CN103816759A - 共轴集成多层离心水洗气体净化机 - Google Patents

Abstract

一种模仿自然界中下雨对空气的清洗作用，使需要净化的气体通过由多层离心雾化头在水平方向旋转离心生成的水雾层、气体中的粉尘和水溶性有害气体被密集的水滴俘获与溶解得以净化；共轴集成多层离心水洗气体净化机一般包括：1.多层水离心雾化***，2.动力驱动***，3.供水***，4.气体通道；这几个***中的部件可以有选择地部分或者全部集成到同一个长驱动轴上；多层离心雾化头是可以把水在常压下水平雾化的部件、用于产生水平的水雾层，气体由下向上运动穿过水平的水雾层以后、其中的水溶性气体和颗粒物被水雾层溶解和俘获，实现气体的水洗净化。

Description

共轴集成多层离心水洗气体净化机

技术领域

本发明涉及一种共轴集成多层离心水洗气体净化机，可以广泛应用在家用、工厂、汽车、便携式及公共环境的空气加湿、除尘、除水溶性有害气体、汽车尾气净化等环保设备中。

背景技术

目前，现在的家用超声波空气加湿器不能净化空气，居室甲醛等有害气体危害人体的健康，自来水蒸发产生的水垢严重影响超声波发生器的寿命。家用空气净化器、吸尘器、地面除尘器和工业粉尘的除尘装置大多是采取过滤方式、只能滤除大颗粒物、漏掉的细颗粒物依然会在空气中漂浮，需要经常维护、运行成本高，这也是目前大气污染难以治理的原因。煤矿等高粉尘工作环境中工人的劳动防护还是空白。家庭汽车的普及使城市汽车尾气治理成为一大难题，普遍采取汽车限行的极端方式来减少汽车尾气污染。

密集的水雾可以俘获气体中的粉尘、水溶性有害气体，同时能增加气体的湿度。高压水经过喷头可以形成水雾，增加水的压力要消耗过多地电能、高压水泵的使用不便于制造成便携式设备，在实现水循环利用时、喷头容易被水中的杂质堵塞、金属材质的喷头容易被腐蚀。离心力同样能使水雾化，单一的离心工作面只能产生一层水雾、没有实际利用价值；目前有一种家用的净化加湿器，是底端浸入水中的柱形圆桶、桶壁有许多孔洞或缝隙，桶旋转时底部的水沿桶壁向上运动、到孔洞或缝隙处被离心甩出、形成多层水雾，空气经过水雾层的洗涤被净化，但是桶壁上的孔洞或缝隙同样容易被水中的杂质堵塞，需要经常清洗和维护。

现有的以上两种水雾发生方式、不能适用于粉尘含量大的气体净化，使用范围极其有限。

发明内容

为了克服现有的加湿、除尘、气体净化装置的缺点，用较低的成本、有效控制和治理居室和环境污染、实现工人的劳动保护，发明了适用范围广泛、易维护、可以同时具有加湿、除尘、除水溶性有害气体的共轴集成多层离心水洗气体净化机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：模仿自然界中下雨对空气的清洗作用，使需要净化的气体通过由多层离心雾化头在水平方向旋转离心生成的水雾层、气体中的粉尘和水溶性有害气体被密集的水滴俘获与溶解得以净化；共轴集成多层离心水洗气体净化机一般包括：1.多层水离心雾化***——由水洗腔和至少一个多层离心雾化头组成，2.动力驱动***——长轴电机或者由汽车尾气驱动的长轴气动泵，3.供水***——由水箱、输水管、水回用器组成，或者由水泵、输水管、水回用器、过滤器、水槽等组成，4.气体通道——下部有进气口和上部有出气口的水洗腔；为了简化结构和降低成本、这几个***中的部件可以有选择地部分或者全部集成到同一个长驱动轴上、由同一个长驱动轴驱动工作；多层离心雾化头是可以把水在常压下水平雾化、由若干个平行放置的中空的同心圆环盘片固定在同一个垂直转动轴上构成一个多层离心雾化头，中空的相互平行的同心圆环盘片之间、同心圆环盘片与长驱动轴之间留有一定的间隙作为水的通道，每一个中空的同心圆环盘片的上表面作为一个离心雾化工作面，每一个多层离心雾化头水平方向转动工作时、中部注水口注入的水在离心力的作用下、沿每个中空的同心圆环盘片上表面向外流动、到盘片的外沿雾化射出、形成水雾层，增加圆环盘片的数量可以增加水雾层的厚度、从而增加水雾层的厚度以提高净化和加湿效果；气体由下向上运动穿过水平的水雾层以后、其中的水溶性气体和颗粒物被水雾层溶解和俘获，变成洁净而富含水分的气体——实现气体的水洗净化。

