能凈化空氣的除霾窗的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能凈化空氣的除霾窗。包括鋁合金窗框架上的多組豎直平行安裝的子板組件，每個子板組件包括豎直安裝的子板、吸塵器、掛碼、抽氣管、振動棉線、擺動頭和可調(diào)頻率發(fā)生器，子板中間沿豎直方向開有梭形孔，子板上部安裝有擺動頭，擺動頭與可調(diào)頻率發(fā)生器連接，振動棉線的一端連接在擺動頭，另一端連接掛碼，掛碼自然下垂，振動棉線兩側(cè)的子板上均安裝有抽氣管，抽氣管與子板下部的吸塵器連接。本發(fā)明通過通電導(dǎo)線上的棉線擺動，形成了一張動態(tài)的網(wǎng)，巧妙地實現(xiàn)了驅(qū)蚊除霾的功能，被驅(qū)趕走的灰塵被固定在棉線兩邊的抽氣管抽走，從而達到二次凈化空氣的功效。
【專利說明】能凈化空氣的除霾窗

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種除霾窗，尤其是涉及一種能凈化空氣的除霾窗，能主動驅(qū)趕微小 灰塵。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常見的用來除霾的裝置主要有紗窗和空氣凈化器兩種。紗窗雖然能擋住蚊 子，又通氣，但是擋不住微小的灰塵，所以除霾能力差強人意?？諝鈨艋魇且环N利用風(fēng)扇 將空氣吹過靜態(tài)的過濾網(wǎng)的一種裝置，它只能在封閉的、一定大小的室內(nèi)運轉(zhuǎn)才有效，影響 室內(nèi)與室外交流氧氣，所以不通氣，需不停開窗，否則室內(nèi)就會缺少氧氣。另外空氣凈化器 價格太貴，使用成本太高，普通老百姓用不起，且比較費電，不能驅(qū)蚊，優(yōu)點是能除去一些許 異味。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決靜態(tài)的過濾網(wǎng)式空氣凈化器只能被動除塵且不通氣的缺點，以及普通紗 窗除霾差強人意的缺點，本發(fā)明設(shè)計了一種能凈化空氣的除霾窗，能主動驅(qū)除從室外進入 室內(nèi)的灰塵，利用一根棉線在一定頻率的擺動下形成一張驅(qū)趕灰塵的動態(tài)網(wǎng)，達到除霾的 效果。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 包括鋁合金窗框架上的多組堅直平行安裝的子板組件，每個子板組件包括堅直安 裝的子板、吸塵器、掛碼、抽氣管、振動棉線、擺動頭和可調(diào)頻率發(fā)生器，子板中間沿堅直方 向開有梭形孔，子板上部安裝有擺動頭，擺動頭與可調(diào)頻率發(fā)生器連接，振動棉線的一端連 接在擺動頭，另一端連接掛碼，掛碼自然下垂，振動棉線兩側(cè)的子板上均安裝有抽氣管，抽 氣管與子板下部的吸塵器連接。
[0006] 所述的擺動頭包括兩塊極性相反的磁鐵、軸承和通電導(dǎo)線，兩塊磁鐵極性相對安 裝，通電導(dǎo)線安裝在兩塊磁鐵中心之間，通電導(dǎo)線上端通過軸承鉸接在子板上，通電導(dǎo)線下 端與振動棉線連接。
[0007] 所述的抽氣管上靠近振動棉線一側(cè)開有一排間隔均布的用于抽氣的氣孔。
[0008] 所述的可調(diào)頻率發(fā)生器包括變壓器、555電路和調(diào)節(jié)器，220伏市電經(jīng)變壓器連接 555電路，555電路經(jīng)調(diào)節(jié)器連接在擺動頭的通電導(dǎo)線兩端。
[0009] 所述的調(diào)節(jié)器為用于調(diào)節(jié)555電路頻率的可調(diào)電阻。
[0010] 所述的振動棉線與抽氣管處在同一平面。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 本發(fā)明既可用棉線振動的方法驅(qū)趕蚊蟲，又可驅(qū)除霾；既能主動地工作，又不影響 室內(nèi)與室外交流氧氣。它只用一根簡單的棉線就趕走了灰塵。裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，且 具有良好的除霾效果，適用于規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的窗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2是每塊子板組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3是可調(diào)頻率發(fā)生器工作連接的方框圖。
