控制器设置为：
当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第三预设值且小于或等于第二预设值时，开启N个第二增压泵73，直至雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第三预设值时，N个第二增压泵关闭；
或当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于或等于第一预设值时，开启N个增压泵，所述第一预设值大于第二预设值；
直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第四预设值时，N个第二增压泵关闭，所述第四预设值小于第三预设值。
在本技术方案中，先阐述一下：第一预设值>第二预设值>第三预设值>第四预设值，雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度，控制器的工作有三种情况，分别为：
第一种，当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第一预设值，说明空气质量特别差，采用喷淋装置喷淋水雾和储液管中的雾霾净化液同时处理，控制器的操作为：开启N个第二增压泵，并且，当水位传感器显示储液管中水位未到达预设高度时，第一增压泵与第一开关开启，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，然后关闭第一增压泵与第一开关，控制N个动力机构驱动N个引风机工作；或当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位到达预设高度，控制器控制N个动力机构驱动N个引风机工作。
第二种，当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值且小于第一预设值，空气质量较差于第一种情况，只采用储液管中的雾霾净化液处理，控制器的工作为：当水位传感器显示储液管中水位未到达预设高度时，第一增压泵与第一开关开启，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，然后关闭第一增压泵与第一开关，控制N个动力机构驱动N个引风机工作；或当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位到达预设高度，控制器控制N个动力机构驱动N个引风机工作。
第三种，当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第三预设值且小于或等于第二预设值，空气质量略差于第二种情况，只采用喷淋装置喷淋水雾处理，控制器的工作为：开启N个第二增压泵。
在第一种和第二种情况中，当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度下降至小于或等于第三预设值时，控制器控制引风机停止工作；
在第一种和第三种情况中，当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度下降至小于或等于第四预设值时，控制器控制N个第二增压泵关闭。
在另一种技术方案中，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一组空气净化装置还包括：N个太阳能电池板8，其分别设置在N个立柱1的顶部，所述N个太阳能电池板8与N个路灯、N个引风装置的动力机构电连接。通过太阳能为引风装置提供动力，可以节省电力能源。
在另一种技术方案中，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，任意一个喷淋装置由多个喷淋管组成，所述喷淋管为长条形，其一端封闭，另一端与进水管的顶端连通，所述喷淋管沿其长度方向设有多个喷淋孔，且所述喷淋管封闭的一端高于另一端以使喷淋管向上倾斜设置。长条形的喷淋管可以设置较多的喷淋孔，从而增加一定范围内的水雾量，喷淋孔中喷出的水雾可以在一定程度上降低雾霾的污染程度，提高能见度。
在另一种技术方案中，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，多个第二风管为4-8个第二风管。本技术方案中将引风机吸入的雾霾空气导入风道夹层中，而多个第二风管将风道夹层中的雾霾空气分散成多股气流，导入到储液管的下部，从而增强气泡效应，提高储液管中雾霾净化液的洗涤能力。
在另一种技术方案中，所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，N为5-10。N的数量可以根据两个立柱之间的数据设置，这里只是说的其中一种可能性，对于雾霾范围较大的情况，可以将N值设置较大一些。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.用于治理路面雾霾的空气净化系统，其特征在于，包括M组空气净化装置，任意一组空气净化装置包括：
N个立柱，其等间隔竖直设置在路面两侧，所述立柱为中空结构；
N个储液管，其与N个立柱对应设置，任意一个储液管竖直设置在一个立柱中且与所述立柱同轴，所述储液管的上端延伸出所述立柱，且所述储液管的顶端设有封闭储液管的顶板，所述顶板的中心设有一个排气口，其周围均匀排列有多个贯通孔；
N个风道管，其与N个储液管对应设置，任意一个风道管包括第一风管和多个第二风管，所述第一风管竖直套设在储液管外部且与所述储液管同轴，所述第一风管的上端与下端均与所述立柱齐平以使所述第一风管与储液管之间形成风道夹层，所述风道夹层的顶端均匀排列有多个出气孔，所述多个第二风管的一端分别与风道夹层顶端的多个出气孔连通，另一端分别穿过储液管顶板上的多个贯通孔延伸至储液管下部；
N个引风装置，其与N个风道管对应设置，任意一个引风装置包括：
圆柱状壳体，其套设于立柱的下部与所述立柱同轴设置，所述圆柱状壳体的上顶面与下底面为封闭结构，其圆周侧壁上均匀对称设有四个引风口，每个引风口上设有过滤网；
四个引风机，其分别设置在四个引风口处位于所述圆柱状壳体内部；
四个引风管，其一端与引风机连通，另一端分别与第一风管的下端连通以使引风管与风道夹层连通；
动力机构，其与引风机连接，驱动引风机工作；
进液管，其包括进液主管与进液支管，所述进液支管预埋在立柱下部的路面下方，所述进液支管与N个储液管的下端连通，所述进液主管的一端与进液支管连通，另一端延伸出路面形成一个进液口，所述进液主管位于路面的部位设有第一开关；
雾霾净化液储液罐，其内部装有雾霾净化液，所述雾霾净化液储液罐与所述进液口通过第一增压泵连通；
多个排液管，其一端均与进液支管连通，另一端延伸出路面，所述多个排液管与进液支管连通的一端设有第二开关；
N个路灯，其分别设置在N个立柱的上部；
雾霾监控装置，其设置在其中一个立柱上，所述雾霾监控装置包括：
雾霾监测器，其用于监测空气中PM2.5的浓度；
水位传感器，其设置在储液管中；控制器，其与所述雾霾监测器、水位传感器、第一开关、第一增压泵、N个动力机构和第二开关电连接，所述控制器设置为：当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位未到达预设高度时，第一增压泵与第一开关开启，使N个储液管中雾霾净化液的高度到达预设高度，关闭第一增压泵与第一开关，控制N个动力机构驱动N个引风机工作；当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第二预设值，且水位传感器显示储液管中水位到达预设高度，控制器控制N个动力机构驱动N个引风机工作；直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第三预设值时，控制器控制引风机停止工作，所述第三预设值小于第二预设值；
N个进水管，其分别竖直设置在N个立柱内部，所述进水管的上端延伸出所述立柱的顶端，所述进水管的下端与预埋在路面下方的城市水管连通；
N个喷淋装置，其分别与N个进水管的上端连通；
N个第二增压泵，其分别设置在N个进水管的管路上；
所述控制器与N个第二增压泵电连接，所述控制器设置为：
当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于第三预设值且小于或等于第二预设值时，开启N个第二增压泵；
或当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度大于或等于第一预设值时，开启N个第二增压泵，所述第一预设值大于第二预设值；
直至当雾霾监测器监测空气中PM2.5的浓度小于或等于第四预设值时，N个第二增压泵关闭，所述第四预设值小于第三预设值。
2.如权利要求1所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，其特征在于，任意一组空气净化装置还包括：N个太阳能电池板，其分别设置在N个立柱的顶部，所述N个太阳能电池板与N个路灯、N个引风装置的动力机构电连接。
3.如权利要求1所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，其特征在于，任意一个喷淋装置由多个喷淋管组成，所述喷淋管为长条形，其一端封闭，另一端与进水管的顶端连通，所述喷淋管沿其长度方向设有多个喷淋孔，且所述喷淋管封闭的一端高于另一端以使喷淋管向上倾斜设置。
4.如权利要求1所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，其特征在于，多个第二风管为4-8个第二风管。
5.如权利要求1所述的用于治理路面雾霾的空气净化系统，其特征在于，N为5-10。
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