一种单兵作战空气过滤器的制作方法

本实用新型涉及空气净化领域，尤其涉及一种体积小巧、便于放置和携带的空气过滤器。

背景技术：

由于潜艇是密封的，航行时机械设备散发大量的热量无法排出艇外，所以舱内温度很高。而为了保障安全，潜艇的舱与舱之间也是密闭的，由于各舱内机器散发的热量不一，潜艇舱内温度也不同，即使是“凉爽”的舱室温度也在30度以上。由于艇内热且无法洗澡，在这种情况下，官兵不分职务高低，不论年龄大小，人人穿着一身蓝灰色宽松、肥大的亚麻裤衩和背心。亚麻织物虽手感粗硬，好在吸汗性强，易挥发，不粘身，即使十天半月穿在身上也不会有汗臭味。

潜艇作战环境特殊，水下百米压力巨大，缺少空气，任何一丝安全隐患都会被放大，任何一次操作都如同与死神对搏。

潜航航行近一个月，不看墙上的子母钟，根本就不知道现在是白天还是黑夜，为了省电，大部分空调已经关闭，辛辣闷热的再生空气中夹杂着一股难闻的气味。长时间不洗澡造成的体臭、晕船呕吐及食物变质的臭味、垃圾及废油、废水气味……这些气味能熏得人阵阵作呕。

潜艇人员长时间工作和生活在密闭舱室内，工作和生活条件远比陆上环境恶劣。

随着现代舰船操控和指挥自动化的程度不断提高，各分系统操控功能增加，技术更加复杂，舰船操纵安全性要求更高，以致操控界面各种信息量成倍地放大，客观地造成潜艇人员在工作时身体上的紧张、疲劳；心理上的焦虑，脑力上的消耗、精神疲劳程度更加严重。潜艇密闭空间自然光照不足，潜艇人员分辨不清白昼交替，失去了自然时间标志，导致生物钟发生混乱。

潜艇人员为了保证一次出海数月的“口粮”和营养需要，在远航前都要装载足够的远航食品，即食食品偏多；生活用水只能从海水取用，但因为海水中有盐分，不能直接饮用，必须把海水变成淡水才能使用。

潜艇人员日常生活中产生的污水、粪便、生活垃圾等均会污染潜艇内空气质量。

氧气在自然界中的含量约为21％，如果氧气含量降到16％时，人员的呼吸就会感到困难，出现缺氧症；当降到10％时会使人神智恍惚；降到6％时便会使人休克甚至死亡。潜艇里的氧气极其有限，是不可能长期维持较多人员的需求量，一旦封闭空气源头，即刻会威胁到生命。其次正常人每小时约呼出21L二氧化碳，在潜艇的密闭舱室内，如果不消除二氧化碳，全体艇员呼出的二氧化碳不到5h浓度就积累至1％，15h可以升至3％。人在含3％二氧化碳的空气中暴露数十小时，工作能力、智力活动能力显著下降。在含1.5％二氧化碳的空气中暴露几十天，工作能力和基础生理指标无明显变化，慢性呼吸性的酸碱度和电解质平衡出现明显的适应性改变，离开这个环境若干天也未完全恢复。在含0.5％、0.8％二氧化碳的空气中长期暴露，尚未发现明显的变化。二氧化碳浓度若升高到5％，同时氧气浓度降低至10.5％，人员在这种环境中暴露几十小时，20％的人主诉头痛、恶心、畏寒、运动功能出现某些障碍。二氧化碳浓度更高时，人窒息死亡。在密闭环境中，由于人自身的活动，二氧化碳浓度迅速升高，成为威胁人的安全的最主要因素。

另外，潜艇里毒害气体、粉尘、气溶胶的含量较多，再加上通风不良，危害潜艇人员的身体健康。舱内环境的温度，湿度，噪声，震动均会对人员的生理和心理方面产生不良影响。

被誉为“空气维生素”的负氧离子有利于人体的身心健康。它主要是通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。负氧离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能，因此能起到镇静、催眠及降血压作用；负氧离子进入人体呼吸道后，使支气管平滑肌松弛，解除其痉挛；负氧离子进入人体血液，可使红血胞沉降率变慢，凝血时间延长，还能使红血胞和血钙含量增加，白细胞、血钙和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负氧离子能使人体的肾、肝、脑等组织的氧化过程加强，其中脑组织对负氧离子最为敏感。负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。

