一种无风扇的静音空气净化窗户结构的制作方法

本发明属于净化设备技术领域，具体涉及一种无风扇的静音空气净化窗户结构。

背景技术：

文献号为201320100600.6的中国专利公开了一种无风扇的静音空气净化窗户结构，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： 一种无风扇的静音空气净化窗户结构，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；所述外窗板中间位置成型有进风口；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；两块侧插板之间位于出风口下方的位置固定连接有过滤组件；所述过滤组件包括五个均匀分布的进气罩，安装在各个进气罩内的导流组件，以及成型在五个进气罩上端的连接板；所述进气罩呈两端开口的圆柱筒形；所述进气罩下部侧壁均匀成型有多个进气孔；所述进气罩上部内壁沿轴向成型有多个呈螺旋线状的扰流条。

所述导流组件包括导流柱，成型在导流柱下端的喷管，成型在导流柱上端呈圆环形的导流壁，以及成型在导流壁中间下端的排水管a；所述喷管与导流柱外壁接触处成型有喷水口；所述喷管下端成型有进水管接头；所述进水管接头、喷管、喷水口相连通。

所述连接板的四个侧壁分别与两个侧插板、内窗板，以及外窗板相抵；所述连接板上端位于各个进气罩上方的位置成型有支架；所述支架中间下端成型有呈十字形的定位柱；所述定位柱与导流组件的排水管a内径相当。

两块侧插板之间位于过滤组件下方的位置固定连接有支座；所述支座上位于各个过滤组件的进水管接头的位置成型有进水接头穿孔；所述支座上位于各个过滤组件的排水管a穿过的位置成型有出水管穿孔。

所述窗叶框下部成型有排水槽；所述排水管a下端延伸到所述排水槽底部；所述排水管a与排水槽相通；所述排水槽上成型有排水口；所述排水槽上位于进水管接头下方的位置连接有进水管c；所述进水管c上端连接有六通接头；所述六通接头分别用软管与各个喷管的进水管接头相连。

所述进水管c连接有水泵，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b，排水管b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：所述外窗板与内窗板分别采用亚克力材料一次成型；所述进气罩以及导流组件分别采用透明塑料一次成型。

作为优选方案：所述侧插板内壁上部成型有两个用以固定连接板位置的条形定位架；所述支座上端面两侧的两端成型有卡头b；所述侧插板下部成型有与卡头b配合定位的卡口。

本发明还提供一种无风扇的静音空气净化窗户结构，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；所述外窗板中间位置成型有进风口；所述内窗板上部成型有出风口；

两块侧插板之间位于进风口下方的位置固定连接有过滤组件；所述过滤组件包括多个横向排列的进气罩，安装在各个进气罩内的导流组件，以及成型在各个进气罩上端的连接板；所述进气罩下部侧壁沿周向均匀成型有多个进气孔；

所述导流组件包括导流柱，成型在导流柱下端的喷管，成型在导流柱上端呈圆环形的导流壁，以及成型在导流壁中间下端的排水管a；所述喷管与导流柱外壁接触处成型有喷水口；所述喷管下端成型有进水管接头；

所述喷管侧壁成型有进水管接头；各个进水管接头与水过滤器的出水管相连；所述连接进水管接头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，使进气罩下部一直处于负压状态，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，因此不会因风扇或是因水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，此时水从五个喷水口喷出，形成的水膜能够沿着对应的导流柱向上流动，向上流动的水膜的表面附近会产生负压，将空气从进气罩的进气孔吸入，并带动空气在进气罩内向上移动；空气在进气罩内向上流动的时候，水膜能够吸附空气中的小颗粒，同时扰流条能够阻碍空气竖直向上流动，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。

当水流动至导流柱的最高点时，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上表面流动至排水管a内，由于排水管a内径较小（排水管a截面积与喷水口的面积相当），因此排水管a内充满水，在水下流的时候不会造成噪声，同时在导流壁上方的风会离开导流壁，通过出风口流出；最终水会从排水管a排出，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进水管接头内，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是本发明的过滤窗叶的结构示意图。

