空氣凈化窗戶的制作方法
【專利摘要】本技術(shù)提供一種空氣凈化窗戶，它能夠?qū)νㄟ^(guò)窗戶進(jìn)行室內(nèi)外對(duì)流的空氣中的PM2.5實(shí)現(xiàn)捕獲并加速其沉降，防止霧霾空氣中的顆粒污染物進(jìn)入室內(nèi)，有效抑制室內(nèi)PM2.5的濃度。該空氣凈化窗戶，包括窗框、位于窗框內(nèi)的兩塊玻璃，在該空氣凈化窗戶上具有把室內(nèi)外連通的通路，室內(nèi)外的空氣可以通過(guò)該通路對(duì)流；該通路上設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生器。
【專利說(shuō)明】空氣凈化窗戶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及一種在室內(nèi)外空氣對(duì)流過(guò)程中能夠防止霧霾污染物進(jìn)入室內(nèi)的空氣凈化窗戶。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣中的灰塵、硫酸鹽、硝酸鹽等顆粒物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成視覺(jué)障礙的叫霾。霾就是灰霾(煙霞)。當(dāng)水汽凝結(jié)加劇、空氣濕度增大時(shí)，霾就會(huì)轉(zhuǎn)化為霧。霾與霧的區(qū)別在于發(fā)生霾時(shí)相對(duì)濕度不大，而霧中的相對(duì)濕度是飽和的。霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5 (空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物，中文標(biāo)準(zhǔn)名稱是細(xì)顆粒物)被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“元兇”。全國(guó)范圍內(nèi)污染嚴(yán)重的城市很多，首要污染物是PM2.5，與PMlO及以上較粗大的顆粒物相比，PM2.5粒徑小，相對(duì)比表面積大，化學(xué)活性及吸附能力強(qiáng)，易吸附CO、氮氧化合物、致癌物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，易被吸入并沉積在支氣管和肺部，從而引發(fā)呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等疾病，嚴(yán)重地影響著人們的身體健康，甚至?xí)黾逾赖娘L(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)外多位專家學(xué)者指出過(guò)去兩年的霧霾污染有可能導(dǎo)致我國(guó)數(shù)十萬(wàn)人過(guò)早死亡，直接和間接損失之大難以估量?，F(xiàn)有研究表明，霾的來(lái)源除了揚(yáng)塵和燃煤排放，還有一大部分來(lái)自汽車尾氣，而汽車尾氣屬于低空排放，與人們活動(dòng)的空間重疊。目前，很多大城市里的汽車擁有量都很驚人，而這些城市往往都是霧霾頻發(fā)地區(qū)，不幸的是，這里恰恰還是人口密度最高的地區(qū)。2013年我國(guó)霧霾天數(shù)打破了 50年來(lái)的紀(jì)錄，可見(jiàn)霧霾治理的形勢(shì)是異常嚴(yán)峻，任務(wù)異常艱巨。
[0003]國(guó)務(wù)院在2013年9月發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，擬投入1.7萬(wàn)億元進(jìn)行大氣污染治理，要求經(jīng)過(guò)5年努力，全國(guó)空氣質(zhì)量總體改善，重度污染天氣大幅減少。國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)2014年2月12日主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，將加強(qiáng)霧霾等大氣污染治理作為推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重大任務(wù)來(lái)抓。