仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置的制作方法

本发明涉及一种仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置，属于生命科学技术领域。

背景技术：

粘液是一种从人体的粘膜层或粘膜下层分泌出来的湿滑液体，一般都是比较浓稠的胶状体，含有具抗菌功能的酵素，例如溶菌酶、免疫血球素immunoglobulin等。粘液由满布粘膜表面内的杯状细胞goblet cell制造，由悬浮于水中的粘蛋白mucins以及无机盐所组成。痰即是粘液的一种，但专指下呼吸道感染所产生的粘液；鼻腔中产生的粘液则称作“鼻涕”。雾霾，也称灰霾烟霾，是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子，使大气浑浊、视野模糊并导致能见度恶化，水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾Haze或灰霾Dusthaze，香港天文台称烟霾Haze。霾与雾的区别在于发生时霾的相对湿度不大，一般不超过80％；雾是相对湿度是饱和的，如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100％就可能出现饱和，这时由雾造成视觉障碍时，空气的相对湿度大于90％；相对湿度介于80-90％之间时的大气浑浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达1-3公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1-2微米左右，肉眼看不到空中漂浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。雾霾的成因，一般认为是以下几种：建筑工地扬尘、汽车尾气排放、冬季取暖以及用煤发电的火电站排放、近地面湿度比较大空气中的颗粒物聚集凝结、工业喷涂排放、部分工厂生产过程中的排放等。近几年，在我国很多地方出现雾霾天气，不但对人们外出带来了不便，更重要的是雾霾对人体也造成危害。雾气看似温和，里面却含有各种对人体有害的细颗粒、有毒物质达20多种，包括了酸、碱、盐、胺、酚等，以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等，其含量是普通大气水滴的几十倍。人长时间处于雾霾天气中，可引起气管炎、喉炎、肺炎、哮喘、鼻炎、眼结膜炎及过敏性疾病的发生，对幼儿、青少年的生长发育和体质均有一定的影响；阴霾天气比香烟更易致癌；阴霾天气诱发心脑血管疾病。常用防护为：戴好口罩再出门，做好个人防护，雾霾天气外出归来应立即清洗面部及裸露的肌肤；重视居室卫生，不给病菌以孳生之地；注意饮食，调节情绪，饮食多吃含氨基酸的食物以维持机体正常的生理、生化、免疫机能，以及生长发育、新陈代谢等生命活动。从上可以看出，雾霾对人们的生活和身体健康均带来较大的危害，现实生活中，人们也在想方设法来对抗雾霾对身体的危害，但是，在意识到危害的同时，目前具体除霾、控霾的方法和设施还没有很好地利用到人们的具体生活中来，人们仍然被动地生活于严重的雾霾污染之中。因此，如何设计一种主动地清除空气中的雾霾粒子的装置成为急需解决的一大难题，所以，根据仿生动物鼻腔吸附空气中灰尘的原理，在粘液毛柱表面，利用从粘液孔同鼻粘膜分泌鼻涕成分相似的粘液进行粘附雾霾粒子，借助抽气机的主动吸入，在抽取气体排出过程中辅以吸霾粘液排出孔、负压排出腔、负压抽吸腔的主动清除，发明一种仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置是必要的。

