CN100593069C - 自动空气净化窗 - Google Patents
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Abstract
一种自动空气净化窗，该窗在表现有窗户一般固有功能的同时能够自动净化污染的室内空气。该自动空气净化窗包括：窗和固定窗的窗梃。所述窗梃包括：排气部分、进气部分和室内空气循环通道。排气部分包括室内空气进气口；上导向部件，用于引导从室内空气进气口引入的气流；和室内空气排气口，用于将部分室内空气从室内空气进气口排到外部。进气部分包括室外空气进气口；下导向部件，用于引导从室外空气进气口导入的气流；净化器；光传输部分；和净化空气排气口。利用这样的结构，室内的污染空气不仅能自动得以净化，还能在净化从室外导入的空气的同时，不用打开窗户就将室内污染空气排到室外，从而保持新鲜的室内空气。
Description
技术领域
本发明涉及可用于建筑物的窗户，特别涉及自动空气净化窗，该自动空气净化窗用于自动净化污染的室内空气，同时具有窗户隔开房间和外界的一般固有功能，而且在允许室外空气以净化状态引入到室内的同时，不需要打开窗户就可以将一部分污染的室内空气排出到室外，因此能保持新鲜洁净的室内空气。
背景技术
通常，各种建筑物，比如公共建筑、工作车间、办公楼、普通房屋，一般都装有玻璃窗户，其目的是通过确保在居住空间内的人能看得见外界、有充足的阳光照射、隔热、隔音和防止外界污染物侵入室内，来营造一个舒适的室内环境。
图1所示是传统使用窗户的安装。如图1所示，传统的窗户包括玻璃200和用以支撑玻璃200的矩形窗梃100，该窗户能够可滑动地安装在窗框300内。
窗梃100包括上窗梃110和下窗梃120，在它们的上表面和下表面分别形成有导向槽(未显示)，因此通过与窗框300上提供的导向件(未显示)的配合，允许沿纵向方向可滑动地打开或关闭窗户。窗户如此安装，使窗户能在窗框内打开或关闭，从而通过打开/关闭窗户使房间通风。
为了营造一个舒适的室内环境，需要在预定的时间间隔将窗户打开用以通风。特别地，室内空气容易由于厨房做饭时燃烧的煤气或者各种建筑材料和电子设备产生的有害物质而受到污染。随着这些污染空气在室内持续地积聚，居住者的健康会受到损害，而且会引起各种疾病。因此，为防止室内空气受到污染，室内需要定期通风。
然而，在上述窗户的构造中存在一些问题。由于快速工业化、日常生活对汽车的依赖、人口向城市的集中等因素，空气污染和交通噪音变得日益严重。当打开窗户通风时，室外的污染物会进入到室内的居住空间，很难保持一个舒适的室内环境，因而不仅损害了居住者的身体健康，还降低了居住者的生活质量。
由于上述的问题，空气清洁装置已越来越多地得以应用，其目的是不需要打开窗户就可以降低室内环境中产生的污染物，而且还促进居住者的身体健康。空气清洁装置通过过滤吸入的空气并将其排出到室外，能适于保持舒适的室内环境。
然而，由于目前市场上的大部分空气清洁装置都是采用一种用于颗粒物质(比如灰尘或烟尘)的空气净化技术，因此存在一些问题，即不仅在于有降低室内污染物的局限性，而且还在于由于室内空气反复地被净化并又提供给房间而不可能通过自然通风从室外持续提供新鲜空气。
为了解决这些问题，已经公开了多种允许利用自然通风提供新鲜空气的技术，在这些技术中，韩国实用新型登记号201448公开了一种安装于窗户上的空气过滤器，该过滤器可以安装在窗梃或建筑的通风口上。安装于窗户上的空气过滤器安装在窗梃或建筑的通风口上，防止污染空气进入室内。
发明内容
技术问题
然而，当这种安装于窗户上的空气过滤器处于安装在窗框或通风口的状态时，存在这样的问题，即很难更换和维护该过滤器，而且窗户不能充分表现其功能，比如居住空间对外的可视性、阳光照射的提供等类似功能。
技术方案
