一种植物微生态系统空气净化装置的制作方法

本发明涉及一种生物空气净化装置，尤其涉及一种利用植物组合进行净化的空气净化系统。

背景技术：

我国室内空气品质问题较发达国家更为严重。我国室内污染程度仍在不断恶化，室内空气污染严重影响健康和经济。以北京为例，民间环保组织达尔文自然求知社发布的一项室内公共场所空气质量研究报告指出：北京43家公共场所室内pm2.5严重超标。有研究显示，室内pm2.5有九成来自室内活动。据统计，现代人平均有90％的时间在室内生活和工作，其中，65％的时间在家。美国环境保护署(epa)经过历时5年的调查发现，许多民用和商用建筑内的空气污染程度极高，是室外空气污染的数倍至数十倍，有的甚至超过100倍。清华大学《室内pm2.5污染公益调研报告》认为：在不使用空气净化装置的情况下，门窗关紧后，如果室内有人吸烟、做饭，室内pm2.5浓度就会瞬间升高，甚至能达到室外的5倍。

空气净化装置已然随着空气污染的日渐严重走进了百姓生活。目前的空气净化装置大多采用非生物过滤材料过滤空气中杂质，尽管净化效果不错，但是空气净化装置的滤材需要定期更换，滤材组件需要定期清洗、更换，维护比较繁琐，导致消费成本较高。另外，空气净化装置的净化功能要需要一定的时间，才能使室内空气得到改善；然而，长时间在封闭空间使用空气净化装置反而有可能造成二次污染。如果关闭空气净化装置，空气净化功能中止，空气质量又逐渐下降。

植物既可以净化空气又有益健康，还可以装饰美化环境。国内外皆有用植物来净化空气的发明。例如，中国专利no.201310190250揭示了一种植物气体净化装置，该装置使用苔藓吸附作用净化空气。该专利中揭示的利用苔藓植物的空气净化装置，包括壳体，壳体的两端分别设有进风口和出风口，进风口和出风口上安装有风机，壳体内设有用于净化空气的苔藓，设有苔藓的壳体部分为透明材质，并在壳体内设有补光灯和雾化器。但是该净化装置内植物单一，无法同时实现多种空气污染物的有效清除。虽然专利no.201420102236.1设计了一种复合植物净化系统，但是苔藓植物种植在苔藓种植盒内，苔藓净化面小，种植容器系统开放，因此，净化效率较低，不适用于室内空气净化。

净化装置内，植物种类单一且叶面积小限制了装置的净化能力，导致空气净化效率低。另外，由于区域大气环境和室内空气污染物来源差别较大，植物对不同污染物的吸收吸附特性也有差别。例如，常春藤是目前吸收甲醛最有效的室内植物，10平方米的房间，只需要放上2～3盆常青藤就可以起到净化空气的作用。再如，绿萝能有效吸收空气中甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体。因此，植物气体净化装置常常需要针对特定空气条件和使用时间，随时可以筛选和更换吸附效率更高的植物物种，实现个人定制，保证空气净化更有针对性。

综上所述，在设计植物净化装置时，期望提供一种可以个人定制、过滤污染物幅度更广，尤其能高效去除pm2.5的环保型空气净化装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种植物气体净化装置，可有效过滤挥发性气体和烟气、细菌与病毒等微生物、可入肺颗粒物(pm2.5)和其他颗粒微尘。该装置可用于全量净化空气，为室内提供部分新鲜氧气，增加室内湿度，同时，可以营造室内景观，维护简单，成本低廉，还可以个性化定制，推广前景广阔。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种植物微生态系统空气净化器，包括空气净化室，室内设有净化空气的植物组，植物组可以是同种植物也可以是不同种植物，净化室底部设置有进风口，进风口上方设有除尘滤网，净化室顶部设置有出风口，出风口处设置有一个风机，风机下方设有除尘滤网。净化室至少部分为透明材质，内侧设有透明疏水材料。除尘滤网置于分离室底部和顶部，进行初级和末端过滤，植物组一方面净化空气，一方面作为绿植观赏。为保证植物良好生长状态，在壳体内侧设置植物补光灯和雾化器，光照、温湿度件不佳时用于人工调节，保持植物系统较高的光合效率。在净化室外表面，设置数字显示控制面板，集成有风机、植物补光灯、雾化器等按钮，用于人工控制。除了植物叶片进行过滤外，藓毯基质层和除尘滤网也具有良好地过滤空气的功能。

