一種空氣凈化通風窗的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種空氣凈化通風窗，涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括筒形窗體，筒形窗體的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有內(nèi)百葉窗罩和外百葉窗罩，在內(nèi)外兩百葉窗罩之間設(shè)有重力熱管換熱器，重力熱管換熱器的中間設(shè)有隔板，該隔板把筒形窗體分成上風道和下風道，在上風道和/或下風道中的外百葉窗罩和重力熱管換熱器之間設(shè)有高效空氣過濾層，上風道中設(shè)有第一風機，下風道中設(shè)有第二風機。本實用新型能夠?qū)κ覂?nèi)通風、換氣、過濾，不開啟窗戶也能保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
【專利說明】
一種空氣凈化通風窗
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空氣凈化通風窗。
【背景技術(shù)】
[0002]最近一年多的時間里，霧霾開始走進我們的生活并成為社會關(guān)注的焦點，尤其是在我國北方地區(qū)霧霾問題甚是嚴重，于是對于廣大居民來說開窗通風似乎成了一種奢望，尤其是一連數(shù)天的霧霾天氣，使得很多家庭門窗緊閉，房間數(shù)天得不到通風，室內(nèi)空氣質(zhì)量令人很是擔心，淤積數(shù)日的室內(nèi)空氣很容易滋生細菌、病毒，給我們的健康帶來很大威脅。
[0003]另一方面，空調(diào)對于現(xiàn)代家庭來說已經(jīng)比較普及，大家都知道:無論是夏天制冷還是冬天采暖，只要是室內(nèi)空調(diào)在運行，我們都會緊閉窗戶，從而減少空調(diào)的冷熱負荷。而根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》每人每小時所需的新風量為30 m3/(h
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種凈化空氣通風窗，能夠?qū)κ覂?nèi)通風、換氣、過濾，不開啟窗戶也能保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種空氣凈化通風窗，包括筒形窗體，筒形窗體的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有內(nèi)百葉窗罩和外百葉窗罩，在內(nèi)外兩百葉窗罩之間設(shè)有重力熱管換熱器，重力熱管換熱器的中間設(shè)有隔板，該隔板把筒形窗體分成上風道和下風道，在上風道和/或下風道中的外百葉窗罩和重力熱管換熱器之間設(shè)有高效空氣過濾層，上風道中設(shè)有第一風機，下風道中設(shè)有第二風機。
[0006]進一步的技術(shù)方案，當在下風道中外百葉窗罩和重力熱管換熱器之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機為排風風機，第二風機為進風風機。
[0007]進一步的技術(shù)方案，當在上風道中外百葉窗罩和重力熱管換熱器之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機為進風風機，第二風機為排風風機。
[0008]進一步的技術(shù)方案，上風道中第一風機設(shè)置在外百葉窗罩的內(nèi)側(cè)，下風道中第二風機設(shè)置在內(nèi)百葉窗罩的內(nèi)側(cè)。