[0016] 圖4是擺動頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖5是本發(fā)明的除霾駐波原理示意圖。
[0018] 圖6是本發(fā)明的555電路圖。
[0019] 圖7是實施例使用本發(fā)明除霾窗時空氣質(zhì)量監(jiān)測儀測得的數(shù)據(jù)折線圖。
[0020] 圖8是實施中不使用本發(fā)明除霾窗時空氣質(zhì)量監(jiān)測儀測得的數(shù)據(jù)折線圖。
[0021] 圖中：1、子板，2、鋁合金窗框架，3、吸塵器，4、掛碼，5、吸塵器接口，6、抽氣管，7、振 動棉線，8、擺動頭，9、可調(diào)頻率發(fā)生器，10、磁鐵，11、軸承，12、通電導(dǎo)線。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0023] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括鋁合金窗框架2上的多組堅直平行安裝的子板組 件，各個子板組件均相同，每個子板組件包括堅直安裝的子板1、吸塵器3、掛碼4、抽氣管6、 振動棉線7、擺動頭8和可調(diào)頻率發(fā)生器9,子板1中間沿堅直方向開有梭形孔，子板1上部 安裝有擺動頭8,擺動頭8與可調(diào)頻率發(fā)生器9連接，振動棉線7的一端連接在擺動頭8,另 一端連接掛碼4,掛碼4自然下垂，振動棉線7張緊在擺動頭8和掛碼4,振動棉線7兩側(cè)的 子板1上均安裝有抽氣管6,抽氣管6與子板1下部的吸塵器3連接。
[0024] 本發(fā)明的窗結(jié)構(gòu)主要由一排子板組成，裝卸非常方便，可以根據(jù)窗戶大小需求添 加或減少子板。
[0025] 如圖4所示，本發(fā)明的擺動頭8包括兩塊極性相反的磁鐵10、軸承11和通電導(dǎo)線 12,兩塊磁鐵10極性相對安裝，通電導(dǎo)線12安裝在兩塊磁鐵10中心之間，通電導(dǎo)線12上 端通過軸承11鉸接在子板1上，通電導(dǎo)線12下端與振動棉線7連接。擺動頭8能在可調(diào) 頻率發(fā)生器9的方波信號的驅(qū)動下帶動捆綁著棉線的導(dǎo)線左右擺動，從而產(chǎn)生網(wǎng)狀駐波。
[0026] 抽氣管6上靠近振動棉線7-側(cè)開有一排間隔均布的用于抽氣的氣孔。振動棉線 7與抽氣管6位于同一平面，棉線7左右正對著抽氣管的氣孔。
[0027] 如圖3所示，可調(diào)頻率發(fā)生器9包括變壓器、555電路和調(diào)節(jié)器，220伏市電經(jīng)變壓 器連接555電路，555電路經(jīng)調(diào)節(jié)器連接在擺動頭8的通電導(dǎo)線12兩端，可調(diào)頻率發(fā)生器9 能產(chǎn)生一個頻率可調(diào)節(jié)的方波信號。
[0028] 上述調(diào)節(jié)器為用于調(diào)節(jié)555電路頻率的可調(diào)電阻。
[0029] 本發(fā)明主要利用了機械波振動相干而產(chǎn)生駐波的原理，所以也稱"駐波窗"。使用 了一根振動的棉線產(chǎn)生駐波來驅(qū)趕灰塵，巧妙地實現(xiàn)了驅(qū)蚊除霾的功能。該棉線被捆綁在 一個能左右晃動的通電導(dǎo)線上。通電導(dǎo)線內(nèi)通過了一個可調(diào)頻率的方波信號，并處在一個 固定大小的磁場內(nèi)，所以導(dǎo)線能不停地隨著通過導(dǎo)線的電流流向的變化而左右擺動。本發(fā) 明利用了通電導(dǎo)線在磁場中產(chǎn)生洛侖磁力的原理來實現(xiàn)的。另外，被棉線驅(qū)趕的灰塵還被 固定在棉線兩邊的抽氣管抽走，從而進一步凈化了空氣。