技术实现要素：

为了克服如何设计一种主动地清除空气中的雾霾粒子的装置的难题，本发明提供了仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置，该种仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置根据仿生动物鼻腔吸附空气中灰尘的原理，在粘液毛柱表面，利用从粘液孔同鼻粘膜分泌鼻涕成分相似的粘液进行粘附雾霾粒子，借助抽气机的主动吸入，在抽取气体排出过程中辅以吸霾粘液排出孔、负压排出腔、负压抽吸腔的主动清除，达到主动清除空气中或所吸空气中雾霾粒子的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置，由粘液毛柱1、粘液毛柱座5、吸霾粘液排出孔6、仿生鼻腔底壁7、进气喇叭口8、仿生鼻腔9、吹气孔10、负压排出腔11、负压抽吸腔12、粘液储存供给腔17、粘液滴落腔18、出气管20、集气筒21、抽气机22、抽气机电源线23、粘液添加口盖24、粘液添加口25、粘液排出管26组成，其特征在于：所述的粘液毛柱1玻璃质，圆柱形管，长度为1-200厘米，内直径为0.5-1厘米，外直径为0.7-1.6厘米，垂直竖立在仿生鼻腔9中，粘液毛柱1内有从粘液储存供给腔17流入的粘液，管内腔为粘液毛柱腔2，管壁为粘液毛柱壁3，粘液毛柱壁3设有多个直径为1-5毫米的粘液孔4，使得粘液从粘液孔4流出后涂遍粘液毛柱1表面；粘液毛柱腔2是粘液毛柱1的内腔，直径为0.5-1厘米，一端连通粘液储存供给腔17，供粘液从上端口流入，另一端由于粘液毛柱1插入粘液毛柱座5中被封堵住；粘液毛柱壁3玻璃质，厚度为0.2-0.6厘米，一端连接在粘液储存供给腔17底壁上，另一端插入粘液毛柱座5中，粘液毛柱壁3上有多个粘液孔4；粘液孔4是粘液毛柱壁3上的小圆孔，直径为1-5毫米；粘液毛柱座5是下端固定在仿生鼻腔底壁7上的圆筒，内径为0.7-1.6厘米，外径为1-2厘米，高度为0.1-2厘米；吸霾粘液排出孔6是仿生鼻腔底壁7上供吸附雾霾粒子后流下来的粘液受负压抽吸腔12抽吸从仿生鼻腔9流入负压抽吸腔12的圆孔，位于相邻两个粘液毛柱座5之间，直径为1-20毫米。

所述的粘液储存供给腔17位于仿生鼻腔9的上方，长方体形，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为1-250厘米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，后部上方中央设置有粘液添加口25，粘液添加口25顶部设置有粘液添加口盖24；粘液添加口25圆柱形，直径为3-300毫米，高度为3-350毫米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质；粘液添加口盖24是粘液添加口25顶端的盖子，圆柱形，直径为4-320毫米，高度为1-20毫米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，在粘液加进粘液储存供给腔17后，盖在粘液添加口25上端。

所述的进气喇叭口8喇叭口形，最外端直径最大，为2-250厘米，长度为2-20厘米，基部为仿生鼻腔9的外缘，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质；仿生鼻腔9是仿生动物鼻腔内设粘液毛柱1在雾霾气体通过时利用表面的粘液粘附雾霾中有害粒子的空间，长方体形，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为2-200厘米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，前端基部连通有进气喇叭口8，后端中央连通着集气筒21，顶壁上方是粘液储存供给腔17二者通过粘液毛柱1相通，底壁上固定有粘液毛柱座5，通过吸霾粘液排出孔6与负压抽吸腔12相通；吹气孔10是出气管20与负压排出腔11之间的椭圆形孔，长轴长度为0.5-50厘米，短轴长度为0.3-30厘米。

所述的负压排出腔11后端通过吹气孔10与出气管20连通，前端封闭，横截面近似等腰梯形，上底长度为2-200厘米，下底长度为4-300厘米，高度为4-250厘米，前部外侧壁设置有直径为1-100厘米的出气孔13，出气孔13下方设置有粘液排出管26，出气孔13后方负压排出腔11内设置有粘液单向控板14；负压抽吸腔12长方体形空腔，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为0.5-50厘米，负压抽吸腔12被一块隔板斜向分开，隔板上方为粘液滴落腔18，隔板下方为粘液汇集腔15，隔板起始于负压抽吸腔12前端的上边，终止于负压抽吸腔12相对的后端的下边，隔板部两侧各有一个粘液负压吸口19；粘液汇集口16是粘液汇集腔15底壁中央的圆孔，直径为0.3-30厘米；粘液单向控板14是负压排出腔11前部的挡板，上边可动连接在负压抽吸腔12底壁下表面，下边游离，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，横截面近似等腰梯形，上底长度为1.8-198厘米，下底长度为2.8-250厘米，高度为4.1-255厘米，厚度为0.1-1厘米，斜向前方竖立在负压排出腔11前部；出气孔13是负压排出腔11前部外侧壁设置有直径为1-100厘米的圆孔，左右各有1个；粘液排出管26玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，位于负压排出腔11前部外侧壁出气孔13的下方，内直径为2-20毫米，长度为10-200厘米，壁厚1-20毫米。