在同一个共轴集成多层离心水洗气体净化机中串联和并联使用多个多层离心雾化头，根据实际情况可以由多个多层离心雾化头串联——安装在同一个驱动轴上、用于提高输出气体的洁净度，或者由多个多层离心雾化头并联——在同一个气体通道内、处理大流量的气体，也可以是串联和并联的组合；串联安装在同一个驱动轴多个离心雾化头，每个雾化头之间留有一定的间隙、用于容纳水回用器输水管。

多层离心水洗气体净化机使用长驱动轴，可以在上面集成安装一个或者串联安装多个多层离心雾化头、以及导流风扇、水泵、电机或者气动泵等。

水泵位于水洗腔内时集成到驱动轴下端、没入水槽内的水中；水回用器是在同一个驱动轴上串联安装多个离心雾化头时、设计在水洗腔的内壁、用于收集与之平行的多层离心雾化头甩出的水雾、再通过水回用器输水管输送到相邻的下一个多层离心雾化头的中心注水口中、把水再次雾化，增加水洗的次数、提高输出气体的洁净度、充分利用水源，过滤器在净化器水循环利用时的过滤净化。

导流风扇可以单独设置、也可以集成安装在驱动轴上用于驱动气体在气体通道内流过、本身流动的气体净化不需要导流风扇。

水泵用于把水提升注入到多层离心雾化头，共轴集成时、仅包括泵室和固定于驱动轴上的叶轮，省去水泵独的动力***、还可以使转速与供水量同步增减。

气动叶轮在汽车尾气净化器中利用发动机排出气体的动力驱动转动轴转动。

本发明的有益效果是：设备简单、节能、节水、不结水垢、不堵塞、易维护，采用共轴集成方式是设备紧凑、制造成本低，同时具有增加空气湿度、除尘——可以同时清除小于pm2.5的粉尘、除水溶性有害气体的作用，应用范围广，尤其适合含有高浓度粉尘的气体净化，也可以实现粉尘中有用物质的回收利用。由于是采用常压离心雾化的方式把水雾化，不需要压力泵加压、不用易于被腐蚀和堵塞的喷头、易于维护，可以实现水的循环利用，降低装置运行费用。串联使用多个多层离心雾化头时、可以提高排出气体的洁净度，使设备小型化、能够随身携带使用。并联使用多个多层离心雾化头时、可以处理大流量的烟尘气体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的由多个离心雾化头串联构成的共轴集成多层离心水洗气体净化机纵剖面原理图。

图2是本发明的汽车尾气净化器剖面原理图。

图3是本发明的烟尘净化器剖面原理图。

图4是本发明的中空的同心圆环盘片平面图。

图5是本发明的便携式水洗气体净化器剖面原理图。

图6是本发明的地面除尘器剖面原理图。

图中1. 多层离心雾化头，2. 电机，3. 长驱动轴，4.导流风扇，5.水雾层，6. 水泵，7. 水泵叶轮，8. 水管，9.水流，10.过滤层，11.多层离心雾化头注水口，12.水洗腔，13.进气口，14.出气口，15.水槽，16.水回用器，17.水回用器输水管，18. 中空的同心圆环盘片的雾化工作面，19.气泵气体出口，20.气动泵，21.气动泵叶轮，22.电机通风支架，23. 中空同心圆环盘片，24.排水口，25.呼吸面罩，26.水箱，27.垃圾箱，28.清扫轮，29.滤尘网，30.溢气口。

具体实施方式

图1是本发明的由多个离心雾化头串联构成的共轴集成多层离心水洗气体净化机纵剖面原理图。其中，三个多层离心雾化头（1）、电机（2）、水泵（6）与导流风扇（4）安装在同一个长驱动轴（3）上。电机（2）转动工作时、水泵（6）把水洗腔（12）底部水槽（15）的水通过水管(8)向上注入到顶部多层离心雾化头（1）中间的多层离心雾化头注水口（11）中，水流（9）会沿着转动的中空的同心圆环盘片的雾化工作面（18）向外运动到中空同心圆环盘片（23）边缘、在离心力的作用下成雾滴状甩出，在顶部多层离心雾化头（1）的四周形成向外运动的水平方向的水雾层（5），水雾层（5）到达水洗腔（12）内壁处的水回用器（16）时被收集，流经水回用器输水管（17）、注入到第二个多层离心雾化头（1）中间的多层离心雾化头注水口（11）中，水流会沿着转动的中空的同心圆环盘片的雾化工作面（18）向外运动到中空同心圆环盘片（23）边缘、在离心力的作用下成雾滴状甩出，在第二个多层离心雾化头（1）的四周形成向外运动的水平方向的水雾层（5），被第二个水回用器（16）收集，流经水回用器输水管（17）、注入到第三个多层离心雾化头（1）中间的多层离心雾化头注水口（11）中，……。可以用作水源不充足的工作环境中的便携式水洗气体净化器。