本发明用以解决上述问题，且本发明的目的在于提供一种自动空气净化窗，用于自动净化污染的室内空气，同时具有窗户一般的固有功能，而且在允许室外空气以净化状态引入到室内的同时，不需要打开窗户就可以将部分污染的室内空气排出到室外，因此能保持新鲜洁净的室内空气。
根据本发明的一个方面，上述和其他目的可以通过提供一种自动空气净化窗来实现，该自动空气净化窗包括玻璃和支撑玻璃的窗梃，其中窗梃包括：排气部分，进气部分和室内空气循环通道。其中，
排气部分包括：室内空气进气口，用以通过连接在上窗梃前侧的过滤器吸入室内空气；上导向部件，用以引导从室内空气进气口吸入的气流；和室内空气排气口，用以将从室内空气进气口吸进来的一部分室内空气通过过滤器排出到室外，该过滤器沿上导向部件内的排气通道连接在侧窗梃的后侧上部。
进气部分包括：室外空气进气口，用以通过连接在侧窗梃后侧下部的过滤器吸入室外空气；下导向部件，用以引导从室外空气进气口吸入的气流；净化器，该净化器嵌在下窗梃的内部，用于净化沿着下导向部件内部形成的流体通道流动并经过净化器的空气；光传输部分，形成于下窗梃的后侧以便光线能到达下窗梃内的净化器；和净化空气排气口，适于在下窗梃的前面被关闭或打开以允许更换净化器，还允许流经净化器的净化空气通过连接在净化空气排气口中心的过滤器而被引入到室内。
室内空气循环通道形成在窗梃上，以便经过室内空气进气口引入的一部分空气在经过净化器和净化空气排气口后沿室内空气循环通道引入到房间内。
附图说明
本发明前述和其他的目的和特征通过下面结合附图的详细描述将得以更加清晰的理解，其中：
图1是表示传统窗户安装状态的示意图；
图2是本发明窗户的透视图；
图3是图2中窗户的后侧透视图；
图4是本发明窗户的部分剖视图；
图5是安装在窗框状态下的本发明窗户中主要部件的剖视图；和
图6是嵌入在本发明窗户中的净化器的分解透视图。
具体实施方式
现在将参考附图对优选实施方式加以详细说明。需要了解的是，对实施方式的描述是为了更好的理解本发明，而不是对本发明的限制。
图2是本发明窗户的透视图，图3是图2中窗户的后侧透视图，图4是本发明窗户的部分剖视图，图5是处于安装在窗框状态下的本发明窗户中主要部件的剖视图。
如图2至图5所示，根据本发明的窗户包括玻璃200和用以支撑玻璃200的窗梃100。本发明中的窗梃100允许排出室内空气和引入室外空气，同时允许室内空气的循环。也就是说，本发明中窗户的特征在于，作为典型窗户普通部件的窗梃100形成有：排气部分10，用以将室内空气排到室外；进气部分20，用以将室外空气引入室内同时净化室外空气以允许室内通风；和室内空气循环通道30，该通道允许室内空气在窗梃100中循环的同时得到净化。
根据本发明，当在窗梃100内设置排气部分10、进气部分20和室内空气循环通道30时，室内空气的对流通过这样的方式应用于本发明：室内的一部分热空气通过形成在窗梃100上侧的排气部分10排到室外；其他部分的热空气在沿着室内空气循环通道30循环时经净化后引入到房间内；室外的冷空气通过形成在窗梃100下侧的进气部分20引入到房间内。
窗梃100的排气部分10包括：室内空气进气口11，用以通过连接在上窗梃110前侧的过滤器引入室内空气；上导向部件13，用以引导从室内空气进气口11引入的气流；和室内空气排气口12，用以沿形成在上导向部件13内的排气通道14将一部分室内空气从室内空气进气口11经过滤器排到室外，该过滤器连接在侧窗梃130后侧上部。
在排气部分10中，室内空气通过室内空气进气口11被引入到上窗梃110中。部分室内空气沿着排气通道14流动，该排气通道14沿上导向部件13的内部形成，然后空气通过形成在侧窗梃130后侧上部的室内空气排气孔12被排出到室外。此时，通过室内空气进气口11引入的其他部分室内空气又通过下面说明的室内空气循环通道30被排到房间内，然后又循环到窗梃100内。