所述的集气筒21玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，是连通仿生鼻腔9和抽气机22之间的管道，前端口正方形，边长为2-200厘米，后端口圆形，直径为1-100厘米，前后长度为1-100厘米；抽气机22圆柱形，直径为1-100厘米，长度为1.5-150厘米，前端连通集气筒21，后端连通出气管20，由抽气机电源线23从外接电源处引入电流，供抽气机22运转抽气；出气管20玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，一端连通抽气机22，圆形，直径为1-100厘米，另一端连通负压排出腔11，椭圆形，长轴长度为0.5-50厘米，短轴长度为0.3-30厘米；抽气机电源线23是公知的铜芯双股电源线，铜芯直径为0.1-30毫米，长度为10-1000厘米。

本发明的有益效果为，仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置根据仿生动物鼻腔吸附空气中灰尘的原理，在粘液毛柱表面，利用从粘液孔同鼻粘膜分泌鼻涕成分相似的粘液进行粘附雾霾粒子，借助抽气机的主动吸入，在抽取气体排出过程中辅以吸霾粘液排出孔、负压排出腔、负压抽吸腔的主动清除，达到主动清除空气中或所吸空气中雾霾粒子的目的。仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置制作简单，可操作性强，成本低廉，效果明显。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为本发明仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置的整体结构示意图。

图2为本发明仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置的粘液毛柱整体结构示意图。

图中1.粘液毛柱，2.粘液毛柱腔，3.粘液毛柱壁，4.粘液孔，5.粘液毛柱座，6.吸霾粘液排出孔，7.仿生鼻腔底壁，8.进气喇叭口，9.仿生鼻腔，10.吹气孔，11.负压排出腔，12.负压抽吸腔，13.出气孔，14.粘液单向控板，15.粘液汇集腔，16.粘液汇集口，17.粘液储存供给腔，18.粘液滴落腔，19.粘液负压吸口，20.出气管，21.集气筒，22.抽气机，23.抽气机电源线，24.粘液添加口盖，25.粘液添加口，26.粘液排出管。