要求立足國(guó)情、科學(xué)治理、分類指導(dǎo)，以霧霾頻發(fā)的特大城市和區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)，以PM2.5和PMlO治理為突破口，抓住能源結(jié)構(gòu)、尾氣排放和揚(yáng)塵等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下大力氣、標(biāo)本兼治，努力實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域空氣質(zhì)量逐步好轉(zhuǎn)，消除人民群眾“心肺之患”。因此如何抑制PM2.5的污染，減少霧霾天氣給人們的健康帶來(lái)了危害成了當(dāng)前迫切需要研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本技術(shù)的目的是提供一種空氣凈化窗戶，它能夠?qū)νㄟ^(guò)窗戶進(jìn)行室內(nèi)外對(duì)流的空氣中的PM2.5，實(shí)現(xiàn)捕獲并加速其沉降，防止霧霾空氣中的顆粒污染物進(jìn)入室內(nèi)，有效抑制室內(nèi)PM2.5的濃度。
[0005]本技術(shù)的空氣凈化窗戶，包括窗框、位于窗框內(nèi)的兩塊玻璃,在該空氣凈化窗戶上具有把室內(nèi)外連通的通路，室內(nèi)外的空氣可以通過(guò)該通路對(duì)流；該通路上設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生器。[0006]本技術(shù)的有益效果:室外空氣經(jīng)所述通路進(jìn)入室內(nèi)，或者室內(nèi)空氣經(jīng)所述通路到達(dá)室外的過(guò)程中，負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的空氣負(fù)離子(又稱負(fù)氧離子)與空氣中的細(xì)顆粒物、灰塵結(jié)合、長(zhǎng)大并沉降，使得經(jīng)過(guò)所述通路對(duì)流的空氣被凈化；本窗戶耗能少、成本低，維護(hù)使用簡(jiǎn)便；負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的空氣負(fù)離子(又稱負(fù)氧離子)中的小離子可以主動(dòng)捕捉微小塵粒，使其凝聚而沉淀，有效除去PM2.5顆粒污染物，從而減少PM2.5對(duì)人體健康的危害?？諝庳?fù)離子對(duì)空氣的凈化作用是源于負(fù)離子與空氣中的細(xì)菌、灰塵、煙霧等帶正電的微粒相結(jié)合，并聚集沉降而降低PM2.5危害。
[0007]上述的空氣凈化窗戶，在朝向室外一側(cè)的窗框或者一塊玻璃上開(kāi)有第一通氣孔，在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者一塊玻璃上開(kāi)有第二通氣孔，第一通氣孔與第二通氣孔之間形成了所述通路，所述通路至少包括兩塊玻璃之間的縫隙的一部分。
[0008]上述的空氣凈化窗戶，第一通氣孔設(shè)置在靠近頂部窗框的位置，第二通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部；或者，第二通氣孔設(shè)置在靠近頂部窗框的位置，第一通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部。這樣，第一通氣孔遠(yuǎn)離第二通氣孔，使得空氣與負(fù)氧離子充分接觸，凈化更徹底。優(yōu)選，第一通氣孔為進(jìn)氣口，第二通氣孔為出氣口，在出氣口處設(shè)置排風(fēng)扇；負(fù)離子發(fā)生器設(shè)置在第一通氣孔處。
[0009]上述的空氣凈化窗戶，在兩塊玻璃上方與窗框之間有密封盒，密封盒的底部開(kāi)有缺口且與兩塊玻璃之間的縫隙相通；密封盒內(nèi)設(shè)置有盛水的水槽，水槽內(nèi)設(shè)置有超聲霧化器；水槽與密封盒之間的間隙和兩塊玻璃之間的縫隙形成了超聲霧化器工作時(shí)產(chǎn)生的水霧的下落通道；第一通氣孔在朝向室外一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上，第二通氣孔在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上。
[0010]超聲霧化器工作，產(chǎn)生水霧，經(jīng)下落通道下落；空氣經(jīng)過(guò)下落通道時(shí)，空氣中的細(xì)顆粒物、灰塵與微細(xì)水霧霧滴碰撞結(jié)合、長(zhǎng)大并沉降，使得經(jīng)過(guò)所述通道對(duì)流的空氣被凈化；水作為清潔空氣的主要介質(zhì)，無(wú)其它任何添加物，綠色環(huán)保，可以長(zhǎng)期使用；除了加水，沒(méi)有需要定期維護(hù)、更換的超細(xì)過(guò)濾組件，不會(huì)造成PM2.5污染物的二次釋放，穩(wěn)定可靠。