当室内空气排到窗梃外部时，如上所述，为了防止引入窗梃内的昆虫或大体积的有害颗粒阻塞排气通道14，分别在室内空气进气口11和室内空气排气口12处连接过滤器。至于这些过滤器，考虑到通过空气的容易性可使用非织布或网，但本发明不限于此，各种不同的材料也可用于过滤器。
根据本发明，在沿上导向部件13内部形成的排气通道14中形成有多个斜板15，以便沿蜿蜒路径引导气流，还用于降低从室外传到室内的噪音。因此，即使排气部分10形成在窗梃100内，利用斜板15室外来的噪音也会被阻止传到房间内，从而将噪音引起的损害降到最低。
此外，在沿上导向部件13内部形成的排气通道14中形成有止回阀16，该止回阀16防止室外空气通过室内空气排气口12而被引入到室内。
多种不同的已知方法都可以应用于止回阀16。在这点上，根据本发明，止回阀16包括进气膜(induction membrane)161、可移动膜162和排气膜163，如各图所示，这些膜设计成：当可移动膜162与排气膜163紧密接触时，通过可移动膜162形成的空气出口和通过排气膜163形成的空气出口重合；当可移动膜162和进气膜161紧密接触时，通过可移动膜162形成的空气出口和通过进气膜161形成的空气出口重合。
也就是说，当室内空气通过室内空气进气口11被引入时，可移动膜162和排气膜163紧密接触，此时，由于各个空气出口彼此相通而不是阻塞，所以被引入的空气依次通过进气膜161、可移动膜162和排气膜163。相反，当室外空气通过室内空气排气口12被引入到窗梃100内时，可移动膜162紧密接触进气膜161，而且进气膜161的空气出口被阻塞，因此阻止了室外空气被引入到房间内。
除了排气部分10，如上所述，为了将室内空气排到室外，根据本发明的窗梃100还设置有进气部分20，用以允许室内空气在被净化的同时被引入到房间内。
进气部分20包括：室外空气进气口21，用以通过连接在侧窗梃130后侧下部的过滤器引入室外空气；下导向部件24，用以引导从室外空气进气口21引入的气流；净化器40，嵌在下窗梃120的内部，用于净化沿着下导向部件24内部形成的流体通道25流动并经过净化器40的空气；光传输部分23，形成在下窗梃120的后侧，使光线能到达净化器40；和净化空气排气口22，适于在下窗梃120的前面被打开/关闭以允许更换净化器40，还可以允许经过净化器40的净化空气通过连接在净化空气排气口22中心的过滤器而被引入到房间内。
用上述的进气部分20，室外空气可以通过室外空气进气口21被引入到窗梃100中，并沿着下导向部件24内部形成的流体通道25流动。然后，室外空气在经过净化器40时被净化，接着通过净化空气排气口22被引入到房间内。
此时，当室外空气经过净化器40时，室外空气中包含的水气或有害物质被净化器40内的活性碳吸附，并利用光催化剂的分解作用将其清除。然后，净化的空气在经过净化空气排气口22后引入到房间内。净化器40的结构和运行将在下面详细说明。
根据本发明，为了更换新的净化器40，净化空气排气口22连接在下窗梃120上，因此可以在下窗梃120的前面方向被打开和关闭。在附图中，作为一种打开/关闭装置，可以使用铰链将净化空气排气口22连接到下窗梃120上，以便净化空气排气口22在下窗梃120的前面方向可以被打开或关闭，但本发明不限于此，可以使用其他不同的打开/关闭装置。在利用这种打开/关闭装置，向前拉开空气排气口22之后，如果需要，使用者可以用新的净化器来更换嵌在下窗梃120内的净化器40，这样可以方便地更换和管理净化器40。
光传输部分23设置在下窗梃120的后侧，以便光可以到达净化器40的背面。光传输部分23由玻璃或透明塑料材料制成，比如透明丙烯酸。当光通过光传输部分23到达净化器40背面时，净化器40中包含的水气或者有害物质的蒸发和清除就发生了，因而提高了净化器40的耐用性。