[0009]進一步的技術(shù)方案，所述高效空氣過濾層自外至內(nèi)順次包括AV990滅菌層、高效催化活性炭層、HEPA高效過濾層、甲醛高效分解層及負離子層。
[0010]進一步的技術(shù)方案，重力熱管換熱器包括隔板和若干均勻且垂直固定在隔板上的重力熱管，重力熱管的上半部分為冷凝端，下半部分為蒸發(fā)端，重力熱管的外周均勻設(shè)有若干與其垂直的翅片。
[0011 ]進一步的技術(shù)方案，筒形窗體的內(nèi)壁設(shè)有消聲層。
[0012]進一步的技術(shù)方案，消聲層為超微孔板材，與筒形窗體內(nèi)壁相貼。
[0013]進一步的技術(shù)方案，所述筒形窗體的結(jié)構(gòu)為圓筒狀。
[0014]進一步的技術(shù)方案，還包括太陽能集電供電系統(tǒng)，太陽能集電供電系統(tǒng)包括光伏組件、控制器、蓄電池組、逆變器，其中，控制器與光伏組件連接，蓄電池組與控制器連接，第一風機和第二風機通過逆變器與控制器連接。
[0015]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型是利用現(xiàn)有的高效的過濾材料、高效的重力熱管換熱器，對空氣中的顆粒物、懸浮物、異味、煙氣、病毒細菌、輻射及揮發(fā)有機物進行高效去除，達到通風、節(jié)能、凈化空氣、抵制霧霾和細菌等污染物，使得用戶在不開窗戶的情況下，也能使室內(nèi)通風換氣，吸收到潔凈無污染的空氣。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一個實施例的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實用新型高效空氣過濾層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型重力熱管換熱器的示意圖；
[0019]圖4是圖3中重力熱管換熱原理圖；
[0020]圖5是本實用新型另一個實施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖6是本實用新型夏季通風過程原理圖；
[0022]圖中:1、筒形窗體;2、負離子層;3、甲醛高效分解層;4、第一風機；5、外百葉窗罩；6、隔板;7、AV990滅菌層;8、高效催化活性炭層;9、HEPA高效過濾層；10、消聲層；11、第二風機;12、內(nèi)百葉窗罩;13、重力熱管換熱器;14、重力熱管；15、翅片；16、控制器;17、蓄電池組；18、逆變器;19、空氣凈化通風窗;20、光伏組件;21、高效空氣過濾層。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0024]—般的通風設(shè)備不節(jié)能、不環(huán)保、不智能又不能保證室內(nèi)空氣質(zhì)量?，F(xiàn)在市面上不存在能在既保證新風質(zhì)量又不增加空調(diào)冷熱負荷的通風設(shè)備。
[0025]本實用新型可以在既保證新風質(zhì)量又不增加空調(diào)冷熱負荷的前提下，利用太陽能驅(qū)動風機更加的節(jié)能環(huán)保，利用熱管換熱裝置更高效的換熱，阻力報警裝置與智能遙控控制系統(tǒng)使改設(shè)計更智能化。創(chuàng)造出適合廣大普通家庭的低成本、節(jié)能、舒適、減小空調(diào)負荷的家庭式空調(diào)通風窗。
[0026]本實用新型分為如下兩個實施例，
[0027]實施例一的具體技術(shù)方案如下:
