一种具有空气净化功能的窗户结构的制作方法

本发明属于净化设备技术领域，具体涉及一种具有空气净化功能的窗户结构。

背景技术：

文献号为201320100600.6的中国专利公开了一种具有空气净化功能的窗户结构，它能在保持自然通风和采光的状态下实现空气净化、加湿、隔音、防撬和隔热（闭窗时）功能。它由透明的高强度圆形立柱作为结构载体，通过循环水泵向水幕立柱上方的储水槽内供水，强制水从导流帽和水幕立柱之间的狭窄缝隙流出，在结构载体表面形成均匀、连续的水幕，再将这些“柱”形水幕进行多行的“迷宫”式排列，就形成了水幕“迷宫”空气通道时得到有效净化、加湿和过滤噪音。但是，在无风或者外界风向不是朝向安装上述空气净化窗的方向时，上述空气净化窗起不了净化空气的作用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种在无风条件下也能够过滤空气，并且不会产生噪音的空气净化窗。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现： 一种具有空气净化功能的窗户结构，包括窗框，滑动安装在窗框内的常规窗叶与过滤窗叶，以及固定安装在窗框外侧下方的陶瓷过滤器。

所述过滤窗叶包括窗叶框，连接在窗叶框一侧的外窗板，以及连接在窗叶框另一侧的内窗板；所述窗叶框上端面位于窗框外侧的位置成型有进风口；所述内窗板上部成型有出风口。

所述内窗板左右两侧成型有侧插板；两块侧插板之间固定连接有四块相同的导流板；两块侧插板之间位于对应导流板上方的位置固定连接有两端封闭的喷管；从外向内四块导流板的安装高度逐渐降低。

所述导流板下端面靠近内窗板的一侧成型有圆心角为180°的弧形的导流；所述导流壁远离导流板的一端成型有引流管；所述引流管下端面与导流壁外壁面相切，且在相切处引流管上端面与导流壁形成有2~3毫米的进水缝隙；所述引流管两端与侧插板之间留有间隙；所述导流板靠近内窗板一侧的壁面上成型有多个均匀分布的扰流块。

所述喷管下端成型有与导流板外壁所在平面重合的喷水口；为了使喷管喷出的水膜能沿着导流板的外壁向下流动，减少噪音；所述喷管侧壁成型有进水管a。

两块侧插板之间且位于所述导流板与内窗板之间位置安装有除雾器；所述除雾器包括呈波浪形的多个等距分布的挡雾折板，以及固定连接在挡雾折板两端且与侧插板固定连接的两块连接板。

所述内窗板上部内壁位于出风口上方的位置成型有挡板b；所述挡板b与竖直方向呈角度为50°~60°的夹角；所述侧插板上成型有两个滑动条，两个滑动条之间形成有滑动槽；所述滑动槽内滑动连接有挡板a；所述挡板a的下端面与挡板b的上端面重合，且挡板a的一端与靠近内窗板一侧的导流板相抵。

所述窗叶框上部位于远离常规窗叶一侧的位置成型有穿管孔；各个喷管进水管a通过软管与一个五通接头相连，所述五通接头的一个端口通过进水软管连接有水泵，所述窗叶框外侧位于穿管孔下方的位置固定连接有供进水软管穿过的管套；所述窗叶框下部成型有排水槽；所述排水槽下端一侧成型有排水口。

所述水泵的进水端与陶瓷过滤器的出水管b相连；所述排水口通过软管与陶瓷过滤器的进水管b相连。

作为优选方案：所述的陶瓷过滤器包括箱体，插接在箱体上的盖体，固定连接在盖体下端的筒体，自下而上安装在筒体内呈圆筒形的陶瓷滤芯；所述陶瓷滤芯下端固定连接有底座；所述底座上位于陶瓷滤芯外周成型有锁紧圈；所述锁紧圈与筒体内壁下部密封连接；所述陶瓷滤芯中间滑动连接有活塞；所述活塞下端连接有刷头，所述刷头侧面成型有沿周向均匀分布的刷毛；所述活塞上端固定连接有弹簧；所述盖体下端位于活塞正上方位置成型有弹簧安装柱；所述弹簧上端固定连接在弹簧安装柱外侧；所述出水管b下端与筒体内相连通。

