电动便携式除尘装置制造方法
【专利摘要】一种电动便携式除尘装置，涉及雾霾防治领域，一种电动便携式除尘装置，包括壳体，进气管与壳体的下部连通，壳体的上部设有用于连接面罩的排气口，在壳体内设有液体，在壳体内腔设有气相迷宫，所述的气相迷宫至少在迎风面设有吸附层；所述的液体浸没进气管的进气口；在进气管的进气口或进气管设有防止液体回流的单向阀；在单向阀之后设有压力传感器，还设有补气泵，补气泵的进口与大气连通，补气泵的出口与单向阀之后的壳体内腔连通。本实用新型提供的通过设置的气相迷宫和吸附层的配合，降低空气中的灰尘及细小颗粒物，设置的压力传感器和补气泵的组合可以根据使用者的呼吸，自动增压，从而几乎没有呼吸阻力。
【专利说明】电动便携式除尘装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及除尘及防治雾霾的领域，尤其是一种用于防治雾霾的电动便携式除尘装置。
【背景技术】
[0002]在灰尘较大的工况下，例如雾霾天气下工作，现有技术中采用的防护措施多是采用口罩或过滤面罩，利用口罩或过滤面罩中的滤片将空气中灰尘滤除。存在的问题是，口罩或滤片很难过滤小颗粒的灰尘，例如pm2.5及以下等级的小颗粒物,仍会进入到人体的肺部积存，严重影响身体健康。采用更精密的滤片可以过滤细小的颗粒物，但是这也产生新的技术问题，更精密的滤片很容易被灰尘或细小颗粒物堵塞，而频繁更换滤片的成本较高，且更换的滤片无法循环使用，造成新的环境污染。并且使用滤片，尤其是更精密的滤片后呼吸阻力较大，即呼吸困难，与正常呼吸模式不同，也会影响身体健康。
[0003]也有采用喷淋除尘的方式，但是因需要持续消耗电力来驱动泵给喷头供水，继航时间较短，且泵会持续产生噪音，不适合用作移动便携的结构。
[0004]中国专利文献202909334U公开了一种便携式空气净化器，采用干、湿两级净化的方式净化空气，其中湿级净化采用了水洗的方案，并设有带滤尘网孔的防溅球，即是结合了水洗和过滤的方式，其中防溅球是离开水面的。
[0005]中国专利文献CN 103272465 A，公开了一种便携式雾霾净化装置，采用两级水洗的方式对空气进行净化，并采用了小型气泵作为动力源，存在的问题是结构较为复杂，续航时间短。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电动便携式除尘装置，除尘效果好，无呼吸阻力。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种电动便携式除尘装置，包括壳体，进气管与壳体的下部连通，壳体的上部设有用于连接面罩的排气口，在壳体内设有液体，在壳体内腔设有气相迷宫，所述的气相迷宫至少在迎风面设有吸附层；
[0008]所述的液体浸没进气管的进气口 ；
[0009]在进气管的进气口或进气管设有防止液体回流的单向阀；
[0010]在单向阀之后设有压力传感器，还设有补气泵，补气泵的进口与大气连通，补气泵的出口与单向阀之后的壳体内腔连通。
[0011]所述的吸附层互相连接在一起，吸附层的下端浸没在液体内。
[0012]所述的气相迷宫为多级迷宫结构以获得至少8个以上的转弯；
[0013]其中交错布置的竖向隔板与壳体内腔之间构成第一级迷宫，而交错布置的横向隔板与竖向隔板和壳体内腔之间构成第二级迷宫；
[0014]或者交错布置的横向隔板与壳体内腔之间构成第一级迷宫，而交错布置的竖向隔板与横向隔板和壳体内腔之间构成第二级迷宫。
[0015]在壳体内腔的下部还设有液相迷宫，所述的液相迷宫大部分或全部位于液体的液面之下，液相迷宫由多层水平交错布置的隔板与壳体内腔之间构成，至少在隔板的下表面设有刚刺层。
[0016]进气管与气相迷宫的进口连接，气相迷宫的出口与液相迷宫的进口连接，液相迷宫的出口与排气口连接；
[0017]或者进气管与液相迷宫的进口连接，液相迷宫的出口与气相迷宫的进口连接，气相迷宫的出口与排气口连接。
[0018]排气口通过连接管与面罩连接，在面罩上设有呼气单向阀。
[0019]排气口通过连接管与面罩连接，在面罩内还设有过滤装置和/或吸附装置。
[0020]壳体的底部设有排渣口。