[0028]參見圖1-圖4所示，包括筒形窗體1，筒形窗體I的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有內(nèi)百葉窗罩12和外百葉窗罩5，在內(nèi)外兩百葉窗罩之間設(shè)有重力熱管換熱器13，重力熱管換熱器13的中間設(shè)有隔板6，該隔板6把筒形窗體I分成上風道和下風道，在上風道和/或下風道中的外百葉窗罩5和重力熱管換熱器13之間設(shè)有高效空氣過濾層21，上風道中設(shè)有第一風機4，下風道中設(shè)有第二風機11。其中，內(nèi)百葉窗罩12位于室內(nèi)，外百葉窗罩5位于室外。
[0029]當在下風道中外百葉窗罩5和重力熱管換熱器13之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機4為排風風機，第二風機11為進風風機，為夏季使用的通風窗，并實現(xiàn)如圖6的通風過程。室外的熱空氣在進風風機的作用下經(jīng)高效空氣過濾層21，并經(jīng)重力熱管換熱器13換熱后，空氣過濾凈化并降溫，進入室內(nèi)，同時，室內(nèi)的空氣在排風風機的作用下，經(jīng)重力熱管換熱器13排出，實現(xiàn)空氣的凈化、通風、換氣，并節(jié)省空調(diào)的能耗。以夏季室外氣溫為34°C為例，空氣經(jīng)過本實用新型后，進入室內(nèi)時的溫度可降至28.4°C，不僅凈化了空氣，達到通風換氣的效果，也節(jié)省了空調(diào)的能耗。
[0030]當在上風道中外百葉窗罩5和重力熱管換熱器13之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機4為進風風機，第二風機11為排風風機，為冬季使用的通風窗。室外的冷空氣在進風風機的作用下經(jīng)高效空氣過濾層21，并經(jīng)重力熱管換熱器13換熱后，空氣過濾凈化并升溫，進入室內(nèi)，同時，室內(nèi)的空氣在排風風機的作用下，經(jīng)重力熱管換熱器13排出，實現(xiàn)空氣的凈化、通風，實現(xiàn)節(jié)能換氣。
[0031]其中高效空氣過濾層21的設(shè)置位置，是根據(jù)冬季和夏季的不同分別設(shè)置的，夏季，高效空氣過濾層21設(shè)置在下風道中；冬季，高效空氣過濾層21設(shè)置在上風道，當然也可以在上下風道均設(shè)置高效空氣過濾層21。高效空氣過濾層21的外邊緣要與筒形窗體I的內(nèi)壁密貼，以免空氣未經(jīng)過濾進入室內(nèi)。
[0032]其中，上風道中第一風機4設(shè)置在外百葉窗罩5的內(nèi)側(cè)，下風道中第二風機11設(shè)置在內(nèi)百葉窗罩12的內(nèi)側(cè)。
[0033]其中，高效空氣過濾層21自外至內(nèi)順次包括AV990滅菌層7、高效催化活性炭層8、HEPA高效過濾層9、甲醛高效分解層3及負離子層2。
[0034]重力熱管換熱器13包括隔板6和若干均勻且垂直固定在隔板6上的重力熱管14，重力熱管14的上半部分為冷凝端，下半部分為蒸發(fā)端，重力熱管14的外周均勻設(shè)有若干與其垂直的翅片15。
[0035]同時為解決風機運行及空氣流通過程中的噪聲問題，筒形窗體內(nèi)部采用超微孔板材料的消聲，即采用超微孔板材制成和筒形窗體內(nèi)壁適配的消聲套筒，與筒形窗體I內(nèi)壁相貝占。也即筒形窗體I的內(nèi)壁設(shè)有消聲層10。
[0036]其中，整個筒形窗體I采用圓筒狀結(jié)構(gòu)外形，是考慮到此通風窗內(nèi)的重力熱管需要在冬夏兩季使用時調(diào)整換風方向這一問題而設(shè)計的，并且圓弧外形美觀大氣，安裝在家庭通風窗或鑲在墻體上既可以實現(xiàn)通風節(jié)能的效果，又能達到室內(nèi)裝飾的效果。筒形窗體顏色可以根據(jù)用戶需求自行選擇、以適應家庭裝飾的需要。
[0037]為達到凈化進入室內(nèi)的空氣、全面抵制霧霾、細菌等污染物的目的，筒形窗體I進風口處采用由av990滅菌、高效催化活性炭、HEPA高效過濾、甲醛高效分解、負離子等多層結(jié)合形成的高效過濾層來凈化新風，過濾效率高達98%。