所述箱体内安装有水位传感器，所述箱体外安装有控制器；连接所述出水管b与水泵的管路上安装有流量计；所述箱体内腔通过水管与水龙头连接；所述连接箱体内腔与水龙头的管道上安装有电磁阀a；所述箱体下底面连接有排水管，排水管上安装有电磁阀b；所述水位传感器，水泵，流量计，电磁阀a，以及电磁阀b分别与控制器电连接。

作为优选方案：所述内窗板通过旋转固定件固定连接在窗叶框上；所述窗叶框两侧上部成型有用以安装旋转固定件的定位口a；所述旋转固定件内端连接有凸轮形的卡头，旋转固定件外端成型有旋拧部；所述窗叶框上成型有供卡头旋转定位的卡头伸出口；所述侧插板上对应卡头伸出口的位置成型有与所述卡头配合定位的定位口b；所述侧插板下端成型有下定位斜边；所述下定位斜边与水平方向夹角为25°~30°；所述窗叶框下部上端成型有与下定位斜边配合定位的上定位斜边。

作为优选方案：所述扰流块整体呈条状，所述扰流块长度方向分别与竖直方向呈30°~40°夹角，且上下相邻两行扰流块交错排列。

作为优选方案：所述侧插板内壁成型有五个安装支架，相邻两个安装支架之间形成有与导流板配合安装的安装槽；所述安装槽与竖直方向呈角度为10°~15°的夹角；相邻两块导流板之间间距为8mm~20mm。

作为优选方案：所述外窗板与内窗板分别采用亚克力材料一次成型；所述挡雾折板、导流板，以及喷管分别采用透明塑料一次成型。

作为优选方案：一个所述侧插板上成型有与所述喷管一端插接的凹口；另一个侧插板上成型有供所述喷管穿过的台阶孔；台阶孔外部螺纹连接有顶紧所述喷管的螺钉。

作为优选方案：所述除雾器的连接板上端的两侧分别成型有定位卡头；所述侧插板上成型有与定位卡头配合定位的定位凸起。

本发明还提供一种具有空气净化功能的窗户结构，包括窗框，滑动安装在窗框内的过滤窗叶，安装在窗框外侧下方的水过滤器；所述过滤窗叶包括窗叶框以及分别连接在窗叶框内、外侧的内窗板与外窗板；所述窗框上端成型有进风口；所述内窗板上部成型有出风口。

所述内窗板两侧成型有侧插板；所述侧插板中间固定连接有多个导流板；所述侧插板中间位于各个导流板上方固定连接有两端封闭的喷管；所述喷管下端成型有与导流板外壁所在平面重合的喷水口；所述导流板下端成型有弧形的导流壁；所述导流壁远离导流板的一端成型有引流管；所述引流管上端面与导流壁形成有进水缝隙。

两块侧插板之间且位于所述导流板与内窗板之间位置安装有除雾器；所述内窗板上部内壁位于出风口上方的位置成型有挡板b；所述挡板b上方滑动连接有挡板a，挡板a的一端与靠近内窗板一侧的导流板相抵。

所述喷管侧壁成型有进水管a；各个进水管a与水过滤器的出水管相连；所述连接进水管a与水过滤器的出水管的管道上安装有水泵。

所述窗叶框下部成型有排水槽；所述排水槽上成型有排水口；所述排水口通过管道与水过滤器的进水管b相连。

与现有技术相比较，本方案的有益效果是：在无风的情况下，根据文丘里现象表明，流速的增大伴随流体压力的降低，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用；因此流动的水膜表面附近会产生负压，无需风扇就能够让室外的空气流入空气净化窗内，并且经过空气净化窗过滤后流入室内；由于本发明所有水在任何情况下都在管内或者沿着壁面流动，亦或是从低处流下，因此不会因风扇或是因水从高处竖直向下滴落产生噪音。

