一种用二氧化硅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体的制作方法_3

文档序号:9823695阅读:来源:国知局
径包括水洗尘和光触媒分解两种途径,光触媒分解空气中有机颗粒或对空气消毒,所述洗尘是指在窗体上密布玻璃柱,轻微水流由玻璃柱外表的上部的上水槽流到下水槽时洗去空气中粉尘和PM2.5颗粒的过程,所述轻微水流是指人们眼睛能看得见水的流动或者仅仅是浸润作用;所述粉尘是指人类肉眼看得见的直径大于
2.5微米的颗粒;所述PM2.5颗粒是指人类肉眼看不见的直径小于2.5微米的颗粒;所述对空气消毒是指杀灭病原微生物;所述无功耗水循环是指窗体具有“水向上流”功能的设备不需要做机械功即可实现水循环,所述具有“水向上流”功能的设备安装在侧框内部,开口于上水槽;所述具有“水向上流”功能的设备的结构包括浸水体(21)、管道外壳支撑体(22)、管道内毛细管道(23)、管道出水体(24)组成,其中所述浸水体(21)是指固定、浸润在下水槽中吸收水分的设备;所述管道外壳支撑体(22)连接浸水体(21)和管道出水体(24),管道外壳支撑体(22 )加以封闭以防止水分在空气中蒸发,管道外壳支撑体(22 )具有一定机械强度对自身和管道内毛细管道(23)具有支撑作用;所述“管道内毛细管道”(23)是具有支撑结构的亲水材料构成,所述亲水材料是指直径小于200微米的亲水材料颗粒堆积而成,颗粒与颗粒之间相互支撑;或由亲水的纵向结构的成型材料构成,所述亲水的纵向结构的成型材料是指具有亲水特征的、长度或高度远远大于宽度或厚度或直径的具有固定外形的成型材料,包括:管状套管状的纵向同心圆管道结构、片状紧贴片状的纵向长方体结构、柱状紧挨着柱状的柱状集合体结构、线条或纤维纵向排列的束状结构;所述亲水材料是指二氧化硅颗粒或表面涂布纳米二氧化硅颗粒的材料,所述纳米二氧化硅颗粒是指颗粒直径小于20um、大于10nm的颗粒;所述管道出水体(24)具备出水口(25),管道出水体位于管道外壳支撑体(22)的中上部或上部且位于顶部水平线(26)的下方;空气进出窗体时得到轻微水流的洗尘,且有机物颗粒在窗体玻璃柱上得到有效分解起到过滤净化空气以及取代纱窗兼具有阻挡蚊虫的作用。
[0021]另外窗体还有杀菌消毒、透气的作用。
[0022]侧边框作为管道外壳支撑体(22)。管道出水体(24)开口于设备出水口(14),管道出水体(24)所具备的出水口(25)与设备出水口(14)融为一体。
[0023]玻璃柱体内部是“水向上流”结构,下水槽的水通过玻璃柱内部的缝隙自动向上流,流至上水槽,玻璃外表面水向下流,流至下水槽。
[0024]玻璃柱体之间是具有“水向上流”功能的结构,下水槽的水通过玻璃柱之间的缝隙自动向上流,流至上水槽,玻璃柱外表面的水向下流,流至下水槽。
[0025]上水槽水向下流时,水流形成小瀑布,瀑布具有动态画感,瀑布流至下水槽,下水槽水循环至上水槽。
[0026]空气净化窗体安装在室内与风扇或者是空调吹风相结合,安装在室内的净化窗体对风扇风或者空调风进行过滤。
[0027]【附图说明】:
图1为空气净化窗体结构简图,其中I为下水槽,2为侧边框,3为玻璃柱,4为固定叶片,5为玻璃柱间隙,6为上水槽,7为上边框,8、9、10、11皆为玻璃柱上部,12为玻璃柱固定槽。图2为侧边框内上水的空气净化窗体结构简图,其中13为具有水向上流功能设备,14为设备的出水口。图3为“水向上流”设备的结构简图,其中21为浸水体,22为管道外壳体,23为管道内毛细管道,24为管道出水体,25为出水口,26为顶部水平线。图4为“水向上流”设备的管套管式结构的横切面示意图,其中22为管道外壳体,23为管道内毛细管道,27为管与管之间的间隙。图5为“水向上流”设备的纵向多边形柱体或圆柱体集成示意图,其中28为单个柱体。图6为“水向上流”设备的纵向多边形柱体或圆柱体集成系统的横切面,28为单个柱体。图7为曲线型柱体横切面示意图,其中15为曲线,16为直线。
