具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，一种空气污染治理净化装置，包括装置外壳1，装置外壳1右侧面固定安装有T形管2，T形管2的右侧面固定安装有电机3，T形管2的内部设有风扇4，电机3的输出轴与风扇4固定连接，装置外壳1的右侧内壁固定安装有整流器5，整流器5与T形管2连通，整流器5的左端固定连通有方形管6，方形管6的左端固定连通有旋风分离器7，旋风分离器7的底部固定连通有一号导流管8，旋风分离器7的下方设有水箱9，水箱9固定安装于装置外壳1内腔的底部，一号导流管8的底端穿过水箱9的顶面并延伸至水箱9的内部，一号导流管8的底端固定连接有细化排气管10，水箱9内腔右侧的底部安装有水泵11，所述水箱9内腔侧壁安装有清扫装置20，所述水箱9外侧安装有与清扫装置20连接的集污装置21，水泵11输出端固定连通二号导流管12，二号导流管12的顶端固定连通有过滤筒13，过滤筒13的内部活动套接有内筒14，内筒14的底部固定安装有过滤网15，过滤筒13的底部固定连通有三号导流管16，三号导流管16的另一端固定连接有雾化器17，雾化器17的输出端穿过方形管6并延伸至其内部。

其中，旋风分离器7的顶部固定连通有活性炭滤筒18，活性炭滤筒18的顶部固定连接有排气管19，向上输出的气体中含有的残留尘埃和消毒水雾将会在活性炭滤筒18中被过滤掉，从而避免净化装置本身会对空气造成二次污染的可能，排气管19的顶端穿过装置外壳1的顶部并延伸至装置外壳1的外部。

其中，整流器5的右端截面外形为圆形且内径与T形管2的内径相同，整流器5的左端截面为矩形且面积与方形管6的截面面积相同，这是为了圆柱形的T形管2与方形管6连通，同时矩形截面的面积比圆形截面的面积较小，但是由于单位时间内通过的空气流量不变，那么最终气体在方形管6中的流速就会加快，这样是为了在后续气体进入到旋风分离器7内部时可以具备较大的初速度，加强分离效果。

其中，方形管6与旋风分离器7的连接方式为切面连接，方形管6的内壁与旋风分离器7的内壁相切，方形管6中输送进来的气体从方形管6中射出时会沿着旋风分离器7内壁的切线方向射入，致使气流会在旋风分离器7的内壁形成一股旋风，质量和体积较大的消毒水雾会顺着因为受到较大离心力的作用而被甩到旋风分离器7的内壁并最终下落，而质量较轻的气体则会向上排出旋风分离器7，达到了分离效果。

其中，细化排气管10的表面开设有圆形通孔且均匀排布在细化排气管10的表面，细化排气管10外部开设的圆形通孔与水箱9的内腔和一号导流管8的内腔连通，该圆形通孔的内径为两毫米，当空气和雾化的消毒水裹挟着尘埃从一号导流管8流动至细化排气管10中时，会被细化排气管10表面的圆形通孔细化小气流从圆形通孔中排出，细化气体的主要作用是为了扩大气体与内腔中消毒水的接触面积，从而达到与水的充分接触，令雾状的消毒水可以迅速溶解于水箱9中消毒水中，此时尘埃也悬浮在水箱9中的消毒水中。

其中，内筒14外径与过滤筒13的内径相适配，内筒14的外壁与过滤网15的内壁相贴合，内筒14顶端的高度位于二号导流管12与过滤筒13连通处之下，其在二号导流管12与过滤筒13的连通处之下是为了避免二号导流管12输入的都会被内筒14的外壁遮挡，导致二号导流管12中的水流无法流入过滤筒13中，内筒14内壁的顶端设置有两个突出的内延边，用户在清理装置过滤网时可以拎住这两个内延边将内筒14和过滤网15提到外部，这样设计是为了用户进行维护时取出方便。

其中，过滤网15的外形为空心圆台，过滤网15的顶部直径大于过滤网15的底部直径，将过滤网15设计成为倒放的圆台状是为了在有限的空间内尽量扩大其表面积，消毒水经过二号导流管12被排放进过滤筒13中后会沿着过滤筒13的内壁滑落并最终落入到内筒14中，经过过滤网15过滤时可以有效加快过滤速度且不影响过滤效率，且过滤网15的外表面与过滤筒13的内壁不接触，二者中间留有空间可以令水流通过，最终顺着三号导流管16排出。