室外空气进气口21和净化空气排气口22分别具有过滤器，该过滤器与上述室内空气进气口11和室内空气排气口12的过滤器相同，而且提供这些过滤器是为了防止流体通道25被室外空气中含有的昆虫或大体积的有害物质所阻塞。
与沿上导向部件13内部形成的排气通道14内的多个斜板15类似，在沿下导向部件24内部形成的流体通道25内也形成有多个斜板26，用以沿蜿蜒路径引导气流，因而防止外界噪音传到房间内。
此外，止回阀27也设置在沿下导向部件24内部形成的流体通道25内，以阻止反向气流，而且利用与上述沿上导向部件13内部形成的排气通道14中的止回阀16相同的原理，止回阀27可以轻松实现。
沿下导向部件24内部形成的流体通道25还具有引入空气量调节阀29，可以根据各种条件来调节该调节阀29的打开，比如室内和室外的气候和温度。这样，引入到室内的空气量可以利用引入空气量调节阀29进行控制，因而可以容易地控制室内温度和通风。
根据本发明，窗梃100具有室内空气循环通道30，该通道30与排气部分10一起将室内空气排到室外；和进气部分20，用以引入室外空气同时净化室外空气。
室内空气循环通道30连接室内空气进气口11和净化空气排气口22，使通过室内空气进气口11引入的一部分空气可以在经过净化器40和净化空气排气口22之后沿室内空气循环通道30被引入到室内。
更加详细地，通过室内空气进气口11引入的空气经过止回阀16并沿上导向部件13的外表面通过侧窗梃130而流到侧窗梃130的下端。然后，该下端中的空气在沿下导向部件24外表面流动的同时通过净化器40得到净化，净化的空气通过净化空气排气口22被引入到室内。这样，室内的污染空气在上述本发明的窗梃100内循环期间可以自动得到净化，这样居住者总是能够呼吸到新鲜和洁净的空气。
根据本发明，在下窗梃120的后侧形成有排尘孔31，以便将在净化器40下端积聚的尘土排到外部。当空气经过净化空气排气口22被自动或手动吹入净化器40时，排尘孔31的作用是将积聚在净化器40下端的尘土和空气一起排出到外部，同时利用止回阀27，尘土和空气通过排尘孔31被排出到外部，而不会反向到室外空气进气口21。
图6是嵌入本发明窗户中的净化器的分解透视图。如图6所示，嵌入本发明窗户中的净化器40包括光催化剂过滤器41和盒42。该光催化剂过滤器41具有多个突出体411，该突出体411在光催化剂过滤器41的后侧上部向外突出，从光催化剂过滤器41的后侧下部到光催化剂过滤器41的底部形成有多个斜面，每个突出体411内都含有活性碳且在表面都涂覆有光催化剂。盒42用以装入光催化剂过滤器41，在盒42的后侧具有透明窗421，在盒后侧下部的斜面上有多个进气口423，在盒的前面有通风过滤器422。
由于嵌入本发明的窗梃100内的净化器40具有上述结构，当室外空气从进气口423流经光催化剂过滤器41时，室外空气含有的水气或有害物质被光催化剂过滤器41中的活性炭吸附，同时依靠光催化剂的氧化还原反应的分解作用将有害物质分解并去除。
至于光催化剂，广泛使用的物质，比如二氧化钛(TiO2)，都可以应用在本发明中。为了增强有害物质的分解反应，净化器40的后侧具有透明窗421。而且，为了允许光线无障碍的到达透明窗421，在下窗梃120的后侧形成有光传输部分23。
也就是说，在依次经过光传输部分23和透明窗421之后，太阳光到达净化器40的光催化剂过滤器41，引发光催化剂反应以使有害物质分解。在本发明中，为了增强光催化剂的分解作用，在光催化剂过滤器41的后侧上部设置有多个突出体411向外突出。
此时，为了将被净化器40吸收的水气蒸发所产生的蒸汽和有害物质产生的分解气体排出到外部，在净化器40一侧上部形成有通风孔43，在净化器40的后侧形成有与通风孔43连通的排气孔28(见图3)。