[0028]【具体实施方式】:
下面结合图1和图7进行实施例说明。图1为空气净化窗体结构简图,其中I为下边框,7为上边框,2为侧边框,这些边框将窗体限定在边框之内。在下边框(I)之上是下水槽
(11),在上边框(7)之下是上水槽(6),上下水槽是窗体水循环的必要容器,容器内有玻璃柱固定槽(12),玻璃柱固定槽(12)之内固定玻璃柱(3),玻璃柱(3)是透明的,玻璃柱(3)可以是圆柱体,也可以是长方体,也可以是多边形体,也可以是其他形状的柱体,如图7所示的曲线形柱体,其横切面有一条曲线(15),有一条直线(16),曲线形柱体的横切面只要有一条曲线存在就满足“曲线形柱体”的要求,具体根据外形需要设计。玻璃柱之间具有玻璃柱间隙(5),间隙的存在目的是为了透气,间隙不能太大,太大了不能阻挡蚊虫,因此适当的间隙可以起到纱窗网透气、透光、阻挡蚊虫的作用。玻璃柱上部(8)、(9)、(10)在上水槽内,上水槽(6)内的水经由玻璃柱上部流经玻璃柱组成的窗体,将窗体内外对流的空气进行洗尘。成品的窗体具有固定叶片(4),固定叶片(4)可以将窗体固定镶嵌在墙内。
[0029]上水槽(6)内的水源来自自来水。或者来自下水槽(11)的循环水。由于玻璃柱有浸润水的作用,水在玻璃柱上流速较慢,其中部分水分蒸发增加室内外的湿度,同时,玻璃表面涂布纳米二氧化硅,在阳光照射下纳米二氧化硅吸收水分和氧气分解成氧化性极强的02-、H02-、H202等,能对有机颗粒进行分解。并能在一定程度上进行消毒。除了二氧化硅之外,玻璃柱上还可以涂布Ti02、ZnO、CdS、W03、Fe203、PbS、Sn02、ZnS, SrTi03等光触媒材料,也可以直接使用无机玻璃。因为玻璃表面都具有二氧化硅,只是在玻璃表面较为平整,与水没有较大的接触面积,分解有机物的能力会弱一些。但是经过特殊处理的玻璃,比如磨砂玻璃,又会与水有较大的接触面积。其吸收水和溶解氧的速度就会提高,分解有机物的能力就会增强。
[0030]上水槽的水源问题:可以直接接自来水,自来水开启一定的速度,下水槽的水满了可以流到下水道。但是这种办法较为浪费水。如果加一个小水泵抽水不仅会浪费电,还会产生噪音。因此上水槽的水源问题或者说上下水槽之间的水的循环利用问题是需要解决的重要问题之一。图2所示实施例提供了解决这个问题的方案。
[0031]图2为侧边框内上水的空气净化窗体结构简图,其中13为具有“水向上流”功能设备,14为设备的出水口。如何使水在不消耗常规能源的情况下具有“水向上流”的功能?最简单的办法就是将侧边框内装满棉线,棉线对下水槽的水具有吸收作用,吸收的水分通过设备出水口(14)在上水槽(6)内滴落。这样下水槽(11)的水会反向流至上水槽(6)。完成水的循环。结合以下具有“水向上流”功能的设备,可以理解为具有“水向上流”功能的设备直接安装在侧框内,这样有些开口或名称就会重叠。比如侧边框作为管道外壳支撑体(22 )。管道出水体(24 )开口于设备出水口( 14 ),管道出水体(24 )所具备的出水口( 25 )与设备出水口(14)融为一体,等。当然也可以不重叠,具有多套系统。为了叙述方便,本说明书是把具有“水向上流”功能的设备单独论述的。
[0032]对于具有“水向上流”功能的设备在以下详细阐述原理和结构组成:
在自然界,由于水的重力作用,水是向“下”流淌的,谤语“水向低处流”就是这种自然现象的真实写照。但是,在自然界还存在一种“水向高处流”的反常现象,比如:1)滴水莲在潮湿的环境中叶片会滴落水滴,这些水滴是由植物的根吸收土壤的水分并向“上”运输经茎部导管至叶片,其中又有部分叶片向下垂落,水分子在垂落的叶片下端聚集成水滴,水滴受重力影响最终向下滴落,这就形成了水分由土壤先向高处叶片“流”而后又向下滴落的现象。2)滴水观音的滴水现象同滴水莲无异。3)树木,自然界所有植物的叶片都存在蒸发现象,直径20_的植株最大蒸发量每秒钟可以超过0.05毫升,一天的蒸发量可达4.3千克,而蒸发的水分是由根部吸收,茎部疏导,叶片蒸发的,因此植物的蒸腾作用也是“水向上流”的一种现象。