其中，所述清扫装置20包括：

螺杆200，所述螺杆200水平安装于所述水箱9侧壁，并且所述螺杆200一端穿设所述水箱9侧壁设置；

第一电机201，所述第一电机201安装于所述水箱9外壁，并且所述第一电机201输出端与所述螺杆200连接；

螺母座202，所述螺母座202套设于所述螺杆200上，并且所述螺母座202与所述螺杆200螺接；

固定杆203，所述固定杆203竖直连接于所述螺母座202底端；

第一转轴204，所述第一转轴204水平连接于所述固定杆203底端；

刷盘205，所述刷盘205布置于所述固定杆203一侧，并且所述刷盘205与第一转轴204一端连接，所述刷盘205与所述水箱9内腔底部接触；

第二电机206，所述第二电机206安装于所述固定杆203另一侧，并且所述第二电机206输出端与所述第一转轴204另一端连接；

连接块207，所述连接块207设置于所述刷盘205上方，所述连接块207水平连接于所述固定杆203上；

伸缩管208，所述伸缩管208一端水平连接于所述连接块207上；

第一连接管209，所述第一连接管209安装于所述水箱9内壁，所述第一连接管209其中一个管口与所述伸缩管208另一端连通；

第二连接管210，所述第二连接管210竖直设置于所述第一连接管209下方，所述第二连接管210顶端与所述第一连接管209另一个管口连通；

吸风管211，所述吸风管211水平设置于所述第二连接管210下方，并且所述吸风管211顶端与所述第二连接管210底端连通；

第三连接管212，所述第三连接管212穿设所述水箱9侧壁设置，并且所述第三连接管212一端与所述第二连接管210侧端连通，所述第三连接管212另一端与所述集污装置21连通；

挡板213，所述挡板213转动连接于所述第三连接管212与第二连接管210接口处；

限位块214，所述限位块214设置于所述第二连接管210侧壁，并且所述限位块214与所述挡板213卡接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

尘埃和反应物悬浮在水箱9中，长时间使用后在水箱9底部形成沉降并粘附其上，装置在使用一段时间后，将消毒水排出，启动清扫装置20的第一电机201，第一电机201驱动螺杆200转动，带动螺母座202和固定杆203向远离第一电机201方向移动，实现刷盘205的水平移动，同时启动第二电机206，第二电机206驱动刷盘205转动，从而对水箱9底部进行清扫，固定杆203移动的同时拉动伸缩管208伸长，伸缩管208内产生负压，对挡板213产生向上的吸力，挡板213将第三连接管212入口封闭，同时吸风管211将沉降物吸入伸缩管208内，清扫完成后，通过第一电机201将固定杆203向靠近第一电机201方向移动，伸缩管208压缩，使伸缩管208内产生正向压力，挡板213复位，使第三连接管212与第二连接管210重新连通，沉降物从伸缩管208中沿第三连接管212排出到集污装置21内。通过上述结构设计，有效实现水箱9底部的清扫，防止尘埃和反应物粘附在水箱表面，保证消毒水的纯净度，防止细化排气管10和过滤网15产生堵塞，提高空气净化的效率，同时将沉降物及时排除，无需拆卸装置外壳1，降低人工清洁难度，缩短装置清洁维护时间。

其中，所述集污装置21包括：

壳体220，所述壳体220固定连接于所述水箱9外侧；

第一腔体221和第二腔体222，所述第一腔体221和第二腔体222分别开设于所述壳体220内腔的两侧；

第三电机223，所述第三电机223安装于所述第一腔体221靠近底端位置；

第二转轴224，所述第二转轴224转动连接于所述第一腔体221内壁，并且所述第二转轴224与第三电机223输出端连接；

转盘225，所述转盘225安装于所述第二转轴224上；

连杆226，所述连杆226一端铰接于所述转盘225靠近边缘位置；

滑架227，所述滑架227滑动连接于所述第一腔体221内壁，所述滑架227底端与所述连杆226另一端铰接；

打散棒228，所述打散棒228安装于所述滑架227顶端，并且所述打散棒228竖直向上延伸；

锥桶229，所述锥桶229固定连接于所述第一腔体221内壁，并且所述锥桶229安装于所述滑架227上方，所述锥桶229顶端和底端开口设置；

进污管230，所述进污管230穿设所述壳体220顶端设置，所述进污管230底端与所述锥桶229顶端连通，所述进污管230顶端与所述第三连接管212连通；

排污口231，所述排污口231开设于所述第一腔体221和第二腔体222之间的壳体220上；

导向板232，所述导向板232倾斜连接于所述排污口231位于所述第二腔体222的一侧；

第四电机233，所述第四电机233安装于所述第二腔体222底部；

第三转轴234，所述第三转轴234底端竖直连接于所述第四电机233输出端；

集污桶235，所述集污桶235连接于所述第三转轴234顶端；

加热桶236，所述加热笼236固定连接于所述第二腔体222内壁，所述加热桶236套设于所述集污桶235外侧，所述加热桶236与所述集污桶235同轴设置，所述加热桶236内壁设有与电源连接的加热丝。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