与传统窗户类似，具有本发明结构的窗户也可滑动地安装在窗框300上。如图5所示，下窗梃120的下端形成有导向槽121，窗框300带有导向件310，导向槽121可以与导向件310配合，在将本发明的窗户安装在窗框300上之后，窗户可以滑向左边来打开或滑向右边来关闭。
将本发明的窗户安装到建筑物中，不仅不用开窗就可以实现房间的通风，而且还可以在引入室外空气的同时通过净化器40将空气净化，因此允许利用自然通风将新鲜空气引入到室内。此外，室内的污染空气在窗梃内循环的同时可以自动得到净化，因而高质量的提高了居住者的生活和健康。
工业实用性
从上面的说明中可以明了，根据本发明的自动空气净化窗可以充分表现其固有功能，因而确保居住空间对外的可视性、提供充足的阳光照射、隔热、隔音、还防止污染物质从室外被引入到室内。此外，利用本发明的自动空气净化窗，污染的室内空气不仅能通过窗梃内污染空气的再循环自动得以净化，而且能在通过净化引入室内的室外空气而防止污染物质被引入到室内的同时，将室内的污染空气排到室外，因而保持了室内空气的新鲜。
应当理解的是，对上述实施方式和附图的说明基于描述的目的，本发明由后面的权利要求来限定。此外，本领域普通技术人员在不背离如附属权利要求所设定的本发明的范围和精神的前提下可以作出各种修改、增添和替换。
Claims (6)
1.一种自动空气净化窗，包括玻璃和支撑该玻璃的窗梃，其特征在于，所述窗梃包括：
排气部分，该排气部分包括：室内空气进气口，用以通过连接在上窗梃前侧的过滤器吸入室内空气；上导向部件，用以引导从室内空气进气口吸入的气流；和室内空气排气口，用以将从室内空气进气口吸进来的一部分室内空气通过过滤器排出到室外，该过滤器沿上导向部件内的排气通道连接在侧窗梃的后侧上部；
进气部分，所述进气部分包括：室外空气进气口，用以通过连接在侧窗梃后侧下部的过滤器吸入室外空气；下导向部件，用以引导从室外空气进气口吸入的气流；净化器，该净化器嵌在下窗梃的内部，用于净化沿着下导向部件内部形成的流体通道流动并经过净化器的空气；光传输部分，形成于下窗梃的后侧以便光线能到达下窗梃内的净化器；和净化空气排气口，适于在下窗梃的前面关闭或打开以允许更换净化器，还允许流经净化器的净化空气通过连接在净化空气排气口中心的过滤器而被引入到室内；和
室内空气循环通道，所述循环通道形成在窗梃内，以便经过室内空气进气口引入的一部分空气在经过净化器和净化空气排气口后沿室内空气循环通道引入到房间内。
2.根据权利要求1所述的自动空气净化窗，其中，所述净化器包括：
光催化剂过滤器，所述光催化剂过滤器具有多个突出体，所述突出体在光催化剂过滤器的背面上部向外突出；和从光催化剂过滤器背面下部到光催化剂过滤器底部形成的多个斜面，每个突出体中都含有活性碳并在表面都涂覆有光催化剂；和
盒，所述盒用以装入光催化剂过滤器，在盒的背面具有透明窗，在盒背面下部的斜面上有多个进气口，在盒的前侧有通风过滤器。
3.根据权利要求1或2所述的自动空气净化窗，还包括：
多个斜板，所述斜板分别设置在形成于上导向部件内部的排气通道内以及形成于下导向部件内部的流体通道内，以沿蜿蜒路径引导气流；和
止回阀，所述止回阀分别设置在形成于上导向部件内部的排气通道内以及形成于下导向部件内部的流体通道内，以防止反向气流。
4.根据权利要求3所述的自动空气净化窗，还包括排尘孔，所述排尘孔用于将积聚在净化器底端的灰尘排到外部。
5.根据权利要求4所述的自动空气净化窗，还包括通风孔，所述通风孔形成在净化器的一侧上部；和排气孔，所述排气孔形成于净化器背面并和通风孔连通。
6、根据权利要求5所述的自动空气净化窗，还包括引入空气量调节阀，所述调节阀设置在形成于下导向部件内部的流体通道内，以调节引入的空气量。
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