[0021]本实用新型提供的一种电动便携式除尘装置，通过设置的气相迷宫和吸附层的配合，其中气相迷宫延长空气路径的同时还使空气多次转弯，由转弯产生的离心力使空气中的灰尘与吸附层接触，并被吸附层吸附，从而降低空气中的灰尘及细小颗粒物，设置的压力传感器和补气泵的组合可以根据使用者的呼吸，自动增压，从而几乎没有呼吸阻力。本实用新型与现有技术中的过滤和喷淋的原理均不相同，与过滤相比，本实用新型的呼吸阻力非常小，几乎不会影响正常呼吸，且通过更换壳体内的液体排出沉渣即可持续使用，使用成本低，对环境无污染。与喷淋相比，本实用新型无需持续启动喷淋泵，降低了使用成本，也降低了噪音。本实用新型的优点还在于结构简单、方便制造，生产成本较低。
[0022]进一步优化的方案中与本实用新型的液相迷宫结构配合，设置的隔板和刚刺层可以确保液体与空气的充分接触，从而进一步降低空气中的灰尘及细小颗粒物。配合本实用新型的各个优化方案的组合后，本实用新型的除尘效果可以达到99%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0024]图1为本实用新型的实施例1的整体结构示意图。
[0025]图2为本实用新型的实施例2的整体结构示意图。
[0026]图3为图1的A-A剖视示意图。
[0027]图4为本实用新型的实施例3的整体结构示意图。
[0028]图中:进气管I，第一单向阀2，第二单向阀3，进气口 4，气相迷宫5，竖向隔板51，横向隔板52，吸附层53，液相迷宫6，隔板61，刚刺层62，壳体7，连接管8，面罩9，呼气单向阀10，排渣口 11，液体12，排气口 13，压力传感器14，补气泵15。
【具体实施方式】
[0029]实施例1:
[0030]如图1中所示，一种电动便携式除尘装置，包括壳体7，进气管I与壳体7的下部连通，在本例中，进气管I的进气口 4优选设置在壳体7的底部，壳体7的上部通过连接管8与面罩9连通，在壳体7内设有液体12，在壳体7内腔设有气相迷宫5，所述的气相迷宫5至少在迎风面设有吸附层53，当然能设置更多的吸附层53也是可行的。与现有技术中不同的，本实用新型以吸附的方式来降低空气中的灰尘，通过液体12使吸附层53保持湿润，吸附空气中的灰尘及细小颗粒物
[0031]在进气管I的进气口 4或进气管I设有防止液体回流的单向阀；
[0032]在单向阀之后设有压力传感器14，还设有补气泵15，补气泵15的进口与大气连通，补气泵15的出口与单向阀之后的壳体7内腔连通。
[0033]由此结构，通过设置的压力传感器14和补气泵15，当吸气时，压力传感器14检测到压力的降低，从而启动补气泵15，补充气压。而呼气时，则压力传感器14检测到压力回升，补气泵15停止工作。在图1中，并未显示压力传感器14和补气泵15之外的例如单片机，电源等元件。由于通过单片机根据压力传感器14控制补气泵15的工作状态，属于现有技术的范畴，这里不再赘述。
[0034]由于设置的补气泵15使本实用新型没有呼吸风阻，从而不会影响正常呼吸。参见图1中，空气从进气管I的下端进气口 4进入到壳体7内腔的气相迷宫5，在转弯过程中，空气中的灰尘因为离心力作用与吸附层53接触，从而被吸附在吸附层53上，以减少最终进入到面罩9内的空气中所携带的灰尘，提供清洁的空气。该结构适用于灰尘含量较少的工况。优选的吸附层53采用具有大比表面积且利于保持水分的织物，例如毛绒织物，起绒布料或者无纺布，其他的带绒毛的片状物也是可行的。使用过程中，偶尔摇晃壳体7，可以使液体12湿润吸附层53，以提高吸附层53的吸附效果，还可以清理吸附层53上吸附的灰尘。
[0035]优选的如图1，所述的气相迷宫5为多级迷宫结构，其中交错布置的竖向隔板51与壳体7内腔之间构成第一级迷宫,而交错布置的横向隔板52与竖向隔板51和壳体7内腔之间构成第二级迷宫。
[0036]或者如图4中,气相迷宫5交错布置的横向隔板52与壳体7内腔之间构成第一级迷宫，而交错布置的竖向隔板51与横向隔板52和壳体7内腔之间构成第二级迷宫。