使用时，先将常规窗叶与过滤窗叶如图1放置，并打开屋内至少一扇窗，室外的空气从过滤窗叶的进风口流入，此时水从四个喷水口喷出，由于各个喷水口的下方设置有导流板，且导流板的外壁面与喷水口的喷射方向重合，使得水沿着对应的导流板向下流动形成水膜，向下流动的水膜的表面附近会产生负压，带动空气向下流动；并且挡板a与挡板b位于内窗板与靠近内窗板一侧的导流板之间，使得空气只能从相邻两块导流板之间的缝隙中流过；此时水膜吸附空气中的小颗粒，同时扰流块能够阻碍空气竖直向下流动，改变空气的运动路径，增大水与空气的接触面积与接触时间，增强了过滤效果。

当水流动至导流板的最低点时，根据科恩达效应表明流体（水流或气流）离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时（也可以说是流体粘性），只要曲率不大，流体会顺着物体表面流动。因此水会沿着导流壁的下表面流动，由于引流管下端与导流壁下端相切，水能够紧接着通过进水缝隙流入引流管内，而风会沿着引流管的切线方向向内侧流动；当净化后的空气经过除雾器时，由于除雾器内成型的挡雾折板呈波浪形，在空气向上流动的时候，较多的水雾会在挡雾折板凝聚；经过除雾器的空气较为干燥，并通过出风口排入室内。因为引流管两端与侧插板之间留有间隙，水会从引流管两端自动排出，沿着侧插板内壁流入排水槽中，再通过进水管b排入至陶瓷过滤器内；当水泵打开时，陶瓷滤芯、筒体，以及活塞组成的密闭空间的产生负压，此时位于陶瓷滤芯内的水经过陶瓷滤芯过滤后直接流入筒体与陶瓷滤芯之间，控制器控制水泵将过滤后的水吸至喷管内，并从喷水口喷出。

当流量计检测当下流量小于设定值时，控制器控制水泵关闭，此时陶瓷滤芯、筒体，以及活塞组成的密闭空间的负压消失，使得弹簧伸长，活塞在向下运动时刷毛刷除附着在陶瓷滤芯壁面的污垢，每隔一段设定时间，控制器控制电磁阀b打开将带有污垢的水排出。

当陶瓷过滤器内的水低于水位传感器时，控制器控制电磁阀a打开使水流入至陶瓷过滤器内。

附图说明

图1、图2是本发明的结构示意图。

图3是过滤窗叶的结构示意图。

图4是与内窗板相连的部件的结构示意图。

图5是过滤窗叶的剖视图。

图6是图5的A部放大图。

图7是喷管的结构示意图。

图8是导流板的结构示意图。

图9是除雾器的结构示意图。

图10是旋转固定件的结构示意图。

图11是窗叶框的结构示意图。

图12是侧插板与内窗板的结构示意图。

图13是陶瓷过滤器的结构示意图。

图14是陶瓷过滤器内部部件的结构示意图。

图15是实施例3的结构示意图。

1、窗框；2a、常规窗叶；2b、过滤窗叶；20、窗叶框；202、定位口a；203、卡头伸出口；204、排水槽；205、管套；206、排水口；207、上定位斜边；208、穿管孔；21、外窗板；211、进风口；22、内窗板；221、出风口；222、侧插板；223、下定位斜边；224、挡板a；225、台阶孔；226、定位凸起；227、安装槽；229、挡板b；220、滑动条；2201、滑动槽；23、五通接头；24、旋转固定件；241、卡头；242、旋拧部；25、定位口b；31、喷管；311、喷水口；312、进水管a；32、导流板；321、扰流块；322、导流壁；323、引流管；324、进水缝隙；34、除雾器；341、挡雾折板；342、连接板；3421、定位卡头；4、陶瓷过滤器；41、筒体；42、陶瓷滤芯；421、底座；422、锁紧圈；43、活塞；44、弹簧；45、刷毛；46、弹簧安装柱；47、进水管b；48、出水管b；49、盖体；5、水位传感器；6、流量计；7、控制器；81、电磁阀a；82、电磁阀b；9、水泵。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图14所示，本实施例为一种具有空气净化功能的窗户结构，包括窗框1，滑动安装在窗框1内的常规窗叶2a与过滤窗叶2b，以及固定安装在窗框1外侧下方的陶瓷过滤器4。