沉降物从第三连接管212通过进污管230进入锥桶229内，由于沉降物有一定湿度，会粘附于锥桶229底端出口，启动第三电机223，驱动第二转轴224带动转盘225转动，带动连杆223运动，从而使滑架227沿第一腔体221内壁上下移动，滑架227带动打散棒228深入锥桶229内，对沉降物进行胶棒打散，沉降物沿锥桶229经过排污口231进入集污桶235内，启动第四电机233同时对加热桶236通电，第三转轴234在第四电机233的驱动下，带动集污桶235转动，加热桶236对集污桶235进行均匀加热，将沉降物烘干，烘干完成后，将沉降物取出即可。通过上述结构设计，实现了沉降物的收集和集中处理，将沉降物进行打散和烘干，防止沉降物随废水直接排出污染环境，沉降物烘干后再废弃，避免腐蚀性反应物对用户的伤害，有效提高空气净化装置的安全性和可靠性。

其中，所述旋风分离器的结构尺寸计算方法如下：

步骤一：建立液滴壁面碰撞模型，确定液体惯性力与表面张力的比值We，对于粒径大小为d的液滴，其We_d数值计算如下：

其中，ρ_d为液滴密度，D_d为液滴的直径，u_d为液滴撞击避免的法向切速度，σ_d为液滴表面的张力系数；

步骤二：确定流体惯性力与粘性力的比值Re，对于粒径大小为d的液滴，其Re_d数值计算如下：

其中，μ_d为液滴动力粘度；

步骤三：确定液体粘性力与表面张力之比O_h，对于粒径大小为d的液滴，其O_h数值计算如下：

步骤四：计算无量纲参数K：

K＝We^0.5Re^0.5＝O_hRe^1.25

则液滴与壁面的碰撞判断准则为，当K≤3时，液滴碰壁后反弹；当3<K≤57.7时，液滴碰壁后沉积；当K>57.7时，液滴碰壁后飞溅；

步骤五：建立有限元仿真模型，对所述旋风分离器内部流场进行分析，根据判断准则判断液滴运动情况，并得到所述旋风分离器入口处的液滴颗粒浓度C₁和出口处的液滴颗粒浓度C₂，计算所述旋风分离器的分离效率η：

步骤六：建立优化模型，以所述旋风分离器的分离效率η为优化目标，以所述旋风分离器的结构尺寸为设计变量，通过迭代计算，优化得出所述旋风分离器的最优结构尺寸。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

通过及建立液滴壁面碰撞模型，首先，确定We_d数、Re_d数和O_h数的计算方法，We_d数用来表征液滴与壁面碰撞后可能发生的结果，Re_d数用来表征流体流动状态，O_h数用来表征液滴粘性力和表面张力对液滴破碎的影响程度，其次，根据We_d数、Re_d数和O_h数得出参数K值的计算公式，然后，通过对旋风分离器7内部流场进行有限元仿真分析，根据判断准则对液滴与壁面的碰撞结果进行判断，当K≤3时，液滴碰壁后反弹；当3<K≤57.7时，液滴碰壁后沉积；当K>57.7时，液滴碰壁后飞溅，同时计算旋风分离器7的分离效率η；最后，以旋风分离器7的分离效率η为优化目标，得出旋风分离器7的最优结构尺寸。通过上述计算方法，实现了旋风分离器7结构尺寸和分离效率的计算，为旋风分离器7的选取和设计提供依据，同时有效控制空气和消毒水的分离效率，将洁净的空气排出，消毒水回落到水箱中，避免因分离效率过低导致消毒水和反应物沿排气管19喷出，从而减少装置外排，提高了装置的净化效率，保证了装置的可靠性和安全性。

工作原理：

启动电机3带动风扇4旋转，装置外部空气会顺着T形管2顶端的输入口进入并被输送进整流器5和方形管6，最终进入到旋风分离器7中，启动水泵11，水泵11将水箱9中所盛放的消毒水输送进过滤筒13中，再透过过滤网15的过滤进入到三号导流管16中，由于三号导流管16与雾化器17的连接处高度低于三号导流管16与过滤筒13连接处的高度，故而由连通器原理，即使此时没有外部动力的情况下水流也会流入到雾化器17中，消毒水经过雾化器17的雾化会形成水雾喷射进方形管6中，与外部送入的空气混合并顺着气流进入到旋风分离器7中，消毒水雾在旋风分离器7会与空气更加充分的混合，由此起到充分对气体杀菌消毒的效果，同时水雾也会将成尘埃包裹且在旋涡作用下下沉，顺着一号导流管8进入到水箱9中排放到消毒水中，尘埃悬浮在水箱9中的消毒水中随后又会被水泵11抽走重复上述步骤，并且在过滤网15上进行过滤，避免将尘埃再次带到方形管6中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。