一种人工仿生植物净化系统的制作方法

本申请涉及环境保护技术领域，具体涉及一种人工仿生植物净化系统。

背景技术：

植物尤其是体型较大的树木对环境空气具有固定二氧化碳、释放氧气、滞纳颗粒物(粉尘等)、蒸散发提升小环境湿度、防风沙、景观美化等功用。在城市，绿化率(乔木、灌木、草丛等)更是评价城市发展水平、管理水平、宜居程度等的重要参考依据。乔木主要指大型树木，其在环境保护和空气净化过程中，起着至关重要的作用。

树木还具有强大的滞纳飘尘的能力，当气流携带着大量的沙尘通过树林时，树冠可明显通过摆动消耗风能，并使气流中颗粒较大的沙粒被沉降于林下；此外，树叶表面绒毛及分泌物也可以吸附更小粒径微尘，从而树林完成滞纳沙尘的功用。城市中以树木为代表的行道树等植被带，还具有景观美化的作用，通过蒸散发过程，改善局地湿度环境，为昆虫、鸟等动物提供栖息场所，为人群提供林荫庇护等。

随着城市规模不断扩大以及城镇化进程的加快，城市人口激增，城市交通拥堵愈加严重，拓宽城市道路是有效的解决方法。而拆除原有道路中央以及两侧绿化隔离带等成为不得不采取的办法。城市绿化带中的树木经过十多年乃至数十年生长(与建设年限及树种有关)，已经具有庞大的根系、粗壮的树干和茂密的树冠，对这样的树木进行挪移，往往是采取割掉这样彻底破坏的办法，这严重破坏了原地点植被，影响了城市原有生态功能，降低了原有区域内环境质量。

另外，随着城市发展，柏油路面、水泥路面、地砖路面以及大广场、停车场等硬覆盖地表大量增加。硬覆盖地表屏蔽掉城市地表土壤层，大气下垫面的性质改变，导致明显的城市热岛效应、二次扬尘、景观单一、颜色单调、局地小气候失调等明显的环境和生态问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种人工仿生植物净化系统，用于解决现有技术中因绿化覆盖地表减少、硬覆盖地表增大引起的生态问题和环境问题。

本申请的人工仿生植物净化系统，包括：底座、树干、微型水管、水巢、大树枝、小树枝和树叶；底座与树干可拆卸连接，树干为中空结构，微型水管位于树干内壁两侧，微型水管的方向与树干的走向相同，微型水管的顶部位于水巢内，微型水管的底部延伸至树干的底部外侧；大树枝与树干顶部可拆卸连接，大树枝包围形成第一凹槽，水巢位于第一凹槽内，大树枝与小树枝可拆卸连接，小树枝与树叶可拆卸连接。

优选地，底座为可收缩为一体的三层圆柱筒结构，包括：可相对伸缩的内筒柱、中筒柱和外筒柱；内筒柱的筒径与树干底部的外径相同，内筒柱与树干可拆卸连接；使用状态下中筒柱的顶面的外边缘高于中筒柱顶面的中部，微型水管的底部位于内筒柱外侧面，并位于中筒柱上方。

优选地，底座的侧面光滑，底座的底面为同心圆型防滑条带。

优选地，水巢包括水管，水管在水巢底部中间凸起，水管顶部填充有t型硅藻土芯，微型水管的上端位于t型硅藻土芯下方。

优选地，水巢为半球形的盆状结构。

优选地，大树枝上设置有小树桩，小树桩上设置有第二凹槽，第二凹槽内填充有橡胶囊，小树枝的根部插入第二凹槽内的橡胶囊中。

优选地，小树枝上设置有第三凹槽，第三凹槽内填充有橡胶囊，树叶的叶柄根部插入第三凹槽内的橡胶囊中。

优选地，小树枝的根部为双倒钩结构；树叶的叶柄根部为双倒钩或者单侧钩结构。

优选地，树叶的叶面包括正面和背面；叶面的正面覆有光催化材料和垂直形态的碳纳米管；碳纳米管位于光催化材料上面，光催化材料位于叶面正面与碳纳米管之间；叶面的背面覆有一层粉末状硅藻土粉层。

优选地，大树枝、小树枝和/或树叶的主体材料由可回收废塑料制成。

本申请的人工仿生植物净化系统的底座、树干、大树枝、小树枝和树叶均可拆卸连接，可节省存放空间、便于运输。水巢和微型水管的设置，使得净化系统能够调节净化系统周围环境的湿度，给底座上放置的绿植进行灌溉，起到美化和绿化的作用；另外水巢中的水也可通过微型水管底部排出。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的人工仿生植物净化系统的结构示意图；