针对这种现象,人们会解释说:植物的导管和筛管实现由根部至叶片的运输是由“毛细作用”造成的,在植物体内存在众多的“毛细管”,这种毛细管有疏导水分和养分的作用。4)人或动物的毛细血管。人们认为在人体动脉或静脉血管内,血液运输的动力来自心脏的搏动,心脏的收缩与扩张给血液流淌提供了动力,但是在人或动物的组织内,毛细血管的血液流淌方向是左右上下各个方向的,人或动物体内微循环的动力来自毛细血管壁的结构,即通常所说通过血液的渗透作用到达身体各部分组织器官的,人们还是把这种现象称作毛细血管的“毛细作用”。5)泉水。一般认为泉水是地下水,是有地下的温水向地上山体岩石渗透后而又集中,经过山体的狭缝流淌而出的,与植物的滴水现象区别是:植物的毛细作用仅仅能实现“滴水”,山泉形成的水流通常是汩汩涌出,有的山泉流量甚至非常大,每分钟几个立方水流量常有记载。6)浸水石头。在盆栽艺术中,常见一种浸水的石头,石头上终年湿漉漉的,石头上放置上泥巴,栽培上植物,石头放入水中,只要石头下边有水,浸水石头就不缺水,总结“浸水石”这种现象,也可以归结为“水向上流”的一种现象。
[0033]如果说植物体内“水向上流”是由于“毛细作用”造成的,那么是否可以理解浸水石头内部也有某些管状组织结构呢?进而联想到:是否所有的符合毛细作用要求的任何材料都具备“水向上流”的功能呢?如果你认为仅仅通过“毛细作用”可以实现“水向上流”的功能进而去进行试验的话,其结果或许成功也或许失败,因为“毛细作用”仅仅是“水向上流”伴随的一种现象,并不能把这种伴随的“现象”当做本质来解释“水向上流”的原理,或者来揭示“水向上流”的规律。先前人们用“毛细作用”解释这种“水向上流”的现象,这种解释在理论上不能自圆其说,或者说是一种有缺陷的理论。因为我们并不能认为管道足够细就一定具备“毛细作用”。相反,如果假定管道足够粗,其结果就一定没有“水向上流”的现象存在吗?其实真实的答案令人吃惊:答案是“不是的”三个字。原来“水向上流”实质功能并不是由管道的粗细决定的,而是管道与水存在一个接触面,是有接触面的大小和接触面的形状共同决定的。管道与水的接触面积和管道的形状决定水流的大小,管道的走向决定水流的方向。
[0034]在常规认识上,我们存在一个认识误区:就是我们有时只看到了水流因重力作用存在“水向下流”的现象,并没有看到“水向上流”,为什么呢?因为沿着管壁向上走的水分子与向下走的水分子相比较,在较粗的管道内是微不足道的,同时因为水分的蒸发作用,在较粗的管道内向上的水分很快蒸发掉了,根本或者难以看到“水向上走”,因此在较粗的管道内“水向上流”的现象几乎是看不到的。但是在植物体内,导管非常细,接近毛发的细度,并且树皮隔开了导管与外部空气的联系,水分不能蒸发,在树皮内这种几乎封闭的系统里,水由根部渗透,通过茎部众多毛细管道,直达叶片,由叶片蒸发,从而最终形成“水向上流”的功能。具体一点讲,形成“水向上流”的原因是:植物体内众多的毛细管道(导管)与水分子有较大的接触面积,再加上植物体内下部水分大,上部水分少,由于水分子的“渗透”作用,实现“水向上流”的功能。而渗透作用可以用渗透压来解释。渗透压可以用力学来解释,这种现象用力学来解释就是:由于植物体内部水分子在毛细管内受重力和毛细管壁分子吸引力的双重作用,为达到分子水平的力学平衡,在分子力的作用下,水分便由植物体的“下部”流向植物的“上部”,实现“水向上流”的功能。
[0035]那么,我们是否模仿植物的这种结构制造一种设备实现“水向上流”的功能呢?或者模仿山泉把地下水在没有常规能源动力消耗的情况下把地下水抽到地表面呢?有句话是:一切皆有可能。但是科学需要严禁。我们必须搞清楚“水向上流”的本质原因才能通过某些手段实现“水向上流”的功能。
[0036]前面说过,“水向上流”
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1