图4是本发明与内窗板相连的部件的结构示意图。

图5是本发明过滤窗叶的剖视图。

图6是进气罩、支架、连接板的结构示意图。

图7是进气罩、支架、连接板的剖视图。

图8是导流组件的剖视图。

图9是支座的结构示意图。

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是内窗板与侧插板的结构示意图。

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、进水管c；206、排水口；207、上定位斜边；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、条形定位架；226、卡口；23、六通接头；24、旋转固定件；241、卡头a；242、旋拧部；25、定位口b；311、导流柱；312、导流壁；313、排水管a；314、喷管；315、进水管接头；316、喷水口；32、连接板；321、支架；3211、定位柱；33、进气罩；331、进气孔；332、扰流条；34、支座；341、进水接头穿孔；342、出水管穿孔；343、卡头b；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，本实施例为一种无风扇的静音空气净化窗户结构，包括窗框1，滑动安装在窗框内的常规窗叶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；所述外窗板21中间位置成型有进风口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之间位于出风口下方的位置固定连接有过滤组件；所述过滤组件包括五个均匀分布的进气罩33，安装在各个进气罩33内的导流组件，以及成型在五个进气罩上端的连接板32；所述进气罩呈两端开口的圆柱筒形；所述进气罩下部侧壁均匀成型有多个进气孔331；所述进气罩上部内壁沿轴向成型有多个呈螺旋线状的扰流条332。

所述导流组件包括导流柱311，成型在导流柱下端的喷管314，成型在导流柱上端呈圆环形的导流壁312，以及成型在导流壁中间下端的排水管a313；所述喷管与导流柱外壁接触处成型有喷水口316；所述喷管下端成型有进水管接头315；所述进水管接头、喷管、喷水口相连通。

所述连接板32的四个侧壁分别与两个侧插板、内窗板，以及外窗板相抵；避免空气不经过过滤组件而直接从出风口流入室内；所述连接板上端位于各个进气罩上方的位置成型有支架321；所述支架中间下端成型有呈十字形的定位柱3211；所述定位柱与导流组件的排水管a内径相当；定位柱用以固定导流组件上部位置，并且由于定位柱呈十字形，不会将排水管a上部堵死，水能够从排水管a内向下流。

两块侧插板之间位于过滤组件下方的位置固定连接有支座34；所述支座上位于各个过滤组件的进水管接头的位置成型有进水接头穿孔341；所述支座上位于各个过滤组件的排水管a穿过的位置成型有出水管穿孔342。

所述窗叶框20下部成型有排水槽204；所述排水管a下端延伸到所述排水槽底部；所述排水管a与排水槽相通；所述排水槽204上成型有排水口206；所述排水槽204上位于进水管接头312下方的位置连接有进水管c205；所述进水管c上端连接有六通接头23；所述六通接头23分别用软管与各个喷管的进水管接头315相连。

所述进水管c205连接有水泵9，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b，排水管b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。

所述外窗板与内窗板分别采用亚克力材料一次成型；所述进气罩以及导流组件分别采用透明塑料一次成型。

所述侧插板内壁上部成型有两个用以固定连接板位置的条形定位架224；所述支座上端面两侧的两端成型有卡头b343；所述侧插板下部成型有与卡头b配合定位的卡口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，使进气罩下部一直处于负压状态，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，因此不会因风扇或是因水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，此时水从五个喷水口喷出，形成的水膜能够沿着对应的导流柱向上流动，向上流动的水膜的表面附近会产生负压，将空气从进气罩的进气孔吸入，并带动空气在进气罩内向上移动；空气在进气罩内向上流动的时候，水膜能够吸附空气中的小颗粒，同时扰流条能够阻碍空气竖直向上流动，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。

当水流动至导流柱的最高点时，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上表面流动至排水管a内，由于排水管a内径较小（排水管a截面积与喷水口的面积相当），因此排水管a内充满水，在水下流的时候不会造成噪声，同时在导流壁上方的风会离开导流壁，通过出风口流出；最终水会从排水管a排出，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进水管接头内，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，本实施例为一种无风扇的静音空气净化窗户结构，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；所述过滤窗叶包括窗叶框20以及分别连接在窗叶框内、外侧的内窗板与外窗板21；所述外窗板中间位置成型有进风口222；所述内窗板上部成型有出风口221。

两块侧插板222之间位于进风口下方的位置固定连接有过滤组件；所述过滤组件包括多个横向排列的进气罩33，安装在各个进气罩33内的导流组件，以及成型在各个进气罩上端的连接板32；所述进气罩下部侧壁沿周向均匀成型有多个进气孔331。

所述导流组件包括导流柱311，成型在导流柱下端的喷管314，成型在导流柱上端呈圆环形的导流壁312，以及成型在导流壁中间下端的排水管a313；所述喷管与导流柱外壁接触处成型有喷水口316；所述喷管下端成型有进水管接头315。

所述喷管侧壁成型有进水管接头；各个进水管接头与水过滤器的出水管相连；所述连接进水管接头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。

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。