为了进一步提高净化效果，苔藓过滤片可以设置多层。苔藓过滤片由藓毯和圆形支架构成，圆形支架上下面均布设藓毯，夹子从外向内将藓毯固定在圆形支架上，圆形支架通过4个支点置于净化室内壁的支撑点上，圆形支架由透明轻质材料构成，厚度小于0.5cm。

为了进一步完善，净化室由网格板分成两部分，苔藓和其他植物分别布设在不同空间，可以根据需要配置不同绿植。

为了能设置多层苔藓过滤片，或者满足较高大植物生长需要，在净化室内壁，从顶部开始，设置4列支撑点，最近支撑点垂直间隔10～15cm，同一高度的支撑点弧度为90度，支撑点用于固定苔藓过滤片和网格板。可以根据植物形态特征，或者苔藓过滤片层数，将网格板和圆形支架置于不同支撑点上，调节上下室的空间大小，或者层与层之间的距离，满足植物生长。

首先将室外培养好的藓毯(苔藓和基质)，在圆形支架的双面铺设藓毯，用夹子将其固定在圆形支架上，根据空气污染轻重程度，在净化室内减少或者增加苔藓植物过滤片，以增强净化功能。

为了进一步完善，净化室内侧喷涂一层防水疏水材料，要求材料透明、透光、不沾水和耐照射，水汽不会凝结在净化室内壁上，保证较高的透光性，满足植物光合作用需要，不会影响绿植作为景观的观赏性。

为了进一步增强对空气中粒径较大的颗粒，如粉尘、落灰的过滤效果，为了保证净化器排出空气的质量，在进气口和苔藓过滤片之间，在风机和网孔板之间分别设置有普通除尘网，进行初始过滤和末端过滤。

为进一步优化，在每两个支撑点之间，设置植物补光器黑暗条件下，给植物补光，设置雾化器，调节净化室内的湿度，促进植物生长。

净化室、网孔板、圆形支架、植物、基座等构成材料选择轻质材料，减轻净化器总重量，便于移动和维护。

净化室内的植物可以根据个人喜好或者根据室内空气污染物，进行针对性筛选植物，实现个性化定制，满足净化目标需要。

本发明有益效果为：本发明利用吸附性能良好的苔藓，使之构成苔藓过滤片，辅以生态位互补的绿植，在净化室内组合成为封闭的立体式植物群落，通过调控净化室内的光照和相对湿度，促进苔藓植物和辅助绿植的健康生长，借助藓毯叶片系统庞大的表面积吸附和光合呼吸作用，充分发挥植物群落的分层过滤功能，达到净化空气目的；由于苔藓和其他绿植生活型不同，植物景观构成具有层次感与立体感，改装置还可以装饰与美化环境；双层物理过滤系统与植物过滤系统相结合，过滤污染物的幅度更广，空气净化效果更优；可以调整植物，以实现黑暗条件下净化空气，实现个性化定制；成本低，维护简单，藓毯还可以监测预报空气质量，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明空气净化装置的组合结构示意图；