具体实施方式

实施例一：

如图所示，本发明仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置由粘液毛柱1、粘液毛柱腔2、粘液毛柱壁3、粘液孔4、粘液毛柱座5、吸霾粘液排出孔6、仿生鼻腔底壁7、进气喇叭口8、仿生鼻腔9、吹气孔10、负压排出腔11、负压抽吸腔12、出气孔13、粘液单向控板14、粘液汇集腔15、粘液汇集口16、粘液储存供给腔17、粘液滴落腔18、粘液负压吸口19、出气管20、集气筒21、抽气机22、抽气机电源线23、粘液添加口盖24、粘液添加口25、粘液排出管26组成。粘液毛柱1玻璃质，圆柱形管，长度为1-200厘米，内直径为0.5-1厘米，外直径为0.7-1.6厘米，垂直竖立在仿生鼻腔9中，粘液毛柱1内有从粘液储存供给腔17流入的粘液，管内腔为粘液毛柱腔2，管壁为粘液毛柱壁3，粘液毛柱壁3设有多个直径为1-5毫米的粘液孔4，使得粘液从粘液孔4流出后涂遍粘液毛柱1表面，当抽气机22抽吸，含霾空气被抽入仿生鼻腔9，飘经粘液毛柱1表面的粘液时，雾霾粒子随即被粘液粘附，随粘液下流而被吸附，仿生鼻腔结构而将空气净化。所述的粘液成分是水、胶粘剂树脂溶液胶、丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、聚乙烯醇缩醛胶、乳液胶、蛋白质胶或碳水化合物胶粘剂和无机盐氯化钠、氯化钾或硫酸镁，三者的比例为50-500∶1-10∶0.1-1。粘液毛柱腔2是粘液毛柱1的内腔，直径为0.5-1厘米，一端连通粘液储存供给腔17，供粘液从上端口流入，另一端由于粘液毛柱1插入粘液毛柱座5中被封堵住，当粘液流入后被迫从粘液毛柱壁3上的粘液孔4流出，从而涂布在粘液毛柱1以发挥粘附雾霾粒子的作用。粘液毛柱壁3玻璃质，厚度为0.2-0.6厘米，一端连接在粘液储存供给腔17底壁上，另一端插入粘液毛柱座5中，粘液毛柱壁3上有多个粘液孔4。粘液孔4是粘液毛柱壁3上的小圆孔，直径为1-5毫米，是连通粘液毛柱腔2与外界的通道，供粘液从粘液毛柱腔2流到粘液毛柱壁3外表面的通道。粘液毛柱座5是下端固定在仿生鼻腔底壁7上的圆筒，内径为0.7-1.6厘米，外径为1-2厘米，高度为0.1-2厘米，用于将粘液毛柱1垂直固定仿生鼻腔底壁7上。吸霾粘液排出孔6是仿生鼻腔底壁7上供吸附雾霾粒子后流下来的粘液受负压抽吸腔12抽吸从仿生鼻腔9流入负压抽吸腔12的圆孔，位于相邻两个粘液毛柱座5之间，直径为1-20毫米。粘液储存供给腔17位于仿生鼻腔9的上方，长方体形，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为1-250厘米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，是储存粘液并将粘液从其底壁上与仿生鼻腔9内粘液毛柱1相通的圆孔借助重力流入粘液毛柱腔2，最终涂布在粘液毛柱1表面以吸附雾霾气体体中有害粒子的空间，后部上方中央设置有粘液添加口25，粘液添加口25顶部设置有粘液添加口盖24。粘液添加口25圆柱形，直径为3-300毫米，高度为3-350毫米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，是将配制好的粘液添加进粘液储存供给腔17的开口。粘液添加口盖24是粘液添加口25顶端的盖子，圆柱形，直径为4-320毫米，高度为1-20毫米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，在粘液加进粘液储存供给腔17后，盖在粘液添加口25上端，以防粘液从粘液添加口25溢出或粘液内水分散失而造成粘液过度粘稠。进气喇叭口8喇叭口形，最外端直径最大，为2-250厘米，长度为2-20厘米，基部为仿生鼻腔9的外缘，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，是搜集雾霾气体进入仿生鼻腔9的通道。仿生鼻腔9是仿生动物鼻腔内设粘液毛柱1在雾霾气体通过时利用表面的粘液粘附雾霾中有害粒子的空间，长方体形，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为2-200厘米，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，前端基部连通有进气喇叭口8，后端中央连通着集气筒21，顶壁上方是粘液储存供给腔17二者通过粘液毛柱1相通，底壁上固定有粘液毛柱座5，通过吸霾粘液排出孔6与负压抽吸腔12相通，其中的粘液毛柱1仿生动物鼻腔的鼻毛，粘液毛柱1表面的粘液仿生鼻粘膜分泌的粘液，用于吸附雾霾气体中的各种粒子。