[0030] 本發(fā)明通過棉線振動的方法驅(qū)趕蚊蟲，當(dāng)蚊蟲靠近除霾窗時，因為棉線不停地振 動，使得蚊蟲不敢飛進室內(nèi)，否則就會被棉線抽死。其振動的棉線類似汽車上的雨刮器，灰 塵就比如落在車玻璃上的雨水，所以振動棉線能不停地驅(qū)除靠近窗戶的灰塵，使得灰塵和 空氣中的顆粒被兩側(cè)的抽氣管通過吸塵器吸收，達到驅(qū)除霾的效果。
[0031] 本發(fā)明的除霾駐波原理如下：
[0032] 在自然界中，振動現(xiàn)象在各領(lǐng)域都廣泛存在，振動是產(chǎn)生波動的根源，波動是振動 的傳播。例如力學(xué)中的機械振動和機械波，電磁學(xué)中的電磁振蕩和電磁波；光學(xué)中的光波等 等。振動與波具有自己的特征。振動有振幅、頻率與相位，在媒質(zhì)中伴隨著能量以一定的速 度傳播。波動具有反射、折射、干涉和衍射等獨特的現(xiàn)象。正因為它們有這種獨特的運動形 式，從而幫助人們在許多科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新創(chuàng)造。但是將這種科技應(yīng)用于實際生活中比較 少見。本發(fā)明窗裝置就是利用了該原理，形成主動式驅(qū)蚊除霾的"駐波窗"。
[0033] 振動的傳播，實際上是兩個振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播時疊 加而形成駐波。本裝置主要利用駐波現(xiàn)象開發(fā)而成的。
[0034] 圖5所示，一根棉線，由A、B兩支點支撐，A端振動引起棉線上質(zhì)點振動朝著B端 方向傳播，稱為入射波，再由B支點反射沿著棉線向A端傳播，稱為反射波，這兩列同頻率的 波在同一弦上沿著相反方向傳播時產(chǎn)生干涉。移動支撐點A、B距離到適當(dāng)位置，弦線上形 成了駐波，由圖可見相鄰兩個波節(jié)（或波腹）間的距離都等于半波長。
[0035] 設(shè)在X = 0處振動質(zhì)點向上達最大位移時開始計時，沿X軸方向為正，則入射波和 反射波的波動方程分別為：
[0036]Y1 = d cos2 (ft_x/ 入），y2 = d cos2 (ft x/ 入） （I)
[0037] 其中，d為波的振幅，t為時間，f為頻率，A為波長，71為入射波的波動方程，7 2為 反射波的波動方程。
[0038] 兩波疊加后的方程為：
[0039] y = 5^+}^ = 2d cos2 (x/ 入）? cos2 ft (2)
[0040] 由⑵式可見，合成后的方程為簡諧振動方程。即棉線上的各點以同一頻率振動， 它們的振幅為I 2d C0S2 (x/A) I，從該式中可見振幅與時間t無關(guān)，只與質(zhì)點的位置X有 關(guān)。這種相干波使弦上各點以一定的振幅作振動，既沒有振動狀態(tài)的傳播，也沒有振動能量 的傳播，故稱為駐波。
[0041] 波節(jié)處振幅為零，即 I cos2 (x/X ) I = 〇 時，則 2 X I A = (2k+l) I 2, k 為相 關(guān)系數(shù)，為非負整數(shù)，即k = 0, 1，2, 3,…；可得波節(jié)的質(zhì)點位置為X = (2k+l) X /4。
[0042]波腹處振幅為最大，即I cos2 (x/入）I = 1時，則2 x/ X = k，（k = 0，1，2,3^")?？傻貌ǜ沟馁|(zhì)點位置為1 = 1^入/2。
[0043] 所以相鄰的波節(jié)或波腹的距離為以下公式時，形成"駐波窗"：
[0044] xk+1-xk = {[2(k+l)+l]-(2k+l)} A/4 = A/2 (3)
[0045] 本發(fā)明的實施例的具體工作過程如下：
[0046] 在圖1的實施中，安裝有四個子板組件，將四個子板1裝入鋁合金窗框架5中，子 板組件的各個抽氣管均相連接到吸塵器3,然后連接吸塵器6。