图2是本发明空气净化装置苔藓过滤片侧视图；

图3是本发明空气净化装置俯视图；

图4实施例1的主视图(苔藓+铁线蕨)；

图5实施例2的主视图(苔藓+仙人掌)；

图6实施例3的主视图(苔藓+绿萝)；

图7实施例4的主视图(5层苔藓过滤片)；

附图标记说明：净化室1，进风口1-1，出风口1-2，风机1-3，疏水材料层1-4，苔藓过滤片2，藓毯2-1，圆形支架2-2，夹子2-3，支点2-4，除尘滤网3，除尘滤网4，植物补光灯5，雾化器6，控制面板7，支撑点8，网格板9，基座10。

具体实施方式

为了更好理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明，未详加说明的按本领域现有技术。本发明要求保护的范围不单限于实施例表示的范围：

实施例1：

参照附图：这种利用植物组合净化空气的净化装置，包括一个空气净化室(1)，内设有净化空气的苔藓过滤片(2)，净化室底部设置有进风口(1-1)，进风口上方设有除尘滤网(3)，净化室在其顶部设置有出风口(1-2)，设置有一个风机(1-3)，风机下方设有除尘滤网(4)。净化室至少部分为透明材质，内侧壁设有透明疏水材料(1-4)，分离室内设有植物补光灯(5)、雾化器(6)，分离室外设有控制面板(7)。净化室设有苔藓过滤片(2)，由藓毯(2-1)，圆形支架(2-2)、夹子(2-3)和支点(2-4)构成，苔藓(2-1)布设在圆形支架(2-2)的上下面，由夹子固定在圆形支架上，圆形支架通过支点置于支撑点(8)上，圆形材料由透明轻质材料构成，厚度小于0.5cm。苔藓过滤片上方设有网格板(9)。净化室底部设基座(10)。

实施例1：如附图4所示，为了去除室内甲醛与pm2.5，定制的植物组合为：苔藓+铁线蕨。第一，设置3层苔藓过滤片，苔藓过滤片通过4个支点(2-4)固定在4个支撑点(8)上，藓毯双面铺设，用4个夹子(2-3)固定住；第二，将网格板(9)放置在距离上层苔藓过滤片最近的支撑点上，保证上部空间满足铁线蕨植株形态扩展需要；第三，将长势良好的铁线蕨连同器皿置于网格板(9)上；第四，密封好净化室，打开风机，净化装置开始工作。光线暗时，开启补光灯进行补光。空气干燥时，开启雾化器，给苔藓补充水分，以保持植物系统具有最佳的生长状态和高效的净化空气状态。

实施例2：如附图5所示，为了对室内空气进行灭菌，并去除pm2.5，同时增加室内氧气，定制的植物组合为：苔藓+仙人掌。仙人掌为碳四植物，在夜间进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，晚上居室内放置该净化装置，使室内空气中的负离子浓度增加，利于睡眠。

实施例3：如附图6所示，为了净化新装修好居室中的甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体，并去除pm2.5，定制的植物组合为：苔藓+绿萝。绿萝生命力顽强，而且能同时净化空气中的苯、三氯乙烯和甲醛。

实施例3：如附图7所示，雾霾天气，为了有效去除室内的pm2.5，采用5层苔藓过滤片，进行pm2.5去除，光线不好时，打开补光灯补光。

本发明提供了利用植物组结合物理方法净化空气的技术和设备，在相对密闭的净化室内，设置有植物补光装置，可在光线较弱时为植物补充光照，设置有雾化器，方便为调节净化室内相对湿度，设有数字控制面板，集成有风机、植物补光灯、湿度、雾化器按钮，人工维护简单。净化室可保持植物最佳生长状态，吸收污染物、二氧化碳，释放新鲜氧气；利用植物系统庞大的叶片表面积吸收吸附室内污染空气中的有害物质(pm2.5、pm10、细菌、甲醛等)，还可依据室内污染物类别，选择特定植物进行组合搭配，进行针对性净化，也可以选择碳四植物实现夜间无光照情况下持续净化。可见，该空气净化器实现个性化定制同时，维护简单，效率较高。

以上所述，仅是本发明的几个较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。