[0037]以此类推，也可以根据体积，采用更多级的迷宫结构。由此结构，在增加空气路径的同时，还增加空气的转弯次数，例如至少8个转弯以上，当风速较高时，在转弯的位置，产生的离心力将空气中的颗粒物甩向吸附层53，每次的转弯，均完成一次离心分离的过程，因此较多的转弯可以更好的提升吸附除尘的效果。从前述的，本实用新型主要是以吸附除尘为主的，更多的转弯次数可以有效增加空气中携带的灰尘与吸附层53的接触几率，从而进一步提高了除尘的效果。空气通路中的最小截面积大于人体中鼻腔通路的最小截面积，因此不会影响使用者正常的呼吸。
[0038]需要说明的是，更多的转弯也会增加气阻，因此，将气相迷宫5，设置为活动的框架结构，可以根据污染程度进行更换是更佳的，经测试，在空气污染指数达到400以上时，转弯个数最好在25~35个；而空气污染指数达到300-400时，转弯个数最好在20-25个，在空气污染指数达到200-300时，转弯个数最好在15~20个；在空气污染指数达到100-200时，转弯个数最好在10-15个。
[0039]优选的方案如图1中，所述的液体12浸没进气管I的进气口 4。由此结构，空气在进入气相迷宫5前，还经过了一次水洗的程序，这降低了气相迷宫5的处理强度，提高了除尘效果。由此结构，气相迷宫5还便于吸附空气中的水汽，避免增加排出空气中的湿度。
[0040]优选的方案如图1、2中，在进气管I的进气口 4或进气管I设有防止液体回流的单向阀。由此结构，可以避免在运动过程中，液体12从进气管I泄漏，即空气只能从进气管I进入到壳体7，而空气和液体均不能从进气管I排出。而且设置的单向阀和补气泵15组合，从而降低了呼吸风阻。
[0041]优选的方案中，排气口 13通过连接管8与面罩9连接，同时在所述的面罩9上设有呼气单向阀10。由此结构，便于呼出的废气排出，在吸气时，该呼气单向阀10处于关闭状态。
[0042]由于本实用新型经过了初次的过滤，空气中携带的灰尘或颗粒物已经大幅减少。因此，对于要求特别高的场合，仍可以配合过滤装置使用，例如前述的精密滤片，以提供更为洁净的空气，由于经过吸附处理，可以大大延长精密滤片的正常使用寿命。
[0043]优选的方案中，所述的面罩9内还设有吸附装置。这里的吸附装置主要用于吸附或降解有害气体，例如甲醛、二氧化硫等，常用的吸附装置采用木炭、光触媒材料等。与本实用新型的结构进行组合后，吸附装置的使用寿命也可以得到延长。
[0044]如图1、2中，壳体7的底部还设有排渣口 11。由此结构，便于排出壳体7内使用过的液体。
[0045]优选的结构如图3中，所述的吸附层53互相连接在一起，吸附层53的下端浸没在液体12内。由此结构，通过毛细原理使吸附层53始终保持湿润，以获得更好的吸附效果，且不用频繁的去摇晃壳体7。
[0046]上述的优化方案可组合使用。
[0047]实施例2:
[0048]实用新型人发现，水洗与吸附的方案进行组合，虽然可以进一步提高除尘的效果，但是仍然低于预期，尤其是水洗的效果低于预期，例如中国专利文献CN 103272465 A，公开的一种便携式雾霾净化装置，即便经过两级水洗后，除尘效果也仅有40%~70%，并与气流速度有关，当气流速度升高时，除尘效果趋于下降。经仔细分析，发现在水洗过程中，由于气泡的存在，在水的表面张力影响下，灰尘与水的接触并不充分，因此影响了水洗除尘的效果。
[0049]为克服上述的技术问题，在实施例1的基础上如图2中所示的优化方案中，在壳体7内腔的下部还设有液相迷宫6，本例中的液相迷宫6大部分或全部位于液体12的液面之下，由于空气形成的气泡在进入壳体后会抬高水位，因此液相迷宫6大部分位于液面之下是可行的。在液相迷宫6的上方设置气相迷宫5。本例中，优选将进气管I设置在壳体7靠近底部的侧壁，或靠近侧壁的底部位置。以延长空气路径。
[0050]液相迷宫6由多层交错布置的隔板61与壳体7内腔之间构成，优选的隔板61都是成水平布置的，至少在隔板61的下表面设有刚刺层62，液相迷宫6的底部高于进气管I的进气口 4。设置液相迷宫6的作用在于使进入壳体7内的空气与液体12充分接触，以进一步提高除尘的效果。设置的刚刺层62采用类似魔术贴中刚性刺勾的结构，利用刚刺层62中的刚性刺刺破和切割气泡，在气泡沿着液相迷宫6的水平布置的隔板61下表面翻滚前进的过程中，刚刺层62持续刺破和切割气泡，进一步增加空气中携带的灰尘与液体12的接触几率，从而提高液体吸附灰尘的效果，如图2中所示，气泡会趋于变小，从而增加了与水的接触面积。虽然会略微增加呼吸的风阻，但是该优化结构的除尘效果非常理想，除尘效果可以达到95%以上，非常适用于灰尘含量较高的工况，尤其是适用于pm2.5及以下等级的小颗粒物含量较高的工况。 [0051]这种结构会相应的增加空气阻力，而设置的压力传感器14和补气泵15的组合，则克服了该问题。
