窗体、阳台等取光处，也就是可以制作水向上流的玻璃，玻璃一个好处是透光，这是最起码的。水向上流可以吸尘净化空气，熔解氧气和有机物颗粒，过滤空气，在阳光照射下可以分解有机物，类似光触媒的作用，形成空气净化窗体。
[0061]管道外壳体(22)是水向上流系统的支架系统，是水向上流的骨架，在图3中将管道外壳体(22)分为4部分:下部、中下部、中上部、上部，每部分各占骨架的25%。之所以分成4部分，在于描述管道出水体(24)在管道外壳体(22)上的位置的需要。按照常规分类可以分为上中下三部分，中间一部分可以大一些。当然也可以分为上、中、下、中上、中下五部分，但是在这里分为“上、中上、中下、下”四部分已经满足描述的需要。中间部分占50%且中上部分和中下部分各占25%，上部和下部也分别占有骨架体系的25%，这样，管道出水体
(24)位于上部，也就是，为了实现水能够从高处流出来，并不是说水从骨架系统的最高处流出来，而是必须低于系统的最高位置，这个最高位置已经标注为顶部水平线(26)，事实上，类似植物或者自然界的喷泉，水流的地方一定不是最高处，比如滴水莲的滴水现象是通过垂下的叶片滴落的，山泉的泉眼也一定是在半山腰或者半山腰接近地面的位置，由于受重力影响，水从最高处是流不出来的，因此管道出水体的位置就不是随便安置，而是必须安置在顶部水平线(26)以下，一般位于上部。
[0062]一般来说，水流量与管道内毛细管道(23)与水的接触面积和材料的性能共同决定，水与组成毛细管道的材料接触面积越大，原理上水的运输力越大，材料的吸水力越强，运输能力越大，这个“运输力”也指水的渗透能力，渗透力越大，水的运输能力越强，而本专利申请申请的是具有“水向上流”功能的设备，这就除了考虑水的渗透力以外，还要考虑水流的方向不是左右前后而是向上的，还要考虑管道内毛细管道(23)的吸水速度和在一定温度压力条件下的脱水能力，只有很快的吸水并不断的脱水，才能实现水的快速运输。各种材料的吸水能力和脱水条件是不同的，比如说，无水硫酸铜具有很强的吸水能力，一个硫酸铜分子可以吸收5分子结晶水，但是带有结晶水的硫酸铜在常温下常压下不能脱水，只有在设施45° C以上才能脱水，因此在常温常压下，用硫酸铜作为吸水或脱水的材料是不适合的。但是，硫酸铜在特殊条件下是可以用的，比如在地热资源的开发过程中，比如在大于70° C的温泉中，如果用聚乙烯醇就不合适，因为聚乙烯醇在超过80° C时就变为液体，液体具有流动性，管道内毛细管道如果用聚乙烯醇作为材料的吸水剂，在低于65° C的环境下是安全的，就是说聚乙烯醇只能用在低于65° C的环境条件下。聚乙烯醇在低温或者常温下是可用的，但如果用作地下人造温泉，在地下管道内作为吸水剂的话，就看地下水的温度了，如果地下水温度超过了 65° C，比如是80° -110° C，则可以选用硫酸铜作为吸水剂，就是说，所有的固体干燥剂都是吸水剂，但要用在特定的温度下，便于在常压下脱水，在一定重力或其他压力下脱水，才能实现“水向上流”的功能。同时，还要看到，由于水流受到重力作用，水向上流并不是无限的，水流的高度是受材料吸水能力和重力影响的，在植物中，由于植物叶片的蒸腾作用，叶片较为干燥，吸水能力强，才可以不断从枝干吸取水分；滴水莲也是叶片耷拉向下，水受到重力作用才不断滴水的，因此水向上走是有条件的，这个条件就是吸水材料自身要具有支撑自身和所承载水分的能力，就是吸水材料一定具有一定的强度，比如说浓硫酸具有很强的吸水能力，但其本身是液体，液体不具备固体的支撑作用，且液体具有流动性，流动的液体不可能作为支撑自身和支撑水分的作用，因此液体不可能用作吸水材料，尽管其可能有很强的吸水能力。所谓的承载能力就是吸水材料本身在工作区间(比如聚乙烯醇在65°下)是固体，具有一定强度，这个强度能够支撑自身和所承载水分，在这个强度指标下与水有较大的接触面积。吸水材料非常庞大，但不是任何一种吸水材料都可以没有选择的使用。吸水材料可以选择的有:1)非离子系，如羟基类、酰胺基类等；2)多种亲水基团系:羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基类、磺酸基-羧酸基类等。大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酞胺基、羟基等)的三维网状结构所组成。但是很多吸水材料吸水后膨胀，给管道造成压力，因此也并不是说吸水能力越强就越适合做水向上流的亲水材料使用。“水向上流”设备的亲水材料须有以下技术指标:1)吸水即亲水能力。2)吸水和脱水符合环境的温度和压力条件。3)吸水材料要具备一定的强度。4)吸水材料与水有较大的接触面积。5)材料组成的“水向上流”的管径要向上。6)出水口管径要向下。