[0011]上述的空氣凈化窗戶，在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上開(kāi)有第三通氣孔；第二通氣孔與第三通氣孔之間相通的通路包括水霧下落通道的一部分。這樣，室內(nèi)空氣從第二通氣孔進(jìn)入水霧下落通道、再經(jīng)第三通氣孔再進(jìn)入室內(nèi)，或者室內(nèi)空氣從第三通氣孔進(jìn)入水霧下落通道、再經(jīng)第二通氣孔再進(jìn)入室內(nèi)，完成室內(nèi)空氣的內(nèi)循環(huán)凈化過(guò)程。最好將第一、三通氣孔設(shè)置在密封盒上，第二通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部；或者第二通氣孔設(shè)置在密封盒上，第一、三通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部。
[0012]在第一、三通氣孔處分別設(shè)置單向閥，所述單向閥使得氣體只能通過(guò)第一、三通氣孔進(jìn)入空氣凈化窗戶內(nèi)或者使得空氣凈化窗戶內(nèi)的氣體只能通過(guò)第一、三通氣孔排出。設(shè)置單向閥使得第一、第三通氣孔無(wú)法直接互通，有效防止了對(duì)流的空氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)水霧的凈化而直接通過(guò)第一、三通氣孔進(jìn)入室內(nèi)或者到達(dá)室外。單向閥同時(shí)又是堵頭，可以堵住通氣孔以選擇不同的空氣循環(huán)模式。
[0013]上述的空氣凈化窗戶，在兩塊玻璃之間的縫隙下部設(shè)置集塵盒，以方便對(duì)落下的水霧、灰塵等進(jìn)行收集。
[0014]為了方便清理沉淀玻璃上的灰塵、水潰等，上述的空氣凈化窗戶，朝向室內(nèi)一側(cè)的一塊玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)的連接一側(cè)窗框上。如，該塊玻璃通過(guò)兩個(gè)鉸鏈與支撐玻璃的一側(cè)窗框聯(lián)接，這樣，靠近室內(nèi)一側(cè)的玻璃是可以打開(kāi)的，當(dāng)它打開(kāi)時(shí)，可以輕松地清潔到整個(gè)PM2.5沉降空間內(nèi)的每個(gè)角落。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是空氣凈化窗戶的主視圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是空氣凈化窗戶的立體圖；
圖4是第一、三通氣孔、單向閥、負(fù)離子發(fā)生器等相對(duì)位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1-3所不的空氣凈化窗戶，窗框I內(nèi)有兩塊玻璃，一塊玻璃為朝向室內(nèi)一側(cè)的內(nèi)玻璃2,—塊玻璃為朝向室外一側(cè)的外玻璃3。在兩塊玻璃上方與上部的窗框之間有密封盒4。密封盒的底部開(kāi)有缺口且與兩塊玻璃之間的縫隙5相通，密封盒內(nèi)設(shè)置有盛水的水槽6，在水槽6內(nèi)靠近水槽兩端處設(shè)置有兩個(gè)超聲霧化器7。水槽與密封盒之間的間隙8和縫隙5形成了超聲霧化器工作時(shí)產(chǎn)生的水霧的下落通道。在朝向室外一側(cè)的密封盒中部上開(kāi)有第一通氣孔9 ;在朝向室內(nèi)一側(cè)的兩個(gè)側(cè)部窗框下部上各開(kāi)有第二通氣孔10，在朝向室內(nèi)一側(cè)的密封盒兩端開(kāi)有兩個(gè)第三通氣孔11。
[0017]在第一、三通氣孔均為進(jìn)氣口，第二通氣孔為排氣口，在排氣口處設(shè)置微型排風(fēng)扇
12。在第一、三通氣孔處分別設(shè)置單向閥13，所述單向閥使得氣體只能通過(guò)第一、三通氣孔進(jìn)入空氣凈化窗戶內(nèi)，而不能直接互通。
[0018]負(fù)離子發(fā)生器14設(shè)置在水槽側(cè)壁上，與第一通氣孔相對(duì)。
[0019]第一通氣孔與第二通氣孔之間相通的通路、第二通氣孔與第三通氣孔之間相通的通路均包括間隙8和縫隙5。