吹气孔10是出气管20与负压排出腔11之间的椭圆形孔，长轴长度为0.5-50厘米，短轴长度为0.3-30厘米，经抽气机22抽出来的气体经出气管20穿过吹气孔10后到达负压排出腔11。负压排出腔11后端通过吹气孔10与出气管20连通，前端封闭，横截面近似等腰梯形，上底长度为2-200厘米，下底长度为4-300厘米，高度为4-250厘米，前部外侧壁设置有直径为1-100厘米的出气孔13，出气孔13下方设置有粘液排出管26，出气孔13后方负压排出腔11内设置有粘液单向控板14，负压排出腔11在出气管20将抽气机22抽出来的气体经出气管20穿过吹气孔10后到达负压排出腔11快速从出气孔13排出的过程中，带动负压抽吸腔12内的气体排出而在负压抽吸腔12中形成负压，同时汇集于负压排出腔11中的粘液借助粘液单向控板14能够从粘液排出管26排出。负压抽吸腔12长方体形空腔，长度为2-250厘米，宽度为2-200厘米，高度为0.5-50厘米，负压抽吸腔12被一块隔板斜向分开，隔板上方为粘液滴落腔18，隔板下方为粘液汇集腔15，隔板起始于负压抽吸腔12前端的上边，终止于负压抽吸腔12相对的后端的下边，隔板部两侧各有一个粘液负压吸口19，以便从仿生鼻腔底壁7由于负压抽吸而滴入粘液滴落腔18的粘液进而被抽入粘液汇集腔15。粘液汇集口16是粘液汇集腔15底壁中央的圆孔，直径为0.3-30厘米，一方面在被抽气机22抽吸的气体从吹气孔10吹入负压排出腔11后，在从出气孔13排出的过程中，为负压抽吸腔12由于部分气体被气流带走形成负压，另一方面，由于重力和抽吸汇集于粘液汇集腔15中的粘液也可以从此孔流入负压排出腔11。粘液单向控板14是负压排出腔11前部的挡板，上边可动连接在负压抽吸腔12底壁下表面，下边游离，玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，横截面近似等腰梯形，上底长度为1.8-198厘米，下底长度为2.8-250厘米，高度为4.1-255厘米，厚度为0.1-1厘米，斜向前方竖立在负压排出腔11前部，当粘液流过来时，可以向前方抬起，使得粘液在气体吹动下向前流单向动。出气孔13是负压排出腔11前部外侧壁设置有直径为1-100厘米的圆孔，左右各有1个。粘液排出管26玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，位于负压排出腔11前部外侧壁出气孔13的下方，内直径为2-20毫米，长度为10-200厘米，壁厚1-20毫米，是将吸附雾霾粒子后的粘液在重力或气体推力作用下排出仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置的管道。集气筒21玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，是连通仿生鼻腔9和抽气机22之间的管道，前端口正方形，边长为2-200厘米，后端口圆形，直径为1-100厘米，前后长度为1-100厘米，是将经仿生鼻腔9粘附处理雾霾气体粒子后的气体送入抽气机22的管道。抽气机22同公知的抽气机，在电力作用下能够抽气，圆柱形，直径为1-100厘米，长度为1.5-150厘米，前端连通集气筒21，后端连通出气管20，由抽气机电源线23从外接电源处引入电流，供抽气机22运转抽气。出气管20玻璃质、铜质、不锈钢质、铝合金质或塑料质，一端连通抽气机22，圆形，直径为1-100厘米，另一端连通负压排出腔11，椭圆形，长轴长度为0.5-50厘米，短轴长度为0.3-30厘米，是将抽气机22赋能后的气体吹入负压排出腔11的管道。抽气机电源线23是公知的铜芯双股电源线，铜芯直径为0.1-30毫米，长度为10-1000厘米，插入外接电源插座后能够为抽气机22供电。仿生动物鼻腔结构的粘液毛柱式防雾霾装置在通电后，抽气机22开始工作，将外界的雾霾气体从进气喇叭口8吸入仿生鼻腔9，雾霾气体流经竖立在仿生鼻腔9的粘液毛柱1时，所含的有害粒子即可被粘液毛柱1表面的粘液吸附住，粘液由重力作用下滑，经过吸霾粘液排出孔6、粘液滴落腔18、粘液负压吸口19、粘液汇集腔15、粘液汇集口16、负压排出腔11、粘液排出管26排出。经仿生鼻腔9处理后的雾霾气体，沿集气筒21、抽气机22、出气管20、吹气孔10、负压排出腔11、出气孔13流动过程中，带动负压抽吸腔12内的气体流出，造成负压牵引粘液向外排出，从而完成仿生动物鼻腔结构净化吸附雾霾气体的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。