所述过滤窗叶2b包括窗叶框20，连接在窗叶框20一侧的外窗板21，以及连接在窗叶框20另一侧的内窗板22；所述窗叶框上端面位于窗框1外侧的位置成型有进风口211；所述内窗板上部成型有出风口221。

所述内窗板22左右两侧成型有侧插板222；两块侧插板222之间固定连接有四块相同的导流板32；两块侧插板222之间位于对应导流板32上方的位置固定连接有两端封闭的喷管31；从外向内四块导流板32的安装高度逐渐降低。

所述导流板32下端面靠近内窗板22的一侧成型有圆心角为180°的弧形的导流壁322；所述导流壁322远离导流板32的一端成型有引流管323；所述引流管323下端面与导流壁322外壁面相切，且在相切处引流管323上端面与导流壁322形成有2~3毫米的进水缝隙324；所述进水缝隙恰好为水膜厚度，仅能让水通过，因此空气只能沿着引流管上端面通过。

所述引流管两端与侧插板之间留有间隙；所述导流板32靠近内窗板一侧的壁面上成型有多个均匀分布的扰流块321。

所述喷管31下端成型有与导流板32外壁所在平面重合的喷水口311；为了使喷管喷出的水膜能沿着导流板的外壁向下流动，减少噪音；所述喷管31侧壁成型有进水管a312。

两块侧插板222之间且位于所述导流板32与内窗板之间位置安装有除雾器34；所述除雾器34包括呈波浪形的多个等距分布的挡雾折板341，以及固定连接在挡雾折板两端且与侧插板222固定连接的两块连接板342。

所述内窗板上部内壁位于出风口上方的位置成型有挡板b229；所述挡板b229与竖直方向呈角度为50°~60°的夹角；所述侧插板上成型有两个滑动条220，两个滑动条之间形成有滑动槽2201；所述滑动槽内滑动连接有挡板a224；所述挡板a的下端面与挡板b的上端面重合，且挡板a的一端与靠近内窗板一侧的导流板相抵。

所述窗叶框上部位于远离常规窗叶一侧的位置成型有穿管孔208；各个喷管进水管a312通过软管与一个五通接头23相连，所述五通接头的一个端口通过进水软管连接有水泵9，所述窗叶框外侧位于穿管孔下方的位置固定连接有供进水软管穿过的管套205；所述窗叶框20下部成型有排水槽204；所述排水槽204下端一侧成型有排水口206。

所述水泵的进水端与陶瓷过滤器4的出水管b48相连；所述排水口206通过软管与陶瓷过滤器4的进水管b47相连。

所述的陶瓷过滤器4包括箱体，插接在箱体上的盖体49，固定连接在盖体下端的筒体41，自下而上安装在筒体41内呈圆筒形的陶瓷滤芯42；所述陶瓷滤芯42下端固定连接有底座421；所述底座421上位于陶瓷滤芯42外周成型有锁紧圈422；所述锁紧圈422与筒体41内壁下部密封连接；所述陶瓷滤芯42中间滑动连接有活塞43；所述活塞43下端连接有刷头，所述刷头侧面成型有沿周向均匀分布的刷毛45；所述活塞43上端固定连接有弹簧44；所述盖体下端位于活塞正上方位置成型有弹簧安装柱46；所述弹簧44上端固定连接在弹簧安装柱46外侧；所述出水管b48下端与筒体内相连通。

所述箱体内安装有水位传感器5，所述箱体外安装有控制器7；连接所述出水管b48与水泵的管路上安装有流量计6；所述箱体内腔通过水管与水龙头连接；所述连接箱体内腔与水龙头的管道上安装有电磁阀a81；所述箱体下底面连接有排水管，排水管上安装有电磁阀b82；所述水位传感器5，水泵9，流量计6，电磁阀a，以及电磁阀b分别与控制器电连接。