[0038]例如，AV990滅菌層7利用AV990滅菌技術(shù)，過濾空氣中20微米以上的飄塵，如寵物飄毛、花粉、頭肩等效率高達92%以上。
[0039]高效催化活性炭層8中，活性炭過濾材料是專用于處理空氣中的異味及污染，同時也廣泛用于空調(diào)通風場所的空氣過濾;其中活性炭濾材含有100%表面吸附能力，能有效除去大量的臭氣及有害氣體。采用比表面積高的高效催化活性炭，可以吸附有害氣體(TVOC)和肉眼看不到的顆粒物。除臭效率可達到95%以上。
[0040]HEPA(High efficiency particulate air Filter)，為高效空氣過濾器，達到HEPA標準的過濾網(wǎng)，對于0.1微米和0.3微米的有效率達到99.998%，HEPA網(wǎng)的特點是空氣可以通過，但細小的微粒卻無法通過。它對直徑為0.3微米(頭發(fā)直徑的1/200)以上的微粒去除效率可達到99.7%以上，是煙霧、灰塵以及細菌等污染物最有效的過濾媒介。(抽煙產(chǎn)生的煙霧顆粒直徑為0.5微米)。
[0041 ]甲醛高效分解層3能夠分解空氣中的病毒、霉菌、塵螨、細菌等病菌。
[0042]負離子層2能夠去除空氣中的輻射和揮發(fā)性有機物，其中，負離子空氣凈化器是一種利用自身產(chǎn)生的負離子對空氣進行凈化、除塵、除味、滅菌的環(huán)境優(yōu)化電器，其與傳統(tǒng)的空氣凈化機的不同之處是以負離子作為作用因子，主動出擊捕捉空氣中的有害物質(zhì)，而傳統(tǒng)的空氣凈化機是風機抽風，利用濾網(wǎng)過濾粉塵來凈化空氣，稱為被動吸附過濾式的凈化原理，需要定期更換濾網(wǎng)，而負離子空氣凈化器則無需耗材。目前采用負離子轉(zhuǎn)換器技術(shù)和納子富勒烯負離子釋放器技術(shù)的負離子空氣凈化器連風扇都不需要，沒有任何噪音，夜間也可以使用。負離子凈化空氣的特點為滅活速度快，滅活率高，對空氣、物品表面的微生物、細菌、病毒均有滅活作用。
[0043]采用現(xiàn)有技術(shù)中的重力熱管，重力熱管的工質(zhì)在高溫加熱段吸熱氣化，在低溫放熱段凝結(jié)放出熱量，并靠重力回流到加熱段重新吸熱，如此不斷循環(huán)從而將熱量從高溫端傳遞到另一低溫端，起到降溫的效果。熱管具有以下特征:管內(nèi)為高真空，工作介質(zhì)極易蒸發(fā)氣化;管內(nèi)傳熱熱阻很小，能以較小的溫差獲得較大的傳熱率;工作時管內(nèi)為汽、液兩相共存，且為飽和蒸汽，有優(yōu)良的等溫性能;冷熱流體之間的換熱均在管外進行，能方便地進行傳熱強化;每一根熱管都獨立工作。即使某根熱管或數(shù)根熱管的管壁破損，都不會發(fā)生冷熱流體的互混現(xiàn)象；由于熱管的端部不受約束，在高溫條件下，也不存在因熱膨脹而產(chǎn)生熱應力破壞的問題，經(jīng)久耐用，安全可靠。
[0044]由此可見，空氣通過高效過濾層的層層逐步的凈化，進入室內(nèi)則是干凈清潔的空氣，因此，特別是在室外為霧霾、灰塵、煙氣等空氣質(zhì)量差、污染指數(shù)高時，或室內(nèi)開啟空調(diào)等情況，不能開啟窗戶通風時，能夠起到通風換氣凈化空氣的作用，室內(nèi)的空氣則排出到大氣中，促使了空氣流動。
[0045]利用本實用新型能夠解決在霧霾天氣及室內(nèi)空調(diào)運行狀態(tài)下室內(nèi)空氣通風換氣難的問題。
[0046]實施例二
[0047]根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》每人每小時所需的新風量為30m3/(hv=0.3m/s，按每個家庭平均有四個人在室內(nèi)，則共需要新風量為Q=120m3/h.