现有的空气过滤器是需要空气进入水中，进入水的空气需要比较大的风压，一般风机达不到需求，且空气进入水后会损失相当一部分风量，水在风的作用下会加速消耗；且在风机的风压下，空气直接进入水中，空气中的污染物会被溶解在水里。大风压的需求往往造成效率的降低，而且风加速了水的消耗，无法及时补水；此外，现有水过滤技术对空间和功率要求较大，无法随身携带，且现有滤网过滤技术后期维护成本高。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提供一种便携式空气过滤器，以水为过滤介质，过滤过程中一方面空气经过水中使空气中的颗粒物沉淀溶解于水中，另一方面使水分子发生破解，从而产生负离子，使得空气得到净化、更加清洁。

由此，本实用新型需要解决的技术问题有以下三点：

1.降低风压要求且提高效率；

2.解决水消耗过快的问题，使用更方便；

3.可随身携带使用。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种单兵作战空气过滤器，包括：水室、螺旋水套、水套外罩、风机、防水板、水幕帘罩、进风口以及导风罩，其中，所述水室设于所述空气过滤器的下部，用于盛装洁净的水；所述螺旋水套和所述水套外罩套设在一起，二者的下端伸入所述水室的水中；所述螺旋水套的上端连接至设于所述空气过滤器的中部的所述风机，风机在电力作用下进行高速旋转，带动螺旋水套高速旋转，使水室中的水吸入到水套外罩中；在所述水套外罩的上部还开设有一个或多个出水孔；所述防水板和所述水幕帘罩均为漏斗状，设于所述空气过滤器的中部、所述螺旋水套和所述水套外罩的外围；所述防水板设于所述水幕帘罩的下部、外围，所述防水板和所述水幕帘罩之间留有供空气和水通过的空间；所述防水板为实体板材，所述水幕帘罩上开设有竖向筋条，以用于形成多层水幕；所述防水板和所述水幕帘罩的底部均设有缝隙或小孔，以供水流回水室；所述进风口开设于所述空气过滤器的中部，与所述防水板和所述水幕帘罩之间的空间相通；所述导风罩设于所述风机的上方，用于将过滤后的洁净空气排出。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

优选地，还包括负离子模块，所述负离子模块设于所述空气过滤器的上部，与所述导风罩相通，用于对水过滤后的洁净空气进而二次净化；

优选地，还包括用于进行开、关和/或模式设定的PCB控制板；

优选地，所述水室底部设有水室一字筋，以防止涡旋产生；

优选地，所述出水孔为倒三角形状；

优选地，所述风机上还设有用于防止水进入风机、造成电力短路的防水硅胶垫；

优选地，还包括电池，所述电池与所述风机电连接，以提供电力；

优选地，还包括电池，所述电池与所述PCB控制板电连接，以提供电力。

与现有技术相比，本实用新型的空气过滤器可产生如下技术效果：

1.对风压要求小，对风量损耗小；

2.可产生多层、高密度水幕帘，雾化程度大，过滤效果更佳；

3.10G以上的离心力产生强大的撞击力，水分子充分破解，产生大量负离子。

附图说明

图1为本实用新型的空气过滤器的结构示意图；

图2为本实用新型的空气过滤器中的水和空气的流向示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：

1 水室一字筋

2 水室

3 螺旋水套

4 水套外罩

5 防水板

6 水幕帘罩

7 进风口

8 风机

9 防水硅胶垫

10 导风罩

11 负离子模块

12 PCB控制板

13 电池

14 出水孔

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请先参照图1所示，图1为本实用新型的空气过滤器的结构示意图，该图中的附图标记较多，为便于识别，以其位置为序，由下至上；如图所示，所述过滤器包括：水室一字筋1、水室2、螺旋水套3、水套外罩4、防水板5、水幕帘罩6、进风口7、风机8、防水硅胶垫9、导风罩10、负离子模块11、PCB控制板12、电池13以及出水孔14。