图2是本申请的人工仿生植物净化系统的底座的结构示意图；

图3是本申请的人工仿生植物净化系统的树冠的结构示意图；

图4是本申请的人工仿生植物净化系统的水巢与水管的结构示意图；

图5是本申请的人工仿生植物净化系统的大树枝的结构示意图；

图6是本申请的人工仿生植物净化系统的小树枝的结构示意图；

图7是本申请的人工仿生植物净化系统的树叶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本申请的人工仿生植物净化系统的结构示意图。如图1所示，本申请的人工仿生植物净化系统包括：底座1、树干2、微型水管3、水巢4、大树枝5、小树枝6和树叶7。底座1与树干2可拆卸连接，树干2为中空结构，微型水管3位于树干2内壁两侧，微型水管3的方向与树干2的走向相同，微型水管3的顶部位于水巢4内，微型水管3的底部延伸至树干2的底部外侧；大树枝5与树干2顶部可拆卸连接，大树枝5包围形成第一凹槽51，水巢4位于第一凹槽51内，大树枝5与小树枝6可拆卸连接，小树枝6与树叶7可拆卸连接。

本申请的人工仿生植物净化系统，底座1、树干2、大树枝5、小树枝6和树叶7均可拆卸连接，可节省存放空间、便于运输。水巢4和微型水管3的设置，能够调节净化系统周围环境的湿度，给底座1上放置的绿植进行灌溉，起到美化和绿化的作用；另外水巢中的水也可通过微型水管底部排出。

图2是本申请的人工仿生植物净化系统的底座的结构示意图。如图2所示，本申请的底座1为可收缩为一体的三层圆柱筒结构，可节省存放空间、便于搬运；底座1包括可相对伸缩的内筒柱11、中筒柱12和外筒柱13，各层筒柱与筒柱内壁之间有一定的垂直方向上相间排列的凸凹槽结构(未在图中示出)，可以先提拉，再水平旋转一个槽的角度，将各层筒柱展开并且卡住固定；内筒柱11的筒径与树干2底部的外径相同，内筒柱11与树干2可拆卸连接，用于固定树干2；其中，这种可拆卸连接方式可在内筒柱11和树干2上设置相互配合的螺栓和螺母，用于固定树干2；使用状态下中筒柱12的顶面的外边缘高于中筒柱12顶面的中部；中筒柱12的顶面的外边缘高出中筒柱12顶面2-3cm，微型水管3的底部位于内筒柱11外侧，中筒柱12上方，中筒柱12用于摆放绿植，微型水管3的底端伸入绿植的花盆内，水巢4内积水通过微型水管3运输到绿植内，一方面利用水巢内积水为绿植进行灌溉，另一方面可以防止水巢4内积水经微型水管3运输的积水蔓延到外筒柱上，不便于行人在外筒柱13处休憩。

可选地，底座1的侧面为光滑材料，便于底座1搬运；如图2所示，底座1的底面为同心圆型防滑条带。在一种实施方式中，相间的防滑条带掺有不同的物质。在另一种实施方式中，奇数位条带填充防滑材料，偶数位条带不填充防滑材料，使其增大对地面的摩擦力。其中，掺有的防滑材料可以为特氟龙材料，它具有耐腐蚀、耐磨损、耐热以及抗滑的特性，能提高底座1的防滑性能。

优选地，底座1以方钢管制成圆环柱体骨架，复合木板和骨架固定连接作为侧面和上表面；底面为钢骨架，设置环状凹槽用于填充防滑条带；骨架内部放置废塑料制成的中空圆环柱体，即内筒柱11、中筒柱12和外筒柱13，内部紧密填充密度较大的建筑垃圾碎粒，保证底座1的整体重量明显高于树干和树冠，保证净化系统的整体结构重心低，稳定。

可选地，底座1的高度在40-50cm之间，使外筒柱13的高度符合人体力学，便于行人休憩；使中筒柱12上的植物便于摆放和维护。

优选地，树干2的主体由轻质金属材料构成。示例性地，钛合金，具有耐热性、高强性、韧性和耐蚀性。图3是本申请的人工仿生植物净化系统的树冠的结构示意图。如图3所示，树干2为中空构型，这在很大程度上减轻了树干主体的重量，使得整棵树的重心下移，便于稳定整棵树。

优选地，如图1所示，树干2内部两侧布有微型水管3，微型水管3的方向与树干的走向相同，微型水管3的底部穿透树干2，位于内筒柱侧面11侧面，中筒柱12上方，便于输送水巢里的水，用于滴灌中筒柱12上摆放的绿植。如果没有绿植，微型水管3的底部是封闭的，悬置也可。

具体地，水巢4位于大树枝5包围形成的第一凹槽51内，水巢4为玻璃钢材料，使得水巢4轻质高强、耐压耐腐蚀，具有使用寿命长、不需要频繁更换的优点。图4是本申请的人工仿生植物净化系统的水巢与水管的结构示意图。如图4所示，水巢4为一个敞口朝上的半球形的盆状结构。水巢4包括水管41，水管41在水巢4底部中间凸起，水管41顶部填充有t型硅藻土芯(未在图中示出)，该t型硅藻土芯的横向部分大于水管的内径，竖向部分小于水管的内径，保证了t型硅藻土芯既不会掉落水管，也不会脱离水管，填充有t型硅藻土芯的水管壁上，由下向上因硅藻土材质特性而形成疏密不等的毛孔。t型硅藻土芯还具有过滤水巢4里水中的杂质的作用，防止水管41堵塞。示例性地，t型硅藻土芯的横向部分与竖向部分的长度比例为1:1。微型水管3位于t型硅藻土芯下方。