[0048]則由Q=VX A=VX 3.14 XR2/2
[0049]代入數(shù)據(jù)得:R=0.27m即窗子的尺寸為R=0.27m
[0050]計算安裝風機所需要的功率P[0051 ]由 P=Qp/(3600 X 1000 Xnoni)
[0052]Q:新風通風量m3/h
[0053]?:全風壓，口=0.5卩￥2，0取1.21^/1113
[0054]no為風機內(nèi)效率0.75-0.85，取0.8
[0055]IU為機械效率，風機與電機直連式取I
[0056]代入數(shù)據(jù)的Ρ=120Χ0.5Χ1.2Χ(0.3)X2/(3600X 1000X0.8X I)
[0057]得P=8.73W。
[0058]由此可知所用的風機功率是很低的，耗電量很小，兩臺風機同時工作的話，總功率才不過20W左右，所以實施例二采用太陽能集電系統(tǒng)來為風扇的電動機提供動力，太陽能集電供電系統(tǒng)工作原理圖5所示。
[0059]由此可知，在實施例一的基礎(chǔ)上還包括太陽能集電供電系統(tǒng)，太陽能集電供電系統(tǒng)包括光伏組件20、控制器16、蓄電池組17、逆變器18，其中，控制器16與光伏組件20連接，蓄電池組17與控制器16連接，第一風機4和第二風機11通過逆變器18與控制器16連接。利用太陽能電池供給電源，達到節(jié)能、低成本的效果，也減少了空調(diào)的負荷。
[0060]以筒形窗體為圓筒狀為例，將已選好的高效過濾器、重力換熱裝置、消音材料制成的套筒、小風扇組裝到通風筒形窗體內(nèi)。筒形窗體兩個小風扇的動力與太陽能集電裝置提供。同時裝有控制器，實現(xiàn)遙控控制，并實現(xiàn)如圖6所示的通風過程。
[0061]本實用新型涉及空氣過濾凈化系統(tǒng)的設(shè)計、熱管換熱裝置的設(shè)計、風機的選用、筒形窗體內(nèi)部通風道內(nèi)消聲技術(shù)、太陽能集電供電系統(tǒng)(動力源)、空氣過濾層阻力監(jiān)測裝置、阻力報警裝置(提醒戶主及時更換過濾網(wǎng))、智能遙控控制系統(tǒng)。緊跟時代發(fā)展主題(霧霾嚴重)，巧妙地將太陽能集電、空氣凈化和熱管換熱技術(shù)結(jié)合起來創(chuàng)造出適合廣大普通家庭的低成本、節(jié)能、舒適、減小空調(diào)負荷的家庭式空調(diào)通風窗。
【主權(quán)項】
1.一種空氣凈化通風窗，其特征在于，包括筒形窗體(I)，筒形窗體(I)的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有內(nèi)百葉窗罩(12)和外百葉窗罩(5)，在內(nèi)外兩百葉窗罩之間設(shè)有重力熱管換熱器(13)，重力熱管換熱器(13)的中間設(shè)有隔板(6)，該隔板(6)把筒形窗體(I)分成上風道和下風道，在上風道和/或下風道中的外百葉窗罩(5)和重力熱管換熱器(13)之間設(shè)有高效空氣過濾層(21)，上風道中設(shè)有第一風機(4)，下風道中設(shè)有第二風機(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，當在下風道中外百葉窗罩(5)和重力熱管換熱器(13)之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機(4)為排風風機，第二風機(I I)為進風風機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，當在上風道中外百葉窗罩(5)和重力熱管換熱器(13)之間設(shè)有高效空氣過濾層時，第一風機(4)為進風風機，第二風機(11)為排風風機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，上風道中第一風機(4)設(shè)置在外百葉窗罩(5)的內(nèi)側(cè)，下風道中第二風機(11)設(shè)置在內(nèi)百葉窗罩(12)的內(nèi)側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，所述高效空氣過濾層(21)自外至內(nèi)順次包括AV990滅菌層(7)、高效催化活性炭層(8)、HEPA高效過濾層(9)、甲醛高效分解層(3)及負離子層(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，重力熱管換熱器(13)包括隔板(6)和若干均勻且垂直固定在隔板(6)上的重力熱管(14)，重力熱管(14)的上半部分為冷凝端，下半部分為蒸發(fā)端，重力熱管(14)的外周均勻設(shè)有若干與其垂直的翅片(15)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，筒形窗體(I)的內(nèi)壁設(shè)有消聲層(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，消聲層(10)為超微孔板材，與筒形窗體(I)內(nèi)壁相貼。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，所述筒形窗體(I)的結(jié)構(gòu)為圓筒狀。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣凈化通風窗，其特征在于，還包括太陽能集電供電系統(tǒng)，太陽能集電供電系統(tǒng)包括光伏組件(20)、控制器(16)、蓄電池組(17)、逆變器(18)，其中，控制器(16)與光伏組件(20)連接，蓄電池組(17)與控制器(16)連接，第一風機(4)和第二風機(11)通過逆變器(18)與控制器(16)連接。
【文檔編號】A61L9/22GK205505199SQ201620124062
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月17日
【發(fā)明人】劉春蕾, 王汝鑫
【申請人】河北建筑工程學院