请再参照图2所示，在本实用新型的空气过滤器中，分别进行水循环和空气循环，图2为本实用新型的空气过滤器中的水和空气的流向示意图；为便于识别，在图2中以实线表示水循环路线，以虚线表示空气循环路线。如图所示，水循环进行于空气过滤器的下部和中部，空气循环进行于空气过滤器的中部和上部；即，水由下部被吸到中部，与中部进入的空气汇合，完成空气过滤后，水回到下部，空气自上部排出。

首先，关于本实用新型的空气过滤器中的水循环，进行详细的说明，请结合图1和图2所示内容进行理解——

所述水室一字筋1设于所述水室2的底部，由于螺旋水套高速旋转，会有使水室内的水产生涡旋的可能，所以水室底部加有一字筋以防止涡旋的产生；所述水室2设于本实用新型的空气过滤器的下部，用于盛装洁净的水；

所述螺旋水套3和所述水套外罩4套设在一起，二者的下端伸入所述水室2的水中；所述螺旋水套3的上端连接至设于本实用新型的空气过滤器的中部的所述风机8；在所述水套外罩4的上部开设有一个或多个所述出水孔14，所述出水孔14优选为倒三角形状；

所述防水板5和所述水幕帘罩6均为漏斗状，设于本实用新型的空气过滤器的中部、所述螺旋水套3和所述水套外罩4的外围；所述防水板5设于所述水幕帘罩6的下部、外围，所述防水板5和所述水幕帘罩6之间留有供空气和水通过的空间；所述防水板5为实体板材，所述水幕帘罩6上则开设有竖向筋条，以用于形成多层水幕；此外，所述防水板5和所述水幕帘罩6的底部均设有缝隙或小孔，以供水流回水室；

由此，风机工作时，带动螺旋水套同时工作，在高速旋转中，螺旋水套将水室中的水吸入到水套外罩中，在高速旋转形成的10个G以上的离心力作用下，水从水套外罩上部开设的出水孔中高速甩出，撞击到水幕帘罩上，形成一层高密度的水幕；被甩出水套外罩的水一部分撞击到水幕帘罩上、流回水室，另一部分穿过水幕帘罩，撞击到防水板上，亦流回水室；由此，完成水的循环。此外，由于防水板的设置，也可防止倾斜时水室的水发生外流。

接下来，关于本实用新型的空气过滤器中的空气循环，进行详细的说明，请结合图1和图2所示内容进行理解——

所述进风口7开设于本实用新型的空气过滤器的中部，与所述防水板和所述水幕帘罩之间的空间相通；由此，外界空气由所述进风口进入，先后经过所述防水板和所述水幕帘罩之间的空间、所述水幕帘罩底部所设的缝隙或小孔，向上至风机，在风机的作用下，继续向上；

所述风机8设于本实用新型的空气过滤器的中部，与所述螺旋水套的上端相连接，风机在电力作用下进行高速旋转，带动螺旋水套高速旋转，进而使水室中的水吸入到水套外罩中；

所述防水硅胶垫9设于所述风机8上，用于防止水进入风机、造成电力短路等；

所述导风罩10设于所述风机8的上方，用于将过滤后的洁净空气排出；

所述负离子模块11设于本实用新型的空气过滤器的上部，与所述导风罩10相通，用于对水过滤后的洁净空气进而二次净化；

所述PCB控制板12优选设于本实用新型的空气过滤器的上部，用于进行开、关和/或模式设定等；

所述电池13可设于本实用新型的空气过滤器的上部，其与所述风机、所述PCB控制板电连接，以提供电力。

由此，在使用本实用新型的空气过滤器时，接通电源，风机工作，螺旋水套高速旋转，将水从水室内吸起并使水螺旋上升；高达10G以上的离心力使被吸起的水从水套外罩的孔高速甩出，撞击到水幕帘罩，水发生激烈碰撞，形成多层水幕。当导风罩上层的空气被风机排空，导风罩底部形成了负压，空气由进风口进入，经过水幕帘区流向风机，进而自导风罩排出，形成循环。在通过水幕帘时，空气中的颗粒物、粉尘、花粉等污染物被水幕帘清洗沉降；水在高速撞击下还会产生一定量的负氧离子；空气进入到导风罩中时，由负离子发生模块产生的负离子释放到空气中，进一步提高了负离子含量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。