可选地，盆底凸起的水管41为该水巢4的五分之四高度。从外部大气降水或者人工补水获得积水后，水巢4内部的水通过t型硅藻土芯不断向下方微型水管3渗水补水，其速度由水管41填充的t型硅藻土芯的孔隙度决定。此外，水巢4内水面可以不断向上蒸散发到树冠所在环境空间中，增加仿生树净化系统周围环境的湿度，直接为人工树叶硅藻土层提供水汽源，并在一定程度上改善本结构周围小环境的空气湿度状况。同时，在水巢4不储水时也可在其中安放鸟巢，吸引鸟类活动，形成和谐生态景观。

需要说明的是，大树枝5位于树干2顶部，二者之间为可拆卸连接结构，可在树干上设置螺丝结构，在大树枝上设置对应的螺母或者螺栓结构，大树枝5和树干2之间螺纹连接。多条大树枝5分叉围绕，包围形成第一凹槽51，水巢4位于第一凹槽51内，水巢4用于接纳降水或者人工补水形成储水结构，为树冠硅藻土材料提供较为稳定的水汽来源。

大树枝5为软质基材，由可回收废塑料制成，这大大节省了材料并且保护了环境；大树枝5与小树枝6可拆卸连接，便于拆装运输。图5是本申请的人工仿生植物净化系统的大树枝的结构示意图。如图5所示，大树枝上设置有小树桩52，小树桩52中间有细小的第二凹槽53，第二凹槽53为圆柱形，第二凹槽53内填充有橡胶囊，第二凹槽53有足够的深度，能将小树枝6根部尖钩挤入第二凹槽53内的橡胶囊，橡胶囊体积膨胀，从而使小树枝6与大树枝5更为紧密地组合在一起，小树枝6可牢固地固定于大树枝5上，并且橡胶囊可随时更换，因此这种连接方式不仅便于拆卸小树枝，而且也方便整个系统的运输与保存。

图6是是本申请的人工仿生植物净化系统的小树枝的结构示意图。如图6所示，小树枝6的根部62为双倒钩结构，便于将其固定在大树枝5上。小树枝6的主体材料也为软质基材，由可回收废塑料制成。小树枝6上设置有第三凹槽61，第三凹槽61为圆柱形，第三凹槽61有足够的深度，能够将树叶7的叶柄固定，第三凹槽61内也填充有橡胶囊，树叶7的叶柄插入第三凹槽61内的橡胶囊中。橡胶囊在很小的外力作用下就能产生较大的形变，插入叶柄时，橡胶囊发生膨胀，能够将树叶7更好的固定在小树枝6上；拔出叶柄时，橡胶囊能够恢复原状。

可选地，可根据净化系统的树冠的形状要求，将小树枝6设计为不同的型号，示例性地，如大号、中号和小号。按照需求进行组装，安装出不同的树冠形状。

图7是本申请的人工仿生植物净化系统的树叶的结构示意图。如图7所示，树叶7包括叶面71和叶柄72，叶面71和叶柄72连接，叶柄72根部与小树枝6可拆卸连接。树叶7的主体材料为软质基材，可采用回收的废塑料进行加工，薄至0.5mm上下，具有柔性形态。示例性地，可回收的废塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等易于制成薄膜等的片状基材。

叶面71包括正面和背面，叶面71的正面覆有光催化材料和垂直形态的碳纳米管；碳纳米管位于光催化材料上面，光催化材料位于叶面正面与碳纳米管之间；叶面71的背面覆有一层粉末状硅藻土粉层。示例性地，光催化材料为纳米tio2，可以分解各种有机物，如空气中存在的游离甲醛、苯系物等挥发物等；也可以分解各种无机物，如可消除光化学烟雾中的氮氧化物等污染物质，汽车尾气中的co和nox等有害气体发生强烈的反应，生成h2o、co2等无害物质。垂直形态的碳纳米管是一种仿生结构，模仿着生态叶子正面的绒毛发挥着作用，当气流通过由人工树叶组成的树冠时，可通过树叶的摆动和垂直的碳纳米管结构消去风能，能够起到消能、滞尘的作用。另外，硅藻土是环境友好的多孔材料，具有极强的吸附水汽的能力，可以实现调节局地环境空气湿度的效能。

优选地，如图7所示，叶柄72根部为双倒钩或者单侧钩结构，双倒钩结构可以为对称的双倒钩结构，叶柄72根部插入小树枝6的第三凹槽61内的橡胶囊中，将树叶7与小树枝6固定连接。

需要说明的是，本申请中提到的双倒钩结构或者单侧钩结构，能够很好的固定小树枝6与大树枝5、小树枝6与树叶7，即使在较大的风力作用下，也不会使净化系统的小树枝与大树枝、小树枝与树叶刮断，防风等级高。双倒钩结构或者单侧钩结构可选用金属材料，例如钛合金，其能够有足够的硬度，使树叶7和小树枝6更好的固定在凹槽内而不被穿透。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。