[0052]实施例3:
[0053]在实施例1和2的基础上，可选的方案如图4中，进气管I与气相迷宫5的进口连接，气相迷宫5的出口与液相迷宫6的进口连接，液相迷宫6的出口与排气口 13连接；由此结构，先通过气相迷宫5吸附较大颗粒的灰尘，例如pmlO以上的灰尘，再通过液相迷宫6吸附较小颗粒的灰尘，可以更好的发挥吸附效率，尤其是可以提高液相迷宫6中液体的吸附容量，即可以吸附更多的颗粒物之后再更换液体。尤其是，通过采用富含负离子的液体作为吸附液，例如富含0H_和其他负离子的水，可以更好的吸附空气中带有正电荷的颗粒物，而这种吸附效果对于较小颗粒，例如PmlO以下的灰尘才是更有效地。
【权利要求】
1.一种电动便携式除尘装置，包括壳体(7)，进气管(I)与壳体(7)的下部连通，壳体(7)的上部设有用于连接面罩(9)的排气口(13)，其特征是:在壳体(7)内设有液体(12)，在壳体(7)内腔设有气相迷宫(5)，所述的气相迷宫(5)至少在迎风面设有吸附层(53)； 所述的液体(12)浸没进气管(I)的进气口(4); 在进气管(I)的进气口(4)或进气管(I)设有防止液体回流的单向阀； 在单向阀之后设有压力传感器(14)，还设有补气泵(15)，补气泵(15)的进口与大气连通，补气泵(15)的出口与单向阀之后的壳体(7)内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:所述的吸附层(53)互相连接在一起，吸附层(53)的下端浸没在液体(12)内。
3.根据权利要求1所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:所述的气相迷宫(5)为多级迷宫结构以获得至少8个以上的转弯； 其中交错布置的竖向隔板(51)与壳体(7)内腔之间构成第一级迷宫，而交错布置的横向隔板(52)与竖向隔板(51)和壳体(7)内腔之间构成第二级迷宫； 或者交错布置的横向隔板(52)与壳体(7)内腔之间构成第一级迷宫，而交错布置的竖向隔板(51)与横向隔板(52)和壳体(7)内腔之间构成第二级迷宫。
4.根据权利要求1或3所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:在壳体(7)内腔的下部还设有液相迷宫(6)，所述的液相迷宫(6)大部分或全部位于液体(12)的液面之下，液相迷宫(6)由多层水平交错布置的隔板(61)与壳体(7)内腔之间构成，至少在隔板(61)的下表面设有刚刺层(62)。
5.根据权利要求4所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:进气管(I)与气相迷宫(5)的进口连接，气相迷宫(5)的出口与液相迷宫(6)的进口连接，液相迷宫(6)的出口与排气口(13)连接； 或者进气管(I)与液相迷宫(6)的进口连接，液相迷宫(6)的出口与气相迷宫(5)的进口连接，气相迷宫(5)的出口与排气口(13)连接。
6.根据权利要求1所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:排气口(13)通过连接管(8)与面罩(9)连接，在面罩(9)上设有呼气单向阀(10)。
7.根据权利要求1所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:排气口(13)通过连接管(8)与面罩(9)连接，在面罩(9)内还设有过滤装置和/或吸附装置。
8.根据权利要求1所述的一种电动便携式除尘装置，其特征是:壳体(7)的底部设有排渣口(11)。
【文档编号】A62B7/10GK203777532SQ201420186029
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】孙宜华, 卢遥, 方亮 申请人:三峡大学