[0047] 對于可調(diào)頻率發(fā)生器9,在圖3的實施中，利用555電路，產(chǎn)生一個頻率可調(diào)節(jié)的 方波信號。再米用一個輸入交流220伏，輸出交流10伏的變壓器，輸入到555電路的電路 板，如圖6所示，555電路的輸出端（芯片NE555的3腳連接出的輸出端和電阻R連接出的 接地端）連接可調(diào)電阻后，再連接到通電導(dǎo)線12的兩端，使得通電導(dǎo)線12的電流方向和大 小根據(jù)頻率變化。
[0048] 對于擺動頭8、在圖4的實施中，取一對磁鐵10,將通電導(dǎo)線12連在一個軸承11 上，隨著高精度軸承可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線12中通過一定頻率的方波信號時，導(dǎo)線12就可 以左右擺動了，從而帶動捆綁在導(dǎo)線12上的振動棉線7擺動起來。
[0049] 如圖2實施，將振動棉線7 -頭捆在擺動頭8,另一頭接一掛碼4,掛碼4重約60 克。開啟電源，微調(diào)可調(diào)頻率發(fā)生器的旋鈕（即調(diào)節(jié)器），使棉線形成一個最大振幅的駐波。 開啟吸塵器電源，被棉線驅(qū)趕走的灰塵通過抽氣管6的氣孔被連在吸塵器接口 5的吸塵器 吸走。
[0050] 本發(fā)明實施的效果如下：
[0051] 采用本發(fā)明窗結(jié)構(gòu)后，利用一個測量PM2. 5的儀器進行了定量的分析。儀器名稱 采用博朗通空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，型號為BR-AIR-330,測量日期為2014年9月30日下午。
[0052] (1)當(dāng)使用除霾窗時，空氣質(zhì)量監(jiān)測儀測得數(shù)據(jù)如下表1。
[0053] 表 1
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：包括鋁合金窗框架（2)上的多組堅直平 行安裝的子板組件，每個子板組件包括堅直安裝的子板（1)、吸塵器（3)、掛碼（4)、抽氣管 (6)、振動棉線（7)、擺動頭（8)和可調(diào)頻率發(fā)生器（9)，子板（1)中間沿堅直方向開有梭形 孔，子板（1)上部安裝有擺動頭（8)，擺動頭（8)與可調(diào)頻率發(fā)生器（9)連接，振動棉線（7) 的一端連接在擺動頭（8)，另一端連接掛碼（4)，掛碼（4)自然下垂，振動棉線（7)兩側(cè)的子 板（1)上均安裝有抽氣管（6)，抽氣管（6)與子板（1)下部的吸塵器（3)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：所述的擺動頭（8) 包括兩塊極性相反的磁鐵（10)、軸承（11)和通電導(dǎo)線（12)，兩塊磁鐵（10)極性相對安裝， 通電導(dǎo)線（12)安裝在兩塊磁鐵（10)中心之間，通電導(dǎo)線（12)上端通過軸承（11)鉸接在子 板（1)上，通電導(dǎo)線（12)下端與振動棉線（7)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：所述的抽氣管（6) 上靠近振動棉線（7) -側(cè)開有一排間隔均布的用于抽氣的氣孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：所述的可調(diào)頻率發(fā) 生器（9)包括變壓器、555電路和調(diào)節(jié)器，220伏市電經(jīng)變壓器連接555電路，555電路經(jīng)調(diào) 節(jié)器連接在擺動頭（8)的通電導(dǎo)線（12)兩端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：所述的調(diào)節(jié)器為用 于調(diào)節(jié)555電路頻率的可調(diào)電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能凈化空氣的除霾窗，其特征在于：所述的振動棉線 (7) 與抽氣管（6)處在同一平面。
【文檔編號】E06B7/28GK104314451SQ201410582692
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】陳書韜 申請人:陳書韜