[0063]管道内毛细管道(23)是“水向上流”体系的重要部分，其结构可以简单灵活，也可以复杂多变，比如说对于管道内毛细管道(23)的粒径要求，所谓毛细管道，就是非常细，毛发的粗细约0.1毫米，植物的毛细管道几乎也都在0.2毫米即200个微米以下，那么是不是我们一定要求毛细管道的粒径小于200微米呢？要搞清这个问题，先来看一下水滴，如果你观察一滴水的滴落，就非常有意思，当水管的水滴落时，水滴逐渐增大，水滴增大到一定程度(直径约大于3毫米)才可以受重力作用或周围的震动作用而滴落，这说明水分子与水分子之间有很强的相互作用力，这个作用力就是水分子之间形成的氢键，也就是，水分子与水分子是相互吸引的，其吸引力在液体中几乎是最大的，这可以从水的气化潜热很大现象看出。水的渗透作用实际上就是分子之间的相互作用造成的。所谓的渗透力也是水分子和溶质分子间的相互作用，在宏观上就体现为所谓的渗透力或者渗透现象，因此，研究水向上流的功能还要考虑水分子本身的这种相互作用力，也就是我们的目的就是为了实现水的流动，水分子之间的这种作用力正好符合我们实现“水向上流”的这个目的。虽然植物毛细管道粒径小于200微米，但是在我们管道要求中，根据材料的吸水能力和支撑能力的不同，在管道粒径大于200微米小于1000微米的状况下，未尝不能实现“水向上流”的功能。粒径究竟要多少才合适，除了考虑环境温度压力条件、水向上流的高度、季节变化，还要做一下实际的试验数据。在本申请中，并不能给出具体的粒径范围限制。但是能够确定管道粒径小于200微米的适合温度的亲水材料必然具有较强的水渗透能力，能够实现水向上流的功能。同时还要看到，在实际生产中，由于误差作用，即使是看似较光滑的平面其表面凸起也在20微米上下，因此可以制作具有误差片状体或柱体结构。
【主权项】
1.一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，包括:上水槽、下水槽、上边框、下边框、侧边框、玻璃柱、具有“水向上流”功能的设备，其特征是:下水槽位于下边框之上并连接下边框，上水槽位于上边框之下并连接下边框，侧边框位于上下边框之间并连接上边框和下边框，所述上边框或下边框或侧边框是指窗体周边的支撑框架，所述上水槽和下水槽是容纳水的容器，上边框和下边框之间固定玻璃柱,玻璃柱上部通上水槽,玻璃柱下部通下水槽,所述玻璃柱是指直径为0.1mm-1Omm的玻璃柱体，柱体为圆柱体或多边形柱体或曲线型柱体，所述曲线型柱体是指柱体的底面或者横切面的周边有且至少有一条曲线，玻璃柱之间存在缝隙，缝隙的宽度为0.02um-3mm，玻璃柱表面涂布光触媒材料或者玻璃柱直接使用具有亲水能力的无机玻璃制作，所述光触媒材料是指不溶于水的固体金属氧化物或不溶于水的固体半导体材料氧化物或不溶于水的固体硫化物或不溶于水的固体卤族化合物，所述卤族化合物是指氟、氯、溴、碘与金属元素组成的化合物；所述具有亲水能力的无机玻璃是指二氧化硅玻璃或二氧化硅与金属氧化物组成的混合物玻璃，室内外空气通过玻璃柱窗体进行气体交换，净化途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；所述亲水材料是指硫酸铅颗粒或表面涂布纳米硫酸铅颗粒的材料,所述纳米硫酸铅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。2.根据权利要求1所述的一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，其特征是:侧边框作为管道外壳支撑体(22)。3.根据权利要求1所述的一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，其特征是: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。4.根据权利要求1所述的一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，其特征是: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。5.根据权利要求1所述的一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，其特征是: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。6.根据权利要求1所述的一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体，其特征是: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。
【专利摘要】一种用硫酸铅颗粒制作的无功耗水循环空气净化窗体涉及一种安装在窗户上的空气净化器，主要解决室内空气净化和室外高含氧空气进入室内时的净化问题，净化器结构分为上、下、左、右边框和上、下水槽及无功耗水循环系统，上下边框之间是数根直径小于10mm的玻璃柱，玻璃柱之间存在小于3mm的间隙，玻璃柱间隙具有透气兼驱档蚊虫功能；玻璃柱上涂布光触媒，有分解有机物颗粒的作用；上水槽水浸润玻璃柱，轻微流水到下水槽，有对进入室内空气的洗尘作用；下水槽水通过无功耗具有“水向上流”功能的设备回到上水槽实现水循环利用。净化装置安装在窗户上通过对空气“洗尘”可以取代纱窗，兼有透光、透气、分解PM2.5颗粒、消毒、给室内补充氧气的功能。
【IPC分类】F24F5/00, E06B7/28
【公开号】CN105587252
【申请号】CN201410795104
【发明人】冯益安
【申请人】青岛木力新能源科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年12月18日