控制器根据水位传感器、流量计等的信息控制电磁阀、水泵等的工作是本领域的常规现有技术，在此不展开描述，另外窗框位于室内一侧可安装有控制面板，用于控制本发明启停，或者可通过遥控器或者手机控制。

所述内窗板22通过旋转固定件24固定连接在窗叶框20上；所述窗叶框20两侧上部成型有用以安装旋转固定件24的定位口a202；所述旋转固定件24内端连接有凸轮形的卡头241，旋转固定件外端成型有旋拧部242；所述窗叶框20上成型有供卡头241旋转定位的卡头伸出口203；所述侧插板222上对应卡头伸出口203的位置成型有与所述卡头配合定位的定位口b25；所述侧插板下端成型有下定位斜边223；所述下定位斜边223与水平方向夹角为25°~30°；所述窗叶框20下部上端成型有与下定位斜边配合定位的上定位斜边207。先将内窗板放入窗叶框内，此时上定位斜边与下定位斜边配合固定，再通过旋转窗叶框两侧的旋转固定件的旋拧部，使得旋转固定件的卡头位于侧插板的定位口b内，从而就能简单地将内窗板固定在窗叶框内。

所述扰流块整体呈条状，所述扰流块长度方向分别与竖直方向呈30°~40°夹角，且上下相邻两行扰流块交错排列。

所述侧插板内壁成型有五个安装支架，相邻两个安装支架之间形成有与导流板配合安装的安装槽227；所述安装槽与竖直方向呈角度为10°~15°的夹角；相邻两块导流板之间间距为8mm~20mm。若相邻导流板之间的间距过大，则在导流板出向下流动的部分空气无法与水膜接触，也就无法过滤了。

所述外窗板与内窗板分别采用亚克力材料一次成型；所述挡雾折板、导流板，以及喷管分别采用透明塑料一次成型。

一个所述侧插板上成型有与所述喷管一端插接的凹口；另一个侧插板上成型有供所述喷管穿过的台阶孔225；台阶孔外部螺纹连接有顶紧所述喷管的螺钉。

所述除雾器的连接板上端的两侧分别成型有定位卡头3421；所述侧插板222上成型有与定位卡头配合定位的定位凸起226。

在无风的情况下，根据文丘里现象表明，流速的增大伴随流体压力的降低，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用；因此流动的水膜表面附近会产生负压，无需风扇就能够让室外的空气流入空气净化窗内，并且经过空气净化窗过滤后流入室内；由于本发明所有水在任何情况下都在管内或者沿着壁面流动，亦或是从低处流下，因此不会因风扇或是因水从高处竖直向下滴落产生噪音。

使用时，先将常规窗叶与过滤窗叶如图1放置，并打开屋内至少一扇窗，室外的空气从过滤窗叶的进风口流入，此时水从四个喷水口喷出，由于各个喷水口的下方设置有导流板，且导流板的外壁面与喷水口的喷射方向重合，使得水沿着对应的导流板向下流动形成水膜，向下流动的水膜的表面附近会产生负压，带动空气向下流动；并且挡板a与挡板b位于内窗板与靠近内窗板一侧的导流板之间，使得空气只能从相邻两块导流板之间的缝隙中流过；此时水膜吸附空气中的小颗粒，同时扰流块能够阻碍空气竖直向下流动，改变空气的运动路径，增大水与空气的接触面积与接触时间，增强了过滤效果。