图2是本发明的汽车尾气净化器剖面原理图。其中发动机排出的尾气直接从进气口（13）进入气动泵（20）中、从气泵气体出口（19）流出，吹动气动叶轮（21）使长驱动轴（3）转动，集成在驱动轴（3）底部的水泵（6）工作把水槽（15）中的水通过水管（8）注入到多层离心雾化头注水口（11）中，集成安装在长驱动轴（3）顶部的多层离心雾化头（1）转动把注入的水在水洗腔（12）中离心雾化成水雾层（5），水雾层（5）到达水洗腔（12）壁、向下流到水槽（15）的***、被过滤层（10）过滤后在水泵（6）所在的中心区形成净水、供水泵循环利用。

图3是本发明的烟尘净化器剖面原理图。其中烟尘从进气口（13）进入水洗腔（12）、向上经过水雾层（5）净化后从出气口（14）排出。水雾层（5）由2个（或者多个）并列的多层离心雾化头（1）形成，多层离心雾化头（1）由电机（2）驱动、电机（2）置于电机通风支架（22）中、通风降温。水泵（6）在水槽（15）的净水区、把经过过滤层（10）的净水通过水管（8）注入所有多层离心雾化头注水口（11）中，由多层离心雾化头（1）离心雾化成水雾层（5）。

图4是本发明的中空的同心圆环盘片平面图。其中中空同心圆环盘片（23）的中心是多层离心雾化头注水口（11），中空的同心圆环盘片的雾化工作面（18）是中空同心圆环盘片（23）的上表面，长驱动轴（3）位于中空同心圆环盘片（23）的中央。

图5是本发明的便携式水洗气体净化器剖面原理图。其中电机（2）接通电源通过长驱动轴（3）带着3个多层离心雾化头（1）、导流风扇（4）转动，使空气从进气口（13）进入水洗腔、向上穿过水雾层（5）、从出气口（14）流出到呼吸面罩（25）、供给人们呼吸。水箱（26）中的水从水管（8）流到多层离心雾化头注水口（11），被3个3个多层离心雾化头（1）分级雾化成3个水雾层（5），底部的多层离心雾化头（1）形成的水雾层（5）到达水洗腔（12）壁向下从排水口（24）排出。

图6是本发明的地面除尘器剖面原理图。其中的水离心雾化***、供水***与图3所示的烟尘净化器工作原理相同，不再赘述。清扫轮（28）把地面上的尘土和杂物一起掘动、甩入垃圾箱（27）中，导流风扇（4）把经过滤尘网（29）的气体经过进气口（13）送入水洗腔（12），向上经过水雾层（5）净化、从出气口（14）到达清扫轮（28），吹动清扫轮（28）接触地面的尘土，送入水洗腔（12），调整溢气口（30）的出气量、使清扫轮（28）处保持负压状态、避免尘土扩散到外面，完成地面尘土垃圾的清除工作。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种共轴集成多层离心水洗气体净化机，利用水雾净化气体，其特征是：模仿自然界中下雨对空气的清洗作用，使需要净化的气体通过由多层离心雾化头在水平方向旋转离心生成的水雾层、气体中的粉尘和水溶性有害气体被密集的水滴俘获与溶解得以净化；共轴集成多层离心水洗气体净化机一般包括：1.多层水离心雾化***——由水洗腔和至少一个多层离心雾化头组成，2.动力驱动***——长轴电机或者由汽车尾气驱动的长轴气动泵，3.供水***——由水箱、输水管、水回用器组成，或者由水泵、输水管、水回用器、过滤器、水槽等组成，4.气体通道——下部有进气口和上部有出气口的水洗腔；为了简化结构和降低成本、这几个***中的部件可以有选择地部分或者全部集成到同一个长驱动轴上、由同一个长驱动轴驱动工作；多层离心雾化头是可以把水在常压下水平雾化、由若干个平行放置的中空的同心圆环盘片固定在同一个垂直转动轴上构成一个多层离心雾化头，中空的相互平行的同心圆环盘片之间、同心圆环盘片与长驱动轴之间留有一定的间隙作为水的通道，用于形成水雾层。

2.一种在同一个共轴集成多层离心水洗气体净化机中串联和并联使用多个多层离心雾化头的方案，用于增强净化功能，其特征是：根据实际情况可以由多个多层离心雾化头串联——安装在同一个驱动轴上、用于提高输出气体的洁净度，或者由多个多层离心雾化头并联——在同一个气体通道内、处理大流量的气体，也可以是串联和并联的组合；串联安装在同一个驱动轴多个离心雾化头，每个雾化头之间留有一定的间隙、用于容纳水回用器输水管。

3. 一种在共轴集成多层离心水洗气体净化机中使用长驱动轴的方案，用于简化***设计，其特征是：可以在上面集成安装一个或者串联安装多个多层离心雾化头、以及导流风扇、水泵、电机或者气动泵等。

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