[0020]在兩塊玻璃之間的縫隙下部設(shè)置集塵盒15。朝向室內(nèi)一側(cè)的一塊玻璃通過(guò)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)連接一側(cè)窗框上。
[0021]本裝置主要由產(chǎn)生粒徑接近PM2.5的微小霧滴的超聲霧化器和負(fù)離子發(fā)生器組成。超聲霧化器可以置于盛水的水槽中，也可以由吸水材料將水槽內(nèi)的水吸至超聲霧化器的工作表面上。超聲霧化器工作面以超過(guò)20kHz的頻率振動(dòng)，從而將工作面上的水霧化成微小的霧滴，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的負(fù)離子。
[0022]超聲霧化器產(chǎn)生的微小霧滴被導(dǎo)入雙層玻璃之間的縫隙中，兩層大小一致的玻璃通過(guò)沿玻璃邊緣布置的密封條與窗框充分接觸，從而形成封閉的PM2.5沉降空間。
[0023]可以在第一、三通氣孔處設(shè)置粗過(guò)濾網(wǎng)，粗過(guò)濾網(wǎng)的作用是防止空氣中的碎紙屑、樹(shù)葉、毛發(fā)等進(jìn)入雙層玻璃形成的PM2.5沉降空間。
[0024]為了方便清理沉淀的灰塵、水潰等，靠近室內(nèi)一側(cè)的一塊玻璃是可以打開(kāi)的，它由鉸鏈與支撐玻璃的一側(cè)窗框聯(lián)接，當(dāng)它打開(kāi)時(shí)，可以輕松地清潔到整個(gè)PM2.5沉降空間內(nèi)的每個(gè)角落；當(dāng)它關(guān)閉時(shí)，可以通過(guò)在另一側(cè)設(shè)置鎖緊把手保證該塊玻璃與密封條的充分接觸。在兩層玻璃形成的局部空間的底部設(shè)置有長(zhǎng)條形集塵盒，不僅可以收集污水、灰塵，同時(shí)也方便清潔，防止讓污水弄臟墻面、窗臺(tái)等。
[0025]空氣從室外經(jīng)第一通氣孔、第二通氣孔進(jìn)入室內(nèi)，經(jīng)過(guò)水霧下落通道，空氣中的細(xì)顆粒物、灰塵與超聲霧化器產(chǎn)生的微細(xì)水霧、負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)離子碰撞結(jié)合、長(zhǎng)大并沉降到集塵盒內(nèi)。
[0026]室內(nèi)空氣從第三通氣孔進(jìn)入水霧下落通道、再經(jīng)第二通氣孔再重新進(jìn)入室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣循環(huán)，凈化室內(nèi)空氣，還可以對(duì)室內(nèi)空氣加濕，防止室內(nèi)空氣過(guò)分干燥。
[0027]在房間尤其在在密封性很好的房間，可以安裝實(shí)施例1所示的兩個(gè)窗戶，一個(gè)窗戶的排氣口(第二通氣孔)朝向室內(nèi)，一個(gè)窗戶的排氣口朝向室外，可以快速地將從室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣和從室內(nèi)排到室外的空氣都能得到凈化。
[0028]本空氣凈化窗戶的優(yōu)點(diǎn):
1.使人們?cè)陟F霾天氣里也可以使用空氣凈化窗戶實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外的空氣對(duì)流，既能給室內(nèi)補(bǔ)充進(jìn)來(lái)經(jīng)過(guò)凈化的室外空氣，又能防止室內(nèi)空氣中的污染物直接排放到室外環(huán)境，達(dá)到雙向凈化的效果；
2.結(jié)合負(fù)離子除塵技術(shù)及水霧捕塵除塵技術(shù)，大大增強(qiáng)了去除PM2.5污染物的能力，同時(shí)具有對(duì)室內(nèi)空氣加濕的效果，可以有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量；
3.借助微型風(fēng)扇或完全利用室內(nèi)外空氣對(duì)流的自然驅(qū)動(dòng)力在空氣對(duì)流的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒物、灰塵與微細(xì)水霧、負(fù)離子碰撞結(jié)合、長(zhǎng)大并沉降，耗能少、成本低，維護(hù)使用簡(jiǎn)便；
4.利用水作為清潔空氣的主要介質(zhì)，無(wú)其它任何添加物，綠色環(huán)保，可以長(zhǎng)期使用；