当水流动至导流板的最低点时，根据科恩达效应表明流体（水流或气流）离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时（也可以说是流体粘性），只要曲率不大，流体会顺着物体表面流动。因此水会沿着导流壁的下表面流动，由于引流管下端与导流壁下端相切，水能够紧接着通过进水缝隙流入引流管内，而风会沿着引流管的切线方向向内侧流动；当净化后的空气经过除雾器时，由于除雾器内成型的挡雾折板呈波浪形，在空气向上流动的时候，较多的水雾会在挡雾折板凝聚；经过除雾器的空气较为干燥，并通过出风口排入室内。因为引流管两端与侧插板之间留有间隙，水会从引流管两端自动排出，沿着侧插板内壁流入排水槽中，再通过进水管b排入至陶瓷过滤器内；当水泵打开时，陶瓷滤芯、筒体，以及活塞组成的密闭空间的产生负压，此时位于陶瓷滤芯内的水经过陶瓷滤芯过滤后直接流入筒体与陶瓷滤芯之间，控制器控制水泵将过滤后的水吸至喷管内，并从喷水口喷出。

当流量计检测当下流量小于设定值时，控制器控制水泵关闭，此时陶瓷滤芯、筒体，以及活塞组成的密闭空间的负压消失，使得弹簧伸长，活塞在向下运动时刷毛刷除附着在陶瓷滤芯壁面的污垢，每隔一段设定时间，控制器控制电磁阀b打开将带有污垢的水排出。

当陶瓷过滤器内的水低于水位传感器时，控制器控制电磁阀a打开使水流入至陶瓷过滤器内。

实施例2

根据图1至图14所示，本实施例为一种具有空气净化功能的窗户结构，包括窗框1，滑动安装在窗框内的过滤窗叶2b，安装在窗框外侧下方的水过滤器4；所述过滤窗叶包括窗叶框20以及分别连接在窗叶框内、外侧的内窗板22与外窗板21；所述窗框上端成型有进风口211；所述内窗板上部成型有出风口221。

所述内窗板两侧成型有侧插板222；所述侧插板中间固定连接有多个导流板32；所述侧插板中间位于各个导流板上方固定连接有两端封闭的喷管31；所述喷管下端成型有与导流板外壁所在平面重合的喷水口311；所述导流板下端成型有弧形的导流壁322；所述导流壁远离导流板的一端成型有引流管323；所述引流管上端面与导流壁形成有进水缝隙324。

两块侧插板222之间且位于所述导流板32与内窗板之间位置安装有除雾器34；所述内窗板上部内壁位于出风口上方的位置成型有挡板b229；所述挡板b上方滑动连接有挡板a224，挡板a的一端与靠近内窗板一侧的导流板相抵。

所述喷管侧壁成型有进水管a312；各个进水管a与水过滤器的出水管相连；所述连接进水管a与水过滤器的出水管的管道上安装有水泵9。

所述窗叶框下部成型有排水槽204；所述排水槽上成型有排水口206；所述排水口通过管道与水过滤器的进水管b相连。

实施例3

结合图15所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述活塞43下端连接有中空的刷头450，所述刷头外侧壁上部成型有冲洗喷水口451，刷头外侧壁下部均匀连接有沿周向均匀分布的刷毛45；所述刷头下端连接有可伸缩的波纹管形状的储水管452，所述储水管下端连接有封头板453，所述封头板外周成型有与陶瓷滤芯内壁紧密相抵或者固定连接的延伸筋条，使得陶瓷滤芯内壁与储水管之间留有大于10mm以上的间距，所述封头板上连接有由储水管外向储水管内单向导通的单向阀454。通过增设所述储水管，这样在水泵关闭时，活塞向下移动的同时使储水管压缩，储水管内的水从冲洗喷水口喷出对陶瓷滤芯内壁进行冲刷，使被刷毛刷下的污垢能够及时与陶瓷滤芯内壁脱离，在水泵再次启动后活塞在负压作用下向上运动，此时单向阀打开使储水管再次充满水便于下次冲刷使用。所述冲洗喷水口的口径为1.0-2.0mm，相邻喷水口的间距为5-6mm，且冲洗喷水口的喷射方向与陶瓷滤芯对应位置的半径方向之间形成10-20°的夹角，使得从冲洗喷水口喷出的水流倾斜地冲刷陶瓷滤芯内壁，多个冲洗喷水口协同工作使得水流产生旋转，更利于陶瓷滤芯内壁污垢的脱离。