5.除了加水，沒(méi)有需要定期維護(hù)、更換的超細(xì)過(guò)濾組件，不會(huì)造成PM2.5污染物的二次釋放，穩(wěn)定可靠。
[0029]本技術(shù)的立意在于利用負(fù)離子除塵原理以及超聲霧化產(chǎn)生的微細(xì)水霧捕塵原理在室內(nèi)外空氣對(duì)流過(guò)程中設(shè)置一道屏障，降低霧霾天氣里空氣中PM2.5污染物對(duì)室內(nèi)人員健康的危害程度。本專利使得室內(nèi)外空氣對(duì)流時(shí)使氣流經(jīng)過(guò)雙層窗戶玻璃縫隙形成的沉降空間并與超聲霧化器產(chǎn)生的微細(xì)水霧相互作用，從而使其中的首要污染物PM2.5加速沉降，并利用負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的大量負(fù)離子清除空氣中的正離子及大顆粒污染物，從而達(dá)到進(jìn)入房間的空氣或從房間里排入室外的空氣都能得到凈化的目的。使用本裝置，在任何天氣里都能開(kāi)窗透氣，且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，可以長(zhǎng)期使用。
【權(quán)利要求】
1.空氣凈化窗戶，包括窗框、位于窗框內(nèi)的兩塊玻璃，其特征是:在該空氣凈化窗戶上具有把室內(nèi)外空氣連通的通路，室內(nèi)外的空氣可以通過(guò)該通路對(duì)流；該通路上設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生器；在朝向室外一側(cè)的窗框或者一塊玻璃上開(kāi)有第一通氣孔，在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者一塊玻璃上開(kāi)有第二通氣孔，第一通氣孔與第二通氣孔之間形成了所述通路，其至少包括兩塊玻璃之間縫隙的一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣凈化窗戶，第一通氣孔設(shè)置在靠近頂部窗框的位置，第二通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部；或者第二通氣孔設(shè)置在靠近頂部窗框的位置，第一通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣凈化窗戶，其特征是:第一通氣孔為進(jìn)氣口，第二通氣孔為出氣口，在出氣口處設(shè)置排風(fēng)扇；負(fù)離子發(fā)生器設(shè)置在第一通氣孔處。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣凈化窗戶，其特征是:在兩塊玻璃上方與窗框之間有密封盒，密封盒的底部開(kāi)有缺口且與兩塊玻璃之間的縫隙相通；密封盒內(nèi)設(shè)置有盛水的水槽，水槽內(nèi)設(shè)置有超聲霧化器；水槽與密封盒之間的間隙和兩塊玻璃之間的縫隙形成了超聲霧化器工作時(shí)產(chǎn)生的水霧的下落通道；第一通氣孔在朝向室外一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上；第二通氣孔在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上。
5.如權(quán)利要求4所述的空氣凈化窗戶，其特征是:在朝向室內(nèi)一側(cè)的窗框或者密封盒或者一塊玻璃上開(kāi)有第三通氣孔；第二通氣孔與第三通氣孔之間相通的通路包括水霧下落通道的一部分。
6.如權(quán)利要求5所述的空氣凈化窗戶，其特征是:第一、三通氣孔設(shè)置在密封盒上，第二通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部；或者第二通氣孔設(shè)置在密封盒上，第一、三通氣孔設(shè)置在側(cè)部窗框的下部。
7.如權(quán)利要求6所述的空氣凈化窗戶，其特征是:在第一、三通氣孔處分別設(shè)置單向閥，所述單向閥使得空氣只能通過(guò)第一、三通氣孔進(jìn)入空氣凈化窗戶內(nèi)或者使得空氣凈化窗戶內(nèi)的氣體只能通過(guò)第一、三通氣孔排出。
【文檔編號(hào)】B01D50/00GK103993816SQ201410158584
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】周宏平, 王金鵬, 崔俊, 蔡?hào)|瑋 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)